一、緒論
在一個連接中BTS的輸出功率能夠被控制。這個控制方案是BTS將會根據(jù)一個期望的信號強度值來控制其輸出功率。這個功能由BSC執(zhí)行控制。
二、背景
BTS功率控制的主要原因是：如果不管MS是否接近基站，所有BTS總是以最大輸出功率發(fā)射信號，那么網(wǎng)絡(luò)將會出現(xiàn)較大的干擾電平。
另外兩種附加的原因是：
1、如果BTS不是以最大的輸出功率發(fā)信，當(dāng)基站的主電源中斷時，它能節(jié)省電池的電量。（節(jié)能）
2、當(dāng)MS非常接近BTS時，MS從BTS接收到的信號能量可能變得非常飽和。接收機(jī)的靈敏度將會減小，話音質(zhì)量將會變差。
三、如何實現(xiàn)本功能
1、簡介
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)所有的基站都采用這個方案來調(diào)節(jié)基站的輸出功率時，整個網(wǎng)絡(luò)總的輸出功率將會減少。這意味著下行鏈路信道同頻和鄰頻干擾將會減少。CME 20 R6功率控制運算的效果會從低C/I比的MS數(shù)量大幅度方面表現(xiàn)出來。明顯的C/I值的提高也使BTS的實際覆蓋區(qū)域增大。這些連接不會受輸出功率變化所影響，但它們的干擾電平會減小。在其它方面的管理，C/I受輸出功率的影響，當(dāng)MS接近基站時C/I值會減小。由于連接有一定的C/I值的富余量，所以C/I值的減小不會影響話音質(zhì)量。（C/I值可以用載波電平—干擾電平，用dB值表示）
2、備用電池電量損耗
如果主電源中斷，將會用備用電池供電，當(dāng)采用動態(tài)功率控制時，電池的損耗會減少而通話的時間將會增長。
3、接收機(jī)的飽和（飽和引起閉塞）
當(dāng)MS接近BTS時將會接收到信號強度太大會引起接收機(jī)的飽和。如果BTS的輸出功率被限制，無線頻率被閉塞的風(fēng)險將會減少。如果MS非常接近基站，接收機(jī)仍然將會被閉塞，但發(fā)生的時間將會減少。
4、通話質(zhì)量的影響
在CME 20 R6運算中，計算輸出功率的首要因素是通話質(zhì)量。這個質(zhì)量是由測量到的信號質(zhì)量（rxqua）來表示。質(zhì)量差時將會增加輸出功率，反之亦然。
四、技術(shù)簡介
1、總則
動態(tài)功率控制的目的是為了調(diào)整BTS的發(fā)射機(jī)的輸出功率以使每個移動臺的接收信號的強度都能在一個期望值。發(fā)射機(jī)的輸出功率的調(diào)節(jié)范圍可以被限制在一定的范圍內(nèi)。因此，這種調(diào)節(jié)僅對在小區(qū)中的某一部分的移動臺有效。調(diào)節(jié)的區(qū)域由下圖所示：
當(dāng)移動臺處于這個區(qū)域以外時BTS采用最大或最少的輸出功率。在圖一中的調(diào)節(jié)區(qū)域在圖二中表示出其調(diào)節(jié)過程。圖二中顯示出BTS至MS的路徑損耗和基站的輸出功率的關(guān)系。


SS1是運算中的一個參數(shù)，詳細(xì)的說明在4.2.4.中，當(dāng)MS靠近基站時（圖2曲線的左邊部分），基站處于最低的發(fā)射功率。盡管這時移動臺的接收信號強度超過其期望值，但基站的發(fā)射功率不能夠再降低。相反，當(dāng)移動臺遠(yuǎn)離基站時（圖2曲線的右邊部分），基站處于允許的最高發(fā)射功率，盡管這時移動臺的接收信號強度低于其期望值，但基站的發(fā)射功率不能夠再提升。在一個呼叫過程中，移動臺測量下行鏈路的信號強度和信號的質(zhì)量。這些測量結(jié)果送至BSC，用于BSC計算出下一個新的BTS的輸出功率電平。
2、運算法則
（1）總則
動態(tài)功率控制在TCH和SDCCH上進(jìn)行，SDCCH上的動態(tài)功率控制由參數(shù)SDCCHREG來關(guān)閉和激活。在BCCH載波上的所有信道都以最大功率發(fā)射，也即是在這些信道上不能進(jìn)行動態(tài)功率控制。
功率控制的周期時間由參數(shù)REGINTDL來決定，最小的時間周期是一個SACCH周期（480 ms），基站能夠在每個時隙上改變其輸出功率。輸出功率的改變每步2 dB。最大的變化范圍為30 dB。每SACCH周期的最大范圍也是30 dB。表一列出在基站的動態(tài)功率控制的計算中應(yīng)用到的測量類型。

Data descriptionsource
signal strength downlink full set 1MS
signal strength downlink subset 1MS
qualitydownlink full set 1MS
qualitydownlink subset 1MS
power level used by BTSBTS
DTX used by BTS or notBTS

動態(tài)功率控制包含下列三個運算過程：
1．測量準(zhǔn)備：測量數(shù)據(jù)丟失評估和應(yīng)用的測量類型的選擇(full set or subset 1 )，決定對跳頻的情況是否進(jìn)行補償。
2．測量濾波器：對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以排除一些暫時性的變化，以確保下一個功率控制命令能夠穩(wěn)定。
3．功率控制命令的計算：為了達(dá)到期望的信號強度和質(zhì)量，必須計算BTS的功率控制值，在計算功率控制值時有一些規(guī)定來限制其計算過程。
（2）測量準(zhǔn)備
在這些測量結(jié)果中，BTS發(fā)送在每周期的測量期間是否采用了DTX功能的信息，這個信息用于BSC決定在TCH上對下行鏈路的測量設(shè)置是采用 full set 或 subset 。在SDCCH上總是采用 full set 測量。如果BSC不能接收到MS的測量報告，這個連接不能執(zhí)行功率控制。同時REGINDL的計算暫停。當(dāng)重新接收到一個測量報告時，功率調(diào)整和REGINTDL的計算將會重新開始。丟失的信號強度將會設(shè)置為丟失前和丟失后的接收信號強度中最低的一個，丟失的質(zhì)量將會設(shè)置為丟失前和丟失后的接收質(zhì)量中最高（即為質(zhì)量最差）的一個。如果在測量結(jié)果中有關(guān)使用的BTS功率電平信息丟失，則當(dāng)一個測量結(jié)果再次被接收時丟失值會被評估（這應(yīng)是指移動臺方面的處理）。這個丟失值會設(shè)置為丟失前和丟失后的接收到的最高的一個。執(zhí)行所有的功率調(diào)節(jié)值是避免因太低的功率電平引起掉話的一種途徑。BCCH載波不能執(zhí)行功率控制，當(dāng)采用跳頻時，BCCH載波包括在跳頻設(shè)置中（也即是BCCH脈沖串不參與跳頻而已），移動臺測量到的信號強度將會是多樣化，為了獲得正確的功率控制命令BTS必須進(jìn)行功率調(diào)節(jié)值的補償。如果BCCH載波包括在跳頻設(shè)置中，這個補償總是要執(zhí)行。所有測量到的信號強度在濾波前都必須進(jìn)行補償。（BCCH載波不參與DTX，但參與跳頻，采用FULL SET或SUBSET，都不正確，所以有一個對兩者的補償方法）
1 Quality in dtqu (deci-transformed quality units) are obtained by multiplying the received rxqual by 10. The range of dtqu is from 0 to 100.B

（3）測量的濾波
路徑損耗為（L）在這里被定義為BTS的發(fā)射功率與移動臺接收信號強度之間的差值。在一定的時間間隙內(nèi)路徑損耗被直接進(jìn)行平均計算。這個濾波的長度（時間間隙）由參數(shù)SSLENDL來設(shè)定。質(zhì)量的平均計算的濾波長度由參數(shù)QLENDL來設(shè)定。
（4）功率控制命令的計算
功率控制值的計算分成兩步進(jìn)行，第一步計算出一個不受限制的功率控制值。然后在功率控制值被最后（由BSC）送往BTS之前對這個功率控制值進(jìn)行加限制。限制包括每步的限制和BTS功率控制范圍的限制。不加限制的功率控制值（pu）由下列公式表示：
pu = (1 )BTSTXPWR + (SSDESDL +L) (Q_AVE_dB QDESDL_dB)(1)
51-9015016 18
在rxqual單元中質(zhì)量被測量并在應(yīng)用于計算之前它被轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�相應(yīng)的C/I值，也即是在 in eq 中Q_AVE_dB和QDESDL_dB以C/I值的形式被給出。rxqual轉(zhuǎn)變?yōu)镃/I的公式如下列所示：
Q_AVE_dB = 32 10.Q_AVE/25
1640(2)
QDESDL_dB= 32 10.QDESDL/25
18 30(3)

在dtqu （deci-transformed quality units）單元中rxqual是濾波后的rxqual值，參數(shù)和如下列公式所示：
= LCOMPDL/100 and
0.055 (4)
= QCOMPDL/100
0.330(5)
上述例子中：
假若BSC當(dāng)前以40dB的有效功率發(fā)送————————————————————40
SSDESDL=90（實際為-90），————————————————————————80
移動臺的實測接收電平為-100，——————————————————————100
L=BTSTXPWR-（-100）=140，——————————————————————140
移動臺的實測質(zhì)量值為40（誤碼率），————————————————————40
QDESDL=30，——————————————————————————————10
LCOMPDL=5———————————————————————————————5
QCOMPDL=30——————————————————————————————60
最后結(jié)果：PU=（1-0.05）40 + 0.05(-90+140) – 0.3(16-18)=41.1(dB)，也即是說基站要加大約1.1dB的輸出功率。
另一列結(jié)果：PU=（1-0.05）40 + 0.05(-80+140) – 0.6(16-28)=48.2(dB) ，也即是說基站要加大約8.2dB的輸出功率。
上述第一例是海南目前的取值，取值的總體設(shè)想是降低整網(wǎng)輸出，但在路測中發(fā)現(xiàn)：信號強度與質(zhì)量大部分都可以達(dá)到此要求之上（路段路測），而在個別路段的路測中發(fā)現(xiàn)質(zhì)差Q=50——60，時，信號強度還是大于-90，如果按上述取值計算基站只增加2.4dB 輸出功率,，如果將QCOMPDL取60，QSSDEL取10，則結(jié)果是基站將增加12dB的輸出。
QCOMPDL的補充內(nèi)容
Unit: %.
Default: 30.
Command: RLBCC.
Comments: Quality deviation compensation factor, downlink. When set to zero, no quality compensation is performed.
關(guān)于LCOMPDL的說明
Range: 0 to 100.
Unit: %.
Default: 50.
Command: RLBCC.
Comments: Path loss compensator factor, downlink. When set to zero there is
no power control towards SSDES.

參數(shù)和 控制路徑損耗的補償量和與質(zhì)量期望值的偏差。從eq. 1我們能夠看到當(dāng)質(zhì)量被列入計算中時在圖2中曲線圖的較低部分中曲線是如何變化的，在垂直方向上曲線被平行移動，向上或向下由值決定。功率調(diào)節(jié)間隙限制由下列兩條公式計算：
SS1 = (1/ 1)(BTSTXPWR BSPWRMIN)+ SSDESDL ( / )(Q_AVE_dB
0.0551 -20-900.3/0.0516
QDESDL_dB) 此值為功率調(diào)節(jié)上限值
18(6)
SS 0= SSDESDL ( / )(Q_AVE_dB QDESDL_dB) 此值為調(diào)節(jié)下限值(7)
在這里參數(shù)BSPWRMIN是一定義小區(qū)的最小BTS發(fā)信功率電平的參數(shù)，但當(dāng)質(zhì)量因素如果列入計算，這個限制與圖2的限制是相一致的。在圖2中，質(zhì)量因素不列入計算中（=0）意味著SS0 =SSDESDL。
（5）功率控制值的限制
如果動態(tài)功率不限制功率控制值超出了動態(tài)范圍時動態(tài)功率控制范圍限制將會起作用。這時會產(chǎn)生兩種不同的過程：
1、如果不加限制的動態(tài)功率控制值超過BSTXPWR時，功率控制值將會被設(shè)置為等于BSTXPWR值。
2、如果不加限制的動態(tài)功率控制值太低，可能有兩種取值：
a)取最大配置值BSTXPWR-30。
b)取等于BSPWRMIN值。
這是因為動態(tài)功率控制范圍最大為30 dB。
（6）調(diào)節(jié)過程
當(dāng)信號強度濾波器被計滿時調(diào)節(jié)將會啟動。也即是當(dāng)SSLENDL測量報告可用時首次調(diào)節(jié)將會被執(zhí)行。當(dāng)一個功率調(diào)節(jié)值被發(fā)送時它帶有REGINTDL SACCH周期信息。如果這個功率調(diào)節(jié)值與前一個SACCH周期的值不同，它才會被發(fā)送出去。如果與前一個SACCH周期的值相同，功率控制值將會續(xù)繼計算直至有不同的功率調(diào)節(jié)值出現(xiàn)才發(fā)送功率控制值。功率調(diào)節(jié)值發(fā)送后REGINTDL SACCH周期信息在功率控制值再次發(fā)送之前將會失效。圖3 給出了移動臺接收到的信號強度隨BTS與MS間的路徑損耗的變化關(guān)系。并且給出了控制參數(shù)對曲線的影響。
圖3中的每個曲線節(jié)的解釋如下：
1、最大路徑損耗和BTS發(fā)射功率最大。
2、功率控制沒有激活，接收信號強度將會隨著路徑損耗的減小而增加。接收功率減�。ㄓ胐B單位表示）與路徑損耗的增加一樣。
3、功率控制激活，BTS的功率將會被調(diào)整。
4、BTS在它最低的輸出功率上發(fā)射。
當(dāng)質(zhì)量被帶入計算時，圖3中的曲線將會在垂直方向移動。


（7）額外的功率控制限制
在三種不同的業(yè)務(wù)情況中，功率控制值總是由功率限制PMARG參數(shù)來增加：
1、在一條TCH的分配上：由新的信道可能是有一個較高的干擾電平，所以BTS在這條業(yè)務(wù)信道上的開始發(fā)射功率值將用最后的發(fā)射功率值加上PMARG參數(shù)的定義值。
2、在分配或切換失敗時：在正常小區(qū)中的一條舊信道重新被激活時，動態(tài)功率控制將會重新啟動，在這段失敗時間內(nèi)舊信道的無線環(huán)境可能已經(jīng)變化，所以下一個功率調(diào)節(jié)值要加上PMARG參數(shù)的定義值。
3、在小區(qū)內(nèi)切換和 subcell 小區(qū)的改變上：當(dāng)一個正常的小區(qū)內(nèi)切換時動態(tài)功率控制是不會重新啟動的，在新信道上首次的功率調(diào)節(jié)值將比舊信道的值加上參數(shù)PMARG定義的值。
3、與CME 20 R5的主要不同
運算方法是新的，在CME 20 R6中BTS功率調(diào)節(jié)對信號強度和對質(zhì)量是一樣好的。在CME 20 R6中路徑損耗在總的過程來看僅用于補償。在CME 20 R5中的下列參數(shù)將會被移走：QVALDL, PWRDYNDL 和 SSDYNDL。在CME 20 R6 中將新增加下列參數(shù)：QDESDL, LCOMPDL 和 QCOMPDL。

4、功率調(diào)節(jié)例子
等式1包括的條件對于調(diào)節(jié)期望的信號強度與調(diào)節(jié)期望的發(fā)信質(zhì)量一樣好，圖4至6表示出采用不同的QDESDL、LCOMPDL和QCOMPDL設(shè)置值時的BTS功率控制運算的上行質(zhì)量電平，也表示出它對BTS的影響。減小這些參數(shù)，特別是LCOMPDL參數(shù)，將會引起B(yǎng)TS的輸出功率的全面增大，結(jié)果使MS的接收電平（rxlev）的提高。為了比較，CME 20 R5中的BTS功率控制運算相應(yīng)于QCOMPDL = 0 和 LCOMPDL = 100，在圖中也用實線表示。
參數(shù)LCOMPDL用于決定補償路徑損耗的補償電平，圖4表示出當(dāng)LCOMPDL = 100時的全補償?shù)挠绊懀�在這個例子中，基站將會調(diào)節(jié)它的輸出功率來完成SSDESDL = 80 dBm的期望信號強度值。
除了根據(jù)連接的質(zhì)量用質(zhì)量調(diào)節(jié)在水平方向向上或向下移動曲線視外，功率調(diào)節(jié)曲線類似于CME 20 R5的變化，為了達(dá)到一個70 dtqu 的質(zhì)量電平，基站輸出功率被允許


被提升至公式6所規(guī)定的接收信號強度最高值。
用部分補償如for LCOMPDL = 70，圖5所示，BTS將會調(diào)節(jié)其輸出功率以使MS在包括市區(qū)和效區(qū)的小區(qū)中的大部分區(qū)域其接收信號強度比SSDESDL大。局部的質(zhì)量及路徑損耗的補償允許基站增大其輸出功率，其功率電平可超過參數(shù)SSDESDL定義的值。圖5中實線部分表示出CEM 20 R5中推薦的設(shè)置（SSDESDL=80 dBm）的運算。QCOMPDL用于決定質(zhì)量9補償?shù)拇笮�，通過對這個參數(shù)選擇一個較高的值，將獲得一個較強的期望發(fā)信質(zhì)量（QDESDL）的調(diào)節(jié)能力，如果QCOMPDL設(shè)置為0，將沒有對質(zhì)量的調(diào)節(jié)作用。SSDESDL用于定義在不同的調(diào)節(jié)時間間隙內(nèi)信號強度的期望值，圖6表示出各種參數(shù)值為默認(rèn)值時的調(diào)節(jié)曲線。







5、CME 20 R6中增加的功能
沒有
五、工程指南
1、其它功能的相互關(guān)系
在一個小區(qū)內(nèi)切換發(fā)生之前功率調(diào)節(jié)應(yīng)該被執(zhí)行，因為小區(qū)內(nèi)切換往發(fā)生在在一個質(zhì)差緊急切換被償試之前。能夠使期望的功率調(diào)節(jié)功能能夠順利進(jìn)行，如賴于下列數(shù)據(jù)組的整體設(shè)置：
*上行鏈路的目標(biāo)質(zhì)量（QDESDL）。
*引起質(zhì)差緊急切換的門限值（QLIM）。
*定義小區(qū)內(nèi)切換區(qū)域的參數(shù)（QOFFSETDL）。
*定位質(zhì)量濾波器長度（QLENSD）和功率控制質(zhì)量濾波器（QLENDL）。
如果質(zhì)量的目標(biāo)值（QDESDL）被設(shè)置在低于QLIM的一個適當(dāng)?shù)闹�，同時小區(qū)內(nèi)切換門值通過參數(shù)QOFFSETDL定義，那么功率控制濾波器的長度能夠比定位的濾波器的長度長。然而，如果門限值幾乎相等并且功率控制的濾波器長度比定位算法的濾波器長度長，那么在功率調(diào)節(jié)被執(zhí)行之前將會出現(xiàn)小區(qū)內(nèi)切換和劣質(zhì)切換的情況，在系統(tǒng)中出現(xiàn)小區(qū)內(nèi)切換和劣質(zhì)切換的數(shù)量增加的現(xiàn)象不是我們所期望的。功率控制濾波器長度（SLENDL 和 QLENDL）和調(diào)節(jié)時間間隙（REGINTDL）不能有太低的設(shè)置值，如果設(shè)置太低將會出現(xiàn)不穩(wěn)定的功率調(diào)節(jié)風(fēng)險增加。
注意：為了檢驗系統(tǒng)中的參數(shù)設(shè)置是否適當(dāng)，應(yīng)當(dāng)從有關(guān)的統(tǒng)計和業(yè)務(wù)測量子系統(tǒng)（STS）統(tǒng)計結(jié)果來檢驗這個功能。
在一個頻率較為擁擠的高容量的系統(tǒng)中BTS功率控制的收獲將會增加，為了這個目的系統(tǒng)可采用下列主要的手段來實現(xiàn)：dynamic BTS power control，dynamic MS power control、frequency hopping 和 DTX。這些功能共同起作用使系統(tǒng)的性能和系統(tǒng)的容量得到較大的提高。
2、利用BTS的功率控制
一個合適的質(zhì)量濾波長度值（QLENDL）是8個SACCH周期，合適的信號強度濾波器長度值（SSLENDL）是5個SACCH周期。用于這些設(shè)置，調(diào)節(jié)時間間隙（REGINTDL）可為3個SACCH周期。當(dāng)QLENDL取值低于8將會改善系統(tǒng)的性能，但可能引起不穩(wěn)定的功率調(diào)節(jié)。被推薦使用的動態(tài)功率控制范圍限制值是BSPWRMIN，這個參數(shù)能夠設(shè)置至比BSTXPWR低16 dB。這樣的設(shè)置可防止BTS功率的下調(diào)不超過16 dB。大多最起作用的功率調(diào)節(jié)是在最先的調(diào)節(jié)dB值。所以參數(shù)BSPWRMIN能夠被利用來支持功率調(diào)節(jié)的穩(wěn)定。
六、參數(shù)
2、主要控制參數(shù)
SSDESDL：在調(diào)節(jié)時間隙的不同部分中定義期望信號強度的目標(biāo)值。在沒有質(zhì)量補償?shù)那闆r中，SSDESDL是在在調(diào)節(jié)區(qū)域外邊上的信號強度期望值。這個參數(shù)在每個小區(qū)中都要設(shè)置。
QDESDL：定義由MS中接收機(jī)測量到的期望質(zhì)量電平值。它在rxqual單元中被測量，在應(yīng)用于運算前被轉(zhuǎn)化為dB單位。這個參數(shù)每個小區(qū)都要設(shè)置。
REGINTDL：是調(diào)節(jié)的時間間隙。這個參數(shù)每個小區(qū)都要設(shè)置。
3、附加的參數(shù)
SDCCHREG：是SDCCH信道上調(diào)節(jié)的開關(guān)控制參數(shù)，每個subcell小區(qū)都要設(shè)置。
SSLENDL：是固定的信號強度濾波器的長度，每個subcell小區(qū)都要設(shè)置。
LCOMPDL：這個參數(shù)決定將要補償?shù)穆窂綋p耗是多少。
QLENDL：質(zhì)量濾波器的長度。每個subcell小區(qū)都要設(shè)置。
QCOMPDL：這個參數(shù)決定將要補償?shù)馁|(zhì)量因數(shù)，其取值范圍為0至60。不能設(shè)置至100的原因是它會在運算中增加不穩(wěn)定的風(fēng)險。
PMARG：在一條TCH上指配時在新信道上采用的功率附加值。它用于指配失敗或切換失敗后回到原來的信道上的情況。也用于小區(qū)內(nèi)切換和subcell的改變。這個參數(shù)每小區(qū)都要設(shè)置。PMARG也用于MS的動態(tài)功率控制。
BTSTXPWR：是在當(dāng)前的subcell內(nèi)的BTS允許的最大功率電平。這個參數(shù)也用于定位算法中。
BSPWRMIN：在非BCCH載波的BTS最小允許的功率電平。這個參數(shù)每個subcell小區(qū)都要設(shè)置。
Parameter
nameDefault
valueRecommended
valueValue
rangeUnit
SDCCHREGOFFONON, OFF
SSDESDL-80-75-110 to-4 7dBm
SSLENDL553 to 15SACCH periods
LCOMPDL50700 to 100
QDESDL35200 to 70dtqu
QLENDL1280 to 20SACCH periods
QCOMPDL30300 to 60
REGINTDL530 to 30SACCH periods
PMARG480 to 20dB
BSPWRMIN-20BSTXPWR-16-20 to 50dBm
BSTXPWR0 to 80dBm