任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)資料課件

,*,*,謝謝各位！,長(zhǎng)沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院 移動(dòng)通信系,*,1,第三代移動(dòng)通信技術(shù),移動(dòng)通信系,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,老瑪專作館潑叼鉛籍吮釩鼻福疫訴氮傘匠郁蹲會(huì)榔毫鋁嘿似評(píng)酶婁軀箍恢任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),老瑪專作館潑叼鉛籍吮釩鼻福疫訴氮傘匠郁蹲會(huì)榔毫鋁嘿似評(píng)酶婁軀,1,課程目錄,模塊一 3G基礎(chǔ)模塊,模塊二 CDMA技術(shù)基礎(chǔ)模塊,模塊三 WCDMA移動(dòng)通信技術(shù)模塊,模塊四 TD-SCDMA移動(dòng)通信技術(shù)模塊,模塊五 CDMA2000移動(dòng)通信技術(shù)模塊,模塊六 WiMAX技術(shù)模塊,奶銅門啡撰友蛙雕蒲括租漚莫皖汲鈞筐嶼瓤羊糧撈嚨念鑿夸源頃帳繞事搓任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),課程目錄模塊一 3G基礎(chǔ)模塊奶銅門啡撰友蛙雕蒲括租漚莫皖汲,2,任務(wù)1 擴(kuò)頻通信概念,任務(wù)2 擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)和主要技術(shù)指標(biāo),任務(wù)3 CDMA碼序列,任務(wù)4 CDMA編碼技術(shù),任務(wù)5 CDMA切換技術(shù),模塊二 CDMA技術(shù)基礎(chǔ)模塊,任務(wù)6 CDMA功率控制技術(shù),任務(wù)7 CDMA接收和檢測(cè)技術(shù),西歹瘟焊視舒姬矣酋載熊渤邯野淌輔弟艘億倉廬蹦騎買遷需烈脂吟賒茅諾任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),任務(wù)1 擴(kuò)頻通信概念任務(wù)2 擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)和主要技術(shù)指,3,4,問題引入,在CDMA系統(tǒng)中，功率控制被認(rèn)為是所有關(guān)鍵技術(shù)的核心。那么功率控制是如何產(chǎn)生的？,功率控制有哪些類型？分別是如何完成功率控制的？,階柔究塔蚜顛青繕傘芹傷哨手戍灼襯窮顫戈霉理冤拷懦懷巴鎳求政辦叔扒任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),4問題引入在CDMA系統(tǒng)中，功率控制被認(rèn)為是所有關(guān)鍵技術(shù)的核,4,前 言,功率控制作為對(duì)CDMA系統(tǒng)功率資源（含手機(jī)和基站）的分配，如果不能很好解決，則CDMA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就無法體現(xiàn)，高容量、高質(zhì)量的CDMA系統(tǒng)也不可能實(shí)現(xiàn)。,拇草蹄擱悍獵天梯濕允晃封捏虱臻另韶燕桃靈棱拷狗椅贍賦銥嗓懊叼暴鹽任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),前 言功率控制作為對(duì)CDMA系統(tǒng)功率資源（含手機(jī)和基站）的,5,6,1、功率控制概述,2、反向功率控制,3、前向功率控制,4、實(shí)踐活動(dòng),虹抽冗蛤目革旁該彼孰累輿貢倍吾青醒艷歌勤樁植嚏狡限蔚駁敗胰攀升達(dá)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),61、功率控制概述虹抽冗蛤目革旁該彼孰累輿貢倍吾青醒艷歌勤樁,6,1 功率控制概述,功率控制產(chǎn)生于解決遠(yuǎn)近效應(yīng)，可以通過圖2-25所示來簡(jiǎn)單說明一下功率控制過程。,圖2 25 功率控制示意圖,惺著蘇鳳獸帳氈輸條鄭址囤理呵茬墊考滿鳴涉喬穆予棟蜜螺裴縣幻膀婚西任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),1 功率控制概述功率控制產(chǎn)生于解決遠(yuǎn)近效應(yīng)，可以通過圖2-,7,1 功率控制概述,如果小區(qū)中的所有用戶均以相同功率發(fā)射，則靠近基站的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的信號(hào)強(qiáng)；遠(yuǎn)離基站的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的信號(hào)弱，導(dǎo)致強(qiáng)信號(hào)掩蓋弱信號(hào)。這就是移動(dòng)通信中的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問題。,CDMA是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，所有用戶共同使用同一頻率，所以“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問題更加突出。,羨原芝窄石必初鹿氨謎聘志朱世摳徒陰嫩芥餒倆賠互齋則羊然趙守棟摳庭任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),1 功率控制概述如果小區(qū)中的所有用戶均以相同功率發(fā)射，則靠,8,1 功率控制概述,CDMA系統(tǒng)中某個(gè)用戶信號(hào)的功率較強(qiáng)，對(duì)該用戶的信號(hào)被正確接收是有利的，但卻會(huì)增加對(duì)共享頻帶內(nèi)其它的用戶的干擾，甚至淹沒有用信號(hào)，結(jié)果使其它用戶通信質(zhì)量劣化，導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降。為了克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，必須根據(jù)通信距離的不同，實(shí)時(shí)地調(diào)整發(fā)射機(jī)所需的功率，這就是“功率控制”。,按照通信的上下行鏈路方向，功率控制可以分為前向功控和反向功控。如圖2-26所示。,伶統(tǒng)款蘸鼠賜毯賓以裂務(wù)酥助宙潑癸較涸兼臺(tái)照告短雅乒活抖褐卑故也碳任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),1 功率控制概述CDMA系統(tǒng)中某個(gè)用戶信號(hào)的功率較強(qiáng)，對(duì)該,9,1 功率控制概述,圖2-26 前向功控和反向功控,始吹姿黔崖頻生姥簇督財(cái)尸搞寞幕歌癢丑桔咯石組師冤彎己扒父取盎炙仍任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),1 功率控制概述圖2-26 前向功控和反向功控始吹姿黔崖,10,1 功率控制概述,前向功控用來控制基站的發(fā)射功率，使所有移動(dòng)臺(tái)能夠有足夠的功率正確接收信號(hào)，在滿足要求的情況下，基站的發(fā)射功率應(yīng)盡可能地小，以減少對(duì)相鄰小區(qū)間的干擾，克服角效應(yīng)。前向鏈路公共信道的傳輸功率是由網(wǎng)絡(luò)決定的。,反向功控用來控制每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，使所有移動(dòng)臺(tái)在基站端接收的信號(hào)功率或SIR基本相等，達(dá)到克服遠(yuǎn)近效應(yīng)的目的。,淀句矣廢法慎鯉爐先離助蛻田豪全吹攀損舜復(fù)蓬廚轄驗(yàn)硼腦鱉潛鏟挨火瑩任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),1 功率控制概述前向功控用來控制基站的發(fā)射功率，使所有移動(dòng),11,12,1、功率控制概述,2、反向功率控制,3、前向功率控制,4、實(shí)踐活動(dòng),秩葵鈍米煩涵禹勢(shì)姿祥戎躲已捂凡遭政致賊灑絕抉鋪還悔膘搏悶亨崔焰竣任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),121、功率控制概述秩葵鈍米煩涵禹勢(shì)姿祥戎躲已捂凡遭政致賊灑,12,2 反向功率控制,CDMA系統(tǒng)的容量主要受限于系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的相互干擾，所以如果每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)到達(dá)基站時(shí)都達(dá)到所需的最小信噪比，系統(tǒng)容量將會(huì)達(dá)到最大值。,在實(shí)際系統(tǒng)中，由于移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)性，使移動(dòng)臺(tái)信號(hào)的傳播環(huán)境隨時(shí)變化，致使每時(shí)每刻到達(dá)基站時(shí)所經(jīng)歷的傳播路徑、信號(hào)強(qiáng)度、時(shí)延、相移都隨機(jī)變化，接收信號(hào)的功率在期望值附近起伏變化。因此，在CDMA系統(tǒng)的反向鏈路中引入了功率控制。,褐敷鴨錨因苦婦燈稈輪但深淖捶消恥帕渠喝俐爹詹天輻陪晾豁爺章竟販薦任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),2 反向功率控制CDMA系統(tǒng)的容量主要受限于系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的,13,2 反向功率控制,反向功率控制通過調(diào)整移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)功率，使信號(hào)到達(dá)基站接收機(jī)的功率相同，且剛剛達(dá)到信噪比要求的門限值，同時(shí)滿足通信質(zhì)量要求。各移動(dòng)臺(tái)不論在基站覆蓋區(qū)的什么位置和經(jīng)過何種傳播環(huán)境，都能保證每個(gè)移動(dòng)臺(tái)信號(hào)到達(dá)基站接收機(jī)時(shí)具有相同的功率。,反向功率控制包括三部分：反向開環(huán)功率控制、反向閉環(huán)功率控制和反向外環(huán)功率控制。,翔凋童措乘鏈妒翠勘抬溺句萌饞卑恤齲窺示紡禽詭哭滋恨堯鷗駿廊烤炒網(wǎng)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),2 反向功率控制反向功率控制通過調(diào)整移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)功率，使信,14,1）反向開環(huán)功率控制,CDMA系統(tǒng)的每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)都一直在計(jì)算從基站到移動(dòng)臺(tái)的路徑損耗。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)接收到從基站來的信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，表明要么離基站很近，要么有一個(gè)特別好的傳播路徑，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)可降低它的發(fā)送功率，而基站依然可以正常接收；相反，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)很弱時(shí)，它就增加發(fā)送功率，以抵消衰耗，這就是反向開環(huán)功率控制。如圖2-27所示。,稍錢悲波摯皿難筋林勢(shì)混久陜歐賊荒詠奉詫聯(lián)頃背窩鵬持已怕紳返尼阮訂任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),1）反向開環(huán)功率控制CDMA系統(tǒng)的每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)都一直在計(jì)算從,15,1）反向開環(huán)功率控制,圖2-27 反向開環(huán)功率控制,反向開環(huán)功率控制簡(jiǎn)單、直接，不需在移動(dòng)臺(tái)和基站之間交換控制信息，同時(shí)控制速度快并節(jié)省開銷。,鮑壯窖鎢嫡涎委痊修盜瓣延世紳界藐鰓遁趴浦瀉魁偏長(zhǎng)擾寅薯補(bǔ)凰毗遇好任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),1）反向開環(huán)功率控制圖2-27 反向開環(huán)功率控制鮑壯窖鎢嫡,16,1）反向開環(huán)功率控制,但CDMA系統(tǒng)中，前向和反向傳輸使用的頻率不同（IS-95規(guī)定的頻差為45MHz），頻差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過信道的相干帶寬。因而不能認(rèn)為前向信道上衰落特性等于反向信道上衰落特性，這是反向開環(huán)功率控制的局限之處。反向開環(huán)功率控制由反向開環(huán)功率控制算法來完成，主要利用移動(dòng)臺(tái)前向接收功率和反向發(fā)射功率之和為一常數(shù)來進(jìn)行控制。具體實(shí)現(xiàn)中，涉及開環(huán)響應(yīng)時(shí)間控制、開環(huán)功率估計(jì)校正因子等主要技術(shù)設(shè)計(jì)。,并禹做竅醋沛筐滓嘿郭釉挫遇鯨險(xiǎn)瑣阿栽負(fù)陛夏雪豢疑曼突絲靡元詐茄嗽任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),1）反向開環(huán)功率控制但CDMA系統(tǒng)中，前向和反向傳輸使用的頻,17,2）反向閉環(huán)功率控制,反向閉環(huán)功率控制，即由基站檢測(cè)來自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度或信噪比，根據(jù)測(cè)得結(jié)果與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)值相比較，形成功率調(diào)整指令，通過前向功率控制子信道通知移動(dòng)臺(tái)調(diào)整其發(fā)射功率。反向閉環(huán)功率控制如圖2-28所示。,盂兔丈燼曝緞刷腦冰軟星灌排色晉埠私憤切盲砷臺(tái)餌洋橋廁澤臀咖言隙哨任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),2）反向閉環(huán)功率控制反向閉環(huán)功率控制，即由基站檢測(cè)來自移動(dòng)臺(tái),18,3）反向外環(huán)功率控制,在反向閉環(huán)功率控制中，信噪比門限不是恒定的，而是處于動(dòng)態(tài)地調(diào)整中。這個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整的過程就是反向外環(huán)功率控制。如圖2-29所示。,鵬雅敘忠輪筏水惱畦您悠眷其灰豎骨但偶瞪茬酪防蒜蟹坪祝提汰模勛剖倚任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),3）反向外環(huán)功率控制在反向閉環(huán)功率控制中，信噪比門限不是恒定,19,3）反向外環(huán)功率控制,在反向外環(huán)功率控制中，基站統(tǒng)計(jì)接收反向信道的誤幀率FER。,如果誤幀率FER高于誤幀率門限值，說明反向信道衰落較大，于是通過上調(diào)信噪比門限來提高移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率；,反之，如果誤幀率FER低于誤幀率門限值，則通過下調(diào)信噪比門限來降低移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。,艱宰鵲拉涕琶福打預(yù)制值淌殼維鰓俘殊傍隙閃蔭進(jìn)堵瘴渣芬盟弄蔡煩良噴任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),3）反向外環(huán)功率控制在反向外環(huán)功率控制中，基站統(tǒng)計(jì)接收反向信,20,3）反向外環(huán)功率控制,根據(jù)FER的統(tǒng)計(jì)測(cè)量來調(diào)整閉環(huán)功控中的信噪比門限的過程是由反向外環(huán)功率控制算法來完成的。算法分為三個(gè)狀態(tài)：變速率運(yùn)行態(tài)、全速率運(yùn)行態(tài)、刪除運(yùn)行態(tài)。這三種狀態(tài)全面反映了移動(dòng)臺(tái)的實(shí)際工作情況，不同狀態(tài)下進(jìn)行不同的功率門限調(diào)整。,考慮9600 bit/s速率下要盡可能保證語音幀質(zhì)量，因此在全速率運(yùn)行態(tài)加入了1%的FER門限等多種判斷。,竊誦鞍冊(cè)口奴與護(hù)沒奮無牡餓涌彼災(zāi)階節(jié)嗜絡(luò)有凋勻腹礬貪臭左蓖將葷戍任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),3）反向外環(huán)功率控制根據(jù)FER的統(tǒng)計(jì)測(cè)量來調(diào)整閉環(huán)功控中的信,21,3）反向外環(huán)功率控制,反向外環(huán)功率控制算法涉及步長(zhǎng)調(diào)整、狀態(tài)遷移、偶然出錯(cuò)判定、軟切換FER統(tǒng)計(jì)控制等主要技術(shù)。,在實(shí)際系統(tǒng)中，反向功率控制是由上述三種功率控制共同完成的。即首先對(duì)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率作開環(huán)估計(jì)，然后由閉環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制對(duì)開環(huán)估計(jì)作進(jìn)一步修正，力圖做到精確的功率控制。,廳暇玲睛惺透能肩疼掉玩檬僑撇陳廬頁兒嬸邢線捷舵榔敦肋乳耕寐停床痔任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),3）反向外環(huán)功率控制反向外環(huán)功率控制算法涉及步長(zhǎng)調(diào)整、狀態(tài)遷,22,23,1、功率控制概述,2、反向功率控制,3、前向功率控制,4、實(shí)踐活動(dòng),字覽妹錯(cuò)修川匡獲氨拔朱農(nóng)撞粱蛾摳梭收澗造米飲虱七攙謗段謀簿交責(zé)盛任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),231、功率控制概述字覽妹錯(cuò)修川匡獲氨拔朱農(nóng)撞粱蛾摳梭收澗造,23,3 前向功率控制,在前向鏈路中，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)向小區(qū)邊緣移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)受到鄰區(qū)基站的干擾會(huì)明顯增加；當(dāng)移動(dòng)臺(tái)向基站方向移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)受到本區(qū)的多徑干擾會(huì)增加。,這兩種干擾將影響信號(hào)的接收，使通信質(zhì)量下降，甚至無法建鏈。因此，在CDMA系統(tǒng)的前向鏈路中引入了功率控制。前向功率控制如圖2-30所示。,盒墾跺涅旱懊兆禮申訃嗡鏈疚芒謄榆震稅庭睦鯨所顱瓜酉虱擅鬼脖掂剮崗任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù),3 前向功率控制在前向鏈路中，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)向小區(qū)邊緣移動(dòng)時(shí)，移,24,3 前向功率控制,圖2-30 前向功率控制,僥倆庸醋惑這蝸頭哈刀卒罷求持灶仇咬醛水熔卡宴琳倉瘤欄傀芍倔芒隊(duì)侍任務(wù)6CDMA功率控制技術(shù)任務(wù)6CDMA功率控