功率控制OK

功率控制过程

在采用CDMA技术的移动通信系统中，最关键的技术难题是远近效应。所谓远近效应为离Node B近的用户对离Node B远的用户的干扰。

在TD-SCDMA数字移动通信系统中，对于同一小区内使用同一载频的各用户，距Node B近的UE所发射的信号有可能完全淹没掉距离远的工作在同一时隙UE所发送来的信号，如果不采取有力措施，将使Node B无法接收远距离移动台所发送的信号。

当前，在TD-SCDMA系统中，为了解决远近效应，采用了Node B所接收到的信号功率不变，而UE的发射功率随着需要时刻在变的方法。Node B根据解调输出端的信噪比大小，不断向移动台发送功率调节命令，移动台根据命令增大或降低发射功率。当移动台距Node B近时其发射功率减小；当距离远时，发射功率加大，从而保证Node B所收到每个移动台的信号功率相等，消除了远近效应的影响。

在相反方向上UE对Node亦需进行下行功率控制，以保证UE的一定的接收信号电平与信噪比。

(1). 开环功率控制

由于TD-SCDMA采用TDD方式，上下行使用相同频段，故上下行无线链路的路径衰耗存在显著的相关性。可以利用上行衰耗估计下行衰耗，反之亦然。

♦上行开环功率控制

上行开环功率控制主要用于UE在上行导频信道（UpPCH）和物理随机接入信道（PRACH）上发起的随机接入过程中。此时，UE还未从DPCH信道上收到功率控制命令。

UE接入网络时，它的初始发射功率等于Node B希望的UpPCH的接收功率和路径损耗功率之和。

♦下行开环功率控制

在下行链路中，Node B根据RNC设置的下行发射功率进行初始功率设置。

(2). 闭环功率控制

闭环功率控制由Node与UE共同完成。在闭环功率控制过程中，Node B（上行功控）

或UE（下行功控）测量所接收信号的信噪比（误块率或电平），与其门限值相比较后，发出功率控制信号。对端收到该信号后按一定步长（1 dB、2 dB、3dB）增加或减少发射功率。

♦上行闭环功率控制

上行闭环功率控制用来调整上行专用物理信道（DPCH）上UE的发射功率。

Node B利用接收上行业务信道的信噪比（电平），与事先设定的门限值相比较，根据比较结果，Node B向UE发出功率控制信号。UE根据该控制信号调整其发射功率。

♦下行闭环功率控制

下行闭环功率控制用来调整下行专用物理信道（DPCH）上Node B的发射功率。

UE利用接收下行业务信道的信噪比（电平），与事先设定的门限值相比较，根据比较结果，UE向Node B发出功率控制信号。Node B根据该控制信号调整其发射功率。

(3). 外环与内环功率控制

在上下行闭环功率控制中包含两个反馈环，外环与内环。

♦外环功率控制

外环控制属于RRC层范畴的环路控制。外环功率控制为慢速功率控制，用于控制信号的传输质量（可以说外环控制为质量控制）。其上行外环功率控制机制为将RNC接收信号的误块率（BLER ：Block Error Rate）与设定的门限值相比较，向Node B发出功率控制目标值。Node B根据该目标值增加（BLER高）或减小（BLER低）发射功率。其下行外环功率控制机制为RNC把该业务对应的BER通知UE，UE将接收信号的误码率（BER）与设定的门限值进行比较，以确定下行内环功控的目标SIR。

♦内环功率控制

内环功率控制属于物理层范畴的环路控制，用于控制信号的能量。内环功率控制为快速功率控制，控制周期为5ms。其控制机制为接收侧将接收信号的信扰比（SIR）或功率电平与设定的门限值相比较，向对端发出物理层控制信令TPC。对端发送侧根据其控制值增加或减小发射功率。

同时使用内外环功率控制，在接收端既可以保证有足够的接收信号能量，又可保证接收信号的传输质量

1.2 功控

在本章前几小节中，我们针对常见的网络优化专题进行了专项介绍，也列举了一些优化 案例，在这些案例当中除了解决系统故障之外，基本就是对工程参数和系统参数进行合理调整。如覆盖相关的天线下倾角、PCCPCH 功率调整；切换相关的邻小区配置优化；cellupdate 引起掉话的相关定时器T313、N313和N315调整；干扰相关的频率、功率以及扰码调整；接入性能相关的FPACH 功率调整等。

我们知道，功率控制对CDMA 系统是至关重要的，TD-SCDMA 功控参数介绍请参考

6.2.6节内容。功率控制相关参数的调整对整个系统的性能会有很大的影响，所以网络优化过程应重点考虑。本节将简单介绍功控类型和实现原理，并引用相关案例介绍功控参数的调整方法。

1.2.1 功控类型和实现

功率控制基本目的是限制系统内干扰电平以便减少小区间干扰电平，并减少UE 功耗。即在维持链路通信质量的前提下尽可能小地消耗功率资源，从而降低移动网络中的相互干扰和延长终端电池的使用时间。

TD-SCDMA 的完整功率控制过程可以分为上行链路和下行链路的功率控制，不论是上行链路还是下行链路，其功率控制都可以分为三种。

上行链路功控包括上行开环功率控制、上行外环环功率控制和上行内环(闭环)功率控制。 下行链路功控包括下行开环功率控制、下行外环环功率控制和下行内环(闭环)功率控制。

功率控制的主要特性总结在下表。

表 功率控制特性

在闭环功率控制中通信的双方（网络和UE ）使用物理层信令TPC 来请求对方增加或减 子帧

少传输功率。TPC的控制每子帧进行一次，这使得TD-SCDMA系统可以进行快速功率控制。TPC的位置如图5-1所示。

图物理层信令的位置

TPC命令与功率控制之间有一定的对应关系，如表5-1所示，功率的增减按步长进行，每步可为1、2或3 dB，小区中具体使用的步长值由系统信息广播，也可在呼叫建立过程中重新设定。TPC的扩频因子和扩频码与所在物理信道的数据部分相同。

表QPSK调制下TPC 命令与功率控制关系

1.2.1.1 上行功率控制

通过高层信令把上行允许的最大发送功率（Maximum_Allowed_UL_ TX_ power）通知UE，Maximum_Allowed_UL_ TX_ power的值被设置成低于终端最大发射功率的一个数值。UE总的发送功率不会超过允许的发送功率，如果超过允许的发送功率，那么该时隙中所有上行物理信道的发送功率将下降相同的幅度（dB）。

UTRAN不期望UE有能力降低它的总发射功率低于在3GPP TS 25.102中指定的最小电平。