cdma2000 1xEV-DV系统中的功率控制算法研究与仿真

摘要

本论文以cdma2000无线多媒体移动通信系统为背景，研究了cdma2000多媒体移动通信系统中的功率控制问题。全文工作如下： (1)归纳和总结了集中式和分布式功率控制的基本理论，包括功率控制模型、已有的集中式和分布式功率控制算法，以及影响功率控制效果的因素等。 (2)根据cdma2000系统协议和3GPP2建议的系统仿真方案，介绍了在OPNET仿真平台上搭建的cdma2000 1x EV-DV系统反向语音业务的仿真平台，该仿真平台可以模拟移动台的移动、多小区通信、衰落和阴影等仿真场景，实现诸如语音通信、切换以及功率控制等无线资源管理算法的仿真。 (3)针对Cdma2000系统功率控制协议里内环功控方案存在的功控指令时间滞后问题和功控升降步长固定的问题，提出了一种同时采用信道预测来解决时延问题、通过多普勒估计来解决功控步长选择问题的综合功率控制算法。本文还在此基础上，进一步将移动台距离信息引入功率控制方案中，提出了另一种利用移动台距离和速度信息的功率控制算法。计算机仿真表明，这两种算法相对于协议中的原始功控方案，其性能有较大改进。 (4)对于纯语音业务的CDMA系统，功率控制技术可以很好的克服干扰，维护系统内用户的平均通信质量，而对于支持多业务的数字通信系统，由于系统的设计目标是让吞吐量最大化，仅仅采用功率控制的手段将不能满足要求，需要结合速率控制，来最大化吞吐量。本章归纳了前人所提出的联合功率控制和速率控制的数学模型、准则和算法，并介绍了cdma2000系统中采用的联合功率控制和速率控制方案。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

§1.1功率控制及其在CDMA系统中的作用

§1.2功率控制方案的分类

§1.2.1前向功控与反向功控

§1.2.2集中式功控与分布式功控

§1.2.3开环功控与闭环功控

§1.3本文的主要工作和内容安排

第2章功率控制理论概述

§2.1功率控制问题

§2.1.1 CDMA系统中的干扰源

§2.1.2 SIR平衡功率控制模型

§2.2功率控制方法

§2.2.1集中式功率控制方法

§2.2.2分布式功率控制方法

§2.3影响功率控制效果的因素

§2.3.1测量信息和测量误差

§2.3.2信干比估计误差

§2.3.3功率控制命令延时和错误的影响

§2.4本章小结

第3章cdma2000 1x EV-DV系统及其仿真平台

§3.1 cdma2000 1x EV-DV系统简介

§3.1.1 cdma2000协议实体与业务接口总体框图

§3.1.2 cdma2000信令系统

§3.1.3 cdma2000系统中的语音和数据业务

§3.1.4 cdma2000系统链路层协议简介

§3.1.5 cdma2000系统物理层协议简介

§3.2 cdma2000系统中的功率控制技术

§3.2.1反向开环功率控制技术

§3.2.2反向闭环功率控制技术

§3.2.3功率控制时序图

§3.3 cdma2000 1x EV-DV系统反向语音业务仿真平台

§3.3.1物理层建模

§3.3.2仿真场景的网络拓扑

§3.3.3仿真场景的结点层模型

§3.3.4仿真场景的进程层模型

§3.3.5参数配置

§3.3.6仿真结果与说明

§3.4本章小结

第4章cdma2000系统反向功率控制算法改进

§4.1相关技术背景

§4.1.1现有实现方案及其不足

§4.1.2前人的研究成果

§4.2 一种基于移动信道的多普勒估计和信道预测技术的反向链路功率控制算法

§4.2.1改进方案的框架

§4.2.2移动信道的多普勒估计与功控步长的选择

§4.2.3信道预测与功率升降命令的确定

§4.2.4仿真结果

§4.3一种基于移动台距离和速率信息的上行功率控制算法

§4.3.1距离和速度信息对功控步长选择的影响

§4.3.2改进方案的框架

§4.3.3移动信道的多普勒估计

§4.3.4移动台距离信息的获取

§4.3.5根据距离和速率信息选择功控步长

§4.3.6仿真结果

§4.4本章小结

第5章联合功率控制与速率控制技术

§5.1多业务CDMA系统中的无线资源控制问题

§5.1.1多业务CDMA系统中无线资源控制的目标

§5.1.2联合功率与速率控制技术的模型

§5.1.3确定最佳功率与速率向量的准则

§5.2多业务CDMA系统中的联合功率和速率控制方法

§5.3 cdma2000系统中的联合功率与速率控制技术

§5.4本章小结

第6章结束语

§6.1本文工作总结

§6.2展望

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文及参与的科研项目