功率配置及功控参数优化

功率类参数是开网优化阶段，乃至后续优化调整阶段中较重要的一类参数，由于该类参数变动直接导致网络覆盖、干扰的变化，因此需要根据不同的网络结构规划，以及射频设备能力，对该类参数进行统筹考虑。

1.下行功率配置类参数

下行功率配置类参数主要包括{p_a，p_b，referenceSignalPower}三个参数，协议中规定这三个参数取值范围如下。

1）referenceSignalPower：取值范围为整型（-60，…，50），为下行小区级参数，该参数定义为在带宽内所有小区级参考信号功率的线性平均，可以认为是参考信号的每RE能量（Energy Per Resource Element，EPRE），该参数具体取值与射频设备支持能力息息相关。

2）p_b：取值范围为整型（0，…，3），为下行小区级参数。该参数本身取值代表索引值，见表5-1。

3）p_a：取值范围为枚举型{dB-6，dB-4dot77，dB-3，dB-1dot77，dB0，dB1，dB2，dB3}，其中dB-6意味着-6 dB，dB-4dot77意味着-4.77 dB等，为下行用户级参数。

因此，通过以上三个参数的组合就可以得到PDSCH中非RS信号的EPRE以及同一个OFDM符号中CRS信号的EPRE，二者比例（非RS信号EPRE/CRS EPRE）既可以是ρ_B也

可以是ρ_A，具体由OFDM符号索引确定，详见表7-1。

表7-1 PDSCH EPRE/CRS EPRE取值为ρ或者ρ时所对应的时隙中OFDM符号索引AB

在信令交互中参数配置的具体逻辑关系如下：

现网一般宏站都是双端口情况，因此如果p_b取值为0、2、3，则理论上都会或多或少地造成PDSCH的功率冗余或者不足，因此现网推荐p_b取值为1，同时为了避免宏站间PD-SCH与CRS信道的互扰以及提高功率利用效率，p_a建议取值为dB-3，即-3 dB。对于室分系统中，如果是双天线端口的，设置原则同宏站。如果是单天线端口的，p_b取值为0，p_a建议取值为dB0，即0 dB。根据各个主设备厂家的射频能力，以及综合与3G共RRU升级等现网情况，推荐referenceSignalPower设置值为15.2 dBm。

2.上行功率类参数

由于LTE主要采用同频组网，小区内不同用户占用频率资源不同，因此LTE下行信道不涉及功率控制，只有上行信道有功率控制。功率控制随着用户容量的攀升，对于邻小区干扰进行有效的规避，因此对于不同上行信道的功率控制策略以及设置值需要进行特别的关注，由于涉及上行功率类参数众多，本书只对一些对网络优化较重要的参数进行介绍，有兴趣的读者可以进一步参考相关资料。

3.PRACH信道随机接入

（1）P_Max

消息块P_Max用来限制UE在载波频率最大上行发射功率，同时用来计算参数Pcompen-sation值（详见TS36.304中定义）。该消息块等同于P_EMAX和P_EMAX，c（详见TS36.101）。UE在服务小区中的上行传输功率不应该超过该服务小区配置最大UE传输功率（详见TS36.101），该消息块分别由系统消息SIB1、SIB3、SIB5、SIB6、SIB7进行下发。

1）由SIB1下发：参数名称为p_Max，取值范围为整型（-30，…，33），单位为dBm，标识限定驻留UTRA小区上行最大发射功率，如果该值不配置，则最大发射功率取决于终端射频能力；

2）由SIB3下发：参数名称为p_Max，取值范围为整型（-30，…，33），单位为dBm，标识限定同频UTRA邻区上行最大发射功率，如果该值不配置，则最大发射功率取决于终端射频能力；

3）由SIB5下发：参数名称为p_Max，取值范围为整型（-30，…，33），单位为dBm，标识限定异频UTRA邻区上行最大发射功率，如果该值不配置，则最大发射功率取决于终端射频能力；

4）由SIB6下发：参数名称为p_MaxUTRA，取值范围为整型（-55，…，33），单位为dBm，标识限定3G邻区上行载波最大发射功率；

5）由SIB7下发：参数名称为p_MaxGERAN，取值范围为整型（0，…，39），单位为dBm，标识限定2G邻区上行载波最大发射功率，如果该值不配置，则最大发射功率取决于终端射频能力；

6）当前协议规定终端都是功率等级3的终端，因此根据终端发射能力，建议p_Max取值设为23 dBm。

（2）初始前导码接收功率

初始前导码接收功率（preambleInitialReceivedTargetPower），单位为dBm，协议规定取值范围为枚举型{dBm-120，dBm-118，dBm-116，dBm-114，dBm-112，dBm-110，dBm-108，dBm-106，dBm-104，dBm-102，dBm-100，dBm-98，dBm-96，dBm-94，dBm-92，dBm-90}，该参数可以用来与其他参数协同进行随机接入前导码组的选择，开网建议值-100～-104 dBm。

（3）功率坡度因子

功率坡度因子（powerRampingStep），单位为dB，协议规定取值范围为枚举型{dB0，dB2，dB4，dB6}。

以上该两参数（初始前导码接收功率和功率坡度因子）结合在一起表征上行随机接入时需要的目标接收功率，即PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER=preambleInitialRe-ceivedTargetPower+DELTA_PREAMBLE+（PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1）*powerRampingStep，开网建议值为dB4。

（4）前导码最大传输次数

前导码最大传输次数（preambleTransMax），取值为整数，协议规定取值范围为枚举型{n3，n4，n5，n6，n7，n8，n10，n20，n50，n100，n200}，开网建议值为n10。

（5）随机接入响应窗长度

随机接入响应窗长度（ra_ResponseWindowSize），取值单位为子帧，协议规定取值范围为枚举型{sf2，sf3，sf4，sf5，sf6，sf7，sf8，sf10}，开网建议值为sf8。

以上五个参数结合在一起决定着随机接入响应的成功率，与功控不同的是，每次的随机接入都是以powerRampingStep为固定的步长将功率向上抬升的，直到成功接收随机接入响应（TS36.321.5.1.4），如果在随机响应窗内没有接收到随机响应或者接收到的随机响应前导码标识与发送的随机接入前导码不匹配，则随机接入响应不成功，UE会继续以固定步长抬升功率直到前导码传输计数器（PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER）达到前导码最大传输次数（preambleTransMax）+1终止。如果初始前导码功率与功率坡度因子设置过大的话，可能导致在业务量密集区域用户在随机接入过程中产生较大的干扰，反之，如果设置过小可能导致随机接入响应成功率变低，或者增加不必要的随机接入尝试次数，潜在也可能带来干扰的抬升；另外前导码最大传输次数以及随机接入响应窗长也会间接影响随机接入响应成功率与其他网络指标的关系，例如，如果前导码最大传输次数设置过大，可能导致随机接入功率抬升过大，增加网内干扰；设置次数过小则可能导致随机接入响应不成功。随机接入窗长设置过大可能导致随机接入时延过大，反之设置过小则可能带来随机接入响应成功率的降低。由于这四个参数与LTE开网放号之后的业务容量及用户行为息息相关，因此初期给出经验值，后续应随着网络结构以及用户容量的改变而进行同步更新。

这四个参数在信令协议栈中逻辑关系如下：(www.xing528.com)

RadioResourceConfigCommon→rach-ConfigCommon→（preambleInitialReceivedTargetPower；powerRampingStep；preambleTransMax；ra_ResponseWindowSize）。

上行功率控制实际控制着各个上行物理信道的发射功率。

4.PUCCH功率控制

参数p0_NominalPUCCH为PUCCH标称功率P₀，单位为dBm，协议规定取值范围为整型（-127，…，-96）。

对于UE在子帧i中的上行物理控制信道（PUCCH）发射功率P_PUCCH定义如下：

其中：

P_CMAX——UE配置传输最大功率P_Max；

△_{F_PUCCH}（F）——由高层提供，对应这PUCCH的不同格式的功率补偿，其中PUCCH不同格式具体见表7-2；

表7-2 PUCCH不同格式功率补偿情况列表

h（n_CQI，n_HARQ）——与PUCCH不同传输格式相关，n_CQI意味着表征信道质量的信息比特个数，n_HARQ意味着HARQ的比特个数，其中对于PUCCH格式1、1a和1b，h（n_CQI，n_HARQ）=0，而对于正常循环前缀的PUCCH格式2、2a和2b，

PL——是终端侧计算的下行路径损耗预估，PL=referenceSignalPower-higher layer fil-tered RSRP，其中referenceSignalPower由高层提供；

P_{0_PUCCH}——分别由高层提供的小区级参数P_{0_NOMINAL_PUCCH}及用户级参数P_{0_UE_PUCCH}之和决定；

δ_PUCCH——是用户级的校正值，结合PDCCH中的TPC命令标识获取。该参数决定着g（i）取值，详见TS.36.2135.1.2.1。

现网中P_{0_NOMINAL_PUCCH}、△_{F_PUCCH}（F）等参数决定着功控过程中的起始发射功率，如果值设置过大，在建网初期业务量较小的情况下，可能提升单用户的PUCCH上行起始发射功率，从而提升该用户以及该小区内的上行吞吐量，但是随着网络用户规模的提升，可能对周边邻区边缘用户带来干扰，因此建议在满足小区边缘用户功控基本需求前提下，尽量将该值设置低一些，目前建议该值设置在-100～-105 dBm左右，PUCCH不同格式的功率补偿建议值参见表7-2。另外，为了使得上行发射功率收敛，从而达到降低网内干扰的目的，应建议现网各设备厂家结合该参数设置并打开闭环功控开关。

5.PUSCH功率控制

（1）p0_NominalPUSCH

该参数为PUSCH标称功率P₀，单位为dBm，协议规定取值范围为整型（-126，…，24）。

（2）Alpha该参数为计算系数，协议规定取值范围为枚举型，例如，al08意味着该参数取值为0.8，al1意味着该参数取值为1。

（3）deltaMCS_Enabled

该参数为计算系数，协议规定取值范围为枚举型{en0，en1}，en0对应着取值0，意味着状态关闭，en1对应着取值1.25。

对于UE在子帧i中的上行物理控制信道（PUSCH）发射功率P_PUSCH定义如下：

其中，

P_CMAX——UE配置传输最大功率P_Max；

M_PUSCH（i）——指在子帧i中分配给用户的PUSCH信道所占的资源块（RB）数量；

P_{0_PUSCH}（j）——对于j为0和1，该变量分别由高层提供的小区级参数P_{0_NOMINAL_PUSCH}（j）及用户级参数P_{0_UE_PUSCH}（j）之和决定。当j=0时，PUSCH传输对应半静态调度模式，当j=1时，PUSCH传输对应动态调度模式，当j=2时，PUSCH对应随机接入响应模式，此时，P_{0_UE_PUSCH}（2）=0并且P_{0_NOMINAL_PUSCH}（2）=P_{0_PRE}+△_{PREAMBLE_Msg3}，这里初始前导码接收功率（P_{0_PRE}）以及△_{PREAMBLE_Msg3}均由高层提供；

α（j）——当j为0或者1时，该参数为一由高层提供的3 bit的小区级参数，且按协议规定取值范围为，当j=2时，α（j）=1.

PL——终端侧计算的下行路径损耗预估，PL=referenceSignalPower-higher layer filtered RSRP，其中referenceSignalPower由高层提供；

△_TF（i）——当K_S=1.25即deltaMCS-Enabled置为en1时，，当K_S=0即deltaMCS-Enabled置为en0时，△_TF（i）=0；

f（i）——涉及具体的功控算法，具体由TPC命令标识以及PDCCH下发的DCI格式决定，详见TS.36.2135.1.1.1。

现网中p0-NominalPUSCH、Alpha以及deltaMCS_Enabled等参数决定着功控过程中的起始发射功率，如果这些参数设置值过大，在建网初期业务量较小的情况下，可能提升单用户PUSCH的上行起始发射功率，从而显著提升该用户以及该小区内的上行吞吐量，但是随着网络用户规模的提升，可能对周边邻区边缘用户带来干扰，因此建议在满足小区边缘用户吞吐量基本需求的前提下，尽量将这些值综合考虑，并设定在合理范围内，建议的一组取值为（-87，al08，en0），同时建议各设备厂家应开启闭环功控开关以达到功率控制收敛的目的。