CN102378340A - 处理功率余量回报的方法及其通讯装置 - Google Patents

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CN102378340A CN2011102316768A CN201110231676A CN102378340A CN 102378340 A CN102378340 A CN 102378340A CN 2011102316768 A CN2011102316768 A CN 2011102316768A CN 201110231676 A CN201110231676 A CN 201110231676A CN 102378340 A CN102378340 A CN 102378340A
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Abstract

一种处理功率余量回报的方法，用于一无线通讯系统的一通讯装置，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，该方法包含有：产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；根据该至少一上链路分量载波的数量，决定该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元中的一媒体存取控制层控制元件的格式；以及通过预先决定的该媒体存取控制层控制元件的格式或动态格式，回报该至少一功率余量报告。

Description

处理功率余量回报的方法及其通讯装置
技术领域
本发明关于一种用于一无线通讯系统的方法及其通讯装置，尤指一种用于一无线通讯系统用来处理功率余量回报的方法及其通讯装置。
背景技术
长期演进(Long Term Evolution，LTE)无线通讯系统，即是一种建立于第三代移动通讯系统(如全球移动电信系统)之上的先进式高速无线通讯系统，其只需支持封包交换传输，且无线链接控制(Radio Link Control，RLC)通讯协议层与媒体存取控制(Medium Access Control，MAC)通讯协议层可被集成于同一通讯网络单元，如基站之中，而不需分开位于基站(Node B)及无线网络管控台(RNC)之中，因此系统架构较简单。
功率余量回报程序用来产生一功率余量报告(Power Headroom Report，PHR)，以提供服务的加强式基站关于客户端最大传送功率与上链路共享信道传输的实际功率间的差距。通过客户端所传送的功率余量报告，网络端可分配无线资源予客户端，并有效地安排传输调度。在功率余量回报程序中，客户端使用媒体存取控制层协议数据单元(protocol data unit，PDU)中的媒体存取控制层控制元件来携带功率余量报告。
为进一步发展高速无线通讯系统，例如提升传输数据的峰值传输速率，第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)以LTE系统为基础制定出一先进式长期演进(LTE-Advanced)系统。LTE-Advanced系统的主要目标包含有快速转换功率状态、小区边际效能提升、频宽扩展、协调多点传输/接收(Coordinated Multipoint Transmission/Reception，COMP)，以及多输入多输出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)等技术。
为实现频宽扩展的目标，3GPP于LTE-Advanced系统中提出一载波集成(carrier aggregation)概念。客户端允许使用二个或二个以上的分量载波，以享受所集结而成一较大的传输频宽，例如最大频宽可至100MHz，以支持频谱效率。根据载波集成的兼容性，多个分量载波可集结而成一连续较大频宽。因此，客户端可建立对应于多个上链路及下链路分量载波的多个链路，并可利用每一分量载波同时进行传输/接收功能。另一方面，客户端不需使用所有分配到的分量载波，因此只有部分的分量载波需被启动。值得注意的是，当下链路/上链路分量载波被启动时，客户端应接收物理下链路分享信道(physical downlink shared channel，PDSCH)及物理下链路控制信道(physical downlink control channel，PDCCH)、传送物理上链路分享信道(physical uplink shared channel，PUSCH)及物理上链路控制信道(physicaluplink control channel，PUCCH)，以及进行信道质量指示(channel qualityindicator，CQI)测量。
于载波集成操作下，客户端仅与网络端具有一无线资源控制(RadioResource Control，RRC)连结。于无线资源控制连结建立、重建及交递时，服务小区可提供非接入层(Non-Access-Stratum，NAS)移动信息，且于无线资源控制连接重建及交递，服务小区可提供安全输入，此服务小区即为主要服务小区(Primary Serving Cell，PCell)。于下链路中，对应于主要服务小区的载波即为下链路主要分量载波(Downlink Primary component carrier，DLPCC)，而于上链路中，对应于主要服务小区的载波即为上链路主要分量载波(Uplink Primary component carrier，UL PCC)。此外，除了主要服务小区外的其它小区被称为次要服务小区(secondary serving cell，SCell)。一般来说，操作于载波集成下的客户端分配有一主要服务小区及最多四个次要服务小区。
加强式基站可根据客户端不同的上链路及下链路载波集成能力，分配不同数目的上链路及下链路分量载波予客户端，以及上链路及下链路可为不同的频带。客户端所分配到的上链路分量载波数量可多于下链路分量载波的数量，然而在一般时分双工模式下，上链路及下链路分量载波的数量及频带是相同的。此外，主要服务小区通常分配有上链路及下链路主要分量载波，而次要服务小区仅分配有下链路次要分量载波。
于载波集成操作下，为维持客户端合理的电力消耗，LTE-Advance系统支持次要服务小区的启动/关闭机制(即启动/关闭机制未套用于主要服务小区)。启动/关闭机制是根据一媒体存取控制层控制元件及一关闭定时器(deactivation timer)来实现。媒体存取控制层控制元件携带一位图(bitmap)，用来启动/关闭次要服务小区。通过位图，多个次要服务小区可分别被启动/关闭，以及单一启动/关闭指令可用来启动/关闭一组次要服务小区。此外，当次要服务小区被启动时，此次要服务小区上的下链路及上链路分量载波(若皆被分配时)被启动。
在LTE-Advance系统中，物理上链路分享信道及物理上链路控制信道可同时进行传输。因此，加强式基站应考虑物理上链路分享信道及物理上链路控制信道的传输功率与客户端目前的传输功率，藉以协助加强式基站调度物理上链路分享信道及物理上链路控制信道。值得注意的是，对于上链路资源而言，主要服务小区具有物理上链路分享信道及物理上链路控制信道，而次要服务小区仅具有物理上链路分享信道。
在LTE系统中，由于客户端仅支持单一上链路分量载波，因此客户端只需要回报用于此上链路分量载波的功率余量报告。在LTE-Advanced系统中，客户端支持多个上链路分量载波，因此必需回报对应于多个上链路分量载波的多个功率余量报告。然而，LTE-Advanced系统尚未明确定义如何回报多个功率余量报告。更明确地说，用来回报功率余量报告的媒体存取控制层控制元件的格式尚未被定义，因此加强式基站无法得知每个上链路分量载波的功率状态，且无法正确安排无线资源予客户端。
发明内容
因此，本发明提供用于一无线通讯系统用来处理功率余量回报的方法及相关通讯装置，以解决上述问题。
本发明揭露一种处理功率余量回报的方法，用于一无线通讯系统的一通讯装置，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，该方法包含有：产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；根据该至少一上链路分量载波的数量，决定该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元中的一媒体存取控制层控制元件的格式；以及通过预先决定的该媒体存取控制层控制元件的格式，回报该至少一功率余量报告。
本发明还揭露一种处理功率余量回报的方法，用于一无线通讯系统的一通讯装置，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，该方法包含有：产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；以及通过该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元的一媒体存取控制层控制元件的一动态格式，回报该至少一功率余量报告，其中该媒体存取控制层控制元件的该动态格式的长度是关于该至少一上链路分量载波的数量。
本发明还揭露一种一无线通讯系统的一通讯装置，用来处理功率余量回报，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，并包含有：一装置，用来产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；一装置，用来根据该至少一上链路分量载波的数量，决定该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元中的一媒体存取控制层控制元件的格式；以及一装置，用来通过预先决定的该媒体存取控制层控制元件的格式，回报该至少一功率余量报告。
本发明还揭露一种一无线通讯系统的一通讯装置，用来处理功率余量回报，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，并包含有：一装置，用来产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；以及一装置，用来通过该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元的一媒体存取控制层控制元件的一动态格式，回报该至少一功率余量报告，其中该媒体存取控制层控制元件的该动态格式的长度是关于该至少一上链路分量载波的数量。
附图说明
图1为本发明实施例一无线通讯系统的示意图。
图2为图1的网络端中的多个小区与客户端的关系示意图。
图3为本发明实施例一通讯装置的示意图。
图4为本发明实施例一通讯协议层的示意图。
图5为本发明实施例一流程的示意图。
图6为本发明实施例一短格式的媒体存取控制层控制元件的示意图。
图7为本发明实施例一长格式的媒体存取控制层控制元件的示意图。
图8为本发明实施例一流程的示意图。
图9为本发明实施例一动态格式的媒体存取控制层控制元件的示意图。
[主要元件标号说明]
10    无线通讯系统    PCell    主要服务小区
SCell 1～SCell N    次要服务小区
UL PCC    上链路主要分量载波
DL PCC    下链路主要分量载波
UL SCC1～UL SCCN    上链路次要分量载波
DL SCC1～DL SCCN    下链路次要分量载波
20      通讯装置            200    处理装置
210     储存单元            214    程序码
220     通讯接口单元        300    无线资源控制层
310     封包数据聚合协议层  320    无线链路控制层
330     媒体存取控制层      340    物理层
50、80  流程
500、510、520、530、540、800、810、820、830  步骤
R       保留位
LCID    逻辑信道识别
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明实施例一无线通讯系统10的示意图。无线通讯系统10较佳地可为一先进式长期演进(LTE-Advanced)系统或其它相类似支持多个分量载波(component carrier)同时传输以及接收的网络系统，其简略地是由一网络端及多个客户端所组成。在图1中，网络端及客户端(UEs)用来说明无线通讯系统10的架构。在LTE-Advanced系统中，网络端可为一演进式通用陆地全球无线接入网络(evolved-UTRAN，E-UTRAN)，其可包含多个加强式基站(eNBs)，而客户端可为移动电话、计算机系统等装置。此外，根据传输方向，网络端及客户端可视为一传送器及一接收器。举例来说，对于一上链路(uplink，UL)传输，客户端为传送端而网络端为接收端；对于一下链路(downlink，DL)传输，网络端为传送端而客户端为接收端。
请参考图2，其为无线通讯系统10中的多个小区与客户端的关系示意图。客户端与一主要服务小区(primary serving cell，PCell)PCell及多个次要服务小区(secondary serving cells，SCell)SCell1～SCellN进行通讯。在下链路中，对应于主要服务小区的分量载波为下链路主要分量载波(downlinkPrimary Component Carrier，DL PCC)，而在上链路中，则为上链路主要分量载波(Uplink Primary Component Carrier，UL PCC)。根据客户端能力，次要服务小区与主要服务小区可被分配形成一组服务小区予客户端。在下链路中，对应于次要服务小区的分量载波称为下链路次要分量载波(DownlinkSecondary Component Carrier，DL SCC)，而在上链路上，则为上链路次要分量载波(Uplink Secondary Component Carrier，UL SCC)。
请参考图3，图3为本发明实施例一通讯装置20的示意图。通讯装置20可为图1中的客户端，其包含一处理装置200、一储存单元210以及一通讯接口单元220。处理装置200可为一微处理器或一专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)。储存单元210可为任一数据储存装置，用来储存一程序码214，并通过处理装置200读取及执行程序码214。举例来说，储存单元210可为用户识别模块(subscriber identitymodule，SIM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random-access memory，RAM)、光盘只读存储器(CD-ROMs)、磁带(magnetictapes)、软盘(floppy disks)、光学数据储存装置(optical data storagedevices)等等，而不限于此。控制通讯接口单元220可为一无线收发器，其根据处理装置200的处理结果用来与网络端进行无线通讯。
请参考图4，图4为本发明实施例用于先进式长期演进系统的通讯协议层的示意图。通讯协议层的运作方式可定义于程序码214，且可通过处理装置200执行，其从上到下为一无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)层300、一封包数据聚合协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)层310、一无线链路控制(Radio Link Control，RLC)层320、一媒体存取控制(Medium Access Control，MAC)层330，以及一物理(Physical，PHY)层340。媒体存取控制层330用来产生一媒体存取控制层协议数据单元(ProtocolData Unit，PDU)，其中媒体存取控制层协议数据单元包含有用于功率余量回报的媒体存取控制层控制元件，以及对应媒体存取控制层控制元件的媒体存取控制层子标头，用来指示媒体存取控制层控制元件为一功率余量媒体存取控制层控制元件。
请参考图5，其为本发明实施例一流程50的示意图。流程50用于分配有多个上链路分量载波的客户端中，用来处理功率余量报告。流程50可编译为程序码214，并包含有以下步骤：
步骤500：开始。
步骤510：产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告。
步骤520：根据该至少一上链路分量载波的数量，决定该客户端所产生的一媒体存取控制层协议数据单元中的一媒体存取控制层控制元件的格式。
步骤530：通过预先决定的该媒体存取控制层控制元件的格式，回报该至少一功率余量报告。
步骤540：结束。
根据流程50，客户端通过单一媒体存取控制层控制元件，回报关于所有或部分被分配的上链路分量载波(如被启动的上链路分量载波)的功率余量报告。简单来说，所有的功率余量报告皆置入相同的媒体存取控制层控制元件。用于功率余量回报的媒体存取控制层控制元件的格式为固定格式，并根据客户端分配到的上链路分量载波的数量或被启动的上链路分量载波的数量，来判断其格式。
根据流程50，举例说明如下。假设客户端分配有一个主要服务小区PCell，以及二个次要服务小区SCell 1、SCell 2，其中次要服务小区SCell1、SCell 2皆分配有上链路分量载波。在此情况下，客户端应利用媒体存取控制层控制元件，来回报关于主要服务小区PCell，以及次要服务小区SCell1、SCell 2的功率余量报告。请参考图6，图6为本发明实施例一短格式的媒体存取控制层控制元件的示意图。值得注意的是，主要服务小区PCell具有物理上链路分享信道及物理上链路控制信道的资源，其详细说明可参考上述，在此不再赘述。因此，通过此媒体存取控制层控制元件，客户端分别回报对应于主要服务小区PCell的物理上链路分享信道的功率余量报告(在本文中称为第一类型PCell的功率余量报告)及物理上链路控制信道的功率余量报告(在本文中称为第二类型PCell的功率余量报告)。除此之外，用户应回报关于次要服务小区SCell 1、SCell 2的功率余量报告。另外，媒体存取控制层协议数据单元包含有对应于媒体存取控制层控制元件的媒体存取控制层子标头，其包含有一逻辑信道识别(logic channel identity，LCID)LCID字段，用来指示媒体存取控制层控制元件为一短格式的媒体存取控制层控制元件。
另一方面，客户端可利用长格式的媒体存取控制层控制元件来回报功率余量报告。假设客户端分配有一个主要服务小区PCell，以及四个次要服务小区SCell 1～SCell 4，其中次要服务小区SCell 1～SCell 4皆分配有上链路分量载波。请参考图7，图7为本发明实施例一长格式的媒体存取控制层控制元件的示意图。通过此媒体存取控制层控制元件，客户端分别回报对应于主要服务小区PCell的物理上链路分享信道的功率余量报告(在本文中称为第一类型PCell的功率余量报告)及物理上链路控制信道的功率余量报告(在本文中称为第二类型PCell的功率余量报告)。除此之外，用户应回报关于次要服务小区SCell 1～SCell 4的功率余量报告。此外，媒体存取控制层子标头包含有一逻辑信道识别LCID字段，用来指示媒体存取控制层控制元件为一长格式的媒体存取控制层控制元件。
简单来说，若分配给客户端的次要服务小区(分配有上链路分量载波)的数量未超过一特定数量(如特定数值＝2)时，客户端使用短格式媒体存取控制层控制元件来回报功率余量报告，否则，客户端使用长格式媒体存取控制层控制元件。
请参考图8，其为本发明实施例一流程80的示意图。流程80用于分配有多个上链路分量载波的客户端中，用来处理功率余量报告。流程80可编译为程序码214，并包含有以下步骤：
步骤800：开始。
步骤810：产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告。
步骤820：通过该客户端所产生的一媒体存取控制层协议数据单元的一媒体存取控制层控制元件的一动态格式，回报该至少一功率余量报告，其中该媒体存取控制层控制元件的该动态格式的长度是关于该至少一上链路分量载波的数量。
步骤830：结束。
根据流程80，客户端通过单一媒体存取控制层控制元件，回报关于所有或部分被分配的上链路分量载波(如被启动的上链路分量载波)的功率余量报告。值得注意的是，媒体存取控制层控制元件的长度是动态的改变，并根据客户端分配到的上链路分量载波的数量或被启动的上链路分量载波的数量，来决定其长度。
根据流程80，举例说明如下。假设客户端分配有一个主要服务小区PCell，以及N个次要服务小区SCell 1～SCell N，其中次要服务小区SCell1～SCell N皆分配有上链路分量载波。在此情况下，客户端应利用媒体存取控制层控制元件，来回报关于主要服务小区PCell，以及次要服务小区SCell1～SCell N的功率余量报告。请参考图9，图9为本发明实施例一动态格式的媒体存取控制层控制元件的示意图。通过此媒体存取控制层控制元件，客户端分别回报对应于主要服务小区PCell的物理上链路分享信道的功率余量报告(在本文中称为第一类型PCell的功率余量报告)及物理上链路控制信道的功率余量报告(在本文中称为第二类型PCell的功率余量报告)。除此之外，用户应回报关于次要服务小区SCell 1～SCell N的功率余量报告。另一方面，为了达到位校正，部分保留位(于图标中以“R”表示)会置于媒体存取控制层控制元件的尾处。此外，媒体存取控制层子标头包含有一逻辑信道识别LCID字段，用来指示媒体存取控制层控制元件为一动态格式的媒体存取控制层控制元件。
除了回报所有分配至客户端的上链路分量载波的功率余量报告，上述图6、7及9的实施方式亦可套用至客户端已启动的上链路分量载波。
值得注意的是，上述所有步骤，包含所建议的步骤，可通过硬件、固件(即硬件装置与计算机指令的组合，硬件装置中的数据为只读软件数据)或电子系统等方式实现。硬件可包含模拟、数字及混合电路(即微电路、微芯片或硅芯片)。电子系统可包含系统单芯片(system on chip，SOC)、系统封装(systemin package，Sip)、计算机模块(computer on module，COM)及通讯装置20。
综上所述，本发明提供于多个上链路分量载波的系统中，用来处理功率余量报告的方法及相关装置，以清楚定义用来回报功率余量报告的媒体存取控制层控制元件的格式。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种处理功率余量回报的方法，用于一无线通讯系统的一通讯装置，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，该方法包含有：
产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；
根据该至少一上链路分量载波的数量，决定该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元中的一媒体存取控制层控制元件的格式；以及
通过预先决定的该媒体存取控制层控制元件的格式，回报该至少一功率余量报告。
2.根据权利要求1所述的方法，其中根据该至少一上链路分量载波的数量，决定该通讯装置所产生的该媒体存取控制层协议数据单元中的该媒体存取控制层控制元件的格式的步骤包含有：
当该至少一上链路分量载波的数量未大于该通讯装置所储存的一预设值时，决定该媒体存取控制层控制元件的格式为一短格式；以及
当该至少一上链路分量载波的数量大于该通讯装置所储存的该预设值时，决定该媒体存取控制层控制元件的格式为一长格式。
3.根据权利要求1所述的方法，还包含有：
通过该媒体存取控制层协议数据单元的一媒体存取控制层子标头中的一逻辑信道识别，指示该媒体存取控制层控制元件的格式。
4.一种处理功率余量回报的方法，用于一无线通讯系统的一通讯装置，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，该方法包含有：
产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；以及
通过该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元的媒体存取控制层控制元件的动态格式，回报该至少一功率余量报告，其中该媒体存取控制层控制元件的该动态格式的长度是关于该至少一上链路分量载波的数量。
5.根据权利要求4所述的方法，还包含有：
通过该媒体存取控制层协议数据单元的一媒体存取控制层子标头中的一逻辑信道识别，指示该媒体存取控制层控制元件的格式为一动态格式。
6.一种一无线通讯系统的一通讯装置，用来处理功率余量回报，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，并包含有：
一装置，用来产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；
一装置，用来根据该至少一上链路分量载波的数量，决定该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元中的一媒体存取控制层控制元件的格式；以及
一装置，用来通过预先决定的该媒体存取控制层控制元件的格式，回报该至少一功率余量报告。
7.根据权利要求6所述的通讯装置，其中用来根据该至少一上链路分量载波的数量，决定该通讯装置所产生的该媒体存取控制层协议数据单元中的该媒体存取控制层控制元件的格式的该装置包含有：
一装置，用来当该至少一上链路分量载波的数量未大于该通讯装置所储存的一预设值时，决定该媒体存取控制层控制元件的格式为一短格式；以及
一装置，用来当该至少一上链路分量载波的数量大于该通讯装置所储存的该预设值时，决定该媒体存取控制层控制元件的格式为一长格式。
8.根据权利要求6所述的通讯装置，还包含有：
一装置，用来通过该媒体存取控制层协议数据单元的一媒体存取控制层子标头中的一逻辑信道识别，指示该媒体存取控制层控制元件的格式。
9.一种一无线通讯系统的一通讯装置，用来处理功率余量回报，该通讯装置分配有多个上链路分量载波，并包含有：
一装置，用来产生用于多个上链路分量载波的至少一上链路分量载波的至少一功率余量报告；以及
一装置，用来通过该通讯装置所产生的一媒体存取控制层协议数据单元的一媒体存取控制层控制元件的一动态格式，回报该至少一功率余量报告，其中该媒体存取控制层控制元件的该动态格式的长度是关于该至少一上链路分量载波的数量。
10.根据权利要求9所述的通讯装置，还包含有：
一装置，用来通过该媒体存取控制层协议数据单元的一媒体存取控制层子标头中的一逻辑信道识别，指示该媒体存取控制层控制元件的格式为一动态格式。
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