5G网络中终端的功率控制

litom2004

     5G(NR)网络的功率与3G(WCDMA/HSPA)和4G(LTE)采用相同的机制。5G中功率控制有两种模式:一种是开环控制，另一种是闭环控制。其中:开环控制是一种确定终端(UE)在PRACH信道上发射功率的机制；而闭环控制是一种在终端(UE)处于通信(连接)阶段在PUCCH或PUSCH信道上进行功率控制的机制。两种功率控制原理和实施方法分别如下;

一、PRACH发射功率确定

终端(UE)在PRACH上发射功率3GPP在38.213-7.4节进行了定义，计算流程分三步：

    i) 计算P_PRACH,target,f,c+PL_b,f,c；

   ii) 将计算结果(P_PRACH,target,f,c+PL_b,f,c)与P_CMAX,f,c进行比较

   iii) 如果计算结果(P_PRACH,target,f,c+PL_b,f,c)大于P_CMAX,f,c,则使用 P_CMAX,f,c。如果计算出的功率低于P_CMAX,f,c,则使用计算出的功率。

   P_PRACH,target,f,c计算中涉及参数见下图：

   其中：

   P-EMAX,c:由RRC消息p-Max确定;

   P_PowerClass:在下表中查；

   <38.101-2 v15.3Table 6.2.1.1-2:UE maximum output power limits forpowerclass 1 >

<38.101-2v15.3 Table6.2.1.2-2: UE maximum output power limits forpowerclass 2 >

<38.101-2v15.3Table 6.2.1.2-2: UE maximum output power limits forpowerclass 2 >

二、参考信号功率确定

   在5G网络中参考信号的确定根据TS 38.213 - 7.4节进行；

   Case 1.根据以下场景之一:

   在PRACH上发送接入请求后，终端(UE)在PDCCH上没有检测到接入命令；

   在PRACH上发送接入请求后，终端(UE)在PDCCH上收到基于竞争的随机接入；

   终端(UE)通过PRACH信道发起的链路恢复相关流程，其相应索引q_new与 SS/PBCH块相关联,其referenceSignalPower由ss-PBCH-BlockPower决定。

   Case 2.鉴于以下原因:

   根据对PDCCH命令的检测，终端(UE)在PRACH上的传输响应；该检测触发基于非竞争的随机接入过程且     取决于PDCCH命令的DM-RS准配置的DL RS。其中：referenceSignalPower由ss-PBCH-BlockPower决定。

   Case3.鉴于以下场景：

   根据对PDCCH命令的检测，终端(UE)在PRACH上的传输响应；该检测触发非竞争的随机接入过程，并且UE被配置用于周期性CSI-RS接收的资源或 PRACH传输与链路恢复过程相关联其中对应的索引q_new与周期性CSI-RS配置相关联。其中:referenceSignalPower由ss-PBCH-BlockPower和powerControlOffsetSS决定,其中powerControlOffsetSS(在RRC中)是CSI-RS传输功率相对于SS/PBCH块传输功率的偏移。

    如果RRC未提供powerControlOffsetSS，则UE假定该值为 0 dB

三、随机接入码预期接收功率(PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER)

    基站对终端(UE)发送的随机接入码预期接收功率(PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER)在TS 38.321 - 5.1.3中进行了定义:

     PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER

     = preambleReceivedTargetPower（在 RRC 中）

     + DELTA_PREAMBLE  +(PREAMBLE_POWER_RAMPING_COUNTER–1)×                                          PREAMBLE_POWER_RAMPING_STEP

preambleReceivedTargetPower是RACH-ConfigGeneric中的RRC参数，PREAMBLE_POWER_RAMPING_STEP由RRC参数powerRampingStep指定,DELTA_PREAMBLE由预定义表确定，如下所示REAMBLE_POWER_RAMPING_COUNTER从0开始，每次重传PRACH时加1，直到达到RRC参数preambleTransMax。kangguoying202110

< 38.321V15.3.0-Table 7.3-1: DELTA_PREAMBLE values for long preamble formats>

<38.321V15.3.0-Table 7.3-2: DELTA_PREAMBLE values for short preamble formats >

四、终端发送RRC Setup Requset(msg3)功率

       终端(UE)发送RRC建立请求(msg3)功率由以下公式确定：

      (msg3)功率=PRACH功率+(2xmsg3-DeltaPreamble)

五、终端在PUSCH信道上功率

     终端(UE)在PUSCH信道上的功率可由以下公式表示：

六、RRC参数中相关功率控制RRC参数

    3GPP在TS38.331 v15.3.0中通过RRC消息通知终端(UE)的功率控制相关参数如下(红字标注)：

FrequencyInfoUL-SIB ::=           SEQUENCE {

    frequencyBandList               MultiFrequencyBandListNR-SIB     OPTIONAL,   -- Cond FDD-OrSUL

    absoluteFrequencyPointA         ARFCN-ValueNR             OPTIONAL,   -- Cond FDD-OrSULkangguoying202110

    scs-SpecificCarrierList         SEQUENCE (SIZE (1..maxSCSs)) OF SCS-SpecificCarrier,

    p-Max                           P-Max         OPTIONAL,   -- Need S

    frequencyShift7p5khz            ENUMERATED {true}  OPTIONAL,   -- Cond FDD-OrSUL-Optional

    ...}

ServingCellConfigCommonSIB ::=      SEQUENCE {

    downlinkConfigCommon                DownlinkConfigCommonSIB,

    uplinkConfigCommon                  UplinkConfigCommonSIB   OPTIONAL,   -- Need Rkangguoying202110

    supplementaryUplink                 UplinkConfigCommonSIB   OPTIONAL,   -- Need Rkangguoying202110

    n-TimingAdvanceOffset               ENUMERATED { n0, n25560, n39936 }   OPTIONAL, -- Need S

    ssb-PositionsInBurst                    SEQUENCE {

        inOneGroup                          BIT STRING (SIZE (8)),

        groupPresence                       BIT STRING (SIZE (8))                                       OPTIONAL -- Cond Above6GHzOnly    },

    ssb-PeriodicityServingCell          ENUMERATED {ms5, ms10, ms20, ms40, ms80, ms160},

    tdd-UL-DL-ConfigurationCommon       TDD-UL-DL-ConfigCommon    OPTIONAL, -- Cond TDD

    ss-PBCH-BlockPower                  INTEGER (-60..50),    ...}

RACH-ConfigGeneric ::=          SEQUENCE {

    prach-ConfigurationIndex         INTEGER (0..255),

    msg1-FDM                         ENUMERATED {one, two, four, eight},

    msg1-FrequencyStart              INTEGER (0..maxNrofPhysicalResourceBlocks-1),

    zeroCorrelationZoneConfig        INTEGER(0..15),

    preambleReceivedTargetPower      INTEGER (-200..-74),

    preambleTransMax                 ENUMERATED {n3,n4,n5,n6,n7,n8,n10,n20,n50,n100,n200},

    powerRampingStep                 ENUMERATED {dB0, dB2, dB4, dB6},

    ra-ResponseWindow                ENUMERATED {sl1, sl2, sl4, sl8, sl10, sl20, sl40, sl80}}

NZP-CSI-RS-Resource ::= SEQUENCE {

    nzp-CSI-RS-ResourceId                 NZP-CSI-RS-ResourceId,

    resourceMapping                       CSI-RS-ResourceMapping,

    powerControlOffset                    INTEGER (-8..15),

    powerControlOffsetSS                  ENUMERATED{db-3, db0, db3, db6},

    scramblingID ScramblingId,

    periodicityAndOffset                  CSI-ResourcePeriodicityAndOffset

    qcl-InfoPeriodicCSI-RS                TCI-StateId OPTIONAL, -- Cond Periodic    ...}

PUSCH-ConfigCommon ::= SEQUENCE {

    groupHoppingEnabledTransformPrecoding       ENUMERATED {enabled} OPTIONAL,

    pusch-TimeDomainAllocationList              PUSCH-TimeDomainResourceAllocationList

    msg3-DeltaPreamble                          INTEGER (-1..6)

    p0-NominalWithGrant                         INTEGER (-202..24)    ...}

kangguoying202110

PUSCH-Config ::= SEQUENCE {

    dataScramblingIdentityPUSCH                 INTEGER (0..1023) OPTIONAL,

    txConfig                                    ENUMERATED {codebook, nonCodebook}

    dmrs-UplinkForPUSCH-MappingTypeA            SetupRelease { DMRS-UplinkConfig }

    dmrs-UplinkForPUSCH-MappingTypeB            SetupRelease { DMRS-UplinkConfig }

    pusch-PowerControl                          PUSCH-PowerControl

    frequencyHopping                            ENUMERATED {intraSlot, interSlot}

    frequencyHoppingOffsetLists                 SEQUENCE (SIZE (1..4)) OF

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     *本文转自“和老康一起学5G"----5G(NR)网络功率控制