朗讯培训课程-CDMA功率控制
CDMA通信的基本原理功率控制
CDMA通信的基本原理功率控制CDMA通信与传统的通信系统像比较,发端多了扩频调制,收端多了扩频解调CDMA通信在发端将待传入的话音,通过A/D转换将模拟语音转变成了二进制数据信息,通过高速率的伪随机扩频调制,从原理上讲,两者相乘,扩展到一个很宽的频带,因而在信道中传输信号的带宽远大于信息带宽。
在接受端，接受机不仅接受到有用的信号，同时还接受到各种干扰信号和噪声。
利用本地产生的伪随机序列进行相关解扩。
本地伪码与接受到的扩频信号中伪码一致，通过相关运算可还原成原始窄带信号，顺利通过窄道滤波器，恢复原始数据，再通过数/模(D/A)转换，恢复原始语音。
接收机接收到的干扰和噪声，由于和本地伪随机序列不相关，经过接收扩解，将干扰和噪声频谱大大扩展，频谱功率密度大大下降，落入窄带滤波器的干扰和噪声分量大大下降，因此在窄带滤波器输出端的信噪比或信干比得到极大改善，其改善程度就是扩频的处理增益。
CDMA蜂窝网的关键技术--功率控制CDMA蜂窝移动通信系统中，所以的用户使用相同的频带发送信息,如果各移动台以相同的功率发射信号,则信号到达基站时,因为传输路程不同,基站接受到到的靠近基站的用户发送的信号比在小区边缘用户发射的信号强度大,因此远端的用户信号被近端的用户信号湮没,这时间所谓的"远近效应"。
通常，路径损耗的总动态范围在80dB的范围内。
为了获得高质量和高的容量，所有的信号不管离基站的远近，到达基站的信号功率都应该相同，这就是功率控制的目的：使每个用户到达基站的功率相同。
从不同的角度考虑有不同的功率控制方法。
比如若从通信的正向、反向链路角度来考虑,一般可以分为反向功率控制和正向功率控制；若从实现功控的方式则可划分为集中式功率控制和分布式控制；还可以从功率控制环路的类型来划分，有可分为开环功控、闭环功控(外环功控和内环功控)。
1.反向功控CDMA系统的通信质量和容量主要受限于收到干扰功率的大小。
CDMA功率控制培训讲义
手机发射功率
第一个探针手机功率
mean output power (dBm) =
- mean input power (dBm)- 73+ NOM_PWR (dB) + INIT_PWR (dB)
多个探针手机功率功率 mean output power (dBm) = - mean input power (dBm)- 73+NOM_PWR (dB)+ INIT_PWR (dB)+ the sum of all access probe corrections (dB)
➢ 移动台版本从2到7，均采用相同的反向功控算法（开环、 闭环）。
目前，华为系统是根据移动台协议版本，无线配置自动选择所使 用的功控算法
移动台接入过程的功率控制划分
Successful Access Attempt
开环功控的起始点——》
Origination Msg
ACCESS
BTS
MS Probing
功率控制的原则
基本原则
控制基站、移动台的发射功率，首先保证信号经过复 杂多变的无线空间传输后到达对方接收机时，能满足 正确解调所需的解调门限。
在满足上一条的原则下，尽可能降低基站、移动台的 发射功率，以降低用户之间的干扰，使网络性能达到 最优。
距离基站越近的移动台比距离基站越远的或者处于衰 落区的移动台发射功率要小。
开环估计中OffsetPower的取值
频段类别 0,2,3,5和7
前向扩展速率 1
反向扩展速率 1
3
1
3
1,4,6
《朗讯CDMA系统结构》课件
技术更新换代快
移动通信技术发展迅速，CDMA系统需要不断 更新换代以满足市场需求和技术发展。
ABCD
网络升级和维护成本高
随着用户数量的增长和业务需求的增加， CDMA网络升级和维护的成本逐渐增加。
兼容性问题
CDMA系统与其他通信标准的兼容性可能存在 一定问题，需要采取措施进行解决。
物联网（IoT）
智能家居
CDMA系统可以应用于智能家居领域，实现 远程控制家电设备、安全监控等功能。
智能交通
CDMA系统可以用于智能交通领域，提供车 辆定位、远程监控等服务，提高交通管理效
率。
05
CDMA系统的优势与挑战
CDMA系统的优势
抗干扰能力强
CDMA采用扩频技术，能有效抵抗其他 信号的干扰，提高通话质量和数据传输
详细描述
由于无线信号在传输过程中会经过多个路径传播，产生多径干扰。RAKE接收机通过识别和组合这些 路径的信号，提高信号的信噪比，从而增强接收性能。这有助于提高数据传输速率和通信可靠性。
04
CDMA系统的应用场景
移动通信网络
移动语音服务
CDMA系统广泛应用于移动通信网络，提供高质量的语音服务，支持大容量用户和高 速数据传输。
网络覆盖范围
CDMA的网络覆盖范围较广，而LTE的网络覆盖范围相对较小。
数据传输速率和延迟
LTE的数据传输速率和延迟都比CDMA更低，能够提供更快的数据传输服务。
THANKS
感谢观看
移动数据服务
CDMA系统支持多种移动数据服务，包括移动互联网接入、无线宽带接入等，满足用 户对高速数据传输的需求。
朗讯CDMA主要参数及功能专题.
关键接入参数（续）：
Access channel preamble length (pam_sz):２
– 每一个接入信道探针由接入信道前缀（access channel preamble）和接 入信道消息实体（access channel message capsule）组成。 – 接入信道前缀的长度为：1 + pam_sz。 – 设置增大将导致接入信道容量的浪费，因为每个消息都要发送（1 + pam_sz）个帧（不包含消息实体）。 – 增加这一个参数的值都也增加了接入信道探针被基站成功接收的概率，从 而缩短呼叫接续时长； – 设置增多，也降低了接入信道的容量。
– 接入信道探针延时范围。 – 设置太大，在一次接入请求中需要发送多个接入试探的情况下，由于 两个探针之间时间间隔增加，导致接入的时间明显延长；
Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to company instruction
关键接入参数（续）
Nominal transmit power offset (nom_pwr):０
– 用于手机在开环功率时估算手机在接入信道上的初始发射功率。 – 增加这一个参数(nom_pwr)的值都会增加接入信道试探被基站成功接收的概率， 减小接入延时；但是在用户热点地区，其代价是增加了接入信道的干扰（从而 减少了接入信道的容量）。
Access channel probe sequence backoff range (1+bkoff):１＋２
– 接入信道试探序列延时范围RS。 – 设置太大，在每次接入需要发送多个接入探针序列的情况下接入过程所需要的 时间会增加； – 设置太小，由于碰撞而造成的接入试探的重复发送（不同的试探序列中）的情 况没有明显改善。
CDMA功率控制
CDMA系统中的功率控制技术1. 引言：在常见的多址通信技术中，CDMA（码分多址接入）通信技术采用同频率复用方式实现更大的系统容量，并且有发射功率低、保密性能强、覆盖范围大等优点，CDMA个人通信将成为今后个人通信的主流和发展方向。
功率控制技术、PN码技术、RAKE接收技术、软切换技术、话音编码技术等称为IS-95CDMA蜂窝移动通信系统中的关键技术。
由于CDMA是一个自干扰系统，所有移动用户和周围小区中的其他用户所造成的自干扰成为限制系统容量的主要因素，功率控制被认为是所有关键技术的核心。
如果不采用功率控制，所有用户就会以相同的功率发射信号，这样离基站较近的移动台就会对较远的移动台造成相当大的干扰，这种现象称为远近效应。
因此设计一种良好的功率控制方案对于CDMA系统的正常运行是非常重要的。
研究表明，不采用功率控制技术的CDMA系统容量很小，甚至会小于FDMA 系统的容量。
在CDMA系统中采用功率控制的另一个原因，尽可能利用最小的发射功率获得所需的传输质量，以延长用户终端中电池的寿命。
在功率控制中需要移动台(MS)和基站(BS)共同协调进行动态的功率控制才能够实现。
本文主要介绍CDMA系统中现有的常用的功率控制技术，并在此基础上提出了一些理论上的改进的功率控制算法，加以说明和比较。
2．CDMA系统中现有的功率控制技术：2．1 功率控制技术的分类：功率控制技术可按多种方式进行分类，如图1所示：图1 功率控制技术的分类从通信的上、下行链路考虑，功率控制可以分为前向功率控制和反向功率控制，前向和反向功率控制是独立进行的。
所谓的反向功率控制，就是对手机的发射功率进行控制，而前向功率控制，就是对基站的发射功率进行控制。
从功控的环路类型来划分，功率控制算法还可分成开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制。
开环功率控制仅是一种对移动台平均发射功率的调节；闭环功率控制式MS根据BS发送的功率控制指令（功率控制比特TPCbit携带的信息）来调节MS发射功率；外环功率控制是为了适应无线信道的衰耗变化，达到系统所要求的误帧率而动态调整反向闭环功控中的信噪比门限。
朗讯培训课程CDMA功率控制
2020/11/17
朗讯培训课程CDMA功率控制
CDMA 功率控制
• 功率控制的目标 • 功率控制的好处 • 前向功率控制 • 反向功率控制
朗讯培训课程CDMA功率控制
功率控制的目标
接收功率
对他人干扰太大
最佳功率水平
0
信号品质变坏
朗讯培训课程CDMA功率控制
功率控制的好处
• 得到满意的话音品质 • 减少干扰 • 增加系统容量 • 减低功率消耗
朗讯培训课程CDMA功率控制
功率控制的方法
前向功率控制
反向功率控制
–开环功率控制 –闭环功率控制
内环 外环
朗讯培训课程CDMA功率控制
前向功率控制
调整基站业务信道功率以保持手机的误桢率接近目标值 由手机和基站共同完成 当业务信道被分到手机时开始运作
否
手机功率上调1 dB
否 内环(每1.25毫秒)
收完外环 (每20毫秒)
朗讯培训课程CDMA功率控制
反向外环功率控制
Target Eb/No Setpoint
down_frr
up_frr
20ms
Frame
朗讯培训课程CDMA功率控制
反向内环功率控制
Target Eb/No
第三序列
第十五序列 (最多
接入嘗试
朗讯培训课程CDMA功率控制
单系列中的探测信号
PI
IP
Access 2
3
Probe 1
time 16 (max)
朗讯培训课程CDMA功率控制
反向闭环功率控制
基站设定Eb/No 预定值
每1.25 毫秒 量一次 Eb/No 值
朗讯培训课程CDMA无线设计
2020/11/17
朗讯培训课程CDMA无线设计
无线规划
设计目标 基站数量和分布的确定
覆盖概率 链路预算 系统负载
基站数量和分布的确定 站址选择 共站应考虑的几个问题
朗讯培训课程CDMA无线设计
设计目标
带宽
容量
•每期的用户数
•每用户爱尔兰数: 0.02爱尔兰/每用户，0.025爱尔兰/每用
避免软切换时PN码混淆引起掉话，两个具有相同 PN码的站，应相隔3－4层基站。 • 分PN码时，应从基站密集区域的中心开始，螺旋 式旋转分配。分配完模型(Pattern)中所有PN码后， 将该模型移至相邻区域以进行PN码的重复利用。
朗讯培训课程CDMA无线设计
设计分析
初步设计 - 射频覆盖模拟分析 最终设计阶段 - 基于用户反馈对设计，系统结构进行反复修改
0.40 0.60 0.72 0.85 128 (21dB) 3.98 (6 dB)
Processing gain
极限容量 =
+1
VAF(1+Beta)*(E/N)
朗讯培训课程CDMA无线设计
系统负载－CDMA 基站容量的计算
结果: 全向:
2 扇区: 3 扇区:
51 48 44
朗讯培训课程CDMA无线设计
根据不同的话务量分布计算出基站分布
例 : 80%市区内, 20% 其他区域 市区基站数量 = 28*80% = 23 其他区域基站数量 = 5
朗讯培训课程CDMA无线设计
确定基站数量和分布－满足覆盖要求
根 据 覆盖要求 计 算 基 站 数 单基站覆盖面积 = 2.6*半径的平方: 例:若其它区的总面积为800Km2,每平方公里的基站数为0.043基站,则 要34.4≈ 35个 在满足覆盖的前提下,若容量不够,则增加载频数
CDMA的关键技术—功率控制
CDMA移动通信网的关键技术1、功率控制技术功率控制技术是CDMA系统的核心技术。
CDMA系统是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，“远近效用”问题特别突出。
CDMA功率控制的目的就是克服“远近效用”，使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰。
功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。
――反向开环功率控制：它是移动台根据在小区中接受功率的变化，调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。
它主要是为了补偿阴影、拐弯等效应，所以它有一个很大的动态范围，根据IS—95标准，它至少应该达到±32dB的动态范围。
开环功率控制是移动台根据它收到基站的导频信号的强度，估计前向传输路径的损耗，从而确定发射功率的大小。
――反向闭环功率控制：闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。
基站检测信噪比SNR，与门限值比较，产生对移动台的功率控制命令；–每1.25 ms更新一次（每秒重复800次）；校正开环功率控制未消除的、与前向链路相独立的损耗。
闭环功率控制是在移动台的协助下完成的。
基站接收移动台的信号，并测量其信噪比，然后将其与一门限作为比较，若收到的信噪比大于门限值，基站就在前向传输信道上传输一个减小发射功率的命令；反之，就送出一个增加发射功率的命令。
闭环功率控制可以修正反向传输和前向传输路径增益的变化，消除开环功率控制的不准确性。
――前向功率控制：在前向功率控制中，基站根据测量结果调整对每个移动台的发射功率，其目的是对路径衰落小的移动台分派较小的前向链路功率，而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功率。
前向功率控制的目的主要是通过在各个前向业务信道上合理的分配功率来确保各个用户的通信质量，同时使前向链路容量达到最大。
CDMA网络优化培训资料基础部分PPT课件
7
CDMA基本原理-多址技术
码分多址
CDMA网络的中心频点计算方法： 下行——870+0.03*N ； （N是载频号，例如283） 上行——825+0.03*N； 码分多址的理解： 一个房间（频段1.23Mhz）中有多人（手机MS）在交谈，每组人
CDMA网络优化培训资料 -基础部分
1
内容介绍
一、CDMA基本原理 二、CDMA的逻辑信道 三、关键技术-功率控制 四、关键技术-软切换 五、RAKE接收机与呼吸效应 六、 CDMA优化一般流程
2
CDMA基本原理
➢多址技术 ➢扩频通信原理 ➢CDMA码序列
3
CDMA基本原理-多址技术
之间使用不同的语言（码分），因此相互之间交谈不受影响。基 于这个模型，可以推测到CDMA的几个特点： 自干扰：如果有人说话声音过大，势必影响其他人的交流 码分：不同组之间使用不同的语言保证互不干扰，或者，使用同 样语言的两组人之间间隔足够远
8
CDMA基本原理-多址技术
码分多址
9
CDMA基本原理-扩频通信原理
正交扩频，利于调制 正交扩频，利于调制，
并且用于标识基站
平衡性
所有前向信道 前向补充信道 前向快速寻呼信道 反向基本信道 反向导频信道 反向补充信道
正交扩频， 前向信道化分
正交扩频， 反向信道化区分
正交性
17
CDMA的逻辑信道
前向信道（FORWARD CHANNELS）
CDMA 前向共有4个逻辑信道，介绍如下：
6
CDMA基本原理-多址技术
码分多址
码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址 方式，它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行 分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息，也就是说， 允许用户之间的相互干扰。其关键是信息在传输以前要进行特殊 的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息。有多少个互 为正交的码序列，就可以有多少个用户同时在一个载波上通信。 每个发射机都有自己唯一的代码（伪随机码），同时接收机也知 道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波器，接收机就能从 所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码（这个过程称为解 扩）。
CDMA课堂之功率控制
关键参数解析
反向初始的设定值 REV_INIT_SETPT FCH外环设定值的最大值 REV_MAX_FCH_SET_PT FCH外环设定值的最小值 REV_MIN_FCH_SET_PT
简要说明：这组参数分别影响反向外环设定值的初 始值，最大值和最小值。 相关消息：系统用参数 平衡设置：该组参数的设置需要在语音质量，掉话 率等网络指标和系统反向容量间取得一个平衡。设 得高，会减小系统反向容量。 命令行：MOD RCLPC
关键参数解析
1X SCH相对导频增益调整 RLGAIN_SCH_PILOT_1X 简要说明：该组参数表示SCH信道功率相对反向导频功率的偏 置，在信道指配消息（ESCAM）下发给手机 。 相关消息：ESCAM 平衡设置：该参数设的高，能提高反向SCH的传输效率，但会 影响反向容量。SCH速率越高，所需要的功率越大，该偏置也 应设的越大。测试表明，该参数对反向SCH误帧率和数据传输 速度有较大的影响。 补充说明：对于2X, 4X, 8X,16X也存在相对应的参数。 命令行：MOD RCLPC
测量报告上报阈值 测量报告上报帧数 阈值方式允许 周期方式允许 上报延时
PWR_REP_THRESH PWR_REP_FRAMES PWR_THRESH_ENABLE PWR_PERIOD_ENABLE PWR_REP_DELAY
UC UC UC UC UC
实际上报周期的总帧数=5*2^(PWR_REP_FRAMES/2) 上报延时的单位为 4 帧，表示上报测量报告后，延 时4帧再进行下次统计
关键参数解析
链路增益调整 GAIN_ADJ
简要说明：手机在接入信道接入系统后，业务信道 的初始功率（对IS2000是反向导频功率）是在当前 的接入信道的功率上加该参数。 相关消息：ECAM 平衡设置：该参数设的大，能提高呼叫初期的传输 质量，提高呼叫建立成功率，但对系统容量有影响， 并且会增加手机的功率消耗。 命令行：MOD RCLPC
朗讯培训课程-功率控制在CDMA-1X系统中的应用
5
1X与IS95A/B的比较
特点 IS95 CDMA 系统 CDMA-1X 系统
语音容量
IS95A/B 14.4 or 9.6 kbps (Raw data rate) 64kbps packet(IS-95B) 非连续监测
是IS95A的两倍
数据速率能力
153.6 kbps (phase I) (Raw data rate on burst)
Vocoder
8k 13k 8k 8k 13k
4 August 2013/CHANDRA
Lucent Technologies PROPRIETARY
4
1X版本1的空中信道结构图
CDMA-1X无线配置RC3在反向链路新增反向导频信道，实现连续监测。
4 August 2013/CHANDRA
Lucent Technologies PROPRIETARY
Lucent Technologies PROPRIETARY
10
CDMA-1X语音通信中的前向功率控制(8K)
IS-95A(8K Vocoder)系统中的前向功率控制:
Rate Set1，基于功率测量报告PMRM 开环、自治的功率控制模式(响应速度0.5Hz，发送/遗忘) 由手机和基站共同完成，当业务信道被分配到手机时开始运作，基站控 制功率动态调整的步伐
800 bits/sec
Primary Inner Loop PC Bits
F-FCH Eb/No Setpoint From BS via ECAM
Base Station
Mobile Station
•基站通过发送的功率控制消息(PCNM)，操纵前向功控的行为 •手机基于目标前向误帧率设定目标Eb/No的数值 •手机测量、估算F-FCH的Eb/No •每隔1.25ms，手机指导基站提升/降低前向链路的功率 •软切换过程中，各路软切换信号不需要同步其基站发射功率
CDMA基本知识【功率控制】
前向功控就是基站调整分配给每个业务信道的功率，使处于不同传播环境下的各个移动台都得到足够的信号能量。
对前向链路误帧率的报告来决定是增加发射功率还是减小发射功率。
切换整个软切换过程包括以下几步：１）当导频强度达到Ｔ＿ＡＤＤ，移动台发送一个导频强度测量消息，并将该导频转到候选导频集。
２）基站发送一个切换指示消息。
３）移动台将此导频转到有效导频集并发送一个切换完成消息。
４）导频强度掉到Ｔ＿ＤＲＯＰ以下，移动台启动切换去掉计时器。
５）切换去掉计时器到期，移动台发送一个导频强度测量消息。
６）基站发送一个切换指示消息。
７）移动台把导频从有效导频移到相邻导频集并发送切换完成消息。
软切换（Soft Hand-off）是指在导频信道的载波频率相同时小区之间的信道切换。
更软切换（More Softer Hand-Off）：在同小区（BTS）两条不同的信号之间进行的切换，叫做更软切换。
的连续性提高用户的主观满意度。
硬切换是指在导频信道的载波频率不相同时小区之间的信道切换。
硬切换是在不同频率的小区之间的切换CDMA通信系统中的跨频切换、跨BSC切换也或不同的帧偏置）切换的分类(1)软切换软切换采用先通后断的方式，在这种切换过程中，当移动台开始与目标基站进行通信时并不立即切断与原基站的通而是先与新的基站连通再与原基站切断联系，切换过程中移动台可能同时占用两条和两条以上的信道进行通信。
软切换是由MSC完成的，将来自不同基站的信号都送至MSC的选择器，由选择器选择最好的一路，再进行话音的软切换允许移动台在通话过程中与多个基站同时保持通信，所以，软切换提供了宏分集的作用，提高了接收信号的(2)更软切换在CDMA系统中，移动台在扇区化小区的同一小区的不同扇区之间进行的软切换称为更软切换。
这种切换是由BSC完成的，并不通知MSC。
对于移动台来说，不同的扇区天线相当于不同的多径分量，被合并成一个话音帧送至选择器，作为此基(3)硬切换硬切换采用先断后通的方式，在这种切换过程中，移动台先中断与原基站的通信，再与目标基站取得联系。
CDMA功率控制
功控的目的和原则
• 目前环境中的底噪必须足够低。也就是说，在系统的工作频段内没有 外界干扰。 • 功率控制在CDMA系统中是非常重要的。离基站距离近的移动台发射 功率较小，离基站远的移动台发射功率较大。所有移动台以尽可能小 的功率发射，每一个移动台所发射的功率对其他用户来说就是噪声。 • 酒会上，每对用户使用不同的语言交流，就好比使用不同的码来区分 用户一样。
谢谢！
1
功控的数据配置
前向FCH初始功率 前向FCH最大功率 前向FCH最小功率
这组参数分别表示前向FCH发射增益的最小值，最大值以及初始值。 平衡设置：这些值的设置要注意在话音质量和掉话率以及前向系统容量 之间获得一个平衡。设得高有利于改善话音质量降低掉话率，但减小 了前向容量。 对应于不同的功控方式都有一组参数可设置，对于IS2000，初始 功率通过设置“前向FCH初始功率修正值 ”。
288 bits(20ms) 14400bps 帧 1 E
267
信息比特
12 F
8 T
功控的分类及算法
• • • EIB功控算法的速度：1比特1帧，即50次/每秒。 好帧/坏帧的监测在F-FCH上进行，EIB功控算法的延时一般为2帧 EIB功率控制速率为50次 /秒，速度较快，对反向业务信道无影响。
功控的算法
反向开环功控原理
FCH （ 2000 ） V FCH （ 95 ）or PICH （ 2000 ） Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ Imported to
ACH
Ⅰ： Ⅱ： Ⅲ ： Ⅳ： Ⅴ ： Tx_power = －Mean Rx_Power INIT_PWR Tx_power= Ⅰ + PWR_STEP + offsetpower + NOM_PWR +
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内环 外环
Lucent Technologies Proprietary
前向功率控制
调整基站业务信道功率以保持手机的误桢率接近目标值 由手机和基站共同完成 当业务信道被分到手机时开始运作
Lucent Technologies Proprietary
前向功率控制(1) 8 Kbps 前向功率控制(1)
CDMA功率控制的实施 CDMA功率控制的实施
中国朗讯无线网络技术设计部
Lucent Technologies Proprietary
CDMA 功率控制
功率控制的目标 功率控制的好处 前向功率控制 反向功率控制
Lucent Technologies Proprietary
功率控制的目标
接收功率
对他人干扰太大
手机送出系列探测信号以建立它和基站的反向链路 其平均输出功率为： 其平均输出功率为： - 平均输入功率 +常数 + nom_pwr + init_pwr (dB) 每系列的探测信号功率随序列数的增加而增加， 每系列的探测信号功率随序列数的增加而增加，直到基站有反应 或序列用完 反向链路建立成功时，基站分配一业务信道给手机， 反向链路建立成功时，基站分配一业务信道给手机，此时手机的 业务信道平均输出功率为： 业务信道平均输出功率为： -平均输入功率 +常数 + nom_pwr + init_pwr + 递增总和
Lucent Technologies Proprietary
反向功率控制
调整手机发射功率以应变通话情况的不断的快速变化 设定适当的能干比以便维持所期盼的误桢率 利用开环与闭环来控制功率
Lucent Technologies Proprietary
反向功率控制的方式
开环功率控制 - 手机的任务
–手机决定接入信道和业务信道的起始功率 手机决定接入信道和业务信道的起始功率
最佳功率水平
0
信号品质变坏
Lucent Technologies Proprietary
功率控制的好处
得到满意的话音品质 减少干扰 增加系统容量 减低功率消耗
Lucent Technologies Proprietary
功率控制的方法
前向功率控制 反向功率控制
–开环功率控制 开环功率控制 –闭环功率控制 闭环功率控制
Lucent Technologies Proprietary
前向功率控制(2) 8 Kbps 前向功率控制(2)
基站方面: 基站方面:
基站收到PMRM后 基站收到PMRM后 PMRM (下门限 下门限) (上门限 上门限) 如 fer_small (下门限) < FER < fer_big (上门限)， 则上调一小步(small_delta_up) (small_delta_up)前向业务信道的数字增益 则上调一小步(small_delta_up)前向业务信道的数字增益 (上门限 上门限) 如 FER > fer_big (上门限)， 则上调一大步(big_delta_up) (big_delta_up)前向业务信道的数字增益 则上调一大步(big_delta_up)前向业务信道的数字增益 (下门限 下门限) 如 FER < fer_small (下门限)， 则下调一步(delta_down) (delta_down)前向业务信道的数字增益 则下调一步(delta_down)前向业务信道的数字增益
反向功率控制参数
Parameter nom_pwr init_pwr pwr_step num_step rolpc rfer pnom pmin pmax up_frr down_frr
Range -8 to +7 dB -16 to +15 dB 0 - 7 dB 0 - 15 0,1 0.2-3.0% 3.5-8.0 3.0-5.8 5.5-5.9 0-6000 N/A
Lucent Technologies Proprietary
前向功率控制参数
Parameter flpc_enable ffer nom_gain min_gain max_gain fer_small fer_big fpc_step pwr_rep_delay pwr_rep_frames samll_data_up big_data_up delta_down Range Default 0,1 1 0.2-3% 1% 34-108 57 34-50 40 50-108 80 0.2-5% 2% 1-10% 6% 20-5000 ms 1600 ms 0-31 5 0-12 7 0-40 5 N/A N/A N/A N/A Recommended 1 1-3% 57 34 80 2% 6% 1600 ms 5 7 5 N/A N/A Description 1=fpc enabled, 0 =fpc disabled Target forward frame error rate Nominal traffic channel digital gain Minimum traffic channel digitalgain Maximum traffic channel digital gain Lower forward link FER threshold Upper forward link FER threshold Forward PC timer value Power report delay (delay=4*pwr_rep_delay) Total frames in a measurement= int[5*2^(pwr_rep_frames/2)] big_delta_up=2*small_delta-up delta_down=s*n*small_delta-up/1500 s+fpc_step/20; n=integer parameter 5*ffer
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反向闭环功率控制
基站设定Eb/No 预定值
每1.25 毫秒 量一次 Eb/No 值
是
手机功率下调1dB
Eb/No > 预定值？
否
手机功率上调1 dB
内环(每1.25毫秒)
否
收完一桢？
是
计算新的 Eb/No 值
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外环 (每20毫秒)
反向外环功率控制
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前向功率控制(3) 8Kbps 前向功率控制(3)
如基站长时间没收到PMRM， 如基站长时间没收到PMRM， PMRM 则依照下调处理。 下调一delta_down 则依照下调处理。下调速率为每隔 fpc_step 下调一delta_down 前向数字增益的上下调的范围为: 前向数字增益的上下调的范围为: min_gain(34max_gain(50min_gain(34-50) ~ max_gain(50-108)
Default 0 0 4 5 1 1% 6.5 3.5 8.5 3072 N/A
Recommended 0 0 4 5 1 1% 6.5 3.5 8.5 3072 N/A
Description Nominal transmit power offset Initial power offset for access Power increase step size Max number of access probes in a sequence 1=ROLPC enabled; 0=ROLPC disabled Target reverse frame error rate Initial Eb/No setpoint (dB) Minimum Eb/No setpoint (dB) Maximum Eb/No setpoint (dB) Setpoint Increase Setpoint decrease
闭环控制功率 - 基站和手机的任务
–外环功率控制：基站决定所需的能干比门坎以维持所期盼的误 外环功率控制： 外环功率控制 桢率 –内环功率控制：基站送上调/下调的指令给手机 内环功率控制： 内环功率控制 基站送上调/
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反向开环功率控制
反向开环功率控制的实施
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8Kbps 前向功率控制(4) 前向功率控制(4)
Forward Gain Nom_gain FER < fer_small delta_down small_delta_up
big_delta_up FER > fer_big fer_small < FER < fer_big Frame
Target Eb/No Setpoint
up_frr
down_frr
20ms
Frame
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