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为了适应移动互联网的快速发展,及应对IEEE联盟Wimax技术的挑战,3GPP在发布LTE Rel-8后,启动了LTE-A的标准化工作,引入了协同多点传输技术(Coordinated Multi-Point Transmission/Receiption,CoMP),旨在提高小区的平均频谱效率和小区边缘的频谱效率。协同多点传输分为协同调度和联合处理,本文主要研究联合处理。通过多个基站之间共享用户的数据信息和控制信息,相邻的小区的可以参与协作,同时向参与协同传输的用户发送数据,可以有效的减少邻区之间的干扰,从而提升用户的接收信干噪比。进而提升小区边缘用户的性能。
协同多点传输技术的实现,需要面对许多问题。例如如何设计良好的预编码方案,以有效的消除多用户之间的干扰,怎样在有限反馈下取得性能和系统负担的折中等,本文主要针对这两个问题展开研究。
首先,针对CoMP中联合传输预编码问题,本文重点研究了BD算法,SLNR最大化算法在完美信道状态下和有限反馈的情况下的性能。针对SLNR最大化问题进一步研究了其改进的算法,其中CISVD算法以SLNR最大化为起点,进行迭代以最大化用户的和速率;另外一种改进算法也是以SLNR最大化为起点,将预编码矩阵和接收矩阵嵌套迭代。
然后,在有限反馈的情况下,研究了多用户MIMO中自适应反馈和差分反馈,研究了反馈不同形式的协方差矩阵对系统性能的影响。实验结果表明这两种方案都较Rel-8中的固定码本反馈有较好的性能提升。针对现有的CoMP的反馈框架,研究了适合相干联合处理的单个小区反馈方式,选取三个bit量化小区间的相对相位信息取得了性能和反馈负担的折中。本文将自适应反馈运用到CoMP中,相对于传统的非自适应反馈,有一定的性能提升。
最后,本文研究了一种新的量化bit数自适应分配方案,将上行的反馈资源分为两部分,一部分用于CoMP用户进行多小区传输,用户的协作集的反馈bit数进行自适应分配,余下的反馈bit数对多用户MIMO用户进行两步自适应反馈。仿真结果表明,此方案不仅能提高小区边缘的频谱效率,也能取得多用户分集增益。