LTE下行信道或符号的功率是相对于参考信号(RS)功率的一个比值来进行设置的。符号,就是一个小格子。分为,带有RS的符号和不带RS的符号。一整个长方形叫做OFDM符号,具体如下。一个小格子叫一个RE,黑色的部分是啥都不发送(空的)。


每一个RE上的能量叫做EPRE,参考信号本身也占用一个RE。

ρa表征没有导频的OFDMsymbol(A类符号)的数据子载波功率和导频子载波功率的比值。

ρb表征有导频的OFDMsymbol (B类符号)的数据子载波功率和导频子载波功率的比值。

PA:无RS的PDSCH符号与小区RS功率的偏差,对于不包含RS的OFDM符号,未使用多用户MIMO时,ρA等于PA。取值范围为 [3,2,1,0,-1.77,-3,-4.77,-6] dB。

PB:天线端口信号功率比,ρB/ρA的比值,表征为有RS的OFDM符号上数据RE功率与无RS的OFDM符号上数据RE功率的比值。

Ø Pa是UE级参数,在RRC connection setup消息中,PDSCH专用配置中下发。

Ø Pb是小区级参数,在SIB2消息下发,一旦配置就不会改变,B类符号的功率要随着A类符号功率而变化,以保持Pb值不发生变化。

PA=ρA=Pdsch_RE_TypeA/RS;

PB=ρB/ρA=Pdsch_RE_TypeB/Pdsch_RE_TypeA。??

而此处PA/PB的单位都是db。

以20M带宽,2*10W为例,推荐配置是Prs=12.2,PA=-3,PB=1,则单根天线上的发射功率计算如下:

符号A的功率 = 10*LOG(1200*(10^((12.2-3)/10))) = 39.992dBm

其中,1200是20M带宽时符号A的子载波总数(12*100);

符号B的功率 = 10*LOG(200*10^(12.2/10)+800*10^((12.2-3)/10)) = 39.988dBm

其中,200是符号B上的RS子载波总数(2*100),800是符号B上的数据子载波总数(8*100),由于PB=1,即查表得到ρB/ρA =1,表示符号B上的数据子载波和符号A上的数据子载波功率相同。

下表为PA和PB参数设置对于业务信道数据传输功率利用率!

换句话的意思:保障基站输出功率最大化且同类符号平均利用的效率模型。其中有4组参数可以是功率利用率最大化。分别是PA PB:(0,0)、(-3,1)、(-4.77,2)、(-6,3)。

当功率利用率达到最优值时,对应的参数配置和比值如下,此模型可假设A类符号功率不变,值为4:

当Pb=0时,βb/βA=5/4,若B类符号RE=5,则A类符号RE=4,对一个PRB(12个RE)而言 5*8+RS功率*2=4*12(包括2个RE没有功率),则RS功率=4。

Pb值是个对应的值,不是完全意义上的比值,如上表所示。

从上表分析可以得出以下几个规律:

1、每个OFDM符号总体功率之和应该相同。即所有B类符号子载波功率+所有RS符号子载波功率=所有A类符号子载波功率,同一种符号的功率都应该相同,而最大化地分担基站功率。 

2、Pb设置不同的值,实质对应了B类符号与A类符号的功率比。Pb值越大,则B类符号的功率比A类符号的功率的比值越小(查表),由于OFDM符号子载波功率之和相同,因此相当于抬升了RS符号功率。

3、Pa值与A类符号的功率和RS符号功率的比值有对应关系,根据2的推导,RS功率抬升,B类符号功率减小,若A类符号功率不变则,PA值将会减少。

4、A类符号指整个OFDM符号子载波上没有RS符号,位于时隙的索引为1、2、3、5、6(常规CP、2端口),2、3、5、6(常规CP、4端口);B类符号指整个OFDM符号子载波上有RS符号,位于时隙索引0、4(常规CP、2端口),0、1、4(常规CP、 4端口);

下面这张图是说一个时隙中哪些OFDM符号使用了RS

如扩展循环前缀,端口为2,OFDM符号0、3为带有RS, 1,2,4,5为不带RS

 

问题,设置Pa,Pb原因?

LTE下行信道或符号的功率开销是相对于参考信号(RS)功率进行设置的。RS、PBCH、PCFICH、PSS+SSS信道采用静态值方式功率设置,而PHICH、PDCCH, PDSCH信道既可以采用静态值方式也可以采用动态功率分配方式,采用哪种方式取决于PDCCH或PDSCH信道传输的内容。对于采用静态功率分配方式的信道,配置一个与RS信号功率的偏置。而动态功率分配方式比较复杂。

为了解码下行数据,首先要检测或者解码参考信号,如果RS的功率与其他信道或信号的功率相同,那样将很难检测RS信号,因此要设置RS信号功率明显高于其他信号或信道。因此引入了参数Pb。

Pb取值越大,RS功率在原来的基础上抬升得越高,能获得更好的信道估计性能,增强PDSCH的解调性能,但同时减少了PDSCH(与RS共符号)的发射功率,可以改善边缘用户速率。

 

RS功率计算公式如下:

RS Power =Total power per channel(dBm) –10lg(totalsubcarrier)+10lg(Pb + 1)根据上面公式,可以推算出当PB设置为1时,对应20M带宽的RS信号的功率为15.2dbm。

 

小结,Pa和Pb这两个参数的价值在于,一个是对于采用16QAM或者64QAM调制的PDSCH信道的解调,由于具有相同相位的调制符号,幅度值不同才能易解调。另一个是若采用小区干扰协作降低干扰,可以灵活对小区中心用户和小区边缘用户进行功率分配;或者进行下行动态功率控制。