孙增友　刘玲玉

摘要：在LTEA系统中，现有协作多点多用户预编码算法不能同时抑制用户间、用户内部及噪声干扰，并且计算复杂度较高。针对这两方面的问题，提出了一种改进的线性预编码算法。本文采用计算复杂度，系统容量和误码率作为评价算法性能的指标，建立了协作多点多用户的系统模型，并给出了改进算法具体的实施步骤，理论分析了算法的计算复杂度，使用MATLAB仿真验证了系统性能。仿真结果表明，该算法在一定程度上能够降低计算复杂度和误码率，且在相同的天线配置下，该算法的系统容量性能略低于正则块对角化预编码算法。

关键词：协作多点（CoMP）；矩阵分解；多用户干扰；计算复杂度；奇异值分解（SVD）

DOI：10.15938/j.jhust.2018.01.023

中图分类号： TN 914.53

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2018）01-0127-05

Abstract：In Long Term EvolutionAdvanced （LTEA） system， existing coordinated multipoint （CoMP） multiuser precoding algorithm can not suppress multiuser， intrauser and noise interference at the same time and its computational complexity is high. To solve these two problems， an improved linear precoding algorithm is proposed. Computational complexity， system capacity and bit error rate （BER） as the indicators were used to evaluate the algorithm performance. We established coordinated multipoint multiuser system model， gave the improved algorithm specific implementation steps， theoretically analyzed computational complexity of the algorithm， and used MATLAB to simulate system performance. Simulation results show that the proposed algorithm can reduce computational complexity and bit error rate to some extent， and the system capacity performance of the proposed algorithm is slightly inferior to that of regularized block diagonalization algorithm.

Keywords：coordinated multipoint （CoMP）； matrix decomposition； multiuser interference； computational complexity； singular value decomposition （SVD）

0引言

協作多点（CoMP， coordinated multipoint）通信技术作为LTEA系统中的一项关键技术，通过多个基站间的相互协作能降低小区间的干扰，提升系统吞吐量，改善小区边缘用户的服务质量[1-4]。预编码技术作为LTEA物理层的关键技术可以在发送端预先抑制用户之间或数据流之间的干扰，但在LTEA系统中常用的协作多点预编码算法存在各种各样的缺陷。文[5]中，迫零（ZF，zero forcing）预编码算法虽然可以处理自身的天线接收信号，区别来自基站多天线的数据流，但是它对其他用户的干扰消除还不太理想，用户间的干扰依然存在。另外，ZF预编码算法虽然比较简单直观，但它并未直接考虑噪声的影响，导致噪声被放大。文[6-7]中，块对角化（BD， block diagonalization）预编码算法的主要步骤是对每个用户执行两次奇异值分解，对于多用户多点协作通信系统来说，其计算复杂度非常高。……