协作多点传输技术研究

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协作多点传输(Coordinated Multi-point, CoMP)技术可以通过各基站间的动态协作有效地提高小区的整体速率和边缘用户的速率,因而在先进的长期演进(Long Term Evolution-Advanced, LTE-A)系统中有着广泛应用。CoMP技术的下行传输方案可以分为两种:一种是联合处理(Joint Processing, JP),该方案中用户数据来自于多个协作基站,所以需要各基站间同时交互信道状态信息(Channel StateInformation, CSI)和用户数据信息;另一种是协同调度/协同波束赋形(CoordinatedScheduling/Coordinated Beamforming, CS/CB),该方案中用户数据只来自于服务基站,因而各基站间仅需要交互CSI即可。其中JP方案使用多个基站的天线同时给一个用户提供服务,大大地提高了数据速率,但是在该方案中信息交互量较大,进而使得系统的平均反馈开销和回程开销也大。为解决这一问题,该技术采用合适的反馈和预编码方案至关重要。本文研究了CoMP技术的下行传输、上行反馈及下行预编码方案。本文首先介绍了CoMP技术的下行传输方案,并重点研究了协作集选择方法和自适应干扰消除方法;接着介绍了反馈方案和码本的构建方法,如基于天线选择的码本、基于发射自适应天线(Transmit Adaptive Antennas, TxAA)模式的码本、基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)的码本及随机向量量化(Random Vector Quantization, RVQ)码本,并仿真验证了码本量化对系统容量的影响情况;然后讨论了预编码方案,重点讲解了几种常见的线性预编码算法,如迫零预编码、块对角预编码及信泄噪比预编码;最后针对联合处理方案反馈开销和回程开销大的问题提出了一种新方案,仿真结果表明:该方案将选择性有限反馈和分组调度相结合,大大降低了系统的平均反馈开销和平均回程开销。
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