Điều khiển công suất vòng trong có tần suất thực hiện cao (1500 Hz) nên còn được gọi là điều khiển công suất nhanh, được sử dụng để khắc phục các biến đổi nhanh của tín hiệu do ảnh hưởng của môi trường truyền sóng (pha-đinh nhanh) và can nhiễu. Điều khiển công suất nhanh có thể được sử dụng cả Node B và UE trong hệ thống UMTS.
Trong giao diện vô tuyến WCDMA, các bit TPC sẽ được gửi 1 lần trong mỗi khe thời gian. Các bit TPC sẽ yêu cầu phía đối diện (Node B hoặc UE) tăng hoặc giảm công suất trên cơ sở ước lượng SIR của kênh.
Điều khiển công suất vòng kín được thực hiện khác nhau tại UE và Node B.
Điều khiển công suất vòng kín UL
Nhiệm vụ chính của điều khiển công suất đường lên trong hệ thống WCDMA là chống lại ảnh hưởng của hiện tượng can nhiễu gần – xa.
Điều khiển công suất UL điều chỉnh công suất phát của UE sao cho giá trị SIR thu được tại Node B tiến đến giá trị SIR ngưỡng.
Cell phục vụ (nằm trong danh sách cell kích hoạt - AS) ước lượng tỉ số của kênh DPCH UL và thiết lập lệnh điều khiển công suất của từng khe thời gian theo qui tắc sau:
• Nếu : TPC được đặt bằng “0”;
• Nếu : TPC được đặt bằng “1”.
Trong một khe thời gian, UE có thể thu được một hoặc nhiều hơn lệnh TPC. Do đó, một trong những nhiệm vụ của UE là tổ hợp các lệnh TPC để quyết định thành lệnh duy nhất TPC_cmd trong mỗi khe thời gian. UE hỗ trợ việc sử dụng hai thuật toán
để quyết định giá trị TPC_cmd. Thuật toán cụ thể sẽ được hệ thống UTRAN qui
định bởi tham số lớp trên “PowerControlAlgorithm”. Nếu
“PowerControlAlgorithm” chỉ thị thuật toán “1”, tham số PCA của Lớp 1 sẽ lấy giá trị 1 và nếu “PowerControlAlgorithm” chỉ thị thuật toán “2”, tham số PCA của Lớp 1 sẽ lấy giá trị 2. Các thuật toán “1” và “2” được qui định trong tiêu chuẩn 3GPP TS 25.214 [4].
Bước điều khiển công suất TPC là tham số Lớp 1 được qui định bởi tham số lớp trên “TPC-StepSize” do hệ thống UTRAN điều khiển. Nếu “TPC-StepSize” có giá
trị “dB1”, bước điều khiển công suất TPC = 1 dB. Nếu “TPC-StepSize” có giá trị “dB2”, bước điều khiển công suất TPC = 2 dB.
UE sẽ điều chỉnh mức chênh lệch công suất phát trên kênh DPCCH UL giá trị bằng .
Điều khiển công suất vòng kín DL
Ở đường xuống, điều khiển công suất vòng kín và vòng hở đều được thực hiện tại UE. UE sẽ tạo ra lệnh điều khiển công suất phát TPC để điều khiển công suất phát của Node B và gửi về Node B bằng trường TPC trong kênh DPCCH UL. UE sẽ kiểm tra chế độ điều khiển công suất DL (DPC_MODE) trước khi tạo ra lệnh TPC theo qui tắc sau:
• Nếu DPC_MODE = 0: UE gửi lệnh TPC duy nhất trong trường TPC còn rỗi đầu tiên trong mỗi khe thời gian trên kênh DPCCH UL;
• Nếu DPC_MODE = 1: UE lặp lại lệnh TPC trong 3 khe thời gian. Lệnh TPC mới được phát tại thời điểm bắt đầu mỗi khung. Chế độ điều khiển công suất này gọi là điều khiển công suất chậm. Ưu điểm của điều khiển công suất chậm là độ chính xác của câu lệnh TPC sẽ cao hơn.
Chế độ điều khiển công suất được điều khiển bởi UTRAN.
Bước điều khiển công suất DL TPC có thể bằng 1 trong 4 giá trị: 0,5; 1; 1,5 hoặc 2 dB. Mỗi UE đều phải hỗ trợ bước điều khiển công suất 1 dB và tùy chọn hỗ trợ các bước điều khiển công suất còn lại.
Trong trường hợp có nghẽn, khi không thu được lệnh điều khiển công suất từ phía UE, hệ thống UTRAN có thể bỏ qua lệnh này.