詞語解釋 | 本詞語解釋貢獻者:wx_10274510
“功率控制”是指在無線通信中，根據(jù)接收端的實際接收信號強度，對發(fā)射端的發(fā)射功率進行控制，以保證發(fā)射端和接收端之間的信號強度和質量。 功率控制的應用是為了提高系統(tǒng)的效率，減少能量的浪費，同時保證信號的傳輸質量。功率控制的實現(xiàn)主要有兩種方法：一種是基于環(huán)境信息的功率控制，另一種是基于反饋信息的功率控制。 基于環(huán)境信息的功率控制是根據(jù)環(huán)境中的信號強度，根據(jù)信號的傳播模型，對發(fā)射端的發(fā)射功率進行調整，以保證信號的傳輸質量。這種功率控制方法可以有效地減少發(fā)射功率，提高系統(tǒng)的效率。 基于反饋信息的功率控制是根據(jù)接收端反饋的信號強度，對發(fā)射端的發(fā)射功率進行調整，以保證信號的傳輸質量。這種功率控制方法可以根據(jù)實際情況，精確地控制發(fā)射功率，有效地提高系統(tǒng)的效率。 功率控制在無線通信中有著重要的作用，它可以有效地提高系統(tǒng)的效率，減少能量的浪費，同時保證信號的傳輸質量。它的應用已經(jīng)被廣泛應用于無線通信系統(tǒng)中，發(fā)揮著重要的作用。 是CDMA系統(tǒng)的一項關鍵技術。CDMA系統(tǒng)是干擾受限的系統(tǒng)，移動臺的發(fā)射功率對小區(qū)內(nèi)通話的其他用戶而言就是干擾，所以要限制移動臺的發(fā)射功率，使系統(tǒng)的總功率電平保持最小。 功率控制能保證每個用戶所發(fā)射功率到達基站礎保持最小，既能符合最低的通信要求，同時又避免對其他用戶信號產(chǎn)生不必要的干擾。 功率控制的作用是減少系統(tǒng)內(nèi)的相互干擾，使系統(tǒng)容量最大化。 CDMA中的功率控制 CDMA技術構建的蜂窩移動通信系統(tǒng)，終端用戶都采用相同的頻譜進行上下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸，每一個頻譜信道都不是完全正交而是近似正交的，因而用戶與用戶之間存在干擾。每一個用戶都是本小區(qū)內(nèi)及相鄰小區(qū)內(nèi)同時進行通信的用戶的干擾源。以寬帶CDMA即WCDMA技術標準為例，基站覆蓋的小區(qū)存在“遠近效應”，這與通信用戶進行通信時的信道功率有關。”遠近效應”的具體描述是離基站遠的用戶到達基站的信號較弱，離基站近的用戶到達基站的信號強，假定終端用戶以相同的上行功率進行通信，則由于信號在信道中傳輸距離的遠近差異，基站處收到的信號強度的差別可以達到30-70db，信號弱的用戶的信號完全有可能被信號強的用戶信號淹沒，從而造成較遠距離的用戶完不成通信過程，嚴重時有可造成整個系統(tǒng)的崩潰。因此，有必要采取措施對用戶終端的信號功率進行控制。另外，為了使基站發(fā)射的功率在到達每個用戶終端時有個合理的值，也有必要優(yōu)化基站的發(fā)射功率，換言之，基站也要加入到功率控制的框架中來。 功率控制-歷史 3G中的功率控制 3G的三大技術體系標準分別是UMTS的WCDMA、IMT2000的CDMA2000和中國擁有自主知識產(chǎn)權的TD-SCDMA。 WCDMA又稱為寬帶CDMA（帶寬為5MHz或更高），CDNA2000是在IS95(帶寬為1.23MHz的2G CDMA)基礎上直接演進而來，TD-SCDMA又稱為時分同步CDMA，這里的同步指的是所有終端用戶上行鏈路的信號在到達基站接收端的解調器時完全同步�？傊�3G的三大標準均以CDMA為基礎技術。 CDMA技術是1949年由Claude Shannon首先提出來的。CDMA碼分多址技術實質上是基于擴頻通信的技術，其擴頻通信原理可用傳輸速率、帶寬和信噪比之間關系的數(shù)學公式：Csh=Brf*LOG2(1+Eb/Io)來表示。CDMA提出后一直只應用在軍事領域中的抗干擾通信。 1978年Cooper等人提出了在蜂窩移動通信中使用CDMA擴頻技術的設想，但并未引起業(yè)界的重視，只有美國Qullcomm(高通)公司投入了一定力量進行商用化研究，并于1989年成功地進行了第一次商用化測試。兩年之后，高通公司全面掌握了CDMA系統(tǒng)商用化的核心技術，從而使CDMA蜂窩移動電話商用系統(tǒng)于1996年1月在世界上首次成功推出。鑒于CDMA技術有光明的發(fā)展前景，因此，3G技術體系紛紛采用了以CDMA技術為基礎的技術體系標準。 與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨特的優(yōu)點，歸納起來，CDMA應用于數(shù)字移動通信的優(yōu)點有： 系統(tǒng)容量大。在CDMA系統(tǒng)中所有用戶共用一個無線信道，當用戶不講話時，該信道內(nèi)的所有其他用戶會由于干擾減小而得益。因此利用人類話音特點的CDMA系統(tǒng)可大幅降低相互干擾，增大其實際容量近3倍。CDMA數(shù)字移動通信網(wǎng)的系統(tǒng)容量理論上比模擬網(wǎng)大20倍，實際上比模擬網(wǎng)大10倍，比GSM大 4-5倍。 系統(tǒng)通信質量更佳。軟切換技術（先連接再斷開）可克服硬切換容易掉話的缺點，CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上，比TDMA系統(tǒng)更容易實現(xiàn)軟切換技術，從而提高通信質量，CDMA系統(tǒng)采用確定聲碼器速率的自適應閾值技術，強有力的誤碼糾錯，軟切換技術和分離分多徑分集接收機，可提供TDMA系統(tǒng)不能比擬的，極高的數(shù)據(jù)質量。頻率規(guī)劃靈活，用戶按不同的序列碼區(qū)分，不同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，因此CDMA網(wǎng)絡的頻率規(guī)劃靈活，擴展簡單。 CDMA網(wǎng)絡同時還具有建造運行費用低，基站設備費用低的特點，因而用戶費用也較低。 頻帶利用率高。CDMA是一種擴頻通信技術，盡管擴頻通信系統(tǒng)抗干擾性能的提高是以占用頻帶帶寬為代價的，但CDMA允許單一頻率在整個系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)重復使用（即復用系數(shù)為1），即多用戶共用這一頻帶同時通話，大大提高了頻帶利用率。這種擴頻CDMA方式，雖要占用較寬的頻帶，但按每個用戶占用的平均頻帶來計算，其頻帶利用率是很高的。CDMA系統(tǒng)還可以根據(jù)不同信號速率的情況，提供不同的信道頻帶動態(tài)利用，使給定頻帶得到更有效的利用。 適用于多媒體通信系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)能方便地使用多CDMA信道方式和多CDMA幀方式，傳送不同速率要求的多媒體業(yè)務信息，處理方式和合成方式都比TDMA方式和FDMA方式靈活、簡便、有利于多媒體通信系統(tǒng)的應用，比如可以在提供話音服務的同時提供數(shù)據(jù)服務，使得用戶在通話時也可以接收尋呼信息。 CDMA手機的備用時間更長。低平均功率、高效的超大規(guī)模集成電路設計和先進的鋰電池的結合顯示了CDMA在便攜式電話應用中的突破。用戶可長時間地使用手機接收電話，也可在不掛機情況下接收短消息。然而，寬帶CDMA系統(tǒng)的應用也還面臨著一些技術困難，多址干擾的降低和抵消是CDMA的基本課題，也是提高寬帶CDMA系統(tǒng)容量，發(fā)揮其系統(tǒng)特長的重要課題。其中最重要的問題之一就是功率控制問題。 功率控制-分類 功率控制構架圖 功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又分為開環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制，閉環(huán)功率控制再細分為外環(huán)功率控制和內(nèi)環(huán)功率控制。 前向功率控制指基站周期性地調低其發(fā)射到用戶終端的功率值，用戶終端測量誤幀率，當誤幀率超過預定義值時，用戶終端要求基站對它的發(fā)射功率增加1％。每隔一定時間進行一次調整，用戶終端的報告分為定期報告和門限報告。 反向功率控制在沒有基站參與的時候為開環(huán)功率控制。用戶終端根據(jù)它接收到的基站發(fā)射功率，用其內(nèi)置的DSP數(shù)據(jù)信號處理器計算Eb/Io，進而估算出下行鏈路的損耗以調整自己的發(fā)射功率。開環(huán)功率控制的主要特點是不需要反饋信息，因此在無線信道突然變化時，它可以快速響應變化，此外，它可以對功率進行較大范圍的調整。開環(huán)功率控制不夠精確，這是因為開環(huán)功控的衰落估計準確度是建立在上行鏈路和下行鏈路具有一致的衰落情況下的，但是由于頻率雙工FDD模式中，上下行鏈路的頻段相差190MHz，遠遠大于信號的相關帶寬，所以上行和下行鏈路的信道衰落情況是完全不相關的，這導致開環(huán)功率控制的準確度不會很高，只能起到粗略控制的作用。WCDMA協(xié)議中要求開環(huán)功率控制的控制方差在10dB內(nèi)就可以接受。 反向功率控制在有基站參與的時候為閉環(huán)功率控制。 其過程是基站對接收到的用戶終端反向開環(huán)功率估算值作出調整，以便使用戶終端保持最理想的發(fā)射功率。功率控制的實現(xiàn)是在業(yè)務信道幀中插入功率控制比特，插入速率可達1.6Kb／s，這樣可有效跟蹤快衰落的影響。其中“0”比特指示用戶終端增加發(fā)射功率；“1”比特指示用戶終端減少發(fā)射功率。閉環(huán)功率控制的調整永遠落后于測量時的狀態(tài)值，如果在這段時問內(nèi)通信環(huán)境發(fā)生大的變化，有可能導致閉環(huán)的崩潰，所以功率控制的反饋延時不能太長，一般的意見是由通信本端的某一時隙產(chǎn)生的功率控制命令應該在兩個時隙內(nèi)回饋。 閉環(huán)功率控制由內(nèi)環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制兩部分組成。在信噪比測量中，很難精確測量信噪比的絕對值。且信噪比與誤碼率(誤塊率)的關系隨環(huán)境的變化而變化，是非線性的。比如，在一種多徑傳播環(huán)境時，要求百分之一的誤塊率（BLER），信噪比（SIR）是5dB，在另一種多徑環(huán)境下，同樣要求百分之一的誤塊率，可能需要5．5dB信噪比。而最終接入網(wǎng)提供給NAS的服務中QoS表征量為BLER，而非SIR，業(yè)務質量主要通過誤塊率來確定的，二者是直接的關系，而業(yè)務質量與信噪比之間則是間接的關系。所以在采用內(nèi)環(huán)功控的同時還需要外環(huán)功控。 在外環(huán)閉環(huán)功率控制中，基站每隔20ms為接收器的每一個幀規(guī)定一個目標Eb／Io(從用戶終端到基站)，當出現(xiàn)幀誤差時，該Eb／Io值自動按0. 2～0.3為單位逐步減少，或增加3～5db。在這里只有基站參與。外環(huán)功率控制的周期一般為TTI（10ms、20ms、40ms、80ms）的量級，即10-100Hz。外環(huán)功率控制通過閉環(huán)控制，可以間接影響系統(tǒng)容量和通信質量，所以不可小視。 在內(nèi)環(huán)閉環(huán)功率控制中，基站每隔1.25ms比較一次反向信道的Eb／Io和目標Eb／Io，然后指示移動臺降低或增加發(fā)射功率，這樣就可達到目標Eb／Io。內(nèi)環(huán)功率控制是快速閉環(huán)功率控制，在基站與移動臺之間的物理層進行。 功率控制-實現(xiàn)過程 閉環(huán)功控示意圖 功率控制的實現(xiàn)方式可以分為兩大類：內(nèi)環(huán)功控和外環(huán)功控。當手機處于軟切換狀態(tài)時，快速功控會導致下行功率飄移。為了解決下行功率漂移問題，Serving-RNC需要對NodeB進行功率均衡。 內(nèi)環(huán)功控 內(nèi)環(huán)功控的主要作用是通過控制物理信道的發(fā)射功率，使接收SIR收斂于目標SIR。WCDMA系統(tǒng)是通過估計接收到的Eb/No來發(fā)出相應的功率調整命令的。Eb/No與SIR具有一定的對應關系，例如對于12.2kbit/s的語音業(yè)務，Eb/No的典型值為5.0dB,在碼片速率 3.84Mchip/s的情況下，處理增益為10log10（3.84M/12.2k）=25dB。所以SIR＝5dB-25dB=-20dB。即：載干比（C/I）>-20dB。 內(nèi)環(huán)功控分為開環(huán)和閉環(huán)兩種方式。開環(huán)功控目的提供初始發(fā)射功率的粗略估計，它根據(jù)測量結果對路徑損耗和干擾水平進行估計，從而計算初始發(fā)射功率。 開環(huán)功控 初始功率P_PRACH=P-CPICHDL TX power – CPICH_RSCP + UL interference + Constant Value。P-CPICH DL TX power–CPICH_RSCP為下行路徑損耗。計算P_PRACH上行路徑損耗，并是根據(jù)下行信號所得到的路徑損耗來估計上行損耗。由于上下行頻段間隔較大，上下行的快衰落情況是完全不相關的，因此，這個估計值是很不準確的。下面給出具體的說明： 剛進入接入信道時(閉環(huán)校正尚未激活) 平均輸出功率(dbm)=-平均輸入功率(dbm)-Pcon+NOM_PWR(db)+INIT_PWR(db)， 其中：平均功率是相對于寬帶CDMA(5MHz)的標稱信道帶寬而言。 INIT_PWR是對第一個接入信道序列所需作的調整；NOM_PWR是為了補償由于前向CDMA信道和反向CDMA信道之間不相關造成的路徑損耗。 其后的試探序列不斷增加發(fā)射功率(步長為PWR_STEP)，直到收到一個效應或序列結束。輸出的功率電平為： 平均輸出功率(dbm)=-平均輸入功率(dbm)Pcon+NOM_PWR(db)+INIT_PWR+PWR_STEP之和(db)。 在反向業(yè)務信道開始發(fā)送之后一旦收到一個功率控制比特，移動臺的平均輸出功率變?yōu)椋?BR> 平均輸出功率(dbm)=-平均輸入功率(dbm)-Pcon+NOM_PWR(db)+INIT_PWR+PWR_STEP之和(db)+所有閉環(huán)功率校正之和(db)： 其中：Pcon為一個常數(shù)修正值，這由多種系統(tǒng)參數(shù)決定。 NOM_PWR與INIT_PWR以及PWR_STEP也有一定的數(shù)值限定范圍。 針對3G移動技術體系標準普遍使用CDMA作為基礎技術，要想在3G系統(tǒng)中真正發(fā)揮3G容量大、服務質量好、傳輸速率高等優(yōu)勢，就必須根據(jù)CDMA技術的特點，做好3G正反向的功率控制系統(tǒng)的優(yōu)化建設。 功率控制-在WCDMA中的應用 功控中的速率控制 功率控制是WCDMA系統(tǒng)的關鍵技術之一。由于遠近效應和自干擾問題，功率控制是否有效直接決定了WCDMA系統(tǒng)是否可用，并且很大程度上決定了WCDMA系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，對于系統(tǒng)容量、覆蓋、業(yè)務的QoS（系統(tǒng)服務質量）都有重要影響。 功率控制的作用首先是提高單用戶的發(fā)射功率以改善該用戶的服務質量，但由于遠近效應和自干擾的問題，提高單用戶發(fā)射功率會影響其他用戶的服務質量，所以功率控制在WCDMA系統(tǒng)中呈現(xiàn)出矛盾的兩個方面。 WCDMA系統(tǒng)采用寬帶擴頻技術，所有信號共享相同頻譜，每個移動臺的信號能量被分配在整個頻帶范圍內(nèi)，這樣移動臺的信號能量對其他移動臺來說就成為寬帶噪聲。由于在無線電環(huán)境中存在陰影、多徑衰落和遠距離損耗影響，移動臺在小區(qū)內(nèi)的位置是隨機的且經(jīng)常變動，所以信號路徑損耗變化很大。如果小區(qū)中的所有用戶均以相同的功率發(fā)射，則靠近基站的移動臺到達基站的信號強，遠離基站的移動臺到達基站的信號弱，另由于在WCDMA系統(tǒng)中，所有小區(qū)均采用相同頻率，上行鏈路為不同用戶分配的地址碼是擾碼，且上行同步較難，很難保證完全正交。這將導致強信號掩蓋弱信號，即遠近效應。 因此，功率控制目的是在保證用戶要求的QoS的前提下最大程度降低發(fā)射功率，減少系統(tǒng)干擾從而增加系統(tǒng)容量。 功率控制通過調整 gNodeB 和 UE 的發(fā)射功率，用以補償信道的路徑 損 耗和陰影衰落，抑制 5G 同頻小區(qū)間的干擾，保障網(wǎng)絡覆蓋和容 量需 求。
是CDMA系統(tǒng)的一項關鍵技術。CDMA系統(tǒng)是干擾受限的系統(tǒng)，移動臺的發(fā)射功率對小區(qū)內(nèi)通話的其他用戶而言就是干擾，所以要限制移動臺的發(fā)射功率，使系統(tǒng)的總功率電平保持最小。 功率控制能保證每個用戶所發(fā)射功率到達基站礎保持最小，既能符合最低的通信要求，同時又避免對其他用戶信號產(chǎn)生不必要的干擾。 功率控制的作用是減少系統(tǒng)內(nèi)的相互干擾，使系統(tǒng)容量最大化。 CDMA中的功率控制 CDMA技術構建的蜂窩移動通信系統(tǒng)，終端用戶都采用相同的頻譜進行上下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸，每一個頻譜信道都不是完全正交而是近似正交的，因而用戶與用戶之間存在干擾。每一個用戶都是本小區(qū)內(nèi)及相鄰小區(qū)內(nèi)同時進行通信的用戶的干擾源。以寬帶CDMA即WCDMA技術標準為例，基站覆蓋的小區(qū)存在“遠近效應”，這與通信用戶進行通信時的信道功率有關。”遠近效應”的具體描述是離基站遠的用戶到達基站的信號較弱，離基站近的用戶到達基站的信號強，假定終端用戶以相同的上行功率進行通信，則由于信號在信道中傳輸距離的遠近差異，基站處收到的信號強度的差別可以達到30-70db，信號弱的用戶的信號完全有可能被信號強的用戶信號淹沒，從而造成較遠距離的用戶完不成通信過程，嚴重時有可造成整個系統(tǒng)的崩潰。因此，有必要采取措施對用戶終端的信號功率進行控制。另外，為了使基站發(fā)射的功率在到達每個用戶終端時有個合理的值，也有必要優(yōu)化基站的發(fā)射功率，換言之，基站也要加入到功率控制的框架中來。 功率控制-歷史 3G中的功率控制 3G的三大技術體系標準分別是UMTS的WCDMA、IMT2000的CDMA2000和中國擁有自主知識產(chǎn)權的TD-SCDMA。 WCDMA又稱為寬帶CDMA（帶寬為5MHz或更高），CDNA2000是在IS95(帶寬為1.23MHz的2G CDMA)基礎上直接演進而來，TD-SCDMA又稱為時分同步CDMA，這里的同步指的是所有終端用戶上行鏈路的信號在到達基站接收端的解調器時完全同步�？傊�3G的三大標準均以CDMA為基礎技術。 CDMA技術是1949年由Claude Shannon首先提出來的。CDMA碼分多址技術實質上是基于擴頻通信的技術，其擴頻通信原理可用傳輸速率、帶寬和信噪比之間關系的數(shù)學公式：Csh=Brf*LOG2(1+Eb/Io)來表示。CDMA提出后一直只應用在軍事領域中的抗干擾通信。 1978年Cooper等人提出了在蜂窩移動通信中使用CDMA擴頻技術的設想，但并未引起業(yè)界的重視，只有美國Qullcomm(高通)公司投入了一定力量進行商用化研究，并于1989年成功地進行了第一次商用化測試。兩年之后，高通公司全面掌握了CDMA系統(tǒng)商用化的核心技術，從而使CDMA蜂窩移動電話商用系統(tǒng)于1996年1月在世界上首次成功推出。鑒于CDMA技術有光明的發(fā)展前景，因此，3G技術體系紛紛采用了以CDMA技術為基礎的技術體系標準。 與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨特的優(yōu)點，歸納起來，CDMA應用于數(shù)字移動通信的優(yōu)點有： 系統(tǒng)容量大。在CDMA系統(tǒng)中所有用戶共用一個無線信道，當用戶不講話時，該信道內(nèi)的所有其他用戶會由于干擾減小而得益。因此利用人類話音特點的CDMA系統(tǒng)可大幅降低相互干擾，增大其實際容量近3倍。CDMA數(shù)字移動通信網(wǎng)的系統(tǒng)容量理論上比模擬網(wǎng)大20倍，實際上比模擬網(wǎng)大10倍，比GSM大 4-5倍。 系統(tǒng)通信質量更佳。軟切換技術（先連接再斷開）可克服硬切換容易掉話的缺點，CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上，比TDMA系統(tǒng)更容易實現(xiàn)軟切換技術，從而提高通信質量，CDMA系統(tǒng)采用確定聲碼器速率的自適應閾值技術，強有力的誤碼糾錯，軟切換技術和分離分多徑分集接收機，可提供TDMA系統(tǒng)不能比擬的，極高的數(shù)據(jù)質量。頻率規(guī)劃靈活，用戶按不同的序列碼區(qū)分，不同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，因此CDMA網(wǎng)絡的頻率規(guī)劃靈活，擴展簡單。 CDMA網(wǎng)絡同時還具有建造運行費用低，基站設備費用低的特點，因而用戶費用也較低。 頻帶利用率高。CDMA是一種擴頻通信技術，盡管擴頻通信系統(tǒng)抗干擾性能的提高是以占用頻帶帶寬為代價的，但CDMA允許單一頻率在整個系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)重復使用（即復用系數(shù)為1），即多用戶共用這一頻帶同時通話，大大提高了頻帶利用率。這種擴頻CDMA方式，雖要占用較寬的頻帶，但按每個用戶占用的平均頻帶來計算，其頻帶利用率是很高的。CDMA系統(tǒng)還可以根據(jù)不同信號速率的情況，提供不同的信道頻帶動態(tài)利用，使給定頻帶得到更有效的利用。 適用于多媒體通信系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)能方便地使用多CDMA信道方式和多CDMA幀方式，傳送不同速率要求的多媒體業(yè)務信息，處理方式和合成方式都比TDMA方式和FDMA方式靈活、簡便、有利于多媒體通信系統(tǒng)的應用，比如可以在提供話音服務的同時提供數(shù)據(jù)服務，使得用戶在通話時也可以接收尋呼信息。 CDMA手機的備用時間更長。低平均功率、高效的超大規(guī)模集成電路設計和先進的鋰電池的結合顯示了CDMA在便攜式電話應用中的突破。用戶可長時間地使用手機接收電話，也可在不掛機情況下接收短消息。然而，寬帶CDMA系統(tǒng)的應用也還面臨著一些技術困難，多址干擾的降低和抵消是CDMA的基本課題，也是提高寬帶CDMA系統(tǒng)容量，發(fā)揮其系統(tǒng)特長的重要課題。其中最重要的問題之一就是功率控制問題。 功率控制-分類 功率控制構架圖 功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又分為開環(huán)功率控制和閉環(huán)功率控制，閉環(huán)功率控制再細分為外環(huán)功率控制和內(nèi)環(huán)功率控制。 前向功率控制指基站周期性地調低其發(fā)射到用戶終端的功率值，用戶終端測量誤幀率，當誤幀率超過預定義值時，用戶終端要求基站對它的發(fā)射功率增加1％。每隔一定時間進行一次調整，用戶終端的報告分為定期報告和門限報告。 反向功率控制在沒有基站參與的時候為開環(huán)功率控制。用戶終端根據(jù)它接收到的基站發(fā)射功率，用其內(nèi)置的DSP數(shù)據(jù)信號處理器計算Eb/Io，進而估算出下行鏈路的損耗以調整自己的發(fā)射功率。開環(huán)功率控制的主要特點是不需要反饋信息，因此在無線信道突然變化時，它可以快速響應變化，此外，它可以對功率進行較大范圍的調整。開環(huán)功率控制不夠精確，這是因為開環(huán)功控的衰落估計準確度是建立在上行鏈路和下行鏈路具有一致的衰落情況下的，但是由于頻率雙工FDD模式中，上下行鏈路的頻段相差190MHz，遠遠大于信號的相關帶寬，所以上行和下行鏈路的信道衰落情況是完全不相關的，這導致開環(huán)功率控制的準確度不會很高，只能起到粗略控制的作用。WCDMA協(xié)議中要求開環(huán)功率控制的控制方差在10dB內(nèi)就可以接受。 反向功率控制在有基站參與的時候為閉環(huán)功率控制。 其過程是基站對接收到的用戶終端反向開環(huán)功率估算值作出調整，以便使用戶終端保持最理想的發(fā)射功率。功率控制的實現(xiàn)是在業(yè)務信道幀中插入功率控制比特，插入速率可達1.6Kb／s，這樣可有效跟蹤快衰落的影響。其中“0”比特指示用戶終端增加發(fā)射功率；“1”比特指示用戶終端減少發(fā)射功率。閉環(huán)功率控制的調整永遠落后于測量時的狀態(tài)值，如果在這段時問內(nèi)通信環(huán)境發(fā)生大的變化，有可能導致閉環(huán)的崩潰，所以功率控制的反饋延時不能太長，一般的意見是由通信本端的某一時隙產(chǎn)生的功率控制命令應該在兩個時隙內(nèi)回饋。 閉環(huán)功率控制由內(nèi)環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制兩部分組成。在信噪比測量中，很難精確測量信噪比的絕對值。且信噪比與誤碼率(誤塊率)的關系隨環(huán)境的變化而變化，是非線性的。比如，在一種多徑傳播環(huán)境時，要求百分之一的誤塊率（BLER），信噪比（SIR）是5dB，在另一種多徑環(huán)境下，同樣要求百分之一的誤塊率，可能需要5．5dB信噪比。而最終接入網(wǎng)提供給NAS的服務中QoS表征量為BLER，而非SIR，業(yè)務質量主要通過誤塊率來確定的，二者是直接的關系，而業(yè)務質量與信噪比之間則是間接的關系。所以在采用內(nèi)環(huán)功控的同時還需要外環(huán)功控。 在外環(huán)閉環(huán)功率控制中，基站每隔20ms為接收器的每一個幀規(guī)定一個目標Eb／Io(從用戶終端到基站)，當出現(xiàn)幀誤差時，該Eb／Io值自動按0. 2～0.3為單位逐步減少，或增加3～5db。在這里只有基站參與。外環(huán)功率控制的周期一般為TTI（10ms、20ms、40ms、80ms）的量級，即10-100Hz。外環(huán)功率控制通過閉環(huán)控制，可以間接影響系統(tǒng)容量和通信質量，所以不可小視。 在內(nèi)環(huán)閉環(huán)功率控制中，基站每隔1.25ms比較一次反向信道的Eb／Io和目標Eb／Io，然后指示移動臺降低或增加發(fā)射功率，這樣就可達到目標Eb／Io。內(nèi)環(huán)功率控制是快速閉環(huán)功率控制，在基站與移動臺之間的物理層進行。 功率控制-實現(xiàn)過程 閉環(huán)功控示意圖 功率控制的實現(xiàn)方式可以分為兩大類：內(nèi)環(huán)功控和外環(huán)功控。當手機處于軟切換狀態(tài)時，快速功控會導致下行功率飄移。為了解決下行功率漂移問題，Serving-RNC需要對NodeB進行功率均衡。 內(nèi)環(huán)功控 內(nèi)環(huán)功控的主要作用是通過控制物理信道的發(fā)射功率，使接收SIR收斂于目標SIR。WCDMA系統(tǒng)是通過估計接收到的Eb/No來發(fā)出相應的功率調整命令的。Eb/No與SIR具有一定的對應關系，例如對于12.2kbit/s的語音業(yè)務，Eb/No的典型值為5.0dB,在碼片速率 3.84Mchip/s的情況下，處理增益為10log10（3.84M/12.2k）=25dB。所以SIR＝5dB-25dB=-20dB。即：載干比（C/I）>-20dB。 內(nèi)環(huán)功控分為開環(huán)和閉環(huán)兩種方式。開環(huán)功控目的提供初始發(fā)射功率的粗略估計，它根據(jù)測量結果對路徑損耗和干擾水平進行估計，從而計算初始發(fā)射功率。 開環(huán)功控 初始功率P_PRACH=P-CPICHDL TX power – CPICH_RSCP + UL interference + Constant Value。P-CPICH DL TX power–CPICH_RSCP為下行路徑損耗。計算P_PRACH上行路徑損耗，并是根據(jù)下行信號所得到的路徑損耗來估計上行損耗。由于上下行頻段間隔較大，上下行的快衰落情況是完全不相關的，因此，這個估計值是很不準確的。下面給出具體的說明： 剛進入接入信道時(閉環(huán)校正尚未激活) 平均輸出功率(dbm)=-平均輸入功率(dbm)-Pcon+NOM_PWR(db)+INIT_PWR(db)， 其中：平均功率是相對于寬帶CDMA(5MHz)的標稱信道帶寬而言。 INIT_PWR是對第一個接入信道序列所需作的調整；NOM_PWR是為了補償由于前向CDMA信道和反向CDMA信道之間不相關造成的路徑損耗。 其后的試探序列不斷增加發(fā)射功率(步長為PWR_STEP)，直到收到一個效應或序列結束。輸出的功率電平為： 平均輸出功率(dbm)=-平均輸入功率(dbm)Pcon+NOM_PWR(db)+INIT_PWR+PWR_STEP之和(db)。 在反向業(yè)務信道開始發(fā)送之后一旦收到一個功率控制比特，移動臺的平均輸出功率變?yōu)椋?BR> 平均輸出功率(dbm)=-平均輸入功率(dbm)-Pcon+NOM_PWR(db)+INIT_PWR+PWR_STEP之和(db)+所有閉環(huán)功率校正之和(db)： 其中：Pcon為一個常數(shù)修正值，這由多種系統(tǒng)參數(shù)決定。 NOM_PWR與INIT_PWR以及PWR_STEP也有一定的數(shù)值限定范圍。 針對3G移動技術體系標準普遍使用CDMA作為基礎技術，要想在3G系統(tǒng)中真正發(fā)揮3G容量大、服務質量好、傳輸速率高等優(yōu)勢，就必須根據(jù)CDMA技術的特點，做好3G正反向的功率控制系統(tǒng)的優(yōu)化建設。 功率控制-在WCDMA中的應用 功控中的速率控制 功率控制是WCDMA系統(tǒng)的關鍵技術之一。由于遠近效應和自干擾問題，功率控制是否有效直接決定了WCDMA系統(tǒng)是否可用，并且很大程度上決定了WCDMA系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，對于系統(tǒng)容量、覆蓋、業(yè)務的QoS（系統(tǒng)服務質量）都有重要影響。 功率控制的作用首先是提高單用戶的發(fā)射功率以改善該用戶的服務質量，但由于遠近效應和自干擾的問題，提高單用戶發(fā)射功率會影響其他用戶的服務質量，所以功率控制在WCDMA系統(tǒng)中呈現(xiàn)出矛盾的兩個方面。 WCDMA系統(tǒng)采用寬帶擴頻技術，所有信號共享相同頻譜，每個移動臺的信號能量被分配在整個頻帶范圍內(nèi)，這樣移動臺的信號能量對其他移動臺來說就成為寬帶噪聲。由于在無線電環(huán)境中存在陰影、多徑衰落和遠距離損耗影響，移動臺在小區(qū)內(nèi)的位置是隨機的且經(jīng)常變動，所以信號路徑損耗變化很大。如果小區(qū)中的所有用戶均以相同的功率發(fā)射，則靠近基站的移動臺到達基站的信號強，遠離基站的移動臺到達基站的信號弱，另由于在WCDMA系統(tǒng)中，所有小區(qū)均采用相同頻率，上行鏈路為不同用戶分配的地址碼是擾碼，且上行同步較難，很難保證完全正交。這將導致強信號掩蓋弱信號，即遠近效應。 因此，功率控制目的是在保證用戶要求的QoS的前提下最大程度降低發(fā)射功率，減少系統(tǒng)干擾從而增加系統(tǒng)容量。 功率控制通過調整 gNodeB 和 UE 的發(fā)射功率，用以補償信道的路徑 損 耗和陰影衰落，抑制 5G 同頻小區(qū)間的干擾，保障網(wǎng)絡覆蓋和容 量需 求。
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