原创 CDMA功率控制技术

在功率控制技术，有以下几个术语：

• 前向功率控制
• 反向功率控制
• 开环功率控制
• 闭环功率控制
• 内环功率控制
• 外环功率控制

我们先以IS-95为例，用下面这个图来说明一下这几个概念之间的关系。

下面分别简单解释以下每一个概念。

1. 前向功率控制

   在CDMA中，前向链路指从BS à MS的链路，也就是GSM系统中的下行链路。

   所以前向链路功率控制即控制基站的发送功率。在IS-95系统中，没有前向功率控制。

   在CDMA2000中引入了前向功率控制。

   实现方法：

   (1)、MS测量F-Pilot信道（前向链路导频信道）的Eb/Io。

   (2)、根据测量的值，在R-Pilot信道（反向链路导频信道）发送功率调整命令数据（步进：1dB/0.5dB/0.25dB，数据速率800bps）

   (3)、基站接收功率调整命令，进行功率调整。

2. 反向功率控制

   在CDMA中，反向链路指从MS à BS的链路，也就是GSM系统中的上行链路。

   所以反向功率控制即控制移动台的发射功率。

   克服了CDMA系统中的远近效应。使所有移动台到达基站的信号功率或者信干比大致相同。

   反向功率控制又分为开环功率控制、闭环功率控制。

3. 开环功率控制

   开环功率控制利用移动台接收到的信号功率来估计前向链路的损耗，以此也作为反向链路信道的估计，然后调整发送功率，使得接收功率和发送功率的和保持为一个常数。

   开环功率控制的一个假设前提是前向链路和反向链路信道状况相同，但实际前向和反向信道是不相关的。

   优点：简单、开销小、速度快。对慢衰落有效。

   缺点：对多径引起的快衰落效果不佳。

4. 闭环功率控制

   由于前向链路和反向链路不相关。所以开环功率控制效果不佳，引入了闭环功率控制。

   基站测量接收到的信号质量。并发送功率调整指令（步进：1dB/0.5dB/0.25dB，调整速率800次/秒）。

   注意这里的信号质量指接收到信号的Eb/No，因为如果测试FER的话，需要的时间太长，所以用Eb/No代替。

5. 内环功率控制

   内环功率控制是指在闭环功率控制的时候，将接收到的信号的Eb/No与设定的内环门限进行比较，如果大于门限，就发送减小发送功率的指令；如果小于门限，就发送增加发送功率的指令。1.25ms进行一次比较。

6. 外环功率控制

   外环功率控制是指在闭环功率控制的时候，调整设定的内环门限，如果接收的FER变大，则提高内环门限Eb/No，如果接收到的FER变小，就降低内环门限Eb/No。20ms进行一次判断。

几点注意事项：

1. 在开环功率控制的时候，接收到的信号功率指，在1.23MHz带宽内，接收到所有信号的功率。包括导频信道、同步信道、寻呼信道、业务信道，以及其他小区的同频信道的信号的功率。
2. 在闭环功率控制的时候，基站比较信号的Eb/No
3. 在IS-95中，闭环功率控制，调整步进为1dB，在CDMA2000中，调整步进为1dB/0.5dB/0.25dB

   在IS-95中，功率控制比特占用前向业务信道两个调制符号的时间（前向业务信道扩频前数据速率为19.2kbps，两个符号时间为2/19.2k = 104.166us）。

参考资料：

1. CDMA系统开环功率控制与闭环功率控制的区别
2. 功率控制（CDMA关键技术）

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