【資料名稱】：LTE上行功控介紹

【資料作者】：HW

【資料日期】：2012-1-1

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

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)中的移動臺既保證上行發(fā)送數(shù)據(jù)的質量，又盡可能地減少對系統(tǒng)和其他用戶的干擾，延長移動臺電池的使用時間。

LTE中，同小區(qū)內不同用戶之間的上行數(shù)據(jù)，設計成相互正交的。因此同WCDMA相比，小區(qū)內上行干擾的管理就相對容易得多，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)內及小區(qū)間其他用戶的干擾等。LTE中，上行功率控制使得對于相同的MCS（Modulation And Coding Scheme），不同UE到達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)送帶寬和調制編碼機制MCS，使得不同條件下的UE獲得相應不同的上行發(fā)射速率。

LTE功率控制的對象包括PUCCH，PUSCH，SRS等。雖然這些上行信號的數(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（對于上行接入的功控如RA preamble， RA Msg3會有所區(qū)別，會在相應接入部分加以描述）：

UE發(fā)射的功率譜密度（即每RB上的功率） ＝ 開環(huán)工控點 ＋ 動態(tài)的功率偏移。

其中開環(huán)工控點＝ 標稱功率 P0 ＋ 開環(huán)的路損補償α×（PL）。

標稱功率P0又分為小區(qū)標稱功率和UE特定的標稱功率兩部分。eNodeB為小區(qū)內的所有UE半靜態(tài)地設定一標稱功率P0_PUSCH和P0_PUCCH，該值通過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UE還可以有UE specific的標稱功率偏移，該值通過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對于系統(tǒng)標稱功率P0_PUSCH和P0_PUCCH的一個偏移量。

需要注意的是，半靜態(tài)調度的上行傳輸，P0_PUSCH的值也有所不同（SPS-ConfigUL: p0-NominalPUSCH-Persistent）。半靜態(tài)調度應用于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信令。因此，對于SPS半靜態(tài)上行傳輸，可以應用較高的發(fā)射功率，以達到更好的BLER（BlockError Rate）工作點。

開環(huán)的路損補償PL基于UE對于下行的路損估計。UE通過測量下行參考信號RSRP，并與已知的RS信號功率進行相減，從而進行路損估計。RS信號的原始發(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通常在一個時間窗口內對下行的RSRP進行平均。時間窗口的長度一般在100ms 到500ms之間。

對于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重。比如說，對于處于小區(qū)邊緣的UE，如果其發(fā)送功率過高，會對別的小區(qū)造成干擾，從而降低整個系統(tǒng)的容量。通過α可以對此加以控制。α在系統(tǒng)消息中半靜態(tài)設定（UplinkPowerControlCommon: alpha）。

對于PUCCH來說，由于不同的PUCCH用戶是碼分復用的， α取值為1，可以更好地控制不同PUCCH用戶之間的干擾。



動態(tài)的功率偏移包含兩個部分，基于MCS的功率調整△TF和閉環(huán)的功率控制。

基于MCS的功率調整可以使得UE根據(jù)選定的MCS來動態(tài)地調整相應的發(fā)射功率譜密度。UE的MCS是由eNodeB來調度的，通過設置UE的發(fā)射MCS，可以較快地調整UE的發(fā)射功率密度譜，達到類似快速功控的效果。△TF的具體計算公式在36.213的5.1.1.1節(jié)。eNodeB還可以基于每個UE關閉或開啟基于MCS的功率調整，通過dedicated RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: deltaMCS-Enabled）實現(xiàn)。

PUCCH中基于MCS的功率調整體現(xiàn)為：LTE系統(tǒng)會對每個PUCCH format定義相對于format 1a的功率偏移（UplinkPowerControlCommon: DeltaFList-PUCCH），具體計算公式在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UE的發(fā)射功率進行調整�？梢苑譃槔鄯e調整和絕對值調整兩種方式。累積調整方式適用于PUSCH，PUCCH和SRS，絕對值調整方式只適用于PUSCH。這兩種不同的調整方式之間的轉換是半靜態(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值方式。

累積方式是指當前功率調整值是在上次功率調整的數(shù)值上增加/減少一個TPC中指示的調整步長，累積方式是UE缺省使用的調整方式。LTE中累積方式的TPC可以有兩套不同的調整步長，第一套步長為（-1，0，1，3）dB，對于PUSCH，由DCI format 0/3指示；對于PUCCH，由DCI format 1/1A/1B/1D/2/2A/3指示。第二套步長為（-1，1），由DCI format 3a指示（適用于PUCCH和PUSCH）。

絕對值方式是指直接使用TPC中指示的功率調整數(shù)值，只適用于PUSCH。此時，eNodeB需要通過RRC信令顯式地關閉累積方式地功率調整方式。當采用絕對值方式時，TPC數(shù)值為（-4，-1，1，4）dB，由DCI format 0/3指示，其功率調整地范圍可達8db,適用于UE不連續(xù)的上行傳輸，可以使得eNodeB一步調整UE的發(fā)射功率至期望值。