功率控制ISSUE1.4.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,MF010003,功率控制,ISSUE1.4,无线产品课程开发室,引入,在,GSM,系统中，为了能降低干扰，就需要在保证电平强度和信号质量的前提下，对,BTS,和,MS,的功率进行控制，同时功率控制也可以延长手机的待机时间。,学习目标,掌握,HW I,代功控算法的特点和参数配置,掌握,HW II,代功控算法的特点和参数配置,理解,HW I,代和,II,代功控算法的差别,学习完本课程，您将能够：,课程内容,第一章 功控概述,第二章,HW,I,代功控,第三章,HW,II,代功控,第一章 功控概述,功控目的,功控分类,功控执行,功控算法,功控是什么？,为什么要功控？,1.1,功控目的,功率控制：,根据需要调整基站与手机的发射功率。,依据：,手机和基站上报的测量报告。,目的：,在保证通话质量的情况下，降低发射功率，从而降低整网干扰、减少功耗。,1.2,功控分类,功率控制分为上行功率控制和下行功率控制，上下行控制独立进行。,上行功控：,调整,MS,的输出功率，使,BTS,获得稳定接收信号强度，以减少对同邻频的干扰，降低移动台功耗。,下行功控：,调整,BTS,输出功率，使,MS,获得稳定接收信号强度，减少同邻频干扰，降低基站功耗。,SA0,SA1,SA0,SA0,SA1,SA1,SA2,SA2,SA2,SA3,SA3,SA3,BTS,通过,SACCH,发送调整功率和,TA,的命令,MS,获得功控信息,MS,开始发送上个复帧中的测量报告,在,26,复帧中，第,12,帧发送,SACCH,BTS,收到测量报告,SACCH,报告周期为,26 4,104,帧（,480ms,）,MS,开始采用新的功率和,TA,MS,开始通过新的,SACCH,来报告新的,TA,和功率控制消息,1.3,功控执行,功控命令的执行过程,从发送命令到执行需要,3,个测量报告周期,测量报告预处理,功率控制算法选择,HW,一代功控算法,HW,二代功控算法,GSM0508,功控算法,1.4,功控算法,华为功控算法：,HW I,代和,HWII,代功控,1.4,功控算法,功率控制判决位置和一代、二代算法选择。,由,“,切换,”,“,切换控制数据表,”,中，,“,BTS,测量报告预处理,”,项控制。,该项表示是否在,BTS,上进行测量报告预处理。取值为“否”时，表示预处理是在,BSC,上进行的，本开关决定了功率控制在何处进行。设置为“是”时，功控在,BTS,侧进行，设置为“否”时，由,BSC,侧进行功率控制。,本参数的设置必须考虑,BTS,对设置的功控算法是否支持。,课程内容,第一章 功控概述,第二章,HW,I,代功控,第三章,HW,II,代功控,第二章,HWI,代功控,HWI,代功控判决过程,测量报告预处理,HWI,代功控数据配置,HWI,代功控判决,上下行功控的差别,测量报告预处理,满足功控目标,Y,功控计算和调整,（初态和稳态）,N,2.1 HW I,代功控判决过程,华为,I,代功控判决过程,网络,下行测量值,上行测量值,BTS,2.2,测量报告预处理,功控原始数据测量报告,上行测量值,下行测量值,2.2,测量报告预处理,测量报告序号,n,测量报告序号,n+4,3,个丢失的测量报告,2.2,测量报告预处理,测量报告预处理插补,每个测量报告都有一个序列号,如果网络发现接收的测量报告序列号不连续,说明有测量报告丢失,此时网络将会根据插值算法补全测量报告,MR,MR,MR,MR,MR,连续的测量报告流,MR,MR,MR,MR,MR,MR,连续的测量报告流,滤波,2.2,测量报告预处理,测量报告预处理滤波,将连续的几个测量报告结果综合起来反映手机这段时间内的情况，避免只根据一个测量结果去判断手机的当时情况的片面性。,2.3 HWI,代,功控数据配置,【BTS,功率控制数据表,】,2.3 HWI,代功控数据配置,【BTS,功率控制数据表,】,2.3 HWI,代功控数据配置,【MS,功率控制数据表,】,2.3 HWI,代功控数据配置,【MS,功率控制数据表,】,2.3 HWI,代功控数据配置,从,HW I,代的功控判决以及数据配置来看，存在以下特点：,1,、相对于协议算法增加了初态调整。,2,、功控的调整综合了诸多参数以及计算的结果。,3,、功控判决是电平和质量之和，且期望值是一个值，而不是一个上下限范围。,判决当前需要调节的发射功率数,=,（期望稳定状态信号强度,-,当前实际接收信号强度）*上,(,下）行链路补偿因子,+,(,当前实际接收上（下）行链路质量,-,期望上（下）行链路质量,)*10*,上（下）行质量补偿因子,最后调整的功率级别不能超过最大功控步长,实际的稳定电平当前实际电平需要调节的发射功率数,2.4 HW I,代功控判决,HW,I,代功控判决,什么条件下不进行功率调整？,2.4 HW I,代功控判决,电平和质量都等于设定的值（一代功控算法）或落在门限带以内（二代功控算法）,需要调整的幅度小于容差,需要调整的幅度小于最小功控步长,满足三个条件之一即不再调整功率,1800M：,900M：,2.4 HW I,代功控判决,在判断需要调整的功率级别时，需要根据当前的发射功率级别，查找容差表，最终的功率调整级别小于容差规定值，则不进行调整。,900M,和,1800M,的容差表见下：,HW,I,代功控判决：,2.5,上下行功控的区别,相同点：,1,、为避免频繁功控造成信号波动，对上行和下行的两次连续功控的时间间隔都有限制。,2,、为消除突变因素的影响，对测量报告都要进行滤波处理。,3,、上行和下行功控，都有分别针对电平和质量的功控。,4,、都有最大功控步长限制和补偿因子。,不同点：,1,、,MS,不仅有针对稳态的功控，在通话未建立的初始接入阶段也有功控，目的是尽快降低,MS,的发射功率。,2,、上行有针对,MS,切换失败后提高发射功率的措施。,3,、下行有对基站最大和最小发射功率的限制。,HW,I,代功控上下行功控的区别,习题,已知：,900M,手机以最大功率发射得到的上行接收电平是,-60dbm,，,上行质量等级一直为,0,，,BTS,功率,/MS,功率控制数据表,中参数配置如下,“,期望稳定状态信号强度”为,35,，“上行链路路径损耗补偿因子”为,80,，“期望上行信号质量”为,1,，“上行链路质量补偿因子”为,20,，最大功控步长为,16dB,HW,I,代功控练习,问题：,1,、假设需要调整的功率值小于,2,时不再进行功控调整，那么在上面的数据配置下，经过功控，大约稳定在多少？,2,、根据容差列表，假设,MS,初始发射功率级别为,3,级，请重新确认经过功控后上行接收电平最终大约稳定在多少？,答案,1,、实际稳定电平当前实际电平,(,期望稳定状态信号强度当前实际电平,)*,上行链路路径损耗补偿因子,+(,实际当前质量期望上行信号质量,)*10*,上行链路质量补偿因子,=-60+(-75-(-60)*80,+(0-1)*10*20,=-60-12-2,-74dBm,此时，需要调整,-14dB,（,没有超过最大功控步长,16dB,），,但依旧未到达“期望稳定状态信号强度”,-75dBm,，,所以还要继续调整：,将,74,重新带入上述公式进行计算，得到需要调整的功率为,-2.8,由于只有当需要调整的功率值小于,2,时不再进行功控调整，因此还需要下调,2dB,，,即上行接收电平最终稳定在,-76dbm,。,2,、,查询容差表可知，级别,3,的容差为,4db,，,第二次调整的功率为,-2.8,，小于,4,，满足要求，所以上行接收电平最终稳定在,-74dbm,。,HW,I,代功控答案,第一章 功控概述,第二章,HW,I,代功控,第三章,HW,II,代功控,课程内容,第三章,HW,II,代功控,HWII,代,功控算法实现,HWII,代,功控特点,HWII,代,功控数据配置,3.1 HW,代功控算法实现,功控判决过程,功控综合判决,按接收质量提出功控需求,测量报告预处理,按接收电平提出功控需求,3.1 HW,代功控算法实现,测量报告预处理之后，功控模块对当前接收电平的评估值与期望目标值进行比较。,计算需调整的发射电平步长，调整的方向是使接收电平值与期望目标接近。,按接收电平进行发射功率调整时采用可变步长，可达到快速功控的目的。,按接收电平提出功控需求,3.1 HW,代功控算法实现,测量报告预处理之后，功控模块对当前接收质量的评估值与期望目标值进行比较；,计算需调整的发射电平步长，,当接收质量差时提高发射功率,当接收质量好时降低发射功率,按接收质量进行发射功率调整时采用固定步长,按接收质量提出功控需求,3.1 HW,代功控算法实现,功控综合判决,3.2 HW,代功控主要特点,HW,代功控与,I,代相比，有如下优点：,测量报告补偿使功控判决更为准确,测量报告预测减少功控滞后现象,自适应功控充分保证算法的稳定性及高效性,功控目标在上下门限之内避免频繁功控,3.2 HW,代功控主要特点,目的：,保证滤波前，所使用历史测量报告电平值的准确性,具体实施步骤：,1,、将当前收到的测量报告放入测量报告补偿队列中；,2,、根据测量报告中的,MS,和,BTS,功率值记录下发射功率改变的信息；,3,、在完成测量报告插补后，根据功率改变信息来对历史测量报告的接收电平值进行补偿；处理过后的测量报告将作为滤波的原始测量报告。,4,、把当前经过插补处理和经过补偿的测量报告，一起进行滤波。,测量报告补偿,接收电平调整目标：,30,（电平等级）,在有测量报告补偿后，功控会更有效,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,X,轴,0,10,20,30,40,50,60,70,Y,轴,有测量报告补偿功控图,无功率控制示意图,无测量报告补偿功控图,测量报告补偿功控效果图,3.2 HW,代功控主要特点,测量报告补偿,3.2 HW,代功控主要特点,目的：,避免传输时延造成功控滞后,具体实施步骤：,1,、分析经过插补的测量报告里测量值的变化趋势；,2,、依据变化趋势，去预测将要收到的测量报告值，需要预测的测量报告数,0,3,个，在数管台配置。,3,、把预测的测量报告与插补后的测量报告，以及补偿过的测量报告一同进行滤波，实施功控判决。,测量报告预测,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,X,轴,15,20,25,30,35,40,45,50,Y,轴,无功率控制,均值滤波功控,预测滤波功控,预测滤波与均值滤波功控效果比较图,接收电平调整目标：,30,（电平等级）,采用预测滤波比均值滤波功控会更有效,3.2 HW,代功控主要特点,测量报告预测,自适应功控,3.2 HW,代功控主要特点,自适应功控是根据通信环境的不同改变功控策略，使功控更有效，更稳定。这主要指两方面：,根据通信环境的不同,(,接收质量不同,),自动改变功控可调最大步长,根据通信环境不同,(,接收质量和电平,),采取不同的功控策略,功控目标在上下门限内,3.2 HW,代功控主要特点,HW,代功控在按照信号电平计算功控步长的时候，信号电平分上、下门限。信号在上、下门限之间时不做调整，只有信号电平超出上、下门限时才进行功控。,避免了,HW I,代功控逼近期望电平值时的来回功控的情况。,简单灵活的参数配置,3.2 HW,代功控主要特点,主要参数如下：,上下行链路的信号强度和质量上下门限,按电平调整的三类步长,按质量调整的步长,3.3 HW,代功控数据配置,【HW II,代功率控制数据表,】,3.3 HW,代功控数据配置,【HW II,代功率控制数据表,】,3.3 HW,代功控数据配置,【HW II,代功率控制数据表,】,3.3 HW,代功控数据配置,【HW II,代功率控制数据表,】,习题,已知：,上行的接收电平为,-85dbm,，,质量为等级,4,。采用,II,代功控，数据配置情况如下：,上行链路信号强度上门限：,-60dbm,，,上行链路信号强度下门限：,80dbm,，,上行链路信号质量好门限：,0,等级，上行链路信号质量差门限：等级,2,，质量带,0,可调步长为,16db,，,质量带,1,可调步长为,8db,，,质量带,2,可调步长为,4db,。,按质量功控可调步长为,4db,问题：,经过功控之后，上行链路的稳定接收电平是多少？,HW,代功控习题,答案,答：,1,、首先：按接收电平应该增加的发射功率（上行链路信号强度上门限上行链路信号强度下门限）,/2,实际接收电平值,60,(,80)/2,(,85),(,70),(,85),15db,，,即增加,15db,。,由于接收质量为等级,4,，所以只能用质量带,2,的可调步长,增加,4db,。,其次：按接收质量应该增加的发射功率由于“按质量功控调整的步长”为,4db,，,所以与按电平调整一样，也是增加,4db,。,所以，根据功控的综合判决，按电平与按质量都是增加,4db,，,所以综合判决结果是增加,4db,。,HW,代功控解答,HW,代功控解答,答案,答：,2,、第一步功控实施之后，接收电平变成：,85dbm,4db,81dbm,，,此时假设质量已经为等级,2,。依旧没有在期望带内,80dbm,60dbm,。,所以要继续调整。首先：按电平调整,重复上一步：按电平调整,(,70),(,81),11db,，,即增加,11db,。,接收质量为,2,，需要用质量带,1,的可调步长,8db,。,所以按电平调整结果为：增加,8db,。,其次：按质量调整,因为质量等级在,0,2,内，所以不需要调整。所以，上行链路稳定接收电平,(,81),8,73dbm,