Описание технологии Coordinated Multipoint (CoMP) в LTE-Advanced

Одним из новых аспектов, который планируется включить в стандарт LTE-A, является координированная передача и прием (Coordinated Multipoint, CoMP). Если говорить простыми словами, то под данным термином подразумевается обслуживание одного абонентского устройства несколькими базовыми станциями (хотя в некоторых случаях это утверждение не совсем верно). Координированная передача и прием рассматриваются как способ, с помощью которого можно увеличить пропускную способность на границах секторов (cell edge). Особенно в случае переиспользования одних и тех же частот в различных ячейках. При этом повышение пропускной способности в нисходящем канале (DL) достигается за счет уменьшения уровня интерференции (так называемой Inter Cell Interference, ICIC). А при восходяшей передаче (UL) - за счет обработки принятого сигнала на нескольких базовых станциях.



Рассмотрим возможные варианты организации координированной передачи в нисходящем канале. Среди основных вариантов можно веделить следующие: совместная передача (joint processing, JP) и координированное планирование (coordinated scheduling, CS). В случае совместной передачи передаваемые данные доступны на всех БС, с которых ведется передача. Однако, существует два различных варианта реализации этого подхода. В первом варианте осуществляется одновременная передача с нескольких БС. А во втором варианте БС, которая осуществляет передачу данных, выбирается динамически. То есть передача осуществляется только с одной БС в каждый момент времени (при этом данные для передачи доступны на нескольких БС).
В случае координированного планирования передач данные всегда передаются только с одной БС, при этом решение о расписании передач делается с учетом информации от нескольких БС. Ниже описанные варианты организации координированной передачи в нисходящем канале представлены в виде таблицы.



При координированном приеме данных (т.е. при восходящей передаче) можно выделить так же два различных варианта ее организации. Первый вариант - это прием сигнала от МС на нескольких БС (совместный прием, joint reception, JR). И второй вариант - это, так же как и при нисходящей передаче, координированное планирование передач с целью уменьшения или полного исчезновения интерференции. Кроме этого, возможна комбинация обоих названных вариантов.
В зависимости от архитектуры системы и пропускной способности линий передачи данных, которые имеются у оператора связи, существуют различные варианты реализации координированного приема данных. Например, конечные узлы (БС или радио модули) могут отправлять принятые данные в некий центральный узел, который будет производить их обработку. В этом случае достижим максимально-возможный выигрыш от использования координированного приема. Однако, для его реализации нужны высокоскоростные линии передачи данных. Другой вариант - оставить часть обработки принятого сигнала на стороне конечного узла и только после этой обработки отправлять принятые данные в центральный узел для дальнейшей их обработки. Чем больше функций обработки остается в конечном узле, тем меньшее количество данных необходимо отправлять в центральный узел и, соответственно, тем менее скоростные линии требуются. Однако, чем больше обработки принятого сигнала осуществляется в конечных узлах, тем выигрыш от использования координированного приема становится меньше.

Для функционирования координированного приема необходимо, чтобы все БС, осуществляющие прием данных, были синхронизированы по частоте и времени. А кроме этого должны соблюдаться требования к задержке передачи данных между БС (в случае распределенного решения) или центральным узлом и конечными узлами (в случае централизованного решения).



Если вы не нашли интересующую вас информацию по LTE/LTE-A в этой статье, напишите мне об этом письмо на alexey.anisimov86@gmail.com. Я постараюсь ее добавить в кратчайшие сроки.