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随着移动通信技术不断向4G演进,作为解决小区边缘用户小区间干扰(Inter-cell Interference,ICI)的重要技术方向,协同中继技术和协同多点传输/接收(Coordinated Multi-Point transmission/reception, CoMP)技术成为近期研究的热点。协同中继技术是利用无线网络中其他节点作为中继节点协作信源发送数据,构成能取得空间分集的“虚拟”MIMO系统,而CoMP技术则是通过协同基站之间对干扰信号的协同处理,要么避免干扰,要么将干扰转化为有用信号。本文主要由两部分构成。第一部分从降低系统中断概率的角度,研究单天线终端和多天线终端协同中继系统的容量特性。第二部分以发送端预编码优化设计为手段,研究CoMP系统的联合发送预编码方案和用户调度算法。第一章介绍了本文研究的背景和现状,并指出了本文的主要工作和结构安排。第二章研究了协同中继系统的性能。首先给出了基于终端单天线协同中继系统的容量分析,分别得到放大前传(Amplify-and-Forward,AF)和解码前传(Decode-and-Forward,DF)模式下三种传输协议的中断概率,并通过仿真研究比较出AF、DF模式下传输协议I的中断概率最小。然后,拓展研究基于终端多天线协同中继系统的容量,提出将码合并用于终端多天线协同中。考虑阵列天线分别在信源、中继、目的节点三种情况,在接收端采用最大比合并(Maximum Rate Combining, MRC)和码合并两个方面,推导出五种情况下系统的中断概率。第三章研究了CoMP系统联合发送的预编码设计方案。首先考虑完美信道情况下,研究迫零、块对角化、最大化泄露噪声比三种预编码方案在多用户CoMP系统中的性能。其次,以隐形反馈中的信道状态信息(Channel Quality Indicator,CQI)作为研究点,分析如何进行信道信息量化。最后,利用空间信道模型(Spatial Channel Model,SCM)搭建系统仿真平台,对研究的算法进行系统仿真。第四章研究了CoMP系统用户调度算法。基于最大化泄露噪声比预编码算法,提出两个低复杂度的用户调度改进算法,并针对用户调度改进算法2,仿真研究了不同CQI反馈模型对系统性能的影响。论文最后部分总结了已有研究工作,并指出了下一步研究方向。