基站自适应阵列天线码资源分配算法的比较研究-论文.pdf

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1、第28卷第5期长沙大学学报VOI．28NO．52014年9月JOURNALOFCHANGSHAUNIVERSITYSep．2014基站自适应阵列天线码资源分配算法的比较研究欧红玉，蔡卫红，孔凡凤(湖南邮电职业技术学院移动通信系，湖南长沙410015)摘要：采用空间切割方式对移动基站自适应阵列天线进行码资源分配，可以提高系统功率资源的使用效率，降低空中信号的整体干扰，从而提高系统容量．介绍了移动基站自适应阵列天线区域覆盖原理和码资源常见分配算法：固定码资源分配算法和群组码资源分配算法，分析了两种码资源分配算法的基本思路和码分配策略．通过两种分配算法的通话阻塞率仿真比较分析可知，

2、群组码资源分配算法所产生的通话阻塞率比固定码资源分配算法所产生的通话阻塞率要低．关键词：自适应阵列天线；码资源；分配算法中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1008—4681(2014)05—0049一o4传统移动基站天线通常采用全向覆盖方式，因而移动基NI．2}、N(O)={N。．2，N}、N(N．．1UOI．1)={NI，3}、N(NI．1站发射信号的能量只有很小一部分能到达目标用户，基站发tJOi2)={N。2}、N(Ni，2uOi，2)={NI．1}；同时假设0(X)表．射信号的大部分能量相对于某用户来说都浪费了，而且还增示同基站中与区域x相邻的重叠微区域集

3、合，则图1中有0加了用户的干扰，降低了用户接收信号的质量．随着移动网(NI-1)={0I．】，OI．2}、O(N_．2)={0I，2，Oi，3}、O(N．．3)={OI．1，络规模的不断扩大及移动用户的增加，移动用户间的干扰也0It3}、O(N

4、．1t．JOI’1)={Oi，2}、O(OIIluNII3)={Oi，3}、O(Oi．3会增加，S／I(信干比)可能极端劣化，从而导致掉话J．uN，3)={OI'1}．再假设c表示基站C；中天线单元S_，j的实基站自适应阵列天线通常采用4—8个天线单元结构，际覆盖微区域，即C的覆盖微区域范围只可能是基站Cj中采用空间分割覆盖形式，将全

5、向天线覆盖区域分割成多个微天线单元sI．i信号能达到的覆盖微区域范围NuO(NIIJ)，小区域，通过不同无线资源分配算法来控制不同信号能量的且假设任何两个不同天线单元S．．．和Si,k所服务的微区域范发射方向，从而高效集中地发射给目标用户，降低了不同用围C_．i和Ci．k不会出现交集．户间信号的干扰，提高了用户接收信号的信干比，增加了移动系统容量，同时大大增大基站的覆盖范围，因而基站自适应阵列天线可广泛应用于当前的3G／4G移动系统．1自适应阵列天线信号微区域覆盖在一个具有多个天线单元的自适应阵列基站天线系统中，每个天线单元只负责本基站一个微小区域信号的收发，其所覆盖的区域分

6、为非重叠微区域、重叠微区域两类．以下图1以仅有三个天线单元的自适应阵列天线系统为例来介绍．图1基站C．的覆盖微区域在图1中，基站C的三个天线单元分别为S．．1、SI．2、Si_3'三个天线单元sI．1、sI．2、sI．3的信号覆盖微区域分别为{OI‘l，由此可推假设一个由m个天线单元s．．1，si-2，⋯，s_．m所N．．1，OI．2}、{Oi，2，N-．2，Oi，3}、{O_．3，Ni_3'OI．】}．其中{OI．1，OI．2，提供的覆盖微区域范围分别为C．．1，Ci．2’⋯，c．．田的移动基站O}为天线单元信号覆盖重叠微区域，而{N．-1，Ni-2，N}为C，则有：C．t

7、jNI．】uO(NI．j)，且其中任何两个微区域范围．天线单元信号覆盖非重叠微区域．ci．j和Ci。k(1耋J，km)，满足Ci．irlci-k=‘P．假设N(X)表示同基站中与区域x相邻的非重叠微区以图1为例，cI．1：{NI．1uOI．1}、CI’2={N．2uOI．2}、C域集合，则图1中有N(O．．1)={NI．1，N；={N．，tOOi．}仅为满足以上假设的很多合理配置中的一3}、N(O2)={N_'l，，．收稿日期：2014—05—08基金项目：湖南省教育厅科学研究项目(批准号：12C0963)．作者简介：欧红玉(1968一)，女，湖南长沙人，湖南邮电职业技术学院

8、移动通信系讲师，硕士．研究方向：移动通信、信息系统．总第121期欧红玉，蔡卫红，孔凡凤：基站自适应阵列天线码资源分配算法的比较研究5lpB(c)=∑(肋(}B{，a(cJ))xa(C))／A()及8％CijECk,表2基站C；的预估通话阻塞率(3)群组的分配算法会考虑全部类型的分配，再从全部的分配里面找出一组整体的容量最高，即预期通话阻塞率最低的码组来分配J，基站C中预期通话阻塞率的估算方式如式(4)所示．CSCSps(c)=∑(船()×A())()EA()(4)以图3为例，基站Ci中的12个感测器被切