下一代协作式无线接入网的网络架构及性能

协作式无线电研究重点包括：

空口的测量
信道反馈及参考信号的设计
基站间信道信息
数据信息及调度信息的共享分发机制

(2)高速传输系统

参与协作处理的RRU为了捕获干扰都是跨站点部署，如图2所示。这就使得RRU与室内基带处理单元(BBU)之间的数据传输需要建立高速的传送网进行异地传输。

高速传输系统研究重点包括：

部署场景分析及其系统级带宽需求。

RRU与BBU之间Cpri/Ir接口到LTE阶段将达到吉比特量级，未来小区范围越来越小，各类型RRU部署量增多，需要研究降带宽技术以降低传输成本。

Cpri/Ir接口属于终结型，需支持交换型的接口研究，以保证天线资源动态配置给需要的基站系统。

多点之间广域条件下时间同步与频率同步问题。

(3)动态无线资源配置

在基于LTE或LTE-A的OFDM系统中，为了保证频谱效率，小区间采用同频组网模式，然而以单小区为单位的无线资源配置模式，显然会给小区之间带来干扰，并导致小区边缘节点的性能急剧恶化。

为了避免单小区为组织模式的网络架构对网络性能的约束，显然通过分布式的模式考虑小区之间的无线资源配置可以更好优化信道干扰对网络性能的影响。以分布式天线系统的方式实现无线接入网部分，通过天线的分布化布置以及网络资源的合理利用，可以进一步提高无线接入网络的容量。

动态无线资源配置的研究重点包括：

分布式无线资源配置优化技术(功率，时间，空间)
多天线动态配置技术
多用户配对技术

(4)基站间负载均衡

传统的网络建设方式不能适应话务迁徙的客观规律，导致了网络资源不能得到充分利用；随着分布式无线电技术以及MIMO、干扰抑制算法的成熟，传统的网络架构限制了该类新技术的部署应用，约束了无线网络的性能提升。

基站间负载均衡研究重点包括：

分布式基站系统部署方式及网元间连接方式
负载均衡机制
设备及相关的信令流程
切换流程

(5)软件无线电以及虚拟化技术

已有基站系统的硬件体系架构基本包括了ASIC、FPGA、DSP、NP以及CPU等各类芯片，这种异构性使得人们很难将各基站内的硬件资源进行管理、共享，所以使得网络产生某些地区设备利用率不高，某些地区需要扩容建设。

随着计算领域的高速发展，目前有很多公司提出了单一CPU的硬件架构的软基站系统，该系统好处不仅仅可以同时支持多种制式(TD-SCDMA、TD-LTE)，当网络需要同时支持不同无线制式时，基于该平台的基站系统可以通过软件配置，灵活地支持不同的无线制式。而且通过硬件平台的统一使得通过IT领域的虚拟化等技术手段，统一管理多个基站的资源，并实现共享。与此同时，单一CPU完成数字信号处理还有一系列的问题需要研究。

软件无线电以及虚拟化技术研究重点包括：

基于IT平台的软基站系统研究
多制式的软件配置技术
基于软基站的虚拟化技术研究(统一完成系统资源分配与管理)

(6)基站侧应用层优化技术

网络架构的逐步扁平化使得网络的业务能力更加接近用户端，此外基站作为用户接入网络的接触点有利于捕获用户的行为，通过用户行为的分析选择相应的应用层优化策略。具体而言，在基站上部署深度包检测(DPI)能力，完成对用户进行统计分析，并依据用户业务特性选择各类应用Cache(Web、Video等)来进一步优化用户体验。除了通常的Internet应用外，基站的地域特性也十分适合在其直接部署具有区域应用特点的企业服务或终端客户服务。

基站侧应用层优化技术研究重点包括：

基站侧应用层优化硬件实现平台分析
基于基站侧的DPI以及用户行为分析研究
基于基站侧的多样化区域服务创新或缓存类应用优化技术

5 性能评估

下行链路的处理表示为在多个协作基站间通过预处理矩阵来协调各个用户的发送信号，进行用户信号的预干扰抑制。下行的预处理算法目前主要有基于迫零(ZF)算法[6-7]和块对角(BD)算法[8]两种。

5.1 下行传输系统模型

CoMP系统中，联合预编码可以通过一个中央处理单元以集中的方式来完成。这些协作的基站称为协作基站集合，其为一个使用相同时频资源块的用户组服务。中央处理单元用联合信号预编码来进行用户间信号的预干扰抑制，以提高系统频谱效率，特别是边缘用户的吞吐量。

作者：陈沫　王启星　崔春风   来源：中兴通讯技术——2010年 第1期　总第89期