多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)探討

徐增烽

（海軍工程大學(xué) 湖北省武漢市 430000）

多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)探討

徐增烽

（海軍工程大學(xué) 湖北省武漢市 430000）

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)出了高寬帶速率以及移動(dòng)互聯(lián)的特點(diǎn)，而這就給無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，而將多點(diǎn)協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用到其中，則能夠?yàn)橛行Ы鉀Q這一問(wèn)題提供出路。通過(guò)現(xiàn)有實(shí)踐表明，將多點(diǎn)協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用于其中，能夠有效的提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率，進(jìn)而滿足當(dāng)前無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展下業(yè)務(wù)的實(shí)際需求。本文針對(duì)多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)中的八大類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)了探討，以供參考。

多點(diǎn)協(xié)作；通信系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)；探討

前言

當(dāng)前，無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)以自身的高寬帶速率與移動(dòng)互聯(lián)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了自身業(yè)務(wù)范圍的不斷拓展，而要想不斷滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)際需求，相應(yīng)的無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新。而將多點(diǎn)協(xié)作通信技術(shù)應(yīng)用到其中，則能夠通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)作用的發(fā)揮來(lái)解決無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)所面臨的難題。多點(diǎn)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)主要包含了干擾協(xié)調(diào)技術(shù)、多中繼的天線選擇技術(shù)等，本文針對(duì)八類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，為促進(jìn)無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展與完善奠定理論基礎(chǔ)。

1 第一類(lèi)技術(shù)——單小區(qū)處理技術(shù)、機(jī)會(huì)波束成形技術(shù)

該類(lèi)協(xié)作通信技術(shù)是單小區(qū)分布式處理場(chǎng)景，屬于最簡(jiǎn)單的一種，此種通信技術(shù)下小區(qū)間大體上不存在信息傳遞，屬于最低等級(jí)的協(xié)作。具體來(lái)講，分為：第一，單小區(qū)處理技術(shù)。指的是網(wǎng)絡(luò)功率規(guī)劃技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，旨在保證基站覆蓋范圍的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)基站發(fā)射功率的降低來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)干擾問(wèn)題的控制與解決。

2 第二類(lèi)技術(shù)——單頻網(wǎng)廣播技術(shù)

單頻網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相應(yīng)服務(wù)區(qū)的有效覆蓋，以自身信號(hào)非相干合并的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)能量的疊加，具體優(yōu)點(diǎn)為：通過(guò)多點(diǎn)同時(shí)發(fā)射的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)了自身覆蓋率的提升，避免了覆蓋盲區(qū)問(wèn)題的發(fā)生，與此同時(shí)，能夠以分布式發(fā)射的布局形式來(lái)降低發(fā)生所耗功率，進(jìn)而將電磁輻射大大降低，有效控制了城市電磁輻射過(guò)大的問(wèn)題。

3 第三類(lèi)技術(shù)——資源硬復(fù)用技術(shù)

指的是將小區(qū)資源進(jìn)行硬分割，然后實(shí)現(xiàn)再?gòu)?fù)用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)干擾問(wèn)題的控制。①頻率資源的硬復(fù)用。在無(wú)線通信系統(tǒng)中，采用CDMA技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)同頻復(fù)用，進(jìn)而提升頻譜的使用效率，拓展了運(yùn)營(yíng)商盈利空間。②時(shí)間資源硬復(fù)用技術(shù)。是以毫微微蜂窩基站技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一般情況下指的是覆蓋范圍相對(duì)很小的基站，比如住宅用戶(hù)。

4 第四類(lèi)技術(shù)——直放站接力傳輸

該技術(shù)指的是在中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理后，將接收到的信號(hào)進(jìn)行放大轉(zhuǎn)發(fā)，是AF中繼技術(shù)下的最簡(jiǎn)單的表現(xiàn)形式。其中直放站接力傳輸技術(shù)相當(dāng)于一個(gè)增強(qiáng)信號(hào)的儀器，直放站的現(xiàn)有分類(lèi)下都是先接受數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過(guò)處理進(jìn)行發(fā)射，因此，這就產(chǎn)生了延時(shí)的問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)較為突出：能夠降低投資的同時(shí)，以靈活的覆蓋來(lái)解決覆蓋盲區(qū)的問(wèn)題，同時(shí)施工簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)為：系統(tǒng)的容量無(wú)法增加，在進(jìn)行使用的過(guò)程中產(chǎn)生的噪音大，同時(shí)還會(huì)增加系統(tǒng)的干擾。

5 第五類(lèi)技術(shù)——自適用資源復(fù)用技術(shù)

指的是以小區(qū)間的實(shí)際信道狀態(tài)信息為依據(jù)，通過(guò)自適用資源復(fù)用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信道資源的分割，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信道干擾問(wèn)題的解決。一般情況下，通過(guò)對(duì)用戶(hù)設(shè)備所處位置的判斷，將強(qiáng)干擾所處的頻帶傳輸給鄰基站，進(jìn)而通過(guò)資源的調(diào)度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的控制。該技術(shù)所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)為干擾協(xié)調(diào)效果較為突出，并提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，但是，如果要想將這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行最大程度的發(fā)揮，則所需投資成本過(guò)高。

6 第六與第七類(lèi)技術(shù)

第六類(lèi)技術(shù)為單中繼傳輸技術(shù)、中繼天線選擇技術(shù)以及基站選擇技術(shù)等，其中，單中繼傳輸技術(shù)屬于不同時(shí)、頻發(fā)射技術(shù)，而基站選擇技術(shù)下則是動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇技術(shù)的升級(jí)版。第七類(lèi)技術(shù)為資源軟復(fù)用技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，小區(qū)間的通信資源復(fù)用因子定位為1，而為了盡量實(shí)現(xiàn)對(duì)信道干擾的控制，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)功率的有效控制。其中的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)也屬于該技術(shù)范疇內(nèi)。

干擾協(xié)調(diào)技術(shù)——當(dāng)前，在LTE/LTE-A系統(tǒng)中，采用了FDMA接入方式，該方式所呈現(xiàn)出的主要特點(diǎn)為不同的用戶(hù)群體需要以不同的頻率資源來(lái)接入到系統(tǒng)之中，而在上行FDMA蜂窩系統(tǒng)之中就會(huì)發(fā)生同信道干擾這一問(wèn)題，如圖1所示。從實(shí)際應(yīng)用的現(xiàn)狀看，整個(gè)蜂窩系統(tǒng)會(huì)將信號(hào)服務(wù)區(qū)域進(jìn)行劃分，并形成多個(gè)近正六邊形的小區(qū)結(jié)構(gòu)，而每一個(gè)小區(qū)通過(guò)定向天線的搭設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收，在此過(guò)程中，每一個(gè)小區(qū)又會(huì)劃分成3～6個(gè)扇區(qū)。

圖1 LTE/LTE-A系統(tǒng)自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化

7 第八類(lèi)技術(shù)——多點(diǎn)聯(lián)合發(fā)射技術(shù)等

多點(diǎn)聯(lián)合發(fā)射技術(shù)就是將多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行虛擬，形成一個(gè)配備許多天線的節(jié)點(diǎn)，也就是以多點(diǎn)聯(lián)合發(fā)射的形式來(lái)構(gòu)成一個(gè)大規(guī)模的基站，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)干擾信道模型的轉(zhuǎn)變，即形成MIMOBC模型。

8 總結(jié)

綜上所述，本文基于多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究與探討，將多點(diǎn)協(xié)作通信技術(shù)劃分為八類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)，其中的前四項(xiàng)技術(shù)如單小區(qū)處理技術(shù)等，并不要求實(shí)現(xiàn)對(duì)信道狀態(tài)信息的共享，將小區(qū)間所產(chǎn)生的干擾信號(hào)定位為無(wú)用信號(hào)，因此，這些技術(shù)屬于初級(jí)多點(diǎn)協(xié)作通信技術(shù)范疇；而后四類(lèi)技術(shù)如自適用資源復(fù)用技術(shù)等則要求共享信道狀態(tài)信息，進(jìn)而通過(guò)對(duì)信道干擾問(wèn)題的控制來(lái)提高信道傳輸速率與質(zhì)量，以滿足當(dāng)前無(wú)線移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展所需。

[1]丁銘.多點(diǎn)協(xié)作通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].上海交通大學(xué)，2011.

[2]王巍.協(xié)作通信系統(tǒng)中的多用戶(hù)干擾對(duì)齊技術(shù)研究[D].北京郵電大學(xué)，2013.

[3]李軍.協(xié)作通信系統(tǒng)性能和功率分配研究[D].北京郵電大學(xué)，2011.

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2016）08-0302-01

2016-3-1