华为TD-LTE功率配置说明

TD-LTE 功率配置指导书 文档密级：内部公开

TD-LTE功率配置指导书

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2016-9-2

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TD-LTE 功率配置指导书 文档密级：内部公开

目录

1

基本知识................................................................................................................................... 3 1.1 1.2 1.3 1.4 2

LTE导频图案 ............................................................................................................... 3 功率参数的概念 ........................................................................................................... 4 天线端口映射方式 ....................................................................................................... 5 RS Power Boosting ....................................................................................................... 6

导频功率对网络性能的影响 ................................................................................................... 7 2.1 2.2

对覆盖的影响 ............................................................................................................... 7 对容量的影响 ............................................................................................................... 8

3 产品功率配置........................................................................................................................... 8 3.1 3.2

基本概念 ....................................................................................................................... 8 配置方法 ....................................................................................................................... 9 3.2.1 3.2.2 3.3 3.4

已知RRU功率配置导频功率 ......................................................................... 9 已知导频功率计算RRU功率 ....................................................................... 10

功率配置原则 ............................................................................................................. 11 功率配置建议 ............................................................................................................. 11 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4

两天线 ............................................................................................................. 11 四天线 ............................................................................................................. 12 八天线 ............................................................................................................. 12 继承TDS功率场景 ....................................................................................... 12

4 结论 ........................................................................................................................................ 12

附录A ............................................................................................................................................. 13

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1 基本知识

1.1 LTE导频图案

CP是OFDM系统的循环前缀，用来抵抗无线信道的多径衰落。LTE支持的MBMS，采用了长CP。本版本不考虑长CP的物理层帧格式。图1是Normal CP下的导频图案：

R0R0One antenna portR0R0R0R0R0l?0R0l?6l?0l?6Resource element (k,l)R0R0R1R1Two antenna portsR0R0R1R1Not used for transmission on this antenna portR0R0R1R1Reference symbols on this antenna portR0l?0R0l?6l?0l?6l?0R1l?6l?0R1l?6R0R0R1R1R2R3Four antenna portsR0R0R1R1R2R3R0R0R1R1R2R3R0l?0R0l?6l?0l?6l?0R1l?6l?0R1l?6l?0R2l?6l?0l?6l?0R3l?6l?0l?6even-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotsAntenna port 0Antenna port 1Antenna port 2Antenna port 3

图1 Normal CP下的导频图案

1) 单天线端口下，每个符号上共有2个导频RE，两个RE之间隔5个子载波。 2) 两天线端口下，每个端口的每个符号上有2个导频RE，相隔也是5个子载波。如果

一个天线端口的符号上的有一个RE位置作为RS RE，那么另一个端口上不发信号，避免两个端口之间的信号干扰。

3) 四天线端口下，前两个天线端口的导频位置与两天线端口的位置一致；端口3和端

口2的导频位置相对于前两个天线端口在时域上延迟一个OFDM符号；同时，在一个天线端口的导频位置上，其它天线端口在相应位置上，不发数据信号。

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1.2 功率参数的概念

EPRE（Energy Per Resource Element）：每个资源单元上的能量，可以理解为每个RE的功率。

TypeA符号：无RS的OFDM符号。 TypeB符号：含RS的OFDM符号。

?A：无导频的OFDM符号上的PDSCH RE功率相对于RS RE功率的比值，线性值。 ?B：有导频的OFDM符号上的PDSCH RE功率相对于RS RE功率的比值，线性值。 ?A有如下关系：

? 当采用Precoding的4天线发射分集时，?A??power-offset?PA?10log10(2) ? 其它模式下：?A??power-offset?PA

其中，当不采用下行MU-MIMO时，目前eRAN产品中，大多采用TM2/3/7?power-offset?0。自适应的传输模式，所以有：

?A?PA或者?A?PA?3。

其中，PA由高层信令配置的UE级参数，即改变UE的PA就改变了基站给UE分配的功率。该参数就是下行功控的输出值。

PA增大，说明用户的数据RE功率比较大，在基站总功率不变的情况下，数据RE的接收

功率比较大，可以提升SINR。但如果PA过大，对邻区的干扰也严重，且导致控制信道功率降低，覆盖不平衡。

注意：以上计算结果的单位均是dB。

对于RS功率的配置，期望基站的发射功率能够用完，即TypeA和TypeB符号上的功率相等，否则功率利用率不能够达到100%。

令PB表示比值?B/?A的索引，有如下关系：

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表1 PB和?B文档密级

/?A关系表

?B/?A PB 单天线端口 0 1 2 3 1 4/5 3/5 2/5 2或4天线端口 5/4 1 3/4 1/2 PB也是由RRC信令配置完成，是一个通用的配置值。针对所有的UE，PB是一样的。 从表1中看，PB的设置值决定了TypeA类符号和TypeB类符号上的数据RE的功率之比，不合理的设置会造成这两类符号上的数据RE功率不一致，导致功率资源分配不均衡。

1.3 天线端口映射方式

天线端口（port）：表示逻辑端口。每个端口输出的信号由物理天线上的信号通过权值矩阵生成。以8天线2端口为例，见图2，45°交叉极化的物理天线通过权值

?w1?w?2?w3??w4?0??0?0??0?0?0??0??0? w1??w2?w3??w4??映射成两个端口。

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图2 8天线映射两端口的方式

1.4 RS Power Boosting

RS Power Boosting实际上是一种下行功控技术，目的是增强小区的覆盖范围。如图3，根据PB的不同，RS RE的功率也不同。图中，Tx Ant表示天线端口。

例如，对于两天线端口下，当PA??3dB时，TypeB符号上的RS RE功率增B?1且P加至2个单位，而TypeB和TypeA的PDSCH RE功率仍为1个单位，相对于数据信道，RS信号的覆盖有所增强，就是RS Power Boosting。这时两个Port的总功率是相等的，保证了eNodeB在频带和时间上能够做到资源分配的公平性。

又如，对于单天线端口，PB?3时，RS功率增加至4个单位，而TypeB上的数据RE功率只有2/5个单位，TypeA上的数据RE功率有1个单位，此时RS相对于数据RE功率有所增强，有效地提升了网络的覆盖。

而当PB=0时，两端口或4端口下，TypeB符号上的PDSCH RE功率为5/4个单位，TypeA符号上的功率为1个单位。RS功率相对于TypeB和TypeA的数据RE功率没有boosting，所以PB=0就是非Power Boosting模式。

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图3 PB与CRS Power Boosting关系的示意图

2 导频功率对网络性能的影响

导频功率对网络性能的影响主要从覆盖和容量两个角度来分析。实际中，导频功率的配置需要兼顾网络覆盖和容量的平衡。

2.1 对覆盖的影响

导频功率越大，UE接收RSRP越大，小区覆盖半径越大。但导频功率过大，会造成如下影响：

? 越区覆盖，最终导致切换失败和掉线严重现象。

? 对邻区的干扰（干扰程度体现在干扰余量抬升），导致覆盖半径收缩。 ? 数据信道和公共控制信道的不平衡 ? 上下行链路的不平衡

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反之，导频功率过小，覆盖半径减小，可能导致覆盖盲区，各信道链路不平衡，进而引起一系列网络性能恶化现象。

2.2 对容量的影响

导频功率过大，在基站总功率不变的情况下，数据RE功率将降低，会导致系统的容量下降。同时，导频功率过大，在导频位置无法错开的情况下，会对邻区的物理信道造成干扰，导致UE的解调门限抬升，最终也会导致容量下降。

3 产品功率配置

3.1 基本概念

RRU实际发射功率：一般以单天线最大发射功率来表示。该值小于等于产品的RRU额定功率。

RRU总输出功率：从天线口看，RRU的总输出功率。

DL_RS_PowerBCH：表示由广播信道PBCH下发，通知各个UE当前小区的单根物

理天线上的RS RE功率值，一般由网规根据小区的覆盖范围而定。该参数就是LMT中配置的ReferenceSignalPwr，其特性举例说明如下：

表2 LMT中配置的ReferenceSignalPwr特性说明

MO 参数 ID 参数名称 所属网元 所属命令 含义 是否主键 是否必配 是否动态属性 特性编号 PDSCH配置信息ReferenceSignalPwr 参考信号功率 eNodeB MOD PDSCHCFG LST PDSCHCFG 该参数表示小区参考信号的功率值。细节参见3GPP TS 36.213。 否 否 否 LBFD-002003 / TDLBFD-002003 LBFD-002009 / TDLBFD-002009 LBFD-002016 / TDLBFD-002016 特性名称 Physical Channel Management Broadcast of system information Dynamic Downlink Power Allocation 2016-9-2

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参数值类型 界面取值范围 枚举编号/比特位 单位 实际取值范围 缺省值 建议值 影响范围 参数关系 可读/可写 修改是否中断业务 业务中断范围 业务中断时间（min） 修改注意事项 修改生效方式 对无线网络性能的影响 区间数值类型 -600~500 不涉及 0.1毫瓦分贝 -60~50E 182 无 PDSCH配置信息 无 可读可写 否 (且不影响空闲模式UE) 不涉及 不涉及 无 修改本参数对设备无影响 1.覆盖：ReferenceSignalPwr设置过大会造成越区覆盖，对其他小区造成干扰；ReferenceSignalPwr设置过小，会造成覆盖不足，出现盲区； 2.干扰：由于受周围小区干扰的影响，ReferenceSignalPwr设置也会不同，干扰大的地方需要留出更大的干扰余量； 3.信道估计：ReferenceSignalPwr设置会影响信道估计，ReferenceSignalPwr越大，信道估计精度越高，解调门限越低，接收机灵敏度越高，同时对邻区干扰也越大； 4.容量：ReferenceSignalPwr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； ReferenceSignalPwr的设置需要综合各方面的因素，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。 V100R001C00 无线 Default/Recommended 引入版本 属性 初始值来源 3.2 配置方法

3.2.1 已知RRU功率配置导频功率

大多数情况下，运营商规定了基站产品的机顶口的输出功率PRRU，下面说明如何配置产品功率。

假设机顶口的功率为8X5W的规格，那么PRRU?46dBm，单根天线上的功率为

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PSingle?PRRU?10lg?8??37dBm

结合运营商的需求和产品特性算法。如果配置成2端口，且保证TypeA和TypeB符号上的数据RE功率是相等的，根据表1需要配置PB?1。

若系统带宽为20MHz，共100个RB，那么，RS功率配置为

DL_RS_PowerBCH?PsingleAntenna?10?log?12?NRB??10?log?1?PB?　　　　　　　　　?37?10?10log?12?100??10?log?1?1?　　　　　　　　　?9.2dBm这样，后台配置导频的功率为92，PB为1。

正如前述，PA是UE的参数，用来控制基站给每个UE分配的功率。在下行功控关闭的时候，RRC下发的PA是对所有的UE是一样的。而下行功控开启的时候，PA需根据UE反馈的CQI由系统自适应地调整。

3.2.2 已知导频功率计算RRU功率

实际操作时，产品中的功率配置是通过配置DL_RS_PowerBCH、PA、PB来配置的。单根天线的发射功率计算公式如下：

PsingleAntenna?DL_RS_PowerBCH?10?log?1?PB??10log?12?NRB?

对于现在8通道RRU产品来说，两端口时，如果LMT配置DL_RS_PowerBCH?92、带宽为20MHz，则RRU机顶口输出功率为40W，每根天线的功率为5W。PA??3、PB?1，计算过程如下：

DL_RS_PowerBCH?92表示单根天线上的RS RE功率为9.2dBm。

PB?1表示采用了采用RS Power Boosting，即RS RE功率比PDSCH RE功率高。

单根物理天线上的发射功率计算为：

PsingleAntenna?9.2?10?log?1?1??10log?12?100??37dBm

转换为线性域就是5W。8通道的RRU，总功率就是8×5W（一般按这个形式表示RRU的输出功率）。

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