3G移动通信中功率控制技术分析
WCDMA的基本原理及关键技术
控制信道编码
卷积码,码率为1/2
前向:卷积码,码率1/4
反向:卷积码,码率为1/2
卷积码,码率为1/2或 1/3;1/3TURBO
IMT-2000的频谱分配(MHz)
中国3G移动通信的频谱分配
1755 1785 1850 1880 1920 1980 2010 2025 2110 2170 2200 2300 2400
电路域引入分组话音， 支持多种承载方式TDM、 核心分为电路域和分组域 ATM、IP。 接入网引入WCDMA；
核心和接入之间引入基于 ATM的Iu接口。
R6
R5 R4
R99
2000.3
2001.3
2002.6
2005.12
R99网络结构
R99网络特点
R99核心思想： 1. RAN引入WCDMA，基于ATM承载替代TDM承载，采用RANAP替代BSSAP； 2. CN CS部分继承GSM，继续采用TDM承载； 3. CN PS继承GPRS的体制，提供了更高的应用带宽，可达384Kbps；
编码技术
信道编码目的：使接收机能够检测和纠正由于传输媒
介带来的信号误差。同时在原数据流中加入冗余信息， 提高数据传输速率。
无纠错编码： 卷积编码： Turbo 码： BER<10-1 ~ 10-2 BER<10-3 BER<10-6 不能满足通信需要 满足语音通信需要 满足数据通信需要
信道编码的特点
R4网络结构
核心网电路域引入软交换架构
R4网络特点
R4核心思想：
1. 核心网电路域引入承载和控制分离的软交换架构； 2. 核心网电路域支持TDM/IP/ATM承载。
R4核心网侧的主要特点和变化：
三种3G技术的比较与分析
三种3G技术的比较与分析摘要随着信息社会的到来，移动用户数迅速增长，人们对移动通信的需求与日俱增，3G 移动通信技术得到了发展的契机。
3G技术的渐进发展必将推动3G技术应用的日趋成熟。
国际电信联盟（ITU）在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大主流无线接口标准，写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》（简称IMT—2000）；2007年，WiMAX亦被接受为3G标准之一。
CDMA是Code Division Multiple Access (码分多址)的缩写，是第三代移动通信系统的技术基础。
CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。
本文简要介绍了WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA这三种3G技术，并从码速率、系统容量、功率控制、切换方式等多方面对这三种技术作比较分析。
关键词：3G，WCDMA，CDMA2000，TD-SCDMA1 3G概述二代GSM、CDMA等数字手机(2G)，第三代手机（3G）一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,未来的3G必将与社区网站进行结合，WAP与web的结合是一种趋势，如时下流行的微博网站：大围脖、新浪微博等就已经将此应用加入进来。
3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。
为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的传输速度（此数值根据网络环境会发生变化)。
3G是第三代通信网络，目前国内支持国际电联确定三个无线接口标准，分别是中国电信的CDMA2000，中国联通的WCDMA，中国移动的TD-SCDMA，GSM设备采用的是时分多址，而CDMA使用码分扩频技术，先进功率和话音激活至少可提供大于3倍GSM网络容量，业界将CDMA技术作为3G的主流技术，国际电联确定三个无线接口标准，分别是美国CDMA2000，欧洲WCDMA，中国TD-SCDMA。
3G系统中的几种联合功率控制
3G系统中的几种联合功率控制论文导读：这些关键技术中包括功率控制技术和多用户检测(包括干扰对消)技术。
根据当前MMSE滤波器的输出信干比调整用户发射功率使之满足所需SIR要求。
博弈者的这两种行为可以分别用效度函数(utility function)和代价函数(cost function)来描述。
关键词：功率控制，最小均方误差，代价函数，信干比，链路增益CDMA蜂窝移动通信系统具有容量大、频率管理简单、软切换等诸多优点，近年来受到了人们的关注.从90年代中期IS-95CDMA系统被成功商用以来，有关进一步提高CDMA 系统性能的关键技术的研究，成为近几年来无线通信领域里最活跃的研究分支之一。
这些关键技术中包括功率控制技术和多用户检测(包括干扰对消)技术，这两项技术都能有效地抑制多址干扰，提高系统容量。
提供全球覆盖和多媒体通信的第三代移动通信系统(如WCDMA系统)，将可能同时采用这两项技术以进一步提高系统性能。
1．功率控制概述功率控制是3G系统的关键技术之一[1-3]。
发射机的功率将会影响链路信号质量和无线系统的干扰环境。
功率控制在对接收端的接收信号能量或解调信噪比指标进行评估的基础上，适时补偿无线信道中引起的衰落，从而既维持了高质量的通信，又不对同一无线资源中的其他用户产生干扰，保证了系统容量。
研究蜂窝移动通信系统中基于SIR平衡的最佳功率控制和蜂窝移动通信系统中基于SIR平衡的分布式功率控。
在传统功率控制系统模型下通过找到信干比与功率的关系，从而得到传统功率控制的迭代算法。
到目前为止，功率控制的研究主要集中在两个方面：1）是平衡所有通信链路的信号干扰比（SIR），最大化发射机的功率，使系统达到最大所能达到的SIR，当系统中用户数发生变化时，使所有通信链路的SIR都下降或提高;2）调整发射功率，在各通信链路到达要求的SIR时，最小化发射机的功率，以提高系统容量。
2．联合功率控制的概念功率控制存在许多的不足，例如，需要专用信道传递功率控制信息，算法收敛速度问题，性能与移动用户的运动速度有关以及系统复杂等。
1-2第三代移动通信技术的关键技术
学习目标：1、了解移动通信信道2、初步掌握扩频通信系统的技术特点3、了解数字调制技术、信源编码技术、信道编码技术4、了解功率控制技术、发送接收技术、蜂窝组网技术随着社会的不断进步、经济的飞速发展，对信息传输的需求越来越大，信息传输在工作、生活中的作用也越来越重要，“社会需求就是科学与技术发展的动力”，现代移动通信在经历了第一代模拟通信系统和第二代数字通信系统（以GSM和窄带CDMA为代表）之后，为适应市场发展的要求，由国际电信联盟（ITU）主导协调，自1996年开始了第三代（3G）宽带数字通信系统的标准化进程。
3G系统采用了无线宽带传输技术、复杂的编译码技术、调制解调技术、快速功率控制技术、多用户检测技术、智能天线技术、蜂窝组网技术等。
2.1 移动通信信道信道是信号的传输介质，可分为有线信道和无线信道两类。
移动通信中的各种新技术，都是针对无线信道的特点，优化解决移动通信中的有效性、可靠性和安全性。
从移动通信信道中的电波传播来看，可分为以下几种形式：（1 ）直射波（2 ）反射波（3 ）绕射波（4 ）散射波2.1.2 接收信号的4种效应移动通信信道有3个主要特点：信号传播的开放性，接收点地理环境的复杂性和多样性，以及通信用户的随机移动性。
无线电波有3种主要传播形式：直射、反射、绕射，在它们的共同作用下，接收信号具有4种主要效应：阴影效应、远近效应、多径效应和多普勒效应。
（1）阴影效应（2）远近效应（3）多径效应（4）多普勒效应图2-1 多径效应图2-2 多普勒效应2.1.3 接收信号的3类损耗在移动通信信道的3个主要特点和无线电波传播的3种主要形式的共同作用下，接收信号又具有3类不同层次的损耗：路径传播损耗、大尺度衰落损耗和小尺度衰落损耗。
（1）路径传播损耗（2）大尺度衰落损耗（3）小尺度衰落损耗图2-3 大尺度衰落和小尺度衰落2.1.4 移动通信中的噪声和干扰在移动通信中，严重影响移动通信系统性能的主要噪声和干扰可分为四类：加性白高斯噪声（Additional White Gauss Noise，AWGN）、符号间干扰（Intersymbol Interference，ISI）、多址干扰（Multiple Access Interference，MAI）和相邻小区（扇区）干扰（Adjacent Cell (Sector) Interference，AC(S)I）。
CDMA通信的基本原理功率控制
CDMA通信的基本原理功率控制CDMA通信与传统的通信系统像比较,发端多了扩频调制,收端多了扩频解调CDMA通信在发端将待传入的话音,通过A/D转换将模拟语音转变成了二进制数据信息,通过高速率的伪随机扩频调制,从原理上讲,两者相乘,扩展到一个很宽的频带,因而在信道中传输信号的带宽远大于信息带宽。
在接受端，接受机不仅接受到有用的信号，同时还接受到各种干扰信号和噪声。
利用本地产生的伪随机序列进行相关解扩。
本地伪码与接受到的扩频信号中伪码一致，通过相关运算可还原成原始窄带信号，顺利通过窄道滤波器，恢复原始数据，再通过数/模(D/A)转换，恢复原始语音。
接收机接收到的干扰和噪声，由于和本地伪随机序列不相关，经过接收扩解，将干扰和噪声频谱大大扩展，频谱功率密度大大下降，落入窄带滤波器的干扰和噪声分量大大下降，因此在窄带滤波器输出端的信噪比或信干比得到极大改善，其改善程度就是扩频的处理增益。
CDMA蜂窝网的关键技术--功率控制CDMA蜂窝移动通信系统中，所以的用户使用相同的频带发送信息,如果各移动台以相同的功率发射信号,则信号到达基站时,因为传输路程不同,基站接受到到的靠近基站的用户发送的信号比在小区边缘用户发射的信号强度大,因此远端的用户信号被近端的用户信号湮没,这时间所谓的"远近效应"。
通常，路径损耗的总动态范围在80dB的范围内。
为了获得高质量和高的容量，所有的信号不管离基站的远近，到达基站的信号功率都应该相同，这就是功率控制的目的：使每个用户到达基站的功率相同。
从不同的角度考虑有不同的功率控制方法。
比如若从通信的正向、反向链路角度来考虑,一般可以分为反向功率控制和正向功率控制；若从实现功控的方式则可划分为集中式功率控制和分布式控制；还可以从功率控制环路的类型来划分，有可分为开环功控、闭环功控(外环功控和内环功控)。
1.反向功控CDMA系统的通信质量和容量主要受限于收到干扰功率的大小。
CDMA关键技术
CDMA关键技术是3G的基础。
本文从多址技术、RAKE接收机、多用户检测、功率控制、软容量、软切换、地址码的选择、分集技术共八个方面对CDMA中所采取的关键技术进行论述，目的使大家对CDMA的关键技术有一个全面的了解。
CDMA关键技术简介一、RAKE接收机RAKE接收机是用来完成时间分集的，在CDMA系统的基站和移动台中都有。
接收机能够分辨和合并时延差大于码片速率的信号，得到信噪比最大的合并接收信道。
RAKE接收机由多个相关器组成，每个相关器接收一径。
RAKE接收机完成多径合并。
多径分集接收改善了系统的性能。
二、功率控制为了克服宽带ＣＤＭＡ系统的远近效应，需要动态范围达８０ｄｂ的功率控制。
多址干扰是由远近效应产生的，快速功率控制可以减少多址干扰，保证网络容量，延长手机电池使用时间。
功率控制决定了DS-CDMA系统的容量。
功率控制的目标：所有的信号到达基站的功率相同（上行）。
1功率控制可以补偿衰落。
有三种功率控制原理：开环、闭环和外环。
v开环：开环功率控制主要用于克服距离衰减，从信道中测量干扰条件，并调制发射功率，以达到期望的误帧率（误块率）。
v闭环：闭环功率控制主要用于克服多普勒频率产生的衰减，以此保证基站接收到的所有移动台信号具有相同的功率，测量信噪比，并向移动台发送指令调整它的发射功率。
v外环：测量误帧率（误块率），调整目标信噪比。
三、软切换FDMA、 TDMA（GSM）系统中广泛采用硬切换技术，当硬切换发生时，因为原基站与新基站的载波频率不同，移动台必须在接收新基站的信号之前，中断与原基站的通信。
往往由于在与原基站链路切断后，移动台不能立即得到与新基站之间的链路，会中断通信。
另外，当硬切换区域面积狭窄时，会出现新基站与原基站之间来回切换的“乒乓效应”，影响业务信道的传输，为了解决这个问题在CDMA 系统中提出了软切换和更软切换的概念。
软切换：发生在具有同一频率的不同基站之间，利用分集技术，在切换过程中，移动台可同时与原基站和新的基站发生联系，不立即切断与原基站之间的通信。
3G主流技术的分析与比较
课程设计题目：3G主流技术分析比较班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系1 3G移动通信主流标准概述3G移动通信主流标准有WCDMA（宽带码分多址），CDMA2000（码分多址）和TDSCDMA （时分同步码分多址）。
TDSCDMA为中国移动的3G网络模式，CDMA2000为中国电信的3G网络模式，而WCDMA为中国联通的3G网络模式，其中TDSCDMA为中国技术，WCDMA 为欧洲技术，而CDMA2000为美国技术。
2 3G移动通信三大标准简介2.1 WCDMA该技术方案主要源于欧洲的ETSI和日本的ARIB标准化组织，主要倡导者有欧洲爱立信和诺基亚等公司。
它的核心网基于GSM-MAP，同时可通过网络扩展方式提供基于ANSI-41的运行能力。
WCDMA系统能同时支持电路交换业务(如PSTN.ISDN)和分组交换业务(如IP 网)。
该系统使用的灵活的无线协议可在一个载波内同时支持话音、数据和多媒体业务，并通过透明或非透明传输来支持实时、非实时业务。
其技术特点：为了与现行的GSM系统使用同一时钟，实现WCDMA与GSM系统手机的双模工作，是一种兼容的系统;1)可适应多种速率、多种业务;2)上下行快速功率控制;3)反向相干解调;4)支持不同载频间切换;5)基站之间无需同步，也不需要特别的同步参考源;6)WCDMA的越区切换是采用移动台发起的异步软切换方式进行的，基站需要确定在什么时间、什么位置为移动台启动软切换算法。
WCDMA的移动台可在同一频率下检测到其他基站与本基站的信号，确定它们之间的时间差。
检测到的时间信息经由本基站到达新的候选基站，候选基站调整它新的专用信道的发射时间，即在发送信息的时间上进行调整，使不同基站在这个信息比特期间与下行码道同步。
7)电磁干扰影响小;8)适用于高速环境;9)具有上行链路的多用户检测技术，多用户检测技术可通过测量各用户扩频码之间的非正交性，用矩阵求逆法或迭代来消除多用户间的相互干扰表2-1 WCDMA无线接口基本参数参数名称参数值频谱分配FDD模式：上行1850—1910 MHz，下行2110—2170 MHz信道间隔 5 MHz中心频率200 KHz的整数倍上、下行频带间隔134.8—245.2 MHz码片速率 3.84 Mc/s双工模式FDD 或者TDD用户设备的发送功率21、24、27 或者33 dBm接收机灵敏度误码率为0.001的情况下，基站-121dBm，用户设备-117dBm功率控制步长用户设备1dB、2dB或者3dB,基站0.5dB或者1dB用户设备26dB,基站12dB 发送功率控制命令下可能的最大发射功率变化范围数据速率乡村室外高速移动环境下144 kb/s,市区和郊区室外中，低速移动环境下384 kb/s,室内或者室外低速环境下2 Mb/s2.2 CDMA2000该方案即3GPP2提交的CDMA2000方案中多载波(MC)方案。
移动通信系统中的功率控制技术研究3-25.
移动通信系统中的功率控制技术研究摘要；在阐述功率控制在移动通信系统中的发展过程的基础上，着重研究了3G通信系统的功率控制技术，最后对功率控制未来的研究方向做了简要说明关键词；语音激活技术反向功率控制闭环功率控制I 外环功率控制引言在移动通信系统中，功率控制技术对保证系统的QOS提高系统容量有着至关重要的作用。
功率控制技术随着移动通信系统的发展也在不断的演进，在第二代移动通信系统中采用的语音激活技术是基于用户发射机发射功率随用户语音的大小，强弱，有无来对发射机进行的输出功率调整，从而大大增加了系统容量，为了补偿路径损耗和阴影衰弱在GSM系统中采用了频率大约为2HZ的慢速功率控制。
随着CDMA系统的发展更多的转向克服“远近效应”的研究。
移动通信系统的特点移动通信系统是在复杂的干扰环境中运行的采用多信道共用技术，在一个无线小区内，同时通信者会有成百上千，基站会有多部收发信机同时在同一地点工作，会产生许多干扰信号，还有各种工业干扰和认为干扰。
归纳起来有通道干扰、互调干扰、邻道干扰、多址干扰等，以及近基站强信号会压制远基站弱信号，这种现象称为“远近效应”。
功率控制 power control功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又分为开环功率控制和闭环功率控制，闭环功率控制再细分为外环功率控制和内环功率控制。
移动通信系统中的功率控制技术无线城域网(IEEE802.16)标准是一种高带宽、低投入、且覆盖范围广的无线通信技术,在宽带无线接入市场具有重要的应用前景。
功率控制是一种无线资源管理技术,在无线城域网系统中,采用功率控制技术可以降低无线系统的同频道干扰并节约终端能量,从而增加系统容量,在无线通信系统中起着非常重要的作用。
如何将功率控制技术应用于无线城域网,同时在一定复杂度的情况下使功率控制技术发挥最大的作用,是无线城域网中的重要研究课题。
针对上述情况,论文主要有以下工作:在理解无线通信系统中功率控制技术各种算法与准则的基础上,分析了每种算法的特点和对系统性能的影响,指出了影响功率控制性能的因素。
无线通信网络中的功率控制技术优化方法
无线通信网络中的功率控制技术优化方法随着移动通信技术的发展，无线通信网络的普及和应用越来越广泛。
而在无线通信网络中，功率控制技术的优化对于提高网络性能和增强用户体验具有重要作用。
本文将介绍无线通信网络中的功率控制技术优化方法，并探讨其在提高网络性能方面的作用。
一、功率控制的重要性在无线通信网络中，功率控制是控制和调整终端设备发送和接收信号功率的技术。
合理的功率控制可以减少功率消耗、延长终端设备的电池寿命、降低干扰，提高通信质量和网络容量。
因此，功率控制在无线通信网络中具有重要的作用。
二、功率控制方法在无线通信网络中，常用的功率控制方法包括静态功率控制和动态功率控制。
1. 静态功率控制静态功率控制是指在通信系统初始阶段，根据信道状态和用户需求来设定固定的发射功率。
这种方法简单直接，但无法适应信道状态的变化和用户数量的增减。
因此，在实际应用中，静态功率控制主要用于资源较为紧张的通信网络，可以提前规划好固定的功率水平。
2. 动态功率控制动态功率控制是根据信道质量和用户数量的变化来动态调整终端设备的发送功率。
动态功率控制可以根据实时的信道状态和用户需求，在不同的环境下灵活调整功率水平，以实现更好的通信质量和网络容量。
动态功率控制常用的方法包括闭环功控和开环功控。
闭环功控是根据终端设备接收到的信号强度反馈，再根据预定的信号强度目标，通过算法调整发送功率。
这种方式可以根据实时的信道质量和干扰情况，准确地调整发送功率，提高通信质量和网络容量。
开环功控是根据信道模型和统计信息，预测信道状态和用户数量的变化，并根据预测结果调整终端设备的发送功率。
这种方法精度较低，但实现起来较为简单，适用于一些不需要高精度的通信场景。
三、功率控制技术优化方法为了进一步提高无线通信网络中的功率控制技术，以下是一些常用的优化方法。
1. 基于信道状态的功率控制优化无线通信网络中的信道状态是功率控制的关键因素。
通过充分利用信道状态信息，可以实现更精确的功率控制。
无线通信系统中的功率分配与功率控制
无线通信系统中的功率分配与功率控制在无线通信系统中，功率分配和功率控制是确保通信质量和资源利用效率的重要技术手段。
功率分配是指在系统中将有限的功率资源分配给各个用户，而功率控制则是根据传输环境和用户需求来调整用户设备的发射功率。
本文将讨论功率分配与功率控制在无线通信系统中的原理、方法和应用。
一、功率分配原理与方法在无线通信系统中，功率分配是为了满足多个用户同时进行通信而进行的资源分配。
主要包括下面几种方法：1. 等功率分配等功率分配是最简单的功率分配方法，即将系统的总功率均匀地分配给所有用户。
这种方法适用于用户间的信道条件相似，但在某些情况下可能导致部分用户出现通信质量下降的问题。
2. 最大比值分配最大比值分配方法是根据用户的信道质量情况来进行功率分配，即将功率分配给信道质量较好的用户。
这种方法能够提高用户的通信质量，但也会导致信道质量较差的用户受到较大影响。
3. 水声电平分配水声电平分配方法是根据用户间的临界信噪比来进行功率分配。
该方法能够满足用户间的通信质量需求，但需要准确估计用户的信噪比。
二、功率控制原理与方法功率控制是根据传输环境和用户需求来动态地调整用户设备的发射功率。
主要包括以下方法：1. 静态功率控制静态功率控制是根据用户间的信道条件和用户需求来设定用户设备的发射功率。
通过设定适当的功率水平，可以满足用户间的通信质量需求，但无法适应信道环境的动态变化。
2. 动态功率控制动态功率控制是根据传输环境中的变化实时地调整用户设备的发射功率。
通过接收端的反馈信息和信道状态的监测，动态控制发射功率可以使系统能够适应不同的信道环境和用户需求，提高系统的覆盖范围和容量。
三、功率分配与功率控制的应用功率分配与功率控制在无线通信系统中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 无线网络在无线网络中，功率分配和功率控制可以根据用户的位置和网络负载情况来动态地调整用户设备的发射功率，以提高网络的覆盖范围、容量和通信质量。
功率控制技术的现状与展望
功率控制技术的现状与展望作者：杨柳来源：《城市建设理论研究》2013年第22期摘要：本文介绍了功率控制技术的现状，重点介绍目前最新的功率控制算法，同时对目前功率控制技术的不足提出展望。
关键词：CDMA功率控制算法中图分类号：TK315 文献标识码：A 文章编号：随着3G移动通信网络逐步在世界各地进入商业化运营，3G不久将来不可避免地取代2.5G和GSM系统。
截止2006年8月，全球有92个国家219个3G网络运营商，共建设运营WCDMA网络105个，CDMA2000网络151个，用户数量超过3.24亿。
中国积极参与IMT-2000国际标准的制定工作，提出TD-SCDMA标准，成为ITU认同并推荐的三个国际标准之一，这说明功率控制技术早已到了成熟阶段。
最新的功率控制算法一种应用于实际的有效功率控制算法成功提高了20%系统容量，极大地摆脱了覆盖和QOS的约束，它就是华为公司的“前向功率智能调整”算法。
1.1 功率不平衡影响功率效率，导致系统容量下降在对它进行介绍前，有些概念和定义必须先说明下。
功率控制的效果如何，通常采用“功率效率”指标来衡量。
就CDMA2000系统的前向而言，功率效率体现为平均每Walsh爱尔兰话务量的功率消耗。
在载频额定发射功率一定的情况下，功率效率越高，即平均每爱尔兰话务量的功率消耗越小，系统能够容纳的用户必然就越多。
所以，提高CDMA2000系统前向容量的重要手段之一，就是提高功率效率。
CDMA2000系统引入了前向快速功控，当呼叫处于软切换状态时，每个基站独立调整各自分支上的前向业务信道功率。
但由于不同分支上的反向链路上误码相互独立，导致不同基站解调出的手机的前向快速功控比特可能会有差别，从而导致不同基站的前向业务/导频信道的功率比例不同。
这种现象，我们称之为功率不平衡。
在软切换过程中，手机以最大比合并的方式对来自不同基站的前向信号进行合并。
最大比合并方式的特点是：手机检测来自不同扇区相关导频信道的能量，并根据导频信道的能量加权对应的业务信道信号，从而合并不同扇区的业务信道信号。
3G与4G关键技术的比较和过渡_李蔚蔚
63G 与4G 关键技术的比较和过渡Com p arison and Transition of Ke y Technolo g ies on 3G and 4G李蔚蔚童贞理何方白(重庆邮电学院移动通信工程研究中心)摘要一些关键通信技术的发展,往往会促进通信系统的升级换代。
本文对3G 和4G 所采用的关键技术做了分析比较,在此基础上提出了从3G 向4G 过渡的一些建议,对下一代移动通信技术的研究和4G 的建设具有一定参考价值。
关键词3G4G关键技术正交频分复用码分多址接入软件无线电智能天线基金项目:国家科技型中小企业技术创新基金资助项目(01C26215110971)李蔚蔚重庆邮电学院研究生,研究方向:宽带网络技术。
童贞理重庆邮电学院硕士研究生。
研究方向:移动通信技术。
何方白重庆邮电学院,教授。
1引言从原来模拟制的移动通信系统到现在大规模商用的GSM 数字移动通信系统的巨大改变,是无线技术和大规模集成电路技术的运用带给人们的惊喜。
现在人们热切盼望而尚未商用3G 系统,也是随着码分多址(CDMA)技术的出现而发展起来的,可见,通信系统的升级换代,直接取决于通信技术水平的提高,而一些关键通信技术的发展,又是决定通信技术水平提高的关键因素。
如何着眼于目前3G 所采用关键技术的基础上,展开对下一代移动通信技术和建设的研究,最大限度的降低移动通信建设的投资成本,保证移动通信系统的连续性,是一个非常值得思考的问题。
23G 面临的问题和4G 的研发状况随着对高速移动数据业务尤其是对移动IP 业务的需求越来越迫切,移动通信网络需要能够提供高速数据传输能力。
目前,经ITU 认可的3G 标准有W-CDMA 、CDMA2000和中国提出的TD-SCDMA 。
标准的不统一在一定程度上阻碍了3G 实现全球无缝漫游的目标,虽然3G 和2G 相比,有很多优点,但是3G 还是存在着很多不尽人意的地方,不能够满足人们对于通信的要求。
移动通信网络中的无线传输技术及性能分析
移动通信网络中的无线传输技术及性能分析随着移动通信技术的不断发展和普及，人们对无线传输技术的需求也越来越高。
无线传输技术在移动通信网络中起着至关重要的作用，它能够将信息以无线方式传输到用户设备，从而实现移动通信的目标。
本文将重点对移动通信网络中的无线传输技术及其性能进行分析和探讨。
目前，移动通信网络中常用的无线传输技术有GSM、CDMA、WCDMA、LTE等。
这些技术都借助了无线传输技术来实现信息的传递。
其中，GSM（Global System for Mobile Communications）是一种使用时分多址技术的全球移动通信标准，被广泛应用于2G网络中。
它采用了TDMA（Time Division Multiple Access）技术，将时间分割成多个时隙，不同用户在不同的时隙内传输信息。
CDMA（Code Division Multiple Access）则是一种使用码分多址技术的移动通信标准，它在3G网络中使用广泛。
CDMA采用了不同的码来区分不同的用户，通过编码和解码技术实现信息的传递。
WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）则是一种采用了宽带码分多址技术的3G移动通信标准，它将CDMA技术进一步扩展，提高了传输速率和容量。
而LTE（Long Term Evolution）则是一种4G移动通信技术，它采用OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技术进行无线传输，提供了更高的传输速率和更大的容量。
无线传输技术在移动通信网络中的性能表现主要体现在以下几个方面：传输速率、覆盖范围、抗干扰性、多路径传输和频谱效率。
首先，传输速率是无线传输技术中一个重要的性能指标。
随着移动通信网络的发展，人们对传输速率的需求也越来越高。
目前，GSM网络的传输速率在10-114kbps之间，CDMA网络的传输速率在144kbps到2.4Mbps之间，WCDMA网络的传输速率在384kbps到2Mbps之间，而LTE网络的传输速率则在100Mbps到1Gbps之间。
CDMA技术与3G系统中的功率控制问题
Ｍ Ａ又称为宽带 Ｃ Ｍ 带宽为 ５ Ｈ 或更 Ｄ Ａ（ Ｍ ｚ 高） Ｃ Ｎ ２０ ， Ｄ Ａ ００是 在 Ｉ ５（ 宽 为 １ Ｓ ９ 带 ． ２ Ｍ ｚ的 ２ Ｄ Ａ） 础 上 直 接 演 进 而 ３Ｈ ＧＣ Ｍ 基
来 ，Ｄ—Ｓ Ｄ Ａ 又 称 为 时分 同 步 Ｃ Ｍ Ｔ ＣＭ Ｄ Ａ， 这里 的同步指 的是所 有终 端用 户 上行 链路
列码 区分 ， 同 Ｃ Ｍ 载波 可 在相 邻 的小 不 Ｄ Ａ 区内使 用 ， 因此 Ｃ Ｍ 网络 的频 率规 划 灵 Ｄ Ａ
活， 扩展简单 。Ｃ Ｍ Ｄ Ａ网络 同时还具 有建 造
２ 功 率控 制 问题 的 由来 、
运行 费用低 ， 站设 备 费 用低 的特点 ， 基 因而
用 户费用 也较低 。
维普资讯
综上所 述 ，３ ／ Ｇ移动 通信 系统在 技 Ｂ Ｇ４
术研究与标准化进程方面都有长足的进步， 其发展前景是相 当可观 的。当然 ， 利地 要顺 把 ＢＧ４ ３ ／Ｇ通信系统投入实际应用 ， 也会遇 到技术和市场等方面的挑战， 还需要世界各 国通信业界的共同努力。 由于 Ｂ Ｇ ４ ３ ／ Ｇ网络采用 Ｉ Ｐ为基础 的核 心 网络 技 术 ， 以及 其 灵 活 的多 媒 体 接 人 方
的 ＷＣ Ｍ Ｉ Ｔ ００的 Ｃ Ｍ ２ ０ Ｄ Ａ、 ２ ０ Ｍ Ｄ Ａ ０ ０和我 国 拥有 自主知 识产权 的 Ｔ Ｄ—Ｓ Ｄ Ａ Ｃ Ｍ 。ＷＣ — Ｄ
通 ） 司投入 了一 定 力量 进行 商用化研 究 ， 公 并于 １８ ９９年成功地进行 了第一 次商用化测 试 。两年之后 ， 高通公 司全面掌握 了 Ｃ Ｍ Ｄ Ａ 系统 商用 化 的核 心技 术 ， 而 使 Ｃ Ｍ 从 Ｄ Ａ蜂 窝移动 电话商用系统 于 １９ 年 １ ９６ 月在世界 上首次成功推 出 。鉴 于 Ｃ Ｍ Ｄ 的功 率 控 制 问题 Ｄ Ｇ
3G技术及其在通信中应用论文
3G技术及其在通信中的应用摘要:目前3g还处于初期阶段,其发展前景十分看好。
文章介绍了3g(第三代移动通信系统)的含义及3g技术的基本特点,分析了3g技术在通信中的应用。
关键词:3g 特点应用0 引言随着通信网络和技术的不断发展,3g技术环境下电信增值业务进入了高速发展,业务范围持续扩大,经营主体趋向多元,经营模式日益创新的新阶段。
虽然目前3g还处于初期阶段,但其发展前景十分看好。
1 3g的含义3g是英文3rd generation的缩写,指第三代移动通信技术。
相对第一代模拟制式手机(1g)和第二代gsm、tdma等数字手机(2g),第三代手机一般的讲,是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。
它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2mbps(兆字节/秒)、384kbps(千字节/秒)以及144kbps的传输速度。
2 3g技术基本特点从目前已确立的3g标准分析,其网络特征主要体现在无线接口技术上。
蜂窝移动通信系统的无线技术包括小区复用、多址/双工方式、应用频段、调制技术、射频信道参数、信道编码及纠错技术、帧结构、物理信道结构和复用模式等诸多方面。
纵观3g无线技术演变,一方面它并非完全抛弃了2g,而是充分借鉴了2g网络运营经验,在技术上兼顾了2g的成熟应用技术,另一方面,根据imt-2000确立的目标,未来3g系统所采用无线技术应具有高频谱利用率、高业务质量、适应多业务环境,并具有较好的网络灵活性和全覆盖能力。
3g在无线技术上的创新主要表现在以下几方面:2.1 采用高频段频谱资源 ,可更好地满足宽带业务。
2.2 采用宽带射频信道,支持高速率业务。
2.3 能够实现多业务、多速率传送。
2.4 采用快速闭环功率控制技术,提高了系统抗多径衰落能力。
3G几种关键技术对系统容量的影响
要 参 数 是 ：处 理 增 益 、归 一 化 信 噪 比 、语 音 信 号 周 期 、频 率 再 用 效 率 以 及 基 站 天
线 扇 区数 。
决 于所 需 的载 波 干扰 比和信 道 带 宽 。
３ 系统 是 宽 带 数 字 通 信 系 统 ，提供 移 Ｇ 动 宽带 多 媒体 通信 。ＷＣＤＭＡ、ｃ ｍａ ０ ０、 ｄ ２０
ＴＤ —Ｓ ＣＤＭ Ａ 等 方 式 基 本 都 采 用 ｃＤ Ｍ Ａ
若 在 一 个 小 区 内 有 Ｎ 个 用 户 共 用 一 个 无 线 频 道 。 为 ＣＤＭ Ａ 系 统 是 干 扰 受 限 因 系统 ，每一 用户 的信 号都 受到 其他 Ⅳ 一１ 个 用 户 信 号 的 干 扰 。 假 设 在 功 率 控 制 下
存 在 着 多 址 干 扰 ， 许 多 多 址 干 扰 的 总 和 就 形 成 了背 景 在 基 站 处 产 生 的 干 扰 的 百 分 比 ；Ｅ 是 信 息 的 比 特 能 量 ； Ｅ Ⅳｎ 归 一 化 信 噪 比 ， 其 值 取 决 于 系 统 ／ 为
到 达 基 站 接 收机 的 各 信 号 强 度 都 相 等 ， 考 虑小 区间 干扰时 ，系统 容量 总公式 为 ：
多 址 接 入 方 式 ，属 于 宽 带 ｃＤＭ Ａ 移 动 通
信 技 术 。 ３ 系 统 能 提 供 多 种 类 型 的 高 质 Ｇ 量 多 媒 体 业 务 ，实 现 全 球 无 缝 覆 盖 ，具 有 全 球 漫 游 能 力 并 与 固 定 网 络 兼 容 。它 可
为 了 降 低 干 扰 影 响 ，提 高 系
《G移动通信系统功率控制技术研究报告》任务书
1、CDMA2000系统功率控制技术研究
2、WCDMA系统功率控制技术研究
3、TD-SCDMA系统功率控制技术研究
<或自己拟定专题研究方向）
█指导教师：<签名）年月日
█教研室主任：<签名）年月日
█系教案主任：<签名）年月日：
江西理工大学应用科学学院级<届）
学生毕业设计<论文）开题报告
毕业设计<论文）任务书
系专业级<届）班学生
毕业设计<论文）题目：
3G移动通信系统的功率控制技术研究
毕业设计<论文）内容：
作为第三代移动通信系统中的关键技术之一，3G移动通信系统中的功率控制不仅要克服由于移动台位置不同造成的影响，还要克服由于不同移动通信业务本身服务质量要求的不同而造成的影响，直接导致3G移动通信系统中的功率控制将不同于窄带单一业务的移动通信系统中的功率控制。本课题要求针对不同3G系统在不同业务环境下的质量要求，提出合适的功率控制方案及算法并分析其性能。
设计<论文）说明书共 页，设计图纸 张
指导教师：
评 阅 人：
毕业设计<论文）答辩委员会意见：
成绩：
江西理工大学应用科学学院答辩委员会
主任委员 签字
年月日
学术价值和现实意义
功率控制技术根据无线信道的变化情况以及接收到的信号电平通过反馈信道、按照一定的准则调节发射信号电平。功率控制技术可以克服阴影效应、多径传播引入的慢平坦衰弱，尤其是在采用了CDMA技术的干扰受限通信系统中，功率控制能够很好的解决远近效应，从而提升系统容量和通信质量。随着无线通信网络逐渐从2G、2.5G发展到3G，以至于不久将来的4G，功率控制技术越来越成为其中一项关键技术指标。随着网络不断演进，功率控制技术自身也不断的精确化、复杂化。随着无线通信技术的不断发展，功率控制技术将扮演越来越重要的关键角色。
通信系统中的功率控制与调度算法
通信系统中的功率控制与调度算法通信系统作为现代社会不可或缺的一部分，承担着重要的信息传输和交流任务。
为了确保通信质量、节约能耗和提高系统容量，功率控制与调度算法在通信系统中扮演了重要角色。
本文将探讨通信系统中的功率控制与调度算法的原理、技术以及应用。
一、功率控制算法1.1 静态功率控制算法静态功率控制算法主要根据通信链路的特性和信号传播模型计算出适当的功率水平，并将其应用到整个通信过程中。
常用的静态功率控制算法有固定功率控制算法和静态功率分配算法。
其中，固定功率控制算法指定了固定的功率水平用于整个通信过程，而静态功率分配算法则根据系统的传输质量要求和信道条件分配不同的功率。
1.2 动态功率控制算法动态功率控制算法根据通信系统中实时的信道条件和网络负载来动态调整功率水平。
通过不断监测信号强度、误码率等参数，并与预设的阈值进行比较，动态功率控制算法能够及时地调整功率以适应不同的通信环境。
动态功率控制算法主要包括基于反馈的功率控制算法和基于预测的功率控制算法。
二、调度算法2.1 时间分配调度算法在通信系统中，多个用户同时访问基站时，需要采用调度算法来合理地分配时间资源。
时间分配调度算法主要通过时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等技术将时间资源划分为不同的时隙或码片，使不同用户在不同的时间片或码片中进行通信，避免冲突和干扰。
2.2 资源分配调度算法资源分配调度算法主要用于分配频带和功率等资源给用户，以满足用户的通信需求。
常用的资源分配调度算法有最大载干比调度算法、最大信噪比调度算法和最小干扰调度算法。
这些算法通过对信道质量、信道容量等参数进行测量和评估，从而为每个用户分配合适的资源。
三、功率控制与调度算法在通信系统中的应用3.1 无线通信系统在无线通信系统中，功率控制与调度算法被广泛应用于调整用户设备的传输功率和分配频率资源。
通过合理配置功率控制和调度算法，可以提高通信系统的容量、覆盖范围和抗干扰能力，提升用户的通信质量和体验。
移动通信系统中的干扰抑制技术研究
移动通信系统中的干扰抑制技术研究随着移动通信技术的发展，越来越多的用户加入了移动通信网络。
随着网络规模的增大，网络闲时的减少，以及用户之间的密集互动，通信信号之间的干扰也就变得越来越严重。
这不仅会降低通信质量，甚至会影响整个网络的正常运行。
因此，移动通信系统中的干扰抑制技术已经成为一个备受研究和关注的领域。
干扰抑制技术指的是通过一系列方法和措施，来减少或消除通信信号之间的干扰，提高通信的质量和效率。
目前主要的干扰抑制技术包括频率复用、功率控制、天线技术、编码技术等。
下面将对这些技术进行详细分析。
频率复用是一种常用的干扰抑制技术。
在移动通信系统中，每个用户都被分配一个特定的频带进行通信。
当频带资源有限时，就需要采用频率复用技术。
这种技术可以将频带分成若干个子带，不同用户可以在不同的子带上进行通信。
这样就可以减少信号之间的相互干扰，提高通信质量和效率。
另外一种常用的干扰抑制技术是功率控制。
功率控制技术可以通过调整发送信号的功率来减少相邻信号之间的干扰。
该技术可以在通信系统中实现自适应信号调整。
当一个手机接收到信号时，它可以对信号的强度进行检测，并根据之前的调整经验来调整信号的发送功率。
这样，就可以控制信号的强度，减少干扰对其他用户的影响。
天线技术也是一种常用的干扰抑制技术。
通常，移动通信系统中采用的是多天线技术。
多天线可以在不同的方向上收集和发送信号，从而提高通信的可靠性和效率。
此外，多天线也可以减少信号之间的相互干扰。
当手机发送信号时，相邻基站可以使用不同的天线进行信号接收。
这样，就可以减少信号的干扰，提高通信质量。
编码技术是一种比较新颖的干扰抑制技术。
它通过对信号进行编码和解码的方式来减少相邻信号之间的干扰。
在移动通信系统中，常用的编码技术包括CDMA技术和TDMA技术。
CDMA技术采用不同的编码方式来分离通信信号，从而减少相邻信号之间的干扰；而TDMA技术则采用时间分割技术来分离通信信号。
这些技术可以使网络在不同条件下运行得更加稳定和高效。
浅析3G移动台功率控制及测试方法
３ ＷＣ ＭＡ Ｄ 移动 台相关功率控制指标 测 试
３ 移动 台的功率 控制指标大同小异 ，测试方法 的差 Ｇ
异 也 不 大 。这 里 仅 以Ｗ ＣＤ ＭＡ移 动 台 为 例 ．对 有 关 功 率
３ 通信 系统功率控制 的原 理与Ｃ Ｇ ＤＭＡ系统 的差别不大 。 功率控 制可分 为前 向 （ 下行 ）功率控制和反 向 （ 上行 ）
（ ）确 认 手机 已经进 入连 接状 态 ，选择 “ｎ ｒ １ ｅ Ｉｎ
反 向功 率 控制 在没 有 基站 参 与 的时候 为开环 功率 Ｌｏ ｏ ｅ” 测量 项 目。 ｏｐ Ｐ ｗ ｒ 控制 ，开环 功率 控 制的 原理 是根 据 接收 的链 路信 号 衰
（ ）将 Ｉ ｅ Ｌ ｏ Ｐｗｅ ｅｕ 中 的Ｔ ｓ ｅｍｅｔ ２ ｎ ｒ ｏｐ ｏ ｒ ｔｐ ｎ Ｓ ｅｔ ｇ ｎ Ｓ
功 率 控 制 反 向 功率 控 制 又 分 为 开 环 功 率 控 制 和 闭 环 功 控 制指标项 目的测试步骤及参 数设 置进行介绍 。本 文使
率控 制 ，闭环功率 控制可再细分 为外环功率控 制和 内环 用 的测试仪表 为Ａ ｉｎ Ｅ ５Ｃ ｇｌ ｔ ５ １ 移动台综合测试 仪。 ｅ
监 测检 测
Ｍｏｎｔ ｉｇ ＆ Ｄｅ ｅ ｔ ｉ ｎ ｏｒ ｔｃｉ ｏｎ
浅 析３ 移动 台功 率控 制及测试方法 Ｇ
■ 辽 宁 Байду номын сангаас 无 线 电 监 测 中 心 林 兆楠
摘 要 ：对３ 的各种通信 制式的功率控制 方法进 行了分 析 并结合无线 电管理工作 的需求 Ｇ 详细描述 了３ 移动 台的有关功率控制项 目的测试设置与步骤 。 Ｇ
落情况 ，估计 自身发 射链 路 的衰 落情 况 从 而确 定发 设置为Ａ，这样就可以测量Ａ 段的 内环功率控制。