基于回程容量限制的下行CoMP技術研究.pdf

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

2、oordinated Scheduling/Beamforming)和聯合處理(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)，但是由于數據共享CoMP-JP模式也將產生更高的復雜性。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β，其中應用CoMP-JP模式以改善小

3、區(qū)邊緣糟糕的通信質量，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。本文根據特定的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)門限來選擇CoMP-JP用戶，該門限值由參數β決定。本文比較了基于塊對角化(Block Diagonalization，BD)的預編碼算法和最大化信漏噪比(Signal to Leakage and Noise Ratio，SLNR)的預編碼

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的預編碼算法，基于SLNR的預編碼算法獲得更低的誤碼率。此外，本文討論了CoMP-JP用戶的比例對系統(tǒng)性能的影響，并且得出當50％的用戶分配為CoMP-JP模式，其余50%的用戶采用CoMP-CB傳輸時，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題，這同時也是實現下行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，本文提出基于相對門限的半動態(tài)協(xié)作集選擇方法，根據干擾基站對該用戶的平均干擾程度為每個小區(qū)邊緣用戶動態(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)結合其分配結果進行本小區(qū)的RB資源分配。再次，本文采用一種聯合硬模式切換，比較分別采用CoMP-JP模式和采用CoMP-CB模式時邊緣用戶的和速率來選擇 CoMP傳輸模式。最后，本文的功率分配算法采用自適應注水線的注水算法，該方法兼顧系統(tǒng)吞吐量和公平性。
　　本文通過對基于回程容量限制的下行

7、CoMP技術的仿真分析，結果表明根據回程容量限制的不同，CoMP技術對系統(tǒng)吞吐量和頻譜效率的提升達到59.2%~102.9%。而自適應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資源所占的比例對系統(tǒng)吞吐量和公平性的影響，結果表明，當分配給CoMP傳輸的RB資源占40%時，可以更好地兼顧系統(tǒng)吞吐量和系統(tǒng)公平性，相比于單點傳輸系統(tǒng)吞吐量提升56.1%，J