4G LTE 第九课：LTE功率控制

LTE无线通信系统中功率控制算法设计研究随着移动通信技术的快速发展，LTE（Long Term Evolution）无线通信系统已经成为全球通信领域的主流技术。

在LTE系统中，功率控制算法起着至关重要的作用，它能够有效地管理无线通信系统中的发射功率，提高系统的性能和可靠性。

在本文中，我们将重点研究LTE无线通信系统中功率控制算法的设计。

首先，我们要理解LTE系统中功率控制的基本原理。

功率控制的目标是使每个用户在无线链路上都能以足够高的信号质量进行通信，同时最小化系统中的干扰。

在LTE系统中，功率控制算法需要自适应地根据信道质量和信号干扰情况调整各个用户的发射功率。

通过动态地调整发射功率，可以提高系统的容量和覆盖范围。

在设计LTE系统中的功率控制算法时，我们需要考虑以下几个方面：1. 信道质量估计：LTE系统中采用了广义系统选择功能（GRSNR）来估计信道质量。

GRSNR是基于信噪比和信道条件的复合值，可以用于评估信道的质量。

功率控制算法需要根据用户的GRSNR动态地调整其发射功率。

2. 干扰管理：在LTE系统中，由于具有更高的调度精度和更宽的信道带宽，带来了更多的干扰。

功率控制算法需要合理地分配资源以减小用户之间的干扰。

一种常用的方法是将发射功率分配给具有较好信道条件的用户，从而降低干扰。

3. 最大传输功率限制：LTE系统中，每个用户的发射功率都有最大限制。

因此，功率控制算法需要确保每个用户的发射功率都不超过最大传输功率限制。

这需要在信道质量、干扰情况和系统容量之间进行平衡。

4. 反馈延迟：在LTE系统中，由于频带资源的分配和调度需要一定的时间，会导致功率控制的反馈延迟。

功率控制算法需要考虑反馈延迟，并采用适当的方法来解决延迟问题。

一种常用的方法是使用预测算法来估计未来的信号质量和干扰情况，从而提前进行功率调整。

5. 基站密度：在高密度的基站网络中，用户之间的干扰会更加严重。

功率控制算法需要特别关注高密度基站网络中的信道质量估计和干扰管理，以保证系统的性能和容量。

LTE基础知识要点LTE物理层采用带有循环前缀的正交频分多址(OFDMA)技术作为下行多址方式，采用具有单载波特性的单载波频分多址(SC-FDMA)技术作为上行多址方式。

E-UTRA的L1是按照资源块(RB)的方式来使用频率资源的，以适应可变的频谱分配。

一个资源块在频域上包含12个宽度为15kHz 的子载波。

LTE采用扁平化网络结构，E-UTRAN主要由eNodeB构成。

LTE小区平均吞吐量反映了一定网络负荷和用户分布情况下的基站承载效率，是网络规划重要的容量评价指标。

与下行OFDM不同，上行SC-FDMA在任一调度周期中，一个用户分得的子载波必须是_连续的。

LTE支持Hard handover only切换方式。

在同样的覆盖要求下，采用F频段组网与采用D频段组网相比，所需要的站点数更少。

为什么用符号末端部分复制为循环前缀：保证时域信号连续哪个步骤可以把多个OFDM子载波转换成单信号传输：IFFT在MIMO模式，哪个因素对数据流量影响最大：发射天线数目哪个信道用来指示PDCCH所用的符号数目：PCFICH支持LTE的UE的最大带宽是：20 MHz在OFDM中，子载波间隔F和符号时间T的关系是：f = 1/t1.4MHz的带宽中，一个子帧中用于承载PDSCH的资源约占：1/2哪种RLC模式可以使业务时延最小：Transparent Mode (TM)传送主同步信号和辅同步信号需要多大带宽：1.08 MHz以下哪些带宽是TDD-LTE支持的：20 MHz、15MHz、10MHz、5 MHz、3Hz 、1.4 MHz在LTE中，上行链路降低峰均比(RAPR)的好处是：增强上行覆盖、降低均衡器复杂度、降低UE功率损耗LTE规划过程中，影响小区覆盖半径的因素有：系统带宽、传播模型、天线模式、小区边缘规划速率路测时发现小区间天线接反可以从那几个部分去排查：核查小区PCI参数是否配错、排查BBU-RRU光纤是否接反、排查小区间RRU-天线间的跳线是否接反在系统消息上查看LTE终端能力时，从NPO的角度，主要需关注UE的那些方面能力和特性：支持的频段、支持的加密算法、支持的传输模式、支持的终端能力等级、是否支持同频异频切换LTE的物理层上行采用 SC-FDMA 技术，下行采用 OFDMA 技术PDSCH信道的TM3模式在信道质量好的时候为开环空分复用，信道质量差的时候回落到单流波束赋型LTE要求下行速率达到 100Mbps ，上行速率达到50Mbps;UE 的切换方式采用硬切换。

上行PUSCH 功控)}()()()())((log 10,min{)(TF O_PUSCH PUSCH 10CMAX PUSCH i f i PL j j P i M P i P +∆+⋅++=α• CMAX P 最大功率，sib 中广播P-Max ，如果没有广播，就用36101中规定的23dbm• )(PUSCH i M 子帧i 上分配的上行带宽（频域资源）•O_PUSCH O_NOMINAL_ PUSCH O_UE_PUSCH ()()()P j P j P j =+：标称功率为“小区标称功率”和“UE 特定标称功率”。

半静态调度j=0，动态调度j=1，随机接入j=2。

0)2(O_UE_PUSCH =P 且3_O_PRE PUSCH O_NOMINAL_)2(Msg PREAMBLE P P ∆+=，其中O_PREP 为PREAMBLE_INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER ，该参数和3_Msg PREAMBLE ∆ 都由RRC 配置。

j=1和0时标称功率都由RRC 配置（sib2中UplinkPowerControlCommon: p0-NominalPUSCH, 连接重配置UplinkPowerControlDedicated: p0-UE-PUSCH,半静态调度的p0-NominalPUSCH-Persistent ）。

• j =0 or 1, {}1,9.0,8.0,7.0,6.0,5.0,4.0,0∈α 小区特定路损补偿因子，rrc 中配置的alpha 。

j=2, .1)(=j α。

• PL ：下行RSRP 算出来的路损。

要用到RRC 配置的UE 特定滤波系数FilterCoefficient ，用法在36214中介绍。

•TF 10()10log ((21))S MPR K PUSCHoffset i β⋅∆=-其中 25.1=S K 或 0 ，表示对调制方式进行补偿（如果配置了deltaMCS-Enabled ，则25.1=S K 否则为0）。

标题：LTE相对功率控制容限失败的原因及解决方法1. 引言LTE相对功率控制容限（Relative Power Control Range）是LTE系统中常见的一种参数，它用于调整用户设备的发射功率，以保证网络中所有设备的信号质量均衡。

然而，在实际应用中，我们常常会遇到LTE相对功率控制容限失败的情况。

本文将就这一问题展开探讨，并提出解决方法。

2. LTE相对功率控制容限的概念LTE相对功率控制容限是LTE系统中的一个重要参数，它用于控制用户设备的发射功率范围。

当用户设备与基站之间的信号质量发生变化时，LTE系统会根据相对功率控制容限来调整用户设备的发射功率，以保证信号质量的稳定和均衡。

3. LTE相对功率控制容限失败的原因在实际应用中，LTE相对功率控制容限可能会出现失败的情况。

造成这一问题的原因主要包括：- 网络拓扑结构设计不合理，导致用户设备与基站之间信号质量波动较大。

- 基站硬件故障或软件问题，导致基站无法正确地处理LTE相对功率控制容限。

- 环境影响，如天气、电磁干扰等因素影响了用户设备和基站之间的信号传输。

4. 解决LTE相对功率控制容限失败的方法针对LTE相对功率控制容限失败的情况，可以采取以下方法来解决：- 优化网络拓扑结构，合理规划基站布局，减少不必要的信号质量波动。

- 加强基站硬件和软件的维护和监控，确保基站设备能够正确地处理LTE相对功率控制容限。

- 采用先进的天线技术和信号处理算法，提高用户设备和基站之间的信号传输质量，减少外部环境因素的影响。

5. 个人观点和总结作为LTE系统中的重要参数，LTE相对功率控制容限的合理设置和有效管理对于保障系统的稳定性和性能至关重要。

在实际应用中，我们需要密切监控LTE相对功率控制容限的工作情况，及时发现并解决可能存在的问题，保证LTE系统能够提供稳定高效的通信服务。

6. 总结LTE相对功率控制容限作为LTE系统中的重要参数，其合理设置和有效管理对于保障系统的稳定性和性能至关重要。

LTE功率控制分析作者：高文龙来源：《中国科技博览》2014年第10期[摘要]在无线信道环境中，由于布网的需要，不同的地理位置等等原因，不可能使得每个小区的下行发射功率都一样。

小区功率大了会对临小区造成干扰。

而功率小了，有可能不能很好的覆盖小区边缘。

在下行的各个信道和信号之间的功率并不能一成不变。

例如，参考信号，由于需要做信道估计。

参考信号的功率值最好比数据更好一些，才能保证很好的解调和解码。

另外，下行控制信道如何能够正确的接收和合理的功率分配都是有密切关系的。

[关键词]LTE、功率、控制、信道中图分类号：U463.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0033-01一、下行功率控制LTE网络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该发射功率数值。

下行功率分配以每个RE为单位，控制基站在各个时刻各个子载波上的发射功率。

LTE采用OFDMA系统，如果要使用下行功控，主要用于补偿信道的路径损耗和阴影。

但下行功控和频域调度存在一定的冲突。

下行功率分配以每个RE为单位，控制基站在各个时刻各个子载波上的发射功率。

1.下行功率分配方法>提高参考信号的发射功率（Power Boosting）>与用户调度相结合实现小区间干扰抑制的相关机制2.PDSCH不采用功率控制系统完全可以通过频域调度的方式避免在那些路径损耗较大的RB进行传输，因此对PDSCH采用下行功率控制就不是很重要了。

采用下行功率控制反而会扰乱下行CQI测量，由于功控补偿了某些RB的路径损耗，UE无法获得真实的下行信道质量信息，从而影响到下行调度的准确性。

*采用OFDMA技术，不同UE信号互相正交，不存在CDMA系统的远近效应*频域调度能够避免在深度路径损耗的RB上传输*采用功控会扰乱下行CQI测量，影响下行调度的准确性下行信道（PDSCH/PDCCH/PCFICH/PHICH）采用半静态的功率分配3.提高参考信号的发射功率-Power Boosting小区通过高层信令指示，通过不同比值设置RS信号在基站总功率中的不同开销比例，来实现RS发射功率的提升。

LTE系统的网络优化LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信标准，提供了更快的数据传输速度和更低的延迟。

网络优化是确保LTE网络能够提供高质量服务的关键步骤之一，它通过最大化网络资源的利用率、优化数据传输和减少干扰来提高网络性能。

本文将介绍一些关键的LTE网络优化方法。

1.频谱优化：频谱是LTE系统中非常重要的资源，通过优化频谱的利用能够增加网络的容量和效率。

一种常见的频谱优化方法是通过频率重用来减少干扰。

频率重用将频段划分为几个小区域，并且相邻小区域使用不同的频段，以减少同一频段之间的干扰。

2.连接优化：连接优化是改善移动终端连接性能的关键。

一种常见的连接优化方法是通过PDCCH（物理下行控制信道）的频率调度来分配资源。

PDCCH的频率调度可以确保用户终端在下行链路中获得足够的资源，从而提高用户体验。

3.功率控制：功率控制是一种通过调整传输功率来优化网络的方法。

调整传输功率能够减少干扰，提高网络容量。

在LTE系统中，基站通过监测终端传输功率并发送相应的功率控制指令来实施功率控制。

4.小区规划和参数调整：合理的小区规划和参数调整对于优化LTE网络至关重要。

小区规划是指确定基站的布局和覆盖范围。

在小区规划中，需要考虑到用户密度、需求量和地形等因素。

参数调整是指调整小区内的参数设置，如功率、天线倾斜、载干比等，以最大化网络性能。

5.基站部署和扩容：基站的部署和扩容是确保高质量服务的关键。

在LTE网络优化中，需要考虑到合适的基站密度和位置，以满足用户需求并提供稳定的覆盖。

基站的扩容是在需要时增加基站数量，以提高网络容量和可承载用户数。

6.干扰管理：干扰是影响网络性能的一个主要问题。

在LTE网络优化中，需要采取一系列措施来减少干扰。

这包括使用自适应调制解调器、频率选择接入和干扰消除技术等。

7.QoS优化：QoS（Quality of Service）优化是确保网络能够提供满足用户需求的服务质量的关键。

PDSCH 功率-PaPb(精)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 TYPEAρA：将A 类符号的PDSCH RE 功率（单位mw）与RS 功率(单位mW)比值记作ρA=TYPE A/RSρB：将B 类符号的PDSCH RE 功率（单位mw）与RS 功率（单位mw）比值记作ρB=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。

LTE POWER CONTROL AND INTER-CELL INTERFERENCE COORDINATION

LTE功率控制和小区间干扰协调 LTE provides (intra-cell) orthogonality between users in both uplink and downlink, that is, at least in the ideal case, no interference between transmissions within the same cell but only interference between cells. Hence, LTE performance in terms of spectrum efficiency and available data rates is, relatively speaking, more limited by interference from other cells (inter-cell interference) compared to WCDMA/HSPA, especially for users at the cell edge. Therefore, the means to reduce or control the inter-cell interference potentially can provide substantial benefits to LTE performance, especially in terms of the service (data rates, etc.) that can be provided to users at the cell edge. LTE提供（小区内）的用户之间的正交性在上行链路和下行链路，即，至少在理想的情况下，在同一小区内的传输之间没有干扰，但小区之间仅干扰。因此，在频谱效率和可用的数据速率方面的LTE的性能，相对来说，更多通过从相对于WCDMA / HSPA其它小区（小区间干扰）的干扰的限制，尤其是对于用户位于小区边缘。因此，该装置减少或潜在控制小区间干扰可以提供很大的好处到LTE的性能，特别是在服务的条款（数据率，等等），可以在小区边缘被提供给用户。 Uplink power control is one of the mechanisms in LTE used for this purpose. It is used to control not only the received signal strength in the intended cell, but also to control the amount of interference in neighboring cells. LTE uplink power control supports fractional path-loss compensation, implying that users close to the cell border use relatively less transmit power, and thus generate relatively less interference to neighbor cells. However, LTE provides more advanced interference-handling schemes as well. 上行链路功率控制是用于此目的LTE中的机制之一。它用于不仅控制在预定的小区的接收信号强度，而且要控制在相邻小区中的干扰量。LTE的上行链路功率控制支持分数路径损耗补偿，这意味着用户接近小区边界使用相对较少的发射功率，并由此产生向相邻小区相对较少的干扰。然而，LTE提供了更先进的干扰处理方案也是如此。 Inter-cell interference coordination (ICIC) is in essence a scheduling strategy used to limit the inter-cell interference. A simple method to improve cell-edge data rates is to restrict the usage of parts of the bandwidth statically, for example, through a reuse larger than one. Such schemes improve the signal-to-interference ratios of the used frequencies. However, the loss due to reduced bandwidth availability is typically larger than the corresponding gain due to higher signal to-interference ratio, leading to an overall loss of efficiency. Therefore, the LTE standard provides tools for dynamic inter-cell-interference coordination of the scheduling in neighbor cells such that cell-edge users in different cells preferably are scheduled on complementary parts of the spectrum when required. Note that a major difference from static reuse schemes is that LTE still allows for the total available spectrum to be used in all cells. Bandwidth restrictions are applied only when motivated by traffic and radio conditions. 小区间干扰协调（ICIC）在本质上是一个调度策略来限制小区间干扰。一个简单的方法来提高小区边缘的数据速率是限制的使用的带宽，静态的部分，例如，通过重复使用大于1信号。这种方案提高了信号干扰比使用频率。然而，由于降低带宽可用性的损失通常是大于由于较高的信号干扰比的相应的增益，导致整体的效率损失。因此，LTE标准提供了动态的小区间干扰协调的调度在相邻小区，不同小区边缘用户最好安排在光谱的补充部分，在需要的时候。注意，从静态复用方案的主要区别是，LTE仍然允许总的可用频谱可用于所有的小区。只有当受流量和无线环境的激励时，带宽才被限制。 Interference coordination can be applied to both uplink and downlink, although with some fundamental differences between the two links. In the uplink, the interference originates from several geographically separated terminals, and thus, the overall interference varies over time with the scheduling decisions. On the other hand, in the downlink, the interference originates from the stationary base stations. Hence, the observed interference depends more heavily on the scheduling decision in the uplink case, compared to the downlink case, and it could be argued that intercell interference coordination can be more suited to the uplink. Also, as the LTE interference-coordination mechanism is based on scheduling restrictions in the frequency domain, it is suited mainly for relatively narrowband services not requiring the full system bandwidth. As the uplink transmission power generally is significantly smaller than the downlink transmission power, uplink transmissions tend to be more narrowband in nature than downlink transmissions. Also, this indicates that inter-cell-interference coordination tends to find its main application in the uplink. 干扰协调可以应用于上行和下行,尽管两个链接之间有一些基本差异。在上行链路中，干扰从几个地理上分开的终端发起，并且因此总体干扰会随时间变化的调度决定。另一方面，在下行链路中，干扰来源于固定基站。因此，观测到的干扰更严重依赖于在上行链路情况下，调度决定，相对于下行链路的情况下，同时也可以说明，小区间干扰协调更适合上行链路。同时，作为LTE的干扰协调机制是基于在频域调度的限制，它主要针对相对窄带服务不要求全系统带宽。由于上行链路的传输功率一般是明显小于下行链路的传输功率。上行链路传输往往会在自然界比下行链路传输更多的窄带。而且，这表示小区间干扰协调往往主要应用在上行。 To aid uplink inter-cell coordination, LTE defines two indicators exchanged between base stations: the high-interference indicator and the overload indicator. 为了有助于上行小区间协调，LTE中定义了基站之间交换的两个指标：高干扰指示符和过载指示器。 The high-interference indicator provides information to neighboring cells about the part of the cell bandwidth upon which the cell intends to schedule its cell-edge users. Because cell-edge users are susceptible to inter-cell interference, upon receiving the high-interference indicator, a cell might want to avoid scheduling certain subsets of its own users on this part of the bandwidth. This subset includes users close to the cell that issues the high-interference indicator. 高干扰的指示符提供的信息到邻近小区的小区的带宽的一部分，该细胞打算安排其小区边缘的用户。由于小区边缘用户很容易受到小区间干扰，在接收到高干扰的指示符时，一个小