【資料名稱(chēng)】：功率控制

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【資料日期】：2011-11-2

【資料語(yǔ)言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

第1章 功率控制
1.1 概述
所謂的功率控制，就是在無(wú)線傳播上對(duì)手機(jī)或基站的實(shí)際發(fā)射功率進(jìn)行控制，以盡可能降低基站或手機(jī)的發(fā)射功率，這樣就能達(dá)到降低手機(jī)和基站的功耗以及降低整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)干擾這兩個(gè)目的。當(dāng)然，功率控制的前提是要保證正在通話的呼叫擁有比較好的通信質(zhì)量�？梢酝ㄟ^(guò)圖2.1 1所示來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明一下功率控制過(guò)程。

圖2.1 1功率控制
從圖2.1 1可見(jiàn)，由于在A點(diǎn)的手機(jī)離基站的天線比較遠(yuǎn)，而電波在空間的傳播損耗與距離的N次方成正比，因此，為了保證一定的通信質(zhì)量，A點(diǎn)的手機(jī)通信時(shí)就要使用比較大的發(fā)射功率。相比而言，由于B點(diǎn)離基站的發(fā)射天線比較近，傳播損耗也就比較小，因此，為了得到類(lèi)似的通信質(zhì)量，B點(diǎn)的手機(jī)通信時(shí)就可以使用比較小的發(fā)射功率。當(dāng)一個(gè)正在通話的手機(jī)從A點(diǎn)向B點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，功率控制可以使它的發(fā)射功率逐漸減小，相反，當(dāng)正在通話的手機(jī)從B點(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，功率控制可以使它的發(fā)射功率逐漸增大。
功率控制可以分為上行功率控制和下行功率控制，上行和下行功率控制是獨(dú)立進(jìn)行的。所謂的上行功率控制，也就是對(duì)手機(jī)的發(fā)射功率進(jìn)行控制，而下行功率控制，就是對(duì)基站的發(fā)射功率進(jìn)行控制。不論是上行功率控制還是下行功率控制，通過(guò)降低發(fā)射功率，都能夠減少上行或下行方向的干擾，同時(shí)降低手機(jī)或基站的功耗，表現(xiàn)出來(lái)的最明顯的好處就是：整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)的平均通話質(zhì)量大大提高，手機(jī)的電池使用時(shí)間也大大延長(zhǎng)。
1.2 功率控制過(guò)程
提供功率控制過(guò)程進(jìn)行決策的原始信息是來(lái)自手機(jī)和基站的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)處理和分析這些原始數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)的控制決策。和切換控制過(guò)程類(lèi)似，一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)功率控制過(guò)程如圖2.2 1所示。

圖2.2 1功率控制過(guò)程框圖
1．測(cè)量數(shù)據(jù)保存
與功率控制有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)類(lèi)型包括：上行信號(hào)電平、上行信號(hào)質(zhì)量、下行信號(hào)電平和下行信號(hào)質(zhì)量。
2．測(cè)量數(shù)據(jù)平均處理
為了減小復(fù)雜的無(wú)線傳輸對(duì)測(cè)量值帶來(lái)的影響，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的平滑處理一般采用前向平均法。也就是說(shuō)在功率控制決策時(shí)，使用的是多個(gè)測(cè)量值的平均值。對(duì)不同的測(cè)量數(shù)據(jù)類(lèi)型，求平均的過(guò)程中參數(shù)設(shè)置可以不一樣，也就是說(shuō)所使用的測(cè)量數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)可以不一樣。
3．功率控制決策
功率控制決策需要三個(gè)參數(shù)：一個(gè)門(mén)限值，一個(gè)N值和一個(gè)P值。若最近的N個(gè)平均值中有P個(gè)超過(guò)門(mén)限值，就認(rèn)為信號(hào)電平過(guò)高或信號(hào)質(zhì)量太好，若最近的N個(gè)平均值中有P個(gè)低于門(mén)限值，則認(rèn)為信號(hào)電平過(guò)低或信號(hào)質(zhì)量太差。
根據(jù)信號(hào)電平或信號(hào)質(zhì)量的好壞，手機(jī)或基站就可以判斷如何控制發(fā)射功率，提高或降低的幅度由預(yù)先配置好的值決定。
4．功率控制命令發(fā)送
根據(jù)功率控制決策的結(jié)論，將相應(yīng)的控制命令通知基站，由基站負(fù)責(zé)執(zhí)行或轉(zhuǎn)發(fā)給手機(jī)。
5．測(cè)量數(shù)據(jù)修正
在功率控制之后，原先的測(cè)量數(shù)據(jù)和平均值已經(jīng)沒(méi)有意義，如果仍舊原封不動(dòng)地保留的話，會(huì)造成后面的錯(cuò)誤功率控制決策，因此，要將原來(lái)的這些數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)廢棄，或?qū)ζ溥M(jìn)行相應(yīng)的修正，使得數(shù)據(jù)仍舊可以繼續(xù)使用。
功率控制的速度最快是480 ms一次，實(shí)際上也就是測(cè)量數(shù)據(jù)的最快上報(bào)速度。也就是說(shuō)，一個(gè)完整功率控制過(guò)程最快是480 ms被執(zhí)行一次。
1.3 快速功率控制
ETSI規(guī)范推薦的功率控制過(guò)程的控制幅度都是固定的，一般取值是2 dB或4 dB，然而，在很多實(shí)際的情況下，固定的功率控制幅度并不能達(dá)到最優(yōu)的效果，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：
當(dāng)手機(jī)在離基站天線很近的地方發(fā)起一次呼叫，它使用的初始發(fā)射功率是所在小區(qū)BCCH信道上廣播的系統(tǒng)消息中手機(jī)最大發(fā)射功率MS_TXPWR_MAX_CCH，很明顯，這時(shí)由于手機(jī)離基站的天線非常近，功率控制過(guò)程應(yīng)該盡可能快地將它的發(fā)射功率降下去。然而，規(guī)范推薦的功率控制過(guò)程做不到，因?yàn)樗�每次只能命令手機(jī)降2 dB或4 dB，加上每?jī)纱喂β士刂浦�間會(huì)有一定的間隔期（由于要收集足夠多新的測(cè)量數(shù)據(jù)），因此，要將手機(jī)發(fā)射功率降到合理的值，會(huì)經(jīng)歷一段比較長(zhǎng)的時(shí)間，下行方向也是一樣的�？梢�(jiàn)，這對(duì)降低整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)的干擾情況明顯不利，要改善這一點(diǎn)，就是加大每次功率控制的幅度，這就是快速功率控制的核心思想。
快速功率控制過(guò)程能夠根據(jù)實(shí)際的信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量情況，判斷出應(yīng)該使用的功率控制幅度，不再局限于一個(gè)固定的幅度，這樣就可以輕易解決手機(jī)初始接入時(shí)功率的控制問(wèn)題。當(dāng)然，它的作用也不僅僅局限于這種情況，還有很多，比如快速移動(dòng)的手機(jī)、突然出現(xiàn)的干擾或障礙等等，只要出現(xiàn)需要進(jìn)行大幅度功率控制的現(xiàn)象，快速功率控制過(guò)程都能夠完滿(mǎn)地給予解決。
1.4 功率控制參數(shù)
1.4.1 PcUlInclLevThs，PcUlInclLevP，PcUlInclLevN
描述：根據(jù)GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進(jìn)行功率控制的決策了。上行接收強(qiáng)度是能夠引起MS（上行）功率增加的原因之一，判決過(guò)程是這樣：如果最近的N個(gè)上行信號(hào)強(qiáng)度平均值中有P個(gè)小于相關(guān)的門(mén)限值，則應(yīng)該增加MS（上行）的發(fā)射功率，原因是上行信號(hào)強(qiáng)度太弱。參數(shù)PcUlInclLevThs定義了相關(guān)的門(mén)限值，參數(shù)PcUlInclLevN定義了相關(guān)的N值，參數(shù)PcUlInclLevP定義了相關(guān)的P值。
取值：1≤PcUlInclLevP≤PcUlInclLevN≤32；
PcUlInclLevThs對(duì)應(yīng)的電平值（dBm）
0< -110
1-110 ~ -109
2-109 ~ -108
61-50 ~ -49
62-49 ~ -48
63> -48
設(shè)置：缺省可以設(shè)置為18（即-93~-92dBm）。P和N缺省可以設(shè)置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9
1.4.2 PcDlInclLevThs，PcDlInclLevP，PcDlInclLevN
描述：根據(jù)GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進(jìn)行功率控制的決策了。下行接收強(qiáng)度是能夠引起B(yǎng)TS（下行）功率增加的原因之一，判決過(guò)程是這樣：如果最近的N個(gè)下行信號(hào)強(qiáng)度平均值中有P個(gè)小于相關(guān)的門(mén)限值，則應(yīng)該增加BTS（下行）的發(fā)射功率，原因是下行信號(hào)強(qiáng)度太弱。參數(shù)PcDlInclLevThs定義了相關(guān)的門(mén)限值，參數(shù)PcDlInclLevN定義了相關(guān)的N值，參數(shù)PcDlInclLevP定義了相關(guān)的P值。
取值：1≤PcDlInclLevP≤PcDlInclLevN≤32；
PcDlInclLevThs對(duì)應(yīng)的電平值（dBm）
0< -110
1-110 ~ -109
2-109 ~ -108
61-50 ~ -49
62-49 ~ -48
63> -48
設(shè)置：缺省可以設(shè)置為18（即-93~-92dBm）。P和N缺省可以設(shè)置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9
1.4.3 PcUlRedLevThs，PcUlRedLevP，PcUlRedLevN
描述：根據(jù)GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進(jìn)行功率控制的決策了。上行接收強(qiáng)度是能夠引起MS（上行）功率降低的原因之一，判決過(guò)程是這樣：如果最近的N個(gè)上行信號(hào)強(qiáng)度平均值中有P個(gè)大于相關(guān)的門(mén)限值，則應(yīng)該降低MS（上行）的發(fā)射功率，原因是上行信號(hào)強(qiáng)度太強(qiáng)。參數(shù)PcUlRedLevThs定義了相關(guān)的門(mén)限值，參數(shù)PcUlRedLevN定義了相關(guān)的N值，參數(shù)PcUlRedLevP定義了相關(guān)的P值。
取值：1≤PcUlRedLevP≤PcUlRedLevN≤32；
PcUlRedLevThs對(duì)應(yīng)的電平值（dBm）
0< -110
1-110 ~ -109
2-109 ~ -108
61-50 ~ -49
62-49 ~ -48
63> -48
設(shè)置：缺省可以設(shè)置為22（即-89~-88dBm）。P和N缺省可以設(shè)置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9
1.4.4 PcDlRedLevThs，PcDlRedLevP，PcDlRedLevN
描述：根據(jù)GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進(jìn)行功率控制的決策了。下行接收強(qiáng)度是能夠引起B(yǎng)TS（下行）功率降低的原因之一，判決過(guò)程是這樣：如果最近的N個(gè)下行信號(hào)強(qiáng)度平均值中有P個(gè)大于相關(guān)的門(mén)限值，則應(yīng)該降低BTS（下行）的發(fā)射功率，原因是下行信號(hào)強(qiáng)度太強(qiáng)。參數(shù)PcDlRedLevThs定義了相關(guān)的門(mén)限值，參數(shù)PcDlRedLevN定義了相關(guān)的N值，參數(shù)PcDlRedLevP定義了相關(guān)的P值。
取值：1≤PcDlRedLevP≤PcDlRedLevN≤32；
對(duì)應(yīng)的電平值（dBm）
0< -110
1-110 ~ -109
2-109 ~ -108
61-50 ~ -49
62-49 ~ -48
63> -48
設(shè)置：缺省可以設(shè)置為22（即-89~-88dBm）。P和N缺省可以設(shè)置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9
1.4.5 PcUlInclQualThs，PcUlInclQualP，PcUlInclQualN
描述：根據(jù)GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進(jìn)行功率控制的決策了。上行接收質(zhì)量是能夠引起MS（上行）功率增加的原因之一，判決過(guò)程是這樣：如果最近的N個(gè)上行信號(hào)質(zhì)量平均值中有P個(gè)大于相關(guān)的門(mén)限值，則應(yīng)該增加MS（上行）的發(fā)射功率，原因是上行信號(hào)質(zhì)量太差。參數(shù)PcUlInclQualThs定義了相關(guān)的門(mén)限值，參數(shù)PcUlInclQualN定義了相關(guān)的N值，參數(shù)PcUlInclQualP定義了相關(guān)的P值。
取值：1≤PcUlInclQualP≤PcUlInclQualN≤32；
PcUlInclQualThs對(duì)應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)含義
00BER<0.2%
110.2%<BER<0.4%
220.4%<BER<0.8%
666.4%<BER<12.8%
7712.8%<BER
設(shè)置：缺省可以設(shè)置為3。P和N缺省可以設(shè)置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9
1.4.6 PcDlInclQualThs，PcDlInclQualP，PcDlInclQualN
描述：根據(jù)GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進(jìn)行功率控制的決策了。下行接收質(zhì)量是能夠引起B(yǎng)TS（下行）功率增加的原因之一，判決過(guò)程是這樣：如果最近的N個(gè)下行信號(hào)質(zhì)量平均值中有P個(gè)大于相關(guān)的門(mén)限值，則應(yīng)該增加BTS（下行）的發(fā)射功率，原因是下行信號(hào)質(zhì)量太差。參數(shù)PcDlInclQualThs定義了相關(guān)的門(mén)限值，參數(shù)PcDlInclQualN定義了相關(guān)的N值，參數(shù)PcDlInclQualP定義了相關(guān)的P值。
取值：1≤PcDlInclQualP≤PcDlInclQualN≤32；
PcDlInclQualThs對(duì)應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)含義
00BER<0.2%
110.2%<BER<0.4%
220.4%<BER<0.8%
666.4%<BER<12.8%
7712.8%<BER
設(shè)置：缺省可以設(shè)置為3。P和N缺省可以設(shè)置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9
1.4.7 PcUlRedQualThs，PcUlRedQualP，PcUlRedQualN
描述：根據(jù)GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進(jìn)行功率控制的決策了。上行接收質(zhì)量是能夠引起MS（上行）功率降低的原因之一，判決過(guò)程是這樣：如果最近的N個(gè)上行信號(hào)質(zhì)量平均值中有P個(gè)小于相關(guān)的門(mén)限值，則應(yīng)該降低MS（上行）的發(fā)射功率，原因是上行信號(hào)質(zhì)量太好。參數(shù)PcUlRedQualThs定義了相關(guān)的門(mén)限值，參數(shù)PcUlRedQualN定義了相關(guān)的N值，參數(shù)PcUlRedQualP定義了相關(guān)的P值。
取值： 1≤PcUlRedQualP≤PcUlRedQualN≤32；
PcUlRedQualThs對(duì)應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)含義
00BER<0.2%
110.2%<BER<0.4%
220.4%<BER<0.8%
666.4%<BER<12.8%
7712.8%<BER
設(shè)置：缺省可以設(shè)置為3。P和N缺省可以設(shè)置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9
1.4.8 PcDlRedQualThs，PcDlRedQualP，PcDlRedQualN
描述：根據(jù)GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進(jìn)行功率控制的決策了。下行接收質(zhì)量是能夠引起B(yǎng)TS（下行）功率降低的原因之一，判決過(guò)程是這樣：如果最近的N個(gè)下行信號(hào)質(zhì)量平均值中有P個(gè)小于相關(guān)的門(mén)限值，則應(yīng)該降低BTS（下行）的發(fā)射功率，原因是下行信號(hào)質(zhì)量太好。參數(shù)PcDlRedQualThs定義了相關(guān)的門(mén)限值，參數(shù)PcDlRedQualN定義了相關(guān)的N值，參數(shù)PcDlRedQualP定義了相關(guān)的P值。
取值：1≤PcDlRedQualP≤PcDlRedQualN≤32；
PcDlRedQualThs對(duì)應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)含義
00BER<0.2%
110.2%<BER<0.4%
220.4%<BER<0.8%
666.4%<BER<12.8%
7712.8%<BER
設(shè)置：缺省可以設(shè)置為3。P和N缺省可以設(shè)置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9