動態(tài)的功率偏移包含兩個部分，基于MCS的功率調整△TF和閉環(huán)的功率控制。

基于MCS的功率調整可以使得UE根據選定的MCS來動態(tài)地調整相應的發(fā)射功率譜密度肮街。UE的MCS是由eNodeB來調度的，通過設置UE的發(fā)射MCS，可以較快地調整UE的發(fā)射功率密度譜淆游，達到類似快速功控的效果「羰ⅲ△TF的具體計算公式在36.213的5.1.1.1節(jié)犹菱。eNodeB還可以基于每個UE關閉或開啟基于MCS的功率調整，通過dedicated RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: deltaMCS-Enabled）實現吮炕。

PUCCH中基于MCS的功率調整體現為：LTE系統(tǒng)會對每個PUCCH format定義相對于format 1a的功率偏移（UplinkPowerControlCommon: DeltaFList-PUCCH）腊脱，具體計算公式在36.213的5.1.2.1節(jié)。

閉環(huán)的功率控制是指UE通過PDCCH中的TPC命令來對UE的發(fā)射功率進行調整龙亲∩掳迹可以分為累積調整和絕對值調整兩種方式悍抑。累積調整方式適用于PUSCH，PUCCH和SRS捆姜，絕對值調整方式只適用于PUSCH传趾。這兩種不同的調整方式之間的轉換是半靜態(tài)的，eNB通過專用RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: accumulationEnabled）指示UE采用累積方式還是絕對值方式泥技。

累積方式是指當前功率調整值是在上次功率調整的數值上增加/減少一個TPC中指示的調整步長浆兰，累積方式是UE缺省使用的調整方式。LTE中累積方式的TPC可以有兩套不同的調整步長珊豹，第一套步長為（-1簸呈，0，1店茶，3）dB蜕便。對于PUSCH，由DCI format 0/3指示贩幻；對于PUCCH轿腺，由DCI format 1/1A/1B/1D/2/2A/3指示。第二套步長為（-1丛楚，1）族壳，由DCI format 3a指示（適用于PUCCH和PUSCH）。

絕對值方式是指直接使用TPC中指示的功率調整數值趣些，只適用于PUSCH仿荆。此時，eNodeB需要通過RRC信令顯式地關閉累積方式地功率調整方式坏平。當采用絕對值方式時拢操，TPC數值為（-4，-1舶替，1令境，4）dB，由DCI format 0/3指示坎穿，其功率調整地范圍可達8db,適用于UE不連續(xù)的上行傳輸展父，可以使得eNodeB一步調整UE的發(fā)射功率至期望值。

功控可以總結為下列公式

其中假定表達式：

前面四個公式有共性玲昧，可以表達為：P_Channel(i) = min{P_CMAX, Formula}?

而Power Headroom的公式卻不一樣：PH(i) = P_CMAX - Formula.

式中的P_CMAX是UE最大的發(fā)射功率（"6.2.5 Configured transmitted Power" of 36.101）栖茉，

PUSCH功控

先看下面的公式：

P_PUSCH(i) = min{P_CMAX, 10 log(M_PUSCH(i)) + P_O_PUSCH(j) + alpha(j) PL + Delta_TF(i) + f(i)

[if !supportLists]1.?[endif]i：子幀號

[if !supportLists]2.?[endif]j：可以是0 or 1

[if !supportLists]3.?[endif]M_PUSCH(i)：UE分配的RB數

[if !supportLists]4.?[endif]P_O_PUSCH(j)：?P_O_NOMINAL_PUSCH(j) + P_O_UE_PUSCH(j),

其中P_O_NOMINAL_PUSCH(j)和P_O_UE_PUSCH(j) for j = 0, 1來自高層

[if !supportLists]??[endif]P_O_NOMINAL_PUSCH(j)來自SIB2中的p0-NominalPUSCH

[if !supportLists]??[endif]P_O_UE_PUSCH(j)來自p0-UE-PUSCH (e.g, RRC Connection Setup, RRC Connection Reconfig)

[if !supportLists]1.?[endif]alpha(j)：對于j = 0, 1, alpah(j)可以是{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1}其中之一，具體值來自高層孵延。

[if !supportLists]2.?[endif]PL：下行路徑損耗吕漂，UE自己從參考信號的RSRP中計算得到，參考信號功率從SIB2配置：

[if !supportLists]1.?[endif]當Ks = 1.25尘应，則Delta_TF(i) = 10 log((2^(MPR * Ks) - 1) beta_PUSCH_offset)

當Ks = 0惶凝，則Delta_TF(i) = 0

其中Ks來自高層

[if !supportLists]2.?[endif]f(i) = f(i ?1) + delta_PUSCH (i ? K_PUSCH ),

其中delta_PUSCH是DCI format 0 或者是DCI format 3/3a消息帶著的TPC command吼虎，TPC的值如下：

Power Control目標是控制PSD，可等效為不同目標SINR苍鲜；不同位置的UE思灰，其目標信噪比是不同的；功控需要折衷考慮系統(tǒng)容量與邊緣用戶的速率混滔。在閉環(huán)功控時洒疚，上行SINR需要經過平滑濾波，并與目標值進行比較坯屿。

左邊的SINRtarget’為各個UE的目標信噪比油湖，alpha不為1的情況下，PL越大领跛，UE的目標信噪比就越小

假設PLmax為125乏德，alpha為0.7，SINRtarget為0dB吠昭，PL增加30dB時喊括，SINRtarget’就降低9dB。

Plmax和SINRtarget皆為系統(tǒng)的設計值矢棚，不同場景對應不同的值瘾晃。

現有系統(tǒng)中，并沒有按照前面介紹的方案實現幻妓。

要實現前面的方案，首先第一步是要獲取路損值劫拢，目前的方案通過UE的上報的PHR來計算得到：

PWR/RB = P_MAX – PHR – 10log（UL_PRB）

PL = PWR/RB - SINR – (-121 + 4)

上面的都是對數值肉津，-121是白噪聲的功率，4是平臺的噪聲系數

路損估算完成之后舱沧，再計算得到每個UE的目標信噪比

trgSinr = （（1 - alpha）*（125 - pathloss）） + 0

其中假設125是最大路損妹沙，對應的系統(tǒng)目標信噪比是0dB

得到了trgSinr，就可以根據與當前的crntUlSinr可進行比較來功率調整熟吏，理論上TPC的發(fā)送所抬高的功率距糖，正是SINR所抬高的數值

其中crntUlSinr是當前UE的上行信噪比，由基站測量UE的上行信號確定

Delta = trgSinr – crntUlSinr

計算得到的delta即是需要調整的功率差

PUCCH功控

P_PUCCH(i) = min{P_CMAX, P_0_PUCCH + PL + h(n_CQI, n_HARQ) + Delta_F_PUCCH(F) + g(i)}

[if !supportLists]1.?[endif]i：子幀號

[if !supportLists]2.?[endif]j：可以是0 or 1

[if !supportLists]3.?[endif]P_O_PUCCH: ?P_O_NOMINAL_PUCCH + P_O_UE_PUCCH

其中P_O_NOMINAL_PUCCH和P_O_UE_PUCCH來自高層

[if !supportLists]1.?[endif]Delta_F_PUCCH(F)來自SIB2消息

PUCCH格式定義如下：

[if !supportLists]1.?[endif]h(n_CQI, n_HARQ)：由PUCCH format指定的數牵寺，CQI比特數悍引，HARQ value數

[if !supportLists]1.?[endif]g(i)由前一個子幀的g()和M個子幀前的delta共同決定

delta_PUCCH由DCI format 1A/1B/1D/1/2A/2/3帶下來：

[if !supportLists]1.1?[endif]PHR

PH(i) = P_CMAX -?10 log(M_PUSCH(i)) + P_O_PUSCH(j) + alpha(j) PL + Delta_TF(i) + f(i)

可見后面的公式是PUSCH的功率計算公式，因此PH(i)是P_CMAX和PUSCH功率的差值

Power headroom表示UE還剩多少發(fā)射功率來完成本次的數據發(fā)送帽氓∪そ铮可見下式：

Power Headroom = UE Max Transmission Power - PUSCH Power = Pmax - P_pusch

假如Power Headroom是正值，表示距離最大發(fā)射功率還有剩余黎休；假如是負值浓领，表示已經超過你允許的最大發(fā)射功率了玉凯。

PHR是MAC CE，用來上報headroom联贩。eNodeB根據上報的值來確定下次UE還能有多少剩余功率漫仆，通過上面的功率計算的公式，也可以得到UE下次發(fā)送上行數據還可以使用多少上行帶寬泪幌。因此UE并不能無限制的使用上行帶寬的盲厌，這個由他上次的PHR限制。

實際上使用的PHR是映射到下面的表格座菠，可以看到實際的PHR值是一個估摸的值狸眼。約等于“PH – 23”。

UE通常有兩個條件觸發(fā)PHR上報：

1.路損的改變超過門限值

2. UE的PHR上報周期浴滴，周期在RRC Connection Setup, RRC Connection Reconfiguration中配置

PRACH功控

P_PRACH = min{P_CMAX, ?PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER + PL}

隨機接入過程按照如下進行：

-設置PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER為

preambleInitialReceivedTargetPower + DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER) * powerRampingStep;

其中preambleInitialReceivedTargetPower來自SIB2：

DELTA_PREAMBLE定義如下：

對于preamble format 0,1拓萌， 初始PRACH power 如下：

P_PRACH_Initial = min{P_CMAX, preambleInitialReceivedTargetPower?+ PL}

MSG 3功控

RAR中攜帶了MSG3的調度信息，每個RAR的長度固定為6個字節(jié)升略。各字段的含義為：

[if !supportLists]l?[endif]Timing Advance Command：時間提前命令域微王，占11個bit位。通知UE進行上行同步的TA值品嚣。

[if !supportLists]l?[endif]UL Grant：上行授權炕倘，占20個bit位。指示UE用于上行傳輸MSG3的資源翰撑，包括時頻位置罩旋、是否跳頻、功控等參數眶诈。低字節(jié)Oct2為高bit位涨醋，高字節(jié)Oct4為低bit位。

[if !supportLists]l?[endif]Temporary C-RNTI：臨時C-RNTI逝撬，占16個bit位浴骂。UE后續(xù)發(fā)送的MSG3消息使用該值加擾。

20bits的UL GRANT包括的內容有：

[if !supportLists]l?[endif]Hopping flag – 1 bit宪潮，指示PUSCH是否執(zhí)行跳頻溯警。

[if !supportLists]l?[endif]Fixed size resource block assignment – 10 bits，指示MSG3的RB資源分配狡相，與帶寬有關? ?

[if !supportLists]l?[endif]Truncated modulation and coding scheme – 4 bits梯轻，指示MSG3使用的MCS。?

[if !supportLists]l?[endif]TPC command for scheduled PUSCH – 3 bits尽棕，指示PUSCH的TPC參數檩淋，相對功率(實際發(fā)送MSG3時功控公式中參數?為該值加上(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER – 1) * powerRampingStep)。見213表Table 6.2-1；

[if !supportLists]l?[endif]UL delay – 1 bit蟀悦。指示MSG3發(fā)送時刻媚朦，為0表示是n+k個子幀傳輸MSG3，為1是表示n+k個子幀后再等下次機會傳輸MSG3日戈。其中n是收到MSG2的當前幀询张，k查321表Table 5.1.1.1-1得到。

[if !supportLists]l?[endif]CQI request – 1 bit浙炼。指示UE是否上報CQI份氧。

[if !supportLists]1.?[endif]如果當前還沒有發(fā)送過MSG?3，那么如果存在前導碼組B弯屈，而且將要傳輸的MSG?3的數據大小大于messageSizeGroupA參數蜗帜，并且

PL <= PCMAX?–?preambleInitialReceivedTargetPower?–?deltaPreambleMsg3?–?messagePowerOffsetGroupB

那么選擇前導碼組B；否則選擇前導碼組A资厉。

preambleInitialReceivedTargetPower表示到達基站口的目標功率厅缺，范圍從-120dBm到-90dBm不等，參考前文截圖宴偿。

deltaPreambleMsg3參數由SIB2下發(fā)湘捎，值的范圍是-1到+6。在帶入公式計算路損的時候窄刘，需要將該值*2[dB]窥妇。比如空口中的參數值=2，那么實際公式中的值=4dB娩践。

messagePowerOffsetGroupB參數是選擇前導碼的門限參數活翩，單位是dB

preambleInitialReceivedTargetPower參數一起，由SIB2下發(fā)翻伺。

[if !supportLists]1.?[endif]如果MSG3傳輸過纱新，現在重傳，則選取碼組時穆趴，和上次一樣。在組B或組A隨機選一個遇汞。重傳的時候功率不變未妹。RAR消息中的TPC字段，相當于閉環(huán)功控基站調整參數空入。

Msg3的pathloss補償是全補償的络它，發(fā)射功率也是按照PUSCH的發(fā)射功率來計算；但是P0_Norminal的值并不是SIB2中配置的值歪赢，而是preambleInitialReceivedTargetPower+?deltaPreambleMsg3化戳。

P_Msg3?= min{P_CMAX, 10 log(M_PUSCH_Msg3) + preambleInitialReceivedTargetPower+ deltaPreambleMsg3 + PL}?

所以假設路徑損耗一定的情況下，Msg3的PRB數目是固定調度的，preambleInitialReceivedTargetPower和deltaPreambleMsg3配置不變点楼，那么Msg3的發(fā)射功率就是不變的扫尖；

在上行信噪比計算的情況中，假設路徑損耗和干擾不變掠廓，白噪聲/RB和噪聲系數分別為-121和5换怖，那么Msg3的上行SINR則為：

SINR = P_Msg3 - 10 log(M_PUSCH_Msg3)- (-121dB + 5dB) - PL –Interference

= preambleInitialReceivedTargetPower+ deltaPreambleMsg3+ 116dB –Interference

也就是說，preambleInitialReceivedTargetPower和deltaPreambleMsg3蟀瞧，基本就決定了在固定的無線環(huán)境下的Msg3的上行信噪比沉颂。

假設沒有干擾，M_PUSCH_Msg3是3個PRB悦污，PL是60dB铸屉，preambleInitialReceivedTargetPower按照可允許的最大設置-90dBm，deltaPreambleMsg3= 4dB * 2

SINR_Msg3 = -90 + 8 + 116 = 34dB

Msg5的pathloss補償是按照alpha的設置的值來的了切端，發(fā)射功率也是按照PUSCH的發(fā)射功率來計算彻坛，但是f(i)的值并不一定是0，而是(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER – 1) * powerRampingStep

P_Msg5?= min{P_CMAX, 10 log(M_PUSCH_Msg5) + P0_Norminal+P0_UE?+ alpha(j) PL + Delta_TF(i) + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER – 1) * powerRampingStep}