【資料名稱(chēng)】：LTE上行功控介紹

【資料作者】：HW

【資料日期】：2012-1-1

【資料語(yǔ)言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

無(wú)線系統(tǒng)中的上行功控是非常重要的，通過(guò)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(zhǎng)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(guò)功率控制，主要用來(lái)使得上行傳輸適應(yīng)不同的無(wú)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)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（Modulation And Coding Scheme），不同UE到達(dá)eNodeB的功率譜密度（Power Spectral Density， 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RA preamble， RA Msg3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(kāi)環(huán)工控點(diǎn) ＋ 動(dòng)態(tài)的功率偏移。

其中開(kāi)環(huán)工控點(diǎn)＝ 標(biāo)稱(chēng)功率 P0 ＋ 開(kāi)環(huán)的路損補(bǔ)償α×（PL）。

標(biāo)稱(chēng)功率P0又分為小區(qū)標(biāo)稱(chēng)功率和UE特定的標(biāo)稱(chēng)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(chēng)功率P0_PUSCH和P0_PUCCH，該值通過(guò)SIB2系統(tǒng)消息（UplinkPowerControlCommon: p0-NominalPUSCH, p0-NominalPUCCH）廣播；P0_PUSCH的取值范圍是－126dBm 到 ＋24 dBm （均指每RB而言）。P0_PUCCH的取值范圍是－126 dBm到－96 dBm。
除此之外，每個(gè)UE還可以有UE specific的標(biāo)稱(chēng)功率偏移，該值通過(guò)dedicated RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: p0-UE-PUSCH, p0-UE-PUCCH）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(chēng)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（SPS-ConfigUL: p0-NominalPUSCH-Persistent）。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(kāi)銷(xiāo)，包括重傳所需要的PDCCH信令。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（BlockError Rate）工作點(diǎn)。

開(kāi)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(guò)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PDSCH-ConfigCommon : 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)間窗口內(nèi)對(duì)下行的RSRP進(jìn)行平均。時(shí)間窗口的長(zhǎng)度一般在100ms 到500ms之間。

對(duì)于PUSCH和SRS， eNodeB通過(guò)參數(shù)α來(lái)決定路損在UE的上行功率控制中的權(quán)重。比如說(shuō)，對(duì)于處于小區(qū)邊緣的UE，如果其發(fā)送功率過(guò)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(guò)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(lái)說(shuō)，由于不同的PUCCH用戶是碼分復(fù)用的， α取值為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。

基于MCS的功率調(diào)整可以使得UE根據(jù)選定的MCS來(lái)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(lái)調(diào)度的，通過(guò)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(lèi)似快速功控的效果。△TF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(kāi)啟基于MCS的功率調(diào)整，通過(guò)dedicated RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: deltaMCS-Enabled）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)PUCCH format定義相對(duì)于format 1a的功率偏移（UplinkPowerControlCommon: DeltaFList-PUCCH），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(guò)PDCCH中的TPC命令來(lái)對(duì)UE的發(fā)射功率進(jìn)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(guò)專(zhuān)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(zhǎng)，累積方式是UE缺省使用的調(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(zhǎng)，第一套步長(zhǎng)為（-1，0，1，3）dB，對(duì)于PUSCH，由DCI format 0/3指示；對(duì)于PUCCH，由DCI format 1/1A/1B/1D/2/2A/3指示。第二套步長(zhǎng)為（-1，1），由DCI format 3a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(guò)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)，TPC數(shù)值為（-4，-1，1，4）dB，由DCI format 0/3指示，其功率調(diào)整地范圍可達(dá)8db,適用于UE不連續(xù)的上行傳輸，可以使得eNodeB一步調(diào)整UE的發(fā)射功率至期望值。