功率控制

前向功控
RC3闭环采用定步长，使用的参数包括：



NOMINAL_PWR：前向基本信道软切换状态（1条腿）时的标 称功率 DELTA_PWR ：前向基本信道功率变化范围 PWR_STEPSIZE_UP：前向闭环功率控制上升步长 PWR_STEPSIZE_DOWN ：前向闭环功率控制下降步长 FPC_SUBCHAN_GAIN：前向功率控制子信道增益
Cdma关键技术之功率控制
CDMA事业部用服部 胡 剑 二零零四年二月
功率控制的目的
从前向来说，是为保证离基站近的 手机和离基站远的手机都能接收 到足够强的信号 从反向来说，因为CDMA是自干扰 系统，只有每个手机都尽量降低 自己的发射功率，才能把对其它 手机的干扰减小到最低
功率控制的分类
从控制对象来分功率控制有前向和反向两种 • 前向功控控制基站的功率 • 反向功控控制手机的功率 前向功控又分为闭环和外环两种 反向功控分为开环、闭环和外环三种
前向功控
RC1、RC2和RC3的前向功控方法不同


RC1采用导频测量报告通知基站调整功率 RC2在业务帧中加入EIB通知基站调整功率 RC3则在反向功率控制子信道中发送功控比特
前向功控

RC1前向闭环功控的算法：
算法的核心思想可以用如下两条规则来描述： 规则一：如果接收到导频测量报告，则迅速增加发 射功率 规则二：如果没有接收到导频测量报告，则缓慢减 小发射功率
反向外环有关的参数：

OUTER_ENABLE：外环使能控制 GOOD_LEN1：RC1累积全速率好帧比较门限 GOOD_QE_LEN1：RC1累积1/4速率好帧比较门限 FRR_LEN1：RC1连续全速率超过该门限，进入全速率运行状态 ER_LEN1：RC1连续错帧门限 ACC_DOWN_F1：RC1连续好帧时全速率的下降步长 DOWN_FRR1：RC1全速率运行状态下的下降步长 UP_FRR1：RC1全速率运行状态下的上升步长 ACC_DOWN_Q1：RC1连续好帧时低速率的下降步长 DOWN_QE1：RC1低速率下降步长 UP_ER1：RC1误帧状态下的上升步长 UP_INI1：RC1初始的上升步长 E_DLY1：RC1延迟门限。EFL状态下的累积错帧门限，全速率错帧超过此门限时上 升步长等于UP_ER加上UP_FRR INITIAL_THRESHOLD1：RC1外环的初始门限值 MIN_THRESHOLD1：RC1外环的最小门限值 MAX_THRESHOLD1：RC1外环的最大门限值
业务信道中发射
前向功控

RC1何时以及怎样发送导频测量报告的过程在手 机侧进行，这里不进行讨论
前向功控
RC2前向闭环功控算法 规则一：如果接收的EIB等于1，则增加发射功率 规则二：如果接收的EIB等于0，则减小发射功率

由于RC2功率控制的调整范围较大，上升步 长取如下函数：
前向功控

RC2前向闭环功控算法大致思路：
反向功控
反向业务信道RC1/RC2状态下开环收到功控比特后的计算公式：
The sum of all closed loop power control corrections：闭环对功率的调整值 NUM_RSCCH：反向补充信道的数目 注：收到第一个功控比特后，移动台将不再更新干扰校正因子interference correction
前向功控


RC2闭环功控中使用到如下参数：
PTXUpper2：RC2前向功率控制上限 PTXLower2：RC2前向功率控制下限 PTXStart2：RC2前向功率初始值 Big_Up_Delta2：RC2前向功率控制的大上升步长 Big_Down_Delta2：RC2前向功率控制的下降步长 Normalup_Delta2:RC2前向功率控制的普通上升步长 Smallup_Delta2:RC2前向功率控制的小上升步长 UpToSmall_Down_Ratio2：用来控制前向功率调整步长的FER下限 QuickDown_Frames_Count2：快速下降功率计数器门限，收到帧数达到该 门限时MS上报PMRM消息 QuickDownToSmallDown_Ratio2：用来控制前向功率调整步长的FER上限 For_Control_Delay2：前向功率控制延时，上报PMRM消息后的 For_Control_Delay×4帧内不开始记数
前向功控

FPC_Mode的含义如下，我们的系统中使用的是‘000’和‘001’两种功控模式：
反向功控
反向功控分为开环和闭环，其中接入信道的开环计算公式和业 务信道的开环计算公式不相同，业务信道的计算公式又根据RC 不同，RC1/RC2计算公式相同，RC3/RC4计算公式相同
反向功控
接入信道状态下反向开环的计算公式（RC1/RC2/RC3相同）：
5
8 8 8
[0%，5%]
[2 dB，12 dB] [3 dB，18 dB] [3 dB，15 dB] [5%，10%] [0 dB，18 dB] [4 dB，20 dB] [4 dB，16 dB] 暂时不用
1%
2dB 10dB 8dB 5% 1dB 9dB 7dB 暂时不用
00010
00010000 01010000 01000000 01010 00001000 01001000 00111000 暂时不用
5 8 8
8 8
前向功控

前向外环算法的特点如下：
1.外环对前向基本信道和补充信道分别进行测量，对两者分别进行功 率控制 2.后台通过功控模式来区分有补充信道和无补充信道时前向功控子信 道中的比特模式 注：我们系统中经常使用的两个值为‘000’和‘001’，即在有F-SCH 时使用400：400模式，而在无F-SCH时使用800模式，功控模式的 含义在下页介绍

详细说明见文档
前向功控
RC3的前向功控比特在反向功控子信道中发送，该信道和反向 导频信道时分复用




在反向导频信道上每1.25ms（PCG）包含1536 .N个PN码片，其中 N扩展速率（Spreading Rate）数(扩展速率为1时，N = 1；扩展速 率为3时N = 3)。 移动台必须在反向导频信道每个PCG中的前1152*N个PN码片发送 导频信号，并在接下来的384*N个PN码片发送反向功率控制子信 道。 对于FPC_MODEs = ‘000’,’001’或‘010’，在反向功率控制子信道 的每个384*N个PN码片重复发送移动台产生的前向功率控制比特。 对于FPC_MODEs = ‘011’,’100’, 或‘101’，在反向功率控制子信道 的每个384*N个PN码片重复发送移动台产生的删除指示比特(EIB) 或是3GPP2 C.S0002-A中的质量指示比特(QIB)。 对于FPC_MODEs = ‘110’， 在反向主功率控制子信道的每个 384*N个PN码片重复发送移动台产生的前向功率控制比特，而在 反向辅助控制子信道的每个384*N个PN码片重复发送移动台产生 的删除指示比特(EIB)。
反向功控
反向业务信道RC3状态下开环初始功率的计算公式（反向导频为基准）：
反向功控
反向业务信道RC3状态下开环收到功控比特后的计算公式：
注：收到第一个功控比特后，移动台将不再更新干扰校正因子interference correction
反向功控
RC1/RC2/RC3的反向外环算法相同：
反向功控
前向功控

RC1前向闭环采用变步长，根据估计误帧率与误帧率门限比 较的结果，决定采用大上升步长还是小上升步长进行功控
前向功控

RC1前向闭环涉及到的参数如下：
估计误帧率 FER_EST=1000*ERRORS_DETECTED/PWR_MEAS_FRAM ES
参数详细说明见文档
前向功控
RC1前向闭环功控的导频测量报告在反向
Mean input power：平均输入功率，指手机上次发射功率 Offset power：开环控制的偏移量，不同信道和Band Class偏移量不同 Interference correction：干扰纠正因子， 计算方法Interference correction = min(max(-7-Ec/Io,0),7) NOM_PWR：标称功率，用于补充前反向链路的差异 INIT_PWR：初始发射功率，用于确定接入初始功率 PWR_LVL：接入试探递增功率的步长 PWR_STEP：接入试探数
反向功控
接入信道进入反向业务信道RC1/RC2状态下开环初始功率的计算公式：
Mean input power：同前 Offset power：同前 Interference correction：同前 ACC_CORRECTIONS：进入业务信道前功率调整的累加值，我们的系统中 计算公式为 NOM_PWRs-16*NOM_PWR_EXTs+INIT_PWRs+PWR_LVL*PWR_STEPs； RLGAIN_ADJ：业务信道相对于接入信道发射功率的调整值


前向功控

RC2闭环功控时EIB在每个反向业务帧中发射，使 得功控可以快速的进行
前向功控

RC2填写业务帧中EIB的过程在手机侧进行，这里 不进行讨论
前向功控
RC3功控：
手机把前向业务信道接收信号的Eb/Nt与相
百度文库


应的外环功率控制设置值相比较来判定在反 向功率控制子信道上发送给基站的功率控制 比特的值 外环功率控制通过设定的误帧率和现在的误 帧率计算出目前的功率门限 闭环通过比较当前前向功率和外环功率门限 的差值给基站发送上升或者下降比特
前向功控

RC3前向外环功控在手机侧进行，基站通过功率控制消息向 手机发送前向外环参数，前向外环的参数如下：
参数名称 度
长 B its 允许取值范围
标称值 默认值 二进制
FPC_FCH_FER
FPC_FCH_MIN_SETPT FPC_FCH_MAX_SETPT FPC_FCH_INIT_SETPT FPC_SCH_FER FPC_SCH_MIN_SETPT FPC_SCH_MAX_SETPT FPC_SCH_INIT_SETPT FPC_SETPT_THRESH_SCH
A. 连续接收好帧的开始阶段，采用大步长方式下降前向增益（Big_Down_Delta2）； B. 在连续好帧个数达到For_Control_Delay2 后，增益的下降应该相应放缓； C. 在收到连续好帧的条件下，对前向信道进行一次较大幅度的增益调整（减小），这时一 般条件下连续好帧数已经超过For_Control_Delay2 ， 所以其增益的减小只是 QuickDownToSmallDown_Ratio2 * iSmallDownDelta； D. 收到删除帧EIB 时，首先判断是否达到延迟处理时间For_Control_Delay2＝0，若没有 达到则继续进行帧计数，不进行功控；和收到好帧不同的是，连续好帧数达到 For_Control_Delay2后就不再重新计数，但若连续收到EIB 须重复进行 For_Control_Delay2 计数； E. 收到EIB 帧达到For_Control_Delay2 延迟， 且增益比率iTrafficGainRatio >= －（3× PTXUpper2/4 + PTXLower2/4 ） ×1000 时（此时信道增益已经较高），采用小增益步 长Smallup_Delta2 F. 收到EIB 帧达到For_Control_Delay2 延迟， 且增益比率iTrafficGainRatio <= －（3× PTXLower2/4 + PTXUpper2/4 ） ×1000 时（此时信道增益较低），采用大增益步长 Big_up_Delta2 G. 收到EIB 帧达到For_Control_Delay2 延迟， 且当前增益比率在E、F 两条件之间（此时 信道增益处于中间水平），采用一般增长步长Normalup_Delta2 最后，根据以上的算法结果进行增益比率的校正。
反向功控

下面是反向外环计算中的特点
1.RC1、RC2和RC3的算法不同，RC1和RC2测量的是反向业务信道的质量， 控制的也是反向业务信道的发射功率，RC3测量的是反向基本信道，控制 的是反向导频信道 2.RC3中通过调整RLGAIN_TRAFFIC_PILOT 和RLGAIN_SCH_PILOT 两个参数来调整反向基本信道和反向补充信道的功率，两个参数的含义： RLGAIN_TRAFFIC_PILOT 该参数为业务信道相对导频的增益调整，该参数同时调整FCH和SCH相对 于导频的比例，如果只调整该参数，FCH和SCH之间的差值保持不变。 RLGAIN_SCH_PILOT 该参数为补充信道相对于导频的增益调整，如果只调整该参数，SCH相对于 导频的发射功率和相对于FCH的功率都发生变化。