CN102687577A - 使用载波聚合的通信系统中的功率限制报告 - Google Patents

使用载波聚合的通信系统中的功率限制报告 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于在使用分量载波（CC）聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法。此外，本发明还涉及这些方法通过硬件的实施方式、以及它们的软件实施方式。本发明提出使得eNodeB可以在使用载波聚合的通信系统中辨识UE的功率使用状态的过程。当UE接近于使用其总的最大UE发送功率时、或者当其已经超过其总的最大UE发送功率时，UE向eNodeB进行指示。这通过UE将向eNodeB提供功率状态信息的指示符和/或新的MAC CE包括到在单个子帧内的各个分量载波上发送的一个或多个协议数据单元来实现。MAC CE可以报告每UE功率余量。替代地，MAC CE可以报告每CC功率余量和/或对各个上行链路CC应用的功率减小。

Description

使用载波聚合的通信系统中的功率限制报告
技术领域
本发明涉及用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法。此外，本发明还涉及以/用硬件（即，装置）实施/执行这些方法、以及以软件实施这些方法。本发明还涉及定义每UE和每分量载波的功率余量（headroom）报告、以及通过MAC控制单元用信号传送所述功率余量报告。
背景技术
长期演进（LTE）
基于WCDMA无线电访问技术的第三代移动系统（3G）正遍布全世界大范围地部署。增强或演进此技术的第一步需要引入高速下行链路分组访问（HSDPA）和增强的上行链路（也称为高速上行链路分组访问（HSUPA）），从而提供具有高度竞争力的无线电访问技术。
为了为进一步提高的用户需求做准备以及为了相对于新的无线电访问技术具有竞争力，3GPP引入了称为长期演进（LTE）的新移动通信系统。LTE被设计来满足对下个十年的高速数据和媒体传输以及高容量语音支持的载波需要。对于LTE，提供高比特率的能力是关键的措施。
长期演进（LTE）的工作项（WI）规范（称为演进的UMTS陆地无线电访问（UTRA）和UMTS陆地无线电访问网络（UTRAN））要定稿为版本8（LTE Rel.8）。LTE系统代表高效的基于分组的无线电访问以及无线电访问网络，其以低等待时间和低成本提供基于全IP的功能性。在LTE中，规定了可扩展的多个发送带宽，诸如1.4、3.0、5.0、10.0、15.0和20.0MHz，以便使用给定的频谱获得灵活的系统部署。在下行链路中，采用基于正交频分复用（OFDM）的无线电访问，这是因为其对多径干扰（MPI）的固有抗干扰能力，而此抗干扰能力是由于低码元速率、循环前缀（CP）的使用以及其与不同发送带宽布置的关联而得到的。在上行链路中采用基于单载波频分多址（SC-FDMA）的无线电访问，这是因为，考虑到用户设备（UE）的有限的发送功率，提供广域覆盖优先于提高峰值数据速率。采用了包括多输入多输出（MIMO）信道发送技术在内的许多关键的分组无线电访问技术，并且在LTE Rel.8/9中实现了高效的控制信令结构。
LTE架构
图1中示出了整体架构，图2中给出了E-UTRAN架构的更详细表示。E-UTRAN包括eNodeB，其提供了向着用户设备（UE）的E-UTRA用户平面（PDCP/RLC/MAC/PHY）和控制平面（RRC）协议端接（termination）。eNodeB（eNB）主管（host）物理（PHY）、介质访问控制（MAC）、无线电链路控制（RLC）和分组数据控制协议（PDCP）层，这些层包括用户平面报头压缩和加密的功能性。eNodeB还提供对应于控制平面的无线电资源控制（RRC）功能性。eNodeB执行许多功能，包括无线电资源管理、准许控制、调度、施加经协商的上行链路服务质量（QoS）、小区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密、以及下行链路/上行链路用户平面分组报头的压缩/解压缩。eNodeB通过X2接口而彼此互连。
eNodeB还通过S1接口连接到EPC（演进的分组核），更具体地，通过S1-MME（移动性管理实体）连接到MME并通过S1-U连接到服务网关（SGW）。S1接口支持MME/服务网关与eNodeB之间的多对多关系。SGW对用户数据分组进行路由并转发，同时还工作为eNodeB间移交期间的用户平面的移动性锚点、并工作为LTE与其它3GPP技术之间的移动性的锚点（端接S4接口并中继2G/3G系统与PDN GW之间的业务）。对于空闲状态的用户设备，SGW在对于用户设备的下行链路数据到达时，端接（terminate）下行链路数据路径并触发寻呼。SGW管理和存储用户设备上下文（context），例如，IP承载服务的参数、网络内部路由信息。在合法拦截的情况下，SGW还执行对用户业务的复制。
MME是LTE访问网络的关键控制节点。MME负责空闲模式用户设备追踪和寻呼过程，包括重发。MME参与承载激活/禁用处理，并且还负责在初始附接时以及在涉及核心网络（CN）节点重定位的LTE内移交时为用户设备选择SGW。MME负责（通过与HSS交互）认证用户。非访问层（NAS）信令在MME处终止，并且MME还负责对用户设备生成和分配临时标识。MME检查对用户设备在服务提供商的公共陆地移动网络（PLMN）上驻留（camp）的授权，并施加用户设备漫游限制。MME是网络中用于NAS信令的加密/完整性保护的端点，并处理安全密钥管理。MME还支持信令的合法拦截。MME还利用从SGSN起终接在MME的S3接口，提供用于LTE与2G/3G访问网络之间的移动性的控制平面功能。MME还端接朝向归属HSS的S6a接口，用于漫游用户设备。
QoS控制
高效的服务质量（QoS）支持被看作运营商对LTE的基本需求。为了一方面允许最佳等级用户体验、另一方面优化网络资源利用，增强的QoS支持应当是新系统的组成部分。
在3GPP工作组中当前正在讨论QoS支持的各方面。本质上，对于系统架构演进（SAE）/LTE的QoS设计基于在3GPP TR 25.814,“Physical layeraspects for evolved Universal Terrestrial Radio Access(UTRA)”,v.7.1.0（其可在http://www.3gpp.org获得并通过引用被合并在此）中反映的当前UMTS系统的QoS设计。在图5中描绘了所商定的SAE承载服务架构。如3GPP TR 25.814中给出的对承载服务的定义仍然可以适用：
“承载服务包括使得能够提供所约定的QoS的所有方面。这些方面包括控制信令、用户平面传输以及QoS管理功能性等等”。
在新的SAE/LTE架构中，已经定义了下列新承载：移动终端（用户设备，UE）与服务网关之间的SAE承载服务、移动终端与eNodeB之间的无线电访问网络接口上的SAE无线电承载、以及eNodeB与服务网关之间的SAE访问承载。
SAE承载服务提供：
-IP端到端服务流的QoS方式聚合；
-IP报头压缩（以及向UE提供有关信息）；
-用户平面（UP）加密（以及向UE提供有关信息）；
-如果需要对端到端服务信令分组优选处理（treatment），则可以将附加的SAE承载服务添加至默认IP服务；
-向UE提供映射/复用信息；
-向UE提供接受的QoS信息。
SAE无线电承载服务提供：
-根据所需的QoS在eNodeB与UE之间传输SAE承载服务数据单元；
-将SAE无线电承载服务与相应SAE承载服务关联（linking）。
SAE访问承载服务提供：
-根据所需的QoS在服务网关与eNodeB之间传输SAE承载服务数据单元；
-向eNodeB提供SAE承载服务的总QoS描述；
-将SAE访问承载服务与相应SAE承载服务关联。
在3GPP TR 25.814中，在SAE承载与SAE无线电承载之间存在一对一映射。此外，在无线电承载（RB）与逻辑信道之间存在一对一映射。从此定义得出：SAE承载（即，对应SAE无线电承载和SAE访问承载）是SAE/LTE访问系统中QoS控制的粒度水平（level）。映射到同一SAE承载的分组流经受相同处理。
对于LTE，将存在两种不同的SAE承载类型：在初始访问期间设置的具有默认QoS简档（profile）的默认SAE承载、以及为需要与默认QoS简档不同的QoS简档的服务建立的专用SAE承载（SAE承载还可以称为SAE承载服务）。
默认SAE承载是可以在LTE IDLE到LTE ACTIVE状态转变之后立即使用的“总在运行中（always on）”的SAE承载。默认SAE承载携带未用信号传送（signal）业务流模板（TFT）的所有流。服务网关使用业务流模板来辨别不同用户有效载荷。业务流模板合并诸如QoS的分组过滤单元。服务网关使用分组过滤单元将进入的数据映射到正确的PDP上下文（分组数据协议上下文）中。对于默认SAE承载，可以将一些服务数据流复用。与默认SAE承载不同，专用SAE承载旨在以专用方式支持识别的服务，典型地是提供所保证的比特率。当请求新服务时，服务网关基于从涉及的分组核按照策略和计费控制（PCC）规则接收的QoS信息，建立专用SAE承载。专用SAE承载与仅匹配特定分组的分组过滤单元相关联。默认SAE承载与用于上行链路和下行链路的“全匹配的”分组过滤单元相关联。对于上行链路处理，服务网关构建用于专用SAE承载的业务流模板过滤单元。UE基于已经在承载建立期间用信号传送的业务流模板，将服务数据流映射到正确的承载。对于默认SAE承载以及专用SAE承载，可以将一些服务数据流复用。
在SAE承载设立过程期间，将SAE承载的QoS简档从服务网关用信号传送至eNodeB。然后，eNodeB使用此简档得到确定空中接口上的QoS处理的第2层QoS参数的集合。将第2层QoS参数输入至调度功能性。当前正在讨论在S1接口上从服务网关用信号传送至eNodeB的QoS简档中包括的参数。最有可能为每个SAE承载用信号传送下列QoS简档参数：业务处理优先级、最大比特率、保证比特率。另外，服务网关在初始访问期间向eNodeB用信号传送对于每个用户的分配和保留优先级。
用于LTE的上行链路访问方式
对于上行链路发送，需要高功效的用户终端发送以便最大化覆盖。已经选择与具有动态带宽分配的FDMA（频分多址）组合的单载波发送来作为所涉及的UTRA上行链路发送方式。优选单载波发送的主要原因是，与多载波信号（OFDMA-正交频分多址）相比较低的峰值与平均功率比（PAPR）、以及对应提高的功率放大单元效率和假定改进的覆盖（对于给定终端峰值功率的较高数据速率）。在每个时间间隔期间，eNodeB向用户分配唯一的时间/频率资源用于发送用户数据，由此确保小区内正交性。上行链路中的正交访问通过消除小区内干扰而保证频谱效率提高。通过将循环前缀插入所发送的信号中而帮助在基站（eNodeB）处理由于多径传播而导致的干扰。
用于数据发送的基本物理资源包括在一个时间间隔（例如，0.5ms的子帧）期间大小为BWgrant的频率资源，经编码的信息比特被映射到所述频率资源上。应当注意，子帧（还称为发送时间间隔（TTI））是用户数据发送的最小时间间隔。然而，可以通过串接子帧而将比一个TTI长的时间段上的频率资源BWgrant分配给用户。
如图3和图4中所图示的，频率资源可以为集中式或分布式频谱。如从图3可见，集中式单载波的特征在于，所发送的信号具有占总的可用频谱的一部分的连续频谱。所发送的信号的不同码元速率（对应于不同的数据速率）暗示集中式单载波信号的不同带宽。
另一方面，如图4中所示，分布式单载波的特征在于，所发送的信号具有在系统带宽上分布的不连续（“梳状”）频谱。注意，虽然分布式单载波信号分布在系统带宽上，但是所占频谱的总量本质上与集中式单载波相同。此外，对于更高/更低码元速率，增加/减少“梳齿”的数目，同时每个“梳齿”的“带宽”保持相同。
乍一看，图4中的频谱会造成多载波信号的印象，每个梳齿对应于“副载波”。然而，根据分布式单载波信号的时域信号生成，应当清楚所生成的是真正的具有对应的低峰值与平均功率比的单载波信号。分布式单载波信号与多载波信号（诸如OFDM（正交频分复用））之间的关键差异是：在前者情况下，每个“副载波”或“梳齿”不携带单个调制码元。而是，每个“梳齿”携带关于所有调制码元的信息。
这造成不同梳齿之间的依赖性，从而导致低PAPR特性。正是这种“梳齿”之间的依赖性导致需要均衡，除非信道在整个发送带宽上是非频率选择性的。相反，对于OFDM，只要信道在副载波带宽上是非频率选择性的，就不需要均衡。
分布式发送可以提供比集中式发送更大的频率分集增益，同时集中式发送更容易支持依赖于信道的调度。注意，在许多情况下，调度决定可以决定将全部带宽赋予单个用户设备以获得高数据速率。
用于LTE的上行链路调度方式
上行链路方式支持调度式访问（即，由eNodeB控制的）、以及基于竞争的访问两者。
在调度式访问的情况下，用户设备被分配特定时间的特定频率资源（即，时间/频率资源）以用于上行链路数据发送。然而，可以分配一些时间/频率资源用于基于竞争的访问。在这些时间/频率资源内，用户设备不用首先被调度就可以进行发送。用户设备进行基于竞争的访问的一个情形是例如随机访问，即，当用户设备执行对小区的初始访问时、或者用于请求上行链路资源时。
对于调度式访问，eNodeB调度单元向用户分配唯一的时间/频率资源以用于上行链路数据发送。更具体地，所述调度单元确定
-允许哪个（哪些）用户设备发送，
-哪些物理信道资源（频率），
-移动终端用于发送的传输格式（传输块大小（TBS）和调制编码方式（MCS））。
经由所谓L1/L2控制信道上发送的调度许可将分配信息用信号传送至用户设备。为了简明，下面将此下行链路信道称为“上行链路许可信道”。
调度许可消息（这里还称为资源分配）至少包含关于允许用户设备使用频带的哪部分、许可的有效时段、以及用户设备必须用于即将到来的上行链路发送的传输格式的信息。最短有效时段是一个子帧。根据所选择的方式，还可以将附加信息包括在许可消息中。仅仅使用“每用户设备”许可来许可在上行链路共享信道UL-SCH上发送的权利（即，不存在“每用户设备每RB”许可）。因此，用户设备需要根据某些规则在无线电承载之中分布所分配的资源，这将在下面的部分中详细说明。
与HSUPA中不同，不存在基于用户设备的传输格式选择。基站（eNodeB）基于一些信息（例如，所报告的调度信息和QoS信息）来决定传输格式，并且，用户设备必须遵循所选择的传输格式。在HSUPA中，eNodeB分配最大上行链路资源，并且，用户设备相应地选择实际用于数据发送的传输格式。
上行链路数据仅能够发送使用通过调度许可而分配给用户设备的时频资源。如果用户设备没有有效许可，则其不能够发送任何上行链路数据。与每个用户设备总是被分配专用信道的HSUPA中不同，仅存在一个被多个用户共享用于数据发送的上行链路数据信道（UL-SCH）。
为了请求资源，用户设备将资源请求消息发送至eNodeB。这个资源请求消息可以例如包含关于缓冲单元状态、用户设备的功率状态、以及一些服务质量（QoS）有关信息的信息。称为调度信息的此信息使得eNodeB能够进行合适的资源分配。贯穿本文，假设为一组无线电承载报告缓冲单元状态。当然，其它用于缓冲单元状态报告的设置也是可以的。因为无线电资源的调度是共享信道访问网络中用于确定服务质量的最重要功能，所以用于LTE的上行链路调度方式应当满足多个需求以便支持高效QoS管理（见3GPP RANWG#2Tdoc.R2-R2-062606,“QoS operator requirements/use cases for servicessharing the same bear”,by T-Mobile,NTT DoCoMo,Vodafone,Orange,KPN；其可以在http://www.3gpp.org/获得并且通过引用被合并在此）：
-应当避免低优先级服务的资源不足（starvation）
-调度方式应当支持对于无线电承载/服务的清楚的QoS区别
-上行链路报告应当支持精细粒度的缓冲单元报告（例如，每无线电承载或者每无线电承载组），以便使eNodeB调度单元能够识别将发送对于哪个无线电承载/服务的数据
-应当可以在不同用户的服务之间进行清楚的QoS区别
-应当可以提供每个无线电承载的最小比特率
从以上列表可见，LTE调度方式的一个基本方面是提供运营商可以控制在不同QoS等级的无线电承载之间划分其总（aggregate）小区容量的机制。无线电承载的QoS等级由如前所述的从服务网关用信号传送至eNodeB的对应SAE承载的QoS简档来识别。然后，运营商可以将其总小区容量的特定量分配至与特定QoS等级的无线电承载相关联的总业务。
采用此基于等级的方法的主要目的是能够根据分组所属的QoS等级而区别对分组的处理。例如，随着小区中的载荷增加，运营商应当可以通过抑制属于低优先级QoS等级的业务而处理此情况。在此阶段，高优先级业务仍然可以经历低载荷的情形，因为分配至此业务的总资源足以服务它。这应当在上行链路和下行链路方向上均是可能的。
采用此方法的一个益处是使运营商能够完全控制管理带宽的划分的策略。例如，一个运营商的策略可以是，即使在极高的载荷时也避免属于其最低优先级QoS等级的业务的资源不足。避免低优先级业务的资源不足是对于LTE中的上行链路调度方式的主要需求之一。在当前的UMTS版本6（HSUPA）调度机制中，绝对的优先级划分（prioritization）方式可能导致低优先级应用的资源不足。仅仅根据绝对逻辑信道优先级而进行E-TFC选择（增强的传输格式组合选择），即，最大化高优先级数据的发送，这意味着低优先级数据可能由于高优先级数据而资源不足。为了避免资源不足，eNodeB调度单元必须有办法控制用户设备从哪些无线电承载发送数据。这主要影响下行链路中的L1/L2控制信道上发送的调度许可的设计和使用。下面，概述LTE中的上行链路速率控制过程的细节。
介质访问控制（MAC）和MAC控制单元
MAC层是LTE无线电协议栈的第2层架构中的最低子层（见3GPP TS36.321,“Medium Access Control(MAC)protocol specification”,version(版本)8.7.0,特别是section(部分)4.2、4.3、5.4.3和6，其可以在http://www.3gpp.org/获得并且通过全文引用被合并在此）。与下面的物理层的连接是通过传输信道的，并且与上面的RLC层的连接是通过逻辑信道的。MAC层在逻辑信道与传输信道之间执行复用和解复用。发送侧（在下面的示例中是用户设备）的MAC层从通过逻辑信道接收的MAC SDU生成MAC PDU（也称为传输块），而接收侧的MAC层从通过传输信道接收的MAC PDU恢复MAC SDU。
在复用和解复用实体中，可以将来自几个逻辑信道的数据复用到一个传输信道中/可以从一个传输信道解复用来自几个逻辑信道的数据。当无线电资源可用于新发送时，复用实体从MAC SDU生成MAC PDU。此处理包括对来自逻辑信道的数据进行优先级划分，以决定应当在每个MAC PDU中包括来自哪个（哪些）逻辑信道的多少数据。请注意，在用户设备中生成MAC PDU的处理在3GPP术语中还称为逻辑信道优先级划分（LCP）。
解复用实体从MAC PDU重组MAC SDU，并将它们分布到合适的RLC实体。另外，对于MAC层之间的对等通信，可以将称为“MAC控制单元”的控制消息包括在MAC PDU中。
MAC PDU主要包括MAC报头和MAC有效载荷（见3GPP TS 36.321section 6）。MAC报头进一步包括MAC子报头，而MAC有效载荷包括MAC控制单元、MAC SDU和填充。每个MAC子报头包括逻辑信道ID（LCID）和长度（L）字段。LCID指示MAC有效载荷的对应部分是否是MAC控制单元，如果不是，则指示有关MAC SDU属于哪个逻辑信道。L字段指示有关MAC SDU或MAC控制单元的大小。如上面已经提及的，MAC控制单元用于MAC级对等信令，包括上行链路中的BSR信息的递送和UE的可用功率的报告、以及下行链路中的DRX命令和定时提前命令。对于每种类型的MAC控制单元，分配一个专用LCID。在图6中示出了MAC PDU的示例。
功率控制
移动通信系统中的上行链路发送单元功率控制的目的是：在对于获得所需QoS足够的每比特发送单元能量的需要、与最小化对系统的其它用户的干扰并最大化用户设备的电池寿命的需要之间进行平衡。为实现这一点，上行链路功率控制必须适应包括路径损耗、阴影衰落和快速衰落的无线电传播信道特性，并克服来自相同小区和邻近小区内的其它用户的干扰。功率控制（PC）对于提供所需SINR（信号与干扰加噪声比）、同时控制对邻近小区造成的干扰起到决定作用。上行链路中的典型PC方式的思想是以相同SINR接收所有用户，这被公知为全补偿。作为替代，3GPP已经采用了LTE Rel.8/9的部分功率控制（FPC，Fractional Power Control）。这个新的功能性使得具有较高路径损耗的用户以较低SINR需求操作，使得它们更可能对于邻近小区产生更少干扰。
LTE Rel.8/9中提供的功率控制方式采用开环和闭环控制的组合。操作的模式涉及通过开环手段基于路径损耗估计对发送功率密度谱设置粗略的操作点。然后，可以通过闭环功率控制在开环操作点周围应用更快的操作。这控制干扰并微调功率设置以适合包括快速衰落的信道条件。
通过此机制组合，LTE Rel.8/9中的功率控制方式支持多于一个操作模式。其可以被看作用于根据部署情形、系统载荷和运营商偏好而不同的功率控制策略的工具包（toolkit）。
在3GPP TS 36.213,“Physical layer procedures”,version 8.8.0（其可以在http://www.3gpp.org获得并通过引用被合并在此）的section 5.1中，在LTERel.8/9规定了用于物理上行链路共享信道（PUSCH）、物理上行链路控制信道（PUCCH）和探测参考信号（SRS）的详细功率控制公式。
对于这些上行链路信号的每个的公式遵循相同的基本原理：在所有情况下，它们都可以被认为是两个主要项的和：从eNodeB用信号传送的静态或半静态参数得到的基本开环操作点、以及随子帧而更新的动态偏移。
对于每资源块的发送功率的基本开环操作点取决于包括小区间干扰和小区载荷的多个因素。其可以被进一步分解为两个部分：半静态基准水平P0，其进一步包括对于小区中的所有用户设备共同的功率水平（以dBm为单位测量）、和UE特定的偏移；以及开环路径损耗补偿部分。每资源块的功率的动态偏移部分还可以被进一步分解为两个部分：依赖于MCS的部分、以及显性的发送单元功率控制（TPC）命令。
依赖于MCS的部分（在LTE规范中称为ΔTF，TF代表“传输格式”）使得可以根据发送信息数据速率而适应每资源块的发送功率。
动态偏移的另一部分是UE特定的TPC命令。这些可以以两个不同模式操作：累积的TPC命令（可用于PUSCH、PUCCH和SRS）、以及绝对的TPC命令（仅可用于PUSCH）。对于PUSCH，通过RRC信令为每个UE半静态地设置这两个模式之间的切换，即，不能动态地改变所述模式。在累积的TPC命令的情况下，每个TPC命令用信号传送相对于在前水平的功率步幅。移动通信系统中的上行链路发送单元功率控制的目的是：在对于获得所需QoS足够的每比特发送单元能量的需要、与最小化对系统的其它用户的干扰并最大化用户设备的电池寿命的需要之间进行平衡。
为实现这一点，上行链路功率控制必须适应包括路径损耗、阴影衰落和快速衰落的无线电传播信道特性，并克服来自相同小区和邻近小区内的其它用户的干扰。
通过以下等式定义对于参考子帧i中的PUSCH发送的UE发送功率PPUSCH[dBm]的设定（见3GPP TS 36.213的section 5.1.1.1）：
PPUSCH(i)=min{PCMAX,10log10(MPUSCH(i))+PO_PUSCH(j)+α(j)·PL+ΔTF(i)+f(i)}
等式1
-PCMAX是UE在给定范围（见下面）中选择的最大UE发送功率；MPUSCH是所分配的物理资源块（PRB）的数目。所分配的PRB越多，所分配的上行链路发送功率就越多。
-P0_PUSCH(j)指示RRC用信号传送的基本发送功率。对于半永久调度（SPS）和动态调度，这是小区特定的标称（nominal）分量PO_NOMINAL_PUSCH(j)∈[-126，...,24]和UE特定的分量PO_UE_PUSCH(j)∈[-127,...,-96]的总和。对于RACH消息3：从导频发送功率的偏移。
-α表示小区特定的参数（在系统信息上广播所述参数）。此参数指示补偿多少路径损耗PL。α＝1意味着eNodeB所接收的信号水平相同，而与用户设备的位置无关。对于SPS和动态调度，α∈{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}，并且，对于RACH消息3的情况，α(j)＝1。
-PL是用户设备基于参考信号接收功率（RSRP）测量和用信号传送的参考信号（RS）发送功率而得到的UE路径损耗。可以将PL定义为PL=参考信号功率-较高层过滤的RSRP。
-ΔTF是依赖调制和编码方式（传输格式）的功率偏移。
-f(i)是从eNodeB用信号传送至UE的闭环功率控制命令的函数。f()表示在累积的TPC命令的情况下的累积。由较高层设置闭环命令是相对累积的还是绝对的。对于累积的TPC命令，提供了两个功率步幅值集合：用于DCI格式3A的(-1,1)dB、以及用于DCI格式3的(-1,0+1,+3)dB。可以通过绝对的TPC命令用信号传送的值的集合是由DCI格式3指示的(-4,-1,1,4)dB。
功率余量报告
为了帮助eNodeB以合适的方式将上行链路发送资源调度给不同的用户设备，重要的是，用户设备可以向eNodeB报告其可用的功率余量。
eNodeB可以使用功率余量报告以确定用户设备还能够再使用每子帧多少上行链路带宽。这有助于避免向不能使用上行链路发送资源的用户设备分配所述上行链路发送资源，以便避免资源浪费。
功率余量报告的范围是从+40至-23dB（见3GPP TS 36.133,“Requirements for support of radio resource management”,version 8.7.0,section9.1.8.4,其可以在http://www.3gpp.org获得并且通过全文引用被合并在此）。所述范围的负数部分使得用户设备能够将其已经接收需要比UE的可用发送功率更多的发送功率的UL许可所到达的程度用信号传送至eNodeB。这将使得eNodeB能够减小后续许可的大小，从而释放发送资源以分配至其它UE。
仅可以在UE具有UL许可的子帧中发送功率余量报告。所述报告涉及发送所述报告的子帧。定义多个标准以触发功率余量报告。这些标准包括：
-自从上次功率余量报告起估计路径损耗显著改变
-自从在前的功率余量报告起经过了比所设置的时间多的时间
-UE已经实施了比所设置的数目多的闭环TPC命令
eNodeB可以根据系统载荷和其调度算法的需求而设置参数来控制这些触发的每个。更具体地，RRC通过设置两个定时器（timer）periodicPHR-Timer和prohibitPHR-Timer、并且通过用信号传送设定用于触发功率余量报告的所测量的下行链路路径损耗改变的dl-PathlossChange，来控制功率余量报告。
将功率余量报告作为MAC控制单元发送。功率余量报告包括单个八比特字节，预留两个最高比特，并且六个最低比特以1dB步幅表示上述dB值。在图7中示出MAC控制单元的结构。
通过如下等式定义对于子帧i有效的UE功率余量PH[dB]（见3GPP TS36.213的section 5.1.1.2）：
PH(i)=PCMAX-{10·log10(MPUSCH(i))+P0_PUSCH(j)+α(j)·PL+ΔTF(i)+f(i)}等式2
将功率余量舍入为具有1dB的步幅的范围[40;-23]dB中最接近的值。PCMAX是总的最大UE发送功率（或用户设备的总的最大发送功率），并且是用户设备基于下列约束在PCMAX_L和PCMAX_H的给定范围中选择的值：
-PCMAX_L≤PCMAX≤PCMAX_H
-PCMAX_L=min(PEMAX-ΔTC,PPowerClass-MPR-AMPR-ΔTC)
-PCMAX_H=min(PEMAX,PPowerClass)
PEMAX是通过网络用信号传送的值，并且，在3GPP TS 36.101,“EvolvedUniversal Terrestrial Ratio Access(E-UTRA);User Equipment(UE)radiotransmission and reception”,version 8.7.0,section 6.2（其可以在http://www.3gpp.org获得并且通过引用被合并在此）中规定ΔTC、MPR和AMPR（还表示为AMPR（附加的最大功率减小））。
MPR是功率减小值（所谓的最大功率减小），用于控制与各种调制方式和发送带宽相关联的相邻信道泄漏功率比（ACLR）。相邻信道可以是例如另一个演进的通用陆地无线电访问（E-UTRA）信道或UTRA信道。在3GPP TS36.101中也定义了最大允许功率减小（MPR）。最大允许功率减小根据信道带宽和调制方式而不同。用户设备的减小量可以小于这个最大允许功率减小（MPR）值。3GPP规定了MPR测试，所述MPR测试验证用户设备的最大发送功率大于或等于标称的总的最大发送功率减去所述MPR，同时仍然符合ACLR需求。
如上所指示的，AMPR是附加最大功率减小。AMPR是频带特定的，并且当被网络设置时适用。
如从以上说明可见，PCMAX是UE实施特定的，因此不被eNodeB所知。
图25示出UE发送功率状态和对应的功率余量的示例性情形。在图25的左手侧，用户设备并非功率受限的（正PHR），而在图25的右手侧，负的功率余量暗示用户设备的功率限制。请注意，PCMAX_L≤PCMAX≤min(PEMAX,PPowerClass)，下限PCMAX_L通常主要取决于最大功率减小MPR和附加最大功率减小AMPR，即， P CMAX _ L ≅ P PowerClass - MPR - AMPR .
对于LTE的进一步改进（LTE-A）
在世界无线电通信大会2007（WRC-07）上决定了用于增强型IMT的频谱。虽然决定了用于增强型IMT的整个频谱，但是实际可用频率带宽根据每个地区或国家而不同。然而，遵循关于可用频谱概要的决定，在第三代合作伙伴项目（3GPP）中开始对无线电接口的标准化。在3GPP TSG RAN#39会议上，关于“E-UTRA的进一步改进（增强型LTE）”的研究项说明得到通过。所述研究项覆盖对于E-UTRA的演进（例如，满足关于增强型IMT的需求）要考虑的技术组成部分。下面描述当前正对于LTE-A考虑的两个主要技术组成部分。
LTE-A中为支持更宽带宽的载波聚合
在载波聚合中，聚合两个或更多个分量载波以便支持直至100MHz的更宽的发送带宽。至少当在上行链路和下行链路中所聚合的分量载波的数目相同时，可以将所有分量载波设置为可兼容LTE Rel.8/9。并非所有由用户设备聚合的分量载波都必须是可兼容Rel.8/9的。
用户设备可以根据其能力同时接收或发送一个或多个分量载波。具有对于载波聚合的接收和/或发送能力的LTE-A Rel.10用户设备可以同时在多个分量载波上接收和/或发送，而如果分量载波的结构遵循Rel.8/9规范，则LTERel.8/9用户设备仅可以在单个分量载波上接收和发送。
相邻的和不相邻的分量载波均支持载波聚合，使用Rel.8/9数字学（numerology）将每个分量载波限制为频域中的最大110个资源块。可以设置用户设备以聚合不同数目的分量载波，所述分量载波源自同一eNodeB并且在上行链路和下行链路中可能具有不同的带宽：
-可以设置的下行链路分量载波的数目取决于用户设备的下行链路聚合能力；
-可以设置的上行链路分量载波的数目取决于用户设备的上行链路聚合能力；
-不可能设置相对于下行链路分量载波具有更多上行链路分量载波的用户设备；
-在典型的TDD部署中，在上行链路和下行链路中的分量载波的数目和每个分量载波的带宽相同。
源自同一eNodeB的分量载波不需要提供相同覆盖。
相邻地聚合的分量载波的中心频率之间的间距应当是300kHz的倍数。这是为了与Rel.8/9的100kHz频率光栅兼容，并同时保持具有15kHz间距的副载波的正交性。根据聚合情形，可以通过在相邻的分量载波之间插入少量未使用的副载波来促进n×300kHz间距。
多个载波的聚合的性质仅向上暴露给MAC层。对于上行链路和下行链路两者，对于每个聚合的分量载波，MAC中需要一个HARQ实体。（在不存在用于上行链路的SU-MIMO（单用户多输入多输出）的情况下）每分量载波最多有一个传输块。传输块和其潜在HARQ重发需要映射到同一分量载波上。在图19和图20中分别示出对于下行链路和上行链路的具有激活的载波聚合的第2层结构。
当设置载波聚合时，用户设备仅具有一个与网络的RRC连接。在RRC连接建立/重新建立时，与LTE Rel.8/9中同样，一个小区提供安全输入（一个ECGI、一个PCI和一个ARFCN）和非访问层移动性信息（例如，TA）。在RRC连接建立/重新建立之后，对应于所述小区的分量载波称为下行链路主小区（PCell）。在连接模式中，每用户设备总是设置一个且仅一个下行链路PCell（DL PCell）和一个上行链路PCell（UL PCell）。在所设置的分量载波的集合内，其它小区称为次级小区（SCell）。下行链路和上行链路PCell的特性是：
-上行链路PCell用于第1层上行链路控制信息的发送
-不能禁用下行链路PCell
-在下行链路PCell（而非下行链路SCell）经历瑞利衰落（RLF）时触发重新建立
-下行链路PCell小区可以随移交而改变
-从下行链路PCell获取非访问层信息。
可以通过RRC执行分量载波的重新设置、添加和去除。在LTE内移交时，RRC还可以添加、去除或重新设置用于在目标小区中使用的分量载波。当添加新的分量载波时，使用专用RRC信令来发送对于分量载波发送/接收所必要的分量载波的系统信息（与LTE Rel.8/9中的移交同样）。
当设置载波聚合时，可以同时在多个分量载波上调度用户设备，但是，在任何时间应当最多只有一个随机访问过程正在进行。跨载波调度使分量载波的物理下行链路控制信道（PDCCH）能够在另一个分量载波上调度资源。为此目的，在各个下行链路控制信息（DCI）格式中引入分量载波标识字段（CIF）。在上行链路分量载波与下行链路分量载波之间的关联使得可以在没有跨载波调度时识别许可所应用的上行链路分量载波。下行链路分量载波与上行链路分量载波的关联不一定必须是一对一的。换言之，多于一个下行链路分量载波可以与同一上行链路分量载波关联。同时，下行链路分量载波可以仅与一个上行链路分量载波关联。
分量载波和DRX操作的激活（禁用）
在载波聚合中，无论何时用户设备仅被设置一个分量载波，LTE Rel.8/9不连续接收（DRX）都适用。在其他情况下，同一DRX操作适用于所有设置的和激活的小区（相应地，分量载波）（即，对于PDCCH监视的相同的激活（active）时间）。当在激活时间中时，任何分量载波可以总是在任何其它设置的和激活的分量载波上调度物理下行链路共享信道（PDSCH）（为了研究起见，没有进一步的限制）。
为了在设置载波聚合时实现合理的用户设备电池消耗，引入用于下行链路SCell的分量载波激活/禁用机制（即，激活/禁用不应用于PCell）。当下行链路SCell不激活时，用户设备不需要接收对应的PDCCH或PDSCH，也不需要执行CQI测定（CQI是信道质量指示符的缩写）。相反，当下行链路SCell激活时，用户设备应当接收PDSCH和PDCCH（如果存在），并且，期望用户设备能够执行CQI测定。然而，在上行链路中，当在对应PDCCH上调度时，用户设备总是需要能够在任何设置的上行链路分量载波上的PUSCH上发送（即，不存在对上行链路分量载波的显性激活）。
用于SCell的激活/禁用机制的其它细节：
-通过MAC信令进行下行链路SCell的显性激活；
-通过MAC信令进行下行链路SCell的显性禁用；
-也可以进行下行链路SCell的隐性禁用；
-可以单独地激活和禁用下行链路SCell，并且单个激活/禁用命令可以激活/禁用所设置的下行链路SCell的子集合；
-初始地“禁用”添加至所设置的分量载波的集合的SCell。
用于载波聚合的上行链路功率控制
即使对于载波聚合情况的上行链路功率控制算法的大部分细节仍然是开放的、或者正处于3GPP工作组的讨论中，一般的协定也是LTE-A Rel.10支持分量载波特定的上行链路功率控制，即，对于为用户设备设置的每个上行链路分量载波，将存在一个独立的功率控制环。此外，决定了应当每分量载波报告功率余量。在功率限制（即，UE发送功率超过总的最大UE发送功率）的情况下，应用以下的功率调整（scaling）。
对于功率调整，应当优先考虑（prioritize）PUCCH功率，PUSCH可以使用其余功率（即，首先减小PUSCH功率，或许减小为零）。此外，具有上行链路控制信息（UCI）的PUSCH优先于没有UCI的PUSCH。另外，考虑对于没有UCI的PUSCH发送进行相等的功率调整。
因为可以假设每个分量载波具有其自己的功率控制环，并且用单独地为每个分量载波设置的功率来发送每个分量载波上的每个传输块，所以应当每分量载波执行功率余量报告。因为可以将载波聚合看作几个LTE Rel.8/9（分量）载波的倍增（multiplication），所以可以假设关于单独的分量载波的功率余量报告也将重用LTE Rel.8/9功率余量报告过程。
因此，每个用户设备在每个分量载波上发送对于所述分量载波的功率余量报告。这意味着：如果满足发送这样的报告的条件，则在特定子帧中具有上行链路发送的每个分量载波也可以发送功率余量报告。
（通过采用不同的定时器）基于分量载波控制（相应地，触发）如从LTERel.8/9所知的功率余量报告。将此概念应用至使用载波聚合的系统的单独的分量载波，这意味着：几乎不会每个具有上行链路发送的分量载波都在一个子帧内发送功率余量报告。因此，即使对于所有分量载波将涉及功率余量报告的定时器（periodicPHR timer和prohibitPHR timer）设置为相同的值，也仅会偶然发生在子帧内的所有分量载波上的同步的功率余量报告。
图10示出LTE-A系统中的示例性功率余量报告，其假设将LTE Rel.8/9的功率余量报告应用至示例性的三个分量载波（CoCa1至CoCa3）的每个。在T1，在所有三个分量载波上存在上行链路分配，并且，在每个分量载波上发送上行链路传输块（相应地，MAC PDU），其包括对于相应分量载波的功率余量报告。因为存在对于每个分量载波的每分量载波（每CC）功率余量报告，所以向eNodeB告知用户设备的功率状态。此外，对于每个分量载波而重启各个定时器periodicPHR-Timer和prohibitPHR-Timer。对于分量载波CoCa2和CoCa3，假设在periodicPHR-Timer期满之后，在下个子帧中不存在上行链路分配，从而不能立即发送周期性的功率余量报告。因此，在T2，用户设备仅在分量载波CoCa1上发送具有功率余量报告的传输块/MAC PDU。因为仅存在分量载波CoCa1上的资源分配，所以，在T2，eNodeB同样可以从每CC功率余量报告推断用户设备的功率状态。
然而，在T3、T4和T5，子帧内的分量载波的仅一些传输块/PDU携带功率余量报告。关于在T5的分量载波CoCa3上的功率余量报告，假设分量载波CoCa3上的路径损耗改变触发功率余量报告，但是，在路径损耗改变时，具有上行链路发送的分量载波（即，分量载波CoCa1和CoCa2）都不包括功率余量报告。因此，在T3、T4和T5，eNodeB不知晓在各个子帧内消耗在上行链路发送上的实际发送功率。
此外，在LTE Rel.10中，在载波聚合的范围内，存在两个最大功率限制：总的最大UE发送功率PCNMAX、以及分量载波特定的最大发送功率PCMAC，c。3GPPRAN4工作组已经指示（标称的）每用户设备最大发送功率PCNMAX和（标称的）分量载波特定的最大发送功率PCMAC，c应当相同，而与所支持的载波数目无关，以便不影响有载波聚合能力的用户设备在单载波操作模式中的链路预算（linkbudget）。
与LTE Rel.8/9不同，在LTE Rel.10中，用户设备还必须处理同时的PUSCH-PUCCH发送、多集群调度、以及多个分量载波上的同时发送，这与LTE Rel.8/9相比，其需要较大的MPR值并且还导致所应用的MPR值的较大变化。
应当注意，eNodeB不知道用户设备对每个分量载波应用的功率减小，因为实际的功率减小取决于分配的类型、标准化的MPR值、以及用户设备实施方式。因此，eNodeB不知道用户设备计算功率余量所相对的分量载波特定的最大发送功率。在LTE Rel.8/9中，例如，用户设备最大发送功率PCNMAX可以在如上所述的某个特定范围内（PCMAX_L≤PCMAX≤PCMAX_H）。
由于如上所述eNodeB不知晓分量载波特定的最大发送功率PCMAC,c的减小，所以，eNodeB实际无法知道用户设备正操作得有多接近其总的最大发送功率PCNMAX。因此，或许存在用户设备超过总的用户设备最大发送功率PCNMAX的情况，这将因此需要功率调整。图26示出用户设备功率受限（即，对在上行链路中设置的分量载波CC#1和CC#2应用功率调整）的示例性情形。即使用户设备功率受限，根据LTE定义的分量载波特定的功率余量报告也指示充分大的功率余量。
发明内容
本发明的一个目的是提出使得eNodeB在使用载波聚合的移动通信系统中能够辨识用户设备的功率使用状态的过程。
所述目的由独立权利要求的主题来解决。有利实施例附属于从属权利要求。
本发明的第一方面是使得用户设备能够在正潜在地变为功率受限或者处于功率受限时（即，接近于使用其总的最大UE发送功率（在下面还称为“用户设备的总的最大发送功率”或者“用户设备的总的最大UE发送功率”）、或者eNodeB的资源分配和功率控制命令将需要使用超过用户设备的总的最大发送功率的发送功率时），向eNodeB进行指示。
依据本发明的此第一方面并且根据第一示例性实施方式，用户设备使用每个子帧的MAC协议数据单元（MAC PDU）中的指示符来向eNodeB用信号传送用户设备是否对相应子帧内的（MAC PDU的）发送应用了功率调整。例如，可以将所述指示符包括在MAC PDU的一个或多个MAC子报头中。
在第一示例性实施方式的增强中，为上行链路中的每个设置的（或者，替代地，每个激活的）分量载波提供指示符，以便使得可以指示对于上行链路中的单独的分量载波使用了功率调整。例如，这可以通过将各个指示符复用至由用户设备在上行链路上相应设置的（或者，替代地，激活的）分量载波上发送的MAC PDU来实现，从而指示符可以与发送所述指示符的所设置的（或者，替代地，激活的）分量载波关联。
如果应当在用户设备实际达到其总的最大UE发送功率之前指示用户设备的功率状态，则可以定义相对于总的最大UE发送功率的阈值（例如，特定百分比），当超过所述阈值时，所述阈值触发用户设备设定指示符。在此情况下，当被设定时，所述指示符将向eNodeB指示用户设备接近于使用总的最大UE发送功率（即，超过了所述阈值）。而且，可以为每个设置的上行链路分量载波单独地用信号传送此指示符，并且可以将此指示符例如包括在MAC PDU的一个或多个MAC子报头中。
仍然依据第一方面并且根据另外的第二示例性实施方式，如果用户设备需要对给定子帧中的MAC PDU的发送应用功率调整，则用户设备将对于每个设置的（或者，替代地，每个激活的）上行链路分量载波的功率余量报告（也称为每分量载波功率余量报告）与指示符一起在此子帧中发送，所述指示符指示由于所估计的在给定子帧内发送MAC PDU所需的发送功率超过用户设备的总的最大发送功率而触发每分量载波功率余量报告（替代地，也可以将所述指示符解译为指示：由于此事件，用户设备已经对给定子帧内的发送应用了功率调整）。
因此，在此第二示例性实施方式中，当在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC PDU所需的发送功率将超过用户设备的总的最大发送功率时，触发并由用户设备发送对于所有设置的（或者激活的）上行链路分量载波的非周期性的每分量载波功率余量报告。对每分量载波功率余量报告的触发的指示可以例如包括在MAC控制单元中的携带每分量载波功率余量报告的的MAC PDU的MAC子报头中。
还可以修改此第二示例性实施方式，以便在用户设备实际达到其总的最大UE发送功率之前用信号传送对用户设备的功率状态的指示。同样，可以定义相对于总的最大UE发送功率的阈值（例如，特定百分比），当超过所述阈值时，所述阈值触发用户设备发送对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告。
此外，可以可选地将对于每个设置的（或者，替代地，对于每个激活的）上行链路分量载波的功率余量报告、与由于超过用户设备的总的最大发送功率或者相对于所述总的最大发送功率的阈值而触发了相应的功率余量报告的指示一起发送。例如，可以将这样的指示包括在传送对于用户设备的所设置的上行链路分量载波的功率余量报告的MAC控制单元的MAC子报头中。
根据本发明的第一方面的另外的第三示例性实施方式，用户设备向eNodeB指示应用至分量载波的最大发送功率的功率减小量。替代地，代替功率减小，可以将每个设置的上行链路分量载波的最大发送功率（在已经应用了分量载波特定的功率减小之后）用信号传送至eNodeB。
例如，可以用信号传送对每个设置的或每个激活的上行链路分量载波的功率减小量。
在一个另外的示例中，将应用至分量载波的最大发送功率的功率减小量、与对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告一起用信号传送至eNodeB。
可以以给定子帧的MAC PDU内包括的一个或多个MAC控制单元的形式用信号传送关于用户设备的功率状态的信息。此外，用信号传送的功率状态信息使得eNodeB能够得到对于每个正用信号传送其功率状态信息的用户设备的功率状态。例如，eNodeB的调度单元可以在其对各个用户设备的动态和/或半永久资源分配中考虑各个用户设备的功率状态。
在依据本发明的第一方面的另外的第四示例性实施方式中，使得用户设备能够通过定义新的MAC控制单元而在所述用户设备正潜在地变为功率受限或者处于功率受限时向eNodeB进行指示，所述新的MAC控制单元被所述用户设备插入到向eNodeB提供对应指示的单个子帧内的相应（分配的）分量载波上发送的一个或多个协议数据单元。
此外，被插入到协议数据单元的控制单元除了指示用户设备逼近其总的最大UE发送功率之外，还可以指示每用户设备（每UE）功率余量。例如，每用户设备功率余量指示相对于用户设备的总的最大UE发送功率的、当在子帧内发送协议数据单元（包括MAC控制单元）时未被用户设备使用的发送功率。可以将MAC控制单元插入到子帧的协议数据单元。例如，可以将MAC控制单元插入到由用户设备在子帧内发送的一个协议数据单元、或者由用户设备在子帧内发送的所有协议数据单元中。
在另外的示例性第五实施方式中并且依据本发明的第一方面，所述目的由这样的用户设备解决，即：当所述用户设备正潜在地变为功率受限或者处于功率受限时，即，当所述用户设备接近于使用其总的最大UE发送功率、或者eNodeB的资源分配和功率控制命令将需要使用超过所述用户设备的总的最大UE发送功率的发送功率时，所述用户设备在单个子帧内发送对于所有分配的分量载波的每分量载波功率余量报告。
本发明的另外的第二方面是提出当在上行链路中使用载波聚合的移动通信系统中报告功率余量时、对于每分量载波功率余量的定义。根据一个示例性定义，将设置的（或者，替代地，激活的）上行链路分量载波的每分量载波功率余量定义为所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所使用的上行链路发送功率之间的差。
所使用的上行链路发送功率是用户设备为了在给定子帧内发送MACPDU而使用的（或者发射的）功率。所使用的上行链路发送功率也可以称为所发送的PUSCH功率。因此，考虑对所使用的上行链路发送功率进行功率调整（如果应用至发送的话）。因此，所使用的发送功率可以不同于所估计的发送功率，所估计的发送功率是由功率控制公式得到的、在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC PDU所需的发送功率。
替代地，可以将设置的上行链路分量载波的功率余量定义为所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所估计的PUSCH功率之间的差。例如，通过对于相应分量载波的功率控制公式来计算PUSCH功率。
此外，（所设置的）上行链路分量载波的最大发送功率可以考虑由于在所述子帧内的另一或其它上行链路分量载波上的同时发送而导致的功率减小。可选地，可以仅发送对于用户设备的激活的上行链路分量载波的功率余量报告。
可以以每分量载波功率余量报告的形式提供根据本发明的第二方面的每分量载波功率余量。例如，以MAC PDU内的MAC控制单元的形式用信号传送每分量载波功率余量报告。如上所述，携带每分量载波功率余量报告的MAC控制单元可以与MAC PDU的报头部分中的MAC子报头关联，可以进一步采用所述MAC子报头来指示由于用户设备需要功率调整的功率受限情况而触发每分量载波功率余量。
在本发明的所有方面中并且在这里描述的所有实施例和示例性实施方式中，用户设备可以可选地仅对所设置的激活的分量载波（其可以称为激活的分量载波）进行报告（即，可以仅对于激活的分量载波而用信号传送指示符、功率余量报告等）。例如，如果可以分开地控制用户设备的上行链路分量载波的设置和激活（禁用），则这可以是有利的。
本发明的一个实施例涉及一种用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法。此方法包括用户设备对于用户设备在上行链路中进行发送的每个子帧执行的下列步骤。用户设备判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率。如果是这样，则用户设备对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率，并且在相应的子帧内将MAC协议数据单元发送至eNodeB。所发送的MAC协议数据单元包括指示符，所述指示符向eNodeB指示用户设备是否已经为了在相应子帧内发送MAC协议数据单元而执行功率调整。
例如，可以将所述指示符包括在至少一个MAC协议数据单元的MAC报头中。例如，所述指示符可以是在所述至少一个MAC协议数据单元中包括的相应MAC报头的一个或多个MAC子报头内的标志。
此外，在本发明的更高级的示例性实施例中，可以为每个设置的上行链路分量载波单独地执行功率调整。对于发送MAC协议数据单元的每个上行链路分量载波，相应的上行链路分量载波上发送的至少一个MAC协议数据单元包括指示符，所述指示符向eNodeB指示是否已经对所述子帧内的相应上行链路分量载波上的发送应用了功率调整。
本发明的另一实施例提供了另一种用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法。根据此实施例，用户设备判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率。如果正是这种情况，则用户设备对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率，并且进一步触发用户设备生成对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告。用户设备在相应的子帧内将MAC协议数据单元、与用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告、和对已经由于在上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过用户设备的总的最大发送功率而触发了功率余量报告的指示一起发送至eNodeB。
此外，用户设备可以可选地响应于所述触发而进一步确定用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告，将对于设置的上行链路分量载波的功率余量定义为所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所使用的上行链路发送功率之间的差。因此，这个对功率余量的定义考虑了功率调整。
替代地，或者除此之外，用户设备可以响应于所述触发而确定所述用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告，将设置的上行链路分量载波的功率余量定义为所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所估计的相应分量载波上的上行链路发送功率之间的差。因此，这个对功率余量的替代定义不考虑功率调整。
可选地，用户设备可以为每个设置的上行链路分量载波确定根据以上两个定义的功率余量，并且可以在功率余量报告内将所述功率余量提供给eNodeB。
在所述方法的另一示例性实施例中，应用至由用户设备确定的设置的上行链路分量载波的最大发送功率的功率减小量考虑了所述用户设备在所述子帧内的其它设置的上行链路分量载波上的发送。
此外，根据另一示例性实施例，通过在携带至少一个功率余量报告的MAC控制单元的MAC子报头中设置标志，来指示已经由于所估计的发送功率超过用户设备的总的最大发送功率而触发了功率余量报告。例如，对于包括相应的功率余量报告的每个MAC控制单元，可以将MAC子报头包括在MAC控制单元所复用到的MAC协议数据单元的报头部分中。MAC子报头中的标志指示已经由于所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过用户设备的总的最大发送功率而触发了MAC控制单元内的功率余量报告。
在另一示例性实施例中，提供了另一种用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法。可选地，可以对于用户设备在上行链路中发送的每个子帧执行此方法。根据所述方法，用户设备判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率。如果正是这种情况，则用户设备对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率，并且在相应的子帧内将MAC协议数据单元发送至eNodeB。所发送的MAC协议数据单元包括至少一个MAC控制单元，所述MAC控制单元指示用户设备应用至对于所设置的上行链路分量载波的最大发送功率的功率减小量。
替代地，用户设备可以用信号传送所述用户设备对于所设置的上行链路分量载波的最大发送功率，然而，这可能暗示比以相同粒度水平用信号传送功率减小量更多的信令开销。
可选地，如果所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率将超过用户设备的总的最大发送功率，即，如果用户设备必须应用功率调整，则可以仅将指示对于所设置的上行链路分量载波的功率减小量的MAC控制单元包括到子帧内的MAC PDU。
在此方法的一个更详细的示例性实施例中，可以假设为每个设置的上行链路分量载波单独地执行功率调整。对于发送MAC协议数据单元的每个上行链路分量载波，在相应的上行链路分量载波上发送的至少一个MAC协议数据单元包括MAC控制单元，所述MAC控制单元指示应用至相应的上行链路分量载波的最大发送功率的功率减小量。
根据本发明的另一示例性实施例，在所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率将超过用户设备的总的最大发送功率的情况下，用户设备进一步生成对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告，并将功率余量报告与包括用于报告功率减小量的MAC控制单元的MAC协议数据单元一起发送至eNodeB。
根据本发明的另一示例性实施例，用户设备响应于上行链路分量载波的激活（禁用）、或者响应于应用至上行链路分量载波的最大发送功率的功率减小量的预定改变，用信号传送对于相应设置的上行链路分量载波的功率减小和功率余量报告。
在本发明的另一实施例中，用信号传送功率减小量的MAC控制单元的格式通过下列项识别：
-对用信号传送功率减小量的MAC控制单元定义的预定逻辑信道标识符，或者
-对用信号传送功率余量报告的MAC控制单元定义的预定逻辑信道标识符、以及一个或多个标志，
上述两者均包括在MAC控制单元的MAC子报头中。
根据本发明的另一实施例，用于向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法的不同示例性实施例可以包括步骤：由用户设备接收至少一个上行链路资源分配，每个上行链路资源分配向用户设备分配用于在多个分量载波之一上发送至少一个MAC协议数据单元的资源；以及为每个接收的上行链路资源分配生成至少一个MAC协议数据单元，用于在相应分配的分量载波上发送。经由根据一个所接收的资源分配的对应一个分量载波发送每个MAC协议数据单元（请注意，在使用MIMO的情况下，可以经由其上资源已经被许可给用户设备的上行链路分量载波发送两个MAC PDU）。例如，可以通过执行逻辑信道优先级划分过程来执行协议数据单元的生成。
依据本发明的第二方面并且根据本发明的另一示例性实施例，提供了用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备向eNodeB进行发送的MAC控制单元。根据此实施例，MAC控制单元包括对于设置的上行链路分量载波的功率余量报告，其报告所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所发送的PUSCH功率（或者所使用的上行链路发送功率）之间的差。
在一个示例中，子帧i的所发送的PUSCH功率PPS PUSCH，c(i)通过下式定义
P PS PUSCH , c ( i ) = PSF c · min { P CMAX , c , 10 log 10 ( M PUSCH , c ( i ) ) + P 0 _ PUSCH , c ( j ) + α c ( j ) · P L c + Δ TF , c ( i ) + f c ( i ) }
PSFc是应用于相应设置的上行链路分量载波c的功率调整因子。
此外，在本发明的另一示例性实施例中，MAC控制单元还可以包括所设置的上行链路分量载波的功率余量报告，其报告所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所估计的PUSCH功率（或者所估计的相应分量载波上的上行链路发送功率）之间的差。
仍然依据本发明的第二方面并且根据本发明的替代示例性实施例，提供了用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备向eNodeB进行发送的另一MAC控制单元。此MAC控制单元包括所设置的上行链路分量载波的功率余量报告，其报告所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所估计的PUSCH功率之间的差。
在MAC控制单元的两个实施例中，所设置的上行链路分量载波的最大发送功率均考虑了由于用户设备在其它设置的上行链路分量载波上的发送而导致的功率减小。
本发明的另一示例性实施例涉及用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备发送至eNodeB的MAC协议数据单元。MAC协议数据单元包括根据这里描述的不同实施例之一的包括功率余量报告的MAC控制单元、以及MAC子报头。MAC子报头包括指示符，所述指示符在被设定时向eNodeB指示已经由于在上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过用户设备的总的最大发送功率而触发了功率余量报告。
此外，本发明还涉及在硬件中和/或通过软件模块实现用于向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法。因此，本发明的另一实施例涉及用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的用户设备。用户设备包括判定单元，判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率。此外，用户设备包括：功率控制单元，对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率；以及发送单元，将MAC协议数据单元在相应的子帧内发送至eNodeB。所发送的MAC协议数据单元包括指示符，所述指示符向eNodeB指示用户设备是否已经为了在相应子帧内发送MAC协议数据单元而进行功率调整。
另一示例性实施例提供了用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的用户设备。用户设备包括：判定单元，判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率，并触发用户设备生成对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告；以及功率控制单元，对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率。此外，用户设备包括发送单元，将MAC协议数据单元、与用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告、和对已经由于在上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过用户设备的总的最大发送功率而触发了功率余量报告的指示一起在相应的子帧内发送至eNodeB。
在本发明的另一实施例中，用户设备包括：判定单元，判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率；功率控制单元，对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率；以及发送单元，内将MAC协议数据单元在相应的子帧发送至eNodeB。所发送的MAC协议数据单元包括至少一个MAC控制单元，所述MAC控制单元指示对于所设置的上行链路分量载波而应用至用户设备的最大发送功率的功率减小量。
此外，根据本发明的另一实施例，用户设备执行根据这里描述的各个实施例之一的用于向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法的步骤。
本发明的另一实施例提供了一种存储指令的计算机可读介质，当用户设备的处理单元执行所述指令时，所述指令使得用户设备通过以下步骤，在使用分量载波聚合的移动通信系统内对于用户设备在上行链路中发送的每个子帧而向eNodeB告知用户设备的发送功率状态：判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率；如果是这样，则对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率；以及将MAC协议数据单元在相应的子帧内发送至eNodeB。所发送的MAC协议数据单元包括指示符，所述指示符向eNodeB指示用户设备是否已经为了在相应子帧内发送MAC协议数据单元而进行功率调整。
本发明的另一实施例的计算机可读介质存储指令，当用户设备的处理单元执行所述指令时，所述指令使得用户设备通过以下步骤，在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态：判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率；如果是这样，则对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率；触发用户设备生成对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告；以及将MAC协议数据单元、与用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告、和对已经由于在上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过用户设备的总的最大发送功率而触发了功率余量报告的指示一起在相应的子帧内发送至eNodeB。
根据本发明的另一实施例，提供了存储指令的计算机可读介质。当被用户设备的处理单元执行时，所述指令使得用户设备通过以下步骤，在使用分量载波聚合的移动通信系统内对于用户设备在上行链路中发送的每个子帧而向eNodeB告知用户设备的发送功率状态：判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过用户设备的总的最大发送功率；如果是这样，则对发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过用户设备的总的最大发送功率；以及将MAC协议数据单元在相应的子帧内发送至eNodeB，所发送的MAC协议数据单元包括至少一个MAC控制单元，所述MAC控制单元指示对于所设置的上行链路分量载波而应用至用户设备的最大发送功率的功率减小量。
此外，根据本发明的另一实施例，所述计算机可读介质还可以存储指令，当被执行时，所述指令使得用户设备执行根据这里描述的各个实施例之一的用于向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法的步骤。
涉及本发明的第一方面的本发明的另一实施例提供了一种用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的功率状态的方法。用户设备判定所估计的在子帧内的相应分量载波上发送协议数据单元所需的发送功率是否将超过相对于用户设备的总的最大UE发送功率的阈值。如果超过了所述阈值，则用户设备将MAC控制单元复用至协议数据单元，并将包括MAC控制单元的协议数据单元在所述子帧内发送至eNodeB。MAC控制单元向eNodeB指示用户设备在上行链路上发送所生成的协议数据单元所消耗的发送功率超过了所述阈值，即，报告每用户设备的功率余量。所述阈值例如可以定义为允许用户设备使用的最大百分比。
根据本发明的另一实施例，MAC控制单元向eNodeB提供相对于所述子帧中发送的所有上行链路协议数据单元的每用户设备功率余量。例如，在基于3GPP的通信系统（诸如，增强型LTE）中，每用户设备功率余量可以考虑所述子帧内的物理上行链路共享信道（PUSCH）和物理上行链路控制信道（PUCCH）上的所有发送。
在本发明的另一实施例中，接收至少一个上行链路资源分配，每个上行链路资源分配向用户设备分配用于在多个分量载波之一上发送协议数据单元之一的资源。为每个接收的上行链路资源分配生成用于在相应分配的分量载波上发送的协议数据单元。经由根据一个所接收的资源分配的对应一个分量载波发送每个协议数据单元。
根据本发明的另一实施例，为每个接收的上行链路资源分配生成协议数据单元包括将MAC控制单元复用至至少一个所述协议数据单元。在本发明的另一实施例中，将MAC控制单元复用至一个协议数据单元，或者复用至每个协议数据单元。例如，可以通过执行联合逻辑信道优先级划分过程而生成协议数据单元。
根据本发明的有利实施例，分量载波各自具有优先级，并且MAC控制单元被复用到在已经接收到资源分配、并具有最高优先级的分量载波上发送的协议数据单元。
在本发明的替代实施例中，分量载波各自具有优先级，并且MAC控制单元被复用到要在获得最低块错误率、具有最大功率余量或者经历最佳信道质量、并且已经接收到资源分配的分量载波上发送的协议数据单元。
关于本发明的另一实施例，基于对于要在所述子帧中发送的协议数据单元的资源分配、以及发送功率控制功能（function）的状态，估计所估计的发送功率。
根据本发明的另一实施例，从eNodeB接收无线电资源控制信令，其指示作为允许用户设备使用的最大百分比的所述阈值。根据所指示的百分比设置所述阈值。
本发明的另一实施例提供了用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的功率状态的另一替代方法。在预定数目的连续子帧（监视时段）的每一个中，将协议数据单元从用户设备发送至eNodeB。如果满足下列条件之一，则用户设备将MAC控制单元复用到由用户设备发送的所述预定数目的连续子帧的最后一个子帧的协议数据单元：
-在每个连续子帧中发送协议数据单元所需的发送功率超过相对于用户设备的总的最大UE发送功率的阈值，或
-在所述连续子帧的子帧子集中发送协议数据单元所需的发送功率超过相对于用户设备的总的最大UE发送功率的阈值，或
-在所述连续子帧中发送协议数据单元所需的平均发送功率超过相对于用户设备的总的最大UE发送功率的阈值。
因此，MAC控制单元向eNodeB指示满足相应条件。
在本发明的另一实施例中，通过在用户设备处从eNodeB接收的RRC控制信令来设置所述子集的子帧数目、或者预定义所述数目。
根据本发明的另一实施例，提供了用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备发送至eNodeB的MAC控制单元。MAC控制单元包括功率余量字段，所述功率余量字段包括预定数目的比特，用于包括相对于用户设备的总的最大UE发送功率的、关于用户设备在包含MAC控制单元的子帧内的多个分量载波上的所有上行链路发送的每用户设备功率余量。
在本发明的另一有利实施例中，MAC控制单元包括分量载波指示符字段，用于指示
-用户设备已经接收到资源分配的分量载波的数目，或
-指示用户设备已经接收到资源分配的分量载波的位图。
在本发明的另一实施例中，功率余量字段包括所述每用户设备功率余量或每分量载波功率余量。MAC控制单元包括分量载波指示符字段，其指示功率余量字段是包括所述每用户设备功率余量、还是包括所述每分量载波功率余量。
本发明的另外的实施例提供了用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备发送至eNodeB的MAC协议数据单元。根据这里描述的其实施例之一，MAC协议数据单元包括MAC子报头和MAC控制单元。MAC子报头包括逻辑信道标识符（LCID），其指示所述MAC控制单元的内容和格式。
根据本发明的另一实施例，提供了一种用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的功率状态的用户设备。用户设备的判定单元判定所估计的在子帧内的相应分量载波上发送协议数据单元所需的发送功率是否将超过相对于用户设备的总的最大UE发送功率的阈值。用户设备的协议数据单元生成单元在超过阈值的情况下将MAC控制单元复用到协议数据单元。用户设备的发送单元将包括MAC控制单元的协议数据单元在子帧内发送至eNodeB。MAC控制单元向eNodeB指示用户设备在上行链路上发送所生成的协议数据单元所消耗的发送功率超过了所述阈值。
在本发明的有利实施例中，MAC控制单元向eNodeB提供相对于所述子帧中发送的所有上行链路协议数据单元的每用户设备功率余量。
对于本发明的另一实施例，用户设备的接收单元接收至少一个上行链路资源分配。每个上行链路资源分配将用于在多个分量载波之一上发送协议数据单元之一的资源分配至用户设备。用户设备的协议数据单元生成单元为每个接收的上行链路资源分配生成用于在相应分配的分量载波上发送的协议数据单元。发送单元经由根据所接收的一个资源分配的对应一个分量载波发送每个协议数据单元。
根据本发明的另一实施例，分量载波各自具有优先级，并且用户设备的协议数据单元生成单元将MAC控制单元复用到在已经接收到资源分配、并具有最高优先级的分量载波上发送的协议数据单元。
关于本发明的另一实施例，分量载波各自具有优先级，并且用户设备的协议数据单元生成单元将MAC控制单元复用到在获得最低块错误率、具有最大功率余量或者经历最佳信道质量、并且已经接收到资源分配的分量载波上发送的协议数据单元。
在本发明的另一实施例中，用户设备的功率控制单元执行功率控制，并且判定单元基于对于要在所述子帧中发送的协议数据单元的资源分配、以及发送功率控制单元的状态而判定所估计的发送功率。
根据本发明的有利实施例，用户设备的接收单元从eNodeB接收无线电资源控制信令，其指示作为允许用户设备使用的最大百分比的所述阈值。用户设备的设置单元根据所指示的百分比设置所述阈值。
本发明的另一实施例提供了一种存储指令的计算机可读介质，当用户设备的处理单元执行所述指令时，所述指令使得用户设备在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的功率状态。这通过如下步骤实现。判定所估计的在子帧内的相应分量载波上发送协议数据单元所需的发送功率是否将超过相对于用户设备的总的最大UE发送功率的阈值。如果超过了所述阈值，则将MAC控制单元复用到协议数据单元。在所述子帧内将包括MAC控制单元的协议数据单元发送至eNodeB。MAC控制单元向eNodeB指示用户设备在上行链路上发送所生成的协议数据单元所消耗的发送功率超过了所述阈值。
附图说明
下面，参照附图更详细描述本发明。用相同的标号来标注附图中的同样或对应的细节。
图1示出3GPP LTE系统的示例性架构，
图2示出LTE的整体E-UTRAN架构的示例性概览，
图3和图4示出单载波FDMA方式中的上行链路带宽的示例性集中式分配和分布式分配，
图5示出示例性SAE承载架构，
图6示出示例性MAC PDU的格式，
图7示出用于报告每分量载波功率余量（PH）的MAC控制单元的格式，
图8示出根据本发明第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图，
图9示出根据本发明第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图，
图10示出为每个分量载波单独采用LTE Rel.8/9的已知功率余量报告的、LTE-A系统中的功率余量报告，
图11示出采用根据图8的用户设备的示例性操作的、根据本发明的实施例的LTE-A系统中的功率余量报告，
图12示出采用根据图9的用户设备的示例性操作的、根据本发明的实施例的LTE-A系统中的示例性功率余量报告，
图13示出采用根据图9的用户设备的示例性操作的、根据本发明的另一实施例的LTE-A系统中的另一示例性功率余量报告，
图14至图16示出根据本发明第一方面的本发明的不同实施例的功率限制MAC CE的不同格式，
图17示出根据本发明的实施例的MAC PDU的示例性结构，其中MACPDU包含对单个子帧内的三个分配的分量载波的功率余量进行报告的三个PHR MAC CE和对应的子报头，
图18示出根据本发明第一方面的本发明的实施例的示例性MAC CE格式（“多PHR MAC CE”），使得可以在单个MAC CE中报告多个功率余量报告，
图19和图20示出分别为下行链路和上行链路激活载波聚合的第2层结构，
图21示出根据本发明第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图，其中使用功率调整标志来用信号传送以向eNodeB指示用户设备的功率限制情况，
图22示出根据本发明第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图，其中将功率状态标志和每CC功率余量报告用信号传送至eNodeB，用以指示用户设备的功率限制情况，
图23示出根据本发明第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图，其中将每CC功率减小量和每CC功率余量报告用信号传送至eNodeB，用以指示用户设备的功率限制情况，
图24示出根据本发明第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图，其中将每CC功率减小量和每CC功率余量报告用信号传送至eNodeB，用以指示用户设备的功率限制情况，
图25示出导致正的和负的功率余量的UE发送功率状态和对应功率余量的示例性情形，
图26示出用户设备功率受限（即，对上行链路上设置的分量载波CC#1和CC#2应用功率调整）的示例性情形，
图27和图28示出根据本发明的不同实施例的每分量载波功率余量的定义，
图29示出根据本发明的实施例的MAC PDU的示例性结构，其中将功率调整（PS）标志包括在MAC PDU的MAC子报头中，
图30示出根据本发明的实施例的每CC PHR MAC CE的MAC子报头的示例性结构，其中MAC子报头包括用于指示由用户设备的功率限制情况触发了功率余量报告的标志（PS标志），
图31示出根据本发明的实施例的MAC PDU的示例性结构，其中MACPDU包含对单个子帧内的三个设置的分量载波的功率余量进行报告的三个PHR MAC CE和对应的子报头，MAC子报头包括用以指示由用户设备的功率限制情况触发了功率余量报告的标志，
图32示出根据本发明的实施例的MAC CE，其中MAC CE指示应用至对应上行链路分量载波的功率减小量，以及
图33示出根据本发明的实施例的MAC CE，其中MAC CE指示应用至对应上行链路分量载波上的发送的功率调整因子。
具体实施方式
下面的段落将描述本发明的各个实施例。仅为了示例性目的，关于根据上面的背景技术部分中讨论的增强型LTE（LTE-A）移动通信系统的正交单载波上行链路无线电访问方式而概述大部分实施例。应当注意，可以例如连同诸如之前描述的增强型LTE通信系统的移动通信系统而有利地使用本发明，但是本发明不限于使用在此特定示例性通信网络中。
上面的背景技术部分中给出的说明意在更好地理解这里描述的大部分增强型LTE特定示例性实施例，而不应当被理解为将本发明限制于所描述的移动通信网络中的处理和功能的特定实施方式。然而，这里提出的改进可以容易地应用在背景技术部分中描述的架构/系统中，并且在本发明的一些实施例中还可以利用这些架构/系统的标准和改进过程。
在下面对本发明的各方面和实施例的示例性描述中，假设可用于用户设备中的上行链路发送的发送功率（总的最大UE发送功率）并非对每分量载波设定，而是对每用户设备设定。因此，一个分量载波中的功率设定对另一分量载波中的功率设定有影响。如果用户设备仅包括一些所分配的分量载波的功率余量报告，则eNodeB无法判定用户设备为发送所述子帧实际消耗了多少功率、以及用户设备是否仍然具有可用于在一个后续子帧中以增加的功率进行发送的功率（即，存在功率余量）、或者是否已经有问题并且用户设备达到了其功率极限（limit），因此已经在一些分量载波上以比eNodeB所要求的功率更少的功率进行了发送。UE达到其功率极限意味着UE正利用或者超过其所具有的可用于上行链路发送的总的最大UE发送功率。
如这里早前提到的，本发明的一个第一方面是使得UE能够在正潜在地变为功率受限、或者处于功率受限时（即，在正接近于使用其总的最大UE发送功率（在下面还称为“用户设备的总的最大发送功率”或者“用户设备的总的最大UE发送功率”）、或者eNodeB的资源分配和功率控制命令将需要使用超过用户设备的总的最大UE发送功率的发送功率时），向eNodeB进行指示。
请注意，在本文中，在子帧中发送（MAC）协议数据单元或传输块意味着在用户设备可用的相应一个分量载波上已经存在对于相应一个协议数据单元的资源分配。可用意味着用户设备可以被分配这些分量载波的每一个上的资源，然而，由调度单元决定（例如，在eNodeB中实施）并且通过对用户设备的资源分配控制允许用户设备在给定子帧内（以协议数据单元或传输块的形式）发送数据的分量载波。
在这里，用户设备的可用（上行链路）分量载波还称为设置的（上行链路）分量载波。在这里的大部分示例中，假设所设置的分量载波是激活的，即，设置的分量载波和激活的分量载波是同义词。在此情况下，可以假设可以在所设置的分量载波上调度用户设备。从而，将对于用户设备可以从调度单元接收资源分配的分量载波（即，所设置的分量载波（或者可用分量载波））报告用户设备的功率状态。
请注意，除了分量载波的设置/非设置状态之外，可以可选地为设置的分量载波定义附加的激活/禁用（inactive）状态。在此情况下，用户设备可以接收对于设置的且激活的分量载波的资源分配，即，用户设备对于分配这些设置的（相应地，激活的）上行链路分量载波上的上行链路资源的资源分配（例如，PDCCH）进行监视。本发明还可以应用在区分这两种状态（例如，分量载波可以具有如下状态：非设置的、设置但禁用的（“禁用的”）、以及设置且激活的（“激活的”））的系统中。在这些系统中，可以仅对于用户设备在上行链路中的激活的分量载波执行根据这里讨论的不同方面之一的用户设备的功率状态报告。此外，对于这些类型的系统，在这里的本发明的不同示例性实施例中提及的所设置的分量载波将对应于设置且激活的分量载波（或者简称激活的分量载波）。
此外，在本文中，“分配的分量载波”上的发送是指在用户设备已经接收到资源分配（还称为调度许可、许可（简称）或者PDCCH）的分量载波上发送协议数据单元（MAC PDU）。
在本发明的第一方面的一个示例性实施方式中，用户设备将其上行链路功率状态通过指示符用信号传送至eNodeB，所述指示符指示用户设备是否对相应子帧内的发送功率应用了功率调整。可以为每个设置的或分配的分量载波单独提供所述指示符，即，用户设备可以将多个指示符包括到协议数据单元中，以为每个分配的分量载波指示用户设备是否已经减小用于在相应分量载波上进行发送的发送功率。例如，用户设备可以在每个子帧的协议数据单元（MAC PDU）中发送指示符。例如，可以将指示符包括在MAC PDU的一个或多个MAC子报头中。
在应当对于每个分配的分量载波提供功率状态指示符的情况下，例如可以将各个指示符复用到用户设备在上行链路中的各个分配的分量载波上发送的协议数据单元（MAC PDU），使得每个指示符可以与相应设置的分量载波关联。例如，这可以通过确保将对于给定分量载波的功率状态指示符复用到在所述给定分量载波上发送的协议数据单元（MAC PDU）而实现。
如果应当在用户设备实际达到其总的最大UE发送功率之前指示用户设备的功率状态（上行链路功率状态的主动（pro-active）指示），则可以定义相对于总的最大UE发送功率的一个或多个阈值（例如，特定百分比），当超过所述阈值时触发用户设备设定功率状态指示符。所述指示符在被设定时将向eNodeB指示用户设备接近于使用总的最大UE发送功率（即，超过了阈值）。
可选地，可以对于每个设置的或分配的分量载波单独地定义相对于相应设置的分量载波的最大传输功率的功率状态指示符和阈值。因此，可以为每个设置的或分配的上行链路分量载波单独地用信号传送所述指示符，并且例如可以将所述指示符包括在MAC PDU的一个或多个MAC子报头中。
在本发明的第一方面的另外的第二示例性实施方式中，如果用户设备根据资源分配和功率控制命令而必须对给定子帧中的MAC PDU的发送应用功率调整，则用户设备发送对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告（还称为每分量载波功率余量报告）。将每分量载波（每CC）功率余量报告与指示符一起发送，所述指示符指示已经由于所估计的在给定子帧内发送协议数据单元所需的发送功率超过用户设备的总的最大发送功率而触发了每CC功率余量报告。替代地，还可以将所述指示符解译为指示用户设备由于此事件已经对给定子帧内的发送应用了功率调整。
因此，当在相应子帧内的上行链路分量载波上发送协议数据单元所需的发送功率将超过用户设备的总的最大发送功率时，触发并且由用户设备发送对于所有设置的上行链路分量载波的非周期性的每CC功率余量报告。例如，可以将对每CC功率余量报告的触发的指示包括在MAC PDU的MAC子报头中，MAC PDU将每CC功率余量报告携带在MAC控制单元中。
此第二示例性实施方式还可以主动报告用户设备的功率状态。与上述示例同样地，可以定义相对于总的最大UE发送功率的一个或多个阈值，当超过所述阈值时触发用户设备发送对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告。如果不存在可用于分量载波的许可，则用户设备例如可以基于一些预定义的上行链路许可（或者，相应地，预定义的PUSCH功率）从所述分量载波计算功率余量。
此外，可选地，可以将对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告、与由于超过用户设备的总的最大发送功率或者相对于所述总的最大发送功率的阈值而触发了相应的功率余量报告的指示一起发送。例如，可以将这样的指示包括在MAC控制单元的MAC子报头中，所述MAC控制单元传送用户设备的对于设置的上行链路分量载波的功率余量报告。
根据本发明第一方面的另外的第三示例性实施方式，用户设备向eNodeB报告应用至分量载波的最大发送功率的功率减小量。替代地，代替分量载波的功率减小，可以将在应用了分量载波特定的功率减小之后的所设置的上行链路分量载波的有效最大发送功率用信号传送至eNodeB。例如，可以对于用户设备的每个设置的上行链路分量载波用信号传送功率减小量。如果对于给定分量载波的功率减小考虑到其它设置的分量载波上的发送，则应用至分量载波的功率减小或许变为相等（但不是一定的）。在一个另外的示例中，可以将功率减小量与对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告一起用信号传送至eNodeB。
可以以在给定子帧的MAC PDU内包括的一个或多个MAC控制单元的形式用信号传送关于用户设备的功率状态的信息。
在本发明的另外的第四示例性实施方式中，定义新的MAC控制单元以使得UE能够在潜在地变为功率受限或者处于功率受限时向eNodeB进行指示。用户设备将此新的MAC CE插入向eNodeB提供对应指示的单个子帧内的相应（分配的）分量载波上发送的一个或多个协议数据单元中。
可以将MAC控制单元插入子帧的协议数据单元中。例如，可以将MAC控制单元插入到用户设备在所述子帧内发送的一个协议数据单元中或用户设备在所述子帧内发送的所有协议数据单元中。
此外，除了指示用户设备逼近其总的最大UE发送功率之外，插入协议数据单元的控制单元还可以指示每用户设备（每UE）功率余量。例如，每用户设备功率余量指示相对于用户设备的总的最大发送功率的、用户设备在所述子帧内发送协议数据单元（包括MAC控制单元）时未使用的发送功率。与LTE Rel.8/9中指示的功率余量不同，MAC控制单元中指示的功率余量考虑到所述子帧内所有分配的或设置的分量载波（即，多于一个分量载波）上的发送（协议数据单元），因此不是每分量载波功率余量，而是每用户设备功率余量。
在本发明的一个示例性实施例中，此每用户设备功率余量不仅考虑了经由物理上行链路数据信道发送协议数据单元所需的发送功率，而且还考虑了经由物理控制信道发送控制信令所需的发送功率。因此，在一个更详细的实施方式中，考虑了经由物理上行链路共享信道（PUSCH）和物理上行链路控制信道（PUCCH）在所分配或设置的分量载波上发送用户数据和控制数据（协议数据单元）所需的发送功率。
在本发明第一方面的第五示例性实施方式中，当所述用户设备正潜在地变为功率受限或者处于功率受限时，即，当所述用户设备正接近于使用其总的最大UE发送功率、或者eNodeB的资源分配和功率控制命令将需要使用超过所述用户设备的总的最大UE发送功率的发送功率时，所述用户设备在单个子帧内发送对于所有分配的分量载波的每CC功率余量报告。因此，在适用时，所估计的发送功率超过给定阈值或总的最大UE发送功率触发在所述事件中的一者或两者发生的子帧内生成并发送每CC功率余量报告。
请注意，根据本发明的示例性实施例，对于所有分配或设置的分量载波的每CC功率余量报告在它们所涉及的各个分配或设置的分量载波上发送。在对所有设置的分量载波进行报告的情况下，并且在对于给定子帧并非在所有设置的分量载波上都许可资源的情况下，用户设备可以假定（assume）在给定子帧中无上行链路资源分配适用的这些设置的分量载波上的预定义资源分配（或者，替代地，预定义PUSCH功率）。
在示例性的第五实施方式中，可以覆写/忽略潜在采用的对相应一个所分配的分量载波的功率余量报告进行控制的禁止定时器，使得可以在即刻的（instant）子帧中发送每CC功率余量报告。
在本发明的替代的示例性实施例中，还可以在一个所分配的分量载波上的单个协议数据单元内发送每CC功率余量报告。在此示例中，例如，可以通过将分量载波标识符包括到功率余量报告中来识别相应的每CC功率余量报告所涉及的相应分量载波。替代地，可以定义新的MAC控制单元（“所有分量载波功率余量报告”），其指示所分配或设置的分量载波的功率余量，所述功率余量根据它们所涉及的分量载波的优先级而排序。
此外，请注意，在本发明的第一和第二方面中，可以以不同方式判定用户设备是否正逼近于（或者处于）功率限制情况。在一个示例性实施方式中，用户设备确定（或者更准确地，估计）其在子帧内的上行链路分量载波上发送协议数据单元所必须消耗的发送功率，并比较所确定的（或估计的）发送功率与阈值。例如，此阈值可以是总的最大UE发送功率的特定百分比（例如，在80%至100%的范围中）。例如，可以使用发送功率控制公式来确定在上行链路分量载波上发送协议数据单元所需的发送功率。在其它示例性实施方式中，用户设备对于给定数目的连续子帧（即，监视时间段）确定（或者更准确地，估计）在子帧内所分配的分量载波上发送协议数据单元所必须消耗的发送功率，并基于下面进一步概述的标准决定是否将指示功率限制情况的MAC控制单元包括到所述监视时间段的最后一个子帧的协议数据单元中。
与使用本发明的第一方面的不同实施方式中的哪个实施方式无关地，用信号传送的功率状态信息使得eNodeB能够得到每个用户设备的功率状态，每个用户设备用信号传送其功率状态信息。例如，eNodeB的调度单元可以在其向各个用户设备的动态和/或半永久资源分配中考虑各个用户设备的功率状态。
本发明的另外的第二方面是提出对于在上行链路中使用载波聚合的移动通信系统中报告功率余量时的每CC功率余量的定义。根据一个示例性定义，将设置的上行链路分量载波的每CC功率余量定义为所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所使用的上行链路发送功率之间的差。在3GPP系统中，所使用的上行链路发送功率还可以称为所发送的PUSCH功率。替代地，所使用的上行链路发送功率可以额外地包括所发送的PUCCH功率。
当所使用的上行链路发送功率考虑功率调整（如果适用）时，其可以不同于所估计的发送功率，所估计的发送功率是作为功率控制公式的结果的、在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC PDU所需的发送功率。因此，所使用的发送功率可以被认为等于功率调整因子与所估计的发送功率的乘积。在不应用功率调整（调整因子=1）的情况下，发送功率的两个值相等。
替代地，可以将设置的上行链路分量载波的功率余量定义为所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与估计的发送功率之间的差。在3GPP系统中，所估计的上行链路发送功率还可以称为所估计的PUSCH功率。所估计的上行链路发送功率（相应地，所估计的PUSCH功率）例如通过对于相应的上行链路分量载波的功率控制公式来计算。
此外，（设置的）上行链路分量载波的最大发送功率可以考虑由于在所述子帧内的另一或其它上行链路分量载波中的同时发送而导致的功率减小。因此，设置的上行链路分量载波的最大发送功率可以不同于总的最大UE发送功率。
可以以每CC功率余量报告的形式提供根据本发明的第二方面的每CC功率余量。例如，以MAC PDU内的MAC控制单元的形式用信号传送每CC功率余量报告。如上所述，携带每CC功率余量报告的MAC控制单元可以与MAC PDU的报头部分中的MAC子报头关联，可以进一步采用所述MAC子报头以指示由需要功率调整的用户设备的功率受限情况触发了每CC功率余量。
下面，将概述本发明的不同实施例。在这些实施例中假设用户设备工作在使用载波聚合的移动通信系统中、以及对用户设备设置多个分量载波（即，能够在单独的子帧内同时在多个分量载波上发送上行链路数据）。假设由调度单元利用资源分配来调度上行链路发送。可以半永久地或每子帧/每TTI地分配资源。调度单元例如实施在eNodeB中。
此外，应当注意，调度单元可以对于给定子帧分配多个设置的分量载波中的一个或多个（直至全部），并且，用户设备在每个分配的分量载波（即，已经接收到资源分配的每个分量载波）上发送相应的传输块/协议数据单元。请注意，当在上行链路中使用MIMO时，在一个分量载波上，可以在一个子帧中发送两个或更多协议数据单元，每分量载波的协议数据单元的实际数目取决于MIMO方式。使用3GPP术语，资源分配可以称为许可或PDCCH。另外，可以对于为用户设备设置的每个分量载波实施相应的发送功率环（即，在用户设备中实施发送功率控制功能），并且eNodeB为每个分量载波单独地执行发送功率控制。
此外，在本发明的另外的示例性实施例中，可以使用联合逻辑信道优先级划分过程来生成用于在子帧内发送的协议数据单元。在编号为09005727.4的共同未决专利申请（律所案号EP64934DKFH）和编号为09013642.5的共同未决欧洲专利申请（律所案号EP64934IDKFH）中描述这样的联合逻辑信道优先级划分过程的不同示例性实施方式。下面将两个欧洲专利申请适当地称为申请1和申请2。
每UE功率余量MAC CE
图8示出根据本发明第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图。用户设备接收（801）对于给定子帧的多个资源分配，并根据所接收的资源分配估计（802）在分配的分量载波上的上行链路发送所需的发送功率（ETP）。在本发明的一个示例性实施例中，用户设备基于所接收的对于要在所述子帧中发送的协议数据单元的资源分配、以及用户设备的发送功率控制功能的状态，来估计发送功率。例如，用户设备可以根据传输块位于哪个分量载波上并基于所述分量载波的发送功率功能的状态，来估计每个传输块需要的发送功率。然后，所估计的发送功率是对于所有分配的传输块的单独的发送功率的总和。
接下来，用户设备判定（803）所估计的发送功率（ETP）是否超过特定阈值。在图8的示例中，将此阈值定义为用户设备的总的最大UE发送功率（MATP）的特定百分比P。请注意，这将等效于判定所估计的发送功率（ETP）与总的最大UE发送功率（MATP）的比是否超过阈值（其将等同于百分比P），即， ETP MATP > P .
如果未超过阈值，则用户设备不处于功率限制情况，从而不需要将关于用户设备的报告用信号传送至eNodeB。从而，用户设备接下来将生成（804）用于在各个分配的分量载波上发送的协议数据单元，并经由所分配的分量载波将协议数据单元（其在物理层中称为传输块）发送（805）至eNodeB。请注意，例如，可以如在申请1或申请2中所描述的那样生成协议数据单元。
如果超过阈值，则用户设备根据资源分配确定（806）对于所有发送的每用户设备功率余量。如上所述，对于要在所分配的分量载波上在给定子帧内发送的所有协议数据单元确定此每用户设备功率余量。每用户设备功率余量在本质上指示相对于用户设备的总的最大UE发送功率的、在所述子帧中发送协议数据单元的发送功率（估计的发送功率）之外还剩余有多少发送功率。经简化，功率余量（PH）指示用户的总的最大UE发送功率与所估计的发送功率之间的差，即，PH＝MATP-ETP。
用户设备进一步生成（807）包括所确定的每用户设备功率余量的MAC控制单元（“每UE功率余量MAC CE”）并将每UE功率余量MAC CE提供至协议数据生成单元，所述协议数据生成单元根据资源分配生成（808）用于发送的协议数据单元，这与步骤804同样。然而，在步骤808中，将每UE功率余量MAC CE包括在此生成处理中，从而根据所述实施方式，每UE功率余量MAC CE被包括在一个协议数据单元或者所有协议数据单元中。随后，在所分配的资源上将所生成的包括每UE功率余量MAC CE的协议数据单元传送（809）至eNodeB。
图11示出根据本发明的实施例的LTE-A系统中的功率余量报告，其中采用了根据图8的用户设备的示例性操作。在大部分情况中，所述操作对应于如这里之前已经关于图10概述的用户设备的操作。与图10形成对比，假设：在T6，用户设备已经接收到对于在‘的子帧的所有三个分量载波的三个资源分配，然而，发送功率控制功能在给定所述资源分配的情况下提供高的发送增益因子，所估计的发送功率超过总的最大UE发送功率（见图8的步骤803）。因此，在此情况下，用户设备确定每UE功率余量，并将每UE功率余量MAC CE（在下面还称为功率限制MAC CE）复用到在分量载波CoCa1上发送的协议数据单元。接收上行链路发送的eNodeB中的调度单元现在可以基于每UE功率余量MAC CE检测到用户设备处于功率限制情况，并且可以相应地适配对用户设备的进一步调度和/或功率控制。
从上文显而易见，每UE功率余量MAC CE基本上可具有两个功能。第一个且最重要的功能是，eNodeB对每UE功率余量MAC CE的单独接收已经向eNodeB告知了在所述子帧中存在关于上行链路发送的发送功率的问题。其次，每UE功率余量MAC CE还可以报告用户设备的每用户设备功率余量，从而将关于用户设备中的确切功率情况的更详细信息提供给eNodeB。
在根据本发明的另一实施例的一个替代示例性实施方式中，如果所估计的发送功率超过阈值，则用户设备不是立即将功率限制MAC CE包括到在上行链路上发送的协议数据单元中。例如，当超过阈值时，代替立即发送所述功率限制MAC CE，用户设备开始监视特定数目的子帧（即，对于给定的子帧监视时段）的估计发送功率。在已经监视了给定数目的子帧的情况下，用户设备遵循特定标准决定是否将功率限制MAC CE包括到要在下个子帧中发送的协议数据单元中。请注意，如果用户设备决定插入功率限制MAC CE，则例如可以在监视时段中发送的最后一个子帧中发送所述功率限制MACCE。
这些标准例如可以是：
-在监视时段内的每个子帧中的上行链路发送的估计发送功率在阈值之上。
-在监视时段内的一些子帧中的上行链路发送的估计发送功率在阈值之上。eNodeB通过RRC信令对于每个UE设置在监视时段的末尾发送功率限制MAC CE所需的子帧数目，或者替代地，可以将所述子帧数目设置为规范中定义的固定值。
-在监视时段内的子帧中的上行链路发送的平均估计发送功率在阈值之上。
监视给定时间段（即，特定数目的子帧）的估计发送功率具有这样的优点：当越过所述阈值时，不立即报告功率限制MAC CE，这可以避免在仅仅偶发地超过阈值的情况下不必要地向eNodeB报告功率限制情况。然而，因为一旦用户设备的发送功率已经越过阈值，功率限制MAC CE就向eNodeB指示紧急情况并且eNodeB在接收到功率限制MAC CE之后采取对策，所以引入监视时段的缺点是功率限制MAC CE的发送延迟。
在本发明的另一替代实施例中，对用户设备设置两个阈值。而且，例如，可以由eNodeB通过RRC信令设置第二个“附加”阈值。此第二个阈值例如可以是用户设备的总的最大UE发送功率的一部分（fraction），但是优选地高于第一个阈值。与上述示例性实施例同样地，用户设备再次为每个子帧判定子帧的估计发送功率是否超过第一个阈值。如果情况如此，即，对于子帧超过了第一个阈值，则用户设备例如开始对于给定监视时段监视估计发送功率，如在以上段落中描述的。如果在监视时段内子帧的估计发送功率超过了第二个阈值，则用户设备在估计发送功率超过第二个阈值的所述子帧内发送功率限制MAC CE。
在本发明的另一替代实施例中，用户设备将功率限制MAC CE复用到经由所分配的分量载波在所述子帧中发送的每个协议数据单元。这增加了eNodeB接收控制单元的可靠性，因而是有利的。
每UE功率余量MAC CE的报告格式
用于指示用户设备的潜在功率限制（“功率限制MAC CE”）的每UE功率余量MAC CE的格式可以基于如图7中例示的用于功率余量报告的LTERel.8/9MAC CE格式。功率余量MAC CE包括8个比特，即，一个八比特字节。头两个比特是预留比特，并且其余6个比特指示功率余量。在本发明的一个实施例中，维持所述格式，但是图7中示出的MAC CE格式的6比特字段PH包括由用户设备确定的每UE功率余量（例如，见图8的步骤806）。可选地，在本发明的一个实施例中，在计算每UE功率余量的同时考虑不仅在PUSCH上发送、而且还在PUCCH上发送的每UE功率余量。
为了区分功率限制MAC CE与LTE Rel.8/9功率余量MAC CE，图8中所示的八比特字节的两个预留字节（R）之一（例如，所述八比特字节中的最高比特）用于区别功率余量MAC CE与功率限制MAC CE（即，每UE功率余量CE）。例如，如果将所述八比特字节中的最高比特设定为0，则MAC CE表示对于所述分量载波的功率余量报告，即，报告对于给定分量载波的功率余量的每CC MAC CE，因此，报告功率余量的每CC MAC CE是分量载波特定的MAC控制单元。如果将所述比特设定为1，则所报告的功率余量是功率限制MAC CE的每UE功率余量。请注意，功率限制MAC CE（即，每UE功率余量CE）可以被认为是UE特定的，从而功率限制MAC CE可以被认为是UE特定的MAC控制单元。
请注意，UE特定的MAC控制单元与分量载波特定的MAC控制单元的区别可以导致不同的处理以及MAC控制单元到传输块（MAC协议数据单元）的复用，如申请2中所说明的。
当用户设备发送功率限制MAC CE时，其可以具有附加值以便eNodeB获知用户设备实际接收到对于哪些分量载波的资源分配（上行链路许可），从而获知用户设备是正确地服从了所有上行链路许可、还是错过一个或多个上行链路许可。此信息使得eNodeB可以对于即使用户设备由于已经错过了一个或多个上行链路许可而并非在所有许可的资源上都进行发送的情况也判定是否已经存在功率限制情况。
因此，在本发明的另一实施例中，提供用于功率限制MAC CE的另一示例性格式，其包括关于已经接收到上行链路许可的分量载波（相应地，关于所接收的上行链路许可的数目）的信息。
图14中示出根据本发明的另一实施例的功率限制MAC CE的示例性格式。此功率限制MAC CE包括两个字段：第一字段CCI（分量载波指示符字段）；以及第二字段PH（功率余量），用于指示每UE功率余量。功率限制MAC CE再次为一个八比特字节长。
假设为用户设备设置了五个分量载波，则资源分配的总共25＝32个组合是可能的。因为用户设备已经通过经由五个分量载波之一发送数据（包括功率限制MAC CE）而进行了指示，所以，显而易见的是，用户设备已经接收到对于此分量载波的上行链路许可。因此，对于其它四个设置的分量载波，仍有资源分配的24＝16个组合，即，CCI字段将包括4个比特，用于用信号传送所有组合（例如，通过利用位图来指示已经接收到对于其它四个分量载波中的哪个的进一步的上行链路许可）。因此，MAC CE格式的其余四个比特留给PH字段，从而使得可以区别16个每UE功率余量值。例如，可以利用位图来指示除了用信号传送MAC CE的一个分量载波之外的已经接收到上行链路许可的分量载波。实际映射位图中的哪个比特表示哪个分量载波例如可以由eNodeB通过RRC信令设置，或者可以由分量载波的优先级顺序来确定，例如如申请1和申请2中概述的。
在另一实施例中，提出图15中所示的另一MAC CE格式。CCI字段大小仅为3比特，而PH字段具有5比特。此格式可以被认为是对图7中的LTERel.8/9功率余量报告MAC CE格式的修改，修改在于：将两个预留比特（R）和来自PH字段一个附加比特重用作CCI字段。这当然暗示着将可以报告的每UE功率余量值的粒度从6比特降低到5比特。
如图16中突显的并且如将在下面的表1中示出的，如图15中所示的用于报告每UE功率余量的MAC CE格式使得可以指示用户设备接收到上行链路分配的分量载波的数目，同时还指示MAC控制单元是LTE Rel.8/9功率余量MAC CE、还是每UE功率余量MAC CE，而不需要向新的每UE功率余量MAC CE分配新的逻辑信道指示符（LCID），但是还能够对LTE Rel.8/9功率余量MAC CE和每UE功率余量MAC CE使用相同的LCID。eNodeB将必须评估控制单元的头两个比特，以判定是LTE Rel.8/9功率余量MAC CE、还是每UE功率余量MAC CE。
Figure BDA00001840694300451
Figure BDA00001840694300461
表1
如果将头两个比特均设定为0，即，将如图7中所示的预留比特设定为零，则MAC控制单元是如图7中所示的LTE Rel.8/9功率余量报告。
在任何其它情况下，MAC控制单元是每UE功率余量MAC CE。如果不将头两个比特设定为0，则eNodeB还需要评估所述八比特字节内的第三个比特，因为头三个比特提供由用户设备接收的上行链路许可的数目。其余五个比特（见图15）（PH字段）指示每UE功率余量值。
当用户设备具有功率限制情况时，eNodeB对用户设备通过功率限制MAC CE作出的报告的反应方式之一可以是减少同时调度用户设备的分量载波的数目。其有利于用户设备帮助eNodeB选择应当将哪个分量载波上的资源调度给UE。因此，在本发明的另一实施例中，可以使用功率限制MAC CE，来不仅在PH字段中用信号传送每UE功率余量、而且还向eNodeB建议eNodeB应当进一步发送对于哪个分量载波的资源分配。在一个示例中，这以如这里之前关于图14描述的同样的方式来实施。代替指示已经接收到上行链路许可的分量载波，CCI字段的四个比特可以用于用信号传送指示eNodeB应当继续许可哪些分量载波（除了接收到功率限制MAC CE的一个分量载波之外）的位图。替代地，位图可以表示eNodeB应当停止许可的分量载波。
在本发明的又一实施例中，如图7中所示的MAC CE用于每UE功率余量报告。两个预留比特之一（例如，图7中所示的第一个预留比特）用于识别MAC CE是LTE Rel.8/9功率余量MAC CE、还是每UE功率余量MAC CE。在所述两个情况下，PH字段均可以是6个比特并且指示如LTE Rel.8/9中的每CC余量、或每UE功率余量。此外，如果MAC控制单元是每UE功率余量MAC CE，则已经发送控制单元的分量载波是用户设备建议eNodeB进行进一步的资源分配的分量载波。
如上所述，以上关于图7和图14至图16讨论的MAC控制单元格式与LTE Rel.8/9相比具有这样的优点：不需要为每UE功率余量报告分配新的逻辑信道标识符。如图6中所示，MAC PDU通过各个MAC控制单元的子报头中的各个逻辑信道标识符，生成MAC PDU有效载荷中包括的MAC控制单元的格式。在本发明的另一实施例中，定义新的逻辑信道标识符（LCID）来指示每UE功率余量MAC CE。因此，本发明的此实施例提供包括子报头（“每UE功率余量MAC CE子报头”）和相关的MAC CE的MAC PDU。每UE功率余量MAC CE子报头包括LCID，其识别作为每UE功率余量MAC CE的相关的MAC CE。
每UE功率余量MAC CE的格式可以再次是以上涉及图7、图14或图15的实施例之一中描述的格式，然而，可以不再需要将对LTE Rel.8/9功率余量MAC CE的指示包括在格式定义中，因为现在利用MAC PDU的子报头中的LCID来实现LTE Rel.8/9功率余量MAC CE与每UE功率余量MAC CE的区别。
对用于发送每UE功率余量MAC CE的分量载波的选择
当用户设备将功率限制MAC CE包括到在给定子帧中发送的协议数据单元中时，可用于UL发送的发送功率已经是临界的（critical）。因此，需要选择最可靠的分量载波的传输块以包括功率限制MAC控制单元。
用于选择最可靠的分量载波的标准可以基于下列条件。一个选项将是选择作为“特殊小区”的分量载波，即，UE所驻留且读取系统信息的分量载波。另一个选项将是从具有UL发送的分量载波的集合中选择具有最佳物理参数的一个分量载波。参数例如可以是分量载波的目标BLER或实际功率余量。此外，如果UE已知分量载波的优先级排序，则UE可以总在具有最高优先级的分量载波上发送功率限制MAC CE。
阈值的设定
在对用户设备分配用于在其聚合的分量载波的至少一个中进行上行链路发送的资源的每个子帧中，用户设备可以计算满足所述子帧中的所有上行链路许可（资源分配）所需要的发送功率，即，确定所估计的在此子帧中所需的发送功率。如以上所说明的，可以设置相对于总的最大UE发送功率的阈值，总的最大UE发送功率在本质上指示用户设备被允许（或能够）在给定子帧中的分量载波上的所有上行链路发送中所消耗的最大发送功率。
所述阈值例如可以由eNodeB关于总的最大UE发送功率而设置。例如，可以由eNodeB为每个用户设备单独地设定所述阈值，并且，例如可以经由RRC信令将所述阈值的值传送至各个用户设备。所述阈值例如可以是总的最大UE发送功率的分数值（或者百分比P）。
如之前概述的，在用户设备将需要比阈值定义的或总的最大UE发送功率多的功率用于上行链路分量载波上的所有上行链路发送的情况下，将对用户设备的功率状态的指示（例如，功率限制MAC CE）包括在子帧的上行链路发送中。
应当注意，用户设备所估计的发送功率或许不仅超过所设置的阈值，而且甚至在用户设备的总的最大可用功率之上。在后者情况中，用户设备已经处于严重的功率受限情况并且无法满足eNodeB所要求的所有上行链路资源分配。
此外，还应当注意，根据本发明的所有方面和实施例，用户设备的功率状态的报告不一定需要是主动的，即，ETP>P·MATP，而是可以不使用阈值（P=1）。基本上，这意味着，当所估计的发送功率超过总的最大UE发送功率（即，ETP>MATP）时，触发用户设备报告功率状态。在此情况下，功率状态信息（指示符、功率限制MAC CE等）相应地指示用户设备是否在给定子帧内应用了功率调整，而在使用阈值的情况下，可以在用户设备必须对上行链路分量载波使用功率调整之前用信号传送功率状态信息。
功率调整标志
根据本发明第一方面的本发明的另一示例性实施例，用户设备不向eNodeB发送关于其功率状态的任何详细信息，而是在每个发送中向eNodeB指示用户设备是否对上行链路中的发送应用了功率调整。为此，可以将一个或多个指示符包括在由用户设备发送的协议数据单元中。此指示符还称为功率调整标志。可以在所分配的一个分量载波上或者分配的所有分量载波上提供功率调整标志。例如，可以将要在给定分量载波上发送的功率调整标志包括到在分配的给定分量载波上发送的协议数据单元中。
根据本发明的一个实施例，在从LTE Rel.8/9子报头格式获知的MACPDU子报头的两个预留/未使用比特之一中定义功率调整标志。如果设定功率调整（PS）标志（例如，=1），则已经减小了所估计的用于子帧内的发送的发送功率，即，所估计的发送功率超过了总的最大UE功率。如果未设定PS标志（例如，=0），则用户设备未在所述子帧内应用功率调整。
替代地，如果为单独设置的分量载波提供PS标志，则所述标志指示是否已经减小了用于相应设置的分量载波的发送功率（例如，PUSCH功率）。例如，如果在物理层中对于分配的上行链路分量载波将上行链路控制信息（UCI）与传输块（MAC PDU）复用，则可以不减小此分配的上行链路分量载波上的发送，但减小不包括上行链路控制信息的其它上行链路分量载波上的其它PUSCH发送的功率。
对于在上行链路中使用载波聚合的基于3GPP的系统（如LTE-A），PS标志的设定可以指示由于功率限制而减小了用于对应传输块（MAC PDU）的PUSCH功率。因此，被设定为零的所述比特指示未应用功率调整。
图29示出了根据本发明实施例的示例性MAC PDU。因为对于包含在MAC PDU中具有数据的（由LCID识别的）逻辑信道的RLC PDU的每个MAC SDU（服务数据单元），在MAC PDU中有一个MAC PDU子报头，所以在给定MAC PDU内，可以在MAC PDU子报头的任何一个、全部、或者子集中设定PS标志。原则上，在仅仅一个MAC PDU子报头（例如，MAC PDU的第一个MAC PDU子报头）包含功率调整标志（PS标志）就足够了。这可以简化MAC PDU在用户设备和eNodeB中的处理，因为将仅仅需要在一个MAC PDU子报头中设置（相应地，由eNodeB分析）一个比特。
此外，如之前已经提到的，可以替代地定义：代替在功率受限时设定功率调整标志，可以在所需上行链路发送功率超过特定的预定义或用信号传送的最大允许发送功率的阈值时设定所述标志。
根据本发明的另一示例性实施例，如果对于给定子帧的所估计的发送功率超过总的最大UE发送功率或其阈值，则可以触发对于所设置或分配的分量载波的每CC功率余量报告。这将在下面更详细概述。在此实施例中，将功率状态标志（或者，还称为功率调整标志）与每CC功率余量报告一起用信号传送。因此，在包括相应分配或设置的分量载波的每CC功率余量的MACCE的每个MAC PDU子报头中提供功率状态标志。因此，在此实施例中，功率状态标志可以被认为是这样的指示：已经由于给定子帧的估计发送功率超过了总的最大UE发送功率或其阈值而触发了在MAC PDU的MAC CE内用信号传送对于给定分配或设置的分量载波的每CC功率余量报告。替代地，可以使用本身包含每CC功率余量报告的MAC控制单元中的两个预留/未使用比特之一来用信号传送功率状态标志。
图30示出包括功率状态标志的功率余量报告MAC CE的MAC PDU子报头的示例性实施例。在相应分配的分量载波上用信号传送具有对于设置的分量载波的每CC功率余量MAC CE的MAC PDU的情况下，不额外识别每CC功率余量MAC CE所涉及的分量载波。
在用信号传送在给定子帧中无可用资源分配的设置的分量载波的每CC功率余量MAC CE的情况下，用户设备例如可以基于某预定义上行链路许可（或者，相应地，预定义PUSCH功率），从此分量载波计算功率余量。可以在分配的分量载波上的一个MAC PDU中用信号传送对于所设置的分量载波的每CC功率余量MAC CE。图31示出包括对于用户设备的三个设置的分量载波的每CC功率余量MAC CE的示例性MAC PDU。在此示例性实施例中，为各个分量载波定义专用（special）逻辑信道ID（LCID），以便能够将每CC功率余量MAC CE与它们所涉及的相应分量载波相关联。
图21示出根据本发明第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图。用户设备接收（2101）（与图8的步骤801同样）对于给定子帧的多个资源分配，并根据接收的资源分配来估计（2102）（与图8的步骤802同样）在分配的分量载波上的上行链路发送所需的发送功率（ETP）。在本发明的一个示例性实施例中，如以上关于图8说明的，用户设备基于所接收的对于要在所述子帧中发送的协议数据单元的资源分配、以及用户设备的发送功率控制功能的状态，来估计发送功率。
接下来，用户设备判定（2103）所估计的发送功率（ETP）是否超过总的最大UE发送功率（MATP或PCMAX）。如果未超过总的最大UE发送功率，则用户设备不处于功率限制情况，使得不需要向eNodeB用信号传送其功率状态报告。因此，用户设备接下来将生成（2104）（与图8的步骤804同样）用于在各个分配的分量载波上发送的协议数据单元。请注意，可以例如如申请1或申请2中所描述的那样生成协议数据单元。例如，作为步骤2104的此生成处理的一部分，用户设备进一步在MAC PDU中设定（2105）一个或多个指示符（即，功率调整标志）以指示用户设备未对步骤2104中生成的MACPDU的发送应用功率调整。例如，每个MAC PDU可以将相应功率调整标志包括在对于在步骤2106中发送MAC PDU的给定分配的分量载波的一个或多个MAC PDU子报头中。
在步骤2103中所估计的发送功率超过总的最大UE发送功率的情况下，用户设备接下来将生成（2107）（与图21的步骤2104同样）用于在各个分配的分量载波上发送的协议数据单元，并进一步在MAC PDU中设定（2108）一个或多个指示符（即，功率调整标志）以指示用户设备已经对MAC PDU的发送功率（即，PUSCH功率）应用了功率调整。例如，每个MAC PDU可以将相应功率调整标志包括在对于给定分配的分量载波的一个或多个MACPDU子报头中，所述功率调整标志指示是否已经调整了用于在所述分量载波上发送的相应发送功率。
此外，用户设备执行（2109）功率调整以对至少一个所分配的分量载波减小发送功率，以便将用于在所分配的分量载波上发送的总发送功率减小至低于（或等于）最大UE发送功率。如以上所说明的，如果将例如上行链路控制信息与MAC PDU一起在给定子帧中的分量载波上发送（即，上行链路控制信息还称为如以上所说明的具有UCI的PUSCH），则可以不对在此分量载波上的发送应用功率调整。然后，在各个分配的上行链路分量载波上使用减小的发送功率发送（2110）MAC PDU。
请注意，从以上的说明显而易见一些步骤可能需要交互，所以，图21中的步骤2107至2110的顺序可以不代表各步骤在时间上的正确时间顺序。
一个子帧中的同步的每CC功率余量报告
依据本发明的第一方面，在用于向eNodeB告知用户设备的功率限制情况的本发明的另一替代实施方式和实施例中，用户设备发送对于所述子帧的每个分配或设置的分量载波的每CC功率余量报告，以向eNodeB告知所述用户设备接近于使用其总的最大UE发送功率、或者eNodeB的资源分配和功率控制命令将需要使用超过用户设备的总的最大UE发送功率的发送功率的情况。例如，可以根据下面的“每CC功率余量的定义”部分中提供的定义之一来定义每CC功率余量。
在上行链路中，在单个子帧内发送每CC功率余量报告。基本上，这可以被认为是定义新的用于发送功率余量报告的触发。
可选地，为了识别到对于分量载波的功率余量报告是非周期性的（相应地，由功率限制情况触发），与上述功率状态标志同样，可以使用用于每CC功率余量报告的MAC CE（每CC PHR MAC CE）的MAC PDU子报头中的一个比特。因此，在此实施例中，对应于每CC PHR MAC CE的MAC PDU子报头中的两个预留比特之一也用于指示功率限制和/或这是发送功率余量报告的原因。利用每CC PHR MAC CE的由功率限制触发的功率余量报告的逻辑信道ID（LCID）可以与由周期性报告或由路径损耗改变触发的功率余量报告的逻辑信道ID（例如，如图30中所示的11010）相同（PS标志将指示对应MAC CE包含由功率限制触发的功率余量报告）。替代地，可以使用自身包含每CC功率余量报告的MAC控制单元中的两个预留/未使用比特之一来用信号传送所述标志。
在另一实施方式中，代替使用标志，可以定义新的LCID以指示由功率限制触发对于设置或分配的上行链路分量载波的功率余量报告。
在另一示例性实施方式中，可以为所设置的上行链路分量载波定义单独的LCID，使得可以使用LCID以指示MAC CE（以及其功率余量报告）属于哪个设置的上行链路分量载波。图31示出根据本发明的示例性实施例的包括对于用户设备的三个设置的分量载波（CoCa1、CoCa2和CoCa3）的每CC PHRMAC CE的示例性MAC PDU。在MAC PDU子报头部分中，提供了三个MAC子报头，其包括在上行链路中为用户设备设置的各个分量载波定义的专用LCID（LCID CoCa1、LCID CoCa2和LCID CoCa3）。基于MAC PDU的子报头中的LCID，eNodeB可以将MAC PDU的有效载荷部分内的MAC CE中的每CC功率余量报告与用户设备的各个设置的分量载波相关联。
请注意，在此示例中，与触发无关地使用相同的LCID。因此，各个每CC PHR MAC CE的子报头在所述子报头的第一个（或者第二个）比特中包括标志（与功率调整标志同样），所述标志在被设定（或者，未被设定）时指示每CC PHR MAC CE中的功率余量报告是由功率限制情况触发的事件触发的功率余量报告。如果分量载波特定的LCID将仅用于由于功率限制情况而导致的功率余量报告，则不需要子报头中的标志。
在此示例性实施例中，用户设备可以可选地对于子帧中发送的每个相应报告而重用从LTE Rel.8/9获知的功率余量报告机制（包括定时器periodicPHR-Timer和prohibitPHR-Timer的使用）以及如图7中所示的它们的格式。当用户设备接近于使用其总的最大UE发送功率、或者eNodeB的资源分配和功率控制命令将需要使用超过用户设备的总的最大UE发送功率的发送功率的情况时，用户设备将在每个分配的分量载波上发送对于相应分量载波的从LTE Rel.8/9获知的每CC功率余量报告。在此过程中，用户设备在定时器prohibitPHR-Timer运行的情况下忽略所述定时器prohibitPHR-Timer。在发送多个每CC功率余量报告之后，可以重启定时器periodicPHR-Timer和prohibitPHR-Timer。
当接收到了子帧中的全部功率余量报告时，eNodeB完全了解用户设备的总体功率情况。
在根据本发明的另一实施例的又一示例性实施方式中，可以在一个所分配的分量载波上的仅一个MAC PDU中发送对所有设置或分配的分量载波的每CC功率余量报告。可以如这里之前描述的那样选择要发送功率余量报告的此分量载波（见用于发送每UE功率余量MAC CE的分量载波的选择部分等）。
在此实施例的一个示例性实施方式中，可以将多个每CC功率余量报告包括到一个MAC PDU中。在图17中示出包含多PHR MAC CE的MAC PDU的示例性格式，其中例示了对分配的分量载波CoCa1、CoCa3和CoCa4的三个功率余量报告的报告。
MAC PDU首先在各个子报头字段中包括分量载波特定的逻辑信道标识符（LCID），其使得可以识别所报告的分量载波并指示MAC PDU的有效载荷部分包括三个PHR MAC CE。每个子报头（指示LCID）为8比特长（一个八比特字节），所述八比特字节的头两个比特（R）是预留比特，第三个比特（E）指示MAC PDU中的下个八比特字节是否是MAC PDU报头的另一个子报头、或者MAC PDU的有效载荷部分是否在所述八比特字节之后（即，在此示例中下个八比特字节是否是PHR MAC CE），并且最后的5个比特是LCID。
例如，如果设定E比特（例如，为1），则在MAC PDU的下个八比特字节中存在另一个子报头；如果未设定E比特（例如，为0），则下个八比特字节是假设以第一个PHR MAC CE为开始的MAC PDU的有效载荷部分的一部分。
在另一替代实施方式中，还可以将对多个分量载波的功率余量报告包括到单个MAC控制单元（“多PHR MAC CE”）中。
所述多PHR MAC CE在其第一个八比特字节中包括5比特的位图，其指示将PHR字段包括在对于哪个分量载波的多PHR MAC CE中。如申请1或申请2中所述的分量载波的优先级顺序可以定义位图内比特的各个位置的含义。一般地，设定在位图的特定位置的比特（例如，为1）意味着在MAC CE中包括对于所关联的分量载波的PHR字段。在包括分量载波位图的八比特字节之后，包括具有对于分量载波的功率余量值的相应PHR字段。PHR字段例如可以具有如图7中所示的相同格式并报告对于分量载波的功率余量（PH）。在图18中例示了对分配的分量载波CoCa1、CoCa3和CoCa4的三个功率余量报告进行报告的多PHR MAC CE的示例。
请注意，对于此替代实施方式，LTE Rel.8/9功率余量报告和多PHR MACCE可以使用相同的逻辑信道标识符，并且可以通过设定或不设定控制单元的第一个八比特字节中的第一个或第二个预留比特来区分两个格式。当然，也可以在MAC PDU子报头中对多PHR MAC CE分配其自己的逻辑信道标识符（LCID）。
可以进一步对多PHR MAC CE分配其自己的逻辑信道标识符，使得可以通过MAC PDU的报头中的对应子报头来识别所述多PHR MAC CE（见图6）。
图9示出根据本发明第二方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图。与图8同样地，用户设备接收（801）对于给定子帧的多个资源分配，并根据所接收的资源分配估计（802）在分配的分量载波上的上行链路发送所需的发送功率（ETP）。接下来，用户设备判定（803）所估计的发送功率（ETP）是否超过特定阈值。如果未超过阈值，则用户设备不处于功率限制情况，从而不需要将其报告用信号传送至eNodeB。从而，用户设备接下来将生成（804）用于在各个分配的分量载波上发送的协议数据单元，并经由所分配的分量载波将协议数据单元（其在物理层中称为传输块）发送（805）至eNodeB。请注意，例如，可以如在申请1或申请2中所描述的那样生成协议数据单元。
如果在步骤803中判定用户设备处于功率限制情况，则用户设备为已经接收到资源分配的每个分量载波确定（906）每CC功率余量。
接下来，用户设备可以为每个分配的分量载波生成（907）单独的每CC功率余量MAC CE（例如，使用图7中所示的格式），并进一步根据资源分配生成（908）包括每个对应的每CC功率余量MAC CE的MAC PDU。接着，用户设备在所分配的分量载波上将包括每CC功率余量MAC CE的PDU发送至eNodeB。
请注意，替代步骤907和908，如以上所概述的，也可以在一个MAC PDU中形成并发送单个多PHR MAC CE。
图12示出采用根据图9的用户设备的示例性操作的、根据本发明的实施例的LTE-A系统中的功率余量报告。在大部分情况中，所述操作与如这里之前已经关于图10概述的用户设备的操作相对应。与图10形成对比，假设：在T6，用户设备已经接收到对于在‘的子帧的所有三个分量载波的三个资源分配，然而，发送功率控制功能在给定所述资源分配的情况下提供高的发送增益因子，所估计的发送功率超过总的最大UE发送功率（见图9的步骤803）。因此，在此情况下，用户设备为所有三个分量载波确定每CC功率余量值，并在上行链路中发送各自包括对于相应分量载波的每CC功率余量报告的PDU。如从图12可以认识到，prohibitPHR-Timer在T6对于分量载波CoCa3是运行的，但是被用户设备忽略。当发送了每CC功率余量报告时，对于每个分量载波重启相应的定时器。
图13示出采用根据图9的用户设备的示例性操作的、根据本发明的实施例的LTE-A系统中的另一示例性功率余量报告。除了在T6的子帧仅向用户设备分配了对于分量载波CoCa1和CoCa3上的资源之外，图13中所示的示例与图12中相同。与图12同样地，用户设备对于此子帧仍然处于功率限制情况，但是在分量载波CoCa1上发送的PDU中发送单个多PHR MAC CE，其报告对于分量载波CoCa1和CoCa3的功率余量。于是，对于已经发送了每CC功率余量报告的分量载波（即，在此示例中的分量载波CoCa1和CoCa3）重启定时器periodicPHR-Timer和prohibitPHR-Timer。
图22示出根据本发明的第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图。用户设备接收（2101）（与图8的步骤801同样）对于给定子帧的多个资源分配，并根据接收的资源分配来估计（2102）（与图8的步骤802同样）在分配的分量载波上的上行链路发送所需的发送功率（ETP）。在本发明的一个示例性实施例中，如以上关于图8说明的，用户设备基于所接收的对于要在所述子帧中发送的协议数据单元的资源分配、以及用户设备的发送功率控制功能的状态，估计发送功率。另外，用户设备判定（2103）所估计的发送功率（ETP）是否超过总的最大UE发送功率（MATP或PCMAX）。
如果未超过总的最大UE发送功率，则用户设备不处于功率限制情况，使得不需要向eNodeB用信号传送其功率状态报告。因此，用户设备接下来将生成（804）用于在各个分配的分量载波上发送的协议数据单元。例如，可以如申请1或申请2中所描述的那样生成协议数据单元。然后，用户设备将MAC PDU发送（805）至eNodeB。
在步骤2103中所估计的发送功率超过总的最大UE发送功率的情况下，用户设备为每个设置的（替代地，为每个分配的）上行链路分量载波生成（2201）相应的功率余量报告（每CC功率余量报告），并进一步为每个设置的分量载波生成（2202）单独的每CC功率余量MAC CE（例如，使用图7中所示的格式）。在给定分量载波没有可用上行链路许可的情况下，用户设备例如可以在给定子帧中无上行链路资源分配适用的这些设置的分量载波上采用预定义资源分配（或者，替代地，预定义PUSCH功率）。
接下来，用户设备形成（2203）包括每CC功率余量MAC CE的MACPDU。根据资源分配形成MAC PDU。接着，用户设备在所分配的分量载波上将包括每CC功率余量MAC CE的PDU发送至eNodeB。
在不另外识别已经由于所估计的所述子帧的发送功率超过总的最大UE发送功率而触发了每CC PHR MAC CE中的功率余量报告的发送的情况下，用户设备可以可选地在MAC PDU中设定（2204）指示符（即，标志）以指示发送每CC功率余量报告的原因。例如，PHR MAC CE的每个MAC子报头或者每个PHR MAC CE可以包括指示所估计的发送功率是否超过了总的最大UE发送功率的相应标志。
此外，用户设备执行（2109）功率调整以对至少一个所分配的分量载波减小发送功率，以便将用于在所分配的分量载波上发送的总发送功率减小至低于（或等于）最大UE发送功率。如以上所说明的，如果将例如上行链路控制信息与MAC PDU一起在给定子帧中的分量载波上发送（即，上行链路控制信息还称为具有UCI的PUSCH），则可以不对在此分量载波上的发送应用功率调整。然后，在各个分配的上行链路分量载波上使用减小的发送功率发送（2206）包括每CC PHR CE的MAC PDU。
请注意，从以上的说明显而易见一些步骤可能需要交互，所以，图22中的步骤的顺序可以不代表各步骤在时间上的正确时间顺序。
每CC功率余量的定义
当前，没有清楚地定义分量载波特定的功率余量报告。例如，还不清楚对（标称的）分量载波特定的最大发送功率（PCMAX，c）应用的功率减小是仅仅考虑对应CC上的上行链路发送（资源分配）、还是还考虑其它分配的上行链路分量载波上的发送。例如，在同时在多个分量载波上调度上行链路发送的情况下，可以增加功率减小量（有时还称为功率回退（back-off）），以便避免不想要的发送。PUSCH和/或PUCCH在聚合的分量载波上的同时发送、或者分量载波内集群的PUSCH可以在UE发送单元链中生成附加的调制间产物（product），其从而可以使得发送单元功率必须回退，以便满足ACLR需求。
PH定义1
在本发明的一个示例性实施例中，如图28中所示，每CC功率余量未考虑给定分量载波上的功率调整。将功率余量定义为分量载波的最大发送功率PCMAX,c（在功率减小之后）减去在功率调整之前所估计的UE用于分量载波c的发送功率的差。所估计的UE用于分量载波c的发送功率可以通过用户设备用于分量载波c的发送功率控制而给定。
在一个示例性实施方式中并且依据此实施例，例如，可以如这里早先已经提及的3GPP TS 36.213的版本8.8.0的部分5.1.1中描述的，确定每CC功率余量。因此，如下重用以上的等式2并应用于各个分配或设置的分量载波。
例如，可以将分量载波c的每CC功率余量PHc(i)定义为
PHc(i)=PCMAX,c-{10·log10(MPUSCH,c(i))+P0_PUSCH,c(j)+αc(j)·PLc+ΔTF,c(i)+fc(i)}
等式3
PCMAX,c是分量载波c（在功率减小之后）的最大发送功率，其服从：
-PCMAX_L，c≤PCMAX,c≤PCMAX_H，c
-PCMAX_L=min(PEMAX，c-ΔTC,PPowerClass-MPRc-AMPRc-ΔTC)
-PCMAX_H,c=min(PEMAX,c,PPowerClass)
不同参数的索引（index）c指示这是对于分量载波c的。此外，等式中的一些参数可以是UE特定的。如背景技术部分中那样另外定义等式3中的参数的含义（对于适用的或者每用户设备的相应分量载波c）。
通过用户设备对于分量载波c的发送功率控制而给定的、所估计的UE用于分量载波c的发送功率PPUSCH，c(i)可以如下定义：
PPUSCH，c(i)=min{PCMAX，c,10log10(MPUSCH，c(i))+P0_PUSCH，c(j)+αc(j)·PLc+ΔTF,c(i)+fc(i)}
等式4
PH定义2
在本发明的一个示例性实施例中，如图27中所示，每CC功率余量考虑对给定分量载波的功率调整（如果适用）。将功率余量定义为分量载波（在功率减小之后）的最大发送功率PCMAX,c减去在潜在的功率调整之后UE对于分量载波c所使用的发送功率的差。
在一个示例中，在功率调整之后UE对于分量载波c所使用的发送功率是如通过下式定义的子帧i的发送的PUSCH功率PPS PUSCH，c(i)：
PPS PUSCH,c(i)=PSFc·min{PCMAX,c,10log10(MPUSCH,c(i))+P0_PUSCH,c(j)+αc(j)·PLc+ΔTF，c(i)+fc(i)}
等式5
PSFc是对相应设置的上行链路分量载波c应用的功率调整因子。
PPS PUSCH，c(i)还可以表示为：
PPS PUSCH，c(i)=PSFc·PPUSCH,c(i)                    等式6
PPUSCH，c(i)是根据子帧i内的适用资源分配所估计的用于分量载波c的发送功率：
PPUSCH，c(i)=min{PCMAX，c，10log10(MPUSCH，c(i))+P0_PUSCH，c(j)+αc(j)·PLc+ΔTF,c(i)+fc(i)}
等式7
根据定义2，功率余量可以表示为：
PHc(i)＝PCMAX，c-PPS PUSCH,c(i)                      等式8
可选地，可以根据在其它聚合的分量载波上的同时的上行链路发送而确定应用至分量载波的（标称）最大发送功率的功率减小。例如，根据在给定子帧内的其它聚合的分量载波上的上行链路发送，将对于分量载波的标称最大发送功率PCMAX_H，c减小功率减小PR。应用功率减小的结果是定义分量载波的最大发送功率PCMAX，c：
PCMAX_L，c≤PCMAX,c=PCMAX_H，c-PRc≤PCMAX_H，c    等式9
PRc≤MPRc。因此，等式3和等式8中的PCMAX,c可以可选地包括所应用的功率减小PR，其可以可选地考虑在给定子帧内的其它聚合的分量载波上的上行链路发送。
可选的改进
在以上的等式3至9中，包括索引c的参数可以是分量载波特定的。然而，仍然可以对于每个UE设置或设定一些或全部参数。例如，可以对每个UE定义参数P0_PUSCH，c(j)和αc(j)。
此外，根据定义2的功率余量原则上应当绝不会为负的，因为总的使用的发送功率（即，在所分配的上行链路分量载波上的所有上行链路发送功率的总和）应当绝不会超过（在功率调整之后）总的UE最大发送功率。另一方面，根据定义1的功率余量可以是负的。为了对于两个功率余量定义均具有相同的功率余量值范围，因此可以将根据定义2的功率余量的负功率余量值定义为具有特殊含义。例如，可以定义负值指示所使用的发送功率是功率调整的结果，即，超过了总的最大UE发送功率。由此，功率余量报告将已经传送了关于用户设备的功率状态的一些信息。
报告功率减小量
如之前所提及的，可以假设eNodeB不知晓最大的功率减小（MPR）。结果，eNodeB也不知道用户设备对给定分量载波的最大发送功率应用的功率减小。因此，eNodeB本质上不知道计算功率余量所相对的分量载波的最大发送功率。
因此，根据本发明的又一实施例，用户设备向eNodeB告知对上行链路分量载波应用的功率减小（还称为功率回退）量。
在一个示例性实施方式中，在报告功率余量时，用户设备用信号传送功率减小量。基于功率余量和所应用的功率减小量，eNodeB可以计算给定分量载波上实际使用的发送功率，因此知道UE功率状态。
与之前的示例性实施例中不同，当用户设备处于功率限制情况或逼近于功率限制情况时，可以不一定报告对于所设置的或分配的上行链路分量载波的功率减小量，但是用户可以周期性地、或响应于超出给定阈值的改变而发送/更新对分量载波应用的功率减小量，这与报告功率余量同样。为了减小信令开销，如之前例示的，在用户设备处于功率限制情况或者逼近于功率限制情况的情况下，用户设备可以仅报告功率减小量。
图23示出根据本发明的第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图。用户设备接收（2101）（与图8的步骤801同样）对于给定子帧的多个资源分配，并根据接收的资源分配来估计（2102）（与图8的步骤802同样）在分配的分量载波上的上行链路发送所需的发送功率（ETP）。在本发明的一个示例性实施例中，如以上关于图8说明的，用户设备基于所接收的对于要在所述子帧中发送的协议数据单元的资源分配、以及用户设备的发送功率控制功能的状态，估计发送功率。另外，用户设备判定（2103）所估计的发送功率（ETP）是否超过总的最大UE发送功率（MATP或PCMAX）。
如果未超过总的最大UE发送功率，则用户设备不处于功率限制情况，使得不需要向eNodeB用信号传送其功率状态报告。因此，用户设备接下来将生成（804）用于在各个分配的分量载波上发送的协议数据单元。例如，可以如申请1或申请2中所描述的那样生成协议数据单元。然后，用户设备将MAC PDU发送（805）至eNodeB。
在步骤2103中所估计的发送功率超过总的最大UE发送功率的情况下，用户设备为每个设置的（替代地，为每个分配的）上行链路分量载波生成（2201）相应的功率余量报告（每CC功率余量报告），并进一步为每个设置的分量载波生成（2202）单独的每CC功率余量MAC CE（例如，使用图7中所示的格式）。在给定分量载波无可用上行链路许可的情况下，用户设备例如可以在给定子帧中无上行链路资源分配适用的这些设置的分量载波上采用预定义的资源分配（或者，替代地，预定义的PUSCH功率）。例如，可以使用上述定义1或定义2来计算功率余量。
此外，用户设备为上行链路中的每个分配或设置的分量载波生成（2301）每CC功率余量MAC CE，其指示对相应分量载波应用的功率减小量（例如，以dB为单位）。接下来，用户设备形成（2302）包括每CC功率余量MAC CE和每CC功率减小CE的MAC PDU。根据资源分配而形成MAC PDU。
每CC功率减小MAC CE包括对分量载波应用的功率减小量，并且可以与LTE Rel.8中的PHR MAC CE同样地定义，如图32中所示。可以预留新的逻辑信道ID（LCID）用于识别每CC功率减小MAC CE。
用户设备执行（2109）功率调整以对至少一个所分配的分量载波减小发送功率，以便将用于在所分配的分量载波上发送的总发送功率减小至低于（或等于）最大UE发送功率。然后，在各个分配的上行链路分量载波上使用减小的发送功率发送（2303）包括每CC PHR CE和每CC功率减小MAC CE的MAC PDU。
请注意，从以上的说明显而易见一些步骤可能需要交互，所以，图23中的步骤的顺序可以不代表各步骤在时间上的正确时间顺序。
代替用信号传送单独的每CC PHR CE和每CC功率减小CE，还可以在一个MAC CE中用信号传送每CC功率余量和对分量载波应用的每CC功率减小。为了识别此新的MAC CE（功率减小&功率余量），可以使用1比特标志指示MAC CE的格式。例如，所述标志可以是MAC子报头中提供的两个预留比特（R）之一。例如，所述标志被设定（例如，为1）可以指示根据定义1或定义2的功率减小量和功率余量报告包括在MAC CE中。所述标志未被设定（例如，为0）指示仅用信号传送根据定义1或定义2的功率余量报告。
替代地，代替用信号传送功率减小量，当对分量载波的最大发送功率应用的功率减小改变超出了某预定义的阈值时，用户设备可以用信号传送对于所有设置或分配的分量载波的功率余量报告。基本上，将引入对于每CC PHR的新触发。
用信号传送功率调整量
在用于向eNodeB告知用户设备的功率限制情况的本发明的另一替代实施方式和实施例中，用户设备用信号传送对不同设置或分配的上行链路分量载波应用的功率调整量。当用户设备功率受限（即，所估计的用于子帧的总发送功率超过总的最大UE发送功率）时，例如可以用信号传送对每个上行链路分量载波的功率调整量（以dB为单位）。
图24示出根据本发明的第一方面的本发明的一个实施例的用户设备的示例性操作的流程图。用户设备接收（2101）（与图8的步骤801同样）对于给定子帧的多个资源分配，并根据接收的资源分配来估计（2102）（与图8的步骤802同样）在分配的分量载波上的上行链路发送所需的发送功率（ETP）。在本发明的一个示例性实施例中，如以上关于图8说明的，用户设备基于所接收的对于要在所述子帧中发送的协议数据单元的资源分配、以及用户设备的发送功率控制功能的状态，估计发送功率。另外，用户设备判定（2103）所估计的发送功率（ETP）是否超过总的最大UE发送功率（MATP或PCMAX）。
如果未超过总的最大UE发送功率，则用户设备不处于功率限制情况，使得不需要向eNodeB用信号传送其功率状态报告。因此，用户设备接下来将生成（804）用于在各个分配的分量载波上发送的协议数据单元。例如，可以如申请1或申请2中所描述的那样生成协议数据单元。然后，用户设备将MAC PDU发送（805）至eNodeB。
在步骤2103中所估计的发送功率超过总的最大UE发送功率的情况下，用户设备为每个设置的（替代地，为每个分配的）上行链路分量载波生成（2201）相应的功率余量报告（每CC功率余量报告），并进一步为每个分配的分量载波生成（2202）单独的每CC功率余量MAC CE（例如，使用图7中所示的格式）。在无可用于给定分量载波的上行链路许可的情况下，用户设备例如可以在给定子帧中无上行链路资源分配适用的这些设置的分量载波上采用预定义的资源分配（或者，替代地，预定义的PUSCH功率）。例如，可以使用上述定义1或定义2来计算功率余量。
此外，用户设备为上行链路中的每个分配或设置的分量载波生成（2401）每CC功率调整MAC CE，其指示对相应分量载波的发送应用的功率调整的功率调整因子（例如，以dB为单位）。接下来，用户设备形成（2402）包括每CC功率余量MAC CE和每CC功率调整CE的MAC PDU。根据资源分配而形成MAC PDU。
可以定义包括功率调整因子（PSF）的新的MAC CE以用于用信号传送。可以与LTE Rel.8中的PHR MAC CE同样地定义此（每CC）功率调整MACCE，如图33中所示。可以预留新的逻辑信道ID（LCID）来识别每CC功率调整MAC CE。
用户设备执行（2109）功率调整以对至少一个所分配的分量载波减小发送功率，以便将用于在所分配的分量载波上发送的总发送功率减小至低于（或等于）最大UE发送功率。然后，在各个分配的上行链路分量载波上使用减小的发送功率发送（2403）包括每CC PHR CE和每CC功率调整MAC CE的MAC PDU。
请注意，从以上的说明显而易见一些步骤可能需要交互，所以，图24中的步骤的顺序可以不代表各步骤在时间上的正确时间顺序。
在替代实施例中，可以利用功率余量报告来用信号传送功率调整量。代替报告绝对的功率调整量，用户设备同时为一个分量载波报告根据定义1的每CC功率余量和根据定义2的每CC功率余量。eNodeB然后可以通过取两个功率余量的差来计算功率调整量。
因为当未应用功率调整时，根据定义1的每CC功率余量和根据定义2的每CC功率余量的报告将报告相同的值，所以，如果用户设备功率受限，则只有报告所述两个功率余量才是有用的。为了区分不同的报告格式，可以使用对应于每CC PHR MAC CE的MAC PDU子报头的一个预留比特（R）。例如，所述预留比特被设定（例如，为1）指示：应用了功率调整，将根据定义1（或定义2）的每CC功率余量与绝对的功率调整量（或者，替代地，根据定义1的每CC功率余量和根据定义2的每CC功率余量）一起报告。所述预留比特未被设定（例如，为0）可以指示未应用功率调整以及报告常规的（normal）每CC PHR。
本发明的硬件和软件实施方式
本发明的另一实施例涉及使用硬件和软件实施上述各个实施例。关于这一点，本发明提供了用户设备（移动终端）和eNodeB（基站）。用户设备执行这里描述的方法。此外，eNodeB包括使得eNodeB能够根据从用户设备接收的功率状态信息确定各个用户设备的功率状态、并在由其调度单元调度不同用户设备时考虑不同用户设备的功率状态的单元。
进一步认识到，可以使用计算设备（处理器）来实施或执行本发明的各个实施例。计算设备或处理器例如可以是通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、或者其它可编程逻辑器件，等等。还可以通过这些设备的组合来执行或实现本发明的各个实施例。
此外，还可以利用由处理器或者在硬件中直接执行的软件模块来实施本发明的各个实施例。而且，软件模块和硬件实施方式的组合也是可能的。可以将软件模块存储在任何种类的计算机可读存储介质上，例如，RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。
还应当注意，本发明的不同实施例的单独的特征可以单独地或者以任意组合的方式为另一发明的主题。
本领域技术人员将理解，如在特定实施例中所示的，可以在不背离宽泛描述的本发明的精神或范畴的情况下，对本发明进行许多变化和/或修改。因此，本发明在所有方面都被认为是说明性的、而非限制性的。

Claims (49)

1.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法，所述方法包括对于所述用户设备在上行链路中进行发送的每个子帧、由所述用户设备执行的下列步骤：
判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率，
如果是这样，则对所述发送功率进行功率调整以减小发送所述MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，以及
在所述相应子帧内将所述MAC协议数据单元发送至所述eNodeB，
所发送的MAC协议数据单元包括指示符，所述指示符向所述eNodeB指示所述用户设备是否已经执行了功率调整以用于在所述相应子帧内发送所述MAC协议数据单元。
2.如权利要求1所述的方法，将所述指示符包括在至少一个所述MAC协议数据单元的MAC报头中。
3.如权利要求2所述的方法，所述指示符是在所述至少一个MAC协议数据单元中包括的相应MAC报头的一个或多个MAC子报头内的标志。
4.如权利要求1至3中之一所述的方法，为每个设定的上行链路分量载波单独地执行功率调整，并且
对于发送MAC协议数据单元的每个上行链路分量载波，相应的上行链路分量载波上发送的至少一个MAC协议数据单元包括向所述eNodeB指示是否已经对所述子帧内的相应上行链路分量载波上的发送应用了功率调整的指示符。
5.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法，所述方法包括由所述用户设备执行的下列步骤：
判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率，
如果是这样，则对所述发送功率进行功率调整以减小发送所述MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，并且触发所述用户设备生成对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告，以及
在所述相应子帧内将所述MAC协议数据单元、与所述用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告、和对已经由于在上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过所述用户设备的总的最大发送功率而触发了所述功率余量报告的指示一起发送至所述eNodeB。
6.如权利要求5所述的方法，还包括响应于所述触发而确定所述用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告的步骤，
将对于设置的上行链路分量载波的功率余量定义为所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所使用的上行链路发送功率之间的差。
7.如权利要求5或6所述的方法，还包括响应于所述触发而确定所述用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告的步骤，
将设置的上行链路分量载波的功率余量定义为所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所估计的相应分量载波上的上行链路发送功率之间的差。
8.如权利要求5所述的方法，还包括响应于所述触发而确定所述用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告的步骤，
设置的上行链路分量载波的功率余量报告所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所使用的上行链路发送功率之间的差，并报告所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所估计的相应分量载波上的上行链路发送功率之间的差。
9.如权利要求5至8中之一所述的方法，所述用户设备通过考虑由于在所述子帧内所述用户设备在其它设置的上行链路分量载波上的发送而导致的功率减小，确定设置的上行链路分量载波的最大发送功率。
10.如权利要求5至9中之一所述的方法，通过在对于携带至少一个所述功率余量报告的MAC控制单元的MAC子报头中设定标志，来提供对已经由于所估计的发送功率超过所述用户设备的总的最大发送功率而触发了所述功率余量报告的指示。
11.如权利要求10所述的方法，对于包括相应的功率余量报告的每个MAC控制单元，将MAC子报头包括在所述MAC控制单元所复用到的MAC协议数据单元的报头部分中，
所述MAC子报头中的标志指示已经由于所估计的在所述相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过所述用户设备的总的最大发送功率而触发了所述MAC控制单元内的功率余量报告。
12.如权利要求5至11中之一所述的方法，仅仅为所述用户设备的激活的上行链路分量载波发送功率余量报告。
13.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的方法，所述方法包括所述用户设备对于所述用户设备在上行链路中进行发送的每个子帧而执行的下列步骤：
判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率，
如果是这样，则对所述发送功率进行功率调整以减小发送所述MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，以及
将所述MAC协议数据单元在所述相应子帧内发送至所述eNodeB，
所发送的MAC协议数据单元包括至少一个MAC控制单元，所述MAC控制单元指示对所设置的上行链路分量载波的最大发送功率应用的功率减小量。
14.如权利要求13所述的方法，为每个设置的上行链路分量载波单独地执行功率调整，并且
对于发送MAC协议数据单元的每个上行链路分量载波，相应的上行链路分量载波上发送的至少一个MAC协议数据单元包括MAC控制单元，所述MAC控制单元指示所述相应上行链路分量载波的功率减小量。
15.如权利要求13或14所述的方法，在所估计的在所述相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率将超过所述用户设备的总的最大发送功率的情况下，所述用户设备进一步生成对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告，并将所述功率余量报告与包括用于报告功率减小的所述MAC控制单元的所述MAC协议数据单元一起发送至所述eNodeB。
16.如权利要求13至15中之一所述的方法，所述用户设备响应于应用至上行链路分量载波的最大发送功率的功率减小量的预定义改变，用信号传送功率减小和对于相应设置的上行链路分量载波的功率余量报告。
17.如权利要求13至16中之一所述的方法，用信号传送所述功率减小量的MAC控制单元的格式通过下列项识别：
-对用信号传送所述功率减小量的MAC控制单元定义的预定逻辑信道标识符，或者
-对用信号传送功率余量报告的MAC控制单元定义的预定逻辑信道标识符、以及一个或多个标志，
上述两者均包括在所述MAC控制单元的MAC子报头中。
18.如权利要求1至17中之一所述的方法，还包括步骤：
接收至少一个上行链路资源分配，每个上行链路资源分配向所述用户设备分配用于在多个分量载波之一上发送至少一个所述MAC协议数据单元的资源，以及
为每个接收的上行链路资源分配生成至少一个所述MAC协议数据单元，用于在相应分配的分量载波上发送，
经由根据一个所接收的资源分配的对应一个分量载波，发送每个MAC协议数据单元。
19.如权利要求18所述的方法，通过执行逻辑信道优先级划分过程来执行所述协议数据单元的生成。
20.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备发送至eNodeB的MAC控制单元，所述MAC控制单元包括：
对于设置的上行链路分量载波的功率余量报告，其报告所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所发送的PUSCH功率之间的差。
21.如权利要求20所述的MAC控制单元，子帧i的所发送的PUSCH功率PPS PUSCH，c(i)通过下式定义
P PS PUSCH , c ( i ) = PSF c · min { P CMAX , c , 10 log 10 ( M PUSCH , c ( i ) ) + P 0 _ PUSCH , c ( j ) + α c ( j ) · P L c + Δ TF , c ( i ) + f c ( i ) }
PSFc是应用于相应设置的上行链路分量载波c的功率调整因子。
22.如权利要求20或21所述的MAC控制单元，所述MAC控制单元还包括所设置的上行链路分量载波的功率余量报告，其报告所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所估计的PUSCH功率之间的差。
23.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备发送至eNodeB的MAC控制单元，所述MAC控制单元包括：
所设置的上行链路分量载波的功率余量报告，其报告所设置的上行链路分量载波的最大发送功率与所估计的PUSCH功率之间的差。
24.如权利要求20至23中之一所述的MAC控制单元，所设置的上行链路分量载波的最大发送功率考虑了由于所述用户设备在其它设置的上行链路分量载波上的发送而导致的功率减小。
25.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备发送至eNodeB的MAC协议数据单元，所述MAC协议数据单元包括：
如权利要求20至24中之一所述的MAC控制单元，其包括功率余量报告，以及
MAC子报头，所述MAC子报头包括指示符，所述指示符在被设定时向所述eNodeB指示已经由于在上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过所述用户设备的总的最大发送功率而触发了所述功率余量报告。
26.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的所述用户设备，所述用户设备包括：
判定单元，判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率，
功率控制单元，对所述发送功率进行功率调整以减小发送所述MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，以及
发送单元，将所述MAC协议数据单元在所述相应子帧内发送至所述eNodeB，
所发送的MAC协议数据单元包括指示符，所述指示符向所述eNodeB指示所述用户设备是否已经执行了功率调整以用于在所述相应子帧内发送所述MAC协议数据单元。
27.存储指令的计算机可读介质，当用户设备的处理单元执行所述指令时，所述指令使得所述用户设备通过以下步骤，在使用分量载波聚合的移动通信系统内对于所述用户设备在上行链路中进行发送的每个子帧而向eNodeB告知所述用户设备的发送功率状态：
判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率；
如果是这样，则对所述发送功率进行功率调整以减小发送MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，以及
将所述MAC协议数据单元在所述相应子帧内发送至所述eNodeB，
所发送的MAC协议数据单元包括指示符，所述指示符向所述eNodeB指示所述用户设备是否已经执行了功率调整以用于在所述相应子帧内发送所述MAC协议数据单元。
28.如权利要求27所述的计算机可读介质，还存储当所述用户设备的处理单元执行时，使得所述用户设备执行如权利要求1至5之一所述的方法的步骤的指令。
29.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的所述用户设备，所述用户设备包括：
判定单元，判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率，并触发所述用户设备生成对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告，
功率控制单元，对所述发送功率进行功率调整以减小发送所述MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，以及
发送单元，将所述MAC协议数据单元、与所述用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告、和对已经由于在上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过所述用户设备的总的最大发送功率而触发了所述功率余量报告的指示在所述相应子帧内一起发送至所述eNodeB。
30.存储指令的计算机可读介质，当用户设备的处理单元执行所述指令时，所述指令使得所述用户设备通过以下步骤，在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知所述用户设备的发送功率状态：
判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率，
如果是这样，则对所述发送功率进行功率调整以减小发送所述MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，并触发所述用户设备生成对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告，
将所述MAC协议数据单元、与所述用户设备的对于每个设置的上行链路分量载波的功率余量报告、和对已经由于在上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率超过所述用户设备的总的最大发送功率而触发了所述功率余量报告的指示一起在所述相应子帧内发送至所述eNodeB。
31.如权利要求30所述的计算机可读介质，还存储当所述用户设备的处理单元执行时，使得所述用户设备执行如权利要求6至13之一所述的方法的步骤的指令。
32.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的发送功率状态的所述用户设备，所述用户设备包括：
判定单元，判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率，
功率控制单元，对所述发送功率进行功率调整以减小发送所述MAC协议数据单元所需的发送功率，使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，以及
发送单元，在所述相应子帧内将所述MAC协议数据单元发送至所述eNodeB，
所发送的MAC协议数据单元包括至少一个MAC控制单元，所述MAC控制单元指示对所设置的上行链路分量载波的最大发送功率应用的功率减小量。
33.存储指令的计算机可读介质，当用户设备的处理单元执行所述指令时，所述指令使得所述用户设备通过以下步骤，在使用分量载波聚合的移动通信系统内对于所述用户设备在上行链路中进行发送的每个子帧而向eNodeB告知所述用户设备的发送功率状态：
判定所估计的在相应子帧内的上行链路分量载波上发送MAC协议数据单元所需的发送功率是否将超过所述用户设备的总的最大发送功率，
如果是这样，则对所述发送功率进行功率调整以减小发送所述MAC协议数据单元所需的发送功率，以使得其不再超过所述用户设备的总的最大发送功率，以及
将所述MAC协议数据单元在所述相应子帧内发送至所述eNodeB，
所发送的MAC协议数据单元包括至少一个MAC控制单元，所述MAC控制单元指示对所设置的上行链路分量载波的最大发送功率应用的功率减小量。
34.如权利要求31所述的计算机可读介质，还存储当所述用户设备的处理单元执行时，使得所述用户设备执行如权利要求14至17之一所述的方法的步骤的指令。
35.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的功率状态的方法，所述方法包括由所述用户设备执行的下列步骤：
判定所估计的在子帧内的相应分量载波上发送协议数据单元所需的发送功率是否将超过相对于所述用户设备的最大可用发送功率的阈值，
如果超过了所述阈值，则将MAC控制单元复用至所述协议数据单元，以及
将包括所述MAC控制单元的协议数据单元在所述子帧内发送至所述eNodeB，
所述MAC控制单元向所述eNodeB指示由所述用户设备消耗用于在上行链路上发送所生成的协议数据单元的发送功率超过了所述阈值。
36.如权利要求35所述的方法，所述MAC控制单元向所述eNodeB提供相对于所述子帧中发送的所有上行链路协议数据单元的每用户设备功率余量。
37.如权利要求36所述的方法，所述每用户设备功率余量考虑所述子帧内的物理上行链路共享信道PUSCH和物理上行链路控制信道PUCCH上的所有发送。
38.如权利要求35至37中之一所述的方法，将所述MAC控制单元复用至所述协议数据单元之一，或者复用至每个所述协议数据单元。
39.如权利要求35至38中之一所述的方法，所述分量载波各自具有优先级，并且所述MAC控制单元被复用到要在已经接收到资源分配的最高优先级分量载波上发送的协议数据单元，或者被复用到要在获得最低块错误率、具有最大功率余量或者经历最佳信道质量、并且已经接收到资源分配的分量载波上发送的协议数据单元。
40.如权利要求35至39中之一所述的方法，将所述阈值定义为允许所述用户使用的最大百分比。
41.如权利要求40所述的方法，还包括步骤：从所述eNodeB接收指示作为允许所述用户设备使用的最大百分比的所述阈值的无线电资源控制信令，并根据所指示的百分比设置所述阈值。
42.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的功率状态的方法，所述方法包括步骤：
在预定数目的连续子帧的每一个中，将协议数据单元从所述用户设备发送至所述eNodeB，
在所述用户设备处，如果满足下列条件之一，则将MAC控制单元复用到由所述用户设备发送的所述预定数目的连续子帧的最后一个子帧的协议数据单元：
-在所述连续子帧的每个中发送所述协议数据单元所需的发送功率超过相对于所述用户设备的最大可用发送功率的阈值，或
-在所述连续子帧的子帧子集中发送协议数据单元所需的发送功率超过相对于所述用户设备的最大可用发送功率的阈值，或
-在所述连续子帧中发送协议数据单元所需的平均发送功率超过相对于所述用户设备的最大可用发送功率的阈值，
所述MAC控制单元向所述eNodeB指示满足相应条件。
43.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备发送至eNodeB的MAC控制单元，所述MAC控制单元包括：
功率余量字段，所述功率余量字段包括预定数目的比特，用于包括相对于所述用户设备的最大可用发送功率的、关于所述用户设备在包含所述MAC控制单元的子帧内的多个分量载波上的所有上行链路发送的每用户设备功率余量。
44.如权利要求43所述的MAC控制单元，所述MAC控制单元包括分量载波指示符字段，用于指示
-所述用户设备已经接收到资源分配的分量载波的数目，或
-指示所述用户设备已经接收到资源分配的分量载波的位图。
45.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中从用户设备发送至eNodeB发送的MAC协议数据单元，所述MAC协议数据单元包括如权利要求9或10所述的MAC子报头和MAC控制单元，所述MAC子报头包括指示所述MAC控制单元的内容和格式的逻辑信道标识符LCID。
46.用于在使用分量载波聚合的移动通信系统中向eNodeB告知用户设备的功率状态的用户设备，所述用户设备包括：
判定单元，判定所估计的在子帧内的相应分量载波上发送协议数据单元所需的发送功率是否将超过相对于所述用户设备的最大可用发送功率的阈值，
协议数据单元生成单元，在超过所述阈值的情况下将MAC控制单元复用到所述协议数据单元，以及
发送单元，将包括所述MAC控制单元的协议数据单元在所述子帧内发送至所述eNodeB，
所述MAC控制单元向所述eNodeB指示所述用户设备所消耗用于在上行链路上发送所生成的协议数据单元的发送功率超过了所述阈值。
47.如权利要求46所述的用户设备，还包括接收单元，接收至少一个上行链路资源分配，每个上行链路资源分配将用于在多个分量载波之一上发送协议数据单元之一的资源分配至所述用户设备，并且
所述协议数据单元生成单元为每个接收的上行链路资源分配生成用于在相应分配的分量载波上发送的协议数据单元，
所述发送单元经由根据一个所接收的资源分配的对应一个分量载波，发送每个协议数据单元。
48.如权利要求46或47所述的用户设备，还包括功率控制单元，执行功率控制，并且所述判定单元基于对于要在所述子帧中发送的协议数据单元的资源分配、以及发送功率控制单元的状态而判定所估计的发送功率。
49.如权利要求46至48中之一所述的用户设备，所述用户设备包括：
接收单元，从所述eNodeB接收无线电资源控制信令，其指示作为允许所述用户设备使用的最大百分比的所述阈值，以及
设置单元，根据所指示的百分比设置所述阈值。
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