协作通信技术论文

摘要在移动通信当中采取多输入多输出技术，可以有效避免多径衰落所带来的负面影响，虽然如此，但因为受到一些因素的制约，例如设备造价、尺寸以及硬件性能等，使得该技术无法切实运用在无线通信终端当中。而协作通信技术，能够运用单天线移动终端彼此之间的互相协作功能，实现天线的共享，进而构成虚拟的多输入多输出系统，最终取得空间分集。下面是小编整理的《协作通信技术论文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

协作通信技术论文 篇1：

协作通信技术的研究进展

摘 要：首先，介绍协作通信技术产生于MIMO技术在无线通信领域的运用。分析协作通信技术原理，概括出当前协作通信技术研究主要集中于信道容量、协作方式、协作中继可靠性以及协作功率等方面。其次，指出当前协作通信研究中存在中继节点带来干扰、安全保密性以及信道问题，重点分析协作通信中继节点及其带来的干扰。最后，提出协作通信技术研究中有待解决的问题，即如何减少干扰、优化功率分配、提高网络性能等。

关键词：协作通信；无线通信研究现状；中继节点

中国分类号：TN911 文献标识码 ：A

0 引 言

近年来，无线通信技术的发展非常迅猛[1]。然而，无线信道的衰落特性会使得信号的传输质量下降，主要包括路径损耗、阴影衰落、多径衰落[2]等，使得无线技术的发展更具有挑战性。为了对抗信道衰落，提高接收信号的信噪比，MIMO[3]（multipleinput multipleoutput）技术应运而生。MIMO技术是利用多根发射天线和多根接收天线完成无线传输的技术，具有空间分集和空间复用的双重功能。MIMO技术的空间复用增益可以提高信道的容量，而MIMO技术的空间分集增益可以提高传输的可靠性，降低误码率。MIMO技术已经被认为是新一代无线传输系统的关键技术之一。虽然MIMO技术有不少优点，但是它的应用却受到一定的局限。在无线通信系统中，基站安装多天线并不困难。然而，从实际工程的角度考虑，对于某些场景，如蜂窝移动通信系统的上行链路，由于移动用户终端的自身体积、实现复杂度及功耗等方面的限制，在移动终端上安置多根天线来实现空间分集增益非常困难。如何发挥MIMO技术的优势是无线通信技术发展面临的一个挑战。正是由于这个挑战，促使了协作通信技术的产生与发展。

1 协作通信技术

1.1 协作通信技术介绍

协作通信在终端不需要配置多天线，它的基本思想是：单天线的移动终端在多用户情况下通过分享其它用户的天线，从而创建了一个虚拟的MIMO系统，以获取分集增益[45]。该技术可以提高无线信道的传输速率及传输可靠性，增加系统的覆盖范围和系统的鲁棒性。协作中继技术充分利用无线媒质的广播特性，在不增加系统复杂度的情况下不仅降低了终端的功耗和带宽，还可以明显提高系统的频谱效率、吞吐率和容量。它已成为MIMO技术很好的补充和扩展。

中继信道模型是协作分集理论产生的基础。中继信道的概念由Van der Meulen在1971年最先提出[6]。他将中继信道理解为一个3点网络，该网络由源节点A、中继节点B和目的节点C构成，如图1所示。所有节点都工作在同一频，从源节点的角度看，系统相当于一个广播信道；从目的节点的角度看，系统相当于一个多址接入信道。源节点到目的节点的信息传输基于帧传送机制，每一帧分2个时隙。在第一个时隙，源节点A将信息传输到目的节点C和中继节点B；在第二个时隙，中继节点B将前一时隙接收到的信息传送到目的节点C，最后在节点C对信号进行合并处理。利用这种协作模式，可以有效获取分集增益，从而改善源节点和目的节点之间的通信性能。

图2 AF模式示意图解码转发是指中继节点要先对接收到的信号进行解调、解码和估计，然后将信号进行编码调制后发送给目的节点。DF协作在信号处理流程与AF协作基本一样，其不同点在于中继节点处理信号的方式上。对于DF方式，中继节点接收到源节点的信号后，先解码，然后对解码出来的信号进行编码，最后将编码后的信号转发到目的节点，目的节点再对接收到的2路信号进行合并、解码，恢复出原始信息，见图3所示，其本质上是一种数字信号处理方式。中继节点采用的解码往往是接收信号的非线性变换，中继节点如果对信号作出了错误判决，那么这个错误也将被进一步传播。解码转发可在转发前消去高斯白噪声，使用CRC校验可以防止差错传播，不过这是以牺牲频谱效率为代价的。在低信噪比时，CRC校验反而会使系统性能下降。

图3 DF模式示意图2 协作通信技术的研究现状

现有协作通信技术研究主要集中在以下几个方面。

第一是有关信道容量的研究。早在1979年，Cover和Gamal就对加性高斯白噪声（AWGN）信道下的中继信道容量进行了深入的分析[11]，得出了不同的编码方案和信道容量的上限。文献[12]中，Alex Reznik等研究了在多个串行级联中继节点情况下，中继信道的容量问题，得出了多中继情况下，退化高斯中继信道的信道容量范围。文献[13]中，Michael Gastpar等研究了在多个并行级联中继节点情况下的无线中继信道容量问题，得出了中继节点数目趋于无穷的情况下，信道容量的范围。上述研究都是在中继节点位置固定情况下研究信道衰落及中继节点数目对信道容量的影响。另一方面，文献[14]分析了中继节点的位置对信道容量的影响，得出了中继节点位置从靠近源节点到靠近中继节点的过程中信道容量的3种取值模式。

第二是有关协作方式的研究。Sendonaris 等在文献[15]中首次将协作分集概念运用到蜂窝网中，指出小区内的2个用户通过相互转发数据可以增加系统容量和鲁棒性。文献[16]中，Hunter 等首先将信道编码引入到协作中继，用中继节点转发源节点的冗余信息，而不是将整个源节点的信息全部转发。文献[1719]研究了卷积码、Turbo码、分组码等编码方式在协作通信中的应用。

第三是有关协作中继可靠性的研究。文献[20]对协作中继的误码率做了具体分析。文献[21]对基于DF协作的中断概率进行了深入研究，得出了中断概率上限和下限的闭式解。文献[22]研究了平坦瑞利衰落信道上理想信道状态信息 （CSI）下最大合并比系统的平均SER性能和中断概率。文献[23]中，Hasna分析了具有单个协同目的节点的两跳AF系统在瑞利信道中的性能，并给出了闭合表达式。

第四是有关协作中继功率分配的研究。协作中继系统的功率分配问题是无线资源分配的重要内容。文献[24]研究了多中继节点的功率分配问题，以最大目的节点的接收信噪比为目标，优化源节点和中继节点的功率分配。文献[25]中，Veronesi等研究了在解码转发模式下，使总发射功率最小化的问题。文献[26]中，Pesscoslido等研究了在瑞利平坦衰落信道条件下，以中断概率小于一定门限为目标最优化功率分配问题。文献[27]研究了在总发送功率一定的条件下，使信道容量最大化的最优功率分配方案问题。

近年来，拍卖模型正成为协作通信研究的新热点，该模型主要集中在基于中继资源的分配和中继节点选择。文献[2830]在多用户协作网络中，提出了一种分布式拍卖模型。源节点被定义为买方，中继节点被定义为卖方。运用拍卖模型综合考虑买卖双方的收益，不仅使买方能找到合适的中继节点，并且购买合理的功率，同时，卖方也能最终获得最大收益。文献[3132]运用拍卖模型提出了一种优化的功率分配算法，每个用户既是买方，也是卖方。每个拍卖者可以独立地确定它的交易价格和分配多少功率，每个投标者可以独立地决定选择哪个拍卖者以及购买多少功率。最终实现一种均衡，使买卖双方受益最大。

3 协作通信技术研究存在的问题

（2） 由公式（1）和（2）可见，中继节点r1 在一定程度上带来了干扰问题，造成了业务流f1信道容量的下降。

第二，通信的安全保密性问题。因为协作通信改变了原有的源节点到目的节点的信息传输模式，引入中继节点后，增加了源节点到中继节点、中继节点到目的节点的通信信道，使得信息的传输、交付机制变得复杂，因而通信的保密性问题也更加复杂。

第三，信道问题。在现有的协作通信研究中，对信道的研究主要集中在平坦衰落信道，而现实条件下的信道条件异常复杂，这方面的研究依然没有引起足够的重视。

4 协作通信技术展望

在现有的无线通信系统中，通常以源节点和目的节点之间直接进行信息传输来设计和实现。协作通信将从根本上改变这一传统的信息传输模式，为未来无线通信技术的发展提供新的思路，并将彻底改变现有的无线通信系统构架。现阶段，协作通信技术在蜂窝移动通信中、无线局域网、Ad Hoc网络、无线传感器网络、无线Mesh网络等中均已应用，并将成为未来无线通信系统的关键技术。绿色通信和节能减排是未来无线通信发展的必然趋势，在此背景下，协作通信如何选择合适的中继节点以减少干扰，如何优化功率分配以降低功率消耗并提高网络性能将成为以后研究的热点问题。参考文献：

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作者：詹瑞　刘俊

协作通信技术论文 篇2：

对移动通信网络中协作通信的探讨

摘 要 在移动通信当中采取多输入多输出技术，可以有效避免多径衰落所带来的负面影响，虽然如此，但因为受到一些因素的制约，例如设备造价、尺寸以及硬件性能等，使得该技术无法切实运用在无线通信终端当中。而协作通信技术，能够运用单天线移动终端彼此之间的互相协作功能，实现天线的共享，进而构成虚拟的多输入多输出系统，最终取得空间分集。文章将对协作通信技术进行介绍，说明协作通信的信号处理方式，最终对移动通信网络当中协作通信的具体应用进行分析与探讨。

关键词 移动通信 协作通信 信号处理

一、前言

伴随着社会经济的迅猛发展，科学技术的不断进步，移动通信在社会中的逐渐普及，人们对移动通信业务的要求越来越高，正因为如此，移动通信系统开始逐步朝着低成本、多业务、快速以及宽带的方向前进。4G技术的开发与利用不但要求对物理层技术展开改革，并且还对传统的系统架构提出了更高、更严格的要求。而在移动通信发展过程当中，协作通信技术就是一个全新的发展方向。

二、协作通信概述

所谓的协作通信，指的是充分运用网络当中所闲置的天线资源，将其看作是信源的中继协助转发信息，然后利用各种天线传输一样的数据，最终实现空间分集的目标，以此来提升通信系统的安全性、可靠性。协作通信技术是无线通信领域当中的一个新兴研究方向，是继多输入多输出（MIMO）技术后的又一个前沿技术。由于协作通信不要求通信节点的天线数，而是利用搜集网络当中的闲置天线资源，以此来构成虚拟的天线阵列协作传输数据，所以，协作通信技术运用于移动通信网络当中，具有极为重大且现实的意义。

图1 协作分集示意图

图1所表示的两用户展开协作分集的示意图，U1在对自身的数据进行传输的过程中，也在帮助U2传输数据，反之，U2在传送本身数据的过程中也在协助U1，帮助其传送数据。通过这种模式，用户在传送信息的过程当中，不但运用了自身的数据传送信道，同时还运用了协作同伴的数据传送信道，进而实现了空间分集增益的目的。

三、协作通信的信号处理方式

（一）放大转发机制

在协作通信的放大转发机制当中，每一个用户接收协作伙伴所发送带有噪音的信号，且将其进一步放大，然后再把已经放大处理后的信号重新发送出去。对于用户和协作伙伴所发送出来的数据，基站对其加以合并处理。虽然协作伙伴在将信号放大的过程中，也将噪音扩大，但是基站可以获取两个单独的衰落信号，且可以做出合理的判决。Laneman提出了这一机制，且对其展开了详细的研究，发现在两用户与高信噪比的状态下，这一机制所接收到的分集阶数是2。在这一机制当中，倘若用户与用户之间信道系数已经知晓，那么就能够展开最佳译码，因此这一机制应当展开必要的信息交换与信道预估。在放大转发机制当中，面临着一个挑战，即对模拟信号展开抽样、放大以及重新传送，这一技术的实现有一定的难度。

（二）检测转发机制

检测转发机制和传统的中继方式较为相似。在此要考虑两个用户伙伴互相协作的状况，其中一个用户首要处理的事情是：试图检测出协作伙伴的数据比特，并且把其所检测到的比特再次发送出去。利用基站亦或者是其它技术，用户能够指定自己的协作伙伴。因此在实际的操作当中，每一个用户都有一个协作伙伴为其提供路径，进而实现分集。当前，协作伙伴的分配，也是一个极为热门的研究方向。

（三）编码协作机制

编码协作机制是利用两条相互独立的衰落信道，将每一个用户码字的不同部分发送出去，该机制的基本思想为每一个用户都把自身所增加的冗余信息发送到其他的协作伙伴[1]。倘若协作伙伴之间的信道环境十分差，那么编码协作机制将自动的回到非协作状态下。只需利用信道协作编码设计，而不需要用户与用户之间的相互反馈，这是编码协作机制的一个显著特点。

四、移动通信网络当中协作通信的具体应用

（一）普通移动通信当中协作通信的应用

传统的蜂窝通信系统当中，为了有效的提升QoS，会对一个小区进行再次细化，变成一个个微小区，在微小区中央设置一个基站，并且利用微波亦或者是有线和核心相连接[2]。在微小区的通信范畴当中，基站和若干个移动台相联系。在展开通信行为以前，小区基站会首先利用控制信道，对资源进行合理的分配，且统治移动台，然后移动台再展开通信。当协作通信运用在蜂窝移动通信当中时，在基站的覆盖范畴以内，移动台和基站之间是彼此相联系的，用户可以直接通过基站来实现通信行为。而如果是在中继站的覆盖范畴以内时，移动台的通信利用协作和附近的基站相联系，进而形成一个多跳链路，最终实现通信行为。从某种程度而言，基站的覆盖范畴与中继站的覆盖范畴能够实现一定的重合。在此有一点需要注意，即在协作通信的过程当中，不仅仅只有移动台与基站彼此之间的通信行为可以通过中继站来完成，移动台之间、基站之间以及中继站之间均能够实现互相协作，完成通信行为。这种情况关键在系统设计是侧重于控制协作所支出的成本，亦或者是侧重在提升技术指标。

在移动通信系统当中运用协作通信技术，中继站和诸多移动台相连接，基站和诸多中继站相连接，整个区域内的通信资源受基站的掌控，而中继站则利用一定水平的功能函数，对实际的资源分布状况加以控制。中继站能利用放大转发机制，中继站获取到来源于基站在某个时隙、某个频率所发出的信息，并对其展开放大且重新发送。通过这种方式，中继站可以有效的拓展基站的覆盖范畴。

另外，中继站同样能够利用编码转发机制，在这一机制下中继站可以先对基站所传送来的信息进行编码，之后再进行重新调制或者是纠错编码，把信息发送出去[3]。通过这种方式能够有效的提升中继站的QoS。此外，还能够利用压缩转发机制，中继站在接收到信息之后，对其展开压缩量化处理，之后再将信息重新转发出去，通过该方式协作通信可以在一定程度上提升系统的速率。

（二）应急移动通信当中协作通信的应用

在某种情况下，协作通信可以有效的提升网络的健壮性，且倘若基站发生瘫痪，也可以支持部分的通信行为。在应急通信当中，如果某个区域的基站出现故障，进而导致基站瘫痪无法正常进行通信，而假使设置的协作通信系统，即使基站无法工作，该区域内的通信用户依然能够通过RS进行通信行为，此时的RS就好比是一个简易的基站。如果该区域内的用户要与区域外的用户互相通信，那么能够利用多跳RS来实现，亦或者是利用多跳RS和基站相联系，进而实现通信行为。但是这种通信方式也存在一定的缺陷，即容量有限，仅仅只可以利用优先级展开控制，确保高优先级用户的通信行为，而优先级相对而言较低的只能将其抛弃。

在遇到各种严重的自然灾害（地震）时，所在地的基站可能出现大面积的瘫痪，在这种情况下就能够利用RS来确保灾区与其他地区的通信。通过协作通信系统可以保证灾区和外界之间的通信行为，可以在抗灾初期获得灾区的一些重要信息，确保重要通信的畅通无阻。

五、结束语

综上所述，协作通信技术具备诸多的优势，将协作通信技术运用于移动通信网络当中，也获得了不错的效果。但是，目前协作通信技术依然还有一些问题有待研究人员的进一步研究，例如在多用户网络下，协作伙伴怎样管理与分配？即：如何明确哪些用户需要展开协作通信，在相隔多久之后才对协作用户实行重新分配？因此，对协作通信技术进行深入的研究，是一项极为重要的研究课题，具有极为重要的现实意义。

参考文献：

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作者：张思

协作通信技术论文 篇3：

协作通信系统网络演进与干扰分析

[摘要] 频分设计方法牺牲了3G系统中固有的宏分集增益而使得长期演进(LTE)技术不能发挥最大优势,因此在LTE的演进LTE-A中提出了协作通信技术。系统级协作通信把性能提高到极致。为了获得系统级增益,取得更高的频谱效率、更可靠的性能,需要采用协作通信技术。在LTE-A中引入了多点收发、智能中继、协作天线等多种技术,增大了系统的覆盖能力,并且使得用户终端平稳切换,在切换区域的流量增大及服务质量更好。

[关键词]长期演进技术;多点协同传输;小区间干扰协调;软频率复用

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) in Long Term Evolution (LTE) system is fulfilled at the expenses of the inherent macrodiversity gain in 3G systems. In order to improve the network performance of LTE system, Coordinated Multi-Point (CoMP) transmission/reception technology is proposed in LTE Advanced (LTE-A) as a compensation of system gain to get more Spectrum Efficiency (SE). LTE-A introduces multiple technologies like CoMP, smart relay and coordinating multiple antenna to enlarge system coverage, ensure stable handover of user terminals and allow more throughput and fulfill better Quality of Service (QoS) in the handover zone.

long term evolution; coordinated multi-point; ICIC; SFR

1 协作通信技术背景与原理

长期演进(LTE)技术是设计良好的高级技术。在无线接入网部分,首先,利用下行和上行的正交频分复用/离散傅立叶变换-扩频正交频分复用(OFDM/DFT-SOFDM)技术实现了小区内完全正交的信道,极大消除了同小区干扰;其次,多天线技术的收发分集、空分复用、波束赋形等使用方式的灵活转换,灵活利用了空间信道的特性,增大流量,克服干扰;此外,多小区干扰协调(ICIC)机制,第一次突破了单个小区独立控制的思路,将多小区看做一个大系统,引入联合协调干扰的思想。因此,LTE系统的链路流量已经接近香农极限,在LTE系统的后续演进中,对于更高的频谱效率要求[1],链路级技术改进所能做的工作已经有限,而为了达到提升链路级性能(SINR)的目的,必须转而寻求系统级的解决手段。协作通信技术就是在这种背景下被引入到LTE系统中的。

协作通信是指系统中多个基站(eNodeB)或者多个基站和天线站远程射频单元(RRU)同时进行多点发送/接收的技术,用户终端(UE)将与多个基站和天线站之间建立上下行链接进行通信。基站与多个天线站、多个基站之间可以用光纤进行网状互联,如图1所示。具体地说,网络中插入天线站,或者基于现有站点形成分布式天线系统[2],进行与UE间的多发多收,称为协同多点传输技术(CoMP);当直接利用现有网络,在各个基站之间用光纤互联,多个基站直接与UE进行通信,称为基站间协同技术。这两种形式都是协作通信在实际中的应用。图1是基站间协同技术的示例,在这种情况下,其中一个基站是与UE通信的主基站,其他基站则退化为RRU天线站。

协作通信主要利用了系统处理的增益,为了带来多站协作的增益,需要在具体技术中考虑多站协作问题。目前还在研究中的最主要的几项关键技术有:

(1)智能关联。UE能够自动搜寻路损最小的发送站点进行接入。

(2)站间负荷均衡技术。多个站点共同分担覆盖区域内的业务负荷,需要站间通信协调业务分担和资源使用情况。

(3)多天线协作MIMO技术。多个覆盖站点每个都可以采用不同的多输入多输出(MIMO)使用形式,例如多站点覆盖的区域,不同用户可以占用相同的时频资源,但由多个站点分别对不同用户进行波束赋形,区分用户,提高频谱效率。

(4)协作站点选取技术。选择恰当的站点个数、分布位置进行多站协作,以期达到最优的合作效果。

(5)动态ICIC技术[3]。在多站协作通信中,采用光纤连接的多个基站能够进行快速的数据通信,因此能够实现真正的动态ICIC技术,协调小区间的干扰。

2 网络演进

2.1 应用协作通信网技术后的网络 演进

经典的宏蜂窝组网常用宏站、微蜂窝组成分层混合网络,宏站进行连续覆盖,微蜂窝用于热点覆盖、盲区覆盖,对宏蜂窝的业务热点进行吸收,同时补充宏蜂窝连续覆盖产生的覆盖漏洞和盲区。以LTE系统为例,在R8中,宏蜂窝和微蜂窝组成分层网络覆盖的形式,采用软频率复用(SFR)方式进行多个小区之间、宏微蜂窝之间的频率规划,那么组网形式如图2所示。

现有系统为了解决小区交接区域的同频干扰、宏微小区之间的同频干扰问题,多采用SFR的方式,保证不同校区在重叠覆盖的边缘区域采用不同的频段,采用频分复用来对抗同频干扰。但这引起的问题是:

●频谱利用率降低。频分复用的方式是通过牺牲频谱利用率的方式来降低干扰的。

●降低通信质量。在UE向小区边缘的移动过程中,将进行频繁的工作频段的被动改变,这种改变会破坏频选调度过程中的链路适配的性能,从而降低通信质量。

●过于依赖内外圈划分的方案。不同的划分方案将对系统性能产生影响,如果要得到一个适于高速、低速、轻载、重载各种场景的小区干扰协调方案,系统ICIC算法复杂度高,这增加了每个eNodeB的负担。

当引入多站协作通信技术后,基站之间用光纤相连,其中一个基站作为主基站,用于业务通信,其他基站退化为RRU,多点同时发送和接收。在这种情况下,增大了主基站的覆盖范围,缩小了切换区域,变传统的宏微小区分层网覆盖为多NodeB节点分担负荷的大区覆盖,如图3所示。在这种大区覆盖中,多点收发不仅令上下行覆盖距离增大了,而且,由于UE可以选择与路损最小的站点进行接入,同时多点收发带来了类似3G系统中软切换的宏分集增益,因而在覆盖能力上也更强了,覆盖质量更好了,覆盖概率更高了。此外,利用协作通信中对调度算法和多站协调算法的设计,对大区内的业务负荷多站动态分担,同时支持大区内所有的业务,不同UE可以随意选择信号质量最好的基站进行接入,UE在主站和从站覆盖的范围内移动时,相当于在同一主基站的覆盖区内,可以平稳快速的切换,业务服务质量(QoS)感受更好。由此,对于频谱效率、业务性能有所提升,而ICICl算法复杂度也会相应降低一些。

2.2 干扰分析

多站协作通信系统中,协作的多个站点中一个基站作为主基站,其他基站退化为RRU,这样,主机站控制覆盖范围内的与其相连接的UE通信,同时与其他退化为RRU的基站协调资源使用情况。这样,在覆盖范围内,原本多个小区间的上下行同频干扰被极大的降低了,甚至能够达到近似正交的情况,那么,系统的干扰来源将是远端的其他的协同工作的基站组产生的干扰。

下面将使用一个简单的LTE系统模型和协作通信系统的网络模型进行干扰分析的研究。如图4所示,图4(a)为R8 LTE系统的网络,每个小区会受到来自其他相邻小区的同频干扰;图(b)为多站协作通信网络,3个基站一组,组内进行多点协作通信,每个组会受到其他组的同频干扰,本节将比较两种情况下NodeB的覆盖范围内的上下行干扰变化情况。

表1是干扰分析的基本参数表,在不采用任何额外技术的情况下(例如智能天线抗干扰技术、干扰协调技术等等),分析结果如图5和图6所示。图5是下行链路覆盖范围内的干扰抬升的分析,图6是上行链路覆盖范围内的干扰抬升分析,可以看到,单独由多站点协作通信带来的干扰有所降低,从下行链路来说,干扰级别整体降低约为2 dB左右,上行链路的干扰降低约为2～4 dB。

本节采用了一个简单的场景对协作通信系统带来的干扰的降低进行了分析,实际中,由于宏蜂窝、微蜂窝分层组网结构,恰当的选取宏、微蜂窝节点进行协作,带来的干扰降低的效果将会更好,考虑到天线下倾、ICIC、多天线技术的使用,协作通信网络将成为一个小区内、小区间干扰都近似正交的系统,使得干扰对系统吞吐量的影响大大降低,频谱效率得到提升。

虽然协作通信技术带来了明显的系统增益,但使这项技术的技术优势全部发挥出来,还有许多问题需要研究,例如:

(1)信令信道的覆盖问题,多个站点协作发送扩大了单站的覆盖范围,但是首先需要控制信道在整个覆盖范围内达到良好覆盖性能,这是一个有待详细研究的问题。

(2)在大的覆盖范围内的所有的系统负荷,在多个NodeB之间如何进行分担,这部分工作会增加NodeB之间的信令流量。

(3)动态ICIC。基站之间真正的动态ICIC需要大量的站间通信,这将随着协作基站规模的增加而不断增加,后续要进行研究。

上面这些问题是协作通信技术应用中遇到的关键问题,解决好这些问题,必将使得系统性能有着更高的提升。

3 结束语

本文分析了协作通信系统的原理、现有R8 LTE系统网络向协作通信网络的升级,同时对于一个协作通信网络的干扰情况与现有系统进行了简单的对比分析。可以看到,协作通信概念是对于单站通信技术的系统性提升,无论覆盖、干扰、流量都能得到更高的性能[4-8]。它的引入将真正使得LTE这项技术成为通信技术的一个巅峰,满足当前以及未来一段时期内业务发展的需求,并会引导新型业务的不断兴起,开启移动数据通信的新时代。

4 参考文献

[1] 3GPP TR36.913 V8.0.1. 3rd Generation partnership project; Technical specification group radio access network; Requirements for further advancements for evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) (LTE-advanced) (Release 8)[S]. 2009.

[2] 朱近康. 无线Mesh技术和网络[J]. 中兴通讯技术, 2008,14(2):1-4.

[3] 沈嘉, 索士强, 全海洋, 等. 3GPP长期演进(LTE)技术原理与系统设计[M]. 北京:人民邮电出版社, 2008.

[4] 陈琳琳. 无线Mesh网络与IEEE802系列标准[J]. 中兴通讯技术, 2008,14(2):8-11.

[5] 田辉, 陶小峰. IP化基站无线Mesh组网构架及其关键技术[J]. 中兴通讯技术, 2008,14(2):16-20.

[6] 蒋小奎. 无线网状网与协作中继技术[J]. 中兴通讯技术, 2008,14(2):21-25.

[7] 吴凡, 毛玉明, 张科. 无线Mesh网络关键技术[J]. 中兴通讯技术, 2008,14(2): 25-29.

[8] 刘天喜, 唐孝通, 焦秉立. 无线Mesh网中的Quorum节能机制[J]. 中兴通讯技术, 2008,14(2): 34-38.

收稿日期:2009-11-05

孙慧霞,哈尔滨工程大学毕业,中兴通讯股份有限公司产品规划主任工程师,从事CDMA、TD-SCDMA以及TD-LTE等产品开发工作,涉及多个通信系统的系统仿真、算法设计、产品规划。

作者：孙慧霞