CN101808360A - 一种用户设备总功率裕量的上报方法及用户设备 - Google Patents

Abstract

一种用户设备总功率裕量的上报方法及用户设备，所述用户设备中包括：计算模块和发送模块；所述方法应用于采用载波聚合技术的系统中，包括：用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出该用户设备在子帧i上的总功率裕量，其中，i为自然数；用户设备将表示上述总功率裕量的值的信息上报给基站。采用本发明，用户设备计算基于用户设备的功率裕量并报告给基站，为基站进行资源调度和链路自适应提供足够的功率裕量信息。

Description

一种用户设备总功率裕量的上报方法及用户设备

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用户设备总功率裕量的上报方法及用户设备。

背景技术

在3GPP LTE(The 3rd Generation Partnership Project Long TermEvolution，第三代合作伙伴计划长期演进)系统中，上行功率控制(UplinkPower Control，可简称为上行功控或功控)用于控制上行物理信道(UplinkPhysical Channel)的发射功率，以补偿信道的路径损耗和阴影衰落，并抑制小区间干扰。其中，上行功控控制的上行物理信道包括物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)、物理上行控制信道(PhysicalUplink Control Channel，PUCCH)和测量参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)。LTE上行功控采用开环(open loop)和闭环(closed loop)相结合的控制方式。

对于LTE系统中的用户设备(User Equipment，UE)来说，物理上行共享信道PUSCH在子帧i的发送功率定义为：

P_PUSCH(i)＝min{P_CMAX，10log₁₀(M_PUSCH(i))+P_{O_PUSCH}(j)+α(j)·PL+Δ_TF(i)+f(i)}[dBm]

其中：i为自然数，“[]”内字母表示参数的单位，P_CMAX是设置的UE最大配置输出功率(the Configured Maximum UE output power)，其取值范围由多个参数共同决定，包括：由UE功率等级(the UE power class)确定的最大UE功率(the maximum UE power)、系统配置的IE P-Max(最大配置功率)、最大配置输出功率偏差(P_CMAX tolerance)以及由于工作频带、系统带宽、调制阶数、传输带宽位置、传输带宽配置等导致的最大功率下降(Maximum Power Reduction，MPR)和额外最大功率下降(AdditionalMaximum Power Reduction，A-MPR)等；

M_PUSCH(i)是子帧i上发送的PUSCH带宽，其值用资源块(Resource Block，RB)的数目来表示；

P_{O_PUSCH}(j)是一个开环功控参数，其值为一个小区特定的(cell specific)量P_{O_NOMINAL_PUSCH}(j)和一个UE特定的(UE specific)量P_{O_UE_PUSCH}(j)的和；其中，j＝0对应半持续调度(semi-persistent scheduled)状态下的PUSCH传输，j＝1对应动态调度(dynamic scheduled)状态下的PUSCH传输，j＝2对应随机接入响应调度的PUSCH传输；

α是小区特定的路损补偿因子。当j＝0或1时，α(j)∈{0，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1}；当j＝2时，α(j)＝1。当α＝1时为完全路损补偿，α＜1为部分路损补偿；

PL是在UE端测量并计算的下行路损估计(the downlink pathlossestimate)；

Δ_TF(i)是一个与调制编码方式(Modulation Coding Scheme，MCS)相关的功率偏置；

f(i)是当前的PUSCH功率控制调整状态。根据高层参数的配置，当为累积值功控时，f(i)＝f(i-1)+δ_PUSCH(i-K_PUSCH)；当为绝对值功控时，f(i)＝δ_PUSCH(i-K_PUSCH)。其中，δ_PUSCH是一个UE特定的闭环修正值，又称为发射功率控制命令(TPC command)。

UE根据基站的开环和闭环功控参数、指令、路损估计以及在子帧i上发送的PUSCH的资源块数估计出的PUSCH的发射功率为：

P′_PUSCH(i)＝10log₁₀(M_PUSCH(i))+P_{O_PUSCH}(j)+α(j)·PL+Δ_TF(i)+f(i)

在LTE系统中，UE在子帧i上的PUCCH的发射功率定义为：

P_PUCCH(i)＝min {P_CMAX，P_{0_PUCCH}+PL+h(n_CQI，n_HARQ)+Δ_{F_PUCCH}(F)+g(i)}[dBm]

其中：P_CMAX的定义同上；

P_{O_PUCCH}是开环功控参数，其值等于一个小区特定的量P_{O_NOMINAL_PUCCH}和一个UE特定的量P_{O_UE_PUCCH}的和；

Δ_{F_PUCCH}(F)是一个与PUCCH格式F(PUCCH format(F))相关的功率偏置，其值由高层配置；

h(n)是一个基于PUCCH格式F的值，其中n_CQI为CQI(Channel QualityIndicator，信道质量指示符)的信息比特数，n_HARQ为HARQ(Hybrid AutomaticRetransmission Request，混合自动重传请求)的比特数；

g(i)是当前的PUCCH功率控制调整状态，

δ_PUCCH是一个UE特定的闭环修正值，又称为发射功率控制命令(TPCcommand)。

UE根据基站的开环和闭环功控指令、路损估计以及在子帧i上发送的PUCCH格式估计的PUCCH的发射功率为：

P′_PUCCH(i)＝P_{0_PUCCH}+PL+h(n_CQI，n_HARQ)+Δ_{F_PUCCH}(F)+g(i)

需要注意的是，在LTE系统中，为保持上行信号的单载波特性，对一个UE来说，不能同时发送PUSCH和PUCCH。

为使基站能够知道在某一时刻某个UE设置的最大配置输出功率与其所调度的物理上行信道的预估发射功率间的裕量，从而为基站进行资源调度和链路自适应提供依据，UE需要计算自身的功率裕量PH(Power Headroom，又称功率上升空间)并报告给基站。在LTE系统中，某个UE在子帧i上的功率裕量定义为：

PH(i)＝P_CMAX-{10log₁₀(M_PUSCH(i))+P_{O_PUSCH}(j)+α(j)·PL+Δ_TF(i)+f(i)}[dB]

即UE在子帧i上的功率裕量等于UE设置的最大配置输出功率与UE估计的PUSCH的发射功率之差。将通过计算得到的功率裕量在[-23，40]dB范围内量化，以1dB为精度取最接近的整数值(量化关系如表1所示)，然后由物理层传递给高层。介质访问控制层(Media Access Control Layer，简称为MAC层)用6bits索引表示量化后的功率裕量，映射关系如表1所示，6bits索引也称为功率裕量。

表1功率裕量的量化值和索引的对应关系

PH索引	功率裕量水平	计算量化值(dB)
			0	POWER_HEADROOM_0	-23≤PH＜-22

PH索引	功率裕量水平	计算量化值(dB)
			1	POWER_HEADROOM_1	-22≤PH＜-21
2	POWER_HEADROOM_2	-21≤PH＜-20
			3	POWER_HEADROOM_3	-20≤PH＜-19
4	POWER_HEADROOM_4	-19≤PH＜-18
			5	POWER_HEADROOM_5	-18≤PH＜-17
...	...	...
			57	POWER_HEADROOM_57	34≤PH＜35
58	POWER_HEADROOM-58	35≤PH＜36
			59	POWER_HEADROOM_59	36≤PH＜37
60	POWER_HEADROOM_60	37≤PH＜38
			61	POWER_HEADROOM_61	38≤PH＜39
62	POWER_HEADROOM_62	39≤PH＜40
			63	POWER_HEADROOM_63	PH≥40

此外，功率裕量的报告(Power Headroom Report，PHR)是通过事件触发的(event-triggered)。当UE在当前子帧有新的上行数据要传输，且有事件触发功率裕量报告，且基站为该UE的PUSCH传输分配的信道资源按照一定的逻辑信道优先级顺序足以承载功率裕量MAC层控制单元(PowerHeadroom MAC Control Element)及其MAC层协议数据单元子头(MAC PDUsubheader)时，UE通过功率裕量MAC层控制单元将6bits的功率裕量索引报告给基站。

功率裕量MAC层控制单元的结构如图1所示，其为1个八位字节(octet)，其中最高2位为保留比特(用R表示)，通常会被置为‘0’，低6位为报告的功率裕量(用PH索引表示)。

需要注意的是，在LTE系统中，只对发送PUSCH的子帧计算功率裕量。

LTE-Advanced系统(演进LTE系统，也可简称为LTE-A系统)是LTE系统的下一代演进系统。如图2所示，LTE-A系统采用载波聚合(carrieraggregation)技术扩展传输带宽，每个聚合的载波称为一个“分量载波”(component carrier)。多个分量载波可以是连续的(如图2中分量载波#1与分量载波#2间的间隔为0)，也可以是非连续的(如图2中分量载波#2与分量载波#3间存在间隔)，可以位于同一频段(operating band)，也可以位于不同频段。

在LTE-A系统中，用户设备可以在一个(上行)分量载波上发送一个PUSCH，也可以同时在多个(上行)分量载波上分别发送多个PUSCH。另外，还可以在一个(上行)分量载波上发送多个物理上行控制信道PUCCH，以及在一个(上行)分量载波上同时发送PUSCH和PUCCH。

鉴于载波聚合场景和用户设备发射机结构的复杂性和多样性，在现有技术中，定义了两种发射功率的门限值，分别为分量载波的最大发射功率(aCC-specific max power)和用户设备的最大发射总功率(a UE-specific maxpower，a max power for the total UE transmit power)。用户设备在各分量载波上的发射功率不得超过其分量载波的最大发射功率，用户设备的发射总功率不得超过该用户设备的最大发射总功率。一旦超过了其中任何一个门限值，都必须降低相应上行物理信道的发射功率，否则将影响上行数据甚至上行控制信令的正确接收。

在现有技术中，功率裕量的计算和报告是基于分量载波的，即用户设备分别计算各分量载波上的功率裕量，然后再分别报告给基站。然而，基于分量载波的功率裕量的计算和报告，并不足以向基站提供该用户设备全部的功率裕量信息。比如，某用户设备可能在各分量载波上的预估发射功率均不超过其分量载波的最大发射功率，但该用户设备的预估发射总功率却可能超过其用户设备的最大发射总功率。此时，若用户设备仅向基站报告各分量载波上的功率裕量，基站可能会因为无法判断出该用户设备已功率受限(受限于该用户设备的最大发射总功率)，而做出错误的资源调度和链路自适应，导致用户设备的预估发射总功率进一步加大，从而严重影响上行信号的传输。

因此，在采用了载波聚合的LTE-A系统中用户设备如何计算并向基站报告功率裕量，为基站进行资源调度和链路自适应提供足够的功率裕量信息，已成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用户设备总功率裕量的上报方法及用户设备，以至少现有技术中用户设备无法向基站提供其全部的功率裕量信息的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种用户设备总功率裕量的上报方法，应用于采用载波聚合技术的系统中，包括：

用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量，其中，i为自然数；

所述用户设备将表示所述总功率裕量的值的信息上报给基站。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量是指：

所述用户设备根据公式：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)10})\left[\mathrm{dB}\right],$ 计算得到所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的物理上行共享信道(PUSCH)的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个物理上行控制信息(PUCCH)的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

当所述用户设备预计在所述子帧i上只发送所述PUSCH时，所述用户设备根据公式

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述用户设备根据其最大发射总功率与预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在子帧i上的总功率裕量是指：

所述用户设备根据公式：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)={10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)10})\left[\mathrm{mW}\right],$ 计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号集合；P′_PUCCH(i，l)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

当所述用户设备预计在所述子帧i上只发送所述PUSCH时，所述用户设备根据公式

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在子帧i上的总功率裕量是指：

所述用户设备根据公式： ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\frac{{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10}}{\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}}\right)\left[\mathrm{dB}\right],$ 计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率；P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

当所述用户设备预计在所述子帧i上只发送PUSCH时，所述用户设备根据公式：

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在子帧i上的总功率裕量是指：

所述用户设备根据公式： ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)\left[\mathrm{dB}\right]$ 或 ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)-P_{\mathrm{CMAX}}\left[\mathrm{dB}\right]\text{,}$ 计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有所述用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)为所述用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述P_CMAX(k)为所述用户设备在计算子帧i分量载波k上的分量载波功率裕量时，所使用的分量载波k的最大配置输出功率。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

在计算子帧i上的总功率裕量之前，所述用户设备判断其自身是否预计仅在该子帧i中的一个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH，如果是，则不再进行后续的计算流程。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述用户设备将表示所述用户设备在子帧i上的总功率裕量的值的信息上报给基站是指：所述用户设备将所述总功率裕量的值在预设范围内以预设的精度进行量化后，根据在预设范围内的功率裕量的量化值与索引的对应关系，查找到对应的索引，并将该索引上报给所述基站。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

将所述索引上报给所述基站是指：所述用户设备将所述索引承载在一个介质访问控制(MAC)层控制单元中发送给所述基站。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

所述MAC层控制单元中还承载有至少一个所述用户设备上报的分量载波功率裕量索引。

进一步地，上述方法还可包括：

在进行总功率裕量上报之前，所述用户设备判断是否满足上报条件，并在满足所述上报条件的情况下，才进行总功率裕量上报的流程；

其中，所述上报条件包括：

所述用户设备在所述子帧i上有新的上行数据传输；

至少发生一件触发事件触发所述用户设备将其在子帧i上的总功率裕量上报给所述基站；

根据逻辑信道优先级顺序，在子帧i上给该用户设备分配的上行资源足够发送一个承载有子帧i上的用户设备总功率裕量的MAC层控制单元及其MAC层协议数据单元子头(MAC PDU subheader)。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

至少发生一件触发事件是指：发生下述事件中的任意一件或任意组合：

所述基站调度所述用户设备在新的分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH；

所述用户设备总功率裕量的周期报告计时器到期；

高层配置使能该用户设备上报其总功率裕量。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

在上报子帧i上的总功率裕量之前，所述用户设备判断其自身是否预计仅在该子帧i中的一个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH，如果是，则不再进行后续的上报流程。

进一步地，上述方法还可具有以下特征：

在计算子帧i上的总功率裕量之前或上报子帧i上的总功率裕量之前，所述用户设备判断下式是否成立：

$P_{\mathrm{CMAX}}\≥{10\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)$ 或 ${10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}\≥\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}$

如果是，则不再进行相应的后续计算流程或上报流程；

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有所述用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)为所述用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率。

本发明还提供了一种用户设备，包括：计算模块和发送模块；

所述计算模块用于根据该用户设备的最大发射总功率与该用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量，其中，i为自然数；

所述发送模块用于将表示所述计算模块计算出的所述总功率裕量的值的信息上报给基站。

进一步地，上述用户设备还可具有以下特征：

所述计算模块用于根据公式：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)10})\left[\mathrm{dB}\right],$ 计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的物理上行共享信道(PUSCH)的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个物理上行控制信息(PUCCH)的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

进一步地，上述用户设备还可具有以下特征：

所述计算模块用于根据公式：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)={10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)10})\left[\mathrm{mW}\right],$ 计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的物理上行共享信道(PUSCH)的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，l)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个物理上行控制信息(PUCCH)的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

进一步地，上述用户设备还可具有以下特征：

所述计算模块用于根据公式： ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\frac{{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10}}{\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}}\right)\left[\mathrm{dB}\right],$ 计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率；P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

进一步地，上述用户设备还可具有以下特征：

所述计算模块用于根据公式： ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)\left[\mathrm{dB}\right]$ 或 ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)-P_{\mathrm{CMAX}}\left[\mathrm{dB}\right]\text{,}$ 计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有所述用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)为所述用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率。

进一步地，上述用户设备还可具有以下特征：

所述计算模块还用于将计算出的所述总功率裕量的值在预设范围内以预设的精度进行量化后，根据在预设范围内的功率裕量的量化值与索引的对应关系，查找到对应的索引；

所述发送模块用于将表示所述计算模块计算出的所述总功率裕量的值的信息上报给基站是指：所述发送模块用于将所述计算模块查找到的所述索引上报给所述基站。

采用本发明，用户设备计算基于用户设备的功率裕量并报告给基站，为基站进行资源调度和链路自适应提供足够的功率裕量信息。

附图说明

图1是现有技术中LTE系统中功率裕量MAC层控制单元的结构示意图；

图2是现有技术中LTE-A系统的载波聚合的示意图；

图3是本发明实施例中总功率裕量的上报方法的流程图；

图4是本发明实施例中用户设备的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图3所示，本发明所述用户设备总功率裕量的上报方法的基本构思，包括：

S302、用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出该用户设备在子帧i上的总功率裕量；其中，上述相关物理上行信道包括：PUCCH和/或PUSCH；

S304、用户设备将表示其在子帧i上的总功率裕量的值的信息上报给基站。

其中，用户设备在子帧i上的总功率裕量的计算，可采用如下三种方法中的任意一种：

方法一：

假设上述用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数为P′_UE(i)[dBm]，而该用户设备的最大发射总功率为P_CMAX[dBm]，则该用户设备在子帧i上的总功率裕量为：

PH_UE(i)＝P_CMAX-P′_UE(i)[dB]    (1)

即用户设备在子帧i上的总功率裕量等于用户设备的最大发射总功率与该用户设备预计在子帧i上发送的各物理上行信道的发射功率参数之差。

其中，该用户设备在预计子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数P′_UE(i)为该用户设备预计在子帧i上发送的各PUSCH和PUCCH的预估发射功率之和：即

${10}^{P_{\mathrm{UE}}^{\′}\left(i\right)/10}=\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10}\left[\mathrm{mW}\right]---\left(2\right)$

其中，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为该用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示该用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

对公式(2)进行变换，得到：

$P_{\mathrm{UE}}^{\′}\left(i\right)=10{\log }_{10}(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10})\left[\mathrm{dBm}\right]---\left(3\right)$

则结合公式(1)和(3)得到：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10})\left[\mathrm{dB}\right]$

特别地，当用户设备预计在子帧i上只发送PUSCH时，用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数为该用户设备预计在子帧i上发送的各PUSCH的预估发射功率之和，即：

$P_{\mathrm{UE}}^{\′}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}\right)\left[\mathrm{dBm}\right]$

方法二：

假设用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率为P′_PUSCH(i，k)[dBm]，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率为P′_PUCCH(i，j)[dBm]，j为PUCCH的编号，J表示该用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的集合，而该用户设备的最大发射总功率为P_CMAX[dBm]，则该用户设备在子帧i上的总功率裕量为：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}({10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10})-10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}\right)$

$=10{\log }_{10}\left(\frac{{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10}}{\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}}\right)\left[\mathrm{dB}\right]---\left(5\right)$

特别地，当用户设备预计在子帧i上只发送PUSCH时，该用户设备在子帧i上的总功率裕量为：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\frac{{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}}{\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}}\right)---\left(6\right)$

$=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}\right)\left[\mathrm{dB}\right]$

方法三：

假设用户设备预计在子帧i分量载波k上发送PUSCH和/或PUCCH，用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率为P_CMAX(k)[dBm]，而该用户设备的最大发射总功率为P_CMAX[dBm]，则该用户设备在子帧i上计算的总功率裕量为：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)\left[\mathrm{dB}\right]---\left(7\right)$

或

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)-P_{\mathrm{CMAX}}\left[\mathrm{dB}\right]---\left(8\right)$

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有该用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；

P_CMAX(k)是用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率，其值或取值范围由多个参数共同决定，至少包括：分量载波的最大发射功率、最大配置输出功率偏差(tolerance)、最大功率下降(Maximum PowerReduction，MPR)及额外最大功率下降(Additional Maximum PowerReduction，A-MPR)等参数中的一种或任意组合；优选地，P_CMAX(k)为该用户设备在计算子帧i分量载波k上的分量载波功率裕量时所使用的分量载波k的最大配置发射功率，即计算分量载波功率裕量时所使用的公式中的被减数。

方法四：

假设上述用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数为P′_UE(i)[dBm]，而该用户设备的最大发射总功率为P_CMAX[dBm]，则该用户设备在子帧i上的总功率裕量为：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)={10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-{10}^{P_{\mathrm{UE}}^{\′}\left(i\right)/10}\left[\mathrm{mW}\right]---\left(9\right)$

即用户设备在子帧i上的总功率裕量等于用户设备的最大发射总功率与该用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数之差。

其中，该用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数P′_UE(i)为该用户设备预计在子帧i上发送的各PUSCH和PUCCH的预估发射功率之和：即

${10}^{P_{\mathrm{UE}}^{\′}\left(i\right)/10}=\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10}\left[\mathrm{mW}\right]---\left(10\right)$

其中，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为该用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示该用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

则结合公式(9)和(10)得到：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)={10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-(\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}+\underset{j\∈J}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\′}(i,j)/10})---\left(11\right)$

特别地，当用户设备预计在子帧i上只发送PUSCH时，用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数为用户设备在子帧i上被调度发送的各PUSCH的预估发射功率之和，即：

${10}^{P_{\mathrm{UE}}^{\′}\left(i\right)/10}=\underset{k\∈K}{\mathrm{\Σ}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\′}(i,k)/10}\left[\mathrm{dBm}\right]---\left(12\right)$

对于上述方法一、方法二、方法三及方法四，优选地，当子帧i上，用户设备预计采用载波聚合技术，同时在多个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH时，用户设备在子帧i上计算总功率裕量；当子帧i上，用户设备预计仅在其中一个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH时，用户设备在该子帧i上不计算总功率裕量，这样节省了网络资源。

用户设备预计采用载波聚合技术，同时在多个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH，包含以下几种情况：a)用户设备被调度在多个分量载波上分别发送多个PUSCH(即该多个分量载波中的每个分量载波上发送一个PUSCH)；b)用户设备被调度在一个或多个分量载波上发送PUSCH，且预计在另一个分量载波上发送PUCCH，c)用户设备被调度在一个或多个分量载波上发送PUSCH，且预计在另一个分量载波上同时发送PUSCH和PUCCH。

对于上述方法一、方法二、方法三及方法四，优选地，在计算总功率裕量之前，用户设备可先判断下式是否成立，

如果成立，则该用户设备在子帧i上计算上述总功率裕量；否则，用户设备在子帧i上不计算上述总功率裕量。

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有所述用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)[dBm]为所述用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率；P_CMAX[dBm]为用户设备的最大发射总功率。

在采用上述方法一、方法二、方法三或方法四计算得到该用户设备在子帧i上的总功率裕量后，还需要将该裕量上报给基站。优选地，可以将通过计算得到的该用户设备在子帧i上的总功率裕量的值在预设范围内以预设的精度进行量化后，根据在预设范围内的功率裕量的量化值与索引的对应关系，查找到对应的索引，并将该索引上报给基站。优选地，量化精度为1dB。即利用该用户设备在子帧i上的总功率裕量索引代替功率裕量的真实值上报给基站。

在具体实现时，可将该用户设备在子帧i上的总功率裕量索引承载在一个MAC层控制单元中发送给基站；优选地，该用户设备在子帧i上的总功率裕量索引可与一个或多个该用户设备的分量载波功率裕量索引承载在同一个MAC层控制单元中。

同分量载波功率裕量的上报一样，只有当满足上报条件时，用户设备才会将计算出的总功率裕量上报给基站。

上报条件包括：

(1)用户设备在子帧i上有新的上行数据传输(即该用户设备在子帧i上发送PUSCH且至少有一个PUSCH不全为重传数据)；

(2)触发事件触发该用户设备将其在子帧i上的总功率裕量上报给基站；

对于用户设备来说，在子帧i上，至少发生一件触发事件就可触发该用户设备上报总功率裕量的过程

优选地，当发生下述事件中的任意一件或多件即可触发上述上报过程：

(a)基站调度用户设备在新的分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH；

(b)用户设备在子帧i上的总功率裕量的周期报告计时器到期，即自上一次该计时器启动或重启到现在，正好过去了一个计时周期，该计时周期为用户设备在子帧i上的总功率裕量周期报告的周期，该周期可由高层配置；

(c)高层配置使能该用户设备上报其总功率裕量。

(3)根据一定的逻辑信道优先级顺序，在子帧i上给该用户设备分配的上行资源足够发送一个承载有子帧i上的总功率裕量的MAC层控制单元及其MAC层协议数据单元子头(MAC PDU subheader)。

当上述三个上报条件中至少一个条件没有被满足时，用户设备不会将其计算出的在子帧i上的总功率裕量上报给基站。

优选地，当在子帧i上，用户设备预计采用载波聚合技术，同时在多个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH时，用户设备在子帧i上报告上述总功率裕量；当子帧i上，用户设备预计仅在一个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH时，用户设备在子帧i上不报上述总功率裕量。

优选地，在子帧i上，在进行总功率裕量上报之前，用户设备判断下式是否成立，

$P_{\mathrm{CMAX}}<{10\log }_{10}\left(\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)$ 或 ${10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}<\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10},$

如果成立，则用户设备在子帧i上报告上述总功率裕量；否则，用户设备在子帧i上不报告上述总功率裕量。

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有所述用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)[dBm]为所述用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率；P_CMAX[dBm]为用户设备的最大发射总功率。

图4示出了根据本发明实施例的用户设备的示意图，包括：

计算模块10，用于根据该用户设备的最大发射总功率与该用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量，其中，i为自然数；以及

发送模块20，用于将表示所述计算模块10计算出的所述总功率裕量的值的信息上报给基站。

优选地，计算模块10可用于根据公式：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}(\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\&prime;}(i,k)/10}+\underset{j\&Element;J}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\&prime;}(i,j)10})\left[\mathrm{dB}\right],$ 计算得到该用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为该用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为该用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上该用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为该用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示该用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

或者，计算模块10可用于根据公式：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)={10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-(\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\&prime;}(i,k)/10}+\underset{j\&Element;J}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\&prime;}(i,j)10})\left[\mathrm{mW}\right],$ 计算得到该用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为该用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为该用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的物理上行共享信道(PUSCH)的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上该用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，l)[dBm]为该用户设备预计在子帧i上发送的第j个物理上行控制信息(PUCCH)的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示该用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

或者，计算模块10可用于根据公式： ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\frac{{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}-\underset{j\&Element;J}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\&prime;}(i,j)/10}}{\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\&prime;}(i,k)/10}}\right)\left[\mathrm{dB}\right],$ 计算得到该用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为该用户设备的最大发射总功率；P′_PUSCH(i，k)[dBm]为该用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上该用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为该用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示该用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

或者，计算模块10还可用于根据公式： ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}\left(\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)\left[\mathrm{dB}\right]$ 或 ${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=10{\log }_{10}\left(\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)-P_{\mathrm{CMAX}}\left[\mathrm{dB}\right]\text{,}$ 计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有该用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)为该用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率。

此外，计算模块还10可用于将计算出的所述总功率裕量的值在预设范围内以预设的精度进行量化后，根据在预设范围内的功率裕量的量化值与索引的对应关系，查找到对应的索引；相应地，发送模块20用于将表示计算模块10计算出的上述总功率裕量的值的信息上报给基站是指：发送模块20用于将计算模块10查找到的上述索引上报给基站。

下面用两个应用实例对本发明进行进一步说明。

应用实例一

假定一个LTE-A系统，工作在频分双工模式下，系统中5个上行分量载波U1，U2，U3，U4，U5。

在子帧i上，某用户设备被调度在上行分量载波U1，U2上分别发送PUSCH1和PUSCH2，其预估发射功率分别为P′_PUSCH(i，1)和P′_PUSCH(i，2)[dBm]。而该用户设备的最大发射总功率为P_CMAX[dBm]，则该用户设备在子帧i上计算的总功率裕量为：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}({10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\&prime;}(i,1)/10}+{10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\&prime;}(i,2)/10})\left[\mathrm{dB}\right]$

所述用户设备对该计算得到的总功率裕量在预设范围内以预设的精度进行量化，然后由物理层传递给高层。

假设子帧i上，所述用户设备的总功率裕量报告被事件触发，且PUSCH1为新的上行数据传输，且根据一定的逻辑信道优先级顺序，在子帧i上给PUSCH1分配的上行资源足够发送一个承载有子帧i上的总功率裕量的MAC层控制单元及其MAC层协议数据单元子头，则该用户设备在子帧i上，使用总功率裕量索引表示量化后的总功率裕量PH_UE(i)，将其置于一个MAC层控制单元中，通过PUSCH1报告给基站。

应用实例二

假定一个LTE-A系统，工作在频分双工模式下，系统中5个上行分量载波U1，U2，U3，U4，U5。

子帧i上，某用户设备被调度在上行分量载波U1上发送一个PUSCH，且预计在上行分量载波U2上发送一个PUCCH，其预估发射功率分别为P′_PUSCH(i，1)和P′_PUCCH(i，1)[dBm]。而该用户设备的最大发射总功率为P_CMAX[dBm]，则该用户设备在子帧i上计算的总功率裕量为：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{UE}}\left(i\right)=P_{\mathrm{CMAX}}-10{\log }_{10}({10}^{P_{\mathrm{PUSCH}}^{\&prime;}(i,1)/10}+{10}^{P_{\mathrm{PUCCH}}^{\&prime;}(i,1)/10})\left[\mathrm{dB}\right]$

假设子帧i上，所述用户设备的总功率裕量报告未使能，或所述用户设备的总功率裕量报告未被事件触发，或上行分量载波U1上的PUSCH为重传，或根据一定的逻辑信道优先级顺序，在子帧i上给上行分量载波U1上的PUSCH分配的上行资源不足以发送一个承载有子帧i上的总功率裕量的MAC层控制单元及其MAC层协议数据单元子头，则该用户设备在子帧i上，不报告子帧i上的总功率裕量。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种用户设备总功率裕量的上报方法，应用于采用载波聚合技术的系统中，包括：

用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量，其中，i为自然数；

所述用户设备将表示所述总功率裕量的值的信息上报给基站。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量是指：

所述用户设备根据公式：

计算得到所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的物理上行共享信道(PUSCH)的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个物理上行控制信息(PUCCH)的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

当所述用户设备预计在所述子帧i上只发送所述PUSCH时，所述用户设备根据公式

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述用户设备根据其最大发射总功率与预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在子帧i上的总功率裕量是指：

所述用户设备根据公式：

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号集合；P′_PUCCH(i，l)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

当所述用户设备预计在所述子帧i上只发送所述PUSCH时，所述用户设备根据公式

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在子帧i上的总功率裕量是指：

所述用户设备根据公式：

[dB]，计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率；P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

当所述用户设备预计在所述子帧i上只发送PUSCH时，所述用户设备根据公式：

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述用户设备根据其最大发射总功率与其预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在子帧i上的总功率裕量是指：

所述用户设备根据公式：

或

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有所述用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)为所述用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述P_CMAX(k)为所述用户设备在计算子帧i分量载波k上的分量载波功率裕量时，所使用的分量载波k的最大配置输出功率。

10.如权利要求1～9中任意一项所述的方法，其特征在于：

在计算子帧i上的总功率裕量之前，所述用户设备判断其自身是否预计仅在该子帧i中的一个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH，如果是，则不再进行后续的计算流程。

11.如权利要求1～9中任意一项所述的方法，其特征在于：

所述用户设备将表示所述用户设备在子帧i上的总功率裕量的值的信息上报给基站是指：所述用户设备将所述总功率裕量的值在预设范围内以预设的精度进行量化后，根据在预设范围内的功率裕量的量化值与索引的对应关系，查找到对应的索引，并将该索引上报给所述基站。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

将所述索引上报给所述基站是指：所述用户设备将所述索引承载在一个介质访问控制(MAC)层控制单元中发送给所述基站。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

所述MAC层控制单元中还承载有至少一个所述用户设备上报的分量载波功率裕量索引。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在进行总功率裕量上报之前，所述用户设备判断是否满足上报条件，并在满足所述上报条件的情况下，才进行总功率裕量上报的流程；

其中，所述上报条件包括：

(1)所述用户设备在所述子帧i上有新的上行数据传输；

(2)至少发生一件触发事件触发所述用户设备将其在子帧i上的总功率裕量上报给所述基站；

(3)根据逻辑信道优先级顺序，在子帧i上给该用户设备分配的上行资源足够发送一个承载有子帧i上的用户设备总功率裕量的MAC层控制单元及其MAC层协议数据单元子头(MAC PDU subheader)。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：

至少发生一件触发事件是指：发生下述事件中的任意一件或任意组合：

(a)所述基站调度所述用户设备在新的分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH；

(b)所述用户设备总功率裕量的周期报告计时器到期；

(c)高层配置使能该用户设备上报其总功率裕量。

16.如权利要求1、12～15中任意一项所述的方法，其特征在于：

在上报子帧i上的总功率裕量之前，所述用户设备判断其自身是否预计仅在该子帧i中的一个分量载波上发送PUSCH和/或PUCCH，如果是，则不再进行后续的上报流程。

17.如权利要求1～9、12～15中任意一项所述的方法，其特征在于：

在计算子帧i上的总功率裕量之前或上报子帧i上的总功率裕量之前，所述用户设备判断下式是否成立：

$P_{\mathrm{CMAX}}\&GreaterEqual;10{\log }_{10}\left(\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}\right)$ 或 ${10}^{P_{\mathrm{CMAX}}/10}\&GreaterEqual;\underset{k\&Element;K}{\mathrm{\&Sigma;}}{10}^{P_{\mathrm{CMAX}}\left(k\right)/10}$

如果是，则不再进行相应的后续计算流程或上报流程；

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有所述用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)为所述用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率。

18.一种用户设备，其特征在于，包括：计算模块和发送模块；

所述计算模块用于根据该用户设备的最大发射总功率与该用户设备预计在子帧i上发送的各相关物理上行信道的发射功率参数，计算出所述用户设备在所述子帧i上的总功率裕量，其中，i为自然数；

所述发送模块用于将表示所述计算模块计算出的所述总功率裕量的值的信息上报给基站。

19.如权利要求18所述的用户设备，其特征在于：

所述计算模块用于根据公式：

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的物理上行共享信道(PUSCH)的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个物理上行控制信息(PUCCH)的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

20.如权利要求18所述的用户设备，其特征在于：

所述计算模块用于根据公式：

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率，P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的物理上行共享信道(PUSCH)的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，l)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个物理上行控制信息(PUCCH)的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

21.如权利要求18所述的用户设备，其特征在于：

所述计算模块用于根据公式：

[dB]，计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，P_CMAX[dBm]为所述用户设备的最大发射总功率；P′_PUSCH(i，k)[dBm]为所述用户设备在子帧i分量载波k上被调度发送的PUSCH的预估发射功率，k为分量载波的编号，K表示子帧i上所述用户设备被调度的所有PUSCH所在的分量载波的编号的集合；P′_PUCCH(i，j)[dBm]为所述用户设备预计在子帧i上发送的第j个PUCCH的预估发射功率，j为PUCCH的编号，J表示所述用户设备预计在子帧i上发送的所有PUCCH的编号的集合。

22.如权利要求18所述的用户设备，其特征在于：

所述计算模块用于根据公式：

或

计算得到所述用户设备在子帧i上的总功率裕量PH_UE(i)；

其中，k为分量载波的编号，K表示承载有所述用户设备预计在子帧i上发送的PUSCH和/或PUCCH的所有分量载波的编号的集合；P_CMAX(k)为所述用户设备在子帧i上设置的分量载波k的最大配置输出功率。

23.如权利要求18～22中任意一项所述的用户设备，其特征在于：

所述计算模块还用于将计算出的所述总功率裕量的值在预设范围内以预设的精度进行量化后，根据在预设范围内的功率裕量的量化值与索引的对应关系，查找到对应的索引；

所述发送模块用于将表示所述计算模块计算出的所述总功率裕量的值的信息上报给基站是指：所述发送模块用于将所述计算模块查找到的所述索引上报给所述基站。

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