潘文婵[1]2008年在《WCDMA移动通信系统中功率控制技术的研究》文中进行了进一步梳理本文主要对WCDMA系统的功率控制问题进行了研究,在吸取了国内外最新研究成果的基础上,讨论了WCDMA系统功率控制的关键技术。并对性能改进进行了探讨,为实际应用中改善功率控制提高系统容量等提供了参考依据。目前国际电联接受的3G标准主要有以下叁种:WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA,CDMA是第叁代移动通信系统的技术基础。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,又减小了对其它用户的干扰,从而提高了系统的容量。本文对WCDMA系统中系统容量进行了研究和分析,并进一步对模拟采样数据进行了仿真。高空平台(HAPS)通信系统是近年来正处于先期研究的新型信息系统。它利用平流层稳定的气象条件和良好的电波传输特性,通过平台实现地面用户之间、平台之间或平台与卫星之间的通信连接,具有布局灵活、应用广泛、成本低廉、安全可靠等优点。CDMA是干扰受限系统,它的容量和性能受到多址干扰的限制,多用户检测(MUD)算法可以大幅度地降低多径多址干扰,从整体上来降低各个用户的误码性能,因此在WCDMA系统中采用多用户检测算法,可以有效的提高系统的性能指标。本文理论分析了功率控制和多用户检测对HAPS通信系统上行链路的影响,分析这两种技术的工作原理,探讨在WCDMA应用中结合使用两种技术的可行性和方法。
颜泽俊[2]2003年在《WCDMA系统中的功率控制、速率控制和系统容量的研究》文中指出功率控制是CDMA系统的关键技术之一，它不仅能够克服“远近效应”，更重要的是能够减少用户间的多址干扰从而提高系统容量。在第叁代移动通信系统中，对功率控制提出了新的要求。本文研究了WCDMA系统的功率控制、速率控制以及系统容量。在总结传统单一业务功率控制技术研究成果的基础上，采用了正向链路部分平衡的功率控制算法和反向链路分布式功率控制算法，这两种算法能够为多媒体业务提供不同质量(时延和BER要求)的服务，可以保证高优先级业务所需要的服务质量，也可以最大化低优先级业务的通信链路传输质量。采用根据业务的优先级将业务传输速率和发射功率联合控制的方法，可以使信道的利用率达到最大化，减少网络拥塞。最后对多小区环境下非均匀业务分布的WCDMA系统容量进行了分析，根据一个两小区模型总结出了提高系统容量的业务负荷分布策略。
何建忠[3]2007年在《WCDMA系统中的联合功率和速率控制》文中研究表明随着技术的不断发展以及人们对通信要求的不断提高,蜂窝移动通信系统已经发展到了第叁代高速数据通信时代。从移动通信的发展来看,移动通信技术面临用户数量急剧增加,移动业务逐步走向多元化,用户对服务质量的要求不断提高等问题,如何更有效地管理和使用无线资源已成为人们最为关心的问题之一。功率控制和速率自适应技术是第叁代移动通信中的重要的无线资源管理技术。功率控制可以克服“远近”效应,有效减少多址干扰,提高系统容量。速率自适应能优化数据业务的传输,提高系统的吞吐量。而对两种技术进行联合优化则可以进一步提高无线资源的利用率。本文针对两种技术的联合优化主要做了以下研究:第一,详细介绍了功率控制和速率自适应技术的基本原理和方法以及两种技术在WCDMA系统中的运用。分析了传统的闭环功率控制技术存在的缺点,针对主要影响传统闭环功率控制性能的功率控制环路延时,提出了基于RLS自适应滤波器的信道衰落步长预测算法,通过对信道衰落步长的预测来间接估计出下一时刻的信道增益,消除功率控制环路延时的影响。该方法无需知道移动台在每一时刻的发射功率,因而更具有可行性。仿真结果证明该方法能得到较小的功率控制均方误差,而且RLS算法具有较快的收敛速度。第二,介绍了理想条件下基于接收信号统计特性的速率自适应技术及其在实现上的限制。分析了基于WCDMA帧结构的联合功率速率控制方案,指出该方案存在无法有效利用用户功率资源的问题。针对该问题提出了基于系统负荷的联合功率和速率控制方案,该方法结合小区的负荷状况来进行速率自适应,在系统负荷较小时提高用户的传输速率来提高系统总的吞吐量,在系统负荷较大时,降低传输速率保证系统的覆盖质量。仿真结果证明,引入功率控制技术能大大改善采用单一速率自适应系统的吞吐量,说明传输数据业务只采用速率自适应技术是远远不够的,需要采用功率控制技术来改善无线链路的质量,提高系统容量。而基于负荷的联合功率速率控制方法能获得更大的系统吞吐量。
郑瑞明[4]2010年在《宽带移动通信系统资源调度和干扰管理的研究》文中提出未来的宽带移动通信系统将是由不同的接入制式、多样的网络部署方法以及混合异构网络的形式共同组成的,它能够为用户提供更高速便捷的服务。相对于现在的移动通信标准,它将是宽带无线接入技术和宽带移动通信技术的融合。对于这样复杂的通信系统和网络场景,传统移动通信系统的设计方法和管理手段可能不再适用。更为高效的无线资源管理机制引起了更多学者和工业界的关注。其中对于多种系统混合异构网络中的资源分配以及蜂窝系统内部和系统之间的干扰抑制和干扰管理是大家关注的焦点之一。本论文以围绕传统无线资源管理方法中的资源调度机制和干扰管理两个方向为主线,展开研究进行论述。文章结合不同的多址接入方法、网络载波部署手段、混合异构网络以及不同制式系统间等多种场景,对资源调度和干扰管理进行算法研究、理论分析和系统级仿真。从单一制式系统下的小区内资源分配(针对CDMA系统,对调度算法、功率控制算法和干扰删除技术的研究),到小区间的干扰管理和资源调度(针对OFDMA系统,对下行频率复用、上行功率控制和资源调度设计的研究)；接着考虑多载波聚合系统的调度算法(对联合多载波系统下调度算法的研究)；然后再从单一系统升级到考虑有家庭基站情况下的混合异构网络的干扰管理算法(对功率控制算法、干扰协调算法和动态频率复用的研究)；最后对不同制式的移动通信系统间的干扰进行了分析。本论文的主要内容、结论和贡献如下：(1)针对无线通信系统蜂窝网络中CDMA系统小区内的无线资源调度机制和干扰管理手段进行研究和分析。提出了一种在CDMA系统前向链路基于时延敏感业务的新型调度算法,该算法无论在系统丢帧率、控制业务队列时延或扇区吞吐量、公平性方面,都有很好的性能表现；针对CDMA系统反向链路对集中式调度和分布式速率控制进行了比较和研究,重点研究了一种分布式速率控制算法,并从系统稳定性、扇区吞吐量、公平性和时延方面进行了分析,并与集中式调度进行对比；提出了一种在CDMA系统级中反向链路应用干扰删除技术的方案,重点研究了基于RoT和Load不同控制方法下采用干扰删除技术后的系统性能。推导出了应用完全／不完全干扰删除技术在CDMA系统级的理论容量。(2)针对无线通信系统蜂窝网络中,OFDMA系统小区间的干扰管理机制进行研究和分析,包括下行频率复用技术和上行功率控制算法。对于下行频率复用,介绍了软频率复用和部分频率复用方案及两种方案的特点。对于上行功率控制技术,介绍了LTE系统中已经采用的上行功率控制算法。以一个普通的OFDMA系统为例,从上行基本开环功率控制技术到基于部分路损补偿和路损差补偿等技术进行研究。接着给出了基于小区间干扰指示(IoT)的功率控制方案。通过系统级仿真,比较了这几种算法的性能并进行分析。此外对OFDMA系统上行开环功率控制的收敛条件进行了理论分析和讨论。这部分还对OFDMA系统下如何联合系统调度策略和小区间干扰管理进行系统设计给出自己的观点。在OFDMA系统中需要考虑对快速调度和慢速上行功率控制联合设计的思路。(3)研究了在多载波聚合系统下的两种调度算法,对两种调度算法在动态业务模型下进行了性能分析和评估。研究结果显示联合多载波调度算法相对于独立载波调度算法在支持部分负载(Partial Load)情况下队列时延更小,用户体验更好。(4)研究了宏蜂窝和家庭基站混合异构网络下的干扰管理算法。这部分首先详细介绍了家庭基站混合网络的不同干扰场景的干扰路径和干扰模型,并给出了两种典型的家庭基站部署模型,即Suburban部署模型和密集家庭基站Dual Stripe部署模型。基于不同干扰场景,提出了叁个针对不同优化方向的家庭基站混合网络下的干扰管理算法。第一个算法是针对家庭基站混合网络的家庭基站下行功率控制算法。该算法降低了家庭基站对宏蜂窝用户的干扰。在保证家庭基站用户的性能损失不大的前提下,提高了宏蜂窝边缘用户的性能。第二个算法是针对家庭基站混合网络的联合动态资源分配算法。该算法的特点在于通过宏蜂窝网络和家庭基站之间的联合动态频率划分,能够联合考虑两层网络(宏蜂窝网络和家庭基站网络)的吞吐量,使整体性能得到优化。第叁个算法是针对密集家庭基站场景下的干扰协调频率复用算法。该算法基于干扰图原理建模,分集中式干扰协调和分布式频率复用两个子算法。该算法能够同时提高家庭基站平均吞吐量以及边缘用户的吞吐量。(5)研究和分析3G/B3G移动通信系统邻频共存系统间干扰。研究以2500-2690MHz这一国内未分配的3G扩展频段为主要对象,给出了叁套不同移动通信系统间的共存干扰分析过程和结果。这叁个场景分别是WiMAX和WCDMA系统间共存干扰分析、LTE和WCDMA系统间共存干扰分析、以及两个LTE系统间的共存干扰分析。针对这叁套场景,分别给出了详细的系统模型假设和分析过程,并对多种系统网络参数组合和不同关键技术下得到的结果进行干扰分析。最后分别对这些场景给出量化的共存指标和网络部署上的建议。该章的部分结果已被中国通信标准协会(CCSA)接受做为中国2.6GHz频段分配的重要参考依据。
杨鹏[5]2006年在《WCDMA系统中软切换研究和基站侧无线资源控制信令的实现》文中指出在CDMA系统中,作为无缝通信的一项至关重要的技术,软切换技术得到了越来越多的关注。在什么条件下执行软切换、采取哪一种软切换策略、软切换的性能如何等等问题构成了软切换控制的核心问题。WCDMA系统是当今第叁代移动通信系统的主流标准之一,研究在该系统中的软切换问题具有重大的现实意义。本文首先介绍了无线资源管理以及切换技术的一些前提背景知识;然后针对WCDMA系统中常见的软切换的算法,在相同的外部条件下,对比分析了各自特点,通过计算机仿真比较了它们的性能,并针对这些算法的实际应用提出了一些建议;在常见软切换算法仿真结论的基础上,继续探讨了一种改进的软切换算法——位置信息辅助软切换算法,分析了改进的动因和效果。接下去讨论了软切换技术对于系统性能的影响,设置不同的仿真场景,对软切换增益、软切换概率、软切换对于小区覆盖、干扰、系统容量的影响等相关问题进行了深入的研究。WCDMA系统中的无线资源管理技术从来都不是孤立使用的,软切换技术也不例外,取得良好的系统性能表现必然是多种无线资源管理技术有机结合、共同作用的结果。在论文接下来的部分探讨了软切换技术和其他无线资源管理技术联合作用时的情况,如联合功率控制技术、联合接纳控制技术等,分析其时的性能表现和软切换执行带来的影响。为了配合东南大学移动通信国家重点实验室WCDMA移动终端的研发工作,作者参与了WCDMA系统基站侧信令软件的研究开发工作,重点放在RRC(无线资源控制)协议层信令软件的实现上。论文在最后部分介绍了WCDMA系统无线接口协议中RRC协议层信令的内容和设计方案,同时给出了实现过程和实现结果。
包利明[6]2008年在《WCDMA通信系统中功率控制算法的研究》文中提出本文主要研究了3G WCDMA移动通信系统中的功率控制技术,具体研究了其中的下行功率控制和基于代价函数的联合功率控制技术。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,又减小了对其它用户的干扰,从而提高了系统的容量。近年来,由于在下行链路方向要提供大量的数据业务,使得下行链路的负荷更大,前向容量将成为系统的瓶颈,因此作为WCDMA中关键技术的下行功率控制也就显得更加重要。由于前向链路容量的瓶颈问题越来越突出,对下行功率控制的要求也随之提高,所以研究下行功率控制具有很好的现实意义。本文通过基于信噪比(SNR)测量的链路级功率控制算法,使用MATLAB对闭环功率控制进行了设计、建模、编写程序及仿真,并对仿真结果进行了分析,验证了在系统中具有功率控制时的性能要明显优于不具有功率控制的性能。其中在计算信噪比时选用了传统的最大似然估计算法,即由RAKE接收机合并各径的DPCCH解扩信号,求得合并后信号的瞬时功率以及瞬时平均多址干扰(MAI)和背景噪声功率,通过一个滤波器得到合并后的MAI和背景噪声功率,再根据SNR=S/N,最终求得每时隙的SNR。在WCDMA的功率控制各环节中,准确地测量各信道接收信号的信噪比是非常重要的。本文介绍了WCDMA移动通信系统中下行链路的传统功率控制模型和两种基于代价函数的功率控制模型(一种新的基于代价函数的功率控制算法和一种基于代价函数的联合攻率控制算法),通过系统仿真,证明了后两种功率控制算法比传统算法有较好的性能提高,而且系统容量也大大提高。
高伟[7]2009年在《WCDMA无线网络规划技术研究》文中研究表明充分利用现有的无线网络设施,尽量提高频谱效率,向更多的用户提供高速率且稳定的业务内容,是运营商在进行网络建设时最关注的问题。无线网络规划的目标就是要在满足运营商建网要求的前提下,达到容量、覆盖、质量和成本的平衡,实现最优化设计。因此,无线网络规划是网络建设中一个重要的技术环节。网络规划的整个过程离不开网络规划软件,同时覆盖和容量分析是网络规划的基础,而且是十分关键的内容。基于此,本文以WCDMA网络规划中覆盖和容量的分析为切入点展开研究,并建立数据库模型,在VC.Net环境下实现了无线网络规划时的传播模型校正、场强预测等软件功能。本文的研究包括以下四个部分,分别是:首先,讨论了WCDMA系统常用的无线传播模型,并研究了实际应用时模型校正的原理方法及流程。其次,由于WCDMA系统是一个自干扰系统,容量与覆盖、干扰之间密切相关,同时WCDMA系统是一个多业务、多速率系统,不同业务对系统容量的占用是动态分配的过程,因此本文接着分析了上下行链路预算以及不同业务情况下的容量,论证了不同速率业务对系统容量的影响。规划软件功能的实现离不开算法,论文接着研究了文章涉及的功能模块实现时的算法:传播模型校正算法、场强预测与软切换划分算法以及小区边界划分方法,并且在小区边界划分方法中,对上行链路覆盖范围确定的叁个已有算法进行了比较分析,选择了简便可行的反馈迭代逼近收敛法,而且进行了数值模拟分析,确定了算法可行性。最后,在算法研究的基础上,在规划软件中得以模拟实现。
刘小蕾[8]2008年在《WCDMA切换算法及网络优化方案研究》文中研究指明WCDMA(宽带码分多址)技术是第叁代移动通信系统的主流技术。它可以实现最高2M bit/s的数据传输速率,能在全球范围内更好地实现无缝漫游,给移动用户提供语音、数据、视频等丰富多彩的多媒体业务。切换技术是WCDMA关键技术之一,它是保证用户在移动通信网络中具有移动性的必不可少的方法。切换技术的优劣,直接影响到系统提供的业务质量的高低。对网络规划优化,充分利用网络资源,对其进行合理配置,从而提高设备利用率及网络运行质量是个现实而具有挑战的问题。首先,文章阐述了WCDMA的关键技术,分析了移动核心网向下一代网络发展的趋势和演进的组网方案。其次,在对传统WCDMA软切换算法进行分析的基础上,提出了一种负荷切换算法,能够更好的适用于复杂的无线通信条件,并提出了切换后MS发射功率优化算法,可以减少切换后上行功率控制的次数,使上行电平更快地趋向功控期望值。最后,讨论了网络规划优化的方法、流程,推导了充分使用CS域剩余容量,且利用PS域的时延特征,减少基站预算的方法。在切换优化方面用改变天线方向角的方法来增大切换区域,改善了掉话现象。
徐斌阳[9]2006年在《无线资源管理及业务QoS保障机制研究》文中进行了进一步梳理无线业务应用的快速增长一方面造成无线资源短缺，另一方面对无线系统的资源管理机制的有效性提出更高的要求。对于给定业务应用需求，如何提高无线资源利用效率一度成为无线资源管理研究的热点，而且也是本文研究的出发点。本文针对面向无线业务承载的无线资源管理算法及业务QoS保障机制展开研究。针对第叁代移动通信系统WCDMA的交互类分组数据业务应用，本文对采用不同扩频因子专用传输信道承载分组数据业务的分组调度机制进行了研究，提出了一种基于MAC业务量测量的分组调度算法。该算法通过对用户分组在不同传输速率专用传输信道上的信道切换来提高信道利用率和减小分组传输时延。为了在HSDPA中实现对混合业务的有效支持，本文设计了一种提供业务QoS区分和QoS保障的资源分配方案。该方案通过由业务QoS要求和所得QoS水平确定的分组队列优先级来分配系统资源，为不同QoS要求的分组队列提供所需的资源份额，从而实现系统资源的合理分配，在提供业务可靠QoS保障的同时获得最大系统容量。针对多媒体业务应用，本文对无线资源管理机制的资源分配公平性问题进行了研究，提出了一种建立在多个QoS参数上的QoS需求公平性准则。以分组调度算法QoS需求公平性为例，本文提出了一种基于随机过程、概率统计的分组调度算法QoS需求公平特性理论分析模型。并对两种具有吞吐量最优特性支持实时多媒体业务应用的分组调度算法在典型语音和视频多媒体应用环境下的QoS需求公平性进行了理论分析。在此基础上，提出了一种有效改善QoS需求公平性能的M-Exp分组调度算法，以提高不同类型业务间的服务公平和系统容量。以上研究均是对系统内的资源进行优化利用。一种基于频谱感知的认知无线电系统可以通过频谱共享方式优化利用系统间的无线频谱资源。本文对采用“主—从”工作模式认知无线电系统承载实时和非实时混合业务的频谱分配和分组调度算法进行了研究。为了在动态可用频谱资源下为实时业务提供QoS保障，本文提出了一种根据可用频谱数量变化自适应调整实时业务和非实时业务之间的资源配额来为实时业务提供可靠QoS保障的频谱自适应分组调度算法。该算法在为实时业务提供QoS保障的同时，通过利用非实时业务多用户分集提高系统频谱利用效率。此外，本文针对认知无线系统干扰约束条件下的联合功率控制机制进行了研究，提出一种应用在限制区内考虑业务传输速率需求的多用户联合功率控制方案。同认知无线电典型系统无线区域网协议提案中的两种联合功率控制方案相比较，该方案能在满足干扰约束前提条件下提供更可靠业务QoS保障，同时获得更大系统容量。
范富强[10]2016年在《移动通信系统功率控制技术研究与FPGA实现》文中进行了进一步梳理功率控制技术是移动通信系统的关键技术之一,其作用就是在保证业务质量的情况下,将上行链路和下行链路的传输功率调整到所需的最小程度,以降低移动用户的功率消耗和电磁污染、减小多址干扰,提高系统容量。因此,功率控制技术的研究对移动通信系统至关重要,同时有助于作者全面掌握移动通信功率控制技术和FPGA开发技能。本文以移动通信系统功率控制技术为基础理论,研究了2G、3G以及4G移动通信系统中的各种功率控制方法。在此基础上,以WCDMA反向链路功率控制系统为依据,给出了本设计系统的实现方案。本设计方案由移动台发送模块、无线信道模块和基站接收模块构成一个反向链路的物理模拟信道,其中以实现反向链路中开环功率控制和闭环功率控制功能为主对收发模块进行简化,无线信道模块仅包括噪声干扰和低频干扰。依据设计方案完成了反向链路中开环功率控制、闭环功率控制系统在寄存器传输级(Register-Transfer Layer, RTL)的设计与FPGA实现。开环功率控制系统主要包括基带数据、调制、噪声干扰、功率检测、自动增益控制、功率放大等模块；闭环功率控制系统包括主要调制、噪声干扰、功率控制指令生成、解调、功率控制指令提取、自动增益控制等模块。其中重点研究了QPSK的调制解调方法,开环功率控制算法与闭环功率控制算法等。本文在Xilinx ISE10.1开发环境下,使用Veirlog HDL对设计中的各个模块编写代码；采用Synplify Pro综合工具完成对各模块的综合,并给出相应RTL级电路图;采用Modelsim6.5a专业仿真工具对各模块进行功能仿真。最后在仿真成功的基础之上,采用Spartan3E硬件开发平台对部分设计进行了下载测试,并对仿真和测试结果进行了分析。仿真与测试结果表明：各模块的软件仿真和部分设计的硬件测试结果是正确的,能够实现功率控制的基本功能,基本满足了对WCDMA反向链路功率控制的设计要求。
参考文献：
[1]. WCDMA移动通信系统中功率控制技术的研究[D]. 潘文婵. 南京信息工程大学. 2008
[2]. WCDMA系统中的功率控制、速率控制和系统容量的研究[D]. 颜泽俊. 西北工业大学. 2003
[3]. WCDMA系统中的联合功率和速率控制[D]. 何建忠. 哈尔滨工业大学. 2007
[4]. 宽带移动通信系统资源调度和干扰管理的研究[D]. 郑瑞明. 北京邮电大学. 2010
[5]. WCDMA系统中软切换研究和基站侧无线资源控制信令的实现[D]. 杨鹏. 东南大学. 2006
[6]. WCDMA通信系统中功率控制算法的研究[D]. 包利明. 太原理工大学. 2008
[7]. WCDMA无线网络规划技术研究[D]. 高伟. 国防科学技术大学. 2009
[8]. WCDMA切换算法及网络优化方案研究[D]. 刘小蕾. 南京信息工程大学. 2008
[9]. 无线资源管理及业务QoS保障机制研究[D]. 徐斌阳. 电子科技大学. 2006
[10]. 移动通信系统功率控制技术研究与FPGA实现[D]. 范富强. 大连海事大学. 2016
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