❶ 控制電路功率的方法
對於直流電路,一般可以有調壓、控流和PWM方式控制功率,對於交流,常有線性調壓、移相調壓、通斷型調功方式(類似PWM)。
❷ 功率控制的分類
前向功率控制指基站周期性地調低其發射到用戶終端的功率值,用戶終端測量誤幀率,當誤幀率超過預定義值時,用戶終端要求基站對它的發射功率增加1%。每隔一定時間進行一次調整,用戶終端的報告分為定期報告和門限報告。
反向功率控制在沒有基站參與的時候為開環功率控制。用戶終端根據它接收到的基站發射功率,用其內置的DSP數據信號處理器計算Eb/Io,進而估算出下行鏈路的損耗以調整自己的發射功率。開環功率控制的主要特點是不需要反饋信息,因此在無線信道突然變化時,它可以快速響應變化,此外,它可以對功率進行較大范圍的調整。開環功率控制不夠精確,這是因為開環功控的衰落估計准確度是建立在上行鏈路和下行鏈路具有一致的衰落情況下的,但是由於頻率雙工FDD模式中,上下行鏈路的頻段相差190MHz,遠遠大於信號的相關帶寬,所以上行和下行鏈路的信道衰落情況是完全不相關的,這導致開環功率控制的准確度不會很高,只能起到粗略控制的作用。WCDMA協議中要求開環功率控制的控制方差在10dB內就可以接受。
反向功率控制在有基站參與的時候為閉環功率控制。
在外環閉環功率控制中,基站每隔20ms為接收器的每一個幀規定一個目標Eb/Io(從用戶終端到基站),當出現幀誤差時,該Eb/Io值自動按0.2~0.3為單位逐步減少,或增加3~5db。在這里只有基站參與。外環功率控制的周期一般為TTI(10ms、20ms、40ms、80ms)的量級,即10-100Hz。外環功率控制通過閉環控制,可以間接影響系統容量和通信質量,所以不可小視。在內環閉環功率控制中,基站每隔1.25ms比較一次反向信道的Eb/Io和目標Eb/Io,然後指示移動台降低或增加發射功率,這樣就可達到目標Eb/Io。內環功率控制是快速閉環功率控制,在基站與移動台之間的物理層進行。
❸ 功率控制原理
開環和閉環功率功率控制:
開環:就是沒有反饋的功率控制。通過計算接收到的信號的強度,來估計一個初始的發送功率。然後發送,如果沒有得到響應,再增加功率,進行發送。
閉環:閉環分為內環和外環。他們共同的特點是有對信號功率的反饋。內環是發送端發送以後,接收端會將測到的功率與發送端期望發送的功率相比較,看是否相等,然後進行調整;而閉環是將接受信號的誤碼率與一個門限相比較,如果誤碼率太高,則通知發送端提高功率。
可以看出,後者的計算需要基帶的解調才行,所以比較復雜,調整速度慢,而前者的計算相對比較簡單,調整速度快。
❹ 什麼是功率控制技術
功率控制技術是CDMA系統的核心技術。CDMA系統是一個自擾系統,所有移動用戶都佔用相同帶寬和頻率,「遠近效用」問題特別突出。CDMA功率控制的目的就是克服「遠近效用」,使系統既能維護高質量通信,又不對其他用戶產生干擾。功率控制分為前向功率控制和反向功率控制,反向功率控制又可分為僅由移動台參與的開環功率控制和移動台、基站同時參與的閉環功率控制。
❺ 簡述功率控制的三種方法
控制用電器的電壓、電流、頻率三種方法即可。
❻ 功率控制的原理
這里的功率控制的原理不局限於某種特定的通信系統,而是通用的基本原理。
前向和反向功率控制:分別是調整基站和UE的功率,這個比較好理解。
開環和閉環功率功率控制:
開環:就是沒有反饋的功率控制。通過計算接收到的信號的強度,來估計一個初始的發送功率。然後發送,如果沒有得到響應,再增加功率,進行發送。
閉環:閉環分為內環和外環。他們共同的特點是有對信號功率的反饋。內環是發送端發送以後,接收端會將測到的功率與發送端期望發送的功率相比較,看是否相等,然後進行調整;而閉環是將接受信號的誤碼率與一個門限相比較,如果誤碼率太高,則通知發送端提高功率。
可以看出,後者的計算需要基帶的解調才行,所以比較復雜,調整速度慢,而前者的計算相對比較簡單,調整速度快。
❼ wsn功率控制技術有哪些基於節點度的功率控制的基本思想是什麼
一、遠近效應
功率控制的目的是為了克服遠近效應。遠近效應現象是指如果沒有功率控制,距離基站近的一個UE就能阻塞整個小區,而距離NodeB遠的UE信號將被逗淹沒地。
在
上行鏈路中,如果小區內所有UE以相同的功率進行發射,由於每個UE與 Node B的距離和路徑不同,信號到達Node
B就會有不同的衰耗,從而導致離Node B較近的UE,Node B收到的信號強,較遠的Node B收到的信號弱,這樣就會造成Node
B所接收到的信號的強度相差很大。由於 WCDMA是同頻接收系統,較遠的弱信號到達Node
B後可能不會被解擴出來,造成弱信號逗淹沒地在強信號中,而無法正常工作。
CDMA自從提出來以後一直沒有得到大規模應用的主要原因,就是無法克服遠近效應。從圖1可知,採用功率控制後,每個UE到達基站的功率基本相當,這樣,每個UE的信號到達NodeB後,都能被正確地解調出來。
二、功率控制的目的
WCDMA
採用寬頻擴頻技術,是個自干擾系統。通過功率控制,降低了多址干擾、克服遠近效應以及衰落的影響,從而保證了上下行鏈路的質量。例如:在保證QoS的前提
下降低某個UE的發射功率,將不會影響其上下行數據的接收質量,但結果卻減少了系統干擾,其他UE的上下行鏈路質量將得到提高。功率控制給系統帶來以下優
點:
(1)克服陰影衰落和快衰落。陰影衰落是由於建築物的阻擋而產生的衰落,衰落的變化比較慢;而快衰落是由於無線傳播環境的惡劣,UE和
NodeB之間的發射信號可能要經過多次的反射、散射和折射才能到達接受端而造成。對於陰影衰落,可以提高發射功率來克服;而快速功控的速度是1500次
/秒,功控的速度可能高於快衰落,從而克服了快衰落、給系統帶來增益,並保證了UE在移動狀態下的接受質量,同時也能減小對相鄰小區的干擾。
(2)降低網路干擾,提高系統的質量和容量。功率控制的結果使UE和NodeB之間的信號以最低功率發射,這樣系統內的干擾就會最小,從而提高了系統的容量和質量。
(3)由於手機以最小的發射功率和NodeB保持聯系,這樣手機電池的使用時間將會大大延長。
三、功率控制的分類
在
WCDMA系統中,功率控制按方向分為上行(或稱為反向)功率控制和下行(或稱為前向)功率控制兩類;按移動台和基站是否同時參與又分為開環功率控制和閉
環功率控制兩大類。閉環功控是指發射端根據接收端送來的反饋信息對發射功率進行控制的過程;而開環功控不需要接收端的反饋,發射端根據自身測量得到的信息
對發射功率進行控制。
1.開環功率控制
開環功率控制是根據上行鏈路的干擾情況估算下行鏈路,或是根據下行鏈路的干擾情況估算上行鏈路,是單向不閉合的。
如
圖2所示,UE測量公共導頻信道CPICH的接收功率並估算NodeB的初始發射功率,然後計算出路徑損耗,根據廣播信道BCH得出干擾水平和解調門限,
最後UE計算出上行初始發射功率作為隨機接入中的前綴傳輸功率,並在選擇的上行接入時隙上傳送(隨機接入過程)。開環功率控制實際上是根據下行鏈路的功率
測量對路徑損耗和干擾水平進行估算而得出上行的初始發射功率,所以,初始的上行發射功率只是相對准確值。
WCDMA系統採用的FDD模式,上行采
用1920~1980MHz、下行採用2110~2170MHz,上下行的頻段相差190MHz。由於上行和下行鏈路的信道衰落情況是完全不同的,所以,
開環功率控制只能起到粗略控制的作用。但開環功控卻能相對准確地計算初始發射功率,從而加速了其收斂時間,降低了對系統負載的沖擊;而且,在3GPP協議
中,要求開環功率控制的控制方差在10dB內就可以接受。
2.上行內環功控
內環功率控制是快速閉環功率控制,在NodeB與UE之間的物理層進行,上行內環功率控制的目的是使基站接收到每個UE信號的比特能量相等。見圖3。
圖3 上行內環功控
首先,NodeB測量接受到的上行信號的信干比(SIR),並和設置的目標SIR(目標SIR由RNC下發給NodeB)相比較,如果測量SIR小於目標SIR,NodeB在下行的物理信道DPCH中的TPC標識通知UE提高發射功率,反之,通知UE降低發射功率。
因
為WCDMA在空中傳輸以無線幀為單位,每一幀包含有15個時隙,傳輸時間為10ms,所以,每時隙傳輸的頻率為1500次/秒;而DPCH是在無限幀中
的每個時隙中傳送,所以其傳送的頻率為每秒1500次,而且上行內環功控的標識位TPC是包含在DPCH裡面,所以,內環功控的時間也是1500次/秒。
3.上行外環功控
上行外環功控是RNC動態地調整內環功控的SIR目標值,其目的是使每條鏈路的通信質量基本保持在設定值,使接收到數據的BLER滿足QoS要求。見圖4。
圖4 上行外環功控
上
行外環功控由RNC執行。RNC測量從NodeB傳送來數據的BLER(誤塊率)並和目標BLER(QoS中的參數,由核心網下發)相比較,如果測量
BLER大於目標BLER,RNC重新設置目標TAR(調高TAR)並下發到NodeB;反之,RNC調低TAR並下發到NodeB。外環功率控制的周期
一般在一個 TTI(10ms、20ms、40ms、80ms)的量級,即 10~100Hz。
由於無線環境的復雜性,僅根據SIR值進行功率控制並不能真正反映鏈路的質量。而且,網路的通信質量是通過提供服務中的QoS來衡量,而QoS的表徵量為BLER,而非SIR。所以,上行外環功控是根據實際的BLER值來動態調整目標SIR,從而滿足Qos質量要求。
4.下行閉環功控
下
行閉環功控和上行閉環功控的原理相似。下行內環功率控制由手機控制,目的使手機接收到NodeB信號的比特能量相等,以解決下行功率受限;下行外環功控是
由UE的層3控制,通過測量下行數據的BLER值,進而調整UE物理層的目標SIR值,最終達到UE接收到數據的BLER值滿足QoS要求。
四、總結
WCDMA
是個自干擾系統,功率是最終的無線資源,而無線資源管理的過程就是控制自身系統內干擾的過程,所以,最有效地使用無線資源的唯一手段就是嚴格控制功率的使
用。但控制功率的使用是矛盾的:一方面它能提高針對某用戶的發射功率、改善用戶的服務質量;另一方面,由於WCDMA的自干擾性,這種提高會帶給其他用戶
干擾的增加,而導致介紹質量的下降。
所以,在WCDMA系統中,在保證了用戶要求的QoS前提下,功率控制的使用,最大限度地降低發射功率、減少系統干擾、增加系統容量,而這正是WCDMA技術的關鍵。
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咨詢記錄 · 回答於2021-08-20