无线互联网 Handout 03 Cellular CDMA 王晟 博士教授博导 2020年秋季无线互联网 1
Cellular CDMA 王晟 博士 教授 博导 无线互联网 Handout 03 2020年秋季 无线互联网 1
核心问题 1如何合理分配功率以对抗干扰？ 2给定一组用户，是否存在一个合理的功率分配方案？ 3如果存在，应该如何计算最佳的功率分配方案？ 4如果不存在，CAC应该怎么做？ 2020年秋季 2/60 无线互联网
核心问题 2020年秋季 2 / 60 无线互联网 如何合理分配功率以对抗干扰？ 给定一组用户，是否存在一个合理的功率分配方案？ 如果存在，应该如何计算最佳的功率分配方案？ 如果不存在，CAC应该怎么做？
Cellular CDMA Interference Constraints Capacity and CAC 3 Power Control 4 Scheduling Elastic Transfers 5 Summary 2020年秋季 3/60 无线互联网
Cellular CDMA 3 / 60 1 2 3 4 Interference Constraints Capacity and CAC Power Control Scheduling Elastic Transfers 5 Summary 2020年秋季 无线互联网
干扰对通信的影响(1/2) 判决信噪比应大于某个门限，才能保证一定的BER。 (SINR) BSj NW.N 四BS:基站 □MS:移动终端 MSk ON: BS数目 DM:MS数目 BS1 BSN 四：MS与BS之间的上行 链路路径增益。 @考察：MSk对BS的上行链路 四ak:MSk所关联的基站编号。 本例中，k=j 四p:MS的发射功率。 MS 2020年秋季 4/60 无线互联网
干扰对通信的影响(1/2) 4 / 60 判决信噪比应大于某个门限，才能保证一定的BER。 { } , , 0 :1 , (SINR) k k ka k k ia i i i Mi k h p ££ ¹ h p NW = å + BS：基站 MS：移动终端 考察：MS k对BS j的上行链路 ak：MS k所关联的基站编号。 本例中，ak = j hi,j ：MS i与BS j之间的上行 链路路径增益。 pi ：MS i的发射功率。 N：BS数目 M：MS数目 S I N 2020年秋季 无线互联网
干扰对通信的影响(2/2) ③因此，为了保证一定的通信质量，SINR必须大于某个给定的门限k。 (SINR) hk.a Pk Something WRONG? 接收信干噪比 In CDMA system,predetection SINR is different from received SINR. R。Rk Predetection SINR =processing gainx received SINR ◆令：Tk=%RkIRo hx.aPk SNR.-∑D+w开 ≥「& 2020年秋季 5/60 无线互联网
干扰对通信的影响(2/2) 5 / 60 因此，为了保证一定的通信质量，SINR必须大于某个给定的门限gk。 { } , , 0 :1 , (SINR) k k ka k k k ia i i i Mi k h p h p NW g ££ ¹ = ³ å + Something WRONG? In CDMA system, predetection SINR is different from received SINR. Predetection SINR = processing gain ´ received SINR 接收信干噪比 Rc/ Rk { } , , 0 :1 , (SINR) k k ka k k k ia i i i Mi k h p ££ ¹ h p NW = ³ G å + 令：Gk = gk Rk / Rc 2020年秋季 无线互联网
邻区干扰 hx.aPk SNR》∑eAnn+ 之「为 ③容易看出，干扰项可以分成两个部分：本区干扰和邻区干扰。 定义：I= ∑hP, 和1o= ∑hp (ilsisM,aj=j) {:l≤isM,a,≠j} ◆对每个移动台k都有下式必须被满足： hx.a Pk ≥Tk, where1≤k≤M (Lo-hk.a P)+1oo+NoW 为什么要折算成本区干扰和邻区干扰两个部分？ 2020年秋季 6/60 无线互联网
邻区干扰 6 / 60 { } , , 0 :1 , (SINR) k k ka k k k ia i i i Mi k h p ££ ¹ h p NW = ³ G å + 容易看出，干扰项可以分成两个部分：本区干扰和邻区干扰。 定义： 和 { } , :1 , : i j ij i i i Ma j I hp £ £ = = å { } , , :1 , : i oj ij i i i Ma j I hp ££ ¹ = å 对每个移动台k都有下式必须被满足： ( ) , , ,0 , where 1 k kk k ka k k a ka k oa h p k M I h p I NW ³G £ £ - + + 为什么要折算成本区干扰和邻区干扰两个部分？ 2020年秋季 无线互联网
一个例子(1/2) )假定只有两个MS,一个BS。 四没有邻区干扰 ⊙信道增益下标没有基站编号 SNR不等式只有下面两个： hp ≥T hp2 +NoW hP-ThP2≥TNW 即： hP2 h2p2-T2hp1≥「2WoW ≥T2 hp+NoW 曲线1 可行区域：曲线1以下，曲线2以上。 什么条件下可行区域非空？ 曲线2 曲线1斜率大于曲线2斜率，即： P1 h、「h Ih h 2020年秋季 7/60 无线互联网
可行区域：曲线1以下，曲线2以上。 一个例子(1/2) 7 / 60 假定只有两个MS，一个BS。 没有邻区干扰 信道增益下标没有基站编号 SINR不等式只有下面两个： 1 1 12 2 1 0 2 2 21 1 2 0 hp h p NW h p hp NW -G ³G -G ³G 1 1 1 22 0 2 2 2 11 0 h p h p NW h p hp NW ³ G + ³ G + 即： p2 p1 曲线1 曲线2 什么条件下可行区域非空? 曲线1斜率大于曲线2斜率，即： 1 21 12 2 h h h h G > G 2020年秋季 无线互联网
一个例子(2/2) 从这个例子中我们学到了什么？ 列出所有的不等式(M个)；以此为依据，就可以判断是否 存在一组功率值保证所有上行通信的质量。 ?M大于2以后，还能这么简单地作图求解么？ 能够做出这样的判断，就一定能求出这样的一组功率值么？ 回答这两个问题，就是我们后续的研究目标。 二之第二个重要的事实： 条件 h、Th 等价于： +，<1 Ih 1+r,1+T) 这个公式有什么特殊的地方么？ 2020年秋季 8/60 无线互联网
一个例子(2/2) 8 / 60 从这个例子中我们学到了什么? 列出所有的不等式（M个）；以此为依据，就可以判断是否 存在一组功率值保证所有上行通信的质量。 M大于2以后，还能这么简单地作图求解么？ 能够做出这样的判断，就一定能求出这样的一组功率值么？ 回答这两个问题，就是我们后续的研究目标。 第二个重要的事实： 1 21 12 2 h h h h G > G 条件 等价于： 1 2 1 2 1 1 1 G G + < + G + G 这个公式有什么特殊的地方么？ 2020年秋季 无线互联网
Cellular CDMA 1 Interference Constraints Capacity and CAC 3 Power Control 4 Scheduling Elastic Transfers 5 Summary 2020年秋季 9/60 无线互联网
Cellular CDMA 9 / 60 1 2 3 4 Interference Constraints Capacity and CAC Power Control Scheduling Elastic Transfers 5 Summary 2020年秋季 无线互联网
模型1：Collocated MSs 模型1的假设条件： One Class of Calls 所有移动台的SINR指标都一样：T 2 N=2 仅仅为了推导方便 BS1 BS2 MSs are COLLOCATED 同小区所有移动台 都聚集成团。 同小区的MS上行链路增益 都一样：h。 它们对其它基站的上行链路增益也一样：'。 每个BS服务的MS数目都是M个。 本区上行功率和邻区上行功率（邻区干扰）只 相差一个固定的比例值：v=h'/h。 2020年秋季 10/60 无线互联网
模型1：Collocated MSs 10 / 60 模型1的假设条件： One Class of Calls N = 2 MSs are COLLOCATED 所有移动台的SINR指标都一样：G 仅仅为了推导方便 同小区的MS上行链路增益 都一样：h。 同小区所有移动台 都聚集成团。 它们对其它基站的上行链路增益也一样：h’。 每个BS服务的MS数目都是M个。 本区上行功率和邻区上行功率（邻区干扰）只 相差一个固定的比例值：v = h’ / h。 2020年秋季 无线互联网