LTE－A系统中基于多目标的CoMP切换算法研究
康桂华，周文波，齐 柏，黄铜娟
【摘 要】摘 要:协作多点传输(CoMP)作为LTE－A系统中的一项关键技术，能消除或降低相邻小区间干扰，提升边缘用户的传输性能。由于这一新技术的引入，传统切换算法已经不能适应CoMP技术的切换要求，由此根据CoMP中联合处理(JP)技术的特点提出了一种新的切换算法。首先分析CoMP技术的实现原理并阐述了切换的概念，然后对传统A3切换算法和新的切换算法进行了研究，最后对两种算法的性能进行了仿真。结果表明:与传统A3切换算法相比，新的切换算法能提高系统吞吐量和减少系统切换总次数。 【期刊名称】微处理机 【年(卷),期】2014(000)002 【总页数】4
【关键词】关键词:协作多点传输;LTE的演进;联合处理;切换算法
1 引言
无线移动网络的一个重要特性就是切换，切换的提出是为了解决用户在移动过程中维持业务的连续性问题，切换管理是移动性管理的一项重要内容。当用户在移动过程中跨越小区边缘或当前通信链路的信号质量变差时，切换将会被触发并执行［1］。
切换性能是无线移动通信系统性能的重要评判指标，有效的切换算法是实现用户无处不在网络的关键。在引入CoMP(Coordinated Multipoint Transmission and Reception)技术后，系统的切换场景发生了变化，原系统中的切换算法将不能满足新场景的切换要求，因此设计一种适应新场景的有效
切换算法是一个亟待解决的问题［2］，由此根据CoMP中JP技术的特点提出了一种基于多目标的CoMP切换算法。
2 CoMP技术原理
CoMP技术，即指处于多个地理位置相互独立分散的传输节点，通过不同的协作方式消除或降低小区间的干扰，为用户提供服务的技术［3］。按照传输方案的不同，CoMP技术可以分为两大类:联合处理JP(Joint Processing)技术和协作调度/波束赋形CS/CB(Coordinated Scheduling/Beamforming)技术［4］。 2.1 联合处理技术
信息可以在每个CoMP协作集中共享，让相邻的多个小区为一个用户发送数据并将小区间的干扰变为有用的信号。协作小区不仅共享用户的信道信息，而且共享用户的数据信息，其模型见图1，联合处理技术又可以细分为联合传输技术和动态小区选择技术［5］。 2.2 协作调度/波束赋形技术
通过小区间调度或者波束赋形去协调小区间干扰，尽量避免将相同的资源分配给干扰严重的两用户，协作小区中同时只有一个小区给一个用户(UE)传输数据，协作小区间只共享用户的信道信息，不共享用户的数据信息［6］，其模型如图2所示。
3 切换
切换是指用户正在进行呼叫或者正在会话过程中从一个基站覆盖范围移动到另一基站覆盖范围，或因为外界的干扰而引起会话质量下降，或由于一个基站覆盖范围内用户数目太多，没有足够时频资源供给所有用户传输数据时，必须改变原有的通信链路而转接到信道状况更好的新通信链路上，以保持与网络持续
连接的过程［7］。
按新链路的建立顺序不同，切换可以分为硬切换、软切换、接力切换。硬切换是指用户在与新基站建立连接之前先与旧基站断开连接［8］;软切换是指用户在切断与旧基站连接之前先建立与新基站的连接;接力切换指运用准确的定位技术，将用户的方位和距离作为辅助信息来判断UE是否移动到了可切换区，如果UE进入了可切换区，无线网络控制器便告知可切换区基站做好切换准备并最终完成切换。
由于LTE－A系统中采用的是硬切换［9］，而在CoMP时需要为具有多个数据传输点的边缘用户设计一种新型切换算法，于是便提出了基于多目标的CoMP新切换算法。
4 传统A3切换算法和基于多目标的CoMP切换算法
4.1 传统A3切换算法
传统A3切换算法(简称传统切换算法)是指LTE系统中以A3事件作为切换触发条件的算法。传统切换算法只要目标小区的信号强度超过服务小区信号强度某一门限值并持续一段时间就进行切换，使用户从服务小区切换到目标小区［10］。
4.2 基于多目标的CoMP切换算法
基于多目标的CoMP切换算法包含四个单元:服务小区、CoMP测量集、CoMP协作集、CoMP传输集。切换的决定权在服务小区，服务小区同时维持每个用户(UE)与网络的连接，任何时候一个UE只能与一个服务小区保持连接。测量集是UE进行周期性的信道信息(包括参考信号接收功率、参考信号接收质量、传播时延等)测量的小区集合。CoMP协作集是直接或间接参与PDSCH(物
LTE-A系统中基于多目标的CoMP切换算法研究
