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。     

LTE系统中JP-CoMP预编码的优化算法

CoMP中的联合处理技术(JP)的引入对LTE-A系统性能有明显的提升,JP对性能提升的主要途径之一是基于信道信息的预编码技术.预编码技术能够根据估计出的信道状态在发送端对发送信号做出相应的预补偿,从而显著提高系统接收性能.本文对目前的常用MMSE和SLNR预编码算法进行了分析,并在此基础上提出两种优化的预编码算法——BDMMSE和SLNRZF.仿真结果表明:两种优化的算法可以有效地消除用户本身天线之间的干扰以及用户间的干扰,提高了系统抗噪声性能,从而显著提高了系统的频谱效率.     

多小区MIMO系统中基于泄漏的多用户下行链路预编码新算法

针对多小区MIMO系统的多用户下行链路预编码设计是未来移动通信系统研究的重要内容之一。本文在蜂窝多小区MIMO通信环境下,基于信漏噪声比(Signal-to-Leakage-Noise Ratio,SLNR)最大准则,提出了改进的多用户下行链路线性预编码算法。通过在优化目标中考虑接收端白化滤波器的影响,该预编码算法实现了对用户间干扰和小区间干扰(OCI)的同步抑制消除;在求解预编码矩阵优化问题时,本文基于QR分解提出了一种新的低复杂度求解算法,该算法能以较低的计算复杂度实现系统性能的有效提升。仿真实验结果表明,本文的改进SLNR线性预编码算法能有效抑制小区间干扰(OCI)的影响,使多小区MIMO系统获得更高的和速率(Sum Rate)容量。      

时分长期演进上行协作多点技术原理与实践

介绍了上行协作多点（CoMP）传输的技术原理以及如何实现协作小区多天线的宏分集接收,提高终端上行吞吐率.通过在TD-LTE（时分长期演进）大规模实验网中多场景下的实践,验证了上行CoMP技术能有效提升小区边缘终端的上行吞吐率.上行CoMP技术能有效抵抗网络干扰,扩大小区覆盖范围,提升用户的网络感知.     

面向大规模MIMO系统的下行预编码技术研究进展

大规模多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术在移动通信系统中发挥着至关重要的作用,但在部署中却引入了干扰。为了消除大规模MIMO干扰,业界围绕低复杂度的预编码算法开展了大量的研究工作。将已有大规模MIMO系统的预编码技术进行了归纳,重点分析了线性预编码和非线性预编码中经典算法的复杂度和优缺点,最后对大规模MIMO预编码技术的发展趋势进行了探讨。     

3D大规模MIMO系统中莱斯信道下的传输方案

针对三维(3D)大规模多输入多输出(MIMO)系统中莱斯信道模型,通过研究分析获得简单易行、频谱效率高的传输方案。考虑到莱斯信道中的散射信道获取较为困难,而视距信道获取较为容易,仅利用视距信道进行传输方案研究。首先通过用户调度算法解决了相邻用户之间干扰过大的问题,从而提升了系统的和速率;接着充分利用3D MIMO系统中水平和垂直维度的特点,采用域选择的预编码方法消除不同用户间的干扰并最大化信噪比,进一步提升了系统和速率。经过仿真验证,提出的3D大规模MIMO传输方案比以往方案具备更大的频谱效率。     

LTE—A中协同多点传输的联合处理预编码方法

协同多点传输（CoMP）是围绕LTE—A的目标而提出的通过基站内不同远程射频单元（RRU）协作、基站和其所属中继协作和基站间协作等多种多点协作方式,减小小区边缘干扰、提高小区边缘频谱效率、增加有效覆盖的技术措施。CoMP中的联合处理技术（JP）对系统性能的提升最大,JP对性能提升的主要途径是基于信道信息的预编码技术。在不同的CoMP场景下,各种预编码方式各有优劣。越来越多的研究更集中于从压缩反馈量和优化码本设计两个角度来实现预编码的优化。     

一种基于两级预编码的认知MIMO系统干扰抑制算法

在认知无线电系统中,认知用户通信必须同时解决对主用户造成的干扰和认知用户间的相互干扰问题。为此,提出一种基于两级预编码的认知MIMO系统干扰抑制算法,首先利用子空间正交投影理论,将认知用户的发射信号投影到干扰信道的零空间来消除主用户干扰,然后用信漏噪比预编码最小化认知用户间干扰,提高认知系统性能。仿真结果表明,在不影响主用户的前提下,该算法有效提高了系统误码率性能及其容量,并可以通过选择合适的子流数目,达到系统有效性和可靠性的良好折中。     

一种自适应小区CoMP协作节点选择算法

为了进一步提高小区边缘用户的性能要求,文章通过对现有的CoMP传输系统的协作节点选择算法进行改进,基于信号质量和负载信息提出了一种自适应小区CoMP协作节点选择算法,该算法能够在现有的算法上有效提高小区服务性能,改善小区通信服务质量。     

一种白适应小区CoMP协作节点选择算法

为了进一步提高小区边缘用户的性能要求,文章通过对现有的CoMP传输系统的协作节点选择算法进行改进,基于信号质量和负载信息提出了一种自适应小区CoMP协作节点选择算法,该算法能够在现有的算法上有效提高小区服务性能,改善小区通信服务质量。     

CoMP-MU-MIMO上行用户配对方案性能比较

协作多点传输（CoMP）是3GPP长期演进（LTE）的一个重要技术点,并将在上行采用多用户MIMO技术。分析了上行构成多用户MIMO的用户配对选择方法,并提出了一种在物理层进行用户传输速率公平性的调度方法,使系统在单个用户性能与整个系统的频率效率间取得较好的折衷。用系统仿真的方法对系统性能进行了仿真,证明了所提出算法的有效性。     

TD-LTE网络上行CoMP方案研究与外场试验

TD-LTE采用同频组网,使得小区间干扰成为限制网络容量提升的主要瓶颈之一。TD-LTE规模试验的测试数据表明,终端有超过70%的概率会同时检测到多个小区的信号。多小区协作(CoMP)技术通过相邻多个小区对信号进行联合处理,可有效降低小区间干扰。介绍了几种上行CoMP的实现方案及仿真性能,并重点介绍在TD-LTE试验网络中开展上行CoMP外场试验的情况。测试结果表明,通过上行CoMP可将小区边缘用户上行吞吐率提升50%~100%,显著改善了用户体验。     

认知MIMO系统基于部分投影的干扰抑制算法

为实现认知多输入多输出(MIMO)系统中主次用户的高效频谱共享,提出一种基于部分投影的干扰抑制算法,该算法将主用户的空间传输特性引入次用户的设计中。分析了干扰的结构化特征,指出泄漏到主用户空闲维度上的次用户信号并非有害干扰。通过将次用户发射信号投影到干扰信道低维子空间的零空间上即可消除干扰。理论分析和仿真表明,算法在有效消除对主用户干扰的同时,次用户传输速率和算法适用性相比传统算法都有显著提升。     

LTE-A系统中JP-CoMP预编码算法

在LTE-Advanced（LTE-A）系统中,针对目前多用户协作多点传输中常用的预编码算法不能在消除用户间的干扰和自身天线之间干扰的同时考虑系统噪声影响这一现象,提出两种优化的算法：一种是将BD算法与MMSE算法结合;另一种是在SLNR算法的基础上再次利用ZF算法.这两种优化算法都是在消除所有干扰的基础上同时考虑噪声影响的一种方案,仿真结果表明,这两种优化算法可以有效的降低系统误码率,提供了系统性能.     

大规模MIMO下行预编码技术

考虑大规模多输入多输出(MIMO)中导频序列开销过大以及预编码复杂度的问题,提出了两种适用于大规模MIMO的预编码技术:基于用户调度和波束选择的波束分多址(BDMA)下行传输技术,即通过简单高效的贪婪算法进行用户调度和波束分配,使不同的用户在正交的波束上进行传输;基于用户分组的两级预编码技术,即基于用户分组的两级预编码方法,利用聚类算法将信道特性相似的用户分为一组,基站进行第一级组间干扰消除预编码,基站获取分组的等效瞬时信道后,进行第二级组内干扰消除预编码。研究结果证明:两种下行传输技术在解决大规模MIMO中导频开销过大和系统复杂度问题方面都是切实有效的。     

一种多用户多中继MIMO通信系统迭代预编码方案

该文针对多中继MIMO通信系统多用户传输时的用户间干扰问题,提出了一种可以有效抑制多用户干扰的发射端与中继端迭代预编码的方案。该方案首先在中继端进行多中继联合的迫零预编码,然后将基站与多用户之间等效为一个点到多点的MIMO信道,采用最大化信漏噪比的预编码方法,在发射端进一步消除用户间的干扰,同时避免了噪声放大的影响,进而通过中继端预编码与发射端预编码的多次迭代,更好地保持了多中继并行传输引入空间分集所带来的性能优势,有效地抑制了用户间干扰,获得了更高的系统和容量。     

网络MIMO中的基站联合传输技术

协作多点（CoMP）是未来无线通信中的关键技术之一。多个小区基站通过对信道状态信息（CSI）和用户数据信息的不同程度共享,实现多基站协作传输,将传统意义上的干扰转化为对用户有用的信号,从而提高频谱效率,极大改善小区边缘用户的性能。块对角（BD）算法通过在干扰信道的零空间上设计合适的预编码向量,完全抵消干扰。本文将BD算法用于多小区联合传输,从空间维的角度剖析了其干扰抵消和宏分集增益的工作原理,并将其与迫零（ZF）算法,最小均方误差（MMSE）算法,时分多址（TDMA）以及单用户特征值波束成形算法比较,分析了各种算法的优劣。同时将协作BD算法与非协作BD算法比较。仿真结果表明BD算法优于上述预编码算法,协作传输优于非协作传输。
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三小区多用户MIMO系统中干扰对齐优化算法

针对三小区多用户MIMO干扰信道系统,通过一个启发性例子,联合设计发射预编码矩阵和接收赋形矩阵,给出基于特征向量闭式解的干扰对齐优化算法,相比已有干扰对齐算法,用户端可使用更少的天线资源获得相同的自由度性能,且只需本小区内用户协作共享信道信息;并归纳出普适场景下系统配置与可达自由度之间的关系：设定每个小区中的基站配置M根天线和K个用户,用户配置N根天线,各个基站对本小区中每个用户都发送d个数据流,当M=N≥2 Kd时,所提算法总共可获得3 Kd个自由度。所提算法可以完全消除小区间干扰和用户间干扰,相比传统的正交化干扰抑制算法,系统容量得到了明显地提升。     

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CoMP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。