（信号与信息处理专业论文）面向imtadvanced的多基站协同处理研究.pdf

东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 研究生签名：健丝盘日 期：趁! ! ：主：垒 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。： 研究生签名：4 耋硅导师签名：盘壁三熏 日期：趁丝主： 摘要 目前，移动通信用户正在快速增长，移动通信业务需求正在高速发展，移动通信逐渐成为人们 首选的通信手段和通信方式。这表明，移动通信也必须要有更大的系统容量，更高的传输速率，更 多的业务类型和更好的服务质量。无线传输技术是移动通信系统的核心，从已有研究工作米看，点 到点传输技术已接近理论极限，多用户传输技术取得了很人进展，但多小区传输技术差距还很大。 i m t a d v a n c e d 中，多小区协作已逐渐成为下一代网络中重要概念和技术，本文同绕i m t - a d v a n c e d 中多基站协作处理课题进行了以下的工作： 1 研究了m i m o 系统下的基于发射端信道信息的预编码技术和基于有限反馈的预编码技术。 2 研究了基丁发射端信道信息的多基站协作预编码技术，包括：全局预编码技术、局部预编 码联合射频合并技术、单频网络预编码技术、单参数的相位调整预编码技术，并在此基础 上提出了多参数的对角扰动预编码技术。 3 研究了基于发射端信道信息的多基站协同波束形成技术，包括：多基站协同迫零波束形成 技术和基于信漏噪比的波束形成技术。 4 研究了基于有限反馈的多基站协作预编码技术，主要包括全局反馈预编码技术、局部反馈 预编码联合射频合并技术、单频网络反馈预编码技术、单参数旋转的相位调整反馈码字向 量的预编码技术，并在此基础上提出了多参数的对角扰动调整反馈码字的预编码方案。 5 研究了基于有限反馈的预编码矩阵索引( p m i ) 协调技术，包括预编码矩阵索引( p m i ) 限 制方案和预编码矩阵索引( p m i ) 推荐方案。 6 设计了多基站协作通信协议，利用o p n e t 软件搭建了多基站协作蜂窝系统仿真平台；并利 用该平台从系统网络级分析了多基站协作蜂窝系统的性能。 关键词：i m t - a d v a n c e d 、8 0 2 1 6 m 、l t e a d v a n c e d 、m i m o 、多基站协作、信道信息、数据信息、 预编码、有限反馈、对角扰动、信漏噪比、预编码矩阵索引、性能分析、网络协议 i i a b s t r a c t a tp r e s e n t , m o b i l ec o m m u n i c a t i o nu s a si sg r o w i n gr a p i d l y ，w h i c hs e r v i c en e e d sa r er a p i dd e v e l o p i n g a n dm o b i l ec o m m u n i c a t i o ng r a d u a l l yb e c , o m et h ep r e f e r r e dm e a n so fc o m m u n i c a t i o n s t h i si n d i c a t e st h a t t h em o b i l ec o m m u n i c a t i o ns y s t e m sm u s ta l s ob ec a p a b l eo fg r e a t e rc a p a c i t y ，h i g h e rt r a n s f e rr a t e s ，m o r e b u s i n e s st y p e sa n db e t t e rq u a l i t yo f s e n i c e w i r e l e s st r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g yi st h ec o r eo fm o b i l e c o m m u n i c a t i o ns y s t e m s ，f r o me x i s t i n gr e s e a r c hp o i n to fv i e w ，p o i n tt op o i n tt r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g yh a s b e e nc l o s et ot h et h e o r e t i c a ll i m i t ，m u l t i - u s e rt r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g yh a sm a d eg r e a tp r o g r e s s ，b u tt h e m u l t i - c e l lt r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g ys t i l li sab i gg a p i ni m t - a d v a n c e d ，t h em u l t i - c e l lc o o p e r a t i v eh a s g r a d u a l l yb e c o m ea ni m p o r t a n tn e x t - g e n e r a t i o nn e t w o r k i n gc o n c e p t sa n dt e c h n o l o g i e s ，t h i sp a p e ra r o u n d t h eb a s es t a t i o n sc o l l a b o r a t i o ni ni m t - a d v a n c 剃lt oa d d r e s sm u l t i p l et o p i c so ft h e f o l l o w i n gt a s k s ： i s t u d yo fam i m os y s t e m ，t h ep r e - c o d i n gt e c h n i q u e sb a s e do nt h ec h a n n e ls t a t ei n f o r m a t i o no ft h e t r a n s m i t t e ra n dp r e - c o d i n gt e c h n i q u e sb a s e do nl i m i t e df e e d b a c ka r es t u d i e d 2 a n a l y z i n gm u l t i p l eb a s es t a t i o nc o l l a b o r a t i v ep r e - c o d i n gt e c h n i q u e sb a s e do nt h ec h a n n e ls t a t e i n f o r m a t i o no ft h et r a n s m i t t e r i n c l u d i n g ：g l o b a lp r e - c o d i n gt e c h n i q u e s 、l o c a lp r e - c o d i n g + r f c o m b i n i n gt e c h n i q u e s 、s i n g e f r e q u e n c y - n e t w o r kp r e - e o d i n gt e c h n i q u e sa n ds i n g l ep a r a m e t e rp h a s e c o r r e c t i o n + l o c a lp r e - c o d i n g p r o p o s e dam u l t i p l ep a r a m e t e rd i a g o n a l l yd i s t u r b a n c e + l o c a lp r e - c o d i n g t e c h n i q u e s 3 m u l t i p l eb a s es t a t i o nc o l l a b o r a t i v eb e a m - f o r m i n gt e c h n i q u e sb a s e do nt h ec h a n n e ls t a t ei n f o r m a t i o no f t h et r a n s m i t t e ra r es t u d i e d ，i n c l u d i n g ：m u l t i p l eb a s es t a t i o nc o l l a b o r a t i v ez e r o - f o r c i n gb e a m f o r m i n g a n db e a m f o r m i n gt e c h n i q u e sb a s e do ns i g n a l - t o - l e a k a g e n o i s er a t i o 4 a n a l y z i n gm u l t i p l eb a s es t a t i o nc o l l a b o r a t i v ep r e - c o d i n gt e c h n i q u e sb a s e do nl i m i t e df e e d b a c k i n c l u d i n g ：g l o b a l f e e d b a c kp r e - c o d i n gt e c h n i q u e s 、l o c a lf e e d b a c kp r e - c o d i n g + r fc o m b i n i n g t e c h n i q u e s 、s i n g l e f r e q u e n c y - n e t w o r kf e e d b a c kp r e - c o d i n gt e c h n i q u e sa n ds i n g l ep a r a m e t e rp h a s e c o r r e c t i o n + l o c a lf e e d b a c kp r e - c o d i n g p r o p o s e dam u l t i p l ep a r a m e t e rd i a g o n a l l yd i s t u r b a n c e + l o c a l f e e d b a c kp r e - c o d i n gt e c h n i q u e s 5 t h ep r e - c o d i n gm a t r i xi n d e xc o o r d i n a t i o nt e c h n i q u e sb a s e do nl i m i t e df e e d b a c ka r es t u d i e d , i n c l u d i n g ： p r e - e o d i n gm a t r i x i n d e xr e s t r i c t i o nt e c h n i q u e sa n dp r e - c o d i n gm a t r i xi n d e xr e c o m m e n d a t i o n t e c h n i q u e s 6 d e s i g n e d ac o l l a b o r a t i v em u l t i - b a s es t a t i o nc o m m u n i c a t i o np r o t o c o l ，u s i n go p n e ts o f t w a r et ob u i l da m u l t i - c e l l u l a rb a s es t a t i o ns y s t e ms i m u l a t i o np l a t f o r m a n da n a l y z i n gc o o p e r a t i v ec e l l u l a rb a s es t a t i o n s y s t e mp e r f o r m a n c ef r o ms y s t e m1 e v e l k e yw o r d s ：i m t - a d v a n c e d ，8 0 2 16 m ，l t e - a d v a n c e d ，m i m o ，m u l t i - b a s es t a t i o nc o l l a b o r a t i o n ，c h a n n e l i n f o r m a t i o n ，d a t ai n f o r m a t i o n ，p r e - c o d i n g ，l i m i t e df e e d b a c k ，d i a g o n a ld i s t u r b a n c e ，s i g n a l t o - l e a k a g e - n o i s e r a t i o ，p r e - c o d i n gm a t r i xi n d e x ，p e r f o r m a n c ea n a l y s i s ，n e t w o r kp r o t o c o l i v 目录 摘要i a b s t r a t 】【i i f jj i ! 1 i r 图表目录。v i i 第l 章绪论l 1 1 弓i 言1 1 2i m t a d v a n c e d 概j 苤。2 1 38 0 2 16 m 和l t e - a d v a n c e d 简介3 1 4 多基站协作处理研究现状4 1 4 1 背景4 1 4 2 多基站协作处理系统模型5 1 4 3 多基站协作处理国内外研究进展一6 1 4 4 多基站协作处理的五种场景7 1 5 本文的主要工作9 第2 章m i m o 系统预编码技术简介1 l 2 1 空间复用技术。1 1 2 2 空间分集技术1l 2 3m i m o 系统模型。1 2 2 4m 1 m o 信道容量13 2 5 基于发射端信道信息预编码技术1 3 2 5 1 线性预编码1 4 2 5 2 基于奇异值分解的预编码技术l5 2 6 基于有限反馈预编码技术简介1 6 2 6 1 系统模型1 6 2 6 2 码字选择17 2 6 3g r a s s m a a n i a n 打包码本设计方案18 2 7 小结19 第3 章基于发射端信道信息的多基站协作预编码技术研究2 l 3 1 基于发射端信道信息的多基站共享数据的预编码技术2 l 3 1 1 系统模型2 1 3 1 2 全局预编码技术2l 3 1 3 局部预编码联合射频合并( l o c a l 预编码+ r fc o m b i n i n g ) 技术2 2 3 1 4 单频网络( s f n ) 预编码技术2 3 3 1 5 单参数旋转的相位调整预编码技术2 4 3 1 6 多参数的对角扰动预编码方案2 5 3 1 7 仿真分析。2 6 3 1 7 1 基于发射端信道信息的多基站协作预编码技术性能仿真2 6 3 1 7 2 用户从服务基站和协作基站接收功率不等时性能仿真3 l 3 1 基于发射端信道信息的多基站不共享数据的协同波束形成技术3 2 v 3 2 1 系统模型3 2 3 2 2 基于信漏噪比的波束形成技术3 4 3 2 3 仿真分析3 5 3 3 小结3 8 第4 章基丁有限反馈的多基站协作预编码技术研究3 9 4 1 基丁有限反馈的多基站共享数据的协作预编码技术3 9 4 1 1 系统模型3 9 4 1 2 全局反馈预编码技术4 0 4 1 3 局部反馈预编码联合射频合并( l o c a l 反馈预编码+ r fc o m b i n i n g ) 技术4 l 4 1 4 单频网络( s f n ) 反馈预编码技术4 2 4 1 5 单参数旋转的相位调整反馈码字向量预编码技术4 3 4 1 6 多参数的对角扰动调整反馈码字预编码方案4 3 4 1 7 仿真分析4 4 4 1 7 1 基于有限反馈的多基站协作预编码技术性能分析4 4 4 1 7 2 用户从服务基站和协作基站接收功率不等时性能仿真4 8 4 2 预编码矩阵索引( p m i ) 协调技术4 9 4 2 1p m i 限制方案一4 9 4 2 2p m i 推荐方案。5 0 4 2 3 仿真分析5l 4 3d 、结5 3 第5 章多基站协作技术系统级性能评测5 5 5 1o p n e t 软件介绍及其核心仿真机制5 5 5 1 1 离散事件仿真机制5 6 5 1 2o p n e t 建模方法5 7 5 1 3o p n e t 无线通信系统建模5 9 5 2 多基站协作通信网络协议的设计6 2 5 3 多基站协作通信系统的仿真结果分析6 3 5 3 1 仿真场景6 3 5 3 1 系统性能分析“ 5 4d 、结7 l 第6 章结束语一7 3 6 1 本文工作总结- - 一7 3 6 2 未来工作展望7 4 6 3 结语7 4 致 射7 5 参考文献7 7 v i 图表目录 图1 1 移动通信的发展阶段及可能的时间表1 图1 2 多基站协作处理系统模型5 图1 3 下行链路多基站协作模型6 图2 1m i m o 信道模型1 2 图2 2 线性预编码系统框图一1 4 图2 3 基于s v d 预编码系统框图l5 图2 4m i m o 系统有限反馈预编码框图1 6 图3 1 多基站协作通信系统模型2 1 图3 2 基于发射端信道信息的全局预编码系统模型2 2 图3 3 基于发射端信道信息的局部预编码联合射频合并系统模型2 3 图3 4 基于发射端信道信息的单频网络预编码系统模型2 4 图3 5 基于发射端信道信息的单参数旋转的相位调整预编码示意图2 5 图3 6 基于发射端信道信息的多基站协作预编码向量相位调整示意图2 5 图3 7 基于发射端信道信息多基站协作预编码用户吞吐量性能一2 7 图3 8 基于发射端信道信息多基站协作预编码系统b e r 性能2 8 图3 9s n r = 0 d b 时系统总速率c d f 曲线2 8 图3 1 05 0 中断概率下卧限i o ( 1 b 时系统总速率c d f 曲线。2 9 图3 1 1s n r i l o d b 时系统总速率c d f 曲线3 0 图3 1 25 0 中断概率下s n r = 1 0 d b 时系统总速率c d f 曲线3 0 图3 13 用户从服务基站和协作基站接收功率不等时b e r 性能3l 图3 1 4 三种对比方案下系统的p e r ( 误包率) 3 2 图3 1 5 多小区协同波束形成系统模型3 3 图3 1 6 基于发射端信道信息多基站协同波束形成技术用户吞吐量性能3 6 图3 1 7 基于发射端信道信息多基站协同波束形成技术系统b e r 性能3 7 图3 1 8 基于发射端信道信息多基站协同波束形成技术系统总速率c d f 曲线3 7 图3 1 95 0 中断概率下基于发射端信道信息多基站协同波束形成技术系统总速率c d f 曲线3 8 图禾l 有限反馈下多基站协作处理模型3 9 图4 2 全局反馈预编码系统模型4 0 图4 3 局部反馈预编码联合射频合并系统模型4 l 图4 4 单频网络反馈预编码系统模型4 2 图4 5 单参数旋转的相位调整反馈码字向量预编码系统模型4 3 图4 6 多参数的对角扰动调整反馈码字预编码系统模型4 4 图4 7 基于有限反馈的多基站协作预编码用户吞吐量4 5 图4 8 基于有限反馈的多基站协作预编码系统b e r 性能4 5 图4 9s n r = 0 d b 时系统总速率c d f 曲线4 6 v l i 图4 1 05 0 中断概率下s n r = 0 d b 时系统总速率c d f 曲线4 6 图4 11s n r = 1 0 d b 时系统总速率c d f 曲线4 7 图4 1 25 0 中断概率下s n r = 1 0 d b 时系统总速率c d f 曲线4 7 图4 1 3 图用户从服务基站和协作基站接收功率不等时b e r 性能4 8 图4 14p m i 限制方案系统模型4 9 图4 1 5p m i 推荐方案系统模型5 0 图4 1 6p m i 协调用户吞吐量性能5 2 图4 1 7p m i 协调技术系统b e r 性能5 2 图4 1 8p m i 协调技术系统总速率c d f 曲线5 3 图5 1c p 】惦t 的三层模型5 6 图5 2o p n e t 系统建模流程5 8 图5 3 以太网的网络域建模5 8 图5 4u m t s 中u e 的节点域模型5 9 图5 5u m t s 系统中u e 的进程域模型5 9 图5 6o p n e t 链路级仿真器与系统级仿真器接口6 l 图5 7o p n e t 中1 3 个无线管道阶段6 l 图5 8 多基站协作网络通信协议流程6 2 图5 9 多基站协作蜂窝通信系统仿真平台6 3 图5 1 0 系统的整体性能比较( 固定用户场景) 6 5 图5 1 1 系统的整体性能比较( 移动用户场景) 6 5 图5 1 2 热点小区的吞吐量比较6 6 图5 1 3 热点小区的误码率比较6 7 图5 1 4 普通小区的用户吞吐量比较6 8 图5 1 5 普通小区的用户误码率比较6 9 图5 1 6 小区边界用户吞吐量7 0 图5 1 7 小区边界用户误码率7 l v i i ! 第1 章绪论 1 1 引言 现代社会已步入信息社会，信息在经济发展、社会进步乃至人民生活各个方面都起着日益重要的作 用。人们对于信息的丰富性、及时性和便捷性的要求也越来越高。能够随时随地、方便而及时地获 取所需要的信息是人们一直都在追求的梦想，而能使人们美梦成真的就是移动通信。现代移动通信 起源于1 9 世纪赫兹( h e r t z ) 的电磁波实验，使人们认识到电磁波和电磁能量可以控制发射的，其 后马可尼( m a r c o n i ) 的跨人西洋无线电通信证实了电波携带信息的能力。而真正的移动通信技术的 发展应从2 0 世纪2 0 年代开始，其代表是工作于2 m h z 的美国底特律警察局使用的专用移动通信( 车 载) 系统。第l 代个人移动通信系统山现在2 0 世纪8 0 年代初期，其用户终端设备昂贵并且便携性 较差，但初步的蜂窝网络结构、基站的选址和频率复用等技术便于控制干扰，使得网络更加方便升 级。随之产生的是无线通信领域的革命，紧随第l 代模拟通信系统产生的是第2 代数字通信系统， 即g s m ( 移动特另j j d , 组) 。随着社会的进步及用户数量的急剧增长，频率资源日益紧张，因此发展 第3 代移动通信系统是社会需求和技术发展的必然。国际电信联盟( 删) 早在1 9 8 5 年就提出了第 3 代移动通信系统的概念，最初命名为未来公共陆地移动通信系统，后来更名为i m t 2 0 0 0 ，并于2 0 0 0 年左右试运行。在2 0 0 1 年4 月，n u 正式确立欧洲w c d m a 、美国的c d m a 2 0 0 0 和中国的t d s c d m a 为世界三大3 g 标准【l 】。第3 代移动通信系统的目标是：世界范围内设计上的高度一致性；与固定网 络各种服务的相互兼容；高服务质量；全球范围使用的小终端；具有全球漫游能力；支持多媒体功 能及广泛业务的终端。如果说固网下一步的发展方向是提供与移动融合的通信业务，那么移动通信 的发展方向则是与互联网密切结合。从长远角度来看，现有的3 g 和3 5 g 技术不能成为最终解决方 案，面对宽带无线接入技术的竞争，3 g 必须加快后续技术的研究，由3 g 技术发展而来的准4 1 3 标 准也很多，各项技术的演进示意图如图1 1 所示。 图1 1 移动通信的发展阶段及可能的时间表 东南人学硕上学位论文 1 2i m t a d v a n c e d 概述 蜂窝网络的引入是通信史上的巨大创举，它通过频率复用技术极大地提高了通信系统的用户容量，已 经被广泛地应用丁第一至第三代移动通信系统中。随着经济社会的发展，人们对移动环境下的通信速 率和服务质量的要求越来越高，已投入商用的第三代移动通信系统( 3 g ) 将远远不能满足日益增长 的需求。如高速率、高服务质量( o o s ) 、高覆盖率等，传统的蜂窝网结构表现出不少的缺陷，主要包括： 1 ) 小区覆盖面窄，存在覆盖盲i 叉或盲点；2 ) 在热点区域容量饱和时，实现流量转移比较凼难；3 ) 以基 站为中心，不仅使基站复杂度高，而且抗毁性能差；4 ) 小区边缘用户的信道条件差，影响传输率：5 ) 受 天线数目限制，用户分集度较低( 误码性能和服务质量受到影响) 等。 为此，国际电信联盟i t u 于2 0 0 5 年定义了性能远优于3 g 的新一代宽带移动通信系统 i m t - a d v a n c e d ，i m t - a d v a n c e d 的定义如下：i m t - a d v a n c e d 系统为具有超过i m t - 2 0 0 0 能力的新能力 的移动系统。该系统能够提供广泛的电信业务，即有移动和同定网络支持的日益增加的基于包传输 的先进的移动业务。i m t - a d v a n c e d 系统支持从低剑高的移动性的应用和很宽范闱的数据速率，满足 多种环境下用户和业务的需求。i m t - a d v a n c e d 系统还具有在广泛服务和平台下提供显著提升q o s 的 高质量多媒体应用的能力。i m t a d v a n c e d 对频谱有效性和功率有效性提出了更高的要求，为了满足 新的移动通信应用需求，无线通信系统向高频段、高速率、高效率以及与因特网等其它网络融合的 方向发展，同时需要充分挖掘利用空间无线资源和采用新型的网络结构，现有的蜂窝系统构架以及 无线传输技术需要进行较大的变革。i m t - a d v a n c e d 的关键特性包括：在保持成本效率的条件下，在 支持灵活广泛的服务和应用的基础上，达到世界范围内的高度通用性；支持i m t 业务和吲定网络业 务的能力；高质量的移动服务；用户终端适合全球使用；友好的应用、服务和设备；世界范围内的 漫游能力；增强的峰值速率以支持新的业务和应用，例如多媒体( 需要在高移动性下支持1 0 0 m b p s ， 低移动性下支持l g b p s ) 。 嗣绕i m t - a d v a n c e d ，i t u r w p 8 f 的主要事件时间点如下： 2 0 0 0 年，i t u - r s g 8 提出q u e s t i o n i t u - r2 2 9 ，考虑i m t - 2 0 0 0 的未来发展和后续演进问题， 分配给w p 8 f 完成； 2 0 0 3 年6 月，w p 8 f 完成m 1 6 4 5 ，给出了i m t 2 0 0 0 的未来发展和后续演进的框架结构和关键 特性； 2 0 0 3 年1 0 月，w p 8 f 完成了未米移动通信技术发展趋势的报告i m t t r e n d ； 2 0 0 5 年l o 月，w p 8 f 完成了i m t 2 0 0 0 后续演进系统的命名：i m t - a d v a n c e d ； 2 0 0 5 年1 0 月，w p 8 f 完成了i m t - 2 0 0 0 的未来发展和后续演进频率需求计算中无线接入相关 的报告i m t r a d i o a s p e c ，给出了典型场景下的频谱效率； 2 0 0 5 年1 0 月，w p 8 f 完成了i m t 2 0 0 0 的未来发展和后续演进频率需求计算中市场需求预测 相关的报告i m t m a r k e t ，给出了典型场景下业务特性和吞吐量需求预测值； 2 0 0 6 年4 月，w p 8 f 完成了i m t - 2 0 0 0 的未来发展和后续演进所需要的频谱带宽的需求报告 i m t e s t i m a t e ； 2 0 0 6 年8 月，w p 8 f 完成了i m t - a d v a n c e d 可能候选的频段的报告i m t c a n d i ； 2 第1 章绪论 2 0 0 6 年8 月，w p 8 f 完成了在w r c - 0 7 上争取i m t 后续发展所需频段的c p m 会议的文档 d r a f l c p m t e x t f o n 一0 7 w o r k i t e m l 4 ： 2 0 0 6 年8 月，w p 8 f 完成了i m t a d v a n c e d 标准化过程中基本原则的决议：i m t p r i n c i p l e ： 2 0 0 6 年8 月，w p 8 f 成立了a h - c i r c u l a r l e t t e r 工作组，负责起草i m t a d v a n c e d 标准征集的通 函； w p 8 f 计划于2 0 0 7 年l o 月的w r c 0 7 上争取为i m t 2 0 0 0 和i m t - a d v a n c e d 新分配频段，并给 出频谱使用建议； w p 8 f 计划2 0 0 8 年3 月完成征集标准的通函，开始征集无线接入技术标准； w p 8 f 计划用之后3 次会议的时间，也就是在2 0 0 9 年第2 次会议结束第一轮的标准征集t 作， 并继续评估工作和系统融合工作； w p 8 f 计划2 0 1 0 年最后一次会议完成第一版本的i m t a d v a n c e d 全球核心标准i m t g c s ； w p 8 f 计划i m t - a d v a n c e d 最早于2 0 1 2 年开始商用。 1 38 0 2 1 6 m 和l t e a d v a n c e d 简介 在移动通信产业界，针对不同的技术路线和任务划分，以产业联盟的形式存在着众多国际标准 化组织，这些组织对技术的发展，以及技术标准的制定、维护与升级发挥着重要的作用，是推动相 关产业发展的主要力量，欧洲的2 g p p 和北美的i e e e 是其中两个较为活跃的组织。其中3 g p p 代表 了传统的蜂窝移动通信产业，作为3 g 时期两大标准w c d m a 和t d s c d m a 的主要国际标准化组 织，它在第3 代移动通信的发展上发挥了十分重要的作用。而i e e e 则代表了新兴的力量，i e e e8 0 2 系列w i f i 、w i m a x 等技术受到了人们广泛的关注，尤其是w i - f i ，其应用程度之广，俨然已经成 为世界上最通用的通信标准之一。而w i m a x 则定位丁更复杂的蜂窝网络，这也使得i e e e 作为国 际标准化组织逐渐进入了传统的移动通信领域，并以其技术的新颖性受到了人们的关注。目前，这 两个组织中都有很好的向4 g 发展的工作基础，即i e e e 中的w i m a x 技术和3 g p p 中的l t e 技术， 这两种技术都采用了o f d m a 和m i m o 等被广泛认为是下一代移动通信系统的特征技术，另外在设 计理念上也都符合目前4 g 的整体发展组织。 i e e e 最早开始了相关的工作。2 0 0 6 年1 2 月i e e e 启动了称为8 0 2 1 6 m 的工作，根据它的系统 需求文件，8 0 2 1 6 m 将是基于w i m a x ( 8 0 2 1 6 e ) 进行的增强，以适应下一代移动通信网的需求。 其中，明确提出系统将以满足n u 对于4 ( 3 的需求为目标，相关成果将根据i t u 的工作流程，作为 4 g 的候选技术向n u 进行提交。目前，i e e e 中对于8 0 2 1 6 m 已经制定了整体的工作计划，近期将 完成系统需求的描述文件，然后启动具体系统设计的技术讨论工作，最后在2 0 0 9 年完成8 0 2 1 6 m 技 术标准的制定工作。在整体的工作计划中，8 0 2 1 6 m 还根据i t u 的工作计划，确定了各个阶段向l t u 4 g 的相关输出，以确保i e e e8 0 2 1 6 m 的工作能够与1 1 r u 的工作同步，并且最终成为n u4 g 的成 员之一。 第三代合作伙伴计划( 3 g p p ) 等在目前移动通信产业中发挥着重要作用的国际标准化组织都已 经开始了相关的准备工作，着手准备i m t - a d v a n c e d 的候选提案。3 g p p 在2 0 0 4 年年底启动了其长期演 进计划( l t e ) 技术的标准化工作，收剑i t u 的邀请，3 g p p 已经从2 0 0 8 年3 月开始了l t e - a d v a n e e d 3 东南人学硕上学位论文 ( l t e - a ) 的初始化工作，其任务是定义l t e 演进过程中相关技术的需要和研究，以满足 i m t - a d v a n c e d 的所有需求。l t e 现有的蜂窝系统的链路性能已经几乎达到了香农上限。从单纯的链 路性能来看，l t e - a 目标的高数据率需要更高的信噪比( s n r ) 。虽然一些链路改进是可能的，例 如利用额外的带宽来提高编码和调制效率，但是还是需要寻找新的技术来提高阶限，例如宽带传输 和频谱共享技术，多天线技术，协作多点传输技术以及中