Анализ влияния погрешности ортогональности сигналов на ёмкость сетей с кодовым разделением

Технология кодового разделения каналов (CDMA) основана на параллельной передаче взаимно ортогональных широкополосных сигналов, которые пользуются общими (т.е., неразделяемыми) ресурсами времени и полосы частот беспроводной среды. Алгоритмы приёма ортогональных сигналов предусматривают вычисление функций корреляции принимаемых и опорных сигналов. Погрешности нестрогого выполнения условий взаимной ортогональности сигналов или отклонения параметров принимаемых и опорных (эталонных) сигналов неизбежно порождают внутрисистемные интерференционные помехи, мощность которых предопределяет достижимое значение отношения сигнал/интерференционная и шумовая помехи (SINR). Отношение SINR, в свою очередь, лимитирует максимальное число параллельных активных каналов кодового разделения, или ёмкость сотовой ячейки. Обычно отношение SINR выражают косвенно, через соотношения энергетических параметров и базу параллельно передаваемых широкополосных сигналов, не прибегая к оценкам отношения непосредственно через корреляционные функции сигналов, хотя алгоритмы приёма сигналов основаны на их корреляционной обработке. При этом не учитывается влияние погрешностей ортогональности на мощность интерференционных помех. В статье предлагается усовершенствованный метод расчёта ёмкости сетей с кодовым разделением каналов, позволяющий учитывать влияние погрешностей нестрогой ортогональности ансамблей опорных и принимаемых сигналов на значения внутрисистемных интерференционных помех непосредственно через корреляционные функции. Проведены численные исследования. Показано, что можно повысить на порядок характеристики ёмкости сетей CDMA путём уменьшения погрешностей ортогональности ансамблей широкополосных сигналов.

ёмкость сети, кодовое разделение, ортогональные, шумоподобные, широкополосные сигналы, погрешности ортогональности, отношение сигнал/интерференционная помеха

1. Price R. and Green P.E. A Communication technique for multipath channels // Proceedings of the IRE, 1958. P. 555-570.

2. Cohen A. R., Heller J. A. and Viterbi A. J. A new coding technique for asynchronous multiple access communication // IEEE Transactions on Communication Technology, vol. COM-19, Oct. 1971. P. 849-855.

3. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации / Под ред. проф. В. Б. Пестрякова. М.: Советское радио, 1973. 424 с.

4. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1985. 384 с.

5. Мархасин А.Б., Глотов И.Н., Поллер Б.В. О передаче информации псевдошумовыми сигналами при управлении открытыми горными работами // Материалы симпозиума молодых учёных г. Новосибирска. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1969. С.122-126.

6. Viterbi A.J. CDMA: principles of spread spectrum communication. Addison-Wesley Publishing Company, 1995. 245 p.

7. Torriery D. Principles of spread-spectrum communication systems. Springer, 2005. 444 p.

8. Ramovic A.S. The modification of WCDMA capacity equation // 16th Telecommunication forum TELFOR’2008. Belgrade, 25-27 November 2008. P. 266-269.

9. Guo L., Zhang J., Maple G. Coverage and capacity calculation for 3G mobile network planning // Department of Computing and Information Systems University of Luton. Luton, U.K., 2003. 5 p. URL: http://www.irproje.com/media/userfiles/610023.pdf (дата обращение 01.09.2014).

10. Ifeagwu E.N., Ekeh J, Ohaneme C.O., and Okezie C. Evaluation of spectral efficiency, system capacity and interference effects on CDMA communication system // International Journal of Advanced Computer Science and Applications, vol. 3, No.6, 2012. P. 20-25.

11. Elechi P., Biebuma J.J., Elagauma P. Estimating CDMA capacity and performance in mobile network. A statistical approach // International Journal of Engineering and Technology, vol. 3, No. 1, January 2013. P. 34-41.

12. Akl R., Parvez A., and Nguyen S. Effects of interference on capacity in multi-cell CDMA networks // Systemics, Cybernetics and Informatics, vol. 3, 2005, No 1. P. 94-100.

13. Кравченко А.Ю. Оценка ёмкости системы CDMA c учётом нестабильности опорных сигналов // Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникации». - Новосибирск: СибГУТИ, 1999. С.77-78.

14. Клюквина Н.В. Анализ влияния погрешностей опорных сигналов на ёмкость систем CDMA// Российская научно-техническая конференция «Информатика и проблемы телекоммуникации». - Новосибирск: СибГУТИ, 2000 С. 225-227.