LTE1336: Interference aware UL power control .1 Description of LTE1336: Interference aware UL power

control

Introduction to the feature

The LTE1336: Interference aware UL power control feature improves the uplink (UL) cell capacity and the cell-edge performance. The interference-aware uplink power control is used for the power control on the physical uplink shared channel (PUSCH). The eNB uses its own measurements and the UE's measurements as input for the algorithm. The eNB controls the UE-specific transmit power to optimize the trade-off between the throughput achieved in its own cell and the UL interference in the neighboring cells.

4.13.1.1 Benefits

End-user benefits

This feature increases the uplink throughput of end users.

Operator benefits

This feature provides higher uplink cell capacity and improved cell-edge throughput that offers additional services and better service coverage.

4.13.1.2 Requirements

Software requirements

Table 61: Software requirements lists the software required for this feature.

Table 61 Software requirements

System release Flexi Multiradio BTS

Flexi Multiradio 10 BTS

OMS

RL60 LBTS6.0 LBTS6.0

-UE NetAct MME SAE GW

3GPP R8 mandatory NetAct8 EP1 -

-Hardware requirements

This feature requires no new or additional hardware.

4.13.1.3 Functional description

The LTE1336: Interference aware UL power control feature provides improved throughput over the existing closed-loop and open-loop UL power controls. The UL PUSCH transmissions from the UE are received as wanted signal from the cell, but are received as interference from the neighboring cells. Especially, UEs closer to the cell border cause high interference to the neighboring cells. Decreasing the transmit power of UEs close to the cell border decreases on first view the achieved throughput in the serving cell, but it reduces the interference in the neighboring cells.

With this feature, achieving a higher throughput in a whole range of cells is possible by reducing the uplink interference level in a complete area. The main function of this feature’s mechanism is to make the UE UL power achieve the optimum system-wide throughput. This mechanism produces and updates the target signal-to-interference- plus-noise ratio (SINR) value for each UE based on the eNB measurements and UE-reported data. The power control loop converts deviations of the measured SINRs from the target SINR into power-up and power-down commands that are sent to the UE.

This feature must be activated in all cells of an area to attain its full benefits. If this feature is activated on a single eNB, the reduced UL power in the cell is not accompanied by a reduced interference from the adjacent cells. This results in the decrease in SINR and degraded UL throughput. When activated in all eNBs of an area, but with an even distribution of the UEs, the operation of the feature shows an increase in the overall UL throughput, which is pronounced in cell centers and less visible in cell borders. Some downlink (DL) traffic is needed for the UEs to reliably report the channel quality indicator (CQI).

The UE transmit power can be reduced at the same time the interference level is reduced. In noise-limited scenarios, the UEs reach their power limits. Reducing the transmit power directly affects the UL throughput.

This feature is not suitable for the following:

• Scenarios with neighboring cells whose DL powers differ by more than ~12 dB.

• Networks with repeaters that operate with different gains between uplink and downlink directions.

Repeaters with asymmetric gains distort the eNB's calculation of path loss ratio.

Unexpected results are acquired if the DL gain differs from the UL gain.

Figure 4 Interference-aware UL power control diagram

owncell ownUE othercells

P_own,PL

SINR Target

power command +

-RSSI

UL SINR

DL SINR

DL CQI

UL interference

UL Signal

P_other,PL'

UL interference

This feature deals with various SINR values:

• UL SINR is the UE-specific SINR of the UE’s UL transmission, received at the eNB, over interference and noise level at the eNB’s receiver(s). The UL SINR is one input to the control loop and it is compared to a variable threshold, SINR_Target.

• SINR_Target is the UE-specific target value for the UL SINR. With the LTE1336:

Interference aware UL power control feature activated, the eNB calculates and transmits power-up/down commands to its UEs to keep the UL SINR as close as possible to the calculated SINR_Target. The SINR_Target depends on the ratio PL’/PL of path losses at the UE’s location, which the eNB derives from DL SINR.

• DL SINR is the UE’s SINR at the UE. The DL SINR is a measure of the ratio of the path loss from the UE towards another eNB and the path loss towards its own eNB.

The DL SINR is reflected in the UE’s CQI reports which are received at eNB and used to derive the path loss ratio that enters into the SINR_Target equation.

The LTE1336: Interference aware UL power control feature introduces the actUlpcMethod parameter that replaces ulpcEnable, ulpcPuschEn,

ulpcPucchEn, and ulpcSrsEn parameters from the previous releases, and offers to select one of the valid modes of UL power control. The parameter actUlpcMethod is used for feature activation and offers various combinations between the open-loop, closed-loop, and interference-aware power control for the PUSCH, physical uplink control channel (PUCCH), and the sounding reference signal (SRS).

The following parameters are also introduced in this feature:

• The Cell-center/edge balancing for interference-aware UL-PC (ulpcCEBalanceIAw ) parameter controls the target SINR in the interference-aware UL-PC and provides a tilt in balancing the target SINR in the cell center and cell edge.

• The Minimum waiting time for next UL-PC

decision (ulpcMinWaitForPc) parameter defines the minimum transmission time interval (TTI) (ms) before another UL power decision is made for the UE.

• The Minimum UL quality for interference-aware

UL-PC (ulpcMinQualIAw ) parameter defines the minimum quality for the interference-aware UL-PC. The target SINR for the UEs during poor condition cannot be lower than the limit defined by this parameter even if it generates a higher UL interference.

• The Reference UL power value for interference-aware UL-PC (ulpcRefPwrIAw) parameter controls the target SINR in the interference-aware UL-PC. Regardless of the path loss ratio, this parameter provides an equal shift of the target SINR for all the UEs in the cell.

• The Maximum RSSI for interference-aware UL-PC (ulpcRssiMaxIAw) parameter sets the upper limit for the received signal strength indicator (RSSI), which is received from the UE. If this upper limit is exceeded, the next power command indicates a -1 dB UL power change even if the current UL power is insufficient for reaching the target SINR.

• The Nominal PUSCH P0 for interference-aware

UL-PC (p0NomPuschIAw) parameter is used for SIB2 broadcasting of the P0 when the interference-aware UL-PC is activated.

The ulpcCEBalanceIAw, ulpcMinWaitForPc, ulpcMinQualIAw,

ulpcRefPwrIAw, and ulpcRssiMaxIAw parameters are used for tuning the UL-PC algorithm.

4.13.1.4 System impact

Interdependencies between features

This feature requires one of the following features to be activated:

• LTE27: Open loop UL power control and DL power setting

• LTE28: Closed-Loop UL power control

The feature gain (throughput improvement over open-loop UL-PC) is limited if the influence of interference from the adjacent cells is mitigated by other features, such as:

• Antenna tilt (LTE160: Flexi BTS 3GPP antenna tilt support)

With the antenna downtilt, cells are decoupled from each other and both outer-loop power control (OL-PC) and interference-aware UL-PC achieve higher throughput.

• Interference rejection combining (IRC) (LTE979: IRC for 2 RX paths and LTE980:

IRC for 4 RX paths)

The IRC can significantly reduce the influence of one single source of interference against an individual wanted transmission. This benefit applies to both OL-PC and interference-aware UL-PC.

• LTE619: Interference-aware UL Scheduler (in conditions of fractional UL load) The interference-aware UL schedulers in adjacent cells can reduce mutual interference by assigning UL transmissions in different areas of the UL spectrum.

This benefit also applies to all kinds of UL-PC.

Impact on interfaces

This feature has no impact on interfaces.

Impact on network and network element management tools

This feature has no impact on network management or network element management tools.

Impact on system performance and capacity

The feature is expected to show an increase in the overall UL throughput, pronounced in cell centers and less visible at cell borders.

4.13.1.5 LTE1336: Interference aware UL power control management data

For information on alarm, counter, key performance indicator, and parameter documents, see Reference documentation.

Alarms

There are no alarms related to this feature.

Measurements and counters

Table 62: Existing counters lists existing counters for this feature.

Table 62 Existing counters

Counter ID Counter name Measurement

M8012C21 PDCP Throughput UL Min LTE Cell Throughput M8012C22 PDCP Throughput UL Max LTE Cell Throughput M8012C23 PDCP Throughput UL Mean LTE Cell Throughput Key performance indicators

There are no key performance indicators related to this feature.

Parameters

Table 63: New parameters lists parameters introduced with this feature.

Table 63 New parameters

Full name Abbreviated name Managed object Structure Maximum RSSI for

interference-aware UL-PC

ulpcRssiMaxIAw LNBTS

Method for UL power control actUlpcMethod LNCEL Interference aware UL-PC

configuration

ulpcIAwConfig LNCEL

Nominal PUSCH P0 for interference-aware UL-PC

p0NomPuschIAw LNCEL ulpcIAwConfig

Cell-center/edge balancing for interference-aware UL-PC

ulpcCEBalanceIAw LNCEL ulpcIAwConfig

Minimum UL quality for interference-aware UL-PC

ulpcMinQualIAw LNCEL ulpcIAwConfig

Minimum waiting time for next UL-PC decision

ulpcMinWaitForPc LNCEL ulpcIAwConfig

Reference UL power value for ulpcRefPwrIAw LNCEL ulpcIAwConfig

4.13.1.6 Sales information

Table 64 Sales information

BSW/ASW License control in network element

Activated by default

ASW SW Asset Monitoring No

4.13.2 Activating and configuring LTE1336: Interference aware UL power control

Before you start

Restart of the eNB is not required after activation of this feature.

The following must be set before the activation of LTE1336: Interference aware UL power control:

• The LNCEL parameter Alpha (ulpcAlpha) is set to 1.

• The LNCEL parameter Enable DL AMC (dlamcEnable) is set to true.

• The LNCEL parameter Enable OLQC (dlOlqcEnable) is set to true.

• The LNCEL parameter Enabled TB size impact to UE PUSCH power calculation (deltaTfEnabled) is set to false.

g

Note: Activation and deactivation of this feature cause an execution of the System Information Modification procedure and increase the valueTag parameter (see,

3GPP TS36.331). There can be a mismatch between SIB in the cell and SIB data held by a UE if the valueTag is increased 31 or more times within 3 hours.

Table 65 Parameters used for activating and configuring LTE1336: Interference aware UL power control

Parameter Purpose Requires eNB restart or

object locking Method for UL power control

(actUlpcMethod)

activation value no

Interference aware UL-PC configuration (ulpcIAwConfig) set of parameters

optional configuration no

Maximum RSSI for interference-aware UL-PC (ulpcRssiMaxIAw)

optional configuration no

One of the following features needs to be activated/configured before activation of LTE1336: Interference aware UL power control, in order to provide PUCCH power control:

• LTE27: Open loop UL power control and DL power setting

• LTE28: Closed-Loop UL power control

Procedure

1 Follow the general procedure described in section Activating and deactivating LTE features using BTS Site Manager.

In Step 3 (Modify the feature-specific eNB configuration settings) of the general procedure, perform the steps described in this procedure.

2 Set the activation value.

a) Go to the Radio Network Configuration page.

b) Expand the MRBTS object.

c) Expand the LNBTS object.

d) Select the LNCEL object corresponding to the cell where the LTE1336:

Interference aware UL power control feature will be activated.

e) Set the Method for UL power control (actUlpcMethod) parameter value to either:

• PuschIawPucchOL

• PuschIawPucchCL

g

Note: This parameter activates the feature.

3 Define Interference aware UL-PC configuration (ulpcIAwConfig).

a) Expand the MRBTS object.

b) Expand the LNBTS object.

c) In each LNCEL object under selected LNBTS, repeat the following actions:

1. If the Interference aware UL-PC configuration object is not available under

In document Nokia LTE RL60, Feature Descriptions and Instructions 2016 (Page 111-117)