LTE-A多点联合传输技术研究

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LTE-Advanced作为LTE的后续演进,在继续沿用MIMO、OFDM、链路自适应等技术的同时,网络结构没有发生变化,保持了对原LTE系统的后向兼容。目前,LTE-A已经成为第四代移动通信系统IMT-Advanced的重要候选标准。为了满足IMT-A对系统带宽、峰值传输速率、用户平均吞吐量、边缘用户吞吐量以及频谱效率的要求,LTE-A中引入了载波聚合、多天线增强、多点协作传输、中继、异构网络干扰协调等关键技术。其中,多点协作(Coordinated Multi-Points, CoMP)传输技术的提出,是为了解决小区间干扰的问题,提高小区边缘吞吐量,自提出以来,逐渐成为研究的热点之一。CoMP技术的基本思想是通过多个站点的联合调度(CS/CB)或联合处理(JP),减小LTE-A系统中小区间的干扰,或将部分干扰信号转变为有用信号,提高小区边缘用户接收的信干噪比,从而提高这部分用户的接收性能。3GPP Rel-9系列标准规范中,对CoMP技术的相关定义和基本原理做了描述,经过一段时间的研究,对于CoMP技术的增益和实现方法已经有了初步的结论,但要在实际系统中应用,还存在很多需要解决的问题。为了评估技术方案和系统性能,3GPP协议规范中对于仿真场景和参数进行了详细的规定,本文根据3GPP协议标准搭建系统级仿真平台,并将此平台作为本文研究的重要工具。本文重点研究内容为CoMP的其中一种传输模式联合处理(Joint Processing, JP)技术。研究内容包括混合模式下协作用户选择和半动态协作方式中协作集选择方法。本文中分析了在协作模式下,协作用户与非协作用户的比例对系统整体吞吐量和小区边缘吞吐量的影响。在此基础上,深入研究了多点协作传输中协作用户选择算法,分别对基于Geometry因子和基于路径损耗的协作用户选择算法进行研究分析,并通过大量仿真数据验证算法的性能。另一部分针对以用户为中心的半动态协作传输方式,提出基于Geometry因子的协作集合选择算法,并将此算法应用到系统级仿真平台中,通过仿真比较静态协作和半动态协作的系统性能。
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