1G和2G系統(tǒng)的主要任務(wù)是處理語(yǔ)音業(yè)務(wù)。隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展，文件傳輸、視頻業(yè)務(wù)將成為將來(lái)業(yè)務(wù)的主流。為了穩(wěn)定地處理多種業(yè)務(wù)，UMTS提出WCDMA技術(shù)。軟切換是WCDMA的一項(xiàng)重要技術(shù)，它首先是在IS-95上提出。處在軟切換的用戶，移動(dòng)臺(tái)" title="移動(dòng)臺(tái)">移動(dòng)臺(tái)同時(shí)保持與兩個(gè)以上激活集中基站通信。功率分配在WCDMA系統(tǒng)中有非常重要的意義，其目的是使系統(tǒng)能維持高質(zhì)量的通信。本文通過(guò)分析WCDMA下行軟切換的基于發(fā)射功率" title="發(fā)射功率">發(fā)射功率平衡的功率分配和非平衡的功率分配方法，在保證各自的QoS下，分析它們帶來(lái)的性能變化，進(jìn)而提出一種改進(jìn)的下行軟切換功率分配算法。
1 系統(tǒng)建模
　　小區(qū)模型如圖1所示，參考3GPP^[4]的規(guī)定，仿真小區(qū)需要達(dá)到或超過(guò)19個(gè)，因此筆者用19個(gè)小區(qū)作為系統(tǒng)仿真的初始條件?；疚挥诟鱾€(gè)六邊形仿真小區(qū)的中心，假設(shè)各小區(qū)基站總發(fā)射功率相同。

　　系統(tǒng)下行的路徑損耗和陰影衰落采用文獻(xiàn)^[1]提出的模型，由式(1)給出
　　
　　其中:r為移動(dòng)臺(tái)到基站的距離；μ為路徑損耗系數(shù)，一般取值為4；ζ為陰影衰落，服從均值為0，均方差為σ的高斯分布。
2 平衡功率控制算法" title="控制算法">控制算法
　　文獻(xiàn)^[2]提出了關(guān)于平衡的功率控制算法，所謂平衡的功率控制，就是激活集中基站分配給下行軟切換移動(dòng)臺(tái)的功率比例相同。處在軟切換狀態(tài)的移動(dòng)臺(tái)，它同時(shí)接收兩個(gè)激活集中基站的信號(hào)，并且通過(guò)rake接收機(jī)分集來(lái)自兩個(gè)基站的信號(hào)，達(dá)到系統(tǒng)所要求的SIR值，移動(dòng)臺(tái)接收到的Eb/No可以由(2)式得出：
　　
3 非平衡功率控制算法
　　文獻(xiàn)^[3]提出了非平衡功率控制算法。所謂不平衡功率控制算法，就是在軟切換狀態(tài)下，兩個(gè)激活集中基站分配給下行移動(dòng)臺(tái)的功率比例不同，性能最好的基站分配較大的功率給軟切換用戶，其他基站分配相對(duì)較小的功率。對(duì)于處于軟切換用戶的Eb/No的值也可以由(3)式表示，其中α,β為功率修正因子。
　　
4 兩種算法的比較
　　通過(guò)算法仿真，得到在(Ec/No)_target=7dB, μ=4, 服從均值ζ為0，均方差σ=6dB的高斯分布條件下兩種功率分配的性能比較。圖2顯示了在不同功率分配算法下，激活集中基站分配給軟切換移動(dòng)臺(tái)的功率占基站總發(fā)射功率的比例表示為移動(dòng)臺(tái)用戶位置的函數(shù)。從圖2中可以看出，在保證移動(dòng)臺(tái)的QoS前提下，當(dāng)軟切換移動(dòng)臺(tái)離基站位置較近時(shí)，非平衡功率分配相比于平衡功率分配，其分配的功率占基站發(fā)射總功率相對(duì)要小，有利于基站把更多的功率分配給其他用戶，從而提高系統(tǒng)的容量；一旦移動(dòng)臺(tái)處在小區(qū)邊緣時(shí)，平衡的功率分配要優(yōu)于非平衡功率分配。其原因在于，軟切換過(guò)程中其他激活集中基站的信號(hào)必然為目標(biāo)基站的干擾。

　　若在小區(qū)內(nèi)部發(fā)起切換，軟切換移動(dòng)臺(tái)離基站位置較遠(yuǎn)，采用非平衡功率分配的算法，使其目標(biāo)基站分配給移動(dòng)臺(tái)的功率大于原通信基站" title="通信基站">通信基站的信號(hào)功率，一方面使目標(biāo)基站的功率對(duì)于移動(dòng)臺(tái)來(lái)說(shuō)更加明顯，那么就更能保證向目標(biāo)基站切換。另一個(gè)方面，隨著原通信基站功率的減小，對(duì)于移動(dòng)臺(tái)的干擾也隨之減小，因此非平衡的功率分配算法要優(yōu)于平衡功率分配。
　　若在小區(qū)邊緣發(fā)起切換，原通信基站和目標(biāo)基站的路徑損耗幾乎相同。如果此時(shí)采用非平衡功率分配算法，固然有利于切換，但是需要目標(biāo)基站分配更大的功率，不利于基站功率的利用?？梢岳迷ㄐ呕韭窂綋p耗的增大，適當(dāng)增加原通信基站的功率，增加宏分集效果。這樣不僅能夠保持移動(dòng)臺(tái)通話的QoS，又保證基站功率不過(guò)載，因此平衡的功率分配要優(yōu)于非平衡功率分配。
5 算法的改進(jìn)
　　基于上述分析，筆者改進(jìn)軟切換下行功率分配算法。鏈路條件直接關(guān)系到移動(dòng)臺(tái)接收的Eb/No值，也影響到采用功率分配的效果，因此筆者根據(jù)軟切換用戶所處的鏈路條件進(jìn)行功率的分配，具體如圖3所示。

6 仿真結(jié)果分析
　　圖4給出了改進(jìn)的功率分配方法的仿真結(jié)果，仿真參數(shù)同上設(shè)置。在保證用戶的QoS前提下，基于鏈路條件的功率分配方法，分配給軟切換移動(dòng)臺(tái)的功率比例相對(duì)要小于平衡和非平衡功率分配方法。同時(shí)仿真圖也給出了不同門限值下改進(jìn)的功率分配方法與傳統(tǒng)功率分配方法的比較?？梢钥闯?，門限值的設(shè)定對(duì)于基站的功率分配也有較大的影響。門限設(shè)置高，當(dāng)用戶處于小區(qū)中間時(shí)，分配效果要優(yōu)于平衡功率分配；但如果用戶處在小區(qū)邊緣時(shí)，分配效果要劣于非平衡功率分配。如果門限設(shè)置過(guò)低，其分配效果將近似于非平衡功率分配曲線。