12.2 多功率控制原理在线视频

那么下面我们就分两个部分

来分别给大家介绍

功率控制

和

速率控制

也就是

这两类典型的自适应机制

功率控制

我们说一下它的技术的来源

最早期的功率控制

其实主要是应用于

对

实时性的话音业务的

链路质量的控制

那么

最早功率控制是在CDMA系统

IS-95当中来引入的

也就是窄带CDMA第二代移动

通信体制当中

就引入了功率控制

那么引入功率控制的

主要目的是干什么

我们可以列举一下

主要是这4个目的

第一个目的

我们克服这种阴影效应

导致的慢衰落

第二个目的

我们来克服多径

时变的

快衰落

第三个目的主要是

克服上线电路当中的远近效应

第4个目的

克服下行内容当中的角效应

归纳一下来讲

通过功率控制

那去克服呢

信道的时变

和地理环境的差异

从而保证了话音业务

这种实时性业务

他的服务质量

那么一般而言

功率控制的准则

我们可以把它归纳为

有这样的4大类准则

我们一个列举

请大家看

第一类准则

我们称为是功率平衡准则

第二类准则

我们称为是信干比平衡准则

第三类准则

我们称为是混合准则

第4类我们称为是误码率平衡

准则

所谓平衡我们先解释一下

我们在这画个图

这是一个基站

比如说我们有两个移动盘

一个离的基站很近

它属于是想去中心的用户

那么这个用户叫U1

另外的一个是

在小区边缘处

它离的基站很远

我们称为U2用户

那么对于这两个用户而言

什么叫做功率平衡

请大家注意

我们这讲的平衡

就是大致相等的意思

这个地方的功率平衡

并不是指它们的发射功率

而只是指他们的

接收功率要大致相同

比如说

用户一的发射功率是P1

我们加上了T叫pt1

用户二的发射功率

比如说是pt2

那么我们看用户一

它的接收功率

我们假设是

PR1

用户二

它的接收功率

我们假设是PR2

所谓功率平衡的意思是说

我们可以通过训练去控制和调整

两个用户的发射功率

最后让基站端收到的

这两个用户的接收功率

PRE约等于PR2这就是

所谓的

功率平衡准则

在功率平衡的条件下

我们不管你移动的基站

是远还是近

也就是说

它的信号

不管我离的近

基站的远近

那么在基站端

所收到的信号的功率

都大致是相等的

这就是所谓的功率平衡准则

那么对于功率平衡准则来讲

有的情况下

有可能是开环的

也就是说它不收敛

为了保证更好的收敛性

那么也引入了第二个准则

就所谓的信干比平衡准则

那么这类准则也很简单

还是我们刚才给的事例

这样的话

它就指的是说

对于用户一而言

从基站从接受端来看

那么用户一基站所接收到的信干比

SlR1

应当约等于

用户二

接受信号的信干比

也就是SIR2

这两路信干比要大致相等

这我们称为是信干比平衡准则

信干比平衡准则

它相对于功率平衡准则而言

它可以更精细的调整

但是它有各自的调整范围

有时候这个系统为了追求稳定性

或者说更具有实用化

更能又收敛的快又稳定

我们在实际通讯系统当中

经常是把这两个平衡准则

混合使用的

也就是第三类平衡准则

功率平衡和信概率平衡准则组合

来设计

前三种准则

是我们在实际

CDMA系统当中

普遍采用的准则方式

它在工程上很有效

那么第4种准则是所谓的误码率

平衡准则

它指的是说

用户一的误码率BER1

要大致相等

与用户二的误比特率

也就BER2大致相同

一般来讲

误比特律和信干比是有关联的

但是这不是个线性关系

并且误比特率

它的计算公式比较复杂

而受到的它是个非线性映射

受到的实际

链路当中状态的变化

它的这个映射关系和行为

也是比较复杂的

所以

误比特率

或者误码率平衡准则

在理论上是一个最优的选择

但是我们工程上一般不采用

主要以前三个准则为主

下面我们看一下

功率控制它的分类

和具体的实施方法

我们把功率控制

按照它的控制机制

大致上讲

分为两个链路的控制

也就是所谓的下行

链路的功率控制

以及上行链路的功率控制

功率控制

我就缩写为叫PC

power control

这是按链路方向来进行区分的

我们按照功率控制的机制

又可以把它的控制的流程

划分为三个层次

也就是所谓的开环功率控制

闭环功率控制

外环功率控制

这样的三个层次

开环相对而言

应当是闭环内外环合并的一起去

我们可以称它为

是内环功率控制

去做

是这样的一个过程

那么具体的细节

下面我们再来解释

所谓开环功率控制

它的概念是这样的

我还是以一个基站

对不同移动台

它上行内容的控制

来说明

假如说我们是一个上行的链路

移动台发

基站收

那么移动台的发射功率是pt

基站的接收功率是

所谓开环功率控制

指的是说

移动台

它收到了基站的发射信号

比如说移动

它收到的基站发射信号

PDL

那么移动台

根据接收到的基站的信号

就来设定

移动台的发射功率pt

那么大家注意

它相当于是说

是利用接收到的信号功率

去估计

或者是预设一个发射的功率

由于接收和发射

是两在频分双工情况下

是工作在两个独立的频段上

它们之间的关联性

几乎是不存在的

所以我们就称

这样的功率控制

叫做是开环功率控制

也就是说

我们利用接收信号的功率

去预设

或者估计

我应当用多大的功率

来进行发射

这就是所谓的开环功控

一般而言

开环功控

只能进行的粗略调整

因为上下心链路

在频分上空体制当中

是相互独立的

那么因此你预测

或者是估计的精度就比较差

这就是开环功率的一个基本思路

开环功率控制

对于阴影效应的补偿

一般来讲

它的补偿范围会比较大

但是它控制的精确度是比较差的

那么与之相对应

我们就可以设计

闭环

也就不是开的了

我们变成一个闭环功控

所谓闭环功控大家注意

它是这样的

我们还是以这个例子为来说明

所谓闭环

比如说我们以上限为示例

基站呢我

移动台我发射功率是pt

但发的合不合适

是不是要调整

我们是在移动基站

来进行测试的

这移动台以假设说

初始发射功率是pt

那么基站侧

我们就收到一个接收功率的

那么基站收到 PR功率之后

它有一个标准的

目标功率

目标值进行比较

假如说接收到的功率PR

低于

我们的目标值

Traget

pt

小T 假如我的收功率低于

目标值

这就意味着说

我的链路质量会比较差

不能够满足通信的基本需求

这样的话

基站侧

就通过下行链路

向移动台

发射一个功控指令

也就告诉一动态

你的发射功率不够

我就把移动台的发射功率pt

增加一个补偿

就加上一个增量

就加上δ

这样就把移动台的发射功率

能往大里调

挑一个补偿

那么类似的

如果说我基站端

所接收到的信号功率PR比我们的

目标

功率pt

还大

那就说明我链路质量比较好

不必要这么大的功率发射

那么这样的话

通过下行的链路

基站就会通知移动台

你可以降低一个

补偿

也就是说

我下次的发射功率

就是pt

减掉一个δ

大家看这样的一个控制过程

闭环功率控制的过程

实际上它是只是在控制上行电路

就是我这画的实线

这个方向的电路

那么它控制的是

移动台这一侧的发射功率

为了控制发射功率

它是在基站这一侧

就接收端

我要进行测量

根据测量的结果

与目标值进行比较

把调整

到底是增大发射功率

还是减少发射功率

当然也可能是不变

就把调整的信念

通过下行的链路

反馈到移动台测

移动台

解析信令之后

来决定的

我下一个时段是增大功率

减少功率还是不变

所以这就是大家看

实质上讲是对

通过反馈电路的方式

对

上行链路进行闭合

或者说

是一个闭环的控制过程

所以我们就称它为是

闭环功率控制

在闭环功率控制当中

它的控制机制是比较复杂的