北電BTS設備功率控制參數設置對話音質量的影響

摘要：功率控制是為了保證每個用戶所發射功率到達基站處保持最小，既能符合最低的通信要求，同時又避免對其他用戶信號產生不必要的干擾。本文介紹了北電設備的功率控制參數，并以實際案例闡述了功率控制參數對話音質量的影響。

關鍵詞：功率控制話音質量

0 引言

功率控制主要分為上行功率控制與下行功率控制。上行功率控制是指基站通過評估收到的上行測量結果，發送指令，調整移動臺的發射功率，保證在基站可接收的質量下，移動臺的發射功率最小。下行功率控制是指基站通過評估移動臺上報的下行接收功率，直接調整基站的發射功率。

上行功率控制的目的是調整移動臺的輸出功率，使基站獲得穩定接收信號強度，以限制干擾，降低移動臺功耗，延長移動臺的平均使用時間；下行功率控制的目的是為了使移動臺獲得穩定接收信號強度，以限制干擾，降低基站功耗。

BTS是功率控制的管理者，它通過指令規定基站和移動臺的功率。

1 下行功控過程

1.1 移動臺測量

移動臺進行的無線測量包括：信號電平測量(RXLEV_DL)、信號質量測量(RXQUAL_DL)和鄰區電平測量(RXLEV_NCELL(n))。移動臺在上行的SACCH信道向BTS報告移動臺的測量結果，在Measurement report消息中發到BTS，消息包含對當前專用信道和鄰近小區的測量結果。每4個SACCH時隙傳送一條SACCH消息塊。根據TCH的26復楨和SDCCH的51復楨結構，所以在TCH信道時，上報測量報告的周期為4*26楨*4.615 ms/楨=480ms；在SDCCH信道時，上報測量報告的周期為2*51楨*4.615ms/楨=470ms。

1.2 功控判決

基站收取到移動臺上報的測量報告后進行存儲，抽取出當前信道的下行接收電平RXLEV_DL(等級)和接收質量RXQUAL_DL（等級），并放入各自的原始循環隊列中。基站對測量報告的處理包括兩種：算術平均和加權平均。當收到新的測量報告后，就會進行算術平均計算，將最新的XXHrequave(XX =RXLEV，RXQUAL)個測量報告進行簡單算術平均。即便該時刻不需要進行判決，也會進行算術平均，這會減少測量報告的處理時間，同時也有利于丟失測量報告的處理。加權平均只在runYY(YY = CallClear，handover，PwrControl) 的時刻進行，將XXHreqt(XX =RXLEV，RXQUAL)個算術平均值進行加權平均。

基站在每runPowerControl時刻，進行測量報告的加權計算處理。將計算得到的RXLEV_DL、RXQUAL_DL數值與功控門限相比。通過功控算法，判決出增加功率還是減少功率。

1.3 功控執行

基站根據功率控制策略，即可調整功率是升還是降。將改變功率等級發送給收發信機，則收發信機轉變到以新的功率發射。

2 上行功控過程

上行鏈路的功率控制與下行鏈路相似。移動臺在上行SACCH塊的第一層中包含移動臺的發射功率等級。BTS能夠得到移動臺的發射功率。同時，BTS對上行鏈路的測量結果，包含了對上行鏈路的RXLEV和RXQUAL的測量。它的存儲，處理以及統計同下行鏈路的相似，只是閾值參數與下行不同，另外移動臺的功率控制策略也與基站相同。最后基站將移動臺的功率等級，在下行SACCH第一層的塊頭部發送到移動臺，移動臺則轉變到以新的功率發射。移動臺在收到命令后，可以在每13楨(60ms)調整2dB功率，也就是在1個SACCH楨周期內，移動臺最多能調整16dB功率。

3 功率控制算法

北電設備的功控算法有三種：step by step、one shot、enhanced one shot。

3.1 step by step算法

當該參數為step by step 時，基站采用步進功率控制算法，即增加powerIncrStepSize功率，或者減少powerRedStepSize功率。采用此算法，功率每次只能以較小的步長變化。若功率調整較大，則需要的時間較長。但采用此種算法，能夠避免功率的振蕩效應，使得電平較平穩。

若RXLEV_DL>uRxLevDLP且RXQUAL_DL< uRxQualDLP時，則降低基站發射功率。若RXLEV_DL< lRxLevDLP或RXQUAL_DL>lRxQualDLP時，則提高基站發射功率。

3.2 one shot算法

該參數為one shot時，基站采用直接功率控制算法。直接功率控制算法提高了功率控制的反應能力，使網絡中在最大功率發射的移動臺數量減少。但直接功率控制算法大跨度調整發射功率，但是有的移動臺可能會由于接收信號強度的大幅度變化而陷入混亂，而產生不真實的測量報告。從而使得移動臺接收電平振蕩，在電平較差時，使得話音質量較差。

若采用該算法，uRxLevDLP、uRxQualDLP、uRxLevULP、uRxQualULP、powerIncrStepSize、powerRedStepSize參數將不會被使用。lRxLevDLP、lRxLevULP參數為電平目標值(RxLev_Target)，建議不要設置過低。當RxQual > lRxQualDLP/ lRxQualULP，將以最大功率發射。

3.3 enhanced one shot算法

該算法應用于在TCH分配早期階段快速功控。當TCH分配的早期，測量報告未達到max(rxLevHreqt * rxLevHreqave; rxQualreqt * rxQualHreqave)數量時，進行快速功控。在每次runPwrControl時刻，采用rxLevHreqaveBeg個測量報告的算術平均，進行功控判決，并實施一步到位的功率調整。這樣可以，避免在TCH分配早期階段，由于不能進行功控，電平快速衰落造成的掉話。

4 功控算法對話音質量的影響

在現場測試中，發現收取某小區的信號時，下行電平振蕩劇烈。該小區采用的為one shot的功控算法。因為距離基站較近，信號很強，基站功率會大幅度直接降低到目標發射功率。由于該小區的lRxLevDLP參數值設置較低，同時RxQual_DL較小，使得RxLev_DL直接由-65dbm降低至-75dbm左右。電平的急劇降低，使得RxQual_DL急劇惡化，大于lRxQualDLP。質量的惡化，又使得基站以滿功率發射，RxLev_DL又直接由-75dbm左右升高至-65dbm左右，RxQual又恢復為較小值。就這樣，造成下行電平和下行質量的周期性振蕩，從而使得話音質量降低。

將該小區的功控算法由one shot改為step by step后，再對該小區進行測試，沒有出現電平與質量周期性振蕩的情況，話音質量有了較大的改善。

One shot類型的功控算法，能夠快速的較大范圍的調整功率，有助于在信號衰落快速的區域，快速提升電平。但如果相關參數設置不當，也會造成電平與質量的振蕩，從而影響話音質量。建議在實際應用中，合理設置相關參數，避免電平大幅降低，造成話音質量的降低。