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随着移动通信技术日新月异的发展,系统已经能够为高速和低速移动用户提供话音、数据、会议电视及多媒体等多种业务。第三代移动通信系统(3G)与前两代通信系统相比,具有更大的系统容量、更好的通信质量以及更高的频带利用率。
第三代移动通信系统的关键技术有很多,如智能天线、切换技术、多用户检测,空时码等。其中,功率控制问题就是这些关键问题中的一个。由于每个移动台都可以使用相同的频段,所以“远近效应”和“拐角效应”在CDMA系统中显得尤其突出。为了减轻“远近效应”和“拐角效应”,提高系统容量和网络质量,实行有效的功率控制是非常重要的。因此,本文的重点也放在了对基于质量的功率控制算法的研究上。
本文首先对移动通信的发展和主要通信系统的框架进行了简单的阐述,然后对一般功率控制方法进行了比较和分析。
接下来,本文重点描述了GPRS网络中基于质量的功率控制算法。通用分组无线业务GPRS是覆盖于GSM移动通信网之上的分组交换数据网络(2.5G)。本文先提出了一种基于载干比C/I的下行功率控制算法。在此基础上,根据载干比C/I与误码率BER的函数关系,提出一种基于误码率的下行功率控制算法。最后,通过使用基于MLD平台设计的仿真软件,分析比较了这两种算法对系统性能的改善随后,本文以WCDMA系统为例对第三代通信系统中基于质量的功率控制算法进行了研究。在WCDMA系统中,实现高精度的快速闭环功率控制的基础是内环C/I的精确测量。由此,基于3GPP协议,本文提出了一种新的内环C/I测量的方法,在原理和性能上与其他测量方法进行了比较,通过仿真证明了新方法测量性能的优越性。
另外,针对采用专用控制信道的WCDMA系统的上行链路,本文直接利用控制信道的导频符号进行C/I测量的闭环功率控制,并通过仿真对链路的性能进行分析。仿真结果表明由于编码交织及功率控制的共同作用,在链路达到一定误码率时所需的载干比随着信道衰落的增加而增加缓慢,最佳的功率控制步长取决于信道衰落速率。
本文共分八章:
第一章介绍了移动通信的发展过程,重点描述了三种3G系统:WCDMA,CDMA2000和TD-SCDMA;
第二章主要介绍了主要通信系统的组成结构,探讨了3G中的关键问题以及对应的关键技术;
第三章主要是介绍了目前普遍使用的一些功率控制的准则以及
功率控制问题的分类;
第四章先提出了GPRS网络中一种基于载干比C/I的下行功率控制算法。在此基础上,根据载干比C/I:与误码率BER 的函数关系,提出一种基于误码率的下行功率控制算法;
第五章提出了在WCDMA系统中使用的一种新的内环C/I。测量的方法,在原理和性能上与其他测量方法进行了比较;
第六章提出了在WCDMA系统中直接利用控制信道的导频符号进行C/I测量的闭环功率控制;
第七章介绍了系统仿真的概念以及在ML Designer和OPNET仿真平台上对功率控制的模拟。
第八章总结了前文所做的研究并对通信发展的未来进行了展望。