NR PHR流程

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我是靠谱客的博主任性星星，最近开发中收集的这篇文章主要介绍NR PHR流程，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

2.1 PHR及相关参数描述

PHR概述
在UE的MAC层，PHR流程用来向gNB报告UE的上行功率余量信息。gNB根据UE上报的功率余量、测量的SNR/SINR等信息进行闭环功控，从而对UE进行有效的资源调度。协议中划分了3类PH：Type1/2/3 PH。
UE根据获得上行调度的timing来确定某个激活小区的PH是基于真实传输（actual transmission）还是基于参考格式（reference format）计算的。基于真实传输的PH称真实（real）PH，基于参考格式计算的称虚拟（virtual）PH。
笼统来说，自PHR触发后直到有用于PHR传输的资源被分配期间，如果有PUSCH和SRS传输时，终端上报真实PHR，否则上报虚拟PHR。

触发PHR的事件
1.当 MAC上有用于新传的上行资源，phr-ProhibitTimer超时或者已经超时，如果任一MAC实体至少一个已激活小区的路损与此MAC上前一个PHR传输时候的该小区路损相比，变化大于phr-Tx-PowerFactorChange。
phr-Tx-PowerFactorChange参数用作路损参考。对于一个小区路损变化的评估是将以下两次路损值进行对比，且不用考虑两个时刻之间路损参考的变化：
当前时刻，在当前路损参考配置下测得的路损；
上一个PHR传输的时候，在彼时路损参考配置下测得的路损；
即触发PHR时候的路损值会随路损参考变化而变化。假设在Time_a触发了一次PHR，此时路损参考为10dB，路损为100 dB。在Time_a之后Time_b时刻，路损参考为20dB，则在Time_b时刻如果路损值为80dB或者120dB可以触发PHR。但如果在Time_b时刻，路损参考仍是10dB，那么在Time_b时刻路损为90dB或者110dB就可以触发PHR了。
2. phr-PeriodicTimer超时触发周期PHR。
3. 当上层配置或者重配了PHR功能，不包括去激活的配置。
4. 任一MAC实体中配置了上行链路的SCell小区的激活。
5. PScell的新增或者变更。
6. 当MAC实体有可用于上行新传的资源，phr-ProhibitTimer超时或者已经超时，对于任一MAC上已激活的任一配置了上行链路的服务小区，下面条件满足时，触发PHR：
这个小区有用于传输的上行资源或者有PUCCH传输，并且此小区的power backoff比上次此MAC实体有PUSCH或者PUCCH传输时PHR上报时候的power backoff值的变化大于phr-Tx-PowerFactorChange。
此外为了保证不同调制方式、频域位置上UE发射射频指标质量、满足某些场景电磁辐射吸收比要求等目的，协议定义了MPR（Maximum Power Reduction）与A-MPR（Additional Maximum Power Reduction），用于指导UE进行适当的功率回退，详细描述见38101的6.2.2与6.2.3章节。
MAC应当避免power backoff暂时性降低场景下（只持续几十毫秒）PHR触发，并且还要避免当另一个场景触发PHR时，这种暂时性降低对PCMAX,f,c/PH计算的影响。
PHR类型
Type1 PH：激活的小区上，UE标称最大传输功率与估算出的UL-SCH传输功率的差值。
如果UE确定一个激活小区上的一个Type1 PH是基于实际的PUSCH传输
对于在serving cell c，载波f上的active UL BWP b中的PUSCH传输时机i上的Type1 PHR，UE按照如下公式计算（单位dB）：

   简单介绍一下几个参数，具体参考38213的7.1.1与7.7.1节。

P_(“CMAX,” f,c) (i):UE在服务小区c、载波f上配置的最大允许发射功率，其取值范围由以下公式计算而得。
其中PEMAX,c为gNB的上层配置，∆TC,c为Band边缘的功率偏移，PPowerClass为终端的最大功率等级，ΔTIB,c是CA/DC相关的参数，∆TRxSRS与SRS及Band相关。详细过程参考38101 6.2.4章节。
PCMAX_L,f,c ≤ PCMAX,f,c ≤ PCMAX_H,f,c with
PCMAX_L,f,c = MIN {PEMAX,c– ∆TC,c, (PPowerClass – ΔPPowerClass) – MAX(MAX(MPRc, A-MPRc)+ ΔTIB,c + ∆TC,c + ∆TRxSRS, P-MPRc) }
PCMAX_H,f,c = MIN {PEMAX,c, PPowerClass – ΔPPowerClass }

在这里插入图片描述
P_(“O_PUSCH,” b,f,c) (j):PUSCH接收功率目标值，由高层通过PUSCH-PowerControl配置，gNB可以为UE配置最大30个参数集，j为索引。
M_(“RB,” b,f,c)^“PUSCH” (i):UE在PUSCH传输时刻i被分配的RB资源数量。
α_(b,f,c) (j):路损补偿因子，由高层通过PUSCH-PowerControl配置。
PL_(b,f,c) (q_d):UE根据参考信号估算的路损，qd是参考信号的索引。
Δ_(“TF” ,b,f,c) (i):由MSC等级决定的功率偏移。
f_(b,f,c) (i,l):PUSCH功控的调节值，计算方式由tpc-Accumulation 参数确定，分别为累积式与绝对值式，l是状态索引。
如果UE确定一个激活小区上的一个Type1 PH是基于参考的PUSCH传输
对于在serving cell c，载波f上的active UL BWP b中的PUSCH传输时机i上的Type1 PHR，UE按照如下公式计算（单位dB）：
PH_(“type1,” b,f,c) (i,j,q_d,l)=P ̃_(“CMAX” ,f,c) (i)-{ P_(“O_PUSCH,” b,f,c) (j)+α_(b,f,c) (j)⋅PL_(b,f,c) (q_d)+f_(b,f,c) (i,l)}^
P ̃_(“CMAX” ,f,c) (i):计算时假设MPR=0 dB, A-MPR=0 dB, P-MPR=0 dB. TC = 0 dB。
P_(“O_PUSCH,” b,f,c) (j)与α_(b,f,c) (j)使用p0-PUSCH-AlphaSetId = 0对应的P_(“O_NOMINAL_ PUSCH,” f,c) (0)；PL_(b,f,c) (q_d) 由 pusch-PathlossReferenceRS-Id = 0配置参数获取，且l = 0；
Type2 PH：在EN-DC、NE-DC、NGEN-DC场景中，UE标称最大传输功率与E-UTRA MAC实体中SpCell上估算出的UL-SCH传输功率以及PUCCH传输功率的差值。目前不支持NR的Type2 PH。LTE中PUCCH频域资源分配在带宽两头，时域与PUSCH一致。NR中PUCCH资源分配比较灵活，R15暂未支持。
Type3 PH：激活的小区上，UE标称最大传输功率与估算出的SRS传输功率的差值。
如果UE确定一个激活小区上的一个Type3 PH是基于实际的SRS传输
对于在serving cell c，载波f上的active UL BWP b中的SRS传输时机i上的Type3 PHR，并且在服务小区c、载波f上没有PUSCH传输时，UE按照如下公式计算（单位dB）：

P_(“CMAX,” f,c) (i): UE在服务小区c、载波f上的最大允许发射功率。

在这里插入图片描述
P_(“O_SRS,” b,f,c) (q_s):SRS接收功率目标值，由高层通过SRS-Config配置，qs为索引（0~15）。
M_(“SRS,” b,f,c) (i):UE在SRS传输时刻i被分配的RB资源数量。
α_(“SRS” ,b,f,c) (q_s):路损补偿因子，由高层通过SRS-Config配置，qs为索引。
PL_(b,f,c) (q_d):UE根据参考信号估算的路损，qd是参考信号的索引。
h_(b,f,c) (i) :SRS功控的调节值。
如果UE确定一个激活小区上的一个Type3 PH是基于参考的SRS传输
对于在serving cell c，载波f上的active UL BWP b中的SRS传输时机i上的Type3 PHR，UE按照如下公式计算（单位dB）：
PH_(“type3,” b,f,c) (i,q_s)=P ̃_(“CMAX” ,f,c) (i)-{ P_(“O_SRS,” b,f,c) (q_s)+α_(“SRS” ,b,f,c) (q_s)⋅PL_(b,f,c) (q_d)+h_(b,f,c) (i)}^
P ̃_(“CMAX” ,f,c) (i):计算时假设MPR=0 dB, A-MPR=0 dB, P-MPR=0 dB. TC = 0 dB。
P_(“O_SRS,” b,f,c) (q_s)、α_(“SRS” ,b,f,c) (q_s)、PL_(b,f,c) (q_d)、h_(b,f,c) (i)的值从ResourceSetId = 0相关的SRS-ResourceSet中取得；

PHR触发后的MAC流程
如果MAC实体有为新传分配的上行资源则：
如果是MAC重置后的第一次新传的上行资源分配，则启动phr-PeriodicTimer。
如果至少一个PHR被触发且没有取消，并且LCP后MAC分配的上行资源仍能容纳MAC CE及其subheader：
如果为True则进行multiplePHR的处理否则进行singlePHR处理。
启动或者重启phr-PeriodicTimer与phr-ProhibitTimer。
取消所有已触发的PHR。
multiplePHR处理
当参数multiplePHR配置True，则说明UE处于MR-DC或者UL CA的场景，此时存在多服务小区或者（且）多MAC实体的情况。
对于任意MAC中每个配置了上行链路的已激活的服务小区：
为相关上行链路载波获取type1或者type3 power headroom的值。
根据38213中对Type3 PH的描述，Type3 PH在服务小区没有PUSCH传输的载波上进行计算，则是对配置了SUL的小区才有Type3 PH（configured with two UL carriers for a serving cell）。终端选择Type1/3 PH进行上报则是根据：如果Type1/3 PH都是基于实际传输或参考传输，则选择Type1 PH进行上报，其他情况则选择基于实际传输的PH进行上报。
如果这个MAC有上行传输资源配置在此服务小区，或者
如果配置了其他MAC实体（DC），且此（the other）MAC有上行资源配置在此服务小区（此时服务小区属于the other MAC），并且本MAC的phr-ModeOtherCG置real。
从小区PHY Layer获取相关的PCMAX,f,c。即对于参考格式传输，UE不用在PHR MAC CE中上报此字段，PHR MAC CE中用V一位bit指示。

phr-ModeOtherCG：MR-DC场景中，该字段用来指示另一个CG中某激活小区的PH计算方式是基于真实还是虚拟传输。如果某MAC此参数设置virtual，则在此MAC上报的PH，UE将按照参考格式来计算其他MAC中的服务小区PH。

在配置了E-UTRA MAC entity的场景中，如果参数phr-Type2OtherCell置True：
为E-UTRA MAC entity上的SpCell获取Type2 PH值。
如果NR MAC entity中phr-ModeOtherCG置real，为E-UTRA MAC entity上的SpCell获取PCMAX,f,c值。
根据PHY Layer上报的相关值进行Multiple Entry PHR MAC CE的组装及传输。

singlePHR处理
为PCell相关的上行载波获取Type1 PH的值。
获取PCell的PCMAX,f,c。
根据PHY Layer上报的相关值进行Single Entry PHR MAC CE的组装及传输。

Single Entry PHR MAC CE
在这里插入图片描述

Single Entry PHR MAC CE的MAC subheader以LCID 57标识。
Single Entry PHR MAC CE大小固定为2字节，如上图：
 R：保留bit，置0；
 PH：6bit，对应0~63共64个PH level，表示PCell Type1 PH的取值范围；

在这里插入图片描述
 PCMAX,f,c：6bit，对应0~63共64个UE标称最大发射功率取值范围，该值用来计算与之相关的PH。

在这里插入图片描述
2.8 Multiple Entry PHR MAC CE

Multiple Entry PHR MAC CE的MAC subheader以LCID 54/56标识，LCID54表示4字节的Ci字段，支持共31个ServCellIndex，如右图；左图LCID56表示1个字节的Ci字段，支持共7个ServCellIndex （Serving cell ID of a PSCell. The PCell of the Master Cell Group uses ID = 0。SCells的 SCellIndex作为其ServCellIndex）。如果配置了上行链路的服务小区的ServCellIndex大于7，则使用4字节Ci字段。
Multiple Entry PHR MAC CE是一个变长的结构，1或4字节的ServCellIndex bitmap之后是E-UTRA MAC entity中SpCell的Type2 PH字段，以及一个字节的PCMAX,f,c字段，这两个值是否上报取决于2.5节的流程。
接着是Pcell的Type1 PH以及PCMAX,f,c，我理解PCell的这两个字段是一定上报的。
接着是按ServCellIndex升序排列的，其他Scell的相关PH以及PCMAX,f,c，X为1或者3，取决于2.5节的流程。
如果在一个band组合中，UE不支持动态功率共享（dynamicPowerSharingENDC），则UE将忽略the other MAC entity上服务小区中除PCell的Power Headroom 字段以及PCMAX,f,c 字段，the other MAC entity 的PCell相关字段值的上报取决UE实现。
NR-DC，R15目前仅支持两个CG分别工作在FR1/FR2，且两个CG分别做功控（又不支持功率共享），故没必要在一个CG中上报另一个CG小区的PH/PCMAX,f,c信息，徒增UE复杂度。EN-DC/NE-DC，也是一样。
Ci：该字段指示ServCellIndex为i的服务小区是否存在相应的PH字段，1表示该服务小区有PH上报，0表示没有相关PH上报。
R：保留bit，置0。
V：1bit，该字段指示PH值是基于真实传输还是参考格式的。对于Type1 PH，0指示PUSCH的真实传输，1指示基于PUSCH 参考格式；对于Type2 PH，0指示PUCCH的真实传输，1指示基于PUCCH 参考格式；对于Type3 PH，0指示SRS的真实传输，1指示基于SRS参考格式；当V置0时，表示PH之后的PCMAX,f,c字段存在；当V置1时，表示PH之后的PCMAX,f,c字段不存在。
PH：6bit，对应0~63共64个PH level，查表可得TypeX PH的取值范围。下图为E-UTRA的映射表。
P：1bit，该字段指示相应的PCMAX,f,c值是否由于功率管理被进行了功率回退。该字段置1表示有功率回退从而导致PCMAX,f,c了变化。
PCMAX,f,c：6bit，对应0~63共64个UE标称最大发射功率取值范围，该值用来计算与之相关的PH。下图为E-UTRA的映射表。