论文部分内容阅读
作为第四代移动通信系统IMT-Advanced的最重要候选标准,为了满足IMT-Advanced在带宽、峰值速率、平均吞吐量、边缘用户吞吐量以及兼容性等各方面的需求,LTE-Advanced除后向兼容原LTE采用的MIMO、OFDM、链路自适应等技术外,进一步提出了载波聚合、上/下行多天线增强、多点协作传输、中继、异构网干扰协调增强等关键技术。其中,协作多点传输(Coordinated Multiple Points, CoMP)技术作为提高小区吞吐量尤其是小区边缘吞吐量的重要手段,是近年来LTE-Advanced的研究热点之一。理论上,CoMP技术本质上可以突破单点传输对频谱效率的限制,通过小区间基站的协作将小区间干扰转变为有用信息,提高用户端接收的信干噪比,进而提高系统吞吐量。但是,在3GPPR936系列技术规范中,仅对CoMP的基本原理和概念进行了简单规定,如何在实际系统中获取协作增益、相应的无线资源管理及调度算法以及影响其性能增益的诸多因素都是亟待深入研究的问题。本文基于按照3GPP标准搭建的系统级仿真环境,对CoMP技术中协作调度/波束赋形(Coordinated Scheduling/Beamforming, CS/CB)和联合处理(Joint Processing,JP)方式分别按照波束赋形和分组调度两大主线进行系统地研究。在协作或联合波束赋形算法研究中,针对CS/CB技术提出了一种基于SLR最大化准则的预编码算法;针对JP技术提出了一种基于双码本反馈的预编码算法;在无线分组调度的研究中,设计了适用于协作通信机制且兼容原LTE时域调度和频域调度的新型无线调度器,分别在CS/CB和JP两种方式下具体地设计了其实现流程,代表性地在CS/CB方式中分析了调度器的复杂度与性能增益的关系,并针对新添加的空域调度研究改进了相应的调度算法以获取协作通信的性能增益。此外,反馈机制的设计(如反馈方式、反馈颗粒度及反馈时延)、协作与非协作共存模式下的系统性能、参考信号设计与信道估计误差对系统的影响等问题也在本文中进行了一定程度的探索。