[最新]WCDMA Release 6反向系统仿真平台--功率操纵模块的完成

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2.2.2 闭环功率控制原理
业务信道一旦接入，移动台和基站就要进行闭环功率控制;闭环功率控制的目的就是补
偿由开环功率控制而引起的误差，对信道的发射功率进行细调。闭环功率控制又可以分成两
部分:外环功率控制和内环功率控制.
内环功率控制主要功能是不断地调节移动台的发射功率，使移动台的信干比(SIR)尽可
能接近于理想的信干比(SIR)。外环功率控制的主要功能是根据系统要求的误帧率(FER)不断
调节目标的信干比(SIR)。有内环功率控制和外环功率控制的协调工作构成了完整的闭环功
率控制。
外环功率控制能够动态的调整闭环功率控制的信干比(SIR)的门限。既然误帧率(FER)
在语音通信中直接影响话音的质量，基站应该根据所接收误帧率(FER)的统计值来不断的调
整信干比(SIR)的门限。因此外环功率控制把信干比(SIR)的门限与误帧率(FER)联系起来;
这就使得功率控制直接与通话质量相联系。外环功率控制是通过调整闭环功率的(SIR)的门
限来间接的调整移动台的发射功率，外环功率控制在实际的运行中是受高层指令控制的。

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3．WCDMA上行功率控制的实现
3.1 物理随机接入信道（PRACH）
上行物理随机接入信道的消息部分将使用增益因子去控制那些和控制或数据部分相关
的因素就像上行专用物理信道一样
] 3 [
。因此，在随后的内容中会提到它也适用于RACH 数据
部分，但其不同点如下：
c
 是控制部分的增益因子（类似于DPCCH）；
d
 是数据部分的增益因子（类似于DPDCH）；
没有进行内环功率控制。

3.2 专用物理控制信道(DPCCH)和专用物理数据信道（DPDCH）
初始的上行DPCCH 的发射功率是被更高的层次所设置。随后的上行功率控制程序同时控
制DPCCH 和相应的DPDCH 的功率。DPCCH 和DPDCH 之间的发射功率偏置被网络所决定。
在上行DPCCH 发射功率中的任何改变将会在它的导频集的开始之前发生。关于先前值的
功率改变从UE 中获得，并且表示为Δ DPCCH (dB)。这个值将被用在以前的时隙中，除非如果存
在一个由于使用压缩模式而带来的中断，那时它将被用在传输间断前的最后一个时隙
] 4 [
。
在上行功率控制程序运行期间，UE 的发射功率将不会超过一个可允许的最大值，这个
最大值是更低的终端功率级别的最大输出功率和一个可以被跟高层次信号化所设置的值。当
UE 发射功率低于最大允许输出功率时，上行功率控制将被运行。

3.3 最大和最小功率限制
当UE的总发射功率(应用了增益因子并进行了DPCCH功率调整之后)超出最大允许发射功
率，UE应当采取合适的增益因子调整发射功率以便总功率等于最大允许功率，调整比例应当
保证DPCCH和DPDCH的功率比符合要求。
任何比例将唯一的被应用或被改变在一个DPCCH时隙的边界处。一般的说，总的UE传输
功率没有超过最大允许值，这个比例将被计算通过使用最大HS-DPCCH功率传输在下一个
DPCCH时隙。在这种情况下或是ACK，或是NACK传输将会开始在下一个DPCCH时隙期间，最大
HS-DPCCH功率将被计算如下
] 5 [
：
（a） 无论是Δ ACK 还是Δ NACK 将被使用根据传送的是ACK还是NACK
（b） 无论是Δ ACK 还是Δ NACK 中是最大的
当在一个DPCH上传输时，UE对能够减少它在最小水平以下的的总传输功率不是必需的。
然而，它也可以这样做，假如DPCCH和DPDCH以及DPCCH和HS-DPCCH之间的功率比保持在上名
章节中提到的那样。一些进一步的规则也应用如下：在一些情况下，UE发射功率（在应用DPCCH
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功率调整和增益因子之后）将不高于总发射功率在前一个时隙中，并且也不高于需要的最小
功率，UE可能用额外的比例对总发射功率，并服从下面的约束条件：在应用任何额外的比例
之后的总发射功率将不能超过需要的最小功率，也不能在前一发送帧中；
在总发射功率的时隙之间的任何缩减幅度，在应用任何额外比例之后将不会超过在额
外比例之前的计算出的功率缩减量幅度。在有些情况下，在前一传输时隙中的总UE发射功率
不大于最小需求功率，DPCCH功率调节和当前时隙的增益因子将导致总功率的增加，随后没
有额外例的将被使用。如果UE使用任何额外的比例对于上述的总发射功率，这个比例将会被
包含在被下一时隙中所用到的任何的DPCCH功率调节的计算中。

4. WCDMA Rel6 反向系统仿真平台
4.1 系统级仿真的研究内容及其方法
系统级仿真的基本原理是基于用户的事件产生和结束以及移动性行为的随机过程，这
些随机过程动态地表现了用户在移动通信系统中的基本行为。而仿真的基本方法是利用链路
级仿真得到的数据和系统规划设计基本参数，通过一系列的随机过程运算和仿真，得到一定
服务质量条件下的系统容量和频谱效率，反映出利用所研究的无线传输技术组成的系统容量
或效率的能力。
在我们的系统级仿真平台中采用了快照（snap-shot）与时间驱动（time driven）相结
合的仿真方法，这样可以更好的适应WCDMA 系统仿真研究的需要。时间驱动法可以模拟移动
台的业务到达、位置移动、切换等动态过程，而且在引入快速分组数据业务后，该过程将变
得更加复杂。快照法将按照设定的业务量把移动台布撒入服务区，并计算用户的服务质量。
这一方法不涉及移动台的移动、切换等动态过程，与时间驱动法相比较为简单。但是，由于
是静态过程不能十分准确的反映CDMA 系统的动态特性，而且WCDMA 中引入了调度算法，所
以单纯的快照法更无法满足仿真需要。因此，我们采用快照与时间驱动相结合的仿真方法。

4.2 系统级仿真平台的工作流程
系统级仿真平台的工作流程如图4－1 所示。

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图4－1 系统级仿真平台的工作流程图


4.3 反向系统仿真平台——功率控制模块的实现
4.3.1 内环功控
在这里我们采用内环快速功率控制功率，其流程图见图4-2.
开始
设置仿真参数，初始化系统驱动功能模块的必要参数
初始化服务区环境模块
开始snap-shot循环
移动台管理与数据统计模块控制创建一定数量的移动台模块，
完成移动台初始化过程，插入对应的移动台模块队列。
开始时间驱动仿真循环
循环处理话音业务移动台，计算服务质量，
更新衰落值和切换状态，进行功率控制。
对所有扇区模块进行循环，计算除去话音
用户之外，剩余的分组数据信道功率。
循环处理数据业务移动台，根据对应最佳扇区的分组数据信道功率
计算适合的数据传输速率，并统计各个扇区对应的优先级最高者，
做出相应标记。然后，更新衰落值和最佳扇区。
对所有BTS模块进行循环，模拟数据用户的
数据传输，利用链路级模块评估服务质量。
达到仿真时间要求
做出本drop内的数据统计
完成规定的snap-shot数
完成仿真过程总的数据统计
结束
N
N
Y
Y
开始
设置仿真参数，初始化系统驱动功能模块的必要参数
初始化服务区环境模块
开始snap-shot循环
移动台管理与数据统计模块控制创建一定数量的移动台模块，
完成移动台初始化过程，插入对应的移动台模块队列。
开始时间驱动仿真循环
循环处理话音业务移动台，计算服务质量，
更新衰落值和切换状态，进行功率控制。
对所有扇区模块进行循环，计算除去话音
用户之外，剩余的分组数据信道功率。
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结束
N
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Y
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