基于回程容量限制的下行CoMP技術(shù)研究.pdf

1、LTE-Advanced系統(tǒng)中提出了多點(diǎn)協(xié)作(Coordinated Multipoint Transmission/Reception，CoMP)傳輸技術(shù)以改善系統(tǒng)平均吞吐量和小區(qū)邊緣吞吐量。LTE-Advanced系統(tǒng)中的CoMP傳輸已經(jīng)被廣泛地認(rèn)為是一種有發(fā)展的技術(shù)，以通過(guò)避免或者甚至利用小區(qū)間干擾(Inter-Cell Interference，ICI)來(lái)提高系統(tǒng)吞吐量。下行CoMP技術(shù)主要包括協(xié)作調(diào)度/波束賦形(CS/CB：C

2、oordinated Scheduling/Beamforming)和聯(lián)合處理(JP：Joint Processing)。
　　相比于CoMP-CB模式，CoMP-JP模式可以獲得更高的小區(qū)邊緣吞吐量和更低的誤碼率(Bit Error Rate，BER)，但是由于數(shù)據(jù)共享CoMP-JP模式也將產(chǎn)生更高的復(fù)雜性。本文提出了一種混合協(xié)作方案，該方案中包括了代表采用CoMP-JP模式的用戶比例的參數(shù)β，其中應(yīng)用CoMP-JP模式以改善小

3、區(qū)邊緣糟糕的通信質(zhì)量，并且其他用戶采用CoMP-CB模式以提高平均吞吐量和頻譜效率。本文根據(jù)特定的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)門(mén)限來(lái)選擇CoMP-JP用戶，該門(mén)限值由參數(shù)β決定。本文比較了基于塊對(duì)角化(Block Diagonalization，BD)的預(yù)編碼算法和最大化信漏噪比(Signal to Leakage and Noise Ratio，SLNR)的預(yù)編碼

4、器的誤碼率性能，并且表明了在相同的信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)要求下，相比于基于BD的預(yù)編碼算法，基于SLNR的預(yù)編碼算法獲得更低的誤碼率。此外，本文討論了CoMP-JP用戶的比例對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并且得出當(dāng)50％的用戶分配為CoMP-JP模式，其余50%的用戶采用CoMP-CB傳輸時(shí)，將獲得最佳的系統(tǒng)性能。
　　在蜂窩通信系統(tǒng)中普遍存在回程鏈路容量受限的問(wèn)題，這同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)下行CoMP的潛在性能增益的瓶

5、頸。本文提出了基于回程容量限制的下行 CoMP資源分配方案，該方案兼顧系統(tǒng)吞吐量和公平性，主要包含了協(xié)作集選擇方法、資源分配策略、CoMP傳輸模式選擇方法和功率分配算法四部分。首先，本文提出基于相對(duì)門(mén)限的半動(dòng)態(tài)協(xié)作集選擇方法，根據(jù)干擾基站對(duì)該用戶的平均干擾程度為每個(gè)小區(qū)邊緣用戶動(dòng)態(tài)地確定協(xié)作集。其次，本文選擇了固定資源劃分，將整個(gè)可用資源塊（Resource Block，RB)資源劃分為 CoMP資源和非 CoMP資源，所有小區(qū)都按照已

6、劃分好的資源調(diào)度用戶。此外，本文采用基于查詢表的比例公平資源分配方案，中心小區(qū)完成資源分配后更新RB分配矩陣，并將其傳遞給相鄰小區(qū)，相鄰小區(qū)結(jié)合其分配結(jié)果進(jìn)行本小區(qū)的RB資源分配。再次，本文采用一種聯(lián)合硬模式切換，比較分別采用CoMP-JP模式和采用CoMP-CB模式時(shí)邊緣用戶的和速率來(lái)選擇 CoMP傳輸模式。最后，本文的功率分配算法采用自適應(yīng)注水線的注水算法，該方法兼顧系統(tǒng)吞吐量和公平性。
　　本文通過(guò)對(duì)基于回程容量限制的下行

7、CoMP技術(shù)的仿真分析，結(jié)果表明根據(jù)回程容量限制的不同，CoMP技術(shù)對(duì)系統(tǒng)吞吐量和頻譜效率的提升達(dá)到59.2%~102.9%。而自適應(yīng)注水線的注水功率分配算法的系統(tǒng)吞吐量和頻譜效率略低于經(jīng)典注水功率分配算法，但卻獲得了更高的系統(tǒng)公平性。最后，本文討論并分析了CoMP資源所占的比例對(duì)系統(tǒng)吞吐量和公平性的影響，結(jié)果表明，當(dāng)分配給CoMP傳輸?shù)腞B資源占40%時(shí)，可以更好地兼顧系統(tǒng)吞吐量和系統(tǒng)公平性，相比于單點(diǎn)傳輸系統(tǒng)吞吐量提升56.1%，J