LTE-Advanced CoMP中联合处理技术及系统性能研究

LTE-Advanced CoMP中联合处理技术及系统性能研究

论文摘要

为了满足ITU为IMT-Advanced系统提出的性能指标,3GPP提出了LTE-Advanced技术。针对LTE系统中小区间干扰比较严重,已有的干扰协调技术不能很好的解决边缘用户频谱效率低的问题,在LTE-Advanced中引入协同多点传输和接收(Coordinated Multi-Point transmission/reception, CoMP)技术来解决此问题。该技术通过多个小区之间的联合调度或协作传输,降低邻区干扰,提高用户接收信号质量,从而有效提高系统容量和边缘用户频谱效率。本论文主要工作是针对CoMP中的协同传输技术(Joint Processing, JP)进行研究,以该技术方案为基础,利用系统级仿真,对CoMP JP方案及其性能进行了研究和评估验证。主要贡献包括以下方面:(1)根据3GPP标准会议提案和系统仿真方法,结合3GPP TR36.814中的场景假设,设计并搭建了CoMP JP的动态系统仿真平台。平台包括:多小区空间信道建模、协同小区簇划分、协同用户及协同小区集合确定、调度、预编码、干扰计算及终端接收机等功能模块。基于平台,评估了3GPP Case1场景下单用户JP和多用户JP的性能。(2)针对传统单小区调度算法不能满足CoMP多小区协同传输的问题,提出了应用于JP系统的集中式多小区协同调度算法及调度器实现,提出多用户系统下的配对算法及改进算法,并对算法进行了评估和分析。(3)针对协同处理的联合预编码需求,提出了不同的物理层信道合并方案,并对各种方案进行了仿真评估及分析。(4)基于以上仿真平台及算法实现,评估了理想信道估计条件下,单用户系统与多用户系统的性能,并对部分非理想因素对系统性能的影响进行了分析。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 主要符号表
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景介绍
  • 1.2 标准进展情况
  • 1.3 课题研究的目的及意义
  • 1.4 论文组织结构
  • 第2章 COMP基本原理
  • 2.1 CoMP概述
  • 2.2 协同范围的定义
  • 2.3 传输方案
  • 2.4 反馈方案
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 COMPJP调度算法设计
  • 3.1 CoMP对调度提出的新需求
  • 3.2 集中式多小区联合调度主要原理
  • 3.3 集中式多小区联合调度算法实现
  • 3.4 多用户JP系统的配对算法设计
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 COMP JP仿真平台搭建及数学建模
  • 4.1 系统仿真方法概述
  • 4.2 CoMPJP系统的基本模型
  • 4.3 CoMPJP系统的多小区空间信道建模
  • 4.3.1 空间信道建模概述
  • 4.3.2 多小区空间信道建模
  • 4.3.3 协同传输的空间聚合信道计算方法
  • 4.4 CoMP JP中的预编码算法实现
  • 4.4.1 基于相关阵的EBB算法在SU-MIMO JP下的应用
  • 4.4.2 块对角化(BD)算法在MU-MIMO JP下的应用
  • 4.5 CoMPJP系统的检测算法实现
  • 4.5.1 CoMP JP的接收机处理模型
  • 4.5.2 CoMP JP的信噪比计算
  • 4.6 本章小结
  • 第5章 COMP JP的性能评估及验证
  • 5.1 SU-MIMO JP的性能评估
  • 5.1.1 不同信噪比提升门限对SU-MIMO JP性能的影响
  • 5.1.2 不同物理层合并算法的性能评估
  • 5.1.3 不同小区分簇类型对SU-MIMO JP性能的影响
  • 5.2 MU-MIMO JP的性能评估
  • 5.2.1 固定用户数配对算法的性能评估
  • 5.2.2 自适应配对用户数算法与固定用户数算法的性能对比
  • 5.2.3 SRS测量周期对性能的影响
  • 5.3 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1 本文工作总结及贡献
  • 6.2 下一步工作展望
  • 参考文献
  • 附录1 性能评估参数
  • 附录2 基本仿真参数及假设
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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