LTE-功率控制

1、功率控制1、概述下行功率控制決定單位資源元素上的功率值，可見是在頻域進(jìn)行功率分配再進(jìn)行時域加CP，同時功率分配是進(jìn)行在子載波上，是對各個復(fù)信號上的幅度的調(diào)整。l 在頻率和時間上采用恒定的發(fā)射功率，基站通過高層信令指示該發(fā)射功率數(shù)值。l 下行功率分配以每個RE為單位，控制基站在各個時刻各個子載波上的發(fā)射功率。l 下行功率分配方法：p 提高參考信號的發(fā)射功率(Power Boosting)p 與用戶調(diào)度相結(jié)合實(shí)現(xiàn)小區(qū)間干擾抑制的相關(guān)機(jī)制l PDSCH不采用功率控制p 采用OFDMA技術(shù)，不同UE信號互相正交，不存在CDMA系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)p 頻域調(diào)度能夠避免在深度路徑損耗的RB上傳輸p 采用功控會擾

2、亂下行CQI測量，影響下行調(diào)度的準(zhǔn)確性l 下行信道（PDSCH/PDCCH/PCFICH/PHICH）采用半靜態(tài)的功率分配l 為了支持下行小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)，定義了基站窄帶發(fā)射功率限制（RNTP，Relative Narrowband Tx Power）的物理層測量，在X2口上進(jìn)行交互。它表示了該基站在未來一段時間內(nèi)下行各個PRB將使用的最大發(fā)射功率的情況，相鄰小區(qū)利用該消息來協(xié)調(diào)用戶，實(shí)現(xiàn)同頻小區(qū)干擾協(xié)調(diào)。上行功率控制決定所傳輸?shù)腄FT-SOFDM符號上的功率值。l 終端的功率控制目的：節(jié)電和抑制用戶間干擾l 手段：采用閉環(huán)功率控制機(jī)制l 控制終端在上行單載波符號上的發(fā)射功率，使得不同距離的用戶

3、都能以適當(dāng)?shù)墓β蔬_(dá)到基站，避免“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。l 通過X2接口交換小區(qū)間干擾信息，進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)度，抑制小區(qū)間的同頻干擾，交互的信息有：l 過載指示OI（被動）：指示本小區(qū)每個PRB上受到的上行干擾情況。相鄰小區(qū)通過交換該消息了解對方的負(fù)載情況。l 高干擾指示HII（主動）：指示本小區(qū)每個PRB對于上行干擾的敏感程度。反映了本小區(qū)的調(diào)度安排，相鄰小區(qū)通過交換該信息了解對方將要采用的調(diào)度安排，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)的調(diào)度。2、下行功率分配2.1 下行功率分配方法eNodeB決定下行傳輸在每個資源元素上的功率值。 當(dāng)高層配置RS EPRE不發(fā)生變化時， UE可以假定下行小區(qū)參考信號的在每個資源元素發(fā)

4、送功率（）不變，進(jìn)行的物理信道相對于參考信號的功率分配。下行參考信號的EPRE由高層配置的參數(shù)Reference-signal-power 決定。 下行參考信號傳輸功率是在運(yùn)營帶寬下所有資源元素上功率的線性平均。PDSCH EPRE對RS EPRE的比值定義兩個參數(shù) 、，具體定義方法參見表5.2-2。其中和是用戶級參數(shù)。UE 可以在調(diào)制方式16 QAM, 64 QAM, 和多層空間復(fù)用、多用戶傳輸時：§ dB當(dāng)UE收到PDSCH 數(shù)據(jù)，使用天線傳輸分集的預(yù)編碼矩陣（參見6.3.4.3 3）。§ = dB 其他。其中除MU-MIMO外，= 0 dB ，是用戶級參數(shù)。如果UE-

5、specific 參考信號RS是對應(yīng)在PRB上，在每個OFDM上PDSCH EPRE對UE-specific RS EPRE是相等的，其中比例等于0 dB。小區(qū)配置比值由表5.2-1給出，這個由高層配置，根據(jù)天線的配置變化而變化。Table 5.2-1: The cell-specific ratio for 1, 2, or 4 cell specific antenna ports One Antenna PortTwo and Four Antenna Ports 015/414/5123/53/432/51/2對于16QAM或64QAM調(diào)制的PMCH，比值PMCH EPRE 對 MBS

6、FN RS EPRE 等于0 dB。Table 5.2-2: OFDM symbol indices within a slot where the ratio of the corresponding PDSCH EPRE to the cell-specific RS EPRE is denoted by or Number of antenna portsOFDM symbol indices within a slot where the ratio of the corresponding PDSCH EPRE to the cell-specific RS EPRE is deno

7、ted by OFDM symbol indices within a slot where the ratio of the corresponding PDSCH EPRE to the cell-specific RS EPRE is denoted by Normal cyclic prefixExtended cyclic prefixNormal cyclic prefixExtended cyclic prefixOne or two1, 2, 3, 5, 61, 2, 4, 50, 40, 3Four2, 3, 5, 62, 4, 50, 1, 40, 1, 32.2 eNod

8、eB相關(guān)窄帶發(fā)送功率限制相關(guān)窄帶TX發(fā)送功率限制上報值 定義如下：其中是專用用戶最大的PDSCH RE的EPRE值，不包括參考信號RE上的功率（），在天線p 口允許的時間里；是物理資源塊號，; 可以取下列值之一dB 并且其中 是基站的最大輸出功率，定義參見參考文獻(xiàn)7, 而, 和 在參考文獻(xiàn)3定義。 3、上行功率控制上行功率控制控制著不同物理信道的發(fā)送功率值。關(guān)于小區(qū)級的過載指示 (OI) 高干擾指示 (HII) 的干擾協(xié)調(diào)定義在參考文獻(xiàn)9。3.1上行物理共享信道3.1.1UE行為每個子幀i 的物理上行信道PUSCH的發(fā)送功率 設(shè)定計算如下： dBm其中：· ：UE最大發(fā)送功率，23d

9、Bm左右，見 6的6.2.2節(jié)。· ：在子幀i中PUSCH所占的帶寬，單位是資源塊RB。· ： = +。高層決定j的取值，j=0 時，對應(yīng)半靜態(tài)授權(quán)的PUSCH傳輸或重傳；j=1時，對應(yīng)動態(tài)授權(quán)的PUSCH傳輸或重傳；j=2時，對應(yīng)隨機(jī)接入響應(yīng)授權(quán)的PUSCH傳輸或重傳，此時， ，其中，和由高層信令配置；· 當(dāng)j =0 或1時, 是一個3bit高層配置的小區(qū)級參數(shù)； 當(dāng) j=2時, ；（部分功率補(bǔ)償因子）· PL ：下行路損估計值。通過下式計算出，PL = referenceSignalPower higher layer filtered RSRP。其

10、中 referenceSignalPower 由高層配置，RSRP 在參考文檔5中定義，而higher layer filter在11中配置。· ：公式如下，。其中或者，其配置情況由高層配置用戶級參數(shù)deltaMCS-Enabled決定。o 當(dāng)中只有控制數(shù)據(jù)時，；其它情況等于 。§ 等于碼塊數(shù), 等于第個碼塊的大小，等于加上CRC位的比特數(shù)，等于資源元素由公式得出。其中, 和 在參考文檔4給出，并且, 和在初始化的時候獲得。o 當(dāng)中只有控制數(shù)據(jù)時 ；其它情況等于。· ：用戶級參數(shù)，對應(yīng)于DCI0和聯(lián)合編碼DCI3/3A的PDCCHTPC命令。DCI0使用C-RNT

11、I加擾CRC，DCI3/3A使用TPC-PUSCH-RNTI加擾CRC。當(dāng)前子幀PUSCH的功率調(diào)整值等于，定義如下：o 當(dāng)累積修正Accumulation-enabled 使能時，或者在DCI0調(diào)整情況下 § 其中是在DCI0或DCI3/3A傳下來的信令TPC，來自對應(yīng)PDCCH的子幀為 , 而且是最初的累積值。§ 的值定義如下: · 在FDD情況下,= 4· 在TDD UL/DL配比 1-6時, 由表Table 3.1.1-1給出。· 在TDD UL/DL 配比 0時o 如果子幀2和7的PUSCH是PDCCH的DCI0調(diào)度的，且DCI0中的

12、UL index域高位設(shè)為1時, = 7。o 其它PUSCH傳輸情況時, 由表3.1.1-1設(shè)置。 · 除非處在DRX狀態(tài)，UE會不斷地在每個子幀檢測DCI0和DCI3/3A分別使用C-RNTI和TPC-PUSCH-RNTI。§ 如果DCI0和DCI3/3A都被檢測成功，UE會選擇DCI0的TPC用作。§ 如果沒有TPC命名下發(fā)或者處在DRX狀態(tài)下以及沒有上行子幀時，。§ 的取值單位為dB，其和DCI0中TPC取值對應(yīng)關(guān)系見表3.1.1-2。§ 的取值單位為dB，其和DCI3/3A中TPC取值對應(yīng)關(guān)系見表3.1.1-2或者表3.1.1-3，具體

13、用戶的TPC由高層配置的TPC-Index決定。§ 如果UE到達(dá)最大發(fā)送功率時，正的功率修正值TPC不再有效。§ 如果UE到達(dá)最小發(fā)送功率時，負(fù)的功率修正值TPC不再有效。§ UE應(yīng)該在以下情況復(fù)位累加值：· 當(dāng)絕對功率修正值TPC命令收到時；· 當(dāng)收到信令時；· 當(dāng)UE收到隨機(jī)接入響應(yīng)消息時；o 當(dāng)累積修正Accumulation-enabled 不使能時，§ 其中由上傳送下來決定§ 的值等于：· 在 FDD情況下,= 4· 在 TDD UL/DL配比1-6時, 由表3.1.1-1決定。

14、83; 在TDD UL/DL配比0o 如果子幀2和7的PUSCH是PDCCH的DCI0調(diào)度的，且DCI0中的UL index域高位設(shè)為1時, = 7。o 其它PUSCH傳輸情況時, 由表3.1.1-1設(shè)置。§ 的取值單位為dB，其和DCI0中TPC取值對應(yīng)關(guān)系見表3.1.1-2。§ 當(dāng)子幀DCI0沒有檢測到、處在DRX狀態(tài)以及TDD制式下無上行子幀時：。o 在累積修正和絕對值修正情況下，都須滿足下面設(shè)定：§ 如果收到高層命令，·§ 否則·o 其中 是隨機(jī)接入響應(yīng)專有的TPC命令，參見6.2節(jié)， o 來自高層，對應(yīng)總功率放大范圍，從第一

15、個preamble到最后一個preamble結(jié)束。Table 3.1.1-1 for TDD configuration 0-6TDD UL/DLConfigurationsubframe number i01234567890- -674-6741-64-64-2-4-4-3-444-4-44-5-4-6-775-77-Table 3.1.1-2: Mapping of TPC Command Field in DCI format 0/3 to absolute and accumulated values.TPC Command Field inDCI format 0/3Accumul

16、ated dBAbsolute dB only DCI format 00-1-410-1211334Table 3.1.1-3: Mapping of TPC Command Field in DCI format 3A to values.TPC Command Field inDCI format 3A dB0-1113.1.2功率池UE功率池定義如下： dB其中, , , , , PL, and 如3.1.1定義。 功率池應(yīng)該在以下這個范圍之內(nèi)40; -23 dB，單位步長dB，由物理層報給高層。3.2上行物理控制信道3.2.1UE行為UE側(cè)對發(fā)送功率定義如下： dBm其中 ·

17、; ：UE最大發(fā)送功率，23dBm左右，見 6的6.2.2節(jié)。· ：高層配置，每個一個配置的Each 值都是格式UCI1a的相對值，其中UCI1a不做調(diào)整，具體配置范圍參見表5.4-1 3。· ：PUCCH格式關(guān)系值，其中對應(yīng)信道質(zhì)量信息比特如5.2.3.3 4，HARQ比特數(shù)。o 對于PUCCH格式1,1a and 1b： o 對于PUCCH格式2, 2a, 2b 和正常CP情況下： o 對于PUCCH格式2和擴(kuò)展CP情況下： · ：是高層配置，等于 + 。· ：是UE專屬修正參數(shù)，對應(yīng)于TPC命令，包括在DCI1A/1B/1D/1/2A/2或者DCI

18、 3/3A中，他們的CRC分別用C-RNTI或者TPC-PUCCH-RNTI。o UE會在PDCCH中檢測DCI 3/3A或者DCI1A/1B/1D/1/2A/2的TPC命令，除非在DRX狀態(tài)。o 如果UE檢測PDCCH中DCI 1A/1B/1D/1/2A/2的TPC成功，UE使用調(diào)整發(fā)送功率值否則§ 如果UE檢測DCI 3/3A成功，UE利用TPC的調(diào)整，否則 = 0 dB.o ，其中是當(dāng)前幀PUCCH的發(fā)送功率的調(diào)整值大小， § 在FDD情況下, and .§ 在TDD情況下，和值由表10.1-1給出。§ dB值由信令PDCCH的DCI1A/1B/1D/1/2A/2中TPC對應(yīng)給出，參見表3.2.1-1。§ dB值由信令PDCCH的DCI3/3A中TPC對應(yīng)給出，參見表3.2.1-1或者3.2.1-2。高層半靜態(tài)配置。§ 初始值由以下定義：· 如果高層配置， o· 否則o§ 其中 是隨機(jī)接入響應(yīng)專有的TPC命令，參見6.2節(jié)。§ 來自高層，對應(yīng)總功率放大范圍，從第一個preamble到最后一個preamble結(jié)束。§ 如果UE已經(jīng)達(dá)到最大發(fā)送功率值，正的TPC不再有效。§ 如果UE已經(jīng)達(dá)到最小發(fā)送功率值，負(fù)的TPC不再有效。§ U