移动通信论文59992

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1、WCDMA系统上行链路功率控制课程：移动通信班级：网络0901姓名：张静（2009111295）刘燕（2009111294）张洁（2009111293）指导老师：郜林内容摘要本文主要对WCDMA系统的功率控制问题进行了研究，在阅读了大量书籍和资料的基础上，讨论了3G移动通信关键技术中的功率控制技术。在CDMA系统中，由于存在着“多址干扰”、“远近效应”、“阴影效应”而使得通信质量劣化，最终导致通信系统容量下降，从而引入功率控制技术来有效地解决这些问题。通过采用功率控制技术，一方面削弱了干扰的影响，另一方面使移动台的发射功率控制在满足信噪比要求的最低电平，既节约了发射功率，又减小了对其他用户

2、的干扰，从而提高了系统的容量。关键词：WCDMA；SIR；系统容量；物理信道；功率控制根据移动通信基础知识，我们知道WCDMA技术采用相互正交的伪随机码来区分用户，码分多址技术在同一频段建立多个码分信道，虽然伪随机码具有良好的自相关和互相关特性，但是由于使用相同的频率和时隙，无法避免其它信道对特定信道的干扰，这种干扰称为多址干扰，也指系统内移动用户的相互干扰，通话的用户越多，相互间的干扰越大，解调器输入端的信噪比越低，所以WCDMA系统是干扰受限系统。如果多址干扰大到一定的程度，系统就不能正常工作，这将限制同时通话的用户数量，即系统容量。为了实现WCDMA最大信道容量，需要降低其他信道的干

3、扰和增强每个信道的抗干扰能力。功率控制的目的是确保发射机输出合适的发射功率，使得到达接收端的信号强度大致相同，尽量降低对其他信道的干扰，进而提高系统容量，同时手机还能省电。 在WCDMA系统中存在所谓的“远近效应”和“边缘问题”。远近效应（见图1）即指在上行链路中，如果小区内所有终端的发射功率相等，而各终端与基站的距离是不同的，由于传播路径不同，路径损耗会大幅度的变化，导致基站接收距离较近终端的信号强，接受远距离终端的信号弱（远近效应仅存在于上行链路，而在下行链路中不存在）。而边缘问题是指在WCDMA蜂窝移动通信系统中，移动终端进入小区边缘地区时，接收到其他小区的干扰大大增强，尤其是移动终

4、端在此地区慢移动时，由于深度瑞利衰落的影响，差错编码和交织编码等抗衰落措施不能有效地消除其他小区信号对它的干扰。总的来说，我们引入功率控制的目的就是在保证用户质量的前提下，使UE的发射功率尽可能的小，这样才能减小系统内的相互干扰，使系统容量最大化。对于WCDMA功率控制这项关键技术一般用于Uu接口协议结构的物理层，相对应的信道，即物理信道，可将其分为上行物理行道和下行物理信道（在此着重对上行物理信道进行详尽的描述）。上行物理信道包括上行专用物理信道（上行专用物理数据信道DPDCH和上行专用物理控制信道DPCCH）和上行公共物理信道（随机接入信道PRACH和物理公共分组信道PCPCH）。下面

5、我们通过通信的过程来谈论功率控制技术在各个信道上的具体应用。 首先，当UE进行呼叫时，必须先正确的接入网络，即进入随机接入阶段，在这个初始化过程中，我们要在RACH（随机接入信道）上采用开环功率控制来提供UE的初始发射功率。根据用户接收功率与发射功率之积为常数的原则，先行测量接收功率的大小，并由此确定发射功率的大小，即确定了UE的初始发射功率，随后，UE发送第一个前导，如果在规定的时间内没有得到基站的应答信息，则加大发射功率，发送第二个前导，如果在规定时间内还没有得到基站的应答信息，UE会再加大发射功率，这个过程重复下去，通过一点一点的增加来尝试，直到收到基站的应答或者到达设定的最多尝试次

6、数为止。此刻对应的物理信道PRACH（物理随机接入信道）上发送的是来自UE的控制信息和少量分组数据。RACH上的功率控制技术可以有助于提高WCDMA终端的随机接入的成功率，提高WCDMA系统的服务质量。但缺点是只能提供初始发射功率粗略的估计，通常能在±9dB的精度范围内。接入业务信道后，闭环功率控制（见图2）也要开始了，即根据接收端接受的效果来动态调节发射端功率的大小，接收端觉得效果不好，可以要求发射端提高功率，如果接收端觉得功率过强，也可以要求发射端降低功率，以免浪费资源。闭环功率控制由接收端和发送端共同完成，通过反馈控制环路，来进行判断、比较、发送命令等，此过程对应的物理信道为DPDC

7、H和DPCCH。DPDCH为上行专用物理数据信道，是基本业务的承载信道，用于UE在通信过程中传送语音、数据，DPCCH为上行专用物理控制信道，传输发射功率控制指令(TPC)，反馈信息(FBI)等，每个无线链路中只有一个DPCCH。闭环功率控制又可以分为内环功控和外环功控。内环功控（见图3）能使基站根据收到的SIR与期望值，即目标SIR比较，发出让UE提高或降低功率的命令（TPC），最终使基站接收到的上行信噪比收敛于目标信