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LTE功率控制技术分析

时间:2015-08-05


LTE功率控制

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培训目标
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学完本课程后,您应该能:
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掌握LTE下行功率控制 掌握LTE上行功率控制

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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:
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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
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PDSCH不采用功率控制
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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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LTE上行功率控制
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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”。
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干扰,交互的信息有:
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相邻小区通过交换该消息了解对方的负载情况。
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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
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分成2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

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

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上行共享信道PUSCH的功率控制
P 0_ PUSCH ( j ) ? P 0_ NOMINAL _ PUSCH ( j ) ? P 0_UE _ PUSCH ( j )
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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
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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。
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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? ? ?
TF MPR ?K s PUSCH offset
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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。
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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
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v采用部分功控(对抗大尺度衰落)+闭环功率控制(对抗小尺 v终端PUCCH信道的发射功率P计算公式(单位dBm):

度衰落)的方案
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P ? min{P max , P 0_ PUSCH ( j ) ? PL ? h(nCQI , nHARQ ) ? ? 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

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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
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的偏移量
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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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功率控制按移动台和基站是否同时参与分为开环功率控制和闭环功率控制 两大类,其中闭环又分为内环和外环。 闭环功控是指发射端根据接收端送来的反馈信息对发射功率进行控制的过 程。而开环功控不需要接收端的反馈,发射端根据自身测量得到的信息对发射 功率进行控制

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开环功控的衰落估计准确度是建立在上行链路和下行链路具有一致的衰落

情况下的,但是由于频率双工FDD 模式中,上下行链路的频段相差190MHz
,远远大于信号的相关带宽,所以上行和下行链路的信道衰落情况是完全不 相关的,这导致开环功率控制的准确度不会很高,只能起到粗略控制的作用,

必须使用闭环功率控制达到相当精度的控制效果

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闭环功率控制由内环功率控制和外环功率控 制两部分组成需要分内环功率 控制和外环功率的原因是信噪比测量中,很 难精确测量信噪比的绝对值。 且信噪比与误码率(误块率)的关系随环境 的变化而变化,是非线性的。

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闭环功率控制由内环功率控制和外环功率控 制两部分组成。 需要分内环功率 控制和外环功率的原因是信噪比测量中, 很难精确测量信噪比的绝对值。 且信噪 比与误码率(误块率)的关系随环境的变化 而变化,是非线性的。

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