LTE中CoMP的研究

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1、移动改变世界mobilechangestheworldLTE-A中的关键技术---协作多点传输技术LTE-A的提出随着移动通信的快速发展和智能手机的迅速普及，用户数目和用户对网速的要求日益增大，现阶段的LET系统已经渐渐无法满足用户的需求。在这样的情况下，3GPP组织在LTE系统的基础上提出了LTE-Advanced系统。随着LTE系统的商用，研究者们将目光转向了性能更加优越的LTE-A系统，LET-Advanced系统在系统容量、频谱效率、峰值速率、小区边缘用户吞吐量以及网络时延等方面有了更高要求。为了满足LTE-A系统的性能要求，达到系统要求的指标，3GPP提出在LET

2、-Advanced系统中引入了多种关键技术，包括载波聚合（CarrierAggregation，CA），中继技术（Relay），协作多点传输（CoordinatedMulti-pointTx/Rx，CoMP)等。载波聚合为了提高峰值速率，LTE-A系统支持最高100Mbps带宽。但是在现有频谱资源中很难找到如此大的连续带宽；此外，多个频段上存在很多零散的频谱资源，如果能对这些资源进行利用，将会大大提升系统频谱利用率。基于以上考虑，3GPP组织在LTE-A系统中引入了载波聚合技术。通过对多个连续或者非连续的小载波进行聚合可以获得高带宽，从而提高系统频谱利用率，与此同时也解决了

3、运营商频谱不连续的一大难题。中继技术中继技术是在原基站的基础上，引入中继节点。中继节点和基站之间采用无线连接。中继技术中下行数据的发送线路为：首先基站将数据发送到中继节点，然后中继节点将数据传输给终端用户，上行数据则相反。中继技术能大大增强网络的覆盖范围，降低了基站的部署成本。协作多点传输技术CoMP技术通过移动网络中多节点（基站、用户、中继节点等）协同传输，成功解决了现在移动蜂窝单跳网络中的单小区单站点传输对系统频谱效率的限制，更好的克服了小区间的干扰，提高了LTE-A系统的性能。CoMP技术基本原理由于基站的交界部分存在干扰和覆盖质量下降的问题，导致终端在小区切换的时候

4、的性能较差，在这样的情况下，由于小区边缘用户的频谱效率和系统吞吐量无法满足LTE-A的要求，成为了限制LTE-A系统性能的主要问题，所以，研究重点自然就转移到提升效率和边缘用户吞吐量方面上。由于协作多点传输技术利用多小区共同协作处理数据，可以大大提高LTE-A系统中边缘小区用户的频谱效率和系统吞吐量，因此CoMP技术成为了LTE-A系统的关键技术之一。这里的多点，是指地理上分离的多个天线接入点。它是利用光纤连接的天线站点协同为用户服务，相邻的几个天线站点或节点同时为一个用户服务，从而提高用户的吞吐量以及速率等。CoMP协同方案分类在LTE-A系统的CoMP技术分为两类：联合

5、处理、协作调度/波束赋行联合处理（JP）JP从多个同一位置或远程的小区传输数据给一个UE，该技术有利于单传输天线的小区，消除了空间干扰。协同基站通过联合处理消除用户间的干扰，将干扰信号变为有用信号并加以利用，从而有效利用ICI，提高边缘用户的服务质量，大大提高了频谱利用率。CoMPJP按照数据信息是否同时由多个传输节点进行传输，又可分为CoMP联合传输JT(JointTransmission)和CoMP动态小区选择技术DCS（DynamicCellSelection）。在CoMPJT中，用户一次接收从多个基站传输来的下行共享信息，并对这些信息进行合并，进而提高了接收信号的质

6、量，同时也抑制了其他用户对该用户的干扰。协作节点之间可以通过共享用户信息将原本的干扰信号转化为有用信号。对于边缘用户来说，使用JT技术能够有效的提升他们的频谱利用率以及吞吐量。CoMPDCS中用户每次只能接收一个基站发出的PDSCH（PhysicalDownlinkSharedCHannel，物理下行共享信道）信息，但是基站可以根据信道质量的好坏在CoMP协作中的多个基站间进行交换，每次只有一个基站用用户传输数据。协作调度/波束赋行（CS/CB）协同调度的意思是通过协作集中的多个小区协作，在仅有一个基站为用户提供服务的情况下，尽量对无线资源进行合理有效的分配，减小扇形边界区

7、域的资源在时域，频域以及空域上的冲突，从而保持较高的系统频谱效率，提高信号的接收SINR。波束赋形的目标是根据系统性能指标，形成对基带（中频）信号的最佳组合或者分配。具体地说，其主要任务是补偿无线传播过程中由空间损耗、多径效应等因素引入的信号衰落与失真，同时降低同信道用户间的干扰。CoMP中的关键过程边缘用户判定、协作节点选择和资源分配是CoMP技术中的三个关键过程。边缘用户判定CoMP技术不可避免的会增加系统复杂度和系统开销，而且处于小区中心的、信道状况较好的用户不需要CoMP服务也能保证通信质量，出于对成本的考