TD-SCDMA系統(tǒng)中的功率控制
作者：上海理工大學光電信息與計算機工程學院 孔永鋒 施偉
TD-SCMA系統(tǒng)是一個干擾受限系統(tǒng)，由于“遠近效應”，系統(tǒng)的容量主要受限于系統(tǒng)內各移動臺和基站間的干擾，因而，若每個移動臺的信號到達基站時都能達到保證通信質量所需的最小信噪比并且保持系統(tǒng)同步，TD-SCDMA系統(tǒng)的容量將會達到最大。
功率控制就是為了克服“遠近效應”而采取的一項措施。它是在對接收機端的信號強度或信噪比等指標進行評估的基礎上，適時改變發(fā)射功率來補償無線信道中的路徑損耗和衰落，從而既維持了信道的質量，又不會對同一無線資源中其他用戶產生額外的干擾。另外，功率控制使得發(fā)射機功率減小，從而延長電池是使用的時間。
功率控制算法通常從兩個層次進行分析和研究。若從全局的層次上進行分析，則假定內環(huán)功率控制速率足夠快，能夠從理想地跟上信道變化，因此信道增益在一次功率控制達到穩(wěn)定狀態(tài)前是恒定的。從這個角度看功率控制問題，著重考慮的問題包括容量、全局穩(wěn)定性和系統(tǒng)負荷，以及全局控制問題是否有解，即是否能夠滿足所有用戶的性能要求（SIR）。若從局部的層次上進行分析鏈路通信的目標SIR值假定不變，并且滿足所有用戶要求。從這個角度考慮問題，則局部功率控制算法收斂性質和收斂速度，即快速跟上信道變化能力，是功率控制算法研究的重點。
TD-SCDMA系統(tǒng)中的功率控制
TD-SCDMARRM（無限資源管理）中的功率控制技術主要包括開環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)功率控制3部分，各部分實現以下描述。
1.開環(huán)功率控制
由于TD-SCDMA系統(tǒng)采用的是TDD模式，上下行鏈路使用相同的頻段，因此上、下行鏈路的平均路徑損耗存在顯著的相關性。這一特點使得UE在接入網前，或者網絡在建立無線鏈路時，能夠根據計算下行鏈路的路徑損耗來估計上行或下行鏈路的初始發(fā)射功率，這一過程稱為開環(huán)功率控制。
上行開環(huán)功率控制有UE和網絡共同實現，網絡需要廣播一些控制參數，而UE負責測量P-CCPCH的接收信號碼功率(RSCP),通過開環(huán)功率控制的計算，確定隨機接入時UpPCH、PRACH、PUSCH和DPCH等信道的初始發(fā)射功率。
2.閉環(huán)功率控制
快速閉環(huán)功率控制（內環(huán)功率控制）的機制是無線鏈路的發(fā)射端根據接收端物理的反饋速度信息進行功率控制，這使得UE（NodeB）根據NodeB(UE)的接收SIR值調整發(fā)射功率，來補償無線信道的衰落。TD-SCDMA系統(tǒng)上，下行專用信道上使用內環(huán)功率控制，每一子幀（5ms進行一次）。功率控制速率為200HZ，功率控制步長可選為1dB、2dB、3dB。
（1）上行閉環(huán)功率控制
上行閉環(huán)功率控制用來調整上行專用信道（DPCH）和上行共享信道（PUSCH）的發(fā)射功率。以上行DPCH為例，基站從RNC的上行外環(huán)功率控制算法得到相應的功率控制信道的目標SIR值，在每一個子幀內將其和DPCH的Midable信號的接收SIR值進行比較。如果接收到的SIR值大于目標的SIR值，基站就在下行DPCH上發(fā)送“下降”的功率控制TPC命令給UE；如果接收到的SIR值小于目標SIR值，基站就在下行DPCH上發(fā)送“上升”TPC命令給UE。在UE端，當收到基站的TPC命令后，根據上升和下降的命令和選取的功率控制步長，調整下一子幀相應信道的發(fā)射功率。
（2）下行閉環(huán)功率控制
