Power Control 功率控制 心得簡報

1. 限閱 Power Control功率控制心得簡報 網路管理維運資源中心日期: 2013/05/02

2. 功控的目的和原則 限閱 功率控制的目的 為了使社區(Cell)內所有用戶終端到達基站時的信號基本維持在相等水準、通信品質維持在一個可接收水準，對用戶終端功率進行的控制。 基本原則 • 控制基站、終端的發射功率，首先保證信號經過複雜多變的無線空間傳輸後到達對方接收機時，能滿足正 • 確解調所需的解調門限。 • 在滿足上一條的原則下，盡可能降低基站、移動台的發射功率，以降低用戶之間的干擾，使網路性能達到 • 最優。 • 距離基站越近的移動台比距離基站越遠的或者處於衰落區的移動台發射功率要小。

3. 功控的分類 限閱 功率控制是CDMA系統一項關鍵技術。CDMA系統是干擾受限的系統，用戶終端發射功率對社區內通話的其他用戶而言就是干擾，所以要限制用戶終端發射功率，使系統總功率保持最小。 功率控制分為前向與反向功率控制，反向功率控制又分為開環功率控制和閉環功率控制，閉環功率控制細分為外環功率控制和內環功率控制。 • 根據功控方向可分為： • 反向功率控制 • 前向功率控制 • 根據功控類型可分為： • 反向功率控制 • 反向開環功率控制 • 反向閉環功率控制 • 前向功率控制 • 基於測量報告的功率控制 • EIB功率控制 • 前向快速功率控制

4. 限閱 反向功率控制 • 原理 • 反向功控的作用物件是用戶終端，首要目的就是通過調整終端的發射功率保證BTS接收機所收到的信號至少達到最小Eb/Nt需求的值。 • 相對前向而言，反向功率控制的要求高，過程也複雜。反向功率控制的動態變化範圍大，靈敏度也高，以補償快速的環境變化。 • 反向功率控制在沒有基站參與的時候為開環功率控制。用戶終端根據它接收到的基站發射功率，用其內置的DSP資料信號處理器計算Eb/Io，進而估算出下行鏈路的損耗以調整自己的發射功率。 • 開環功率控制的主要特點是不需要回饋資訊，因此在無線通道突然變化時，它可以快速回應變化，此外，它可以對功率進行較大範圍的調整。但開環功率控制不夠精確，這是因為開環功控的衰落估計準確度是建立在上行鏈路和下行鏈路具有一致的衰落情況下的，但是由於頻率雙工FDD模式中，上下行鏈路的頻段相差190MHz，遠遠大於信號的相關帶寬，所以上行和下行鏈路的通道衰落情況是完全不相關的，這導致開環功率控制的準確度不會很高，只能起到粗略控制的作用。 • 反向功率控制在有基站參與的時候為閉環功率控制。 • 在外環閉環功率控制中，基站每隔20ms為接收器的每一個幀規定一個目標Eb/Io(從用戶終端到基站)，當出現幀誤差時，該Eb/Io值自動按0. 2～0.3為單位逐步減少，或增加3～5db。在這裏只有基站參與。外環功率控制的週期一般為TTI（10ms、20ms、40ms、80ms）的量級，即10-100Hz。外環功率控制通過閉環控制，可以間接影響系統容量和通信品質，所以不可小視。在內環閉環功率控制中，基站每隔1.25ms比較一次反向通道的Eb/Io和目標Eb/Io，然後指示用戶終端降低或增加發射功率，這樣就可達到目標Eb/Io。內環功率控制是快速閉環功率控制，在基站與用戶終端之間的物理層進行。

5. 限閱 反向開、閉環功控示意圖 開環功控的起始點——》 閉環功控的起始點——》

6. 限閱 反向開環功率控制 反向開環功控原理 終端接入時根據接收的功率進行開環估算(算出Ec/Io)，用估算出的發射功率發出一個信號，然後等待確認消息。 如果在規定的時間內收不到確認消息，移動台會增加功率一個探測步長再次發射。這樣通過逐次多序列探測來確定所需的發射功率。 • 反向開環功控缺點 • 反向功率是由前向鏈路的傳輸統計量進行估測，但是前向、反向兩個鏈路並不相關，誤差較大。 • 接收功率中受相鄰基站影響，在社區邊緣誤差會較大。 • 開環功率提供估計值，不準確，需要閉環校正。

7. 限閱 反向閉環功率控制 • 閉環攻控 • 閉環校正指在開環估計的基礎之上，MS根據在前向通道上收到的功率控制指令快速校正自己的發射功率（每秒800次） • 閉環功控起作用以後，MS發射功率是反向開環估計加閉環調整的結果。 • 閉環攻控分為 內環、 外環

8. 限閱 外環、內環 外環：BSC根據當前FER得到Eb/Nt的設定值 內環：BTS根據當前的反向Eb/Nt，在業務幀中填功控比特 反向功控bit在前向業務通道上發送

9. 限閱 前向功率控制 前向功率控制指基站週期性地調低其發射到用戶終端的功率值，用戶終端測量誤幀率，當誤幀率超過預定義值時，用戶終端要求基站對它的發射功率增加1%。每隔一定時間進行一次調整，用戶終端的報告分為定期報告和門限報告。 前向功控的特點 • CDMA前向通道的功率是由導頻、同步、尋呼及業務通道共同分擔的。 • 由於終端處於不同的位置，基站到終端的信號強弱是不同的，因此最好能單獨對每個業務通道進行功率分配控制。 • 標準要求用戶終端必須監測前向業務通道的品質，並在收到基站的指令後能將資訊回饋到基站，這個“閉環”過程很接近反向功率控制。 • 9

10. 限閱 前向功率控制 前向功控 CDMA的前向通道功率要分配給前向導頻通道、同步通道、尋呼通道和各個業務通道。基站需要調整分配給每一個通道的功率，使處於不同傳播環境下的各個移動台都得到足夠的信號能量。前向功率控制的目的就是實現合理分配前向業務通道功率，在保證通訊品質的前提下，使其對相鄰基站/磁區產生的干擾最小，也就是使前向通道的發射功率在滿足移動台解調最小需求信噪比的情況下盡可能小。 前向功控的原理如下圖所示：