日讯GSM动态功率控制.ppt

日讯科技,GSM动态功率控制,北京日讯在线科技有限公司2006年,日讯科技,日讯科技,课程内容,第一章 MS（上行）动态功率控制 第二章 BTS（下行）动态功率控制,日讯科技,在一个连接过程中，MS的输出功率可以有效控制。通过MS功率控制，BTS将接收到需要的信号强度和质量。为了更好的理解下文所述，首先我们需要明确两个概念。1、测量报告（Measurement Report）2、测量结果（Measurement Result）,日讯科技,上行功率控制的性能和作用 上行功控算法 功控参数,日讯科技,上行功率控制的性能和作用,电池功耗方面：当使用MS功率控制以后，MS的耗电量减少，最大限度的减少充电次数和延长通话时间。干扰方面：MS功率控制的目的是在保持充分好的C/I的前提下，增加同时通话的连接的数量。,日讯科技,上行功率控制的性能和作用,接收机饱和度方面：MS距离BTS太近的情况下，若以太高的功率发射可能使接收机饱和，但是同时也使MS的灵敏度下降，通话质量也变差。若MS的功率降低，发生这种危害的可能性就下降了。质量影响方面：在BSS功率控制算法中，必须考虑到质量。质量用RXQUAL来表示，若质量太差需要增加输出功率。,日讯科技,MS输出功率、BTS接收功率与路径损耗的关系,日讯科技,1、MS以最低功率发射（见上图左边部分）；2、如果不使用功率控制，随着路径损耗的增加，信号强度将减小。随着路径损耗的增加，接收到的功率线性的减少（单位：dB）；3、如果使用功率控制，MS将会调整其发射功率。（见上图中间调整区域部分）；4、路径损耗高时，MS将以最高功率发射。（见上图右边部分）,日讯科技,考虑质量时BTS接收功率与路径损耗的关系,日讯科技,上行功控算法-简介,在一个呼叫过程中，BTS测量上行链路的信号强度和质量，结果合入测量报告（Measurement Roport），通过测量结果（Measurement Result）送给BSC，它们被用来计算MS新的发射功率。,日讯科技,MS功控的阶段和调整方式,MS功控可分为三个阶段：测量准备测量数据滤波功率等级计算MS功率控制算法可以通过两种方式进行，分别是：初始调整稳态调整,日讯科技,MS功控阶段-测量准备,在测量报告（Measurement Report）中，MS送上在该测量周期中是否使用DTX的信息，BSC根据此信息决定在上行链路中采用FULL或SUB值。当MS从一个使用了上行DTX的小区切换到一个新小区（没有使用DTX）时，MS最初仍然在新小区使用DTX，这样最初的MS功率控制算法中仍然使用SUB值进行计算，这个时间由参数DTXFUL决定。只要MS功率控制等级信息存在，相应的上行信号强度滤波器非空，调整就一直进行。,日讯科技,MS功控阶段-测量数据滤波,在初始阶段，信号强度在一个单独的滤波器中进行滤波，来决定是否收到了理想的初始信号强度INIDES。在初始模式中，滤波器长度由参数INILEN决定。为了防止该小区经过功控功率向下调整后，网络在切换等其它流程中出现该小区的排位下降而产生不必要的切换的情况，引入了参数sscomp（向下调整滤波信号强度补偿），其计算公式如下：SScomp=（1/SSLEN）S(SS+(MSTXPWR-PWRused),日讯科技,MS功控阶段-功率等级计算,功率等级计算分两步。首先计算不受限制的功率等级pu，功率等级最后传送给MS之前运用一些限制条件，这些约束条件涉及到功率步长大小限制和MS功率范围。实际发送给MS的信息是功率级别PL。在初始阶段，不受限制的功率等级pu由下式计算：pu=MSTXPWR-a(SScomp-SSDES),日讯科技,MS功控阶段-功率等级计算,在稳态阶段也需要考虑质量，不受限制的功率等级pu由下式计算：pu=MSTXPWR-a(SScomp-SSDES)-b(Q_AVE_dB-QDES_dB)Q_AVE_dB=32-10*Q_AVE/25 QDES_dB=32-10*QDESUL/25a=LCOMPUL/100(路径损耗补偿)b=QCOMPUL/100(质量补偿),日讯科技,MS功控阶段-功率等级计算-功率等级限制,如果不受限制的功率等级pu超过了动态调整范围，则会控制在调整范围内。具体限制如下：功率步长大小限制MS功率范围限制MS功率性能依靠MS功率等级，功率等级由MS在呼叫建立过程中确定。根据GSM规范05.05，GSM900移动台的最低功率等级是13dBm（所有类型，phase 1），5dBm（GSM1900 移动台的最低功率等级是10dBm（类1手机，phase 1），4dBm（类2手机，phase 1），0dBm（所有类型，phase 2），上限由MS功率等级决定。如果MS的类标不明我们默认为是类1手机。调整间隔依靠上面的约束条件，从最大允许的发射功率MSTXPWR到最低功率，注意MSTXPWR可能比由MS功率等级决定的最大输出功率要小。,日讯科技,MS功控阶段-相关概念,功率等级量化功率等级余量 针对以下三种不同的话务情况，功率等级要增加功率余量：PMARG指配TCH时指配失败或切换失败时小区内切换或小区改变时切换功率提升,日讯科技,MS功控调整方式-初态调整,立即指配和切换时，MA功率控制算法重新启动，可能出现BTS接收到的信号强度太高的情况，尤其在MS距离BTS很近时尤为突出。高的信号强度可能会妨碍BTS或降低其灵敏度，在同一BTS下的其它呼叫可能会受影响。所以需要MS尽快降低其发射功率，这是在初始阶段使用短的滤波器的原因。初始信号强度滤波器长度由参数INILEN决定，只有当初始滤波器开始工作后才进行调整。,日讯科技,MS功控调整方式-稳态调整,当稳态滤波器开始工作后稳态调整就开始了，注意稳态滤波器和初始滤波器同时开始工作。,日讯科技,上行功控参数,主要功控参数：SSDESLCOMPULQCOMPUL特殊调整参数：SSLENINILENQLENQDESULINIDESREGINTPMARGMSTXPER,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,概述：下行BTS动态功率控制就是在信号发射过程中，BTS的输出功率得到有效控制。通过BTS功率控制，保持MS的接收信号和质量良好。干扰备用电池功耗接收机饱和度质量和信号强度,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,技术综述：BTS动态功率控制算法的目标是通过调整BTS的输出功率，使每个MS能收到理想的信号强度。理想的信号强度与路径损耗（图一）和质量（图二）有关。,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,图一：BTS输出功率、MS接收功率与路径损耗的关系,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,图二：BTS输出功率、MS接收功率与路径损耗的关系,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,算法简介：BTS功率控制在TCH和SDCCH上执行，SDCCH是否进行功控由参数“SDCCHREG”决定。BCCH的所有时隙均以满功率发射，不进行功率控制。在一个呼叫过程中，MS测量下行链路的信号强度和质量，结果通过测量报告（Measurement Roport）送给BTS，BTS通过测量结果（Measurement Result）送给BSC，它们被用来计算BTS新的发射功率。,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,表：BTS功率控制算法使用的测量数据注：MS完成下行信号强度和质量的测量，使用Full或sub数据由下行DTX是否使用而决定。,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,动态BTS功率控制算法包括三个阶段：输入数据准备 最新的测量报告经过一定的转换就得到了输出功率等级，哪个测量报告被使用就需要考虑。通过跳频和功率控制的信号强度和质量需要进行补偿。测量数据滤波 为了去除毛刺，测量数据要经过指数非线性滤波。功率等级计算 用2个不同的参数设置，算法会计算出2个功率等级，最后选择最大功率等级（最小衰减）做为需要的功率输出。,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,测量准备对丢失的测量报告进行估计，丢失的信号强度取丢失前和丢失后的最小值，丢失的信号质量取丢失前和丢失后的最大值，丢失的BTS以前使用的功率取丢失前和丢失后的最大值。丢失从MS来的测量消息，停止BTS功率控制，REGINTDL计数停止。决定使用full还是sub（BTS DTX）。SDCCH始终用fullBCCH载频不允许进行功率控制，当BCCH载频包含在跳频集合中，需要对MS的测量报告中对信号强度进行修正。测量滤波滤除测量值的抖动，使基于判决的测量值保持稳定信号强度的滤波器长度为SSLEN，信号质量的滤波器长度为QLEN，采用算数平均,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,正常功率控制阶段 当收到SSLEN个测量样本后，进入正常功率控制阶段 功率可以向上和向下调整 计算功率控制命令时考虑质量 滤波器长度由SSLEN确定 两个不同的功率控制命令之间必须间隔REGINT个 SACCH复帧 接收信号强度设定的目标值为SSDES,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,计算功率控制命令（正常功率控制阶段）pu=(1-)BSTXPWR+(SSDES+L)-(Q_AVE_dB-QDESDL_dB)Q_AVE_dB=32-10q_ave/25QDESDL_Db=32-10 QDESDL/25L=bspwr_used-rxlev_ave=LCOMPDL/100=QCOMPDL/100,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,计算功率命令 计算为达到设定的接收信号强度和质量需要的功率命令 对功率命令予以一定的约束 最大功率为BSTXPWR 最小发射功率由BSTXPWR-30和BSPWRMIN确定,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,为避免在小区内切换或质量原因紧急切换发生前还没有来得及进行功率控制，应注意以下参数设置：QDESDL QLIM QOFFSETDL QLENSD QLEN 若QDESDL低于QLIM和由QOFFSETDL确定的小区内切换的门限，功率控制的滤波器长度可以大于LOCATION中的滤波器长度，否则可能来不及作功率控制从而引起一些不必要的小区内切换或质量原因紧急切换 QLEN设置小于可能会提高网络性能，但会使功率不稳定,日讯科技,第二章 下行动态功率控制,下表给出的建议值只能理解为可以接受的值，而不是最优值，可以此为起点进行调整：,日讯科技,实例,尚未启用动态功率控制的小区,日讯科技,第三章 动态功率控制调整实例,调整前现网小区功率控制效果图,日讯科技,第三章 动态功率控制调整实例,调整后小区功率控制效果图,