協同多點協調傳輸(Co-ordinated Multi-point Transmission)

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圖 1.2 連續單頻段或頻段內(Intra-band)、非連續單頻段，以及非連續多頻段或頻 段間(Inter-band)圖示[2]

1.3 協同多點協調傳輸(Co-ordinated Multi-point Transmission)

由於無線電訊號在傳送過程中訊號強度會隨著傳送距離增加而衰減，在蜂巢 式(cellular)無線通訊系統中，位於細胞邊界的用戶通常會因為距離基地台較遠造 成接收到的信號強度較弱，再加上其鄰近相鄰的其他數個細胞，容易遭受其他細 胞的信號干擾導致整體傳輸信號品質較差。為了改善細胞邊界的傳輸效能以提升

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整體系統頻譜使用效益，各細胞基地台間的協調與合作技術稱為『多點協調』[3]。

如圖 1.3 所示，CoMP 利用光纖連接的基地台進行協調合作，相鄰的幾個基 地台或傳輸節點同時為一個使用者服務，來提高使用者的傳輸速率。

圖 1.3 多點協作通訊系統示意圖

CoMP 技術透過行動網路中多節點協作傳輸，解決現有移動蜂巢單跳（Signal Hop）網路中單 cell 單基站傳輸對系統頻譜效率的限制，克服 cell 間的干擾以提 高無線頻譜傳輸效率，並且擴大 cell 的服務範圍。

目前的行動通訊系統中，使用者所接收的資料通常只來自於某一個基地台，

屬於單點傳輸（single-node transmission）。通常當使用者位在細胞中心（cell center）

靠近基地台時可以保持一定的通訊品質，然而一旦使用者移動到細胞邊緣（cell edge）時，由於遠離基地台使得信號減弱，再加上鄰近細胞基地台的訊號彼此干 擾，會造成訊號雜訊比(Signal to Noise Ratio，SNR)快速下降，導致通訊品質以及 資料吞吐量（throughput）下降。透過協調式多點傳送與接收技術（Coordinated Multipoint Transmission/Reception）可有效解決此問題，因而受到廣泛的討論。

CoMP 技術主要可分為兩大模式:『聯合處理模式(Joint Processing，JP)』與

『協調排程/協調波束形成(Coordinated Scheduling/Beamforming，CS/CB)』(表 1.1)。

聯合處理模式：傳輸給用戶的資料分佈在整個 CoMP 協作集合(Cooperating

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Set)中的每一傳輸節點，使用者接收的資訊是來自多個節點同時傳送，以提高接 收訊號的品質。

協調排程/協調波束形成：傳輸給用戶的資料只分佈在服務小區細胞(serving cell )/基站，但用戶對於排程/波束形成的決策與回報則是基於整個 CoMP 協作集 合所進行協調細胞之間的協定所決定，單一時刻只有一個基地台傳送訊息給使用 者。

Joint Processing(JP) Coordinated

Scheduling/Beamforming(CS/CB)

表 1.1 CoMP-JP 與 CoMP-CS/CB

除此之外，使用 CoMP 傳輸時，會定義 CoMP 協作集合與集合內參與 CoMP 傳輸的節點。

CoMP 協作集合：定義地理位置上分開的數個傳輸節點，直接或間接參與資 料傳輸予用戶端的集合。

CoMP 傳輸節點(Transmission Point)：定義資料傳輸節點中的某一點或某一 集合主動地傳輸資料給用戶端。其中，CoMP 傳輸節點是 CoMP 協作集合的子集 合。

目前 3GPP LTE-A Rel-11 下行 CoMP 技術可分為以下四種應用場景[4]：

 應用場景 1：協作集合內多點協調(Intra-site CoMP)的同質(Homogeneous) 網路。如三個扇形區域形成的協作集合區域(coordination area)，如圖 1.4。

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圖 1.4 CoMP 應用場景 1[4]

 應用場景 2：協作集合內具高傳輸功率之遠端無線接點(Remote Radio Header，簡稱 RRH)的同質網路。例如用於巨型細胞(Macrocell)的高傳輸 功率之遠端無線接點，如圖 1.5。

圖 1.5 CoMP 應用場景 2[4]

 應用場景 3：在細胞的服務涵蓋範圍內具有較低傳輸功率之遠端無線接 點的異質(Heterogeneous)網路，這些較低傳輸功率之遠端無線接點具有 不同的細胞辨識碼(cell ID)，如圖 1.6。

eNB

Coordination area

High Tx power RRH

 Assume high Tx power RRH as same as eNB

Optical fiber

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圖 1.6 CoMP 應用場景 3[4]

 應用場景 4：在細胞的服務涵蓋範圍內具有較低傳輸功率之遠端無線接 點的異質(Heterogeneous)網路，這些較低傳輸功率之遠端無線接點具有 相同的細胞辨識碼，如圖 1.6。