功控专题报告V1
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重庆移动网优大会战功率控制专题报告黎江、李志奎、赵全爱立信无线网络优化重庆项目组2010年12月27日目录1 工作概述 (3)2 干扰的产生及降低干扰的策略 (4)3 动态功率控制的原理 (4)3.1 上行动态功率控制的原理 (4)3.1.1 测量数据的准备 (5)3.1.2 测量数据的过滤 (6)3.1.3 功控等级的计算 (8)3.1.6 上行功率控制试验结果模拟图 (9)3.2 下行动态功率控制的原理 (14)3.2.1下行功控介绍 (14)3.2.2下行功控的性能 (14)3.2.3下行功率控制技术说明 (15)3.2.4下行功率控制试验结果模拟图 (21)4 上行功率控制试验 (24)4.1 功控性能评估的技术手段 (24)4.1.1 MRR (24)4.1.2 上行质差切换的变化 (24)4.1.3 SQI (25)4.1.4 空闲信道测量 (25)4.2 上行动态功控效果 (26)4.2.1 覆盖郊区上行动态功控参数挑选与推荐 (27)4.2.2 覆盖密集市区的上行动态功控参数挑选与推荐 (30)4.2.3 覆盖郊区干道上行动态功控参数挑选与推荐 (33)4.2.4 渔洞城区干道动态功控参数挑选与推荐 (36)4.2.5 上行动态功控试验小结 (38)5 下行功率控制试验 (39)5.1 覆盖密集城区模型的功控参数挑选与推荐 (39)5.1.1 覆盖渔洞城区GM291B8的MRR情况 (39)5.1.2 覆盖渔洞城区GM291B8的DT情况 (40)5.1.3 覆盖渔洞城区GM291B8的话统情况 (42)5.1.4 覆盖密集城区功控参数设置推荐情况 (42)5.2 覆盖密集城区干道模型的功控参数挑选与推荐 (42)5.2.1 覆盖密集城区干道GM291B8的MRR情况 (42)5.2.1 覆盖密集城区干道GM291B8的DT情况 (43)5.1.3 渔洞城区干道覆盖小区的话统情况 (45)5.2.4 覆盖密集城区干道功控参数设置推荐情况 (46)5.3 覆盖郊区模型的功控参数挑选与推荐 (46)5.3.1 覆盖郊区GM291B7的MRR情况 (46)5.3.2 覆盖郊区GM291B7的DT情况 (47)5.3.3 覆盖郊区GM291B7的话统情况 (50)5.3.4 覆盖郊区及干道功控参数设置推荐情况 (51)5.4 下行功控试验小结 (51)6 上下行功率控制参数推荐 (52)7 功率控制相关参数说明 (52)7.1 上行功控涉及的参数 (52)7.2 下行功控涉及的参数 (53)7.3 上行BSC数据详解 (53)7.4 上行小区数据详解 (54)7.5 上行小区/ 子小区数据 (55)7.6 下行BSC数据 (58)7.7 下行小区数据 (58)7.8 下行小区/ 子小区数据 (59)8 致谢 (62)1 工作概述重庆移动GSM网络频率复用日益紧密，加上重庆的地形、建筑物特点，GSM网络的上下行干扰日益更加突出，为降低上下行干扰，合理设置功控参数将起到较重要的作用。
根据项目组的要求，我们展开了功率控制专题（后续称“专题”）。
首先，我们找适合做试验的覆盖区域，为不影响三方测试，我们选择覆盖渔洞城区的GM291B8为密集城区区域模型（含城区主要干道），我们选择覆盖渔洞郊区的GM291B7为覆盖城郊（含郊区干道、高速）模型。
然后我们以MRR为主，参考系统无线统计，结合DT，以规划的16组功控参数进行一一试验，从试验的功控数据组中找出适合各种覆盖模型的功控参数组。
同时我们对现网的ICMBAND进行门限修改，上调LIMIT1的门限值，以ICMBAND1占比为99%为止，依据LIMIT1的门限值计算出SSDESUL的门限值，根据上下行链路平衡的要求，参照MS和BTS的灵敏度，合理设置SSDESDL。
然后将QDESXL，LCOMPXL、QCOMPXL的选择值进行排列组合，设置了共计16组功控参数。
在各组功控参数的试验过程中，我们对每天的MRR的上下行质量和平均覆盖进行了统计，对话务统计进行了分析参考，选取了质差切换、切换丢失、SQI、干扰带比例、掉话分布、话务掉话比、无线接入性、TBF建立成功率、掉话率、拥塞率及最坏小区进行了统计和分析，与此同步的还有：每组功控数据运行期间进行了DT测试，我们对测试的话音质量、覆盖、MS的发射功率级别占比进行了统计分析。
以MRR为主，参照话统和DT，最终找到适合各种覆盖模型的功控参数组的推荐值，这是本专题取得的成果。
为此特别感谢重庆移动各级领导的鼎力支持、无线中心三组全体工程师的大力配合和积极协助！2 干扰的产生及降低干扰的策略随着经济的快速发展，移动通信日益普及，网络结构渐趋复杂，规模日益庞大，频率复用极其紧密，基站间距日益缩小，降低网内干扰，充分利用有限的频率资源是运营商提高服务质量的关键。
对于上行来说，网内的干扰主要来源于手机，一个手机发射的无线信号除了被服务小区接收外，还会通过各种途径到达周围其他小区，对于服务小区是有用信号，但对于其他小区则是干扰；如果频率复用紧密，附近小区有同频、邻频，则会对其他小区正在进行的通话的上行产生消极影响，使C/I降低。
对于下行来说，网内的干扰主要来源于基站，一个小区发射天线一般都较高，它所发射的功率由于天线的方向性、天线旁瓣的存在、反射等而覆盖到其他小区的服务区域，产生越区干扰，使这些小区的下行质量变差。
除了在网络建设及优化中需对基站的天线高度、小区天线指向、频率规划进行仔细配置外，爱立信在降低干扰方面也提供了丰富的功能，来降低干扰，其中动态功率控制结合使用上下行的不连续发射（DTX)、跳频（HOP)，可有效的降低网内干扰。
3 动态功率控制的原理3.1 上行动态功率控制的原理上行动态功控就是通过调整MS发射功率，使得在基站接收到满足预期质量和强度的信号，在满足这样条件的前提下尽量降低手机的发射功率，以减少本连接对其他连接的干扰，节省手机有限的功耗，延长手机电池的待机和通话时间，并降低在手机与基站很近情况下基站接收机饱和导致灵敏度下降的可能性。
下图列出了MS输出功率与路径损耗的关系。
MS只能以一个个固定的功率等级发。
该图显示了BTS接收到的信号强度随着MS与BTS之间的路径损耗变化而变化。
当一个连接有较低的路径损耗和好的通话质量时（见上图左边部分），MS以最小功率发射，此时如果BTS接收到的信号强度超过其需要值，但MS也不能再减小发射功率。
相反地，当一个通话有较高的路径损耗时（见上图右边部分），MS以最大功率发射，此时如果BTS接收到的信号强度依然较差，但MS也不能再增大发射功率。
上图只针对信号的接收强度，当考虑进信号接收质量时，MS的输出功率也随着BTS接收到的信号质量做相应的调整，若BTS收到较好的质量则MS降低发射功率，否则加大发射功率，如下图所示：手机功率控制的算法分为三步：3.1.1 测量数据的准备手机功率控制算法需要的数据如下表所示：手机的测量报告中包括了是否使用了DTX，这决定了BSC在计算过程中选择那一种测量值（SUB或FUL），若是采用DTX，则选用SUB值，否则采用FUL值。
当手机由一个采用DTX的小区切换到不支持DTX的小区，在DTXFUL时间内，上行的功控算法仍然选用SUB值。
SDCCH上的功率控制都是采用FUL的测量值。
为了将期望质量QDESUL和测量的rxqual进行计算，必须将它们根据下表换算成C/I.对于中间的值可采用线性计算的方法得到相应的C/I值。
计算后的QDESUL就用QDESUL_dB 来表示。
在测量数据准备好了之后，信号强度值首先经过补偿，补偿公式如下：SS_COMP=SSM+(min(MSTXPWR,MSPWRMAX)-PWR_U)其中SSM是BTS收到的信号强度,PWR_U是MS在测量期间的输出功率，MSTXPWR是MS最大允许的输出功率，MSPWRMAX是根据功率等级的最大输出功率。
如果一个测量结果丢失，则停止进行功控，同时REGINTDL停止记数；如果信号强度值丢失，信号强度滤波器停止更新，即保持原值直到信号强度测量值恢复；如果质量数据丢失，质量按最差值RXQUAL=7计算。
3.1.2 测量数据的过滤对于信号强度和质量我们都使用指数非线性滤波器，滤波公式如下：SSFILTERED(k)=b*SS_COMP(k)+a*SSFILTERED(k-1)计算值SSFilter就是如果不进行功率控制，BTS接收到的上行电平。
其中：K是SACCH帧的序号，b=1-a，a和b都是该滤波器的系数。
a的值和该滤波器的L长度有关,如下表所示：L值由下面的条件决定：如果SS_COMP(k)<SSFILTERED(k-1)则L=SSLENUL否则L=SSLENUL*UPDWNRATIO/100L取向上整数值的SACCH帧时间，最大值为30。
在滤波器初始时，即立即指配和切换刚完成后，SSFilter(k-1)=SSDESDL,这样就使得功率控制命令可以在立即指配和切换完成后就能立刻进行功率控制。
质量的滤波器算法和信号强度相似：QFILTERED(k)=b*Q_COMP(k)+a*QFILTERED(k-1)QFILTERED(k)就是滤波补偿后的质量值，它所对应的C/I就是如果不进行功控基站接收端的C/I。
Q_COMP=RXQUAL_dB+(min(MSTXPWR,MSPWRMAX)-PWR_U)RXQUAL_dB是基站端接受的信号电平转换成C/I的值。
PWR_U是MS在测量期间的输出功率，MSTXPWR是MS最大允许的输出功率，MSPWRMAX是根据功率等级的最大输出功率。
a和b都是系数，b=1-a,a的定义同信号电平的定义，与滤波器的窗口长度L有对应关系(如图表1示)，而L的取值如下所示：如果Q_COMP(k)<QFILTERED(k-1)则L=QLENUL否则L=QLENUL*UPDWNRATIO/100L取向上整数值的SACCH帧时间。
在滤波器初始时，即立即指配和切换刚完成后，QFILTERED(k-1)=RXQUAL_dB，这样就使得功率控制命令可以在立即指配和切换完成后就能立刻进行功率控制。
3.1.3 功控等级的计算功控等级的计算分以下步骤：根据两种基本算法计算功率；对输出结果进行限制；最终输出数据转换成功控命令发送给手机。
计算出两个基本的功率命令两个基本的用于下行管理的功率命令(pu1and pu2)的计算如下:pui=i*(SSDESUL-SSFILTERED)+&bgr;i*(QDESUL_dB-QFILTERED)i=1,2i和&bgr;i参数定义如下：1=LCOMPUL/100(路径损耗补偿系数)&bgr;1=QCOMPUL/100(质量补偿系数)2=0.3(路径损耗补偿系数)&bgr;2=0.4(质量补偿系数)i和&bgr;这两个参数控制路径损耗和质量的补偿。
