CN102770825B - 用户设备及其功率余量的报告方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供至少一种用户设备及其功率余量的报告方法，在执行载波聚合的无线系统中，用户设备配置多个分量载波并且通过一个或多个功率放大器服务。用户设备确定包含一组传送功率限制值的传送功率限制信息，每个传送功率限制值与用于用户设备级别、功率放大器级别以及分量载波级别的用户设备配置最大传送功率相对应。用户设备确定包含一组功率余量值的功率余量信息。每个功率余量值等于传送功率限制值减去用户设备计算的传送功率。用户设备将功率余量信息报告至基站。本发明可协助基站得知资源信息，有利于功率的有效利用。

Description

用户设备及其功率余量的报告方法

相关技术交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119要求如下优先权：编号为61/388,672，申请日为2010年10月1日，名称为“Reporting Mechanism for Transmission Power in Carrier Aggregation”的美国临时申请；编号为61/411,062，申请日为2010年11月8日，名称为“Mechanism forReporting Maximum Transmission Power in Carrier Aggregation”的美国临时申请；编号为61/481,702，申请日为2011年5月2日，名称为“Indication of User Equipment Transmit PowerCapacity in Carrier Aggregation”的美国临时申请。上述申请标的在此一起作为参考。

技术领域

本发明揭露实施例是有关于无线网络通信，更具体地，是有关于载波聚合(CarrierAggregation，CA)系统中配置并且报告来自用户设备的最大传送功率与功率余量(PowerHeadroom，PH)至基站。

背景技术

长期演进(Long-Term Evolution，LTE)系统的峰值(peak)数据速率高、延迟低、系统容量得以改善，并因网络结构简单而具有低运作成本。LTE系统也提供与早期无线网络的无缝整合(seamless integration)，例如全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications，GSM)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)以及通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)。业界考虑对LTE系统进行加强以使其达到或超越先进国际移动通信(International Mobile TelecommunicationsAdvanced，IMT-Advanced)第四代(4G)标准。一个关键性的加强是支持上升至100MHz的带宽并与现存无线网络系统反向兼容。CA用于提升系统通量(throughput)。利用载波聚合，先进LTE(LTE-Advanced，LTE-A)系统能够支持在下行链路(Downlink，DL)中超过1Gbps的峰值目标数据速率(peak target data rate)，以及在上行链路(Uplink，UL)中500Mbps的峰值目标数据速率。上述技术由于允许运营商(operator)聚合几个较小的连续或者不连续的分量载波以提供一个较大的系统带宽，并通过允许传统用户利用多个分量载波中的一个以存取系统来提供反向兼容，因而引人注目。

由于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)无线电技术具有有效传送的高数据带宽，同时也对反射与干扰提供高度的弹性，所以OFDM已被纳入LTE/LTE-A。在OFDM通信系统中，每个移动台(用户设备，即User Equipment，简称UE)的传送功率需要保持在一个特定水平并且由网络调整。然而，由于UE容量的不同，每个UE的最大传送功率各不相同。功率余量报告(Power Headroom Report，PHR)是配置UE向网络提供其功率容量与使用的机制。UE利用PHR机制周期性地向其服务基站(加强型B节点，即enhanced Node B，简称eNB)提供其PH，PH定义为在UE配置最大传送功率与UE计算出的当前UE传送功率之间的功率偏移。基于接收到的PH信息，eNB可通过适当的资源分配来调整UE传送功率。

图1是在无载波聚合的LTE Rel-8/9系统中UE的PH及其它多个相关参数的示意图。该UE的PH值由方程式(1)定义，同时UE配置最大传送功率P_CMAX定义在方程式(2)：

PH＝P_CMAX–UE传送功率   (1)

P_{CMAX_L}<＝P_CMAX<＝P_{CMAX_H}   (2)

其中

-P_{CMAX_L}＝MIN{P_EMAX–ΔT_C,P_POWERCLASS–MPR–A-MPR–ΔT_C}；

-P_{CMAC_H}＝MIN{P_EMAX,P_POWERCLASS}；

-P_EMAX由高层(higher layer)配置；

-PPOWERCLASS是最大UE输出功率；

-MPR(Maximum Power Reduction的简称)：特定(certain)调制次序以及资源块数目的最大功率的最大允许减少量；

-A-MPR(Additional Maximum Power Reduction的简称)：对于资源块数目与频带的最大功率的最大允许减少量；

-当分量载波位于频带边缘时，ΔT_C＝1.5dB；否则，ΔT_C＝0dB。

图2是在执行载波聚合的LTE Rel-10系统中UE的多个PH值及其它多个相关参数的示意图。在LTE Rel-10系统中，需要更多的弹性资源分配以支持多个先进特征，包含载波聚合、同步的物理上行链路控制信道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)与物理下行链路共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)、多个CC上多个PUSCH的并行传送、多群PUSCH(multi-clustered PUSCH)以及功率定标(power scaling)。在图2的例子中，UE配置两个分量载波CC1、CC2。CC1与CC2各自的UE配置最大传送功率(例如，P_CMAX,C1与P_CMAX,C2)取决于上层配置(例如，P_{MAX_CC,1}与P_{MAX_CC,2})以及其它与CC相关的参数，例如MPR、A-MPR以及ΔT_C。此外，因为CC1与CC2属于相同UE，并且由相同的或者不同的功率放大器服务，所以CC1与CC2两者的总的最大输出功率可能被限制在额外约束中，例如P_{MAX_UE}或P_{MAX_PA}。因而需要将多个PH值报告至eNB，以用于UE传送功率的控制。因此，对于不执行CA的Rel-8/9系统而言，现存的PHR机制不再充分考虑施加于UE的多重配置CC、服务该多个CC的功率放大器及该UE上的各种传送功率限制(Transmit Power Limitation，TPL)。

发明内容

有鉴于此，本发明提供至少一种用户设备及其功率余量的报告方法。

本发明提供一种功率余量的报告方法。在无线系统中通过用户设备确定传送功率限制信息，其中用户设备配置由一个或多个功率放大器所服务的多个分量载波，其中传送功率限制信息包含一组传送功率限制值，每个传送功率限制值与每个功率放大器、每个分量载波以及用户设备的用户设备配置最大传送功率相对应；用户设备确定包含一组功率余量值的功率余量信息，每个功率余量值等于传送功率限制值减去用户设备计算的传送功率，以及报告功率余量信息至基站。

本发明另提供一种功率余量的报告方法，包含：在无线通信系统中确定用于用户设备的总数目为K的传送功率限制值，其中用户设备配置N个分量载波；以及将功率余量信息报告至基站，其中功率余量信息包含用于N个分量载波的N个功率余量值、K个传送功率限制值、K的值、以及K组载波索引，其中每组载波索引与每个传送功率限制相关联。

本发明提供一种用户设备，包含：功率控制模块，确定传送功率限制信息，其中用户设备配置通过一个或更多个功率放大器服务的多个分量载波，其中传送功率限制信息包含一组传送功率限制值，每个传送功率限制值与每个功率放大器、每个分量载波以及用户设备的用户设备配置最大传送功率相对应，以及其中功率控制模块确定包含一组功率余量值的功率余量信息，每个功率余量值等于传送功率限制值减去用户设备计算的传送功率；以及传送机，报告功率余量信息至基站。

本发明提供的用户设备及其功率余量的报告方法可协助基站得知资源信息，有利于有效的功率使用。

附图说明

在附图中，相同符号表示相似组件，用以描述本发明的实施例。

图1是在无载波聚合的LTE Rel-8/9系统中UE的PH及其它多个相关参数的示意图。

图2是在执行载波聚合的LTE Rel-10系统中UE的多个PH值及其它多个相关参数的示意图。

图3是根据一种新作法在一具有PHR机制的LTE/LTE-A Rel-10无线通信系统中UE与基站的简化示意图。

图4A是当UE中只有一个PA时减少TPL的第一实施例的示意图。

图4B是当一个PA只服务一个CC时减少TPL的第二实施例的示意图。

图5是根据一种新作法的完整的PHR方法流程图。

图6A与图6B是根据一种新作法的高效的PHR方法流程图。

图7是根据一种新作法指示UE传送功率容量的方法示意图。

图8是根据一种新作法指示UE传送功率容量的方法流程图。

图9是根据一种新作法在eNB与UE之间的功率余量报告过程的示意图。

图10是用于PHR的定长MAC CE的实施例的示意图。

图11是用于PHR的变长MAC CE的实施例的示意图。

图12是用于以UE为报告单位的PHR的新格式的实施例的示意图。

具体实施方式

关于本发明的多个实施例将作为详细参考，附图是描述本发明的实施例所作。在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。间接的电气连接手段包括通过其他装置进行连接。

图3是根据一种新作法在具有PHR机制的LTE/LTE-A Rel-10无线通信系统300中UE301与eNB 321的简化示意图。在无线通信系统300中，UE 301的传送功率需要保持在一特定水平以达到所需信道质量以及最大化系统容量。同时，UE 301的传送功率通过eNB 321调整使得共存的(coexisting)系统彼此不会严重干扰。然而，每个UE的最大允许传送功率因UE的容量不同而不同。例如，对于在频带外发射(out-of-band emission)与寄生发射(spurious emission)的抑制方面具有极佳能力的UE，允许该UE的传送功率大于具有较差发射抑制能力的UE。另外，UE的最大传送功率与UE的资源分配有关，UE的资源分配例如，调制与编码方案(Modulation and Coding Scheme，MCS)以及UE占据的资源位置与大小。PHR是配置UE报告其功率容量与使用的机制。

在图3的例子中，UE 301包含存储器302、处理器303、功率控制模块304以及与天线306耦接的传送机/接收机305。相似地，eNB 321包含存储器322、处理器323、功率控制模块324以及与天线326耦接的传送机/接收机325。在执行CA的LTE/LTE-A Rel-10系统300中，UE 301配置多个CC，并且每个载波由一对应功率放大器(Power Amplifier，PA)服务。在一种新的作法中，为了改善PHR机制，在三个级别(level)上配置了UE的TPL，即第一UE级别(UE level)TPL、第二PA级别(PA level)TPL以及第三CC级别(CC level)TPL。接着将不同级别的TPL信息减少至非冗余的TPL值，以实现高效的PHR。

首先，CC级别TPL用于限制第i个CC的传送功率不大于P_EMAX,i。P_EMAX,i是高层配置的第i个CC的最大传送功率。如果第i个CC的UE配置最大传送功率定义为P_{MAX_CC,i}，并且该第i个CC的以CC为报告单位(per-CC)的PH定义为PH_CC,i，则数学上表示如下：

PH_CC,i＝P_{MAX_CC,i}–P_CC,i   (3)

P_EMAX,i–ΔT_C<＝P_{MAX_CC,i}<＝P_EMAX,i   (4)

其中

-当第i个CC位于频带边缘时，ΔT_C为1.5dB；否则，ΔT_C为0dB

-P_CC,i是第i个CC的传送功率

其次，PA级别TPL被用来限制第j个PA的输出功率不大于P_{MAX_PA,j}以避免对于第j个PA的较差效能以及大的频带外发射。如果第j个PA的以PA为报告单位(per-PA)的PH定义为PH_PA,j，然后数学上如下：

PH_PA,j＝P_{MAX_PA,j}–P_PA,j   (5)

P_POWERCLASS–MPR_PA,j–A-MPR_PA,j-ΔT_C<＝

P_{MAX_PA,j}<＝P_POWERCLASS   (6)

其中

-P_POWERCLASS是最大UE输出功率

-MPR_PA,j：第j个PA服务CC的资源的MPR，并且MPR是特定调制次序以及资源块数目的最大功率的最大允许减小量

-A-MPR_PA,j：第j个PA服务CC的资源的A-MPR，并且A-MPR是对于资源块数目与频带的最大功率的最大允许减小量

-ΔTC是ΔT_C,i中的最大值

-P_PA,j是第j个PA服务CC的传送功率的总和

再次，UE级别TPL被用来限制总UE传送功率不大于P_POWERCLASS，其中该P_POWERCLASS是最大UE输出功率。如果UE的UE配置最大传送功率定义为P_{MAX_UE}，并且以UE为报告单位(per-UE)的PH定义为PH_UE，则数学上如下:

PH_UE＝P_{MAX_UE}–P_UE   (7)

P_POWERCLASS-ΔT_C<＝P_{MAX_UE}<＝P_POWERCLASS   (8)

其中

-ΔT_C为0dB或1.5dB

-P_UE是在UE中所有配置CC的传送功率总和

上面描述的UE级别、PA级别以及CC级别TPL信息形成一层级结构。UE级别是最高层(l＝1)，PA级别是中间层(l＝2)以及CC级别是最低层(l＝3)。该层级结构由特定的符元映射(mapping)表示。在一个例子中，((CC1、CC2)、(CC3)、(CC4、CC5))表示UE具有三个PA(PA1、PA2、以及PA3)，并且CC1与CC2共享PA1，CC3使用PA2，以及CC4与CC5共享PA3。在另一个例子中，((CC1))表示UE中只存在一个PA并且PA1服务CC1。考虑到该层级结构，当不同层的几个TPL值是冗余时，可相应减少TPL信息。通常地，如果layer-(l+1)实体是layer-l实体中唯一的实体，则layer-l与layer-(l+1)的TPL值可结合为一个TPL值。

图4A与图4B是根据一种新作法描述在不同层的TPL减少的例子。在图4A的例子中，UE 401配置三个分量载波CC1、CC2以及CC3。三个CC全部由同一个功率放大器PA1服务。上述层级结构表示为((CC1、CC2、CC3))。在不减少TPL的情况下，不同层级中的不同TPL约束如下：

CC1:P_CC,1<＝P_{MAX_CC,1}   (A1)

CC2:P_CC,2<＝P_{MAX_CC,2}   (A2)

CC3:P_CC,3<＝P_{MAX_CC,3}   (A3)

PA1:P_CC,1+P_CC,2+P_CC,3<＝P_{MAX_PA,1}   (A4)

UE:P_CC,1+P_CC,2+P_CC,3<＝P_{MAX_UE}   (A5)

从上述方程式可知，只要右边的TPL约束被确定，方程式(A4)与方程式(A5)可减少为表示PA级别TPL的一个方程式。通常地，如果在UE中只有一个PA(例如，PA1)，并且存在n个激活的(active)CC(例如，CC1至CCn)，则UE级别TPL可由PA级别TPL代替。为了用PA级别TPL(例如，P_{MAX_PA,1})代替UE级别TPL(例如，P_{MAX_UE})，定义新的TPL(例如，P_{MAX_PA,1_UE})，并确定其上下限。数学上，PA级别TPL与UE级别TPL以及它们的上下限如下：

P_CC1+P_CC2+…+P_CCn<＝P_{MAX_PA,1}   (A6)

P_CC1+P_CC2+…+P_CCn<＝P_{MAX_UE}   (A7)

P_POWERCLASS–MPR_PA,1–A-MPR_PA,1–ΔT_C

<＝P_{MAX_PA,1}<＝P_POWERCLASS   (A8)

P_POWERCLASS–ΔT_C<＝P_{MAX_UE}<＝P_POWERCLASS   (A9)

通过(A6)与(A7)的结合以及(A8)与(A9)的结合，新的TPL P_{MAX_PA,1_UE}定义如下：

P_CC1+P_CC2+…+P_CCn<＝P_{MAX_PA,1_UE}   (A10)

P_POWERCLASS–MPR_PA,1–A-MPR_PA,1–ΔT_C

<＝P_{MAX_PA,1_UE}<＝P_POWERCLASS   (A11)

因为P_{MAX_PA,1}与P_{MAX_UE}的上限相同，所以P_{MAX_PA,1_UE}的上限也为P_POWERCLASS。另一方面，P_{MAX_UE}的下限是P_POWERCLASS–ΔTC，该下限表示双工滤波器(duplex filter)的能力，同时P_{MAX_PA,1}的下限是P_POWERCLASS–MPR_PA,1–A-MPR_PA,1–ΔTC，该下限表示双工滤波器(duplex filter)与PA1的能力。所以，P_{MAX_PA,1_UE}的下限应该与P_{MAX_PA,1}相同。最后，可推断岀P_{MAX_PA,1_UE}＝P_{MAX_PA,1}，以及(A7)视为冗余。

在图4B的例子中，UE 402配置三个分量载波CC1、CC2以及CC3。第一功率放大器PA1服务CC1与CC2，同时第二功率放大器PA2服务CC3。上述层级结构表示如((CC1、CC2)、CC3)。没有TPL减少，不同层级中不同TPL约束如下：

CC1:P_CC,1<＝P_{MAX_CC,1}   (B1)

CC2:P_CC,2<＝P_{MAX_CC,2}   (B2)

CC3:P_CC,3<＝P_{MAX_CC,3}   (B3)

PA1:P_CC,1+P_CC,2<＝P_{MAX_PA,1}   (B4)

PA2:P_CC,3<＝P_{MAX_PA,2}   (B5)

UE:P_CC,1+P_CC,2+P_CC,3<＝P_{MAX_UE}   (B6)

从上述方程式可知，只要右边的TPL约束被确定，方程式(B3)与方程式(B5)可减小为表示CC级别TPL的一个方程式。通常地，如果第j个PA只服务第i个CC，则PA级别TPL可用CC级别TPL代替。为了用CC级别TPL(例如，P_{MAX_CC,i})代替PA级别TPL(例如，P_{MAX_PA,j})，定义新的TPL(例如，P_{MAX_PA,j_CC,i})，并确定其上下限。CC级别TPL与PA级别TPL以及它们的上下限如下：

P_CC,i<＝P_{MAX_CC,i}   (B7)

P_CC,i<＝P_{MAX_PA,j}   (B8)

P_EMAX,i–ΔT_C,i<＝P_{MAX_CC,i}<＝P_EMAX,i   (B9)

P_POWERCLASS–MPR_PA,j–A-MPR_PA,j–ΔT_C,i

<＝P_{MAX_PA,j}<＝P_POWERCLASS   (B10)

通过(B7)与(B8)的结合以及(B9)与(B10)的结合，新的TPL P_{MAX_PA,j_CC,i}定义如下：

P_CC,i<＝P_{MAX_PA,j_CC,i}   (B11)

min(P_EMAX,i–ΔT_C,P_POWERCLASS–MPR_PA,j–A-MPR_PA,j–ΔT_C,i)<＝P_{MAX_PA,j_CC,i}<＝min(P_EMAX,i,P_POWERCLASS)   (B12)

关于上限，P_{MAX_PA,j_CC,i}明显地是min(P_EMAX,i,P_POWERCLASS)。另一方面，P_{MAX_CC,i}的下限是P_EMAX,i–ΔT_C，该下限表示双工滤波器的能力比ΔT_C约束更好，同时P_{MAX_PA,j}的下限是P_POWERCLASS–MPR_PA,j–A-MPR_PA,j–ΔT_C,i，该下限表示除了双工滤波器的能力，PA的能力比(MPR_PA,j+A-MPR_PA,j)约束更好。因此，P_{MAX_PA,j_CC,i}的下限应由双工滤波器能力与PA能力中的较弱者来决定。所以，可以推断P_{MAX_PA,j_CC,i}的下限是min(P_EMAX,i–ΔT_C,P_POWERCLASS–MPR_PA,j–A-MPR_PA,j–ΔT_C,i)。当第j个PA只服务第i个CC时，新定义的CC级别TPL P_{MAX_PA,j_CC,i}替代(B7)与(B8)。

一旦不同级别的多个TPL被确定并减少至非冗余的TPL值，UE可计算相应PH以及相应地为每个非冗余的TPL执行PHR。有两种PHR方案-完整的PHR信令(signaling)与高效的PHR信令。在完整的PHR信令中，假定eNB已知UE的UE/PA/CC映射，每个非冗余的TPL的PHR由UE进行计算，并报告至eNB。在高效的PHR信令中，某些层级TPL/PH信息进行了结合或者演绎，以进一步减少之前的信号传递。

图5是根据一种新作法的完整的PHR方法流程图。假设UE具有总数为p的PA。在步骤501中，UE从第j个PA(j＝1…p，j++)开始。在步骤502中，UE检测第j个PA是否只服务一个CC。如果答案为是，则PA级别TPL可用CC级别TPL替代。基于方程式(B12)，UE为由第j个PA服务的第i个CC配置CC级别TPL P_{MAX_CC,i}(步骤503)。基于方程式(3)，UE也报告以CC为报告单位的PHR(步骤504)。另一方面，如果第j个PA服务多于一个CC，则基于方程式(4)UE为通过第j个PA服务的第i个CC配置P_{MAX_CC, i}(步骤505)。基于方程式(3)UE也报告以CC为报告单位的PHR(步骤506)。在步骤507中，UE检测在第j个PA中是否存在更多CC。如果是，则UE重复步骤505-506直到配置完成由第j个PA服务的所有CC的TPL值。接着，UE基于方程式(6)为第j个PA配置PA级别P_{MAX_PA,j}，并且基于方程式(5)报告以PA为报告单位的PHR(步骤508)。在步骤509中，UE检测是否存在更多PA。如果答案为是，UE利用一渐增j值返回步骤501并且对于每个PA重复步骤502至步骤508。如果不存在更多PA，在步骤510中，UE检测UE是否只有一个PA。如果答案为是，由于基于方程式(A11)PA级别TPL替代UE级别TPL，该完整的PHR信令完成。如果UE具有更多PA，则基于方程式(8)UE配置UE级别P_{MAX_UE}，并基于方程式(7)报告报告以UE为报告单位的PHR(步骤511)。

图6A与图6B是根据一种新作法的高效的PHR方法流程图。图6A是描述高效的PHR信令的第一实施例。在第一实施例中，UE报告每个CC的以CC为报告单位的PHR以及以UE为报告单位的PHR，同时所有PA级别TPL与UE级别TPL结合形成新的UE级别TPL。以CC为报告单位的PHR报告与图5描述相同。在步骤601中，UE从第i个CC开始(i＝1…n，i++)。在步骤602中，UE配置P_{MAX_CC,i}并且报告第i个CC的以CC为报告单位的PHR。在步骤603中，UE检测是否存在更多CC。如果是，则UE重复步骤601-602直到所有CC完成PHR。在步骤604中，UE配置新的UE级别TPL并且报告以UE为报告单位的PHR至eNB。该新的UE级别TPL P_{MAX_UE}*是确定如下。假设UE中存在p个PA，即PA1至PAp。对于PAj(1<＝j<＝p)，m(j)个CC被服务，且该m(j)个CC标记为CCj(1)、CCj(2)、…CCj(m)。则相应的PA级别TPL如下：

P_CC,j(1)+…+P_CC,j(m(j))<＝P_{MAX_PA,j},(1<＝j<＝p)   (9)

假设在UE中存在n个激活的CC，即CC1至CCn，以及UE级别TPL是P_{MAX_UE}。如果接下来使用如下新的TPL，则由方程式(9)定义的p个PA级别TPL变成冗余的：

P_CC,1+…+P_CC,n<＝min(P_{MAX_UE},P_{MAX_PA,1},…,P_{MAX_PA,p})

然后，新的UE级别的以UE为报告单位的PHR为：

P_{MAX_UE}*＝min(P_{MAX_UE},P_{MAX_PA,1},…,P_{MAX_PA,p})

PH_UE*＝P_{MAX_UE}*-P_UE

图6B是描述高效的PHR信令的第二实施例。在第二实施例中，UE为报告每个CC的以CC为报告单位的PHR，并且eNB已知UE/PA/CC的映射。在该实施例中，如果eNB准确得知UE配置的CC级别TPL值，则eNB能从以CC为报告单位的PHR取得每个CC的传送功率。在一个例子中，UE经常利用最低允许值配置其CC级别TPL P_{MAX_CC,i}，接着eNB获知该配置TPL值。在另一个例子中，UE明确地报告该配置TPL值至eNB。在图6B的例子中，在步骤611中，UE从第i个CC开始(i＝1…n，i++)。在步骤612中，UE配置P_{MAX_CC,i}并且报告第i个CC的P_{MAX_CC,i}与以CC为报告单位的PHR至eNB。在步骤613中，UE检测是否存在更多CC。如果是，则UE重复步骤611-612直到所有CC完成PHR。既然eNB已知UE/PA/CC映射，所以eNB已知所有的TPL。

图7是根据一种新作法指示UE传送功率容量的方法示意图。在图7的例子中，UE是配置两个分量载波CC1、CC2。CC1上的传送功率是P1以及CC2上的传送功率是P2。UE有下面的传送功率约束：如垂直线710所示P1<＝P_CMAX,1，如水平线720所示P2<＝P_CMAX,2，以及如斜线730所示P1+P2<＝P_CMAX。传送功率约束P_CMAX,1与P_CMAX,2是上述CC级别TPL，同时传送功率约束P_CMAX是上述UE级别TPL。在两个CC中有效UE传送功率连接应该落入所有三个功率约束指示的交叉线区域内，即如点阴影表示的区域#1。另一方面，如果只利用一个或两个功率约束，则UE传送功率可跑出区域#1，并进入其他区域例如区域#2、#3、或#4，如斜线阴影所示。

为了协助网络(eNB)给UE挑选合适的资源分配(例如，MCS与资源大小/位置的结合)，配置UE以提供固定的PH信息至网络，其中该合适的资源分配未导致UE违反功率约束。在CC级别与UE级别的UE传送功率决不能超出P_CMAX,c与P_CMAX的限制。如果计算传送功率高于该限制，实际传送功率会减小。也就是说，在图1中，如果在CC级别与UE级别计算的传送功率落入区域#2、#3、或#4，或甚至在外区，该计算传送功率减小以使得实际传送功率落入区域#1。事实上，功率余量不是最大传送功率与实际传送功率偏差的度量单位。倒不如说，功率余量是最大传送功率与计算传送功率偏差的度量单位(例如，PHR₁＝P_CMAX,1–P1，以及PHR₂＝P_CMAX,2–P2)。因此，PH值可为负数，表示在PHR报告的时候最大传送功率已经限制了UE传送功率。

基于图7的描述，为了使得网络得到UE功率使用的全貌，UE应随着PHR报告最大传送功率的真实值，使得网络获知区域#1的准确边界。通常，考虑配置CC1、CC2、…、CCN的UE。配置功率约束如下：

Pc<＝P_CMAX,C,1≤c≤N   (10)

P1+P2+…+PN≤P_CMAX   (11)

在每个PHR报告的例子中，UE报告以下PH信息至网络：

-PHR₁,PHR₂,…,PHR_N

-P_CMAX,1,P_CMAX,2,…,P_CMAX,N；以及

-P_CMAX

如果存在如上述PA级别TPL的更多层的传送功率限制，UE传送功率的更一般形式可被制定。假设在传送功率限制中存在K个约束，并且它们被称为约束1、2、…、K。定义集合Jk，1<＝k<＝K，其中如果c属于集合Jk，则第c个CC的传送功率涉及第k个约束。第k个约束的功率限制用P_MAX,k来表示。接着，数学上有

$\underset{c=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{l}_{\{c\&Element;J_k\}}\&CenterDot;P_c\&le;P_{\mathrm{MAX},k},1\&le;k\&le;K---\left(12\right)$

其中l_{}是标识功能，如果扩弧中的条件是正确的则赋值为1，反之赋值为0。例如，(12)通过设置K＝N+1，J_k＝{k}for 1<＝k<＝N，J_N+1＝{1、2、…、N}，P_MAX,k＝P_CMAX,k for1<＝k<＝N，以及P_MAX,N+1＝P_CMAX以包含(10)与(11)中的功率约束。

考虑配置CC1、CC2、…、CCN的UE以及由(12)中的等式管理的UE传送功率限制。考虑上述更多一般的设置，在每个PHR报告的例子中，UE报告以下PH信息至网络：

-PHR₁、PHR₂、…、PHR_N；

-K值；

-P_MAX1、P_MAX2、…、P_MAXK；以及

-J₁、J₂、…、J_K

图8是根据一种新作法指示UE传送功率容量的方法流程图。在步骤801中，UE确定所有K个TPL值，UE是配置N个CC。在步骤802中，UE报告PH信息至eNB。PH信息包含每个CC的N个PH值、K的值、K个TPL值、以及K组载波索引(index)—每组包含与对应TPL相关联的载波索引。

一旦UE已经配置了报告的所有必须的TPL值与计算的所有功率余量，通过无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)层通信，PH信息以信号形式发送至其服务eNB。除了现存的PHR触发器，可定义用于PHR的新的触发器。例如，当新的次小区(secondary cell，Scell)被添加或移走时，当资源分配或相关资源分配改变时，当eNB请求比UE能够支持的更多功率时，即，组合传送功率比最大功率要大。可替换地，UE能自动地激活PHR机制。当PHR触发条件满足时，UE MAC层准备PH信息以及包含传送块(transmission block，TB)的信息。接着上述TB透过激活的CC发送。对于未安排的CC，用于计算PHR的相关资源分配(Reference Resource Allocation，RRA)通过eNB以信号方式发送、或者UE利用预先定义的预设RRA以计算相关的PH值。

图9是根据一种新作法在eNB 901与UE 902之间的功率余量报告过程的示意图。在步骤911中，eNB 901传送PHR配置信息至UE 902。在步骤921中，eNB 901任意地传送用于PHR配置的相关格式。否则，可利用预设格式。在步骤931中，UE 902报告PHR#1(例如，以PA为报告单位的PHR)至eNB 901。在步骤941中，UE 902报告PHR#2(例如，以UE为报告单位的PHR)至eNB 901。在步骤951中，UE 902报告PHR#3(例如，以UE为报告单位的PHR与以PA为报告单位的PHR)至eNB 901。最后，在步骤961中，UE 902报告PHR#4(例如，先前PHR与以UE/PA为报告单位的PHR)至eNB 901。

为了支持执行载波聚合的无线网络中的PHR机制，需要新的PHR格式。PHR可使用定长(fixed-length)MAC控制单元(Control Element，CE)或变长(variable-length)MAC CE。CC及其PH值的映射需要在PHR中指示出来。在一实施例中，可利用隐含的映射。例如，PH值根据其单元系数具有上升或者下降的次序。在另一实施例中，可利用明确的映射。例如，比特映射(bitmap)或者长度指示器被用于PHR。进一步，PHR的类型需要指示器加以区分。如果PH值是用实际传送许可(物理资源块中的编号以及调制次序)计算得到，则PHR包含实际PH值。另一方面，如果PH值是用参考许可(物理资源块中的编号以及调整次序)计算得到，则PHR包含虚拟PH值。

图10是用于PHR的定长MAC CE的实施例的示意图。其中通过一定长MAC CE报告PH信息至一基站，其中该定长MAC CE的长度是由上述基站配置。在MAC次标头(sub-header)1001中，为PHR指派一新的区域标识符(Locale Identifier，LCID)。在每个传送时间间隔(transmission time interval，TTI)的基础上，eNB获知MAC CE的长度。例如，该长度是已配置的CC的函数、已激活的CC的函数或已排程的CC的函数，这些函数全部由eNB在PHR配置信息中进行定义。在MAC CE协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)中，如图10所示，根据单元系数，PH值以上升或下降的次序依次排列为PUCCHPCELL(也称为类型2 PHR)的PH、PUSCHPCELL(也称为类型1 PHR)的PH以及次序紧接着PUSCH SCELL的PH值。比特V指示PHR的类型。

图11是用于PHR的变长MAC CE的实施例的示意图。其中通过一变长MAC CE报告PH信息至一基站，其中该变长MAC CE的长度在该MAC CE中被指示。与定长PHR相似，在MAC次标头中指派一新的LCID用于变长MAC CE PHR。MAC次标头或者MACCE PDU指示MAC CE的长度。如图11上半部分所示，在MAC次标头1101中指示长度，该MAC次标头1101包含两个八比特字节(octet)，第一八比特字节OCT1包含LCID，同时第二八比特字节OCT2包含用作长度标识的比特映射。例如，只有当比特映射中设定相应的比特时，CC的PH值包含于MAC CE PDU之中，从而使得eNB可由比特映射识别MACCE的长度。在图11的下半部分中，长度指示于MAC CE PDU之中。1102是MAC次标头。MAC PDU中的八比特字节OCT1包含用作长度标识的比特映射。

图12是用于以UE为报告单位的PHR的新格式的实施例的示意图。为了指示已报告的以UE为报告单位的PHR，一个选择是为以UE为报告单位的PHR使用一新的LCID。另一选择是使用PHR PDU中的一个指示比特1201来指示是否以UE为报告单位的PHR都被包含，如图12所示。以UE为报告单位的PHR的位置也可有两个选择。第一选择是刚好在PHR MAC CE的比特映射之后包含以UE为报告单位的PHR(例如，位置1)，第二选择是在PHR MAC CE的末位包含以UE为报告单位的PHR(例如，位置2)。预留位R可被用于指示以UE为报告单位的PHR的其它的信息。相似的格式也可被用于以PA为报告单位的PHR。

虽然为了说明目的已经描述了与本发明联系的特定的实施例，然本发明并不局限于此。因此，对上述实施例的多个特征所作的各种修改、调整以及组合，皆视为未超出本发明的权利要求范围。

Claims (14)

1.一种功率余量的报告方法，包含：

在无线通信系统中通过用户设备确定传送功率限制信息，其中该用户设备配置由一个或多个功率放大器所服务的多个分量载波，其中该传送功率限制信息包含一组传送功率限制值，每个传送功率限制值与每个功率放大器、每个分量载波以及该用户设备的用户设备配置最大传送功率相对应；

基于该传送功率限制信息确定包含一组功率余量值的功率余量信息，每个功率余量值等于传送功率限制值减去用户设备计算的传送功率；以及

将该功率余量信息报告至基站，该传送功率限制信息减少到包含减少后的一组非冗余的传送功率限制值，以及其中该功率余量信息也减少到包含减小后的一组非冗余的功率余量值。

2.如权利要求1所述的功率余量的报告方法，其特征在于，该组传送功率限制值包含该用户设备的用户设备级别的传送功率限制值、每个功率放大器的一个或多个功率放大器级别的传送功率限制值以及每个分量载波的多个分量载波级别的传送功率限制值。

3.如权利要求1所述的功率余量的报告方法，其特征在于，该组功率余量值包含用于该用户设备的用户设备级别功率余量值、用于每个功率放大器的一个或多个功率放大器级别功率余量值以及用于每个分量载波的多个分量载波级别的功率余量值。

4.如权利要求1所述的功率余量的报告方法，其特征在于，该用户设备只有一个功率放大器，以及其中用于该用户设备的用户设备级别传送功率限制值用该功率放大器的功率放大器级别传送功率限制值代替。

5.如权利要求1所述的功率余量的报告方法，其特征在于，一个功率放大器只服务一个分量载波，以及其中用于该功率放大器的功率放大器级别传送功率限制值用该分量载波的分量载波级别传送功率限制值代替。

6.如权利要求1所述的功率余量的报告方法，其特征在于通过定长媒体接入控制单元报告该功率余量信息至该基站，其中该定长媒体接入控制单元的长度由该基站配置。

7.如权利要求1所述的功率余量的报告方法，其特征在于通过变长媒体接入控制单元报告该功率余量信息至该基站，其中该变长媒体接入控制单元的长度由该变长媒体接入控制单元指示。

8.一种用户设备，包含：

功率控制模块，确定传送功率限制信息，其中该用户设备配置由一个或更多个功率放大器服务的多个分量载波，其中该传送功率限制信息包含一组传送功率限制值，每个传送功率限制值与每个功率放大器、每个分量载波以及该用户设备的用户设备配置最大传送功率相对应，以及其中该功率控制模块基于该传送功率限制信息确定包含一组功率余量值的功率余量信息，每个功率余量值等于传送功率限制值减去用户设备计算的传送功率；以及

传送机，将该功率余量信息报告至基站，其中该传送功率限制信息减少到包含减少后的一组非冗余的传送功率限制值，以及其中该功率余量信息也减少到包含减小后的一组非冗余的功率余量值。

9.如权利要求8所述的用户设备，其特征在于，该组传送功率限制值包含用于该用户设备的用户设备级别传送功率限制值、用于每个功率放大器的一个或更多个功率放大器级别传送功率限制值、以及用于每个分量载波的多个分量载波级别传送功率限制值。

10.如权利要求8所述的用户设备，其特征在于，该组功率余量值包含用于该用户设备的用户设备级别功率余量值、用于每个功率放大器的一个或更多个功率放大器级别功率余量值、以及用于每个分量载波的多个分量载波级别功率余量值。

11.如权利要求所述的用户设备，其特征在于，该用户设备只有一个功率放大器，以及其中用于该用户设备的用户设备级别传送功率限制值用该功率放大器的功率放大器级别传送功率限制值代替。

12.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，一个功率放大器只服务一个分量载波，以及其中用于该功率放大器的功率放大器级别传送功率限制值用该分量载波的分量载波级别传送功率限制值代替。

13.如权利要求8所述的用户设备，其特征在于该功率余量信息是通过定长媒体接入控制单元报告至该基站，其中该定长媒体接入控制单元的长度由该基站配置。

14.如权利要求8所述的用户设备，其特征在于该功率余量信息是通过变长媒体接入控制单元报告至该基站，其中该变长媒体接入控制单元的长度由该媒体接入控制单元指示。