CN102387580B - 载波对应的功率上升空间报告的上报方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载波对应的功率上升空间报告的上报方法，该方法包括：用户设备(UE)按分量载波上报每个分量载波对应的功率上升空间报告(PHR)；其中，上报PHR的过程中，上报的功率上升空间(PH)值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。本发明还公开了一种载波对应的功率上升空间报告的上报系统，该系统包括上报单元，用于UE按分量载波上报每个分量载波对应的PHR。采用本发明的方法及系统，能避免UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题。

Description

载波对应的功率上升空间报告的上报方法及系统

技术领域

本发明涉及上报技术，尤其涉及一种多载波情况下载波对应的功率上升空间报告(PHR，Power headroom reporting)的上报方法及系统。

背景技术

随着移动通信产业的发展，对移动数据业务的需求不断增长，人们对移动通信的速率和服务质量(Qos)的要求也越来越高。从而，在第三代移动通信(3G)还没有大规模商用之前，就已经开始了对下一代移动通信系统的研究和开发工作，其中比较典型的是第三代合作伙伴计划(3GPP)启动的长期演进(LTE)项目。LTE系统可提供的最高频谱带宽为20兆赫兹(MHz)。随着网络的进一步演进，引入演进的长期演进(LTE-A)，其作为LTE的演进系统，可以提供高达100MHz的频谱带宽，能支持更灵活更高质量的通信，同时LTE系统具备很好的后向兼容性。在LTE-A系统中有多个分量载波(CC，componentcarrier)，一个LTE终端只能工作在某一个后向兼容的CC上，而能力较强的LTE-A终端可以同时在多个CC上进行传输。

在LTE R8/R9中，为了辅助增强基站(eNB，enhanced Node B)调度时，更加合理的进行物理资源块(PRB，Physical Resource Block)的分配、物理上行共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)调制编码机制(MCS，Modulation and Coding Scheme)的选择，以及上行功率控制的调整，用户设备(UE，User Equipment)侧通过上报PHR，来指示eNB在载波资源上还有多少剩余可用的功率信息，其定义为：最大发射功率减去PUSCH功率。在R10中，每个CC都有各自的功率调整量，故在LTE-A中目前已达成一致将PHR修改为按CC上报，即每个CC，都有CC对应的PHR上报。对于R10中支持物理上行控制信道(PUCCH，Physical Uplink Control Channel)与PUSCH同时传输时，PHR使用新的类型，即类型2：CC对应的最大发射功率减去PUCCH功率和PUSCH功率之和；而对于CC上只有PUSCH传输时，此时PHR的定义仍同于R8中的定义，即类型1：CC对应的最大发射功率减去PUSCH功率。然而上行载波聚合时同时传输PUCCH和PUSCH会导致最大功率下降(MPR，maximumpower reduction)，有公司建议将这个最大功率下降量隐含在CC对应的最大发射功率中，即CC对应的最大发射功率经过了MPR的修正，进而计算的CC对应的PHR可以更准确地反映功率上升空间(PH，power headroom)信息。这样，CC对应最大发射功率小于等于UE最大发射功率，不同上行CC可能有不同的CC对应的最大发射功率。其中，针对所述PHR与所述PH之间的关系而言，PHR是一个过程，可以称为UE上报PHR给基站的过程，但是上报的具体内容是PH值，也就是说，上报PHR实际上相当于上报PH值，不作赘述。

对上行多个CC聚合的情形，eNB按CC对应的PHR去分配资源时，只能保证一个上行CC上分配的资源所使用的功率不超过UE最大发射功率，不能保证聚合的多个上行CC上所分配资源对应的总功率不超过UE最大发射功率。因此，eNB除希望获知CC对应的PHR外，还希望以其他方式获知UE当前剩余的功率信息。若eNB不知道UE当前剩余的功率信息，则可能导致eNB在调度分配时分配给UE的资源不合适，从而导致UE侧计算的各CC上需要使用的总发射功率超过UE最大发射功率的问题。为保证UE侧的总发射功率不超过UE最大发射功率，UE侧需要频繁地进行功率比例缩减，每做一次功率比例缩减，都可能会使数据传输的可靠性受到影响，因此，功率比例缩减的操作要尽量避免。可见：为了确保eNB分配适当的资源给UE，使UE侧的总发射功率不超过UE最大发射功率，除了需要UE向eNB上报其每个上行CC上功率余量的信息外，eNB还需要获知UE当前剩余的功率信息。

为了解决上述问题，现有技术的一种解决方案为：多个上行CC聚合时，在子帧i上除上报载波对应的PHR外，还需额外上报UE对应的PHR，PH(i)＝P_CMAX-P_UE(i)，这里的P_CMAX是UE最大发射功率，P_UE(i)是子帧i上所有调度的上行CC各物理上行信道估计的功率之和。这里UE对应的PHR是以所有调度上行CC上UE所使用总功率为参考点的功率倍数关系，而CC对应的PHR则是以相应上行CC上UE所使用功率为参考点的功率倍数关系。然而，采用这种解决方案存在的缺点为：由于仅有这两个相对的功率信息，eNB很难用相对于所有调度上行CC上使用总功率的功率余量，对按CC对应的PHR信息分配的资源进行约束。因此，若使用UE对应的PHR作为UE最大发射功率约束项，则eNB还希望获知UE侧在各调度上行CC上的发射功率，而此信息能否有效获知有待评估，也就是说，需额外依赖UE侧在各调度上行CC上的发射功率这一信息才能有效的进行约束，但是由于该信息能否有效获得需评估，具备不确定性，因此，仍可能导致UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题。另外，此种除了PH值尚需额外信息的上报方式会增加信令负荷。

为了解决上述问题，现有技术的另一种解决方案为：按CC上报的PH值，取CC对应的PH值，与UE对应的PH值之间的最小值。然而，采用这种解决方案存在的缺点为：由于这种上报方式只对一个上行CC上的PH值考虑了PH值受UE最大发射功率约束，当存在多个上行CC聚合时，仍可能导致UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题。总之，采用上述两种现有技术的解决方案，都无法避免UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种载波对应的PHR的上报方法及系统，能避免UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种载波对应的功率上升空间报告的上报方法，该方法包括：用户设备(UE)按分量载波上报每个分量载波对应的功率上升空间报告(PHR)；

其中，上报所述PHR的过程中，上报的功率上升空间(PH)值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。

其中，所述的计算公式为：其中，为分量载波c_j的最大发射功率；为UE最大发射功率在分量载波c_j上分配的功率，且满足P_UE，max表示UE最大发射功率，N表示聚合的分量载波数。

其中，所述的计算公式为：其中，为UE总剩余功率在分量载波c_j所分得的功率。

其中，所述的计算公式为： 为加权系数。

其中，所述的计算公式为：

一种载波对应的功率上升空间报告的上报系统，该系统包括：上报单元，用于UE按分量载波上报每个分量载波对应的PHR；

其中，上报所述PHR的过程中，上报的PH值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。

其中，该系统还包括：计算单元，用于计算所述PH时计算所述所述的计算公式为：其中，为分量载波c_j的最大发射功率；为UE最大发射功率在分量载波c_j上分配的功率，且满足P_UE，max表示UE最大发射功率，N表示聚合的分量载波数。

其中，所述计算单元，进一步用于计算所述时计算所述所述的计算公式为：其中，为UE总剩余功率在分量载波c_j所分得的功率。

其中，所述计算单元，进一步用于计算所述时计算所述所述的计算公式为： 为加权系数。

其中，所述计算单元，进一步用于计算所述时，采用的计算公式为：

$w_{c_j}=\frac{{10}^{P_{c\max ,c_j}/10}-{10}^{P_{c_j}/10}}{\underset{c_j}{\mathrm{\Σ}}({10}^{P_{c\max ,c_j}/10}-{10}^{P_{c_j}/10})}.$

本发明的UE按分量载波上报每个载波对应的PHR；其中，上报PHR的过程中，上报的PH值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。

采用本发明，上报PHR时PH值的计算方式，由于考虑了UE最大发射功率的限制，反映了eNB对UE侧每个CC对应的PHR需求，因此，不仅能避免UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题，而且没有增加额外的信令开销。

附图说明

图1为实施例1功率信息的示意图；

图2为实施例2功率信息的示意图；

图3为实施例3功率信息的示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：UE按分量载波上报每个分量载波对应的PHR；其中，上报PHR的过程中，上报的PH值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。

一种载波对应的PHR的上报方法，主要包括以下内容：

UE按分量载波上报每个分量载波对应的PHR。

上报所述PHR的过程中，上报的PH值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率，是UE最大发射功率P_UE，max和分量载波c_j的最大发射功率的函数；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。

进一步地，eNB根据所述每个分量载波对应的PHR为多个分量载波分配资源时，使根据所述为多个分量载波所分配资源对应计算的UE侧总发射功率不超过UE最大发射功率。

进一步地，的计算公式为：其中，为分量载波c_j的最大发射功率；为UE最大发射功率在分量载波c_j上分配的功率，且满足P_UE，max表示UE最大发射功率，N表示聚合的分量载波数。

进一步地，的计算公式为：其中，为UE总剩余功率在分量载波c_j所分得的功率。

进一步地，的计算公式为： 为加权系数。

进一步地，可选地，的计算公式为：

进一步地，对于功率回退情况，UE侧可以在上述的计算公式中进行修正，以更准确地反映PH值。例如，假定功率回退值为则可用得到的值来代替上述计算公式中的值

综上所述，现有技术的第一种解决方案除了上报载波对应的PHR，还需要上报额外的UE当前剩余的功率信息，而且上报载波对应的PHR过程中的PH值计算不科学，未考虑导致MPR的问题，因此不仅不能有效地避免UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题，从而无法避免分配资源超过UE最大发射功率限制引起的功率比例缩减问题，而且，增加的额外信息需额外的信元进行传输，大大增加了信令开销。现有技术的第二种解决方案上报载波对应的PHR，上报载波对应的PHR过程中的PH值计算不科学，只针对一个载波对应的PHR的PH值考虑了PH值受UE最大发射功率约束，也不能有效地避免UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题。然而，本发明的方案，区别于现有技术的第一种和第二种解决方案，上报载波对应的PHR过程中的PH值是科学的，因为预先考虑了导致MPR的问题，以及并不只针对一个载波对应的PHR的PH值考虑了PH值受UE最大发射功率约束，并且除了上报载波对应的PHR，无需上报额外的信息，比如UE当前剩余的功率信息，因此，在考虑了UE最大发射功率的限制下，反映了eNB对UE侧每个CC对应的PHR需求，不仅能避免UE侧计算的总发射功率超过UE最大发射功率的问题，从而能有效地避免分配资源超过UE最大发射功率限制引起的功率比例缩减问题，而且没有增加额外的信令开销。

本发明的方案，尤其适用于LTE-A系统，不仅适用于非载波聚合时的情形，也适用于上行载波聚合时的情形。

以下对本发明进行举例阐述。

在下面的实施例中，加权系数均以为例进行说明。

实施例1：

假设LTE-A小区中用户在上行使用的载波为CC1，无载波聚合，如图1所示，假设存在MPR的情形并且该值已反映在载波对应的最大发射功率中，其中的值小于UE最大发射功率，UE在载波1上的功率用表示。根据加权系数的计算公式可知，在只使用一个上行载波时，此时UE总剩余功率在载波1所分得的功率即为UE总剩余功率这样UE最大发射功率在载波1上分配的功率为：即为UE最大发射功率，因此，故有此时载波1上报的PHR即为与R8/R9中的PHR上报值相同，故满足后向兼容性。

实施例2：

假设LTE-A小区中用户在上行聚合的载波为CC1和CC2，如图2所示，分别给出了分量载波1和分量载波2以及UE的功率信息。分量载波1对应的最大发射功率小于UE最大发射功率，分量载波2对应的最大发射功率小于分量载波1对应的最大发射功率。分别表示UE在分量载波1和分量载波2的功率。该实施例中各调度CC上根据载波能力计算的剩余毫瓦功率之和大于根据UE能力计算的剩余毫瓦功率下面进一步描述UE侧在已知P_UE，max、以及时，如何上报各CC上的PHR。

根据P_UE，max、可计算UE总剩余功率：其单位为毫瓦，同样，根据加权系数公式可计算出加权系数。UE总剩余功率在分量载波c_j所分得的功率满足再将此dBm为单位的功率信息转化为毫瓦单位后加上UE在相应分量载波上计算的毫瓦功率，即可得到根据UE最大发射功率在分量载波c_j上分配的毫瓦功率，转化为dBm为单位的功率即为将加权系数代入的计算公式中，可以看出只要各调度CC上根据分量载波能力计算的剩余毫瓦功率之和大于根据UE能力计算的剩余毫瓦功率即需要将CC对应的功率上升空间根据UE能力的最大发射功率进行限制，则始终小于相应分量载波上根据载波能力计算的剩余功率如图2所示， 因此有和这样，CC1和CC2上上报的PHR分别为

实施例3：

假设LTE-A小区中用户在上行聚合的分量载波为CC1和CC2，如图3所示，该实施例给出了当各调度CC上根据载波能力计算的剩余毫瓦功率之和小于根据UE能力计算的剩余毫瓦功率时的情形，此时已满足UE最大发射功率约束，用表达式表示有再利用的公式，可得到其表示UE总剩余功率在分量载波c_j所分得的毫瓦功率大于根据载波能力计算的分量载波c_j上的剩余毫瓦功率，换言之，也就是满足这样，根据本发明的方案，在实施例3中各CC上，上报的PHR正好是根据载波能力计算的CC对应PHR：

一种载波对应的PHR的上报系统，该系统包括：上报单元，上报单元用于UE按分量载波上报每个分量载波对应的PHR。其中，上报PHR的过程中，上报的PH值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率，是UE最大发射功率P_UE，max和分量载波c_j的最大发射功率的函数；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。

这里，该系统还包括：计算单元，计算单元用于计算PH时计算的计算公式为：其中，为分量载波c_j的最大发射功率；为UE最大发射功率在分量载波c_j上分配的功率，且满足P_UE，max表示UE最大发射功率，N表示聚合的分量载波数。

这里，计算单元进一步用于计算时计算的计算公式为：其中，为UE总剩余功率在分量载波c_j所分得的功率。

这里，计算单元进一步用于计算时计算的计算公式为： 为加权系数。

这里，计算单元进一步用于计算时，采用的计算公式为：

$w_{c_j}=\frac{{10}^{P_{c\max ,c_j}/10}-{10}^{P_{c_j}/10}}{\underset{c_j}{\mathrm{\Σ}}({10}^{P_{c\max ,c_j}/10}-{10}^{P_{c_j}/10})}.$

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种载波对应的功率上升空间报告的上报方法，其特征在于，该方法包括：用户设备(UE)按分量载波上报每个分量载波对应的功率上升空间报告(PHR)；

其中，上报所述PHR的过程中，上报的功率上升空间(PH)值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率，其中，为分量载波c_j的最大发射功率；为UE最大发射功率在分量载波c_j上分配的功率，且满足P_UE,max表示UE最大发射功率，N表示聚合的分量载波数；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的计算公式为：其中，为UE总剩余功率在分量载波c_j所分得的功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的计算公式为： $P_{{\mathrm{\Δ},c}_j}10{\log }_{10}\left(w_{c_j}({10}^{P_{\mathrm{UE},\max }/10}-\underset{c_j}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{c_j}/10})\right)$ 为加权系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的计算公式为：

$w_{c_j}=\frac{{10}^{P_{c\max ,c_j}/10}-{10}^{P_{c_j}/10}}{\underset{c_j}{\mathrm{\Σ}}({10}^{P_{c\max ,c_j}/10}-{10}^{P_{c_j}/10})}.$

5.一种载波对应的功率上升空间报告的上报系统，其特征在于，该系统包括：上报单元，用于UE按分量载波上报每个分量载波对应的功率上升空间报告PHR；

其中，上报所述PHR的过程中，上报的功率上升空间PH值的计算公式为：其中，为UE在分量载波c_j上所能使用的最大功率，其中，为分量载波c_j的最大发射功率；为UE最大发射功率在分量载波cj上分配的功率，且满足P_UE,max表示UE最大发射功率，N表示聚合的分量载波数；为UE在分量载波c_j上使用的上行物理信道的总功率。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计算单元，进一步用于计算所述时计算所述所述的计算公式为：其中，为UE总剩余功率在分量载波c_j所分得的功率。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算单元，进一步用于计算所述时计算所述所述的计算公式为： $P_{{\mathrm{\Δ},c}_j}10{\log }_{10}\left(w_{c_j}({10}^{P_{\mathrm{UE},\max }/10}-\underset{c_j}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{c_j}/10})\right),$ 为加权系数。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述计算单元，进一步用于计算所述时，采用的计算公式为：