LTE 上行閉迴路功率控制研究

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杜嘉偉(CHIA-WEI TU) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系在職專班

論文名稱

LTE 上行閉迴路功率控制研究
(Study of Closed loop power control for LTE Uplink)

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摘要(中)

上行功率控制在長期演進（LTE）網路中決定了終端設備上行鏈結的效率和減少功率的消耗。本文介紹了上行功率控制程序，尋找最佳訊雜比設定和評估系統容量的方法。另外在細胞平均傳輸率和邊緣傳輸率上存在權衡交換的關係，發現閉迴路功率控制下，當導入部分路徑損耗補償係數設定目標 SINR值，可發現有效提升整體系統容量和細胞邊緣傳輸率。
對於不同的用戶活躍比例，模擬結果顯示，在閉環功率控制下路徑損耗補償係數有一個優化的解決方案。在細胞邊緣應用服務的傳輸量達到要求時，找出最佳的平均細胞傳輸率或最佳的功率效率。
模擬結果顯示，在用戶活躍比例為 0.8且細胞邊緣傳輸率相近時，平均細胞傳輸率改善 20％。而在相近的上傳功率和平均細胞傳輸率，細胞邊緣傳輸提高4％。

摘要(英)

Uplink Power Control in 3GPP UTRAN Long Term Evolution(LTE) networks is used to improve the mobile station uplink data rate and reduce power consumption. This paper presents the power control mechanisms and to find out optimal SINR setting and system capacity. About the trade-off between cell edge bitrate and average cell throughput, using the path loss compensation factor to configure the target SINR value will improve the cell capacity and cell edge bitrate. 　
For different user activity factor, simulation results indicated that the closed loop power control with path loss compensation factor has an optimization solution. Reaching the application service throughput requirement at the cell edge and find out the best average cell throughput or best power-efficiency.
The results of simulation show that the average cell throughput up to 20% at 0.8 loading user activity factor at the same cell-edge bitrates. At the same power and average cell throughput, the cell edge bitrates improved 4%.

關鍵字(中)

★ 功率控制
★ 上行
★ 長期演進

關鍵字(英)

★ Power Control
★ LTE
★ UpLink

論文目次

中文摘要 V
英文摘要 VI
致謝 VII
目錄 VII
圖目錄 X
表目錄 XII
第一章序論 1
1.1 前言 1
1.2 LTE(Long-Term Evolution)長期演進 1
1.2.1 SC-FDMA 的優點 2
1.2.2 LTE無線資源管理和上行鏈結功率控制 2
1.3 LTE槽(Slot)和訊框(Frame)的架構 3
1.3.1 訊框的架構 3
1.3.2 資源區塊 4
1.3.3 上行參考訊號 5
1.4 研究動機 6
第二章寬頻無線通道的特性 8
2.1 路徑損耗（Path Loss） 8
2.2 遮蔽（Shadow Fading） 8
2.3 多重路徑衰減（MultiPath Fading） 9
2.3.1 多重路徑模擬 10
2.4 蜂巢式系統 10
2.4.1 細胞間的干擾 11
第三章長期演進技術的功率控制(LTE Powe Control) 13
3.1 上行功率控制 13
3.1.1 實體上行分享通道(PUSCH) 13
3.1.2 部分功率控制（Fractional Power Control） 15
3.1.3 LTE閉迴路功率控制 17
3.2 SINR目標值 18
3.2.1 閉迴路功率控制控制下的Power Headroom 19
3.2.2 閉迴路功率控制-SINR目標值隨著距離遠近調整 19
3.3 上行功率控制的模擬環境和設定 22
.
第四章模擬結果及數據分析 28
4.1 閉迴路的最佳路徑損耗補償係數 28
4.1.1 最佳路徑損耗補償係數-細胞邊緣的位元傳輸率為衡量標準 28
4.1.2 最佳路徑損耗補償係數-在相同的上傳功率下以細胞平均的位元傳輸量為衡量標準 30
4.2 系統負荷較重狀態下-活躍用戶比例=0.8，數據分析及討論 33
4.2.1 路徑損耗補償係數在細胞邊緣傳輸率相近下的比較 34
4.2.2 路徑損耗補償係數在平均上行功率相近下的比較 36
4.3 系統負荷中等狀態下-活躍用戶比例=0.6，數據分析及討論 37
4.3.1 路徑損耗補償係數在細胞邊緣傳輸率相近下的比較 37
4.3.2 路徑損耗補償係數在平均上行功率相近下的比較 38
4.4 系統負荷較輕狀態下-活躍用戶比例=0.4，數據分析及討論 41
4.4.1 路徑損耗補償係數在細胞邊緣傳輸率相近下的比較 41
4.4.2 路徑損耗補償係數在平均上行功率相近下的比較 42
4.5 不同用戶活躍比例下的系統容量分析 45
第五章結論 47
5.1 結論 47
5.2 未來工作 48
第六章附錄 50
中英名詞對照表 52
參考文獻 56

參考文獻

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指導教授

陳永芳(Dr. Yung-Fang Chen)

審核日期

2011-7-16

推文