CDMA蜂窩系統中基于串行干擾消除的資源管理研究.pdf

1、CDMA蜂窩系統是干擾受限的，降低多址干擾是提高系統容量的有效途徑?；窘邮諜C可采用多用戶檢測算法降低多址干擾、提高系統容量，其中，串行干擾消除(SuccessiveInterferenceCancellation，SIC)由于具有低實現復雜度、高系統性能而受到了廣泛的關注。盡管采用諸如SIC之類的多用戶檢測算法有助于降低CDMA蜂窩系統中的多址干擾、提高系統容量，但隨著移動用戶數目的快速增長以及用戶對于通信業(yè)務要求的提高，系統對于無線

2、資源將有更高的需求，有限的系統資源與無限的用戶需求之間的矛盾依然存在。因此，即使在基于SIC的CDMA系統中，同樣需要研究無線資源管理，即在保證服務質量(QualityofService，QoS)的前提下，研究如何充分有效地利用無線資源的問題。在基于SIC的CDMA系統中，不同的譯碼順序導致不同的系統性能，其無線資源管理與基于單用戶檢測(Singleuserdetection，SUD)接收機的無線資源管理有所區(qū)別，此時，需要結合譯碼順序

3、的調整聯合考慮。本文從系統設計出發(fā)，研究基于SIC的CDMA系統中的無線資源管理關鍵問題，包括功率控制、速率分配、呼叫接納控制以及多徑衰落分集信道下的容量分析等幾個方面。本論文的主要工作總結如下： 首先研究結合SIC的CDMA蜂窩系統中的功率控制及相關問題。推導出多小區(qū)情況下最佳功率分配的表達式；針對用戶發(fā)射(接收)功率存在限制的情況，提出了如何檢驗系統可行與否的有效方法；針對用戶發(fā)射(接收)功率存在限制的情況，推導出能夠最小化

4、系統中斷概率的最優(yōu)譯碼順序；推導出能夠最小化總發(fā)射功率的最優(yōu)譯碼順序。 在基于SIC的CDMA蜂窩系統中，可能的速率模式與譯碼順序隨著用戶數的增長而指數增長，如何有效地分配用戶速率是-NP問題，需要考慮速率分配與譯碼順序調整的聯合優(yōu)化。本文首先提出了兩種貪婪算法求解此問題，算法具有較低的計算復雜度與較好的性能。進一步地，又提出了結合遺傳算法的速率分配算法求解該問題，理論上證明了該算法能夠完全收斂到全局最優(yōu)解。仿真結果表明，較之貪

5、婪算法而言，有著更高計算復雜性的結合遺傳算法的速率分配算法能夠獲取更好的解。 呼叫接納控制也是無線資源管理的一個重要功能模塊，本文接著研究采用SIC的CDMA系統中的呼叫接納控制，提出兩種呼叫接納控制算法。一種是在用戶發(fā)射(接收)功率限制下基于業(yè)務升降級的呼叫接納控制算法，另外一種是在用戶發(fā)射(接收)功率與基站接收機處總接收功率的共同限制下基于服務等級(GradeofService，GoS)設置接納門限的呼叫接納控制算法。前者在

6、盡可能多地接納新用戶的同時有助于最大化系統吞吐量，后者有利于優(yōu)化系統服務等級。 SIC技術對于CDMA系統的容量也有重要影響，本文最后分析了多徑衰落分集信道下基于SIC的多業(yè)務CDMA蜂窩系統容量，綜合考慮了功率控制誤差、陰影效應、多徑衰落以及Rake接收機最大比合并多條分集信道等因素。分別用對數正態(tài)分布與高斯分布近似基站接收機處的總接收功率，得到了在這樣的情況下系統容量的計算方法。在分析中，避免了當前文獻中一些過于簡單或理想的