通信工程师传输与接入功率控制

1．功率控制
功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，“远近效用”问题特别突出。CDMA功率控制的目的就是克服“远近效用”，使系统既能维持高质量通信，又不对其他用户产生干扰。功率控制分为正向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅有移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。
1) 反向开环功率控制
小区中的移动台接收并测量基站发来的导频信号，根据接收的导频信号的强弱估计正确的路径传输损耗，并根据这种估计来调节移动台的反向发射功率。若接收信号很强，表明移动台距离基站很近，移动台就降低其发射功率，否则就增强其发射功率。小区中所有的移动台都有同样的过程，因此，所有移动台发出的信号在到达基站时都有相同的功率。开环功率控制有一个很大的动态范围，根据IS-95标准，它要达到正负32 dB的动态范围。
反向开环功率控制方法简单、直接，不需要在移动台和基站之间交换信息，因而控制速度快并节省开销。对于某些情况，例如车载移动台快速驶入或驶出地形起伏区或高大建筑物遮蔽区而引起的信号强度变化是十分有效的。
2) 反向闭环功率控制
闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。
对于信号因多径传播而引起的瑞利衰落变化，反向开环功率控制的效果不好。因为正向传输和反向传输使用的频率不同，IS-95中，上下行信道的频率间隔为45 MHz，大大超过信息的相干带宽，它使得上行信道和下行信道的传播特性成为相互独立的过程，因而不能认为移动台在前向信道上测得的衰落特性，就等于反向信道上的衰落特性。为了解决这个问题，可以采用反向闭环功率控制。由基站检测来自移动台的信号强度，并根据测得的结果，形成功率调整指令，通知移动台增加或减小其发射功率，移动台根据此调整指令来调节其发射功率。实现这种办法的条件是传输调整指令的速度要快，处理和执行调整指令的速度也要快。一般情况下，这种调整指令每毫秒发送一次就可以了。
3) 正向功率控制
正向功率控制是指基站调整每个移动台的发射功率。其目的是对路径衰落小的移动台分派较小的前向链路功率，而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功率，使任一移动台无论处于小区中的什么位置，收到基站发来的信号电平都恰好达到信干比所要求的门限值。在正向功率控制中，移动台监测基站送来的信号强度，并不断地比较信号电平和干扰电平的比值，如果小于预定门限，则给基站发出增加功率的请求。

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