通信工程師傳輸與接入功率控制

1．功率控制
功率控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)的核心技術(shù)。CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自擾系統(tǒng)，所有移動(dòng)用戶都占用相同帶寬和頻率，“遠(yuǎn)近效用”問題特別突出。CDMA功率控制的目的就是克服“遠(yuǎn)近效用”，使系統(tǒng)既能維持高質(zhì)量通信，又不對其他用戶產(chǎn)生干擾。功率控制分為正向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分為僅有移動(dòng)臺(tái)參與的開環(huán)功率控制和移動(dòng)臺(tái)、基站同時(shí)參與的閉環(huán)功率控制。
1) 反向開環(huán)功率控制
小區(qū)中的移動(dòng)臺(tái)接收并測量基站發(fā)來的導(dǎo)頻信號(hào)，根據(jù)接收的導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)弱估計(jì)正確的路徑傳輸損耗，并根據(jù)這種估計(jì)來調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)的反向發(fā)射功率。若接收信號(hào)很強(qiáng)，表明移動(dòng)臺(tái)距離基站很近，移動(dòng)臺(tái)就降低其發(fā)射功率，否則就增強(qiáng)其發(fā)射功率。小區(qū)中所有的移動(dòng)臺(tái)都有同樣的過程，因此，所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的信號(hào)在到達(dá)基站時(shí)都有相同的功率。開環(huán)功率控制有一個(gè)很大的動(dòng)態(tài)范圍，根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)，它要達(dá)到正負(fù)32 dB的動(dòng)態(tài)范圍。
反向開環(huán)功率控制方法簡單、直接，不需要在移動(dòng)臺(tái)和基站之間交換信息，因而控制速度快并節(jié)省開銷。對于某些情況，例如車載移動(dòng)臺(tái)快速駛?cè)牖蝰偝龅匦纹鸱鼌^(qū)或高大建筑物遮蔽區(qū)而引起的信號(hào)強(qiáng)度變化是十分有效的。
2) 反向閉環(huán)功率控制
閉環(huán)功率控制的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使基站對移動(dòng)臺(tái)的開環(huán)功率估計(jì)迅速做出糾正，以使移動(dòng)臺(tái)保持最理想的發(fā)射功率。
對于信號(hào)因多徑傳播而引起的瑞利衰落變化，反向開環(huán)功率控制的效果不好。因?yàn)檎騻鬏敽头聪騻鬏斒褂玫念l率不同，IS-95中，上下行信道的頻率間隔為45 MHz，大大超過信息的相干帶寬，它使得上行信道和下行信道的傳播特性成為相互獨(dú)立的過程，因而不能認(rèn)為移動(dòng)臺(tái)在前向信道上測得的衰落特性，就等于反向信道上的衰落特性。為了解決這個(gè)問題，可以采用反向閉環(huán)功率控制。由基站檢測來自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)度，并根據(jù)測得的結(jié)果，形成功率調(diào)整指令，通知移動(dòng)臺(tái)增加或減小其發(fā)射功率，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)此調(diào)整指令來調(diào)節(jié)其發(fā)射功率。實(shí)現(xiàn)這種辦法的條件是傳輸調(diào)整指令的速度要快，處理和執(zhí)行調(diào)整指令的速度也要快。一般情況下，這種調(diào)整指令每毫秒發(fā)送一次就可以了。
3) 正向功率控制
正向功率控制是指基站調(diào)整每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率。其目的是對路徑衰落小的移動(dòng)臺(tái)分派較小的前向鏈路功率，而對那些遠(yuǎn)離基站的和誤碼率高的移動(dòng)臺(tái)分派較大的前向鏈路功率，使任一移動(dòng)臺(tái)無論處于小區(qū)中的什么位置，收到基站發(fā)來的信號(hào)電平都恰好達(dá)到信干比所要求的門限值。在正向功率控制中，移動(dòng)臺(tái)監(jiān)測基站送來的信號(hào)強(qiáng)度，并不斷地比較信號(hào)電平和干擾電平的比值，如果小于預(yù)定門限，則給基站發(fā)出增加功率的請求。

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