現(xiàn)在不少地方常有ＧＳＭ用戶申告打電話難，或存在較嚴(yán)重的干擾、掉話等現(xiàn)象，使系統(tǒng)接通率、掉話率等指標(biāo)受到嚴(yán)重影響，通信質(zhì)量無(wú)法令人滿意。造成這種情況的罪魁禍?zhǔn)缀芸赡芫褪牵牵樱拖到y(tǒng)上下行功率不平衡。一個(gè)優(yōu)良的系統(tǒng)應(yīng)在建網(wǎng)時(shí)就考慮使上下行信號(hào)達(dá)到平衡，并利用功率控制減小干擾，以獲得良好的通信質(zhì)量，取得更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 1　無(wú)線鏈路功率平衡問(wèn)題
　�。牵樱拖到y(tǒng)的無(wú)線鏈路分上行和下行兩個(gè)方向。很顯然，實(shí)際的覆蓋范圍應(yīng)由信號(hào)較弱的方向決定。如果上行信號(hào)覆蓋大于下行信號(hào)覆蓋，那么小區(qū)邊緣下行信號(hào)較弱，容易被其它小區(qū)的強(qiáng)信號(hào)“淹沒”；如果下行信號(hào)覆蓋大于上行信號(hào)覆蓋，那么移動(dòng)臺(tái)被迫守候在該強(qiáng)信號(hào)下，但上行信號(hào)太弱，話音質(zhì)量不好。當(dāng)然，上下行功率平衡并不意味著絕對(duì)的相等，由于正常情況下基站靈敏度好于移動(dòng)臺(tái)的靈敏度，所以下行信號(hào)一般將大于上行信號(hào)。
　　對(duì)于下行信號(hào)鏈路，設(shè)基站發(fā)射天線前端功率為Ｐｏｕｔｂ，基站天線增益為Ｇａｂ，空間傳輸損耗為Ｌｄ，移動(dòng)臺(tái)天線增益為Ｇａｍ，移動(dòng)臺(tái)接收電平為Ｐｉｎｍ，衰落余量為Ｍｆ，移動(dòng)臺(tái)側(cè)噪聲惡化量為Ｐｍｎ，則有
　�。校椋睿恚�Ｍｆ＝Ｐｏｕｔｂ＋Ｇａｂ－Ｌｄ＋Ｇａｍ－Ｐｍｎ （1）��
對(duì)于上行信號(hào)鏈路，設(shè)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)輸出功率為Ｐｏｕｔｍ，基站分集接收增益為Ｇｄｂ，基站接收天線后端電平為Ｐｉｎｂ，衰落余量為Ｍｆ，基站側(cè)噪聲惡化量為Ｐｂｎ，根據(jù)互易原理，天線收發(fā)增益相同，則有 Ｐｉｎｂ＋Ｍｆ＝Ｐｏｕｔｍ＋Ｇａｍ－Ｌｄ＋Ｇｄｂ＋Ｇａｂ－Ｐｂｎ�。煟�2）
�� 因此，
Ｐｉｎｍ－Ｐｉｎｂ＝Ｐｏｕｔｂ－Ｐｏｕｔｍ－Ｇｄｂ－Ｐｍｎ＋Ｐｂｎ
Ｐｏｕｔｂ＝Ｐｏｕｔｍ＋Ｇｄｂ＋（Ｐｉｎｍ－Ｐｉｎｂ）＋（Ｐｍｎ－Ｐｂｎ） （3）��
　 取收信機(jī)最小輸入功率為收信機(jī)接收靈敏度，則基站輸出功率是由移動(dòng)臺(tái)輸出功率、天線分集接收增益、移動(dòng)臺(tái)與基站接收靈敏度之差和移動(dòng)臺(tái)與基站噪聲惡化量之差決定的。由于Ｐｍｎ≈Ｐｂｎ，且基站靈敏度為收信機(jī)靜態(tài)靈敏度，所以天線分集接收增益不再考慮。（3）式可近似表示為：
　　Ｐｏｕｔｂ＝Ｐｏｕｔｍ＋（Ｐｉｎｍ－Ｐｉｎｂ）　�。�4）��
　　可以看出，平衡方程與基站天線增益、饋線等的損耗等是沒有關(guān)系的。但是增加天線增益和降低饋線等的損耗可以同時(shí)擴(kuò)大上下行鏈路的覆蓋范圍。當(dāng)然這里所說(shuō)的基站發(fā)射功率及接收電平都指的是收發(fā)天線的輸入輸出口的功率，而不是指ＥＩＲＰ或ＥＲＰ功率。
　　下面以具體的例子來(lái)說(shuō)明。
　　假設(shè)對(duì)于一個(gè)ＧＳＭ900基站，移動(dòng)臺(tái)輸出功率Ｐｏｕｔｍ＝2Ｗ即33ｄＢｍ，Ｐｉｎｍ＝－102ｄＢｍ，基站天線口靈敏度為－110ｄＢｍ。由公式（4）可以得出基站發(fā)射天線輸入口的功率為：
　�。校铮酰簦猓�33＋（－102＋110）＝41ｄＢｍ
　　假設(shè)饋線長(zhǎng)度為50ｍ，損耗約2ｄＢ，合路器損耗7ｄＢ，則基站ＴＲＸ的輸出功率為：
　�。校猓簦�41＋2＋7＝50ｄＢｍ
　　由此可得，當(dāng)手機(jī)發(fā)射功率為2Ｗ時(shí)，基站ＴＲＸ輸出功率應(yīng)達(dá)到50ｄＢｍ即100Ｗ才可實(shí)現(xiàn)無(wú)線鏈路平衡。 　
　當(dāng)ＢＴＳ發(fā)射功率為40Ｗ時(shí)，根據(jù)平衡方程，手機(jī)發(fā)射功率應(yīng)為29ｄＢｍ即0.794 Ｗ才能達(dá)到上下行功率平衡。因此如果ＢＴＳ的最大發(fā)射功率小于40Ｗ時(shí)，覆蓋范圍取決于下行鏈路，系統(tǒng)參數(shù)中控制信道最大功率電平（ＭＳ－ＴＸＰＷＲ－ＭＡＸ－ＣＣＨ）應(yīng)設(shè)為29ｄＢｍ，對(duì)應(yīng)于ＧＳＭ規(guī)范05.05規(guī)定的ＧＳＭ900移動(dòng)臺(tái)輸出功率等級(jí)為7。
　　假設(shè)對(duì)于一個(gè)ＧＳＭ1800基站，移動(dòng)臺(tái)輸出功率Ｐｏｕｔｍ＝1Ｗ即30ｄＢｍ，Ｐｉｎｍ＝－100ｄＢｍ，基站天線口靈敏度為－109ｄＢｍ，由公式（4）可以得出基站發(fā)射天線輸入口功率為：
　�。校铮酰簦猓�30＋（－100＋109）＝39ｄＢｍ
　　同樣假設(shè)饋線長(zhǎng)度為50ｍ，損耗約3ｄＢ，合路器損耗7ｄＢ，則基站ＴＲＸ輸出功率為：
　　Ｐｂｔ＝39＋3＋7＝49ｄＢｍ
　　由此可得，當(dāng)手機(jī)發(fā)射功率為1Ｗ時(shí)，基站ＴＲＸ口輸出功率應(yīng)達(dá)到49ｄＢｍ即80Ｗ才可實(shí)現(xiàn)無(wú)線鏈路的平衡。
　　當(dāng)ＢＴＳ發(fā)射功率為40Ｗ時(shí)，根據(jù)平衡方程，手機(jī)發(fā)射功率應(yīng)為27ｄＢｍ即0.5Ｗ才能達(dá)到上下行功率平衡。因此如果ＢＴＳ的最大發(fā)射功率小于40Ｗ時(shí)，覆蓋范圍取決于下行鏈路，系統(tǒng)參數(shù)中控制信道最大功率電平（ＭＳ－ＴＸＰＷＲ－ＭＡＸ－ＣＣＨ）應(yīng)設(shè)為27ｄＢｍ。由于ＧＳＭ1800移動(dòng)臺(tái)無(wú)27ｄＢｍ這一檔，可設(shè)為26ｄＢｍ，對(duì)應(yīng)于ＧＳＭ規(guī)范05.05規(guī)定的ＧＳＭ1800移動(dòng)臺(tái)輸出功率等級(jí)為2。
　　控制信道最大功率電平是關(guān)系移動(dòng)臺(tái)接入成功率和鄰信道干擾的重要參數(shù)。該參數(shù)設(shè)置過(guò)大，在基站附近的移動(dòng)臺(tái)會(huì)對(duì)本小區(qū)造成較大的鄰信道干擾，影響小區(qū)中其他移動(dòng)臺(tái)的接入和通信質(zhì)量；反之，若該參數(shù)設(shè)置過(guò)小，則使在小區(qū)邊緣的移動(dòng)臺(tái)接入成功率降低。控制信道最大功率電平的設(shè)置原則是：在確保小區(qū)邊緣處移動(dòng)臺(tái)有一定的接入成功率的前提下，盡可能減小移動(dòng)臺(tái)的接入電平。顯然，小區(qū)覆蓋面積越大，要求移動(dòng)臺(tái)輸出功率電平越大。在實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)定該參數(shù)后，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)方式，即在小區(qū)邊緣做撥打測(cè)試，在不同的參數(shù)設(shè)置下測(cè)試移動(dòng)臺(tái)的接入成功率和接入時(shí)間，以決定提高或降低該參數(shù)值。
2　功率控制問(wèn)題
　　確定了無(wú)線鏈路平衡中的功率參數(shù)之后，在實(shí)際通信中還需對(duì)無(wú)線路徑上的發(fā)射功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。這樣做無(wú)需最大發(fā)射功率既可達(dá)到較好的傳輸質(zhì)量，又降低了移動(dòng)臺(tái)和基站的平均廣播功率，減少對(duì)其它通信的干擾。
　　功率控制分為上行功率控制和下行功率控制，上下行控制獨(dú)立進(jìn)行。上行功率控制控制移動(dòng)臺(tái)（ＭＳ），下行功率控制控制基站（ＢＴＳ）。移動(dòng)臺(tái)功率控制的目的是調(diào)整ＭＳ的輸出功率，使ＢＴＳ獲得穩(wěn)定的接收信號(hào)強(qiáng)度，以限制同信道用戶的干擾，減少ＢＴＳ多路耦合器的飽和度，降低移動(dòng)臺(tái)功耗；基站功率控制的目的是調(diào)整ＢＴＳ輸出功率，使ＭＳ獲得穩(wěn)定接收信號(hào)強(qiáng)度，以限制同信道干擾，降低基站功耗。
2.1　移動(dòng)臺(tái)功率控制
　　移動(dòng)臺(tái)功率控制分為兩個(gè)調(diào)整階段：Ｉｎｉｔｉａｌ初始調(diào)整和Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ穩(wěn)態(tài)調(diào)整。穩(wěn)態(tài)調(diào)整是功率控制算法執(zhí)行的常規(guī)方式，初始調(diào)整則用于呼叫接續(xù)最開始的時(shí)刻。當(dāng)一個(gè)接續(xù)發(fā)生時(shí)，ＭＳ以所在小區(qū)控制信道的最大功率電平輸出。但因?yàn)椋拢裕涌赏瑫r(shí)支持多個(gè)呼叫，必須在一個(gè)新的接續(xù)中盡快降低接收信號(hào)強(qiáng)度，否則該ＢＴＳ支持的別的呼叫質(zhì)量會(huì)由于ＢＴＳ多路耦合器飽和而惡化，并且另外小區(qū)的呼叫質(zhì)量也會(huì)由于強(qiáng)干擾而受到影響。因此初始階段功率控制調(diào)整的目的就是盡快降低ＭＳ發(fā)射功率直到得到穩(wěn)定的測(cè)量報(bào)告，使ＭＳ能依據(jù)穩(wěn)態(tài)功率控制算法進(jìn)行調(diào)整。
　　上行功率控制中必須設(shè)置的參數(shù)：期望的理想上行鏈路接收電平、理想上行鏈路接收質(zhì)量。系統(tǒng)接收到一定數(shù)量的上行測(cè)量報(bào)告后，通過(guò)插值、濾波等處理方法得到實(shí)際上行鏈路接收電平及接收質(zhì)量，與理想上行鏈路接收電平及接收質(zhì)量相比較，通過(guò)功率控制算法，計(jì)算出ＭＳ應(yīng)調(diào)整至的功率級(jí)別，如果與當(dāng)前ＭＳ輸出功率級(jí)別不同，且滿足一定的應(yīng)用限制條件（如功率調(diào)整步長(zhǎng)限制、ＭＳ輸出功率范圍限制），則發(fā)送功率調(diào)整命令。上行功率控制調(diào)整的實(shí)質(zhì)是使插值濾波得到的實(shí)際上行鏈路接收電平及接收質(zhì)量不斷逼近于設(shè)定的理想上行鏈路接收電平及接收質(zhì)量。對(duì)測(cè)量報(bào)告進(jìn)行插值、濾波的目的是處理丟失的測(cè)量報(bào)告、消除野點(diǎn)（毛刺），以保證功率控制算法的穩(wěn)定性。
　　當(dāng)測(cè)量報(bào)告的個(gè)數(shù)達(dá)到穩(wěn)態(tài)濾波器長(zhǎng)度時(shí)，ＭＳ進(jìn)入穩(wěn)態(tài)階段功率控制。穩(wěn)態(tài)階段功率控制與初始階段功率控制的差別在于初始階段的理想上行鏈路接收電平及接收質(zhì)量與穩(wěn)態(tài)階段的不同；濾波器長(zhǎng)度不同，功率控制算法不同；初始階段僅進(jìn)行向下調(diào)整等。
　　移動(dòng)臺(tái)功率控制是由網(wǎng)絡(luò)通過(guò)功率命令對(duì)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行功率設(shè)置來(lái)完成的。該命令在慢速隨路控制信道（ＳＡＣＣＨ）上傳送，移動(dòng)臺(tái)必須從下行的ＳＡＣＣＨ中提取功率控制頭，并以其規(guī)定的發(fā)射功率作為輸出功率。若移動(dòng)臺(tái)的功率等級(jí)無(wú)法輸出該功率值，則以能輸出的最相近的發(fā)射功率輸出。由于ＳＡＣＣＨ是隨路信令，它必須與其它信道如ＳＤＣＣＨ、ＴＣＨ等組合使用，因此網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)臺(tái)的功率控制實(shí)際上是在移動(dòng)臺(tái)接收ＳＡＣＣＨ以后才開始。移動(dòng)臺(tái)在收到ＳＡＣＣＨ前使用的功率（即在發(fā)送信道請(qǐng)求ＲＡＣＨ時(shí)使用的功率）則由控制信道最大功率電平?jīng)Q定。
2.2　基站功率控制
　　基站功率控制分為靜態(tài)功率控制和動(dòng)態(tài)功率控制，僅使用穩(wěn)態(tài)功率控制算法。功率控制中必須選擇的參數(shù)有：可接受的最大發(fā)射電平門限（上限），此門限可選擇比移動(dòng)臺(tái)最大發(fā)射功率小一點(diǎn)的值；需進(jìn)行功率控制的接收電平門限（下限）。接收電平ＲＸＬＥＶ分成64個(gè)等級(jí)，編號(hào)從0～63，0級(jí)接收電平最低，63級(jí)接收電平最高。
　　功率控制的基本規(guī)則是：
　　當(dāng)上行或下行鏈路的接收電平ＲＸＬＥＶ大于閾值，則減少一級(jí)功率；
　　當(dāng)上行或下行鏈路的接收電平ＲＸＬＥＶ小于閾值，則增加一級(jí)功率；
　　當(dāng)上行或下行鏈路的接收質(zhì)量ＲＸＱＵＡＬ大于閾值，則增加一級(jí)功率；
　　當(dāng)上行或下行鏈路的接收質(zhì)量ＲＸＱＵＡＬ小于閾值，則減少一級(jí)功率。
　　基站與移動(dòng)臺(tái)的功率控制非常相似�；�站和移動(dòng)臺(tái)的功率調(diào)整步長(zhǎng)均為2ｄＢ，兩次功率調(diào)整之間的最小間隔從0～30ｓ，調(diào)整步長(zhǎng)為0.96ｓ。兩者之間的主要區(qū)別在于基站功率控制可以控制的信道類型是ＳＤＣＣＨ和ＴＣＨ，而不在ＢＣＣＨ載頻上執(zhí)行�；�站功率控制可以在每一個(gè)時(shí)隙上執(zhí)行，用于專用信道連接的時(shí)隙具有不同的功率。