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内容提要一、PA、PB二、RS功率三、参数设置四、计算例子一、PA、PBLTE 下行信道或符号的功率控制基于两种方式:静态方式和动态方式。 所谓静态方式即为信道配置一个固定值,例如RS、PBCH、PCFICH、PSS+SSS信道采用静态值方式设置功率,并且PBCH、PCFICH、PSS+SSS信道功率值是相对于 RS 功率进行设置的一个偏置值。而动态方式即所谓的功率分配,就是把基站总功率在某个时刻按照一定规则分配到各个信道上, 例如 PHICH、PDCCH, PDSCH 信道。 (注:PHICH、 PDCCH, PDSCH 信道既可以采用静态值方式也可以采用动态功率分配方式,采用哪种方式取决于 PDCCH 或 PDSCH 信道传输的内容。那么什么是功率分配呢?首先, 要明确一个概念,EPRE (即每 RE 上的能量): Energy Per Resource Element ,功率分配是基于EPRE的。在时域上,由于 OFDM 符号是时分复用的,每个OFDM 符号时刻(时域上=66.7us)都以基站的最大功率发射。但在系统带宽内,每个OFDM 符号时刻包含多个 OFDM 符号(例如 20MHz 带宽,每个 OFDM 时刻包含 1200 个 OFDM符号),那么每个OFDM 符号可获取的发射功率为多少呢?于是就有了所谓的功率分配。根据 OFDM 符号中是否存在 RS信号,把 PDSCH OFDM 符号分为两类,即A 类(TYPE A)和 B 类(TYPE B)。A 类符号: 不存在 RS的 PDSCH OFDM 符号B 类符号: 存在 RS 的 PDSCH OFDM 符号 TYPEAA:将 A 类符号的 PDSCH RE功率(单位 mw)与 RS功率(单位 mW)比值记作A=TYPE A/RSB:将 B 类符号的 PDSCH RE 功率(单位 mw)与 RS 功率(单位 mw)比值记作B=TYPE B/RSLTE 设备中,为了控制分配给UE 的 PDSCH RE功率,引入了 PA 参数,PB参数。PA 是一个 UE 级参数,通过 RRC 信令发送给 UE,可随时改变, PA 越小则 A 类符号功率相对于RS 符号功率比值越小; PB 是一个小区级参数,由SIB2广播。PA 定义为:该参数表示PDSCH 功率控制 PA 调整开关关闭且下行ICIC 开关关闭时, PDSCH采用均匀功率分配时的PA 值,数值上 PA=10log A。PB定义为:表示 PDSCH上 EPRE(Energy Per Resource Element )的功率因子比率指示,它和天线端口共同决定了功率因子比率的值,数值上PB 表示B/A的索引。假定把基站分配给每个RB 的功率均分为 48 份,则针对 RS RE及 PDSCH RE有如下分配情况:( 2/4 天线端口)第一图: PA,PB=0,0 每一列的功率总和算48 个单位,因为 PA=0,所以第二列数据 RE 和第一列的 RS 功率是一样的,图中都以4 来表示,而第一列中有2 个 RE 是不发的,因此多出来 8 个单位的功率,而这8 个功率被均匀的分配到了8 个数据 RE 上,因此第一列的 8 个数据 RE 都是 5 个单位的功率,因此 B/A也就是 5/4,这种情况比较少用。第二图 : PA,PB=-3,1就是把那 2 个 RE 空出来的 8 个功率分给了 2 个 RS的 RE,因此每个 RS 是8。相当于 RS功率增加了 1dB。这种配置是最常用的,保证RS的正确接收。第三图 : PA,PB=-4.77,2除了把那 2 个 RE 空出来的 8 个功率分给了 2 个 RS的 RE, 还把 B 类符号的每个 PDSCH RE 功率的让出来 2 个单位给 RS,相当于 RS 功率增加了 2dB.第四图 : PA,PB=-6,3除了把那 2 个 RE 空出来的 8 个功率分给了 2 个 RS的 RE, 还把 B 类符号的每个 PDSCH RE 功率的让出来 3 个单位给 RS,相当于 RS功率增加了 3dB.因此上面 2,3,4 中分配方式可以看到RS被明显增强,因此对覆盖会有正增益,常用来做(超)远覆盖。这种方式也叫RS 功率 Boosting 技术。但同时对业务数据( TYPE B)是有负增益的,牺牲了部分容量。根据上图,可以得到几个参数的组合情况:PA AEPRE/RSPBB/ 单天线端口01105/5-31/24/814/5-4.771/34/1223/5-61/44/1632/5PA 和 PB 的单位都是 db, PA 等于 0,说明A和 RS 的功率比是 1:1,-3说明比 RS 小一倍,-4.77 就是 1/3, -6 就是 1/4。A和B可以看成单位是 dbm,它反映的是实际功率的比值。下表为 PA 和 PB参数设置对于业务信道数据传输功率利用率!换句话的意思:保障基站输出功率最大化且同类符号平均利用的效率模型。其中有 4 组参数可以是功率利用率最大化。分别是(PA ,PB):(0,0)、(-3,1)、(-4.77,2)、(-6,3)。从上面分析可以得出以下几个规律:1、每个 OFDM 符号总体功率之和应该相同。即所有B 类符号子载波功率 +所有 RS 符号子载波功率 =所有 A 类符号子载波功率,同一种符号的功率都应该相同,而最大化地分担基站功率。2、P B 设置不同的值,实质对应了B 类符号与 A 类符号的功率比。 PB 值越大(注意, PB 值其实是一个索引值),则B 类符号的功率比 A 类符号的功率的比值越小,由于 OFDM 符号子载波功率之和相同,因此相当于抬升了RS 符号功率。3、PA 值与 A 类符号的功率和 RS 符号功率的比值有对应关系, 根据 2 的推导,RS功率抬升, B 类符号功率减小,若A 类符号功率不变,则PA 值将会减少。二、RS 功率RS 功率是一个小区级参数,由网管配置,一旦确定就不受其他参数影响而改变,通过 SIB2 广播。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;RS功率设置需要综合各方面因素,既要保证覆盖与容量的平衡,又要保证信道估计的有效性,还要保证干扰的合理控制。三、参数设置PB 参数的含义及设置参考:PB 取值越大, RS 功率在原来的基础上抬升越高,能获得更好的信道估计,增强 PDSCH 的解调性能,但同时减少了PDSCH(TYPE B)的发射功率,合适的 PB 取值可以改善边缘用户速率,提高小区覆盖性能。参数 PA 的含义及设置参考:含义: PDSCH 功控算法关闭,且静态 ICIC 算法关闭时,采用均匀功率分配,小区所有用户的 PA 值。 PA 取值越小,表示 A 类 PDSCH 符号发射功率相对于 RS 功率越小。界面取值范围: -6, -4.77, -3, -1.77, 0, 1, 2, 3 参数调整对网络性能的影响:均匀分配功率时,为了保证当下行带宽全部分配时, eNB 功率正好用完,则每个RB 上的功率应该等于eNB 最大发射功率平摊到每个 RB 上的功率,而每个RB 上的功率的绝对值是由PA 和 RS 功率共同决定的,所以在 eNB 总功率不变的情况下, 对于不同的 RS功率(或者对于不同的 RS 功率抬升), 为了尽量保证当下行带宽全部分配时, eNB 功率尽可能用完,对所有 UE 设置的 PA 应不同。RS 功率一定时,增大该参数,增加了小区所有用户的功率,提高小区所有用户的 MCS,但可能造成功率受限, 影响吞吐率;反之, 降低小区所有用户的功率和MCS,降低小区吞吐率。传输方式设置性质作用 1 作用 2作用 3 RS发射功率小区级参数, SIB2广播一旦设置,则不变作为下行功率分配的基准值RS越大, A 类符号和 B类符号功率越小RSPWg(1+PPAUE级参数, RRC 信令通知随时可变,由eNB确定PA变化导致 A类符号发射功率变化PA越大, A 类符号发射功率越大A类符号功PB小区级参数, SIB2广播一旦设置,则不变为维持 PB不变,当 PA变化时, B类符号发射功率要随之变化PB越大, B 类符号发射功率越小B类符号功A ) ,RS抬升功四、计算例子1、系统带宽 20Mhz ,(PA,PB )=(-3,1) ,总功率 40w ,每个天线口的可用功率是 40/8=5w 时:每个 TypeA的 RE的符号功率是 =5w/1200=6.2dBm , Rs=9.2dBm,每个 TypeB的 RE的符号功率是和 TypeA一样的,是 6.2dBm ,RS_Power= 每通道发射功率 +10lg (1+PB )-10lg (12*Nrb=9.2 dBm当(PA ,PB )=(0,0)时,每个 TypeA的 RE的符号功率是 =5w/1200=6.2dBm , Rs=6.2dBm,每个 TypeB的 RE的符号功率是 TypeA的 1.25 倍,是 7.2dBm RS_Power= 每通道发射功率 +10lg (1+PB )-10lg (12*Nrb)=6.2 dBm2、以 20M带宽,2*10W为例,推荐配置是 Prs=12.2 ,PA=-3,PB=1 ,则单根天线上的发射功率计算如下:TypeA的 RE的符号功率 = RS PWR+PA=9.2 dBm TypeB的 RE的符号功率 = TypeA 的 RE的符号功率 +lg( B/A )因为 PB=1 ,单天线,所以 B/A=4/5TypeB的 RE的符号功率 = TypeA 的 RE的符号功率 +10lg( B/A )=9.2+10lg(4/5)=9.2-1=8.2 dBm
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