Trong hệ thống WCDMA điều khiển công suất gồm điều khiển công suất vòng kín và điều khiển công suất vòng hở. Điều khiển công suất vòng hở được sử dụng để xác định công suất phát ban đầu, và điều khiển công suất vòng kín để diều chỉnh công suất phát tự động và liên tục trong suốt quá trình kết nối. Với đường lên công suất phát của các UE được điều chỉnh, với đường xuống công suất phát của nút B được điều chỉnh.
Kênh vật lý Điều khiển công suất vòng hở
Điều khiển công điều khiển công suất vòng trong
suất vòng kín điều khiển công suất vòng ngoài Không điều khiển công suất DPDCH Có Có Có Không DPCCH Có Có Có Không
SCH Không Không Không Có
PCCPCH Không Không Không Có
SCCPCH Không Không Không Có
PRACH Có Không Không Không
AICH Không Không Không Có
PICH Không không không Có
Điều khiển công suất vòng hở được sử dụng trong hai trường hợp:
• Để quyết định công suất phát ban đầu của kênh PRACH.
• Để quyết định công suất phát của kênh DPCCH/ DPDCH.
Điều khiển công suất vòng hở chỉ được sử dụng trên kênh DPCCH và DPDCH. Với các kênh thông thường khác, điều khiển công suất là không được sử dụng, chúng sẽ sử dụng công suất phát cố định
• Công suất kênh PCPICH được xác định bằng tham số PCPICHPower
như một giá trị tuyệt đối (dBm).
• Công suất tất cả các kênh chung khác được xác định trong mối tương quan với tham số PCPICHPower và được đo lương bằng đơn vị dBm
Các tham số công suất kênh vật lý chung
1. MaxTxPower
- Tên tham số: công suất phát lớn nhất của cell [0.1dBm] - Giá trị khuyến nghị: 430, hay là 43dBm.
- Nội dung: là tổng của công suất phát đường lên của tất cả các kênh trên một cell
- Dải giá trị 0 tới 500
- Thiết lập tham số này thông qua ADD CELLSETUP, chất vấn nó thông qua LST CELL và thay đổi nó thông qua MOD CELL.
2. PCPICHPower
- Tên tham số: công suất phát PCPCI [0.1 dBm] - Giá trị khuyến nghị: 330, hay là 33 dBm
- Nội dung: tham số này phải thiết lập dựa trên môi trường thực tế và vùng phủ đường xuống phải được đảm bảo đầu tiên. Nếu công suất phát PCPICH được cấu hình quá lớn, khả năng của cell bị giảm, cho tài
nguyên công suất được sử dụng bởi kênh thông thường và nhiễu tới các kênh cũng tăng.
- Dải giá trị: -100 đến 500
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD PCPCCH, truy vấn thông qua LST PCPICH và được thay đổi thông qua MOD CELL.
3. PSCHPower và SCHPower
- Tên tham số: công suất phát PSCH/ SSCH [0.1 dB] - Giá trị khuyến nghị: -50, hay là -5 dBm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nội dung: độ lệch của công suất phát kênh PSCH/SSCH tới kênh PCPICH trong một cell
- Dải giá trị: -350 đến 150
- Với công suất kênh PSCH, thiết lập thông qua ADD PSCH, và truy vấn thông qua LST PSCH; với kênh SSCH, thiết lâp thông qua ADD SSCH, truy vấn qua LST SSCH và thay đổi chúng thông qua MOD SSCH.
4. BCHPower
- Tên tham số: công suất phát BCH [0.1 dB] - Giá trị khuyến nghị: -20, hay là -2 dB
- Nội dung: độ lệch của công suất phát kênh BCH tới kênh PCPICH trong một cell
- Dải giá trị: -350 đến 150
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD BCH, truy vấn thông qua LST BCH và thay đổi thông qua MOD CELL.
5. MaxFachPower
- Tên tham số: công suất lơn nhất của kênh FACH [0.1 dB] - Giá trị khuyến nghị: 10, hay là 1 dB
- Nội dung: độ lệnh giữa công suất phát giữa FACH và PCPICH trong 1 cell
- Dải giá trị: -350 đến 150
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD FACH, truy vấn thông qua LST FACH
6. PCHPower
- Tên tham số: công suất phát PCH - Giá trị khuyến nghị: -20, hay -2 dB
- Nội dung: lệnh giữa công suất phát giữa PCH và PCPICH trong 1 cell - Dải giá trị: -350 đến 150
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD PCH, truy vấn thông qua LST PCH và thay đổi thông qua MOD SCCPCH
7. AICHPowerOffset
- Tên tham số: độ lệch công suất kênh AICH - Giá trị khuyến nghị: -6 hay là -6dB
- Nội dung: công suất phát khác nhau giữa kênh AICH và kênh PAPICH - Giải giá trị: từ -22 đến 5
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD CHPWROFFSET, truy vấn thông qua LST CHPWROFFSET và thay đổi thông qua MOD AICHPWROFFSET
8. PICHPowerOffset
- Tên tham số: độ lệch công suất kênh PICH - Giá trị khuyến nghị: -7 hay là -7dB
- Nội dung: công suất phát khác nhau giữa kênh PICH và kênh PAPICH - Giải giá trị: từ -10 đến 5
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD CHPWROFFSET, truy vấn thông qua LST CHPWROFFSET và thay đổi thông qua MOD PICHPWROFFSET
3.2.1 Điều khiển công suất vòng hở
Mục đích của điều khiển công suất vòng hở:
Tính toán công suất phát ban đầu của kênh đường lên/ đường xuống. Với đường xuống, công suất phát ban đầu được tính toán theo tổn hao đường xuống giữa nút B và UE. Với đường lên, đường lên và đường xuống trong hệ thống WCDMA là cùng băng tần, một sự tương quan đáng kể tồn tại giữa tổn hao đường truyền trung bình giữa đường lên và đường xuống. Điều này có thể làm cho mỗi UE tính toán công suất phát yêu cầu trên đường lên dựa trên tổn hao đường xuống. Tuy nhiên có khoảng cách 90MHz giữa đường lên và đường xuống, pha đinh giữa đường lên và đường xuống là không tương quan.
Nguyên tắc điều khiển công suất vòng hở
• Đánh giá tổn hao công suất tín hiệu đường xuống trên kênh truyền (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Tổn hao đường lên của kênh được liên hệ với kênh đường xuống
Ứng dụng của điều khiển công suất vòng hở
Điều khiển công suất vòng hở chỉ được sử dụng lúc bắt đầu thiết lập kết nối để thiết lập giá trị công suất ban đầu.
3.2.1.1 Điều khiển công suất vòng hở kênh PRACH
1.CCCH: Yêu cầu kết nối RRC
Nguyễn Hữu Hải- Lớp D2006VT2 Page 53
UE Node B SRNC RR C RRC Cho phép RNTI chọn tham số L1 hoặc L2 NBA P NBA P Bắt đầu mô tả RX NBA P NBA P
4.Thiết lập kênh mang truyền tải dữ liệu Iub ALCA
DCH- FP DCH- FP DCH- FP DCH- FP Bắt đầu mô tả RX RR C RR C RR C RR NBA P NBA P Điều khiển CS vòng hở kênh PRACH
2.Yêu cầu thiết lập RL 3.Đáp ứng thiết lập RL 5.đồng bộ đường xuống 6.đồng bộ đường lên 7. CCCH: RRC thiết lập kết nối 8. chỉ thị phục hồi RL 9. DCCH : hoàn thành thiết lập kết nối RRC
Hình 3.2 Điều khiển công suất vòng hở PRACH
Trong thủ tục truy nhập báo hiệu đầu tiên “RRC CONNECTION REQUEST” được truyền trên một phần bản tin trên PRACH.
Trước khi truyền dẫn mào đầu PRACH, UE sẽ truyền dẫn phần mào đầu PRACH và công suất phát của phần mào đầu đầu tiên này được tính toán bởi việc điều khiển công suất vòng hở kênh PRACH này.
Khi UE cần để thiết lập một kết nối RRC, công suất ban đầu của phần đầu kênh PRACH có thể được tính toán theo công thức sau:
Preamble_Intinial_Power = PCPICHPower- CPICH_RSCP +UL interference + constantvalue
Trong đó:
• PCICH nghĩa là công suất mã tín hiệu nhận được, công suất nhận được được đo trên kênh PCPICH. Việc đo được thực hiện bởi UE
• UL interference là UL RTWP được đo lường bởi nút B. Nó được phát đi trên SIB5
• Constantvalue: hệ số bù cho độ lợi xử lý kênh RACH. Nó được phát đi trên kênh SIB5
Giá trị công suất ban đầu của kênh PRACH được thiết lâp thông qua điều khiển công suất. UE điều khiển theo các bước sau:
• Đọc “CPICH DL TX power”, “UL interference” và “constant value” từ thông tin hệ thống;
• Đo giá trị của CPICH_RSCP;
• Tính toán Preamble_Initial_Power của PRACH. Các tham số điều khiển công suất vòng hở PRACH
Constantvalue
- Tên tham số: giá trị hằng số cho cho việc tính toán công suất phát ban đầu
- Giá trị khuyến nghị: -20, hay là -20 dB
- Nội dung: nó được sử dụng để tính toán công suất phát phần đầu trong xử lý truy nhập ngẫu nhiên.
- Dải giá trị: -35 đến -10
- Tham số này được thiết lâp thông qua ADD PRACHBASIC, truy vấn thông qua LST PRACH, và thay đổi thông qua MOD PRACHUUPARAS.
Hình 3.3 Liên hệ định thời của kênh PRACH và AICH (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sau khi UE phát phần đầu của kênh PRACH, nó sẽ chờ chỉ thị tiếp nhận tương ứng của kênh AICH. Mối quan hệ định thời của kênh PRACH và kênh AICH được thể hiện ở hình trên.
Có ba tham số để định nghĩa mối quan hệ định thời:
• τp p− : thời gian đến giữa 2 phần mào đầu PRACH. τp p− là giá trị không cố định, nó được quyết định bởi việc lựa chọn khe truy nhập của mào đầu kênh PRACH. Ở đây τp p− có một hạn chế nó phải lớn hơn giá trị
nhỏ nhất τp p− min hay là τp p− min ≤ τp p−
• τp a− : thời gian đến giữa mào đầu kênh PRACH và chỉ thị tiếp nhận kênh
AICH. Nếu UE gửi phần mào đầu kênh PRACH, nó sẽ phát hiện ra đáp ứng chỉ thị tiếp nhận sau thời gian τp a−
• τp m− : thời gian đến giữa phần mào đầu và phần bản tin kênh PRACH.
Nếu UE gửi phần mào đầu kênh PRACH và nhận chỉ thị xác nhận xác thực của kênh AICH nó sẽ gửi phần bản tin sau thời gian τp m− .
AICHTxTiming
- Tên tham số: định thời phát AICH - Giá trị khuyến nghị: 1
- Nội dung: thông tin định thời phát của một kênh AICH. “0” chỉ ra rằng có 7680 chíp lệch giữa giữa phần mào đầu của PRACH và AICH. “1” chỉ ra rằng có 12800 chíp lệch giữa phần mào đầu PRACH và AICH. Cụ thể như sau:
Khi AICHTxTiming = 0, τp p− min =15360 chips, τp a− =7680 chips,
p m
τ − =15360 chips.
Khi AICHTxTiming = 0, τp p− min =20480 chips, τp a− =12800 chips, p m
τ − =20480 chips. - Dải giá trị: 0 đến 1
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD AICH, truy vấn qua LST AICH, và thay đổi nó cần hoạt động lại cell thông qua DEA CELL. Sau đó cấu hình cũ AHCH được xóa thông qua RMV AICH, một AICH mới có thể được thiết lập thông qua ADD AICH.
Hình 3.4 Thay đổi công suất cho truyền lại mào đầu
Sau khi UE truyền phần mào đầu đầu tiên,
- Nếu không chắc chắn hoặc phủ nhận chỉ thị bắt trên AICH được nhận sau thời gian τp a− , UE phải tăng công suất mào đầu bởi tham số PowerRampStep, và phát lại phần mào đầu. Một thủ tục thay đổi mào đầu bao gồm một vài chu kỳ biến đổi mào đầu, mà không thể vượt qua
Mmax. Trong mỗi chu kỳ, UE phát lại phần mào đầu cho tới khi UE nhận được chỉ thị bắt hoặc số lần phát lại vượt quá
PreambleRetransMax.
- Nếu một phủ định chỉ thị bắt được nhận bởi UE sau thời gian τp a− . Chỉ
thị mà từ chối phần mào đầu, UE phải chờ một thời gian chắc chắn “back-off delay” và khởi xướng lại một tiến trình truy nhập ngẫu nhiên mới. Các tham số MB01min và MB01max là giá trị giới hạn thấp nhất và cao nhất của “back-off delay”. Nếu NB01min mà bằng NB01max nó có nghĩa là công suất phát lại của phần mào đầu đã được cố định.
- Khi chỉ thị bắt xức thực trên AICH được nhận bởi UE sau khoảng thời gian τp a− . Nó sẽ phát bản tin truy nhập ngẫu nhiên sau khe truy nhập
đường lên của mào đầu cuối cùng. Phần bản tin bao gồm hai phần: phần điều khiển và phần dữ liệu. Công suất của phần điều khiển giống như công suất mào đầu được phát cuối cùng them một giá trị được định nghĩa bởi tham số PoweOffsetPpm. PoweOffsetPpm phải dược cài đặt cho mỗi khoảng cách của PRACH TFC.
PowerRampStep
- Tên tham số: bước tăng công suất. - Giá trị khuyến nghị: 2, hay là 2 dB
- Nội dung: bước công suất tăng của mào đầu truy nhập ngẫu nhiên được phát trước khi UE nhận được chỉ thị bắt trong tiến trình truy nhập ngẫu nhiên.
- Dải giá trị: 1 đên 8 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD PRACHBASIC, truy vấn qua LST PRACH, và thay đổi nó thông qua MOD PRACHUUPARAS
PreambleRetransMax
- Tên tham số: phát phần mào đầu tối đa - Giá trị khuyến nghị: 20
- Nội dung: số lượng mào đầu tối đa được truyền trong một chu kỳ tăng mào đầu
- Dải giá trị: 1 đến 64
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD PRACHBASIC, truy vấn qua LST PRACH, và thay đổi nó thông qua MOD PRACHUUPARAS
Mmax
- Tên tham số: vòng mào đầu lớn nhất - Giá trị khuyến nghị: 8
- Nội dung: số lượng tối đa của số vòng mào đầu truy nhập ngẫu nhiên - Dải giá trị: 1 đến 32
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD RACH, truy vấn qua LST PRACH, và thay đổi khi được kích hoạt lại lần đầu tiên cell trong qua DEA CELL, sau đó MOD RACH, và cuối cùng ACT CELL.
NB01min/ NB01max
- Tên tham số: giá trị trị giói hạn trên và dưới back-off ngẫu nhiên - Giá trị khuyến nghị: 0
- Nội dung: giới hạn trên và giới hạn dưới của trễ back-off truy nhập ngẫu nhiên
- Dải giá trị: 1 đến 50 khung
- Tham số này được thiết lập thông qua ADD RACH, truy vấn qua LST RACH, và thay đổi nó khi kích hoạt lại lần đầu tiên thông qua DEA Cell, sau đó MOD RACH, cuối cùng ACT CELL.
PowerOffsetPpm
- Tên tham số: độ lệch công suất - Giá trị khuyến nghị:
Bảng 3.2 Giá trị khuyến nghị các tham số
PRACH PowerOffsetPpm GainFactorBetaC GainFactorBetaD
Dịch vụ -2 10 15
- Nội dung: độ lệch công suất giữa mào đầu truy nhập cuối cùng và phần bản tin điều khiển. Công suất của bản tin phần điều khiển có thể nhận được bởi việc cộng thêm độ lệch công suất mào đầu truy nhập.
- Dải giá trị: -5 đến 10 dB
- Thiết lập tham số này thông qua ADD PRACHTFC, truy vấn nó thông qua LST PRACH, và thay đổi nó khi kích hoạt lại cell thông qua DEA CELL, sau đó cấu hình cũ của PRACH bị xóa thông qua RMV PRACHTFC, một tham cố mới có thể được thiết lập thông qua ADD PRACHTFC.
Công suất của phần dữ liệu được tính toán với công thức sau:
2 ( ) d c Data controlx p = p β β Trong đó control
p : công suất phần điều khiển
d
β : là hệ số độ lợi công suất của phần dữ liệu, giá trị này được định nghĩa bởi GainFactorBetaD
c
β : là hệ số độ lợi công suất của phần điều khiển, giá trị này được định nghĩa bởi GainFactorBetaC (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Công suất phát của kênh PRACH không thể lớn hơn giá trị lớn nhất được phép của công suất phát đường lên.
MaxAllowedUItxPower
- Tên tham số: giá trị lớn nhất cho phép công suất phát đường lên UE - Giá trị khuyến nghị: 24, hay là 24 dBm
- Nội dung: giá trị tối đa cho phép công suất truyền đường lên của một UE trong một cell, đây là quan hệ để quy hoạch mạng.
- Dải giá trị: -50 đến 33 dB
- Thiết lập thông số này thông qua ADD CELLSELRESEL, truy vấn qua