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5 LTE功率控制技术分析

时间:2012-11-26


LTE功率控制

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培训目标
?

学完本课程后,您应该能:
?

掌握LTE下行功率控制 掌握LTE上行功率控制

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?

掌握SRS功率控制

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目录
1. 下行功率控制 2. 上行功率控制 3. SRS功率控制

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LTE下行功率控制
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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

?

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LTE下行功率控制
?

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

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?

?

下行信道(PDSCH/PDCCH/PCFICH/PHICH)采用半静态的

功率分配

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提高参考信号的发射功率-Power Boosting
?

小区通过高层信令指示
5 5 4 4 4 5 5 4 5 5 4 4 4 4 4 4 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 4 5 5 5 5 4 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 8 4 4 8 4 4 4 4

? B / ? A ,通过不同比值设置RS信号在基站总
4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 8 4 4 4 4 8 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 12 3 3 3 3 12 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 16 2 2 2 2 16 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

功率中的不同开销比例,来实现RS发射功率的提升

4 12 4 4 4 4 4 3 3

4 16 4 4 4 4 4 2 2

4 12

4 16

? ? ?

B B A

/ ?

A

RS所占功率

5 5 4 4

/ / / /

4 4 4 24 ? 1 / 6

4 4 4 8

/ / / /

4 8 8 24 ? 2 / 6

3 / 4 3 /12 4 /12 12 / 24 ? 3 / 6

2 / 4 2 /16 4 /16 16 / 24 ? 4 / 6

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用户功率分配和小区间干扰协调
?

得到基站下行针对用户的PDSCH发射功率。
? ? ? ?

在指示 ? B 关系: A ?

/ ?A

基础上,通过高层参数 P

A

确定

? A的具体数值,

? ? power ?offset ? PA
用于MU-MIMO的场景

? power ?offset

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

? power ?offset ? ?3dB

表示功率平均分配给两个用户

(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。

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目录
1. 下行功率控制 2. 上行功率控制 3. SRS功率控制

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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
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 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。

以适当的功率达到基站,避免“远近效应”。
?

干扰,交互的信息有:
?

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。
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LTE上行功率控制
?

分成3种:
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上行共享信道PUSCH的功率控制 上行控制信道PUCCH的功率控制 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。

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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 终端PUSCH信道的发射功率P计算公式(单位dBm):

度衰落)的方案
?

P ? min{P ,10log M ? P PUSCH ( j ) ? ? ( j )PL ? ?TF ? f (i )} max 0_
? ?

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

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上行共享信道PUSCH的功率控制
P PUSCH ( j) ? P NOMINAL _ PUSCH ( j) ? P UE _ PUSCH ( j) 0_ 0_ 0_
?

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

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上行共享信道PUSCH的功率控制 ? ? 10lg ? ? 2 ? 1? ? ?
MPR ?K s TF PUSCH offset
?

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。
?

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

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上行控制信道PUCCH的功率控制
?

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{P , P PUSCH ( j ) ? PL ? h(nCQI , nHARQ ) ? ? F _ PUCCH (F ) ? g (i )} max 0_
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

?
?

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上行控制信道PUCCH的功率控制
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h(nCQI , nHARQ ) 根据所承载的CQI和ACK/NCK比特的数目,所设置的
?F _ PUCCH ( F ) 表示由PUCCH format 1/1a/1b/2/2a/2b所设置的发送功率

PUCCH发送功率的偏移量
?

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

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1. 下行功率控制 2. 上行功率控制 3. SRS功率控制

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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{P , PSRS _ OFFSET ?10log M SRS ? P PUSCH ( j) ? ? ( j)PL ? ?TF ? f (i)} max 0_
?

PSRS _ OFFSET 表示用于SRS的功率偏移,由用户高层信令半静态的

指示
?

M SRS

表示SRS的传输带宽RB数量

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