Công suất ra máy phát và định thời cụm

2.2.8. Công suất ra máy phát và định thời cụm

Công suất đầu ra máy phát là giá trị trung bình của công suất đưa tới ăng ten giả hoặc bức xạ từ MS và ăng ten tích hợp của nó trong khoảng thời gian các bit thông tin hữu ích của một cụm phát.

Định thời cụm phát là đường bao công suất RF phát ra trong một khoảng thời gian. Các định thời được chuẩn theo thời điểm chuyển từ bit 13 sang bit 14 của chuỗi huấn luyện (khe trung tâm) trước khi giải mã vi sai. Định thời điều chế được chuẩn theo định thời tín hiệu thu từ SS.

2.2.8.2. Giới hạn

a) Công suất đầu ra lớn nhất của MS phải tuân theo Bảng thứ nhất mục 4.1.1, 3GPP TS 05.05, tùy vào loại công suất, với dung sai ±2 dB trong điều kiện bình thường.

b) Công suất đầu ra lớn nhất của MS tuân theo Bảng thứ nhất mục 4.1.1, 3GPP TS 05.05, tùy theo loại công suất, với dung sai ±2,5 dB trong điều kiện khắc nghiệt.

c) Các mức điều khiển công suất cho công suất đầu ra danh định tuân theo Bảng thứ 2 mục 4.1.1, 3GPP TS 05.05 đối với GSM 900 hoặc Bảng thứ 3 đối với DCS 1_800, từ mức điều khiển công suất nhỏ nhất đến lớn nhất tương ứng với từng loại MS, với dung sai ±3 dB, ±4 dB hoặc ±5 dB trong điều kiện bình thường.

d) Mức điều khiển công suất cho công suất đầu ra danh định tuân theo Bảng thứ 2 mục 4.1.1, 3GPP TS 05.05 đối với GSM 900 hoặc Bảng thứ 3 đối với DCS 1 800, từ mức điều khiển công suất nhỏ nhất đến mức cao nhất tương ứng với từng loại MS (đối với dung sai của công suất đầu ra lớn nhất xem giới hạn b)), với dung sai ±4 dB, ±5 dB hoặc ±6 dB trong điều kiện khắc nghiệt.

e) Công suất ra thực phát từ MS tại các mức điều khiển công suất liên tục phải hình thành một chuỗi đều với khoảng cách giữa các mức này phải là 2 ±1,5 dB.

f) Mức công suất phát tương ứng với thời gian của cụm thông thường phải tuân theo mẫu công suất/thời gian như trong Hình B.1, Phụ lục B, 3GPP TS 05.05 trong các điều kiện sau:

• 
  Điều kiện bình thường;
  
• 
  Điều kiện khắc nghiệt.
  

h) Tín hiệu phát từ MS đến BS đánh giá tại ăng ten của MS phải là 468,75 trừ đi chu kỳ bit TA kế sau tín hiệu phát nhận được từ BS, trong đó TA là mốc định thời cuối cùng nhận được từ BS đang phục vụ. Dung sai định thời cho phép là ±1 chu kỳ bit trong các điều kiện sau:

• 
  Điều kiện bình thường;
  
• 
  Điều kiện khắc nghiệt.
  

• 
  Điều kiện bình thường;
  
• 
  Điều kiện khắc nghiệt.
  

• 
  Điều kiện bình thường;
  
• 
  Điều kiện khắc nghiệt.
  

PRED = min {(MS_TXPWR_MAX_CCH, (LB_MS_TXPWR_MAX_CCH +

Band_offset), (P5 INIT_PWR_RED)} đối với GSM 900 và

PRED = min {MS_TXPWR_MAX_CCH, (P0+2 INIT_PWR_RED)} đối với DCS 1 800.

Trong đó P5 và P0 là các mức điều khiển công suất đối với băng tương ứng trong 3GPP TS 45.005.

Suy giảm công suất chỉ áp dụng đối với cụm truy nhập đầu tiên trên RACH. Nếu lần phát đầu tiên không thực hiện được do không có đáp ứng từ mạng thì MS không phải giảm công suất trong các cụm truy nhập sau. Suy giảm công suất cũng áp dụng đối với DCCH hoặc TCH (sau IMMEDIATE ASSIGNMENT) trong cùng các điều kiện cường độ tín hiệu thu được cho đến khi mức điều khiển công suất yêu cầu trên tiêu đề bản tin SACCH L1 khác so với TXPWR_MAX_CCH của MS hoặc LB_TXPWR_MAX_CCH của MS + Độ lệch băng, tùy theo giá trị nào được sử dụng hoặc nhận được bản tin L3 có lệnh điều khiển công suất hợp lệ.

Nếu không có bản tin INIT_PWR_RED được phát quảng bá thì không áp dụng suy giảm công suất.

Yêu cầu áp dụng trong điều kiện bình thường.

Hai phương pháp đo được sử dụng cho hai loại MS là:

• 
  Thiết bị có đầu nối ăng ten cố định hoặc có đầu nối ăng ten tạm thời dùng cho việc đo kiểm;
  
• 
  Thiết bị có ăng ten tích hợp, và không thể nối được với ăng ten ngoài, trừ trường hợp gắn đầu nối đo kiểm tạm thời như bộ ghép đo.
  

(1) Các điều kiện ban đầu

Cuộc gọi được thiết lập theo thủ tục thiết lập cuộc gọi thông thường trên một kênh có ARFCN ở khoảng giữa, mức điều khiển công suất được thiết lập để có công suất lớn nhất. Thiết lập tham số MS TXPWR_MAX_CCH đến giá trị lớn nhất mà loại công suất của MS cần đo kiểm hỗ trợ. Đối với các MS loại DCS 1 800, tham số POWER_OFFSET đặt ở mức 6 dB.

Nếu có hỗ trợ suy giảm công suất PICS RACH xác định thì tham số INIT_PWR_RED=0 trong bản tin System Information 2Quarter được phát đi. Mức công suất đường xuống trong ô phục vụ được thiết lập bằng -54 dBm.

CHÚ THÍCH: Chọn mức công suất đường xuống bằng -54 dBm để đảm bảo MS không giảm công suất RACH. Vì vậy vẫn có thể đo kiểm công suất RACH mà không cần giảm công suất.

(2) Thủ tục đo kiểm

(2a) Đo công suất phát cụm thông thường

SS lấy các mẫu đo công suất phân bố đều trên khoảng thời gian tồn tại một cụm với tỷ lệ lấy mẫu tối thiểu là 2/T, trong đó T khoảng thời gian tồn tại 1 bit. Các mẫu được xác định trong thời gian điều chế trên mỗi cụm. SS xác định tâm của 147 bit phát hữu ích (thời điểm chuyển tiếp từ bit 13 đến bit 14 của khe trung tâm), để sử dụng làm chuẩn định thời.

Công suất ra máy phát được tính là giá trị trung bình của các mẫu trên 147 bit hữu ích. Nó cũng được sử dụng làm chuẩn 0 dB cho mẫu công suất/thời gian.

(2b) Đo trễ định thời cụm thông thường

Trễ định thời cụm là độ lệch thời gian giữa chuẩn định thời xác định được trong bước a) và định thời chuyển tiếp tương ứng trong cụm mà MS thu được ngay trước khi cụm phát của MS được lấy mẫu.

(2c) Đo quan hệ công suất/thời gian cụm thông thường

Dãy các mẫu công suất đo trong bước (2a) được chuẩn theo thời gian đến tâm của các bit phát hữu ích và chuẩn theo chuẩn công suất 0 dB, xác định được trong bước (2a).

(2d) Lặp lại các bước (2a) đến (2c) bằng cách điều khiển MS hoạt động trên mỗi mức điều khiển công suất xác định, kể cả các mức không được MS hỗ trợ.

(2e) SS điều khiển MS đến mức điều khiển công suất lớn nhất mà MS hỗ trợ và lặp lại các bước (2a) đến (2c) đối với ARFCN ở khoảng thấp và cao.

(2f) Đo công suất ra máy phát của các cụm truy nhập

SS điều khiển cho MS phát một cụm truy nhập trên một ARFCN ở khoảng giữa, thực hiện bằng thủ tục chuyển giao hoặc thủ tục yêu cầu tài nguyên vô tuyến mới. Trong trường hợp dùng thủ tục chuyển giao, mức công suất được xác định bằng bản tin HANDOVER COMMAND là mức điều khiển công suất lớn nhất được MS hỗ trợ.

Trong trường hợp cụm truy nhập, MS sẽ sử dụng mức công suất trong tham số MS_TXPWR_MAX_CCH. Nếu loại công suất của MS là DCS 1 800 loại 3, MS phải sử dụng tham số POWER_OFFSET.

SS lấy các mẫu đo công suất phân bố đều trên thời gian cụm truy nhập như đã xác định trong bước (2a). Nhưng trong trường hợp này SS xác định tâm của các bit hữu ích của cụm bằng cách xác định thời điểm chuyển tiếp từ bit sau cùng của tín hiệu đồng bộ. Tâm của cụm là 5 bit dữ liệu trước điểm này và được sử dụng làm chuẩn định thời.

Công suất ra máy phát được tính theo trung bình cộng của các mẫu trên 87 bit hữu ích của cụm và được sử dụng như chuẩn 0 dB đối với mẫu công suất/thời gian.

(2g) Đo trễ định thời cụm truy nhập

Trễ định thời cụm là độ lệch thời gian giữa chuẩn định thời xác định trong bước (2f) và thời gian MS nhận được dữ liệu trên kênh điều khiển chung.

(2h) Đo quan hệ công suất/thời gian cụm truy nhập

Dãy các mẫu công suất đo được trong bước (2f) được chuẩn theo thời gian tới tâm của các bit phát hữu ích và chuẩn theo công suất tới chuẩn 0 dB, xác định trong bước (2f).

(2i) Tùy theo phương thức điều khiển MS gửi cụm truy nhập sử dụng trong bước (2f), SS gửi bản tin HANDOVER COMMAND với mức điều khiển công suất là 10 hoặc nó thay đổi phần tử thông tin hệ thống MS_TXPWR_MAX_CCH (với DCS 1 800 là tham số POWER_OFFSET) trên BCCH của cell phục vụ để giới hạn công suất phát của MS trên cụm truy nhập ở mức điều khiển công suất 10 (+23 dBm đối với GSM 900 hoặc +10 dBm với DCS 1 800) và sau đó lặp lại các bước từ (2f) đến (2h).

(2j) Nếu MS hỗ trợ suy giảm công suất RACH thì cuộc gọi được giải phóng và cường độ tín hiệu đường xuống của ô phục vụ được thiết lập là -42 dBm. INIT_PWR_RED được thiết lập là 1. SS đợi 30 s (chọn lại ô khả dụng). Lặp lại bước (2f).

(2k) Nếu MS hỗ trợ suy giảm công suất RACH, SS gửi lệnh cho MS chuyển đến mức điều khiển công suất lớn nhất mà MS hỗ trợ và lặp lại các bước từ (2a) đến (2c) đối với kênh giữa ARFCN.

(2l) Nếu MS hỗ trợ suy giảm công suất RACH thì cuộc gọi được giải phóng và cường độ tín hiệu đường xuống của ô phục vụ được thiết lập là -42 dBm INIT_PWR_RED được thiết lập là 1. SS đợi 30 s (chọn lại ô khả dụng). Lặp lại bước (2f) nhưng SS không trả lời cụm truy nhập đầu tiên mà trả lời cụm truy nhập thứ hai.

(2m) Lặp lại các bước (2a) đến (2i) trong điều kiện khắc nghiệt, riêng trong bước (2d) chỉ thực hiện cho mức điều khiển công suất 10 và mức điều khiển công suất nhỏ nhất của MS.

b) Phương pháp đo đối với MS có ăng ten tích hợp

CHÚ THÍCH: Nếu MS có đầu nối ăng ten cố định, nghĩa là ăng ten có thể tháo rời và có thể nối được trực tiếp đến SS, khi đó áp dụng phương pháp đo trong 2.2.8.3a).

Phép đo trong mục này được thực hiện trên mẫu đo kiểm không biến đổi.

(1) Các điều kiện ban đầu

Đặt MS trong buồng đo không dội hoặc trên vị trí đo kiểm ngoài trời, biệt lập, ở vị trí sử dụng bình thường, cách ăng ten đo tối thiểu 3 m và được nối trực tiếp với SS.

CHÚ THÍCH: Phương pháp đo mô tả ở trên dùng khi đo trong buồng đo không dội. Trong trường hợp đo ngoài trời, cần điều chỉnh độ cao ăng ten đo để nhận được mức công suất lớn nhất trên cả ăng ten đo và ăng ten thay thế.

SS thiết lập cuộc gọi theo thủ tục thiết lập cuộc gọi thông thường trên kênh có ARFCN ở dải giữa, mức điều khiển công suất thiết lập đến mức công suất lớn nhất. Thiết lập tham số MS_TXPWR_MAX_CCH đến giá trị lớn nhất được MS cần đo hỗ trợ. Đối với các MS loại DCS 1 800, tham số POWER_OFFSET được thiết lập giá trị bằng 6 dB.

(2) Thủ tục đo kiểm

(2a) Với các điều kiện ban đầu thiết lập theo mục (1) thủ tục đo trong 2.2.8.3.a(2) được tiến hành đến bước (2i), kể cả bước (2i), riêng trong bước (2a) khi đo kiểm tại mức công suất lớn nhất đối với ARFCN dải thấp, giữa và cao, phép đo được thực hiện với 8 lần quay MS, góc quay là n×45⁰, với n từ 0 đến 7.

Kết quả phép đo là giá trị công suất ra máy phát thu được, không phải là giá trị công suất ra máy phát, các giá trị đo công suất ra có thể có được như sau đây.

(2b) Đánh giá suy hao do vị trí đo kiểm để chuyển đổi theo tỷ lệ kết quả đo công suất ra thu được.

MS được thay bằng một ăng ten lưỡng cực điều hưởng nửa bước sóng cộng hưởng tại tần số trung tâm của băng tần phát và được nối với bộ tạo sóng RF.

Thiết lập tần số của máy tạo sóng RF bằng tần số ARFCN sử dụng cho 24 phép đo ở bước (2a), công suất ra được điều chỉnh để tái tạo mức trung bình của công suất ra máy phát ghi lại ở bước (2a).

Ghi lại từng chỉ thị công suất phát từ máy tạo sóng (tính bằng W) đến ăng ten lưỡng cực điều hưởng nửa bước sóng. Các giá trị này được ghi lại dưới dạng Pnc, với n = hướng quay của MS, c = chỉ số kênh.

Tương ứng với mỗi chỉ số kênh, tính:

từ đó: Pac (Tx dBm) = 10lg(Pac) + 30 + 2,15

Với một trong 3 kênh, độ lệch giữa công suất ra máy phát thực được tính trung bình qua 8 hướng đo và công suất đầu ra máy phát có được tại hướng n=0 được dùng để chuyển đổi theo tỷ lệ các kết quả đo thu được sang công suất ra thực của máy phát cho mọi mức điều khiển công suất được đo và ARFCN để sau đó được kiểm tra đối chiếu với các yêu cầu.

(2c) Các hệ số hiệu chuẩn đầu nối ăng ten tạm thời (phát)

Một mẫu đo biến đổi có đầu nối ăng ten tạm thời được đặt trong buồng đo kiểm có điều kiện và được nối với SS bằng đầu nối ăng ten tạm thời.

Trong điều kiện bình thường, lặp lại các phép đo công suất và các tính toán trong các bước từ (2a) đến (2i) mục 2.2.8.3.a(2), riêng trong bước (2d) chỉ thực hiện với mức điều khiển công suất 10 và mức điều khiển công suất nhỏ nhất của MS.

CHÚ THÍCH: Các giá trị ghi lại ở bước này liên quan đến các mức công suất sóng mang máy phát trong điều kiện bình thường đã biết sau bước (2b). Do đó xác định được các hệ số hiệu chuẩn phụ thuộc tần số để xác định ảnh hưởng của bộ đấu nối ăng ten tạm thời.

(2d) Phép đo trong điều kiện khắc nghiệt.

CHÚ THÍCH: Về cơ bản, thủ tục đo kiểm trong điều kiện khắc nghiệt là:

- Mẫu công suất/thời gian được đo kiểm theo cách bình thường;

- Công suất phát xạ được đánh giá bằng cách đo độ lệch công suất bức xạ trong điều kiện bình thường.

Trong điều kiện khắc nghiệt, lặp lại các bước (2a) đến (2i) mục 2.2.8.3.a(2) riêng trong bước (2d) chỉ thực hiện cho mức điều khiển công suất 10 và mức điều khiển công suất nhỏ nhất của MS.

Công suất ra máy phát trong điều kiện khắc nghiệt được tính cho từng loại cụm, từng mức điều khiển công suất và cho mỗi tần số bằng cách thêm hệ số hiệu chuẩn phụ thuộc tần số xác định trong bước (2c) vào các giá trị có được trong điều kiện khắc nghiệt ở bước này.

2.2.8.4. Các yêu cầu đo kiểm

a) Trong tổ hợp các điều kiện bình thường và khắc nghiệt, công suất ra máy phát của các cụm thông thường và cụm truy nhập tại mỗi tần số và tại mỗi mức điều khiển công suất áp dụng cho loại công suất của MS phải tuân theo Bảng 3 hoặc Bảng 4 trong phạm vi dung sai chỉ định tại các bảng này.

b) Độ lệch công suất ra máy phát giữa hai mức điều khiển công suất lân cận, đo tại cùng một tần số, không được nhỏ hơn 0,5 dB và không được lớn hơn 3,5 dB.

(*) Đối với MS loại GSM 900:

• 
  -4 dBc đối với mức điều khiển công suất 16
  
• 
  -2 dBc đối với mức điều khiển công suất 17
  
• 
  -1 dBc đối với mức điều khiển công suất 18 và 19
  

• 
  -4 dBc đối với mức điều khiển công suất 11
  
• 
  -2 dBc đối với mức điều khiển công suất 12
  
• 
  -1 dBc đối với mức điều khiển công suất 13, 14 và 15
  

Đối với MS DCS 1 800: -30 dBc hoặc -20 dBm, chọn mức cao hơn.

e) Khi máy phát được điều khiển đến mức điều khiển ngoài khả năng công suất của MS do nhà sản xuất khai báo thì công suất ra máy phát phải nằm trong phạm vi dung sai của mức điều khiển công suất gần nhất phù hợp với kiểu và loại công suất do nhà sản xuất qui định.

f) Tâm của cụm thông thường phát đi được xác định bởi thời điểm chuyển tiếp từ bit 13 sang bit 14 của khe trung tâm phải là 3 chu kỳ khe thời gian (1731 μs) ±1 bit (±3,69 μs) sau tâm của cụm thu được tương ứng.

g) Quan hệ thời gian/công suất của các mẫu đo đối với các cụm truy nhập phải nằm trong giới hạn mẫu thời gian công suất trong Hình 2 tại mỗi tần số, trong mỗi tổ hợp các điều kiện bình thường và khắc nghiệt và tại mỗi mức điều khiển công suất được đo.

(*) Đối với MS loại GSM 900:

• 
  -4 dBc đối với mức điều khiển công suất 16
  
• 
  -2 dBc đối với mức điều khiển công suất 17
  
• 
  -1 dBc đối với mức điều khiển công suất 18 và 19
  

• 
  -4 dBc đối với mức điều khiển công suất 11
  
• 
  -2 dBc đối với mức điều khiển công suất 12
  
• 
  -1 dBc đối với mức điều khiển công suất 13, 14 và 15
  

Đối với MS loại DCS 1 800: -30 dBc hoặc -20 dBm, chọn mức cao hơn.

h) Tâm của các cụm truy nhập phát phải là số nguyên lần chu kỳ khe thời gian nhỏ hơn 30 chu kỳ bit ứng với tâm khe trung tâm của CCCH bất kỳ, với dung sai ±1 chu kỳ bit (±3,69 μs).

i) Đối với MS hỗ trợ suy giảm công suất RACH, yêu cầu kỹ thuật mục 11, ETSI TS 151 010-1 phải được đáp ứng khi MS áp dụng mức suy giảm công suất 10 dB.

k) Đối với MS hỗ trợ suy giảm công suất RACH, yêu cầu kỹ thuật mục 11, ETSI TS 151 010-1 phải được đáp ứng, khi cụm truy nhập thứ hai được trả lời thì MS không được giảm công suất.