Hình 4.9. Điều khiển công suất mạch vòng kín trong WCDMA.
Điều khiển công suất nhanh và chính xác có thể xem là vấn đề quan trọng nhất trong WCDMA, cụ thể là trong hướng lên. Không có nó, một cuộc gọi đơn quá công suất có thể làm rớt cả cell. Các trạm di động MS1 và MS2 hoạt động ở cùng một băng tần, sự phân biệt ở đây chỉ dựa vào các mã trải phổ tương ứng của chúng. Có một vấn đề là MS1 ở biên tế bào chịu một suy hao đường truyền lớn hơn khoảng 70dB so với MS2 ở gần BS hơn. Nếu không có một cơ chế nào cho MS1 và MS2 có thể điều khiển công suất tới mức tương dương nhau tại BS thì MS2 dễ dàng làm mất MS1 và dẫn đến khóa một phần lớn tế bào, làm tăng hiệu ứng gần xa trong CDMA. Chiến lược tốt nhất trong cảm nhận dung lượng tối đa là cân băng công suất thu trên bit của tất cả các MS tại tất cả các thời điểm.
Trong khi có thể quan niệm cơ chế điều khiển công suất vòng hở là cố gắng tạo ra một xấp xỉ thô của suy hao đường truyền bằng giá trị trung bình của tín hiệu hoa tiêu đường xuống, một phương thức dễ bị sai. Lý do chính cho điều này là Fading nhanh thì không tương can giữa đường xuống và đường lên, do sự phân cách tần số lớn giữa các giải tần hướng lên và hướng xuống của mô hình WCDMA FDD. Điều khiển công suất vòng hở tuy được sử dụng trong WCDMA, nhưng chỉ khởi tạo công suất thô ban đầu cho các MS khi bắt đầu một cuộc nối. Giải pháp điều khiển công suất trong WCDMA là điều khiển công suất vòng kín, được thể hiện trên hình 4.9.
Trong điều khiển công suất vòng kín hướng lên, BS xác định các các ước lượng thường xuyên của SIR thu được và so sánh với SIR đích. Nếu SIR đo được lớn hơn SIR đích thì BS sẽ ra lệnh cho MS giảm công suất phát xuống, nếu SIR đo được lớn hơn SIR đích thì BS sẽ yêu cầu MS tăng công suất phát lên. Chu trình đo -
ra lệnh - hiệu chỉnh được thực hiện ở tốc độ 1500 lần trên giây (1.5kHz) cho mỗi MS, và vì vậy, nhanh hơn bất kì một sự thay đổi nghiêm trọng của suy hao đường truyền có thể xẩy ra, thực vậy, nhanh hơn cả tốc độ của Fading Rayleigh nhanh làm giảm tốc độ di động. Vì vậy, điều khiển công suât vòng kín sẽ ngăn chặn sự mất cân bằng về công suất của tất cả các tín hiệu thu được ở BS.
Tương tự như vậy, kỹ thuật điều khiển công suất vòng kín cũng được sử dụng cho hướng xuống, ở đây sự chuyển động là khác nhau: trên hướng xuống không có hiệu ứng gần xa dẫn tới kịch bản một tới nhiều. Tất cả các tín hiệu trong một tế bào đều bắt nguồn từ BS tới tất cảc các MS. Tuy nhiên sự mong muốn cung cấp một lượng giới hạn công suất thêm vào cho các MS ở biên cell vì chúng phải chịu một lượng nhiễu từ các cell khác. Cũng trên hướng xuống một phương thức cải tiến tín hiệu yếu gây bởi Fading Rayleigh với công suất thêm vào cần thết tại các tốc độ thấp khi mà các phương thức sửa lỗi khác dựa trên cài xen và mã sửa lỗi không làm việc hiệu quả.
Hình 4.10 mô tả cách điều khiển công suất vòng kín hướng lên trong một kênh Fading tại tốc độ thấp. Điều khiển công suất vòng kín yêu cầu BS sử dụng một công suất truyền dẫn tỉ lệ nghịch với công suất thu hay SIR. Cung cấp cho MS đủ khoảng trống để đẩy công suất lên từ từ, chỉ một lượng rất nhỏ Fading bên trái và kênh trở thành kênh không Fading khi nhìn từ máy thu BS.
Hình 4.10. Điều khiển công suất vòng kín chống lại Fading.
Trong khi loại bỏ được Fading như mong đợi ở đầu thu, thì đầu phát phải trả giá bằng sự tăng lên của công suất truyền dẫn trung bình. Điều đó có nghĩa là, một MS ở mức suy hao xấu, sử dụng một công suất truyền dẫn lớn sẽ gây nhiễu lên các cell khác. Hình 4.10 minh họa điểm này. Độ lợi của việc điều khiển công suất nhanh được trình bày trong phần sau.