BTS功率要点.doc

动态的BTS功率控制一、 绪论在一个连接中BTS的输出功率能够被控制。这个控制方案是BTS将会根据一个期望的信号强度值来控制其输出功率。这个功能由BSC执行控制。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总是以最大输出功率发射信号，那么网络将会出现较大的干扰电平。另外两种附加的原因是：1、 如果BTS不是以最大的输出功率发信，当基站的主电源中断时，它能节省电池的电量。2、 当MS非常接近BTS时，MS从BTS接收到的信号能量可能变得非常饱和。接收机的灵敏度将会减小，话音质量将会变差。三、 如何实现本功能1、 简介当网络所有的基站都采用这个方案来调节基站的输出功率时，整个网络总的输出功率将会减少。这意味着下行链路信道同频和邻频干扰将会减少。CME 20 R6功率控制运算的效果会从低C/I比的MS数量大幅度方面表现出来。明显的C/I值的提高也使BTS的实际覆盖区域增大。这些连接不会受输出功率变化所影响，但它们的干扰电平会减小。在其它方面的管理，C/I受输出功率的影响，当MS接近基站时C/I值会减小。由于连接有一定的C/I值的富余量，所以C/I值的减小不会影响话音质量。2、 备用电池电量损耗如果主电源中断，将会用备用电池供电，当采用动态功率控制时，电池的损耗会减少而通话的时间将会增长。3、 接收机的饱和当MS接近BTS时将会接收到信号强度太大会引起接收机的饱和。如果BTS的输出功率被限制，无线频率被闭塞的风险将会减少。如果MS非常接近基站，接收机仍然将会被闭塞，但发生的时间将会减少。4、 通话质量的影响在CME 20 R6运算中，计算输出功率的首要因素是通话质量。这个质量是由测量到的信号质量（rxqua）来表示。质量差时将会增加输出功率，反之亦然。四、 技术简介1、 总则动态功率控制的目的是为了调整BTS的发射机的输出功率以使每个移动台的接收信号的强度都能在一个期望值。发射机的输出功率的调节范围可以被限制在一定的范围内。因此，这种调节仅对在小区中的某一部分的移动台有效。调节的区域由下图所示：当移动台处于这个区域这外时BTS采用最大或最少的输出功率。在图一中的调节区域在图二中表示出其调节过程。图二中显示出BTS至MS的路径损耗和基站的输出功率的关系。SS1是运算中的一个参数，详细的说明在4.2.4.中，当MS靠近基站时（图2曲线的左边部分），基站处于最低的发射功率。尽管这时移动台的接收信号强度超过其期望值，但基站的发射功率不能够再降低。相反，当移动台远离基站时（图2曲线的右边部分），基站处于允许的最高发射功率，尽管这时移动台的接收信号强度低于其期望值，但基站的发射功率不能够再提升。在一个呼叫过程中，移动台测量下行链路的信号强度和信号的质量。这些测量结果送至BSC，用于BSC计算出下一个新的BTS的输出功率电平。2、 运算法则（1） 总则动态功率控制在TCH和SDCCH上进行，SDCCH上的动态功率控制由参数SDCCHREG来关闭和激活。在BCCH载波上的所有信道都以最大功率发射，也即是在这些信道上不能进行动态功率控制。功率控制的周期时间由参数REGINTDL来决定，最小的时间周期是一个SACCH周期（480 ms），基站能够在每个时隙上改变其输出功率。输出功率的改变每步2 dB。最大的变化范围为30 dB。每SACCH周期的最大范围也是30 dB。表一列出在基站的动态功率控制的计算中应用到的测量类型。Data descriptionsourcesignal strength downlink full set 1MSsignal strength downlink subset 1MSquality downlink full set 1MSquality downlink subset 1MSpower level used by BTSBTSDTX used by BTS or notBTS动态功率控制包含下列三个运算过程：1 测量准备：测量数据丢失评估和应用的测量类型的选择(full set or subset 1 )，决定对跳频的情况是否进行补偿。2 测量滤波器：对测量的数据进行滤波以排除一些暂时性的变化，以确保下一个功率控制命令能够稳定。3 功率控制命令的计算：为了达到期望的信号强度和质量，必须计算BTS的功率控制值，在计算功率控制值时有一些规定来限制其计算过程。（2） 测量准备在这些测量结果中，BTS发送在每周期的测量期间是否采用了DTX功能的信息，这个信息用于BSC决定在TCH上对下行链路的测量设置是采用 full set 或 subset 。在SDCCH上总是采用 full set 测量。如果BSC不能接收到MS的测量报告，这个连接不能执行功率控制。同时REGINDL的计算暂停。当重新接收到一个测量报告时，功率调整和REGINTDL的计算将会重新开始。丢失的信号强度将会设置为丢失前和丢失后的接收信号强度中最低的一个，丢失的质量将会设置为丢失前和丢失后的接收质量中最高（即为质量最差）的一个。如果在测量结果中有关使用的BTS功率电平信息丢失，则当一个测量结果再次被接收时丢失值会被评估。这个丢失值会设置为丢失前和丢失后的接收到的最高的一个。执行所有的功率调节值是避免因太低的功率电平引起掉话的一种途径。BCCH载波不能执行功率控制，当采用跳频时，BCCH载波包括在跳频设置中，移动台测量到的信号强度将会是多样化，为了获得正确的功率控制命令BTS必须进行功率调节值的补偿。如果BCCH载波包括在跳频设置中，这个补偿总时要执行。所有测量到的信号强度在滤波前都必须进行补偿。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.（3） 测量的滤波路径损耗为（L）在这里被定义为BTS的发射功率与移动台接收信号强度之间的差值。在一定的时间间隙内路径损耗被直接进行平均计算。这个滤波的长度（时间间隙）由参数SSLENDL来设定。质量的平均计算的滤波长度由参数QLENDL来设定。（4） 功率控制命令的计算功率控制值的计算分成两步进行，第一步计算出一个不受限制的功率控制值。然后在功率控制值被最后送往BTS之前对这个功率控制值进行加限制。限制包括每步的限制和BTS功率控制范围的限制。不加限制的功率控制值（pu）由下列公式表示：pu = (1 - a)BTSTXPWR + a(SSDESDL +L) - b(Q_AVE_dB - -QDESDL_dB) (1)在rxqual单元中质量被测量并在应用于计算之前它被转变为一个相应的C/I值，也即是在 in eq 中Q_AVE_dB和QDESDL_dB以C/I值的形式被给出。rxqual转变为C/I的公式如下列所示： Q_AVE_dB = 32 - 10.Q_AVE/25 (2)QDESDL_dB= 32 - 10.QDESDL/25 (3)在dtqu （deci-transformed quality units）单元中rxqual是滤波后的rxqual值，参数a和b如下列公式所示： a = LCOMPDL/100 and (4) b = QCOMPDL/100 (5)参数a 和 b控制路径损耗的补偿量和与质量期望值的偏差。从eq. 1我们能够看到当质量被列入计算中时在图2中曲线图的较低部分中曲线是如何变化的，在垂直方向上曲线被平行移动，向上或向下由b值决定。功率调节间隙限制由下列两条公式计算： SS1 = (1/ a -1)(BTSTXPWR - BSPWRMIN)+ SSDESDL - ( b / a)(Q_AVE_dB - QDESDL_dB) (6) SS 0= SSDESDL - ( b/ a)(Q_AVE_dB - QDESDL_dB) (7)在这里参数BSPWRMIN是一定义小区的最小BTS发信功率电平的参数，但当质量因素如果列入计算，这个限制与图2的限制是相一致的。在图2中，质量因素不列入计算中（b=0）意味着SS0 =SSDESDL。（5） 功率控制值的限制如果动态功率不限制功率控制值超出了动态范围时动态功率控制范围限制将会起作用。这时会产生两种不同的过程：1、 如果不加限制的动态功率控制值超过BSTXPWR时，功率控制值将会被设置为等于BSTXPWR值。2、 如果不加限制的动态功率控制值太低，可能有两种取值：a) 取最在配置值BSTXPWR-30。b) 取等于BSPWRMIN值。这是因为动态功率控制范围最大为30 dB。（6） 调节过程当信号强度滤波器被计满时调节将会启动。也即是当SSLENDL测量报告可用进首次调节将会被执行。当一个功率调节值被发送时它带有REGINTDL SACCH周期信息。如果这个功率调节值与前一个SACCH周期的值不同，它才会被发送出去。如果与前一个SACCH周期的值相同，功率控制值将会续继计算直至有不同的功率调节值出现才发送功率控制值。功率调节值发送后REGINTDL SACCH周期信息在功率控制值再次发送之前将会失效。图3 给出了移动台接收到的信号强度随BTS与MS间的路径损耗的变化关系。并且给出了控制参数对曲线的影响。图3中的每个曲线节的解释如下：1、 最大路径损耗和BTS发射功率最大。2、 功率控制没有激活，接收信号强度将会随着路径损耗的减小而增加。接收功率减小（用dB单位表示）与路径损耗的增加一样。3、 功率控制激活，BTS的功率将会被调整。4、 BTS在它最低的输出功率上发射。当质量被带入计算时，图3中的曲线将会在垂直方向移动。（7）额外的功率控制限制在三种不同的业务情况中，功率控制值总是由功率限制PMARG参数来增加：1、 在一条TCH的分配上：由新的信道可能是有一个较高的干扰电平，所以BTS在这条业务信道上的开始发射功率值将用最后的发射功率值加上PMARG参数的定义值。2、 在分配或切换失败时：在正常小区中的一条旧信道重新被激活时，动态功率控制将会重新启动，在这段失败时间内旧信道的无线环境可能已经变化，所以下一个功率调节值要加上PMARG参数的定义值。3、 在小区内切换和 subcell 小区的改变上：当一个正常的小区内切换时动态功率控制是不会重新启动的，在新信道上首次的功率调节值将比旧信道的值加上参数PMARG定义的值。3、 与CME 20 R5的主要不同运算方法是新的，在CME 20 R6中BTS功率调节对信号强度和对质量是一样好的。在CME 20 R6中路径损耗在总的过程来看仅用于补偿。在CME 20 R5中的下列参数将会被移走：QVALDL, PWRDYNDL 和 SSDYNDL。在CME 20 R6 中将新增加下列参数：QDESDL, LCOMPDL 和 QCOMPDL。4、 功率调节例子等式1包括的条件对于调节期望的信号强度与调节期望的发信质量一样好，图4至6表示出采用不同的QDESDL、LCOMPDL和QCOMPDL设置值时的BTS功率控制运算的上行质量电平，也表示出它对BTS的影响。减小这些参数，特别是LCOMPDL参数，将会引起BTS的输出功率的全面增大，结果使MS的接收电平（rxlev）的提高。为了比较，CME 20 R5中的BTS功率控制运算相应于QCOMPDL = 0 和 LCOMPDL = 100，在图中也用实线表示。参数LCOMPDL用于决定补偿路径损耗的补偿电平，图4表示出当LCOMPDL = 100时的全补偿的影响，在这个例子中，基站将会调节它的输出功率来完成SSDESDL = -80 dBm的期望信号强度值。除了根据连接的质量用质量调节在水平方向向上或向下移动曲线视外，功率调节曲线类似于CME 20 R5的变化，为了达到一个70 dtqu 的质量电平，基站输出功率被允许被提升至公式6所规定的接收信号强度最高值。用部分补偿如for LCOMPDL = 70，图5所示，BTS将会调节其输出功率以使MS在包括市区和效区的小区中的大部分区域其接收信号强度比SSDESDL大。局部的质量及路径损耗的补偿允许基站增大其输出功率，其功率电平可超过参数SSDESDL定义的值。图5中实线部分表示出CEM 20 R5中推荐的设置（SSDESDL=-80 dBm）的运算。QCOMPDL用于决定质量补偿的大小，通过对这个参数选择一个较高的值，将获得一个较强的期望发信质量（QDESDL）的调节能力，如果QCOMPDL设置为0，将没有对质量的调节作用。SSDESDL用于定义在不同的调节时间间隙内信号强度的期望值，图6表示出各种参数值为默认值时的调节曲线。5、 CME 20 R6中增加的功能没有五、 工程指南1、 其它功能的相互关系在一个小区内切换发生之前功率调节应该被执行，因为小区内切换往发生在在一个质差紧急切换被偿试之前。能够使期望的功率调节功能能够顺利进行，如赖于下列数据组的整体设置：*上行链路的目标质量（QDESDL）。*引起质差紧急切换的门限值（QLIM）。*定义小区内切换区域的参数（QOFFSETDL）。*定位质量滤波器长度（QLENSD）和功率控制质量滤波器（QLENDL）。如果质量的目标值（QDESDL）被设置在低于QLIM的一个适当的值，同时小区内切换门值通过参数QOFFSETDL定义，那么功率控制滤波器的长度能够比定位的滤波器的长度长。然而，如果门限值几乎相等并且功率控制的滤波器长度比定位算法的滤波器长度长，那么在功率调节被执行之前将会出现小区内切换和劣质切换的情况，在系统中出现小区内切换和劣质切换的数量增加的现象不是我们所期望的。功率控制滤波器长度（SLENDL 和 QLENDL）和调节时间间隙（REGINTDL）不能有太低的设置值，如果设置太低将会出现不稳定的功率调节风险增加。注意：为了检验系统中的参数设置是否适当，应当从有关的统计和业务测量子系统（STS）统计结果来检验这个功能。在一个频率较为拥挤的高容量的系统中BTS功率控制的收获将会增加，为了这个目的系统可采用下列主要的手段来实现：dynamic BTS power control，dynamic MS power control、frequency hopping 和 DTX。这些功能共同起作用使系统的性能和系统的容量得到较大的提高。2、 利用BTS的功率控制一个合适的质量滤波长度值（QLENDL）是8个SACCH周期，合适的信号强度滤波器长度值（SSLENDL）是5个SACCH周期。用于这些设置，调节时间间隙（REGINTDL）可为3个SACCH周期。当QLENDL取值低于8将会改善系统的性能，但可能引起不稳定的功率调节。被推荐使用的动态功率控制范围限制值是BSPWRMIN，这个参数能够设置至比BSTXPWR低16 dB。这样的设置可防止BTS功率的下调不超过16 dB。大多最起作用的功率调节是在最先的调节dB值。所以参数BSPWRMIN能够被利用来支持功率调节的稳定。六、 参数1、 主要控制参数SSDESDL：在调节时间隙的不同部分中定义期望信号强度的目标值。在没有质量补偿的情况中，SSDESDL是在在调节区域外边上的信号强度期望值。这个参数在每个小区中都要设置。QDESDL：定义由MS中接收机测量到的期望质量电平值。它在rxqual单元中被测量，在应用于运算前被转化为dB单位。这个参数每个小区都要设置。REGINTDL：是调节的时间间隙。这个参数每个小区都要设置。2、 附加的参数SDCCH