【資料名稱】：功率控制

【資料作者】：admin

【資料日期】：2011-11-2

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

第1章 功率控制
1.1 概述
所謂的功率控制，就是在無線傳播上對手機或基站的實際發(fā)射功率進行控制，以盡可能降低基站或手機的發(fā)射功率，這樣就能達到降低手機和基站的功耗以及降低整個GSM網絡干擾這兩個目的。當然，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量。可以通過圖2.1 1所示來簡單說明一下功率控制過程。

圖2.1 1功率控制
從圖2.1 1可見，由于在A點的手機離基站的天線比較遠，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量，A點的手機通信時就要使用比較大的發(fā)射功率。相比而言，由于B點離基站的發(fā)射天線比較近，傳播損耗也就比較小，因此，為了得到類似的通信質量，B點的手機通信時就可以使用比較小的發(fā)射功率。當一個正在通話的手機從A點向B點移動時，功率控制可以使它的發(fā)射功率逐漸減小，相反，當正在通話的手機從B點向A點移動時，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立進行的。所謂的上行功率控制，也就是對手機的發(fā)射功率進行控制，而下行功率控制，就是對基站的發(fā)射功率進行控制。不論是上行功率控制還是下行功率控制，通過降低發(fā)射功率，都能夠減少上行或下行方向的干擾，同時降低手機或基站的功耗，表現出來的最明顯的好處就是：整個GSM網絡的平均通話質量大大提高，手機的電池使用時間也大大延長。
1.2 功率控制過程
提供功率控制過程進行決策的原始信息是來自手機和基站的測量數據，通過處理和分析這些原始數據，作出相應的控制決策。和切換控制過程類似，一般來說，整個功率控制過程如圖2.2 1所示。

圖2.2 1功率控制過程框圖
1．測量數據保存
與功率控制有關的測量數據類型包括：上行信號電平、上行信號質量、下行信號電平和下行信號質量。
2．測量數據平均處理
為了減小復雜的無線傳輸對測量值帶來的影響，對測量數據的平滑處理一般采用前向平均法。也就是說在功率控制決策時，使用的是多個測量值的平均值。對不同的測量數據類型，求平均的過程中參數設置可以不一樣，也就是說所使用的測量數據的個數可以不一樣。
3．功率控制決策
功率控制決策需要三個參數：一個門限值，一個N值和一個P值。若最近的N個平均值中有P個超過門限值，就認為信號電平過高或信號質量太好，若最近的N個平均值中有P個低于門限值，則認為信號電平過低或信號質量太差。
根據信號電平或信號質量的好壞，手機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先配置好的值決定。
4．功率控制命令發(fā)送
根據功率控制決策的結論，將相應的控制命令通知基站，由基站負責執(zhí)行或轉發(fā)給手機。
5．測量數據修正
在功率控制之后，原先的測量數據和平均值已經沒有意義，如果仍舊原封不動地保留的話，會造成后面的錯誤功率控制決策，因此，要將原來的這些數據統(tǒng)統(tǒng)廢棄，或對其進行相應的修正，使得數據仍舊可以繼續(xù)使用。
功率控制的速度最快是480 ms一次，實際上也就是測量數據的最快上報速度。也就是說，一個完整功率控制過程最快是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，在很多實際的情況下，固定的功率控制幅度并不能達到最優(yōu)的效果，舉一個簡單的例子：
當手機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)消息中手機最大發(fā)射功率MS_TXPWR_MAX_CCH，很明顯，這時由于手機離基站的天線非常近，功率控制過程應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程做不到，因為它每次只能命令手機降2 dB或4 dB，加上每兩次功率控制之間會有一定的間隔期（由于要收集足夠多新的測量數據），因此，要將手機發(fā)射功率降到合理的值，會經歷一段比較長的時間，下行方向也是一樣的。可見，這對降低整個GSM網絡的干擾情況明顯不利，要改善這一點，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。
快速功率控制過程能夠根據實際的信號強度和信號質量情況，判斷出應該使用的功率控制幅度，不再局限于一個固定的幅度，這樣就可以輕易解決手機初始接入時功率的控制問題。當然，它的作用也不僅僅局限于這種情況，還有很多，比如快速移動的手機、突然出現的干擾或障礙等等，只要出現需要進行大幅度功率控制的現象，快速功率控制過程都能夠完滿地給予解決。
1.4 功率控制參數
1.4.1 PcUlInclLevThs，PcUlInclLevP，PcUlInclLevN
描述：根據GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進行功率控制的決策了。上行接收強度是能夠引起MS（上行）功率增加的原因之一，判決過程是這樣：如果最近的N個上行信號強度平均值中有P個小于相關的門限值，則應該增加MS（上行）的發(fā)射功率，原因是上行信號強度太弱。參數PcUlInclLevThs定義了相關的門限值，參數PcUlInclLevN定義了相關的N值，參數PcUlInclLevP定義了相關的P值。
取值：1≤PcUlInclLevP≤PcUlInclLevN≤32；
PcUlInclLevThs對應的電平值（dBm）
0< -110
1-110 ~ -109
2-109 ~ -108
61-50 ~ -49
62-49 ~ -48
63> -48
設置：缺省可以設置為18（即-93~-92dBm）。P和N缺省可以設置為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GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進行功率控制的決策了。下行接收強度是能夠引起B(yǎng)TS（下行）功率增加的原因之一，判決過程是這樣：如果最近的N個下行信號強度平均值中有P個小于相關的門限值，則應該增加BTS（下行）的發(fā)射功率，原因是下行信號強度太弱。參數PcDlInclLevThs定義了相關的門限值，參數PcDlInclLevN定義了相關的N值，參數PcDlInclLevP定義了相關的P值。
取值：1≤PcDlInclLevP≤PcDlInclLevN≤32；
PcDlInclLevThs對應的電平值（dBm）
0< -110
1-110 ~ -109
2-109 ~ -108
61-50 ~ -49
62-49 ~ -48
63> -48
設置：缺省可以設置為18（即-93~-92dBm）。P和N缺省可以設置為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GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進行功率控制的決策了。上行接收強度是能夠引起MS（上行）功率降低的原因之一，判決過程是這樣：如果最近的N個上行信號強度平均值中有P個大于相關的門限值，則應該降低MS（上行）的發(fā)射功率，原因是上行信號強度太強。參數PcUlRedLevThs定義了相關的門限值，參數PcUlRedLevN定義了相關的N值，參數PcUlRedLevP定義了相關的P值。
取值：1≤PcUlRedLevP≤PcUlRedLevN≤32；
PcUlRedLevThs對應的電平值（dBm）
0< -110
1-110 ~ -109
2-109 ~ -108
61-50 ~ -49
62-49 ~ -48
63> -48
設置：缺省可以設置為22（即-89~-88dBm）。P和N缺省可以設置為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GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進行功率控制的決策了。下行接收強度是能夠引起B(yǎng)TS（下行）功率降低的原因之一，判決過程是這樣：如果最近的N個下行信號強度平均值中有P個大于相關的門限值，則應該降低BTS（下行）的發(fā)射功率，原因是下行信號強度太強。參數PcDlRedLevThs定義了相關的門限值，參數PcDlRedLevN定義了相關的N值，參數PcDlRedLevP定義了相關的P值。
取值：1≤PcDlRedLevP≤PcDlRedLevN≤32；
對應的電平值（dBm）
0< -110
1-110 ~ -109
2-109 ~ -108
61-50 ~ -49
62-49 ~ -48
63> -48
設置：缺省可以設置為22（即-89~-88dBm）。P和N缺省可以設置為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GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進行功率控制的決策了。上行接收質量是能夠引起MS（上行）功率增加的原因之一，判決過程是這樣：如果最近的N個上行信號質量平均值中有P個大于相關的門限值，則應該增加MS（上行）的發(fā)射功率，原因是上行信號質量太差。參數PcUlInclQualThs定義了相關的門限值，參數PcUlInclQualN定義了相關的N值，參數PcUlInclQualP定義了相關的P值。
取值：1≤PcUlInclQualP≤PcUlInclQualN≤32；
PcUlInclQualThs對應的質量等級含義
00BER<0.2%
110.2%<BER<0.4%
220.4%<BER<0.8%
666.4%<BER<12.8%
7712.8%<BER
設置：缺省可以設置為3。P和N缺省可以設置為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GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進行功率控制的決策了。下行接收質量是能夠引起B(yǎng)TS（下行）功率增加的原因之一，判決過程是這樣：如果最近的N個下行信號質量平均值中有P個大于相關的門限值，則應該增加BTS（下行）的發(fā)射功率，原因是下行信號質量太差。參數PcDlInclQualThs定義了相關的門限值，參數PcDlInclQualN定義了相關的N值，參數PcDlInclQualP定義了相關的P值。
取值：1≤PcDlInclQualP≤PcDlInclQualN≤32；
PcDlInclQualThs對應的質量等級含義
00BER<0.2%
110.2%<BER<0.4%
220.4%<BER<0.8%
666.4%<BER<12.8%
7712.8%<BER
設置：缺省可以設置為3。P和N缺省可以設置為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GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進行功率控制的決策了。上行接收質量是能夠引起MS（上行）功率降低的原因之一，判決過程是這樣：如果最近的N個上行信號質量平均值中有P個小于相關的門限值，則應該降低MS（上行）的發(fā)射功率，原因是上行信號質量太好。參數PcUlRedQualThs定義了相關的門限值，參數PcUlRedQualN定義了相關的N值，參數PcUlRedQualP定義了相關的P值。
取值： 1≤PcUlRedQualP≤PcUlRedQualN≤32；
PcUlRedQualThs對應的質量等級含義
00BER<0.2%
110.2%<BER<0.4%
220.4%<BER<0.8%
666.4%<BER<12.8%
7712.8%<BER
設置：缺省可以設置為3。P和N缺省可以設置為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GSM規(guī)范，在得到了一系列的平均值之后，就可以進行功率控制的決策了。下行接收質量是能夠引起B(yǎng)TS（下行）功率降低的原因之一，判決過程是這樣：如果最近的N個下行信號質量平均值中有P個小于相關的門限值，則應該降低BTS（下行）的發(fā)射功率，原因是下行信號質量太好。參數PcDlRedQualThs定義了相關的門限值，參數PcDlRedQualN定義了相關的N值，參數PcDlRedQualP定義了相關的P值。
取值：1≤PcDlRedQualP≤PcDlRedQualN≤32；
PcDlRedQualThs對應的質量等級含義
00BER<0.2%
110.2%<BER<0.4%
220.4%<BER<0.8%
666.4%<BER<12.8%
7712.8%<BER
設置：缺省可以設置為3。P和N缺省可以設置為3和4。
參考：GSM05.08 A.3.2.1 NED 2.7 10.9