HPUE將成為5G NR的標配，3.5 GHz頻率範圍內部署HPUE的進一步考慮

圖1、HPUE是運營商改善覆蓋降低建網成本的利器

近期以來， 運營商對HPUE的需求持續增加， 它們希望借助HPUE來補償DL和UL鏈路預算之間的不平衡，

因此對HPUE的需求特別是更集中在具有較高傳播損耗的高頻範圍內。 因此， 我們已經看到3GPP在LTE Band 41和NR 3.5 GHz頻段中引入了新的PC2 UE（Power Class 2：既HPUE）。

對於HPUE的必要性主要是出於以下考慮：

一個典型的蜂窩社區覆蓋主要受UL（上行）覆蓋的限制， 因為UE Tx功率不太能容易地增加， 而BS（基站側）的 Tx功率卻可以增加。 UE Tx功率受限制的原因主要是與SAR（Specific Absorption Ratio：吸收比）的需求是緊密耦合的， SAR限制UE的上行發射功率以保護手機對人體的任何潛在的影響的問題。 因此， 3GPP中的LTE要求將PC3（Power Class 3）定義為考慮掌上型UE類型的發射功率基準， PC3的最大發射功率限制在23 dBm。 無論如何， 如果在沒有SAR限制的情況下有一些增加UE Tx功率的方法可以用來擴展社區的覆蓋。

對於HPUE對社區覆蓋的影響， 用路徑損耗方程可以簡單地表示如下：

PL [dB] = A + Blog10（d） Eq.1

從 公式1（ Eq.1）中可以針對每個特定路徑損耗模型改變A和B， 並用與載波頻率（f）， BS天線高度（hB）和UE天線高度（hM）相關的函數來表示。 由於社區覆蓋的MAP（最大允許路徑損耗）可以與UL中的UE Tx功率成正比， 所以可以根據公式1制定相對UL社區覆蓋率用如下的公式：

圖2、公式2

通過使用公式2我們可以很容易地預期蜂窩社區的相對覆蓋的擴展。 由於PC2和PC3的功率差為3 dB， 我們可以從方程2中獲得PC2 UE社區的相對覆蓋範圍擴展的41％。 這意味著可以擴展約100％的額外的社區覆蓋面積， 結果， 與考慮到PC3 UE的gNB數量相比， 支援HPUE的網路只需要一半的gNB。

觀察1.通過引入PC2 UE（既HPUE）， 社區的覆蓋面積可以擴展兩倍。

無論如何， 我們認為HPUE網路的一個重要限制是在同一社區內的所有UE都應具有相同的功率級別，

而不管其形式如何。 如果在同一個社區中使用多個功率等級， 則其服務覆蓋可能會其功率等級相關。 結果， 這樣對於具有低功率等級的某些UE特別是在社區的邊緣可能具有業務限制。

觀察2.單個社區中的所有UE應具有相同的功率等級， 以提供相同的社區覆蓋。

為了充分利用HPUE的優點， 無論DL CA的運行如何， UE使用單個UL操作可能會有利於覆蓋和UE的功耗。 這就是所有HPUE 研究都是集中在單一UL操作中的原因。

圖3.部署場景示例

在新的5G NR系統中， 我們認為3GPP應盡可能提供所有技術方面的靈活性。 此外， 3GPP已經涵蓋了包括車載UE在內的各種類型的UE， 因為在新的NR系統中， 汽車的使用情況變得越來越重要。 考慮到UE中的各種類型，

某些類型的UE可能沒有SAR問題， 特別是在汽車應用和其他可移動站中。 因此， 如果gNB可以區分UE的類型， 則運營商可以在不受限制的情況下充分利用HPUE， 例如不受LTE頻帶Band 41中對UL / DL配置的限制性的約束， 同時為社區中的所有UE提供相同的覆蓋。 作為區分其用於HPUE應用的UE類型的方法， 我們提出引入額外的UE能力信令來報告根據平均SAR所允許最大發射功率。 通過引入這種類型的UE， gNB可以對於不具有任何固定的UL / DL配置限制的不同類型的UE具有不同的調度策略。

圖4、HPUE的設計示例

因此我們建議在3GPP協議中引入額外的UE能力的信令， 用於設置UE的平均最大發射功率。

（完）