WCDMA关键技术培训之(功率控制).ppt
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WCDMA关键技术培训之(功率控制).ppt
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WCDMA关键技术培训之一功率控制系统部柯雅珠公共数据区公共数据区公共数据区公共数据区系统资源资源状况:
系统资源资源状况:
RNC/NodeB软硬件资源,码资源等;软硬件资源,码资源等;NodeB/UE上报的公共测量和专用测量报告;上报的公共测量和专用测量报告;后台预配参数,自定义参数,小区所承载的业务情况,相邻小区负荷情况等数据;后台预配参数,自定义参数,小区所承载的业务情况,相邻小区负荷情况等数据;其它相关参数其它相关参数接纳控制模块接纳控制模块上行接纳上行接纳控制控制下行接纳下行接纳控制控制负荷控制模块负荷控制模块上行负荷控上行负荷控制制下行负荷控下行负荷控制制系统级系统级AMR等等单链路级单链路级切换控制模块切换控制模块频内软切换频内软切换频间硬切换频间硬切换模式之间模式之间系统间系统间码资源规划模块码资源规划模块下行信道化码下行信道化码下行共享信道信道化码下行共享信道信道化码上行扰码上行扰码功率控制模块功率控制模块下行开环功率控制下行开环功率控制上行外环功率控制上行外环功率控制下行功率平衡下行功率平衡上下行闭环功控参数的动态配置上下行闭环功控参数的动态配置分组接入规划模块分组接入规划模块上行分组上行分组接入规划接入规划下行分组下行分组接入规划接入规划无线资源管理无线资源管理无线资源管理无线资源管理RNC系统无线资源管理动态无线承载控制动态无线承载控制监测、测试模块监测、测试模块背景概述功率控制是WCDMA移动通信系统的基础,WCDMA系统上行链路是干扰受限的,其它所有用户UserEquipment(UE)的发射功率对本移动台来说都是干扰,因为移动台在小区中是随机分布的,有的移动台离基站比较远,有的移动台离基站比较近,而如果对所有的移动台都采用相同的发射功率,则在基站接收到的远距离的移动台信干比就非常小,造成的误码就非常大,这样就形成了远近效应;另一方面,移动通信的无线信道有一个宽带动态频段,这些特性和移动用户的性质有关,并且通常受到无线链路的多普勒(Doppler)衰落效应和瑞利(Rayleigh)衰落的影响。
在这样的情况下,就需要一个快速而准确的功率控制,以保证用户的服务质量(QualityofService-Qos)功率控制目的功率控制目的:
WCDMA系统的功率控制开环功率控制闭环功率控制外环功率控制下行功率平衡主要是对新请求业务的初始发射功率作出估计。
下行链路的开环功控的原理在于利用UE所测得的P-CPICH的信号质量来对下行链路信道的初始发射功率作出估计,同时需要考虑业务的QoS、数据速率、品质因素Eb/N0、下行链路的实时总发射功率、其他小区对本小区的干扰等因素。
开环功率控制uu开环功率控制目的开环功率控制目的上行开环功率控制uu公共信道开环功控(公共信道开环功控(PRACH和和PCPCH)Preamble_Initial_Power=PrimaryCPICHDLTXpowerCPICH_RSCP+ULinterference+ConstantValue当UE发出前缀后,在规定的时间未收到NODEB的应答,则UE会在下一个发前缀的时刻把前缀的发射功率在前一个前缀功率的基础上再增加一个调整步长Power_Step当UE发出前缀后,在规定的时间收到NODEB正的应答,对于PRACH,则UE在原有功率的基础上增加消息部分与前缀部分的功率偏差发送消息。
对于PCPCH,则UE会以与最后一个前缀相同的发射功率发送冲突检测前缀,若收到NODEB相匹配的冲突检测签名,则UE在冲突监测前缀发射功率的基础上增加消息部分与前缀部分的功率偏差发送消息。
上行开环功率控制uu专用信道开环功控(专用信道开环功控(DPCH)对于RNC来说,只需确定上行DPCCH的初始发射功率(相对于P_CPICH的功率偏差)即可:
DPDCH与DPCCH之间的发射功率关系:
上行开环功率控制uu控制信道与数据信道的增益因子的确控制信道与数据信道的增益因子的确定定(DPCH、PRACH、PCPCH)单一业务单一业务如果Ai1,那么,是满足条件:
1/Ai对应的最大量化值,注意:
如果计算得到的0,则令1/15.如果Ai1,那么,是满足条件:
1/Ai对应的最大量化值,注意:
如果计算得到的0,则令1/15.如果Ai=1,那么是满足条件:
Aj,对应的最小量化值,而。
由于在实际的通信过程中TFC会改变,因此增益因子也需重新根据上式进行计算;参考TFC一般采用满速率传输时的增益因子。
下行开环功率控制uu公用信道开环功控公用信道开环功控名称去向参考取值描述PrimaryCPICHPowerNodeB(-10,50)dBm粒度0.1dB小区P_CPICH的发射功率(绝对值)SecondaryCPICHPowerNodeB(35,15)dB小区S_CPICH的发射功率(相对于P_CPICH的发射功率值)PrimarySCHPowerNodeB(35,15)dBstep0.1dB小区P_SCH的发射功率(相对于P_CPICH的发射功率值)SecondarySCHPowerNodeB(35,15)dB小区S_SCH的发射功率(相对于P_CPICH的发射功率值)BCHPowerNodeB(35,15)dB小区P_CCPCH的发射功率(相对于P_CPICH的发射功率值)uu公用信道开环功控公用信道开环功控PCHPowerNodeB(35,15)dB小区S_CCPCH的发射功率(相对于P_CPICH的发射功率值)PICHPowerNodeB(-10,5)dB小区PICH的发射功率(相对于P_CPICH的发射功率值)AP_AICHPowerNodeBint(-22,5)dBAP_AICH与主CPICH的功率偏差CSICHPowerNodeBint(-22,5)dBCSICH与主CPICH的功率偏差CD/CA_ICHPowerNodeBInt(-22,5)dBCD/CA_ICH与主CPICH的功率偏差uu公用信道开环功控公用信道开环功控SCCPCH_PO1NodeBStep0.25dB,range0-6dBS_CCPCH的TFCI域与S_CCPCH的功率偏差SCCPCH_PO3NodeBStep0.25dB,range0-6dBS_CCPCH的PILOT域与S_CCPCH的功率偏差CPCH_PO2NodeBStep0.25dB,range0-6dB与PCPCH相随路DPCCH的TPC域与DPDCH的功率偏差CPCH_PO3NodeBStep0.25dB,range0-6dB与PCPCH相随路DPCCH的PILOT域与DPDCH的功率偏差MAXFACHPowerNodeB(35,15)dB小区S_CCPCH的发射功率(相对于P_CPICH的发射功率值)下行链路的开环功控的原理在于利用UE所测得的P-CPICH的信号质量来对下行链路信道的初始发射功率作出估计,同时需要考虑业务的QoS、数据速率、品质因素Eb/N0、下行链路的实时总发射功率、其他小区对本小区的干扰等因素。
uu下行专用信道开环功控下行专用信道开环功控UE上报的P-CPICH的测量结果下行物理信道所承载的业务及相关参数;下行链路的实时总发射功率;其它小区对本小区的干扰下行链路开环功率控制算法下行链路物理信道的初始发射功率uu下行专用信道开环功控流程下行专用信道开环功控流程uu下行专用信道控制域的功率偏下行专用信道控制域的功率偏差差单一业务单一业务混合业务混合业务上述计算的都是满速率传输时的功率偏差,基于下行链路的速率匹配特性,对于非满速率传输所需要的功率偏差与满速率时的相同Ni是速率匹配之前从传输信道i映射到一个无线帧中的比特数uu专用信道专用信道TPC域功率偏差的调整域功率偏差的调整闭环功率控制是WCDMA通信系统的基础,此域是否能被UE正确接收保证闭环功控的有效进行是非常重要的,因此协议中采用了实时的调整TPC域的功率偏差的机制来保证调整条件调整条件1、当一个用户下行又接入了一个新业务时或者删除一个业务时,需要改变PO2功率偏差的值2、由于环境的影响调整PO2:
当外环功控模块监测到上行SIRtarget已经到达MaxSIRtarget,但此时BLER仍然未满足BLERtarget闭环功率控制接收方根据接收到信号的信干比与控制信道的信干比目标值比较,然后向发送方返回一个TPC命令,发送方根据接收到的TPC命令,通过高层给定的闭环功率控制算法得出是增加发射功率还是减小发射功率,调整的幅度TPC_cmdTPC_STEP_SIZE。
uu闭环功率控制基本原理闭环功率控制基本原理uu上行闭环功率控制上行闭环功率控制算法算法1的判决流程(每个时隙)的判决流程(每个时隙)判决规则:
假如所有无线链路集的TPC都为1,则r=1;假如从任何无线链路集来的TPC有一个为0,则r=-1算法算法2的判决流程(的判决流程(5个时隙)个时隙)判决规则:
若,则TPC_cmd=1若,则TPC_cmd=-1其他情况,则TPC_cmd=0算法算法1的自适应调整步长方法的自适应调整步长方法uu下行闭环功率控制下行闭环功率控制LimitedPowerIncreaseUsedparameterisNotused:
下行闭环功控时,当估计出第k个TPC命令之后,UTRAN按下式将当前的下行功率P(k-1)调整为新的发射功率P(k):
P(k)=P(k-1)+PTPC(k)+Pbal(k)其中PTPC(k)表示内环功率控制过程中的第k个功率调整量,Pbal(k)表示为了平衡无线链路的功率向一个共同的参考功率靠拢,根据下行功率控制过程得到的一个修正值。
LimitedPowerIncreaseUsedparameterisused:
uu下行闭环功率控制下行闭环功率控制DPC_MODE=0NODEB每个时隙评估是否增加或减小发射功率DPC_MODE=1NODEB每三个时隙根据连续收到的三个TPC命令评估是否增加或减小发射功率TPCest(k)的判决方法:
的判决方法:
下行闭环功控的自适应调整步长方法下行闭环功控的自适应调整步长方法外环功率控制外环功率控制基本原理闭环功率控制的目的是控制单链路的SIR逼近SIRTarget,外环功率控制是闭环功率控制的辅助,基本原理是把传输信道实际的BLER与目标BLER比较,然后慢速调整SIRTarget,以使业务质量不因无线环境的变化而受影响,保持相对恒定的通信质量。
外环功率控制的入口参数有目标BLER、CRC检验结果以及SIRerror,出口参数为SIRTarget。
一般的外环功率控制算法:
周期报告FER算法、事件报告FER算法、门限报告FER算法。
上行链路的外环功率算法在SRNC侧进行,下行链路的外环功率控制算法在UE侧进行。
(1)确定用户的初始发射功率和初始上行目标信干比开始
(2)启动内环功率控制(3)启动正常外环功率控制(事件)(5)挂起正常外环功控,触发高优先级外环功控(事件)(4)收到超过门限值的SIRerror?
YesNo(8)执行正常外环功控(事件)(6)高级外环功控的返回结果是不作外环功控吗?
(7)启动定时器,等待定时器到时再次启动正常外环功控YesNoSIRtarget至闭环功控至闭环功控uu外环功控算法的总体流程外环功控算法的总体流程uu高优先级高优先级外环功控算法外环功控算法uu周期周期外环功控算法外环功控算法uu周期周期外环调整算法外环调整算法uu事件算法事件算法算法原理:
首先监测是否有CRC错误,如果有错误,则立即上调SIRtarget,但是由于环路延时最少有45帧,也就是说刚上调的效果在45帧之后才能反映出来。
因此在这之后的45帧中如果再出现CRC指示错误的话,则就不再做调整(这里可设AdjustFlag=1屏蔽掉调整功能,屏蔽周期为45帧),但此时如果CRC指示正确的话,则应激活下调计数器;等到过了这45帧,调整之
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- 关 键 词:
- WCDMA 关键技术 培训 功率 控制