基于实效性的LTE 下行功率分配参数探究

2018-11-19王望

通信电源技术 2018年10期

王望

（宁夏回族自治区无线电管理委员会办公室，宁夏银川 750000）

0 引言

FDD LTE下行功率资源分配是基于时间和频率组成单位（最小单位为RE），通过给不同RE分配功率完成下行功率的分配。RE可以分类为参考信号（RS）、RE和普通RE。参考信号功率是分配给参考信号RE的功率，数据RE和其他控制信道RE的发射功率是在参考信号的基础上进行定标计算。

1 LTE下行功率控制

LTE是OFDMA系统在频率和时间上采用恒定的发射功率。基站通过高层信令指示发射功率的数值。LTE系统完全可以通过频域调度的方式避免在路径损耗较大的RB传输。因此，对PDSCH采用下行功率控制不是很重要。此外，采用下行功率控制会扰乱下行CQI测量。由于功控补偿了某些RB的路径损耗，UE将无法获得真实的下行信道质量信息，影响下行调度的准确性。这与CDMA系统中通过功率控制来克服远近效应的方法不同。为了便于理解LTE如何实现下行链路的功率分配，首先需理解参数Pa/Pb的含义[1]，如图1所示。

系统可以配置RS功率、PDSCH功率，以达到优化性能、降低干扰的目的。RS发射功率是小区级参数，由网管配置，一旦确定将不受其他参数影响，可以看作是下行功率分配的基准功率。

Pa是UE级参数，可以限时改变。因为RS功率不变，所以Pa改变造成的结果是A类符号功率改变。

Pb是UE小区级参数（SIB2广播），一旦配置就不会改变，意味着B类符号需随着A类符号变化而变化，以保证Pb值不变。

参数Pa/Pb的选择，从两个方面来考虑。Pa和Pb类符号满功率发射，避免发射功率小于额定功率，造成功率的浪费；Pa和Pb类符号的比值越接近越好。Pa/Pb常用的组合方式如表1所示。

图1 Pa/Pb参数含义

在理解参数Pa/Pb时，前提需要了解ρA和ρB，如图2所示。其中，ρA表示无RS的OFDM符号上的PDSCH RE功率相对于RS RE功率的比值；ρB为有RS的OFDM符号上的PDSCH RE功率相对于RS RE功率的比值。

Pa：对于不包含RS的OFDM符号，未使用多用户MIMO时，Pa=10logρA(dB)，取值范围为[3，2，1，0，-1.77，-3，-4.77，-6] dB。

Pb：ρB/ρA的比值，表征为无RS的OFDM符号上数据RE功率与有RS的OFDM符号上数据RE功率的比值。后台Pb设置为比值的索引，而不同的索引代表不同的比值，如表2所示。

图2 Pa与Pb功率利用率最大化的符号功率

表1 Pa与Pb组合类型的比值 /%

表2 后台Pb设置索引值

业务信道数据传输功率利用率100%，即A类符号与“B类符号+RS参考信号”在宽带内功率相等且保障基站输出功率最大化的效率模型。其中，有4组参数可以使功率利用率最大化，分别是（Pa，Pb）：（0，0）、（-3，1）、（-4.77，2）、（-6，3）。

下面从Pa维度来说明Pa与RS的关系满足：

其中12×RB为宽带内所有的RE数，10（Pa/10）是将Pa的功率转换成mW；Pcrs-re-a为所有A类符号的功率总和。

举例：20 MHz带宽，MIMO配置为2×20 W（Pcrsre-a=20 W），以Pa=-6，Pb=0为例，则RS功率是18.2dBm。如果增大Pa值，后台设置的RS功率允许设置上限值将下降。当Pa增大到0时，A类符号和“B类符号+参考信号”的功率相等，此时基站功率利用率100%。当Pa继续增加时，RS信号输出功率下降，A类符号和B类符号加参考信号的功率不相等，功率资源利用率出现下降。需注意，在优化过程中，网管中的RS和Pa值的设置值未达到基站输出功率最大值，所以在特定Pa/Pb值下，提升RS功率也可以增加A类符号的输出功率，但RS功率不得超过式（1）计算的上限值。

下面从Pb维度来说明Pb与RS的关系：