上行开环功率控制

nr 闭环功控开环功控（实用版）目录1.闭环功控和开环功控的定义与区别2.闭环功控的原理与应用3.开环功控的原理与应用4.闭环功控与开环功控的优缺点比较5.结论：闭环功控和开环功控在实际应用中的选择正文一、闭环功控和开环功控的定义与区别闭环功控和开环功控是两种不同的功率控制方式。

闭环功控，也称为反馈功控，是指根据实际输出功率与目标输出功率之间的差值，通过反馈调节输入功率，使实际输出功率接近或达到目标输出功率的控制方式。

而开环功控，也称为无反馈功控，是指根据预设的输入功率和电路特性，直接控制输出功率的控制方式。

二、闭环功控的原理与应用闭环功控的原理是利用反馈系统，将实际输出功率与目标输出功率进行比较，然后通过调节输入功率，使实际输出功率接近或达到目标输出功率。

这种控制方式具有很好的稳定性和精度，广泛应用于通信、计算机、家电等领域。

三、开环功控的原理与应用开环功控的原理是根据预设的输入功率和电路特性，直接控制输出功率。

由于没有反馈系统，这种控制方式对输入功率和电路特性的预设要求较高，且对外部干扰的抵抗能力较弱。

但是，由于其结构简单，操作方便，仍被广泛应用于一些简单的电子设备中。

四、闭环功控与开环功控的优缺点比较闭环功控的优点是稳定性好，精度高，能够根据实际情况进行动态调整，适应性强。

缺点是结构复杂，需要额外的反馈系统，成本较高。

开环功控的优点是结构简单，操作方便，成本低。

缺点是稳定性和精度较差，对预设条件和外部干扰的抵抗能力较弱。

五、结论：闭环功控和开环功控在实际应用中的选择在实际应用中，需要根据具体的设备和环境，选择适合的功控方式。

对于对稳定性和精度要求较高的设备，可以选择闭环功控。

第5章功率控制5.1 概述功率控制技术是WCDMA系统中一项非常重要的技术。

WCDMA 系统的频率复用系数为1，是一个自干扰系统，远近效应的影响很突出，如果没有功率控制，那么整个系统的容量将大大降低。

引入功率控制后，通过调整发射功率，保持上下行链路的通信质量，克服阴影衰落和快衰落，有助于降低网络干扰，提高系统质量和容量。

按移动台和基站是否同时参与又分为开环功率控制和闭环功率控制两大类。

闭环功控是指发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。

而开环功控不需要接收端的反馈，发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制。

开环功率控制又可以分为上行开环功率控制和下行开环功率控制。

闭环功率控制则是通过内环功率控制和外环功率控制一起来实现的。

5.2 开环功控与闭环功控本节介绍功率控制的大致流程，包括闭环功控和开环功控的区别，以及内环功控和外环功控如何协调工作的问题。

开环功控提供初始发射功率的粗略估计。

它是根据测量结果对路径损耗和干扰水平进行估计，从而计算初始发射功率的过程。

同时，由于开环功控是采用下行链路的路径损耗来估计上行链路损耗，但实际上WCDMA系统中上下行链路的频段相隔190M，快衰落特性不相关，因此这种估算的准确度有限，只能起到粗略控制的作用。

适用场合包括：●决定接入初期发射功率的时候●切换时，决定切换后初期发射功率的时候闭环功率控制是通过内环功率控制和外环功率控制一起来实现的。

内环功控通过测量信道的实际SIR值SIRest，并将测量值SIRest与目标值SIRtar比较，根据比较结果发出功率调整的指令。

内环功控算法包括上行内环功控算法和下行内环功控算法。

上行内环功控算法在基站内实现，基站比较上行信道SIR测量值SIRest和目标值SIRtar，根据比较结果设置相应的功控指令（TPC，Transmit Power Control）通知手机调整上行发射功率。

下行内环功控算法在手机内实现，手机比较下行信道SIR测量值SIRest和目标值SIRtar，根据比较结果设置相应的功控指令（TPC，Transmit Power Control）通知基站调整下行发射功率。

开环功率控制有关参数1、RACH信道功控有关参数RACH preamble的功率可以表示为：P_ PRACH = primaryCpichPower - PCPICH _ RSCP+RTWP+constan tValueCprachdBm 其中，PCPICH_RSCP、RTWP为UE的测量值，在此不再进一步讨论，而constan tValueCprach =SIR_TARGET _ RACH -10log SF + c，是一个常量，取值-35~-10dB之间，缺省值为1dB0在RACH接入过程中，同preamble有关的参数如下表所示：表5-2-3开环功率控制RACH功控参数1如果RACH时隙承载的是Control part,那么上行链路PRACH的开环功控可以用下面的公式表示：%cH_controiPart =P_PRACH +powerOffsetPpM dBm ；如果RACH时隙承载的是Data part,那么需要注意的是Data part和Controlpart之间的功率有一个比例关系，该比例关系（Gain factro增益因子）需要广播给UE，其不同的取值依赖于RACH所承载的逻辑信道类型。

二者功率的比例关系可以表示为:F R AC H _controlPart /F R AC H _dataPart 二GF c/GF d如果用dBm来表示功率，那么RACH时隙承载Data part时的开环功率可以表示为：F RA CH _dataPart —P RACH _controlPart -20*log( GF c/GF d) dBm ；因此，RACH传输过程中相关参数即为GF c和GF d。

当RACH时隙承载CCCH或者DCCH 信道时，RACH 信道功率表示为F R A=C P H_ R A =_C F H 尸o R*A C o H I p dB a m°其相关参数表示如 f s e t p p下：表5-2-4开环功率控制RACH功控参数2同样，当RACH时隙承载DTCH信道时，RACH的信道功率也可以通过I~R AC H _ controlPartF R ACH =P RACH_controlPart —20*log( GF。

LTE中的上行功率控制无线系统中的上行功控是非常重要的，通过上行功控，可以使得小区中的移动台既保证上行发送数据的质量，又尽可能地减少对系统和其他用户的干扰，延长移动台电池的使用时间。

LTE中，同小区内不同用户之间的上行数据，设计成相互正交的。

因此同W CDMA相比，小区内上行干扰的管理就相对容易得多，LTE中的上行功率控制是慢速而非WCDMA中的快速功率控制。

LTE通过功率控制，主要用来使得上行传输适应不同的无线传输环境，包括路损，阴影，快数衰落，小区内及小区间其他用户的干扰等。

LTE中，上行功率控制使得对于相同的MCS （Modulation And Coding Scheme），不同UE到达eNodeB的功率谱密度（Power Spectral Density，PSD 亦即单位带宽上的功率）大致相等。

eNodeB为不同的UE分配不同的发送带宽和调制编码机制MCS，使得不同条件下的UE获得相应不同的上行发射速率。

LTE功率控制的对象包括PUCCH，PUSCH，SRS等。

虽然这些上行信号的数据速率和重要性各自不同，其具体功控方法和参数也不尽相同。

但其原理都是基本相同的，可以归纳为（对于上行接入的功控如RA preamble，RA Msg3会有所区别，会在相应接入部分加以描述）：UE发射的功率谱密度（即每RB上的功率）＝开环工控点＋动态的功率偏移。

其中开环工控点＝标称功率P0 ＋开环的路损补偿α×（PL）。

标称功率P0又分为小区标称功率和UE特定的标称功率两部分。

eNodeB为小区内的所有UE半静态地设定一标称功率P0_PUSCH和P0_PUCCH，该值通过SIB2系统消息（UplinkPowerControlCommon: p0-NominalPUSCH, p0-NominalPUCCH）广播；P0_PUSCH的取值范围是－126dBm 到＋24 dBm （均指每RB而言）。

P0_PUCCH的取值范围是－126 dBm到－96 dBm。

开环/闭环功率控制功率控制按移动台和基站是否同时参与分为开环功率控制和闭环功率控制两大类，其中闭环又分为内环和外环。

闭环功控是指发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。

而开环功控不需要接收端的反馈，发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制。

开环功控的衰落估计准确度是建立在上行链路和下行链路具有一致的衰落情况下的，但是由于频率双工FDD 模式中，上下行链路的频段相差190MHz，远远大于信号的相关带宽，所以上行和下行链路的信道衰落情况是完全不相关的，这导致开环功率控制的准确度不会很高，只能起到粗略控制的作用，必须使用闭环功率控制达到相当精度的控制效果。

WCDMA协议中要求开环功率控制的控制方差在10dB内就可以接受。

闭环功率控制由内环功率控制和外环功率控制两部分组成。

需要分内环功率控制和外环功率的原因是信噪比测量中，很难精确测量信噪比的绝对值。

且信噪比与误码率（误块率）的关系随环境的变化而变化，是非线性的。

比如，在一种多径的传播环境时，要求百分之一的误块率(BLER)，信噪比(SIR)是5dB，在另外一种多径环境下，同样要求百分之一的误块率，可能需要5.5dB的信噪比而最终接入网提供给NAS 的服务中QoS 表征量为 BLER，而非SIR！业务质量主要通过误块率来确定的，二者是直接的关系，而业务质量与信噪比之间则是间接的关系。

内环功率控制过程：它是快速闭环功率控制，在基站与移动台之间的物理层进行。

通信本端接收通信对端发出的功率控制命令控制本端的发射功率，通信对端的功率控制命令的产生是通过测量通信本端的发射信号的功率和信干比，与预置的目标功率或信干比相比，产生功率控制命令以弥补测量值与目标值的差距，即测量值低于预设值，功率控制命令就是上升；测量值高于预设值，功率控制命令就是下降。

外环功率控制过程：它慢速闭环功率控制，其目的是使每条链路的通讯质量基本保持在设定值。

外环功率控制通过闭环功率控制间接影响系统的用户容量和通讯质量。

TD-SCDMA手机电性能测试要求――RF部分（1.28Mcps）一、发射机：1、UE最大输出功率：1)定义：标称功率是UE 的宽带发射功率，即最少在无线接入模式码片速率带宽的(1+α)倍频带内（1.6MHz）的功率。

测量时长是不包括保护时段的发射时隙。

2)指标：在正常测试环境下，测得的单码道、多码道12.2kbps业务最大输出功率应满足下表FIG1.1.1&FIG1.1.2的容限值：备注：*) 在多码道的使用环境中，最大标称输出功率将因为单码道和多码道发射情况下的峰值/均值功率比率的不同而减少；**) 甚至在多码发送时，最大标称输出功率允许一定的容限；***) 对于使用定向天线发射的UE，分级限制将基于最大EIRP（等效各向同性辐射功率）。

3)测试方法：2、UE频率稳定度：1)定义：UE已调载波的频率应该稳定到与从基站接收到的载波频率在一个时隙内相差不到±0.1PPM 的范围内。

载波信号频率将因为基站的频率误差和多普勒频移产生明显的误差。

在后一种情况中，必须对从基站接收到的信号进行足够时间的平均，以确保由于噪声和干扰引起的频率误差限制在±0.1PPM 范围内。

UE 的射频频率源与码片时钟源使用同一频率源。

2)指标：在下表FIG1.2.1测试条件下，频率误差在【最小要求：±0.1ppm，测试要求：±（0.1ppm＋10Hz）】之内；3)测试方法：3、输出功率动态范围：3-1.上行开环功率控制：1)定义：开环功率控制是UE 发射机设置其输出功率为一个指定值的能力。

UE 开环功率定义为在一个时隙或者开环功率期间内的RRC 滤波平均功率（滚降系数α＝0.22，带宽等于码片速率1.28Mcps），无论哪个都可用。

2)指标：开环功率控制容限的最低要求如表FIG1.3.1；3-2.上行闭环功率控制：1)定义：上行闭环功率控制是指UE 发射机根据在下行链路接收到的一个或多个功率控制命令（TPC）而调整UE 发射机输出功率的能力；功率控制步长（∆TPC）是指UE 根据接收到一个功率控制命令（TPC_cmd）时，UE 发射机输出功率的功率变化。

上行干扰抑制中的功率控制作者：郑毅王亚峰杨大成来源：《移动通信》2009年第10期【摘要】在上行OFDM蜂窝系统中，小区间干扰成为系统内的主要干扰。

文章重点介绍小区间干扰抑制中的功率控制方法，并引入一种基于小区间干扰信息的功率控制方法。

该方法能更有效地降低小区间干扰对系统的负面影响，使系统IoT（Interference over Thermal）更加稳定。

【关键词】OFDM功率控制小区间干扰抑制IoTSINR1 引言对于多小区的蜂窝通信系统，干扰可根据其产生的地理位置分为小区内干扰和小区间干扰。

小区内干扰主要是由于用户发射信号不正交而产生的，如CDMA系统中的多址干扰。

在OFDM系统中，如LTE系统，各个子信道严格正交，因此不存在小区内干扰的问题。

即使由于子载波频率或相位偏移造成了信道间的干扰，也可以通过在物理层采用无线信号处理的方法将干扰降到最低。

小区间干扰就成了OFDM系统内的主要干扰，很大程度上影响着系统的性能。

受小区间干扰影响最大的是小区边缘用户。

边缘用户距离邻小区基站较近，距服务基站较远，相比于内部用户受到小区间干扰的影响更大，因此小区边缘用户的性能成了OFDM系统性能的评价指标之一。

上行中，对于频率复用因子为1的小区，小区间干扰主要由邻小区的边缘用户使用相同频带或资源块产生。

另外，小区边缘用户距离服务基站较远，通常发射功率较大，也会产生较强的干扰。

抑制小区间干扰的主要方法是降低边缘用户的发射功率和避免边缘用户使用相同的频率资源。

限制频率资源主要采用干扰协调的方法。

干扰协调分为静态、半静态、动态三种[1]，规定小区边缘用户使用的频率资源范围，不同小区的边缘用户采用不同的频带资源，因此能完全避免小区边缘的资源冲突。

尽管如此，可频谱资源的利用率低，不适应大容量业务需求。

而降低边缘用户发射功率的方法则需要采用功率控制。

相比于限制频率资源的方法，功率控制实现上更简单，也更具灵活性。

同时，上行业务中的干扰情况与下行中的不太一样。

TD-SCDMA系统中的功率控制TD-SCDMA系统是一个干扰受限系统，由于“远近效应”，系统的容量主要受限于系统内各移动台和基站间的干扰，因而，若每个移动台的信号到达基站时都能达到保证通信质量所需的最小信噪比并且保持系统同步，TD-SCDMA系统的容量将会达到最大。

功率控制就是为了克服“远近效应”而采取的一项措施。

它是在对接收机端的信号强度或信噪比等指标进行评估的基础上，适时改变发射功率来补偿无线信道中的路径损耗和衰落，从而既维持了信道的质量，又不会对同一无线资源中其他用户产生额外的干扰。

另外，功率控制使得发射机功率减小，从而延长电池是使用的时间。

功率控制算法通常从两个层次进行分析和研究。

若从全局的层次上进行分析，则假定内环功率控制速率足够快，能够从理想地跟上信道变化，因此信道增益在一次功率控制达到稳定状态前是恒定的。

从这个角度看功率控制问题，着重考虑的问题包括容量、全局稳定性和系统负荷，以及全局控制问题是否有解，即是否能够满足所有用户的性能要求（SIR）。

若从局部的层次上进行分析链路通信的目标SIR值假定不变，并且满足所有用户要求。

从这个角度考虑问题，则局部功率控制算法收敛性质和收敛速度，即快速跟上信道变化能力，是功率控制算法研究的重点。

TD-SCDMA系统中的功率控制TD-SCDMARRM（无限资源管理）中的功率控制技术主要包括开环、闭环和外环功率控制3部分，各部分实现以下描述。

1.开环功率控制由于TD-SCDMA系统采用的是TDD模式，上下行链路使用相同的频段，因此上、下行链路的平均路径损耗存在显著的相关性。

这一特点使得UE在接入网前，或者网络在建立无线链路时，能够根据计算下行链路的路径损耗来估计上行或下行链路的初始发射功率，这一过程称为开环功率控制。

上行开环功率控制有UE和网络共同实现，网络需要广播一些控制参数，而UE负责测量P-CCPCH的接收信号码功率(RSCP),通过开环功率控制的计算，确定随机接入时UpPCH、PRACH、PUSCH和DPCH等信道的初始发射功率。