5G无线技术基础自学系列 | 5G功率控制基本原理

Posted 2022-12-15 COCOgsta

素材来源：《5G无线网络规划与优化》

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无线信号在空中接口传播时根据传播距离的不同会有不同的链路损耗。距离越大，则损耗越大。对于接收机而言，为了满足信号的接收及解调，其要求的接收电平是一定的。因此，当手机和基站的距离不同时，其上下行的发射功率也是不一样的，距离越远，发射功率越大；反之，距离越近，发射功率越小。在无线通信系统中，需要通过相应的流程改变发射机的发射功率，使接收机的功率满足业务要求，此过程就称为功率控制，其目的是补偿不同距离下的链路损耗，使得接收机的接收电平维持在一个稳定的水平，如图5-1所示。

功率控制根据链路的方向可以分为上行功率控制和下行功率控制。上行功率控制是指改变UE的发射功率；下行功率控制是指改变基站的发射功率。

功率控制算法属于无线通信系统中的一个基本功能，无线网络在2G时代就引入了功率控制功能，在3G、4G和5G网络中也保留了该功能。在2G和3G网络中，功率控制包含上行功率控制和下行功率控制；但从4G开始，功率控制只有上行功率控制，而没有下行功率控制；5G的功率控制算法基本上沿用了4G的设计，也只支持上行功率控制。4G和5G没有下行功率控制，其主要原因是，从4G开始，整个网络只有分组业务，为了满足分组业务的特点，无线空中接口不再使用专用的业务信道，每个用户的资源都是通过调度的方式进行共享的；通过调度机制，可以改变每个用户的频率资源，从而间接改变每个用户的下行功率，达到和功率控制同样的效果，因此下行功率控制的必要性不是太大。但在上行，4G和5G仍然保留了功率算法，因为上行功率控制是针对每个UE进行调整的，通过功率控制可以更好地满足上行业务要求，降低上行干扰。