基于多点协作联合传输的超密集组网性能分析

超密集组网的基站高密度特性会带来严重的小区间干扰,多点协作联合传输应用于超密集组网进行干扰管理是目前的研究热点,该文对多点协作联合传输时基站密度对网络性能的影响进行了分析。首先采用随机几何方法推导了3维空间基站与用户距离的概率密度函数,为选取距离用户最近的多个基站联合传输的协作机制提供了基础;然后结合有界双斜率路径损耗模型,进行用户下行链路的干扰建模,进一步推导出用户下行链路覆盖率和网络区域频谱效率的表达式,并分析了协作基站数、基站密度等参数对网络性能的影响。数值仿真表明:协作基站数为2时就可使下行链路覆盖率增加10%,且实现2到3倍的频谱效率的增益,当协作基站数为3时,费效比更优,同时可得到多点协作下的基站密度极限使区域频谱效率最高。该文工作可为下一代移动通信网络的基站部署提供理论支持。

下行多小区MIMO系统协作多点传输联合调度机制

提出一种基于协作多点传输的下行多小区多输入多输出(MIMO)系统联合调度机制,充分利用多小区间的联合调度来降低小区间的干扰,提高系统的吞吐量.该方案利用多小区基站间的协作,根据用户反馈的信道信息间的相关性,在不牺牲系统资源情况下联合调度互相干扰小的用户抑制小区间的干扰.仿真表明:该方案在相同情况下与传统的多小区下行MIMO系统相比,具有显著的小区平均系统吞吐量增益及边缘用户吞吐量增益.

基于效用函数动态多用户调度的协作用户分类

为解决基于固定信干噪比（SINR：Signal to Interference plus Noise Ratio）门限值的协作用户划分策略的不足,在综合考虑系统平均速率和边缘用户最小平均速率基础上,定义了协作距离.提出了基于效用函数的协作用户划分动态分簇联合多用户调度算法,并采用蒙特卡洛方法进行了仿真.仿真结果表明,改进的基于效用函数的协作用户划分算法能在系统整体性能和边缘用户性能上取得较好的平衡,系统整体性能得到提升.在相同信噪比条件下,系统平均频谱效率提升0.1～0.2bit/（s·Hz）.

多点协作传输中的联合传输方法

文章提出了一种多点协作传输中多点联合传输的方法,该方案将空时/频编码与波束赋形技术以及预编码技术与波束赋形技术相结合,首先进行空时/频编码和预编码处理,并将经过处理后获得的多路数据分别通过波束赋形映射到多个协作节点进行传输;然后通过空时/频编码与波束赋形技术的结合,接收方获得更大的分集增益,同时获得波束赋形增益;最后将预编码处理与波束赋形应用到多点协作中,使得各个发送节点的信号在接收方合并,从而使得各层之间的信号更加独立,并获得波束赋形增益。

下行多用户CoMP系统资源分配算法

针对下行多用户多点协作传输系统(MU-CoMP)边值自适应(MA)的问题,提出了一种快速资源分配算法。该算法首先根据用户的速率要求及平均信道增益估计出每个用户需要的子载波数目,在此基础上设计合理的子载波分配算法进行子载波分配,通过预判并且剔除不适合传输数据的较差空间子信道实现快速比特加载。仿真结果表明,所提算法在满足用户最低速率和误码率要求的前提下有效地降低了总发射功率,以较低的复杂度获得了接近最优算法的性能。

IMT-Advanced协作多点传输技术——信道互异性校准

文章以协作多点传输技术为背景,基于信道互异性模型,介绍了3类较为典型的校准算法:基于硬件检测的自校准方法、基于天线自检测反馈的自校准方法、基于校准天线检测反馈的互校准方法。以此为基础,文章分析和研究了各校准算法的特性,评估和仿真了各校准算法协作多点传输技术在各类联合预编码算法下的系统性能,同时预测了校准算法未来的研究进程及可能面临的挑战。

LTE-Advanced中协作多点传输技术研究

为了提高小区边缘用户的性能,满足小区边缘频谱效率的要求,LTE-Advanced系统中引入了协作多点传输技术CoMP(Coordinated Multi-Point)。CoMP技术是一种干扰消除技术,通过小区间的联合调度和协作传输,使小区边缘的CoMP用户的干扰信号变为有用信号,或降低来自邻小区的干扰水平,从而提高小区边缘吞吐量,并且增强系统性能。文章主要介绍了协作多点传输技术及其原理,对CoMP技术中的协作簇选择、CoMP用户划分、用户传输方案及预编码做出了介绍,通过仿真对比得到采用CoMP技术的系统性能增益,最后对协作多点传输技术作出了展望。

基于SLNR准则的多点协作联合处理算法

多小区单用户联合传输能显著改善小区边缘用户的链路性能, 但降低了协作小区的平均吞吐量; 多小区多用户联合传输在改善小区边缘用户性能的同时, 通过协作小区内多个移动终端的复用, 提升协作小区的平均吞吐量。根据SLNR准则提出了一种单用户和多用户自适应切换的多小区联合处理算法, 结合协作集合选择、选择协作集合内的配对用户、MU-MIMO处理等形成一个完整的CoMP处理过程。该算法的单用户和多用户MIMO算法处理相似, 可简化系统处理过程, 并通过自适应选择单/多用户模式提高算法鲁棒性, 有利于提高CoMP的系统增益。根据LTE-Advanced系统的参数进行了系统仿真, 结果证明, 该算法性能优于多小区单用户联合处理和单小区多用户处理的性能, 可提高协作小区吞吐量25%~40%。

LTE-Advanced系统中的协作多点传输技术

根据目前3GPP的进展,介绍了CoMP技术,给出了几种经典的CoMP方案,总结和说明了其对LTE-Advanced系统设计带来的挑战以及目前的标准化进程。

LTE-Advanced系统多点协作传输技术研究

CoMP技术是LTE-A的关键技术之一,能够显著的提高小区吞吐量和边缘用户速率。文章首先阐述了CoMP的技术优势;随后介绍了CoMP的技术原理,系统模型以及传输方案等方面的内容;最后总结CoMP技术面临的机遇和挑战。

基于下行LTE-Advanced系统的协作多点传输技术研究

基于正交频分复用的LTE-Advanced系统具有对小区内干扰进行有效消除的作用,但是对于小区间干扰的消除能力较弱。协作多点传输技术(CoMP)可于上、下行对小区平均、边缘用户吞吐量进行分别提升,虽然该技术的应用会导致系统复杂度增加的问题,但其所具备的提高小区覆盖范围与容量的特点,依然值得我们给予它更多的关注。本次研究针对基于BBU+RRU模式的下行多用户MIMO(多输入输出)协作多点传输机制,给出了协作传输系统的模型并对接收信号检测进行了分析,系统级的仿真结果表明,新机制具有提高小区平均、边缘用户吞吐量的积极作用。

异构网中的高能效混合协作传输方法

该文提出一种异构网中高能量效率的协作传输方法。协作联合处理(CoMP-JP)和协作波束成型(CoMP-CB)是异构网中两种常用的协作传输方法。通过研究CoMP-JP和CoMP-CB发现:CoMP-JP利用较大的阵列增益能够降低基站的发射功耗,但是需要消耗很高的信号处理功耗、骨干网功耗和电路功耗;CoMP-CB虽然消耗较少的信号处理和骨干网功耗,但是会导致较大的发射功耗。为了充分利用CoMP-JP和CoMP-CB在降低能耗方面的优点,并且有效地降低电路功耗,该文提出一种基于CoMP-JP和CoMP-CB传输的混合协作预编码方法。仿真结果表明,与CoMP-JP和CoMP-CB模式下的迫零预编码相比,所提出的混合协作预编码能够支持更高的系统频谱效率,并且大大提高系统的能量效率。

LTE-Advanced系统中的多点协作技术

多点协作技术是LTE-Advanced的关键技术之一。文章讨论了多点协作的类型,给出了3GPP的评估场景,探讨了相应的评估方法,最后介绍了3GPP的标准进展情况。

有限反馈协作多小区传输系统的码字选择方案

为了提高协作通信的增益,通常使用有限反馈技术来有效地传输信道状态信息。从移动台码本中选择码字对信道方向信息(CDI)量化,量化后的信道方向信息对于进行预编码或波束赋形是必要的信息。使用信道矩阵来构建信道方向矢量(CDI),采用多种码字选择方案对CDI进行量化。联合码字选择方案存在相位模糊,为此提出了一种带有相位模糊反馈的联合码字选择方案。仿真表明,带有相位模糊反馈的联合码字选择能很大改善CoMP系统性能。

协同多点传输技术在5G中应用探讨

移动通信无线网络小区覆盖边缘通常也是多小区重叠覆盖区域,该区域信号强度弱,无主导小区干扰严重,极大影响小区边缘用户感知。由于5G网络采用同频组网并且采用了波束赋形窄波束技术,在提高覆盖同时小区重叠覆盖区相比其它制式网络变得更大、干扰更加严重,极大影响了边缘用户体验。随着5G站点密度增加,该问题日趋严重,亟待解决。协同多点传输技术(CoMP)可有效解决上述问题,将干扰信号变为有用信号,提升该区域用户体验。在介绍技术原理的前提下,对该技术优缺点以及应用场景、部署方式进行介绍,最后通过测试数据证明该技术的有效性。

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ZFSQRD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,JTZF)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。

面向车联网多点协作联合传输的安全认证与密钥更新方法

未来基于车联网的车路协同和自动驾驶场景要求车-车/车-路等网络通信在保证数据安全的前提下,具备低时延、高可靠的特性,从而保证车辆的行驶安全以及车/人的信息安全。LTE-V2X作为车联网通信方案之一,LTE的多点协作联合传输(Coordinated Multiple Points-Joint Transmission,CoMP-JT)技术不仅可以减少车辆在高速行驶过程中进行基站(Evolved Node B,eNB)切换时的通信中断,还能通过多个基站的协同传输来辅助提高网络的数据传输性能。然而当前LTE标准中的安全密钥管理方案无法满足多点协作联合传输过程中的密钥管理场景。针对该问题.提出一种可用于LTE-V2X车联网通信中多点协作传输切换的安全密钥生成与更新算法。该算法由车辆生成基站切换请求并使用随机数、共享密钥、目标基站公钥对切换请求进行加密、广播;基于密码学特性.目标基站不仅可基于私钥从密文请求中计算出共享密钥,还可以计算得到后续的会话密钥;车辆则可以基于目标基站位置信息、生成请求时的随机数计算出会话密钥,从而实现在只需要1次密钥传输的前提下,达成车辆与基站之间的密钥共享和密钥更新,并从密码学角度针对该密钥生成与更新算法进行验证分析。研究结果表明:在LTE-V2X多点协作传输时的基站切换过程中,该算法能够确保车辆与基站进行后向/前向密钥分离的安全认证以及会话密钥建立;与传统方案相比.所提方法可减少26.4%的基站切换过程中引入的通信时延,基站信道负载均仅为传统方案的1/2,并且随基站小区范围内车辆数目增加.基站的信道负载也仅线性增加,提升了该算法在LTE-V2X车联网场景中的适用性。

基于PMI反馈的联合处理

为了提高LTE-Adwanced系统边缘用户的吞吐量和性能,本文在协作多点传输的基础上提出了两种联合处理的算法,这两种算法分别采用全局预编码和间接预编码的方式,把来自不同小区的干扰信号联合处理使其成为有用信号,仿真结果表明两种算法都能很好的提高边缘用户的性能。

异构网中基于BD的协作波束赋形算法研究

波束赋形是下一代无线蜂窝网中提高频谱效率的一项重要技术,文中在多用户波束赋形技术的研究基础上,研究了Co MP中的CB技术。针对LTE系统中的小区间干扰严重,且已有的干扰协调技术无法有效解决边缘用户频谱效率低的问题,LTE-A系统引入了多点协作传输/接收技术。该技术通过相邻小区间的联合处理或协作波束赋形,可抑制小区间干扰,提高用户的接收信号质量,使系统容量和小区边缘用户的频谱效率得到有效提高。

JT-CoMP场景中以用户为中心的半动态分簇方法

为消减超密集网络中小小区间的干扰,提出多点协作联合传输场景中一种以用户为中心的半动态分簇方法。对网络内的所有小基站进行不重叠分簇,将簇内的小基站及位于簇外但与该簇存在较大干扰的小基站作为用户的备选服务基站,采用迫零预编码消除备选服务基站中的非服务基站对用户的干扰,用户从备选服务基站中选出若干待选服务基站,簇头以最大化簇内用户吞吐量之和为目标从待选服务基站中为用户选择服务基站簇。同时给出一种次优的为用户选择服务基站簇的方法以降低复杂度。仿真结果表明,与相同场景中的已有方案相比,该方法明显提高系统吞吐量。