MIMO系统协作多点通信传输技术改进研究

毛元甫

【摘要】 本文提出一种 CoMP 系统中的新方案，以实现在保证系统吞吐量较高的同时，进一步降低了系统的平均反馈开销和平均回程开销。基站根据接收到的反馈索引矢量对用户进行分组，在每个子组内分别进行用户调度，得到待服务用户，进而对待服务用户进行预编码。

【关键词】 MIMO系统 多点通信传输 改进

一、系统模型

本方案使用的CoMP系统模型：其中基站BS1、BS2、BS3配置多根天线，各用户由于体积、功耗和硬件复杂度因素的限制，只能配置单天线。各用户先计算出单链路反馈索引矢量，根据该反馈索引矢量将对应的信息反馈给基站BS1、BS2、BS3，然后基站BS1、BS2、BS3根据接收到的反馈索引矢量对各用户进行分组调度，得到最终的待服务用户集合，接着重构出该用户集合的下行信道矩阵，以实现发射端的联合预编码。

二、实现步骤

本方案的实现步骤如下：

步骤 1：

基站端和用户端预先存储着离线码本Ω={W1，…Wp，…，WN}，其中Wp为码本空间Ω的第 p 个码字，p=1，…，N，N=16为码本大小。

步骤 3：

用户i计算出对应的单链路信道方向：

步骤 6：

用户 i 将信道质量指示γij与预设门限值γth比较，得到其下行反馈索引矢量vi，其中，预设门限值th根据系统要求的平均反馈开销设置。

步骤 7：

三、仿真结果与分析

采用新方法，基站数 B=3、用户数U=3×30=90 、每个基站的发射天线数 M=2、每个用户的接收天线数 R=1、码本大小 N=16。

（1）在信噪比 SNR 取 0dB、5dB、10dB、15dB 时，对传统信噪比方案的平均反馈负载比随预设门限值变化情况进行蒙特卡罗仿真，并与理论曲线进行对比，当信噪比从 0dB变化到 15dB 时，信噪比越大，用户的接收功率也就越大，那么信道质量指示高于门限值的概率随之增大，从而反馈开销也增大；仿真曲线与理论曲线基本一致，该仿真验证了理论分析的正确性。

（2）当预设门限值从 0dB 增大到 20dB，对应的平均反馈负载比从3减小到0，说明本方案能够通过提高预设门限值降低系统的平均反馈开销。此外，在预设门限值为 10dB 处，本方案相对于传统信噪比方案其平均反馈负载比减少了 0.3。

（3）在信噪比 SNR 取 10dB 时，对本方案与传统信噪比方案的平均回程负载比随平均反馈负载比变化情况进行蒙特卡罗仿真，对于传统信噪比方案，平均回程负载比恒等于1，而对于本方案的用户分组调度方法，平均回程负载比小于或等于 1，且随平均反馈负载比成线性增长，与上述理论分析完全吻合。

参 考 文 献

[1] John G.Proakis， Digital Communications， Fifth Edition， 电子工业出版社，2009.

[2]薛超，林睿，张成强.LTE-A系统中的CoMP分簇算法[J].中国科技论文在线， 2010.12.