多小區(qū)協(xié)同下行傳輸方案與資源管理技術(shù)的研究.pdf

1、在高級(jí)國際移動(dòng)通信(IMT-A)技術(shù)規(guī)范中，提出了較第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜效率(尤其針對(duì)小區(qū)邊緣用戶的頻譜效率)指標(biāo)，但是在長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)中，采用同頻復(fù)用組網(wǎng)使得多小區(qū)的同信道干擾(即相鄰小區(qū)干擾)問題尤為突出。因此，協(xié)同多點(diǎn)發(fā)送與接收(CoMP)被提出，其核心思想是：可交互信息的多小區(qū)基站采用聯(lián)合發(fā)送、協(xié)作調(diào)度/協(xié)作波束賦形技術(shù)進(jìn)行多小區(qū)干擾的協(xié)同抑制，以提高小區(qū)邊緣用戶的頻譜效率。然而在多小區(qū)協(xié)同下，CoMP

2、技術(shù)所需的交互信息導(dǎo)致了系統(tǒng)開銷過大，使得CoMP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)存在系統(tǒng)性能提升與信息反饋量、信令設(shè)計(jì)、反饋與處理延時(shí)等諸多矛盾。在解決上述矛盾的方法中，低反饋開銷的預(yù)編碼設(shè)計(jì)是多小區(qū)下行協(xié)作傳輸?shù)囊粋€(gè)關(guān)鍵研究課題；此外，基于資源優(yōu)化分配的多小區(qū)協(xié)作調(diào)度是實(shí)現(xiàn)小區(qū)間干擾管理的另一個(gè)關(guān)鍵研究內(nèi)容。
　　本文針對(duì)多小區(qū)系統(tǒng)中小區(qū)邊緣用戶頻譜效率的提升問題，首先從接收處理與量化反饋的壓縮角度研究了多小區(qū)協(xié)同預(yù)編碼技術(shù)，提出了基于量化合并技術(shù)

3、的協(xié)同多點(diǎn)預(yù)編碼算法；然后，概述了基于效用函數(shù)的調(diào)度技術(shù)，提出了使系統(tǒng)效用最大化的多用戶調(diào)度準(zhǔn)則，給出了基于效用函數(shù)的多用戶調(diào)度策略。以下為各章內(nèi)容概述：
　　第一章首先介紹了協(xié)同多點(diǎn)下的預(yù)編碼技術(shù)與資源管理技術(shù)的相關(guān)背景，給出了與本文相關(guān)的技術(shù)定義、分類以及這些領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，最后指明了本文展開研究的側(cè)重點(diǎn)。
　　第二章針對(duì) CoMP下行反饋機(jī)制，提出了一種基于量化合并有限反饋的協(xié)同多點(diǎn)預(yù)編碼算法，其核心思想是尋找與信道子

4、空間最接近的碼本，從而將傳統(tǒng)的匹配目標(biāo)向量推廣為匹配空間，進(jìn)一步提高了碼本的匹配精度。并且，通過數(shù)值仿真，比較了不同反饋比特條件下的系統(tǒng)性能，驗(yàn)證了所提算法的性能優(yōu)勢。
　　為了進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能，本文在第三章中，針對(duì)傳統(tǒng)的基于時(shí)域資源調(diào)度算法，重點(diǎn)研究了頻域調(diào)度及空域調(diào)度技術(shù)，分析了基于效用函數(shù)調(diào)度策略，提出了基于效用函數(shù)的自適應(yīng)多用戶調(diào)度算法，并進(jìn)一步推導(dǎo)了具有簡明表達(dá)的多用戶調(diào)度準(zhǔn)則。結(jié)合論證方案給出單小區(qū)、多小區(qū)環(huán)境下的仿

5、真結(jié)果表明，本文所提算法能夠在保證用戶資源分配公平性的同時(shí)，最大化系統(tǒng)效用。
　　為了對(duì)協(xié)同多點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的性能評(píng)估，本文在第四章先闡述了構(gòu)建的系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上完成了多小區(qū)協(xié)同波束賦形方案下的初步系統(tǒng)級(jí)仿真，以小區(qū)平均頻譜效率及小區(qū)邊緣用戶吞吐性能為指標(biāo)，對(duì)比了3D與2D兩種不同的天線配置場景，驗(yàn)證了協(xié)同多點(diǎn)技術(shù)在實(shí)際系統(tǒng)部署中，相比于非協(xié)同方案，能有效地提升系統(tǒng)的頻譜效率。
　　第五章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)，并根據(jù)