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1. 概述

在LTE网络PUCCH功控计算一文中，已经介绍了如何计算PUCCH发射功率，本文将继续介绍如何计算PUSCH发射功率。

当UE在子帧iii只发送PUSCH但没有发送PUCCH时，那么UE在子帧iii在serving cell上的PUSCH发射功率计算公式如下式1：
PPUSCH,c(i)=min{PCMAX,c(i),10log10(MPUSCH,c(i))+PO_PUSCH,c(j)+αc(j)⋅PLc+ΔTF,c(i)+fc(i)[dBm](1)P_{\mathrm{PUSCH,c}}\left(i\right)=min\left\{\begin{matrix}P_{\mathrm{CMAX,c}}(i),\\10log_\mathrm{10}(M_{\mathrm{PUSCH,c}}(i))+P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(j)+\alpha_c(j) \cdot PL_c+\Delta_{\mathrm{TF,c}}(i)+f_c\left(i\right)&\\\end{matrix}\right. [dBm]\ (1)PPUSCH,c​(i)=min{PCMAX,c​(i),10log10​(MPUSCH,c​(i))+PO_PUSCH,c​(j)+αc​(j)⋅PLc​+ΔTF,c​(i)+fc​(i)​​[dBm] (1)

当UE在子帧iii同时发送PUSCH和PUCCH时，那么UE在子帧iii在serving cell上的PUSCH发射功率计算公式如下式2：
PPUSCH,c(i)=min{10log10(P^CMAX,c(i)+P^PUCCH(i)),10log10(MPUSCH,c(i))+PO_PUSCH,c(j)+αc(j)⋅PLc+ΔTF,c(i)+fc(i)[dBm](2)P_{\mathrm{PUSCH,c}}\left(i\right)=min\left\{\begin{matrix}10log_\mathrm{10}({\hat{P}}_{\mathrm{CMAX,c}}(i)+{\hat{P}}_{\mathrm{PUCCH}}(i)),\\10log_\mathrm{10}(M_{\mathrm{PUSCH,c}}(i))+P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(j)+\alpha_c(j) \cdot PL_c+\Delta_{\mathrm{TF,c}}(i)+f_c\left(i\right)&\\\end{matrix}\right. [dBm]\ (2)PPUSCH,c​(i)=min{10log10​(P^CMAX,c​(i)+P^PUCCH​(i)),10log10​(MPUSCH,c​(i))+PO_PUSCH,c​(j)+αc​(j)⋅PLc​+ΔTF,c​(i)+fc​(i)​​[dBm] (2)

当UE没有发送PUSCH，考虑收到DCI3/3A指示的PUSCH传输里面的TPC command累计，那么UE在子帧iii在serving cell上的PUSCH发射功率计算公式如下式3：
PPUSCH,c(i)=min{PCMAX,c(i),PO_PUSCH,c(1)+αc(1)⋅PLc+fc(i)}[dBm](3)P_{\mathrm{PUSCH,c}}(i)=min{\left\{P_{\mathrm{CMAX,c}}(i), P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(1)+\alpha_c(1)\cdot PL_c+f_c(i) \right\}}\ \ [dBm]\ (3)PPUSCH,c​(i)=min{PCMAX,c​(i),PO_PUSCH,c​(1)+αc​(1)⋅PLc​+fc​(i)}  [dBm] (3)

下面介绍公式1~3里面各项的含义。

2. 最大发射功率PCMAX,c(i)P_{\mathrm{CMAX,c}}(i)PCMAX,c​(i)

PCMAX,c(i)P_{\mathrm{CMAX,c}}(i)PCMAX,c​(i)是UE最大发射功率，在3GPP 36.101的表6.2.5中指定，参考LTE网络PUCCH功控计算的第2节。

3. 最大发射功率线性值P^CMAX,c(i)\hat{P}_{\mathrm{CMAX,c}}(i)P^CMAX,c​(i)

P^CMAX,c(i)\hat{P}_{\mathrm{CMAX,c}}(i)P^CMAX,c​(i)是UE最大发射功率PCMAX,c(i)P_{\mathrm{CMAX,c}}(i)PCMAX,c​(i)的线性值，而PCMAX,c(i)P_{\mathrm{CMAX,c}}(i)PCMAX,c​(i)是UE最大发射功率绝对值。PCMAX,c(i)P_{\mathrm{CMAX,c}}(i)PCMAX,c​(i)的单位是dBm，经过公式转换后，就可以得到P^CMAX,c(i)\hat{P}_{\mathrm{CMAX,c}}(i)P^CMAX,c​(i)，其单位为mw或者W。功率线性值与功率绝对值的转换公式如下式4和5所示：
功率绝对值(dBm)=10log(功率线性值/1mw)(4)功率绝对值(dBm)=10log(功率线性值/1mw)\ \ \ (4)功率绝对值(dBm)=10log(功率线性值/1mw)   (4)
功率线性值(mw)=10(dBmValue/10)(5)功率线性值(mw)=10^{\mathrm(dBmValue / 10)}\ \ \ (5)功率线性值(mw)=10(dBmValue/10)   (5)
因此，P^CMAX,c(i)\hat{P}_{\mathrm{CMAX,c}}(i)P^CMAX,c​(i)与PCMAX,c(i)P_{\mathrm{CMAX,c}}(i)PCMAX,c​(i)相互转换公式如下式6和7所示：
PCMAX,c(i)(dBm)=10log(P^CMAX,c(i))(6)P_{\mathrm{CMAX,c}}(i)(dBm)=10log(\hat{P}_{\mathrm{CMAX,c}}(i))\ \ \ (6)PCMAX,c​(i)(dBm)=10log(P^CMAX,c​(i))   (6)
P^CMAX,c(i)(mw)=10(PCMAX,c(i)/10)(7)\hat{P}_{\mathrm{CMAX,c}}(i)(mw)=10^{\mathrm(P_{\mathrm{CMAX,c}}(i)/ 10)}\ \ \ (7)P^CMAX,c​(i)(mw)=10(PCMAX,c​(i)/10)   (7)
关于功率线性值与功率绝对值互相转换的更多介绍，可以参考dBm、mw、dB三者之间的关系这篇博客。

4. PUCCH发射功率线性值P^PUCCH(i){\hat{P}}_{\mathrm{PUCCH}}(i)P^PUCCH​(i)

P^PUCCH(i){\hat{P}}_{\mathrm{PUCCH}}(i)P^PUCCH​(i)是PPUCCH(i)P_{\mathrm{PUCCH}}(i)PPUCCH​(i)的线性值，从上面第三节已经知道功率绝对值与线性值的转换关系，因此P^PUCCH(i){\hat{P}}_{\mathrm{PUCCH}}(i)P^PUCCH​(i)与PPUCCH(i)P_{\mathrm{PUCCH}}(i)PPUCCH​(i)的转换公式如下式8和9所示：
PPUCCH(i)(dBm)=10log(P^PUCCH(i))(8)P_{\mathrm{PUCCH}}(i)(dBm)=10log({\hat{P}}_{\mathrm{PUCCH}}(i))\ \ \ (8)PPUCCH​(i)(dBm)=10log(P^PUCCH​(i))   (8)
P^PUCCH(i)(mw)=10(PPUCCH(i)/10)(9)\hat{P}_{\mathrm{PUCCH}}(i)(mw)=10^{\mathrm(P_{\mathrm{PUCCH}}(i)/ 10)}\ \ \ (9)P^PUCCH​(i)(mw)=10(PPUCCH​(i)/10)   (9)

5. MPUSCH,c(i)M_{\mathrm{PUSCH,c}}(i)MPUSCH,c​(i)

根据36.213第5.1.1.1节，MPUSCH,c(i)M_{\mathrm{PUSCH,c}}(i)MPUSCH,c​(i)是网络在子帧iii分配给UE的PUSCH资源的带宽，其大小为PUSCH资源块的数量。

MPUSCH,c(i)M_{\mathrm{PUSCH,c}}(i)MPUSCH,c​(i) is the bandwidth of the PUSCH resource assignment expressed in number of resource blocks valid for subframe/slot/subslot i and serving cell otherwise.

----36.213第5.1.1.1节

6. 标称功率PO_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(j)PO_PUSCH,c​(j)

标称功率PO_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(j)PO_PUSCH,c​(j)由小区标称功率PO_NOMINAL,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL,c}}(j)PO_NOMINAL,c​(j)和UE标称功率PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)两部分组成，下面对这两部分进行介绍。

6.1 小区标称功率PO_NOMINAL,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL,c}}(j)PO_NOMINAL,c​(j)

eNB首先为该小区内的所有UE半静态设定一标称功率PO_NOMINAL,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL,c}}(j)PO_NOMINAL,c​(j)（对PUSCH和PUCCH有不同的标称功率，分别记为PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)和PO_NOMINAL_PUCCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUCCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUCCH,c​(j)），该值通过系统消息SIB2（UplinkPowerControlCommon: p0-NominalPUSCH, p0-NominalPUCCH）广播给所有UE；PO_NOMINAL_PUSCH,cP_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}PO_NOMINAL_PUSCH,c​的取值范围是（-126，24）dBm。需要注意的是对于动态调度的上行传输和半持久调度(SPS)的上行传输，PO_NOMINAL_PUSCH,cP_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}PO_NOMINAL_PUSCH,c​的值也有所不同（SPS-ConfigUL: p0-NominalPUSCH-Persistent）。

另外RA Msg3的标称功率不受以上值限制，而是根据RA preamble初始发射功率（preambleInitialReceivedTargetPower）加上ΔPREAMBLE_Msg3\Delta_{PREAMBLE\_Msg3}ΔPREAMBLE_Msg3​（UplinkPowerControlCommon: deltaPreambleMsg3）。

6.2 UE标称功率PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)

小区标称功率PO_NOMINAL,cP_{\mathrm{O\_NOMINAL,c}}PO_NOMINAL,c​是小区内所有UE共用的一个标称功率，除此之外， 每个UE还有自己特定(UE specific)的标称功率偏移（对PUSCH和PUCCH有不同的UE标称功率，分别记为PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)和PO_UE_PUCCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUCCH,c}}(j)PO_UE_PUCCH,c​(j)），该值通过dedicated RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: p0-UE-PUSCH, p0-UE-PUCCH）下发给UE。p0-UE-PUSCH和p0-UE-PUCCH的单位是dB，因此这个值可以看成是不同UE对于eNB范围标称功率PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)和PO_NOMINAL_PUCCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUCCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUCCH,c​(j)的一个偏移量。对于动态调度的上行传输和半持久调度的上行传输，PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)的值也有所不同。最终UE所使用的标称功率PO_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(j)PO_PUSCH,c​(j)是（eNB范围标称功率PO_NOMINAL,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL,c}}(j)PO_NOMINAL,c​(j) + UE Specific偏移量PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)）。

6.3 标称功率计算过程

下面介绍标称功率PO_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(j)PO_PUSCH,c​(j)计算过程。PO_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(j)PO_PUSCH,c​(j)由PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)和PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)两项组成，其计算公式如下式10所示：
PO_PUSCH,c(j)=PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)+PO_UE_PUSCH,c(j)(10)P_{\mathrm{O\_PUSCH,c}}(j) = P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)+P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)\ \ \ (10)PO_PUSCH,c​(j)=PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)+PO_UE_PUSCH,c​(j)   (10)
jjj的取值范围为{0,1,2}\{0,1,2\}{0,1,2}，其取值大小取决与PUSCH传输(新传或重传)所对应的UL grant的类型，当jjj为0或1时，PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)和PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)的值由RRC层提供。jjj的取值如下所述：

• 如果PUSCH传输对应的是半静态grant(semi-persistent grant)，那么j=0j=0j=0
• 如果PUSCH传输对应的是动态调度grant，那么j=1j=1j=1
• 如果PUSCH传输对应的是RAR中的grant，那么j=2j=2j=2

当j=2j=2j=2时，PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)和PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)项大小如下式11和12所示：
PO_NOMINAL_PUSCH,c(2)=0(11)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(2)=0\ \ \ (11)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(2)=0   (11)
PO_NOMINAL_PUSCH,c(2)=PO_PRE+ΔPREAMBLE_Msg3(12)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(2)=P_{\mathrm{O\_PRE}}+\Delta_{PREAMBLE\_Msg3}\ \ \ (12)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(2)=PO_PRE​+ΔPREAMBLE_Msg3​   (12)
式12中，PO_PREP_{\mathrm{O\_PRE}}PO_PRE​就是preambleInitialReceivedTargetPower这个IE，preambleInitialReceivedTargetPower和ΔPREAMBLE_Msg3\Delta_{PREAMBLE\_Msg3}ΔPREAMBLE_Msg3​由RRC层提供。

当j=0或1j=0或1j=0或1时，PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)和PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)为RRC层提供的参数，RRC层会在SIB2消息中给出p0-NominalPUSCH，这个字段就是j=0或1j=0或1j=0或1时PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)的值；类似地，RRC层会在SIB2、RRC Connection Setup或RRC Connection Reconfig中给出p0-UE-PUSCH，这个字段就是就是j=0或1j=0或1j=0或1时PO_UE_PUSCH,c(j)P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)PO_UE_PUSCH,c​(j)的值。

一个SIB2消息实网例子如下图所示，由下图可见，PO_NOMINAL_PUSCH,c(j)=−85dBm,j=0或1P_{\mathrm{O\_NOMINAL\_PUSCH,c}}(j)=-85dBm,j=0或1PO_NOMINAL_PUSCH,c​(j)=−85dBm,j=0或1。

一个RRC Connection Setup消息实网例子如下图所示，由下图可见，PO_UE_PUSCH,c(j)=0dBm,j=0或1P_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}(j)=0dBm,j=0或1PO_UE_PUSCH,c​(j)=0dBm,j=0或1。

7. 路损补偿因子αc(j)\alpha_c(j)αc​(j)

在标称功率基础上，UE还需要根据测量得到的路损数据自动进行功率补偿。UE通过测量下行参考信号（RSRP）计算得到下行路损PLcPL_cPLc​，乘以一个补偿系数α后作为上行路损补偿。系数α由eNB在系统消息中半静态设定（UplinkPowerControlCommon: alpha）。对于PUCCH和Msg 3，α总是为1。

标称功率设定和路损补偿都属于半静态功率控制，UE的动态功率控制有基于MCS的隐式功率调整和基于PDCCH的显示功率调整，文中后续会讨论UE的动态功率控制。

这里继续讨论补偿系数α，当j=0或1j=0或1j=0或1时，αc(j)∈{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}\alpha_c(j)\in\{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1\}αc​(j)∈{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}，αc(j)\alpha_c(j)αc​(j)为该集合中的一个值，由RRC层指示，RRC层会在SIB2消息中给出该值；当j=2j=2j=2时，αc(j)=1\alpha_c(j)=1αc​(j)=1。一个实网的例子如下图所示，由图可见，αc(j)=0.8,j=0或1\alpha_c(j)=0.8,j=0或1αc​(j)=0.8,j=0或1。

8. 下行路损PLcPL_cPLc​

PLcPL_cPLc​计算公式如下式13所示，关于其细节描述，参考LTE网络PUCCH功控计算一文第4节路损PLcPL_cPLc​。
PLc=referenceSignalPower−higherlayerfilteredRSRP(12)PL_c=referenceSignalPower-higher\ layer\ filtered\ RSRP\ \ \ (12)PLc​=referenceSignalPower−higher layer filtered RSRP   (12)

9. ΔTF,c(i)\Delta_{\mathrm{TF,c}}(i)ΔTF,c​(i)

前面提到，UE的动态功率控制有基于MCS的隐式功率调整和基于PDCCH的显示功率调整。公式1中ΔTF,c(i)\Delta_{\mathrm{TF,c}}(i)ΔTF,c​(i)项就是基于MCS的隐式功率调整的调整量。

根据Shannon公式，发射功率需要正比于传输数据速率。在LTE系统中，MCS决定了每个RB上行数据量的大小，因此调度信息中的MCS隐式地决定了功率调整需求。

基于MCS的功率调整仅针对PUSCH数据，对PUCCH和SRS不适用。eNB可以对某UE关闭或开启基于MCS的功率调整，通过dedicated RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: deltaMCS-Enabled）实现。对于PUCCH来说，没有基于MCS的功率调整，但是对于不同的PUCCH format，系统会设定其他format相对于format 1a的功率偏移（UplinkPowerControlCommon: DeltaFList-PUCCH）。

根据公式13可以得到功率调整量ΔTF,c(i)\Delta_{\mathrm{TF,c}}(i)ΔTF,c​(i)，ΔTF,c(i)\Delta_{\mathrm{TF,c}}(i)ΔTF,c​(i)的计算公式如下式13所示：
ΔTF,c(i)={10log10((2BPRE⋅Ks−1)⋅βoffsetPUSCH)forKS=1.250forKS=0(13)\Delta_{\mathrm{TF,c}}(i)=\left\{\begin{matrix}10{{log}_{10}{\left(\left(2^{BPRE\cdot K_s}-1\right)\cdot\beta_{offset}^{PUSCH}\right)}}&\mathrm{for\ \ }K_{S}=1.25\\0&\mathrm{for\ \ }K_{S}=0\\\end{matrix}\right.\ \ \ (13)ΔTF,c​(i)={10log10​((2BPRE⋅Ks​−1)⋅βoffsetPUSCH​)0​for  KS​=1.25for  KS​=0​   (13)
上式中，KSK_SKS​由RRC层通过deltaMCS-Enabled参数给出，如下图所示。对TM mode 2(transmission mode 2)，KS=0K_S=0KS​=0。一般情况下KS=1.25K_S=1.25KS​=1.25。

对每个serving cell c，BPREBPREBPRE和βoffsetPUSCH\beta_{offset}^{PUSCH}βoffsetPUSCH​的计算公式如下所述。

9.1. BPREBPREBPRE

BPREBPREBPRE在各种情况下的计算公式如下所述。

当RRC层给UE配置了uplinkPower-CSIPayload时, 如果控制数据通过子帧PUSCH发送，且没有UL-SCH数据传输，那么，
BPRE=OCQI/NRE(14)BPRE=O_{\mathrm{CQI}}/N_{\mathrm{RE}}\ \ \ (14)BPRE=OCQI​/NRE​   (14)

对其它情况，
BPRE=∑r=0C−1Kr/NRE(15)BPRE=\sum_{r=0}^{C-1}K_r/N_{\mathrm{RE}}\ \ \ (15)BPRE=r=0∑C−1​Kr​/NRE​   (15)

在上面的式子中，CCC是码块(code block)的数量，KrK_rKr​是码块rrr的大小，OCQIO_{\mathrm{CQI}}OCQI​是包含CRC比特数在内的CQI/PMI比特数，NREN_{\mathrm{RE}}NRE​是RE(resource element)的数量，其大小如下式16所示。
NRE=MscPUSCH−initial⋅NsymbPUSCH−initial(16)N_{\mathrm{RE}}=M_{sc}^{PUSCH-initial}\cdot\ N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH-initial}}\ \ \ (16)NRE​=MscPUSCH−initial​⋅ NsymbPUSCH−initial​   (16)
上面的式子中，CCC，KrK_rKr​，MscPUSCH−initialM_{sc}^{PUSCH-initial}MscPUSCH−initial​及NsymbPUSCH−initialN_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH-initial}}NsymbPUSCH−initial​均在参考文献[1]中定义。

9.2. βoffsetPUSCH\beta_{offset}^{PUSCH}βoffsetPUSCH​

对控制数据通过PUSCH发送，且没有UL-SCH数据发送的情况(换言之，上行数据全为控制数据（如CQI）而无其他上行数据情况下)，
βoffsetPUSCH=βoffsetCQI(17)\beta_{offset}^{PUSCH}=\beta_{offset}^{CQI}\ \ \ (17)βoffsetPUSCH​=βoffsetCQI​   (17)
对于其它情况(即如果有其他上行数据)，
βoffsetPUSCH=1(18)\beta_{offset}^{PUSCH}=1\ \ \ (18)βoffsetPUSCH​=1   (18)

10. fc(i)f_c(i)fc​(i)

eNB可以在DCI format 0（UE标识C-RNTI）中携带TPC，或者使用专门用于功控命令的DCI format 3/3a（UE标识TPC-RNTI）来调整fc(i)f_c(i)fc​(i)的值，从而动态地调整PUSCH发射功率，这就是基于PDCCH的功控调整。

基于PDCCH的功控调整可以分为累积调整方式和绝对值调整方式两种。累积方式是在当前功率调整数值上增加/减少一个TPC中指示的调整步长；绝对值方式是指直接使用TPC中指示的功率调整数值。累积方式可以适用于PUSCH，PUCCH和SRS，而绝对值方式只适用于PUSCH。

eNB通过专用RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: accumulationEnabled）指示UE采用累计方式还是绝对值方式。
当采用累积方式时，TPC可以指示两套不同的调整步长，第一套步长为（-1，0，1，3）dB，由DCI format 0/3指示；第二套步长为（-1，1），由DCI format 3a指示；当采用绝对方式时，TPC数值为（-4，-1，1，4）dB，由DCI format 0/3指示。除了DCI format 0/3以外，eNB还可以在下行调度DCI format 1上指示仅用于PUCCH功控的TPC。

下面讨论这两种调整方式下fc(i)f_c(i)fc​(i)的计算方式。

10.1 累计方式的fc(i)f_c(i)fc​(i)

10.1.1 δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​

在介绍fc(i)f_c(i)fc​(i)之前，先介绍一个概念，这个概念决定了fc(i)f_c(i)fc​(i)的大小，它就是δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​。δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​是一个校准值，也叫TPC command，用来对当前UE在PUSCH信道上的发射功率进行微调。网络会在PDCCH上以DCI format 0/0A/0B/0C/4/4A/4B向UE发送TCP command，指示δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​的大小。δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​也可能与其它TPC command以DCI format 3/3A共同编码，它们的CRC校验位会用TPC-PUSCH-RNTI来进行加扰。

δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​ is a correction value, also referred to as a TPC command and is included in PDCCH/EPDCCH with DCI format 0/0A/0B/0C/4/4A/4B or in PDCCH/SPDCCH with DCI format 7-0A/7-0B or in MPDCCH with DCI format 6-0A for serving cell ccc or jointly coded with other TPC commands in PDCCH/MPDCCH with DCI format 3/3A whose CRC parity bits are scrambled with TPC-PUSCH-RNTI.

----36.213第5.1.1.1节

如果网络在服务小区c(serving cell ccc)给UE配置了RRC层参数UplinkPowerControlDedicated-v12x0，且子帧iii属于上行功控子帧集2(uplink power control subframe set 2)，当前的PUSCH功控调整量应该是fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)，式1~3中的fc(i)f_c(i)fc​(i)应该替换为fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)；否则，当前的PUSCH功控调整量应该是fc(i)f_c(i)fc​(i)。上行功控子帧集2由RRC层参数tpc-SubframeSet-r12给出。

If the UE is configured with higher layer parameter UplinkPowerControlDedicated-v12x0 for serving cell and if subframe belongs to uplink power control subframe set 2 as indicated by the higher layer parameter tpc-SubframeSet-r12, the current PUSCH power control adjustment state for serving cell ccc is given by fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i), and the UE shall use fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i) instead of fc(i)f_c(i)fc​(i) to determine PPUSCH,c(i)P_{\mathrm{PUSCH,c}}(i)PPUSCH,c​(i) . Otherwise, the current PUSCH power control adjustment state for serving cell ccc is given by fc(i)f_c(i)fc​(i).

----36.213第5.1.1.1节

如果网络给UE配置了多个上行SPS配置，那么，功率微调量就是δPUSCH,c,x\delta_{\mathrm{PUSCH,c,x}}δPUSCH,c,x​，δPUSCH,c,x\delta_{\mathrm{PUSCH,c,x}}δPUSCH,c,x​也被称为TPC command。δPUSCH,c,x\delta_{\mathrm{PUSCH,c,x}}δPUSCH,c,x​与其它TPC commands在PDCCH上以DCI format 3/3A共同编码，其CRC校验位以TPC-PUSCH-RNTI加扰。x是SPS-ConfigIndex-r14，fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)和fc(i)f_c(i)fc​(i)此时被替代为fc,2,x(i)f_{c,2,x}(i)fc,2,x​(i)和fc,x(i)f_{c,x}(i)fc,x​(i)。

下面讨论fc(i)f_c(i)fc​(i)和fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)的计算公式。网络会通过RRC参数Accumulation-enabled或accumulationEnabledsTTI来使能功率调整累计功能(accumulation)。在下面两种情况下，fc(i)f_c(i)fc​(i)和fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)的计算公式如下式19和20。

• 当网络使能了功率调整累计功能
• 网络以DCI format 0在PDCCH上向UE发送了TPC command δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​
  fc(i)=fc(i−1)+δPUSCH,c(i−KPUSCH)(19)f_c(i)=f_c(i-1)+\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}(i-K_{\mathrm{PUSCH}})\ \ \ (19)fc​(i)=fc​(i−1)+δPUSCH,c​(i−KPUSCH​)   (19)
  fc,2(i)=fc,2(i−1)+δPUSCH,c(i−KPUSCH)(20)f_{c,2}(i)=f_{c,2}(i-1)+\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}(i-K_{\mathrm{PUSCH}})\ \ \ (20)fc,2​(i)=fc,2​(i−1)+δPUSCH,c​(i−KPUSCH​)   (20)

下面讨论fc,x(i)f_{c,x}(i)fc,x​(i)和fc,2,x(i)f_{c,2,x}(i)fc,2,x​(i)的计算公式。在下面三个条件都满足的情况下，fc(i)f_c(i)fc​(i)和fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)的计算公式如下式20和21。

• 当网络使能了功率调整累计功能
• 网络以DCI format 3/3A在PDCCH上向UE发送了TPC command δPUSCH,c,x\delta_{\mathrm{PUSCH,c,x}}δPUSCH,c,x​，DCI format 3/3A的CRC校验位以TPC-PUSCH-RNTI加扰
• 网络给UE配置了多个UL SPS(semi-persistent schedule，半静态调度)配置

fc,x(i)=fc,x(i−1)+δPUSCH,c,x(i−KPUSCH)(21)f_{c,x}(i)=f_{c,x}(i-1)+\delta_{\mathrm{PUSCH,c,x}}(i-K_{\mathrm{PUSCH}})\ \ \ (21)fc,x​(i)=fc,x​(i−1)+δPUSCH,c,x​(i−KPUSCH​)   (21)
fc,2,x(i)=fc,2,x(i−1)+δPUSCH,c,x(i−KPUSCH)(22)f_{c,2,x}(i)=f_{c,2,x}(i-1)+\delta_{\mathrm{PUSCH,c,x}}(i-K_{\mathrm{PUSCH}})\ \ \ (22)fc,2,x​(i)=fc,2,x​(i−1)+δPUSCH,c,x​(i−KPUSCH​)   (22)

δPUSCH,c(i−KPUSCH)\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}(i-K_{\mathrm{PUSCH}})δPUSCH,c​(i−KPUSCH​)由网络在子帧i−KPUSCHi-K_{\mathrm{PUSCH}}i−KPUSCH​在PDCCH上通过DCI format 0/0A/0B/0C/4/4A/4B、DCI format 7-0A/7-0B、或DCI format 3/3A 向UE发送。fc(0)f_c(0)fc​(0)是对累计值重置后的初始值。

δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​累计值由网络在PDCCH上通过DCI format 0/0A/0B/0C/4/4A/4B或者DCI format 7-0A/7-0B给出，其值如表5.1.1.1-2。

在下面条件下，δPUSCH,c=0\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}=0δPUSCH,c​=0，

• 在serving cell ccc上没有解码到TPC command
• DRX发生
• iii不是TDD的上行子帧，或者不是FDD-TDD且serving cell ccc使用帧结构2下的上行子帧

10.1.2 KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​

接下来介绍KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​，这个参数描述了从接收到TPC command δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​到发送PUSCH之间间隔的子帧数。首先讨论FDD情况下KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​的值，对以下两种情况，KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​的值为4。

• FDD
• FDD-TDD且服务小区采用帧结构1

• The value of KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​ is
  • For FDD or FDD-TDD and serving cell frame structure type 1
    • otherwise, KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​ = 4 (in unit of slots for slot-PUSCH and the TPC command is included in a PDCCH/ SPDCCH with DCI format 7-0A/7-0B, and in units of subframe for subframe-PUSCH and for slot/subslot-PUSCH with a TPC command provided in the PDCCH with DCI format 3/3A).

接下来讨论TDD情况下KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​的值。

对TDD UL/DL 配置 1-6，且UE在serving cell ccc没有配置RRC参数symPUSCH-UpPts-r14的情况下，KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​的值由表5.1.1.1-1给出。

对TDD UL/DL配置0，且UE在serving cell ccc没有配置RRC参数symPUSCH-UpPts-r14的情况下，如果网络通过PDCCH上的DCI format 0/4调度在子帧2或7上的PUSCH传输，则KPUSCH=7K_{\mathrm{PUSCH}}=7KPUSCH​=7；否则，KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​的值由表5.1.1.1-1给出。

对TDD UL/DL配置0-5，且UE在serving cell ccc配置了RRC参数symPUSCH-UpPts-r14的情况下，KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​的值由表5.1.1.1-4给出。

对TDD UL/DL配置6，且UE在serving cell ccc配置了RRC参数symPUSCH-UpPts-r14的情况下，如果网络通过PDCCH上的DCI format 0/4调度在子帧2或7上的PUSCH传输，且UE没有配置RRC参数shortProcessingTime，则KPUSCH=6K_{\mathrm{PUSCH}}=6KPUSCH​=6；否则，KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​的值由表5.1.1.1-4给出。

10.2 绝对方式下的fc(i)f_c(i)fc​(i)

根据RRC层参数Accumulation-enabled或accumulationEnabledsTTI，假如网络没有使能累计调整功能时，fc(i)f_c(i)fc​(i)和fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)的计算公式如下式23和24所示，此时网络采用绝对值方式调整fc(i)f_c(i)fc​(i)和fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)的值。
fc(i)=δPUSCH,c(i−KPUSCH)(23)f_c(i)=\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}(i-K_{\mathrm{PUSCH}})\ \ \ (23)fc​(i)=δPUSCH,c​(i−KPUSCH​)   (23)
fc,2(i)=δPUSCH,c(i−KPUSCH)(24)f_{c,2}(i)=\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}(i-K_{\mathrm{PUSCH}})\ \ \ (24)fc,2​(i)=δPUSCH,c​(i−KPUSCH​)   (24)

可见，fc(i)f_c(i)fc​(i)和fc,2(i)f_{c,2}(i)fc,2​(i)由TPC command直接给出。

10.2.1 δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​

δPUSCH,c\delta_{\mathrm{PUSCH,c}}δPUSCH,c​绝对值由网络在PDCCH上通过DCI format 0/0A/0B/0C/4/4A/4B，或者在PDCCH上通过DCI format 7-0A/7-0B给出，其值如表5.1.1.1-2所示。

10.2.2 KPUSCHK_{\mathrm{PUSCH}}KPUSCH​

参考10.1.1节与协议36.213。

10.1 fc(i)f_c(i)fc​(i)的初始值fc(0)f_c(0)fc​(0)

不管是对累计方式还是绝对值方式下的fc(i)f_c(i)fc​(i)，在下面任意一种情况下，其初始值fc(0)f_c(0)fc​(0)都会等于0。

1. 如果RRC层改变了PO_UE_PUSCH,cP_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}PO_UE_PUSCH,c​的值，且serving cell ccc是primary cell
2. RRC层收到了PO_UE_PUSCH,cP_{\mathrm{O\_UE\_PUSCH,c}}PO_UE_PUSCH,c​的值，且serving cell ccc是secondary cell

如果UE在serving cell ccc上收到了RAR消息(random access response message)，那么fc(0)f_c(0)fc​(0)的值如式25所示。
fc(0)=ΔPrampup,c+δmsg2,c(25)f_c(0)=\Delta\ P_{rampup,c}+\delta_{msg2,c}\ \ \ (25)fc​(0)=Δ Prampup,c​+δmsg2,c​   (25)

式25中，δmsg2,c\delta_{msg2,c}δmsg2,c​是RAR中指示的TPC command，对应在serving cell ccc上发生的RA preamble(random access preamble, 即msg 1)。而ΔPrampup,c\Delta\ P_{rampup,c}Δ Prampup,c​项大小如式26所示。
ΔPrampup,c=min[{max(0,PCMAX,c−(10log10(MPUSCH,c(0))+PO_PUSCH,c(2)+δmsg2+αc(2)⋅PL+ΔTF,c(0)))},ΔPrampuprequested,c](26)\Delta\ P_{rampup,c}=min{\left[\left\{max{\left(\begin{matrix}\\0\\\\\end{matrix},P_{CMAX,c}\right.}-\left(\begin{matrix}10{log}_{10}{(}M_{PUSCH,c}(0))\\+P_{O\_PUSCH,c}(2)+\delta_{msg2}\\+\alpha_c(2)\cdot PL+\Delta_{TF,c}(0)\\\end{matrix}\left.\ \begin{matrix}\\\\\\\end{matrix}\right)\right.\right.\right.}\left.\ \begin{matrix}\\\\\\\end{matrix}\right)\left.\ \begin{matrix}\\\\\\\end{matrix}\right\},\begin{matrix}&\begin{matrix}\\\\\\\end{matrix}&\left.\ \begin{matrix}\\\Delta P_{rampuprequested,c}\\\\\end{matrix}\right]\\\end{matrix}\ \ \ (26)Δ Prampup,c​=min⎣⎡​⎩⎨⎧​max⎝⎛​0​,PCMAX,c​−⎝⎛​10log10​(MPUSCH,c​(0))+PO_PUSCH,c​(2)+δmsg2​+αc​(2)⋅PL+ΔTF,c​(0)​ ​⎠⎞​ ​⎠⎞​ ​⎭⎬⎫​,​​​ ΔPrampuprequested,c​​⎦⎤​​   (26)

上式中，ΔPrampuprequested,c\Delta P_{rampuprequested,c}ΔPrampuprequested,c​由MAC层提供，表示在serving cell ccc上从第一次发送preamble到最近一次发送preamble，一共提升了多少功率(total power ramp-up)。MPUSCH,c(0)M_{PUSCH,c}(0)MPUSCH,c​(0)是分配给UE的PUSCH资源带宽，其大小为在serving cell ccc上第一次PUSCH传输时，在那个子帧上分配给PUSCH传输的有效资源块。ΔTF,c(0)\Delta_{TF,c}(0)ΔTF,c​(0)是serving cell ccc上第一次PUSCH传输时的功率调整量。如果UE进行非竞争接入，且配置了高层参数pusch-EnhancementsConfig，那么δmsg2=0\delta_{msg2}=0δmsg2​=0。如果PUSCH传输对应ul-ConfigInfo-r14，那么ΔPrampuprequested,c=δmsg2,c=0\Delta P_{rampuprequested,c}=\delta_{msg2,c}=0ΔPrampuprequested,c​=δmsg2,c​=0。

---

参考文献

[1] 3GPP TS 36.212: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding”.
[2] 3GPP 36.213
[3] 4G/LTE - Power Control
[4] LTE网络PUCCH功控计算
[5] LTE功率控制
[6] LTE里的功率分配和功率控制

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