MC-CDMA與分層CDMA蜂窩系統(tǒng)性能及其自適應(yīng).pdf

1、近年來，多載波碼分多址(Multicarrier Code Division Multiple Access：MC-CDMA)系統(tǒng)受到了廣泛關(guān)注，被普遍認為是下一代無線通信系統(tǒng)的一個很有希望的候選標準。MC-CDMA是基于正交頻分復(fù)用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing：OFDM)和CDMA相結(jié)合的多址技術(shù)，它結(jié)合了OFDM和CDMA的技術(shù)優(yōu)點，可以提供有效的頻率分集和很高的帶寬效率，并且

2、在理論上可以提供更高的容量。 性能評估是通信系統(tǒng)的一個重要研究領(lǐng)域。誤碼率是通信系統(tǒng)性能評估中最重要、應(yīng)用最廣泛的指標之一。在MC-CDMA系統(tǒng)中，接收機端的信號檢測涉及到多個子載波的相干合并，因而系統(tǒng)的誤碼率性能分析由于涉及到對多個獨立(子載波經(jīng)歷獨立衰落)或者相關(guān)(子載波經(jīng)歷相關(guān)衰落)變量的分析而相當(dāng)復(fù)雜。在MC-cDMA系統(tǒng)性能分析中，Nakagami-m衰落信道模型由于其通用性和更具代表性而日益受到廣泛關(guān)注。本文對子載波

3、經(jīng)歷相關(guān)Nakagami-m衰落m為任意實數(shù)值下的MC-CDMA系統(tǒng)的誤碼率性能進行了研究，推導(dǎo)了最大比合并(Maximal Ratio Combining：MRC)接收機下的系統(tǒng)的簡單、封閉的誤碼率表達式，同時推導(dǎo)出了更簡單的封閉的近似誤碼率表達式；提出了一種等增益合并(Equal Gain Combining：EGC)接收機下的系統(tǒng)的簡單的誤碼率計算方法，該方法可以有效地計算采用EGC接收機的MC-CDMA系統(tǒng)在子載波經(jīng)歷相關(guān)Nak

4、agami-m衰落下的誤碼率。 子載波功率分配是MC-CDMA系統(tǒng)無線資源管理的重要方面。結(jié)合α-MRC接收機(采用該接收機的MC-CDMA系統(tǒng)各子載波的接收功率增益是相應(yīng)的子載波信道增益的α次冪)，本文提出了一種新的MC-CDMA系統(tǒng)子載波功率自適應(yīng)分配策略，分析了該策略下的系統(tǒng)性能，數(shù)值和仿真結(jié)果表明了該策略的有效性。此外，對采用最小均方誤差(Minimum Mean Square Error：MMSE)和串行干擾抵消(Su

5、ccessive Interference Cancellation：SIC)相結(jié)合的MMSE-SIC接收機的準同步上行MC-CDMA系統(tǒng)，結(jié)合等誤碼率功率控制，本文提出了基于保持信擾比(Signal-to-interference：SIR)單用戶界為常數(shù)的子載波功率自適應(yīng)分配策略，顯著改善了系統(tǒng)的性能。 分層蜂窩系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)容量，可以在最大化單位面積的用戶數(shù)和最小化與切換相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)控制負載之間取得平衡，因而可以提供更好的服

6、務(wù)質(zhì)量(Quality of Service：QoS)。然而由于功率控制難題和大量的互層干擾，分層CDMA蜂窩系統(tǒng)各層的頻譜分配是一個難以處理的問題。本文提出了一種衰減器并將其應(yīng)用于分層CDMA系統(tǒng)中的各微蜂窩基站，并且研究了采用衰減器的系統(tǒng)經(jīng)歷多徑Rayleigh衰落和相關(guān)陰影下的上行鏈路性能，考察了功率控制誤差的影響。結(jié)果表明，在不采用復(fù)雜的功率控制的情形下，應(yīng)用衰減器于微蜂窩基站的分層CDMA蜂窩系統(tǒng)各層蜂窩可以共享頻譜；并且系統(tǒng)