第三代移动通信系统中功率控制与网络优化的研究

摘要

移动通信系统的目标是为移动用户提供良好的服务质量并尽可能提高系统的容量。如何有效地降低系统的干扰，保证通信链路的质量，提高系统的容量已成为当前移动通信研究的重要课题之一。为此，需要对频带、信道等有限的无线资源进行合理的动态分配，以使系统性能得到优化，系统资源得到充分利用。
　　 功率控制技术可以有效地克服“远近效应”和“角效应”的影响，抑制系统干扰，增加系统容量；网络优化的目的是改善用户的服务质量，提高网络资源的利用率。因此，本文将功率控制与网络优化技术结合起来研究，通过分析两者的优缺点，相互取长补短，更好地优化网络的性能。本文所做的主要工作可以概括如下几点：
　　 1）首先分析了几种经典的分布式功率控制算法，并对其中两种进行了对比仿真，仿真结果表明，这两种算法的收敛速度较慢而且系统稳定性较差。针对第三代移动通信系统多实时性业务的特点，提出了一种可快速收敛的分布式功率控制算法，此算法可以满足不同业务服务质量的要求。仿真结果表明，该算法与经典的分布式算法的相比，具有更快的收敛速度和更好的系统稳定性。
　　 2）针对闭环功率控制移动速率和环路时延的问题，提出了一种联合移动速率与前向预测的闭环功率控制算法，该算法通过预测估计下一时刻的发射功率的大小。通过与固定步长功率控制算法和基于移动速率无预测的自适应功率控制算法的仿真对比表明，此算法在不降低基站接收信号性能的情况下，为移动台节省了大约0.5dB的发射功率。并且本文所提的算法与基于速度的无预测自适应算法相比，可以在速率较大时获得大约1dB的增益。
　　 3）在针对当前移动网络优化的实际问题，总结出三种优化策略的基础上，对功率控制在移动网络优化中的作用进行了阐述和分析。通过在极限条件下合理优化参数，获得更高的网络稳定性，并扩大了网络的覆盖面积。实验数据表明，本文所提的功率控制算法对网络优化有明显的改善作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2课题的提出及研究的意义

1.2.13G网络建设面临的问题

1.2.2解决3G网络建设难题的方法

1.3移动通信系统发展概述

1.3.1移动通信发展历程

1.3.2 3G系统中三种技术标准的比较

1.4功率控制及网络优化的研究现状

1.4.1功率控制算法的研究现状

1.4.2功率控制研究存在的问题

1.4.3网络优化的研究现状

1.5本文的主要内容及结构安排

1.5.1主要内容

1.5.2结构安排

第二章功率控制与网络优化

2.1功率控制

2.1.1无线资源管理组成

2.1.2功率控制概述

2.1.3功率控制算法分类

2.1.4联合功率控制算法

2.2网络优化

2.2.1网络优化概述

2.2.2网络优化系统工程

2.3功率控制与网络优化的关系

2.4本章小结

第三章分布式功率控制算法的研究

3.1分布式功率控制算法模型

3.2经典的分布式功率控制算法

3.2.1算法简述

3.2.2 DAP和FDPC算法的仿真与结果分析

3.3基于快速收敛的分布式功率控制算法

3.3.1系统模型

3.3.2算法描述

3.3.3参数值的确定

3.3.4仿真参数设置及结论

3.4本章小结

第四章闭环功率控制算法的研究

4.1引言

4.2快衰落下移动性功率补偿的研究

4.2.1系统模型

4.2.2性能分析

4.2.3仿真结果分析

4.2.4结论

4.3环路时延对WCDMA闭环功率控制系统的影响

4.3.1系统模型

4.3.2算法模型

4.3.3无环路时延三种算法的性能对比

4.3.4出现环路时延三种算法的性能对比

4.3.5结论

4.4联合移动速率与前向预测的功率控制算法

4.4.1算法描述

4.4.2仿真参数的设置

4.4.3仿真结果及讨论

4.5本章小结

第五章功率控制对3G网络优化性能的影响

5.13G网络优化的必要性及挑战性

5.1.1网络优化的必要性

5.1.2 3G网络优化面临的挑战

5.2 3G网络的优化策略

5.2.1天线调整策略

5.2.2参数设置策略

5.2.3直放站的应用

5.3功率控制对3G网络优化性能的影响

5.3.1上行内环功率控制对网络优化性能的影响

5.3.2下行内环功率控制对网络优化性能的影响

5.4本章小结

第六章总结与展望

6.1全文总结

6.2进一步展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况