ERICSSON动态功率控制

1、 Page PAGE 45 DATE 14/08/2010题目: ERICSSON动态功率控制编号: 版本: 作者: 内容简介:主要介绍了爱立信系统BTS、MS动态功控的原理、调整的方法及实验。版本更新说明:BSC版本已升级到R12,原来的R9的上行功控算法已改变，但下行没有改变目录 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc236419107 1R9版本和R12版本功控算法的异同 PAGEREF _Toc236419107 h 4 HYPERLINK l _Toc236419108 1.1滤波参数 PAGEREF _Toc236419108 h 4 HYPERLINK l

2、_Toc236419109 1.2上行功控算法 PAGEREF _Toc236419109 h 4 HYPERLINK l _Toc236419110 1.2.1接收电平补偿的区别 PAGEREF _Toc236419110 h 4 HYPERLINK l _Toc236419111 1.2.2接收质量补偿的区别 PAGEREF _Toc236419111 h 5 HYPERLINK l _Toc236419112 1.2.3功率单计算的区别 PAGEREF _Toc236419112 h 5 HYPERLINK l _Toc236419113 2BTS动态功控 PAGEREF _Toc236

3、419113 h 6 HYPERLINK l _Toc236419114 2.1动态功控的原理 PAGEREF _Toc236419114 h 6 HYPERLINK l _Toc236419115 2.1.1动态功控的作用 PAGEREF _Toc236419115 h 6 HYPERLINK l _Toc236419116 2.1.2技术原理 PAGEREF _Toc236419116 h 7 HYPERLINK l _Toc236419117 2.1.3功控的公式 PAGEREF _Toc236419117 h 8 HYPERLINK l _Toc236419118 2.1.4功率控制示

4、例 PAGEREF _Toc236419118 h 13 HYPERLINK l _Toc236419119 2.2优化调整 PAGEREF _Toc236419119 h 14 HYPERLINK l _Toc236419120 2.2.1各个features的内在联系 PAGEREF _Toc236419120 h 14 HYPERLINK l _Toc236419121 2.2.2频率规划 PAGEREF _Toc236419121 h 14 HYPERLINK l _Toc236419122 2.2.3参数设置的建议 PAGEREF _Toc236419122 h 14 HYPERLI

5、NK l _Toc236419123 2.2.4filter的调整 PAGEREF _Toc236419123 h 17 HYPERLINK l _Toc236419124 2.3参数小结 PAGEREF _Toc236419124 h 18 HYPERLINK l _Toc236419125 2.3.1BTS功率控制主要参数 PAGEREF _Toc236419125 h 18 HYPERLINK l _Toc236419126 2.3.2特别的参数 PAGEREF _Toc236419126 h 18 HYPERLINK l _Toc236419127 2.3.3参数的取值范围和默认值 P

6、AGEREF _Toc236419127 h 19 HYPERLINK l _Toc236419128 3MS动态功率控制 PAGEREF _Toc236419128 h 20 HYPERLINK l _Toc236419129 3.1概述 PAGEREF _Toc236419129 h 20 HYPERLINK l _Toc236419130 3.2基本原理 PAGEREF _Toc236419130 h 20 HYPERLINK l _Toc236419131 3.3MS功率控制的流程 PAGEREF _Toc236419131 h 21 HYPERLINK l _Toc236419132

7、 3.3.1准备测量报告 PAGEREF _Toc236419132 h 21 HYPERLINK l _Toc236419133 3.3.2滤波处理过程 PAGEREF _Toc236419133 h 22 HYPERLINK l _Toc236419134 3.3.3测量数据过滤 PAGEREF _Toc236419134 h 23 HYPERLINK l _Toc236419135 3.3.4计算功率单（Power Order） PAGEREF _Toc236419135 h 24 HYPERLINK l _Toc236419136 3.4影响功控等级的其它因素 PAGEREF _Toc

8、236419136 h 25 HYPERLINK l _Toc236419137 3.4.1功控余量（Power margin） PAGEREF _Toc236419137 h 25 HYPERLINK l _Toc236419138 3.4.2HOPB（Handover power boost切换功率突发脉冲） PAGEREF _Toc236419138 h 25 HYPERLINK l _Toc236419139 3.5参数设置建议 PAGEREF _Toc236419139 h 25 HYPERLINK l _Toc236419140 3.5.1理想接收电平(SSDES)参数设置 PAG

9、EREF _Toc236419140 h 26 HYPERLINK l _Toc236419141 3.5.2电平滤波器长度(SSLEN)参数设置 PAGEREF _Toc236419141 h 26 HYPERLINK l _Toc236419142 3.5.3理想话音质量(QDESUL)和话音质量滤波器长度(QLEN)参数设置 PAGEREF _Toc236419142 h 26 HYPERLINK l _Toc236419143 3.5.4补偿因子（LCOMPUL,QCOMPUL）参数设置 PAGEREF _Toc236419143 h 26 HYPERLINK l _Toc236419

10、144 3.5.5参数的取值范围和默认值 PAGEREF _Toc236419144 h 26 HYPERLINK l _Toc236419145 4功率控制参数调整的实验 PAGEREF _Toc236419145 h 27 HYPERLINK l _Toc236419146 4.1功率控制的功能概述 PAGEREF _Toc236419146 h 27 HYPERLINK l _Toc236419147 4.1.1使用功率控制和不使用功率控制的比较 PAGEREF _Toc236419147 h 28 HYPERLINK l _Toc236419148 4.1.2目前的参数设置 PAGER

11、EF _Toc236419148 h 29 HYPERLINK l _Toc236419149 4.2上行功率控制 PAGEREF _Toc236419149 h 30 HYPERLINK l _Toc236419150 4.2.1上行功率控制的作用 PAGEREF _Toc236419150 h 30 HYPERLINK l _Toc236419151 4.2.2上行功率控制的参数介绍 PAGEREF _Toc236419151 h 30 HYPERLINK l _Toc236419152 4.2.3上行功率控制的参数调整 PAGEREF _Toc236419152 h 31 HYPERLI

12、NK l _Toc236419153 4.2.4不同BSC上行信号的变化比较 PAGEREF _Toc236419153 h 32 HYPERLINK l _Toc236419154 4.3下行功率控制 PAGEREF _Toc236419154 h 33 HYPERLINK l _Toc236419155 4.3.1下行功率控制的作用 PAGEREF _Toc236419155 h 33 HYPERLINK l _Toc236419156 4.3.2下行功率控制的参数介绍 PAGEREF _Toc236419156 h 33 HYPERLINK l _Toc236419157 4.3.3下行

13、功率控制的参数调整 PAGEREF _Toc236419157 h 33R9版本和R12版本功控算法的异同R9版本和R12版本功控算法的不同是R12采用了上下行功控统一的算法，除了补偿算法和具体参数的不同外，R12版本的上下行功控算法几乎是相同的，平面斜率是相同的。而R9的上下行功控算法这有较大区别。滤波参数在R9中的滤波参数是小区级参数，而在R12中滤波参数已变成了BSC级参数。指令RLMAP；查得上行DTXFUL、REGINTUL、SSLENUL、QLENUL滤波参数。指令RLBAP；查得下行DTXFDL、REGINTDL、SSLENDL、QLENDL滤波参数。上行功控算法R12的下行功控

14、算法和R9是一样的，这里就不在作论述了，但R12的上行功控算法和R9的则有很大的区别。R12上行功控算法采用了与下行功控几乎相同的算法，R9和R12上行功控最大的不同是接收电平的补偿、接收质量的补偿和计算功率单。接收电平补偿的区别R9的接收电平补偿：R12的接收电平补偿：我们可以看到最大的区别就是R9采用的是经过SSLEN平均后的平均值，而R12决定于即时补偿，待后面的计算功率单再加以限制。接收质量补偿的区别R9的接收质量补偿：R12的接收质量补偿：对比可以看到，R9的质量是没有经过补偿的，为是在滤波之后直接参与功率单的计算，而R12则要经过类似场强的补偿后，再进行下一步。功率单计算的区别R9

15、的功率单计算：R12的功率单计算：假设在电平、质量不变的情况下，R9给出的功率单取决于补偿因子、期望值。而R12的功率单取决于补偿因子、期望值同时，还加进了2 = 0.3, &bgr;2 = 0.4两个保护值，功率快速调整到接近噪声电平而不会破坏质量。BTS动态功控动态功控的原理动态功控的作用动态功控的主要作用，是增加有足够C/I的MS的数量，这主要是通过降低全网的干扰水平来实现。C/I存在一定的冗余度，接收电平高，通话质量较好的MS可以适当降低C/I而不会影响通话质量；而接收电平低，通话质量较差的MS，即使BTS满功率发射，也无法再提高其接收电平，这时降低干扰可以有效提高C/I。因此当全网的

16、BTS的运用功控，降低发射功率的时候，全网的同邻频干扰也会减少，提高了网络质量；采用了动态功控的BTS可以减少发射功率，减少耗电量；MS太接近BTS时，如果不采取功控，太大的发射功率会使MS的接收机接近饱和状态，这样会降低接收机的灵敏度。采用动态功控可以减少此类情况的发生；技术原理由接收电平触发的动态功控接收电平和接收质量的变化同时会触发动态功控的过程，为了便于分析其原理，我们将两种情况分开来讨论。下面是采取功控时，不同的路径损耗，BTS发射功率和MS接收电平的变化情况：从上图我们可以看到，在C区，BTS以满功率发射，按照无线电波在空中传播的特性，MS接收电平随着路径损耗的减小近似呈线性的上升

17、；在B区由于路径损耗比较小，接收电平会增加，当采取了BTS功控，BTS的发射功率随着路径损耗减少而增大，接收电平增加得比较平缓；在A区时，BTS达到所允许的最小的功率发射，这时，MS接收电平随着路径损耗的减小近似呈线性的上升。由接收质量触发的动态功控BTS发射功率随MS接收质量的变化情况如下图所示：从上图可以看到，BTS的发射功率会随MS的接收质量变化，当BTS达到最大发射功率，这时MS即使是接收质量比较低也无法通过提高发射功率来提高接收质量了。功控的公式简介动态功控可以同时运用于TCH和SDCCH上，当运用于SDCCH的时候，则要打开SDCCH的功控参数SDCCHREG；在通话中，MS对下行

18、的电平和质量进行测量，并把测量结果发回给BTS和BSC，BSC据此计算出BTS的发射功率。由MS发出的测量报告有两种，FULL SET 和SUB SET，BSC采用哪种参与功控的运算过程，视乎BTS是否采用了下行DTX。两次连续的动态功控单的最短间隔由参数REGINTDL控制，REGINTDL是以SACCH为单位的，取值是1-10。BTS发射功率的改变是基于一个时隙，发射功率变化的步长为2dB,最大变化值为30dB.通过STEPLIMDL可以限制每个SACCH的下调功率幅度为2dB，通常这个参数的默认值是OFF。动态功率控制包含了三个步骤：准备输入数据、滤波处理过程、计算功率单。准备输入数据B

19、TS的发射功率由PLused控制，公式如下：为了使理想的接收质量值QDESDL和测量的接收质量值rxqual同时参与计算，必须将两者转换成C/I（以dB表示）。这些转换是非线性的，转换的方法如下表所示：当QDESDL和rxqual不等于上表的值时，可以在上面所给的区间进行线性计算得出。由于BCCH频率不采用功率控制，而BCCH频率会参与跳频，所以MS的测量结果必须加以校准。校准公式如下：注：SSTCH是接收到经过功控后的TCH载频电平，SSM是MS的测量报告中的接收电平，BSPWR是BTS的BCCH最大发射功率，BSTXPWR是BTS的TCH最大发射功率。当同时采用了跳频和动态功控后，接收电平

20、较正值SS_COMP为：如果BSC没有收到从BTS发过来的测量报告，功率调整过程会停止。与此同时，计数器REGINTDL也会暂时停止。直到再次收到测量报告，这两个过程才重新开始。如果丢失测量报告，电平滤波器不会更新，而质量滤波器此时会设为最差的情况，即rxqual为7.。滤波处理过程接收电平和接收质量测量报告过滤过程是采用非线性阶滤波器进行的。对下行的功率控制进行校正，也就是如果不采用功控的MS应该接收到的电平值用SSFIFTERED表示，它定义为：注：在这里a和b（b=1-a）代表滤波器的系数。SS_COMP为下行功控后跳频校正后的接收电平值，请参考上一节。a是由给定的滤波器长度定义的（参考

21、附录一），每一滤波器长度值L对应一个特定的a值。L值的定义如下：在这里，L值对应于SACCH周期。当长度超过30个SACCH周期的时候，长度设为30.为了在指配TCH或切换之后立刻计算和发出功控制单，滤波器的初始值SSFELTERED（k-1）=SSDESDL,这使滤波器有了第一个有效的测量报告。同样，质量滤波器也是采用了电平滤波器一样的方式。质量滤波值如下：在这里，QFILTERED是下行功控的校正值，即没有实行功控时，MS应该接收到的C/I（以dB表示）。Q_COMP是根据以下方法校正的。相应地，a和b（b=1-a）代表滤波器的系数，也是由滤波器长度L定义的，L由下面的方法得出：为了在指配

22、TCH或切换之后立刻计算和发出功控制单，滤波器的初始值QFELTERED（k-1）=QDESDL_dB计算功率单（Power Order）计算功率单有三个步骤：计算出两个基本的功率单运用特定的限制条件在输入到BTS前，输出数据最后转换成功率单位，即PLUSED，基本的调整功率单由下表的式子得出：其中，ii的定义如下：由上面几个式子可以看到，1和1是由路径损耗和质量的校正值LCOMPDL和QCOMPDL决定的，而2和2是固定的。最后pu由两个基本功率的最大一个值决定。pu=max(pu1,pu2)之所以要采用两个基本功率单是为了功率快速调整到接近噪声电平而不会破坏质量，而采用最大值则可以使调整量

23、最小，减少质量突然变差的可能性。通常2和2是不起限制作用的，只有在接近噪声电平的时候才起限制作用。应用限制条件实际的功率单是受一些外部条件的限制的，当不满足这些限制条件的时候，就必须将这些条件运用到功率单之中最高的功率单是0，这时对应于BTS的最大发射功率BSPWRT。最小允许的功率单由以下条件的最大值决定：-30BSPWRT-BTS最小的输出功率（硬件限制）BSTXPWR-BSPWRMINBSTXPWR-BSPWRTMin注：最后一个限制条件是在早期版本会出现错误。另外，即使是实际的BTS输出功率BSPWRT设成最小值，当采用功控时BTS能达到更小的功率值。如RBS2000 GSM900 M

24、HZ最小设置的功率值为35 dBm,，但采用功控时，最小的功率输出可以达到47-30=17 dBm.转换输出数据在传送到BTS之前，新的功率单必须转换成dBm为单位的Plused表示，以2 dBm作为步长。Plused=int(-pu/2)0.15在这里Plused是功率等级，Plused等于0的时候表示为满功率发射，等于15的时候表示是降低30dB功率。HOPB（Handover power boost切换功率突发脉冲）采用切换功率突发脉冲时，BSC/BTS可以最大功率向MS发出切换指令，切换指令包括了MS在服务小区时的上行功率的信息。MS收到信息后，用最大的发射功率对切换指令进行响应。如果

25、出现切换失败，切换失败的信息同样会以最大功率发射。当切换功率突发的功能触发的时候，通常的调整会禁止，直到MS收到切换指令。BTS在MS做出切换指令响应前会忽略掉任何由BTS发向BTS或MS的功率单。GSM的语音/信道编码和交织都很强健，少量的脉冲/帧丢失不会影响到话音质量（当然多少个脉冲/帧会影响到话音质量要取决于误码的分布）。因此，功率控制可以运用于在小区边境上的通话链路中。切换过程的信令是很关键的，所以，为了保证切换过程，必须以最大的功率发射。HOPB当信号电平迅速降低的时候会非常有用的。例如，当MS绕过街角的时候，信号会迅速降低，由于系统地延迟和向上调整功率步长的限制，没有HOPB的时候

26、，信令只会以很低的功率发射。因此为了提高切换的成功率，必须采用HOPB。另外，HOPB仅是在功率控制激活时，提高切换过程的性能。它影响的MS是很少量的，所以并不会增大系统的干扰水平。HOPB是由HPBSTATE设置。调整过程当TCH建立连接的时候，BTS通常会使用最大功率发射指配TCH指配失败或切换失败小区内切换或同心圆小区切换不同小区间切换下行功率调整是在收到第一个测量报告后进行的。增加功率的调整是由参数QLENDL和SSLENDL，QLENDL决定了高干扰的反应时间，而SSLENDL决定了电平下降的反应时间。而降低功率的的反应时间是由QLENDL*UPDWNRATIO/100和SSLEND

27、L*UPDOWNRATIO/100。这样使功率增加比较迅速而功率下降比较平滑。UPDWNRATIO是BSC交换参数一个功率调整指令发出后，要等过了REGINTDL个SACCH长的时间后，才能发新的功率调整指令。当要发的指令和上一个指令不同，这个指令才能发出。功率控制示例在上面我们说了功率调整的过程，两个基本公式是相互平行运作的，不同的设置都会影响到功率调整的过程。我们可以用图形表示不同的参数对功率调整的作用。上图中，Rxqual, Rxlev两条轴构成平面1，每一个点表示各种不同的情况。在第三维表示功率调整的情况。底平面为0，表示没有做任何调整，BTS以满功率发射。另外还有两个独立的面2和面3

28、.这些面的位置是由SSDESDL和QDESDEL决定的，LCOMPDL，QCOMPDL决定了面3的斜率（其中LCOMPDL决定的是沿一Rxqual值的斜率，而QCOMPDL决定的是沿一Rxlev值的斜率），而面2的斜率是固定的。优化调整各个features的内在联系动态功率控制和DTX，跳频，小区内切换，紧急切换等别的features一起运用，所以必须协调各个features的参数设置。一般说来，我们希望在小区内切换和质量紧急切换前执行功率调整过程。一个合理的调整过程需要结合以下几方面一起考虑：BTS功控参数SSDESDL和QDESDL设置与噪声电平的接近程度，BTS能调整的程度；质量较正因子

29、QCOMPDL和路径损耗因子LCOMPDL决定的调整的斜率。QOFFSETDL定义小区内切换的区域QLIMDL定义触发紧急切换的门限LOCATING的滤波器长度QLENSD和功控滤波器长度QLENDL例如：当QDESDL=30，QOFFSETDL=5，QLIMDL=55的时候，通常会在小区内切换和紧急切换发生前用满功率发射。频率规划为了使BTS功率控制有最好的效果，最好是使用固定的BCCH带。这时，BCCH频点不用于TCH，采用功控后，所有的TCH频点上的干扰电平都会降低。BCCH不受这个影响，而且会随着TCH发射功率下降，其邻频干扰也会减少。BCCH频点的排列有连续和步进这两种，两种排列方法

30、各有优劣。从功率控制的角度来说，采用连续的BCCH频点会更有利，因为BCCH频点一直是以最大功率发射， 如果BCCH频点与TCH频点不是分开的，则TCH功率降低时会受到BCCH频点的严重的邻频干扰。当然，如果采用连续的BCCH，BCCH之间本身也会有邻频干扰的。参数设置的建议BTS功率调整一般应采取比较“温和”的调整方式，即调整幅度不要太大，以免造成话音质量突然变差或掉话。最好的方法是，降低尽量多的通话链路上的发射功率，甚至包括在小区边境上的MS上的通话链路，但是每一个链路降低的功率不要太大。这时系统的干扰电平就会显著降低了。功率控制调整主要在于功控公式中参数模式的调整。功率控制的参数QDES

31、DL，SSDESDL，LCOMPDL，QCOMPDL必须要结合起来调整。现在我们举几个例子来说明调整的过程。 上图是SSDESDL=-90，QDESDL=20，LCOMPDL=5，QCOMPDL=56时的情况，在这种情况下，只有在通话质量相当好，接收电平比较高的情况下才降低BTS发射功率，这是一种相对适中的参数。当然，我们可以在此基础上进行调整。具体的参数调整要视乎当地的无线环境。下面我们用图的形式表示，在改变不同参数模式的具体效果：改变SSDESDL和QDESDLSSDESDL由-90变成-97，QDESDL由20变成30，其他参数不变的情况，功控的范围扩大了，功控的斜率不变，这和参照模式一

32、样，不失为一种较为温和的模式。改变LCOMPDLLCOMPDL的由5变成10，其他参数不变的时候，功控范围基本是不变，但是功控面沿rxqual的斜率会增加，这意味着由路径损耗触发的功控调整的范围更大了。改变QCOMPDLQCOMPDL由55变成63，其他参数不变的时候，功控的范围也基本不变，功控面沿rxlev的斜率增加，这意味着由质量触发的功控调整幅度会更大一些。从上面的几个参数模式我们可以看到，“温和”的功控参数模式不是唯一的，它可以有几种；另一方面不同的环境有不同的侧重点，比如城区覆盖较好，接收电平高，通常因质量触发功控过程，而郊区则覆盖差，干扰也相对少，通常因接收电平触发功控过程，因此不

33、同的无线环境下会有不同的参数模式。filter的调整通常来说，BTS功率控制的质量滤波器QLENDL可以设置在2到5，这对功控过程没有什么大的影响。如果QLENDL设得太小，比如为1的时候，会导致过多的功率调整过程。实验证明，QLENDL=2和QLENDL=3的时候都可以实现快速上调功率，两者的调节过程是差不多的。但是，下调功率则必须避免一些不稳定的情况。实验证明，当滤波器长度是6到9之间的时候会比较好的。当然，还可以采取更长的滤波器，这会产生更平稳的过程。向下调整的滤波器长度是由QLENDL和UPDWNRATIO两个参数共同控制的。例如，当QLENDL=2，UPDWNRATIO=600，这时

34、向下调整的滤波器长度为2*600%=12，即12个SACCH的长度。虽然，设置STEPLIMDL可以控制功率控制的步长，但是我们通常还是推荐用UPDWNRATIO控制功率调整的程度。BTS的信号电平滤波器没有什么限制，和质量滤波器是一样工作原理。向上调整的滤波器长度也是由SSLENDL和UPDWNRATIO两个参数共同控制的。SSLENDL推荐用3.UPDWNRATIO对质量和电平滤波器都有用，但我们通常以质量滤波器来决定UPDWNRATIO。REGINTDL必须设成1，这样可以在质量差的情况下迅速增加功率。 参数小结BTS功率控制主要参数SSDESDL下行功率控制中的理想接收电平QDESDL

35、下行功率控制中的理想接收质量LCOMPDL下行功控路径损耗补偿因子QCOMPDL下行功控质量补偿因子特别的参数REGINTDL功率调整间隔SSLDNDL下行功率控制的信号强度滤波器长度QLENDL下行功率控制的语音质量滤波器长方SDCCHREGSDCCH实现功率控制的开关BSPWRMINBTS最小允许发射功率BSTXPWRBTS最大允许发射功率UPDWNRATIOBSC交换参数，定义功率控制中向下调整与向上调整过滤器长度的比率STEPLIMDLBSC交换参数，定义功率控制中每个SACCH的调整幅度。参数的取值范围和默认值MS动态功率控制概述GSM是一个干扰受限制系统，随着网络规模的扩大、频率复

36、用程度的提高，网络的载干比就会降低，恶化话音质量的同时还限制了系统容量的增加。采用了MS动态功率控制，当BTS接收端有较好的接收电平和话音质量时，适当降低MS的发射功率，可以在很大程度上改善网络整体的上行干扰水平。概括来说，采取MS动态功率控制，主要有以下的好处： 降低移动台的耗电量降低系统总体上行干扰水平避免移动台距离基站太近时，由于发射功率太大引起接收机的闭塞。基本原理MS动态功率控制的基本原理，可以通过下图来描述：在没有采用MS动态功率控制之前，BTS接收到的信号电平和上行链路的路径损耗之间近似于线性关系，BTS的接收电平会随着路径损耗的增加而降低。当采用了MS动态功率控制之后，这种线形

37、关系会遭受破坏，产生如上图A、B、C三个部分。1A部分，MS已经以最低功率发射，因此无法通过功率控制来调节。在此区域，BTS的接收电平仍会随着路径损耗的减小近似呈线性的上升。2B部分，MS在功率控制的范围之内。在此区域，MS的发射功率会根据BTS端接收到的信号电平以及话音质量来作出调整。当路径损耗较小也就是说MS距离基站比较近时，BTS会接收到的信号电平较高，此时MS发射功率会相应地下调，同时该区域还会考虑到话音质量的因素，当话音质量变差时，MS的发射功率会相应地被提高。通过动态地调整MS的发射功率，最终希望在BTS端有一个理想的接收电平，其大小由参数SSDES决定。3C部分，MS以最大功率发

38、射，BTS端的接收电平会随着路径损耗的增大而线性地下降。MS功率控制的流程爱立信系统中MS的动态功率控制，主要分为以下三步骤进行：1收集测量报告2对收集的测量报告进行滤波处理3测量数据过滤4计算出功控等级MS动态功率控制的流程如下图所示：此外，爱立信系统的MS功率控制可分为两种模式，它们分别是初始化模式和一般模式。初始化模式：该模式应用于MS刚分配信道的时候，目的是为了能尽快地降低MS的发射功率。由于MS起呼时是以满功率发射，当MS距离基站较近时，其影响是比较大的，因此使MS的发射功率尽快下降是有必要的。在这种模式下，功控算法不考虑话音质量的因素。一般模式：该模式应用于MS正常通话的状态。在这

39、种模式下，功控算法同时考虑信号的接收电平和话音质量。准备测量报告 MS的动态功率控制里，BSC需要以下数据:Data descriptionSourcesignal strength uplink full setBTSsignal strength uplink subsetBTSQuality uplink full setBTSQuality uplink subsetBTSpower level used by MSMSDTX used by MS or notMS对于signal strength（信号强度）和Quality（话音质量），BTS会向BSC汇报full set和subs

40、et两组数据， BSC具体采用哪一种，取决于MS目前所处的小区有没有开启上行的DTX。如果开了上行DTX，则采用Subset的数据，否则采用fullset形式。当MS切换到另一个小区时，如果源小区开启上行DTX功能，而新小区没开。那么切换完成后的一段时间里，BSC仍采用subset形式的数据，持续的时间由参数DTXFUL决定。如果测量报告在收集的过程中有丢失，被丢失的部分会在重新收到测量报告的时候，给予恢复。恢复的规则如下：对于信号电平测量报告的丢失，丢失的测量值由丢失前后两个测量值中小的一个给予恢复。对于话音质量测量报告的丢失，丢失的测量值由丢失前后两个测量值中大的一个给予恢复。滤波处理过程

41、当采集的测量数据填满了滤波器，便进入滤波的过程。前面提到爱立信系统的MS功率控制有两种模式，两种模式采用的滤波器长度和理想接收电平值是分别由不同的参数给出。具体如下表所示：模式初始化一般模式理想接收电平INIDESSSDES滤波器长度INILENSSLEN由于采用了MS的功率控制后，BTS接收到的信号电平会与没有采用之前存在差异，而上行链路的小区半径是由MS满功率发射(MSTXPWR)的模型下决定的，因此采用功率控制后，必须对接收的电平值，进行补偿。其中SS_COMP: 表示经过补偿后的接收电平 : 实际接收电平MSTXPWR: MS的最大发射功率PWRused: 采用功控后MS的发射功率MS

42、PWRMAX: 针对MS的类型有不同的取值，详细见下表：MS TYPEGSM 800GSM 900GSM 1800GSM 1900Phase 1, Class 1-13 dBm10 dBm10 dBmPhase 1, Class 2-13 dBm4 dBm4 dBmPhase 2, All classes5 dBm5 dBm0 dBm0 dBm 在对Quality(话音质量)的测量报告进行滤波后（straight average filter，filter length=QLEN），Quality同样按照场强的补偿方式进行补偿，依照以下公式执行：RXQUAL_dB： 表示实际接收到的信号其他参

43、数和场强补偿参数一样。Rxqual与C/I的对应关系，如下表所示：C/IdBQuality(Rxqual)QDESULdtqu3200281102422020330164401255086604770测量数据过滤接收电平和接收质量测量报告过滤过程是采用非线性阶滤波器进行的。对上行的功率控制进行校正，也就是如果不采用功控的MS应该接收到的电平值用SSFIFTERED表示，它定义为：注：在这里a和b（b=1-a）代表滤波器的系数。SS_COMP为上行功控后跳频校正后的接收电平值，请参考上一节。a是由给定的滤波器长度定义的（参考附录一），每一滤波器长度值L对应一个特定的a值。L值的定义如下：If t

44、hen else 在这里，L值对应于SACCH周期。当长度超过30个SACCH周期的时候，长度设为30.为了在指配TCH或切换之后立刻计算和发出功控制单，滤波器的初始值SSFELTERED（k-1）=SSDESUL,这使滤波器有了第一个有效的测量报告。同样，质量滤波器也是采用了电平滤波器一样的方式。质量滤波值如下：在这里，QFILTERED是下行功控的校正值，即没有实行功控时，MS应该接收到的C/I（以dB表示）。Q_COMP是根据以下方法校正的。相应地，a和b（b=1-a）代表滤波器的系数，也是由滤波器长度L定义的，L由下面的方法得出：If Then Else 为了在指配TCH或切换之后立刻

45、计算和发出功控制单，滤波器的初始值QFELTERED（k-1）=QDESDL_dB计算功率单（Power Order）计算功率单有三个步骤：计算出两个基本的功率单运用特定的限制条件在输入到BTS前，输出数据最后转换成功率单位，即PLUSED，基本的调整功率单由下表的式子得出：其中，i和 &bgr;定义如下： 由上面几个式子可以看到，1和1是由路径损耗和质量的校正值LCOMPDL和QCOMPDL决定的，而2和2是固定的。第二套参数i=2时是固定不变的，而i=1时的LCOMPUL和QCOMPUL可以人为进行调整控制。在分别计算出pu1和pu2后进行比较得出最大值进一步计算，对结算结果需要向下取整的

46、偶数：最后按照以下限定决定最后的输出功率PWR_OIf Then Else 之所以要采用两个基本功率单是为了功率快速调整到接近噪声电平而不会破坏质量，而采用最大值则可以使调整量最小，减少质量突然变差的可能性。通常2和2是不起限制作用的，只有在接近噪声电平的时候才起限制作用。应用限制条件如果计算出来的功控调整的幅度超出动态功率控制所能及的范围，就必须对功控的幅度加以限制。功率调整步长的限制MS在一个SACCH周期内，功率调整的幅度最大只能是16dB，如果计算出的功控调整幅度大于该数值，就只能以16dB作调整。MS发射功率的限制MS的最大和最小发射功率把功控的调整限制在一个范围内，如果计算出的功控

47、调整幅度超出MS所能及的范围，那么MS只能以最大或最小功率发射。在计算出功率控制单并加上限制条件后，功控等级PL会被发往MS，MS便调整到相应的发射功率上。两次功率控制之间的时间间隔是由参数REGINT决定的，其单位是SACCH周期。在每个SACCH内，BSC都会算出一个功控等级，但在一次功率等级PL发出之后，BSC要等待REGINT个SACCH周期才会再次发送，而且如果后一次算出的功控等级与前一次相同的话，PL不会被发送，直到出现不同的数值为止，同时还要等到REGINT个SACCH周期结束才会发送到MS。影响功控等级的其它因素功控余量（Power margin）对以下的一些情况，系统往往提高

48、MS的发射功率，以达到提高网络性能的目的。具体的功率提高量取决于参数PMARG的取值。分配TCH的时候分配失败或切换失败时小区内切换和Subcell改变时HOPB（Handover power boost切换功率突发脉冲）当信号快速衰落时，BSC和MS失去联系。此时BSC/BTS会以最大的发射功率(BSPWRT)发送一个切换命令给MS，当MS接收到该命令时，会以满功率发射并作出回应。当HO Boost触发时，动态功率控制进程会被暂时停止，直至MS接收到切换命令，并作出回应，功控进程才会恢复正常。Handover Power Boost是通过设置状态变量HPBSTATE=ON实现的，当HPBST

49、ATE=OFF时，表示不启动该项功能。参数设置建议在爱立信系统中，MS功率控制涉及到的主要参数有：SSDES: 在功控区域内，BTS端接收的理想电平LCOMPUL: 路径损耗补偿因子LCOMPUL: 话音质量补偿因子SSLEN: 正常功控模式下，信号强度滤波器长度INILEN: 初始化模式下，信号强度滤波器长度QLEN: 话音质量滤波器长度QDESUL: BTS接收端理想的话音质量，单位是dtquINIDES: 初始化模式下，BTS端理想的接收电平REGINT: 两次功率控制之间最短间隔，以SACCH周期为单位理想接收电平(SSDES)参数设置由功控的等式可知，SSDES的取值直接影响到功率调

50、整幅度的大小。SSDES的取值范围是-110-47dBm，若SSDES的值设置太小，虽然能得到较大的功率调整值，但与此同时在小区里功率控制起作用的范围会变得很大，即使BTS的接收电平已经很弱，功率控制仍起作用，这对于已经恶化的上行信号显然是不利的；相反，若SSDES的值设置太大，功率控制起作用的范围就局限在离BTS很近的地方，而且功率调整的幅度也很小，这与不采用MS功率控制区别不大。对于SSDES的设置，在-85-98dBm比较合适。电平滤波器长度(SSLEN)参数设置SSLEN是正常状态下信号电平滤波器的长度。对SSLEN的取值不能太大，否则上行信号电平的波动就显露不出来，造成功率控制的迟钝

51、，SSLEN的合适取值建议为35（SACCH周期）；与信号电平滤波器长度类似，话音质量滤波器长度QLEN的取值大小，影响到功率控制对话音质量变化的反应灵敏度。QLEN合适的取值为35。理想话音质量(QDESUL)和话音质量滤波器长度(QLEN)参数设置在功率控制的正常状态下，功率调整的幅度由接收电平和话音质量共同决定。在MS功率调整的过程中，当BTS接收信号的话音质量变差时，总希望MS加大发射功率以保证上行信号有好的C/I比值，参数QDESUL决定话音质量下降到什么程度时开始减少功率控制的幅度，也就是加大MS的发射功率。对QDESUL的取值不能太大，否则就有可能出现即使话音质量恶化，MS仍然以

52、低功率发射的情况，这就不能保证上行信号有良好的C/I值；相反，如果QDESUL的取值太小，话音质量稍微变差，MS的发射功率就会增大，造成功率控制的效果不明显。较合适的QDESUL的取值为20。补偿因子（LCOMPUL,QCOMPUL）参数设置LCOMPUL和QCOMPUL分别表示路径损耗补偿权重和话音质量补偿权重，除以100后就分别等于功率控制等式中的1和1。这两个参数与SSDES、QDESUL共同决定着功率调整的幅度，在相同的接收电平和话音质量的情况下，越大的LCOMPUL取值会有越大的功率调整幅度，相反，QCOMPUL的取值越大，表示话音质量变化对功率控制的影响越大，功率调整的幅度也相应变

53、小。在实际的参数调整过程中，SSDES和LCOMPUL，QDESUL和QCOMPUL是配合使用的，譬如减小SSDES的取值同时，为了对路径损耗作补偿就应该相应地减小LCOMPUL。在SSDES、QDESUL取值为-95dBm、30的情况下，LCOMPUL、QCOMPUL比较合适的取值为15和75。以上MS功率控制参数的建议取值，是对网络普遍而言的，具体取值需视不同的覆盖环境、网络规模、频率复用情况而定。通常的做法是，在默认的参数取值基础上，对功控参数按类分组进行修改，同时结合统计数据（MRR统计数据和话务统计数据）对修改前后的网络性能作比较，找出适合该区域的网络甚至具体到BSC的最佳参数取值。

54、参数的取值范围和默认值Parameter nameDefault valueRecommended valueValue rangeUnitSSDESUL (1)-92-92-110 to -47dBmQDESUL30300 to 76dtquSSDESULAFR (1)-92-92-110 to -47dBmQDESULAFR40400 to 76dtquSSDESULAHR (1)-92-92-110 to -47dBmQDESULAHR30300 to 76dtquLCOMPUL660 to 100%QCOMPUL75750 to 100%SSLENUL333 to 15SACCH pe

55、riodsQLENUL331 to 20SACCH periodsREGINTUL111 to 30SACCH periodsDTXFUL550 to 40SACCH periodsMSTXPWR (2)13 to 43 (odd values only)dBm(GSM 800 and GSM 900)4 to 30 (even values only)(GSM 1800 and GSM 1900)UPDWNRATIO200300100 to 700%功率控制参数调整的实验本实验数据取自武汉ERCISSON GSM900/1800M系统功率控制参数调整的实验报告功率控制的功能概述和DTX、跳频

56、特性一样，功率控制是为了减少系统的干扰，从而提高C/I值和改善用户的话音质量。由于基站附近的移动台一般有足够好的C/I值，控制功率的主要方法是减少位于基站附近的移动台的输出功率，包括上行MS的输出功率和下行BTS的输出功率，这样就可以降低对其他信号的干扰程度，同时业减少了移动台的电池损耗和接收饱和度。功率控制能同时应用于两个链路：下行功率控制和上行功率控制，二者的工作机制基本相似，其区别在于由于下行功率控制中BCCH频率不使用DTX，下行的BCCH频率的功率始终是以满功率发射的。爱立信在武汉已经对天线配置和频率进行了大量的调整，同时也对功率控制的参数进行了合理的设置，现在由于天气变暖会造成用户

57、行为的变化，夏天和冬天用户打电话的行为会不同，在夏天更多的用户会在户外打电话，这样对场强的要求会降低，因此，爱立信对目前武汉移动网络的功率控制参数重新进行了调整，以改善网络的质量。使用功率控制和不使用功率控制的比较下图 2.2.1 显示了BSC21,BSC22,BSC81,BSC82在使用功率控制和不使用功率控制时上行信号强度的变化情况，其中横坐标代表上行信号强度，纵座标代表上行信号强度的累积百分比。使用功率控制后，上行信号强度在50%累加点的信号强度为83DBM，而不使用功率控制为77DBM，降低了6DBM，同时平均的信号强度在使用功率控制后业从-77.05dbm下降为82.16DBM， s

58、tandard deviation 从 13.02dB减少到 9.56dB，这表示在使用功率控制后靠近基站附近移动台的发射功率降低了。Figure 1.1 使用功率控制和不使用功率控制的上行场强分布图关闭功率控制开启功率控制50% Percentile-77dBm-83dBmMean-77.05dBm-82.16dBmStandard Deviation13.02dB9.56dBTable 1.1目前的参数设置不同的环境、不同的频率规划，使得网络的频率复用程度以及话务负荷不同，同时也需要不同的功率控制方式，对于高的频率复用和话务负荷的网络来说，就需要采用力度大的功率控制方式来提高频率的复用率和

59、系统容量。 目前武汉网络的GSM900的宏蜂窝小区使用的BCCH频点是1、3和76-94共21个BCCH频点。TCH频点为：5-40、42-44，56-74共68个TCH频点。表2.1列出了武汉网络的频率安排和不同BSC的频率复用情况、话务情况。 爱立信选择了BSC21, BSC22, BSC81 and BSC82进行参数调整，BSC21 and BSC22的TCH复用度分别为 20.66和 15.69, 频率复用度并不高，而相反的，BSC81和BSC82的频率复用度为14.62 和 13.70，频率复用度更高，而且他们的TCH每信道话务量达到了 0.23和 0.26。 从地利位置上看，BS

60、C81和 BSC 82位于市区中心，这些区域有着较高的频率复用度和话务负荷 。BSC小区BCCH载波数TCH载波数TCH频率复用度TCH每线话务BSC11757531316.290.26BSC1226126154532.570.20BSC21484815820.660.17BSC22818135115.690.23BSC31606026015.690.24BSC32545426813.700.30BSC41606024017.000.23BSC4222522544934.080.21BSC51969630621.330.20BSC5225025042939.630.13BSC615757313