lte上行功控介紹

1、無線系統(tǒng)中的上行功控是非常重要的，通過上行功控，可以使得小區(qū)中的移動(dòng)臺(tái)既保證上行發(fā)送數(shù)據(jù)的質(zhì)量，又盡可能地減少對(duì)系統(tǒng)和其他用戶的干擾，延長移動(dòng)臺(tái)電池的使用時(shí)間。LTE中，同小區(qū)內(nèi)不同用戶之間的上行數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)成相互正交的。因此同WCDMA相比，小區(qū)內(nèi)上行干擾的管理就相對(duì)容易得多，LTE中的上行功率控制是慢速而非WCDMA中的快速功率控制。LTE通過功率控制，主要用來使得上行傳輸適應(yīng)不同的無線傳輸環(huán)境，包括路損，陰影，快數(shù)衰落，小區(qū)內(nèi)及小區(qū)

2、間其他用戶的干擾等。LTE中，上行功率控制使得對(duì)于相同的MCS（ModulationCodingScheme），不同UE到達(dá)eNodeB的功率譜密度（PowerSpectralDensity，PSD亦即單位帶寬上的功率）大致相等。eNodeB為不同的UE分配不同的發(fā)送帶寬和調(diào)制編碼機(jī)制MCS，使得不同條件下的UE獲得相應(yīng)不同的上行發(fā)射速率。LTE功率控制的對(duì)象包括PUCCH，PUSCH，SRS等。雖然這些上行信號(hào)的數(shù)據(jù)速率和重要性各自不

3、同，其具體功控方法和參數(shù)也不盡相同。但其原理都是基本相同的，可以歸納為（對(duì)于上行接入的功控如RApreamble，RAMsg3會(huì)有所區(qū)別，會(huì)在相應(yīng)接入部分加以描述）：UE發(fā)射的功率譜密度（即每RB上的功率）＝開環(huán)工控點(diǎn)＋動(dòng)態(tài)的功率偏移。其中開環(huán)工控點(diǎn)＝標(biāo)稱功率P0＋開環(huán)的路損補(bǔ)償α（PL）。標(biāo)稱功率P0又分為小區(qū)標(biāo)稱功率和UE特定的標(biāo)稱功率兩部分。eNodeB為小區(qū)內(nèi)的所有UE半靜態(tài)地設(shè)定一標(biāo)稱功率P0_PUSCH和P0_PUCCH，該

4、值通過SIB2系統(tǒng)消息（UplinkPowerControlCommon:p0NominalPUSCHp0NominalPUCCH）廣播；P0_PUSCH的取值范圍是－126dBm到＋24dBm（均指每RB而言）。P0_PUCCH的取值范圍是－126dBm到－96dBm。除此之外，每個(gè)UE還可以有UEspecific的標(biāo)稱功率偏移，該值通過dedicatedRRC信令（UplinkPowerControlDedicated:p0UEPU

5、SCHp0UEPUCCH）下發(fā)給UE。P0_UE_PUSCH和P0_UE_PUCCH的單位是dB，在－8到＋7之間取值，是不同UE對(duì)于系統(tǒng)標(biāo)稱功率P0_PUSCH和P0_PUCCH的一個(gè)偏移量。需要注意的是，半靜態(tài)調(diào)度的上行傳輸，P0_PUSCH的值也有所不同（SPSConfigUL:p0NominalPUSCHPersistent）。半靜態(tài)調(diào)度應(yīng)用于VoIP等，通常情況下希望盡量減少信令傳輸引起的系統(tǒng)開銷，包括重傳所需要的PDCCH信

6、令。因此，對(duì)于SPS半靜態(tài)上行傳輸，可以應(yīng)用較高的發(fā)射功率，以達(dá)到更好的BLER（BlockErrRate）工作點(diǎn)。開環(huán)的路損補(bǔ)償PL基于UE對(duì)于下行的路損估計(jì)。UE通過測(cè)量下行參考信號(hào)RSRP，并與已知的RS信號(hào)功率進(jìn)行相減，從而進(jìn)行路損估計(jì)。RS信號(hào)的原始發(fā)射功率在SIB2中廣播PDSCHConfigCommon:referenceSignalPower，范圍是－60dBm到50dBm。為了抵消快速衰落的影響，UE通常在一個(gè)時(shí)間窗口

7、內(nèi)對(duì)下行的RSRP進(jìn)行平均。時(shí)間窗口的長度一般在100ms到500ms之間。對(duì)于PUSCH和SRS，eNodeB通過參數(shù)α來決定路損在UE的上行功率控制中的權(quán)重。比如說，對(duì)于處于小區(qū)邊緣的UE，如果其發(fā)送功率過高，會(huì)對(duì)別的小區(qū)造成干擾，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的容量。通過α可以對(duì)此加以控制。α在系統(tǒng)消息中半靜態(tài)設(shè)定（UplinkPowerControlCommon:alpha）。對(duì)于PUCCH來說，由于不同的PUCCH用戶是碼分復(fù)用的，α取值為

8、1，可以更好地控制不同PUCCH用戶之間的干擾。動(dòng)態(tài)的功率偏移包含兩個(gè)部分，基于MCS的功率調(diào)整△TF和閉環(huán)的功率控制?；贛CS的功率調(diào)整可以使得UE根據(jù)選定的MCS來動(dòng)態(tài)地調(diào)整相應(yīng)的發(fā)射功率譜密度。UE的MCS是由eNodeB來調(diào)度的，通過設(shè)置UE的發(fā)射MCS，可以較快地調(diào)整UE的發(fā)射功率密度譜，達(dá)到類似快速功控的效果?！鱐F的具體計(jì)算公式在36.213的5.1.1.1節(jié)。eNodeB還可以基于每個(gè)UE關(guān)閉或開啟基于MCS的功率調(diào)整

9、，通過dedicatedRRC信令（UplinkPowerControlDedicated:deltaMCSEnabled）實(shí)現(xiàn)。PUCCH中基于MCS的功率調(diào)整體現(xiàn)為：LTE系統(tǒng)會(huì)對(duì)每個(gè)PUCCHfmat定義相對(duì)于fmat1a的功率偏移（UplinkPowerControlCommon:DeltaFListPUCCH），具體計(jì)算公式在36.213的5.1.2.1節(jié)。閉環(huán)的功率控制是指UE通過PDCCH中的TPC命令來對(duì)UE的發(fā)射功率進(jìn)

10、行調(diào)整?？梢苑譃槔鄯e調(diào)整和絕對(duì)值調(diào)整兩種方式。累積調(diào)整方式適用于PUSCH，PUCCH和SRS，絕對(duì)值調(diào)整方式只適用于PUSCH。這兩種不同的調(diào)整方式之間的轉(zhuǎn)換是半靜態(tài)的，eNB通過專用RRC信令（UplinkPowerControlDedicated:accumulationEnabled）指示UE采用累積方式還是絕對(duì)值方式。累積方式是指當(dāng)前功率調(diào)整值是在上次功率調(diào)整的數(shù)值上增加減少一個(gè)TPC中指示的調(diào)整步長，累積方式是UE缺省使用的

11、調(diào)整方式。LTE中累積方式的TPC可以有兩套不同的調(diào)整步長，第一套步長為（1，0，1，3）dB，對(duì)于PUSCH，由DCIfmat03指示；對(duì)于PUCCH，由DCIfmat11A1B1D22A3指示。第二套步長為（1，1），由DCIfmat3a指示（適用于PUCCH和PUSCH）。絕對(duì)值方式是指直接使用TPC中指示的功率調(diào)整數(shù)值，只適用于PUSCH。此時(shí)，eNodeB需要通過RRC信令顯式地關(guān)閉累積方式地功率調(diào)整方式。當(dāng)采用絕對(duì)值方式時(shí)，