LTE功率控制參數優化

黃文全

（廈門縱橫集團建設開發有限公司，廈門 361000）

1 LTE功率控制介紹

LTE具有低時延，高速率的有點，但是同時LTE系統是一個同頻組網，干擾受限系統，其優越性有賴于功率控制的應用。有效的功率控制算法能夠降低小區內用戶之間的干擾，在可以在滿足每個用戶通信質量的前提下，最小化其發射功率，從而減少干擾、增加系統容量，并能延長手機的待機時間。

1.1 LTE下行功率控制

LTE下行采用OFDMA技術，一個小區內的不通用戶占用不通的頻率資源，并且之間是相互正交的，在本小區內，下行不存在干擾，因而LTE對下行的功率控制并不是迫切需求，同時下行信號在傳輸過程中，同樣會存在路徑損耗與陰影衰落的問題，如果使用功率控制方式進行調整，將會影響下行CQI的測量，而UE上報的CQI與基站的下行資源調度之間有密切的聯系，所以下行的功率控制將會影響下行資源調度的準確性，影響用戶的吞吐速率，因而PDSCH信道不采用功率控制方式。

1.2 LTE上行功率控制

LTE中，同小區內的不通用戶之間的上行數據位相互正交，LTE通過上行功控，可以使上行數據傳輸適應不同的無線環境（例如陰影、快衰、路損等），以及降低小區內、小區間其他用戶之間的干擾。

上行功率控制采用慢速上行功控，分為閉環功控、開環功控。

開環功控：UE通過路徑損耗值的測量來計算UE的發射功率，不需要得到接收端的反饋。開環功控主要用戶LTE網絡UE初始接入階段，由于系統上下行鏈路在同一個載頻上傳送，通過對導頻信號的路徑損耗估計，接收端可以對發送信號的路徑損耗進行準確估計，相應調整發送功率。

閉環功控：閉環的功率控制是指UE通過PDCCH中的TPC命令來對UE的發射功率進行調整?？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的，eNB通過專用RRC信令指示UE采用累積方式還是絕對值方式。

2 LTE功率控制算法介紹

2.1 LTE下行功率分配

LTE中，PDSCH信道不采用功率控制，下行主要針對RSRE的功率配置（采用RS POWER Boosting）以及傳送MIMORS取消掉的RE的功率進行配置。

覆蓋：RS設置過大會造成越區覆蓋，對其他小區造成干擾；RS設置過小，會造成覆蓋不足，出現盲區；

干擾：由于受周圍小區干擾影響，RS功率設置也不同，干擾大的地方需要留出更大的干擾余量；

信道估計：RS功率設置會影響信道估計。RS功率越大，信道估計精度越高，解調門限越低，接收機靈敏度越高，但是對鄰區干擾也越大；

容量：RS功率越高，覆蓋越好，但用于數據傳輸的功率越小，會造成系統容量的下降；

2.2 LTE上行信道功率控制

2.2.1 LTE上行信道PUSCH功率控制

PPUSCH（i）：UE在子幀iPUSCH的發射功率

PCMAX：UE最大發射功率

MPUSCH：在子幀i中傳輸的PUSCH的資源塊數目

DTF（i）=10 log 10（2MPRKs–1）當Ks=1.25時當Ks=0，Ks由高層提供的參數UE專屬參數deltaMCS-Enabled給出。

f（i）：TPC（閉環功控補償）

PL：pathloss[dB]=referenceSignalPower – higher layer filtered RSRP 路損，UE側估計的下行路損。

2.2.2 LTE上行信道PUCCH功率控制PPUCCH：在第i個子幀上PUCCH發射功率Pmax：max.設置的UE最大發射功率

P0_PUCCH=P0_NOMINAL_PUCCH+P0_UE_PUCCH

P0_PUCCH由小區級參數P0_NOMINAL_PUCCH以及UE級參數P0_UE_PUCCH定義，其具體只由高層指配。

PL ：pathloss[dB]=referenceSignalPower – higher layer filtered RSRP 路損，UE側估計的下行路損。

h（n） 為 PUCCH format決 定值。nCQI為 CQI對 應 的位 數，nHARQ為HARQ對應的位數。

DF_PUCCH（F）：dFListPUCCH

DF_PUCCH（F）為高層網絡提供，為PUCCH format（F）相對于PUCCH format 1a的值。

g（i）：TPC（閉環功率補償）

2.2.3 LTE上行信道閉環功率控制

PUSCH以及PUCCH閉環功控主要由以上四組（UPQUAL/LOWQUAL/UPLEV/LOWLEV）共計8個參數進行控制，Enb會根據接收到UE發射上行信道（PUSCH/PUCCH）的SIR以及RSSI來進行UE發射功率的相應調整。

3 LTE功率優化案例（福建移動項目UE發射功率較高問題分析）

3.1 問題描述

福州移動項目進行ATU測試時發現，連續UE高發射功率里程占比較高，達到了59.3%。存在較多路段UE高功率發射的現象。

通過對測試log的分析，發現。UE在RSRP-85dBm的無線環境下，UE PUSCH發射功率會大于16dBm。在SINR較好的情況下，仍會保持著較高的發射功率，閉環功控效果未體現出來。

3.2 原因查找

通過現網配置參數核查：Pmax=43dBm，P0NomPusch=-100 dBm，路損補償因子α=1，在無線環境為RSRP為-85dBm的CQT點，PL=12.2-（-85dBm）=97.7dBm?？梢杂嬎愕贸鯱E初始接入時的發射功率約為17dBm。

3.3 測試驗證

通過對五組參數進行測試驗證：

路損因子α以及PUSCH初始發射功率的調整對改善UE PUSCH發射功率影響較小，SIR閉環功控參數對UE PUSCH發射功率有明顯效果。

下行業務終端的統計數據，可以看到：調整SINR門限后，連續UE高發射功率里程占比明顯下降。

結論：調整p0和alpha，對UE發射功率稍有影響，變化不大；調整SINR門限，對UE發射功率影響很大，UE連續高發射功率占比下降了一半；低于正常上報SINR后，幾種SINR的門限組合[14，12]，[9，7]，[3，1]對高功率連續發射比的影響不大。

4 結束語

LTE功率控制技術可以有效的降低網絡干擾，增大網絡容量。通過下行的參考信號dlRS boosting功率分配參數調整，可以有效地提高RS參考信號功率，達到增強覆蓋的效果，但是會造成業務信道功率的降低，因而在進行dlRS boosting參數設置時，需要謹慎考慮。避免RS信號功率過強，反而造成干擾。另外對LTE PUSCH信道以及PUCCH信道進行功控參數調整，可以有效的降低UE發射功率，達到降低網絡干擾，延長UE使用時間的目的。