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CDMA系统的功率控制

2016-10-24 13:42:29 | 136人围观 | 评论:

　　功率控制CDMA系统的关键技术之一。 CDMA系统的扩频码之间的互相关性不为零存在多址干扰；反向链路上的“远近效应”；前向链路上其他基站和本基站内其他用户的前向信号；无线信道的衰落，这些因素都影响CDMA系统容量。
　　对接收信号的能量或信噪比进行评估的基础上，适时补偿无线信道的衰落，来不断调整发射信号的功率，从而保证一定的通信质量，又降低对其他用户的干扰，保证系统容量。当用户的发射功率刚好能够满足所需信噪比的最小值时，系统的容量达到最大值。使接收端的误帧率（FER）接近一个更高目标值。
　　1、功率控制分类
　　从通信链路的角度
　　从功控环路的角度
　　（1）反向功率控制
　　调整移动台的发射功率，使信号到达基站接收机时，信号电平刚刚达到保证通信质量的最小信噪比门限。克服远近效应，降低干扰，保证系统容量。将移动台的发射功率调整至最合理的电平，从而延长电池的寿命。
　　反向链路必须采用大动态范围的功率控制方法，快速补偿迅速变化的信道条件，由于用户的移动性，不同的移动台到基站的距离不同，这导致不同用户之间的路径损耗差别很大。不同用户的信号所经历的无线信道环境有很大的不同。
　　（2）前向功率控制
　　调整基站对每个移动台的发射功率，使信号到达移动台接收机时，信号电平刚刚达到保证通信质量的最小信噪比门限。对信道衰落较小和解调信噪比较高的移动台分配相对较小的前向发射功率，对信道衰落较大和解调信噪比较低的移动台分配相对较大的前向发射功率。降低基站的平均发射功率，减小相邻小区之间的干扰。
　　（3）开环功率控制
　　移动台（或基站）根据接收到的前向（或反向）链路信号功率大小来调整自己的发射功率。补偿信道中的平均路径损耗及慢衰落，所以动态范围较大。
　　前提条件：假设前向和反向链路的衰落情况一致。
　　方法：移动台接收并测量前向链路的信号强度，并估计前向链路的传播损耗，然后根据这种估计，调整其发射功率。接收信号较强时，表明信道环境较好，将降低发射功率；接收信号较弱时，表明信道环境较差，将增加发射功率。
　　开环功率控制的优缺点
　　优点：简单易行，不需要在基站和移动台之间交互信息，控制速度快。对于降低慢衰落的影响比较有效。缺点：处理快衰落时精度不够。
　　原因：在频分双工的CDMA系统中，前反向链路所占的频段相差45MHz以上，远远大于信号相关带宽，因此前反向链路的快衰落是完全独立和不相关的，会导致在某些时刻出现较大误差。
　　（4）闭环功率控制
　　建立在开环功率控制的基础上，对开环功控进行校正。以反向链路为例：
　　基站根据反向链路上移动台的信号强弱，产生功控指令，并通过前向链路将功控指令发送给移动台。然后移动台根据此命令，在开环功控所选择发射功率的基础上，快速校正发射功率。
　　优点：部分降低了信道快衰落的影响，控制精度高，用于通信过程中发射功率的精细调整。缺点：从功控指令的发出到执行，存在一定的时延，当时延上升时，功控的性能将严重下降。
　　反向闭环功控的分类

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分类	目的	位置	方法
内环功率控制	使移动台业务信道的信噪比尽可能接近目标值	基站(BTS)	测量反向业务信道的Eb/Nt，将测量的结果与目标相比较。如果实测的Eb/Nt小于目标值，命令移动台增加功率；否则命令移动台降低功率。
外环功率控制	对指定的移动台调整其的目标值	基站控制器(BSC)	测量反向信道误帧率（FER)，将测量的结果与目标FER相比较。如果实测的FER超过目标值，则命令提高内环功控的Eb/Nt目标值；否则命令降低内环功控的Eb/Nt目标值。