專利名稱：一種cdma衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路功率控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種CDMA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路功率控制裝置，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CDMA方式具有抗干擾能力強(qiáng)，保密通信能力好，多址聯(lián)接靈活方便的優(yōu)點，廣泛用于一些容量小、分布廣、由小站組成的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。在CDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，由于不同的地址碼之間不可能完全正交，不可避免地存在多址干擾(MAI)。同時，若各用戶終端的發(fā)射功率不同，導(dǎo)致衛(wèi)星端接收的信號功率不同使強(qiáng)信號掩蓋弱信號，這時會產(chǎn)生“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。在IOGHz以上的衛(wèi)星通信中，影響通信質(zhì)量的主要因素是降雨衰減。降雨不僅會降低通信質(zhì)量，嚴(yán)重時甚至造成通信中斷。功率控制是解決這些問題的有效辦法，它可以有效抑制“遠(yuǎn)近效應(yīng)”，同時可用于補(bǔ)償降雨衰減對衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路的影響，提高系統(tǒng)通信質(zhì)量和容量。由于衛(wèi)星移動信道與地面移動信道相比有很多不同之處，其中最顯著的特點是衛(wèi)星信道的傳輸距離遠(yuǎn)，傳播時延大，因此，需要適合衛(wèi)星移動系統(tǒng)的功率控制算法。目前，對衛(wèi)星移動系統(tǒng)中的功率控制算法還相對較少，大部分研究集中于功率控制算法中接收功率的測量以及信道增益的估計。不足之處表現(xiàn)在以下兩點:(I):現(xiàn)階段對于發(fā)射機(jī)的初始功率控制都是由一個較低的發(fā)射功率水平，通過功率控制環(huán)節(jié)，固定步長或變步長改變發(fā)射功率，使其達(dá)到合適水平。其收斂速度較慢，功率控制時延較長。(2):現(xiàn)階段衛(wèi)星移動終端功率控制沒有充分考慮衛(wèi)星終端在不同地區(qū)與衛(wèi)星之間距離變化對于功率控制的影響。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述的不足，本實用新型的目的在于提供一種CDMA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路功率控制裝置，該裝置充分利用衛(wèi)星終端自身地理位置信息與衛(wèi)星星歷信息，可以快速確定終端發(fā)射功率，實時自動控制終端發(fā)射功率，有效提高CDMA衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量。本實用新型包括衛(wèi)星端功率控制模塊及終端功率控制模塊；衛(wèi)星端功率控制模塊及終端功率控制模塊之間采用CDMA無線通信方式通過無線信道相互通信。衛(wèi)星端功率控制模塊包括上行鏈路信號功率、信噪比測量估計模塊，上行鏈路信號誤碼率測量統(tǒng)計模塊，信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊；所述上行鏈路信號功率、信噪比測量估計模塊連接信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊，上行鏈路信號誤碼率測量統(tǒng)計模塊連接信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊；終端功率控制模塊包括GPS接收模塊，下行鏈路功率、信噪比測量模塊，上行鏈路質(zhì)量估計模塊，接收解碼模塊，算法執(zhí)行模塊，可配置功率步長模塊，目標(biāo)功率、信噪比設(shè)置模塊，自動增益控制器及功率控制命令產(chǎn)生模塊；所述算法執(zhí)行模塊連接GPS接收模塊及接收解碼模塊，算法執(zhí)行模塊連接目標(biāo)功率、信噪比設(shè)置模塊，算法執(zhí)行模塊連接可配置功率步長模塊，功率控制命令產(chǎn)生模塊連接目標(biāo)功率、信噪比設(shè)置模塊，功率控制命令產(chǎn)生模塊連接可配置功率步長模塊，功率控制命令產(chǎn)生模塊連接自動增益控制器，自動增益控制器與上行鏈路信號誤碼率測量統(tǒng)計模塊之間采用CDMA無線通信方式通過無線信道傳輸信號，自動增益控制器與上行鏈路信號功率、信噪比測量估計模塊之間采用CDMA無線通信方式通過無線信道傳輸發(fā)射信號；信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊所產(chǎn)生信號與接收解碼模塊之間采用CDMA無線通信方式通過無線信道相互通信，信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊所產(chǎn)生信號與下行鏈路功率、信噪比測量模塊之間采用CDMA無線通信方式通過無線信道相互通信。本實用新型原理:本實用新型可以在終端節(jié)點依靠下行鏈路信噪比測量模塊和上行鏈路增益估計模塊，實現(xiàn)開環(huán)的功率控制，結(jié)合GPS定位模塊以及衛(wèi)星反饋的鏈路信息實現(xiàn)精確的閉環(huán)功率控制。從而更好的對抗衛(wèi)星通信信道中的快衰落和慢衰落，保證用戶的通信質(zhì)量。本實用新型的有益效果:(I)解決了 CDMA衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)功率控制問題；(2)解決衛(wèi)星終端初始功率設(shè)置問題，使衛(wèi)星通信終端快速達(dá)到最適宜的發(fā)送功率；(3)功率控制算法可軟件升級更新，無需更換硬件。(4)也可用于其它體制的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。

圖1本實用新型結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
本實用新型的衛(wèi)星端功率控制模塊如附圖1所示，包括上行鏈路信號功率、信噪比測量估計模塊，上行鏈路信號誤碼率測量統(tǒng)計模塊，信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊；終端功率控制模塊包括GPS接收模塊，下行鏈路功率、信噪比測量模塊，上行鏈路質(zhì)量估計模塊，接收解碼模塊，算法執(zhí)行模塊，可配置功率步長模塊，目標(biāo)功率、信噪比設(shè)置模塊，自動增益控制器及功率控制命令產(chǎn)生模塊。附圖1顯示了本裝置的具體實施流程如下:1.初始階段，衛(wèi)星終端節(jié)點中GPS接收模塊接收GPS定位信息，并進(jìn)行解算，將定位信息傳輸給終端算法執(zhí)行模塊。2.算法執(zhí)行模塊通過GPS定位信息以及CDMA衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星歷信息計算終端與衛(wèi)星間距離，并估算上行鏈路增益，初始化目標(biāo)功率、信噪比，初始化功率步長。3.功率控制命令產(chǎn)生模塊確定根據(jù)目標(biāo)功率、信噪比信息以及功率控制步長確定發(fā)射功率，并產(chǎn)生控制命令。4.功率控制命令控制衛(wèi)星鏈路上的自動增益控制器改變發(fā)射信號功率。5.衛(wèi)星終端按照初始發(fā)射功率進(jìn)行通信。衛(wèi)星在接收到信號后，信號功率、噪比測量模塊工作，測量接收到的信號功率和信噪比，并將結(jié)果傳輸給信號功率、信噪比，誤碼率下發(fā)模塊。6.上行鏈路信號誤碼率測量統(tǒng)計模塊工作，監(jiān)測上行鏈路誤碼率，并將結(jié)果傳輸給信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊。7.信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，將監(jiān)測信息送入下行衛(wèi)星信道，發(fā)送至衛(wèi)星終端。8.終端收到下行鏈路信號后，接收解碼模塊接收鏈路監(jiān)測結(jié)果，并將其傳輸給算法執(zhí)行模塊。9.下行鏈路信號功率、信噪比測量模塊工作，測量下行鏈路質(zhì)量，將結(jié)果傳輸給上行鏈路質(zhì)量估計模塊。10.上行鏈路質(zhì)量估計模塊利用下行鏈路監(jiān)測信息和GPS定位信息估計上行鏈路狀況，并將結(jié)果傳給功率控制命令產(chǎn)生模塊，進(jìn)行開環(huán)功率控制。11.終端算法執(zhí)行模塊利用GPS定位信息以及上行鏈路檢測信息，計算產(chǎn)生目標(biāo)功率、信噪比和功率調(diào)節(jié)步長信息?；氐讲襟E3，完成閉環(huán)功率控制。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種CDMA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路功率控制裝置，包括衛(wèi)星端功率控制模塊及終端功率控制模塊，其特征在于:衛(wèi)星端功率控制模塊及終端功率控制模塊之間通過無線信道相互通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CDMA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路功率控制裝置，其特征在于:衛(wèi)星端功率控制模塊包括上行鏈路信號功率、信噪比測量估計模塊，上行鏈路信號誤碼率測量統(tǒng)計模塊，信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊；所述上行鏈路信號功率、信噪比測量估計模塊連接信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊，上行鏈路信號誤碼率測量統(tǒng)計模塊連接信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊；終端功率控制模塊包括GPS接收模塊，下行鏈路功率、信噪比測量模塊，上行鏈路質(zhì)量估計模塊，接收解碼模塊，算法執(zhí)行模塊，可配置功率步長模塊，目標(biāo)功率、信噪比設(shè)置模塊，自動增益控制器及功率控制命令產(chǎn)生模塊；所述算法執(zhí)行模塊連接GPS接收模塊及接收解碼模塊，算法執(zhí)行模塊連接目標(biāo)功率、信噪比設(shè)置模塊，算法執(zhí)行模塊連接可配置功率步長模塊，功率控制命令產(chǎn)生模塊連接目標(biāo)功率、信噪比設(shè)置模塊，功率控制命令產(chǎn)生模塊連接可配置功率步長模塊，功率控制命令產(chǎn)生模塊連接自動增益控制器，自動增益控制器與上行鏈路信號誤碼率測量統(tǒng)計模塊之間通過無線信道傳輸信號，自動增益控制器與上行鏈路信號功率、信噪比測量估計模塊之間通過無線信道傳輸發(fā)射信號；信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊所產(chǎn)生信號與接收解碼模塊之間通過無線信道相互通信，信號功率、信噪比、誤碼率下發(fā)模塊所產(chǎn)生信號與下行鏈路功率、信噪比測量模塊之間通過無線信道相互通信。
專利摘要本實用新型公開了一種CDMA衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路功率控制裝置，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括衛(wèi)星端功率控制模塊及終端功率控制模塊；衛(wèi)星端功率控制模塊及終端功率控制模塊之間通過無線信道相互通信。本實用新型可以在終端節(jié)點依靠下行鏈路信噪比測量模塊和上行鏈路增益估計模塊實現(xiàn)開環(huán)的功率控制，本實用新型結(jié)合GPS定位模塊以及衛(wèi)星反饋的鏈路信息實現(xiàn)精確的閉環(huán)功率控制。本實用新型能更好的對抗衛(wèi)星通信信道中的快衰落和慢衰落，保證用戶的通信質(zhì)量。
文檔編號H04W52/14GK202918503SQ20122050986
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者劉春玲, 韓睿, 劉慶利, 李俊鵬 申請人:大連大學(xué)