LTE功率控制要点

L T E功率控制要点Last revision on 21 December 2020功率控制功率控制是无线系统中重要的一个功能。

UE在不同的区域向基站发送信号，这样发送的功率就会有不一致。

远的UE发送的功率应该大一些，近的稍微小一些，这样以便基站能够更好的将不同的UE能够解调出来。

功率控制也通常分为开环功率控制和闭环功率控制。

开环功率控制通常不需要UE 反馈，基站通过自身的一些测量或者其他信息，来控制UE的功率发送或者自身的功率发送。

闭环功率控制通常需要UE的一些相应的信息，包括信噪比(SIR/ SINR) 或者是BLER/FER等信息，来调整UE的发送功率。

闭环功率控制又一般分为两种，一种是内环功率控制，一种是外环功率控制。

内环功率控制是通过SIR来进行相应的功率控制，基站通过接收到UE的SIR，发现与预期的SIR有差距，然后产生功率控制命令，指示UE进行调整发送功能，以达到预期的SIR。

外环功率通常是一种慢功率调整，主要是通过链路的质量来调整SIR，通过测量链路的BLER，来指示SIR的调整情况。

LTE的功率控制，有别于其他系统的功率控制。

LTE在一个小区是一个信号正交的系统，所以小区内相互干扰比较小，LTE主要是在小区之间的干扰。

所以LTE对于小区内的功率控制的频率相对比较慢。

LTE有个概念下行功率分配时要使用到，the energy per resource element (EPRE)，可以立即为每个RE的平均功率。

1上行功率控制PUSCH的功率控制UE需要根据eNB的指示设置每个子帧的PUSCH的发射功率P：PUSCH)}()()()())((log 10,min{)(TF O_PUSCH PUSCH 10CMAX PUSCH i f i PL j j P i M P i P +∆+⋅++=α [dBm]以下对于各个参数进行相应的解析。

CMAX P 是UE 的发射的最大的功率，在协议36101中定义的，)(PUSCH i M 是UE 在子帧i 所分配的PUSCH 的RB 的数目或者PUSCH 的RB 带宽，用RB 数目来表示;)(O_PUSCH j P 是预期的PUSCH 的功率，包括两部分，一部分是小区属性的参数)( PUSCH O_NOMINAL_j P ，一个是UE 属性的参数)(O_UE_PUSCH j P 。

对于小区属性，是各个UE 都相同的这样一个预期的小区的功率，而UE 的参数，则是根据不同的UE 所设置的参数；)(O_PUSCH j P = )( PUSCH O_NOMINAL_j P +)(O_UE_PUSCH j P当 j=0时，是半静态调度； j=1时是动态调度；j=2时是RA 接入是功率控制的情况，0)2(O_UE_PUSCH =P ；这几个参数都是在高层指派下来的，在36331中的UplinkPowerControl 中，其中)( PUSCH O_NOMINAL_j P 范围为(-126..24)，精度为1dBm ，需要使用8比特来表示;)(O_UE_PUSCH j P 范围为(-8..7), 精度为1db 。

α是路损的补偿权值，范围为{}1,9.0,8.0,7.0,6.0,5.0,4.0,0∈α，只有动态调度和半静态调度才需要高层指派，RA 过程时α=1。

这个α值通常为之间能够达到相对比较好的性能，既能提升UE 的发送功能，又不产生很大的小区间干扰；PL 是UE 计算的下行路损，UE 通过参考信号功率和RSRP(参考信号接收功率)来计算，PL=参考信号功率-RSRP,RSRP 需要通过滤波器来处理，滤波器的权值在高层中定义；参考信号功率即基站的参考信号的发射功率。

RS 的发射功率在SIB2中广播，范围在[-60dbm 50dbm]TF 10()10log ((21))S MPR K PUSCHoffset i β⋅∆=-，TF(i)是PUSCH 的传输格式，S K 等于或者0；当deltaMCS-Enabled 使能时，该值为0；MPR 的值，如果PUSCH 上没有UL-SCH /CQI RE MPR O N =，这里CQI O 是包括CRC 的CQI 的比特数目；其他的情况下 MPR=10/C r RE r K N -=∑，C 是编码块数，r K 是编码块r 的大小，initial-PUSCH symbN M N initial PUSCH sc RE ⋅=-，即PUSCH 的RE 数目。

PUSCH δ是用于UE 进行功率校正的值；UE 通过解码DCI ，包括DCI0的TPC 的功率控制指示或者是DCI3/3A 下的TPC 命令，分两种情况，一种是累计的功率控制，另外是绝对方式的功率控制，采用那种方式是高层通过命令Accumulation-enabled 来指派： f(i) 的复位或者初始值情况，如果 O_UE_PUSCH P 发生了变化，()00f =；否则其他情况2)0(msg rampup P f δ+∆=，这里2msg δ 是RAR 指示的TPC 值，rampup P ∆ 为从第一个preamble 功率爬坡的总的累计值累计功率控制方式，)()1()(PUSCH PUSCH K i i f i f -+-=δ，i 是子帧号，表示在子帧PUSCH K i - 接收到DCI0或者DCI3/3a ，在FDD 模式下PUSCH K =4，在TDD 模式下，如果配置是1-6，PUSCH K 参见 协议36213的，此外，在配置0的情况下，如果PUSCH 在子帧2或者7发送，PUSCH K = 7，其他情况如配置1-6。

如果UE 同时解码到了DCI0和DCI3/3a 的PUSCH ,此时只取值DCI0 在DRX 过程中，0PUSCH =δ如果UE 收到了DCI0的信息，则UE 按照表格 进行调整如果UE 收到了DCI0，其中的信息为SPS 激活或者去激活的验证，PUSCH δ=0 如果UE 收到了DCI3/3a 的情况，则按照表格或者3进行功率调整；accumulated PUSCH δ values.PUSCH δ values.Note:这里有个问题，SPS 如何进行功率调整原理上来讲，SPS 可以通过DCI0或者DCI3/3a 来进行功率调整，不过SPS 发送DCI0的概率降低了，只是可能的情况下会再次发送DCI0更新相应的信息。

所以SPS 的功率调整如果必要的话，可能通过DCI3/3a 进行调整；如果没有必要就不在发送功率调整。

如果UE 调整达到最大的功率，则TPC 的命令不在生效，UE 不在进行增加功率；反之也是这样的，如果达到下限，UE 就不在进行调整了；UE 在以下两种情况下，重启累加的值f(i): (1)O_UE_PUSCH P 高层通知进行变化 (2) UE 收到了RAR 的消息 绝对功率控制方式，)()(PUSCH PUSCH K i i f -=δ，Accumulation-enabled 关闭的情况下，)(PUSCH PUSCH K i -δ 是在子帧PUSCH K i -检测到DCI0的情况 PUSCH K 的确定方式还是如累计功率控制方式一致；δ在检测到DCI0时其值由表格给出；PUSCH如果在DCI0中包含是SPS的激活和去激活的验证，δ=0dbPUSCHfif如果子帧没哟DCI0的PDCCH检测到，则保持=i)1()(-PH以及PHRPower headroom即功率容量，是一个非常重要的参数，功率容量的范围在[40; -23] dB，通过MAC消息传达给基站。

这是一个很重要的参量，这个可以通知基站，UE还可以发送多少数据或者最大能够发送多少数据量。

periodicPHR-Timer and prohibitPHR-Timer，在MAC-MainConfig的RRC消息中。

即如下消息：phr-Config CHOICE {release NULL,setup SEQUENCE {periodicPHR-Timer ENUMERATED {sf10, sf20, sf50, sf100, sf200,sf500, sf1000, infinity}, prohibitPHR-Timer ENUMERATED {sf0, sf10, sf20, sf50, sf100,sf200, sf500, sf1000}, dl-PathlossChange ENUMERATED {dB1, dB3, dB6, infinity} }从消息来看，periodicPHR-Timer 可以至少为10个子帧，prohibitPHR-Timer也类似。

PHR 会在如下的事件中触发：(1) 当UE需要新传一个UL资源，此时从上传PHR发送后，禁止PHR定时器(prohibitPHR-Timer) 已经到期了，并且路损已经超过了dl-PathlossChange，这种情况下可以触发PHR(2) periodicPHR-Timer 已经到期了，此时触发PHR(3) PHR的配置或者重配，触发PHR如果在TTI内，UE有一个UL资源需要新传，PHR过程如下，从最近的MAC复位后如果是第一个UL资源，启动periodicPHR-Timer，如果至少有一个PHR已经触发或者分配的UL资源可以容纳PHR MAC控制元素和子头部，则要如下动作，从物理层得到PH值，指示MAC复用过程生成 PHR MACCE资源启动或者重启周期PHR定时器启动或者重启禁止PHR定时器取消所有的触发的PHR从协议的描述来看，禁止PHR定时器的功能在于PHR上报后一定时间内UE不能在上报PHR，以免pHR多次上报。

在禁止PHR的时间内，PHR是不能上报的；禁止PHR定时器也只有过期后与路损一起才能够触发PHR；PHR周期定时器，是PHR一个周期触发的过程。

不过有个问题，这两个定时器的功能有一些什么差别是否一定需要两个定时器。

这里在总结以下PHR的过程，PHR的触发主要是以子帧作为单位的，也就是如果触发时，UE在某个子帧上报PUSCH的PH，触发之后会启动两个定时器，这两个定时器单位是以子帧作为单位的。

如果这些子帧内定时器没有超时，UE不会在启动PHR上报的过程。

如果超时了，对于禁止定时器而言，还需要路损发生了比较大的变化才会触发；而周期定时器是超时即可以进行触发。

PHR触发条件具备后，就需要等待UE的新传的过程才会真正启动PHR的过程。

总之，PHR对于eNB的PUSCH的分配很重要，如果PH比较大，说明UE还有比较大的空间，基站可以在之前的基础上进一步扩大RB 的分配；如果PH变化不大，eNB可以在原来的基础上进行处理。