WCDMA关键技术广东移动通信有限责任公司企业发展部200x-x-xxWCDMA 关键技术第一章 概述本文是一篇讨论WCDMA 关键技术的文档。

其中列出的功率控制、切换技术、负荷平衡、动态信道分配、准入控制、拥塞控制、动态AMR 调整等几个专题都是构成WCDMA 系统的空中物理层接口的核心技术。

本文在对各关键技术原理进行介绍的基础上，还重点的分析了这些关键技术所涉及到的一些参数的设置问题。

希望能通过本文，对公司未来的WCDMA 网络建设有所帮助。

第二章 功率控制一、技术描述1、 上行开环功率控制1.1 PRACH 信道对于PRACH 信道的功率控制主要是由UE 根据UTRAN 侧配置的参数进行计算， PRACH 前缀的初始发射功率的计算公式如下：Preamble_Initial_Power = Primary CPICH TX power – CPICH_RSCP+ UL interference + Constant V alue （3.1.1.1-1）其中：Primary CPICH DL TX power ：PCPICH 发射功率； CPICH_RSCP ：UE 接收到的PCPICH 信号强度 UL interference ：是上行干扰，通过系统信息广播给UEConstant V alue ：是修正值 PRACH 的功率控制方式如下：当UE 发出前缀后，在规定的时间未收到NODEB 的应答，则UE 会在下一个发前缀的时刻把前缀的发射功率在前一个前缀功率的基础上再增加一个调整步长Power_Step 。

PRACH 消息部分控制信道的发射功率就等于UE 发送的最后一个AP （收到nodeB 肯定的应答）的发射功率基础上增加P p-m 。

PRACH 消息部分数据信道的发射功率可以根据UTRAN 侧为其配置的控制信道和数据信道的功率增益因子c β和d β来得到。

其中：Power Ramp offset ：连续的两个前缀之间的功率偏差；Pp_m ：消息部分控制信道和最后一个前缀之间的功率偏差1.2 上行DPCH 信道对于UE 来说，当建立DPCCH 时，UE 将按照以下功率水平启动上行内环功控：DPCCH_Initial_power=DPCCH_Power_offset-CPICH_RSCP (3.1.2.1-1) 其中：DPCCH_Power_offset的值是DPCCH的开环功率控制方法确定的。

CPICH_RSCP的值是UE测得的CPICH信道码功率。

因为上行发射功率的大小和上行干扰、路损以及所需要的品质因素相关，所以确定DPCCH_Power_offset时需要依据当前上行小区的负荷、路损以及DPCCH所需要的品质因素来动态确定。

对于DPDCH数据信道的发射功率将依据UTRANC侧为TFC配置的功率增益因子β和cβ来得到。

d另外上行DPCH信道的发射功率也受上行最大发射功率（Maximum allowed UL TX power）的限制。

2、下行开环功率控制2.1公共信道的发射功率下行公共信道包括PCPICH, SCPICH, PSCH, SSCH, SCCPCH, PCCPCH, PICH, AICH，那么对于这些公共信道则需要为其分配合理的发射功率，才能保证公共信道被UE正常接收，同时又能保证系统的容量。

一般来说分配公共信道的发射功率要依据小区的覆盖范围以及小区的容量进行合理的配置，也就是说分配的各种公共信道的发射功率可以使得用户在小区边缘的地方且有一定的小区负荷情况下也能正确的接收到公共信道。

2.2下行专用信道的发射功率对于专用信道而言，UTRAN侧需要确定的就是其所需要的初始发射功率、最小发射功率和最大发射功率。

确定UE下行的初始发射功率需要考虑UE和基站之间的路损、业务种类、小区下行负荷和相邻小区的干扰等许多相关的因素；考虑业务种类的原因是因为对于不同的业务因为可能速率、Qos会不相同，那么其扩频增益、编码增益、以及其所需要的品质因素也不相同，因此其所需要的发射功率也不相同。

对于最大发射功率，其考虑的因素包括小区的覆盖、小区的容量、业务种类；同样考虑业务种类的原因是因为对于不同的业务因为可能速率、Qos会不相同，那么其扩频增益、编码增益、以及其所需要的品质因素也不相同，因此其所需要的发射功率也不相同。

对于最小发射功率，因为只要保证Nodeb工作在放大器的线性范围内即可。

3、上行外环功率控制WCDMA系统中的内环功率控制的目的是控制单链路的SIR逼近SIRTarget ，外环功率控制是内环功率控制的辅助，基本原理是接收方根据传输信道的质量慢速调整SIRTarget，以使业务质量不因无线环境的变化而受影响，保持相对恒定的通信质量。

4、内环功率控制4.1上行内环功控算法上行内环功控的目的是为了调整每个移动台的发射功率，减小远近效应的影响，尽可能保证基站接收到所有移动台的功率都相等，从而使每个用户都能满足传输业务的Qos。

在3GPP TS 25.214中给出了内环功率控制的方法：对于上行链路，首先基站对接收到的每条无线链路都进行信干比(Signal to Interference Ratio-SIR＝Eb/No)测量,然后与业务所需满足的目标信干比(Signal to Interference Ratio target-SIRtarget)比较，若SIR>=SIRtarget, 则在下行的控制信道发送给移动台（UE）一个比特值为1的发射功率控制（Transmitted Power Control-TPC）命令；若SIR<SIRtarget, 则在下行的控制信道发送给UE一个比特值为0的TPC命令；然后UE根据接收到的TPC命令和网络层指定的功控算法判断是增加发射功率还是减小发射功率，调整的幅度＝TPC_cmd×TPC_STEP_SIZE。

对于上行内环功控有两种算法：算法1和算法2；算法1是每个时隙做内环功控，算法2是每5个时隙做一次内环功控。

对于UE侧在使用不同的算法时对接收到TCP合并原则的具体算法可参见算法流程描述。

4.2下行内环功控算法下行内环功控的目的是通过调整基站的发射功率，克服瑞利衰落、多普勒频移等衰落的影响。

3GPP TS 25.214中给出了内环功率控制的方法：对于下行链路，首先移动台对接收到的信号进行信干比(Signal to Interference Ratio-SIR＝Eb/No)测量,然后与业务所需满足的目标信干比(Signal to Interference Ratio target-SIRtarget)比较，若SIR>=SIRtarget, 则在上行的控制信道发送给基站一个比特值为1的发射功率控制（Transmitted Power Control-TPC）命令；若SIR<SIRtarget, 则在上行的控制信道发送给基站一个比特值为0的TPC命令；然后NodeB 根据接收到的TPC命令和网络层指定的功控算法判断是增加发射功率还是减小发射功率，调整的幅度＝TPC_cmd×TPC_STEP_SIZE。

对于下行内环功控有两种算法：单时隙和3时隙；单时隙是每个时隙做内环功控，三时隙是每3个时隙做一次内环功控。

具体下行内环功控算法可参见算法详细描述。

二、主要算法1、上行开环功率控制1.1 PRACH信道算法流程描述：A.UE在要发送PRACH的前缀（AP）时，将根据UTRAN侧配置的参数（UL interference,costant value等），得到AP前缀发射功率，并发送前缀；B.如果UE收到nodeB反馈的确认指示，则说明此时UE可以发送消息部分，消息部分的控制信道的发射功率等于UE发送的最后一个AP的发射功率加上Pp-m，然后依据控制信道和数据信道的增益因子即可得到数据信道的功率C.如果UE收到nodeB反馈的否认指示，则说明此时PRACH信道被其他用户使用；此时该UE将退出物理层的接入过程，等待一段时间后重新发起物理层的接入过程；D.如果UE未收到nodeB反馈的任何指示信息，那么UE将在前一个AP的发射功率的基础上加上power ramp step，然后发送下一个AP。

1.2上行DPCH信道算法流程说明：（1）当UE发起连接请求，UTRAN需要为UE建立专用信道时，UTRAN将急剧上行负荷情况、路损、Qos的要求等相关因素为UE计算DPCCH power offset；（2）UE收到DPCCH power offset后，然后根据DPCCH_Initial_power=DPCCH_Power_offset-CPICH_RSCP的公式得到DPCCH信道真正使用的初始发射功率；然后依据DPCCH和DPDCH的功率增益因子即可确定DPDCH的发射功率。

2、下行开环功率控制2.1下行专用信道的发射功率算法流程说明：（1）依据UE上报的导频信道信号强度确定UE和基站之间的路损；（2）UTRAN根据小区当前的负荷、相邻小区的干扰以及所呼业务的速率、Qos的要求来确定UE专用信道的初始发射功率，并发送给NodeB。

3、上行外环功率控制其判决流程为：流程说明：当接收端监测到接收质量比Qos所要求的标准要好时，则减小SIRtarget，否则增加SIRtarget。

4、内环功率控制4.1上行内环功控算法算法1：算法流程说明：（1）首先UE判断是否处于宏分集状态，若是，则说明有多条无线链路，则需要对多条无线链路的TPC进行合并：合并原则可参见第（2）步；若不是，说明只有单个TPC，则直接根据TPC的值对发射功率进行调整：TPC=0, 则TPC_cmd为-1，UE将减小发射功率；TPC=1, 则TPC_cmd为1，UE将增加发射功率（2）UE首先把同一无线链路集中的TPC合并为一个TPC，然后UE对不同无线链路集中的每个TPC进行判决：如果所有无线链路集的TPC都为1，则TPC_cmd为1，UE将增加发射功率; 如果从任何无线链路集来的TPC有一个为0，则TPC_cmd为-1，UE将减小发射功率算法2：算法流程描述：（1）先UE判断是否处于宏分集状态，若是，则说明有多条无线链路，则需要对多条无线链路的TPC进行合并；若不是，则只需对单链路上的TPC在规定的时隙进行合并；（2） 对于单链路的TPC_cmd 的确定方法（即UE 调整发射功率的确定方法）：每5个时隙的前4个时隙都不做功率调整（令TPC_cmd=0）, 在第5个时隙才对这5个时隙所收到的TPC 进行判决得到TPC_cmd ，判决原则为：◆ 如果5个时隙收到的TPC_cmd 都为1，则TPC_cmd 为1，说明UE 将增加发射功率◆ 如果如果5个时隙收到的TPC_cmd 都为0，则TPC_cmd 为-1，说明UE将减小发射功率 ◆ 如果如果5个时隙收到的TPC_cmd 有0也有1，则TPC_cmd 为0，说明UE 不需要调整发射功率（3） 对于多链路情况下TPC_cmd 的确定方法（即UE 调整发射功率的确定方法）：首先UE 每个时隙都需要把同一无线链路集中TPC 合并一个TPC ；但是每5个时隙的前4个时隙都不作功率调整（令TPC_cmd=0），在第5个时隙对每个无线链路集中的5个时隙收到的TPC 根据单链路TPC_cmd 的判决原则进行合并，得到暂时的TPC_cmd_tempi ；然后UE 对这N 个TPC_cmd_tempi 按下述原则进行合并，最终得到TPC_cmd ：若5.0_11>∑=Ni itempTPCN ，则TPC_cmd =1，UE 将增加发射功率若5.0_11-<∑=Ni itempTPCN，则TPC_cmd = -1，UE 将减小发射功率其他情况， TPC_cmd =0， UE 对发射功率不作调整其中：N 为无线链路集的个数。