基于接收SINR的LTE上行闭环功率控制算法研究
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１ ． 闭环功 率控 制 ２
图１ 基 于ＳＮＲ的ＴＰ 命 令 生 成 Ｉ Ｃ
厂ｉ ｍ
・ － — － ・ — － － － － － － － －
＋
ｌ
对 于 低ＳＮ 用 户 （ＩＲ（＜Ｉ Ｒ ， 于小 区边 ＩＲ ＳＮ ｉ ＳＮ ￣） ） 位
开环功控为每个Ｕ 设置一个粗 略的工作点 ， Ｅ 闭 缘 ，信道质量很差 ，考虑到小 区内用户的公平性问 环功 控 在此 基础 上 进行 更 精确 的功率 调 整来 适 应 不 题 ， 可以适当的增大其发送功率。对该部分用户 ， 在 断变化的信道条件 。 闭环功率控制 的主要 目的是弥补ｕ 设备 的精 Ｅ 每次ｒ ｃ ｒ 命令下达时， Ｐ 令 ）＋ 。 ：１ ＝ 对 于 中ＳＮ Ｉ Ｒ用 户 （Ｉ Ｒ ＜ＳＮ ｉ ＳＮ ｉ ＳＮ ￣ Ｉ Ｒ（且 Ｉ Ｒ（ ＜ ） ） ￣
比完 全 的闭环 功控需 要 的反馈 量要 小 。
服务质量 ； 若采用传统的开环功控方式 ， 所有用户到
２ 收稿 日期 ：０ １ ０ － ７ ６Ｉ ２ １－ ８ ２
新技术
２ １５ 数 据 通 信 ０１ ．
Ｎｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
达基站 的接收ＳＮ 是相 同的，这虽然保证 了边缘用 ＩＲ 户 的性 能，但 由于没有用户能够以较高的功率发送 而降低 了系统的频谱效率。因此 ，Ｔ 最终采用一种 ＬＥ 开环的部分功率控制方案Ｏ — Ｐ （ｒｃｏａ Ｐｗ ｒ Ｌ Ｆ Ｃ Ｆａｔ ｎｌ ｏ ｅ ｉ Ｃ ｎ ｏ）更好地实现 了小 区边缘性能和系统频谱效 ｏｔ １， ｒ 率的折 中 。开环的部分功率控制公式如下 ：
值和绝对值两种类型 ，是与闭环功控直接相关的一
１ ＬＥ Ｔ 上行功率控制
ＬＥ Ｔ 上行功率控制 中， ｏｅ 通过控制每个Ｕ ｅ ｄＢ Ｎ Ｅ 的功率谱密度（ Ｓ ）即每个Ｒ 上的功率 ， ＰＤ ， Ｂ 来达到补
个 Ｕ 级 参数 。 Ｅ
１１ 开环 的部分 功率 控制 ．
当频率复用 因子为ｌ ，Ｔ 系统会经历 小区间 时 ＬＥ
环功控 算法在小 区边缘用户性能上最多有５％ ３ 的提升。
关键词 ：Ｌ Ｅ 上行 ； Ｔ ； 功率控制；Ｕ Ｃ Ｐ ＳＨ
为 了满足各种 业务不 同的Ｑ Ｓ ｏ 和时延要求 ， 自
根据文献［ 中的规定 ， ２ ］ 上行物理数据信道Ｐ Ｓ Ｈ ＵＣ
２０ 年底 ， ０４ 国际标准组织 ３ Ｐ 启动了对３ Ｐ 长期演 在 子 帧ｉ ＧＰ ＧＰ 的发送 功率 由下 式给 出 ： 进（ ） 目的研究和标准化工作『 ｍ 项 １ ］ 。由于频谱资源 Ｐ／ ｍｎＰＡ， ｌ （ ｉ＋ ｏ 。 ＋ ｒｉＪｉｄ ｍ （ （＝ ｉ｛Ｍｘ Ｏｏ Ｍ（）Ｐ 咒 △ｓ） （｝Ｂ １ ） ｌ ｇ ） （＋ ） ） 有限 ，Ｔ 系统中所有用户共享相 同的频率 资源 ， ＬＥ 用 其 中 ： 表示Ｕ 的最大发送功 率嘲 （表示 尸 Ｅ ；
这会影响小 区边缘用户的性能。 若小 区内所有 偿信道的路径损耗和抑制不 同小区间干扰 的 目的。 干扰 ， 用户都以满功率发送 ， 可以获得较大的小 区吞 吐量 ， 与ＷＣ ＭＡ Ｄ ２ ０系统不 同的是 ，Ｔ 的上行 功 Ｄ 和Ｃ ＭＡ ０ ０ ＬＥ 率控制方案采用 了一种开环和闭环相结合 的方式【 但会产生严重的小 区间干扰 ，恶化小区边缘用户的 Ｉ ］ ，
新技术
Ｎｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｙ 数据通信 ２ １． ０１ ５
基于接收ＳＮ 的 ＩＲ Ｌ Ｅ上行闭环功率控制算法研究 Ｔ
刘 杰 高泽华 高 峰 （ 京邮电大学信 息与通信 工程学院 北京 １０ ７ 北 ０ ８ ６）
摘 要 ：功率控制是无线通信系统资源 控制的一项重要内 容。Ｌ Ｅ Ｔ 的上行功率控制方案采用了 一种开环和闭 环相结合的方式， 主要用于补偿路径损耗和信道衰落， 以及降低小区间干扰。 为了 提升小区边缘用户性能， 文章提 出 了一种基于￣￣ＳＮ 的闭环功率控制算法。仿真结果表明， （Ｚ Ｒ 在保证小区整体性能的基础上， 与开环功控相比， 此闭
４
３
＋１ Ｂ ｄ
）
在部分功率控制 中， 由于０ ａ ｌＵ 的发送功率 ＜ ＜ ，Ｅ 处于最大功率和完全的路损补偿之间 ，小 区内部 的 用户越靠近小 区中心 ， 到达接收端的ＳＮ 越高， ＩＲ 具有 更高 的传输速率 ，从而实现了小 区边缘性能和系统 频谱效率的平衡 。 ｆ 一。 ＝ １
Ｐｉ ｍｉ｛Ｍｘ Ｏｏ（ ｉ Ｐ＋ Ｐ ） Ｂ （＝ ｎＰＡ， ｌ Ｍ（＋ ｏ ‘Ｌ］ ｍ ） ｌ ｇ ） Baidu Nhomakorabea （ ２ ）
▲
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户 间干扰 比较 严重 。Ｌ Ｅ Ｔ 上行 采用Ｓ — Ｄ 技 术 ， Ｃ Ｆ ＭＡ 小 Ｐ Ｓ Ｈ Ｕ Ｃ 在子帧ｉ 的资源分配带宽 ， 即分配的Ｒ 数 目； Ｂ 区内 的用 户 通过 频分 实 现正 交 ，小 区 内干扰 影 响较 由两部分组成 ， 是小 区级参数 ，。 是 晒 级 Ｐ． 小。但小区间干扰 比较严重 ， 是影响Ｌ Ｅ Ｔ 系统性能的 参数 ；＜ ＜ 是路损补偿 因子 ，用于平衡小区边缘用 ０ ｌ 重要 因素 ， 尤其当频率复用因子为１ ， 时圆 系统 内所有 户 和 中心 用户 的性 能 ， 和 与开 环 功控 直接 相 关 是 小 区都使用 相 同的频率 资源为 用户服 务 ， 小 区内 一个 的两 个参 数 ；Ｌ 示 Ｕ 计 算 得 到 的 下行 路 径 损耗 ； Ｐ表 Ｅ 的资源分配会影响到其他小 区的系统容量和边缘用 △ 一个与编码速率和调制方式相对应 的偏移量 ｉ 厂 户性能。 上行功率控制是抑制小区间干扰的一个重要 ） 表示当前Ｐ Ｓ Ｈ Ｕ Ｃ 功率控制 的调整状态 ， 分为 累积 手段 ， 既降低了干扰 ， 又能保证较高的系统容量。
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开环功控为每个Ｕ 设置一个粗 略的工作点 ， Ｅ 闭 缘 ，信道质量很差 ，考虑到小 区内用户的公平性问 环功 控 在此 基础 上 进行 更 精确 的功率 调 整来 适 应 不 题 ， 可以适当的增大其发送功率。对该部分用户 ， 在 断变化的信道条件 。 闭环功率控制 的主要 目的是弥补ｕ 设备 的精 Ｅ 每次ｒ ｃ ｒ 命令下达时， Ｐ 令 ）＋ 。 ：１ ＝ 对 于 中ＳＮ Ｉ Ｒ用 户 （Ｉ Ｒ ＜ＳＮ ｉ ＳＮ ｉ ＳＮ ￣ Ｉ Ｒ（且 Ｉ Ｒ（ ＜ ） ） ￣
比完 全 的闭环 功控需 要 的反馈 量要 小 。
服务质量 ； 若采用传统的开环功控方式 ， 所有用户到
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２ １５ 数 据 通 信 ０１ ．
Ｎｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
达基站 的接收ＳＮ 是相 同的，这虽然保证 了边缘用 ＩＲ 户 的性 能，但 由于没有用户能够以较高的功率发送 而降低 了系统的频谱效率。因此 ，Ｔ 最终采用一种 ＬＥ 开环的部分功率控制方案Ｏ — Ｐ （ｒｃｏａ Ｐｗ ｒ Ｌ Ｆ Ｃ Ｆａｔ ｎｌ ｏ ｅ ｉ Ｃ ｎ ｏ）更好地实现 了小 区边缘性能和系统频谱效 ｏｔ １， ｒ 率的折 中 。开环的部分功率控制公式如下 ：
值和绝对值两种类型 ，是与闭环功控直接相关的一
１ ＬＥ Ｔ 上行功率控制
ＬＥ Ｔ 上行功率控制 中， ｏｅ 通过控制每个Ｕ ｅ ｄＢ Ｎ Ｅ 的功率谱密度（ Ｓ ）即每个Ｒ 上的功率 ， ＰＤ ， Ｂ 来达到补
个 Ｕ 级 参数 。 Ｅ
１１ 开环 的部分 功率 控制 ．
当频率复用 因子为ｌ ，Ｔ 系统会经历 小区间 时 ＬＥ
环功控 算法在小 区边缘用户性能上最多有５％ ３ 的提升。
关键词 ：Ｌ Ｅ 上行 ； Ｔ ； 功率控制；Ｕ Ｃ Ｐ ＳＨ
为 了满足各种 业务不 同的Ｑ Ｓ ｏ 和时延要求 ， 自
根据文献［ 中的规定 ， ２ ］ 上行物理数据信道Ｐ Ｓ Ｈ ＵＣ
２０ 年底 ， ０４ 国际标准组织 ３ Ｐ 启动了对３ Ｐ 长期演 在 子 帧ｉ ＧＰ ＧＰ 的发送 功率 由下 式给 出 ： 进（ ） 目的研究和标准化工作『 ｍ 项 １ ］ 。由于频谱资源 Ｐ／ ｍｎＰＡ， ｌ （ ｉ＋ ｏ 。 ＋ ｒｉＪｉｄ ｍ （ （＝ ｉ｛Ｍｘ Ｏｏ Ｍ（）Ｐ 咒 △ｓ） （｝Ｂ １ ） ｌ ｇ ） （＋ ） ） 有限 ，Ｔ 系统中所有用户共享相 同的频率 资源 ， ＬＥ 用 其 中 ： 表示Ｕ 的最大发送功 率嘲 （表示 尸 Ｅ ；
这会影响小 区边缘用户的性能。 若小 区内所有 偿信道的路径损耗和抑制不 同小区间干扰 的 目的。 干扰 ， 用户都以满功率发送 ， 可以获得较大的小 区吞 吐量 ， 与ＷＣ ＭＡ Ｄ ２ ０系统不 同的是 ，Ｔ 的上行 功 Ｄ 和Ｃ ＭＡ ０ ０ ＬＥ 率控制方案采用 了一种开环和闭环相结合 的方式【 但会产生严重的小 区间干扰 ，恶化小区边缘用户的 Ｉ ］ ，
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基于接收ＳＮ 的 ＩＲ Ｌ Ｅ上行闭环功率控制算法研究 Ｔ
刘 杰 高泽华 高 峰 （ 京邮电大学信 息与通信 工程学院 北京 １０ ７ 北 ０ ８ ６）
摘 要 ：功率控制是无线通信系统资源 控制的一项重要内 容。Ｌ Ｅ Ｔ 的上行功率控制方案采用了 一种开环和闭 环相结合的方式， 主要用于补偿路径损耗和信道衰落， 以及降低小区间干扰。 为了 提升小区边缘用户性能， 文章提 出 了一种基于￣￣ＳＮ 的闭环功率控制算法。仿真结果表明， （Ｚ Ｒ 在保证小区整体性能的基础上， 与开环功控相比， 此闭
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３
＋１ Ｂ ｄ
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在部分功率控制 中， 由于０ ａ ｌＵ 的发送功率 ＜ ＜ ，Ｅ 处于最大功率和完全的路损补偿之间 ，小 区内部 的 用户越靠近小 区中心 ， 到达接收端的ＳＮ 越高， ＩＲ 具有 更高 的传输速率 ，从而实现了小 区边缘性能和系统 频谱效率的平衡 。 ｆ 一。 ＝ １
Ｐｉ ｍｉ｛Ｍｘ Ｏｏ（ ｉ Ｐ＋ Ｐ ） Ｂ （＝ ｎＰＡ， ｌ Ｍ（＋ ｏ ‘Ｌ］ ｍ ） ｌ ｇ ） Baidu Nhomakorabea （ ２ ）
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Ｓ（ Ｉｆ Ｎ】 ＲＩ
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１Ｂ ｄ ｌ
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Ｓ ＮＲｔ Ｉ ￣
ｌ Ｂ，０ Ｂ ＋Ｉ Ｂ ｄ ｄ ， ｄ
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户 间干扰 比较 严重 。Ｌ Ｅ Ｔ 上行 采用Ｓ — Ｄ 技 术 ， Ｃ Ｆ ＭＡ 小 Ｐ Ｓ Ｈ Ｕ Ｃ 在子帧ｉ 的资源分配带宽 ， 即分配的Ｒ 数 目； Ｂ 区内 的用 户 通过 频分 实 现正 交 ，小 区 内干扰 影 响较 由两部分组成 ， 是小 区级参数 ，。 是 晒 级 Ｐ． 小。但小区间干扰 比较严重 ， 是影响Ｌ Ｅ Ｔ 系统性能的 参数 ；＜ ＜ 是路损补偿 因子 ，用于平衡小区边缘用 ０ ｌ 重要 因素 ， 尤其当频率复用因子为１ ， 时圆 系统 内所有 户 和 中心 用户 的性 能 ， 和 与开 环 功控 直接 相 关 是 小 区都使用 相 同的频率 资源为 用户服 务 ， 小 区内 一个 的两 个参 数 ；Ｌ 示 Ｕ 计 算 得 到 的 下行 路 径 损耗 ； Ｐ表 Ｅ 的资源分配会影响到其他小 区的系统容量和边缘用 △ 一个与编码速率和调制方式相对应 的偏移量 ｉ 厂 户性能。 上行功率控制是抑制小区间干扰的一个重要 ） 表示当前Ｐ Ｓ Ｈ Ｕ Ｃ 功率控制 的调整状态 ， 分为 累积 手段 ， 既降低了干扰 ， 又能保证较高的系统容量。