5G 上行功控
上行功率控制是LTE的一個基本元素,在各種場景下的上行干擾管理和上行吞吐量性能之間實現(xiàn)了理想的平衡。同樣,在NR中必須支持上行功率控制,并且根據(jù)NR中的新場景和新要求進行增強。
對于NR的上行功控,可以考慮以下場景,其中一些場景可能是新的并且在LTE中不存在,但是一些其他場景可能已經(jīng)在LTE中討論過但不受支持。
無CRS
LTE中的上行功控基于下行中的路徑損耗(PL:pathloss )估計,該估計是基于CRS獲得的。然而,在NR中,不存在CRS。因此,損益估計必須依賴于其他RS或新機制。
基于波束的傳輸/接收
在NR中,傳輸和接收可以基于波束,而且非常窄,特別是在高頻和大規(guī)模MIMO場景中。此外,對于不同的時間和信道,相同TRP和UE之間的波束寬度以及波束賦形增益可以顯著變化?;诓ㄊ膫鬏?接收有兩個主要含義:
1.?UE傳輸變?yōu)檎ㄊ琓RP接收也變?yōu)檎ㄊ?。窄波束上行傳輸干擾另一個TRP的窄波束接收的概率通常較低。因此,與LTE相比,NR中對非常精確的上行功控減少干擾的需求可能變得不那么關(guān)鍵。
2.?由于不同的波束賦形而導(dǎo)致接收功率變化。例如,當下行波束變得更窄時,UE在下行中看到更高的接收功率,而當上行波束變得更窄時,TRP在上行中看到更高的接收功率。需要確定哪個下行接收機功率應(yīng)用于PL估計,哪個上行接收機功率應(yīng)用于功控工作點。
gNB/UE處的模擬波束賦形
NR高頻可以在gNB和UE處采用模擬波束賦形。為了使用模擬波束賦形進行發(fā)射和接收,在發(fā)射和接收之前需要知道模擬方向。這對于計劃的傳輸和接收(如PUSCH)來說不是問題。然而,非調(diào)度上行傳輸(例如,基于爭用的RACH、無授權(quán)UL信號)只能在TRP處以沒有或低模擬波束賦形增益的較寬模擬波束接收,這應(yīng)反映在上行傳輸?shù)墓β孰娖降脑O(shè)置中。
多波束/多流傳輸
UE可以向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送多個波束和多個流。每個波束/流可與不同的路徑損耗值和不同的接收功率目標值相關(guān)聯(lián)。因此,基于一個路徑損耗值的一個上行功控設(shè)置可能不足以支持多波束/流傳輸。
多個numerology
UE可以支持多個numerology,并且需要討論如何為不同的numerology設(shè)置上行功控。
上行信標傳輸,之前未從目標TRP接收下行
在NR中,引入要由UE發(fā)送的新上行信號或上行信標可能有用,以便相鄰TRP可以在不依賴TRP的下行情況下發(fā)現(xiàn)UE。在這種情況下,UE不知道傳輸?shù)哪繕?,也不知道對目標的PL估計。需要討論UE如何設(shè)置其功率。
動態(tài)TDD(D-TDD)可能需要進一步增強的上行功控以減少UE-UE間干擾
D-TDD是eIMTA更加靈活和動態(tài)的演變。因此,eIMTA中引入的依賴于子幀集的雙環(huán)上行功控增強可能變得不足,并且在考慮D-TDD時應(yīng)進一步增強上行功控。
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首先,LTE 上行功控或分數(shù)功率控制(FPC:fractional power control)提供了一個通用框架,并有望適用于任何基于OFDM或SC-FDM的系統(tǒng)。UE傳輸功率的一般形式為:

其中捕獲UE最大功率、帶寬分配因子、開環(huán)功率控制、MCS因子和閉環(huán)偏移。這個機制很全面,很靈活。這應(yīng)作為NR 上行功控框架的基線。
然而,可能需要在NR中引入一些變化或增強,以解決上面描述的新場景。
1.?無CRS路徑損耗估計
一種可能的選擇是,PL估計可以基于DRS、SS、非UE特定下行RS或其他長期下行RS。
2.?基于波束的傳輸/接收
路損估計可基于波束,即可使用波束特定損耗估計。此外,窄波束DL-RS可能不會提供PL的穩(wěn)健估計,并且相關(guān)聯(lián)的高波束賦形可能導(dǎo)致UE低估路損。因此,寬波束DL-RS應(yīng)當用于PL估計;如果傳輸是窄波束,這可能導(dǎo)致高于必要的上行傳輸功率,但如前所述,由于傳輸?shù)恼ㄊ匦裕@可能不會干擾任何TRP。
3.?gNB/UE處的模擬波束賦形
為了支持無授權(quán)上行傳輸,TRP接收必須使用寬模擬波束,因此用于任何無授權(quán)傳輸?shù)?/span>上行功控不應(yīng)基于窄波束DL RS。一種選擇是使用寬波束、用于PL估計的長期DL RS和用于所有無授權(quán)UL傳輸?shù)?/span>上行功控。
4.?多波束/多流傳輸
為了有效地支持多波束/多流傳輸,一個潛在的增強是為多個波束/流指定多個上行功控設(shè)置。
5.?多個numerology
對于多個numerology,可提供多個上行功控設(shè)置。換句話說,具有多個上行numerology的UE可能需要支持多個特定于numerology的上行功控設(shè)置。
6.?之前未接收下行的上行傳輸
在這種情況下,UE無法獲得PL估計。一個選項是,服務(wù)gNB可以向UE發(fā)送PL估計(或UL發(fā)射功率)的信號,并且gNB可以基于例如UE附近的TRP密度、任何其他側(cè)信息等來估計所發(fā)信號的值,這主要是實現(xiàn)問題。
7.?動態(tài)TDD
需要考慮用于確定UE-UE干擾電平和設(shè)置上行發(fā)射功率的更高級技術(shù)。由于時域中干擾水平的劇烈波動,可能需要即時和準確的測量或傳感,以進一步增強用于D-TDD的上行功控。