4．4．1　功率控制

进行功率控制是最大化系统容量的主要方法，同时也是CDMA移动通信系统能够正常工作的先决条件之一。由于CDMA系统不同用户同一时间采用相同的频率，所以CDMA系统为自干扰系统，如果系统采用的扩频码不是完全正交的(实际系统中使用的地址码是近似正交的)，就会造成相互之间的干扰。在一个CDMA系统中，每一码分信道都会受到来自其他码分信道的干扰，这种干扰是一种固有的内在干扰。各个用户距离基站距离不同而使得基站接收到各个用户的信号强弱不同，由于信号间存在干扰，尤其是强信号会对弱信号造成很大的干扰，甚至造成系统的崩溃，因此必须采用某种方式来控制各个用户的发射功率，使得各个用户到达基站的信号强度基本一致。在移动传播环境中，这需要移动台和基站共同协调进行动态的功率控制才能够实现。在功率控制中需要考虑系统负载的变化、信道状态的快速和慢速的变化以及信道的衰落。

在所有的移动通信系统中都存在远近效应。因为移动台在给定的小区中是移动的，一些移动台距离基站近，而另外一些移动台距离基站远，如果不进行功率控制，距离基站近的移动台到达基站时的信号比较强，因此在反向链路上会对其他移动台造成很大的干扰。在功率控制中，当移动台的信噪比(SNR)超过给定的门限时，基站命令该移动台降低发射功率，反之则要求其提高发射功率。在前向链路，如果要使各个移动台的话音质量相同，则在小区边缘附近的移动台所需要的功率比距离基站近的移动台要高，在移动台的辅助下，基站调整分配给每一个业务信道的功率以使每一个移动台的SNR基本上相同。

CDMA功率控制分为:前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又分为开环和闭环功率控制。

1．反向开环功率控制

反向开环功率控制是移动台根据在小区中所接收功率的变化，迅速调节移动台发射功率。开环功率控制的目的是试图使所有移动台发出的信号在到达基站时都有相同的标称功率。它完全是一种移动台自己进行的功率控制。

由于开环功率控制是为了补偿平均路径衰落的变化和阴影、拐弯等效应，所以它必须要有一个很大的动态范围。根据CDMA空中接口的标准，它至少应该达到±32 dB的动态范围。

开环功率控制只是移动台对发送电平的粗略估计，移动台通过测量接收功率来估计发射功率，而不需要进行任何前向链路的解调。下面具体介绍移动台通过开环功率控制计算发射功率的方法。

(1)刚进入接入信道时(闭环校正尚未激活)，移动台将按下式计算平均输出功率，以发射其第一个试探序列。

平均输出功率(dBm)=－平均输入功率(dBm)－73+NOM-PWR(dB)+ INIT-PWR(dB)式中，平均功率为相对于1．23MHz标称CDMA信道带宽而言的。INIT-PWR是对第一个接入信道序列所需要作的调整，NOM-PWR是为了补偿由于前向CDMA信道和反向CDMA信道之间不相关造成的路径损耗。这两个参数都需要根据具体传播环境下当地的噪声电平计算得出。

(2)其后的试探序列不断增加发射功率(增加的步长为PRW-STEP)，直到收到一个响应或序列结束。这时移动台开始在反向业务信道上发送信号，其平均输出功率电平为:

平均输出功率(dBm)=－平均输入功率(dBm)－73+NOM PWR(dB)+ IN IT-PWR(dB)

+ PWR-STEP之和(dB)

(3)在反向业务信道开始发送后一旦收到一个功率控制比特，移动台的平均输出功率将变为:

平均输出功率(dBm)=－平均输入功率(dBm)－73+ NOM-PWR(dB)+ INIT-PWR(dB)+PWR-STEP之和(dB)+所有闭环功率控制校正之和(dB)

NOM-PWR、INIT-PWR和PWR-STEP均为在接入参数消息中定义的参数，在移动台发射之前便可得到这些参数。NOM-PWR参数的范围为－8～7 dB，标称值为0 dB。INIT-PWR参数的范围为－16～15 dB，标称值为0 dB。PWR-STEP参数的范围为0～7 dB。这些校正参数对平均输出功率所做调整的精确度为0．5 dB。移动台平均输出功率可调整的动态范围至少应为±32 dB。

2．反向闭环功率控制

在反向闭环功率控制中，基站起着很重要的作用。闭环控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速作出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。这种对开环的迅速纠正，解决了前向链路和反向链路间增益容许度和传输损耗不一样的问题。

在对反向业务信道进行闭环功率控制时，移动台将根据在前向业务信道上收到的有效功率控制比特(在功率控制子信道上)来调整其平均输出功率。功率控制比特(“0”或“1”)是连续发送的，其速率为每比特1．25ms(即800 bit/s)。“0”比特指示移动台增加平均输出功率，“1”比特指示移动台减少平均输出功率。每个功率控制比特使移动台增加或减少功率的大小为1 dB。一个功率控制比特的长度正好等于前向业务信道两个调制符号的长度(即104．66μs)，每个功率控制比特将替代两个连续的前向业务信道调制符号，这个技术就是通常所说的符号抽取技术。

基站接收机应测量所有移动台的信号强度，测量周期为1．25ms。基站接收机利用测量结果，分别确定对各个移动台的功率控制比特值(“0”或“1”)，然后基站在相应的前向业务信道上将功率控制比特发送出去。基站发送的功率控制比特较反向业务信道延迟2×1．25ms。例如，基站收到反向业务信道中第7个功率控制组的信号(功率控制组是指将一个20ms的帧分为16个时隙，一个时隙就叫做一个功率控制组)，其对应的功率控制比特在前向业务信道第9个功率控制组中发送。

3．前向功率控制

在前向功率控制中，基站根据移动台提供的测量结果，调整对每个移动台的发射功率。其目的是对路径衰落小的移动台分配较小的前向链路功率，而对那些远离基站和路径衰落大的移动台，分配较大的前向链路功率。

基站通过移动台对前向误帧率的报告决定是增加发射功率还是减少发射功率。移动台的报告分为定期报告和门限报告。定期报告就是隔一段时间汇报一次，门限报告就是当FER(误帧率)达到一定门限时才报告。这个门限是由营运商根据对话音质量的不同要求设置的。这两种报告方式可同时存在，也可只用一种，或者两种都不用，这可根据营运商的具体要求进行设定。