基于CDMA 移动通信系统的功率控制算法研究.doc
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1、基于CDMA 移动通信系统的功率控制算法研究CDMA 移动通信系统具有抗 干扰 能力强,保密性好,容量大等优点,受到广泛的关注。CDMA是利用码序列的正交性和准正交性区分不同用户,它是在同频、同时的条件下,各个接收机根据信号码型之间的差异分离出需要的信号。由于CDMA系统中同一频率在所有的小区重复使用,CDMA中的干扰特别严重,若没有先进的 功率控制 技术,尽可能减小用户的背景干扰,就会产生严重的误码现象。随着用户数的增加,信号的信噪比急剧下降。当低于一定门限时,就可能发生通信中断。由于 CDMA系统存在传输衰减、多址干扰、远近效应等问题,系统容量受限于用户间的相互干扰,因此,必须对功率进行控
2、制。本文主要针对CDMA系统中的功率控制算法进行研究。1功率与容量的关系在CDMA系统中,由于发射功率的制约或系统自身的干扰,CDMA系统的容量受到限制。在反向链路上,当一个移动台的功率不足以克服其他移动台的干扰时,系统达到容量极限。在前向链路上,当基站的总功率没有多余的部分分配给一个新的用户时,系统达到昂大容量。即当一个基站为使其全部用户正常的运行而发射的总功率超过基站的额定功率时,前向链路就达到受功率限制的容量。为了接入一个呼叫,CDMA移动台的功率必须大到足以克服带宽内其他CDMA移动台产生的干扰,即必须达到一定的信号干扰比。在任意给定时刻,移动台所需要的发射功率取决于从移动台到基站的路
3、径损耗和所有反向链路总的干扰电平。后者取决于其他CDMA移动台的数量和位置。所有的移动台每建立一个新呼叫就提高了干扰电平,每一移动台也就必须相应地增加发射功率以保持呼叫的完整性。这个过程随着移动台的增加而反复进行,直到达到一个极限值。达到这个极限时,任何一个新的移动台,无论其位置在哪,都无法以足够的功率来克服,而现有的移动台也没有足够的功率来克服新呼叫产生的附加干扰。小区内所有呼叫都要具有相同的EbI0要求,这个限制表现为要求小区基站接收到的信号强度都等于一个相同的值。对于任何一个移动台,小区内的干扰即为(N-1)S,N为小区内的移动台的数目。来自小区外移动台的共道干扰是一个次级的干扰源,它的
4、大小可以取为小区内干扰的部分值(倍)。由于周围移动台的发送强度相对较低,且路径损耗距离更远,由此产生的干扰电平通常可以由1来表征,这个值小于小区基站的噪声电平。与小区干扰不同,小区外的移动台的干扰不是通过本小区基站的接收机进行功率控制,所以干扰大小更难确定,然而仅需要知道外部移动台的总体影响即可。由于共道干扰电平相对较小,对于周围满负载的小区也可采用相同的值,对于大的N值,所有的干扰可以由话音激活因子来减小。式中:Eb为比特能量;I0为热噪声加干扰的功率谱密度;F为基站噪声指数;Nth为热噪声的功率谱密度;S为接收信号强度;R为比特速率;为话音激活因子;为干扰因子;N为小区内移动台的数目;W为
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