宽带无线通信系统中的功率控制技术.研究

《宽带无线通信系统中的功率控制技术.研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、重庆大学硕士学位论文1绪论1绪论1．1无线城域网发展与研究现状无线城域网(WMAN)技术指的是无线通信网络覆盖范围大于无线局域网的一种无线通信技术，无线城域网是为解决带宽接入“最后一英里”问题而专门设计的。无线城域网的推出是为了满足日益增长的宽带无线接入(BWA，BroadbandWirelessAccess)市场需求。虽然IEEE802．11技术一直与许多其他专有技术一起被用于BWA，但是当其用于室外时，在带宽和用户数方面将受到限制，同时还存在着通信距离等其他一些问题。基于上述情况，IEEE制

2、定了一种新的、更复杂的全球标准，这个标准能同时解决物理层环境和QoS两方面的问题，以满足BWA和“最后一英里”介入市场的需要。有了这样一个全球标准，就能使通信公司和服务提供商通过建设心得无线城域网来为目前仍然缺少宽带服务的企业与住宅提供服务。这个标准化组织就是IEEE802．16，同时业界也成立了类似于Wi．Fi联盟的WiMAX论坛【1】【2】。WiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，微波接入全球互操作性)用于推广基于IEEE802．1

3、6和ETSIHIPERMAN协议的无线宽带接入设备，目的是确保不同无线宽带接入设备之间的兼容性和互操作性。WiMAX的技术优势可以简要概括为以下几点【ll：①传输距离远，WiMAX的无线信号传输距离最远可达50km，是WLAN(无线局域网)所不能比拟的，其网络覆盖面积是3G基站的10倍，只要建设少数基站就能实现全覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。②接入速率高，WiMAX所能提供的最高接入速率是70Mbit／s，这个速率是3G所能提供的带宽的30倍。对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步

4、。WiMAX采用OFDM[3】(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用)调制方式，每个频道的带宽为20MHz，通过室外固定天线稳定地收发无线电波，因此，可实现74．81Mbit／s的最大传输速率。③提供广泛的多媒体通信服务。由于WiMAX较之Wi．Fi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。其中包括语音、数据和视频的传输。1．2无线城域网中的关键技术作为无线城域网的技术，WiMAX能够有巨大的发展潜力及广泛的应用前景与

5、它在技术上的特点和优势是分不开的。重庆人学硕十学位论文1绪论在网络结构方面，可以支持点到多点(PMP)结构和网格(Mesh)结构。前者在IEEE802．16．2001标准中就提出了，后者是在IEEE802．16a中提出的。本文重点讨论点对多点结构。MAC(MediaAccessContr01)层的重要特点在于它是面向连接的，即所有终端的数据业务以及与此相关的QoS(QualityofService)机制都是基于连接进行的。它采用的核心技术为具有电信级QoS的全IP核心网提供一种新型的网络接入结构

6、和无线资源管理，优化了分配有限的无线资源，来提高网络的整体容量。多业务共存情况下的接入控制策略：根据相应的空中信令和业务，利用有限的频率资源和合理的设备配雹提供更高的系统容量或数据吞吐量，保证用户满意，是接入控制策略所要实现的目标。结合无线链路特征和QoS要求的分组调度策略：多种具有不同需求的分组业务汇聚到无线接口进行共享传输时，为了保证时延、速率等要求，设计可调度的MAC层机制，依据业务属性、结合无线接口的链路特性对分组传输进行调度，提高吞吐量并保证一定的公平性。无线资源管理：包括资源分配，配

7、合物理层进行链路的自适应传输，如自适应调制、功率控制、信道分配等，目的是使尽可能多的用户复用无线资源，提高用户容量和无线信道的实际利用率。本文重点研究无线资源管理的功率控制技术。移动切换管理：当用户从一个基站移动到另一个基站时，能保持数据连接和地址，并且在用户漫游时支持切换，切换过程中保证没有分组丢弃。在物理层，采用三项技术：OFDM，空时编码和自适应调制编码技术。这样就可以根据实际情况灵活选择调制方式，包括单载波、OFDM和OFDMA，有效的降低多径衰落的影响。随着传输信道状态发生变化，为了保

8、证传输质量，载波调制方式以及一些物理层的参数都可以进行动态的调整。1．3功率控制技术的必要性在WiMAX无线城域网通信系统中，采用功率控制技术有其独特的原因。WiMAX移动宽带通信系统的物理层主要采用的OFDMA技术，而OFDMA技术由于其技术特点，在无线接入方面，不仅会因其PAPR[3J(PeaktoAveragePowerRatio)较大而使得射频前端的实现复杂度提高，而且OFDMA多址接入方式采用的OFDM调制会因为节点移动所带来的多普勒频移和相位抖动而造成子信道失去正交性，从而产生严重的