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。

内环功控图 上行功率控制１．上行开环功率控制上行开环功控设定UE在随机接入时和业务信道的初始发射功率，输入参数为UE 测量和小区/系统广播信息。

上行开环功控的基本思想是，UE 测量下行路径损耗（假设上下行链路的路径损耗相等，则上行链路的路径损耗取相同值），然后用路径损耗加上UTRAN 希望接收到的功率，作为发射功率的大小。

上行开环功控功能位于UE 。

上行开环功控过程如下图所示。

图 上行开环功率控制各上行信道的开环功控公式如下：（1）UpPCHP UpPCH = L PCCPCH + PRX UpPCHdes + (i-1)* Pwr rampPRX UpPCHdes ：小区期望的接收功率，单位dBm ，这个值在广播的SIB5中的“SYNC_ULinfo”IE中发送。

L PCCPCH：测量当前的路损，由UE测量的当前小区的P_CCPCH信道的RSCP与广播通知的P_CCPCH发射功率计算得到，单位dB。

(i-1)* Pwrramp：多次累计增加的总和，单次步长为Power Ramp Step，在广播SIB5中的“SYNC_UL info”IE中配置。

i：接入试探的次数。

UE初始接入时使用的功率为PRX UpPCHdes＋L PCCPCH，UE在指定的时间内没有收到NodeB的应答（通常为4个子帧）则功率提高Power Ramp Step后重新发射，直到UE在FPACH上收到NodeB的应答为止。

（2）PRACHP PRACH = L PCCPCH + PRX PRACHdes + (i UpPCH-1) * Pwr ramp。

NodeB通过FPACH信道调整UE在PRACH信道上的发射功率。

PRX PRACHdes：小区在PRACH上期望的接收功率。

i UpPCH：接入试探的次数，同UpPCH功率计算中的i的含义。

（3）上行DPCH初始发射功率在无线链路建立时先进行开环功控，计算公式如下：P DPCH = PRX PDPCHdes + L PCCPCHP USCH = PRX PUSCHdes + L PCCPCHPRX PDPCHdes：NodeB在DPCH信道上期望的接收功率，在IE Uplink DPCH Power Control Info中定义。

PRX PUSCHdes：NodeB在PUSCH信道上期望的接收功率，在IE Uplink PUSCH Power Control Info中定义。

注意：专用信道DPCH的功率配置并不是以物理信道为对象进行配置的，而是以无线链路为对象进行配置的。

即，不同CCTrCH、不同时隙、不同物理信道的上行期望接收功率对应一个值。

UE接到相应的TPC以后，上行DPCH功率控制即跃迁到闭环功控。

２．上行内环功率控制上行内环功控设定上行专用物理信道的发射功率，使用DPCH和PUSCH信道中层一参数完成。

功率控制步长可以是1、2或3dB，功控范围是80d，初始发射功率由开环指示。

上行内环功控是一个闭环过程，内环功率控制的对象是一个UE上的一个“时隙－CCTrCH对”。

它把上行外环功控生成的目标质量和上行专用物理信道的质量估计作为输入参数，输出的功率控制命令（TPC字段）通过下行专用物理信道发送给UE。

上行内环功控功能位于UTRAN中的网元Node B。

上行内环功控过程如下图所示。

图上行内环功率控制NodeB估计接收到的上行DPCH 或者PUSCH的信干比SIRest，如果SIRest > SIRtarget ，则TPC命令设置为"down"，如果SIRest < SIRtarget ，则TPC命令设置为"up"。

在UE 侧，对TPC进行判决，若判决结果为"down"时，则将UE发射功率减小一个功率控制步长，若判决结果为"up"，则将UE发射功率升高一个功率控制步长。

SIRtarget的调整由外环的功率控制来完成。

DPCH 和PUSCH闭环功率控制过程不受TSTD分集发射方式的影响。

３．上行外环功率控制上行外环功控以Node B测量的传输信道质量估计作为输入参数，为上行内环功控设定无线信道目标质量（Target SIR）。

其目的是使数据传输质量维持在容许的范围内，保证各种业务的QoS；在保证传输质量的同时，尽量减小上行发射功率。