CN102447503B - 多个发射天线存在下功率上升空间报告的方法及系统 - Google Patents

Abstract

提供一种多个发射天线存在下功率上升空间报告的方法和系统，其中，移动设备通过两个或多个发射天线、可能用于长期演进技术(LTE)通信或其他无线技术。该设备可能包括每个发射天线的功率放大器，每个发射天线具有由两个放大器提供的基本相似的最大功率。在该设备中基于发射天线和基站之间的路径损耗值以及每个发射天线的最大发射功率，确定功率上升空间值。通过其中一个发射天线的发射可能与通过另一发射天线的发射同时发生。该设备可能为与基站通信生成确定的功率上升空间值的指示。可能周期性地或响应基站接收的功率的变化报告功率上升空间值。

Description

多个发射天线存在下功率上升空间报告的方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信设备。更具体地，本发明涉及多个发射天线存在的情况下功率上升空间报告的方法及系统。

背景技术

操作员和服务提供商正在开发和/或展开新的无线技术。当第三代(3G)技术相对第二代(2G)技术提供显著的改进时，对更高吞吐量和更低延迟的需求不断增长。相对3G技术提供改进的下一代无线网络技术是第三代合作伙伴项目(3GPP)LTE。因此，需要有效实现与LTE网络相关的各种功能和/或操作。

比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，传统技术的其它局限性和弊端对于本领域的技术人员来说是显而易见的。

发明内容

本发明提供了一种在多个发射天线存在的情况下功率上升空间报告的系统和/或方法，并在权利要求中得到了更完整的阐述。

根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：

在用于通过多个发射天线与基站无线通信的移动设备中：

基于来自所述基站、多个发射天线的每个的路径损耗值以及基于与多个发射天线的每个相关的最大发射功率，确定功率上升空间(headroom)值；以及

为与所述基站通信生成确定的功率上升空间值的指示。

优选地，所述移动设备包括所述多个发射天线的每个的功率放大器。

优选地，与多个发射天线的每个相关的所述最大发射功率基本相同。

优选地，与多个发射天线的一个或多个相关的所述最大发射功率区别于与多个发射天线中剩余(remaining)发射天线相关的最大发射功率。

优选地，与所述移动设备相关的最大发射总功率区别于与多个发射天线相关的最大发射功率的和。

优选地，所述移动设备用于利用长期演进技术(LTE)通信与所述基站无线通信。

优选地，所述方法进一步包括利用以下表达式确定所述功率上升空间值：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{eNB}\_L}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{PA}{i}_{\max \_L}}{{\mathrm{PLi}}_L}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{PI}}_L}{{\mathrm{PLi}}_L}}$

其中，PAi_{max_L}是线性域中与多个发射天线中第i发射天线相关的最大发射功率，PLi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的路径损耗值，Pi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的当前发射功率，以及N是多个发射天线中发射天线的数量。

优选地，所述方法进一步包括：

响应在所述基站与信号接收相关的一个或多个参数的变化、向所述基站报告所述功率上升空间值的更新；以及

为与所述基站通信生成更新的功率上升空间值的指示。

优选地，所述移动设备与其无线通信的所述基站包括一个以上的接收天线。

根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：

在包括一个或多个接收天线、用于与包括多个发射天线的移动设备无线通信的基站中：

接收来自所述移动设备的功率上升空间值，其中基于来自所述基站、多个发射天线的每个的路径损耗值以及基于与多个发射天线的每个相关的最大发射功率，由所述移动设备生成所述功率上升空间值；以及

处理所述接收的功率上升空间值，从而调整一个或多个链路参数。

根据本发明的另一方面，提供一种系统，包括：

在移动设备中使用的一个或多个处理器和/或电路，所述移动设备利用多个天线与基站无线通信，所述一个或多个处理器和/或电路用于：

基于来自所述基站、多个发射天线的每个的路径损耗值以及基于与多个发射天线的每个相关的最大发射功率，确定功率上升空间值；以及

为与所述基站通信生成确定的功率上升空间值的指示。

优选地，所述一个或多个处理器和/或电路包括多个发射天线的每个的功率放大器。

优选地，与多个发射天线的每个相关的所述最大发射功率基本相同。

优选地，与多个发射天线的一个或多个相关的所述最大发射功率区别于与多个发射天线中剩余发射天线相关的最大发射功率。

优选地，与所述移动设备相关的最大发射总功率区别于与多个发射天线相关的最大发射功率的和。

优选地，所述移动设备用于利用LTE通信与所述基站无线通信。

优选地，所述一个或多个处理器和/或电路用于利用以下表达式确定所述功率上升空间值：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{eNB}\_L}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{PA}{i}_{\max \_L}}{{\mathrm{PLi}}_L}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{PI}}_L}{{\mathrm{PLi}}_L}}$

其中，PAi_{max_L}是线性域中与多个发射天线中第i发射天线相关的最大发射功率，PLi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的路径损耗值，Pi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的当前发射功率，以及N是多个发射天线中发射天线的数量。

优选地，所述一个或多个处理器和/或电路用于：

响应在所述基站与信号接收相关的一个或多个参数的变化、向所述基站报告所述功率上升空间值的更新；以及

为与所述基站通信生成更新的功率上升空间值的指示。

优选地，所述移动设备与其无线通信的所述基站包括一个以上的接收天线。

根据本发明的另一方面，提供了一种系统，包括：

在包括一个或多个接收天线并用于与包括多个发射天线的移动设备无线通信的基站中使用的一个或多个处理器和/或电路，所述一个或多个处理器和/或电路用于：

接收来自所述移动设备的功率上升空间值，其中基于来自所述基站、多个发射天线的每个的路径损耗值以及基于与多个发射天线的每个相关的最大发射功率，由所述移动设备生成所述功率上升空间值；以及

处理所述接收的功率上升空间值，从而调整一个或多个链路参数。

本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。

附图说明

图1是依照本发明实施例的LTE网络的示意图；

图2是依照本发明实施例的用户设备体系(architecture)的示意性框图；

图3是依照本发明实施例的从用户设备向基站的多天线发射的示意图；

图4是依照本发明实施例的在最大和最小功率的功率校正累积(accumulation)的示意性步骤的流程图；

图5是依照本发明实施例的PUSCH和PUCCH的发射功率控制状态初始化的示意性步骤的流程图。

具体实施方式

本发明涉及LTE发射功率控制的方法及系统。本发明的各个实施例提供可能通过第一发射天线和第二发射天线、用于长期演进技术LTE通信的移动设备。第一发射天线可能是该设备的主要天线，而第二发射天线可能是该设备的次级发射天线。该设备可能包括每个发射天线的功率放大器，所述发射天线具有由两个放大器提供的基本相似的最大功率。在设备中，当通过第一和第二发射天线的发射同时发生时，可能基于在基站接收的功率估计确定功率上升空间值。在基站接收的功率估计可能基于接收的每个发射天线的路径损耗值。设备可能为与基站通信生成确定的功率上升空间值的指示。可能周期性地或响应发射功率的变化报告功率上升空间值。

图1是依照本发明实施例的、LTE网络的示意图。参考图1，显示可能包括因特网协议(IP)核心网络110、基站130和140、移动设备136和146以及网关150和160的LTE网络100。基站130和140的每个还可能称为演进(evolved)节点B(eNodeB)，其中节点B是关于基地收发站的网络节点。移动设备136和146的每个还可能称为用户设备(UE)。

例如，IP核心网络110可能包括使能可扩展性和部署灵活性的多路存取核心网络。网关150和160可能包括用于IP核心网络110与一个或多个其他网络(比如企业内部网、因特网、IP多媒体子系统(IMS)和公共交换电话网(PSTN))之间通信的合适的逻辑、电路、代码和/或接口。

基站130可能包括收发器134和相关的基站控制器132。在某些情况下，当提到演进节点B时，可能是提到基站的收发器、或者是提到基站的收发器和相关的基站控制器。收发器134可能包括多个天线和合适的硬件和/或软件，所述硬件和/或软件用于发射和接收射频(RF)信号、以及用于与基站控制器132通信。基站控制器132可能包括用于控制或管理基站130和移动设备136之间至少部分通信的合适的逻辑、电路、代码和/或接口。基站控制器132可能用于为控制或管理功率量提供发射控制操作，移动终端136将为至基站130的RF发射使用所述功率量。

基站140可能包括收发器144和相关的基站控制器142。收发器144和基站控制器142可能以与上述收发器134和基站控制器132基本相似的方式运行。在这一点上，基站控制器142可能用于为控制或管理功率量提供发射控制操作，移动终端146将为至基站140的RF发射使用所述功率量。虽然每个基站显示具有其自己相关的基站控制器，本发明的某些实施例可能具有与相同基站控制器相关的一个以上的收发器。

移动终端136和146的每个可能包括支持与基站的多入多出(MIMO)通信的多个发射天线和多个接收天线。在本发明的某些实施例中，移动终端136和146的一个或两个可能使用例如正交频分复用(OFDM)、用于与基站通信。每个移动终端136和146可能包括用于为控制或管理功率量执行各种发射控制操作的、合适的逻辑、电路、代码和/或接口，所述功率量用于至基站的RF发射。

在运行中，对基站(比如基站140)检测而言，移动终端或用户设备(比如移动终端146)在随机存取操作过程中可能发射一个或多个前同步码(preamble)。当移动终端146没有接收到基站已经收听到它的指示时，这种情况下，基站140和移动终端146可能增加或增大发射功率，从而确保来自其他设备的线路争夺和/或信道状态不限制基站检测和解码由移动终端146发送的前同步码的能力。一旦移动终端146接收到基站140已经收听到它的指示，移动终端146可能通过一个或多个上行链路信道(比如物理上行共享信道(PUSCH)和物理上行控制信道(PUCCH))、开始向基站140发射数据。

在发射过程中，移动终端146可能周期性地和/或当存在状态变化促进发送新报告的事件时、将功率上升空间值报告给基站140。移动终端146可能包括用于MIMO通信的两个发射天线，功率上升空间(PH)值可能基于移动终端146通过两个发射天线、同时发生的发射。此外，功率上升空间值可能基于与每个发射天线以及基站140中对应的接收天线相关的路径损耗。

超时后，基站140可能将发射功率控制(TPC)命令发送至移动终端146，从而轻微增加或轻微减少发射功率。例如，这些变化可能基于从基站140向移动终端146的信道状态的变化。基于响应TPC命令增加或减少的累积值，移动终端146和基站140可能记录发射功率的当前电平(current level)。例如，TPC命令可能从它的当前电平增加发射功率1dB、或者从它的当前电平减少发射功率1dB。这种情况下，移动终端146和基站140可能基于是否请求增加或减少发射功率、调整本地累积值。通过使移动终端146和基站140中的累积值同步化，可能优化数据的发射。

图2是依照本发明实施例的、用户设备体系的示意图。参考图2，显示可能包括处理器210、存储器220、基带处理器230、RF模块240以及多个天线250，...，252的移动终端或用户设备200的体系。在本发明的某些实施例中，移动终端或用户设备200中的某些或全部天线250，...，252可能是发送/接收(Tx/Rx)天线。在本发明的某些实施例中，某些天线250，...，252可能仅仅是接收(Rx)天线。同样显示的是可能用于在处理器210、存储器220、基带处理器230和/或RF模块240之间通信数据和/或控制信息的总线222。总线212可能用于与移动终端或用户设备的另一组件通信，从而传输数据和/或控制信息。移动终端或用户设备200可能响应参照图1的上述移动终端136和146。

处理器210可能包括用于控制、配置和/或管理存储器220、基带处理器230和RF模块240的、合适的逻辑、电路、代码和/或接口。存储器220可能包括用于存储与移动终端或用户设备200的操作相关的信息的、合适的逻辑、电路、代码和/或接口。

基带处理器230可能包括用于为LTE通信处理基带信息的、合适的逻辑、电路、代码和/或接口。基带信息可能包括数据、网络信息、协议信息和/或其他类似信息，并且可能通过由RF模块240、处理器210、存储器220提供的信号和/或通过总线212接收基带信息。基带处理器230可能用于为与基站的无线通信支持MIMO和/或OFDM操作。

基带处理器230可能用于执行与发射功率控制相关的操作。在这一点上，基带处理器230可能用于计算将与基站通信的功率上升空间值、确定将对累积值(所述累积值与将由移动终端或用户设备200使用的发射功率相关)进行的适当校正、和/或确定适当功率，采用所述适当功率初始化通过PUSCH和PUCCH的数据发射。

天线250，...，252可能用于支持MIMO通信和/或其他类型的智能天线技术，在所述智能天线技术中，使用两个或多个发射天线和/或两个或多个接收天线。在某些智能天线技术中，可能有多个发射天线和单个接收天线，或者有单个发射天线和多个接收天线。在本发明的一个实施例中，移动终端或用户设备200可能以2×2MIMO通信模式运行。在本发明的另一实施例中，移动终端或用户设备200可能以P×Q MIMO通信模式运行，其中整数P可能与整数Q相同或不同。

RF模块240可能包括合适的逻辑、电路、代码和/或接口，其用于将基带信号的上变频提供给无线发射的RF信号，所述基带信号由基带处理器230提供。RF模块240可能还用于将接收的RF信号的下变频提供给为进一步处理而与基带处理器230通信的基带信号。RF模块240可能包括一个或多个功率放大器(PAs)(未示出)，所述功率放大器可能用于在通过多个发射天线250的无线通信之前放大信号。在本发明的某些实施例中，每个发射天线250可能具有对应的功率放大器。此外，与发射天线250相关的每个功率放大器可能与与不同发射天线250相关的另一功率放大器基本相似。

在运行中，在基站检测的随机存取操作过程中，移动终端或用户设备200中的基带处理器230可能生成一个或多个用于发射的前同步码。当没有接收到基站已经收听到移动终端或用户设备200的指示时，RF模块240可能用于为随后的前同步码尝试增加或增大发射功率，从而确保来自其他设备的线路争夺和/或信道状态不限制基站检测和解码发送的前同步码的能力。一旦从基站接收到已经收听到移动终端或用户设备200的指示，移动终端或用户设备200可能开始向那一基站发射数据。在这一点上，移动终端或用户设备200可能初始化上行链路信道PUSCH和PUCCH的状态。该初始化可能包括确定考虑的初始发射功率、来自第一前同步码尝试的功率、来自最后前同步码尝试的功率、与第一前同步码尝试相关的路径损耗以及与最后前同步码尝试相关的路径损耗。

在发射过程中，移动终端或用户设备200中的处理器210和/或基带处理器230可能用于计算功率上升空间值，周期性地或当存在促进发送新报告的状态改变时、将所述功率上升空间值报告给基站140。例如，当以2×2MIMO通信模式运行时，功率上升空间值可能基于通过两个发射天线250的、同时发生的发射。此外，可能基于在基站接收的、代替在发射点提供的功率而使用的功率计算功率上升空间值。

超时后，移动终端或用户设备200可能接收来自基站的TPC命令，从而增加或减少发射功率。例如，这些改变可能基于信道状态的变化。当发射功率接近它的最大电平时，或当它接近它的最小电平时，移动终端或用户设备200中的基带处理器230可能遵循设定的程序，以确定实现来自基站的TPC命令的方式。上述程序的使用可能通过移除可能存在于LTE标准的相关部分的任一非单值性、使能移动终端或用户设备200与基站保持同步。

图3是依照本发明实施例的、从用户设备向基站的多天线发射的示意图。参考图3，显示UE 300和演进节点B 370。UE 300可能包括与发射天线(主要的)351连接的第一功率放大器(PA1)321以及与发射天线(次级)352连接的第二功率放大器(PA2)322。例如，认为或分配为主要天线的发射天线可能基于信道状态超时后改变。如第N功率放大器(PAN)323和第N发射天线(次级的)353所述，UE 300可能包括多达N个功率放大器和N个发射天线。例如，如MIMO操作中的情况，UE 300可能支持通过两个或多个天线同时发生的发射。例如，UE 300可能相当于图1中的移动终端136和146以及图2中的移动终端或用户设备200。

演进节点B 370可能用于接收来自UE 300中各种发射天线的发射。例如，演进节点B 370可能接收来自UE 300中发射天线351、来自发射天线352和/或来自发射天线353的发射。演进节点B 370可能包括多个接收天线(比如天线381、382，...，383)，从而接收来自UE 300的发射。例如，演进节点B 370可能相对于图1中的基站130和140。演进节点B 370可能包括用于处理链路自适应的功率上升空间信息的调度器380。例如，演进节点B 370可能基于在UE 370可利用的功率上升空间、将更大的分配和更高的编码调制分配给UE370。当信道状态未变化时，调度器380可能以请求增加UE 300的功率发射的决定为基础，假设上述增加导致演进节点B 370接收的功率量的相似增加。但是，当单个发射天线正用于从UE 300向演进节点B 370的发射时，这一假设可能是适用的；或者这种情况下正使用多个发射天线时，这些天线的路径没有显示任何不平衡。如上所述，UE 300可能使用两个或多个发射天线同时发射。此外，典型无线环境下的信道状态是动态的、并且不可能导致所有发射天线351、352，...，353的平衡路径。

以下是当提供给调度器380的功率上升空间信息是基于多天线UE 300的发射功率状态以及当发射天线321和322正用于通信时产生的误差的实例。PA1 321和PA2 322的每个的最大功率通常是23分贝(dBs)至1毫瓦(mW)或23dBm。因此，当两个天线以23dBm发射时，UE 300的最大结合发射功率是26dBm。在这一实例中，发射天线351和演进节点B之间的路径损耗值是80dB，而发射天线352和演进节点B之间的路径损耗值是86dB。

当UE 300利用在其中仅使用发射天线的其中一个(通常为主要天线)的分集原则时，UE 300的最大结合发射功率是23dBm。关掉其他天线(通常为次级天线)。这种情况下，在演进节点B 370的总接收功率为23dBm-80dBm＝-57dBm。但是，与UE 300相关并且报告给演进节点B 370的功率上升空间值相当于26dBm。因此，演进节点B 370可能确定UE 300的发射功率可能再增加3dB，其可能允许调度器380使提供给UE 300的分配加倍。

随着分配加倍，UE 300可能增加结合发射功率3dB。为了这样做，UE 300可能使能之前关掉的天线和它对应的功率放大器。这种情况下，两个天线以23dBm发射，而在演进节点B 370的接收功率为-56dBm，所述接收的功率是一个天线的23dBm-80dBm以及另一天线的23dBm-86dBm的和。因此，当UE 300提供的发射功率增加3dBs时，在演进节点B 370的总接收功率增加1dB。

在以上实例中，当UE 300使用单个发射天线时，演进节点B 370预期总接收功率为-54dBm，即是起初接收的-57dBm增加3dB。由于在两个天线和演进节点B 370之间路径损耗的不平衡，演进节点B 370接收比预期少2dB的功率。考虑到接收到比正确解码发射所必需的、低2dB的载波干扰信噪比(CINR)，由于演进节点B 370可能不能解码来自UE 300的发射，接收功率的这一区别可能影响链路容量。以下的表1显示当功率上升空间基于UE 300的发射功率时、以及在发射天线351和352与演进节点B 370之间存在路径损耗的不平衡时在演进节点B 370产生的误差。

表1对两个发射天线之间路径损耗不平衡的不同电平而言、功率上升空间的误差

路径损耗不平衡(dB)	功率上升空间的误差(dB)
		0	0
3	1.2
		6	2
9	2.5

当UE 300同时利用两个天线时，代替使功率上升空间以发射点的功率为基础，UE 300可能将基于在演进节点B 370接收的功率计算得到的功率上升空间值报告给演进节点B 370。为了以这一方式计算或确定功率上升空间，UE300可能需要测量两个发射天线的单个路径损耗、两个发射天线的单个发射功率以及两个发射天线的每个的功率放大器的最大功率。通过报告进程将这一信息发送给演进节点B 370可能不及使UE 300利用该测量和报告、或向演进节点B 370指示以在演进节点B 370接收的功率为基础计算的功率上升空间值有效。这一报告可能根据报告程序(schedule)或者响应UE 300和演进节点B 370之间链路的状态和/或操作的变化而发生。

返回参考图3，线性域中主要天线(即发射天线351)的功率显示为P1_L。线性域中次级天线(即发射天线352)的功率显示为P2_L。线性域中两天线情况的总输出功率为pOut_L＝P1_L+P2_L。主要和次级天线与演进节点B 370之间的路径损耗值分别显示为PL1_L和PL2_L。在演进节点B 370来自主要和次级天线的线性域接收功率分别显示为p1_L和p2_L。线性域中PA1 321和PA2 322的每个的最大功率为PA_{MAX_L}。线性域中PA1 321和PA2 322的结合最大功率为P_{MAX_L}。在两个功率放大器是低功耗功率放大器以及它们的输出功率基本相同的情况下，然后P_{MAX_L}＝2×PA_{MAX_L}。UE 300可能利用这些值和/或测量，从而计算将发送给演进节点B 370的功率上升空间。在这一点上，线性域中依照UE 300发射功率计算的功率上升空间为PH_{UE_L}、以及分贝数的为PH_{UE_D}。线性域中依照演进节点B 370接收功率计算的功率上升空间为PH_{eNB_L}、以及分贝数的为PH_{eNB_D}。图3中还显示PN_L、PLN_L以及pN_L；所述PN_L是线性域中第N发射天线(即发射天线353)的功率，所述PLN_L是第N发射天线和演进节点B 370之间的路径损耗值，以及所述pN_L是在演进节点B 370来自第N发射天线的线性域接收功率。

当确定PH_{UE_L}时，可能利用以下的表达式：

PH_{UE_L}＝P_{MAX_L}/pOut_L＝(2×PA_{MAX_L})/(P1_L+P2_L)    (1)

当UE 300发射最大功率时，在演进节点B 370的结合接收功率可能最大。换言之，在上述情况下，pOut_L＝P_{MAX_L}＝2×PA_{MAX_L}以及P1_L＝P2_L＝PA_{MAX_L}。当UE 300以最大功率发射时，通过定义在演进节点B 370来自发射天线351和352的接收功率为p1’_L和p2’_L，可能基于以下表达式确定PH_{eNB_L}的值：

PH_{eNB_L}＝演进节点B最大接收功率/演进节点B当前接收功率，(2)

＝(p1’_L+p2’_L)/(p1_L+p2_L)，

＝{(PA_{MAX_L}/PL1_L)+(PA_{MAX_L}/PL2_L)}/{(P1_L/PL1_L)+(P2_L/PL2_L)}

＝PA_{MAX_L}×(PL1_L+PL2_L)/(P1_L×PL2_L+P2_L×PL1_L).

通过使K1＝PL1_L/PL2_L、K2＝P1_L/PA_{MAX_L}以及K3＝P2_L/PA_{MAX_L}，依dB比例(in dB scale)所述K1可能相当于发射天线315和352之间接收信号强度指示(RSSI)的区别，然后以上方程(2)可以简化如下：

PH_{eNB_L}＝(1+K1)/(K2+K1×K3).    (3)

因此，通过以下表达式给出基于在演进节点B 370接收的功率的分贝数功率上升空间：

PH_{eNB_D}＝10log₁₀{(1+K1)/(K2+K1×K3)}.    (4)

UE 300可能参照方程(2)、(3)和(4)如上所述计算功率上升空间，以及将结果报告给演进节点B 370，从而指示依据接收功率在演进节点B 370可利用的实际功率上升空间。

在本发明的另一实施例中，当UE 300的N个发射天线351、352，...，353用于发射时，所述N个发射天线每个具有它自己的发射功率最大值，可能通过以下表达式给出基于在演进节点B接收的功率的、线性域中的功率上升空间：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{eNB}\_L}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{PA}{i}_{\max \_L}}{{\mathrm{PLi}}_L}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{PI}}_L}{{\mathrm{PLi}}_L}}$

其中PAi_{max_L}是线性域中第i天线的发射功率最大值，PLi_L是线性域中第i天线的路径损耗，Pi_L是线性域中第i天线的当前发射功率，以及N如上。

如上参照图1和2所述，LTE网络中的移动终端或用户设备可能接收来自基站的TPC命令，从而调整发射功率量。通过调整用户设备的发射功率，例如，可能根据(to)无线环境的变化状态和/或基于系统需要、优化用户设备和基站之间的链路容量。用户设备和基站可能使本地变量或累积值同步化，所述累积值指示正提供的发射功率的当前量。例如，当向用户设备发送增加发射功率1dB的肯定(positive)TPC命令时，基站可能也增加它的本地变量1dB，从而保持与用户设备相关的发射功率信息同步化。相似地，当向用户设备发送减少发射功率1dB的否定(negative)TPC命令时，基站可能也减少它的本地变量1dB。例如，TPC命令的步长可能是1dB、2dB或3dB。还可能利用其他TPC命令步长。

当发射功率接近发射设备的物理极限时，可能引发问题。例如，用户设备使用的功率放大器(例如图3中所示的UE 300中的PA1 321和PA2 322)具有为RF发射所生成的最小量功率和最大量功率。在那些情况下，在所述情况下，TPC命令将总发射功率置于接近功率放大器能力的上端和下端，当前标准规范不能就用户设备将做什么、从而保持与基站的同步化提供清楚的引导。在这一点上，当UE已经达到最大功率时，3GPP TS 36.213、段(Section)5.1.1和5.1.2指示不累积肯定TPC命令；而当UE已经达到最小功率时，不累积否定TPC命令。这些段提供的引导根本不清楚，并且可能导致不足于用户设备和基站之间的最佳配合。

从3GPP标准中提供的说明中，UE已经达到最大或最小功率的状态是否由UE基于早于当前子帧的最近的上行链路发射(uplink transmission)、或者基于为当前子帧计算的发射功率而确定是不清楚的。使发射功率以与旧子帧相关的值为基础不对路径损耗、分配大小、编码调制和/或允许的最大发射功率的变化作出解释。使发射功率以与当前子帧相关的值为基础不对路径损耗、分配大小、编码调制和/或允许的最大发射功率的变化作出解释。但是，存在上行链路发射不是为当前子帧调度(scheduled)、然而TPC命令相关的情况。从3GPP标准中，如果总发射功率通过累积它的值横跨最大可能功率或最小可能功率，是否全部放弃TPC命令或者仅仅放弃使累积值跨过功率极限的那一部分是不清楚的。

为了处理这些非单值性，此处所描述的移动终端或用户设备可能基于执行功率校正操作的设定程序运行，当累积值接近最大或最小发射功率时，所述功率校正操作发生。参照图4在以下描述这些情况下可能利用的功率校正程序的实例。

图4是依照本发明实施例的、在最大和最小功率的功率校正累积的示意性步骤的流程图。参考图4，显示流程图400；例如，在所述流程图中在步骤410，用户设备(比如UE 300)可能接收例如来自演进节点B(比如演进节点B 370)的TPC命令，从而执行功率校正。TPC命令可能是肯定TPC命令或否定TPC命令。演进节点B可能基于有关用户设备链路特征的信息生成TPC命令。例如，TPC命令可能是上行链路信道(比如PUSCH或PUCCH)的命令。

在步骤420，用户设备可能确定在当前子帧中是否有为PUSCH或PUCCH调度的分配。当分配未调度时，该进程可能转至步骤430，在所述步骤中基于最近的PUSCH或PUCCH发射确定总发射功率。当调度分配时，进程可能转至步骤440，在所述步骤中总发射功率基于当前子帧中为PUSCH或PUCCH所计算的发射功率。

在步骤450，用户设备可能确定将TPC命令增加至累积值是否导致高于最大电平或低于最小电平的总发射功率。当没有横跨操作极限时，该进程可能转至步骤460，在所述步骤中可能将整个TPC命令增加至累积值。否则，该进程可能转至步骤470，在所述步骤中仅仅增加使累积值达到最大或最小电平的部分TPC命令、而放弃剩余部分。例如，当肯定TPC命令要求累积值增加2dB、而1dB则足够达到最大发射功率时，然后将累积值增加1dB而放弃另外1dB。相似地，当否定TPC命令要求累积值减去2dB、而1dB则足够达到最小发射功率时，然后将累积值减去1dB而放弃另外1dB。

如上参照图1和2所述，例如，在随机存取操作过程中，在发射一系列前同步码直至基站最终检测和解码它们的其中一个之后，LTE网络中的移动终端或用户设备可能用于使上行链路信道(比如PUSCH和PUCCH)的总发射功率初始化。可能通过以下表达式给出子帧“i”中PUSCH的发射功率：P_PUSCH(i)＝min{P_CMAX，10log₁₀(M_PUSCH(i))+P_{O_PUSCH}(j)+α(j)·PL+Δ_TF(i)+f(i)}，(6)其中，P_CMAX是蜂窝(cell)中分贝数的最大允许用户设备功率，M_PUSCH(i)是物理资源块(PRB)的数量，P_{O_PUSCH}(j)是用于控制信噪比(SNP)的、蜂窝和用户设备特定参数的结合，α(j)是路径损耗补偿系数，PL是由用户设备基于参考符号接收功率(RSRP)计算的下行链路路径损耗估计，Δ_TF(i)是蜂窝和用户设备特定调制以及LTE的3GPP说明中定义的编码方式，以及f(i)是子帧的累积功率校正。可能通过以下表达式给出子帧“i”中PUCCH的发射功率：P_PUCCH(i)＝min{P_CMAX，P_{O_PUCCH}+PL+h(n_CQI，n_HARQ)+Δ_{F_PUCCH}(F)+g(i)}   (7)其中，P_CMAX和PL如上所述，P_{O_PUCCH}是蜂窝和用户设备特定参数的结合，h(n_CQI，n_HARQ)是基于PUCCH格式以及基于信道质量指示符(CQI)位和混合自动重传请求(HARQ)位的数量，Δ_{F_PUCCH}(F)是基于PUCCH格式F以及g(i)是子帧的累积功率校正。

方程(6)和(7)中最后项可能如下初始化：

f(0)＝ΔP_rampup+δ_msg2    (8)

g(0)＝ΔP_rampup+δ_msg2    (9)

其中，ΔP_rampup是从用户设备发送的第一尝试前同步码至用户设备发送的最后尝试前同步码的发射功率的总增加，以及δ_msg2是在检测和解码前同步码之后基站发送的功率校正。在3GPP TS 36.321、段5.1.4中通过以下表达式定义总增加：

ΔP_rampup＝(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1)*powerRampingStep(10)

其中，PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER是随机存取操作过程中、直至成功的前同步码发射发生的前同步码发射尝试的数量，powerRampingStep是发射功率步长值。

例如，因为功率量不足以检测、或者在几个用户设备之间存在存取基站的线路争夺，在每次不成功的前同步码发射尝试后增加(ramped up)发射功率。因此，为了受基站收听，用户设备持续增加它的功率、直至成功的前同步码发射发生。然后如方程(10)所示，PUSCH和PUCCH的初始化基于增加的发射功率的最终值。但是，这一方法可能体现某些不需要的结果。例如，在前同步码发射成功之前，用户设备可能已经增加它的发射功率至最大电平。因此，PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER的值以及因此ΔP_rampup的值可能持续增加、超出用户设备的物理能力。由于无线网络的动态特征，这一情况可能发生。在某些情况下，在基站成功检测和解码前同步码发射之前可能是时间问题。例如，超时时不仅信道状态(包括路径损耗)、而且竞争存取基站的其他设备的数量也在变化。因此，方程(10)确定的ΔP_rampup的值可能偏高，而且与方程(6)和(7)一起使用的方程(8)和(9)的初始化可能基于偏高的初始发射功率。在上述情况下，用户设备可将可能导致对其他设备的干扰，而且基站可能需要使用功率校正技术，比如否定TPC命令、从而将发射功率的累积值降低至用户设备的物理能力内的电平。

为了处理ΔP_rampup的值可能发生的上述过冲，用户设备可能基于ΔP_rampup的不同计算初始化方程(8)和(9)。图5是依照本发明实施例的、PUSCH和PUCCH的发射功率控制状态初始化的示意性步骤的流程图。参考图5，显示流程图500；在所述流程图中在步骤510，用户设备(比如UE 300)可能确定第一前同步码尝试的前同步码P_PRACH的发射功率。用户设备还可能确定与第一前同步码尝试相关的路径损耗、PL。在步骤520，用户设备可能确定最后前同步码尝试的前同步码的发射功率。用户设备还可能确定与最后前同步码尝试相关的路径损耗。

在步骤530，可能依照以下表达式、考虑路径损耗计算ΔP_rampup的值：

ΔP_rampup＝{P_PRACH(最后尝试(first attempt))-P_PRACH(第一尝试)}(11)

-{PL(最后尝试)-PL(第一尝试)}.

当ΔP_rampup(最后尝试)小于P_CMAX时，由方程(11)造成的值可能与方程(10)的值相同。在步骤540，通过利用方程(11)初始化PUSCH和PUCCH的数据发射的发射功率，初始发射功率可能高于用户设备所提供的最大功率。

例如，本发明的另一实施例可能提供移动设备(比如图3中的UE 300)，所述移动设备用于通过第一发射天线和通过第二发射天线(比如分别地、发射天线351和352)的LTE通信。第一发射天线可能是主要天线，而第二发射天线可能是次级天线。在这一点上，与主要天线相关的第一路径损耗值可能低于与次级天线相关的第二路径损耗值。当发射通过两个天线351和352同时发生时，UE 300可能基于在基站(例如，比如演进节点B 370)接收的功率估计确定功率上升空间值。UE 300可能为与演进节点B 370通信生成确定的功率上升空间值的指示(例如，比如报告)。

UE 300可能包括通过第一发射天线的LTE通信的第一功率放大器(例如，比如PA1 321)。UE 300还包括通过第二发射天线的LTE通信的第二功率放大器(例如，比如PA2 322)。第一功率放大器提供的最大功率可能与第二功率放大器提供的最大功率基本相似。在本发明的某些实施例中，任何一个放大器的最大功率可能是例如大约23dBs。

UE 300可能接收与第一发射天线相关的第一路径损耗值以及与第二发射天线相关的第二路径损耗值。例如，这些值(比如图3中的PL1_L和PL2_L)可能周期性接收自演进节点B 370，和/或可能从下行链路路径损耗信息确定。UE 300可能基于接收的第一路径损耗值和接收的第二路径损耗值、确定在演进节点B 370接收的功率估计。在这一点上，UE 300可能确定在演进节点B 370的最大接收功率以及在演进节点B 370的当前接收功率。在某些情况下，接收的第一路径损耗值可能区别于接收的第二路径损耗值。UE 300可能基于线性域中功率的上述方程(3)以及基于分贝数功率的上述方程(4)确定功率上升空间。当在演进节点B 370接收的功率估计变化时，UE 300可能更新功率上升空间值。在上述情况下，UE 300可能为与演进节点B 370通信生成更新的功率上升空间值的指示。

本发明的又一实施例提供一种非临时性计算机可读介质和/或存储介质，和/或非临时性机器可读介质和/或存储介质，其上存储有机器代码和/或计算机可读程序，该机器代码和/或计算机可读程序包括至少一个代码段用于执行上述在多个发射天线存在的情况下功率上升空间报告的步骤。

因此，本发明可以通过硬件、软件，或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行程序控制计算机系统，使其按方法运行。

本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、代码或符号；b)以不同的格式再现。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (9)

1.一种多个发射天线存在下功率上升空间报告的方法，其特征在于，包括：

在用于通过多个发射天线与基站无线通信的移动设备中：

当通过所述多个发射天线中的第一发射天线和第二发射天线的发射同时发生时，由所述移动设备基于在所述基站处接收的功率估计确定功率上升空间值，其中，在所述基站处接收的所述功率估计基于接收的针对每个所述发射天线和所述基站中的一个或多个接收天线中的相应一个的路径损耗值；

为与所述基站通信生成确定的功率上升空间值的指示；以及

处理所接收的功率上升空间值以调整一个或多个链路参数，

其中，所述方法还包括利用以下表达式确定所述功率上升空间值：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{eNB}\_L}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{PAi}}_{\max \_L}}{{\mathrm{PLi}}_L}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{Pi}}_L}{{\mathrm{PLi}}_L}}$

其中，PAi_{max_L}是线性域中与多个发射天线中第i发射天线相关的最大发射功率，PLi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的路径损耗值，Pi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的当前发射功率，以及N是多个发射天线中发射天线的数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动设备包括所述多个发射天线的每个的功率放大器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与多个发射天线的每个相关的最大发射功率基本相同。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与多个发射天线的一个或多个相关的最大发射功率区别于与多个发射天线中剩余发射天线相关的最大发射功率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与所述移动设备相关的最大发射总功率区别于与多个发射天线相关的最大发射功率的和。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动设备用于利用长期演进技术(LTE)通信与所述基站无线通信。

7.一种多个发射天线存在下功率上升空间报告的方法，其特征在于，包括：

在包括一个或多个接收天线并用于与包括多个发射天线的移动设备无线通信的基站中：

接收来自所述移动设备的功率上升空间值，其中，当通过所述多个发射天线中的第一发射天线和第二发射天线的发射同时发生时，由所述移动设备基于在所述基站处接收的功率估计确定所述功率上升空间值，其中，在所述基站处接收的所述功率估计基于接收的针对每个所述发射天线和所述基站中的一个或多个接收天线中的相应一个的路径损耗值；以及

处理所接收的功率上升空间值，从而调整一个或多个链路参数，

其中，所述方法还包括利用以下表达式确定所述功率上升空间值：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{eNB}\_L}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{PAi}}_{\max \_L}}{{\mathrm{PLi}}_L}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{Pi}}_L}{{\mathrm{PLi}}_L}}$

其中，PAi_{max_L}是线性域中与多个发射天线中第i发射天线相关的最大发射功率，PLi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的路径损耗值，Pi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的当前发射功率，以及N是多个发射天线中发射天线的数量。

8.一种多个发射天线存在下功率上升空间报告的系统，其特征在于，包括：

在移动设备中使用的一个或多个处理器和/或电路，所述移动设备利用多个天线、用于与基站无线通信，所述一个或多个处理器和/或电路用于：

当通过所述多个发射天线中的第一发射天线和第二发射天线的发射同时发生时，由所述移动设备基于在所述基站处接收的功率估计确定功率上升空间值，其中，在所述基站处接收的所述功率估计基于接收的针对每个所述发射天线和所述基站中的一个或多个接收天线中的相应一个的路径损耗值；

为与所述基站通信生成确定的功率上升空间值的指示；以及

处理所接收的功率上升空间值以调整一个或多个链路参数，

其中，利用以下表达式确定所述功率上升空间值：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{eNB}\_L}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{PAi}}_{\max \_L}}{{\mathrm{PLi}}_L}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{Pi}}_L}{{\mathrm{PLi}}_L}}$

其中，PAi_{max_L}是线性域中与多个发射天线中第i发射天线相关的最大发射功率，PLi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的路径损耗值，Pi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的当前发射功率，以及N是多个发射天线中发射天线的数量。

9.一种多个发射天线存在下功率上升空间报告的系统，其特征在于，包括：

在包括一个或多个接收天线、并用于与包括多个发射天线的移动设备无线通信的基站中使用的一个或多个处理器和/或电路，所述一个或多个处理器和/或电路用于：

接收来自所述移动设备的功率上升空间值，其中，当通过所述多个发射天线中的第一发射天线和第二发射天线的发射同时发生时，由所述移动设备基于在所述基站处接收的功率估计确定所述功率上升空间值，其中，在所述基站处接收的所述功率估计基于接收的针对每个所述发射天线和所述基站中的一个或多个接收天线中的相应一个的路径损耗值；以及

处理所接收的功率上升空间值，从而调整一个或多个链路参数，

其中，利用以下表达式确定所述功率上升空间值：

${\mathrm{PH}}_{\mathrm{eNB}\_L}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{PAi}}_{\max \_L}}{{\mathrm{PLi}}_L}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{{\mathrm{Pi}}_L}{{\mathrm{PLi}}_L}}$

其中，PAi_{max_L}是线性域中与多个发射天线中第i发射天线相关的最大发射功率，PLi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的路径损耗值，Pi_L是线性域中多个发射天线中第i发射天线的当前发射功率，以及N是多个发射天线中发射天线的数量。