分层异构网的协作多点传输研究

分层异构网是低功率节点放置在宏基站覆盖范围内，同覆盖但不同节点类型的网络，其复杂的干扰限制了性能的提升。协作多点传输常用于改善小区边缘覆盖，本课题将协作多点传输和分层异构网的干扰消除相结合，研究分层异构网的信道模型和干扰建模；基于单用户MIMO和多用MIMO户的多节点联合处理算法；波束干扰避免及联合资源调度算法；支持不同协作传输算法的信道信息反馈研究；协同节点选择方法和异构网自优化方法。将提出分层异构网的信道模型，符合分层异构网干扰特点和业务类型的协作多点传输算法，基于Gieves旋转矩阵的信道信息压缩方法和多小区信道信息反馈方法，以及基于博弈论的协同节点选择方法。通过以上技术对分层异构网干扰的空、时、频三维信息进行多节点协同处理，将干扰变为有用信号，减小甚至消除异构网网络节点间的干扰，提高分层异构网的频谱效率，最终解决热点覆盖的瓶颈问题，满足移动互联网迅猛增加的高速率数据业务需求。

针对分层异构网的应用场景，本课题研究了协作多点传输的关键技术。主要成果为：1.利用多个天线阵的叠加形式，设定不同发射节点的功率、路损衰落系数等，搭建了分层异构网的信道模型和干扰建模；2.提出了基于信漏噪比的多用户联合处理算法；提出Hermitian预编码方法，用户只需反馈本小区的信道状态信息进行联合处理；提出分层异构网的干扰对齐算法，将其他小区的干扰对齐到本小区信道的零空间上；3.针对随机干扰网络中的协作传输问题，通过使用基于用户分组博弈理论，根据分组联盟进行协作式资源调度；提出了成员载波选择和干扰协同方法，基于修正的载波公平比例准则，动态地在小区间协同选择成员载波；4.提出压缩感知信道状态信息反馈算法，将少量的观测值反馈到发送端，在发送端通过基追踪算法重构信道状态信息；利用匹配滤波器原理、采用认知的思想方法来判断合理的协作传输结构，同时利用基于信号干扰噪声比 反馈开销方案代替CQI 信息以降低信息的反馈量。通过以上技术对分层异构网干扰的空、时、频三维资源进行多节点协同处理，减小甚至消除异构网网络节点间的干扰，提高分层异构网的频谱效率，最终解决热点覆盖的瓶颈问题。