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TD-SCDMA系统中的功率控制
http://www.cww.net.cn 2009年7月21日 13:29 通信世界周刊
作 者:上海理工大学光电信息与计算机工程学院 孔永锋 施伟斌
功率控制的发展趋势 3G系统的重要特征是可以提高质量的移动多媒体业务。因此,数据业务的链路控制日益成为重要的研究课题。除了功率控制,分组数据业务由于对时延的要就降低,其他链路自适应技术也将发挥重要的作用,其中典型的是自适应编码/调制等速率控制技术。 高速的数据业务和更高的频谱利用率在增强的2G系统中得到了一定的实现,并且在CDMA及TDMA系统中已经标准化。这些增强的标准具有的公共特征如下。 1.允许采用具有更高峰值数据速率的工行分组数据信道; 2.通过数据速率自适应来利用在大部分覆盖范围内可以获得的更高的SINR; 3.与2G语音标准兼容的时隙和帧结构,更方便升级和演进; 4.当没有数据传输时,移动终端允许进入睡眠状态,减少空中接口资源的占用率。一旦需要激活数据传输时,能够迅速的从睡眠态激活; 5.对于分组数据传输而言,采用专用或共享信道会减小接入和建立导致的时延。 更深入的研究将结合功率和速率控制技术进行联合控制,达到系统的最大优化。对于非实时的数据业务,要求对用户传输速率进行有效的控制,以充分利用频谱资源。不同的多媒体业务可以用不同的QOS来描述,只有设计合理的速率控制方案,才能有效的利用频谱资源。在无线信道中,传输速率和信干比(SIR)之间的关系密切。而功率控制是调节信干比最有效的手段,因袭将速率控制和功率控制相结合是很自然的。 在实际系统中,可用的传输速率是一组离散的数值,链路控制的目的在于使系统吞吐量最大。由于速率的离散性,存在多种速率组合可以得到相同的系统吞吐量,但消耗的总发射功率却不同,而保证发射功率最小可以减小相邻小区的干扰,提高整个系统的吞吐量。因此功率控制和速率控制的问题归结为用最小总发射功率来最大化系统总吞吐量。关于联合功率控制和速率控制的数学分析和算法实现都在不断的研究过程中。 总结 在实际的工程应用中,选择哪种功率控制方式,不但要考虑功控的效果,更要考虑实现的难易程度和成本。就目前而言,大多数采用上行闭环功率控制,包括上行内环和上行外环。随着无线通信的发展,对无线资源的管理越来越重要,功率控制的地位会更加的突出,相应的功率控制方法也会不断的得到改进,会更好地满足系统的功控要求,进而减少系统自干扰,提高系统的容量。 相关链接 开环功率控制 开环功率控制在CDMA移动通信系统中主要是用于随机接入过程。由于TDD系统上,下行链路在同一个载频上传输,通过对导频信号的路径损耗估计,接收端可以对发送信号的路径损耗进行准确的估计,从而相应调整发送功率。 开环功率控制由于不需要反馈信道,算法相对于闭环功率控制反应更灵敏,目前只用于无线链路的建立阶段。 闭环功率控制 闭环功率控制分为功率调节和功率判断2部分,因此功率调整的延迟较大。以上行链路为例,功率控制有终端和基站共同实现,终端接收基站发来的功率控制命令,按照规定的步长,增加或减少发生功率,而功率控制命令由基站根据接收到的上行信号SIR,通过功率控制算法计算生成。 外环功率控制 外环功率控制的功能是将目标SIR值调整到最恰当的位置,以保证信号质量。外环功率控制流程包括3个部分:测量接受信号质量BLER;查询指定BLER门限值;门限判决,按照相应的策略调整SIR目标值。 [1] [2] 编 辑:高娟
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