开环功率控制有关参数
开环功率控制有关参数
1、RACH信道功控有关参数
RACH preamble的功率可以表示为：
=-++
__tan
P PRACH primaryCpichPower PCPICH RSCP RTWP cons tValueCprach
dBm 其中，PCPICH_RSCP、RTWP为UE的测量值，在此不再进一步讨论，而
=-+，是一个常量，取值cons tValueCprach SIR TARGET RACH SF c
tan__10log
-35~-10dB之间，缺省值为1dB。
在RACH接入过程中，同preamble有关的参数如下表所示：
表5-2-3 开环功率控制RACH功控参数1
如果RACH 时隙承载的是Control part ，那么上行链路PRACH 的开环功控可
以用下面的公式表示：
__RACH controlPart P P PRACH powerOffsetPpM =+ dBm ；
如果RACH 时隙承载的是Data part ，那么需要注意的是Data part 和Control
part 之间的功率有一个比例关系，该比例关系（Gain factro 增益因子）需要广播给UE ，其不同的取值依赖于RACH 所承载的逻辑信道类型。 二者功率的比例关系可以表示为：
__//RACH controlPart RACH dataPart c d P P GF GF =
如果用dBm 来表示功率，那么RACH 时隙承载Data part 时的开环功率可以
表示为：
__20*log(/)RACH dataPart RACH controlPart c d P P GF GF =- dBm ；
因此，RACH 传输过程中相关参数即为c GF 和d GF 。当RACH 时隙承载CCCH
或者
DCCH 信道时，RACH 信道功率表示为__R A C H R A C H c o n t r o l P a r t P P P P R A C H p o w e r O f f s e t P p ==+ dBm ；其相关参数表示如下：
表5-2-4 开环功率控制RACH 功控参数2
同样，当RACH 时隙承载DTCH 信道时，RACH 的信道功率也可以通过
_RACH controlPart P 来表示成
_20*log(/)_20*log(/)RACH RACH controlPart c d c d P P GF GF P PRACH powerOffsetPpM GF GF =-=+-dBm ；其相关参数表示如下：
表5-2-5 开环功率控制RACH 功控参数3
2、下行DPDCH/DPCCH 初始功率控制有关参数
下行DPDCH 及其相应的下行DPCCH 同时采用开环和闭环功率控制，
DPDCH 和DPCCH 功率的调整幅度相同。他们之间的相对功率偏差是由高层的信令决定的。下行DPDCH 的功率初始值由RNC 决定，并把该值传递给RBS ，表达式为：
__/_arg c o P DL DPDCH primaryCpichPower E N PCPICH dlInitSirT et =-+
10*l o g (2/_)S F D L D P D C H C b a c k o f f ++ dBm
； 其中，Ec/No_PCPICH 是由UE 测量，并通过RACH 信道承载的RRC
Connection Request 消息传递给RNC ，如果该测量值无效，那么可以用ecNoPcpichDefault 参数值代替；dlInitSirTarget 是下行DPDCH SIRtarget 的初始值，需要系统进行配置；SFDL_DPDCH 是下行DPDCH 的扩频因子；cBackOff 参数需要由运营商根据实际情况来具体配置，它主要用来抵消开环功率初值中的预估偏差。
表5-2-6 开环功率控制下行DPDCH 初始功率控制参数
下行DPCCH初始功率的设置都是相对于下行DPDCH来说的，在下行DPDCH的功率上面再增加一个power offset，具体如下表所示：
表5-2-7 开环功率控制下行DPCCH初始功率控制参数
3、上行DPDCH/DPCCH初始功率控制有关参数
通过开环功控来设置上行DPCCH的初始功率，而上行DPDCH的初始功率则是在上行DPCCH的功率基础上再加一个power offset得到的；二者的功率关系需要通过网络传递给UE。上行DPCCH的初始功率为：
=++
Power UL DPCCH INIT primaryCpichPower RTWP ulInitSirT et ___arg
---
10*log(_)_
SF DPCCH cPO RSCP PCPICH dBm；其中RSCP_PCPICH是PCPICH信道的接收信号码功率；primaryCpichPower是PCPICH的最大发射功率；RTWP则是WCDMA RAN上行载波信道带宽内的接收带宽总功率；ulInitSirTarget是上行SIR target的初始值；SF_DPCCH是DPCCH的扩频因子；cPO参数需要由运营商根据实际情况来具体配置，它主要用来抵消开环功率初值中的预估偏差。其涉及到的需要配置的具体参数如下表：
表5-2-8 开环功率控制上行DPCCH 初始功率控制参数
由于DPDCH 与DPCCH 是在不同的支路上进行调制的，其初始功率是不同
的；并且随着不同无线承载TF 的不同，二者的初始功率配比也会发生一定的变化；增益因子βc 和βd 就表征了二者的这种关系，这两个参数需要CN 配置并传递给UE 。
//c d DPDCHpower DPDCHpower ββ=，那么DPDCH 的功率就可以表示成：
20*log(/)c d DPDCHpower DPCCHpower ββ=-
具体参考值如下表所示：
表5-2-9 开环功率控制上行DPDCH 初始功率控制参数
三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述
三相电压型PWM整流器直接功率控制方法综述 https://www.360docs.net/doc/d813711537.html,/tech/intro.aspx?id=565 点击数：260 刘永奎，伍文俊 （西安理工大学自动化学院电气工程系，陕西西安710048）摘要首先介绍了三相电压型PWM整流器的拓扑结构，在此基础上，对当前应用于PWM 整流器的直接功率控制策略进行了对比分析，介绍了其实现机理和优缺点，最后，对直接功率控制在三相电压型PWM整流器中的控制技术进行了展望。 关键字 PWM整流器；直接功率控制；综述 Summary about Direct Power Control Scheme of Three-Phase Voltage Source PWM Rectifiers LIU Yongkui，WU Wenjun （Xi'an University of Technology，Xi'an Shannxi 710048 China）Abstract The topological structure of three-phase PWM rectifiers is introduced. On this basis, several DPC methods of three-phase voltage source PWM rectifiers were introduced and compared. At last, the pros原per of the control scheme development trends in three-phase PWM rectifiers is presented. Keywords three-phase PWM rectifiers；direct power control；summary 1 概述 三相电压型PWM整流器具有能量双向流动、网侧电流正弦化、低谐波输入电流、恒定直流电压控制、较小容量滤波器及高功率因数（近似为单位功率因数）等特征，有效地消除了传统整流器输入电流谐波含量大、功率因数低等问题，被广泛应用于四象限交流传动、有源电力滤波、超导储能、新能源发电等工业领域。 PWM 整流器控制策略有多种，现行控制策略中以直接电流、间接电流控制为主，这两种闭环控制策略
功率回退技术
1dB压缩点(P1dB) 在小信号区域，放大器的输出和输入呈线性关系。当输入功率增加时，输出功率逐渐接近非线性区，1dB压缩点被定义为放大器的增益比小信号增益低1dB时的输出功率，或说是被压缩1dB时的输出功率P1dB。通常将1dB压缩点作为一个放大器的线性区和非线性区的分界点。 图1 1dB压缩点 三次交调截取点(IP3) 在射频或微波多载波通讯系统中，三阶交调截取点OIP3是一个衡量线性度或失真的重要指标。交调失真对模拟微波通信来说，会产生临近信道的串扰，对数字微波通信来说，会降低系统的频谱利用率，并使误码率恶化；因此容量越大的系统，要求IP3越高，IP3越高表示线性度越好和更少的失真。IP3通常用两个输入音频测试，这里所指的音频与我们低频电子线路的音频没有区别，实际上是两个靠的比较近的射频或微波频率。 图2 放大器的输出功率和互调分量岁输入功率的变化 如放大器，基频是1:1增长，3rd是3:1增长，IP3点就是3rd信号影响超过基频的点。 从图2 中可以发现输出电平按照1:1的斜率随输入信号电平变化，而三阶互调失真则按照3:1的斜率变化。虽然输出和三阶互调都会在某个电平上饱和，但将二条曲线的线性区分延长并获得相交点，这个交点对应X轴和Y轴的读数分别被称为输入和输出三次截断点IP3；而二者之差即为放大器的小信号增益，如输入IP3为5dBm，输出IP3为50dBm，则放大器增益为45dB。
功率放大器的线性化技术主要有：功率回退法、负反馈法、预失真法、前馈法。 功率回退法： 功率回退法就是把功率放大器的输入功率从1dB压缩点(放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增大，放大器渐渐进入饱和区，功率增益开始下降，通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。)向后回退6-10dB，工作在远小于1dB压缩点的电平上，使功率放大器远离饱和区，进入线性工作区，从而改善功率放大器的三阶交调系数。一般情况，当基波功率降低1dB时，三阶交调失真改善2dB。 A类放大器具有良好的线性放大性能，一般来讲，A类放大器在1dB压缩点输出时，三阶交调系数约为-23.7dBc(一般取-20dBc)。 采用回退方式的传统RF功率放大器往往采用固定栅压偏置或带温度补偿的栅压偏置方式(如图3所示)，放大器的输出功率和偏置栅压没有进行关联控制，因此输出功率只能在回退到较小时才能达到较好的线性度，随着输出功率的增大线性指标将快速恶化。 功率回退法简单且易实现，不需要增加任何附加设备，是改善放大器线性度行之有效的方法，缺点是效率大为降低。另外，当功率回退到一定程度，当三阶交调制达到-50dBc以下时，继续回退将不再改善放大器的线性度。因此，在线性度要求很高的场合，完全靠功率回退是不够的。 图3 采用传统控制方式的功率放大器的示意图 放大管的偏置栅压输出功率具有一组相对应最佳值使其在零输出至满输出之间均能保持较好的线性输出能力。在输出功率较小时，删压维持一较高值，输出功率过了临界点后随着输出功率的加大，必须减小删压。 为了使功率放大器的偏置删压能够跟随输出功率的变化来实时的进行调节，我们采用如图4所示的电路结构并使用单片机的查表技术来实现这一目标。采用功率——删压关联偏置技术，将首先对输出功率进行检测，然后和单片机内的功率——删压表进行比对，找出输出功率和最佳匹配的删压值送给功放的栅极进行动态偏置。因此不同的输出功率，均有一个对应的最佳删压值，也就是说功率放大器可以在每个不同的输出功率下都可以具有较好的线性和效率指标，从而实现功率放大器在零输出至满输出之间，同时具有良好的线性和较高的效率。 图4 采用输出功率—栅压关联方式的功放示意图
功率控制OK
功率控制过程 在采用CDMA技术的移动通信系统中，最关键的技术难题是远近效应。所谓远近效应为离Node B近的用户对离Node B远的用户的干扰。 在TD-SCDMA数字移动通信系统中，对于同一小区内使用同一载频的各用户，距Node B近的UE所发射的信号有可能完全淹没掉距离远的工作在同一时隙UE所发送来的信号，如果不采取有力措施，将使Node B无法接收远距离移动台所发送的信号。 当前，在TD-SCDMA系统中，为了解决远近效应，采用了Node B所接收到的信号功率不变，而UE的发射功率随着需要时刻在变的方法。Node B根据解调输出端的信噪比大小，不断向移动台发送功率调节命令，移动台根据命令增大或降低发射功率。当移动台距Node B近时其发射功率减小；当距离远时，发射功率加大，从而保证Node B所收到每个移动台的信号功率相等，消除了远近效应的影响。 在相反方向上UE对Node亦需进行下行功率控制，以保证UE的一定的接收信号电平与信噪比。 (1). 开环功率控制 由于TD-SCDMA采用TDD方式，上下行使用相同频段，故上下行无线链路的路径衰耗存在显著的相关性。可以利用上行衰耗估计下行衰耗，反之亦然。 ?上行开环功率控制 上行开环功率控制主要用于UE在上行导频信道（UpPCH）和物理随机接入信道（PRACH）上发起的随机接入过程中。此时，UE还未从DPCH信道上收到功率控制命令。 UE接入网络时，它的初始发射功率等于Node B希望的UpPCH的接收功率和路径损耗功率之和。 ?下行开环功率控制 在下行链路中，Node B根据RNC设置的下行发射功率进行初始功率设置。 (2). 闭环功率控制 闭环功率控制由Node与UE共同完成。在闭环功率控制过程中，Node B（上行功控）
WCDMA中的功率控制
第5章功率控制 5.1 概述 功率控制技术是WCDMA系统中一项非常重要的技术。WCDMA系统的频率复用系数为1，是一个自干扰系统，远近效应的影响很突出，如果没有功率控制，那么整个系统的容量将大大降低。 引入功率控制后，通过调整发射功率，保持上下行链路的通信质量，克服阴影衰落和快衰落，有助于降低网络干扰，提高系统质量和容量。 按移动台和基站是否同时参与又分为开环功率控制和闭环功率控制两大类。闭环功控是指发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过程。而开环功控不需要接收端的反馈，发射端根据自身测量得到的信息对发射功率进行控制。开环功率控制又可以分为上行开环功率控制和下行开环功率控制。闭环功率控制则是通过内环功率控制和外环功率控制一起来实现的。 5.2 开环功控与闭环功控 本节介绍功率控制的大致流程，包括闭环功控和开环功控的区别，以及内环功控和外环功控如何协调工作的问题。 开环功控提供初始发射功率的粗略估计。它是根据测量结果对路径损耗和干扰水平进行估计，从而计算初始发射功率的过程。同时，由于开环功控是采用下行链路的路径损耗来估计上行链路损耗，但实际上
WCDMA系统中上下行链路的频段相隔190M，快衰落特性不相关，因此这种估算的准确度有限，只能起到粗略控制的作用。适用场合包括：●决定接入初期发射功率的时候 ●切换时，决定切换后初期发射功率的时候 闭环功率控制是通过内环功率控制和外环功率控制一起来实现的。内环功控通过测量信道的实际SIR值SIRest，并将测量值SIRest与目标值SIRtar比较，根据比较结果发出功率调整的指令。内环功控算法包括上行内环功控算法和下行内环功控算法。 上行内环功控算法在基站内实现，基站比较上行信道SIR测量值SIRest和目标值SIRtar，根据比较结果设置相应的功控指令（TPC，Transmit Power Control）通知手机调整上行发射功率。 下行内环功控算法在手机内实现，手机比较下行信道SIR测量值SIRest和目标值SIRtar，根据比较结果设置相应的功控指令（TPC，Transmit Power Control）通知基站调整下行发射功率。 内环功控指令通过承载在DPCCH信道上的TPC域来传送，因此内环功率控制的频率可以达到每秒钟1500次，从而可以较好地克服快衰落带来的信号强度的变化。 内环功控时需要使用SIR目标值SIRtar进行功控指令的计算，这是由于业务质量主要通过误块率来确定的，而信噪比与误码率（误块率）的关系随环境的变化而变化，他们之间的对应关系并非固定不变的。因此，目标SIR需要根据实际情况进行调整，这个调整过程就是外环功控。外环功控算法根据接收信号的BLER值计算目标SIR，
功率控制
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。
WCDMA系统中的功率控制图文要点
WCDMA系统中的功率控制 功率控制的目的 开环功率控制 内环功率控制 外环功率控制 数据配置命令及参数含义 WCDMA系统中功率控制的目的 调整发射功率,保持上下行链路的通信质量 对每条链路提供最小需求发射功率,克服远近效应克服阴影衰落和快衰落降低网络干扰,提高系统质量和容量
WCDMA系统中开环功率控制 开环功率控制的基本工作原理是根据用户接收功率与发射功率之积为常数的原则,先行测量接收功率的大小,并由此确定发射功率的大小。。开环功率控制主要用来克服阴影和路径损耗。开环功率控制未考虑到上、下行信道电波功率的不对称性,因而其精确性难以得到保证。 反向开环功率控制BCH CPICH channel power : UL interference level CPICH 测量的接收功率计算上行初始发射功率RACH 开环功控的目的是提供初始发射功率的粗略估计。它是根据测量结果对路径损耗和干扰水平进行估计,从而计算初始发射功率的过程。 PRACH PCPCH 或前导初始发射功率 Preamble_Initial_Power = Primary CPICH DL TX power -CPICH_RSCP + UL interference + Constant Value, Primary CPICH DL TX power UL 其中,和 在系统消息中广播,由interference CPICH_RSCP UE 自己测量得到。 DPCCH上行初试发射功率 DPCCH_Initial_power = DPCCH_Power_offset -CPICH_RSCP, CPICH_RSCP UE 其中由测量得到。
功率控制参数的优化_图文(精)
1.1.1 功率控制参数的优化 合理的功率控制参数可以使基站和手机以尽可能小的功率发射, 减少相同或相邻频率小区之间的干扰, 优化无线环境, 提高无线通信质量, 减少因干扰造成的掉 话, 同时延长手机的待机时间。在现在的数字无线网络中广泛使用功率控制。以下是优化后网络主要功率控制参数的设置。 decision_alg_num =1 全网使用 Motorola 算法 bts_power_control_allowed=1 在市区,基站功率控制打开,可以减少不必要的下行无线信道干扰。 rxlev_dl(ul_pc, hreqave=4
济南联通网络取4个测试报告做次平均 rxlev_dl(ul_pc, hreqt=1 采用每 1个平均值作为一组,为 n 取值作为评估之用 decision_1_n1=1 为了减少衰落的影响, 在启动接收电平原因的功率控制而增加基站或手机的发射功率前,至少应得到 1个平均值 decision_1_n2=1 为了减少衰落的影响, 在启动接收电平原因的功率控制而减小基站或手机的发射功率前,至少应得到 1个平均值 decision_1_p1=1 在启动接收电平原因的功率控制而提高基站或手机的功率前, n1中至少有 1个小于上行或下行的门限值 decision_1_p2=1 在启动接收电平原因的功率控制而减小基站手机的功率前, n2中至少有 1个大于上行或下行的门限值 mspwr_alg=1 使用功率控制增强算法,防止功率振荡 ms_power_control_allowed=1 为了尽量减小无线空间的干扰,手机功率控制应该打开 ms_p_con_inteval=2
PWM整流器预测无差拍直接功率控制_张永昌
第17卷第12期2013年12月电机与控制学报 Electri c Machines and Control Vol.17No.12 Dec．2013 PWM整流器预测无差拍直接功率控制 张永昌，谢伟，李正熙 （北方工业大学电力电子与电气传动北京市工程研究中心，北京100144） 摘要:针对PWM整流器采用直接功率控制时存在的稳态纹波大、采样率高和开关频率低等问 题，结合占空比调制和无差拍控制的概念提出一种改进的直接功率控制方法。通过分析不同电压 矢量对功率变化的影响，提出在每个控制周期内同时作用一个非零矢量和一个零矢量，其中非零矢 量从传统的矢量表直接功率控制获得。该非零矢量的优化作用时间通过对有功功率实行预测无差 拍控制而解析得到。搭建了两电平PWM整流器平台对传统直接功率控制和预测无差拍直接功率 控制进行对比研究。仿真和实验结果表明，相比传统基于矢量表的直接功率控制，预测无差拍直接 功率控制能够显著减小功率脉动和电流谐波，而且动态响应迅速，简单易实现，是一种性能优良的 功率控制方法。 关键词:PWM整流器;直接功率控制;无差拍控制;预测控制 中图分类号：TM46文献标志码：A文章编号：1007－449X（2013）12－0057－07 Predictive deadbeat direct power control of PWM rectifier ZHANG Yong-chang，XIE Wei，LI Zheng-xi （Power Electronics and Motor Drive EngineeringＲesearch Center of Beijing， North China University of Technology，Beijing100144，China） Abstract：To solve the problems of high steady ripple，high sampling frequency and low switching fre- quency for direct power controlled（DPC）pulse width modulation（PWM）rectifier，an improved DPC is proposed by combining the concept of duty cycle control and deadbeat control．After analyzing the influ- ences of various voltage vectors on power slopes，it is suggested to apply one non-zero voltage vector and one zero voltage vector simultaneously during one control period．The non-zero vector was obtained from conventional switching-table-based DPC and its duration was obtained based on the principle of deadbeat control of active power．A two-level PWM rectifier platform was established to comparatively study the performances of conventional DPC and the proposed predictive deadbeat DPC．Both simulation and exper- imental results prove that，compared to conventional DPC，the predictive deadbeat DPC is able to reduce both power ripples and current harmonics significantly and features quick dynamic response with simple implementation．Hence，the proposed predictive deadbeat DPC is an excellent power control method with good performances． Key words：PWM rectifier；direct power control；deadbeat control；predictive control 收稿日期：2013－01－12 基金项目:国家自然科学基金(51207003，51347004);北京市科技新星计划(xx2013001) 作者简介:张永昌(1982—)，男，博士，副教授，研究方向为电力电子与电机控制; 谢伟(1988—)，男，硕士研究生，研究方向为PWM整流器; 李正熙(1955—)，男，博士，教授，研究方向为电气传动和智能交通。 通讯作者:张永昌 DOI:10.15938/j.emc.2013.12.009
功率控制
功率控制
功率控制 前向快速功率控制 -速率可达到800b/s CDMA2000 1x系统反向内环功率控制速率为(800 ) CDMA2000 1x系统反向外环功率控制速率为(50 ) DO反向功率控制信道数据速率为600bps 对于外环功率控制主要检验各项业务得到需要的服务质量(如PER),对于内环功率控制主要检验其按照外环指定的Eb/N0目标值调整AT发射功率的能力。 CDMA EV-DO 系统只有反向链路采用功率控制机制，反向功率控制的目标是与反向速率控制配合实现反向吞吐量与反向业务容量的均衡，保证反向链路PER 的稳定。反向功率控制与1X 系统类似，包括：开环功率控制（Open Loop Power Control）、闭环功率控制（Close LoopPower Control）及外
环功率控制（Outer Loop Power Control） [attach]221757[/attach] 开环功率控制如图2 所示，AT 通过Rx power estimation 模块测量前向链路的接收功率来确定Pilot Channel Gain，其他信道根据Pilot Chnanel Gain 来调整发射功率； Pilot Channel Gain 的计算公式如下： X0 = –Mean Received Power (dBm) + OpenLoopAdjust + ProbeInitialAdjust OpenLoopAdjust + ProbeInitialAdjust 的可调整范围从-81 dB到-66dB，与1X系统中的Offset power有所不同。不同厂家的OpenLoopAdjust默认值有所不同。 其他反向信道的发射功率均参照Pilot Channel Gain来确定 Cdma功率控制技术-FREE Cdma功率控制技术
TD_LTE系统功率控制技术的研究
摘要：分析了TD-SCDMA 的长期演进系统（TD-LTE ）中的无线资源管理（R R M ）技术，介绍了TD-LTE 系统的功率控制（Power Control ）原理以及流程设计，提出了一种基于目标SINR 的室外开环上行功率控制算法，研究了在功率控制中目标SINR 对系统吞吐量的影响，仿真结果表明随着目标SINR 的增长,小区边缘用户SINR 迅速增大到达一定的峰值之后缓慢下降并趋于稳定， 由此产生增益。关键词：R R M;TD-LTE;FDD-LTE;功率控制 陈俊彭木根王文博(北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876） TD-LTE 系统功率控制技术的研究 为了使移动通信与宽带无线接入BWA （Broad -band Wireless Access ）技术相互融合，并同时应对WiM AX 和4G 的挑战，3GPP 启动了LTE 项目。LTE 采用 正交频分复用（OFDM ）、多输入多输出（MIMO ）等先进的无线传输技术、扁平网络结构和全IP 系统架构，支持最大20M Hz 的系统带宽、超过200M bit/s 的峰值速率和更短的传输延时，频谱效率达到3GPP R6标准的3～5倍。 TD-LTE 作为TD-SCDMA 的演进技术，目前已成为3GPP 唯一的基于TDD 技术的LTE 标准。中国全面启动的TD-LTE 产业与国际LTE 产业基本同步，并已被国际广泛接受，将为中国在引领移动通信产业的发展带来重要的机遇。TD-LTE 一方面继承了TD-SCDM A 智能天线、特殊时隙等的核心专利；另一方面， TD-LTE 可以提供更高的带宽，通过更灵活的频谱配置方案（1.4～20MHz ）来提升网络效率和单个基站效率，并且采用公共无线资源管理控制基站来简化系统结构，减少网络节点，从而更加有效地为用户提供服务[1]。 在所有蜂窝系统中，无线资源管理（RRM ）的功能对于系统的性能非常重要，它决定了容量、覆盖和 服务质量（QoS ）及无线接口资源的使用效率。RRM 提供空中接口的无线资源管理的功能，目的是能够提 供一些机制保证空中接口无线资源的有效利用，实现最优的资源使用效率、 更高的数据速率、更低的时延，从而满足系统所定义的无线资源相关的需求[2]。 1LTE 系统架构 LTE 系统在设计之初便在基于分组交换的提高 数据速率、降低传输时延、提高系统性能、降低系统复杂度等系统需求方面进行了严格的定义，现有3G 系统架构难以满足LTE 的系统需求，为全面满足LTE 系统需求，系统架构也重新进行了设计。 从整体上说，TD-LTE 系统和FDD-LTE 系统采用相同的系统架构，与3GPP 系统类似，分为核心网和接入网两部分； TD-LTE 和FDD-LTE 之间的差别主要表现在帧结构（TDD 帧包含特殊时隙DwPTS 和UpPTS ） 和多天线配置上（TDD 沿用智能天线技术， 支持8天线的波束赋形技术，FDD 最多支持4天线）[4] 。 如图1所示， LTE 系统的整体架构包括演进后的核心网EPC （Evolved Packet Core network ），即图中的 M M E/S-GW 和演进后的接入网E-UTRAN 。LTE 接入网仅由演进后的节点B 即eNB （evolved Node B ）组成，提供到UE 的E-UTRA 控制面与用户面的协议终止点。eNB 之间通过X2接口进行连接，并且在需要通信 的两个不同eNB 之间总是会存在X2接口。 LTE 接入网收稿日期：2010-08-02 28
功率控制
开环功控的目的是提供初始发射功率的粗略估计。它是根据测量结果对路径损耗和干扰水平进行估计，从而计算初始发射功率的过程。比如： 上行链路的开环功控的目的是调整物理随机接入信道的发射功率。UE在发射随机接入之前，总要长时间的测量CPICH的接收功率，以去掉多径衰落的影响。 根据系统消息中的导频功率、RTWP和下行导频实际接受功率来计算Preamble的功率 Preamble逐步抬升功率，直到被网络受到并回复 然后手机对最后一次Preamble功率进行一定修正以后在PRACH上发送RRC Connect Reque st网络收到RRC Conne ct Request消息后根据FA CH功率发送RRC Connect Setup 在该消息中SRNC为通知UE上行链路初始使用PCP(Power Control Preamble) 闭环功率控制的目标是使接收信号的SIR达到预先设定的门限值。在WCDMA中，上行链路和下行链路的闭环功率控制都是 由接收方NODEB 或UE 通过RAKE接收机产生的信号估计DPCH的功率，同时估计当前频段的干扰，产生 SIR估计值，与预先设置的门限相比较。如果估计值大于门限就发出TPC命令“1”（升高功率）；如果小于门限就发出TPC命令“0”（降低功率）。接收到TPC命令的一方根据一定的算法决定发射功率的升高或降低。 外环功率控制目的是动态地调整内环功率控制的门限。因为WCDMA系统的内环功率控制是使发射信号的功率到达接收端时保持一定的信干比。然而，在不同的多径环境下，即使平均信干比保持在一定的门限之上，也不一定能满足通信质量的要求（BER或FER或BLER）。因此需要一个外环功率控制机制来动态地调整内环功率控制的门限，使通信质量始终满足要求。RNC或UE的高层通过对信号误码率(BER)或误块率(BLER)的估算，调整快速功率控制中的目标信噪比（SIR tar get），以达到功控的目的。由于这种功控是通过高层参与完成的，所以叫做外环功控。当收到的信号质量变差，即误码率或者误块率上升时，高层就会提高目标信噪比（SIR target）来提高接收信号的质量。常规外环功率控制算法采用与内环功率控制相近似的方式 上行内环功率控制频率为1500次/秒。物理专用控制信道DPCCH采用的无线帧长度为10ms，每帧有15个时隙，每个时隙都有功率控制比特，这样每10ms会对发射功率调整一次，每秒的调整次数为：15次/(10ms/1s)=1500次/秒 外环功控由RNC对基站发送Sir target作为内环功控的参照目标，SIR tar get的改变取决于CRC校验以及Bler tar get（外环功控的参照目标）所以外环工控的最高频率是1/TTI，TTI为10ms时是100。
CDMA功率控制
CDMA系统中的功率控制技术 1. 引言： 在常见的多址通信技术中，CDMA（码分多址接入）通信技术采用同频率复用方式实现更大的系统容量，并且有发射功率低、保密性能强、覆盖范围大等优点，CDMA个人通信将成为今后个人通信的主流和发展方向。功率控制技术、PN码技术、RAKE接收技术、软切换技术、话音编码技术等称为IS-95CDMA蜂窝移动通信系统中的关键技术。由于CDMA是一个自干扰系统，所有移动用户和周围小区中的其他用户所造成的自干扰成为限制系统容量的主要因素，功率控制被认为是所有关键技术的核心。 如果不采用功率控制，所有用户就会以相同的功率发射信号，这样离基站较近的移动台就会对较远的移动台造成相当大的干扰，这种现象称为远近效应。因此设计一种良好的功率控制方案对于CDMA系统的正常运行是非常重要的。研究表明，不采用功率控制技术的CDMA系统容量很小，甚至会小于FDMA 系统的容量。在CDMA系统中采用功率控制的另一个原因，尽可能利用最小的发射功率获得所需的传输质量，以延长用户终端中电池的寿命。在功率控制中需要移动台(MS)和基站(BS)共同协调进行动态的功率控制才能够实现。 本文主要介绍CDMA系统中现有的常用的功率控制技术，并在此基础上提出了一些理论上的改进的功率控制算法，加以说明和比较。 2．CDMA系统中现有的功率控制技术： 2．1 功率控制技术的分类： 功率控制技术可按多种方式进行分类，如图1所示：
图1 功率控制技术的分类 从通信的上、下行链路考虑，功率控制可以分为前向功率控制和反向功率控制，前向和反向功率控制是独立进行的。所谓的反向功率控制，就是对手机的发射功率进行控制，而前向功率控制，就是对基站的发射功率进行控制。 从功控的环路类型来划分，功率控制算法还可分成开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制。开环功率控制仅是一种对移动台平均发射功率的调节；闭环功率控制式MS根据BS发送的功率控制指令（功率控制比特TPCbit携带的信息）来调节MS发射功率；外环功率控制是为了适应无线信道的衰耗变化，达到系统所要求的误帧率而动态调整反向闭环功控中的信噪比门限。 2．2 功率控制的原理： 2．2．1 前向链路功率控制： 前向链路功率控制的目的在于，减小为那些静止状态、离基站较近、几乎不受多径衰落和阴影效应影响、或受其它小区干扰很小的用户所消耗的功率，以便将节省下来的功率给那些信道条件较差、离基站较远、或误码率很高的用户。 基站通过移动台对前向链路误帧率的报告和临界值比较来决定是增加发射功率还是减小发射功率。移动台的报告分为定期报告和门限报告。定期报告就是隔一段时间汇报一次，门限报告就是当FER（误帧率）达到一定门限时才报告。这个门限由运营者根据对话音质量的不同要求设置的。这两种报告可以同时存在，也可以只要一种，或者两种都不用，根据运营者的具体要求来设定。 在TDD模式下，在前向链路中，由小区内信号的同步性和移动台相干解调带来的增
LTE功率控制要点
功率控制 功率控制是无线系统中重要的一个功能。UE 在不同的区域向基站发送信号，这样发送的功率就会有不一致。远的UE 发送的功率应该大一些，近的稍微小一些，这样以便基站能够更好的将不同的UE 能够解调出来。 功率控制也通常分为开环功率控制和闭环功率控制。开环功率控制通常不需要UE 反馈，基站通过自身的一些测量或者其他信息，来控制UE 的功率发送或者自身的功率发送。闭环功率控制通常需要UE 的一些相应的信息，包括信噪比(SIR/ SINR) 或者是BLER/FER 等信息，来调整UE 的发送功率。闭环功率控制又一般分为两种，一种是内环功率控制，一种是外环功率控制。内环功率控制是通过SIR 来进行相应的功率控制，基站通过接收到UE 的SIR ，发现与预期的SIR 有差距，然后产生功率控制命令，指示UE 进行调整发送功能，以达到预期的SIR 。外环功率通常是一种慢功率调整，主要是通过链路的质量来调整SIR ，通过测量链路的BLER ，来指示SIR 的调整情况。 LTE 的功率控制，有别于其他系统的功率控制。LTE 在一个小区是一个信号正交的系统，所以小区内相互干扰比较小，LTE 主要是在小区之间的干扰。所以LTE 对于小区内的功率控制的频率相对比较慢。LTE 有个概念下行功率分配时要使用到，the energy per resource element (EPRE)，可以立即为每个RE 的平均功率。 1上行功率控制 1.1PUSCH 1.1.1 PUSCH 的功率控制 UE 需要根据eNB 的指示设置每个子帧的PUSCH 的发射功率PUSCH P ： )}()()()())((log 10,m in{)(TF O_PUSCH PUSCH 10CMAX PUSCH i f i PL j j P i M P i P +?+?++=α [dBm] 以下对于各个参数进行相应的解析。
最大功率跟踪原理及控制方法
最大功率跟踪原理及控制方法 2.1最大功率跟踪原理 太阳能电池的输出特性如图一所示，从图中的P/V特性曲线可以看出，随着端电压的增加输出功率先增加后减小，说明存在一个端电压值，在其附近可获得最大功率，因此，在光伏发电系统中，要提高系统的整体效率,一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点,使之始终工作在最大功率点附近,这一过程就称之为最大功率点跟踪-MPPT。 图一光伏电池的特性曲线 2.2 最大功率跟踪的控制方法 MPPT的控制方法：光伏系统中的最大功率点跟踪的控制方法很多，使用最多的是自寻优的方法，即系统不直接检测光照和温度，而是根据光伏电池本身的电压电流值来确定最大功率点。这种方法又叫做TMPPT(True Maximum Power Point Tracking)。在自寻优的算法中，最典型的是扰动观察法和增量电导法。本论文使用扰动观察法，扰动观察法主要根据光伏电池的P-V特性，通过扰动端电压来寻找MPPT，其原理是周期性地扰动太阳能电池的工作电压值( ),再比较其扰动前后的功率变化，若输出功率值增加，则表示扰动方向正确，可朝同一方向(+ )扰动；若输出功率值减小，则往相反(- )方向扰动。通过不断扰动使太阳能电池输出功率趋于最大，此时应有[8]。此过程是由微处理器即C8051F320控制完成的。 3、系统的总体结构 3.1系统的结构图 系统的结构图如图二所示。其中单片机要采集太阳能电池的输出电压和输出电流及蓄电池的充电电流和开路电压，通过一定的控制算法（即改变占空比），调节太阳能电池的输出电压和电流，从而实现太阳能电池在符合马斯曲线的条件下以最佳功率对蓄电池充电，系统的硬件主要由核心控制模块、采样模块、驱动模块、升压式DC/DC变换器模块组成。
LTE中的功率控制总结
LTE中的功率控制总结 1、LTE框图综述 2、LTE功率控制与CDMA系统功率控制技术的比较下表所示。 LTE CDMA 远近效应不明显明显 对抗快衰落 功控目的补偿路径损耗和阴影衰 落 功控周期慢速功控快速功控 功控围小区和小区间小区 具体功率目标上行：每个RE上的能量 整条链路的总发射功率 EPRE；
3、LTE当中上下行分别采用OFDMA和SC-FDMA的多址方式，所以各子载波之间是正交不相关的，这样就克服了WCDMA当中远近效应的影响。为了保证上行发送数据质量，减少归属不同eNodeB 的UE使用相同频率的子载波产生的干扰，同时也减少UE的能量消耗，并使得上行传输适应不同的无线传输环境，包括路损，阴影，快衰落等。（质量平衡与信干噪比平衡的原则相结合使用，是现在功率控制技术的主流。） 4、功率控制方面，只是对上行作功率调整(采用慢速功率控制)，下行按照参数配置进行固定功率的发送，即只有eNodeB对UE的发送功率作调整。LTE中，上行功率控制使得对于相同的MCS(Modulation And Coding Scheme), 不同UE到达eNodeB 的功率谱密度（Power Spectral Density,PSD单位带宽上的功率）大致相等。eNodeB 为不同的UE分配不同的发送带宽和调制编码机制MCS，使得不同条件下的UE获得相应不同的上行发射功率。 5、对于下行信号，基站合理的功率分配和相互间的协调能够抑制小区间的干扰，提高同频组网的系统性能。严格来说，LTE的下行方向
是一种功率分配机制，而不是功率控制。不同的物理信道和参考信号之间有不同的功率配比。下行功率分配以开环的方式完成，以控制基站在下行各个子载波上的发射功率。下行RS一般以恒定功率发射。下行共享控制信道PDSCH功率控制的主要目的是补偿路损和慢衰落，保证下行数据链路的传输质量。下行共享信道PDSCH的发射功率是与RS发射功率成一定比例的。它的功率是根据UE反馈的CQI 与目标CQI的对比来调整的，是一个闭环功率控制过程。在基站侧，保存着UE反馈的上行CQI值和发射功率的对应关系表。这样，基站收到什么样的CQI，就知道用多大的发射功率，可达到一定的信噪比（SINR）目标。 下行功率分配以每个RE为单位，控制基站在各个时刻各个子载波上的发射功率。下行功率分配中包括提高导频信号的发射功率，以及与用户调度相结合实现小区间干扰抑制的相关机制。下行在频率上和时间上采用恒定的发射功率。基站通过高层指令指示该恒定发射功率的数值。在接收端，终端通过测量该信号的平均接收功率并与信令指示的该信号的发射功率进行比较，获得大尺度衰落的数值。 下行共享信道PDSCH的发射功率表示为PDSCH RE与CRS RE 的功率比值，即ρA和ρB。其中ρA表示时隙不带有CRS的OFDM 符号上PDSCH RE与CRS RE的功率比值（例如2天线Normal CP的情况下，时隙的第1、2、3、5、6个OFDM符号）；ρB 表示时隙带有CRS的OFDM符号上PDSCH RE与CRS RE的功
最大功率跟踪控制原理
最大功率跟踪的控制原理 最大功率跟踪（MPPT）是并网发电中的一项重要的关键技术，它是指控制改变太阳电池阵列的输出电压或电流的方法使阵列始终工作在最大功率点上，根据太阳电池的特性，目前实现的跟踪方法主要有以下三种： （1）恒电压法，因为太阳电池在不同光照条件下的最大功率点的电压相差不大，近似为恒定。这种方法的误差很大，但是容易实现，成本较低； （2）爬山法，通过周期性的不断的给太阳电池阵列的输出电压施加扰动，并观察其功率输出的改变，然后决定下一次扰动的方向。这种方法的追踪速度较慢，只适合于光强变化较小的环境； （3）导纳微分法(又称增量电导法)，认为太阳电池阵列的的最大功率点处，输出功率对输出电压的一阶倒数等于零。因此在环境光强发生改变时，根据dI/dV的计算结果是否等于－I/V，决定是否继续调整输出电压，既可实现最大功率点的跟踪。该方法相对于恒电压法和爬山法有高速稳定的跟踪特性。 上述三种方法各有特点，但是都不同时具有低成本、高稳定性、快速追踪的特性。第一种方法只是粗略估计了最大功率点的位置，在光强变化到很大或较小时都会产生很大的误差。后两种方法本质上都是通过判断当前工作点是否处于最大工作点来决定是否继续调整及调整的方向，因此最终的结果是逆变器始终工作在最大功率点的左右，来回振荡，而不是真正的工作在最大功率点处，反应在太阳电池阵列的输出上就是，太阳电池阵列的输出电压或电流总是以一个直流电平为中心上下跳跃，波形很不稳定，而且在光强变化速度较快时，不能及时反应。 三、太阳能电池功率追踪访法及算法 扰动观察法是目前太阳能电池最大功率追踪技术中最为成熟以及被采用最多的方法，其系统方块图如图12所示。由图中可以很明显的看出此法的硬件需求较少，模拟／数字转换器节省得相当多，因此在制造的成本上将大为降低。扰动观察法之缺点在于最大功率追踪过程中，当大气条件迅速改变时，由于响应速度未能因应调整，会使追踪的速度变缓，造成功率的损失，不过此一缺点可以用软件技术来加以改善，赋予系统自我调整响应速度之功能，这也是本文的研究重点，亦即以软件算法来达到太阳能电池最大功率的追踪，并分析系统操作于较高频率下，其追踪的性能。 依电路理论而言，当太阳能电池的等效输出阻抗等于负载端的等效输入阻抗时，太阳能电池所送出的功率为最大，这就是最大功率转移定理。因此当太阳能电池模块串接直流－直流转换器之后如图13，若要得到太阳能电池的最大功率，则转换器的输入阻抗必须和太阳能电池的输出阻抗相等，但是太阳能电池的输出功率受到大气条件的影响，使得其等效输出阻抗并不会固定在某一定值。对转换器而言，其输入阻抗是随着工作周期的改变而有所不同，所以转换器若要维持太阳能电池于最大功率下操作，就必须随时地调整其工作周期。 图片附件: fig12.JPG (2006-3-23 23:42, 26.31 K)
内环 功率控制
重庆交通大学信息科学与工程学院综合性设计性实验报告 专业：通信工程专业11级 学号：63106040114 姓名：宋伟锋 实验所属课程：第三代移动通信及其演进技术 实验室(中心)：软件与通信实验中心 指导教师：吴仕勋 2014年3月
一、题目 第三代移动通信的功率控制 二、仿真要求 要求1：简单仿真内环功率控制的思想，并仿真比较PCA1和PCA2两种算法的性能。 要求2: 画出横坐标为用户个数，纵坐标为均方根误差的对比图。 三、仿真方案详细设计 功率控制：其目的是确保发射机输出合适的发射功率，使得到达接收端的信号强度大致相同，尽量降低对其他信道的干扰，进而提高系统容量。CDMA系统中还存在所谓的“远近效应”、“边缘问题”的影响，同时由于移动信道是一个衰落信道，要求功率控制可以随着信号的起伏快速改变发射功率，使接收电平由起伏变得平坦。 功率控制分为前向与反向功率控制，反向功率控制又分为开环功率控制和闭环功率控制，闭环功率控制细分为外环功率控制和内环功率控制。 内环功率控制：具体来说，内环功率控制是指接收端通过测量，得到信噪比SIRest的估计值，然后将此估计值SIRest与外环功率控制输出的目标信噪比SIRtarget进行比较，产生功率控制命令TPC，这个命令通过无线信道传到发送端，发射端根据此命令在开环功率控制设定的功率值基础上调整某一功率值。 具体设计思路：
3GPP协议中上行DPCCH链路的内环功控可以采取两种算法（PCA1或PCA2）。 ①内环功控的参数设置 其主要参数为功率控制步长△tpc、功率速度freq、动态范围userNum、目标信噪比SIRO 和周期simTim。此处我们将其设置为G=0.7; I=2.5; SIRO=7; simTime=1; freq=1500; iter= freq * s imTime;userNum=5:20。 ②PCA1算法函数PCA1(G,I,SIRO,iter,user_num,ini_power) 通过式SIR(:,k)=G*power(:,k)/I计算每个时隙的信噪比，依次将目标信噪比与得到的每时隙信噪比估计值SIR做比较，若估计值大于目标信噪比，产生的功率控制命令TPC=0，TCP_cmd=-1,表示上下行发射功率应减小步长△tpc，若估计值小于目标信噪比，产生的功率控制命令TPC=1，TPC_cmd=1，表示上下行发射功率应增长步长△tpc，依次迭加处理TPC命令，完成PCA1的算法，利用式powerControlError=sqrt(mean(sum(1/user_num*(SIR-SIRO).^2)))计算均方根的误差。 ③PCA2算法函数PCA2(G,I,SIRO,iter,user_num,ini_power) 与PCA1算法一致求的每个时隙信噪比的估计值，信噪比估计值与目标值的关系对功控命令TPC的影响也是一致的，不同的是：在PCA2算法中，是以5个时隙为单位进行功控。将每帧划分成3组（每5个slot一组），在每组的前4个slot，功率保持不变，在第5个slot，硬判决这5个slot的TPC命令，因此可以得到编码，当TPC(t,5*floor(k/5)-4:5*floor(k/5)-1)==zeros(1,4)时，合成命令TPC_cmd=-1,发射功率应减小步长△tpc，当TPC(t,5*floor(k/5)-4:5*floor(k/5)-1)==ones(1,4)时，TCP_cmd=1,发射功率应增长步长△tpc，否则，△tpc=0，即上下行发射功率不变。再者与PCA1算法同样的合并处理TPC命令和计算均方跟误差。 ④以用户个数为横坐标，均方根误差为纵坐标，针对PCA1和PCA2这两种算法观察对比图，分析并得出结论。 四、仿真结果及结论