Hệ thống WCDMA muốn hoạt động tốt đều có yêu cầu rất cao về vấn đề điều khiển công suất. Mục đích của điều khiển công suất:
Khắc phục hiệu ứng gần-xa trên đƣờng lên. Vấn đề cơ bản nhất trong điều
khiển công suất là vấn đề gần – xa, yêu cầu của điều khiển công suất là mức công suất mà các UE tạo ra ở Node B cần phải bằng nhau.
Tối thiểu hoá công suất phát của cả UE và mạng. Làm tăng tối đa tuổi thọ pin của đầu cuối di động.
Tối ƣu dung lƣợng hệ thống bằng việc điều khiển nhiễu. Các hệ thống
WCDMA bị hạn chế bởi nhiễu nên giảm công suất từ tất cả ngƣời dùng sẽ làm tăng dung lƣợng.
38
Hình 1. 18 Mô tả hiện tượng “gần – xa”
WCDMA sử dụng các phƣơng pháp điều khiển công suất sau:
Hình 1. 19 Thứ tự các loại điều khiển công suất
1.2.3.1 Điều khiển công suất vòng hở (OLPC)
Đƣợc sử dụng khi UE lần đầu tiên truy cập hệ thống. Tại thời điểm đó UE ƣớc lƣợng công suất đƣợc yêu cầu nhỏ nhất cần cho mạng để thu đƣợc tín hiệu của nó trong điều kiện không có phản hồi để UE để tăng hoặc giảm công suất. Điều khiển công suất vòng hở dựa trên các tính toán tổn hao đƣờng truyền trên đƣờng xuống và tỉ số tín hiệu trên nhiễu yêu cầu.
39
Preamble_Initial_power = CPICH_Tx_power–CPICH_RSCP + UL_interference+UL_required_CI
Trong đó:
CPICH_Tx_Power–CPICH_RSCP: là ƣớc tính suy hao đƣờng truyền từ
Node B đến UE.
CPICH_Tx_power: là công suất phát của P_CPICH.
CPICH_RSCP: là công suất P_CPICH thu tại UE.
UL_interference (gọi là tổng công suất thu băng rộng): đƣợc đo tại NodeB
và đƣợc phát quảng bá trên BCH.
UL_required_CI: là hằng số tƣơng ứng với tỷ số tín hiệu trên nhiễu đƣợc thiết lập trong quá trình quy hoạch mạng vô tuyến.
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là điều kiện truyền sóng của đƣờng xuống khác với đƣờng lên nhất là fading nhanh nên sẽ thiếu chính xác.
Hình 1. 20 Các cơ chế điều khiển công suất trong W-CDMA
1.2.3.2 Điều khiển công suất vòng lặp đóng (CLPC)
Đƣợc thực hiện khi MS đã kết nối với hệ thống. Nó thực hiện điều khiển công suất phát trên cả đƣờng lên và đƣờng xuống. CLPC dựa trên ba bƣớc cơ bản đó là thực hiện việc truyền dẫn, đo lƣờng ở phía thu và có phản hồi đƣợc cung cấp cho phía phát để xem có nên tăng hay giảm công suất hay không [7].
40
- Điều khiển công suất nhanh vòng trong tốc độ 1500Hz. - Điều khiển công suất chậm vòng ngoài tốc độ 10-100Hz.
a) Điều khiển công suất vòng ngoài (Chậm):
Đƣợc thiết lập trên RNC và UE, thực hiện đánh giá dài hạn chất lƣợng đƣờng truyền trên cơ sở FER hoặc BER để quyết định tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SIR) đích cho điều khiển công suất vòng trong, để duy trì đƣợc QoS dịch vụ. Thực hiện điều khiển công suất vòng ngoài, mỗi khung số liệu của ngƣời sử dụng đƣợc gắn chỉ thị chất lƣợng khung là CRC. Việc kiểm tra chỉ thị chất lƣợng này sẽ thông báo cho RNC về việc giảm chất lƣợng và RNC sẽ ra lệnh cho NodeB tăng SIR đích [7].
b) Điều khiển công suất vòng trong (Nhanh)
Ƣớc lƣợng SIR phải đƣợc tính sau mỗi khe thời gian, từ khi hoa tiêu của DPCCH xuất hiện trong mỗi khe thời gian. Vòng lặp trong đƣợc cho SIR đích và nó thực hiện so sánh SIR ƣớc lƣợng với SIR đích. Nếu SIR ƣớc lƣợng nhỏ hơn SIR đích, vòng lặp trong sẽ báo hiệu cho máy phát tăng công suất xuống và ngƣợc lại. Việc này diễn ra rất nhanh 1500lần/s, để bù trừ cho các điều kiện fading thay đổi nhanh. PC đƣờng lên để vƣợt qua ảnh hƣởng của hiệu ứng near-far, tiết kiệm công suất UE. PC đƣờng xuống để tiết kiệm công suất NodeB và giảm nhiễu cho các NodeB khác [7].
41