基于CoMP系统下行资源分配相关技术研究

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随着现代通信的高速发展,用户对业务的需求不断提高,如何能够提高通信系统的吞吐量,如何能够保证用户的通信质量一直是无线通信领域从始至终的问题。基于对未来宽带高速数据通信发展趋势的考虑,第三代合作伙伴(3GPP)展开了面向4G的研究工作,其中针对上述问题,多点协同传输技术(Cooperative Multipoint Processing, CoMP)在改善小区边缘用户信号质量和提高蜂窝小区吞吐量上具备了良好的技术表现;另一方面,由于频谱资源具有不可再生性,频谱资源紧张的问题日益凸显,传统的频谱分配策略已经不能够适用于新的协同传输的模式,对于频潜分配相关技术的研究便成为了CoMP技术研究工作中的重中之重。目前CoMP技术的研究已取得不少成果,研究多围绕CoMP协作簇的划分,系统数据反馈方案,CoMP传输方案分类等系统架构方面的讨论。在3GPP的会议上,多家厂商也纷纷提出了自己的一些技术报告和仿真结果展示,3GPP也逐渐对各项技术进行标准化。在多点协作传输模式下,频段需要被划分为协作(CoMP)频段和非协作(Non-CoMP)频段,大部分研究工作还沿用着传统静态频谱分配策略,这种分配方案的优点是系统设计简单,耗费较少的比特开销,但是频谱利用率较低,系统性能较差。目前3GPP关于这部分不同模式下频谱资源划分方案的研究还处在一个相对空白的阶段。对此,本文从“多业务模式下系统用户的满意度”的角度出发,通过对CoMP技术的充分研究,结合已有的一些频谱资源分配方案进行优缺点分析,提出了一种基于多业务用户满意度反馈的动态频谱资源划分方案,可将有限的频谱资源合理的进行动态划分,配合改进的调度算法,将资源分配给最适合的用户。基于这一思想,本文对CoMP系统进行了理论建模,并从数学理论上得到了这一方案的具体实施办法。仿真结果表明,与静态频谱划分方案相比,本文的方案随着小区用户数目的不断增加在频谱资源的利用率和小区整体吞吐量上有明显的改进。本论文的仿真基于3GPP建议的LTE系统仿真环境,详细的描述了CoMP系统搭建原理以及实施细节,基于上述平台基础框架进行新的频谱资源方案的开发、验证,为新方案提供仿真支持,并已有相关论文和专利的发表予以佐证。
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