CDMA網(wǎng)絡(luò)功控專題

1、CDMA網(wǎng)絡(luò)功控專題2006第三期文檔下載（4496KB）匹摘要：CDMA系統(tǒng)是一個干擾受限的系統(tǒng)，干擾的大小直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的容量和網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，也會影響到系統(tǒng)的質(zhì)量。而在一個CDMA網(wǎng)絡(luò)中，其主要干擾來源于系統(tǒng)中其他用戶或基站的發(fā)射功率。因此，控制網(wǎng)絡(luò)中手機與基站的發(fā)射功率就可以控制干擾，以便使網(wǎng)絡(luò)容量，網(wǎng)絡(luò)覆蓋和系統(tǒng)質(zhì)量達到預(yù)期效果。當(dāng)考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，功控參數(shù)的設(shè)置非常重要。本文通過介紹CDMA網(wǎng)絡(luò)功率控制原理，向大家闡述常用功控參數(shù)配置的原則。1、功控原理介紹反向功率控制原理反向功控的作用對象是移動臺，其首要目標(biāo)就是調(diào)整移動臺的發(fā)射功率來保證BTS接收機所收到的信號至少達到最小Eb/Nt需

2、求值。反向功控過程包括開環(huán)功控和閉環(huán)功控兩個階段，開環(huán)、閉環(huán)各自開始起作用的時間點如（圖1）所示：開環(huán)功控的起始點AttemptACCESSPAGINGChsrind出swirri.Lfcg.|*TFCpreanhleofCCfeRVTFCFWFC|EaseStm.Adnl口nrt-Order!r百醫(yī)Ord囪RVTFCFWTFCServiceUonnectKfeg|p憐松ConrisctUomplmm咋g|-、-.FWTFG鼬舞Stignlgrrt.、CailisEstablished!LrinrficnMaq囲環(huán)功控的起始點一一、（圖1）反向開環(huán)閉環(huán)起作用的起點反向開環(huán)功率控制開環(huán)功控是指手

3、機根據(jù)接收的信號大小來決定發(fā)射功率應(yīng)該是多少，它根據(jù)前向接收功率來估計反向發(fā)射功率，而由于前反向鏈路的無線傳播環(huán)境不完全一樣，所以這種估計是不準(zhǔn)確的。在手機剛接入時，只有開環(huán)功控起作用，信道指配完成后，閉環(huán)功控開始起作用。閉環(huán)功控在開環(huán)估計的基礎(chǔ)上，對手機的發(fā)射功率迅速作出調(diào)整，使得手機在整個通話過程中，滿足FER要求的同時，以最小的發(fā)射功率發(fā)射。從而，使得對其他用戶的干擾最小。對于不同的信道，開環(huán)功控的計算方法是不一樣的：A、在接入信道上發(fā)射時，每一個接入試探的發(fā)射功率的計算方法：平均輸出功率(dBm)=平均輸入功率(dBm)+偏移功率+干擾校正因子+NOM_PWRs-16XN0M_PWR_

4、EXTs+INIT_PWRs+PWR_LVLXPWR_STEPs(式1)在(式1)中，平均輸入功率為手機在工作頻段內(nèi)接收到的總功率，這個功率不僅包括本基站的功率，也包括其他基站的，并且落在本基站這個1.23M頻段的信號。偏移功率與擴譜速率SR,頻段，信道類型等相關(guān)，對于現(xiàn)在的800M的CDMA20001X來說，用的是頻段0,前反向擴展速率為SR1,所以接入信道的偏移功率為73(這是一個常數(shù)，沒有單位)。干擾校正因子隨著信道不同而有所不同，接入信道的干擾校正因子為min(max(-7-ECI0,0),7)。即當(dāng)Ec/Io14時，干擾校正因子為一7；-14-7時，干擾校正因子為0。其中Ec/Io為

5、先前500ms內(nèi)測量的本載頻最強激活導(dǎo)頻的Ec/Io,由手機自己計算所得。其他的四個因子中，NOM_PWR_EXTs在BANDCLASS0時為0,另外三個，由接入消息傳給手機，詳細說明見參數(shù)部分。B、在反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送時開環(huán)輸出功率的計算方法：無線配置1和2上(RC1,RC2)，在反向基本信道上的發(fā)射功率：平均輸出功率(dBm)二一平均輸入功率(dBm)+偏移功率+干擾校正因子+ACC_CORRECTIONS+RLGAIN_ADJ(式2)其中，偏移功率為一73；干擾校正因子為min(max(-7-ECI0,0),7)，與接入信道一致；ACC_CORRECTIONS=N0M_PWRsT6XN0

6、M_PWR_EXTs+INIT_PWRs+PWR_LVLXPWR_STEPs無線配置3,4上(RC3,RC4)，在反向?qū)ьl信道上的發(fā)射功率：平均導(dǎo)頻信道輸出功率(dBm)二一平均輸入功率(dBm)+偏移功率+干擾校正因子+ACC_CORRECTIONS+RLGAIN_ADJ(式3)偏移功率為一81.5；干擾校正因子為Min(max(IC_THRESs-ECI0,0),7)，IC_THRESs是指干擾校正開始起作用的門限；RLGAIN_ADJ，業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率相對于接入信道的發(fā)射功率調(diào)整值。無線配置3,4上(RC3,RC4)，反向業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率：平均碼道輸出功率(dBm)二平均反向?qū)ьl信道輸

7、出功率(dBm)+0.125X(Nominal_Attribute_GainRate,FrameDuration,Coding+Attribute_Adjustment_GainRate,FrameDuration,Coding+Reverse_Channel_Adjustment_GainChannelMultiple_Channel_Adjustment_GainChannel+RLGAIN_TRAFFIC_PILOT+RLGAIN_SCH_PILOTChannels)(式4)所有調(diào)整量都以0.125dB為單位；Channel表示不同的信道FCH/DCCH/SCH有各自參數(shù)；Attribu

8、te_Adjustment_Gain,對不同的信道類型、幀長、編碼速率，協(xié)議中規(guī)定了一系列的調(diào)整增益，這張表由手機保存；Reverse_Channel_Adjustment_Gain也由手機維護；RLGAIN_TRAFFIC_PILOT在擴展系統(tǒng)參數(shù)消息、GHDM、UHDM消息中發(fā)給手機，對反向FCH、SCH、DCCH都有效;RLGAIN_SCH_PILOT在擴展補充信道指配消息中發(fā)給手機，只對反向SCH信道有效。反向閉環(huán)功率控制對于反向業(yè)務(wù)信道上閉環(huán)功率的調(diào)整，如（圖2）所示，移動臺應(yīng)根據(jù)其在前向功控子信道上接收的每個有效功率控制比特調(diào)整其平均輸出電平。反向閉環(huán)功率控制是BSC根據(jù)反向誤幀率

9、情況調(diào)整手機發(fā)射功率，它由外環(huán)和內(nèi)環(huán)功控組成。外環(huán)功控設(shè)定反向信道的目標(biāo)Eb/Nt,內(nèi)環(huán)功控根據(jù)設(shè)定反向信道的Eb/Nt和實際的反向信道Eb/Nt，決定功率調(diào)整。（圖2）閉環(huán)功控示意圖外環(huán)功控是BSC統(tǒng)計反向誤幀率，采用特定的算法與參數(shù)，決定目標(biāo)的Eb/Nt（或稱為設(shè)定的Eb/Nt）。然后，BSC計算得到的這個目標(biāo)Eb/Nt在每一個前向業(yè)務(wù)幀的幀頭中傳給基站。另一方面，基站測量手機發(fā)射信號到達基站的信噪比，計算出實際的Eb/Nt，然后通過實際Eb/Nt與設(shè)定Eb/Nt比較來決定由BTS通過前向功控子信道下發(fā)給MS的功控比特。手機收到功控比特，根據(jù)其要求是上升還是下降，以及功控步長，來調(diào)整手機發(fā)

10、射功率，每次調(diào)整的大小為一個閉環(huán)功控步長。所有呼叫過程中累積的閉環(huán)調(diào)整總和，加上開環(huán)估計最終得出反向發(fā)射功率。前向功率控制原理測量報告功率控制手機接收前向業(yè)務(wù)信道幀，根據(jù)誤幀情況，按BSC給定的參數(shù)采用閾值或周期方式，上報功率測量報告消息(PMRM)。BSC據(jù)此消息確定前向增益，控制BTS調(diào)整該前向業(yè)務(wù)信道上的發(fā)射功率。根據(jù)不同的上報方式，測量報告功率控制分為閾值方式與周期方式。閾值方式下，當(dāng)誤幀個數(shù)累積到一定數(shù)量之后發(fā)送PMRM消息；周期方式下，采用固定周期上報功率測量報告消息(PMRM)，而不管周期內(nèi)誤幀率情況如何。周期方式：手機接收前向業(yè)務(wù)信道中的信號，解碼后，可以知道當(dāng)前收到的幀是好幀

11、，還是壞幀。手機在統(tǒng)計周期內(nèi)，統(tǒng)計收到的誤幀。一個統(tǒng)計周期結(jié)束，上報該統(tǒng)計周期內(nèi)的誤幀數(shù)、總幀數(shù)。BSC據(jù)此計算出FER，并將該實際FER與目標(biāo)FER相比。如果實際FER比目標(biāo)FER低，則降低前向增益，反之，則增加前向增益。閾值方式：手機在統(tǒng)計周期內(nèi)，統(tǒng)計收到的誤幀。如果統(tǒng)計周期內(nèi)誤幀個數(shù)超過設(shè)定的閾值，才通過PMRM消息上報統(tǒng)計周期內(nèi)誤幀個數(shù)與統(tǒng)計周期內(nèi)接收的總幀數(shù)。BSC據(jù)此進行前向增益的調(diào)整，如果周期沒有收到PMRM消息，貝U認為誤幀情況良好，BSC進行降低功率的調(diào)整。調(diào)整后得到新的業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率，在FMR板的前向業(yè)務(wù)信道幀帶給基站，最終調(diào)整了該前向業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率。EIB功率控制I

12、S95手機從版本3開始，RC2的反向業(yè)務(wù)信道上帶有擦除指示比特EIB。手機在前向業(yè)務(wù)信道中接收業(yè)務(wù)幀后，判斷其CRC校驗是否能通過，來判斷是好幀壞幀。如果好幀，手機在相應(yīng)的反向業(yè)務(wù)幀中，填EIB=0，壞幀EIB=1。帶有EIB比特的反向業(yè)務(wù)幀到基站，經(jīng)基站解碼后，傳給BSC的FMR，由FMR進行幀處理，提取出EIB比特，通過特定的EIB功控算法得出最終的前向增益。然后這個增益通過前向業(yè)務(wù)信道幀攜帶給基站。所以前向EIB功控的先決條件是：手機上報的反向業(yè)務(wù)信道幀中攜帶有擦除指示比特(EIB)。如果手機在一段時間內(nèi)收到的都是好幀(大于計數(shù)器EIB_CNT)，之后手機收到一個壞幀，則基站發(fā)射功率上升

13、EIB_UP_STEP；如果手機收到壞幀后，在計數(shù)器EIB_CNT內(nèi)再次收到的壞幀，基站的發(fā)射功率不變；如果手機收到壞幀后，在計數(shù)器EIB_CNT內(nèi)收到的好幀，則發(fā)射功率下降EIB_DWNB_STEP；如果手機收到壞幀后，在計數(shù)器EIB_CNT之外收到的好幀，下降EIB_DWNS_STEP。EIB功率控制在FMR板上實現(xiàn)。在FMR中保留有上次發(fā)射的前向增益，結(jié)合這次的調(diào)整值，得出新的前向增益。調(diào)整后的增益通過前向業(yè)務(wù)信道幀帶給基站，最終實現(xiàn)該前向業(yè)務(wù)信道的功率調(diào)整。前向快速功控CDMA2000開始提供前向快速功控。它與反向閉環(huán)功控很類似，也是由外環(huán)與內(nèi)環(huán)組成。如（圖3）所示，不同的是前向快速功

14、控的控制過程均由手機完成：外環(huán)是手機根據(jù)前向FER決定前向的設(shè)定Eb/Nt,然后，手機計算前向?qū)嶋H的Eb/Nt,根據(jù)實際與設(shè)定Eb/Nt的關(guān)系來決定前向功率控制比特。BSC對前向快速功控的控制途徑是調(diào)整功控的參數(shù)：如前向功控步長，前向的最大增益、最小增益，前向Eb/Nt最大、最小值等，盡量使實際網(wǎng)絡(luò)前向容量、覆蓋、掉話率、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率等達到優(yōu)良的性能。具體的參數(shù)介紹將在下面的功控參數(shù)部分詳細介紹。ft功宰控制比特圖3）前向閉環(huán)功控示意圖2、常用功控參數(shù)配置NOM_PWR（指定發(fā)送功率偏置）開環(huán)功控參數(shù)，發(fā)射功率偏置，這個值的設(shè)定應(yīng)該與實際有效輻射功率與標(biāo)稱功率偏移有關(guān)。一旦實際的輻射功率定

15、下來，則此標(biāo)稱值就已確定。如果此值偏高則會使反向發(fā)射功率偏高，開環(huán)估計的功率偏離實際應(yīng)該輻射的功率更遠，從而增加閉環(huán)功控的負擔(dān)；反之亦然。取值范圍：87（dB）可調(diào)范圍：87（dB）建議值：0（dB）INIT_PWR（接入時初始功率偏置）開環(huán)功控參數(shù)，決定功率探測幀的初始發(fā)射功率偏置。這個值的設(shè)定應(yīng)該根據(jù)實際的負荷情況不同而有所不同，該值設(shè)的過高將對反向容量造成沖擊,會有較大的功率容余;該值設(shè)的過低,則手機需要進行多次的試探才能接入,使手機接入的時間變長，甚至可能造成接入失敗。取值范圍：-1615（dB）可調(diào)范圍：-33（dB）建議值：0（dB）PWR_STEP(接入時的功率提升步長)手機接入

16、試探時，每一個接入試探不成功所要提升的功率，也即相鄰兩個接入試探的功率提升的大小。接入嘗試次數(shù)乘接入功率提升步長即為實際手機接入所用的發(fā)射功率。該值設(shè)的過大，可能會造成反向發(fā)射功率偏大，會增加反向的干擾；如果該值設(shè)的較小，則需要手機進行多次接入試探才能成功接入。取值范圍：07(dB)可調(diào)范圍：25(dB)，該參數(shù)最大不能超過5(dB)建議值：5(dB)REV_FCH_FER(反向功控步長)反向閉環(huán)功控的功率調(diào)整步長，手機在前向功控子信道上收到一個上升的功控比特，則手機的發(fā)射功率在開環(huán)估計以及原先的閉環(huán)調(diào)整值基礎(chǔ)上，上升一個功控步長。因為挪用其他參數(shù)，所以變量名稱比較怪，REV_FCH_FER，

17、通過修改SQL腳本來改數(shù)據(jù)時，需特別注意。步長小，功率變化平穩(wěn)；步長大，則變化劇烈。由于反向功控能達到800次/秒，控制速度是快的。功控的步長越小，則功率控制會越精細，從而可以減少功率的浪費，所以0.25(dB)的步長對于節(jié)省系統(tǒng)功率最有效。不過有時手機并不支持某些步長的功控，但是在功控步長較小的情況下，手機會自動去選擇一種自己能夠?qū)崿F(xiàn)的步長，比如如果手機的最小功控步長為0.5(dB)，但是系統(tǒng)設(shè)的反向功控步長為0.25(dB)。則手機會自動把它的功控步長設(shè)為0.5(dB)。取值范圍：(0,2)0：1dB;1：0.5dB;2：0.25dB建議值：1,即為0.5dBFWD_MAX_CHN_GAI

18、N(前向信道最大發(fā)射功率)測量報告功控中前向信道最大發(fā)射功率，調(diào)整這個參數(shù)能使容量和質(zhì)量之間達到一個很好的平衡，該參數(shù)限制前向功率的最大值，防止單個業(yè)務(wù)信道因為功控的原因過多的占用前向功率資源。如果該參數(shù)設(shè)得高，則在環(huán)境變惡劣時，話音質(zhì)量依然能夠維持在一定的水平，但是前向容量會降低；如果該參數(shù)設(shè)得低，則在惡劣環(huán)境下，話音質(zhì)量嚴重下降，甚至掉話，但是前向容量相對大一些。取值范圍：一2550(db)，單位：0.25(dB)可調(diào)范圍：(導(dǎo)頻增益-6dB)導(dǎo)頻增益建議值：導(dǎo)頻增益-3(dB)(PILOT_CHN_PWR_GAIN-12)FWD_MIN_CHN_GAIN(前向信道最小發(fā)射功率)測量報告功

19、控中前向信道的最小發(fā)射功率，該值調(diào)高，在無線環(huán)境較好時對話音質(zhì)量沒有多大改善的效果，但是前向容量會降低；將該值調(diào)低，則在無線環(huán)境較好時，話音質(zhì)量變化不大，但是前向容量會得到提高，但要保證由好的無線環(huán)境進入惡劣環(huán)境時，功率能迅速上調(diào)。取值范圍：一2550(dB)，單位：0.25(dB)可調(diào)范圍：(導(dǎo)頻增益-13(dB)(導(dǎo)頻增益-9(dB)建議值：導(dǎo)頻增益-9(dB)(PILOT_CHN_PWR_GAIN-36)FWD_INIT_CHN_GAIN(前向信道發(fā)射功率初始的設(shè)定值)測量報告功控中前向信道的初始發(fā)射功率。在容量測試中，為保證容量，可適當(dāng)設(shè)置較小的前向初始發(fā)射功率。例如，如果容量測試的無

20、線環(huán)境很好，可大幅降低該參數(shù)到-68(導(dǎo)頻信道增益為-28)等，但要保證能打通電話。取值范圍：-2550(dB)，單位：0.25(dB)可調(diào)范圍：(FWD_MAX_CHN_GAIN-3(dB)FWD_MAX_CHN_GAIN建議值：導(dǎo)頻增益-7(dB)(PILOT_CHN_PWR_GAIN-28)FWD_PWR_STEP(前向功控步長)前向快速功控時，基站接收功控比特的調(diào)整步長，對于上升與下降功控的調(diào)整步長均用此步長。設(shè)的過高，控制不精細，會有前向發(fā)射功率的浪費；如果設(shè)的過低，功率調(diào)整慢一些，可能會無法快速的補償衰落。取值范圍：14(dB)，單位：0.25(dB)可調(diào)范圍：12(dB)建議值：

21、2,即為0.5(dB)3、CDMA網(wǎng)絡(luò)中的功控案例95和2000功控參數(shù)變化導(dǎo)致的呼叫建立成功率低【問題描述】Z項目割接之后呼叫建立成功率一直偏低，大約在91.5%左右，其中包含了大約2%的MSC拒絕和呼叫早釋導(dǎo)致的呼叫建立失敗；又約有4.5%左右的呼叫建立失敗為捕獲前導(dǎo)幀失敗和MS響應(yīng)超時?！締栴}分析】捕獲前導(dǎo)幀失敗和MS響應(yīng)超時的呼叫建立失敗比較普遍，幾乎每個小區(qū)都存在，部分小區(qū)特別嚴重。通過RSSI跟蹤發(fā)現(xiàn)捕獲前導(dǎo)幀失敗和MS響應(yīng)超時特別嚴重的基站，大部分都存在比較明顯的干擾。可以說瞬間的干擾是呼叫建立失敗的一個原因。但是這些基站的掉話率不是很高，都低于5%，說明呼叫建立失敗還存在其它的

22、原因。始呼和尋呼的信令流程以及在開環(huán)功控和閉環(huán)功控的作用點，在手機發(fā)射反向業(yè)務(wù)前導(dǎo)幀之后就進入閉環(huán)功控，手機在計算反向公共信道和業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率如下：在接入信道上的發(fā)射功率為：平均輸出功率(dBm)=平均輸入功率(dBm)+偏移功率+干擾校正因子+NOM_PWRs-16XNOM_PWR_EXTs+INIT_PWRs+PWR_LVLXPWR_STEPs(式5)在手機收到功控比特之前的反向業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率為：平均輸出功率(dBm)二一平均輸入功率(dBm)+偏移功率+干擾校正因子+ACC_CORRECTIONS+RLGAIN_ADJ(式6)其中RLGAIN_ADJ業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率相對于接入信道的

23、發(fā)射功率調(diào)整值，該參數(shù)在ExtendedChannelAssignmentMessage擴展信道指配消息中發(fā)給手機。對于以上的發(fā)射功率計算，不同RC配置下的功率偏移存在差異。網(wǎng)上運用的接入信道是95接入信道，而業(yè)務(wù)信道是2000業(yè)務(wù)信道，所以存在一81.5和一73的之間的功率差異，即相差了8.5(dB)，也就是手機在轉(zhuǎn)入業(yè)務(wù)信道后發(fā)射功率較公共信道少了8.5(dB)。一般可以通過RLGAIN_ADJ來彌補這種差異，其修正范圍為：0T5，對應(yīng)于一87(dB)。查DB中的值為8，即修正0(dB)。整體存在捕獲前導(dǎo)幀失敗和MS響應(yīng)超時的原因已經(jīng)清楚，即接入信道和業(yè)務(wù)信道使用了不同無線配置。【處理過程】修改RLGIAN_ADJ為15即7(dB)之后，呼叫建立成