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1、功控参数讲解1 NOKIA 功控算法1.1 功率控制的目的功控是什么？为什么要功控？功率控制：就是根据需要调整基站与手 机的发射功率。根据手机和基站上报的测量报告。在保证通话质量的情况下， 降低发射功率，从而降低整网的干扰，减少功耗。功控只能从网络分层的观 点来看，功率控制就是无线资源管理层对物理层的直接控制，这也是无线通 信网络中较特殊的地方。1.2 功率控制的分类功率控制分为上行功率控制和下行功率控制，上下行控制独立进行。上行功控：调整MS的输出功率，使BTS获得稳定的接收信号强度， 以减少对同邻频的干扰，降低移动台的功耗。下行功控：调整BTS输出功率，使MS获得稳定的接收信号强度， 减少
2、同邻频的干扰，降低基站功耗。在切换过程中， 将采用目标小区所允许的 最大发射功率 （在“HO-COMMAND”内），若“切换后功率预算允许（POPT参数）”打开，则使用 优化后的功率进行接入。但在小区内部切换过程中，当前功率将被保持，不 进行功控。功控只能在TCH载频上实施，BCCH所在的载频不允许进行下行功控，但 是可以进行上行功控。因为MS一直要测量邻小区的BCCH频点的接收电平，一 旦功控，就不准确。功控可以针对每一个信道进行控制，即针对每一个MS所 占用的信道，可以单独进行控制。1.3 功控的执行过程MS通过RACH信道接入网络时，是以空闲状态下BCCH下发的系统消息“MS 最大发射功
3、率”来发射功率的，在专用信道上所发出的第一个消息也是以“MS 最大发射功率”来发射的。直到收到SDCCH或TCH上SACCCH携带的功控命令, 才开始接受系统的控制。具体实现过程为：1) BSC根据BTS上报的上行链路的接收电平和接收质量，同时考虑移 动台的最大输出功率来计算移动台所需的发射功率2) 改变MS发射功率和时间提前量的值在每一个下行的SACCH信息 块所带的第一层的报头传送给MS。3) MS在每一个SACCH报告周期结束时收到SACCH报头上携带的功 控命令，将在下一个报告周期开始执行新的功控命令。移动台的功 率最大变化速度是每13( 60ms )以2db变化(PowRedStep
4、Size )。4) MS执行了功控命令之后，将在下一个上行SACCH第一层报头设置 当前的功率电平并随测量报告发送给基站。因此，从BSS发送功控命令到得到证实，需要三个测量报告周期。每 一个完整的SACH消息块(测量报告)由4个突发脉冲组成，一个完整的功率 控制执行过程需要3个测量报告时间。1.4 功率控制门限比较和功率控制命令PJeasurementsBtshfeasAverageDTXModeEnaFa5tAv eCallSetup EnaFastAvePCh Q/pG_Aeragi ng_L j Qu al_U LDL Window Sjim Weight m5 Distan ceAv
5、era.gi ngParam eter Wlndcw/SizeMeasurementsAveraging*J LBookkeepingAy eragi ngWindov/ SizeAdpell AllAdj acentC ellsAveraged NumberOiZeroResull:?F 日日 rnetmpowarControllnterval0. 30 sc.powarlrtcrStapSize2,4., 6 dBpowarRaduction Stap Siz2n4 dBpowerControlEnabl&dY/N在每个SACCH复帧周期，BSC将每个经过处理的测量报告(平均)与相 应的功
6、率控制门限进行比较。如果使用了 BTS测量报告预处理，则不管BSC何 时从BTS收到测量结果，都会每秒进行比较(3或4个SACCH复帧)。如果功率控制门限比较结果表明MS或BTS (载波上的一个无线时隙)需 要增加或减少发射功率，BSC就向MS/BTS发送一个包含MS/BTS新的发射功率 等级的功率控制命令。MS和BTS的功率控制是独立运行的。MS在服务小区可能使用的最大发射功率由参数MsTxPwrMax控制，MS使 用的最小发射功率由参数MsTxPwrMin控制。MS的发射功率范围是：536dBm (GSM900 ); 0 36dBm (GSM1800 ); 0 33dBm (GSM1900
7、 )。BTS的最大发射功率由参数BsTxPwrMax控制，BTS使用的最小发射功率 由参数BsTxPwrMin控制，BTS的发射功率范围是其最大发射功率下降 0 30dB之间。参数PowerCtrlEnabled定义了BTS功率控制是否使用，此值为“yes” 时使用功率控制。当使用功率控制后，除了 BCCH使用最大发射功率 (BsTxPwrMax )以外，其它信道都使用通过功控后的功率。为了预防同一个MS/BTS反复进行功率改变，设置了一个功率控制最小 时间间隔定时器，此定时器通过参数PowerControllnterval进行控制，范围 是030秒，步长1秒。在此期间，平均和功率控制门限比较
8、照常进行，但不 进行功率的改变。BSC通过测量结果观测功率变化，如果MS没有及时改变其输出功率，BSC 会再发送一次功控命令，即使MS没有改变其功率，它依然在进行功率控制。 如果BTS在第一个功控命令时没有改变起输出功率，BSC不会再发送功控命令。 功率改变步长固定的功率改变步长由参数 PowRedStepSize和PowlncrStepSize 选择。参数PowRedStepSize定义了MS/BTS输出功率的减小步长（2或 4dB），参数PowlncrStepSize定义了MS/BTS输出功率的增加步长（2、 4或6dB ）。当用固定功率改变步长需要用多个功控命令或需要较长时间时， BSC
9、用可变功率改变步长来增减MS和增加BTS的发射功率，此时可以快速 的达到期望的功率等级。i.才根据电平增加/减小MS功率如果根据电平进行功率控制门限比较表明MS需要增加输出功率，BSC会发 送一个包含新的功率等级的命令给MS。图1-1给出了根据电平增加MS功率的处理过程图1-1根据电平增加MS功率a) 门限比较参数 pc lower thresholds lev ul Rx level (LUR), Px(LUP), Nx (LUN)用来比较上行信号电平测量的平均值，用来触发功控。参数RxLev是MS功率增加的门限值，取值范围是-110 dBm到-47 dBm。参数Nx是考虑的总的平均值，取值
10、范围是1到32。参数Px是小于等于门限的平均值，取值范围是1到32。BSC 将 平 均 测 量 结 果 AV_RXLEV_UL/UP_PC 和PcLower/UPThresholdsLevUL进行比较，如果Nx个平均值中至少 有Px个平均值小于/大于等于门限RxLev, MS就增大/减少其发射功 率。b) 功率改变步长固定功率改变步长是缺省值，但是如果电平太低，MS就使用可变 功率改变步长来达到期望的功率等级(为了保持通话)。满足如下 信号强度条件时使用可变功率改变步长：RXLEV_UL + 2 * PowIncrStepSize = PcLowerThresholdsLevUL可变功率改变步
11、长PWR_INCR_STEP由下式计算： PWR_INCR_STEP = PcLowerThresholdsLevUL - RXLEV_UL 其中，RXLEV_UL是BTS测量的当前上行信号电平，参数 PcLowe rThresholdsLevUL是MS功率增加的门限电平。ii扌根据质量增加/减少MS功率如果根据质量进行功率控制门限比较表明MS需要增加输出功率，BSC会发送一个包含新的功率等级的命令给MS。图1-2给出了根 据质量增加MS功率的处理过程。IFAV RXQJAI- UL PC冲氏S師/Th阳就。臨Q阴DL THENMS power increase due to signal q
12、ualityThe BSC se !ectSihe large si step size ofPWRNCR_STEP 二(1 +MA(C,Qa) 士 PowT気心吗whereQa 二 RXQUAL_UL- Fcl期刃eshoMsQ萌出丄- ORRXLEV_UL +2 * Powlnu阳谑pE迂o Q Pc-Lcw&reso/sLevLTL-THENPW INCR 合TEP 二 PcLmwT切&sho龄上皿L-RXLEWULELSEPow/ftcrSfSfzePowerControlleai图1-32根据质量增加MS功率a) 门限比较参数 pc lower thresholds qual ul
13、RX qual (LUR), Px(LUP), Nx(LUN) 用来比较上行信号质量测量的平均值，用来触发功控。参数RxQual是MS功率增加的门限值，取值范围是0.2%到12.8%(误码率)。参数Nx是考虑的总的平均值，取值范围是1到32。参数Px是高于等于门限(质量更差)的平均值，取值范围是1到32。BSC 将 平 均 测 量 结 果 AV_RXQUAL_UL_PC 和 PcLower/UP ThresholdsQualUL进行比较，如果Nx个平均值中至少有Px个平均 值大于等于门限RxLev (质量更差)，MS就增大/减少其发射功率。 注意：对于14. 4kbit / s 的数据， BS
14、C 用平均测量结果 AV_RXQUAL_UL_PC 和PcLower/UP ThresholdsQual144 进 行 比 较 ， 而 不 是 和 PcLower/UP ThresholdsQualUL 进行比较。b） 功率改变步长根据信号质量时，BSC用可变功率改变步长来增大MS的输出 功率。根据两个选择算法，BSC能计算可变功率改变步长。BSC根 据当前无线链路条件选择最合适的算法，即BSC考虑质量差的因素, 质量差的原因可能是干扰或低电平。BSC通过算法得出可变功率改 变步长的最大步长。基于计算的干扰算法根据如下当前信号质量条件计算可变功率改变步长：（1）当前上行信号质量；（2）MS功率
15、增加的质量门限。可变功率改变步长PWR_INCR_STEP通过下式计算：PWR_INCR_STEP = （1+MAX（0,Qa） * PowIncrStepSize其中：Qa = RXQUAL_UL - PcLower/UP ThresholdsQualUL RXQUAL_UL是BTS测量的当前信号质 量带，参数PcLower/UP ThresholdsQualUL是与MS功率增加质量门限有关的质量带。质量 带的取值范围是0到7， 0表示最好质量， 7表示最差质量。注意：对于 14.4kbit/s 的数据，参数PcLower/UPThresholdsQuall44 表明 了与MS功率增加质量门限有关的质量带。基于计算的信号电平 算法根据如下当前信号电平条件计算可变功率改变步长：（ 1）当前上行信号电平；（2）MS功率增加的电平门限。参数PowIncrStepSize定义了可变功率改变步长的缺省值。如果不 考虑质量差，且信号电平条件满足下式时，BSC计算可变功率改变步长。RXLEV_UL + 2*
