3G移動通信中功率控制技術分析
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在第三代移動通信技術中，最具代表性的方案有北美的CDMA2000、歐洲與日本的WCDMA及我國的TD-SCDMA。其中CDMA2000是在IS95(帶寬為1．23 MHz的2G CDMA)基礎上直接演進而來；WCDMA又稱寬帶CDMA，其帶寬為5 MHz或更高；TD-SCDMA又稱時分同步CDMA，其同步主要指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。以上三大標準均以CDMA為基礎技術。相比于帶寬受限的FDMA和TDMA系統，CDMA系統能夠提供足夠大的系統容量，其主要受限制于系統所受干擾，降低干擾可以直接增加系統的通信容量。由于對CDMA系統采用同時同頻載波，控制各移動臺的功率就是實現最大容量的關鍵，可以通過功率控制技術將移動臺之間的干擾減到最小，實現信道的最大容量。
功率控制存在著兩面性：從功耗、干擾及電磁輻射方面考慮，其發射功率越小，手機的耗電量就越小，待機及通話時間越長，對同系統其他手機的干擾就越小，同時擴大了小區容量。此外手機發射功率越小，對其他無線設備干擾越小，對人體的輻射也就更小。另一方面，為了能保證通信質量又希望手機發射功率大些，如手機在小區的遠端時，為了保證手機信號經過長距離傳輸到達基站后，信號仍能被正確解調，需要發射功率要足夠大，以克服信號經過長距離傳輸的衰減；手機在被建筑物或其他遮擋的無線陰影區內，其發射功率也要足夠大，以克服手機信號經過多次的反射、折射及長距離傳輸的衰減；在干擾(鄰信道干擾、同信道干擾、阻塞等)比較大的情況下，發射功率也要足夠大以克服噪聲的干擾。所以統一表述為：手機必須有足夠的發射功率以保證通信，在保證通信質量的前提下，其發射功率越小越好。
1 功率控制技術及分類
在目前使用的移動通信系統中，PHS(Personal Handyphone System)以其低廉的建設成本、簡單的協議標準等優勢興起一時。PHS在中國常被稱為小靈通，其應用微蜂窩技術，提供簡單低廉的協議標準，降低了手機制造成本，采用RCR-STD28標準規定發射平均功率小于等于10 mW，峰值功率小于等于80 mW，發射功率不可控。
在第二代移動通信GSM系統中規定，手機發射功率是可以被基站控制的。基站檢測接收信號的功率等級，通過下行SACCH信道發出命令控制手機的發射功率等級，相鄰功率等級相差2 dB，其移動臺功率等級及最大、最小功率如表1所示。
GSM功率控制速率比較慢，對功率控制升降要求不是很精準，也不是很嚴格。此外，GSM對功率控制依賴程度也遠遠比CDMA系統低。而在CDMA技術為基礎的通信系統中，就完全離不開功率控制技術。CDMA本身是一個干擾受限系統，即干擾的大小直接影響系統容量。因此要控制干擾的大小，在不影響通信質量(QoS)的情況下，盡量使每個MS的信號到達BS時都達到最小所需的SIR，以提高系統的容量與可靠性。而功率控制可以控制SIR并有效地克服和抑制干擾，是改善與提高3G蜂窩移動通信系統可靠性的核心技術之一。
通常從通信的上、下行鏈路角度考慮，功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，前向功率控制是根據移動臺測量報告，基站調整對移動臺的發射功率。反向功率控制又分為開環功率控制和閉環功率控制。其中反向開環功率控制主要是移動臺根據接收功率變化，調整發射功率；反向閉環功率控制是移動臺根據接收到的功率控制比特調整平均輸出功率。
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