亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于用戶位置的TD-LTE上行功率控制研究

        2012-06-06 08:14:08蘇穎博
        電視技術(shù) 2012年1期
        關(guān)鍵詞:發(fā)射功率吞吐量損耗

        文 凱,蘇穎博,詹 鵬

        (1.重慶信科設(shè)計(jì)有限公司,重慶 400065;2.重慶郵電大學(xué),重慶 400065)

        TD-LTE[1]上行采用 SC-FDMA 技術(shù),一個(gè)小區(qū)內(nèi)不同UE的上行信號(hào)之間相互正交,這避免了小區(qū)內(nèi)干擾,不存在CDMA系統(tǒng)因遠(yuǎn)近效應(yīng)而進(jìn)行功率控制的必要性。但為了提高頻譜的利用效率,TD-LTE系統(tǒng)實(shí)行同頻組網(wǎng)方式,所有小區(qū)共用一套頻譜資源,因此小區(qū)間干擾成為整個(gè)系統(tǒng)性能提高的制約因素。

        上行方向的干擾主要來(lái)自相鄰小區(qū)的用戶,用戶的位置、數(shù)目以及發(fā)射功率都是隨機(jī)變化的,因此上行小區(qū)間干擾情況比較復(fù)雜。小區(qū)邊緣用戶離基站較遠(yuǎn),信號(hào)衰耗比較嚴(yán)重,一般會(huì)采用較大的發(fā)射功率,這會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的干擾,降低系統(tǒng)容量。如何平衡邊緣用戶的通信質(zhì)量和整個(gè)系統(tǒng)的性能,是一個(gè)值得研究的問(wèn)題,而上行功率控制能比較好地權(quán)衡兩者之間的關(guān)系[2]。本文在3GPP 36.213協(xié)議中上行功率控制的基礎(chǔ)之上,對(duì)其應(yīng)用情況進(jìn)行了更加細(xì)致的劃分,并考慮臨小區(qū)的路徑損耗和干擾信息對(duì)本小區(qū)用戶功率控制決策的影響。

        1 不同用戶位置的功率控制算法

        傳統(tǒng)的功率控制算法,采用全路損補(bǔ)償?shù)姆椒ǎM杏脩暨_(dá)到相同的目標(biāo)SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)值,其計(jì)算式為

        式中:PSDTx表示發(fā)射功率譜密度;SINRtarget表示小區(qū)內(nèi)部用戶的目標(biāo)SINR;Iserving表示服務(wù)小區(qū)所受的干擾;PLserving表示用戶到服務(wù)基站的路徑損耗;PSDTxmax表示最大發(fā)射功率譜密度。

        由于(1)式并沒(méi)有考慮不同位置的用戶對(duì)小區(qū)間干擾貢獻(xiàn)的大小,因此小區(qū)邊緣用戶為了達(dá)到和小區(qū)中心用戶相同的SINR,就必須采用很高的發(fā)射功率,這增加了小區(qū)間的干擾,進(jìn)而影響系統(tǒng)的性能?;谶@種情況,TD-LTE上行的功控算法對(duì)傳統(tǒng)的功控算法進(jìn)行了改進(jìn),采用部分路損補(bǔ)償?shù)姆绞剑?]。為了更準(zhǔn)確地控制不同區(qū)域用戶的發(fā)射功率,降低小區(qū)間的干擾,本文根據(jù)下行RSRP(RS Received Power)的值估算出不同用戶的路徑損耗,再根據(jù)路徑損耗的大小將用戶劃歸到不同的區(qū)域,然后對(duì)某個(gè)特定的區(qū)域采用相應(yīng)的功控算法。每個(gè)小區(qū)可以分為3個(gè)區(qū)域:中心區(qū)域、次邊緣區(qū)域和邊緣區(qū)域[4]。其原理如圖1所示。

        1.1 中心區(qū)域的上行功控算法

        位于中心區(qū)域的用戶,離服務(wù)基站距離較近,信道條件相對(duì)較好,且距鄰小區(qū)較遠(yuǎn),受到鄰小區(qū)用戶的干擾較小,因此可以采用3GPP 36.213協(xié)議中的功控方

        圖1 功控算法與不同區(qū)域的對(duì)應(yīng)關(guān)系

        式,即部分路徑損耗補(bǔ)償?shù)墓β士刂扑惴?,通過(guò)設(shè)置較高的目標(biāo)SINR值,減少功率提升的限制條件,以此來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。在式(1)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的部分路徑損耗補(bǔ)償?shù)墓β士刂扑惴ǎ?]如

        式中:α表示路徑損耗補(bǔ)償因子,取值范圍在(0,1)之間,用來(lái)調(diào)節(jié)路損補(bǔ)償?shù)某潭取.?dāng)α=1時(shí),小區(qū)內(nèi)所有用戶具有相同的發(fā)射功率譜密度,與傳統(tǒng)慢速功控算法一樣。

        1.2 次邊緣區(qū)域的功控算法

        次邊緣區(qū)域的用戶相比于中心區(qū)域的用戶,離服務(wù)基站的距離稍遠(yuǎn),信道條件沒(méi)有中心區(qū)域的穩(wěn)定,受到臨區(qū)用戶的干擾也相應(yīng)的有所增加,因此次邊緣區(qū)域用戶的功控方式不能簡(jiǎn)單地采用部分路徑損耗補(bǔ)償?shù)墓胤椒?。次邊緣區(qū)域用戶的通信質(zhì)量對(duì)整個(gè)系統(tǒng)性能的影響也是比較重要的,因此不僅要考慮移動(dòng)臺(tái)到本小區(qū)基站的路損情況,還應(yīng)該考慮移動(dòng)臺(tái)到鄰小區(qū)基站的路損情況。在忽略快衰的情況下,用戶對(duì)臨區(qū)的干擾主要受兩個(gè)因素影響:發(fā)射功率和用戶到臨小區(qū)的路徑損耗[5],如

        式中:Iserving表示服務(wù)小區(qū)所受的干擾;n表示非本小區(qū)的用戶數(shù)目;P(Tx)i表示非本小區(qū)用戶i的發(fā)射功率;PL(neighbour)i表示用戶i到鄰小區(qū)基站的路徑損耗。

        如果兩個(gè)用戶具有相同的發(fā)射功率,而到達(dá)鄰小區(qū)的路損不一樣,由式(3)可知對(duì)鄰小區(qū)的干擾也不一樣。如果用戶到臨區(qū)有較大的路損,即使發(fā)射功率很高,也不會(huì)對(duì)臨區(qū)造成很大的干擾?;谶@種情況,可以考慮在次邊緣區(qū)域的用戶,采用基于路損差的功率控制算法。次邊緣區(qū)域的目標(biāo)SINR設(shè)定為

        式中:PLneighbour表示目標(biāo)小區(qū)到最強(qiáng)鄰小區(qū)的路徑損耗[6-7]。將式(4)代入式(2)得

        對(duì)比式(2)和式(5)可以看出,式(5)的發(fā)射功率要較式(2)的發(fā)射功率大,這比較符合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的情況。

        1.3 邊緣小區(qū)的功控算法

        邊緣區(qū)域用戶離基站距離最遠(yuǎn),信道條件較差,受鄰小區(qū)的干擾也最大,因此為了保證基本的通信質(zhì)量,需要較大的發(fā)射功率,而這又會(huì)導(dǎo)致干擾抬升。為了克服干擾,移動(dòng)臺(tái)需要更高的發(fā)射功率,發(fā)射功率與干擾的交替上升,最終會(huì)致使邊緣區(qū)域用戶的發(fā)射功率首先達(dá)到最大值,此時(shí)干擾也是最嚴(yán)重的。為了避免干擾與發(fā)射功率的交替上升,就要限制熱噪聲抬升(IOT)的值,使其穩(wěn)定在某一點(diǎn)。IOT可以表征系統(tǒng)受干擾的程度,計(jì)算式如

        式中:I表示干擾功率,N表示噪聲功率。邊緣區(qū)域用戶發(fā)射功率的大小,會(huì)在很大程度上決定系統(tǒng)干擾的大小,因此邊緣區(qū)域用戶發(fā)射功率需要在基于路損差功控方法的基礎(chǔ)之上再把系統(tǒng)的IOT信息也考慮進(jìn)去。

        這種基于干擾信息的功控算法要充分利用IOT和功率裕量的信息,找出滿足條件的最大可用SINR,以此來(lái)提升用戶性能,而又不會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的干擾過(guò)高。首先根據(jù)IOT裕量估算出可上升干擾的大小,再根據(jù)功率裕量算出可提升的SINR值,即

        由式(7),(8)可知,當(dāng) IOTactual大于 IOTtarget時(shí),ΔSINR<0,則邊緣區(qū)域目標(biāo)SINR降低,進(jìn)而降低發(fā)射功率以減小小區(qū)間干擾;反之,則增加發(fā)射功率來(lái)提高邊緣用戶的性能。

        2 系統(tǒng)仿真流程與結(jié)果分析

        本文的仿真主要是分析3個(gè)不同區(qū)域的用戶在系統(tǒng)IOT值不斷變化的過(guò)程中如何進(jìn)行上行鏈路功率控制,以及其對(duì)系統(tǒng)吞吐量的影響[8]。在仿真中,3個(gè)不同區(qū)域的SINR值是根據(jù)鏈路級(jí)仿真誤碼率在1%情況下而確定的,中心區(qū)域的目標(biāo)SINR為20 dB。仿真的詳細(xì)參數(shù)如表1所示。

        表1 仿真參數(shù)

        由圖2可以看出,在該仿真條件下,中心區(qū)域有2個(gè)用戶,次邊緣區(qū)域有7個(gè)用戶,邊緣區(qū)域有1個(gè)用戶。其中大部分用戶的吞吐量都會(huì)隨著IOT的增加而增大,這是因?yàn)楫?dāng)IOT增加時(shí),用戶受到的干擾也相應(yīng)變大,為了保證用戶的SINR維持不變,這時(shí)發(fā)射功率也相應(yīng)增加,此時(shí)提高的發(fā)射功率產(chǎn)生的增益大于由干擾帶來(lái)的負(fù)面影響,所以用戶的吞吐量也有所增加。當(dāng)實(shí)際的IOT增加到與設(shè)定的目標(biāo)IOT相等時(shí),用戶的發(fā)射功率會(huì)達(dá)到滿足限定條件的一個(gè)上限值,此時(shí)用戶的發(fā)射功率和整個(gè)系統(tǒng)的干擾相互制約,使用戶的吞吐量趨于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。由于每個(gè)區(qū)域的限定條件不同,所以它們對(duì)IOT的忍受程度也有所不同,就會(huì)出現(xiàn)不同的拐點(diǎn),這也符合前面的理論分析。少數(shù)用戶由于處于不同區(qū)域的交界地段,受到的干擾較大,發(fā)射功率在IOT比較小的時(shí)候已經(jīng)達(dá)到所允許的上限值,所以當(dāng)IOT增大時(shí),吞吐量會(huì)急劇減少,只有在中心區(qū)域和次邊緣區(qū)域的用戶會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象,因?yàn)檫@兩個(gè)區(qū)域的用戶采用的功控算法并沒(méi)有把功率裕量和IOT的信息考慮進(jìn)去,因此在實(shí)際的應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)避免此種情況的出現(xiàn)。

        由圖3可以看出,不論各個(gè)區(qū)域用戶比例是多少,隨著IOT的增加,系統(tǒng)吞吐量都有所增加。但當(dāng)IOT的值大于12 dB之后,此時(shí)干擾也增大到一個(gè)極限值,限制了系統(tǒng)吞吐量的提高。由于仿真時(shí)設(shè)置目標(biāo)IOT為8 dB,當(dāng)系統(tǒng)IOT大于8 dB后就會(huì)減少用戶的發(fā)射功率,從而避免了傳統(tǒng)功率控制時(shí)干擾和功率交替上升的情況,即使整個(gè)系統(tǒng)的干擾很大,也會(huì)保持系統(tǒng)吞吐量穩(wěn)定在一個(gè)范圍內(nèi),因此把干擾信息和IOT的值作為功率控制的依據(jù)改善系統(tǒng)的性能。在仿真過(guò)程中,設(shè)置PLa和PLb的值不同時(shí),整個(gè)小區(qū)不同區(qū)域用戶所占的比例也不同,由于不同區(qū)域采用的是不同的功率控制算法,這樣可以更好地利用功率資源。圖3驗(yàn)證了該方法可以提高系統(tǒng)吞吐量。在實(shí)際建網(wǎng)時(shí)可以依據(jù)不同的業(yè)務(wù)密度來(lái)劃分不同區(qū)域用戶的比例,從而提高系統(tǒng)的容量。

        圖2 不同IOT值的用戶吞吐量

        圖3 不同用戶比例下的吞吐量

        3 結(jié)束語(yǔ)

        本文提出的基于用戶位置的TD-LTE上行功率控制方法,可以根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)環(huán)境劃分不同的區(qū)域,然后對(duì)不同的區(qū)域?qū)嵭胁煌墓厮惴ǎ@可以充分利用有限的功率來(lái)盡可能提高系統(tǒng)的吞吐量,對(duì)當(dāng)前的大規(guī)模建網(wǎng)有參考意義。

        [1]沈嘉,索士強(qiáng).3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2009.

        [2]摩洛哥.LTE-UMTS長(zhǎng)期演進(jìn)理論與實(shí)踐[M].北京:人民郵電出版社,2009.

        [3] 3GPP TR 36.213,Evolved universal terrestrial radio access(E-UTRA);physical layer procedures[S].2010.

        [4]鄧勇志,胡正才.LTE上行鏈路自適應(yīng)功率控制切換技術(shù)[J].電信科學(xué),2010(3):85-88.

        [5]鄭毅,王亞峰.上行干擾抑制中的功率控制[J].移動(dòng)通信,2009(6):20-24.

        [6] ROBERT M,BALL C F.Uplink power control performance in UTRAN LTE networks[C]//Proc.7th International Workshop on Multi-carrier Systems Solutions.Herrsching,Germany:[s.n.],2009:175-184.

        [7] CASTELLANOS C U,VILLA D L,ROSA C,et al.Performance of uplink fractional power control in UTRAN LTE[C]//Proc.Centor for Teleinfrastruktur,Radio Access Technology.[S.l]:IEEE Press,2008:2517-2521.

        [8]張培珍,張劍蘭.基于MATLAB的CDMA通信系統(tǒng)仿真[J].廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(4):86-90.

        [9]李小文,梁琳.TD-LTE下行信道估計(jì)的DSP實(shí)現(xiàn)[J].電視技術(shù),2011,35(7):44-48.

        猜你喜歡
        發(fā)射功率吞吐量損耗
        無(wú)線電波發(fā)射功率防爆要求與檢測(cè)方法
        放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼器降低發(fā)射功率的選擇策略研究
        淺談AC在WLAN系統(tǒng)中的應(yīng)用
        2016年10月長(zhǎng)三角地區(qū)主要港口吞吐量
        集裝箱化(2016年11期)2017-03-29 16:15:48
        2016年11月長(zhǎng)三角地區(qū)主要港口吞吐量
        集裝箱化(2016年12期)2017-03-20 08:32:27
        基于功率分配最優(yōu)中繼選擇的研究
        自我損耗理論視角下的編輯審讀
        新聞傳播(2016年11期)2016-07-10 12:04:01
        變壓器附加損耗對(duì)負(fù)載損耗的影響
        非隔離型單相光伏并網(wǎng)逆變器的功率損耗研究
        大功率H橋逆變器損耗的精確計(jì)算方法及其應(yīng)用
        狠狠狠色丁香婷婷综合激情| 婷婷成人丁香五月综合激情| 国产精品18久久久| 精品无码国产污污污免费| 精品欧洲AV无码一区二区免费| 成人黄色片久久久大全| 日本伊人精品一区二区三区| 久久久久久国产精品无码超碰动画| 国产精品一区二区在线观看完整版| 女同av免费在线播放| 国产精品网站91九色| 亚洲成在人线在线播放无码| 亚洲精品成人网久久久久久| 99久久久精品国产性黑人| 亚洲一区二区三区视频免费看| 人人妻人人澡人人爽欧美一区双| 亚洲色大网站www永久网站| 久久国产乱子精品免费女| 少妇熟女天堂网av天堂| 国产在热线精品视频| 好大好硬好爽免费视频| 人妻中文字幕av有码在线| 给我看免费播放的视频在线观看| 成人性生交大片免费看96| 亚洲天堂手机在线| 高清亚洲精品一区二区三区| 亚洲av无码国产精品色| 国产在线视频一区二区三区| 春色成人在线一区av| 在线亚洲日本一区二区| 情人伊人久久综合亚洲| 在线视频精品免费| 亚洲午夜精品国产一区二区三区| 水野优香中文字幕av网站| 男男性恋免费视频网站| 国产av一区二区三区丝袜| 日韩不卡一区二区三区色图| 尤物在线精品视频| 在线视频你懂的国产福利| 国产一区二区三区涩涩涩| 国产国产精品人在线视|