下一代协作式无线接入网的网络架构及性能

假设每一个协作基站有n t 个发送天线，每一个用户有n r 个接收天线。一个协作基站集合由M个协作基站组成，这M 个协作基站为N 个使用相同时频资源块的用户服务。下行链路中，这M 个协作基站和N 个用户可以形成一个虚拟(Nn r )×(Mn t )的MIMO系统。下行传输系统模型如图3所示。

我们采用系统级仿真来评估CoMP下行传输方案的性能，得到下行协作多点传输方案的性能评估结果。评估时TDD帧结构用10 ms的帧长和1 ms的子帧长，并假设所有载波用相等功率传输。

与传统非协作系统(Rel.8基于码本的预编码方案)相比，协作多点传输方案分别提高了38%的下行平均小区频谱利用率和70%的下行小区边缘用户频谱利用率。

上行的联合处理可以表示为在多个协作基站间联合检测用户的接收信号，相应的MIMO检测算法有最小均方误差(MMSE)检测、串行干扰删除(SIC)等。

5.2 上行传输系统模型

假定每个用户有n t发射天线，每个协作基站有n r 个接收天线。一个协作基站集合由M 个协作基站组成，服务于N个采用相同时频资源块的用户。在上行链路，这M 个协作基站和N个分组的用户可以形成一个(Nn r )×(Mn t )虚拟的MIMO系统，如图4所示。

对上行协作多点传输方案的评估，我们采用系统级仿真来评估前面提到的CoMP上行传输方案的性能。评估时TDD帧结构用10 ms的帧长和1 ms的子帧长，并假设所有载波用相等功率传输。

6 结束语

下一代分布式接入网主要特点是射频单元拉远并分布式化，同时基带处理单元集中化统一为较高数量的射频单元提供服务。射频单元分布式部署时的小区半径更小，不仅可以提高空口性能同时降低能耗，而基带处理的集中化不仅可以降低建设成本和维护成本，通过部署协作式MIMO技术可以消除小区间干扰极大提升系统的频谱效率。提前开展针对分布式接入网的研究，使得中国移动在基础网络领域可以走在技术发展前沿，更快推进技术革新，建设低成本高性能的网络为终端用户服务。

7 参考文献

[1] 3GPP TR36.913. Requirements for further advancements for E-UTRA (LTE-Advanced) (Release 8)[S]. 2008.
[2] 3GPP R1-083410. Text proposal for RAN1 TR on LTE-advanced[S]. 2008.
[3] JOUNG Jingon, KIM Eun Yong, LIM Sung Hoon, et al. Capacity evaluation of various multiuser MIMO schemes in downlink cellular environments[C]//Proceedings of IEEE 17th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications(PIMRC’06), Sep 11-14, 2006, Helsinki, Finland, Piscataway, NJ,USA: IEEE,2006: 1-5.
[4] LIN Zihuai, VUCETIC b, MAO Jian. Ergodic capacity of LTE downlink multiuser MIMO systems[C]//Proceedings of IEEE International Conference on Communications (ICC’08), May 19-23,2008, Beijing, China. Piscataway, NJ,USA: IEEE, 2008: 3345-3349.
[5] ANDREWS J G. Interference cancellation for cellular systems: a contemporary overview[J]. IEEE Wireless Communications, 2005, 12(2): 19-29.
[6] SPENCER Q H, SWINDLEHURST A L, HAARDT M. Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multiuser MIMO channels[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 2004, 52(2): 461-471.
[7] CHOI L U , MURCH R D. A transmit preprocessing technique for multiuser MIMO systems using a decomposition approach[J]. IEEE Transactions on Wireless Communications, 2004, 3(1): 20-24.
[8] ZHANG Jun, CHEN Runhua, Andrews j g, et al. Coordinated multi-cell MIMO systems with cellular block diagonalization[C]//Proceedings of the 41st Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers (ACSSC '07), Nov 4-7,2007, Pacific Grove, CA, USA. 2007: 1669-1673.

作者介绍：

陈沫，毕业于中国科学院计算技术研究所，博士。现为中国移动通信研究院项目经理，从事下一代协作式接入网研究。

王启星，毕业于北京邮电大学，博士。现为中国移动通信研究院项目经理，从事LTE-A CoMP技术研究。

崔春风，毕业于北京邮电大学，博士。现为中国移动通信研究院副主任研究员，从事LTE-A关键技术研究。