CDMA - 功率控制

在CDMA中，由于所有移动设备都以相同的频率进行传输，因此网络的内部干扰在确定网络容量方面起着至关重要的作用。此外，必须控制每个移动发射机的功率以限制干扰。

解决远近问题本质上需要功率控制。减少远近问题的主要思想是实现所有移动设备接收到基站的相同功率水平。每个接收功率必须至少为电平，以便使链路满足系统的要求，例如Eb/N0。为了在基站处接收相同的功率电平，离基站较近的移动设备应当比远离移动基站的移动设备发射更少的功率。

下图中，有两个移动小区A和B。A距离基站较近，B距离基站较远。Pr 是所需系统性能的最低信号电平。因此，移动台B应该发送更多的功率以达到与基站相同的Pr(PB>PA)。如果没有功率控制，换句话说，两个移动小区的发射功率相同，则从 A 接收的信号比从移动小区 B 接收的信号强得多。

当所有移动站以相同功率（MS）发送信号时，基站处的接收电平彼此不同，这取决于BS和MS之间的距离。

由于衰落，接收电平快速波动。为了维持BS的接收电平，CDMA系统中必须采用合适的功率控制技术。

我们需要控制每个用户的发射功率。这种控制称为发射功率控制（Control Power）。有两种方法可以控制发射功率。第一个是开环（Open Loop）控制，第二个是闭环（Closed Loop）控制。

反向链路功率控制

除了上述远近效应之外，眼前的问题是确定移动设备首次建立连接时的发射功率。在移动设备不与基站取得联系之前，它不知道系统中的干扰量。如果它尝试传输高功率以确保接触，则可能会引入过多的干扰。另一方面，如果移动设备发射较少的功率(不干扰其他移动设备连接)，则功率不能满足所要求的E _b /N _{0 。}

根据 IS-95 标准的规定，移动设备在想要进入系统时会发送一个称为access的信号。

在CDMA中，每个用户的发射功率由控制功率来分配，以达到基站/BTS用低功率接入探测接收到的相同功率(Pr)。移动设备发送其第一个接入探测，然后等待来自基站的响应。如果没有收到响应，则以更高的功率发送第二个接入探测。

重复该过程直到基站响应。如果基站应答的信号较高，则移动设备会与距离移动小区较近、发射功率较低的基站连接。类似地，如果信号较弱，移动设备就会知道路径损耗较大并发射高功率。

上述过程称为开环功率控制，因为它仅由移动设备本身控制。当第一个移动台尝试与基站通信时，开环功率控制开始。

该功率控制用于补偿慢变量阴影效应。然而，由于后链路和前链路处于不同的频率，由于到基站前端的路径损耗，估计的发射功率不能为功率控制提供准确的解。对于快速瑞利衰落信道，此功率控制失败或太慢。

闭环控制的力量用于补偿快速瑞利变色。这次，移动设备的发射功率由基站控制。为此，基站持续监控反向链路信号质量。如果连接质量较低，它会告诉手机增加电量；如果连接质量非常高，移动基站控制器就会降低其功率。

前向链路功率控制

与反向链路功率控制类似，前向链路功率控制也需要将前向链路质量维持在指定水平。这次，移动设备监视前向链路质量并向基站指示打开或关闭。这种功率控制对于远近问题没有影响。当所有信号到达移动设备时，它们都会以相同的功率水平模糊在一起。总之，前向链路不存在远近问题。

功率控制的效果

通过发射功率控制，用户无论身在何处都可以获得恒定的通信环境。离基站较远的用户比离基站较近的用户发送更高的发射功率。另外通过这种发射功率控制，可以减少衰落的影响。这意味着可以通过发送功率控制来抑制由于衰落而导致的接收功率的变化。

功率控制能够补偿衰落波动。
来自所有MS的接收功率被控制为相等。
功率控制可以缓解远近问题。