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WiMAX论坛是一个由业界领先的运营商、通信部件和设备公司共同成立的组织,它推动了全球宽带无线接入的发展。功率控制技术是WiMAX网络性能的关键因素之一。本论文研究WiMAX系统中的功率控制机制的目的是通过对公平性和中断概率等性能的改善提升WiMAX系统的性能。IEEE 802.16协议中没有规定详细的功率控制机制,对功率控制算法的研究尚处于起步阶段。因此,本文在分析IEEE 802.16标准和WiMAX网络架构的基础上,研究基于WiMAX技术宽带无线网络下的功率控制机制有很大的现实意义。
本文在研究WiMAX网络信道特性的基础上,对IEEE 802.16e-2005标准中定义下行和上行功率控制进行了研究。
在下行功率控制中,为了解决系统吞吐量与用户公平性的互相矛盾的问题,提出了一种基于比例公平的下行功率控制算法。这种算法将比例公平因子引入下行功率控制算法,保证了信道响应较差的用户也可以获得系统资源。仿真结果表明该算法既可以满足系统吞吐量的要求,又保证了用户公平性,提高了系统整体性能。
在上行功率控制中,通过研究比较3G系统中各种标准功率控制的特点,提出了适合WiMAX系统的功率控制流程和基于位置信息的上行功率控制算法。本算法通过对小区边缘用户采取一定的功率限制,降低的系统总体干扰水平。经过仿真测试,本文提出的基于位置信息的上行功率控制算法是一种具有较高频谱利用率,同时显著改善了系统中断概率的优秀算法。
最后对全文进行总结,分析了WiMAX系统中功率控制技术的发展方向。提出了分布式下行功率控制算法和跨层优化上行功率控制算法的思路。