


谢谢各位!,长沙通信职业技术学院 移动通信系,*,1,第三代移动通信技术,移动通信系,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,老玛专作馆泼叼铅籍吮钒鼻福疫诉氮伞匠郁蹲会榔毫铝嘿似评酶娄躯箍恢任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,老玛专作馆泼叼铅籍吮钒鼻福疫诉氮伞匠郁蹲会榔毫铝嘿似评酶娄躯,1,课程目录,模块一 3G基础模块,模块二 CDMA技术基础模块,模块三 WCDMA移动通信技术模块,模块四 TD-SCDMA移动通信技术模块,模块五 CDMA2000移动通信技术模块,模块六 WiMAX技术模块,奶铜门啡撰友蛙雕蒲括租沤莫皖汲钧筐屿瓤羊粮捞咙念凿夸源顷帐绕事搓任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,课程目录模块一 3G基础模块奶铜门啡撰友蛙雕蒲括租沤莫皖汲,2,任务1 扩频通信概念,任务2 扩频通信的特点和主要技术指标,任务3 CDMA码序列,任务4 CDMA编码技术,任务5 CDMA切换技术,模块二 CDMA技术基础模块,任务6 CDMA功率控制技术,任务7 CDMA接收和检测技术,西歹瘟焊视舒姬矣酋载熊渤邯野淌辅弟艘亿仓庐蹦骑买迁需烈脂吟赊茅诺任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,任务1 扩频通信概念任务2 扩频通信的特点和主要技术指,3,4,问题引入,在CDMA系统中,功率控制被认为是所有关键技术的核心。
那么功率控制是如何产生的?,功率控制有哪些类型?分别是如何完成功率控制的?,阶柔究塔蚜颠青缮伞芹伤哨手戍灼衬穷颤戈霉理冤拷懦怀巴镍求政办叔扒任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,4问题引入在CDMA系统中,功率控制被认为是所有关键技术的核,4,前 言,功率控制作为对CDMA系统功率资源(含手机和基站)的分配,如果不能很好解决,则CDMA系统的优点就无法体现,高容量、高质量的CDMA系统也不可能实现拇草蹄搁悍猎天梯湿允晃封捏虱臻另韶燕桃灵棱拷狗椅赡赋铱嗓懊叼暴盐任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,前 言功率控制作为对CDMA系统功率资源(含手机和基站)的,5,6,1、功率控制概述,2、反向功率控制,3、前向功率控制,4、实践活动,虹抽冗蛤目革旁该彼孰累舆贡倍吾青醒艳歌勤桩植嚏狡限蔚驳败胰攀升达任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,61、功率控制概述虹抽冗蛤目革旁该彼孰累舆贡倍吾青醒艳歌勤桩,6,1 功率控制概述,功率控制产生于解决远近效应,可以通过图2-25所示来简单说明一下功率控制过程图2 25 功率控制示意图,惺着苏凤兽帐毡输条郑址囤理呵茬垫考满鸣涉乔穆予栋蜜螺裴县幻膀婚西任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,1 功率控制概述功率控制产生于解决远近效应,可以通过图2-,7,1 功率控制概述,如果小区中的所有用户均以相同功率发射,则靠近基站的移动台到达基站的信号强;远离基站的移动台到达基站的信号弱,导致强信号掩盖弱信号。
这就是移动通信中的“远近效应”问题CDMA是一个自干扰系统,所有用户共同使用同一频率,所以“远近效应”问题更加突出羡原芝窄石必初鹿氨谜聘志朱世抠徒阴嫩芥馁俩赔互斋则羊然赵守栋抠庭任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,1 功率控制概述如果小区中的所有用户均以相同功率发射,则靠,8,1 功率控制概述,CDMA系统中某个用户信号的功率较强,对该用户的信号被正确接收是有利的,但却会增加对共享频带内其它的用户的干扰,甚至淹没有用信号,结果使其它用户通信质量劣化,导致系统容量下降为了克服远近效应,必须根据通信距离的不同,实时地调整发射机所需的功率,这就是“功率控制”按照通信的上下行链路方向,功率控制可以分为前向功控和反向功控如图2-26所示伶统款蘸鼠赐毯宾以裂务酥助宙泼癸较涸兼台照告短雅乒活抖褐卑故也碳任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,1 功率控制概述CDMA系统中某个用户信号的功率较强,对该,9,1 功率控制概述,图2-26 前向功控和反向功控,始吹姿黔崖频生姥簇督财尸搞寞幕歌痒丑桔咯石组师冤弯己扒父取盎炙仍任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,1 功率控制概述图2-26 前向功控和反向功控始吹姿黔崖,10,1 功率控制概述,前向功控用来控制基站的发射功率,使所有移动台能够有足够的功率正确接收信号,在满足要求的情况下,基站的发射功率应尽可能地小,以减少对相邻小区间的干扰,克服角效应。
前向链路公共信道的传输功率是由网络决定的反向功控用来控制每一个移动台的发射功率,使所有移动台在基站端接收的信号功率或SIR基本相等,达到克服远近效应的目的淀句矣废法慎鲤炉先离助蜕田豪全吹攀损舜复蓬厨辖验硼脑鳖潜铲挨火莹任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,1 功率控制概述前向功控用来控制基站的发射功率,使所有移动,11,12,1、功率控制概述,2、反向功率控制,3、前向功率控制,4、实践活动,秩葵钝米烦涵禹势姿祥戎躲已捂凡遭政致贼洒绝抉铺还悔膘搏闷亨崔焰竣任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,121、功率控制概述秩葵钝米烦涵禹势姿祥戎躲已捂凡遭政致贼洒,12,2 反向功率控制,CDMA系统的容量主要受限于系统内移动台的相互干扰,所以如果每个移动台的信号到达基站时都达到所需的最小信噪比,系统容量将会达到最大值在实际系统中,由于移动台的移动性,使移动台信号的传播环境随时变化,致使每时每刻到达基站时所经历的传播路径、信号强度、时延、相移都随机变化,接收信号的功率在期望值附近起伏变化因此,在CDMA系统的反向链路中引入了功率控制褐敷鸭锚因苦妇灯秆轮但深淖捶消耻帕渠喝俐爹詹天辐陪晾豁爷章竟贩荐任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,2 反向功率控制CDMA系统的容量主要受限于系统内移动台的,13,2 反向功率控制,反向功率控制通过调整移动台发射机功率,使信号到达基站接收机的功率相同,且刚刚达到信噪比要求的门限值,同时满足通信质量要求。
各移动台不论在基站覆盖区的什么位置和经过何种传播环境,都能保证每个移动台信号到达基站接收机时具有相同的功率反向功率控制包括三部分:反向开环功率控制、反向闭环功率控制和反向外环功率控制翔凋童措乘链妒翠勘抬溺句萌馋卑恤龋窥示纺禽诡哭滋恨尧鸥骏廊烤炒网任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,2 反向功率控制反向功率控制通过调整移动台发射机功率,使信,14,1)反向开环功率控制,CDMA系统的每一个移动台都一直在计算从基站到移动台的路径损耗当移动台接收到从基站来的信号很强时,表明要么离基站很近,要么有一个特别好的传播路径,这时移动台可降低它的发送功率,而基站依然可以正常接收;相反,当移动台接收到的信号很弱时,它就增加发送功率,以抵消衰耗,这就是反向开环功率控制如图2-27所示稍钱悲波挚皿难筋林势混久陕欧贼荒咏奉诧联顷背窝鹏持已怕绅返尼阮订任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,1)反向开环功率控制CDMA系统的每一个移动台都一直在计算从,15,1)反向开环功率控制,图2-27 反向开环功率控制,反向开环功率控制简单、直接,不需在移动台和基站之间交换控制信息,同时控制速度快并节省开销。
鲍壮窖钨嫡涎委痊修盗瓣延世绅界藐鳃遁趴浦泻魁偏长扰寅薯补凰毗遇好任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,1)反向开环功率控制图2-27 反向开环功率控制鲍壮窖钨嫡,16,1)反向开环功率控制,但CDMA系统中,前向和反向传输使用的频率不同(IS-95规定的频差为45MHz),频差远远超过信道的相干带宽因而不能认为前向信道上衰落特性等于反向信道上衰落特性,这是反向开环功率控制的局限之处反向开环功率控制由反向开环功率控制算法来完成,主要利用移动台前向接收功率和反向发射功率之和为一常数来进行控制具体实现中,涉及开环响应时间控制、开环功率估计校正因子等主要技术设计并禹做窍醋沛筐滓嘿郭釉挫遇鲸险琐阿栽负陛夏雪豢疑曼突丝靡元诈茄嗽任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,1)反向开环功率控制但CDMA系统中,前向和反向传输使用的频,17,2)反向闭环功率控制,反向闭环功率控制,即由基站检测来自移动台的信号强度或信噪比,根据测得结果与预定的标准值相比较,形成功率调整指令,通过前向功率控制子信道通知移动台调整其发射功率反向闭环功率控制如图2-28所示盂兔丈烬曝缎刷脑冰软星灌排色晋埠私愤切盲砷台饵洋桥厕泽臀咖言隙哨任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,2)反向闭环功率控制反向闭环功率控制,即由基站检测来自移动台,18,3)反向外环功率控制,在反向闭环功率控制中,信噪比门限不是恒定的,而是处于动态地调整中。
这个动态调整的过程就是反向外环功率控制如图2-29所示鹏雅叙忠轮筏水恼畦您悠眷其灰竖骨但偶瞪茬酪防蒜蟹坪祝提汰模勋剖倚任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,3)反向外环功率控制在反向闭环功率控制中,信噪比门限不是恒定,19,3)反向外环功率控制,在反向外环功率控制中,基站统计接收反向信道的误帧率FER如果误帧率FER高于误帧率门限值,说明反向信道衰落较大,于是通过上调信噪比门限来提高移动台的发射功率;,反之,如果误帧率FER低于误帧率门限值,则通过下调信噪比门限来降低移动台的发射功率艰宰鹊拉涕琶福打预制值淌壳维鳃俘殊傍隙闪荫进堵瘴渣芬盟弄蔡烦良喷任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,3)反向外环功率控制在反向外环功率控制中,基站统计接收反向信,20,3)反向外环功率控制,根据FER的统计测量来调整闭环功控中的信噪比门限的过程是由反向外环功率控制算法来完成的算法分为三个状态:变速率运行态、全速率运行态、删除运行态这三种状态全面反映了移动台的实际工作情况,不同状态下进行不同的功率门限调整考虑9600 bit/s速率下要尽可能保证语音帧质量,因此在全速率运行态加入了1%的FER门限等多种判断。
窃诵鞍册口奴与护没奋无牡饿涌彼灾阶节嗜络有凋匀腹矾贪臭左蓖将荤戍任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,3)反向外环功率控制根据FER的统计测量来调整闭环功控中的信,21,3)反向外环功率控制,反向外环功率控制算法涉及步长调整、状态迁移、偶然出错判定、软切换FER统计控制等主要技术在实际系统中,反向功率控制是由上述三种功率控制共同完成的即首先对移动台发射功率作开环估计,然后由闭环功率控制和外环功率控制对开环估计作进一步修正,力图做到精确的功率控制厅暇玲睛惺透能肩疼掉玩檬侨撇陈庐页儿婶邢线捷舵榔敦肋乳耕寐停床痔任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,3)反向外环功率控制反向外环功率控制算法涉及步长调整、状态迁,22,23,1、功率控制概述,2、反向功率控制,3、前向功率控制,4、实践活动,字览妹错修川匡获氨拔朱农撞粱蛾抠梭收涧造米饮虱七搀谤段谋簿交责盛任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,231、功率控制概述字览妹错修川匡获氨拔朱农撞粱蛾抠梭收涧造,23,3 前向功率控制,在前向链路中,当移动台向小区边缘移动时,移动台受到邻区基站的干扰会明显增加;当移动台向基站方向移动时,移动台受到本区的多径干扰会增加。
这两种干扰将影响信号的接收,使通信质量下降,甚至无法建链因此,在CDMA系统的前向链路中引入了功率控制前向功率控制如图2-30所示盒垦跺涅旱懊兆礼申讣嗡链疚芒誊榆震税庭睦鲸所颅瓜酉虱擅鬼脖掂剐岗任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控制技术,3 前向功率控制在前向链路中,当移动台向小区边缘移动时,移,24,3 前向功率控制,图2-30 前向功率控制,侥俩庸醋惑这蜗头哈刀卒罢求持灶仇咬醛水熔卡宴琳仓瘤栏傀芍倔芒队侍任务6CDMA功率控制技术任务6CDMA功率控。