下行功率控制

在频率和时间上采用恒定的发射功率,基站通过高层信令指示该发射功率数值。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。

下行功率分配方法:

提高参考信号的发射功率(Power Boosting)

与用户调度相结合实现小区间干扰抑制的相关机制,PDSCH不采用功率控制

采用OFDMA技术,不同UE信号互相正交,不存在CDMA系统的远近效应

频域调度能够避免在深度路径损耗的RB上传输

采用功控会扰乱下行CQI测量,影响下行调度的准确性

下行信道(PDSCH/PDCCH/PCFICH/PHICH)采用半静态的功率分配提高参考信号的发射功率-PowerBoosting

   小区通过高层信令指示rB /rA,通过不同比值设置RS信号在基站总功率中的不同开销比例,来实现RS发射功率的提升。

RS信号开销

用户功率分配和小区间干扰协调

在指示rB /rA基础上,通过高层参数 PA 确定r A的具体数值,得到基站下行针对用户的PDSCH发射功率。

关系:rA= d power -offset + PA

dpower -offset用于MU-MIMO的场景表示功率平均分配给两个用户为了支持下行小区间干扰协调,定义了基站窄带发射功率限制(RNTP,Relative Narrowband Tx Power)的物理层测量,在X2口上进行交互。它表示了该基站在未来一段时间内下行各个PRB将使用的最大发射功率的情况,相邻小区利用该消息来协调用户,实现同频小区干扰协调。

LTE上行功率控制

终端的功率控制目的:节电和抑制用户间干扰

手段:采用闭环功率控制机制

控制终端在上行单载波符号上的发射功率,使得不同距离的用户都能以适当的功率达到基站,避免“远近效应”。

通过X2接口交换小区间干扰信息,进行协调调度,抑制小区间的同频干扰,交互的信息有:

过载指示OI(被动):指示本小区每个PRB上受到的上行干扰情况。相邻小区通过交换该消息了解对方的负载情况。

高干扰指示HII(主动):指示本小区每个PRB对于上行干扰的敏感程度。反映了本小区的调度安排,相邻小区通过交换该信息了解

对方将要采用的调度安排,并进行适当的调整以实现协调的调度。

分成3种:

Ø 上行共享信道PUSCH的功率控制

Ø 上行控制信道PUCCH的功率控制

Ø SRS的功率控制

终端的功率空间:终端最大发射功率与当前实际发射功率的差值

作为功率控制过程的参数,物理层对终端的功率空间进行测量,并上报高层。

上行共享信道PUSCH的功率控制

采用部分功控(对抗大尺度衰落)+闭环功率控制(对抗小尺度衰落)的方案

终端PUSCH信道的发射功率P计算公式(单位dBm):

P = min{Pmax ,10 log M + P _ PUSCH ( j) + a( j)PL + DTF + f (i)}

Pmax:UE的最大发射功率

M:分配给该UE的PUSCH的传输带宽RB数量

P0 _ PUSCH ( j) = P0 _ NOMINAL _ PUSCH ( j) + P0 _UE _ PUSCH ( j)

 由高层信令设置的功率基准值。反映上行接收端的噪声水平,针对小区内用户不同类型的上行传输数据包有不同的数值,例如,由PDCCH调度的数据包j=0,没有PDCCH调度的半静态SPS调度的数据包j=1,根据随机接入相应发送的数据包j=2

α={0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}:小区特定的路损(大尺度衰落)补偿系数(取决于部分功控的幅度,等于1即进行完全的路损补偿)。由高层信令3bit指示本小区所使用的数值。

PL:UE测量的下行路损值

由调制编码方式和数据类型(控制或数据信息)所确定的功率偏移量。MPR与采用的调制编码方式相关,表示每个资源符号上传输的比特数;

Ks=1.25或0,表示是否针对不同的调制方式进行补偿(通常为1.25); 

β表示当PUSCH用于传输控制信息时可能进行的补偿。

u f(i):由终端闭环功控所形成的调整值,大小根据PDCCH format 0/3/3A上的功控命令进行调整。物理层有两种闭环功率控制类型:累计型和绝对值型。在FDD下,PDCCH format 0/3/3A功率控制命令和相应的PUSCH发送之间的时延是4ms;在TDD下,该时延的数值根据上下行时间分配比例的不同有所不同

v采用部分功控(对抗大尺度衰落)+闭环功率控制(对抗小尺度衰落)的方案

v终端PUCCH信道的发射功率P计算公式(单位dBm):

P = min{Pmax , P _ PUSCH ( j) + PL + h(nCQI , nHARQ ) +D F _ PUCCH (F ) + g (i)}

Pmax:UE的最大发射功率

PL:UE测量的下行路损值,进行完全的路损补偿

h(nCQI , nHARQ ) 根据所承载的CQI和ACK/NCK比特的数目,所设置的PUCCH发送功率的偏移量

D F _ PUCCH (F ) 表示由PUCCH format 1/1a/1b/2/2a/2b所设置的发送功率的偏移量

g(i):由终端闭环功控所形成的调整值,功率控制命令由下行调度消息PDCCH format 1/1A/1B/1D/2/2A或者功率控制消息PDCCH format 3/3A所承载。

SRS的功率控制

与PUSCH信道功率控制相类似

采用部分功控(对抗大尺度衰落)+闭环功率控制(对抗小尺度衰落)的方案

终端SRS的发射功率P计算公式(单位dBm):

P = min{Pmax , PSRS _ OFFSET + 10 log M SRS + P _ PUSCH ( j) + a ( j) PL + DTF + f (i)}

PSRS _ OFFSET用于SRS的功率偏移,由用户高层信令半静态的指示M SRS示SRS的传输带宽RB数量