無線網絡串行干擾消除功率控制研究.pdf

1、無線通信系統的高帶寬和多用戶是下一代無線通信技術的發(fā)展要求，但隨著帶寬的提高和用戶的增加，無線信道固有的資源有限和信道衰落勢必會導致用戶之間干擾的加劇，限制了無線通信系統的容量，解決此問題的有效途徑是多用戶檢測技術。近年來，多用戶檢測技術的研究側重于其非線性實現方法，包括串行干擾消除、并行干擾消除和迫零判決反饋。其中串行干擾消除由于算法復雜度低、易于實現成為研究的重點。該算法使用迭代方式解出接收的多路混合信號，每一次迭代過程中，在含有多

2、路信號和噪聲的混合信號里減去解出的最強一路信號，然后從余下的信號中再選擇次強的信號進行循環(huán)檢測，直到信噪比小于等于給定閾值，檢測過程結束。該方法在頻譜資源受限的條件下可有效增大無線通信系統的網絡吞吐量和用戶容量，而串行干擾消除實現的前提是各移動端到達基站的信號強度滿足適當的比值范圍，這就需要對各移動端的發(fā)射功率進行控制。本文針對多移動端單基站CDMA系統的上行傳輸，以各路信號在基站的信噪比最優(yōu)為目標，提出了串行干擾消除基于迭代、基于模糊

3、邏輯和基于博弈論的三種功率控制方法。仿真數據表明，本文提出的功率控制方法可有效提高無線通信系統的網絡吞吐量和用戶容量。本文的主要工作如下:
　　(1)建立了基于信噪比的功率控制模型，為后續(xù)研究串行干擾消除的功率控制方法奠定基礎?？紤]了循環(huán)檢測過程中信號不完全消除的情況，引入了不完全消除參數，研究了該參數在功率控制模型下與總發(fā)射功率減少量的關系，并分析了功率控制誤差對信號解碼的影響，定義了功率控制誤差容限。仿真結果表明各移動端在基站

4、的信號強度按照解碼所需形成最佳梯度后，不完全消除參數取最小值與取最大值相比，可大大減少總發(fā)射功率。
　　(2)提出了串行干擾消除基于迭代的功率控制方法?？紤]了信號消除不完全的情況，建立了迭代功率控制數學表達式，證明了迭代控制可行解的存在，分析了迭代功率控制方法的收斂性與不完全消除參數的關系，研究了變步長迭代功率控制對收斂性的影響，并與已有的三種經典功率控制方法進行對比。靜態(tài)信道下的仿真結果表明該功率控制方法可有效提高網絡吞吐量。<

5、br>　　(3)提出了串行干擾消除基于模糊邏輯的功率控制方法。推導了移動端節(jié)點發(fā)射功率選擇范圍，設計了模糊邏輯功率控制的輸入參數，分析了該方法的時間復雜度，提出了實現該功率控制方法的算法流程，并將該方法與已有的三神經典功率控制方法進行仿真比較，結果表明該方法計算復雜度小，具有較好性能，可有效提高網絡吞吐量。
　　(4)提出了串行干擾消除基于博弈論的功率控制方法。建立了移動端發(fā)射功率的數學表達式，建立了串行干擾消除功率控制的非合作博