基于Matlab的CDMA系统功率控制算法研究
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Eb／I0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，它的大小可以取为小区内干扰的部分值(β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β1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β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；α为话音激活因子；β为干扰因子；N为小区内移动台的数目；W为系统带宽；G=W／R为处理增益。热噪声密度Nth，CDMA带宽W和基站噪声指数F之积称为基站噪声。
小区基站接收机所要求的Eb／I0取值的范围是关于移动台速度和多径条件的慢衰落，不同的类型的用户为保持一定的FER就有不同的Eb／I0要求。高速移动用户与低速和静止情况相比EB／I0也不相同。
式中：d为所需的Eb／Ib。当使用13 Kb／s声码器时，对于一个扇区大约为24。重写表达式(1)得每个用户平均需要的信号功率为：
从图1可知，每个用户所需的小区基站的信噪比随小区负载的加重而非线性增加，负载越大，斜率越陡，小区付出的平均功率代价要大的多。因此，每增加一个移动用户，一个高负载的小区比一个低负载的小区付出的代价大，另外，负载过重的小区将不能响应其用户话音
激活的统计波动。进一步调整式(1)以反映总的接受干扰Prec=α(1+β)NS。Prec与基站噪声之比可以由小区负载u=N／Nmax完全表示出来，从图2可看出干扰是随小区负载非线性增加的。
cdma相关文章:cdma原理
评论