文档介绍：CＤMA的功率控制技术浅析
在当今移动通信中,应用扩频技术最为广泛的当属CＤMA。CDMA是码分多址的英文缩写(Ｃode Ｄｉｖisioｎ Ｍultｉｐｌe Aｃcess）,它是在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成,含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作。因此,它具有抗干扰性好,抗多径衰落,保密安全性高,同频率可在多个小区内重复使用,所要求的载干比(Ｃ/Ｉ)小于1,容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使ＣＤMA与FDMA和TDＭA相比有非常重要的优势,其中一部分是扩频通信系统所固有的,另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。
１．功率控制技术的目的、原则及依据
在CDMA系统中,一方面,许多移动台共用相同的频段发射和接收信号,近地强信号仰制远地弱信号的可能性很大,称为“远近效应”;另一方面,各用户的扩频码之间存在着非理想的相关特性,通信容量主要受限于同频干扰。在不同影响通信的情况下,尽量减少发射信号的功率,通信系统的总容量才能相应地达到最大,ＣDMA系统的主要优点才能得以实现。因此,功率控制的目的就是限制系统内的干扰,以减小用户间干扰以及ＵE的功率消耗
,是第三代移动通信系统中最为重要的关键技术之一。
控制基站、移动台的发射功率,首先保证信号经过复杂多变的无线空间传输后到达对方接收机时,能满足正确解调所需的解调门限。在满足上一条的原则下,尽可能降低基站、移动台的发射功率,以降低用户之间的干扰,使网络性能达到最优。距离基站越近的移动台比距离基站越远的或者处于衰落区的移动台发射功率要小。
链路级功率控制中有如下三种功率控制测量依据:信号强度,ＳＩR,ＢEＲ。
基于信号强度的功率控制算法是测量从移动用户到达基站的信号的强度,用它和所期望的信号强度去进行比较,看被测信号的强度是高还是低了,从而得出功率控制命令去相应地调整移动用户的功率的高低。
基于信噪比ＳIＲ平等准则是指在接收端接收到的有用信号与干扰之比的相等为功率控制准则,对于上行链路,SIR平衡的目标是使各个移动台到达基站的信号干扰比相等;对于下行链路,SIR平衡的目标是使各个移动台接收到基站的信号干扰比相等。SIＲ为参数的功率控制算法能很好的反映系统的性能,但也存在一个潜在的很严重的问题,即正反馈导致危及系统稳定性问题。当一个移动用户收到基站的要求提高发射功率的命令后,就按指令提高它的发射功率以达到系统要求的SＩR值,然而,它的功率的提高也同时增加了对系统中其他用户的干扰,这导致其他用户也不得不提高发射功率,如此导致循环使得整个系统的功率达到最大的极限值,这就严重危害了系统的稳定性。
基于BＥＲ为参数的功率控制算法,BER定义为平均错比特数与原信息序列的比特数的比值。如果信息信号和干扰信号的功率是保持不变的,那么BER和SIＲ的作用是相同的。但是,实际情况是ＳIＲ是时变的,因此SIR平均值不等于BＥR的平均值。此时,使用ＢＥＲ比使用SＩR的性能更好。因为实际通信系统中均使用信道编码,因此功率控制算法也可以使用FＥR。