功率控制培训讲义一、背景控制无线路径上的发射功率的目的是在不需要最大发射功率，就能达到较好的传输质量的情况下，降低发射功率。
这样做，既能保持传输质量高于给定门限，又能降低移动台和基站的平均广播功率，减少对其它通信的干扰。
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。
上行功率控制移动台（MS），下行功率控制基站（BTS）。
同一方向的连续两次控制之间的时间间隔由O&M设定。
功率控制包括移动台和基站的功率控制。
移动台功率控制的目的是调整MS的输出功率，使BTS获得稳定接收信号强度，以限制同信道用户的干扰，减少BTS多路耦合器的饱和度，降低移动台功耗；基站功率控制目的是调整BTS输出功率，使MS获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。
基站动态功率控制目的是调整BTS输出功率，使MS获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。
基站动态功率控制仅使用稳态功率控制算法。
实现功率控制有两种算法——0508功率控制算法和华为动态功率控制算法（简称0508算法和动态功控算法）。
二、功率控制过程1．移动台功率控制移动台功率控制分为两个调整阶段——Stationary稳态调整和Initial初始调整。
稳态调整是功率控制算法执行的常规方式，初始调整使用于呼叫接续最开始的时刻。
当一个接续发生，MS以所在小区的名义功率输出，（名义功率即在收到功率调整命令之前，MS发射功率为所在小区BCCH信道上广播的系统消息中MS 最大发射功率MS_TXPWR_MAX_CCH。
而如果MS不支持这一功率级别，则采用与之最接近的可支持的功率级别，如在建立指示消息中上报的MS类标Classmark所支持的最大输出功率级别）。
但因为BTS可同时支持多个呼叫，必须在一个新的接续中尽快降低接收信号强度，否则该BTS支持的别的呼叫的质量会由于BTS 多路耦合器饱和而恶化，并且另外小区的呼叫质量也会由于强干扰而受到影响。
因此初始阶段功率控制调整的目的就是尽快降低MS发射功率直到得到稳定的测量报告，使MS能依据稳态功率控制算法进行调整。
图1 功率控制子模块关系上行功率控制中所必须选择的参数：期望的理想上行链路接收电平、理想上行链路接收质量，均由O&M数管台设定，可以根据小区的实际情况动态进行数据配置。
接收到一定数量的上行测量报告后，通过插值、滤波等处理方法得到实际上行链路接收电平及接收质量，与理想上行链路接收电平及接收质量相比较，通过功率控制算法，计算出MS应调整至的功率级别，如果与当前MS输出功率级别不同，且满足一定的应用限制条件（如功率调整步长限制、MS输出功率范围限制。
），则发送功率调整命令。
上行功率控制调整的实质是使插值滤波得到的实际上行链路接收电平及接收质量不断逼近于O&M设定的理想上行链路接收电平及接收质量。
对测量报告进行插值、滤波的目的是处理丢失的测量报告、及消除野点（毛刺），以保证功率控制算法的稳定性。
当测量报告的个数达到稳态滤波器长度时MS进入稳态阶段功率控制. 稳态阶段功率控制与初始阶段功率控制的差别在于初始阶段的理想上行链路接收电平及接收质量与稳态阶段的不同；滤波器长度不同；功率控制算法不同；初始阶段仅进行向下调整等。
2．基站功率控制基站功率控制为可选的功能。
基站功率控制仅使用稳态功率控制算法。
功率控制中所必须选择的参数：需进行功率控制的接收电平门限（下限）；可接受的最大发射电平门限（上小xqxa限），可选择比移动台最大发射功率小一点的值。
接收电平RXLEV分成64个等级，编号从0到63。
0级接收电平最低，63级接收电平最高。
功率控制的基本规则：当上行或下行链路的接收电平RXLEV大于阀值，则减少一级功率；当上行或下行链路的接收电平RXLEV小于阀值，则增加一级功率；当上行或下行链路的接收质量RXQUAL大于阀值，则增加一级功率；当上行或下行链路的接收质量RXQUAL小于阀值，则减少一级功率；1 MS和BS的功率调整步长均为2db，两次功率调整之间的最小间隔从0秒到30秒，调整步长为0.96秒。
特点和优点动态功率的目的：调整MS功率输出，以实现在BTS获得稳定的接收信号强度SS。
动态功率控制的优点包括几个方面：a.限制同频干扰;b.减少饱和;c减少MS的功耗。
2.动态功率控制算法动态功率控制的算法有两种：stationary算法和initial算法。
MS的动态功率控制使用stationary算法和initial算法；而基站BTS 的动态功率控制则仅使用stationary算法。
在initial算法中，调整实质是利用期望的信号强度与BTS接收电平的差来调整。
在stationary算法中，调整实质是利用滤波器信号强度和理想的信号强度的差来调整。
在呼叫建立的初始阶段采用Initial方法，稳定后采用stationary算法。
2.2.2动态功率控制一般步骤测量报告预处理；功率计算；功率控制判决；调整；启动下一个循环。
参数需求参数用于控制调整算法。
算法需要使用从BTS发送给BSC的测量报告中包含的一些信息：（1）上行信号强度（2）上行链路质量（3）DTX指示器（4）MS功率级别（5）登记周期REGINT（registration intval）1.Initial2.StationaryStationary调整是一种普通的调整算法。
Initial调整方法是一种运用于每一个呼叫连接起始的调整算法。
3.1.3Initial算法在一个新的呼叫连接，MS的功率就被赋予小区名义功率（nominal power）。
Initial算法分为四个阶段：测量准备阶段；滤波阶段；功率计算阶段；stationary阶段。
三.测量报告预处理3.1选择FUL或SUB设置根据MS的DTX指示器，可以决定上行测量（uplink measurement）采用FULL设置（RXLEV all slots），还是SUB（RXLEV subsets of slots）设置。
如果上行链路不使用DTX，系统采用测量报告的SUB设置；否则，使用FULL设置。
如果选择了FULL方式，系统接收到测量报告后，就开始对DTXFULL的测量报告进行评估。
基本流程：Select U plink MeasurementsIF DTX indictor=1RXLEV all slotsELSERXLEV subset of slots3.2插值基本公式MR的丢失分为以下几种情况：BTS上报的MR消息本身（MR number不连续）；BTS上报的MR消息中的可选项（L1 Information/L3 Info（MEASREP）/MS Timing Offset）的不存在造成的一些测量值报告的不连续；BTS上报的MR消息格式出错而造成的MR消息丢失等。
采用最简单的一阶插值的方式估计出一个丢失的测量报告。
这样做的目的是为了避免功率太低而导致呼损。
例如：有测量报告序列41 30 19 y x 18 25其中， y、x为丢失的测量报告通过最简单的一阶插值得到y和x：y=（19*2+18）/3=18.66x=（19+18*2）/3=18.33这样，经插值之后的测量报告序列为：41 30 19 18.66 18.33 18 253.2.1若测量报告仅丢失一个：若仅丢失一个测量报告n-m-1=1，测量报告序列为mr[n],mr[n+1],mr[m]，则mr[n+1]=(mr[n]+mr[m])/23.2.2测量报告丢失两个的情况若仅丢失一个测量报告n-m-1=2，测量报告序列为mr[n],mr[n+1],mr[n+2],mr[m]，则mr[n+1]=(2*mr[n]+1*mr[m])/3mr[n+2]=(1*mr[n]+2*mr[m])/33.2.3测量报告丢失三个的情况若仅丢失一个测量报告n-m-1=3，测量报告序列mr[n],mr[n+1],mr[n+2],mr[n+3],mr[m]，则mr[n+1]=(3*mr[n]+1*mr[m])/4mr[n+2]=(2*mr[n]+2*mr[m])/4mr[n+3]=(1*mr[n]+3*mr[m])/43.2.4测量报告丢失i个的情况若仅丢失i测量报告n-m-1=3，测量报告序列mr[n],…mr[n+j],…mr[m]，则mr[n+j]=((n-m-j)*mr[n]+j*mr[m])/(n-m)其中，j<i3.2.5实际应用在实际应用时，我们为了简化，假定测量报告丢失的最大的个数不大于allowed_value，则我们可以用几个简单的公式做简化处理就可以了。
简单流程可如下描述：allowed_value=3测量报告序列mr[0],…mr[n],…mr[m],…,其中n与m之间的测量报告丢失。
若n-m-1<allowed_value,1 若n-m-1=1mr[n+1]=(mr[n]+mr[m])/2若n-m-1=2mr[n+1]=(2*mr[n]+1*mr[m])/3mr[n+2]=(1*mr[n]+2*mr[m])/3若n-m-1=3mr[n+1]=(3*mr[n]+1*mr[m])/4mr[n+2]=(2*mr[n]+2*mr[m])/4mr[n+3]=(1*mr[n]+3*mr[m])/43.3滤波3.3.1滤波的目的对测量报告值进行滤波的目的就是为了消除野点（temporary nature），以保证算法的稳定性。
例如：有一个测量报告序列序列号： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11接收信号强度：30 31 30 29 31 30 28 25 27 28 5其中，序列号11所对应的接收信号强度为5，偏移太大，用前面10个序列号所对应的信号强度的平均值来替换它。
3.3.2滤波基本公式测量报告序列mr[sequence]，mr[0],mr[1],…,mr[n],…mr[m],….，假设n-m+1=SSLEN（损失滤波器长度），若|mr[m]-average|>filter_gate，则用历史的n-m个值平均来外推mr[m]：mr[m]=(mr[n]+mr[n+1]+…+mr[m])/(n-m+1)注：filter_gate为允许的浮动范围3.3.3Initial phase中的滤波（1）初始化接收电平滤波器长度INILEN～初始化SS滤波器长度（窗口、或采样点数）；（2）initial阶段的功率调整原则：a.在初始化阶段，调整依赖于路径损失（pathloss）；b.在SACCH阶段，初始化SS滤波器的长度由采样点INILEN设定；c.在窗口为INILEN的初始化滤波器窗口满之前，不调整功率；d.在initial模式，仅允许向下调整（down regulation）；若Filter_output<INIDES，不调整功率；反之，Filter_output>INIDES，调整功率；INIDES需要设置。