2.2功率控制

    下行链路中的功率控制要求可以补偿路径损耗和阴影衰落，这个目标通过慢速功率控制就可以达到，但是为了充分利用频率分集效用，在每个调度周期内还需要考虑每个子信道上的功率分配问题。与功率控制相比，功率分配的周期更短、粒度更小。功率分配和子载波的分配一般联合考虑，以保证用户QoS要求和系统总吞吐量。目前研究单小区子载波分配和功率分配的文献比较多，但是都比较复杂且假设条件过于理想化，很难应用于工程上。目前比较简单有效的下行功率控制（功率分配）方法有：平均分配法和路径损耗补偿法。

    平均分配法：将每个扇区的功率平分到每个子载波上，每个用户的发射功率即可以根据所占用的子载波数来确定。

    路径损耗补偿法：系统中所使用的方法，取扇区功率一部分用于补偿用户的大尺度和阴影衰落，剩余的功率用于功率注水。

    此外，在干扰协调机制中，也需要功率控制进行配合，如文献[5,6]中给出的干扰协调方法中除了将可用频率资源在中心用户与边缘用户之间进行分配外，还要求中心用户减功率发送，边缘用户全功率发送。

    在上行的功率控制中，由于用户间相互正交，减少了远近效应的影响，因此不需要快速功率控制，应采用慢速功率控制来补偿路径损耗和阴影衰落；通过功率控制减少扇区间的同频干扰，保证系统的容量能够达到较高的要求。上行功率控制机制是实现小区间干扰抑制的重要手段，因此是LTE系统中的重点研究内容。

    按照是否需要反馈信息上行功率控制，可以分为开环方式和闭环方式。同时，根据实现的功能不同也可以分为两类：部分功率控制——补偿路径损耗和阴影衰落[7，8]；抑制小区间干扰——UE基于相邻小区周期性的广播负载指示信号调整发送功率谱密度[9，10]。此外，干扰协调与功率控制结合的机制也已经被研究[11]。下面将介绍两种已有的典型的上行功率控制机制。

    （1）开环部分功率控制

    开环部分功率控制技术是设置UE的发送功率谱密度来补偿部分路径损耗（包括阴影衰落）。这可以看作设置SINR作为路径损耗的函数：

    Target_SINR_dB=A+(B-1)×(PathLoss_dB)，(1)发送功率为：

    Ptx_dBm=min[Max_Ptx_dBm,A+B×(PathLoss_dB)

    +Interference_dBm]。(2)

    当B＝0时，没有路径损耗补偿，所有的UE等功率发送，产生的干扰大，小区边缘性能差。

    当B＝1时，则为传统的功率控制，完全补偿路径损耗，所有的用户具有相同的SINR，导致频谱效率低。

    当0

    （2）闭环小区间功率控制

    图3说明了闭环小区间功率控制的过程[11]，每个小区在一个特殊的下行信道上广播一个IoT（InterferenceoverThermal）负载指示比特，IoT是测量到的其他小区内所有UE产生的干扰功率与热噪声功率的比值。IoT负载指示信道指示在某一个小区内测量到的IoT在网络配置门限之上（这个门限可以通过链路预算事先给出）。终端可以对来自一个或多个相邻小区的IoT负载指示进行解码。为了简化实现的复杂度，只有来自最强干扰小区的负载指示解码，这个最强干扰小区可以基于下行导频功率测量识别。理想的小区间干扰控制是UE减小自己的最大发送功率（每个子载波上的发送功率），以UE与超载小区的距离为函数。UE与超载小区的距离的测量基于在当前服务小区与最强相邻小区的下行导频功率比测量（PPR）。

    图3闭环小区间功率控制流程图