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5G PHR计算

2022-10-10 14:40 作者:余网优化  | 我要投稿

在5G网络中,UE的功率余量报告基于相应的PUSCH传输,NR支持特定波束功率控制作为基线。支持UE侧多面板传输的功率控制。支持ULPC(上行功控)的特定波束路径损耗,对于特定波束功率控制,NR定义了特定波束的开环和闭环参数。如果可以为两种波形配置UE,gNB知道不同波形的功率余量差。

为了保持功率放大器(PA: power amplifier)的效率,最好分别为DFT-S-OFDM和CP-OFDM引入不同的UL-PC机制,因为这两种传输波形之间的CM(Cubic Metric)存在明显的显著差异。由于CP-OFDM具有比DFT-S-OFDM更高的峰均功率比,为了避免UE使用最大功率传输上行链路信号时的信号失真,与DFT-S-OFDM相比,最大传输功率应该有所降低。

到目前为止,主要提出了两种候选方法来反映Pcmax上的功率回退。

方法1:Pcmax的功率偏移

由于gNB知道不同波形的PHR差,为简单起见,功率偏移▲可以是基于CP-OFDM和DFT-S-OFDM之间的CM差的指定值。


NR支持特定波束功率控制作为基线,因此一些开环和闭环参数可能是特定波束的。PHR不是上行功率计算的直接参数,但当它决定可能是波束特定的TPC命令时,会对gNB产生影响。从这个角度来看,特定波束PHR似乎有利于精确的功率控制。

在此推荐的框架中,gNB为UE配置或重配一个或多个UL TxPara(UL transmit parameter set)设置。对于PUSCH、PUCCH和SRS中的每一个,gNB可以配置一个或多个ULTxPara set,并且每个ULTxPara sets包括一个或多个ULTxPara set(transmit parameters set)。ULTxPara set相当于功率控制回路。每个(ULTxPara set)至少包括PUSCH和PUCCH的以下信息:

  • TX波束(group)指示,指示发射资源

  • P0的UE特定部分

对于SRS的传输,可以在SRS resource setting下配置PL设置。然后PUSCH和PUCCH传输可以链接到特定的SRS resource (group)以获得相应的PL。

  • PL设置,包括用于路径损耗测量的下行RS资源指示。

如果配置了多个ULTxPara set,则为ULTxPara set ID。

通常,PHR过程应基于功率控制回路进行维护。如果同时在多个发射波束上调度上行传输,则应将PHR视为所有这些发射波束的总发射功率的一个功率余量计算。gNB通过RRC信号或MAC CE配置PHR设置,其中包括以下信息,

  • Timers,是指类似于LTE的两个计时器periodicPHR-Timer and prohibitPHR-Timer

  • PL变化阈值,指类似于LTE的 dl-PathlossChange

  • PHR进程指示,指PHR进程ID及其ULTxPara set ID list。

为了便于分析,假设一个PHR过程指标包含两个PHR过程,如图1所示。第一个包括ULTxPara set ID#1,第二个包括ULTxPara set ID#3+#4,因此UE为两者维护PHR过程,独立监视和更新触发器参数。ULTxPara set #3+#4表示相关PHR过程假设存在两个并发PC环路。


PHR计算:

与LTE不同,NR可能具有多个用于上行传输的波束对,这意味着可能需要监控多个BPL。根据上述PC框架,每个PHR过程报告PHR。如果PHR过程包括多个ULTxPara set,则这些ULTxPara set的波束链路应同时使用,此PHR设置的PHR应反映所有波束链路的单独功率之和的净空。

例如,对于PHR process ID#2,有两个ULTxPara set:ULTxPara set#3和ULTxPara set#4,每个都有一个TX波束,分别称为TX beam 3和TX beam 4。对于ULTxPara set#3,UE计算TX beam #3的功率标记为P1,对于ULTxPara set#4,UE计算TX beam #4的功率标记为P2,PHR process ID#2的PHR应为:

PHR = PCMAX - (P1 + P2)

其中,PCMAX是UE的最大发射功率。

触发条件:

在LTE中,RRC通过配置两个计时器periodicPHR-Timer 和prohibitPHR-Timer来控制功率余量报告,并通过信令dl-PathlossChange来设置测量的下行链路路径损耗的变化和由于功率管理而需要的功率回退。还有一些事件被指定为PHR触发条件。一个条件是,当MAC实体具有用于新传输的上行资源时,自该MAC实体中PHR的最后一次传输以来,prohibitPHR-Timer 过期或已过期,并且路径损耗的变化超过dl-PathlossChange dB。

考虑到NR中的多个TX波束传输,可能需要监测多个BPL。在这种情况下,如何实现PL变化条件是一个问题。由于PHR与所有波束对链路的总功率相关,因此应以相同的方式评估PL变化,这意味着PL变化应反映所有束对链路PL变化的总和。

例如,假设PHR process ID#2包括两个ULTxPara set:ULTxPara set#3和ULTxPara set#4,每个都有一个TX波束,分别称为TX beam 3和TX beam 4。假设PHR process ID#2的最后一个PHR在时间t0发送,TX beam#3的PL标记为PL1(t0),TX beam#4的PL标记为PL2(t0),在时间t1,TX beam#3和#4的PL分别标记为PL1(t1)和PL2(t1)。

路损变化情况应估计为:

(PL1(t1) - PL1(t0)) + (PL2(t1) - PL2(t0)) >= PathlossChange

 在LTE中,当没有实际传输时,UE需要计算PHR,也称为虚拟PHR。在NR中,由于支持多波束、两个波形,情况更加复杂。对于多波束情况,在上述PC框架下,基于其相对PHR process ID,实PHR和虚PHR均假设相同的波束对链路。

如上所述,对于两种波形,两个PHR方法不需要假设,一个PHR方法的选项如下所示。

  • 选项1:基于默认波形

如果UE配置了用于虚拟PHR报告的默认波形,则应使用该默认波形的假设计算虚拟PHR。例如,为了鲁棒性起见,DFT-S-OFDM可以被视为默认波形。

  • 选项2:基于上一次传输的波形

UE倾向于长时间保持其波形,除非特殊事件触发改变为另一个。只要gNB和UE同时假设相同的波形,就不存在模糊性。


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