功率控制技术.docx

功率控制技术（7人）阐述功率控制在移动通信系统中的作用，总结并阐述功率控制的类型、实现原理、以及在移动作者列表（按项目排列）序号学号姓名在设计中承担的任务成绩备注200809460廖鹏整理、画图组长王源找资料项目1负责人李飞找资料廖鹏满达拉找资料200809444阎学军整理、画图200809447刘旭升整理杨佳伟找资料项目2负责人项目2成员项目3负责人项目3成员指导教师签字：年月日功率控制技术1概述1.1 CDMA系统功率控制技术功率控制（power control）技术用于动态地调整发射机的发射功率，它是CDMA系统的关键技术之一，精确和稳定的功率控制对于提高CDMA系统的容量和保证服务质量有着至关重要的作用。CDMA系统是一个自干扰系统，CDMA系统中的用户在同样的频率和时间上发送信号，不同的用户采用不同的扩频码来区分。由于扩频码之间的互相关性不为零，使得每个用户的信号都成为其他用户的干扰，即多址干扰。同时CDMA系统是一个干扰受限系统，即干扰对系统的容量直接影响。当干扰达到一定程度后，每个用户都无法正确解调自己的信号，此时系统的容量也达到了极限。因此，如何克服和降低多址干扰就成为CDMA系统中的主要问题之一。通过功率控制，使发射功率尽可能的小，从而有效地限制多址干扰。由于用户的移动性，不同的移动台和基站之间的距离是不同的。而在无线通信系统中，信号的强度随传输距离而成指数衰减。因此，在反向链路上，如果所有的移动台的功率发射都相同，则离基站近的移动台的接受信号强，离基站远的移动台的接收信号弱。这样就会产生以强压若的现象，即远处用户的信号会被近处用户的信号淹没，以至于不能正确解调，这种现象称为“远近效应”。为了克服这种现象，对移动台的发射功率进行调整时非常有必要的，使得基站接收到的所有移动台的信号功率基本相等。在前向链路上，同一基站所有的信道经历的无线环境是相同的，因次不存在远近效应。前向链路中的干扰主要来自于其它基站的前向信号和服务基站内其他用户的前向信号，尽管不存在远近效应，但是当移动台位于相邻小区的交界处时，收到的服务基站的有用信号很低，同时还会收到相邻小区基站的较强干扰。如果要保证各个移动台的通信质量，则在小区边缘的移动台比距离基站近的移动台需要更高的功率。因此，仍需要对前向功率进行一定的控制，以降低干扰，保证通信质量。在CDMA系统中，采用功率控制是非常有必要的，它也是CDMA走向实用化的核心技术之一。功率控制在对接受信号的能量或信噪比进行评估的基础上，适时补偿无线信道的衰落，来不断的调整发射信号的功率，从而保证一定的通信质量，又降低对其他用户的干扰，保证系统容量。功率控制的核心目的是在保证一定通信质量的前提下，尽可能降低发射功率，以降低干扰，减少功耗。1.2 TD-SCDMA系统功率控制技术TD-SCMA系统是一个干扰受限系统，由于“远近效应”，系统的容量主要受限于系统内各移动台和基站间的干扰，因而，若每个移动台的信号到达基站时都能达到保证通信质量所需的最小信噪比并且保持系统同步，TD-SCDMA系统的容量将会达到最大。功率控制就是为了克服“远近效应”而采取的一项措施。它是在对接收机端的信号强度或信噪比等指标进行评估的基础上，适时改变发射功率来补偿无线信道中的路径损耗和衰落，从而既维持了信道的质量，又不会对同一无线资源中其他用户产生额外的干扰。另外，功率控制使得发射机功率减小，从而延长电池是使用的时间。功率控制算法通常从两个层次进行分析和研究。若从全局的层次上进行分析，则假定内环功率控制速率足够快，能够从理想地跟上信道变化，因此信道增益在一次功率控制达到稳定状态前是恒定的。从这个角度看功率控制问题，着重考虑的问题包括容量、全局稳定性和系统负荷，以及全局控制问题是否有解，即是否能够满足所有用户的性能要求（SIR）。若从局部的层次上进行分析链路通信的目标SIR值假定不变，并且满足所有用户要求。从这个角度考虑问题，则局部功率控制算法收敛性质和收敛速度，即快速跟上信道变化能力，是功率控制算法研究的重点。1.3 WCDMA系统功率控制技术功率控制是WCDMA系统的关键技术之一。由于远近效应和自干扰问题，功率控制是否有效直接决定了WCDMA系统是否可用，并且很大程度上决定了WCDMA系统性能的优劣，对于系统容量、覆盖、业务的QoS（系统服务质量）都有重要影响。功率控制的作用首先是提高单用户的发射功率以改善该用户的服务质量，但由于远近效应和自干扰的问题，提高单用户发射功率会影响其他用户的服务质量，所以功率控制在WCDMA系统中呈现出矛盾的两个方面。　　WCDMA系统采用宽带扩频技术，所有信号共享相同频谱，每个移动台的信号能量被分配在整个频带范围内，这样移动台的信号能量对其他移动台来说就成为宽带噪声。由于在无线电环境中存在阴影、