CN102577488A - 用于无线通信系统的功率余量报告方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种方法和装置，用于在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中报告用户设备(UE)的功率余量(PH)。计算关于功率余量报告(PHR)触发上行链路载波的PH。产生包括该PH和PHR触发上行链路载波的标识符的PHR，以及向网络发送该PHR。同样，产生具有PH的PHR，以及在被配置为与PHR指定上行链路载波对应的多个PHR发送上行链路载波中的一个上向网络发送该PHR。

Description

用于无线通信系统的功率余量报告方法和设备
技术领域
本发明一般涉及无线通信系统，且更具体地，涉及在支持载波聚合(carrier aggregation)的无线通信系统中来自用户设备(UE)的功率余量(Power Headroom，PH)的报告。
背景技术
移动通信系统最初设计用于当用户移动时向他们提供语音通信。当前的移动通信系统能够支持用于移动用户的语音通信服务和数据通信服务两者。
关于第三代合作伙伴计划(3GPP)的下一代移动通技术的标准化正针对长期演进(LTE)来进行。LTE是基于分组的宽带通信技术，其预期提供在现有数据传输速率之上提高到100兆字节/秒(Mbps)的下载速度。在实现此类高数据速率的尝试中，已经对在连接中利用简化的网络拓扑使用最小数量的节点进行了研究，并且该研究要使得无线协议尽可能接近无线信道。
图1是示出LTE无线通信系统的图。
LTE无线通信系统包括多个演进节点B(ENB)105、110、115和120，移动性管理实体(MME)125以及服务网关(S-GW)130。ENB 105、110、115和120耦接到S-GW 130，使得UE 135能够连接到核心网络。ENB 105、110、115和120对应于通用移动通信系统(UMTS)的节点B并且执行比传统(legacy)节点B更复杂的功能。在LTE系统中，通过共享信道提供所有用户流量(包括实时服务，如在因特网协议上的语音(VoIP))。ENB 105、110、115和120中的每个管理一个或多个小区，并负责收集来自UE的状态信息以及流量的调度。
为了支持高达20兆赫兹(MHz)的传输带宽，LTE采用正交频分复用(OFDM)作为其基本的调制方案。LTE还采用了自适应调制和编码(AMC)以提高数据的吞吐量。AMC基于每个UE的信道条件来改变下行链路调制和编码方案。S-GW 130在MME 125的控制下负责管理数据承载和建立或释放数据承载。MME 125与S-GW 130通信，并负责控制平面功能。
图2是示出在图1的LTE架构中使用的用户平面协议栈的图。
移动终端或UE 200具有的协议栈具有分组数据聚合协议(PDCP)层205、无线链路控制(RLC)层210、媒体访问控制(MAC)层215和物理层(PHY)层220。基站或ENB 201具有的协议栈具有PDCP层240、RLC层235、MAC层230和PHY层225。PDCP层205和240负责因特网协议(IP)报头压缩/解压缩。RLC层210和235将PDCP分组数据单元(PDU)打包成适合于传输的大小并且执行自动重复请求(ARQ)功能。MAC层215和230充当多个RLC层实体。这些层能够将RLC PDU复用成MAC PDU，并将MAC PDU解复用为RLC PDU。PHY层220和225对上层数据执行编码和调制以通过无线信道进行传输，并且对经过无线信道接收的OFDM码元进行解调和解码以传递到上层。输入到协议实体的数据单元被称为服务数据单元(SDU)，并且从协议实体输出的数据单元被称为协议数据单元。
无线通信系统的语音通信服务需要相对少量的专用带宽。然而，数据通信服务必须考虑到数据量和信道条件来分配资源以使得可以增加传输的吞吐量。因此，移动通信系统被提供有调度器，其针对可用资源、信道条件、传输数据量等来管理资源分配。在LTE中也需要资源调度，并且并入到基站或ENB中的调度器被用于管理无线传输资源。
为了满足国际移动电话(IMT)-高级的需求(这是在IMT-2000的需求外的扩展)，进一步的技术改进已经允许LTE演进到LTE-高级(LTE-A)。LTE-A被提供有诸如载波聚合的技术组件，以满足IMT-高级的需求。载波聚合聚合了多个载波以形成较大的带宽，从而允许UE以较高的数据速率发送和接收数据。
图3是示出支持载波聚合的LTE-A无线通信系统的示意图。
ENB 305在两个不同的载波310和315上操作，这两个载波分别具有中心频率f3和f1。传统无线通信系统允许UE 330仅使用载波310和315中的一个来与ENB 305通信。然而，支持载波聚合的LTE-A系统使得UE 330能够使用两个载波310和315以便提高传输吞吐量。在ENB 305和UE 330之间的最大数据速率与聚合的载波的数量成比例地增加。
由于上行链路传输造成小区间干扰的事实，UE最好是使用预定的函数来计算上行链路传输功率，并且基于该计算控制上行链路传输。预定的函数可以利用变量，诸如分配的传输资源数量、调制和编码方案(MCS)以及在计算所需的上行链路传输功率中的路径损耗值。上行链路传输功率被限制为UE最大传输功率。当所需的上行链路传输功率比UE最大传输功率更大时，UE使用UE最大传输功率来执行上行链路传输。然而，使用最大传输功率而不使用所需的传输功率使上行链路传输质量降级。因此，ENB最好执行UE传输的调度，从而使得用于UE传输的所需的传输功率将不会超过UE最大传输功率。
发明内容
技术问题
在ENB处的调度中使用的诸如信道路径损耗的一些参数在ENB处不能测量。当需要时，UE可以向ENB发送功率余量报告(PHR)以报告针对路径损耗的UE功率余量(PH)。然而，传统的上行链路传输功率确定过程是针对单个下行链路载波和单个上行链路载波执行的。因此，传统的过程并不适用于支持载波聚合的LTE-A系统。
解决方案
本发明被实现来解决至少以上的问题和/或不足并且提供至少以下所述的优点。因此，本发明的一方面提供一种用于支持载波聚合的无线通信系统的PH报告方法和设备，其允许UE报告每个上行链路载波的可用PH。
依据本发明的一方面，提供一种用于在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中报告用户设备(UE)的功率余量(PH)的方法。对于功率余量报告(PHR)触发上行链路载波计算该PH。产生具有该PH和PHR触发上行链路载波的标识符的PHR。向网络发送该PHR。
依据本发明的另一方面，提供一种用于在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中报告用户设备(UE)的功率余量(PH)的方法。计算关于功率余量报告(PHR)触发上行链路载波的PH。产生具有该PH的PHR。在被配置为与PHR触发上行链路载波对应的多个PHR发送上行链路载波中的一个上向网络发送该PHR。
依据本发明的另一方面，提供一种用于在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中在节点B处接收用户设备(UE)的功率余量(PH)的方法。发送上行链路传输资源的分配。依据上行链路传输资源来接收具有该PH和PHR触发上行链路载波的标识符的功率余量报告(PHR)。
依据本发明的再一方面，提供一种用于在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中在节点B处接收用户设备(UE)的功率余量(PH)的方法。向UE发送载波配置消息。多个聚合的上行链路载波的配置规定功率余量报告(PHR)配置的上行链路载波、以及对应于每个PHR-配置的上行链路载波的多个PHR发送上行链路载波。在被配置为与PHR触发上行链路载波对应的多个PHR发送上行链路载波中的一个上接收PHR触发上行链路载波的PHR。
依据本发明的另一方面，提供一种在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中的用户设备(UE)。该UE包括：功率余量(PH)计算器，用于计算关于功率余量报告(PHR)触发上行链路载波的PH。UE也包括控制器，用于产生包括该PH和PHR触发上行链路载波的标识符的PHR。该UE还包括收发器，用于向网络发送该PHR。
另外，根据本发明的再一方面，提供一种在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中的用户设备(UE)。该UE包括：功率余量(PH)计算器，用于计算关于功率余量报告(PHR)触发上行链路载波的PH。该UE还包括控制器，用于产生包括该PH的PHR。该UE还包括收发器，用于在被配置为与PHR触发上行链路载波对应的多个PHR发送上行链路载波中的一个上向网络发送该PHR。
此外，依据本发明的另一方面，提供一种在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中的节点B。该节点B包括：收发器，用于发送上行链路传输资源的分配，以及依据上行链路传输资源来接收具有PH和PHR触发上行链路载波的标识符的功率余量报告(PHR)。
依据本发明的另一方面，提供一种在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中的节点B。该节点B包括：收发器，用于向UE发送载波配置消息，其中多个聚合的上行链路载波的配置规定功率余量报告(PHR)配置的上行链路载波以及对应于每个PHR-配置的上行链路载波的多个PHR发送上行链路载波，并且在被配置为与PHR触发上行链路载波对应的多个PHR发送上行链路载波中的一个上接收PHR触发上行链路载波的PHR。
有益效果
根据本发明，当聚合多个载波时，在不同的时间对不同的载波触发不同的PHR，并且这允许有足够的时间来正确地测量对应的下行链路载波的路径损耗。
附图说明
通过结合附图的以下描述，本发明的以上和其他方面、特征和优点将更加明了，其中：
图1是示出LTE无线通信系统的图；
图2是示出在图1的LTE无线通信系统架构中使用的用户平面协议栈的图；
图3是示出支持载波聚合的LTE-A无线通信系统的示意图；
图4是示出根据本发明的实施例的、当在LTE-A无线通信系统中聚合相邻上行链路载波时传输PHR的图；
图5是示出根据本发明的第一实施例的LTE-A无线通信系统的操作的图；
图6是示出根据本发明的第一实施例的用于LTE-A无线通信系统的PH报告方法的流程图；
图7是示出根据本发明的第二实施例的LTE-A无线通信系统的操作的图；
图8是示出根据本发明的第二实施例的用于LTE-A无线通信系统的PH报告方法的流程图；
图9是示出根据本发明的第三实施例的LTE-A无线通信系统的操作的图；
图10是示出根据本发明的第三实施例的用于LTE-A无线通信系统的PH报告方法的流程图；
图11是示出根据本发明的另一实施例的用于LTE-A无线通信系统的PH报告方法的流程图；
图12是示出根据本发明的实施例的PH产生和传输方法的流程图；以及
图13是示出根据本发明的实施例的用于LTE-A无线通信系统的UE的配置的框图。
图14是示出根据本发明的实施例的用于LTE-A无线通信系统的基站的配置的框图。
具体实施方式
参考附图详细描述本发明的实施例。可以由相同或相似的参考数字来指代相同或相似部件，虽然它们在不同附图中示出。可以省去本领域公知的结构或过程的详细说明以避免使本发明的主题模糊。
在以下说明和权利要求书中使用的术语和词语不局限于它们的字典含义，而仅是用来使得能够清楚和一致地理解本发明。因此，对本领域的普通技术人员来说应当显然的是，本发明的示范实施例的以下说明是仅为了说明的目的来提供的而不是为了限制本发明的目的，本发明由所附权利要求及其等价物来限定。
应该理解，单数形式“一”、“一个”和“该”同样包含复数形式，除非上下文清楚地另有指明。因此，例如，对“一个标识符”的引用包括对一个或多个这样的标识符的引用。
本发明的示范实施例提供这样的方法，其中在支持载波聚合的无线通信系统中UE报告可用PH。
参考图4，该图示出根据本发明的实施例的、当在LTE-A无线通信系统中聚合相邻上行链路载波时PHR的传输。PH受到如下因素的影响：分配的传输资源量、为上行链路传输采用的MCS等级、相应的下行链路载波的路径损耗(PL)、以及累积功率调整命令或传输功率控制(TPC)值的影响。由于相应的下行链路载波的PL和累积功率调整命令值取决于上行链路载波而改变的事实，最好是，UE操作在载波聚合模式中以发送每个上行链路载波的PHR。然而，当聚合的上行链路载波相邻时，发送PHR更加有效，然后基于在所发送的PHR中的PH来确定相邻上行链路载波的PH。
具体来说，参照图4，示出5个载波。下行链路载波或下行链路分量载波(DL CC)405和410、以及各自的上行链路载波或上行链路分量载波(ULCC)430和435属于800MHz的频带。下行链路载波或DL CC 415、420和425、以及各自的上行链路载波或UL CC 440，445和450属于2500MHz的频带。在上行链路和下行链路载波之间的关系通过与载波聚合有关的控制消息被提供给UE。当确定上行链路载波430和435的PH时，利用类似的路径损耗和累积功率调整命令值。因此，发送上行链路载波430和435中的一个的PHR是有效的。基于所发送的PH来确定其余上行链路载波的PH。类似地，因为上行链路载波440、445和450的PH属于同一2500MHz频带，所以也使用类似的路径损耗和累积功率调整命令值来确定它们。因此，优选地是，发送3个上行链路载波中的一个的PHR，然后基于所发送的PHR来确定其余两个相邻的上行链路载波的PH。
根据本发明的第一实施例，当在最后PHR中利用的路径损耗发生变化的值超过参考值，或当在传输最后的PHR之后过去预定时间时，PHR被触发。虽然可以触发PHR，但是UE不会立即发送PHR，而是等待直到传输可用为止。具体来说，UE等待直到上行链路传输资源被分配为止。在PHR被触发后，UE在第一上行链路传输上发送该PHR。PHR是MAC层控制信息，并在8比特的PH MAC控制元素中发送。PH MAC控制元素的前两个比特被保留，其余6比特用来指示处于-23dB和40dB之间的范围的PH等级。
如上所述，当聚合多个载波时，在不同的时间对于不同的载波触发不同的PHR。因此，提供的信息规定哪个上行链路载波与在特定时间发送的PHR有关。在本发明的第一实施例中，前两个保留比特被用来携带关于上行链路载波的身份的信息。在PH MAC控制元素中的此信息被称为PHR标识符(PHRID)。
UE可以在呼叫建立过程中聚合多个上行链路载波，并且发送与聚合的上行链路载波中的一些有关的PHR。ENB分配关于上行链路载波的PHR ID，当UE产生和发送PHR时使用该PHR ID。
当在其上PHR被触发的上行链路载波(PHR触发上行链路载波)与MACPDU在其上携带PHR的上行链路载波(PHR发送上行链路载波)相同时，PH被定义为在标称的UE最大传输功率和发送携带PHR的MAC PDU所需的传输功率之间的差。
当PHR触发上行链路载波与PHR发送上行链路载波不同时，UE假设在PHR触发上行链路载波上发送包含PHR的MAC PDU来计算该PH。例如，当对第一上行链路载波触发的PHR经由第二上行链路载波上的MAC PDU来发送时，PHR指示的PH等级是基于当在第一上行链路载波上发送MAC PDU时所需的传输功率(PUL TX)而计算的。具体来说，UE使用数学公式1来计算PH；
【数学公式1】
PH＝PCMAX-PULTX
PULTX＝f1(资源块的数量，MCS等级，PL，累积TPC)
在本发明的该第一实施例中，通过将PHR触发上行链路载波的PL和累积传输功率控制(TPC)输入到数学公式1来计算PH。这里，f1表示用于计算所需的传输功率PULTX的函数，并且被用于获得与输入值成比例的值。PCMAX是标称的UE最大传输功率。
图5是示出根据本发明的第一实施例的LTE-A无线通信系统的操作的图。网络510向UE 505发送载波配置消息515。载波配置消息包含关于下行链路载波、上行链路载波和上行链路载波PHR ID的信息。具体来说，载波配置消息可包含关于在其上累积TPC的DL CC以及UL CC的信息。网络510先前向为其设置PHR的上行链路载波分配PHR ID。如果成功接收载波配置消息，则UE 505响应于载波配置消息515而向网络510发送载波配置响应520。UE 505在525中也基于在载波配置消息中包含的信息来配置载波。例如，UE 505配置UL CC 1、UL CC 2、UL CC 3、UL CC4和UL CC 5，并且设置用于PHR的UL CC 1和UL CC 3(PHR指定上行链路载波)。此外，UE向UL CC 1分配PHR ID 0并向UL CC 3分配PHR ID 1。
当在530中触发关于UL CC 1的PHR时，UE 505等待下一个上行链路传输。当通过网络510的上行链路许可的传输而分配上行链路传输资源时，下一个上行链路传输成为可能。在535中网络510发送关于UL CC4的上行链路许可。在接收到上行链路许可后，在540中UE 505产生在UL CC 4上的PHR，其包括分配给UL CC 1的PHR ID 0和UL CC1的PH。当在UL CC1上发送MAC PDU时，UL CC1的PH是在UE最大传输功率和所需的上行链路传输功率之间的差。具体来说，PH被计算以至少反映MCS等级、对应于UL CC 1的下行链路载波的路径损耗和UL CC 1的累积TPC。在545中UE 505向网络510发送包含PHR ID和PH等级的MAC PDU。
图6是示出根据本发明的第一实施例的用于LTE-A无线通信系统的PH报告方法的流程图。
在步骤605中UE首先接收由ENB发送的载波配置消息并且基于在载波配置消息中包含的信息来配置上行链路载波。具体来说，UE基于载波配置消息来确定哪些上行链路载波被指定用于PHR以及分配给这些上行链路载波的PHR ID。在设置载波配置消息中，ENB可利用指示选择在路径损耗和累积TPC中很可能相似的上行链路载波的信息。例如，在位于在相邻频带的一组上行链路载波中的单个上行链路载波可以被指定用于PHR，如以上针对图4的所描述的。
在配置上行链路载波后，在步骤610中UE监视触发在为PHR设置的上行链路载波中的一个上的PHR的事件。例如，如果由于最后的PHR而与上行链路载波有关的路径损耗已改变超过预定参考值或自传输最后的PHR起已经过去预定时间，则在那个上行链路载波上触发PHR。在步骤615中UE确定PHR是否被触发。如果PHR被触发，则方法前进到步骤620。如果PHR没有被触发，则方法返回到步骤610。在步骤620中，UE等待允许的上行链路传输。
当允许上行链路传输时，具体地，如果接收到关于上行链路载波的上行链路许可，则在步骤625中UE确定该传输许可或PHR发送上行链路载波是否与PHR触发上行链路载波相同。如果PHR发送上行链路载波与PHR触发上行链路载波相同，则在步骤635中UE按照传统方式计算PHR触发上行链路载波的PH。具体来说，UE通过从UE最大传输功率中减去所需的上行链路传输功率来计算PH。所需的上行链路传输功率是PHR发送上行链路载波的传输功率。例如，当关于在上行链路载波上的传输接收到上行链路许可时，上行链路传输功率是UE使用由上行链路许可指示的资源和MCS等级来发送MAC PDU所需的传输功率。
如果PHR发送上行载波与PHR触发上行链路载波不同，则在步骤630中UE计算PHR触发上行链路载波的PH，其中假设在PHR触发上行链路载波上执行上行链路传输。具体来说，UE通过从UE最大传输功率中减去当使用由上行链路许可指示的用于MAC PDU传输的资源和MCS等级在PHR触发上行链路载波上发送PHR时所需的传输功率来计算PH。考虑与PHR触发上行链路载波有关的路径损耗和累积TPC来计算该PH。
在步骤630或635中计算PH后，在步骤640中UE生成MAC PDU，其包含具有PHR ID字段和PH等级字段的PHR，并且在步骤645中向ENB发送MAC PDU。在发送PHR后，该过程返回到步骤610。
在本发明的第二实施例中，预先确定在其上发送PHR的上行链路载波(PHR发送上行链路载波)与对其计算PH的上行链路载波(PHR指定上行链路载波)之间的关系。这种关系使得能够识别PHR指定上行链路载波而无需改变PHR的格式以插入PHR ID。例如，UE可以聚合5个上行链路载波，其包括为PHR UL CC 1430和UL CC 3440指定的两个上行链路载波，如图4所示。关于UL CC 1430的PHR能够在上行链路载波UL CC 1430和UL CC2 435中的一个上被发送，而关于UL CC 3 440的PHR能够在上行链路载波UL CC 3 440、UL CC4 445和UL CC5 450中的一个上被发送。这提供了无需使用额外的PHR ID的快速PHR传输。
现在参考图7，该图示出根据本发明的第二实施例的LTE-A无线通信系统的操作。在图7中，网络710向UE 705发送载波配置消息715。载波配置消息包含关于下行链路载波和上行链路载波的信息。在接收到载波配置消息715后，UE 705向网络710发送载波配置响应消息720。在725中UE 705基于在配置资源消息中包含的配置信息来配置载波。例如，UE 705配置UL CC1、UL CC 2、UL CC 3、UL CC 4和UL CC 5为聚合的上行链路载波并且配置UL CC 1和UL CC 3为PHR指定上行链路载波。在PHR指定上行链路载波和PHR发送上行链路载波之间的关系也被配置。例如，关于UL CC 1的PHR可在UL CC 1和UL CC 2上被发送，而关于UL CC 3的PHR可以在ULCC 3、UL CC 4和UL CC 5上被发送。
当在730中触发关于UL CC 1的PHR时，UE等待允许在与UL CC 1(尤其是UL CC 1和UL CC 2)有关的PHR发送上行链路载波中的一个上的传输。UE 705从网络710接收关于UL CC 3 732的UL许可。在接收到关于UL CC 3的UL许可后，UE在UL CC 3上发送MAC PDU 734。虽然接收到UL许可，但是UE 705并不会产生关于UL CC 1的PHR，因为关于UL CC 1的PHR不能在UL CC 3上发送。UE 705从网络710接收关于UL CC 2 735的UL许可。在接收到关于UL CC 2 735的UL许可后，在740中UE 705产生关于UL CC1的PHR并且在UL CC 2上发送包含关于UL CC 1的PHR的MAC PDU 745。
图8是示出根据本发明的第二实施例的用于LTE-A无线通信系统的PH报告方法的流程图。
参考图8，在步骤805中UE接收由ENB发送的载波配置消息并配置上行链路载波。UE配置PHR指定上行链路载波和它们对应的PHR发送上行链路载波。具体地，当将在上行链路载波y上发送为PHR指定的上行链路载波x的PHR时，上行链路载波x被称为与该上行链路载波y有关或对应。在步骤810中UE监视触发关于PHR指定上行链路载波的PHR的事件。例如，如果由于最后PHR而与上行链路载波有关的路径损耗的值已改变超过预定参考值或自传输最后PHR起已经过去预定时间，则在上行链路载波上触发PHR。在步骤815中UE确定PHR是否被触发。如果PHR被触发，则方法前进到步骤820。如果PHR没有被触发，则方法返回到步骤810。
在步骤820中，UE等待允许用于上行链路传输的资源。当经由从ENB接收的上行链路许可而许可用于上行链路传输的资源时，在步骤825中UE确定传输许可上行链路载波是否与触发PHR的指定上行链路载波有关。具体来说，UE确定触发的PHR是否能够在传输许可上行链路载波上被发送。如果传输许可上行链路载波与触发PHR的指定上行链路载波有关，则在步骤830中UE计算PHR指定上行链路载波的PH并产生PHR。如果传输许可上行链路载波与触发PHR的指定上行链路载波无关，则该方法返回到步骤820并且UE继续等待通过接收上行链路许可而允许的用于上行链路传输的资源。
在步骤830产生PHR后，在步骤835中UE在传输许可或PHR发送上行链路载波上向ENB发送包含PHR的MAC PDU，并且方法返回到步骤810。
当用于计算在先前PHR传输中的PH的路径损耗已经改变超过参考值的值时或当自先前的PHR的传输起已经过去预定时间时，PHR被触发。因此，仅当存在先前的PHR传输时触发PHR。因此，当为PHR配置上行链路载波时，UE在第一次传输发送PHR而不管上述条件如何。
在使用一个下行链路载波和一个上行链路载波的传统系统中，在开始在对应的下行链路载波上的信号之后相对长的时间中接收配置消息。这允许足够的时间来正确测量对应的下行链路载波的路径损耗。因此，可以在配置PHR后的第一次传输计算PH。
当采用载波聚合时，对应的下行链路载波的路径损耗不大可能在配置上行链路载波时被测量。例如，如果UE通过DL CC 1405和UL CC 1430建立初始连接，则在DL CC 1 405上的接收器在UE加电时开启。因为UE需要花费几百毫秒(msec)来加电并进入连接状态，所以DL CC 1 405的路径损耗测量在UE加电以进入连接状态并接收与PHR配置相关的消息时完成。然而，当UL CC 2 435和相关的DL CC 2 410被重新配置且UL CC 2 435被配置用于PHR时，在UL CC 2 435被配置用于PHR时不测量DL CC 2 410的路径损耗。例如，下行链路载波的路径损耗可在至少200毫秒中测量，并且在自下行链路载波上的信号接收的开始起的200毫秒中不存在路径损耗测量。
因此，在本发明的第三实施例中，当新的上行链路载波被配置/激活并且被配置用于PHR时，UE通过经过预定时间进行测量来获得对应的下行链路载波的有效路径损耗，并且在测量后的第一个传输机会发送PHR。例如，即使在已经获得有效的路径损耗测量值之前提供传输机会，UE也不生成/发送PHR。在获得有效的路径损耗测量值之后的第一个传输机会发送PHR。当ENB向UE发送关于上行链路载波的配置信息并且指令UE准备在上行链路载波上的传输时，配置/激活上行链路载波。通过测量下行链路载波上的参考信号的接收强度并从下行链路传输功率中减去该测量来测量下行链路载波的路径损耗。
图9是示出根据本发明的第三实施例的LTE-A无线通信系统的操作的图。
在图9中，网络910发送向UE 905载波配置消息915。载波配置消息915包含关于要聚合的下行链路载波和上行链路载波的信息。一些上行链路载波可以被配置用于PHR。如果成功接收载波配置消息915，则在925中，UE 905响应于载波配置消息向网络910发送载波配置响应消息920并基于在载波配置消息中包含的配置信息来配置载波。例如，UE激活DL CC 3和ULCC 3，它们如配置信息所指示的彼此相关，并且为PHR配置UL CC 3。在930中UE测量DL CC 3的路径损耗并且在935中在自路径损耗测量开始起过去预定时间之后触发用于UL CC 3的PHR。在PHR被触发后，在940中UE接收UL许可。在945中UE产生PHR并且在接收UL许可之后的第一次传输中发送包含PHR的MAC PDU。
现在参考图10，流程图说明根据本发明的第三实施例的用于LTE-A无线通信系统的PH报告方法。
在步骤1005中UE首先从ENB接收PHR配置消息。PHR配置消息包含关于要为PHR配置的UL CC的信息和与PHR相关的参数。根据PHR配置消息或先前接收到的载波配置消息，UE识别与PHR指定UL CC相关的DLCC。
在步骤1010中UE确定是否存在DL CC的有效的路径损耗测量值。当UE已测量了对应的DL CC的路径损耗达预定持续时间并由此获得了测量值时，存在有效的路径损耗测量值。如果已经激活了UL CC，则DL CC的路径损耗测量值存在。否则，如果UL CC最近被激活，例如，通过PHR配置消息，则相关DL CC的有效的路径损耗测量值不太可能存在。
如果在步骤1010确定存在有效的路径损耗测量值，则在步骤1015中UE触发PHR。如果确定有效的路径损耗测量值尚不存在，则UE等待直到获得相关DL CC的有效的路径损耗测量值。
图11是示出根据本发明的另一实施例的用于LTE-A无线通信系统的PH报告方法的流程图。
在步骤1105中UE接收用于激活UL CC的控制消息。在步骤1110中UE确定是否为PHR配置新的UL CC。如果不为PHR配置新的UL CC，则UE等待直到另一UL CC被激活为止。如果为PHR配置新的UL CC，则在步骤1115中UE确定是否存在与新的UL CC有关的DL CC的有效路径损耗测量值。如果DL已经激活和使用，则DL CC的路径损耗测量值存在。如果DLCC随UL CC的激活而激活，则DL CC的路径损耗测量值尚不存在。
如果在步骤1115中存在DL CC的有效的路径损耗测量值，则在步骤1130中UE触发PHR。如果在步骤1115中不存在DL CC的有效的路径损耗测量值，则在步骤1120中UE启动定时器以便在相关的DL CC的路径损耗被测量后触发PHR。定时器可以被设置成具有预定持续时间或由控制消息指示的持续时间。
如上所述，由于在所接收的信号质量的测量被执行达如当前标准规定的至少200毫秒之后计算路径损耗，所以例如定时器可以被设置为固定的值，诸如200毫秒。定时器也可以被设置为等于在标准中规定的任何测量时间段的值。当在步骤1125中定时器逾期时，在步骤1130中UE触发用于上行链路载波的PHR。
在上述的UE的操作中，假设在获得有效的路径损耗测量值之后触发PHR。由于在触发PHR之后的第一个传输时间产生PHR，所以推迟的PHR触发延迟了PHR的产生和传输。因此，最好在能够使用所测量的路径损耗的时间点之后推迟PHR的产生同时维持恰好在PHR配置之后触发PHR的传统的PHR触发机制。在图12中示出在UE中的PHR产生和传输过程。
现在参考图12，流程图示出根据本发明的实施例的PHR产生和传输方法。
在步骤1205中许可上行链路传输资源，并且在步骤1205中UE检查是否存在没有被发送的触发的PHR。如果不存在没有被发送的这样的触发的PHR，则UE等待直到下一个可能的上行链路传输为止。如果存在没有被发送的触发的PHR，则在步骤1215中UE确定是否存在用于计算PH的路径损耗测量值。具体地，UE检查参考信号接收功率(RSRP)是否已经在与触发的上行链路载波相关的下行链路载波上已被测量达预定持续时间。如果在步骤1215中不存在路径损耗测量值，则UE等待直到下一个可能的上行链路传输为止。如果存在路径损耗测量值，则在步骤1220中UE产生PHR。在步骤1225中UE向ENB发送包含PHR的MAC PDU，并且在步骤1230中取消触发的PHR。
图13是示出根据本发明的实施例的用于LTE-A无线通信系统的UE的配置的框图。
UE包括收发器1305、控制器1310、PH计算器1315、复用器/解复用器1320、控制消息处理器1335以及上层设备1325和1330。
收发器1305在下行链路载波上接收数据和控制信号并且在上行链路载波上发送数据和控制信号。当多个载波被聚合时，收发器1305在多个载波上发送和接收数据和控制信号。
控制器1310基于控制信号(例如，在上行链路许可中包含的调度信息)控制复用器/解复用器1320来产生MAC PDU。控制器1310还确定PHR是否被触发，并且控制PH计算器1315来计算触发上行链路载波的PH。基于从控制消息处理器1335接收到PHR参数来确定PHR是否被触发。当多个上行链路载波被配置用于PHR时，控制器1310基于在控制消息中提供的信息来检查分配给各个载波或相关的上行链路载波的PHR ID，如以上在各种示范实施例中描述的那样。控制器1310确定在与上行链路载波有关的下行链路载波上的测量结果的有效性，并仅当检测到有效的测量结果时控制产生PHR。控制器1310也使用PH计算器1315输出的PH来产生PHR并且输出PHR到复用器/解复用器1320。PH计算器1315在控制器1310的控制下计算PH和输出计算的PH到控制器1310。
复用器/解复用器1320将由上层设备1325和1330以及控制消息处理器1335输出的数据复用，将由收发器1305接收的数据解复用并传递解复用的数据到对应的上层设备1325和1330以及控制消息处理器1335。
控制消息处理器1335处理由网络发送的控制消息以指引所需的操作。例如，控制消息处理器1335将从控制信息中提取的PHR参数传递到控制器1310，以及将关于新激活的载波的信息传递到收发器1305从而可以利用该载波来设置收发器1305。按每个服务激活上层设备1325和1330。上层设备1325和1330处理由用户服务(如文件传输协议(FTP)和IP语音(VoIP))产生的数据，以提供处理后的数据到复用器/解复用器1320。复用器/解复用器1320还提供解复用的数据到上层设备1325和1330。
图14是示出根据本发明的实施例的用于LTE-A无线通信系统的基站的配置的框图。基站包括收发器1405、控制器1410、PH计算器1415、复用器/解复用器1420、控制消息处理器1435、上层设备1425和1430以及调度器1440。
收发器1405在下行链路载波上发送数据和控制信号并且在上行链路载波上接收数据和控制信号。当多个载波被聚合时，收发器1405在多个载波上发送和接收数据和控制信号。
控制器1410根据调度器1440的调度来控制复用器/解复用器1420以产生或接收MAC PDU。控制器1410还确定在所接收的MAC PDU中是否包含PHR，以及如果有的话，则向PH计算器1415传输PHR。PH计算器1415基于PHR来识别相应UE的特定载波的可用传输功率并且向调度器1440报告可用传输功率。
调度器1440考虑由PH计算器1415报告的每个UE的每个载波的可用传输功率来执行调度，只要所需的传输功率不超过最大传输功率即可。
复用器/解复用器1420将由上层设备1425和1430以及控制消息处理器1435输出的数据复用，将由收发器1405接收的数据解复用并传递解复用的数据到相应的上层设备1425和1430以及控制消息处理器1435。
控制消息处理器1435产生要发送到UE的控制消息并且解释由UE发送的控制信息，以执行由控制消息指示的操作。上层设备1425和1430按每个服务激活，处理由UE发送的数据并向诸如S-GW的节点提供处理后的数据，并且处理由诸如S-GW的节点发送的数据并向复用器/解复用器1420提供处理后的数据。
虽然已经参考本发明的具体实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不背离由以下所附权利要求及其等价物限定的本发明的精神和范围的情况下，这里可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (20)

1.一种用于在无线通信系统中报告用户设备(UE)的功率余量(PH)的方法，该方法包括步骤：
计算关于功率余量报告(PHR)触发上行链路载波的PH；
产生包括该PH和PHR触发上行链路载波的标识符的PHR；以及
向网络发送该PHR。
2.如权利要求1所述的方法，其中，经由具有PHR标识符字段和PH等级字段的数据分组来发送该PHR。
3.如权利要求1所述的方法，其中，计算PH包括：
当已经发生预定事件时计算关于PHR触发上行链路载波的PH。
4.如权利要求3所述的方法，其中，预定事件包括如下中的至少一个：用于计算最后PHR传输的路径损耗改变超过参考值，以及自最后PHR传输起过去预定时间段。
5.如权利要求3所述的方法，其中，计算PH还包括：
当已经发生预定事件时等待上行链路传输资源的分配；
确定作为所分配的上行链路传输资源的PHR发送上行链路载波是否是PHR触发上行链路载波；以及
即使PHR发送上行链路载波不是PHR触发上行链路载波，也依据在PHR触发上行链路载波上需要的传输功率来计算PHR触发上行链路载波的PH。
6.如权利要求1所述的方法，其中，在下一个可用上行链路载波上发送该PHR。
7.如权利要求1所述的方法，其中，
依据载波配置消息来聚合上行链路载波。
8.如权利要求7所述的方法，其中，上行链路载波被聚合到位于相邻频带中的一组或多组上行链路载波中。
9.如权利要求7所述的方法，其中，一个或多个标识符中的每个被分配给对应的PHR指定上行链路载波。
10.如权利要求7所述的方法，还包括：
依据载波配置消息来确定对于对应于PHR指定的上行链路载波的下行链路载波是否存在路径损耗值；
当存在路径损耗值时触发关于PHR指定上行链路载波的PHR；以及
当不存在路径损耗值时，在预定时间段之后触发关于PHR指定上行链路载波的PHR，其中在该预定时间段期间对于对应的下行链路载波测量路径损耗值。
11.如权利要求7所述的方法，还包括：
当许可上行链路资源时确定是否对于多个聚合的上行链路载波中的一个触发PHR；
确定对于对应于多个聚合的上行链路载波中的一个的下行链路载波是否存在路径损耗值；
当存在路径损耗值时，产生关于多个聚合的上行链路载波中的一个的PHR，发送包括PHR的数据；以及
当不存在路径损耗值时，等待关于下一个上行链路资源的许可。
12.一种用于在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中报告用户设备(UE)的功率余量(PH)的方法，该方法包括步骤：
计算关于功率余量报告(PHR)指定上行链路载波的PH；
产生包括该PH的PHR；以及
在与PHR指定上行链路载波相关联的多个PHR发送上行链路载波中的一个上向网络发送该PHR。
13.如权利要求12所述的方法，其中，计算PH包括：
当已经发生预定事件时计算关于PHR指定上行链路载波的PH。
14.如权利要求13所述的方法，其中，计算PH还包括：
当已经发生预定事件时等待上行链路传输资源的分配；
确定作为所分配的上行链路传输资源的上行链路载波是否是对应于PHR指定上行链路载波的PHR发送上行链路载波；以及
当作为所分配的上行链路传输资源的上行链路载波是对应于PHR指定上行链路载波的PHR发送上行链路载波时，计算PHR指定上行链路载波的PH。
15.如权利要求13所述的方法，其中，预定事件包括如下中的至少一个：用于计算最后PHR传输的路径损耗改变超过参考值，以及自最后PHR传输起过去预定时间段。
16.如权利要求12所述的方法，其中，多个聚合的上行链路载波被聚合到位于相邻频带中的一组或多组上行链路载波中。
17.如权利要求13所述的方法，还包括：
依据载波配置消息来确定对于对应于PHR指定上行链路载波的下行链路载波是否存在路径损耗值；
当存在路径损耗值时触发关于PHR指定上行链路载波的PHR；以及
当不存在路径损耗值时，在预定时间段之后触发关于PHR指定上行链路载波的PHR，其中在该预定时间段期间对于对应的下行链路载波测量路径损耗值。
18.如权利要求13所述的方法，还包括：
当许可上行链路资源时确定对于多个聚合的上行链路载波中的一个是否触发PHR；
确定对于对应于多个聚合的上行链路载波中的一个的下行链路载波是否存在路径损耗值；
当存在路径损耗值时，产生关于多个聚合的上行链路载波中的一个的PHR，发送包括PHR的数据；以及
当不存在路径损耗值时，等待关于下一个上行链路资源的许可。
19.一种在无线通信系统中的用户设备(UE)，该UE包括：
功率余量(PH)计算器，用于计算关于功率余量报告(PHR)触发上行链路载波的PH；
控制器，用于产生包括该PH和PHR触发上行链路载波的标识符的PHR；以及
收发器，用于向网络发送该PHR。
20.一种在具有多个聚合的上行链路载波的无线通信系统中的用户设备(UE)，该UE包括：
功率余量(PH)计算器，用于计算关于功率余量报告(PHR)指定上行链路载波的PH；
控制器，用于产生包括该PH的PHR；以及
收发器，用于在被配置为对应于PHR指定上行链路载波的多个PHR发送上行链路载波中的一个上向网络发送该PHR。
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