LTE功率控制参数优化

黄文全

（厦门纵横集团建设开发有限公司，厦门 361000）

1 LTE功率控制介绍

LTE具有低时延，高速率的有点，但是同时LTE系统是一个同频组网，干扰受限系统，其优越性有赖于功率控制的应用。有效的功率控制算法能够降低小区内用户之间的干扰，在可以在满足每个用户通信质量的前提下，最小化其发射功率，从而减少干扰、增加系统容量，并能延长手机的待机时间。

1.1 LTE下行功率控制

LTE下行采用OFDMA技术，一个小区内的不通用户占用不通的频率资源，并且之间是相互正交的，在本小区内，下行不存在干扰，因而LTE对下行的功率控制并不是迫切需求，同时下行信号在传输过程中，同样会存在路径损耗与阴影衰落的问题，如果使用功率控制方式进行调整，将会影响下行CQI的测量，而UE上报的CQI与基站的下行资源调度之间有密切的联系，所以下行的功率控制将会影响下行资源调度的准确性，影响用户的吞吐速率，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，同小区内的不通用户之间的上行数据位相互正交，LTE通过上行功控，可以使上行数据传输适应不同的无线环境（例如阴影、快衰、路损等），以及降低小区内、小区间其他用户之间的干扰。

上行功率控制采用慢速上行功控，分为闭环功控、开环功控。

开环功控：UE通过路径损耗值的测量来计算UE的发射功率，不需要得到接收端的反馈。开环功控主要用户LTE网络UE初始接入阶段，由于系统上下行链路在同一个载频上传送，通过对导频信号的路径损耗估计，接收端可以对发送信号的路径损耗进行准确估计，相应调整发送功率。

闭环功控：闭环的功率控制是指UE通过PDCCH中的TPC命令来对UE的发射功率进行调整。可以分为累积调整和绝对值调整两种方式。累积调整方式适用于PUSCH，PUCCH和SRS，绝对值调整方式只适用于PUSCH。这两种不同的调整方式之间的转换是半静态的，eNB通过专用RRC信令指示UE采用累积方式还是绝对值方式。

2 LTE功率控制算法介绍

2.1 LTE下行功率分配

LTE中，PDSCH信道不采用功率控制，下行主要针对RSRE的功率配置（采用RS POWER Boosting）以及传送MIMORS取消掉的RE的功率进行配置。

覆盖：RS设置过大会造成越区覆盖，对其他小区造成干扰；RS设置过小，会造成覆盖不足，出现盲区；

干扰：由于受周围小区干扰影响，RS功率设置也不同，干扰大的地方需要留出更大的干扰余量；

信道估计：RS功率设置会影响信道估计。RS功率越大，信道估计精度越高，解调门限越低，接收机灵敏度越高，但是对邻区干扰也越大；

容量：RS功率越高，覆盖越好，但用于数据传输的功率越小，会造成系统容量的下降；

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在子帧iPUSCH的发射功率

PCMAX：UE最大发射功率

MPUSCH：在子帧i中传输的PUSCH的资源块数目

DTF（i）=10 log 10（2MPRKs–1）当Ks=1.25时当Ks=0，Ks由高层提供的参数UE专属参数deltaMCS-Enabled给出。

f（i）：TPC（闭环功控补偿）

PL：pathloss[dB]=referenceSignalPower – higher layer filtered RSRP 路损，UE侧估计的下行路损。

2.2.2 LTE上行信道PUCCH功率控制PPUCCH：在第i个子帧上PUCCH发射功率Pmax：max.设置的UE最大发射功率

P0_PUCCH=P0_NOMINAL_PUCCH+P0_UE_PUCCH

P0_PUCCH由小区级参数P0_NOMINAL_PUCCH以及UE级参数P0_UE_PUCCH定义，其具体只由高层指配。

PL ：pathloss[dB]=referenceSignalPower – higher layer filtered RSRP 路损，UE侧估计的下行路损。

h（n） 为 PUCCH format决 定值。nCQI为 CQI对 应 的位 数，nHARQ为HARQ对应的位数。

DF_PUCCH（F）：dFListPUCCH

DF_PUCCH（F）为高层网络提供，为PUCCH format（F）相对于PUCCH format 1a的值。

g（i）：TPC（闭环功率补偿）

2.2.3 LTE上行信道闭环功率控制

PUSCH以及PUCCH闭环功控主要由以上四组（UPQUAL/LOWQUAL/UPLEV/LOWLEV）共计8个参数进行控制，Enb会根据接收到UE发射上行信道（PUSCH/PUCCH）的SIR以及RSSI来进行UE发射功率的相应调整。

3 LTE功率优化案例（福建移动项目UE发射功率较高问题分析）

3.1 问题描述

福州移动项目进行ATU测试时发现，连续UE高发射功率里程占比较高，达到了59.3%。存在较多路段UE高功率发射的现象。

通过对测试log的分析，发现。UE在RSRP-85dBm的无线环境下，UE PUSCH发射功率会大于16dBm。在SINR较好的情况下，仍会保持着较高的发射功率，闭环功控效果未体现出来。

3.2 原因查找

通过现网配置参数核查：Pmax=43dBm，P0NomPusch=-100 dBm，路损补偿因子α=1，在无线环境为RSRP为-85dBm的CQT点，PL=12.2-（-85dBm）=97.7dBm。可以计算得出UE初始接入时的发射功率约为17dBm。

3.3 测试验证

通过对五组参数进行测试验证：

路损因子α以及PUSCH初始发射功率的调整对改善UE PUSCH发射功率影响较小，SIR闭环功控参数对UE PUSCH发射功率有明显效果。

下行业务终端的统计数据，可以看到：调整SINR门限后，连续UE高发射功率里程占比明显下降。

结论：调整p0和alpha，对UE发射功率稍有影响，变化不大；调整SINR门限，对UE发射功率影响很大，UE连续高发射功率占比下降了一半；低于正常上报SINR后，几种SINR的门限组合[14，12]，[9，7]，[3，1]对高功率连续发射比的影响不大。

4 结束语

LTE功率控制技术可以有效的降低网络干扰，增大网络容量。通过下行的参考信号dlRS boosting功率分配参数调整，可以有效地提高RS参考信号功率，达到增强覆盖的效果，但是会造成业务信道功率的降低，因而在进行dlRS boosting参数设置时，需要谨慎考虑。避免RS信号功率过强，反而造成干扰。另外对LTE PUSCH信道以及PUCCH信道进行功控参数调整，可以有效的降低UE发射功率，达到降低网络干扰，延长UE使用时间的目的。