3G移动通信中功率控制技术分析
2 反向及前向功率控制
2.1 反向开环控制
开环功率控制是移动台根据它收到基站的导频信号强度,估计前向传输路径的损耗,从而确定发射功率的大小。它是移动台根据在小区中接受功率的变化,调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。其主要是为了补偿阴影、拐弯等效应,所以很大的动态范围,根据IS95标准,它至少应该达到±32 dB的动态范围。其控制过程如图1所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/157309.htm
开环功率控制的主要特点是不需要反馈信息。在无线信道突然变化时,它可以快速响应,此外它可以对功率进行较大范围的调整。开环功率控制不够精确,这是因为开环功控的衰落估计准确度是建立在上行链路和下行链路具有一致的衰落情况下的,而在频率双工模式中,上下行链路的频段相差190 MHz,远大于信号的相关带宽,所以上行和下行链路的信道衰落情况是完全不相关的,这导致开环功率控制的准确度不会很高,只能起到粗略控制的作用。在WCDMA协议中要求开环功率控制的控制方差在10 dB内就可以接受。
2.2 反向闭环控制
反向功率控制在有基站参与的时候为闭环功率控制,其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。
闭环功率控制是在移动台的协助下完成的。基站接收移动台的信号,并测量其信噪比,然后将其与门限作为比较,若收到的信噪比大于门限值,基站就在前向传输信道上传输一个减小发射功率的命令;反之,就送出一个增加发射功率的命令。其控制过程如图2所示。
闭环功率控制可以修正反向传输和前向传输路径增益的变化,消除开环功率控制的不准确性。基站对接收到的用户终端反向开环功率估算值做出调整,以便使用户终端保持最理想的发射功率。功率控制的实现是在业务信道帧中插入功率控制比特,插入速率可达1.6 Kb/s,可有效跟踪快衰落的影响。不过闭环功率控制的调整永远落后于测量时的状态值,如果在这段时间内通信环境发生大的变化,有可能导致闭环的崩溃,所以功率控制的反馈延时不能太长,一般由通信端某一时隙产生的功率控制命令应该在两个时隙内回馈。
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