LTE-A系统的载波聚合技术-田骥详解

A Two-step Matching Algorithm for Carrier Assignment in Downlink Coordinated Multi-point in LTE-A
Background
In LTE-A system, an efficient carrier assignment algorithm in CoMP is very important to improve the throughput of network.
２.研究方向
多载波调度技术
载波聚合技术可以将多个载波联合起来一起使用，同 时，也可以将用户在多个不同的载波上进行调度。
由于不同的路径损耗，聚合后的载波可能具有不同的 覆盖范围，因此，载波聚合技术将造成用户可被分配 的载波在数量上有所不同。
高频段的载波的信道衰减更快，相比于低频段的载波， 覆盖范围更小。
LTE-A系统中的载波聚合技术
田骥 2011.12.7
1.研究背景
LTE-A提出了几个关键技术，包括载波聚合、协 作多点发送和接收、中继、多天线增强等。
由于LTE-A系统最大需要支持100MHz的带宽， 而这样大带宽的连续频谱很难找到，因此需要载 波聚合技术。
1.研究背景
对载波聚合技术的研究工作最早是对认知无线电中的频 谱池的研究，即将来自不同授权系统的当前空闲的频谱 合并成一个公共的频谱池。
w2,k ,l
) 2
F
)P
F
Non-Coherent JP:
SINRk,1
w H v P 1,k ,l 1,k ,l 1,k ,l F
w H v 1,k ,l 2,k ,l 2,k ,l
P
F
w1,k ,l
F
2
SINRk,2
w H v P 2,k ,l 2,k ,l 2,k ,l F
w H v 2,k ,l 1,k ,l 1,k ,l
2 2,K 1,l F
R1 BWl log1 SINR1
RK1 BWl log1 SINRK1
Model and problem
Coherent JP:
SINRk
( w H v 1,k ,l 1,k ,l 1,k ,l ( w1,k ,l
F
F
w H v 2,k ,l 2,k ,l 2,k ,l
Model and problem
Set UE1 UEk served by BS1 UEk1 UE2k served by BS2
the throughput demand of UEs isThk Hi,k,l indicates channel response from BS1 to UEk with Cl . Then, using singular value decomposition, we get the receiving signal as:
P
F
w2,k ,l
F
2
Rk BWl *[log 1 SINRk,1 log(1 SINRk,2 )]
2005年，QinetiQ公司的Robinson提出通过频谱所有者交 易的方式将不同所有者的频谱共享和聚合起来以公平有 效地提高频谱利用率和系统性能。
2008年，香港科大张黔的研究团队提出基于DOFDM的频 谱聚合及分配算法AASA 以更有效地提高频谱利用率。
2.研究方向 载波聚合的应用场景
F1
F2
２.研究方向
载波聚合切换技术
在LTE-A系统中，对于不同基站间的载波切换机制和无 线资源管理是我们研究的重点
如果UE在当前的通信中采用了载波聚合，那么在UE的 切换过程中以及切换之后仍然应该支持载波聚合。
对于不同基站下的载波切换，可以分成整体切换和部 分切换两种方式。
２.研究方向
复杂干扰条件下的干扰协调
SINR1
w H v P 1,1,l 1,1,l 1,1,l F
w H v P w 1,1,l 2,1,l 2,K 1,l F
1,1,l F
2
SINRK 1
w H v P 2,K 1,l 2,K 1,l 2,K 1,l F
w H v P w 2,K 1,l 1,K 1,l 1,1,l F
Home eNB3
CC1
CC2
PDCCH1 PDCCH2
Fra Baidu bibliotek
PDSCH
PDSCH
eNB1
Interference coordination between eNB and HeNB
eNB1
CC1
CC2
PDCCH1 PDCCH2
PDSCH
PDSCH
eNB2
Home eNB1
Home eNB2
Home eNB3
(a)
(b)
(c)
(d)
２.研究方向 连续与非连续的载波聚合
２.研究方向 不同的聚合机制
Scheduler Scheduler
Transport block
HARQ L1
HARQ L1
HARQ L1
Alternative A
Transport
HARQ
block
L1
L1
L1
Alternative B
However, to maximize the performance of both network and individual user is a NP problem.
we abstract the problem into a graph matching problem, propose an TSM algorithm to find the suboptimum solution.
yk
wi,k,l (Hi,k,lvi,k,l xk
n)
2 i,k
,l
xk
wi,k,l n
Model and problem
There are 3 CoMP modes: CS-BF, Coherent JP and Non-Coherent JP. For each modes, the SINR and throughput is different. CS-BF:
Home ENB7 Home eNB8
eNB3
Home eNB6
Home eNB9
Home eNB1
CC1
CC2
PDCCH1 PDCCH2
PDSCH
PDSCH
Home eNB4
Home eNB5
Home eNB10
Home eNB4
CC1
CC2
PDCCH1 PDCCH2
PDSCH
PDSCH
Interference coordination between HeNB