CDMA蜂窩系統(tǒng)功率控制技術(shù)研究.pdf

1、CDMA技術(shù)是第三代移動通信的核心技術(shù)之一，具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性高、抗多徑衰落、軟容量、頻帶利用率高、數(shù)據(jù)速率高等優(yōu)勢。然而，CDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，隨著用戶數(shù)的增多，來自其他用戶的干擾會越來越大，最終導(dǎo)致信號無法正確檢測，干擾的大小嚴(yán)重影響系統(tǒng)容量和通信質(zhì)量。同時，CDMA也是自干擾系統(tǒng)。由于各自的擴(kuò)頻碼并非理想正交，移動終端所處的位置以及無線信道的衰落等原因，導(dǎo)致在3G系統(tǒng)中存在著多徑干擾、遠(yuǎn)近效應(yīng)、角效應(yīng)等問題。常規(guī)的匹配

2、濾波器無法解決這些問題，功率控制是克服這些問題的技術(shù)，其根本目標(biāo)就是克服多址干擾，提高系統(tǒng)容量，消除遠(yuǎn)近效應(yīng)，補(bǔ)償信號衰落現(xiàn)象。與此同時，采用適宜的發(fā)射功率還有助于提高移動終端電池的使用壽命，從而延長其使用時間。
　　 功率控制的基本原理是根據(jù)移動環(huán)境的變化快速調(diào)整發(fā)射功率，在能夠為用戶保證一定的通信質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡量降低發(fā)射功率，減弱對其他用戶產(chǎn)生的干擾。本文首先從功率控制的必要性、目標(biāo)、準(zhǔn)則、方法分類等幾個方面對功率控制技術(shù)進(jìn)

3、行概括性的介紹，并描述了無線信道傳播特性和幾種典型仿真模型，給出了常用算法的仿真與性能比較。功率控制技術(shù)的核心內(nèi)容是功率控制算法的設(shè)計與實現(xiàn)，本文討論的是基于信噪比平衡的分布式算法，主要工作如下：
　　 首先，研究了傳統(tǒng)的利用數(shù)值線性代數(shù)理論構(gòu)造迭代函數(shù)的分布式功率控制算法?；谶@一系列算法的結(jié)構(gòu)，在隨機(jī)時變的鏈路增益條件下，提出了一種完全分布式的、自適應(yīng)變步長算法模型，指出滿足收斂性對迭代函數(shù)的要求。
　　 然后，根據(jù)

4、該算法模型，提出了基于Sigmoid函數(shù)的比例功率控制算法(ProPC)，并證明其收斂性。為了在實際系統(tǒng)中應(yīng)用，結(jié)合固定步長功率控制算法，在ProPC算法中引入非線性誤差估計方法，得到新的功控算法一基于誤差估計的比例功率控制算法(EProPC)及其改進(jìn)算法(MEProPC)。根據(jù)該誤差估計方法，在控制鏈路中，只需回傳的1比特或2比特功率控制信令就可以準(zhǔn)確地估計出信干比誤差。因此，算法易于實現(xiàn)，控制速度快。
　　 理論推導(dǎo)和仿真都

5、證明，相比于傳統(tǒng)的DCPC算法，本文提出的算法能夠自適應(yīng)地改變功率調(diào)整步長，收斂速度更快，尤其在時變鏈路增益條件下，該算法能夠?qū)崟r地跟蹤鏈路增益的變化，算法穩(wěn)定性好、魯棒性高，因此更加適用于隨機(jī)、時變通信環(huán)境。本文提出的算法在估計誤差過程中只需要lbit或2bit反饋信息，而DCPC算法和基于隨機(jī)理論和控制理論的各種算法需要反饋精確的檢測或預(yù)測信息，因此，新算法實現(xiàn)簡單，所占信道容量少。當(dāng)算法應(yīng)用于實際CDMA蜂窩系統(tǒng)中時，由于反饋信道