Utjecaj šuma interferencije na izbor kodova za prijenos u mobilnim sustavima s proširenim spektrom : doktorska disertacija - Afrić, Winton; Zovko-Cihlar, Branka (Zagreb : W. Afrić ;Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2003)
temelji na kodnoj podjeli među korisnicima, prijenos možemo ostvariti s jednim kodom uz smanjenje stupnja kodnog raspršenja ili s više kodova bez smanjenja ili uz djelomično smanjenje stupnja kodnog raspršenja. Pri tome kriterij koji je u ovoj disertaciji uzet kao odlučujući u izboru načina rada je; Maksimalno mogući broj aktivnih korisnika u ćeliji sustava bez degradacije kvalitete najzahtjevnije usluge.
Broj aktivnih korisnika mobilnog komunikacijskog sustava DS-CDMA dominantno je ograničen interferencijskim uvjetima koji vladaju u njemu. Zbog toga je u disertaciji temeljno istražen šum interferencije.
Razmatranje interferencijskih uvjeta kod višećelijskog mobilnog komunikacijskog sustava, za različite načine organizacije rada unutar ćelije te za uzlazni i silazni smjer prijenosa, sprovedeno je vlastitim matematskim statističkim pristupom autora.
Uz pretpostavku jednolike gustoće aktivnih mobilnih korisnika na površini ćelije sproveden je izračun šuma interferencije. Rezultati koji su ovim pristupom dobiveni za uzlazni smjer prijenosa uspoređeni su sa rezultatima drugih autora. Rezultati drugih autora ostvareni su uz iste polazne pretpostavke drugačijim matematskim pristupom. Poredba je pokazala potpuno poklapanje u fizikalnoj zakonitosti i veliku podudarnost u numerički iskazanim vrijednostima. Statistička metoda omogućila je da se interferencijski čimbenici odrede u uzlaznom i silaznom smjeru prijenosa.
Izračunom šuma interferencije definiran je interferencijski korekcijski faktor za uzlazni i silazni smjer prijenosa. U ovoj disertaciji interferencijski korekcijski faktor definiran je kao odnos primljene snage interferencijskog šuma iz okružujućih ćelija naspram ukupne primljene snage iz promatrane ćelije. Ovako definirani interferencijski korekcijski faktor omogućio izravni izračun faktora smanjenja broja mogućih aktivnih korisnika na površini ćelije sustava.
Izračun interferencijskih veličina za uzlazni i silazni smjer prijenosa, statističkom metodom omogućio je potpuni uvid u interferencijske uvjete na višećelijskom mobilnom komunikacijskom sustavu.
Proračun interferencijskih veličina sproveden je za različite organizacije rada u ćeliji što je omogućilo izračun broja maksimalno mogućih aktivnih mobilnih korisnika na površini ćelije. Postavljene su matematske jednadžbe koje opisuju broj mogućih aktivnih korisnika ili kodova na površini ćelije ako se za prijenos multimedijske usluge koristi jednokodni rad i ako se koristi višekodni rad bez umanjenja ili s djelomičnim umanjenjem stupnja kodnog raspršenja. Navedene matematske jednadžbe broja mogućih aktivnih korisnika ili kodova postavljene su za ćelije sa neusmjerenim, sektorskim i pametnim antenama.
Sve krivulje koje opisuju broj preostalih korisnika za jednokodni i višekodni rad promatranog korisnika sijeku se u jednoj točki. Ta točka u disertaciji je nazvana točkom sjecišta. Određeno je o kojim parametrima signala i osobinama sustava ovisi točka sjecišta i koje je njeno značenje u ukupnom intervalu rada sustava.
Na osnovu sprovedene analize definirana je opća zakonitost rada višećelijskog DS-CDMA sustava. Ova zakonitost iskazuje da li signal definiranih osobina može biti prenijet preko mobilnog komunikacijskog sustava danih karakteristika.
Na samom kraju disertacije navedeni su čimbenici koji utječu na izbor načina rada i definirani su odnosi među njima.
n multimedia transmission there are some services that require higher transmission rate. These services can be
transmitted via communication channel in two different ways. The first way is single code with transmission. It is
established with code spread degree reduction. The second way is multi code transmission. It is established in the
mode that total bit sequence of increased speed is split up into parallel sequences of basic speed. Every sequence of
basic speed is transmitted with individual code without code spread degree reduction.
The most important criteria when choosing operating mode is maximal possible number of active users in the system cell
without quality degradation of the most demanding service. The number of active mobile communication system users
DS-CDMA is limited by interference conditions within a system. Thus, interference conditions have been investigated
detailed.
Interference condition consideration of multi cell mobile communication system for different operating modes within a
cell for uplink and down link transmission direction has been carried out by mathematical statistical approach.
With the assumption of the uniform active mobile user density on the cell surface a calculation of interference conditions
has been performed. Achieved results obtained by using this approach for the uplink transmission have been compared to
results obtained by some other authors. The other author results have been obtained using different mathematical approach
with the same starting assumptions. Comparison has showed complete close up in the physical legitimacy and great
coincidence in numerically showed values. Statistical method has enabled determination of interference factors in the
uplink and downlink transmission direction.
For the purpose of calculation of interference conditions, interference calculation correction factor for the uplink and
downlink transmission direction has been defined. Definition of interference correction factor is different comparing to
some other authors definitions. Other authors define interference correction factor as the ratio of received interference
power against generated interference power in the observed cell. In this disertation the interference correction factor
has been defined as the ratio of received surrounding interference power against received power from the observed cell.
Stated difference in definition has been done because of several reasons. The first reason is that this definition of
strength has enabled its better application in equations for calculation of signal noise ratio on the receiver entrance.
The second reason is that such definition of interference correction factor has enabled direct calculation of reduction
factor of number of possible active user on the cell system surface. The reduction factor presents reduction of possible
number of active users on the cell system surface. This reduction can be described as relative drop of number of users
which happens when isolated system is fitted into multi cell structure. The reduction factor in the physical sense
represents the power ratio which would be on the receiver entrance when system is isolated against the power which should
be on the receiver entrance when the observed cell is fitted into multi cell system.
Calculation of interference conditions for the uplink and downlink transmission direction by using statistical method has
enabled complete understanding of interference conditions on multi cell mobile communication system.
Calculation of interference values has been performed for different cell working modes what has enabled calculation of
maximal possible number of active mobile users on the cell surface. Mathematical equations, those describe possible
active mobile user number or codes on the cell surface if a single mode or multi mode without reduction or partly
dispersion code reduction, have been set up. Those mathematical equations of possible active user number or codes are
set up for cells with no-directivity, sector or intelligent antennas.
All curves that describe number of remaining users for single code or multi code working mode have intersection into
one point. This point is called intersection point. It has been determined on which signal and system parameters depends
intersection point.
Based on performed analysis a general low of multi cell DS-CDMA system has been defined. This low shows if the signal of
certain characteristic can be transmitted using mobile communication channel.
The end of disertation explains factors that affects on choosing of working method and defines relations between them.