1.4CDMA2000主要关键技术(一).ppt

1、1,教学目标,了解CDMA2000功率控制技术的作用、目标和意义 掌握前反向功率控制的工作机制 掌握前反向开环功率控制的相关参数设置含义,2,教学重点,前向功率控制的工作机制 反向功率控制的工作机制,3,教学难点,前向功率控制的相关参数的设置意义 反向功率控制的相关参数的设置意义,4,一、CDMA功率控制概述 二、CDMA功率控制分类 三、反向功率控制 四、前向功率控制,5,CDMA功率控制概述,多移动台，多信道造成同频、自干扰、远近效应等问题； 复杂地形及传播环境造成多径衰落，阴影效应等； 还有一直存在的有限频率资源与用户数的矛盾需要解决；,陆地移动通讯具有复杂的通讯环境,自干扰系统（基于用

2、户数量的干扰受限系统）影响通讯质量和系统容量； 其它许多特色性能如软容量和小区呼吸等；,功率控制技术是CDMA关键技术的核心,课程导入,6,CDMA功率控制概述,作用,克服远近效应、阴影效应 针对不同用户需求，提供合适的发射功率 提高系统的容量 手机省电,目标,在维持通话质量的前提下，降低发射功率，缓解自干扰,意义,控制保证通话质量 提高系统容量 环保通过降低移动台发射功率,7,CDMA功率控制分类,CDMA的功率控制,前向功率控制 定义：受控对象是基站的发射功率，移动台起辅助作用 分类： 95功率控制 1x功率控制,反向功率控制 定义：受控对象是移动台的发射功率，基站起辅助作用 分类： 开环

3、功率控制 闭环功率控制 外环功率控制,8,反向功率控制,反向开环功率控制 反向闭环功率控制,反向开环功率控制,手机初始发射功率(dbm) = 手机接收功率(dbm) 偏移功率 标称发射功率偏置（NOM_PWR） 接入的初始功率偏置（INIT_PWR）+ 干扰校正因子,反向开环 功率控制,10,“无线参数小区载频接入参数”中可以进行如下参数设置：,接入的初始功率偏置（init_pwr） 单位：dB 范围：1615 缺省置：0,设置思路： 1）设置过高有利于捕获接入信道，但增加了反向干扰； 2）设置过低，使接入信道捕获困难,反向闭环功率控制相关参数说明,11,标称发射功率偏置（nom_pwr）设置

4、方式： 无线参数小区载频载频参数 缺省置：0 建议修改值：可根据情况修改。调整大些。,反向闭环功率控制相关参数说明,反向闭环功率控制,每秒发射800次（即每1.25ms更新一次） 每条指令要求移动台增加或减少发射功率一个步进值。,控制机制：基站检测来自手机的信噪比Eb/Nt，与门限值Eb/N0比较，产生对移动台的功率控制比特，0表示提升功率，1表示降低功率。,目的：弥补开环功控中没有消除的、与前向链路相独立的损耗，实现精确功控。,反向闭环 功率控制,Eb/Nt Measurement,Eb/No门限值,or,13,反向闭环功率控制,14,BTS上的比较门限设置方式： BSC设置反向功控参数,设

5、置思路： 1）Eb/No的初始门限值如果设置太高将导致基站在捕获移动台时会要求移动台升高功率，增加了基站的捕获概率，但是相对会带来更大的反向干扰； 2）Eb/No的最大门限值如果太小将导致移动台在特定的无线情况下发射功率不足，从而增加了反向错帧发生的可能性，严重时甚至造成掉话。 3）Eb/No的最小门限值如果太大，将会导致在很好的无线环境下，移动台也以较大的发射功率来发送，带来了更大的反向干扰,反向闭环功率控制相关参数说明,反向外环功率控制,帧质量,BSC,反向外环 功率控制,反向闭环 功率控制,Eb/Nt Measurement,Eb/No门限值,or,将直接影响话音质量的误帧率与反向闭环功

6、控中的信噪比结合起来，通过帧质量的变化实时调整门限Eb/N0 实现位置在SDU板上 反向外环调整速度：20ms，即以50帧/秒的速率抽样 由于设备商不推荐修改外环功率控制算法参数，此部分内容自学,16,前向功率控制,前向功率控制概述 开销信道功率设定 前向过载保护 95系统前向功率控制 1x系统前向功率控制,17,前向功率控制概述,前向业务信道,or,前向功控主要是通过移动台反馈一些信息来帮助控制该扇区针对该移动台而分配的前向业务信道的功率。以此来降低该扇区的前向发送总功率，避免由于前向功率不足而引发的新用户无法接入，或者无法切换到本扇区的情况出现。 前向功率控制包括：95功率控制和1x功率控

7、制 前向开销信道（包括导频、同步、寻呼）不进行功率控制；,前向功率控制,18,开销信道功率设定,导频信道功率：PilotChannelGain 同步信道增益：SyncChannelGain 寻呼信道增益：PageChannelGain 寻呼信道速率：PageChannelRate 0：9600bps 1：4800bps 小区设计功率：CellPwr,几个相关的参数： BSC设置小区载频前向过载参数,19,开销信道功率设定,小区设计功率：小区设计功率是指功率放大器给某载扇所分配的一 个可用总功率，每一条信道的发射功率都是以小区设计功率为基准来进行计算的。 该参数通常在运营商建设初期就已经协商通过

8、，通常不建议修改。 导频信道功率：是指每个载扇之内导频信道的发送功率占小区设计功率的比例（dB） 导频信道功率 = 小区设计功率10 E （导频信道增益-255）/40） 同步信道功率：是指每个载扇之内同步信道的发送功率占小区设计功率的比例（dB），计算方法同导频。 寻呼信道功率：是指每个载扇之内寻呼信道的发送功率占小区设计功率的比例（dB），计算方法同导频。,20,开销信道功率设定,所有前向信道的功率以导频信道功率来标定； 通常设置开销信道占总功率的百分比为 Pilot：1520%（-7.5dB:17.78%） Sync：12%（-17.5dB:1.778%） Paging：1015%（-9

9、dB:12.58%） 为了让三条开销信道覆盖距离一致，应保证各开销信道功率按如下比例设定： 导频信道占小区设计功率：XdB 同步信道占小区设计功率：（X-10）dB 9.6kbps寻呼信道占小区设计功率：（X-1.5）dB 4.8kbps寻呼信道占小区设计功率：（X-4.5）dB,21,前向过载保护,Pilot,Paging,Sync,时间,Total traffic,IS95/1x前向链路功率示意图,随着前向信道的不断建立，会导致前向发射总功率不断上升。 当前向总功率超过额定功率时就会导致功率放大器过功率工作，为了保护硬件设备，因此中兴定义了多种方式保护设备不处于过功率状态。,95系统前向功

10、率控制,BSC,FER,Adjust Fwd. Power,前向链路功率控制,基站缓慢地降低到每个移动台的功率 随着FER(在移动台测定)的增加，移动台要求增加前向业务信道的功率,发送功率测量报告消息PMRM 。 BSC通过PMRM消息内汇报的当前前向误帧率FFER来调整该扇区对该移动台分配的前向业务信道的功率。,23,95系统前向功率控制,由于IS95现在已经退出市场，这部分细节内容省略,控制速度慢，周期为20ms至2s 有集中（在BSC）和分布（在BTS）两种控制方式 RC1：通过PMRM消息上报各业务信道的功率测量报告；分门限报告方式和周期报告方式 RC2：移动台将前向链路帧的好坏用EI

11、B来表示，并将该值通过反向链路送给基站。,24,1x系统前向功率控制,1x系统前向功率控制概述 1x系统前向内环功率控制 1x系统前向外环功率控制 1X前向功率控制相关参数 1X前向功率控制参数案例,25,1x系统前向功率控制概述,兼容IS95系统功率控制，增加了快速前向功率控制（包括内环和外环两部分）； 增加了对其他码分信道的功率控制； 引入了SCH功率控制的问题； 在RC3RC5前向链路的软切换过程中，参与软切换各基站之间的前向发射功率同步机制； 整个过程不需要BSC参与； 类同于反向闭环功率控制；,Eb/No,前向链路功率控制,or,26,1x系统前向功率控制概述,27,1x系统前向内环

12、功率控制,在对RC3RC5条件下的前向功控过程中，移动台的操作简述如下： 每PCG（1.25ms）测量一次所监视的F-FCH、F-SCH上接收到的Eb/Nt ；（快速功控） 比较该测量得到的Eb/Nt 值与前向外环功控算法得到的（Eb/N0）标定值，作出功控决定； 通过反向导频信道的反向功控子信道上向基站发送功控比特； 基站的操作如下： 获得功控比特 根据相应的功控步长以及信道功率的上下限，CSM6700芯片内部自动实现各PCG的前向发射功率调整,28,1x系统前向外环功率控制,外环控制完全由移动台单独完成。基站只须在指配F-FCH或者F-SCH时，将外环算法的相关参数在寻呼信道的扩展信道指配

13、消息或扩展补充信道指配消息中发给移动台。 移动台正在监视前向基本信道F-FCH，移动台对每个20ms帧进行解码后，进行好坏帧的判断，通过调整 (Eb/N0) 来达到前向基本信道上相应数据速率条件下的标定误帧率FPC_FCH_FER。 IS-2000中没有具体定义上下调整的步长来控制移动台调整标定值的速度，在调整该标定值的算法方面各个终端厂家的做法会不尽相同；,29,1X前向功率控制原理图,30,1x系统前向外环功率控制相关参数,前向功率控制模式：FPCMode 0：800HZ用以FFCH功率控制 1：400HZ用以FFCH，400HZ用以FSCH 2： 200HZ用以FFCH，600HZ用以F

14、SCH （PTT）前向控制上升步长1/2/3：（PTT） PWR_STEPSIZE_UP1/2/3 （ PTT）前向控制下降步长1/2/3：（PTT） PWR_STEPSIZE_Down1/2/3 补充业务信道前功控上升/下降步长123： SCH_PWR_STEPSIZE_UP/DOWN_1/2/3,几个相关的参数： BTS1X前向功控参数,注意：外环功控参数系统不会也没有必要下发给移动台！,这些参数用来决定当基站收到功率控制bit之后，针对不同业务不同方软切换而做的功率调整步长参数。其余参数类似，未一一列出。,31,1x系统前向内环功率控制相关参数,语音业务前向基本信道外环FER：FPCTa

15、tgetFERFSHVoice 数据业务前向基本信道外环FER：FPCTatgetFERFSHData 语音业务前向基本信道初始/最大/ 最小门限值 数据业务前向基本信道初始/最大/最小门限值 前向补充业务信道外环FER/最大门限值/最小门限值/ 初始门限值,几个相关的参数： 小区载频功控消息参数,这些参数用来决定移动台侧的前向功控比特的判决，设置思路请参考反向闭环功率控制Eb/No的设置。,32,1x系统前向内环功率控制相关参数的下发,33,1x系统各信道前向功率控制相关参数,语音/数据/PTT业务RC3RC4RC5前向基本信道初始发射功率 语音/数据/PTT业务前向基本信道标称功率1/2/

16、3 语音/数据/PTT业务前向基本信道功率变化范围1/2/3 数据/PTT业务2X/4x/8x/16x/32x前向补充业务信道标称功率1/2/3 数据/PTT业务2X/4x/8x/16x/32x前向补充业务信道功率变化范围1/2/3,几个相关的参数： BTS1X前向功控参数,这些参数用来决定基站对不同情况下每一条业务信道的功率限制，有初始功率，有最大功率，有最小功率等。,34,1x系统各信道前向功率控制相关参数说明,上限 nominal_pwr + delta_pwr/2 下限 nominal_pwr delta_pwr/2,业务信道功率上下限计算方法如下：,某业务信道功率=小区设计功率（10

17、 E （业务信道增益-255）/40） X2）mw,所有有关业务信道的增益值的功率算法如下：,35,1x系统各信道前向功率控制相关参数说明,举例：语音业务RC3RC4RC5前向基本信道初始发射功率为179，语音业务标称功率2为175，语音业务功率变化范围2为40，如下图所示。 那么：语音业务的初始发射功率为179，在两方软切换时，每一条前向基本业务信道的功率最大值为175+40/2=195 每一条前向基本业务信道的功率最小值为175-40/2=155 即：在语音业务中，每一条业务信道的初始发射功率为：小区设计功率*（10E（179-255）/40）*2）；在两方软切换中，每一条前向基本信道的最

18、大发射功率为：小区设计功率*（10E（195-255）/40）*2）；最小发射功率为：小区设计功率*（10E（155-255）/40）*2）；,36,1X前向功率控制参数案例,海口业务区升级V45.3.20版本后掉话率升高了0.1个百分点，话务掉话比降低了几十分钟。,由于升级后硬件无告警，传输无变动，邻区配置也没有改变，且掉话率升高表现为全局性，并非某几个单站的因素，由此怀疑是后台参数变动导致,37,1X前向功率控制参数案例,对比升级前后的参数发现,升级后的值,升级前的值,参数名,DELTA_PWR2 功率变化范围,NOMINAL_PWR2 标称功率,DELTA_PWR3 功率变化范围,NOMINAL_PWR3 标称功率,191,32,191,24,175,40,171,32,38,1X前向功率控制参数案例,参数修改前： 2条腿的软切换FCH上下限：175，207 占小区设计功率的比例为2%，12.6% 3条腿及以上的软切换FCH上下限：179，203 占小区设计功率的比例为2.5%，10% 参数修改后： 2条腿