FDD-CDMA的下行链路的波束形成
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五、有效发送功率的设置
由于本系统中,假设所有基站向所有用户发送相同的有效功率.因此下行链路的功率控制被简化,这与IS-95中的下行链路功率控制不同.值得注意的是用户最终能接收到多少功率?式(26)分子部分表示用户接收的信号功率.该项与有效发送功率Peff等有关.下面分两种情况讨论有效发送功率Peff的设置:
(1)忽略白高斯噪声.当白高斯噪声相对于多址干扰较小时,可忽略它.由式(11)和式(26)可知,接收机的性能与有效发送功率Peff的大小无关.
(2)考虑白高斯噪声.多址干扰对用户接收性能的干扰与有效发送功率的大小无关.用户的性能取决于噪声功率和阴影衰落的路径损耗,因此设置合适的有效发送功率是为了克服噪声功率、阴影衰落和路径损耗.从式(26)可看出用户的SINR是一个随机变量,对于给定的误码率和中断率可通过计算机仿真求出一个合适的有效发送功率.为了保证用户在所属基站覆盖区域都能满足性能要求,有效发送功率的确定必须以满足最基站边远用户性能为准则.这种方法的一个代价是对于接近基站用户来说,基站浪费了部分发射功率.
六、仿真结果
本文假设每一个基站采用三个120度扇区.在仿真中,我们仅考虑相邻小区的干扰,如图2所示.目标扇区基站1a与相邻小区5(5a,5b,5c)和小于6(扇区6a,6b,6c)的移动台有干扰关系,而扇区1a中的移动台与扇区基站(2a,3a,4b,5b,6c,7c)有干扰关系.我们假设每个扇区有N个用户,且在扇区内均匀分布.整个仿真步骤描述如下:
图2 蜂窝仿真模型(1)上行链路干扰模型.扇区基站1a受小区5和6中用户的干扰;(2)下行链路干扰模型.扇区1a中的用户受扇区基站2a,3a,4b,5b,6c,7c的干扰. (1)在扇区内按面积均匀分布随机产生一移动台的位置(r,θ),计算该移动台与干扰扇区基站的距离和入射方向.随机产生阴影衰落,计算路径增益β.一般来说,移动台产生是否合理与基站的切换方式下,上述在扇区内产生的位置是合理的.但在后一种切换的方式下,还应考虑阴影衰落的效果,即当移动台到所属基站比到任一干扰基站的路径增益要小时,重新启动步骤(1).本文考虑到CDMA系统中用户较多,减少仿真计算量,故仅考虑了基于几何切换的情况.在对于给定的角度扩散,按式(1)随机地产生矢量信道.对于来自邻小区的干扰用户或基站,其信号的入射角近似为零. |
图3 输出信噪干扰比的累积概率分布函数(a)角度扩散Δ=5度(b)角度扩散Δ=20度 |
图4 下行链路的中断率随用户数的变化曲线 七、结 论 |
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