在這一節中,吾人利用電腦模擬多用戶之 AMC DS-CDMA 系統,
該系統參數如表 3-2 所示。模擬目的在於比較多用戶 AMC DS- CDMA 系統對於系統資源的分配及利用是否達到最佳化。
表 3-2:多用戶 AMC DS-CDMA 系統參數
系統參數 數值
編碼率及 調變階數
BPSK 1/2, QPSK 1/2, QPSK 3/4, 16QAM 2/3, 64QAM 1/2, 64QAM 3/4
展頻長度 16
用戶個數 16
通道 Ricean
圖 3-9 是該系統的訊雜比與BER關係圖,模擬圖中的訊雜比是所 有用戶通道的訊雜比的平均值。如圖 3-9 所示,AMC系統會根據各用 戶通道不同的訊雜比決定選取模組,其可以有效地將BER維持在 10-4 左右。
-5 0 5 10 15 20 25 10-5
10-4 10-3
SNR
BER
圖 3-9:訊雜比與 BER 關係圖
圖 3-10 是在不同訊雜比的情況下每一種模組的使用機率,如圖 3-10 所示在訊雜比低時為了維持系統所要求的 BER,調變階數及編 碼率低的模組有較大的被選用機率,甚至在訊雜比過低時系統將選擇 不傳送資料,因為在此通道環境下即使選用最低調變階數及編碼率的 模組(如 BPSK 1/2)仍無法達到系統所要求的 BER。隨著平均訊雜比的 增加調變階數及編碼率高的模組被選用的機率也逐漸增加。另一方 面,當平均訊雜比高時,表示大部分使用戶通道的通道狀況都很好,
使得系統不需要分配給這些使用戶通道太多能量就可確保用戶可以 選用最高調變階數及編碼率的模組(如 64QAM 3/4),因此系統有更多 的能量可分配給通道狀況不好的副通道,使得這些用戶可以選用頻譜 效率較好的模組,增加系統整體的傳輸率。
-5 0 5 10 15 20 25
Transmit Mode Selection Probability
64QAM 3/4 64QAM 1/2 16QAM 2/3 QPSK 3/4 QPSK 1/2 BPSK 1/2 No Tx
圖 3-10:各模組被選取的機率與訊雜比關係圖
圖 3-11 是表示系統依據每個用戶通道的通道狀況選擇模組並分 配好能量後未被使用的能量與系統總能量的比率(Unutilized Power Ratio)。如圖 3-11 所示在訊雜比低時,大部分用戶的通道狀況都不好,
所以選擇不傳送資料。隨著平均訊雜比增加,系統可以選擇的模組變 多,大部分的能量都會被分配到用戶通道上,所以剩餘能量就不多。
但當訊雜比大於 18 dB,大部分的用戶都不需要太多能量就可以選用 最高頻譜效率的模組(64QAM 3/4),也會有剩餘能量出現,這與訊雜 比低時所出現的剩餘能量不同。
-5 0 5 10 15 20 25 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Unutilized Power Ratio
SNR
圖 3-11:未被使用能量及系統總能量的比率與訊雜比關係圖
圖 3-12 與 圖 3-13 是 AMC DS-CDMA 系 統 但 不 具 Power Efficientizing及Power Tightness方法的效能,同樣的AMC仍然可以將 系統的BER維持在 10-4左右,但系統能量的使用率卻不同,比較圖 3-11 與 3-13,可以發現具有Power Efficientizing及Power Tightness功能之系 統 其 Unutilized Power Ratio 可 降 低 約 20% 左 右 , 即 使 用 Power Efficientizing及Power Tightness技術可將系統的能量做最好的分配。反 之,缺少了Power Efficientizing及Power Tightness功能的系統不能將各 用戶通道的多餘能量收集後再利用,藉以提高系統整體的傳輸率,造 成能量浪費。
-5 0 5 10 15 20 25 10-5
10-4 10-3
SNR
BER
圖 3-12:訊雜比與 BER 關係圖(without Power Efficientizing 及 Power Tightness)
-5 0 5 10 15 20 25
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
SNR
Unutilized Power Ratio
圖 3-13:未被使用能量及系統總能量的比率與訊雜比關係圖 (without Power Efficientizing 及 Power Tightness)