寬帶無線接入—VSF-OFCDM中容量和覆蓋的研究.pdf

1、本文從NTT DoCoMo用于第四代移動(dòng)通信的方案入手,介紹了VSF-OFCDM系統(tǒng)無線接口配置和采用的關(guān)鍵技術(shù),并比較GSM、UMTS、VSF-OFCDM3個(gè)系統(tǒng)容量和覆蓋的規(guī)劃設(shè)計(jì).對(duì)VSF-OFCDM系統(tǒng)上下行鏈路的容量和覆蓋規(guī)劃進(jìn)行理論分析,并推導(dǎo)出上下行鏈路的容量和覆蓋的表達(dá)式. 由鏈路預(yù)算推導(dǎo)出VSF-OFCDM系統(tǒng)基站的最大發(fā)射功率,最大發(fā)射功率譜密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于WCDMA系統(tǒng)(僅WCDMA72﹪),節(jié)省了寶貴的功率資

2、源. 通過'VSF-OFCDM下行鏈路負(fù)載和功率的關(guān)系,提出了一種計(jì)算平均鏈路損耗的新方法.對(duì)VSF-OFCDM系統(tǒng)容量和覆蓋進(jìn)行數(shù)值仿真,利用拉格朗日求極值的方法,分別得到VSF-OFCDM系統(tǒng)在孤立小區(qū)環(huán)境和多小區(qū)環(huán)境下上下行鏈路的最大容量和覆蓋. 本文對(duì)VSF-OFCDM最大容量的推導(dǎo)及利用拉格朗日乘數(shù)的方法是一個(gè)較大的創(chuàng)新,同時(shí)得出一個(gè)非常重要的結(jié)論:只有當(dāng)各個(gè)子載波發(fā)射功率相同且為基站最大發(fā)射功率的平均值時(shí)(即

3、基站最大發(fā)射功率平均分配給每個(gè)子載波),VSF-OFCDM才能獲得最大的容量.這個(gè)結(jié)論同樣適用于所有多載波CDMA系統(tǒng). 仿真結(jié)果表明,VSF-OFCDM系統(tǒng)在多小區(qū)環(huán)境下,下行鏈路話音業(yè)務(wù)容量可達(dá)到38.9Mbit/s,最大覆蓋為2.88km；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量可達(dá)到56.8Mbit/s,最大覆蓋為3.46km.上行鏈路話音業(yè)務(wù)容量可達(dá)到7.11Mbit/s,覆蓋2.80km；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量可達(dá)9.49Mbit/s,覆蓋2.09km.

4、孤立小區(qū)環(huán)境下,沒有其它小區(qū)的干擾,容量將進(jìn)一步增大.通過對(duì)GSM、WCDMA、VSF-OFCDM3個(gè)系統(tǒng)容量的比較,得出VSF-OFCDM的頻譜效率為WCDMA的3.5倍、GSM的5.4倍的結(jié)論. 最后,分析了影響VSF-OFCDM容量、負(fù)載和覆蓋的各項(xiàng)因素,并對(duì)各項(xiàng)因素和容量、負(fù)載、覆蓋的關(guān)系進(jìn)行了仿真,詳細(xì)分析了這些因素是如何影響容量、負(fù)載和覆蓋的.在此基礎(chǔ)上,得出容量、負(fù)載和覆蓋三者之間的關(guān)系曲線圖,揭示了三者的內(nèi)在聯(lián)系