LTE信令所含关键参数在流程中的作用及其优化应用 (8)

笑得太过 分享 2020-04-14 下载文档

?A =?power-offset?PA [dB],除以上情况。对于所有的PDSCH下行传输模式来说,?power-offset一

般取0dB,适用于除了multi-user MIMO情况下的所有PDSCH传输模式。

通过以上规则,结合本例中的参数设置,不难得出?B/?A=4/5、?A=-3dB。CRS的最大功率计算分成以下两种情况:Type A和Type B。

Type A:指不携带CRS的Symbol。?A=-3dB,表示的是不包含RS的PDSCH-to-RS EPRE比例,即不包含RS的PDSCH单RE功率=RS功率(dBm)-3dB。设RS最大功率为x dBm,那么1200个(带宽20MHz,因此RE数为1200个)PDSCH RE功率总和最大值=RRU最大发射功率,即满足以下公式:

1200*10(x-3)/10=20,000(mw) (1)

可以解得x=15.22dBm。

Type B:指携带CRS的Symbol。?B表示的是包含RS的PDSCH-to-RS EPRE比例,由于?B/?A=4/5、?A=-3dB,那么包含RS的PDSCH单RE功率=10(x-3)/10 *4/5(mw)。设RS最大功率为x dBm,

在单天线端口的情况下,1200个RE中有200个用于RS、其余1000个用于PDSCH。RS的200个RE总功率+PDSCH的1000个RE总功率最大值=RRU最大发射功率,即满足以下公式:

200*10x/10 + 1000* 10(x-3)/10 *4/5 =20,000(mw) (2)

可以解得x=15.22dBm。

运用以上方法思想,我们可以算出各种RRU最大发射功率、各种系统带宽、各种Pa\\Pb设置下CRS的最大设置功率,可作为覆盖性能优化提升的参考。

6.1.4 多天线端口CRS功率最大值计算

在计算出单天线端口CRS最大功率后,我们延续上述案例,除天线端口数外,其余配置参数均不变,计算多天线端口CRS的最大功率。

根据表1可知,在2或者4天线端口配置下,?A=-3dB ,因此Type A下的CRS最大功率值与单天线端口下一样。

?B/?A=1,?A=-3dB,设RS最大功率为x dBm,因此包含RS的PDSCH单RE功率为10(x-3)/10 *1,。

在2\\4天线端口配置下,1200个RE中有800个用于PDSCH。RS的200个RE总功率+PDSCH的800个RE总功率最大值=RRU最大发射功率,即满足以下公式:

200*10x/10+800*10(x-3)/10*1=20,000(mw) (3)

可以看出该公式(3)与公式(2)实际是一样的。

综上所述,单天线端口与多天线端口配置下的?B/?A虽然不一样,但是多天线端口的?B/?A刚

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好是单天线端口的5/4倍,因此我们可以得出一个重要结论:CRS功率最大取值与天线端口数无关。

6.2 PDSCH的功率分配

RS功率越高,该小区的覆盖性能自然越好,但是在设备总功率一定的情况下,RS功率的提升势必分薄业务信道PDSCH的功率,影响系统吞吐量。PDSCH的功率分配也分为单天线端口PDSCH功率计算和多天线端口PDSCH功率计算。

继续沿用上述案例的参数设置,Pa=-3dB,Pb=1。可以算得?A=-3dB。 ? 在单天线端口情况下

Type A,即不包含RS的PDSCH总功率为1200*10(x-3)/10,x为RS的单RE功率。 Type B,即包含RS的PDSCH总功率为1000* 10(x-3)/10 *4/5,x为RS的单RE功率。 ? 在多天线端口情况下

Type A,即不包含RS的PDSCH总功率为1200*10(x-3)/10,x为RS的单RE功率。 Type B,即包含RS的PDSCH总功率为800* 10(x-3)/10 *1,x为RS的单RE功率。

从以上的计算可以看出,2/4多天线端口配置下,PDSCH总功率跟单天线端口下的PDSCH总功率是一样的。运用以上法则,可以准确算出各种RRU最大发射功率、各种系统带宽、各种Pa/Pb设置下的PDSCH总功率。

6.3下行功率最优化配置建议

由于存在TYPE A和TYPE B两种功率取值,当且仅当TYPE A的RE总功率与TYPE B的RE总功率相等时,RRU的功放利用率达到最大值。此时,下行功率分配达到最优化配置。

在20MHz带宽下, PtypeA =TYPE A的RE总功率,PtypeB=TYPE B的RE总功率,P= referenceSignalPower。

PtypeA=1200×10P/10×10Pa/10

PtypeB=1000×?B/?A×10P/10×10Pa/10+200×10P/10 设:Utilization=min(PtypeA,PtypeB)/max(PtypeA, PtypeB)

那么当Utilization越大,则证明PtypeA与PtypeB越接近。当且仅当PtypeA= PtypeB的时候,Utilization达到最大值。可以得出在不同的Pa、Pb的取值下,Utilization的大小,如下表所示:

Utilization Pa (dB)

Pb(dB) 0 67% 75% 32

1 75% 86% 2 86% 100% 3 100% 83% -6 -4.77 -3 -1.77 0 1 2 3 86% 92% 100% 97% 94% 92% 100% 92% 83% 80% 77% 75% 83% 75% 67% 63% 61% 58% 67% 58% 50% 47% 44% 42% 由以上列表可知,当(Pa,Pb)=(-6,3)、(-4.77,2)、(-3,1)、(0,0)这四种组合的时候,其RRU功放利用率最高,为下行功率最优化配置。

7、上行功控流程

LTE的上行功控按照LTE上行物理信道的不同,可以划分为三种:PUSCH上行功控、PUCCH上行功控、SRS上行功控。跟上行功控有关的参数分布在SIB2、RRC Connection Setup、RRC Connection Reconfiguration三条信令中。如下所示:

SIB2中的uplinkPowerControl参数: uplinkPowerControl {

p0-NominalPUSCH -89, alpha al1,

p0-NominalPUCCH -99, deltaFList-PUCCH {

deltaF-PUCCH-Format1 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format1b deltaF1, deltaF-PUCCH-Format2 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2a deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2b deltaF0 },

deltaPreambleMsg3 0

},

RRC Connection Setup里面的uplinkPowerControl参数: uplinkPowerControlDedicated { p0-UE-PUSCH 0,

deltaMCS-Enabled en0,

accumulationEnabled TRUE, p0-UE-PUCCH 0, pSRS-Offset 7, filterCoefficient fc4 },

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RRC Connection Reconfiguration里面的uplinkPowerControlCommon参数: uplinkPowerControlCommon {

p0-NominalPUSCH -89, alpha al1,

p0-NominalPUCCH -99, deltaFList-PUCCH {

deltaF-PUCCH-Format1 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format1b deltaF1, deltaF-PUCCH-Format2 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2a deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2b deltaF0 },

deltaPreambleMsg3 0 },

7.1 PUSCH上行功控

PUSCH上行功控的主要参数主要从空闲状态的SIB 2 的uplinkPowerControl和连接态RRC Connection Setup中的uplinkPowerControlDedicated或RRC Connection Reconfigauration中的uplinkPowerControlCommon获取。

SIB2中涉及p0-NominalPUSCH -89、alpha al 1这两个参数。

RRC Connection Setup或RRC Connection Reconfiguration中涉及:p0-UE-PUSCH 0,deltaMCS-Enabled en0、accumulationEnabled TRUE、filterCoefficient fc4一共4个参数。

PUSCH的上行功控流程可以参考TS 36.213的5.1.1.1。UE在PUSCH上的发射功率由以下公式定义:

PPUSCH(i)?min{PCMAX,10log10(MPUSCH(i))?PO_PUSCH(j)??(j)?PL??TF(i)?f(i)}以下将针对上述公式的每一项因子进行详细解析。

第一项:PCMAX是LTE的终端最大发射功率,根据TS 36.101的6.2.2可知,LTE的UE最大发射功率是23dBm。

第二项:MPUSCH(i)是PUSCH在1个sub frame上所占用的RB个数。该参数的意义在于,PUSCH占用的RB个数越多,需要UE在PUSCH上的发射功率越大。

第三项:PO_PUSCH(j)=PO_NOMINAL_ PUSCH(j)+PO_UE_PUSCH(j)

PO_NOMINAL_ PUSCH(j)分成两种情况,当j=0/1和j=2时:

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1)当j=0(表示PUSCH对于半静态调度的传送、重传)或j=1(表示PUSCH对于静态调度的传送、重传)时,PO_NOMINAL_ PUSCH(j)可以在SIB 2中查找到,取值范围INTEGER (-126..24)。本信令中是-89dBm。

2)当j=2(表示PUSCH发送随机接入响应(Random Access Response))时:

PO_NOMINAL_PUSCH(2)?PO_PRE??PREAMBLE_Msg3

PO_PRE就是PREAMBLE_INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER,在SIB2中的

rach-Config中可以查找到,本信令中的取值为-96dBm。?PREAMBLE_Msg3在SIB2的uplinkPowerControl里可以找到,该信令中取值为0。PO_UE_PUSCH(2)?0。

PO_UE_PUSCH在RRC Connection Setup中可以查到,取值范围INTEGER (-8..7),单位是dB。本信

令中是0。

第四项:?(j)?PL。

当j=0或1时,?(j)的取值范围:???0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1?共8种取值,占用3个比特;当j=2时,?(j)=1。本信令中,取值为1。

PL是Path Loss,是UE根据SIB2的reference signal power减去接收到的RSRP,估算出大约路损。路损跟filterCoefficient也有关。

PUSCH第五项:?TF(i)?10log10((2MPR?K?1)?offset)。MPR的计算过于复杂,因此我们只考虑另外两个变

S量所涉及的参数。

Ks由deltaMCS-Enabled指示。deltaMCS-Enabled有两种取值,en0和en1。当deltaMCS-Enabled取值为en0时,Ks=0,代表disabled;当deltaMCS-Enabled=1时,Ks=1.25,代表enabled。由上述公式可知,如果是Ks=0代表disabled,则整个值均为0。本信令中,Ks=0。基于MCS的功率调整可以使得UE根据选定的MCS来动态地调整相应的发射功率。UE的MCS是由eNodeB来调度的,通过设置UE的发射MCS,可以较快地调整UE的发射功率,达到类似快速功控的效果。

PUSCHCQI?offset??offset适用于,只有控制信息而无其它数据在PUSCH上发送。其它情况,则等于1。

因此这一项,我们在优化中只需要考虑deltaMCS-Enabled的取值即可。如果选择enabled,则UE在PUSCH的发射功率要加一个值上去;如果选择disabled,则不需要加这个值上去。

第六项:f(i)的计算过于复杂,对于无线网络优化一般是用不到的。涉及的层三参数是

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