CN102065530B - 服务小区的确定方法、基站和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种服务小区的确定方法、服务小区的指示方法、基站和用户设备，其中，服务小区的确定方法应用于LTE‑A系统的基于载波聚合的随机接入过程中，该方法包括：用户设备(UE)接收基站发送的随机接入应答消息，该随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；该UE通过该随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQI request)信令触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息(CSI)报告。本发明的技术方案，通过随机接入应答授权中的CQI请求信令指示终端触发预定义服务小区上的非周期CSI报告，并在UE接收随机接入应答消息后，重新设置了UE对应的所有服务小区的PUSCH传输功率中的功率控制调整状态累积值。

Description

服务小区的确定方法、基站和用户设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种服务小区的确定方法、基站和用户设备。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)系统中的无线帧(RadioFrame，简称为RF)包括频分双工(Frequency Division Duplex，简称为FDD)模式和时分双工(Time Division Duplex，简称为TDD)模式的帧结构。如图1所示，为现有的FDD模式的帧结构示意图，在该示意图中，一个10毫秒(ms)的无线帧由二十个长度为0.5ms，编号0～19的时隙(slot)组成，时隙2i和2i+1组成长度为1ms的子帧(subframe)i；如图2所示，为现有的TDD模式的帧结构示意图，在该示意图中，一个10ms的无线帧由两个长为5ms的半帧(half frame)组成，一个半帧包括5个长度为1ms的子帧，子帧i定义为2个长为0.5ms的时隙2i和2i+1。

在上述两种帧结构里，对于标准循环前缀(Normal Cyclic Prefix，简称为Normal CP)，一个时隙包含7个长度为66.7微秒(us)的符号，其中，第一个符号的循环前缀(CP)长度为5.21us，其余6个符号的长度为4.69us；对于扩展循环前缀(Extended Cyclic Prefix，简称为Extended CP)，一个时隙包含6个符号，所有符号的CP长度均为16.67us。

随机接入(Random Access)是UE在开始和网络通信之前的接入过程。随机接入可以分为两种类型：同步随机接入和非同步随机接入。当UE已经和系统取得上行同步时，UE的随机接入过程称为同步随机接入。当UE尚未和系统取得或丢失了上行同步时，UE的随机接入过程称为非同步随机接入。

对于LTE系统中的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，简称为PRACH，也可以称为随机接入机会(Random Access Opportunity)或随机接入资源(Random Access Resource))，一个随机接入信道对应于一个随机接入前导(Random Access Preamble)，随机接入前导由循环前缀(CyclicPrefix，简称为CP)和序列(Sequence)两部分组成。不同的随机接入前导格式(Preamble Format)意味着不同的CP和/或Sequence长度。目前LTE系统中TDD模式所支持的前导格式的种类如表1所示。

表1TDD模式支持的前导格式种类

前导格式	TCP	TSEQ
			0	3168·Ts	24576·Ts
1	21024·Ts	24576·Ts
			2	6240·Ts	2·24576·Ts
3	21024·Ts	2·24576·Ts
			4(仅帧结构类型2)	448·Ts	4096·Ts

在表1所示的随机接入前导格式中，前导格式0～3在普通上行子帧中传输，而前导格式4在上行链路导频时隙(UpPTS)内传输，具体传输方式如下：前导格式0在一个普通上行子帧内传输；前导格式1、2在两个普通上行子帧内传输；前导格式3在三个普通上行子帧内传输；前导格式4在UpPTS内传输。

在频域，一个随机接入前导占6个资源块(RB)所对应的带宽，即72个资源单元(RE)，每个RE的带宽为15kHz。时域位置相同的PRACH信道通过频域进行区分。

基站会对物理层发送一个20比特的上行调度信息，叫做物理层随机接入应答授权(Random Access Response Grant)。此20比特从最高位到最低位分别是：调频选择-1比特；固定资源分配大小-10比特；截取的调制编码方式-4比特；上行共享信道(PUSCH)的传输功率控制命令-3比特；上行延时-1比特；信道质量信息请求(CQI request)-1比特。其中，信道质量信息请求(CQI request)是用于基于竞争的随机接入过程中，PUSCH是否能够传输非周期的信道质量信息(Channel quality indicator，CQI)、预编码矩阵信息(Precoding matrix indicator，PMI)和秩指示(Rank Indicator，RI)报告，也可统称为非周期的信道状态信息(Channel state information，CSI)报告。

在高级长期演进(LTE-Advance)系统中，由于LTE-Advanced网络需要能够接入LTE用户，所以其操作频带需要覆盖目前LTE频带，在这个频段上已经不存在可分配的连续100MHz的频谱带宽了，所以LTE-Advanced需要解决的一个直接技术是将几个分布在不同频段上的连续分量载频(频谱)(Component Carrier)采用载波聚合(Carrier Aggregation)技术聚合起来，形成LTE-Advanced可以使用的100MHz带宽。即对于聚集后的频谱，被划分为n个分量载频(频谱)，每个分量载频(频谱)内的频谱是连续的。

在现有技术中，载波聚合场景下，如果多个分量载波出现聚合，那么就需要把一个分量载波定义为主分量载波(PCC，Primary Component Carrier，也可称为首要分量载波)，然后剩下的分量载波定义为辅分量载波(SCC，Secondary Component Carrier，也可称为次要分量载波)。另外，分量载波还可以称之为服务小区(Serving Cell)，而主分量载波可以称之为主服务小区(Primary Serving Cell)，辅分量载波可以称之为辅服务小区(SecondaryServing Cell)。

但是在载波聚合场景下，非竞争随机接入过程中的随机接入应答授权中，信道质量信息请求表示的是主服务小区上的非周期信道状态信息还是辅服务小区上的非周期信道状态信息还没有确定。同时，在其发送PUSCH发射功率的时候，分别对于主服务小区和辅服务小区应该怎么重新设置功率控制参数f(i)，也是个有待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在LTE-A系统中的载波聚合场景下，随机接入过程中确定触发哪个服务小区上的非周期CSI报告，以及在上行共享信道功率控制中，重新设置哪些服务小区的功率控制参数。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种服务小区的确定方法，应用于高级长期演进(LTE-A)系统的基于载波聚合的随机接入过程中，所述方法包括：

用户设备(UE)接收基站发送的随机接入应答消息，所述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

所述UE通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQIrequest)信令触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息(CSI)报告。

优选地，该服务小区的确定方法可具有如下特点：

当所述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，所述预定义的服务小区为所述UE对应的主服务小区；或者，所述UE对应的所有服务小区或者所述UE对应的所有激活的服务小区；或者，一组服务小区。

优选地，该服务小区的确定方法还可具有如下特点：

所有服务小区或者所有激活的服务小区包括所述UE对应的主服务小区和辅服务小区；所述一组服务小区由高层信令配置。

优选地，该服务小区的确定方法还可具有如下特点：

在所述UE接收基站发送的随机接入应答消息之后，所述方法还包括：

重新设置预定义的服务小区的上行共享信道(PUSCH)传输功率中的功率控制调整状态累积值，其中，所述预定义的服务小区为所述UE对应的所有服务小区。

本发明还提供了一种服务小区的指示方法，应用于高级长期演进(LTE-A)系统的基于载波聚合的随机接入过程中，所述方法包括：

基站向用户设备(UE)发送随机接入应答消息，所述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

所述基站通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQIrequest)信令指示终端触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息(CSI)报告。

优选地，上述服务小区的指示方法可具有如下特点：当所述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，所述预定义的服务小区为所述UE对应的主服务小区；或者，所述UE对应的所有服务小区或者所述UE对应的所有激活的服务小区；或者，一组服务小区。

优选地，该服务小区的指示方法还可具有如下特点：

所有服务小区或者所有激活的服务小区包括所述UE对应的主服务小区和辅服务小区；所述一组服务小区由高层信令配置。

本发明还提供了一种用户设备(UE)，应用于高级长期演进(LTE-A)系统的基于载波聚合的随机接入过程中，所述UE包括：

接收模块，用于接收基站发送的随机接入应答消息，所述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

确定模块，用于通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQIrequest)信令触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息(CSI)报告。

优选地，该用户设备可具有如下特点：

所述UE，还用于在接收基站发送的随机接入应答消息之后，重新设置预定义的服务小区的上行共享信道(PUSCH)传输功率中的功率控制调整状态累积值，其中，所述预定义的服务小区为所述UE对应的所有服务小区。

本发明还提供了一种基站，其应用于高级长期演进(LTE-A)系统的基于载波聚合的随机接入过程中，所述基站包括：

发送模块，用于向用户设备(UE)发送随机接入应答消息，所述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

指示模块，用于通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQIrequest)信令指示所述UE触发预定义的服务小区非周期信道状态信息(CSI)报告。

采用本发明的技术方案，通过随机接入应答授权中的CQI请求信令指示终端触发哪个服务小区上的非周期CSI报告，并在UE接收随机接入应答消息后，重新设置了UE对应的所有服务小区的PUSCH传输功率中的功率控制调整状态累积值。

附图说明

图1为现有的FDD模式的帧结构示意图；

图2为现有的TDD模式的帧结构示意图；

图3为本发明服务小区的确定方法实施例的流程图；

图4为本发明服务小区的确定方法实施例的流程图；

图5为本发明的基站实施例的结构示意图；

图6为本发明的用户设备实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和优选实施例对本发明的技术方案进行详细地阐述。以下列举的实施例仅用于说明和解释本发明，而不构成对本发明技术方案的限制。

如图3所示，为本发明服务小区的指示方法实施例的流程图，该实施例是从基站侧进行描述的，该方法包括：

步骤301、基站向用户设备(UE)发送随机接入应答消息，上述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

步骤302、通过上述随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQIrequest)信令指示UE触发预定义的服务小区非周期信道状态信息(CSI)报告。

在LTE-A系统的基于载波聚合的随机接入过程中，基站配置给物理层20比特的随机接入应答授权中，包含有信道质量信息请求(CQI request)信令，UE将通过此CQI request信令来触发相应的服务小区的非周期CSI报告。此CQI request信令处在随机接入应答授权中，指示了触发非周期CSI报告的服务小区。

其中，当上述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，上述预定义的服务小区可以为上述UE对应的主服务小区。当上述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，上述预定义的服务小区可以为上述UE对应的所有服务小区或者上述UE对应的所有激活的服务小区；所有服务小区或者所有激活的服务小区包括上述UE对应的主服务小区和辅服务小区。当上述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，上述预定义的服务小区为一组服务小区；上述一组服务小区由高层信令配置。

另外，在上述UE接收基站发送的随机接入应答消息之后，上述方法还可以包括：重新设置预定义的服务小区的上行共享信道(PUSCH)传输功率中的功率控制调整状态累积值，其中，上述预定义的服务小区为上述UE对应的所有服务小区。

上述服务小区的指示方法，通过基站发送的随机接入应答授权中的CQI请求信令指示终端触发相应的服务小区上的非周期CSI报告，并且，在UE接收随机接入应答消息后，重新设置了UE对应的所有服务小区的PUSCH传输功率中的功率控制调整状态累积值。

如图4所示，为本发明服务小区的确定方法实施例的流程图，该实施例是从终端侧进行描述的，该方法包括：

步骤401、用户设备(UE)接收基站发送的随机接入应答授权；

UE接收基站发送的随机接入应答消息，该消息中包含随机接入应答授权；

步骤402、通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQIrequest)信令触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息(CSI)报告。

该步骤具体可通过如下三种方法实现：

方法一：

当采用基于非竞争的随机接入过程时，UE通过CQI请求信令来确定是否触发主服务小区的非周期CSI报告。

例如：当CQI request比特为1的时候，触发下行主服务小区上的非周期CSI报告。

当采用基于竞争的随机接入过程时，CQI request比特被预留。

方法二：

当采用基于非竞争的随机接入过程时，UE通过CQI request信令来确定是否触发UE对应的所有服务小区或者UE对应的所有激活的服务小区的非周期CSI报告，或者称为服务小区c；上述服务小区或者所有激活的服务小区包括主服务小区和辅服务小区。

例如：当CQI request比特为1的时候，触发所有服务小区或者所有激活的服务小区上的非周期CSI报告。

当采用基于竞争的随机接入过程时，CQI request比特被预留。

方法三：

当采用基于非竞争的随机接入过程时，UE通过CQI request信令来确定是否触发一组服务小区(a set of serving cells)的非周期CSI报告。上述一组服务小区是由高层信令配置的一个或者几个服务小区。

例如：当CQI request比特为1的时候，触发一组服务小区的非周期CSI报告。上述一组服务小区是由高层信令配置的一个或者几个服务小区。

当采用基于竞争的随机接入过程时，CQI request比特被预留。

另外，在上述UE接收基站发送的随机接入应答消息之后，上述方法可以还包括：重新设置预定义的服务小区的上行共享信道(PUSCH)传输功率中的功率控制调整状态累积值，其中，上述预定义的服务小区为上述UE对应的所有服务小区。

上述服务小区的确定方法，通过接收的随机接入应答授权中的CQI请求信令触发相应的服务小区上的非周期CSI报告，并在接收基站发送的随机接入应答消息之后，重新设置了UE对应的所有服务小区的PUSCH)传输功率中的功率控制调整状态累积值。

如图5所示，为本发明的基站实施例的结构示意图，该基站应用于高级长期演进(LTE-A)系统的基于载波聚合的随机接入过程中，上述基站包括发送模块51和指示模块52，其中：该发送模块用于向用户设备(UE)发送随机接入应答消息，上述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；指示模块用于通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQI request)信令指示UE触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息(CSI)报告。

其中，当上述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，上述预定义的服务小区可以为上述UE对应的主服务小区。当上述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，上述预定义的服务小区可以为上述UE对应的所有服务小区或者上述UE对应的所有激活的服务小区；所有服务小区或者所有激活的服务小区包括上述UE对应的主服务小区和辅服务小区。当上述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，上述预定义的服务小区为一组服务小区；上述一组服务小区由高层信令配置。

该基站通过向UE发送的随机接入应答授权中的CQI请求信令指示UE确定触发哪个服务小区上的非周期CSI报告，其具体实现方法可参见图3。

如图6所示，为本发明的用户设备实施例的结构示意图，应用于高级长期演进(LTE-A)系统的基于载波聚合的随机接入过程中，上述UE包括接收模块61和确定模块62，其中：该接收模块用于接收基站发送的随机接入应答消息，上述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；该确定模块用于通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求(CQI request)信令触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息(CSI)报告。

另外，上述UE还可以用于在接收基站发送的随机接入应答消息之后，重新设置预定义的服务小区的上行共享信道(PUSCH)传输功率中的功率控制调整状态累积值，其中，上述预定义的服务小区为上述UE对应的所有服务小区。

对于上行共享信道PUSCH的传输功率的设置，有如下的方法：

对服务小区c来说，如果PUSCH没有和上行控制信道PUCCH同时传输，则UE在子帧i上的发射功率如下：

$P_{\mathrm{PUSCH},c}\left(i\right)=\min \left\{\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right),\\ {10\log }_{10}\left(M_{\mathrm{PUSCH},c}\left(i\right)\right)+P_{O\_\mathrm{PUSCH},c}\left(j\right)+{\mathrm{\α}}_c\left(j\right)\·{\mathrm{PL}}_c+{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{TF},c}\left(i\right)+f_c\left(i\right)\end{array}\right\}\mathrm{dBm}$

对服务小区c来说，如果PUSCH和上行控制信道PUCCH同时传输，则UE在子帧i上的发射功率如下：

$P_{\mathrm{PUSCH},c}\left(i\right)=\min \left\{\begin{array}{c}{10\log }_{10}({\hat{P}}_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right)-{\hat{P}}_{\mathrm{PUCCH}}\left(i\right)),\\ {10\log }_{10}\left(M_{\mathrm{PUSCH},c}\left(i\right)\right)+P_{O\_\mathrm{PUSCH},c}\left(j\right)+{\mathrm{\α}}_c\left(j\right)\·{\mathrm{PL}}_c+{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{TF},c}\left(i\right)+f_c\left(i\right)\end{array}\right\}\mathrm{dBm}$

其中，P_CMAX，c(i)是在服务小区c上，UE设置的最大配置输出功率，是P_CMAX，c(i)的线性值； 是PUCCH功率发送的线性值；M_PUSCH，c(i)是在服务小区c上，子帧i中PUSCH的发送带宽；P_{O_PUSCH，c}(j)是一个开环功控参数，是一个小区特定的(Cell Specific)量P_{O_NOMINAL_PUSCH，c}(j)和一个UE特定的(UE Specific)量P_{O_UE_PUSCH，c}(j)的和；α_c(j)是在服务小区c上子帧i中小区特定的路损补偿因子；PL_c是在服务小区c上，在UE端测量并计算的下行路损估计；Δ_TF，c(i)是在服务小区c上，一个同调制编码方式(ModulationCoding Scheme，MCS)相关的功率偏置；f_c(i)是在服务小区c上，当前的PUSCH功率控制调整状态值。根据高层参数的配置，当其为累积值功控时，f_c(i)＝f_c(i-1)+δ_PUSCH，c(i-K_PUSCH)，当其为绝对值功控时，f_c(i)＝δ_PUSCH，c(i-K_PUSCH)。δ_PUSCH，c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)。

需要说明的是，当f_c(i)为累积值功控时，f_c(i)将在以下情况下，在所有的服务小区上被重新设置(reset)：

当P_{O_UE_PUSCH}(j)被高层信令改变时；当UE接收到随机接入应答授权(也称随机接入应答消息)时；上述服务小区c包括了主服务小区和辅服务小区。

该UE通过接收的随机接入应答授权中的CQI请求信令触发相应服务小区的非周期CSI报告，并在接收基站发送的随机接入应答消息之后，重新设置了UE对应的所有服务小区的上行共享信道(PUSCH)传输功率中的功率控制调整状态累积值，具体实现方法可参见图4，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种服务小区的确定方法，其特征在于，应用于高级长期演进LTE-A系统的基于载波聚合的随机接入过程中，所述方法包括：

用户设备UE接收基站发送的随机接入应答消息，所述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

所述UE通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求CQI request信令触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息CSI报告；

在所述UE接收基站发送的随机接入应答消息之后，所述方法还包括：

重新设置UE对应的所有服务小区的上行共享信道PUSCH传输功率中的功率控制调整状态累积值。

2.根据权利要求1所述的服务小区的确定方法，其特征在于，当所述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，所述预定义的服务小区为所述UE对应的主服务小区；或者，所述UE对应的所有服务小区或者所述UE对应的所有激活的服务小区；或者，一组服务小区。

3.根据权利要求2所述的服务小区的确定方法，其特征在于，所有服务小区或者所有激活的服务小区包括所述UE对应的主服务小区和辅服务小区；所述一组服务小区由高层信令配置。

4.一种服务小区的指示方法，其特征在于，应用于高级长期演进LTE-A系统的基于载波聚合的随机接入过程中，所述方法包括：

基站向用户设备UE发送随机接入应答消息，所述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

所述基站通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求CQI request信令指示终端触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息CSI报告；

在所述UE接收基站发送的随机接入应答消息之后，所述方法还包括：

重新设置UE对应的所有服务小区的上行共享信道PUSCH传输功率中的功率控制调整状态累积值。

5.根据权利要求4所述的服务小区的指示方法，其特征在于，当所述随机接入过程为基于非竞争的随机接入过程时，所述预定义的服务小区为所述UE对应的主服务小区；或者，所述UE对应的所有服务小区或者所述UE对应的所有激活的服务小区；或者，一组服务小区。

6.根据权利要求5所述的服务小区的指示方法，其特征在于，所有服务小区或者所有激活的服务小区包括所述UE对应的主服务小区和辅服务小区；所述一组服务小区由高层信令配置。

7.一种用户设备UE，其特征在于，应用于高级长期演进LTE-A系统的基于载波聚合的随机接入过程中，所述UE包括：

接收模块，用于接收基站发送的随机接入应答消息，所述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

确定模块，用于通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求CQIrequest信令触发预定义的服务小区的非周期信道状态信息CSI报告；

所述UE，还用于在接收基站发送的随机接入应答消息之后，重新设置UE对应的所有服务小区的上行共享信道PUSCH传输功率中的功率控制调整状态累积值。

8.一种基站，其特征在于，应用于高级长期演进LTE-A系统的基于载波聚合的随机接入过程中，所述基站包括：

发送模块，用于向用户设备UE发送随机接入应答消息，所述随机接入应答消息中包含随机接入应答授权；

指示模块，用于通过所述随机接入应答授权中的信道质量信息请求CQIrequest信令指示所述UE触发预定义的服务小区非周期信道状态信息CSI报告；

所述UE，还用于在接收基站发送的随机接入应答消息之后，重新设置UE对应的所有服务小区的上行共享信道PUSCH传输功率中的功率控制调整状态累积值。