智能天线系统中动态信道分配算法性能研究.docVIP

2014．10．10 中国移动通信集团设计院有限公司 第二十届新技术论坛 智能天线系统中动态信道分配算法性能研究 陕西分院 张宗晓 摘要：在讨论了智能天线技术对动态信道分配算法性能影响的基础上，通过对智能天线系统下的动态信道分配算法进行仿真研究，与没有利用智能天线技术时的动态信道分配算法比较，两种情况在接收端误比特率的分析，说明采用智能天线技术时，能够在很大程度上改善系统在接收端的误比特率指标。 关键字：智能天线；动态信道分配；误比特率 The Research of Dynamic Channel Allocation Algorithm Performance in Smart Antenna System Abstract: In the discussion of smart antenna technology of dynamic channel allocation algorithm effect on the performance of basis, through the smart antenna system under dynamic channel allocation algorithm simulation research, compared to the simulation of dynamic channel allocation algorithm without the use of smart antenna technology, two cases in receiving end of the bit error rate analysis, indicating that the use of smart antenna technology can significantly improve the system at the receiving end of the bit error rate indicators. Key words: Smart antenna; Dynamic channel allocation; the bit error rate 0 引言 信道分配（dynamic channel allocation，DCA）技术作为一种有效提高系统频谱利用率，解决频谱资源紧张，改善系统容量的措施，得到众多研究者的普遍认可，近几年来，众多国内外学者进行了广泛深入的分析与研究，有基于图论模型的list- coloring算法[1]、CSGC 算法[2]、Local bargaining算法[3]、并行分配算法[4]；基于“热点小区”模型的DCA算法；基于神经网络技术的DCA算法[5]等。这些算法都能在一定程度上改善系统的容量。但是很少有分配算法结合智能天线技术，随着智能天线技术的发展与成熟，它在动态信道分配中的应用已经越来越有优势。相较与其它的DCA算法，智能天线系统可以实现同道在同小区的重用，其空域波束分配可以有效抑制同道干扰，信道分配可以充分结合其它信道资源，另外智能天线可以通过自适应波束赋形和控制自己的波达方向（DOA）来获得更好的信号处理自由度，这有利于对抗衰落（尤其是多径衰落）和抑制干扰。 文献6中利用两阵元天线实现自适应动态信道分配算法，相比于普通算法，信道利用率提高了将近2倍；文献7在自适应天线阵列的条件下对正交可变扩频因子码的固定分配和动态分配在进行了仿真对比，显示出了自适应阵列天线的优势。本文提出一种基于用户DOA 信息的动态信道分配方案，对结合空域位置的信道进行了基于波达方向的动态信道分配仿真研究和性能分析，相较于前面几种算法，模型的建立以及运算的复杂度有了明显的提高。 1 动态信道分配模型 智能天线系统下， 信道资源由时域、频域、码域扩展到空域。信道分配问题, 其实就是多条件约束的最优问题求解[8]。在此主要涉及到基站、移动台和信道三者之间的关系，由它们三者最终确定了动态信道分配的模型。 首先我们假定系统是干扰自适应模型，即在业务接入的时侯只考虑此信道上的干扰是否满足待接入呼叫的干扰门限值的要求。若不考虑阴影效应的影响，则信号的传输增益为。是传播距离，是传播指数，值由受传播区域决定，一般取2（在自由空间传播）到5（在粗糙地面传播）。若设为干扰路径的距离，为服务路径的距离，是以复用距离作为半径的区域圆面积，是以移动台的服务距离为半径的区域圆面积。则载干比为对数的形式为： (1) 式中，图1 为干扰区域的面积，（a）为上行链路，（b）表示下行链路，由于和等效，以后讨论中不再区分上行和下行链路。 图 1 干扰区域