CDMA系統(tǒng)中碼的應(yīng)用算法研究.pdf

1、3G無(wú)線蜂窩系統(tǒng)能比目前的2G無(wú)線蜂窩系統(tǒng)提供更高速率的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，能對(duì)處于不同的位置，不同的信道情況下的不同用戶提供多種服務(wù)業(yè)務(wù)。眾所周知，有三種多址技術(shù)，分別是頻分多址，時(shí)分多址，以及碼分多址。碼分多址相對(duì)于頻分多址和時(shí)分多址在容量上的優(yōu)勢(shì)，使得它在3G無(wú)線蜂窩系統(tǒng)中成為主要的接入技術(shù)。因此在3G無(wú)線系統(tǒng)中，“碼”將是最為關(guān)鍵的技術(shù)。在CDMA系統(tǒng)有兩種重要的碼：PN碼和沃爾什正交碼。為了支持多種速率的用戶，在3G系統(tǒng)中把沃爾什碼

2、擴(kuò)展為OVSF碼。對(duì)PN碼和OVSF碼的研究將成為3G無(wú)線蜂窩系統(tǒng)的關(guān)鍵。
　　 在CDMA系統(tǒng)中是用PN碼的相位來(lái)區(qū)分基站的。在能夠通信之前，接收端首先要獲得發(fā)射端的PN碼相位,這也就是所謂的碼捕獲過(guò)程。在九十年代，對(duì)于直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)(DS/SS)的碼捕獲研究已經(jīng)很成熟了。隨著CDMA系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)于碼捕獲的研究也轉(zhuǎn)移到了CDMA系統(tǒng)。九十年代末，在PN捕獲中研究中采用了一種輔助序列。利用輔助序列和PN序列的相關(guān)值可以減少相

3、位搜索空間。這一研究是基于DS/SS系統(tǒng)的，目前的挑戰(zhàn)就是把輔助序列引入CDMA系統(tǒng)。
　　 OVSF碼是用于分配給不同用戶以提供多種帶寬的服務(wù)。OVSF碼的分配問(wèn)題對(duì)于系統(tǒng)帶寬資源的使用率和碼的阻塞概率有顯著的影響。因此如何進(jìn)行OVSF碼分配將大大影響系統(tǒng)的性能。同時(shí)以往的工作都是側(cè)重于減少碼阻塞概率，也就是把碼阻塞概率作為衡量系統(tǒng)性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)OVSF碼的特性，高速率用戶更容易被系統(tǒng)阻塞。在某些特殊情況，系統(tǒng)的碼阻塞概

4、率為零，而高速用戶被完全阻塞，這時(shí)對(duì)于高速用戶是不公平的。所以以碼阻塞作為系統(tǒng)性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)是不足的。目前對(duì)于OVSF碼研究的挑戰(zhàn)就在于，減少碼阻塞和考慮系統(tǒng)的公平性兩個(gè)方面。
　　 為了解決上述問(wèn)題，本文包括以下三個(gè)方面的工作。(1)把輔助序列引入CDMA系統(tǒng)；(2)有效的分配OVSF碼；(3)分配OVSF碼中的公平性問(wèn)題。本文的工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金“基于媒體傳輸特性的無(wú)線多媒體技術(shù)的研究”(No.60202005)的資助

5、。
　　 本文的貢獻(xiàn)如下：
　　 1．改進(jìn)的輔助序列：在DS/SS系統(tǒng)中使用的輔助序列，當(dāng)輔助序列和PN序列的相位相同時(shí)，將會(huì)失效。改進(jìn)后工作良好。
　　 2．對(duì)改進(jìn)后的輔助序列進(jìn)行擴(kuò)展：DS/SS系統(tǒng)類(lèi)似于BPSK-CDMA系統(tǒng)，但是兩個(gè)系統(tǒng)中序列的PN碼周期不同。因此需要對(duì)改進(jìn)的輔助序列進(jìn)行擴(kuò)展。
　　 3．碼匹配機(jī)制：存在的OVSF碼分配機(jī)制是基于碼重分配，這將增加接入延遲和打斷存在的呼叫服務(wù)

6、，為了避免這個(gè)問(wèn)題，本文提出了一種新的碼匹配機(jī)制。新的機(jī)制不采用重分配，操作簡(jiǎn)單。仿真結(jié)果表明能夠減少碼阻塞概率和接入延遲。
　　 4．OVSF碼分配的公平性研究：根據(jù)OVSF碼樹(shù)特性，高速率用戶呼叫更易于被系統(tǒng)阻塞。在某些特殊情況，系統(tǒng)地碼阻塞概率為零，而高速用戶被完全阻塞，這使對(duì)于高速用戶是不公平的。所以以碼阻塞作為系統(tǒng)性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)是不足的。本文以不同速率用戶間服務(wù)的公平性作為系統(tǒng)的性能標(biāo)準(zhǔn)，提出了一種公平性機(jī)制。使用這