具功率控制下 MCR/DS-CDMA 系統頻道資源配置之效能研究

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李耿毓(Keng-Yu Lee) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

具功率控制下 MCR/DS-CDMA 系統頻道資源配置之效能研究

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摘要(中)

為了提昇無線通訊服務品質（Quality of Service ,QoS）及容量(Capacity)，第三代行動通以DS-CDMA為基礎，對於CDMA中的相關技術例如：POWER CONTROL、SOFT/SOFTER HANDOFF、RAKE RECEIVER、CELL SECTORIZATION等等，皆可在3G中適用以提供具有彈性的多媒體寬頻服務例如：高速的資料、高品質的語音、高畫質的影像傳送。 CDMA系統應用展頻技術傳送高速資料流時於通道中受Multipath fading 影響，易產生ISI(Inter-Symbol Interference)效應，使得傳統CDMA技術受到相當大的考驗。為了解決這問題以傳統 CDMA系統為基礎架構整合使用其他技術進行改善寬頻傳輸品質，如Multi-Code 、Multi-carrier及 Multi-Chip Rate DS-CDMA系統，其中以Multi-Chip Rate DS-CDMA(MCR/DS-CDMA)最能滿足IMT-2000（3G）相關規範的一些需求。我們採用宋文峯學長所提的論文，MCR/DS-CDMA 系統頻道資源配置(Channel Assignment)機制。其所提功率控率機制中，所使用的是 Perfect power control[24]，但事實上每個資料型態的速率不同及頻道之間的干擾也不同其所要的傳送功率的功率也不一樣，未來我們將在 MCR/DS-CDMA 系統中使用以訊雜比為基礎的功率控制時提出幾種控制機制(Scheme)，並藉由模擬數據討論所提出各種機制於系統中加入功率控制及Perfect power control 時 MCR/DS-CDMA系統容量及效能之改善情況。

關鍵字(中)

★ 功率控制
★ MCR/DS-CDMA系統
★ 頻道資源配置

關鍵字(英)

★ MCR/DS-CDMA

論文目次

目錄
目錄…………………………………………………………… Ⅰ
圖目……………………………………………………………… Ⅲ
表目…………………………………………………………… Ⅵ
第一章導論……………………………………………………… 1
1.1 前言………………………………………………………… 1
1.2 相關文獻…………………………………………………… 4
1.3 研究動機…………………………………………………… 5
1.4 論文架構…………………………………………………… 6
第二章相關研究及系統容量分析………………………………… 7
2.1 CDMA系統簡介……………………………………………… 7
2.1.1 DS-CDMA系統……………………………………… 7
2.1.2 Multi-code系統………………………………… 9
2.1.3 Multi-carrier系統……………………………… 11
2.1.4 Multi-chip-rate系統…………………………… 13
2.2 傳播特性及損失……………………………………… 15
2.3 功率控制之基本概念………………………………… 17
2.4 功率控制種類………………………………………… 19
2.4.1 回授式的功率控制………………………………… 19
2.4.2 鏈路平衡的問題…………………………………… 20
2.4.3 功率控制之比較…………………………………… 22
2.5系統允入控制機制與容量分析…………………………… 23
2.5.1 系統允入控制(CAC)機制…………………………… 23
2.5.2 系統容量分析……………………………………… 25
2.5.3系統剩餘容量分析………………………………… 28
第三章頻道資源配置法則介紹……………………………… 30
3.1 頻道區隔概念……………………………………… 30
3.2 模擬系統模型與參數……………………………… 32
3.2.1 系統模擬假設條件……………………………… 32
3.2.2 系統模擬架構…………………………………… 32
3.2.3 模擬系統相關參數與圖表……………………… 33
3.3 頻道資源配置法則………………………………… 36
3.3.1 SIR-Based Sequence Scheme…………………………… 36
3.3.2 SIR-Based Prediction_Minimun_influence Scheme… 38
第四章模擬結果與分析……………………………………………… 40
4.1模擬系統參數表……………………………………… 40
4.2數據討論………………………………………… 43
4.2.1 系統容量及正規化流通量分析…………………… 43
4.2.1 系統阻絕率之分析………………………………… 46
第五章結論……………………………………………………… 61
參考文獻……………………………………………………… 63
圖目
圖1-1: IMT-2000 對於不同環境的速率需求…………………………… 4
圖2-1: DS-CDMA展頻系統架構圖………………………………………… 9
圖2-2: …………………………………………………………………… 9
圖2-3: Multi-code CDMA系統調變圖………………………………… 10
圖2-4: Multi-carrier 系統調變圖…………………………………… 12
圖2-5: OFDM在PSD下三個子載波……………………………………… 12
圖2-6: MCR/DS-CDMA系統傳送架構圖………………………………… 13
圖 2-7: MCR/DS-CDMA系統資料流速率與Chip Rate對映圖…………… 14
圖 2-8: MCR/DS-CDMA 系統頻道配置圖……………………………… 15
圖 2-9: CDMA 終端機的功率控制……………………………………… 18
圖2-10: Feedback power control mode ……………………………… 20
圖2-11: 鏈路增益模型……………………………………………… 20
圖 2-12: 系統允入控制流程圖………………………………………… 24
圖 3-1: 模擬系統頻道配置圖…………………………………… 31
圖 3-2: 頻率與功率密度函數圖…………………………………… 31
圖 3-3: 系統簡易模擬架構…………………………………………33
圖 3-4: 模擬系統資料流速率與Chip Rate 對映圖…………… 34
圖 3-5: 模擬系統訊務分類圖…………………………………… 34
圖 3-6: 相異資料型態分層示意圖…………………………………… 37
圖 3-7: 機制一 SIR-Based Sequence Scheme……………………… 39
圖 3-8: 機制二SIR-Based Prediction-Minimum_influence Scheme.40
圖4-1:Data Arrival Rate=1/25 Video Arrival Rate=1/35
（a）:各機制語音使用者阻絕率………………………………… 49
（b）:各機制數據使用者阻絕率………………………………… 49
（c）:各機制影像使用者阻絕率………………………………… 50
（d）:各機制正規化流通量……………………………………… 50
圖4-2:Data Arrival Rate=1/19 Video Arrival Rate=1/35
（a）:各機制語音使用者阻絕率………………………………… 51
（b）:各機制數據使用者阻絕率………………………………… 51
（c）:各機制影像使用者阻絕率………………………………… 52
（d）:各機制正規化流通量……………………………………… 52
圖4-3:Data Arrival Rate=1/19 Video Arrival Rate=1/53
（a）:各機制語音使用者阻絕率………………………………… 53
（b）:各機制數據使用者阻絕率………………………………… 53
（c）:各機制影像使用者阻絕率………………………………… 54
（d）:各機制正規化流通量……………………………………… 54
圖4-4:Voice Arrival Rate=1/5.3 Video Arrival Rate=1/33
（a）:各機制語音使用者阻絕率………………………………… 55
（b）:各機制數據使用者阻絕率………………………………… 55
（c）:各機制影像使用者阻絕率………………………………… 56
（d）:各機制正規化流通量……………………………………… 56
圖4-5:Voice Arrival Rate=1/5.3 Video Arrival Rate=1/53
（a）:各機制語音使用者阻絕率………………………………… 57
（b）:各機制數據使用者阻絕率………………………………… 57
（c）:各機制影像使用者阻絕率………………………………… 58
（d）:各機制正規化流通量……………………………………… 58
圖4-6:Voice Arrival Rate=1/5 Data Arrival Rate=1/21.3
（a）:各機制語音使用者阻絕率………………………………… 59
（b）:各機制數據使用者阻絕率………………………………… 59
（c）:各機制影像使用者阻絕率………………………………… 60
（d）:各機制正規化流通量……………………………………… 60
表目
表 2-1: 鄰近細胞干擾因數 ƒ 表…………………………………… 17
表2-2: 不同訊務 (Eb/I0)th需求表…………………………………… 25
表3-1: 相異Class通道干擾因數Iki一覽表………………………… 35
表4-1: 模擬系統參數表1……………………………………………… 41
表4-2: 模擬系統參數表2……………………………………………… 42
表4-3: Data Arrival rate=1/25時機制系統累計容量…………… 51
表4-4: Data Arrival rate=1/14時機制系統累計容量…………… 51
表4-5: Data Arrival rate=1/21.3時機制系統累計容量…………… 51

參考文獻

參考文獻
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[25] R. Prasad;S. Hara,”An overview of multi-carrier CDMA “, IEEE 4th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications Proceedings, Volume: 1 ,pp.107 -114, Sep 1996

指導教授

吳中實(Jung-Shyr Wu)

審核日期

2003-7-2

推文