CN102474830A - 用于在无线通信系统中控制上行链路功率的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于在无线通信系统中控制上行链路发送功率的方法和装置。该方法包括：对多个传输信道中的每一个确定上行链路发送功率；以及在用户设备的最大可用发送功率内以传输信道的预定优先级级别的递减次序依次地将所确定的上行链路发送功率分配给传输信道。传输信道的优先级级别被预先确定以使得控制信道、探测信道、数据信道、以及带宽请求信道具有按照递减次序的优先级级别。

Description

用于在无线通信系统中控制上行链路功率的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信，并且更具体地涉及一种用于在多个UL传输信道被同时地发送时控制上行链路(UL)发送功率的方法。

背景技术

最近活跃的研究领域的下一代多媒体无线通信系统需要以高数据速率来处理除了传统面向语音的服务之外的包括视频数据和无线数据的各种类型的信息。

由于其高数据速率的优点，正交频分复用(OFDM)最近已经吸引了许多关注。OFDM是多载波调制(MCM)的特殊情况，在OFDM中频带被划分成多个正交子载波并且数据在这些子载波上被发送。OFDM的低复杂性减少了符号间干扰。在OFDM中，数据符号的输入串行序列被转换成N个并行数据符号并且在N个单独的子载波上发送。

在频域中的子载波之中维持正交性。每个正交信道都经历相互独立的频率选择性衰落并且所得到的在所发送的符号之间的间隙的增加导致了最小符号间干扰。正交频分多址(OFDMA)是多址方案，其中通过可用子载波的部分到OFDM系统中的每个用户的独立分配来允许多个接入。在OFDMA中，通常以频率资源不彼此重叠这样的方式独立地将频率资源(即子载波)分配给多个用户。结果，在OFDMA中频率资源的分配在用户之中是相互排他的。OFDMA系统可以通过频率选择性调度来实现对于多个用户的频率分集，并且根据子载波排列以各种方式分配子载波。

在一些无线通信系统中，将控制信号从用户设备(UE)携带到基站(BS)的UL控制信道可以在物理上区别于将数据从UE携带到BS的UL数据信道。可以在一个符号中发送多个控制信道和/或数据信道。可以使用预定的数学公式(math figure)来确定每一个UL传输信道的发送功率。

一般而言，根据分配给UE的带宽、UE的吞吐量、UE的电池性能等来为UE的UL传输预定最大可用发送功率。因此，如果发送多个传输信道所需要的总的发送功率超过UE的最大可用发送功率，则UE可能不会成功地发送所述多个传输信道。

因此，需要对于一种用于有效地将发送功率分配给要在不同的物理区域中同时地发送的多个UL传输信道的方法。

发明内容

技术问题

设计成解决该问题的本发明的目的在于用于将发送功率分配给要同时地发送的多个UL传输信道的方法和装置。

本领域的技术人员将了解的是，利用本发明可实现的目的不局限于在上文中已经特别地描述的，并且根据结合附图进行的以下具体描述将更清楚地理解本发明可实现的以上和其它目的。

技术方案

本发明的目的能够通过提供用于在无线通信系统中在用户设备处控制多个传输信道的上行链路发送功率的方法来实现，该方法包括：在用户设备的最大可用发送功率(P_MAX)内对多个传输信道之中的一个或多个传输信道确定上行链路发送功率；以及以对所述一个或多个传输信道确定的上行链路发送功率中的每一个来同时地发送所述一个或多个传输信道，其中，以传输信道的预定优先级级别的递减次序来确定上行链路发送功率，并且优先级级别被预定以使得控制信道、探测信道、数据信道以及带宽请求信道具有按照递减次序的优先级级别。

在本发明的另一方面中，在本文中提供的是用于在无线通信系统中控制多个传输信道的上行链路发送功率的用户设备，该用户设备包括：发送机，所述发送机被配置成发送信号；以及处理器，所述处理器被配置成控制所述发送机，其中，所述处理器被配置成在用户设备的用户设备最大可用发送功率(P_MAX)内对多个传输信道之中的一个或多个传输信道确定上行链路发送功率，并且被配置成以对所述一个或多个传输信道确定的上行链路发送功率来同时地发送所述一个或多个传输信道，其中，所述处理器被配置成以传输信道的预定优先级级别的递减次序来确定上行链路发送功率，并且优先级级别被预定以使得控制信道、探测信道、数据信道以及带宽请求信道具有按照递减次序的优先级级别。

可以以对传输信道C₁至C_k确定的上行链路发送功率P_C1至P_Ck来同时地发送多个传输信道之中的满足以下等式所表达的条件的传输信道C₁至C_k，

$\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}\≤P_{\mathrm{MAX}}$

其中，k是满足所述条件的最大整数，C_i表示具有第i优先级级别的传输信道，P_Ci表示对传输信道C_i确定的上行链路发送功率。

根据权利要求3所述的方法，其中，连同传输信道C₁至C_k一起，所述发送步骤以通过以下等式计算的上行链路发送功率来同时地发送具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1，

$P_{C_{k+1}}=P_{\mathrm{MAX}}-\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}$

如果具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1是控制信道，则可以仅发送传输信道C₁至C_k。

如果具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1是数据信道，则可以连同传输信道C₁至C_k一起，以通过以下等式计算的上行链路发送功率来发送传输信道C_k+1，

$P_{C_{k+1}}=P_{\mathrm{MAX}}-\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}$

有益效果

用于根据本发明适当地分配UL发送功率的方法和装置使UE能够稳定地发送多个UL信号。

本领域的技术人员将了解的是，利用本发明可实现的效果不局限于在上文中已经特别地描述的，并且根据结合附图进行的以下具体描述将更清楚地理解本发明的其它优点。

附图说明

所包括的提供对本发明的进一步理解的附图图示了本发明的实施例，并且与本描述一起用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1是无线通信系统的框图。

图2是用于实现本发明的用户设备(UE)和基站(BS)的框图。

图3是UE和BS中的每一个中的发送机的示例性框图。

图4图示了无线通信系统中的示例性帧结构。

图5图示了上行链路(UL)子帧中的频率分割(frequency partition)的分布式逻辑资源单元(LRU)中的控制信道和数据信道的示例性分配。

图6图示了UL子帧中的物理资源单元(PRU)中的传输信道的示例性分配。

图7是图示用于根据本发明的实施例来分配UL发送功率的方法的流程图。

图8是图示用于根据本发明的另一实施例来分配UL发送功率的方法的流程图。

图9是图示用于根据本发明的另一实施例来分配UL发送功率的方法的流程图。

具体实施方式

现在将对本发明的优选实施例进行详细的参考，这些优选实施例的示例被图示在附图中。

图1是无线通信系统的框图。

参考图1，无线通信系统10包括至少一个基站(BS)11。每个BS 11都向在由BS 11覆盖的特定地理区域(通常称作小区)15a、15b或15c内的用户设备(UE)12提供通信服务。小区可以进一步地被划分成称作扇区的多个区域。UE 12可以是将用户数据和/或控制信息发送到BS 11并且从BS 11接收用户数据和/或控制信息的移动或固定设备。术语“UE”可与术语“移动站(MS)”、“移动终端(MT)”、“用户终端(UT)”、“订户站(SS)”、“无线设备”、“个人数字助理(PDA)”、“无线调制解调器”、“手持设备”等互换。BS 11通常是与UE 12和/或另一BS 11进行通信的固定站。因此，BS 11与UE 12和/或另一BS 11交换数据和控制信息。术语“BS”可与术语“演进的节点B(eNB)”、“基站收发器系统(BTS)”、“接入点(AP)”等互换地使用。

下行链路(DL)指的是从BS 11指向到UE 12的通信链路，而上行链路(UL)指的是从UE 12指向到BS 11的通信链路。发送设备是用于提供数据服务或语音服务的固定和/或移动节点，而接收设备是接收数据服务或语音服务的固定和/或移动节点。在DL上发送设备可以是BS 11的一部分而接收设备可以是UE 12的一部分，但是在UL上发送设备可以是UE 12的一部分而接收设备可以是BS 11的一部分。

应用本发明的无线通信系统不局限于任何特定的多址方案。因此，各种多址方案对诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)、以及正交频分多址(OFDMA)的无线通信系统是可用的。

图2是用于实现本发明的UE 12和BS 11的框图。

如前面所叙述的，UE 12充当UL上的发送设备并且充当DL上的接收设备。BS 11可以充当UL上的接收设备并且充当DL上的发送设备。

UE 12和BS 11包括：天线500a和500b，其用于发送和接收信息、数据、信号和/或消息；发送机100a和100b，其用于通过天线500a和500b发送消息；接收机300a和300b，其用于通过天线500a和500b接收消息；以及存储器200a和200b，其用于存储与无线通信系统中的通信相关联的信息。UE 12和BS 11还分别包括处理器400a和400b，所述处理器400a和400b适于通过控制包括发送机100a和100b、接收机300a和300b、以及存储器200a和200b的UE 12和BS 11的部件来执行本发明。发送机100a、存储器200a、接收机300a、以及处理器400a可以被配置为在单独的芯片上的独立部件，或者它们的单独的芯片可以被合并到UE 12中的单个芯片中。同样地，发送机100b、存储器200b、接收机300b、以及处理器400b可以被配置为在单独的芯片上的独立部件，或它们的单独的芯片可以被合并到BS 11中的单个芯片中。

天线500a和500b在空中发送从发送机100a和100b生成的信号，或者将在空中接收到的外部无线信号输出到接收机300a和300b。如果发送机100a和100b以及接收机300a和300b被实现到支持使用多个天线的多输入多输出(MIMO)的传输模块和接收模块中，则它们中的每一个都可以连接到两个或更多个天线。

处理器400a和400b通常向UE 12和BS 11的模块提供总体控制。尤其是，处理器400a和400b可以执行用于执行本发明的控制功能、基于服务特性和传播环境的媒体访问控制(MAC)帧转换控制功能、用于控制空闲模式操作的省电功能、切换功能、以及认证和加密功能。处理器400a和400b还可以被称作控制器、微控制器、微处理器、微计算机等。处理器400a和400b可以由硬件、固件、软件、或其组合来实现。在硬件配置中，处理器400a和400b可以设置有一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、和/或现场可编程门阵列(FPGA)，以用于实现本发明。在固件或软件配置中，固件或软件可以被配置成包括执行本发明的功能或操作的模块、进程、函数等。这个固件或软件可以设置在处理器400a和400b中，或者可以被存储在存储器200a和200b中并且由处理器400a和400b从存储器200a和200b调用。

发送机100a和100b以预定编码和调制方案对由处理器400a和400b调度的传输信号和/或数据进行编码和调制，并且通过天线500a和500b发送调制后的信号和/或数据。此外，发送机100a和100b通过解复用、信道编码、调制等将传输数据流转换成K个信号流。所述K个信号流在发送机100a和100b的传输处理器中被处理之后通过天线500a和500b来发送。

图3是UE 12和BS 11中的每一个中的发送机的示例性框图。参考图3，在下文中将对发送机100a和100b的操作进行相当详细的描述。

参考图3，发送机100a和110b中的每一个包括编码器110、预编码器120、子载波映射器130-1至130-K、正交频分复用(OFDM)信号发生器140-1至140-K、以及N_t个发送天线500-1至500-N_t。

编码器110以预定编码方案将传输数据流编码成编码的数据，并且以预定调制方案将编码后的数据映射到表示信号星座图(signalconstellation)上的位置的符号。调制方案可以是但不限于m相相移键控(m-PKS)和m正交幅度调制(m-QAM)中的任何一个。对于调制编码后的数据而言，编码器110可以具有独立的调制模块。同时，编码器110可以定义输入符号的层，使得预编码器120能够将天线特定符号分发给预定的天线路径。层指的是通向预编码器120的信息路径，并且在预编码器120之前的信息路径可以被称为虚拟天线或者层。为了定义符号的层，编码器110可以设置有配置为独立的模块的层映射器。

预编码器120根据涉及发送天线500-1至500-N_t的MIMO方案来处理所接收到的符号，并且因此将天线特定符号输出到子载波映射器130-1至130-K。预编码器120负责将MIMO流映射到天线500-1至500-N_t。具体地，预编码器120将编码器11的输出乘以N_txM_t预编码矩阵W。预编码器120的输出可以被表示为N_txN_F矩阵z。

$z=\mathrm{Wx}=\left[\begin{array}{cccc}{z}_{\mathrm{1,1}}& z_{\mathrm{1,2}}& ...& z_{1,N_F}\\ z_{\mathrm{2,1}}& z_{\mathrm{2,2}}& ...& z_{2,N_F}\\ ...& ...& ...& ...\\ z_{N_t,1}& z_{N_t,2}& ...& z_{N_t,N_F}\end{array}\right]$

其中，N_t表示发送天线的数量，z_j，k表示要通过第j物理天线在第k子载波上发送的符号。预编码矩阵W可以是通过BS用信号发送到UE的、在预置码本中包括的矩阵，可以根据资源索引而在预置码本中选择性地确定，或可以适合于估计的DL参考信号而被选择或计算。代替在BS与UE之间预定义预编码器矩阵，UE可以独立地设置预编码器矩阵，使得预编码器输出变成用于单个虚拟发送天线的流。

子载波映射器130-1至130-K将天线特定符号分配给适当的子载波并且根据用户对它们进行复用。OFDM信号发生器140-1至140-K通过使天线特定符号经受OFDM调制来输出OFDM符号。OFDM信号发生器140-1至140-K可以对天线特定符号执行快速傅里叶逆变换(IFFT)并且将循环前缀(CP)插入到所得到的IFFT时域符号中。OFDM符号通过发送天线500-1至500-N_t来发送。

接收机300a和300b对在空中通过天线500a和500b接收到的无线信号进行解码和解调，并且将已解调的信号输出到处理器400a和400b。连接到接收机300a和300b中的每一个的天线500a或500b可以包括N个接收天线。在复用和信道解调之后，通过相应的接收天线接收到的信号被下变换成基带信号并且被恢复成发送机100a或100b发送的原始数据流。因此，接收机300a和300b中的每一个都可以具有用于将接收到的信号下变换成基带信号的信号恢复器、用于对基带信号进行复用的复用器、以及用于将复用后的信号流解调成数据流的信道解调器。信号恢复器、复用器、以及信道解调器可以被配置为单独的模块或者被合并到单个模块中。

在MIMO系统中，根据多少编码的分组被转换成多个信号流，发送机100a和100b可以以两种模式来操作，即，单码字(SCW)模式和多码字(MCW)模式。在SCW模式中一个码字通过多个层来发送而不管层的数量如何，然而在MCW模式中一个码字通过多个层中的每一个来发送。因为在MCW模式中接收机使用码字的循环冗余校验(CRC)针对每一个码字确定该码字是否被成功地解调，所以接收机可以通过诸如干扰消除的接收处理来实现额外的增益。因此，除解调、信道解码以及复用模块之外，接收机300a和300b中的每一个可以进一步包括用于消除干扰的干扰消除器，如果其在MCW模式中操作的话。

存储器200a和200b可以存储处理器400a和400b的信号处理和控制所需要的程序并且暂时地存储输入和输出信息。例如，UE 12的存储器200a可以存储从BS 12接收到的用于确定上行链路功率的参数或者稍后描述的关于UL传输信道的优先级级别的信息。存储器200a和200b每个都可以被实现为闪存型存储介质、硬盘型存储介质、多媒体卡微型存储介质、卡型存储器(例如，安全数字(SD)或eXtreme数字(XS)存储器)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘、或光盘中。

图4图示了无线通信系统中的示例性帧结构。

在对无线通信系统可用的帧结构之中，时分双工(TDD)帧结构被图示在图4中。在TDD中，UL信号和DL信号在不同的时间点被发送，共享相同的频率。

参考图4，帧的水平轴将OFDMA符号表示为时间单位，而帧的垂直轴将逻辑子信道号表示为频率单位。帧被划分成数据序列信道，该数据序列信道具有取决于它们的物理特性的预定时间持续时间。也就是说，一个帧包括DL子帧和UL子帧。接收/发送转换间隙(RTG)被插入帧之间，而发送/接收转换间隙(TTG)被插入DL子帧与UL子帧之间。DL子帧可以包括前导、帧控制头部(FCH)、DL-MAP、UL-MAP、以及一个或多个DL数据突发(data burst)。UL子帧可以包括测距信道、反馈信道、应答(ACK)信道、以及一个或多个UL数据突发。

前导是在每个帧的第一个符号中携带的预定序列。前导用于BS与UE之间的初始同步的获取、小区搜索、频率偏移的估计、以及信道估计。FCH规定DL-MAP消息的长度和编码方案。DL-MAP和UL-MAP是用来向UE通知DL和UL信道资源指配的媒体访问控制(MAC)消息。DL-MAP消息定义了对DL信道的访问，包括描述DL物理信道的特性的下行链路信道描述符(DCD)。UL-MAP消息定义了对UL信道的访问，包括描述UL物理信道的特性的上行链路信道描述符(UCD)。BS通过DCD消息周期性地发送DCD并且通过UCD消息周期性地发送UCD。

数据突发是携带从BS到UE或者从UE到BS的数据的数据单元。一个数据突发可以占用一个或多个连续的子帧。子帧包括多个符号并且其类型根据在该子帧中的符号的数量来分类。类型1子帧包括6个符号，类型2子帧包括7个符号，类型3子帧包括5个符号，而类型4子帧包括9个符号。UL子帧传递UL控制信号和UL数据。对于UL传输而言，分配了UL控制信道和UL数据信道。作为UL控制信道，存在快速反馈信道(FBCH)、带宽请求信道(或BW REQ信道)、混合自动重传请求(HARQ)反馈信道、探测信道(sounding channel)、以及测距信道。存在两种类型的FBCH：UL主要FBCH(PFBCH)和UL辅助FBCH(SFBCH)。PFBCH携带宽带信道质量指示符(CQI)和MIMO反馈信息，然而SFBCH携带窄带CQI和MIMO反馈信息。宽带请求信道用于UE请求用于UL数据或UL控制信号的传输的无线电资源。HARQ反馈信道携带对DL数据传输的响应，ACK/否定ACK(ACK/NACK)。探测信道用于BS确定UL信道响应以用于UL闭环MIMO传输和UL调度的目的。测距信道用于UL同步。测距信道进一步被分类为用于同步的UE的测距信道和用于非同步的UE的测距信道。用于非同步的UE的测距信道被用于初始接入和切换。用于同步的UE的测距信道被用于周期测距，也称作周期测距信道。已经同步到目标BS的UE通过发送周期测距信号来执行跟踪以保持同步到目标BS。

UE可以发送关于上述控制信道的控制信息，诸如ACK/NACK、CQI、预编码矩阵索引(PMI)、带宽请求(BR)、调度请求、以及探测信号。

图5图示了UL子帧中的频率分割的分布式逻辑资源单元(LRU)中的控制信道和数据信道的示例性分配。

从图5中要注意的是，携带UL反馈信号的反馈信道、携带UL带宽请求信号的带宽请求信道、以及携带UL数据的数据信道是彼此有区别的，并且可以在一个符号中同时地发送UL控制信号和UL数据。

图6图示了UL子帧中的物理资源单元(PRU)中的传输信道的示例性分配。通过示例的方式，UL子帧被示为具有6个符号的类型1子帧。

在数据A、B以及C与探测信号一起被分配给UL子帧的情况下，探测信号在UL子帧中占用一个OFDMA符号。不管UL子帧的类型如何，探测符号位于UL子帧的第一个符号中。每个UL子帧都能够包含仅一个探测符号。对于6符号PRU而言，剩余的5个符号形成用于数据C的传输的5符号PRU。

至于数据A的传输，UE可以将具有6个符号的类型1子帧修改成具有7个符号的类型2子帧以便发送数据A。具体地，当没有探测信道的PRU以及具有探测信道的PRU被分配给UE时，UE可以将没有探测信道的PRU的子帧类型修改成具有探测信道的PRU并且在修改后的PRU中发送数据A。然而，在第一符号中具有导频信号的类型1子帧的情况下，如果用于第一符号的发送功率不足，则基本分配单元(basic allocation unit)的信道估计性能将很可能降低。为了解决这个问题，在PRU中不携带探测信号的、与探测符号相同的符号可以专用于导频传输或者被打孔(puncture)，而不是改变PRU的子帧类型。

现在将描述用于计算UL传输信道的需要的发送功率的方法。

对于UL控制信号和UL数据的传输而言，所需要的发送功率被分配给UL控制信道和UL数据信道。

上行链路功率控制支持在没有数据丢失的情况下发送功率的初始校准(initial calibration)和周期控制两者。上行链路功率控制算法确定每个符号的发送功率以对路径损耗、遮蔽、以及快速衰落进行补偿。而且，上行链路功率控制旨在控制小区间干扰级别。

对于功率控制而言，主要存在两种方案：开环功率控制(OLPC)和闭环功率控制(CLPC)。CLPC是其中根据从BS 11接收到的直接功率增加/减少消息来增加或减少UE 12的发送功率的功率控制方案。与CLPC相比，OLPC是其中UE 12基于从BS 11接收到的参数而不是来自BS 11的直接功率增加/减少命令来独自地确定其发送功率的功率控制方案。例如，BS 11将功率控制信息发送到UE 12，并且然后UE 12基于该功率控制信息来控制其上行链路功率。

UE 12可以通过以下等式来确定每个子载波和每个流的发送功率。

数学公式1

[数学式1]

P(dBm)＝L+SINR_目标+NI+偏移

其中，L表示由UE在给定时间计算的估计的平均下行链路传播损耗，包括UE的传输天线增益和路径损耗。UE可以基于携带帧前导的激活子载波(active subcarrier)的总功率来计算下行链路传播损耗L。此外，UE可以使用另一下行链路参考信号来计算下行链路传播损耗L。而且，许多其它方法可用于计算下行链路传播损耗L。SINR_目标表示UE的目标SINR。确定目标SINR所需要的参数可以通过BS用信号发送给UE，或者可以将预定值用作SINR_目标。在除了初始测距和探测传输之外的信道传输的情况下，UE可以基于从BS接收到的如表1中的目标SINR参数的被设置用于传输信道的目标SINR，来确定表1中列出的传输信道的目标SINR，同时UE可以使用从BS接收到的目标SINR参数通过[数学公式2]来确定其它传输信道的目标SINR。

表1

[表1]

数学公式2

[数学式2]

$10\log 10\left(\max (10^\left(\frac{{\mathrm{SINR}}_{\mathrm{MIN}}\left(\mathrm{dB}\right)}{10}\right),{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{IoT}}\×{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{DL}}-\mathrm{\α})\right)-\mathrm{\β}\×10\log 10\left(\mathrm{TNS}\right)$

其中，SINR_MIN(dB)表示对于BS所期望的最小速率的SINR要求，也就是，改进在小区边缘处的UE的性能所需要的最小SINR，并且γ_IoT是公平性和干扰加噪声比热噪声(IoT)控制因子(a fairness andinterference plus noise over thermal noise control factor)。SIR_DL是由UE测量的DL信号与干扰功率的线性比。α是由MAC功率控制信令用信号发送的基于BS的接收天线的数量的因子，而β是由BS确定和发送的指示是否应用了流的总数量(TNS)的流因子。TNS表示由UL-MAP信息指示的LRU中的流的总数量。TNS可以通过BS单播到UE。

在[数学公式1]中，NI(dBm)表示每个子载波的噪声和干扰的估计平均功率级别，其通过[数学公式3]基于从BS接收到的IoT(dB)来计算。

数学公式3

[数学式3]

NI＝P_TN+IoT+10log10(Δf)

其中，P_TN表示在0℃时的热噪声功率密度，Δf表示子载波间隔，而IoT表示由BS广播到BS的覆盖区域内的UE的UL噪声和干扰级别。所有的UL噪声和干扰级别被以0.5dB步长量化为从0dB至63.5dB的IoT级别。

在[数学公式1]中，偏移表示BS已经确定和发送到UE的UE特定功率偏移。

对于初始测距而言，UE在随机测距信道上发送初始测距码。测距信道的初始发送功率基于UE测量的接收到的信号强度指示(RSSI)来确定。如果UE未能接收对初始测距的响应，则其可以将发送功率增加预定单位级别，并且以所增加的功率级别来发送新的初始测距码。

由于功率控制支持探测信道以管理探测质量，所以根据用于UL探测信道的其目标SINR来单独地控制用于UL探测信道的UE发送功率。每个子载波的功率被维持用于UL探测信道，如通过[数学公式1]计算的。在[数学公式1]中，SINR_目标是探测信道的目标SINR，其根据由参数SIR_DL定义的UE的DL信号干扰比(SIR)来设置。为了维持UL探测质量，根据每个UE的DL SIR来分配不同的目标SINR值。例如，具有高DL SIR的UE应用相对高的目标SINR，而具有低DL SIR的UE应用相对低的目标SINR。

探测信道的SINR_目标能够使用由BS发送到UE的消息中的参数根据[数学公式2]来计算。

在下文中将描述根据本发明的实施例的用于分配UL发送功率的方法。

在不同的系统中，UE具有不同的最大可用发送功率P_MAX。UE应当在其最大可用发送功率P_MAX内确定每个信道的发送功率。如果要被同时地发送的传输信道的发送功率的和超过最大可用发送功率P_MAX，则上行链路传输可能失败。尤其当在相同的传输间隔期间将不同类型的传输信道分配给UE以用于传输，并且因此该UE应当在最大可用发送功率P_MAX内确定每个传输信道的发送功率时，传输信道的传输失败对整体无线通信系统的影响和传输信道的发送功率相关的故障率随传输信道的类型而变化。因此，特定传输信道的传输失败和故障在质量和稳定性方面可能比其它传输信道的传输失败和故障更不利地影响无线通信。

在这种背景下，本发明提供了用于根据它们的发送功率、类型、重要性、以及传输方案来优先化传输信道并且根据它们的优先级级别将UL发送功率分配给传输信道的方法。

UE以天线的发送功率的和不超过最大可用发送功率P_MAX这样的方式通过功率控制等式(equation)来计算每个天线的发送功率。

每个流和每个传输信道的功率通过[数学公式1]来计算如下。通过示例的方式，用于控制信道的预编码器和用于数据信道的预编码器分别被定义为[数学公式4]和[数学公式5]。

数学公式4

[数学式4]

其中，N_t表示发送天线的数量，M_t表示流的数量，而w_{i，控制_j}表示控制信道预编码器W_{控制_j}的第i分量，其被乘以第j控制信道的第i天线。

数学公式5

[数学式5]

其中，N_t表示发送天线的数量，M_t表示流的数量，而w_i，j表示数据信道预编码器W_数据的(i，j)分量，其被乘以第j流的第i天线。

在优先级方面第n控制信道的总功率由以下数学公式来确定

数学公式6

[数学式6]

其中，k为所分配的资源中子载波的索引，其被重新编入索引到从0至(N_{子载波_控制}-1)的范围。N_{子载波_控制}是在频率中已分配子载波的总数量。P_{TX_控制_n}表示通过[数学公式1]计算的第n控制信道的每个子载波和每个流的功率。

探测信道的每个子载波的功率级别被维持为通过[数学公式1]计算的值。因此，探测信道的总功率可以被表达为

数学公式7

[数学式7]

其中，N_{子载波_探测}表示分配用于探测的子载波的总数量。

在优先级方面第i数据信道的总功率可以由以下数学公式来确定。

数学公式8

[数学式8]

其中，k为所分配的资源中的子载波的索引，其被重新编入索引到从0至(N_{子载波_控制}-1)的范围。N_{子载波_数据}是已分配的子载波的总数量。P_{TX_数据_i}表示通过[数学公式1]计算的第i数据信道的每个子载波和每个流的功率。

根据它们的预定优先级级别分配给UL传输信道的UL发送功率的和应当在UE的最大可用发送功率P_MAX内，其被表示为

数学公式9

[数学式9]

P_{TX_总}＝min(P_MAX，P_{总_控制_1}+…+P_{总_探测}+P_{总_数据_1}+…)

举例来说，将详细地描述传输信道的优先级级别。

根据本发明的实施例，以递减次序将优先级级别给予除了带宽请求信道和探测信道之外的控制信道、探测信道、以及数据信道这样的方式来优先化传输信道。稍后将参考表2至表6来描述这个优先化的示例。为了描述的方便的缘故，除了带宽请求信道和探测信道之外的控制信道将被简单地称为“控制信道”。

考虑到控制信道的类型，表2至表7图示了UL传输信道的示例性优先化。

表2

[表2]

信道类型
	HARQ反馈
PFBCH/SFBCH
	同步测距
探测
	数据
带宽请求

参考表2，UL传输信道的类型被分类为数据信道和控制信道，进而根据它们的目的对控制信道进行分类。通常，例如，UL数据通过链路适配或HARQ具有重传机会，但是对于控制信号而言不存在重传机会，因为HARQ不适用于控制信号。因此，有必要给予控制信道高于数据信道的优先级。

本文中要注意的一件事情是，多个重传机会对带宽请求信道是可用的，因为能够以各种方式来发送带宽请求。如果UE未能从BS接收针对它的发送的带宽请求的ACK，则UE可以例如通过随机接入、带宽请求信令头部、捎带的带宽请求(piggybacked bandwidth request)、或FBCH将带宽请求重传到BS。随机接入带宽请求可以在缺少反馈信号和要发送的数据信号的情况下在带宽请求信道上发送。带宽请求信令头部可以作为对从BS接收到的针对带宽请求头部的ACK的响应来发送。在发送带宽请求时存在数据的情况下，数据与带宽请求一起被捎带。如果在发送带宽请求时存在要发送的快速反馈信号，则可以在PFBCH上将带宽请求发送到BS。尽管带宽请求信道基本上是一种控制信道，但是其在表2至表5中被给予最低的优先级，因为多个重传方法和机会对带宽请求信道是可用的。

参考表2，对于旨在通过减少从UE到BS的重传请求的数量来提高分组数据的传输效率的HARQ而言，携带作为对DL数据传输的响应的ACK/NACK信号的HARQ反馈信道是必要的，HARQ信道被给予最高优先级。

PFBCH/SFBCH携带CQI、空时编码(STC)速率指示符、PMI等。由于在DL调度、DL用户选择、以及资源分配中涉及PFBCH/SFBCH，所以PFBCH/SFBCH在优先级方面被放在HARQ反馈信道之后。

在失败的UL同步的情况下，BS不能够识别UE，这使得正常的资源分配和后继的通信不可能。一旦UE被同步到特定BS，UE就需要通过将周期测距信号发送到BS来跟踪以保持同步。因此，用来维持在UE与BS之间的同步的测距信道具有高优先级级别。

在获取了UL同步之后，UE将探测信号发送到BS。然后BS使用该探测信号来估计UL信道质量并且因此执行用户选择和资源分配。考虑到UE应当保持同步到目标BS以稳定地将探测信号发送到目标BS，携带该探测信号的探测信道被给予比同步测距信道更低的优先级级别。

如前面所描述的，尽管传输失败，但是数据具有重传机会。因此，数据信道在优先级方面比HARQ反馈信道、PFBCH/SFBCH、同步测距信道、以及探测信道中的任何一个都要低。

表3

[表3]

信道类型
	HARQ反馈
同步测距
	PFBCH/SFBCH
探测
	数据
带宽请求

参考表3，将与表2中所示出的相同的优先级级别给予HARQ反馈信道、探测信道、数据信道、以及带宽请求信道。根据表3的UL传输信道基于它们的更新时段以及它们的重要性和重传机会而被优先化。当PFBCH/SFBCH在短时段内被更新时，这个优先化是适用的。在这种情况下，尽管PFBCH/SFBCH的传输失败，但是PFBCH/SFBCH的下一次立即更新对快速反馈信息的重传带来影响。这就是为什么同步的测距信道具有高于PFBCH/SFBCH的优先级的理由。

表4

[表4]

信道类型
	PFBCH/SFBCH
同步测距
	HARQ反馈
探测
	数据
带宽请求

参考表4，尽管HARQ反馈是重要的，但是当UE未能发送针对DL数据的ACK/NACK信号时，BS可以通过NACK处理来重传DL数据。因此，HARQ反馈信道在表4中具有低优先级级别。

表5

[表5]

信道类型
	PFBCH/SFBCH
同步测距
	探测
HARQ反馈
	数据
带宽请求

参考表5，探测信号用于BS确定UL信道响应。不准确的探测信号可能不利地影响UL闭环MIMO传输和UL调度。考虑到准确的探测信号传输的重要性，BS将高于HARQ反馈信道(其已经被给予了低优先级级别)的优先级给予探测信道，因为BS可以重传先前发送的DL分组，即使其没有接收到对于DL分组的HARQ反馈。然而，由于探测信号应当被同步发送，所以探测信道的优先级级别被设置成比同步测距信道的优先级级别更低。

表6

[表6]

信道类型
	PFBCH/SFBCH
HARQ反馈
	同步测距
探测
	数据
带宽请求

参考表6，HARQ反馈的传输失败引起数据重传。重传数量的增加意味着应当为数据连续地分配资源。因此，减少的资源可以被分配给用于新用户的新分组，这可能导致整体无线通信系统的性能降低。在表6中，考虑到数据重传的概率，HARQ反馈信道在优先级方面被设置成比PFBCH/SFBCH更低，但是由于可能由HARQ反馈传输的连续失败而引起的问题的原因，在优先级方面被设置成比同步测距信道更高。

虽然已经参考表2至表6描述了将最低的优先级给予带宽请求信道，但是可以进一步想到的是，当带宽请求紧急时，将高于HARQ反馈信道、PFBCH/SFBCH、同步测距信道、探测信道以及数据信道中的任何一个的优先级给予带宽请求信道。

取决于UE和BS的系统实现或者整体的无线通信环境和状态，可以将相对高的优先级级别给予数据。表7图示了系统中的高于上行链路相关信息的优先化数据的示例。

表7

[表7]

信道类型
	PFBCH/SFBCH
数据
	HARQ反馈
同步测距
	探测
带宽请求

在优先化的以上示例中，可以进一步根据MCS级别、数据是初始传输分组还是重传分组、数据是否具有周期业务模式(periodic trafficpattern)和固定净荷大小以及持续的分配是否应用于数据以便于减少用于连接的分配开销、或者组分配(group allocation)是否应用于数据(也就是说，例如数据是否用于IP语音(VoIP))，来对数据进行进一步优先化。替代地，相等的功率可以被分配给数据而无需优先化数据。如果数据信道被优先化，则在负责逻辑信道与传输信道之间进行映射的MAC层中携带控制信息的MAC控制消息可以具有比用户数据更高的优先级。

传输信道的上述优先级级别可以用作每个UE的固定准则，以用于上行链路功率分配。或者当在UE中在特定间隔期间用于传输信道的可用功率不足时，在UE与BS之间共享的BS特定或UE特定优先级级别可以被用作将功率分配给UE的上行链路传输信道的准则。在后者的情况下，关于BS特定或UE特定优先级级别的信息可以被预存储在BS和UE中，或者当UE的可用功率不足时BS或UE可以将该优先级级别信息发送到BS或UE。

明显地，不必将已经以上述方式进行优先化的所有传输信道分配给相同的间隔。可以分配控制信道、探测信道、以及数据信道中的仅一个，或者控制信道、探测信道、以及数据信道中的两个。仅需要根据它们的优先级级别来为被分配给相同间隔的信道确定发送功率。例如，如果仅分配了控制信道，则仅考虑控制信道的优先级级别。如果控制信道和数据信道都被分配，则将发送功率以优先级级别的递减次序顺序地分配给它们。

在一些情况下可能发生根据传输信道的优先级级别的上行链路发送功率的分配不利地影响系统稳定性。参考表5，例如，当PFBCH/SFBCH信号、同步测距信号、探测信号、以及HARQ反馈信号要同时发送时，在最大可用发送功率P_MAX内将上行链路发送功率以这个顺序依次地分配给PFBCH/SFBCH、同步测距信道、探测信道、以及HARQ反馈信道。如果在第一符号中在功率分配给探测信道之后没有最大可用功率P_MAX剩余用于第一符号，则在第一符号中没有功率被分配给HARQ反馈信道。对于第二和后续符号而言，发送功率被分配给PFBCH/SFBCH和同步测距信道。

参考图6，由于探测信号仅驻留在第一符号中，所以不需要在第二和后续符号中将发送功率分配给探测信道。因此，在表3的情况下，在功率分配给同步测距信道之后，发送功率被分配给HARQ反馈信道。在符号内，每个传输信道的发送功率应当保持一致。如果从第二符号开始发送功率被分配给了HARQ反馈信道，而在第一符号中没有功率分配给HARQ反馈信道，则HARQ反馈信道的发送功率在相同的基本分配单元上是不一致的。至于控制信道，如果甚至一个符号被从功率分配中排除并且因此在基本分配单元中被打孔，则控制信道的接收特性的结果改变可能使BS的接收性能降低。为了避免这个问题，当探测信号被分配并且探测信道具有高于控制信道的优先级时，根据传输信道的预定优先级级别将上行链路发送功率分配给携带探测符号的第一符号，并且根据除了控制信道之外的传输信道的预定优先级级别将发送功率分配给第二符号。也就是说，当控制信号和数据信号要在UL子帧中同时发送时，发送功率可以被分配给具有优先级的数据信道，从UL子帧的第二符号开始。

图7是图示用于根据本发明的实施例来分配UL发送功率的方法的流程图。本文中所使用的术语定义如下。

P_TX是UL发送功率的估计和，C_i是根据预定优先化的具有第i优先级级别的传输信道，P_Ci是发送传输信道C_i所需要的发送功率，P_MAX是UE的最大可用发送功率，而N是要同时地发送的传输信道的总数量。

参考图7，在步骤S110中，为在相同的传输间隔期间要发送的多个传输信道中的每一个计算UL发送功率。例如，UE可以通过[数学公式1]来计算要同时发送的传输信道C_i至C_N的UL发送功率P_Ci至P_CN中的每一个。

在步骤S120中，在发送功率被分配给传输信道之前，P_TX被设置为‘0’。

在步骤S130、S140以及S150中，具有在传输信道的预定优先级级别之中的最高优先级级别的传输信道C₁的发送功率P_C1与发送功率的估计和P_TX相加，并且如果P_TX(＝P_C1)小于P_MAX，则P_C1被分配给传输信道C₁。

在步骤S130、S140以及S150中，具有第二最高优先级级别的传输信道C₂的发送功率P_C2与发送功率的估计和P_TX相加，并且如果P_TX(＝P_C1+P_C2)仍然小于P_MAX，则P_C2被分配给传输信道C₂。

如果在步骤S160中存在要发送的另一信道，则在步骤S170中重复上述操作以用于下一个信道。

如果发送功率在最大可用发送功率P_MAX内能够被分配给所有N个传输信道，则完成了到所有传输信道的适当的UL发送功率的分配。然而，如果第一传输信道至N个传输信道中的特定一个，例如具有第k优先级级别的传输信道C_K的发送功率的和小于最大可用发送功率P_MAX但是传输信道C_k+1的发送功率P_Ck+1与P_TX相加大于P_MAX，则发送功率P_Ck+1不能够被分配给传输信道C_k+1。

UE在满足[数学公式10]的条件的多达第一优先级至第k优先级信道C₁至C_k上发送信号。

数学公式10

[数学10]

$\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}\≤P_{\mathrm{MAX}}$

为了参考表2描述图7，如果仅发送控制信号而没有探测信号和数据，则在最大可用发送功率P_MAX内以HARQ反馈信道、PFBCH/SFBCH、同步测距信道、以及带宽请求信道的次序将UL发送功率分配给控制信号。如果HARQ反馈信道、PFBCH/SFBCH、同步测距信道的发送功率的和小于最大可用发送功率P_MAX，但是随着带宽请求信道的相加，UL发送功率的和超过了最大可用发送功率P_MAX，则通过[数学公式1]计算的UL发送功率仅被分配给HARQ反馈信道、PFBCH/SFBCH、以及同步测距信道，其中没有功率被分配给具有最低优先级的带宽请求信道。

关于计算传输信道的发送功率时的定时，发送功率的计算定时(calculation timing)是依赖于实现(implementation-dependent)的。尽管在上文中描述了，在步骤S110中，UE计算要同时发送的传输信道C_i至C_N的UL发送功率P_Ci至P_CN中的每一个，例如，UE可以基于传输信道的预定优先次序来一个一个地计算传输信道C₁至C_X的UL发送功率，直到C₁至C_X的总的发送功率P_TX达到P_MAX。换句话说，基于传输信道的预定优先次序，用于传输信道C₁的UL发送功率P_C1被计算并且分配给C₁，除非与P_C1相加后的P_TX达到P_MAX。并且，用于传输信道C₂的UL发送功率P_C2被计算并且分配给C₂，除非与P_C2相加后的P_TX达到P_MAX。重复这些处理直到P_TX达到P_MAX为止。

在下文中将参考图2更详细地描述图7的实施例。

在UE 12中，在步骤S110中，处理器400a为在相同间隔期间要发送的多个传输信道中的每一个计算必要UL发送功率。例如，处理器400a可以根据[数学公式1]来为要同时发送的传输信道C₁至C_N计算UL发送功率P_Ci至P_CN。对于[数学公式1]的计算而言，接收机300a接收从BS 11广播的通过其计算NI的IoT值、和目标SINR参数以及从BS 11单播的偏移值。接收机300a将IoT值、目标SINR参数以及偏移值提供给处理器400a。处理器400a使用IoT值来计算NI，并且根据信道的类型使用目标SINR参数来计算每个信道的目标SINR。

处理器400a将UL发送功率分配给高于其它相符的预定优先级级别的最高优选权传输信道。为了这样做，根据传输信道的优先级级别，处理器400a可以适于执行每次UL发送功率被分配给传输信道的时候增加P_TX的算法(S130)、比较P_TX与P_MAX的算法(S140)、以及每次将传输信道的索引增加1的算法(S170)。

在步骤S120中，处理器400a在将发送功率分配给传输信道之前将发送功率P_TX的估计和设置为‘0’，并且在步骤S130中根据传输信道的优先级级别通过将传输信道的发送功率与P_TX相加来使P_TX增加。在步骤S140和S150中，处理器400a仅将通过[数学公式1]计算的发送功率分配给其功率和P_TX不超过最大可用发送功率P_MAX的这样多的传输信道。例如，如果随着具有第(k+1)优先级级别UL发送功率的传输信道C_k+1的发送功率与P_TX相加，P_TX大于P_MAX，则根据[数学公式1]而将发送功率仅分配给第一优先级至第k优先级传输信道C₁至C_k。

处理器400a控制发送机100a和天线500a利用发送功率P_C1至P_Ck来发送满足[数学公式10]的传输信道C₁至C_k。

如前面提到的，发送功率的计算定时是依赖于实现的。例如，处理器400a可以被配置成基于传输信道的预定优先次序一个一个地计算传输信道C₁至C_k的UL发送功率，直到C₁至C_k的总发送功率P_TX达到P_MAX为止。换句话说，基于传输信道的预定优先次序，处理器400a可以被配置成计算传输信道C₁的UL发送功率P_C1并且被配置成将所计算的P_C1分配给C₁，除非与P_C1相加后的P_TX达到P_MAX。并且，处理器400a计算传输信道C₂的UL发送功率P_C2并且将所计算的P_C2分配给C₂，除非与P_C2相加后的P_TX达到P_MAX。处理器400a重复这些处理直到P_TX达到P_MAX为止。

UE 12可以通过附加的信息向BS 11通知没有发送剩余的传输信道C_k+1至C_N。

最大可用发送功率P_MAX与传输信道C₁至C_k的发送功率和之间的差可以被表达为

数学公式11

[数学11]

UE 12因此具有剩余的可用功率P_剩余，并且如何利用该剩余的可用功率P_剩余是需要考虑的事。

图8是图示根据本发明的另一实施例的用于分配UL发送功率的方法的流程图。

已经参考图7定义了变量P_TX、C_i、P_Ci、P_MAX以及N。在步骤S110至S170中，以与图7中所图示的或者图7中所描述的相同的方式，将发送功率以优先级的递减次序依次地分配给传输信道。

与图7中所图示或者所描述的实施例相比，在图8中所图示的实施例中的步骤S180中，根据第一传输信道C_k+1(与其相加使得P_TX超过P_MAX)的类型确定是否分配剩余的功率P_剩余。尽管需要如P_K+1一样多的发送功率以用于传输信道C_k+1的传输，但是UE的剩余可用功率P_剩余小于P_k+1。如果利用比P_k+1更小的功率来发送传输信道C_k+1，则BS可能根本没有接收传输信道C_k+1，或者如果有过的话，BS可能不识别传输信道C_k+1。关于控制信道的错误的控制信息影响了下一通信过程。因此，与数据信道相比，必须保证对于控制信道的稳定信道传输。

在这种背景下，如果传输信道C_k+1是控制信道，则丢弃其传输，而不是利用剩余可用功率P_剩余来发送该传输信道C_k+1。另一方面，如果传输信道C_k+1是数据信道，则在步骤S190中利用剩余可用功率P_{剩 余}来发送该传输信道C_k+1。也就是说，如果用于特定控制信道的发送功率不足，则丢弃控制信道的传输。

至于探测信道，不准确的探测信号可能不利地影响UE。因此，如果传输信道C_k+1是探测信道，则丢弃其传输。

UE可以发送与不能够被发送到BS的传输信道有关的信息，使得BS能够基于所接收到的信息来识别UE的状态。

为了参考表2描述图8，如果在没有探测信号和数据的情况下仅发送控制信号，则在最大可用发送功率P_MAX内以HARQ反馈信道、PFBCH/SFBCH、同步测距信道以及带宽请求信道的次序将上行链路发送功率分配给控制信号。如果HARQ反馈信道和PFBCH/SFBCH的发送功率的和小于P_MAX，但是HARQ反馈信道、PFBCH/SFBCH以及同步测距信道的发送功率的和大于P_MAX，则通过[数学公式1]计算的UL发送功率仅被分配给HARQ反馈信道和PFBCH/SFBCH，而同步测距信道的传输被丢弃。

在下文中将参考图2更详细地描述图8的实施例。

与图7的实施例相比，在UE 12中，在步骤S180中，处理器400a可以根据传输信道C_k+1的类型来确定是否将剩余的功率P_剩余分配给第一传输信道C_k+1(与其相加导致P_TX大于P_MAX)。

如果传输信道C_k+1是控制信道或者探测信道，则丢弃传输信道C_k+1的传输，而不是利用剩余的功率P_剩余来发送传输信道C_k+1。也就是说，处理器400a控制发送机100a和天线500a仅利用发送功率P_C1至P_Ck来发送满足[数学公式10]的传输信道C₁至C_k。

另一方面，如果传输信道C_k+1是数据信道，则在步骤S190中将剩余功率P_剩余分配给传输信道C_k+1。然后，处理器400a控制发送机100a和天线500a利用发送功率P_剩余来发送传输信道C_k+1。也就是说，处理器400a将剩余功率P_剩余分配给传输信道C_k+1，并且控制发送机100a和天线500a以发送传输信道C_k+1以及满足[数学公式10]的传输信道C₁至C_k。

图9是图示用于根据本发明的另一实施例来分配UL发送功率的方法的流程图。

已经参考图7定义了变量P_TX、C_i、P_Ci、P_MAX以及N。在步骤S210中，P_TX最初可以被设置为‘0’。

参考图9，在同时发送多个传输信道的情况下，在步骤S210至S280中，基于传输信道的预定优先级次序来确定指配信道的UL发送功率，直到总的发送功率达到UE的最大功率限制P_MAX为止。能够根据[数学公式1]来计算指配信道的UL发送功率。计算发送功率所必需的参数能够从BS广播或单播到UE。

与图7和图8相比，在步骤S220中，计算一个传输信道C_i的UL发送功率P_Ci，并且在步骤S240中将P_TX(在步骤S230中其与P_Ci相加)与P_MAX进行比较。换句话说，UE一个一个地计算UL发送功率，直到总的发送功率达到P_MAX为止。如在图7的描述中所提到的，因为计算UL发送功率时的定时是依赖于实现的问题，因此可以同时计算指配信道的UL发送功率。

如果P_TX不超过P_MAX，则在步骤S250中所计算的P_Ci被分配给C_i。如果在步骤S260中存在要发送的另一信道，则在步骤S270中重复在S220至S250中的以上操作以用于下一个信道。

与图8中所图示的实施例相比，在步骤S280中剩余功率P_剩余被分配给C_k+1，而不管传输信道C_k+1(P_TX与其相加后使得P_TX超过P_MAX)的类型如何。尽管需要如P_k+1一样多的发送功率以用于传输信道C_k+1的传输，但是UE的剩余可用功率P_剩余小于P_k+1。与图8中所图示的实施例不同，在步骤S280中根据图9中图示的实施例的UE将P_剩余分配给C_k+1，并且利用它们分配的UL发送功率来同时地发送C₁至C_K。它是有利之处在于UE的P_MAX被用完以用于发送指配的信道，从而没有浪费P_剩余。

在这种背景下，如果存在传输信道C_k+2，则丢弃来自C_k+2的传输信道的传输。

在下文中将参考图2更详细地描述图9的实施例。

在UE 12中，在步骤S210中处理器400a被配置成将P_TX的初始值设置为‘0’。

参考图9，在多个传输信道的同时发送的情况下，在步骤S210至S280中，处理器400a被配置成基于传输信道的预定优先次序来确定指配信道的UL发送功率，直到总的发送功率达到UE的最大功率限制P_MAX为止。处理器400a能够被配置成根据[数学公式1]来计算传输信道C_i的UL发送功率P_Ci。对于[数学公式1]的计算而言，接收机300a接收从BS 11广播的通过其计算NI的IoT值、目标SINR参数、以及从BS 11单播的偏移值。接收机300a将IoT值、目标SINR参数、和偏移值提供到处理器400a。处理器400a使用IoT值来计算NI，并且根据信道的类型使用目标SINR参数来确定每个信道的目标SINR。

与图7和图8相比，在步骤S220中处理器400a被配置成计算传输信道C_i的UL发送功率P_Ci，并且在步骤S240中将P_TX(在步骤S230中将其与P_Ci相加)与P_MAX进行比较。换句话说，处理器400a被配置成一个一个地计算UL发送功率，直到总的发送功率达到P_MAX为止。如图7的描述中所提到的，因为计算UL发送功率时的定时是依赖于实现的问题，因此处理器400a可以同时计算指配信道的UL发送功率。

如果P_TX不超过P_MAX，则在步骤S250中处理器400a将所计算的P_Ci分配给C_i。如果在步骤S260中存在要发送的另一信道，则在步骤S270中处理器400a重复在S220至S250中的以上操作以用于下一个信道。

与图8中图示的实施例相比，在步骤S280中处理器400a将剩余功率P_剩余分配给C_k+1，而不管传输信道C_k+1(其与P_TX相加后使得P_TX超过P_MAX)的类型如何。尽管需要如P_k+1一样多的发送功率以用于传输信道C_k+1的传输，但是UE的剩余可用功率P_剩余小于P_k+1。与图8中图示的实施例不同，在步骤S280中根据图9中图示的实施例的处理器400a将P_剩余分配给C_k+1，并且控制发送机100a利用它们分配的UL发送功率同时地发送C₁至C_k+1。如果存在传输信道C_k+2，则处理器400a控制发送机100a丢弃来自C_k+2的传输信道的传输。

在上文中已经描述了在单载波上的传输信道的传输。在下文中将描述当在多个载波上发送它们时用于将UL发送功率分配给传输信道的方法。

如果对于每个载波而言功率不是有限的，则可以以上述方式将功率分配给被分配到多个载波的传输信道。也就是说，在没有区分载波的情况下，为传输信道中的每一个确定发送功率，并且根据传输信道的预定优先级级别在UE的最大可用功率P_MAX内将发送功率分配给传输信道。

然而，如果对于每个载波而言存在对功率的限制，则根据传输信道的优先级级别在该载波的功率限制内将功率分配给被分配到每个载波的传输信道。如果载波的总的功率超过最大可用发送功率P_MAX，则可以以优先级的递减次序丢弃传输信道，直到最大可用发送功率P_MAX不被超过为止。还可以在最大可用发送功率内根据传输信道的预定优先级级别将功率分配给传输信道，而不区别载波，并且然后确定分配给每个载波的功率是否超过该载波的功率限制。例如，如果特定载波的总的功率超过该载波的功率限制，则可以以优先级的递减次序丢弃分配给该载波的传输信道。如果存在其总的功率超过它们的功率限制的多个载波，则以优先级的递减次序丢弃分配给这些载波的传输信道，直到对于这些载波而言最大可用发送功率P_MAX不被超过为止。

多个载波的UL功率分配可以由UE 12的控制器400a来控制。处理器400a控制发送机100a以在最大可用发送功率P_MAX内分配给了它们的发送功率来同时地发送传输信道。

根据本发明的上述实施例，能够在UE的最大可用功率P_MAX内有效地分配UL发送功率。

根据传输信道的重要性、更新时段以及重传可能性来优先化传输信道。因此，能够稳定地发送UL控制信号和数据，从而有助于整体无线通信系统的稳定性。

工业实用性

本发明可适用于在无线通信系统中控制UL功率的方法和装置。

对本领域的技术人员将显而易见的是，在不背离本发明的精神或者范围的情况下，能够在本发明中做出各种修改和变化。因此，预期的是本发明涵盖本发明的修改和变化，只要它们落入所附权利要求和它们的等同物的范围内。

Claims (12)

1.一种用于在无线通信系统中在用户设备处控制多个传输信道的上行链路发送功率的方法，所述方法包括：

在所述用户设备的最大可用发送功率(P_MAX)内对所述多个传输信道之中的一个或多个传输信道确定上行链路发送功率；以及

以对所述一个或多个传输信道确定的上行链路发送功率中的每一个来同时地发送所述一个或多个传输信道，

其中，以传输信道的预定优先级级别的递减次序来确定上行链路发送功率，并且优先级级别被预定以使得控制信道、探测信道、数据信道以及带宽请求信道具有按照递减次序的优先级级别。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制信道进一步被分类为混合自动重传请求(HARQ)反馈信道、快速反馈信道(FBCH)以及测距信道，并且所述HARQ反馈信道、所述FBCH以及所述测距信道具有按照递减次序的优先级级别。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述发送步骤以对传输信道C₁至C_k确定的上行链路发送功率P_C1至P_Ck来同时地发送所述多个传输信道之中的满足以下等式所表达的条件的传输信道C₁至C_k，

$\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}\≤P_{\mathrm{MAX}}$

其中，k是满足所述条件的最大整数，C_i表示具有第i优先级级别的传输信道，P_Ci表示对传输信道C_i确定的上行链路发送功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，连同所述传输信道C₁至C_k一起，所述发送步骤以通过以下等式计算的上行链路发送功率同时地发送具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1，

$P_{C_{k+1}}=P_{\mathrm{MAX}}-\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}.$

5.根据权利要求3所述的方法，其中，如果具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1是控制信道，则仅发送所述传输信道C₁至C_k。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，如果具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1是数据信道，则连同所述传输信道C₁至C_k一起，以通过以下等式计算的上行链路发送功率来发送所述传输信道C_k+1，

$P_{C_{k+1}}=P_{\mathrm{MAX}}-\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}.$

7.一种用于在无线通信系统中控制多个传输信道的上行链路发送功率的用户设备，所述用户设备包括：

发送机，所述发送机被配置成发送信号；以及

处理器，所述处理器被配置成控制所述发送机，

其中，所述处理器被配置成在所述用户设备的用户设备最大可用发送功率(P_MAX)内对所述多个传输信道之中的一个或多个传输信道确定上行链路发送功率，并且被配置成以对所述一个或多个传输信道确定的上行链路发送功率来同时地发送所述一个或多个传输信道，

其中，所述处理器被配置成以传输信道的预定优先级级别的递减次序来确定上行链路发送功率，并且

优先级级别被预定以使得控制信道、探测信道、数据信道以及带宽请求信道具有按照递减次序的优先级级别。

8.根据权利要求7所述的用户设备，其中，所述控制信道进一步被分类为混合自动重传请求(HARQ)反馈信道、快速反馈信道(FBCH)以及测距信道，并且所述HARQ反馈信道、所述FBCH以及所述测距信道具有按照递减次序的优先级级别。

9.根据权利要求7或8所述的用户设备，其中，所述处理器被配置成控制所述发送机以对传输信道C₁至C_k确定的上行链路发送功率P_C1至P_Ck来同时地发送所述多个传输信道之中的满足以下等式所表达的条件的传输信道C₁至C_k，

$\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}\≤P_{\mathrm{MAX}}$

其中，k是满足所述条件的最大整数，C_i表示具有第i优先级级别的传输信道，P_Ci表示对所述传输信道C_i确定的上行链路发送功率。

10.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述处理器被配置成控制所述发送机连同所述传输信道C₁至C_k一起，以通过以下等式计算的上行链路发送功率来同时地发送具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1，

$P_{C_{k+1}}=P_{\mathrm{MAX}}-\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}.$

11.根据权利要求9所述的用户设备，其中，如果具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1是控制信道，则所述处理器被配置成控制所述发送机仅发送所述传输信道C₁至C_k。

12.根据权利要求11所述的用户设备，其中，如果具有第(k+1)优先级级别的传输信道C_k+1是数据信道，则所述处理器被配置成控制所述发送机连同所述传输信道C₁至C_k一起，以通过以下等式计算的上行链路发送功率来发送所述传输信道C_k+1，

$P_{C_{k+1}}=P_{\mathrm{MAX}}-\underset{i=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Ci}}.$

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