CoMP系统中的天线选择和功率分配联合算法

在协作多点传输(coordinated multiple points transmission,CoMP)系统中,为了提高小区边缘用户传输速率和系统总吞吐量,提出了一种联合天线选择和功率分配的优化算法.在基于信道容量增量的天线选择策略(antenraselection lased on capacity increment,CIAS)中,推导了当用户端采用最大比合并时用户信道容量的表达式,并根据所设定的信道容量增量选择出所有满足条件的天线;在最优功率分配算法(optimal power allocation,OPA)中,推导了协作多点多用户系统中用户传输速率的表达式,在总功率受限的情况下通过采用优化的迭代功率分配算法,得到了最优的功率分配.理论分析和仿真结果表明,与等功率分配策略(equal power allocation,EPA)和功率与信道增益成正比的功率分配策略(proportion to channel gain,PCG)相比,联合了天线选择和功率分配的算法不仅能最大提升对边缘用户的传输速率,而且能更好地提高系统的信道容量.     

Coordinated multipoint transmission and reception based on multicarrier time division multiple access

Coordinated multipoint ( CoMP) transmission and reception is a technique to reduce intercell interference and increase the cell edge throughput. In order to get maximum CoMP gain the networks and terminals involved in CoMP communication should be robust against time and frequency offset due to asynchronism between terminals and base stations. However, the modulation techniques proposed in LTE-Advanced standard (SC-FDMA and OFDM A) are quite sensitive to frequency offset because of DFT/IDFT used in the modulation systems, which brings difficulties for commercial implementation of CoMP technique based on LTE-Advanced. To relax the synchronization requirement in CoMP system, in this paper we introduce a CoMP technique based on a new multicarrier modulation scheme-multicarrier time division multiple access (MC-TDMA). In comparison with SC-FDMA and OFDMA, the MC-TDMA modulation can significantly improve the CoMP performance in case of carrier frequency offset. Simulation shows that at 20% of carrier frequency offset the CoMP system with MC-TDMA modulation can also keep high performance, while the system with SC-FDMA and OFDMA is totally lost in work.     

Coordinated multi-point transmission technique in TDD cellular mobile system

小区间干扰是影响未来蜂窝移动通信系统性能的主要因素,如何克服小区间干扰成为系统设计的关键所在。多点协作传输技术通过控制相邻小区之间的干扰,并将原本是干扰的信号转变为有用信息,从理论上突破了单点非协作系统的干扰受限容量,实现了链路可靠性的提高和传输速率的增加。多点协作技术传输技术被认为是降低小区间干扰、提升小区边缘吞吐量和系统吞吐量的更本质更有效的技术。TDD蜂窝移动通信系统中实现多点协作传输技术具有天然的优势：多点协作所需的大量的信道状态信息在TDD系统中通过上下行信道的互易性可以很容易的获得。本文对TDD系统实现多点协作传输的方案以及可能遇到的问题进行了分析,并通过系统仿真结果证明了两者结合所能带来的性能增益。     

协作多点系统的本地预编码改进算法

摘要：
为了提高LTE Advanced系统小区边缘用户的吞吐量,在现有协作多点（CoMP）传输方案基础上提出了一种CoMP系统的本地预编码改进算法,以解决传统本地预编码算法在高秩（秩不小于2）信道下的层间干扰问题.该方法在发射端有选择地引入层交换与相位校正操作,并按照接收端信干噪比最大的准则确定交换及校正策略.仿真结果表明,改进算法能有效提高小区边缘用户的谱效率,进而增大小区边缘用户的吞吐量.
关键词：
协作多点传输; 本地预编码; 层交换; 相位校正; 谱效率
中图分类号： TN 911.72
文献标志码： A     

LTE-A协同通信链路部分信道预编码传输

为了实现协同传输系统上行链路源和中继上的预编码传输,并与空时分组码相结合来改善实际传输的性能,使用一种基于迫零算法的预编码方案.针对迫零算法功率效率低的问题提出了一种基于接收信噪比最大的非完全信道预编码,得以将传统MIMO系统中的预编码技术运用于协同通信系统中.链路级仿真结果表明,在源端及中继端采取预编码处理并与空时分...     

正交投影的下行多用户MIMO协作传输方法

协作多点(coordinated multi-point, CoMP)中的联合传输(joint transmission, JT)是一种有效提升边缘用户服务质量的技术,JT通过多个协作发射节点的联合预编码减小小区边缘干扰,进而提高小区边缘的频谱效率。在结合正交投影(orthogonal projection, OP)与排序QR分解(sorted QR decomposition, SQRD)的基础上,提出了2种协作传输方法：OP-ZF-SQRD（OP-zero forcing-SQRD）及OP-MMSE-SQRD(OP-minimum mean square error-SQRD)。这2种方法均采用OP消除多用户干扰,将多用户系统分解成多个并行无干扰的单用户系统,对每个单用户系统采用ZF-SQRD或MMSE-SQRD分别进行处理。数值仿真结果表明,这2种方法相比迫零(joint transmitter zero forcing, JT-ZF)及块对角化(block diagonalization, BD)方法,在性能上具有明显的优势;新提出的协作传输方法不但可有效地消除多用户干扰,而且能有效地降低用户数据流之间的干扰,从而有效地改善了小区边缘的用户服务质量和频谱效率。     

基于非合作博弈论的CoMP系统功率分配算法

针对下行单用户多点协作传输系统(SU-CoMP)的资源分配问题,提出一种基于非合作博弈论的动态功率分配算法.首先协调不同用户在同频子信道上的发射功率,然后建立新定价机制下的功率分配博弈模型.在此基础上分析CoMP用户在其协作簇内功率分配时相互协作,推导该模型的求解算法,最后论证该算法纳什均衡解的存在性和唯一性.仿真结果表明,所提算法能提升边缘用户频谱利用率,减小功耗.     

基于协作多点传输系统的自适应有限反馈

为了提高协作多点传输系统上行链路的反馈资源利用率,研究了多小区重叠覆盖下的相位反馈问题,并推导出用户自适应反馈比特分配的最优解.用户可根据自身传输信道与干扰信道的信道质量,以及来自不同基站信号之间的相位差信息,自适应地确定相应比特数.通过在预编码中根据反馈的相位差信息进行相位补偿,使得用户端接收信号能够相干叠加.研究表明,该方案在不增加系统反馈开销的条件下,能够较为明显地提高系统吞吐量.
     

基于MATLAB的LTE仿真平台CoMP功能的设计与实现

以维也纳技术大学的LTE系统级仿真平台为基础,设计实现了多点协作传输(CoMP)功能。在原仿真平台上增加了三个模块:边缘用户判断模块,协作小区选择模块和资源分配模块。新增加的三个模块使用SINR门限法来判断边缘用户,采用用户选择协作小区方案以提高仿真平台的CoMP性能,并提出了新的资源分配方法解决了用户选择协作小区带来的资源分配冲突问题。模块化的设计使得平台可用自带的初始配置文件对三个模块进行统一配置,实现了与原平台的兼容,又降低了与原平台的耦合性,增加了可扩展性。此外增加了基站与用户进行CoMP时需要相互交互的信令。还增加了用户运动的动画演示,能直观有效地观察用户的移动和基站对用户进行CoMP的情况。最后对该CoMP功能进行仿真测试,结果与3GPP相关提案基本一致,证明了此功能的正确性和有效性。