功率控制要點(diǎn)

1、Cdma關(guān)鍵技術(shù)之功率控制關(guān)鍵技術(shù)之功率控制CDMA事業(yè)部用服部事業(yè)部用服部胡胡 劍劍二零零四年二月二零零四年二月功率控制的目的功率控制的目的從前向來說，是為保證離基站近的從前向來說，是為保證離基站近的手機(jī)和離基站遠(yuǎn)的手機(jī)都能接收手機(jī)和離基站遠(yuǎn)的手機(jī)都能接收到足夠強(qiáng)的信號到足夠強(qiáng)的信號從反向來說，因為從反向來說，因為CDMA是自干擾是自干擾系統(tǒng)，只有每個手機(jī)都盡量降低系統(tǒng)，只有每個手機(jī)都盡量降低自己的發(fā)射功率，才能把對其它自己的發(fā)射功率，才能把對其它手機(jī)的干擾減小到最低手機(jī)的干擾減小到最低功率控制的分類功率控制的分類 從控制對象來分功率控制有前向和反向兩種從控制對象來分功率控制有前向和反向兩種

2、 前向功控控制基站的功率前向功控控制基站的功率 反向功控控制手機(jī)的功率反向功控控制手機(jī)的功率 前向功控又分為閉環(huán)和外環(huán)兩種前向功控又分為閉環(huán)和外環(huán)兩種 反向功控分為開環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)三種反向功控分為開環(huán)、閉環(huán)和外環(huán)三種前向功控前向功控(RC1、RC2和和RC3的前向功控方法不同的前向功控方法不同RC1采用導(dǎo)頻測量報告通知基站調(diào)整功率采用導(dǎo)頻測量報告通知基站調(diào)整功率RC2在業(yè)務(wù)幀中加入在業(yè)務(wù)幀中加入EIB通知基站調(diào)整功率通知基站調(diào)整功率RC3則在反向功率控制子信道中發(fā)送功控比特則在反向功率控制子信道中發(fā)送功控比特前向功控前向功控RC1前向閉環(huán)功控的算法：前向閉環(huán)功控的算法： 算法的核心思想可以用如

3、下兩條規(guī)則來描述：算法的核心思想可以用如下兩條規(guī)則來描述： 規(guī)則一：如果接收到導(dǎo)頻測量報告，則迅速增加發(fā)規(guī)則一：如果接收到導(dǎo)頻測量報告，則迅速增加發(fā)射功率射功率 規(guī)則二：如果沒有接收到導(dǎo)頻測量報告，則緩慢減規(guī)則二：如果沒有接收到導(dǎo)頻測量報告，則緩慢減小發(fā)射功率小發(fā)射功率前向功控前向功控RC1前向閉環(huán)采用變步長，根據(jù)估計誤幀率與誤幀率門限比前向閉環(huán)采用變步長，根據(jù)估計誤幀率與誤幀率門限比較的結(jié)果，決定采用大上升步長還是小上升步長進(jìn)行功控較的結(jié)果，決定采用大上升步長還是小上升步長進(jìn)行功控前向功控前向功控RC1前向閉環(huán)涉及到的參數(shù)如下：前向閉環(huán)涉及到的參數(shù)如下：參數(shù)詳細(xì)說明見文檔參數(shù)詳細(xì)說明見文檔估

4、計誤幀率FER_EST=1000*ERRORS_DETECTED/PWR_MEAS_FRAMES前向功控前向功控(RC1前向閉環(huán)功控的導(dǎo)頻測量報告在反向前向閉環(huán)功控的導(dǎo)頻測量報告在反向業(yè)務(wù)信道中發(fā)射業(yè)務(wù)信道中發(fā)射前向功控前向功控(RC1何時以及怎樣發(fā)送導(dǎo)頻測量報告的過程在手何時以及怎樣發(fā)送導(dǎo)頻測量報告的過程在手機(jī)側(cè)進(jìn)行，這里不進(jìn)行討論機(jī)側(cè)進(jìn)行，這里不進(jìn)行討論前向功控前向功控(RC2前向閉環(huán)功控算法前向閉環(huán)功控算法規(guī)則一：如果接收的規(guī)則一：如果接收的EIB等于等于1，則增加發(fā)射功率，則增加發(fā)射功率 規(guī)則二：如果接收的規(guī)則二：如果接收的EIB等于等于0，則減小發(fā)射功率，則減小發(fā)射功率 由于由于RC

5、2功率控制的調(diào)整范圍較大，上升步功率控制的調(diào)整范圍較大，上升步長取如下函數(shù)：長取如下函數(shù)：前向功控前向功控(RC2前向閉環(huán)功控算法大致思路：前向閉環(huán)功控算法大致思路：A. 連續(xù)接收好幀的開始階段，采用大步長方式下降前向增益（連續(xù)接收好幀的開始階段，采用大步長方式下降前向增益（Big_Down_Delta2）；）；B. 在連續(xù)好幀個數(shù)達(dá)到在連續(xù)好幀個數(shù)達(dá)到For_Control_Delay2 后，增益的下降應(yīng)該相應(yīng)放緩；后，增益的下降應(yīng)該相應(yīng)放緩；C. 在收到連續(xù)好幀的條件下，對前向信道進(jìn)行一次較大幅度的增益調(diào)整（減?。@時在收到連續(xù)好幀的條件下，對前向信道進(jìn)行一次較大幅度的增益調(diào)整（減?。?，

6、這時一般條件下連續(xù)好幀數(shù)已經(jīng)超過一般條件下連續(xù)好幀數(shù)已經(jīng)超過For_Control_Delay2 ， 所以其增益的減小只是所以其增益的減小只是 QuickDownToSmallDown_Ratio2 * iSmallDownDelta；D. 收到刪除幀收到刪除幀EIB 時，首先判斷是否達(dá)到延遲處理時間時，首先判斷是否達(dá)到延遲處理時間For_Control_Delay20，若沒有，若沒有達(dá)到則繼續(xù)進(jìn)行幀計數(shù)，不進(jìn)行功控；和收到好幀不同的是，連續(xù)好幀數(shù)達(dá)到達(dá)到則繼續(xù)進(jìn)行幀計數(shù)，不進(jìn)行功控；和收到好幀不同的是，連續(xù)好幀數(shù)達(dá)到For_Control_Delay2后就不再重新計數(shù)，但若連續(xù)收到后就不再重

7、新計數(shù)，但若連續(xù)收到EIB 須重復(fù)進(jìn)行須重復(fù)進(jìn)行For_Control_Delay2 計數(shù)；計數(shù)；E. 收到收到EIB 幀達(dá)到幀達(dá)到For_Control_Delay2 延遲，延遲， 且增益比率且增益比率iTrafficGainRatio = （3 PTXUpper2/4 + PTXLower2/4 ） 1000 時（此時信道增益已經(jīng)較高），采用小增益時（此時信道增益已經(jīng)較高），采用小增益步長步長Smallup_Delta2F. 收到收到EIB 幀達(dá)到幀達(dá)到For_Control_Delay2 延遲，延遲， 且增益比率且增益比率iTrafficGainRatio = （3 PTXLower2/

8、4 + PTXUpper2/4 ） 1000 時（此時信道增益較低），采用大增益步長時（此時信道增益較低），采用大增益步長 Big_up_Delta2G. 收到收到EIB 幀達(dá)到幀達(dá)到For_Control_Delay2 延遲，延遲， 且當(dāng)前增益比率在且當(dāng)前增益比率在E、F 兩條件之間（此時兩條件之間（此時信道增益處于中間水平），采用一般增長步長信道增益處于中間水平），采用一般增長步長Normalup_Delta2最后，根據(jù)以上的算法結(jié)果進(jìn)行增益比率的校正。最后，根據(jù)以上的算法結(jié)果進(jìn)行增益比率的校正。前向功控前向功控(RC2閉環(huán)功控中使用到如下參數(shù)：閉環(huán)功控中使用到如下參數(shù)：(PTXUpper

9、2：RC2前向功率控制上限前向功率控制上限(PTXLower2：RC2前向功率控制下限前向功率控制下限(PTXStart2：RC2前向功率初始值前向功率初始值(Big_Up_Delta2：RC2前向功率控制的大上升步長前向功率控制的大上升步長(Big_Down_Delta2：RC2前向功率控制的下降步長前向功率控制的下降步長(Normalup_Delta2:RC2前向功率控制的普通上升步長前向功率控制的普通上升步長(Smallup_Delta2:RC2前向功率控制的小上升步長前向功率控制的小上升步長(UpToSmall_Down_Ratio2：用來控制前向功率調(diào)整步長的：用來控制前向功率調(diào)整步

10、長的FER下限下限(QuickDown_Frames_Count2：快速下降功率計數(shù)器門限，收到幀數(shù)達(dá)到該：快速下降功率計數(shù)器門限，收到幀數(shù)達(dá)到該門限時門限時MS上報上報PMRM消息消息(QuickDownToSmallDown_Ratio2：用來控制前向功率調(diào)整步長的：用來控制前向功率調(diào)整步長的FER上限上限(For_Control_Delay2：前向功率控制延時，上報：前向功率控制延時，上報PMRM消息后的消息后的 For_Control_Delay4幀內(nèi)不開始記數(shù)幀內(nèi)不開始記數(shù)前向功控前向功控(RC2閉環(huán)功控時閉環(huán)功控時EIB在每個反向業(yè)務(wù)幀中發(fā)射，使在每個反向業(yè)務(wù)幀中發(fā)射，使得功控可以

11、快速的進(jìn)行得功控可以快速的進(jìn)行前向功控前向功控(RC2填寫業(yè)務(wù)幀中填寫業(yè)務(wù)幀中EIB的過程在手機(jī)側(cè)進(jìn)行，這里的過程在手機(jī)側(cè)進(jìn)行，這里不進(jìn)行討論不進(jìn)行討論前向功控前向功控(手機(jī)把前向業(yè)務(wù)信道接收信號的手機(jī)把前向業(yè)務(wù)信道接收信號的Eb/Nt與相與相應(yīng)的外環(huán)功率控制設(shè)置值相比較來判定在應(yīng)的外環(huán)功率控制設(shè)置值相比較來判定在反向功率控制子信道上發(fā)送給基站的功率反向功率控制子信道上發(fā)送給基站的功率控制比特的值控制比特的值外環(huán)功率控制通過設(shè)定的誤幀率和現(xiàn)在的外環(huán)功率控制通過設(shè)定的誤幀率和現(xiàn)在的誤幀率計算出目前的功率門限誤幀率計算出目前的功率門限閉環(huán)通過比較當(dāng)前前向功率和外環(huán)功率門閉環(huán)通過比較當(dāng)前前向功率和外

12、環(huán)功率門限的差值給基站發(fā)送上升或者下降比特限的差值給基站發(fā)送上升或者下降比特RC3功控：功控：前向功控前向功控(RC3閉環(huán)采用定步長，使用的參數(shù)包括：閉環(huán)采用定步長，使用的參數(shù)包括：NOMINAL_PWR：前向基本信道軟切換狀態(tài)（前向基本信道軟切換狀態(tài)（1條腿）時的標(biāo)條腿）時的標(biāo)稱功率稱功率 DELTA_PWR ：前向基本信道功率變化范圍前向基本信道功率變化范圍PWR_STEPSIZE_UP：前向閉環(huán)功率控制上升步長前向閉環(huán)功率控制上升步長 PWR_STEPSIZE_DOWN ：前向閉環(huán)功率控制下降步長前向閉環(huán)功率控制下降步長 FPC_SUBCHAN_GAIN：前向功率控制子信道增益前向功率控

13、制子信道增益 詳細(xì)說明見文檔詳細(xì)說明見文檔前向功控前向功控RC3的前向功控比特在反向功控子信道中發(fā)送，該信道和反向的前向功控比特在反向功控子信道中發(fā)送，該信道和反向?qū)ьl信道時分復(fù)用導(dǎo)頻信道時分復(fù)用(在反向?qū)ьl信道上每在反向?qū)ьl信道上每1.25ms（PCG）包含）包含1536 .N個個PN碼片，其中碼片，其中N擴(kuò)展速率（擴(kuò)展速率（Spreading Rate）數(shù)）數(shù)(擴(kuò)展速率為擴(kuò)展速率為1時，時，N = 1；擴(kuò)展速；擴(kuò)展速率為率為3時時N = 3)。 (移動臺必須在反向?qū)ьl信道每個移動臺必須在反向?qū)ьl信道每個PCG中的前中的前1152*N個個PN碼片發(fā)送碼片發(fā)送導(dǎo)頻信號，并在接下來的導(dǎo)頻信號，并

14、在接下來的384*N個個PN碼片發(fā)送反向功率控制子信碼片發(fā)送反向功率控制子信道。道。 (對于對于FPC_MODEs = 000,001或或010，在反向功率控制子信道，在反向功率控制子信道的每個的每個384*N個個PN碼片重復(fù)發(fā)送移動臺產(chǎn)生的前向功率控制比特。碼片重復(fù)發(fā)送移動臺產(chǎn)生的前向功率控制比特。 (對于對于FPC_MODEs = 011,100, 或或101，在反向功率控制子信道，在反向功率控制子信道的每個的每個384*N個個PN碼片重復(fù)發(fā)送移動臺產(chǎn)生的刪除指示比特碼片重復(fù)發(fā)送移動臺產(chǎn)生的刪除指示比特(EIB)或是或是3GPP2 C.S0002-A中的質(zhì)量指示比特中的質(zhì)量指示比特(QIB

15、)。 (對于對于FPC_MODEs = 110， 在反向主功率控制子信道的每個在反向主功率控制子信道的每個384*N個個PN碼片重復(fù)發(fā)送移動臺產(chǎn)生的前向功率控制比特，而在碼片重復(fù)發(fā)送移動臺產(chǎn)生的前向功率控制比特，而在反向輔助控制子信道的每個反向輔助控制子信道的每個384*N個個PN碼片重復(fù)發(fā)送移動臺產(chǎn)生碼片重復(fù)發(fā)送移動臺產(chǎn)生的刪除指示比特的刪除指示比特(EIB)。 前向功控前向功控(RC3前向外環(huán)功控在手機(jī)側(cè)進(jìn)行，基站通過功率控制消息向前向外環(huán)功控在手機(jī)側(cè)進(jìn)行，基站通過功率控制消息向手機(jī)發(fā)送前向外環(huán)參數(shù)，前向外環(huán)的參數(shù)如下：手機(jī)發(fā)送前向外環(huán)參數(shù)，前向外環(huán)的參數(shù)如下：參數(shù)名稱長度Bits標(biāo)稱值允

16、許取值范圍默認(rèn)值二進(jìn)制FPC_FCH_FER50%，5%1%00010FPC_FCH_MIN_SETPT82 dB，12 dB2dB00010000FPC_FCH_MAX_SETPT 83 dB，18 dB10dB01010000FPC_FCH_INIT_SETPT 83 dB，15 dB8dB01000000FPC_SCH_FER55%，10%5%01010FPC_SCH_MIN_SETPT80 dB，18 dB1dB00001000FPC_SCH_MAX_SETPT84 dB，20 dB9dB01001000FPC_SCH_INIT_SETPT 84 dB，16 dB7dB00111000

17、FPC_SETPT_THRESH_SCH8暫時不用暫時不用暫時不用前向功控前向功控(前向外環(huán)算法的特點(diǎn)如下：前向外環(huán)算法的特點(diǎn)如下：1.外環(huán)對前向基本信道和補(bǔ)充信道分別進(jìn)行測量，對兩者分別進(jìn)行功外環(huán)對前向基本信道和補(bǔ)充信道分別進(jìn)行測量，對兩者分別進(jìn)行功率控制率控制2.后臺通過功控模式來區(qū)分有補(bǔ)充信道和無補(bǔ)充信道時前向功控子信后臺通過功控模式來區(qū)分有補(bǔ)充信道和無補(bǔ)充信道時前向功控子信道中的比特模式道中的比特模式注：我們系統(tǒng)中經(jīng)常使用的兩個值為注：我們系統(tǒng)中經(jīng)常使用的兩個值為000和和001，即在有，即在有F-SCH時使用時使用400：400模式，而在無模式，而在無F-SCH時使用時使用800模式

18、，功控模式的模式，功控模式的含義在下頁介紹含義在下頁介紹前向功控前向功控(FPC_Mode的含義如下，我們的系統(tǒng)中使用的是的含義如下，我們的系統(tǒng)中使用的是000和和001兩種功控模式：兩種功控模式：反向功控反向功控反向功控分為開環(huán)和閉環(huán)，其中接入信道的開環(huán)計算公式和業(yè)反向功控分為開環(huán)和閉環(huán)，其中接入信道的開環(huán)計算公式和業(yè)務(wù)信道的開環(huán)計算公式不相同，業(yè)務(wù)信道的計算公式又根據(jù)務(wù)信道的開環(huán)計算公式不相同，業(yè)務(wù)信道的計算公式又根據(jù)RCRC不同，不同，RC1/RC2RC1/RC2計算公式相同，計算公式相同，RC3/RC4RC3/RC4計算公式相同計算公式相同反向功控反向功控接入信道狀態(tài)下反向開環(huán)的計算公

19、式（接入信道狀態(tài)下反向開環(huán)的計算公式（RC1/RC2/RC3相同）：相同）：Mean input power：平均輸入功率，指手機(jī)上次發(fā)射功率：平均輸入功率，指手機(jī)上次發(fā)射功率Offset power：開環(huán)控制的偏移量，不同信道和：開環(huán)控制的偏移量，不同信道和Band Class偏移量不同偏移量不同Interference correction：干擾糾正因子，：干擾糾正因子， 計算方法計算方法Interference correction = min(max(-7-Ec/Io,0),7)NOM_PWR：標(biāo)稱功率，用于補(bǔ)充前反向鏈路的差異：標(biāo)稱功率，用于補(bǔ)充前反向鏈路的差異INIT_PWR：初始

20、發(fā)射功率，用于確定接入初始功率：初始發(fā)射功率，用于確定接入初始功率PWR_LVL：接入試探遞增功率的步長：接入試探遞增功率的步長PWR_STEP：接入試探數(shù)：接入試探數(shù)反向功控反向功控接入信道進(jìn)入反向業(yè)務(wù)信道接入信道進(jìn)入反向業(yè)務(wù)信道RC1/RC2狀態(tài)下開環(huán)初始功率的計算公式：狀態(tài)下開環(huán)初始功率的計算公式：Mean input power：同前：同前Offset power：同前：同前Interference correction：同前：同前ACC_CORRECTIONS：進(jìn)入業(yè)務(wù)信道前功率調(diào)整的累加值，我們的系統(tǒng)中：進(jìn)入業(yè)務(wù)信道前功率調(diào)整的累加值，我們的系統(tǒng)中計算公式為計算公式為NOM_PWR

21、s-16*NOM_PWR_EXTs+INIT_PWRs+PWR_LVL*PWR_STEPs； RLGAIN_ADJ：業(yè)務(wù)信道相對于接入信道發(fā)射功率的調(diào)整值：業(yè)務(wù)信道相對于接入信道發(fā)射功率的調(diào)整值反向功控反向功控反向業(yè)務(wù)信道反向業(yè)務(wù)信道RC1/RC2狀態(tài)下開環(huán)收到功控比特后的計算公式：狀態(tài)下開環(huán)收到功控比特后的計算公式：The sum of all closed loop power control corrections：閉環(huán)對功率的調(diào)整值：閉環(huán)對功率的調(diào)整值NUM_RSCCH：反向補(bǔ)充信道的數(shù)目：反向補(bǔ)充信道的數(shù)目注：收到第一個功控比特后，移動臺將不再更新干擾校正因子注：收到第一個功控比特后

22、，移動臺將不再更新干擾校正因子interference correction反向功控反向功控反向業(yè)務(wù)信道反向業(yè)務(wù)信道RC3狀態(tài)下開環(huán)初始功率的計算公式（反向?qū)ьl為基準(zhǔn)）：狀態(tài)下開環(huán)初始功率的計算公式（反向?qū)ьl為基準(zhǔn)）：反向功控反向功控反向業(yè)務(wù)信道反向業(yè)務(wù)信道RC3狀態(tài)下開環(huán)收到功控比特后的計算公式：狀態(tài)下開環(huán)收到功控比特后的計算公式：注：收到第一個功控比特后，移動臺將不再更新干擾校正因子注：收到第一個功控比特后，移動臺將不再更新干擾校正因子interference correction反向功控反向功控RC1/RC2/RC3的反向外環(huán)算法相同：的反向外環(huán)算法相同：反向功控反向功控(OUTER_E

23、NABLE：外環(huán)使能控制：外環(huán)使能控制(GOOD_LEN1：RC1累積全速率好幀比較門限累積全速率好幀比較門限(GOOD_QE_LEN1：RC1累積累積1/4速率好幀比較門限速率好幀比較門限(FRR_LEN1：RC1連續(xù)全速率超過該門限，進(jìn)入全速率運(yùn)行狀態(tài)連續(xù)全速率超過該門限，進(jìn)入全速率運(yùn)行狀態(tài)(ER_LEN1：RC1連續(xù)錯幀門限連續(xù)錯幀門限(ACC_DOWN_F1：RC1連續(xù)好幀時全速率的下降步長連續(xù)好幀時全速率的下降步長(DOWN_FRR1：RC1全速率運(yùn)行狀態(tài)下的下降步長全速率運(yùn)行狀態(tài)下的下降步長(UP_FRR1：RC1全速率運(yùn)行狀態(tài)下的上升步長全速率運(yùn)行狀態(tài)下的上升步長(ACC_DOW

24、N_Q1：RC1連續(xù)好幀時低速率的下降步長連續(xù)好幀時低速率的下降步長(DOWN_QE1：RC1低速率下降步長低速率下降步長(UP_ER1：RC1誤幀狀態(tài)下的上升步長誤幀狀態(tài)下的上升步長(UP_INI1：RC1初始的上升步長初始的上升步長(E_DLY1：RC1延遲門限。延遲門限。EFL狀態(tài)下的累積錯幀門限，全速率錯幀超過此門限時上狀態(tài)下的累積錯幀門限，全速率錯幀超過此門限時上升步長等于升步長等于UP_ER加上加上UP_FRR(INITIAL_THRESHOLD1：RC1外環(huán)的初始門限值外環(huán)的初始門限值(MIN_THRESHOLD1：RC1外環(huán)的最小門限值外環(huán)的最小門限值(MAX_THRESHOL

25、D1：RC1外環(huán)的最大門限值外環(huán)的最大門限值 反向外環(huán)有關(guān)的參數(shù)：反向外環(huán)有關(guān)的參數(shù)：反向功控反向功控(下面是反向外環(huán)計算中的特點(diǎn)下面是反向外環(huán)計算中的特點(diǎn)1.RC1、RC2和和RC3的算法不同，的算法不同，RC1和和RC2測量的是反向業(yè)務(wù)信道的質(zhì)量，測量的是反向業(yè)務(wù)信道的質(zhì)量，控制的也是反向業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率，控制的也是反向業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率，RC3測量的是反向基本信道，控制測量的是反向基本信道，控制的是反向?qū)ьl信道的是反向?qū)ьl信道2.RC3中通過調(diào)整中通過調(diào)整RLGAIN_TRAFFIC_PILOT 和和RLGAIN_SCH_PILOT 兩個參數(shù)來調(diào)整反向基本信道和反向補(bǔ)充信道的功率，兩個參數(shù)的含義：兩個參數(shù)來調(diào)整反向基本信道和反向補(bǔ)充信道的功率，兩個參數(shù)的含義： RLGAIN