轻松上手Easy-C开发工程

目前正在进行的Easy-C工程^[557-559]是以评估协同通信优缺点为目标的大型工程之一。它是德国联邦工业部为教育与研究部（BMBF）建立的一个研究与发展项目，可以说是正在开展的全球最大的蜂窝通信试验台项目之一。

此工程项目的目标已超出了协同系统的范围，因此该项目旨在为下一代蜂窝网络进行测试、评估和关键技术开发，主要关注点包括高频谱效率、低延时、公平性、低投资和运营成本^[557，558]。以上的这些因素都将在当前和新兴的服务中起到关键作用。对于上述目标过程来说，最主要的限制因素就是干扰。Easy-C据此采用了一种不同的蜂窝网络设计方法，通过规定不同的小区间协同技术，以智能地影响干扰。在此平台上定量分析了以下各项技术：先进的多天线技术、为减轻干扰的多小区联合发射技术、多小区联合检测的干扰消除技术、多小区干扰协调技术和协同中继技术^[558]。由于这些工作与第三代合作项目（3GPP）以及国际电信联盟（ITU）的标准化工作一致，所以在蜂窝通信领域有较大的影响。

以上提到的各种技术都与本书的背景相关，所以Easy-C试图实现不同层面的协同：

●协同移动终端（MTs）。这种方式的目标是为了使移动终端可支持中继和合作，从而提高系统的容量。其他的想法还包括使用中继技术定位干扰，以便进行处理。也许这种观念并非是Easy-C目前所重点关注的，但可能会在以后的项目中被进一步考虑。

●协同基站。Easy-C很吸引人的并且非常先进的一项技术就是进行基站协同，这种方式需要使用先进的联合无线资源管理（RRM）算法，并通过小区协同进行干扰管理。这种建立的多小区协同也被称为网络MIMO。邻近的基站需要形成一个网状骨干网，从而协同建立一个分布式MIMO系统，基于这个系统可以采用的信号处理方法有宏分集、联合检测和联合发送等。

这些方法主要是由德累斯顿的Easy-C和柏林的LTE-A两个试验台来研究。德累斯顿的Easy-C试验台如图5.16所示，它具有以下几个主要的特征^[558]：

●试验台规格。此试验台的物理层是根据3G PPLTE参数定义的，并采用了专用的MAC层，在UMTS频段7进行发送，而对这个试验台的操作完全是由远程控制来进行的。目前有10个区域28个扇区通过微波回程链路进行连接。试验台一个典型的特征就是基站按照帧定时和频率振荡器进行同步。每个基站都由以下几个部分组成：TES 100

-W功率放大器和双工器、迈恩伯格GPS同步设备（10MHz的参考时钟+1秒的脉冲）、控制计算机、网络交换机、Signalion Sorbas SDR平台（8×Virtex IV FPGA）和一个交叉极化（2×2）波束宽度为60°的Kathrein天线。移动台安装在一个人力车上，它由以下几个部分构成：控制计算机、Signalion Sorbas SDR平台（8×Virtex IV FPGA）、可供电约8小时的120Ah电池组、基于另一个UMTS网络的远程连接，以及全向天线（2×2）。

图5.16 德累斯顿Easy-C试验台由协同基站（左）和在地上的游牧式移动站（右）^[558]构成(www.xing528.com)

●下行链路。对于下行链路网络MIMO方法，采用了实时信道状态信息反馈的闭环技术。当前的关注点是联合使用线性预失真技术和自适应编码调制技术。最新配置可最多支持3个基站，可以在同一时频资源上最多服务3个移动台，每个移动台最多有两路数据流。数据在MS进行脱机处理。

●上行链路。上行链路目前不包含任何实时反馈回路。在脱机状态下对信号进行处理后输出观察结果。协同检测也同样是对接收信号进行脱机处理。此外，调制和编码是预先选定的。总体来说，上行链路受实际网络因素的制约较大。

图5.17 柏林LTE-A平台由协同基站^[558]构成

图5.17展示了柏林的LTE-A试验台，它还有以下几个主要特点^[560]：

●试验台规格。柏林区试验台的主要特点有小区间干扰协同、同步基站、多小区信道估计、干扰已知的调度、干扰消除算法、高速、低延迟、骨干网、基站间的分布协同，以及数据和信道信息的交换等。用来测试的扇区被6个干扰扇区环状包围，以产生所期望的干扰。2007年，在FhG HHI的顶部建立了一个试验性的LTE站，2008年又新增了三个。各站之间是通过超过500 m或700 m的1Gbit/s的自由空间视距链路进行通信。此外，为了满足试验对高性能回传的需求，还搭建了两个从FhG HHI到T-Labs和TU Berlin的光纤链路。每个站点都有一个全球定位的（GPS-locked）铷参考时钟，因此所有的基站运行起来像是一个单频网（SFN）。传播环境已通过信道测量详细描述。LTE的5 μs循环前缀在孤立模式或单频网模式下都适用。如果把基站天线的俯仰角考虑在内，那么信号和干扰信道的统计分布与多小区场景下相似。

●协同基站。由于协同基站可能降低全覆盖移动网内小区间的干扰，因而得到了密切的关注。目前经过该项目工作人员证实，测量结果显示相邻基站间的协同能使蜂窝网络的性能有显著的提高。然而要利用还未挖掘出的增益，就需要相邻基站间的分布式协同信号处理，从而又需要基站间的同步以及多小区信道估计的支持。此外，低延迟的高速回传网结构支持对信号在干扰时变的信道上进行协同干扰消除。多小区协同下的

基站和终端分别可以看做为一个放大的MIMO系统中的输入和输出。

直到本书出版时，这个项目还未有公开的结果，所以本文没有给出相关的性能测量结果。