CDMA功率控制算法PPT課件

1、CDMA系統(tǒng)中基于博弈論的功率控制算法的研究與仿真姓 名 ： 趙 葉姓 名 ： 趙 葉指 導(dǎo) 教 師 ： 宋 清 洋指 導(dǎo) 教 師 ： 宋 清 洋 副 教 授副 教 授班 級(jí) ： 通 信班 級(jí) ： 通 信 0 7 0 10 7 0 1學(xué) 號(hào) ：學(xué) 號(hào) ： 2 0 0 7 2 5 1 92 0 0 7 2 5 1 9第1頁/共19頁目錄目錄功率控制的目的和功率控制的目的和方法方法算法介紹算法介紹仿真結(jié)果分析仿真結(jié)果分析總結(jié)總結(jié)第2頁/共19頁功率控制的目的功率控制的目的CDMA系統(tǒng)： 克服遠(yuǎn)近效應(yīng) 克服陰影衰落和快衰落 降低網(wǎng)絡(luò)干擾，提高系統(tǒng)質(zhì)量和容量 延長電池使用時(shí)間第3頁/共19頁遠(yuǎn)近效應(yīng)遠(yuǎn)

2、近效應(yīng)CDMA自從被提出以來一直沒有得到大規(guī)模應(yīng)用的主要問題就是無法克服“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。信號(hào)被離基站近的UE的信號(hào)“淹沒”，無法通信BS第4頁/共19頁功率控制算法分類功率控制算法分類功率控制算法上行鏈路功控下行鏈路功控連續(xù)功控離散功控基于信號(hào)強(qiáng)度功控基于SIR功控基于BER功控開環(huán)功控閉環(huán)功控外環(huán)功控集中式功控分布式功控固定步長功控自適應(yīng)步長功控第5頁/共19頁算法介紹算法介紹DPCDPC考慮考慮典型典型CDMACDMA系統(tǒng)系統(tǒng)（不考慮（不考慮鄰小區(qū)干擾）鄰小區(qū)干擾）算法的功率調(diào)算法的功率調(diào)整策略為整策略為用當(dāng)前用戶的用當(dāng)前用戶的功率和信干比功率和信干比來決策下一次來決策下一次的的發(fā)射功率發(fā)射

3、功率(1)( )( )maxmax(0,min(,),)nnniiippp第6頁/共19頁算法介紹算法介紹GTGT在在CDMACDMA系統(tǒng)中系統(tǒng)中將整個(gè)功控過將整個(gè)功控過程看作是一個(gè)程看作是一個(gè)非合作博弈非合作博弈根據(jù)相關(guān)要求根據(jù)相關(guān)要求建立合理的代建立合理的代價(jià)函數(shù)價(jià)函數(shù)根據(jù)代價(jià)函數(shù)根據(jù)代價(jià)函數(shù)推導(dǎo)出用戶發(fā)推導(dǎo)出用戶發(fā)射功率迭代公射功率迭代公式式,iiiJ p（）第7頁/共19頁算法介紹算法介紹DPCDPC算法和博弈論算法迭代公式的不同算法和博弈論算法迭代公式的不同 DPC DPC：GTGT：( )(1)( )nntariiinipp( )( )2( )( )( )(1),020,0nnta

4、rniiiiinnniiiinipbppcpp（）（）第8頁/共19頁算法比較算法比較DPCDPC算法算法簡單，簡單，比較容比較容易實(shí)現(xiàn)易實(shí)現(xiàn)收斂速收斂速度較慢度較慢用戶收用戶收斂功率斂功率大大GTGT算法在算法在DPCDPC算法基算法基礎(chǔ)上礎(chǔ)上增加增加了功率的了功率的二次項(xiàng)二次項(xiàng)收斂速度收斂速度增加增加 收斂功率收斂功率更更小小第9頁/共19頁算法仿真結(jié)果算法仿真結(jié)果考慮建立一個(gè)考慮建立一個(gè)小區(qū)小區(qū)CDMACDMA系統(tǒng)系統(tǒng)基站位于小區(qū)基站位于小區(qū)中心中心 產(chǎn)生產(chǎn)生2020個(gè)用個(gè)用戶，隨機(jī)分布戶，隨機(jī)分布在小區(qū)內(nèi)在小區(qū)內(nèi)第10頁/共19頁算法仿真結(jié)果算法仿真結(jié)果收斂性比較收斂性比較DPCDPC

5、算法用戶的信噪比算法用戶的信噪比迭代迭代3232次收斂次收斂博弈論算法用戶信噪比博弈論算法用戶信噪比迭代迭代1414次收斂次收斂第11頁/共19頁算法仿真結(jié)果算法仿真結(jié)果收斂性和收斂功率比較收斂性和收斂功率比較DPCDPC算法用戶發(fā)射功率算法用戶發(fā)射功率迭代迭代5454次收斂次收斂博弈論算法用戶發(fā)射功率博弈論算法用戶發(fā)射功率迭代迭代3636次收斂次收斂第12頁/共19頁仿真結(jié)果仿真結(jié)果平均發(fā)射功率比較平均發(fā)射功率比較兩種算法平均收斂功率比較兩種算法平均收斂功率比較兩種算法平均兩種算法平均SIRSIR比較比較第13頁/共19頁算法仿真結(jié)果算法仿真結(jié)果用戶增加情況下用戶增加情況下兩種算法的平均兩種

6、算法的平均SIRSIR都有所下降，當(dāng)都有所下降，當(dāng)用戶多于用戶多于3030后，后，GTGT算法的算法的SIRSIR就開始就開始有大于有大于DPCDPC的趨勢(shì)。的趨勢(shì)。 放大圖放大圖用戶較少時(shí)兩種算法的平均發(fā)射功率用戶較少時(shí)兩種算法的平均發(fā)射功率都很小，當(dāng)用戶大于一定數(shù)量時(shí)，都很小，當(dāng)用戶大于一定數(shù)量時(shí)，DPCDPC算法功率大幅度增加。算法功率大幅度增加。第14頁/共19頁第15頁/共19頁用戶不斷增多時(shí)用戶不斷增多時(shí)在用戶數(shù)不斷增在用戶數(shù)不斷增加的情況下，就加的情況下，就會(huì)有一些用戶的會(huì)有一些用戶的SIRSIR下降，要考慮下降，要考慮掉線率。掉線率。設(shè)定一個(gè)設(shè)定一個(gè)SIRSIR的閾的閾值，當(dāng)用

7、戶的值，當(dāng)用戶的SIRSIR不滿足時(shí)就不能不滿足時(shí)就不能被系統(tǒng)服務(wù)被系統(tǒng)服務(wù)第16頁/共19頁算法仿真結(jié)果算法仿真結(jié)果背景噪聲增加情況下背景噪聲增加情況下隨著背景噪聲的增加隨著背景噪聲的增加,DPC,DPC算法用戶的算法用戶的平均平均SIRSIR基本保持在目標(biāo)信噪比，而博基本保持在目標(biāo)信噪比，而博弈論算法的弈論算法的SIRSIR會(huì)有所下降會(huì)有所下降。隨著背景噪聲的增加，博弈論算法計(jì)隨著背景噪聲的增加，博弈論算法計(jì)算的用戶的平均發(fā)射功率小于算的用戶的平均發(fā)射功率小于DPCDPC算算法法第17頁/共19頁總結(jié)總結(jié) 通過在收斂速度、用戶增加、背景噪聲等一些常見情況的仿真比較，可以看出博弈論算法在收斂速度及收通過在收斂速度、用戶增加、背景噪聲等一些常見情況的仿真比較，可以看出博弈論算法在收斂速度及收斂功率上都存在明顯優(yōu)勢(shì)。功率控制效果比傳統(tǒng)斂功率上都存在明顯優(yōu)勢(shì)。功率控制效果比傳統(tǒng)DPCDPC算法