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1、PA、PB 及 RS 功率的计算一、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 PDS
2、CH 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
3、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 A：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= B：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=LTE 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
4、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=10 。lg APB 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）5 4 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4
5、 4 4 3 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4 2 4 45 4 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4 2 4 44 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 45 4 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4 2 4 45 4 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4 2 4 44 4 4 4 4 4 8 4 4 4 8 4 4 12 4 4 4 12 4 4 16 4 4 4 16 4 45 4 4
6、 4 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4 2 4 45 4 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4 2 4 44 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 45 4 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4 2 4 45 4 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 3 4 4 2 4 4 4 2 4 44 4 4 4 4 4 8 4 4 4 8 4 4 12 4 4 4 12 4 4 16
7、 4 4 4 16 4 4 ABPA(10lg A) 0 -3 -4.77 -6PB( B/ A的 索 引 )0（ 5/4）RS功 率 份 额 8/48=1/6 2（ 3/4） 3（ 2/4）4/123/12 4/162/1624/48=3/6 32/48=4/64/45/4 4/84/816/48=2/61（ 4/4）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，
8、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RSRS2dB.第四图: PA，PB=-6,3，除了把那 2 个 RE 空出来
9、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： B/ APA A EPRE/RS PB单天线端口 2/4 天线端口0 1 1 0 5/5 5/4-3 1/2 4/8 1 4/5 4/4-4.77 1/3 4/12 2 3/5 3/4-6
10、1/4 4/16 3 2/5 2/4PA 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
11、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
12、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
13、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，
14、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
15、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RSPWR=每通道发射功率+10lg（1+PB）-10lg（12*Nrb ）PAUE 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 类符号功率=RS PWR+PAPB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 类符号功率=A 类符号功率+10lg( B/ A ) , B/ A 根据 PB 索引RS 抬升功率=PB四、
16、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 7.2dBmRS_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
