协作多点传输技术原理及仿真分析
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ｔ ｎ Ａｄ ａ ｃｄ 后 情 况 比较 复 杂 ， 协 议 的影 响 也 ｉ － ｖｎｅ ） ｏ 对
输， 从而提高边缘用户的吞吐量和高数据传输率的
覆盖面积， 减小边缘用户的干扰 ， 提高小 区吞吐量 。
图 １ Ｃ ＭＰ的基 本原 理示意 图 。 为 ｏ
比较 大 ， 此 目前 的研 究 主 要 集 中 在 下 行 Ｃ ＭＰ。 因 ｏ
道和数据信息并在这些信息的基础上优化多个小区 的整体系统性能 ， 从而提高小 区吞吐量尤其是小 区
边缘 吞 吐量 。
由于上行 Ｃ ＭＰ基本上不涉及标准化 ， ｏ 而将下 行 Ｃ ＭＰ技术 引入 Ｌ Ｅ Ａ （ ｏ ｇＴ ｒ ｖ ｌ ｏ Ｔ － ［ Ｌ ｎ ｅ Ｅ ｏｕ ］ ｍ —
移动终端天 线数 目情况下能够获得和传统 ＭＩ 相关概念 ， ＭＯ 并以中继辅助协作通信为例对 Ｃ ＭＰ中 ｏ 样 分 集 效 果 的技 术 ， 即协 作 多 点 传 输 （ ｏ ｒｉａ 的协作波束形成技术进行 Ｍａｌ 仿真 ， Ｃ ｏｄｎ — ｔｂ ａ 从而验证
一
ｔｄＭｕｔＰ ｉｔＴｒｎｍｉ ｉｎ ｏ ｅ ｌ—ｏｎ ａｓ ｓ ｏ ，Ｃ ＭＥ・ － 。该 ｉ ｓ 技术 ４ Ｊ
作为提高无线通信系统频谱利用率 的一种不可 或 缺 的方 法 ， 输人 多 输 出 （ ｌｐｅＩｐ ｔＭｕｔ 多 Ｍｕｔ ｌ ｎ ｕ ｌ— ｉ ｉ
ｐｅＯｕｐ ｔ ＭＩ ｌ ｔｕ ， ＭＯ） 术 近 年 来 备 受 关 注 Ｌ ， 被 技 １并 ］ 许 多标 准所 采 纳 。通 过 在收发 双方 部署 多个 天线 可
Ｃ ＭＰ技术可 以提高系统吞吐量。 ｏ
技术通过多点（ 基站 பைடு நூலகம் 用户 、 中继节点等） 协作 ， 构成 个虚拟的 ＭＩ ＭＯ系统 ， 可以在多个小区间共享信
一
１ 协作 多点传 输技术概述
Ｃ ＭＰ技术是通过相邻基站间移动用户信道信 ｏ
息和数据信息的交互， 被干扰用户采取一定 的干 对 扰避免策略或者多个基站对移动用户进行联合传
更 好 的分集 效果 ， 同天 线 之 间需 要 保 持 一定 的距 不 离 ， 而 出于终 端尺 寸 、 然 硬件复 杂度 以及 实现成 本等 因素 的考虑 ， 移动 终 端 上 部署 多 个 天 线 存在 一定 在 的 困难 ［ ］ ２ 。为 此 ， 究 者 们 提 出 了 一种 在 不 增 加 。 研
２１ ０ １年 ７月 第１ ６卷 第 ４期
西 安 邮 电 学 院 学 报 Ｊ ＵＲ Ｏ ＮＡＬＯＦＸＩＡＮ ＵＮⅣＥ Ｓ１ ＯＦＰ ｒ Ｄ Ｅ Ｅ ＯＭＭＵＮＩＡ Ｏ ’ Ｒ ＩＹ ０ｓ ＳＡＮ Ｔ Ｌ Ｃ Ｃ ＴＩ ＮＳ
Ｊ１ ０ １ ｕ．２ １ Ｖｏ １ ． １ ６Ｎｏ４ ．
值得 注意的是 ， ｏ Ｃ ＭＰ技术可以是小 区间多个
基站之间的协作 ， 也可以是一个小 区内多个传输节 点之间的协作 。
文献［ ］ ６ 将传统 的迫零 （ ｅｏＦ ｒｉ ， Ｆ 预编码 Ｚ ｒ－ｏｃ ｇ Ｚ ） ｎ
方案应用到了下行 Ｃ ＭＰ中， ｏ 这种方案的缺点是没
收稿 日期 ：０ １ ３ ３ ２ １ —０ — Ｏ
基金 项 目： 育 部 ” 世 纪 优 秀 人 才 支 持 计 划 ” 金 资 助 项 目 （ Ｃ Ｔ ０—８１ ；陕 西 省 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 教 新 基 Ｎ Ｅ －８０９ ）
（０ ０ Ｑ ０ ４ ） ２ １ Ｊ ８ ２ １ ；陕西省教育厅 资助课题项 目（ ００Ｋ８ ６ ２ １Ｊ ３ ）
协 作 多点传 输技 术 原 理 及 仿 真 分 析
：会 茹 ， 郭 卢光跃 ， 长印 孙
（ 西安邮电学院 通信 与信 息工程 学院 ， 西 西安 陕 ７０２） １ １ １
摘要 ： 了克服传统 多输入 多输 出系统雀移动终端部署 多个天线 的 困难 ， 为 结合 中继技术 对协作 多点传输 中的协作
有考虑噪声的影响， 可能会导致低信噪比。文献［］ ７
则应 用 了 另 一 种 预 编码 方 案—— 块 对 角 化 （ ｌｃ Ｂｏｋ Ｄａｏ ａｉ ｔ ｎ Ｂ ， 是这 种方案对 接收 端天线 ｉｇ ｎｌａｉ ， Ｄ） 但 ｚ ｏ
以构成 ＭＩ ＭＯ系统 ， 了保证信道 的独立性 ， 为 获得
波束赋形技 术的性 能进行理论 分析和仿真研 究， 结果表明协作 多点传输技术 可以有效提 高系统的吞吐量 。
关键词 ： 多输入 多输 出； 协作 多点传输 ； 中继 ； 波束赋形 中图分类号 ： Ｎ９ ９ ５ Ｔ ２ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ７ ２４ ２ １ ）４ ０ ５ Ｏ １ ０ —３ ６ （０ １０ —００ 一 ４
西
安
邮 电 学
院
学
报
２ １ 年 ７月 ０１
一， ／ ＩＪ ＞ ， ｖ ａ ｌ 一－
，
２ 中继辅助 的协作 多点传输
协作中继的思想最早出现于卫星通信和微波中
继通信 ， 目的是增 强信号 的传输 能力 。无 线 中 其 继［的基本思想是使用 中继节点将基站的信号重新 ９ ］
数和数据流数有一定 的限制 。文献［］ ８ 则提出最大 信漏 噪 比 （ ｉ ａ ｔ Ｌ ａａｅ ｌ ｏｓ Ｒ ｔ ｎ Ｓｇ ｌｏ ｅｋ ｇ－ ｕ Ｎ ｉ ａｉ ， ｎ －－ ｐｓ ｅ ｏ
Ｓ ＮＲ） Ｌ 准则 ， 过最小 化 对其 他 用户 的泄 露 使得 和 通 容量 达到 最大 ， 这种 方案 没有 天 线 和复 用 用 户数 目 的 限制 ， 而且 可 以获 得接 近最优解 的闭式解 。 本文 概述 了 Ｃ ＭＰ的主要 原 理 、 类 以及 中继 ｏ 分
作者简介： 郭会茹（９７）女 ， １８一， 硕士研究生， 研究方向： 协作波束形成 ，－ ａ ：ｘ ｏ ｘ ｏ＠１３ｃｍ 卢光跃（９１ ， 教授， Ｅｍ ｉ ｇｉ ｈ ｉ ｒ ６．ｏ ； ｌ ａ ａ １７一 男， ）
研究方 向： 代移动通信中的信 号处 理、 现 物联网 。
・
６ ・
输， 从而提高边缘用户的吞吐量和高数据传输率的
覆盖面积， 减小边缘用户的干扰 ， 提高小 区吞吐量 。
图 １ Ｃ ＭＰ的基 本原 理示意 图 。 为 ｏ
比较 大 ， 此 目前 的研 究 主 要 集 中 在 下 行 Ｃ ＭＰ。 因 ｏ
道和数据信息并在这些信息的基础上优化多个小区 的整体系统性能 ， 从而提高小 区吞吐量尤其是小 区
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由于上行 Ｃ ＭＰ基本上不涉及标准化 ， ｏ 而将下 行 Ｃ ＭＰ技术 引入 Ｌ Ｅ Ａ （ ｏ ｇＴ ｒ ｖ ｌ ｏ Ｔ － ［ Ｌ ｎ ｅ Ｅ ｏｕ ］ ｍ —
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技术通过多点（ 基站 பைடு நூலகம் 用户 、 中继节点等） 协作 ， 构成 个虚拟的 ＭＩ ＭＯ系统 ， 可以在多个小区间共享信
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Ｃ ＭＰ技术是通过相邻基站间移动用户信道信 ｏ
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更 好 的分集 效果 ， 同天 线 之 间需 要 保 持 一定 的距 不 离 ， 而 出于终 端尺 寸 、 然 硬件复 杂度 以及 实现成 本等 因素 的考虑 ， 移动 终 端 上 部署 多 个 天 线 存在 一定 在 的 困难 ［ ］ ２ 。为 此 ， 究 者 们 提 出 了 一种 在 不 增 加 。 研
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西 安 邮 电 学 院 学 报 Ｊ ＵＲ Ｏ ＮＡＬＯＦＸＩＡＮ ＵＮⅣＥ Ｓ１ ＯＦＰ ｒ Ｄ Ｅ Ｅ ＯＭＭＵＮＩＡ Ｏ ’ Ｒ ＩＹ ０ｓ ＳＡＮ Ｔ Ｌ Ｃ Ｃ ＴＩ ＮＳ
Ｊ１ ０ １ ｕ．２ １ Ｖｏ １ ． １ ６Ｎｏ４ ．
值得 注意的是 ， ｏ Ｃ ＭＰ技术可以是小 区间多个
基站之间的协作 ， 也可以是一个小 区内多个传输节 点之间的协作 。
文献［ ］ ６ 将传统 的迫零 （ ｅｏＦ ｒｉ ， Ｆ 预编码 Ｚ ｒ－ｏｃ ｇ Ｚ ） ｎ
方案应用到了下行 Ｃ ＭＰ中， ｏ 这种方案的缺点是没
收稿 日期 ：０ １ ３ ３ ２ １ —０ — Ｏ
基金 项 目： 育 部 ” 世 纪 优 秀 人 才 支 持 计 划 ” 金 资 助 项 目 （ Ｃ Ｔ ０—８１ ；陕 西 省 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 教 新 基 Ｎ Ｅ －８０９ ）
（０ ０ Ｑ ０ ４ ） ２ １ Ｊ ８ ２ １ ；陕西省教育厅 资助课题项 目（ ００Ｋ８ ６ ２ １Ｊ ３ ）
协 作 多点传 输技 术 原 理 及 仿 真 分 析
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摘要 ： 了克服传统 多输入 多输 出系统雀移动终端部署 多个天线 的 困难 ， 为 结合 中继技术 对协作 多点传输 中的协作
有考虑噪声的影响， 可能会导致低信噪比。文献［］ ７
则应 用 了 另 一 种 预 编码 方 案—— 块 对 角 化 （ ｌｃ Ｂｏｋ Ｄａｏ ａｉ ｔ ｎ Ｂ ， 是这 种方案对 接收 端天线 ｉｇ ｎｌａｉ ， Ｄ） 但 ｚ ｏ
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波束赋形技 术的性 能进行理论 分析和仿真研 究， 结果表明协作 多点传输技术 可以有效提 高系统的吞吐量 。
关键词 ： 多输入 多输 出； 协作 多点传输 ； 中继 ； 波束赋形 中图分类号 ： Ｎ９ ９ ５ Ｔ ２ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ７ ２４ ２ １ ）４ ０ ５ Ｏ １ ０ —３ ６ （０ １０ —００ 一 ４
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邮 电 学
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２ １ 年 ７月 ０１
一， ／ ＩＪ ＞ ， ｖ ａ ｌ 一－
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２ 中继辅助 的协作 多点传输
协作中继的思想最早出现于卫星通信和微波中
继通信 ， 目的是增 强信号 的传输 能力 。无 线 中 其 继［的基本思想是使用 中继节点将基站的信号重新 ９ ］
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作者简介： 郭会茹（９７）女 ， １８一， 硕士研究生， 研究方向： 协作波束形成 ，－ ａ ：ｘ ｏ ｘ ｏ＠１３ｃｍ 卢光跃（９１ ， 教授， Ｅｍ ｉ ｇｉ ｈ ｉ ｒ ６．ｏ ； ｌ ａ ａ １７一 男， ）
研究方 向： 代移动通信中的信 号处 理、 现 物联网 。
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