LTE中PA/PB的理解

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LTE中PA/PB的理解

2023-10-23 19:37| 来源: 网络整理| 查看: 265

LTE中下行业务信道PDSCH的功率分配是采用固定功率分配方式的,其中涉及2个参数PA和PB比较难理解,这里介绍一下对这2个参数的理解。

PA/PB理论描述

首先,让我们回顾一下LTE时频资源图,在2个CRS端口的条件下,一个RB在时域和频域上的资源分布如下图(其中横向是时域,7个符号;纵向是频域,12个子载波),每个小格子代表一个RE。

在这里插入图片描述 我们先把RE分成如下3类:

RS:代表发射CRS的RE,上图大红色格子TypeA:代表不包含CRS的列的RE,上图蓝色格子TypeB:代表包含CRS的列,除CRS和空载RE(既上图不发射)外的其他RE,上图绿色格子

既然下行是采用固定功率分配的,那么上述3类符号分别应该分配多少功率呢?实际上PA、PB本质就是决定上述3类符号的功率分配关系。这里再引入2个中间变量ρa和ρb,那么3类符号的功率可以分别用如下公式表示:

RS功率:固定值,网管可配置其绝对值TypeA功率 = RS功率 + ρaTypeB功率 = RS功率 + ρb

其中,RS功率为网管配置的绝对值(单位dbm),在SIB2下发: 在这里插入图片描述 TypeA/TypeB功率均为RS功率加上一个偏置ρa/ρb(单位db),ρa/ρb可以理解为TypeA/TypeB相对RS的功率值,例如ρa = -3db,那么TypeA的功率就是RS功率的1/2。 借助ρa/ρb两个中间变量,就可以进一步表示PA/PB了:

PA = ρa,即PA和ρa的值相等,表示TypeA相对RS的功率值,是一个枚举变量,一共可取8种值(-6,-4.77,-3,-1.77,0,1,2,3)dB 在这里插入图片描述 PA在RRCConnectionSetup消息中下发: 在这里插入图片描述PB实际上是一个索引值,也是一个枚举变量,可取(0,1,2,3)4种值: 在这里插入图片描述 其意义是表示ρb和ρa的比值,并且在PB索引值相同的情况下,CRS端口不同会导致ρb/ρa取值不同,可通过下表查询: 在这里插入图片描述 例如PB = 0,CRS端口数 = 1的情况下,查表得ρb/ρa = 1,即ρb和ρa相等,故TypeA和TypeB功率相等;再比如PB = 0,CRS端口数 = 2,ρb/ρa = 5/4,这个5/4是绝对值,涉及到绝对值和相对值的转化,假设PA = ρa = -3dB,TypeA功率 = RS功率 * 0.5,将0.5 * 5/4再转化为dB即可得到ρb的值。 因为TypeA和TypeB功率都是以RS功率为基准加上偏置得到的,故ρb/ρa实际上就是TypeB功率和TypeA功率的比值。 PB是在系统消息SIB2中与RS功率一起下发的: 在这里插入图片描述

由上面的分析可以看出,RS功率是一个基准,通过网管配置,PA决定了TypeA功率与RS功率的关系,PB又决定了TypeB功率与TypeA功率的关系。那么在RS确定了的情况下,根据PA的值即可得出TypeA的功率,进而根据PB的值得出TypeB的功率,这样一来,所有类型的RE的功率就都确定了,这就是下行业务信道固定功率分配。

PA/PB现网应用

根据之前分析,PA有8种取值,PB有4种取值,排列组合一下一共有32种取值,那么现网究竟是如何设置PA,PB的呢?

一般情况下,对于宏站(CRS端口数=2或4),PA/PB = -3/1;对于室分(CRS端口数=1),PA/PB = 0/0。为何这样设置呢?答案是为了最大化RRU功率的利用率,我们以宏站CRS端口数 = 2的情况来分析一下,继续看之前的RB图: 在这里插入图片描述 CRS端口数 = 2,PA = -3dB,PB = 1的情况下,查表可得ρb/ρa = 1,故可得到

TypeA功率 = TypeB功率 = 0.5 * RS功率

包含CRS的列的总功率(如上图时域的0列) = 8 * TypeB功率 + 2 * RS功率 = 6 * RS功率

不包含CRS的列的总功率(如上图时域的1列) = 12 * TypeA功率 = 6 * RS功率

这样时域上0列和1列的总功率相等,假如我们设置的功率达到RRU功率最大值,那么在时域上任何一个符号上,都能将RRU的功率用满。如果PA/PB不取-3/1的组合,会导致时域上包含CRS的列与不包含CRS的列总功率不相等,导致总功率较小的列不能充分利用RRU的功率。

在CRS端口数 = 0的室分场景下,PA/PB为何配置成0/0也是一样的道理,大家可以自己分析下。

这里还有1个小问题,在室外宏站CRS端口数 = 2的情况下,PA/PB取值-3/1,会造成RS功率比其他RE功率高3dB,相当于人为提高覆盖,抬升了CQI与MCS,但这么做是否会造成RS功率和业务RE功率不匹配的情况,反而导致吞吐率下降呢?一般是不会的,虽然在小区覆盖边缘,无线环境比较差,人为抬升MCS会造成UE无法正确解调数据,但在宏站MIMO模式下,一般会采用发射分集,RS功率固定为单天线发射,而采用发射分集之后,相当于原来的业务RE功率多了一倍,也就是刚好多了3dB,能和RS功率匹配上



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