3G移动终端中的一种改进的下行功率控制算法

佘远俊

【摘要】 介绍了 TD-SCDMA系统的终端功率控制方法。针对下行内环功率控制，提出了一种改进的预测滤波的功率控制算法，相对于传统的算法，表现出了更好的性能。

【关键词】 功率控制 SIR

Abstract：Terminal power control method is stated in TD-SCDMA system.An improved forecast filtering down inner loop power control algorithm is proposed and shows better performance comparing with traditional algorithm.

Key words： power control；SIR

TD-SCDMA系统是中国有自主知识产权的第三代移动通信标准，经过长期的发展和演进，目前已经进入了商用。功率控制技术是CDMA通信系统的核心技术之一，这是由于CDMA系统是干扰受限的系统。TD-SCDMA系统的功率控制分为开环功率控制和闭环功率控制，闭环功率控制含内环功率控制和外环功率控制，开环功率控制主要在初始接入时使用，有系列的功率预估算法去计算开环功率，相对来说比较简单。外环功率控制主要用来动态调整SIR 门限的大小，它主要配合内环功率控制一起使用。

一、开环功率控制介绍

开环功率控制主要用于UE端在UpPCH和PRACH上发起随机接入过程。此时，UE还没有从DPCH信道上收到功率控制命令。

二、闭环功率控制介绍

闭环功率控制用于RRC连接模式，通信双方通过物理层信令来控制对等层实体的发射功率。

2.1 外环功率控制简介

外环功率控制就是用来动态调整SIR 门限，设置一个合理的目标SIR门限，内环功率控制会根据实测的SIR和目标SIR比较，决定是否要求基站增大或减小其下行发射功率，让终端收到一个合理信号强度。如果设定的SIR目标值太低，将不能保证接收信号的质量，反之，太高又会增加对其他用户的干扰，降低系统容量。可以采取在一定的周期内去统计误块率的办法来动态调整SIR目标值，在实际系统中一般采取在200ms的周期内统计话音和专有信令的误块率，当误块率增大时，抬高SIR目标值，当误块率减少时，降低SIR目标值。SIR目标初始值根据实际外场测试的情况选取，一般保证误块率在5%以内。

2.2 内环功率控制算法

（1）普通的下行功率控制算法。

UE在第n-1子帧，接收下行数据并通过测量得到信道的信干比SIR，该信干比与目标信干比比较，得到这个下行的TPC控制命令，该命令在第n子帧上发，控制第n+1子帧的相应的发射功率，目前延时Delay为2个子帧。

对各个下行信道，移动终端把它当前的SIR测量值和SIR目标值进行比较。

参 考 文 献

[1] 李小文，李贵勇，陈贤亮. TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现[M]. 北京：人民邮电出版社，2003

[2] ZANDER J. Performance of optimum transmitter power control in cellular radio systems[J]. IEEE Trans. Veh，Technol，1992，41（1）57-62

[3] N. Benvenuto and G. Sostrato. “Joint Detection with Low Computational Complexity for Hybrid TD-CDMA Systems”， IEEE Journal on Selected Areas in Communications，Vol.19，No.1，Jan. 2001

[4] 蔡敏，王伟. 一种新的分散定步长功率控制算法[J]. 电子与信息学报，2006，28（8）：1382-1385endprint

【摘要】 介绍了 TD-SCDMA系统的终端功率控制方法。针对下行内环功率控制，提出了一种改进的预测滤波的功率控制算法，相对于传统的算法，表现出了更好的性能。

【关键词】 功率控制 SIR

Abstract：Terminal power control method is stated in TD-SCDMA system.An improved forecast filtering down inner loop power control algorithm is proposed and shows better performance comparing with traditional algorithm.

Key words： power control；SIR

TD-SCDMA系统是中国有自主知识产权的第三代移动通信标准，经过长期的发展和演进，目前已经进入了商用。功率控制技术是CDMA通信系统的核心技术之一，这是由于CDMA系统是干扰受限的系统。TD-SCDMA系统的功率控制分为开环功率控制和闭环功率控制，闭环功率控制含内环功率控制和外环功率控制，开环功率控制主要在初始接入时使用，有系列的功率预估算法去计算开环功率，相对来说比较简单。外环功率控制主要用来动态调整SIR 门限的大小，它主要配合内环功率控制一起使用。

一、开环功率控制介绍

开环功率控制主要用于UE端在UpPCH和PRACH上发起随机接入过程。此时，UE还没有从DPCH信道上收到功率控制命令。

二、闭环功率控制介绍

闭环功率控制用于RRC连接模式，通信双方通过物理层信令来控制对等层实体的发射功率。

2.1 外环功率控制简介

外环功率控制就是用来动态调整SIR 门限，设置一个合理的目标SIR门限，内环功率控制会根据实测的SIR和目标SIR比较，决定是否要求基站增大或减小其下行发射功率，让终端收到一个合理信号强度。如果设定的SIR目标值太低，将不能保证接收信号的质量，反之，太高又会增加对其他用户的干扰，降低系统容量。可以采取在一定的周期内去统计误块率的办法来动态调整SIR目标值，在实际系统中一般采取在200ms的周期内统计话音和专有信令的误块率，当误块率增大时，抬高SIR目标值，当误块率减少时，降低SIR目标值。SIR目标初始值根据实际外场测试的情况选取，一般保证误块率在5%以内。

2.2 内环功率控制算法

（1）普通的下行功率控制算法。

UE在第n-1子帧，接收下行数据并通过测量得到信道的信干比SIR，该信干比与目标信干比比较，得到这个下行的TPC控制命令，该命令在第n子帧上发，控制第n+1子帧的相应的发射功率，目前延时Delay为2个子帧。

对各个下行信道，移动终端把它当前的SIR测量值和SIR目标值进行比较。

参 考 文 献

[1] 李小文，李贵勇，陈贤亮. TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现[M]. 北京：人民邮电出版社，2003

[2] ZANDER J. Performance of optimum transmitter power control in cellular radio systems[J]. IEEE Trans. Veh，Technol，1992，41（1）57-62

[3] N. Benvenuto and G. Sostrato. “Joint Detection with Low Computational Complexity for Hybrid TD-CDMA Systems”， IEEE Journal on Selected Areas in Communications，Vol.19，No.1，Jan. 2001

[4] 蔡敏，王伟. 一种新的分散定步长功率控制算法[J]. 电子与信息学报，2006，28（8）：1382-1385endprint

【摘要】 介绍了 TD-SCDMA系统的终端功率控制方法。针对下行内环功率控制，提出了一种改进的预测滤波的功率控制算法，相对于传统的算法，表现出了更好的性能。

【关键词】 功率控制 SIR

Abstract：Terminal power control method is stated in TD-SCDMA system.An improved forecast filtering down inner loop power control algorithm is proposed and shows better performance comparing with traditional algorithm.

Key words： power control；SIR

TD-SCDMA系统是中国有自主知识产权的第三代移动通信标准，经过长期的发展和演进，目前已经进入了商用。功率控制技术是CDMA通信系统的核心技术之一，这是由于CDMA系统是干扰受限的系统。TD-SCDMA系统的功率控制分为开环功率控制和闭环功率控制，闭环功率控制含内环功率控制和外环功率控制，开环功率控制主要在初始接入时使用，有系列的功率预估算法去计算开环功率，相对来说比较简单。外环功率控制主要用来动态调整SIR 门限的大小，它主要配合内环功率控制一起使用。

一、开环功率控制介绍

开环功率控制主要用于UE端在UpPCH和PRACH上发起随机接入过程。此时，UE还没有从DPCH信道上收到功率控制命令。

二、闭环功率控制介绍

闭环功率控制用于RRC连接模式，通信双方通过物理层信令来控制对等层实体的发射功率。

2.1 外环功率控制简介

外环功率控制就是用来动态调整SIR 门限，设置一个合理的目标SIR门限，内环功率控制会根据实测的SIR和目标SIR比较，决定是否要求基站增大或减小其下行发射功率，让终端收到一个合理信号强度。如果设定的SIR目标值太低，将不能保证接收信号的质量，反之，太高又会增加对其他用户的干扰，降低系统容量。可以采取在一定的周期内去统计误块率的办法来动态调整SIR目标值，在实际系统中一般采取在200ms的周期内统计话音和专有信令的误块率，当误块率增大时，抬高SIR目标值，当误块率减少时，降低SIR目标值。SIR目标初始值根据实际外场测试的情况选取，一般保证误块率在5%以内。

2.2 内环功率控制算法

（1）普通的下行功率控制算法。

UE在第n-1子帧，接收下行数据并通过测量得到信道的信干比SIR，该信干比与目标信干比比较，得到这个下行的TPC控制命令，该命令在第n子帧上发，控制第n+1子帧的相应的发射功率，目前延时Delay为2个子帧。

对各个下行信道，移动终端把它当前的SIR测量值和SIR目标值进行比较。

参 考 文 献

[1] 李小文，李贵勇，陈贤亮. TD-SCDMA第三代移动通信系统、信令及实现[M]. 北京：人民邮电出版社，2003

[2] ZANDER J. Performance of optimum transmitter power control in cellular radio systems[J]. IEEE Trans. Veh，Technol，1992，41（1）57-62

[3] N. Benvenuto and G. Sostrato. “Joint Detection with Low Computational Complexity for Hybrid TD-CDMA Systems”， IEEE Journal on Selected Areas in Communications，Vol.19，No.1，Jan. 2001

[4] 蔡敏，王伟. 一种新的分散定步长功率控制算法[J]. 电子与信息学报，2006，28（8）：1382-1385endprint