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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。