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TD-SCDMA系统中的功率控制
(1)上行闭环功率控制
上行闭环功率控制用来调整上行专用信道(DPCH)和上行共享信道(PUSCH)的发射功率。以上行DPCH为例,基站从RNC的上行外环功率控制算法得到相应的功率控制信道的目标SIR值,在每一个子帧内将其和DPCH的Midable信号的接收SIR值进行比较。如果接收到的SIR值大于目标的SIR值,基站就在下行DPCH上发送"下降"的功率控制TPC命令给UE;如果接收到的SIR值小于目标SIR值,基站就在下行DPCH上发送"上升"TPC命令给UE。在UE端,当收到基站的TPC命令后,根据上升和下降的命令和选取的功率控制步长,调整下一子帧相应信道的发射功率。
(2)下行闭环功率控制
下行闭环功率控制用来调整下行专用信道(DCH)和下行共享信道(PUSCH)的发射功率。以下行DPCH为例,UE从RNC获得下行外环功率控制需要的BLER(FER)和其他一些控制参数,通过下行外环功率控制算法得到相应的功率控制信道的目标SIR值,在每一个帧内将其和下行的DPCH的midable信号的接收SIR值相比较。如果接收到的SIR值大于目标SIR值,UE就在上行DPCH上发送"下降"的功率控制命令(TPC);如果接收到的SIR值小于目标SIR值,则TPC命令设置为"上升"。在基站端,当收到UE的TPC命令后,根据上升或下降命令和选取的功率控制步长,调整下一个子帧相应信道的发射功率。
一个DPCH或PDSCH的发射功率不能超过上层确定的动态范围。这个发射功率定义为物理信道扩频前一个时隙内复QPSK(8PSK)符号的平均功率。在下行传输数据暂停阶段,NODEB将忽略接收到的TPC命令。NODEB在一个时隙内的总下行发射功率不能超过规定的最大值,但总功率超过最大值时,所有下行DPCH和PDSCH的发射功率将减小相同的值,使得总发射功率等于最大值。当下行专用信道处于失同步状态时,UE总是将上行TPC命令设为"上升"。
3.外环功率控制
内环功率控制虽然可以解决路径损耗以及远近效应的问题,使接收信号保持固定的信干比(SIR),但是却不能保证接收信号的质量。接收信号的质量一般用误块率(BLER)或误码率(BER)来表征,BLER有接收信号SIR的分布函数决定,两者的数学关系相当复杂。
环境因素(主要是用户的移动速度,信号传播的多径和迟延)对接收信号的质量有很大的影响。当信道环境变化时,接收信号的SIR和BLER的对应关系也相应的发生变化。因此需要根据信道的环境变化,调整接收信号的SIR目标值,这就是外环功率控制的目的。
影响外环功率控制性能的参数主要包括:(1)目标BLER/FER的设置;(2)由信道编解码性能决定的BLER/FER和BER以及BER和SIR的对应关系;(3)SIR的测量误差,可以用一个均值为零的正态分布随机函数来仿真。
外环功率控制和内换功率控制组合实现闭环功率控制,所以其性能可以通过闭环功率控制的性能来体现。
作者:上海理工大学光电信息与计算机工程学院 孔永锋 施伟 来源:通信世界网
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