华为TD-LTE功率配置说明

华为TD-LTE功率配置说明

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TD-LTE功率配置指导书

华为技术有限公司

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目录

1 基本知识 ................................................ 错误!未指定书签。

1.1 LTE导频图案 ....................................... 错误!未指定书签。 1.2 功率参数的概念 ..................................... 错误!未指定书签。 1.3 天线端口映射方式 ................................... 错误!未指定书签。 1.4 RS Power Boosting .................................. 错误!未指定书签。 2 导频功率对网络性能的影响 ................................. 错误!未指定书签。

2.1 对覆盖的影响 ....................................... 错误!未指定书签。 2.2 3

对容量的影响 ............................................................................... 错误!未指定书签。

产品功率配置............................................................................................ 错误!未指定书签。 3.1 3.2

基本概念 ....................................................................................... 错误!未指定书签。 配置方法 ....................................................................................... 错误!未指定书签。 3.2.1 3.2.2 3.3 3.4

已知RRU功率配置导频功率 ......................................... 错误!未指定书签。 已知导频功率计算RRU功率 ......................................... 错误!未指定书签。

功率配置原则 ............................................................................... 错误!未指定书签。 功率配置建议 ............................................................................... 错误!未指定书签。 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4

两天线 ............................................................................... 错误!未指定书签。 四天线 ............................................................................... 错误!未指定书签。 八天线 ............................................................................... 错误!未指定书签。 继承TDS功率场景 ......................................................... 错误!未指定书签。

4 结论 ........................................................................................................... 错误!未指定书签。

附录A ................................................................................................................ 错误!未指定书签。

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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。错误!未指定书签。是Normal CP下的导频图案：

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。

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：

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 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，power-offset0。目前eRAN产品中，大多采用TM2/3/7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：

表1 PB和B/A关系表

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 4

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。

从错误!未指定书签。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，见错误!未指定书签。，45°交叉极化的物理天线通过权值

映射成两个端口。

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。如错误!未指定书签。，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PB1且PA3dB时，TypeB符号上的RS RE功率增加至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。

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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。

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

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

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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 特性名称 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 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 Physical Channel Management Broadcast of system information Dynamic Downlink Power Allocation 区间数值类型 -600~500 不涉及 0.1毫瓦分贝 -60~50E 182 无 7

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 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

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，根据错误!未指定书签。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 这样，后台配置导频的功率为92，PB为1。

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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：

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、PA3、PB1，带宽为20MHz，则RRU机顶口输

出功率为40W，每根天线的功率为5W。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：

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）。

从整个天线口看，TypeA和TypeB的数据RE功率可以通过下面两式计算：

A类符号数据RE功率(dBm)＝RRU总发射功率(dBm)

－10×lg(全带宽子载波数目)

B类符号数据RE功率(dBm)＝ A类符号数据RE功率(dBm) ＋ 10×lg(ρB/ρA)

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两端口下，PA3表示A3dB，结合PB1，可知TypeB和TypeA上数据RE的功率相等。那么，单个端口下的TypeA和TypeB符号上的数据RE功率均为15.2dBm。

整个天线口由8根物理天线组成，那么单根天线的数据RE功率为6.2dBm。

注

在配置产品功率的时候，计算出来的RRU输出总功率不应超过其RRU产品的额定总发射功率。

3.3 功率配置原则

 上下行链路能够达到平衡，公共信道和业务信道能够达到平衡  既能够保证覆盖，又能够降低干扰，保证容量和覆盖平衡  TypeA符号和TypeB符号上的数据RE功率尽量相等

 TypeA和TypeB符号上的总功率尽量相等，功率利用率尽量高

 TDS网络升级TDL的场景，保持TDS功率不变。如果TDS网络经过充分优化，

则继承TDS功率优化结果来配置TDL功率，且两个制式的载波功率之和不能超出RRU额定输出功率。

3.4 功率配置建议

功率规划需要根据产品特性的支持情况和应用场景要求而定，错误!未指定书签。是不同场景下的功率配置。

下面结合不同通道数几款的RRU产品示例给出产品功率配置的建议。 3.4.1 两天线

产品RRU3231是两通道RRU，发射功率为2x20W，2个port，那么系统带宽为20MHz时候，配置PB1，PA3，ReferenceSignalPwr配置为122。

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3.4.2 四天线

2.5G的RRU3235功率配置为4X5W，2个Port，那么系统带宽为20MHz的时候，配置配置PB1，PA3，ReferenceSignalPwr配置为122。 3.4.3 八天线

八通道RRU3233产品，发射功率为8X5W，默认配置2天线端口、

PB1，PA3，ReferenceSignalPwr配置为92。

3.4.4 继承TDS功率场景

对于八通道双模RRU产品，ReferenceSignalPwr配置为92，建议对应TDS的PCCPCH双码道功率配置为33dBm。

表3 TDS和TDL功率配置建议对应值

ReferenceSignalPwr PCCPCH双码道功率（dBm） 62 30 92 33 122 36 在实际规划时，建议根据RRU产品特性，先采用默认配置。网络优化时候，根据实际的路测结果，适当微调ReferenceSignalPwr，解决弱覆盖、过覆盖和干扰过强等RF优化问题。

注

除非有特别要求，为了保证TypeA和TypeB符号上的功率同时用完，网络优化过程中不再调整PB和天线端口配置。

面向中国移动的网络，目前常用的是8通道和2通道RRU，4通道RRU主要面向海外市场，例如日本软银。

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4 结论

目前产品中，下行功率分配方案大多采用如下方式：基站的发射功率是平均到每个子载波上，即子载波均分基站的发射功率。因此，每个子载波的发射功率受到配置的系统带宽的影响（5M,10M,…）。在总功率不变的情况下，带宽越大，每个子载波的平均功率越小。LTE通过配置PB、PA和ReferenceSignalPwr这些参数做功率调整。

业务信道的功率配置可以根据参考信号功率计算。目前推荐使用PB=1，PA=-3dB（参考信号功率，能够使得网络性能最优，并且能够使得Type A和Type B两类符号上的导频功率与业务信道功率相当。

PDCCH,PHICH,PCFICH,PBCH,主同步信道，辅同步信道 功率是通过配置与参考信号的偏移进行设置。

附录A

TD-LTE功率换算

LTE基站名称 LTE小区名称 本地小区标识 参考信号功率(0.1毫瓦分贝) 122 簇号 网格号 覆盖类型 PB PA 收发模式 功率瓦数 升功率 断链 =IF(I2=H2,10^(G2/100)*1200*J2/1000,10^((G2-30)/100)*1200*J2/1000) 亦庄核心区1 室内 1 -3 8 79.85 12