LTE中的功率控制总结

LTE中的功率控制总结

LTE框图综述1、

系统功率控制技术的比较下表所示。LTE功率控制与CDMA、2 LTE CDMA

明显不明显远近效应

补偿路径损耗和阴影衰对抗快衰落功控目的落

功控周期慢速功控快速功控

小区功控围小区和小区间

上行：每个RE具体功率目标上的能量整条链路的总发射功率

EPRE；

资料Word

的多址方式，所SC-FDMA当中上下行分别采用OFDMA和3、LTE 当中远近WCDMA以各子载波之间是正交不相关的，这样就克服了eNodeB效应的影响。为了保证上行发送数据质量，减少归属不同的能量消UEUE使用相同频率的子载波产生的干扰，同时也减少的耗，并使得上行传输适应不同的无线传输环境，包括路损，阴影，快（质量平衡与信干噪比平衡的原则相结合使用，是现在功率衰落等。）控制技术的主流。，下采用慢速功率控制)4、功率控制方面，只是对上行作功率调整(的发送对UE行按照参数配置进行固定功率的发送，即只有eNodeB的相于同控制使得对功中调功率作整。LTE，上行率eNodeBUE到达MCS(Modulation And Coding Scheme), 不同单位带宽上的功率）Density,PSD的功率谱密度（Power Spectral 分配不同的发送带宽和调制编码机UEeNodeB 为不同的大致相等。获得相应不同的上行发射功率。，使得不同条件下的制MCSUE、对于下行信号，基站合理的功率分配和相互间的协调能够抑制小5的下行方向LTE区间的干扰，提高同频组网的系统性能。严格来说，资料Word

是一种功率分配机制，而不是功率控制。不同的物理信道和参考信号之间有不同的功率配比。下行功率分配以开环的方式完成，以控制基站在下行各个子载波上的发射功率。下行RS一般以恒定功率发射。下行共享控制信道PDSCH功率控制的主要目的是补偿路损和慢衰落，保证下行数据链路的传输质量。下行共享信道PDSCH的发射功率是与RS发射功率成一定比例的。它的功率是根据UE反馈的CQI与目标CQI的对比来调整的，是一个闭环功率控制过程。在基站侧，保存着UE反馈的上行CQI值和发射功率的对应关系表。这样，基站收到什么样的CQI，就知道用多大的发射功率，可达到一定的信噪比（SINR）目标。

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。下行功率分配中包括提高导频信号的发射功率，以及与用户调度相结合实现小区间干扰抑制的相关机制。

下行在频率上和时间上采用恒定的发射功率。基站通过高层指令指示该恒定发射功率的数值。在接收端，终端通过测量该信号的平均接收功率并与信令指示的该信号的发射功率进行比较，获得大尺度衰落的数值。

下行共享信道PDSCH的发射功率表示为PDSCH RE与CRS RE 的功率比值，即ρ和ρ。其中ρ表示时隙不带有CRS的OFDM AAB 符号上PDSCH RE与CRS RE的功率比值（例如2天线Normal CP的情况下，时隙的第1、2、3、5、6个OFDM符号）；ρB

表示时隙带有CRS的OFDM符号上PDSCH RE与CRS RE的功

资料Word

率比值（例如2天线Normal CP的情况下，时隙的第0、4个OFDM符号）

下行链路的功率分配的方法之一是提高CRS的发射功率。小区通过高层指令设置ρ和ρ的比值，通过不同的比值可以设置信BA 号在基站总功率中不同的开销比例，由此做到在不同程度上提高CRS的发射功率。例如以发射天线数目等于2为例，规中支持4种不同的小区配置ρ/ρ={5/4,1,3/4,1/2}，分别对应于CRS占AB 总功率开销为[1/6, 1/3,3/6,2/3]的情况。下图表示了ρ/ρ=1AB和ρ/ρ=1/2时天线端口#0的信号功率情况，对应的CRS功率AB 开销分别是2/6=1/3和8/12=2/3，分别实现了CRS高于同一OFDM符号中数据元素3dB和9dB的发送功率。

在设定ρ和ρ比值的基础上，通过高层参数P可以确定ρ的AABA 具体数值，得到基站下行针对用户的PDSCH发射功率。P和ρAA资料Word

资料Word 可以表示功率平均分配给两=-3dB的场景，例如个用户的情况。规中定义了关于基站窄带为了支持下行小区间干扰协调

的操作，的物），RNTP发射功率限制（Relative Narrowband Tx Power接口上进行交互。该消息表示了基站X2理层测量，并在小区间将使用的最大发射功率的情况，PRB在未来一段时间下行各个实现同频小区相邻小区可以利用该消息来协调用户调度的

过程，间干扰抑制的效果。

作为功率控制的信道有上行贡献功率控制有开环和闭环两种方式,6、，上行，随机接入信道PRACHPUSCH，上行控制信道PUCCH信道都是闭环SRSPUCCH和，SRS。（PRACH开环；PUSCH参考信号这样与纯粹的闭环功率控制相比，将开环和闭环的组合，和开环并用，不能准确估算功LTE UE理论上需要的反馈信息量比较少，即只有当率设置时才需要闭环功控）（功率频谱密度，PSDLTE7、根据路径损耗估算和开环算法，系统为这能在最发射设定了一个粗糙的操作点，Power Spectral Density）普通的路径损耗及阴影衰落场景中为平均的调制编码方法提供适当上行的闭环功率控制能提供更快的。围绕着开环操作点，LTE的PSD并且更精细地调整功率以适应信道情这能够更好地控制干扰，调整，的上行链路是完全正交的，上行功LTE。由于况（包括快衰落变化）资料Word

率控制不需要像CDMA那样快，功控周期一般不超过几百赫兹。

每个UE根据接收到的参考信号RS的信号强度完成路径损耗测量，以确定要补偿部分路径损耗（fraction of the path-loss）需要多大的发射功率，因此也被称作Fractional Power Control（部分功率控制）。部分功率控制的参数由eNodeB决定，该参数的取值需要兼顾平衡整体频谱效率和小区边缘性能。部分功率控制和闭环功率控制命令合作完成上行功率控制。

功率控制可以与频域资源分配策略相结合，以实现小区间的干扰协调，提高小区边缘性能和整体频谱效率。其中的一种干扰协调技术

是为位于相邻小区的路径损耗相似的几个UE分配相同的时频资源，这样可以提高小区边缘的性能，避免那些离基站比较近的相邻小区UE引起的强干扰（特别是有些基站的前后比性能不理想）。

8、LTE上行链路对PUSCH、PUCCH和SRS进行功率控制。三种上行信道或者信号的功率控制的数学公式不同，但都可以分成两个基本的部分：

1）根据eNodeB下发的静态或者半静态参数计算得到的基本开环操作点；

2）每个子帧都可能调整的动态偏置量，可以归纳为：

UE发射的功率谱密度（每个RB上的功率）= 开环操作点+ 动态功率偏移

基本开环操作点取决于一系列因素，包括小区间的干扰状况和小区负资料Word

荷，它可以进一步分成两部分：

1）一个半静态功率基数值P0，P0可以分成适用所有小区UE的通用功率数值，一个每个UE不同的偏置量；

2）一个开环路径损耗补偿分量。

开环路径损耗补偿分量取决于UE对下行路径损耗的估算，后者由UE测量到的RSRP数值和已知的下行参考信号（RS）的发射功率计算而得。在一种极端情况下，eNodeB可以把P0设置为最小值-126dBm，完全根据UE测量的路径损耗的大小来调整上行功率。

如果执行完全路径损耗补偿方法能让小区边缘的UE得到最大程

度的公平对待，但是在多小区并存的现实部署环境中，实施部分路径损耗补偿方法能减少小区间的干扰，不需要为确保小区边缘用户的传输质量分配过多的资源，从而能提高系统的整体上行链路容量。因此LTE系统引入了部分路径损耗补偿因子α，以平衡上行公平调度和整体频谱效率。当α的取值为0.7-0.8时,既能让系统接近最大容量，又不让小区边缘的数据速率过多地下降。于是，每个RB的发射功率中的基本开环操作点被定义为：

开环操作点= 标称功率P0 + 开环的路损补偿α×（PL）

（PL: Path Loss）

标称功率P0分为：小区标称功率和UE特定标称功率

eNodeB为小区的所有UE半静态地设定标称功率P0_PUSCH和

P0_PUCCH，该值通过SIB2系统消息p0-NominalPUSCH, （UplinkPowerControlCommon:

资料Word

p0-NominalPUCCH）广播；P0_PUSCH的取值围是－126dBm 到＋24 dBm （均指每RB而言）。P0_PUCCH的取值围是－126 dBm 到－96 dBm。

每个UE还可以有UE specific的标称功率偏移，该值通过dedicated RRC信令（UplinkPowerControlDedicated:

p0-UE-PUSCH, p0-UE-PUCCH）下发给UE。P0_UE_PUSCH和

P0_UE_PUCCH的单位是dB，在－8到＋7之间取值，是不同UE对于系统标称功率P0_PUSCH和P0_PUCCH的一个偏移量。

半静态调度的上行传输，P0_PUSCH的值也有所不同（SPS-ConfigUL: