W網(wǎng)規(guī)高培-WCDMA功率規(guī)劃第一頁，共53頁。課程目標了解下行信道功率配比的分析了解下行信道功率參數(shù)配置學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：第二頁，共53頁。功率配比分析目的：在下行鏈路中，基站中所有用戶和公共信道一起分享總的發(fā)射功率；在有限的基站發(fā)射總功率下，合理地進行公共信道和各個不同業(yè)務(wù)專用信道的功率分配以獲得盡可能好的容量和覆蓋。功率控制：專用信道：有內(nèi)外環(huán)功控過程，需要指定最大最小發(fā)射功率公共信道：沒有功控過程，發(fā)射功率在小區(qū)建立時由高層直接指定第三頁，共53頁。下行公共信道功率參數(shù)配置的公共信道主要包括：CPICHP-CCPCHSCH(P-SCH,S-SCH)S-CCPCHPICHAICH第四頁，共53頁。影響功率的因素性能要求不同公共信道，信道BLER、Eb/Io或Ec/Io的性能要求不同處理增益信道處理增益指在解調(diào)信號時獲得的編碼增益和擴頻增益P-CCPCH、S-CCPCH除擴頻增益外，還有3dB編碼增益CPICH、PICH、AICH等只有擴頻增益SCH不經(jīng)擴頻處理，但發(fā)射時在時間上重復(fù)，也有增益?zhèn)鞑キh(huán)境不同環(huán)境，BER/BLER與Eb/Io的對應(yīng)關(guān)系不同第五頁，共53頁。功率配比分析在滿足小區(qū)覆蓋的前提下，為各條公共信道配置盡量低的發(fā)射功率。不同信道，達到相同的BER/BLER要求，對應(yīng)Eb/No要求不同；又不同信道的編碼增益和擴頻增益不同，所以對應(yīng)不同的Ec/Io要求，即發(fā)射端的功率要求。第六頁，共53頁。參數(shù)配置問題問題：不同信道的性能指標在協(xié)議中沒有要求在配置時可以為不同信道假設(shè)一個性能指標，但在假設(shè)數(shù)據(jù)時沒有相關(guān)方面的參考第七頁，共53頁。專用信道功率分配單個用戶分配的最大發(fā)射功率應(yīng)滿足:在小區(qū)邊緣能夠達到業(yè)務(wù)質(zhì)量目標（BER/BLER）上下行專用信道覆蓋平衡：根據(jù)上行移動臺最大發(fā)射功率、目標負荷確定上行覆蓋范圍，從而得到下行覆蓋范圍和對應(yīng)的最大耦合損耗，和已知的下行目標負荷一起，計算得到下行單用戶所需最大發(fā)射功率Pmax。第八頁，共53頁。專用信道功率分配Pmax計算公式為:其中，Lmax為下行最大耦合損耗，a是非正交因子，Ptot.bs為中心基站總發(fā)射功率，Iother為其它基站產(chǎn)生的干擾，Pn為背景噪聲，Pmax為基站為業(yè)務(wù)分配的下行發(fā)射功率，Eb/N0為當(dāng)前業(yè)務(wù)正常工作所需的信干比。第九頁，共53頁。專用信道功率分配單用戶下行發(fā)射功率門限:如果小區(qū)邊緣部分用戶需要的下行發(fā)射功率過大，有可能大大降低整個下行小區(qū)容量，因此需要設(shè)置一個單用戶功率分配門限PmaxThreshold，這個門限和小區(qū)下行最大耦合損耗、平均耦合損耗、小區(qū)目標容量（支持的用戶數(shù)）相關(guān)。PmaxThreshold越小，系統(tǒng)為處于“惡劣情況”的用戶預(yù)留的功率資源越少。單用戶下行最大發(fā)射功率不應(yīng)超過min{Pmax，PmaxThreshold}第十頁，共53頁。公共信道功率分配分配原則：實際小區(qū)下行覆蓋范圍=min{公共信道覆蓋范圍，專用信道覆蓋范圍}公共信道覆蓋范圍應(yīng)和專用信道一致，過小會使得小區(qū)覆蓋達不到按照專用信道規(guī)劃的目標，過大則浪費總功率資源，增大下行本小區(qū)和鄰區(qū)干擾，降低下行容量；第十一頁，共53頁。公共信道功率分配分配方法：根據(jù)專用信道覆蓋要求，得到公共信道在小區(qū)邊界處的最大下行耦合損耗，再根據(jù)對公共信道的質(zhì)量要求，得到公共信道所需的發(fā)射功率第十二頁，共53頁。PCPICHPCPICH作用在小區(qū)搜索step3中，用于識別擾碼組中的擾碼，決定小區(qū)搜索、小區(qū)選擇重選和各類切換區(qū)域的大小在接收數(shù)據(jù)時可用于信道估計，決定除同步信道外其它所有專用、公共信道的接收性能，從而直接影響各個信道的覆蓋范圍和小區(qū)半徑配置原則該信道的發(fā)射功率根據(jù)小區(qū)覆蓋半徑、小區(qū)環(huán)境而定典型取值為基站總發(fā)射功率的5%~10%其他公共信道的發(fā)射功率以它為基準進行配置第十三頁，共53頁。PCPICHFramestructureforCPICHCPICH激活因子1CPICH上的內(nèi)容是已知序列，具體參見25.211協(xié)議第十四頁，共53頁。PCPICHCPICH信道固定速率，30kbps，SF=256，無編碼增益譬如，下行每業(yè)務(wù)最大發(fā)射功率30dBm，考慮編碼增益余量3dB，為提供相同覆蓋能力，CPICH功率設(shè)為33dbm參數(shù)配置協(xié)議規(guī)定取值范圍：-10..50dBm缺省配置：33dBm，相對基站發(fā)射總功率-10dBMML命令A(yù)DDPCPICH第十五頁，共53頁。PCPICHPCPICH的發(fā)射功率應(yīng)滿足

其中，PCPICH為基站為CPICH分配的下行發(fā)射功率,EcCPICH應(yīng)能滿足UE的正常小區(qū)搜索以及切換、專用信道、公共信道的正常工作等要求，當(dāng)EcCPICH以及PCPICH已知時，可以推出允許的下行最大耦合損耗Lmax，從而得到小區(qū)的覆蓋范圍第十六頁，共53頁。PCPICH當(dāng)已知下行最大耦合損耗時，除同步信道以外其它公共信道的發(fā)射功率為：

其中，PDLCH為基站為公共信道分配的下行發(fā)射功率,Ec/N0DLCH為公共信道正常工作所需的信干比第十七頁，共53頁。SCHP-SCH作用在小區(qū)搜索step1中，用于獲得時隙同步配置原則UE在小區(qū)邊緣搜網(wǎng)成功率達到目標值S-SCH作用在小區(qū)搜索step2中，用于幀同步、碼組識別配置原則同P-SCH第十八頁，共53頁。SCH時隙同步幀同步和碼組識別擾碼識別UE使用SCH的主同步碼PSC去獲得該小區(qū)的時隙同步UE使用SCH的輔助同步碼SSC去找到幀同步，并對第一步中找到的小區(qū)的碼組進行識別。UE通過CPICH對碼組進行相關(guān)確定小區(qū)主擾碼，然后檢測PCCPCH，UE讀取BCH信息。第十九頁，共53頁。SCH對于同步信道PSCH和SSCH，由于不使用OVSF碼，不需要考慮正交因子，其信道的發(fā)射功率為：

由于同步信道沒有和其它信道一樣通過OVSF碼擴頻，因此它們對于同時存在的其它信道的干擾是比較大的，應(yīng)注意不要讓它們的發(fā)射功率過大，這可以通過在關(guān)鍵指標分解時適當(dāng)調(diào)整小區(qū)搜索中時隙同步和幀同步、擾碼組識別的成功率要求來實現(xiàn)第二十頁，共53頁。SCHStructureofSynchronisationChannel(SCH)PrimarySCHSecondarySCH256chips2560chipsOne10msSCHradioframeacsi,0acpacsi,1acpacsi,14acpSlot#0Slot#1Slot#14激活因子0.1PSC是已知序列，對所有小區(qū)相同，長度16chip，重復(fù)16次第二十一頁，共53頁。SCHSCH信道無編碼，在時間上重復(fù)發(fā)射，獲得增益?？紤]到SCH用于小區(qū)搜索可在任何時隙，搜索失敗可以重新搜索，因此降低了SCH的發(fā)射功率參數(shù)配置協(xié)議規(guī)定取值范圍：-35..+15dB

協(xié)議25.133的測試環(huán)境中SCH發(fā)射功率為-2dB缺省配置：-5dBMML命令A(yù)DDPSCHADDSSCH第二十二頁，共53頁。P-CCPCH(BCH)P-CCPCH(BCH)作用在該信道上接收系統(tǒng)消息，用于小區(qū)選擇重選、接入、切換等各個過程中在UTRAN下行，BCCH只能使用TM模式傳輸，沒有重傳過程，如果UE端解碼錯誤，就認為該次接收失敗，UE會再一次嘗試重新進行系統(tǒng)消息的讀取

配置原則UE讀取BCH的成功率達到目標值第二十三頁，共53頁。P-CCPCH(BCH)FramestructureforPrimaryCommonControlPhysicalChannel

Data

Ndata1=18bits

Slot#0

Slot#1

Slot#i

Slot#14

Tslot=2560chips,20bits

1radioframe:Tf=10ms

(TxOFF)

256chips

激活因子0.9第二十四頁，共53頁。P-CCPCH(BCH)BCH的格式配置SIB的長度隨著類型和實際發(fā)送內(nèi)容的不同而不同，傳送一個完整的SIB所需要的最大TB塊數(shù)可以達到16個。假設(shè)最大個數(shù)為3個，假設(shè)所需誤塊率為BLERPCCPCH，則UE在一次接收中成功收到SIB的概率為：p=(1-BLERPCCPCH)3，失敗的概率為：q=1-p=1-(1-BLERPCCPCH)3

第二十五頁，共53頁。P-CCPCH(BCH)那么UE在最多N2次中成功讀取BCH的概率為：第二十六頁，共53頁。P-CCPCH(BCH)PCCPCH(BCH)1/2卷積碼，SF＝256，相比CPICH獲得更多處理增益參數(shù)配置協(xié)議規(guī)定取值范圍：-35..+15dBP-CCPCH有3dB編碼增益，在相同性能要求下，其發(fā)射功率可以是PCPICH的-3dB缺省配置：-2dBMML命令A(yù)DDBCH第二十七頁，共53頁。S-CCPCHFramestructureforSecondaryCommonControlPhysicalChannel第二十八頁，共53頁。S-CCPCH支持一個小區(qū)配置1~2條SCCPCH公共物理信道SCCPCH承載情況：A.)承載1條PCH和3條FACH（分別承載傳輸信令、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及CTCH）；B.)承載兩條FACH（分別承載傳輸信令、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）；C.)承載PCH；

D.)承載1條PCH和2條FACH（分別承載傳輸信令、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)）；Etc。第二十九頁，共53頁。S-CCPCHFACH的格式配置：PCH的格式配置：第三十頁，共53頁。S-CCPCH(FACH)S-CCPCH(FACH)作用：RNC在該信道發(fā)送RRCCONNECTIONSETUP消息（影響RRC連接建立）傳送低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)配置原則：UE收到RRCCONNECTIONSETUP消息的成功率達到目標值數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的BLER達到目標值第三十一頁，共53頁。S-CCPCH(FACH)RRC建鏈過程UE在PRACH的message發(fā)RRC_CONECTION_REQUEST；如果UE等待T300（缺省值為1000ms）沒有收到SETUP消息，則重發(fā)REQUEST消息；如果重發(fā)次數(shù)，超過N300(缺省值為3)，則輸出建鏈失敗；UTRAN在SCCPCH下發(fā)RRC_CONECTION_SETUP；重發(fā)的原因一種是UTRAN沒有正確接收RRC_CONECTION_REQUEST；一種是UE沒有正確接收RRC_CONECTION_SETUP；第三十二頁，共53頁。S-CCPCH(FACH)假設(shè)：RRC連接建立時UE成功接收到RRC_CONNECTION_SETUP的成功率是x3

PRACHmessage部分解碼誤塊率BLERPRACH

PRACHMessage的TB塊數(shù)為1塊；FACH的TB塊為8塊，假設(shè)所需誤塊率為BLERFACH，那么最終UE成功收到RRC_CONNECTION_SETUP的概率為：其中P1,i為UTRAN在3次機會中只有i次成功接收RRC_CONECTION_REQUEST的概率，P2,i為UE在i次機會中的最后一次成功接收RRC_CONECTION_SETUP的概率。第三十三頁，共53頁。S-CCPCH(FACH)令p為UTRAN在一次接收中成功收到RRC_CONECTION_REQUEST的概率：失敗概率則為q=BLERPRACH

則UTRAN只有一次成功接收RRC_CONECTION_REQUEST的概率等于：有兩次成功的概率為：有三次成功的概率為：第三十四頁，共53頁。S-CCPCH(FACH)FACH參數(shù)配置取值范圍：-35～15dB缺省配置：-1dBMML命令A(yù)DDFACH第三十五頁，共53頁。AICHAICH作用：RNC通過該信道發(fā)送AI（接入指示）配置原則：UE處于小區(qū)邊緣時能正確接收接入指示的概率達到目標值第三十六頁，共53頁。AICHStructureofAcquisitionIndicatorChannel(AICH)第三十七頁，共53頁。AICH實值符號a0,a1,…,a31由下式計算得到：其中AIs,為第s個singature的捕獲指示，有三種可能取值+1,-1,and0，分別對應(yīng)捕獲成功、失敗和沒有響應(yīng)（當(dāng)當(dāng)前signature不是對應(yīng)PRACH可用的signature時）。序列bs,0,…,bs,31由下表給出：第三十八頁，共53頁。AICHUE如果檢測到對應(yīng)signature上的AIS為1，則表明接入成功，可發(fā)送PRACHmessage內(nèi)容。如果檢測到AIs為-1，表示被拒絕，向MAC發(fā)送“NackonAICHreceived”，等待時間（10ms+NB01*10ms，3NBO110），重新嘗試。如果檢測到AIS為0，提高PRACHpreamble的發(fā)射功率，再次嘗試；（功率增長小于6dB）如果嘗試次數(shù)達到最大接入次數(shù)或者收到捕獲指示，退出隨機過程。如果達到前導(dǎo)最大重傳次數(shù)PreambleRetransMax（缺省值為8），向MAC發(fā)送“NoackonAICH”，等待時間（10ms），重新嘗試，并退出本次嘗試循環(huán)；總的嘗試循環(huán)次數(shù)不得大于Mmax（缺省值為2）。第三十九頁，共53頁。AICH假設(shè)當(dāng)前資源不受限，UE成功接收捕獲成功指示的概率x4假設(shè)AIs值為1，UE正確接收AIs值的概率為PAICH1，錯判為0的概率為PAICH0，錯判為-1的概率PAICH-1=1-(PAICH1+PAICH0)假設(shè)PRACHpreamble經(jīng)過NPRACH次功率攀升UE從第NPRACH+1次發(fā)送preamble開始，最大可以發(fā)送preamble的次數(shù)為：Mrepeat=8-NPRACH+18為前導(dǎo)最大重傳次數(shù)PreambleRetransMax目前的缺省值第四十頁，共53頁。AICH成功接收值為+1的AIs有三種可能，一種是UE在第一次循環(huán)中就收到捕獲指示，假設(shè)概率為x41；一種是第一次結(jié)束后仍沒有收到非0指示，在第二次循環(huán)時收到捕獲指示，假設(shè)概率為x42，第三種可能是在第一次循環(huán)中收到拒絕指示，在第二次循環(huán)中收到捕獲指示，假設(shè)概率為x43第四十一頁，共53頁。AICHAICH無編碼，SF＝256（固定速率）；參數(shù)配置取值范圍：-10..+5dB在協(xié)議25.133中的測試環(huán)境中，AICH的碼片能量與總發(fā)射功率的比是-10db，即AICH與CPICH的發(fā)射功率相同。考慮AICH中發(fā)射的接入指示AI數(shù)最多16個，因此對每個接入指示AI來說，發(fā)射功率是總的AICH功率的1/16(-12db)缺省配置：-6dBMML命令A(yù)DDCHPWROFFSET第四十二頁，共53頁。S-CCPCH(PCH)&PICHS-CCPCH(PCH)作用：RNC通過該信道發(fā)送尋呼消息配置原則：UE處于小區(qū)邊緣時能被正確尋呼的概率值達到目標值PICH作用：RNC通過該信道發(fā)送PI（尋呼指示）配置原則：UE處于小區(qū)邊緣時能正確接收尋呼指示的概率達到目標值第四十三頁，共53頁。S-CCPCH(PCH)&PICH尋呼指示信道（PICH）的幀結(jié)構(gòu)每個PICH幀攜帶NP個尋呼指示，NP（thenumberofpagingindicationsperframe）定義了PICH信道上每幀支持的最多尋呼指示數(shù)，UE在小區(qū)系統(tǒng)消息中獲取NP的值。NP的取值為18，36，72，144，相當(dāng)于將288個bit分為NP個等份，每等份有288/NP個bits，每等份就是一個尋呼指示（PI）。第四十四頁，共53頁。S-CCPCH(PCH)&PICH{PI0,..,PIN-1}到PICHbits{b0,..,b287}之間的映射關(guān)系如下表：UE通過計算出自己的尋呼指示下標p來確定和PICH每幀的第q等份bits相關(guān)聯(lián)。第四十五頁，共53頁。S-CCPCH(PCH)&PICHPI=DRXindexmodNP=(IMSIdiv8192)modNP，SFN就是UE的尋呼時刻，為PICH開始出現(xiàn)時PCCPCH的SFN。UE計算得到自己PI的下標，這樣，UE可以僅監(jiān)視PICH中的與自己關(guān)聯(lián)的bits，一旦發(fā)現(xiàn)它們被置為“1”時，UE就知道自己被尋呼了，這時它從該PICH無線幀結(jié)束后7680chips開始，在