CN103200605B - 一种基于载波聚合系统的上行功率消减方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于载波聚合系统的上行功率消减方法及装置，当上行初始发射功率不满足各CC和UE的功率限制时，采取功率消减方法，在消减过程中，判断SRS发射功率是否大于最小发射功率，若小于放弃SRS传输，将其功率消减为零，并且对同类型的各信道的功率削减量反比于该信道的信道质量。本发明有效地解决了载波聚合系统中上行初始发射功率不满足各CC和UE的功率限制的问题，充分考虑了SRS的最小发射功率，保证了信道质量等信息的正确估计，并采取了合理功率消减方案，最先保证控制信息的正确传输和信道质量好的信道优先分配功率，获得了更大的系统吞吐量，并且上行功率消减装置结构简单、灵敏度高，提高了系统的整体性能。

Description

一种基于载波聚合系统的上行功率消减方法及装置

技术领域

本发明属于无线通讯技术领域，尤其涉及一种基于载波聚合系统的上行功率消减方法及装置。

背景技术

LTE-Advanced（Long Term Evolution-Advanced）支持的下行峰值速率为1Gbit/s，频谱效率提高到30bit/s/Hz，上行峰值速率为500Mbit/s，频谱效率提高到15bit/s/Hz，为了满足高峰值速率和峰值频谱利用率的要求，需要支持最大100MHz带宽，考虑到现有的频谱规划和频谱分配方式，在现有的可用频谱资源中找到满足条件的连续的带宽比较困难，而且大带宽对于基站和终端的硬件设计也带来很大困难。此外，对于分散在多个频段上的频谱资源，也亟需一种技术把他们加以充分利用。基于上述考虑，LTE-Advanced引入了载波聚合（Carrier Aggregation，CA）这一关键技术。载波聚合可以通过聚合若干个连续或不连续的频带共同为终端服务。

LTE-Advanced上行功率控制主要用于补偿信道的路径损耗和阴影衰落。引入CA的LTE-Advanced系统中，对于用户设备（UserEquipment，UE）来说，取消了在LTE（Long Term Evolution）中物理上行控制信道（Physical Uplink Control Channel，PUCCH）和物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）不可同时传输的限制，另外，带/不带上行控制信息的物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel with/without Uplink ControlInformation，PUSCH with/without UCI）也可同时传输。在载波聚合系统中，只在主载波（Primary Component Carrier，PCC）上分配资源给PUCCH和PUSCH with UCI传送数据。信道探测参考信号（Sounding Reference Signal，SRS）与上行数据和控制传输无关联，主要用于信道质量的估计，从而在上行链路中进行频率选择性调度，SRS还能用于其他目的，如功率增强或支持当前还未调度的UE的各种初始化过程（如MCS选择等）。SRS在小区特定的子帧中传输。

文献R1-093770，“PUSCH Power Control for Carrier Aggregation，”Alcatel-Lucent，2009，指出，引入载波聚合后，在各成员载波（Component Carrier，CC）上的传输条件，传输的调制编码等级（Modulation and Coding Scheme，MCS）和时频资源不同，需要进行CC特定的功率控制（CC-specific power control）；从过大的发射功率可能会造成小区间严重的同频干扰，以及降低发射功率可以节省UE的电池电量的角度考虑，文献R1-101853，“Power scaling method formaximum power，”Alcatel-Lucent，2010，指出，有必要对各CC和整个用户终端（User Equipment，UE）的最大发射功率进行限制，即存在最大发射功率限制的情况。

另外，在RAN1#60会议上达成一致，当发射功率超过最大发射功率限制，需要消减功率时，功率优先级顺序为：PUCCH>PUSCHwith UCI>PUSCH without UCI（下述直接用PUSCH表示）。在RAN1#63会议上达成一致，在同一用户同一载波上不同时传输SRS和PUSCH/PUCCH。文献R1-106125，“Remaining issue on power scalingfor CA，”Research In Motion,UK Limited，2010，指出，当SRS与PUCCH或PUSCH with UCI同时传输时，PUCCH或PUSCH withUCI的传输功率应当优先。

由文献3GPP TS36.213，2012，可以得出PUSCH、PUCCH以及SRS在闭环功率控制方式下的初始发射功率计算公式：

P_PUSCH,c(i)=10log₁₀(M_PUSCH,c(i))+P_{O_PUSCH,c}(j)+α_c(j)·PL_c+Δ_TF，c(i)+f_c(i)

P_PUCCH(i)=P_{0_PUCCH}+PL_c+h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)+Δ_{F_PUCCH}(F)+Δ_TxD(F)+g(i)

P_SRS,c(i)=P_{SRS_OFFSET，c}(m)+10log₁₀(M_SRS,c)+P_{O_PUSCH，c}(j)+α_c(j)·PL_c+f_c(i)

其中，上式中各符号的含义与文献3GPP TS36.213相同。

若采用开环功率控制方式，其初始功率计算公式需做如下改动：

P_PUSCH,c(i)=10log₁₀(M_PUSCH,c(i))+P_{O_PUSCH,c}(j)+α_c(j)·PL_c

P_PUCCH(i)=P_{0_PUCCH}+PL_c+h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)+Δ_TxD(F)

P_SRS,c(i)=P_{SRS_OFFSET，c}(m)+10log₁₀(M_SRS,c)+P_{O_PUSCH，c}(j)+α_c(j)·PL_c

目前，基于载波聚合的功率控制方法当需要功率消减时，没有考虑保证SRS最小发射功率，这样可能导致SRS发射功率被消减后很小，从而造成eNB对SRS中的信道状态等信息错误的解码，这将严重影响eNB的资源调度，MCS选择、功率控制等过程的正确进行，也没有充分考虑到为信道状态好的信道分配更大的传输功率，以获得更大的系统吞吐量。

发明内容

本发明提供了一种基于载波聚合系统的上行功率消减方法及装置，旨在解决目前基于载波聚合的功率控制方法当需要功率消减时，没有考虑保证SRS最小发射功率，这样可能导致SRS发射功率被消减后很小，从而造成eNB对SRS中的信道状态等信息错误的解码，这将严重影响eNB的资源调度、MCS选择、功率控制过程的正确进行，也没有充分考虑到为信道状态好的信道分配更大的传输功率，以获得更大的系统吞吐量的问题。

本发明的目的在于提供一种基于载波聚合系统的上行功率消减方法，该上行功率消减方法包括以下步骤：

步骤S1、UE分别测量各CC到服务小区的路径损耗值PL_c；

步骤S2、设定SRS每个RB的最小发射功率ε_SRS；

步骤S3、判断用户初始发射功率是否满足各CC发射功率上限要求，若满足P_PUCCH，c+P_PUSCH，c+P_PUSCHwUCI,c+P_SRS，c≤P_MAX，c跳至步骤S5，否则跳至步骤S4，其中c为CC序号；

步骤S4、按各信道类型的功率优先级顺序进行功率消减，若消减后SRS的功率小于步骤S2中设定的最小发射功率，将SRS功率消减为0；

步骤S5、判断经过CC功率消减之后的发射功率是否满足UE总发射功率上限要求，若满足P_PUCCH，UE+P_PUSCH，UE+P_{PUSCHwUCI，UE}+P_SRS，UE≤P_MAX，UE跳至步骤S7，否则转至步骤S6；

步骤S6、各信道类型间按功率优先级关系进行功率消减，信道类型内按所在CC的信道质量的好坏进行功率消减，若消减后SRS的功率小于步骤S2中设定的最小发射功率，将功率消减为0；

步骤S7、各信道的发射功率为最终发射功率。

进一步，在步骤S1中，UE分别测量各CC到服务小区的路径损耗值PL_c的实现方法为：

UE测量PCC上的参考信号接收功率RSRP，用参考信号的发射功率减去RSRP获得PCC的路径损耗值PL_pcc，与PCC频率间隔在指定的范围内的SCC的路径损耗值由PCC的路径损耗值加上由于频率差异造成的路径损耗的偏差值获得：

PL_c=PL_pcc+21(log₁₀f_pcc-log₁₀f_c)

与PCC频率间隔在指定的范围外的CC的路径损耗值直接由上述测量RSRP的方法获得；其中，PL_c为待求CC的路径损耗值，PL_pcc为PCC的路径损耗值，f_c和f_pcc分别为待求CC和PCC的中心频率。

进一步，在步骤S2中，ε_SRS为不严重影响SRS传输及信道质量估计过程的SRS最小发射功率，ε_SRS数值由高层确定。

进一步，在步骤S3中，P_MAX，c为CC上最大发射功率上限，P_PUCCH，c、P_PUSCH，c、P_{PUSCHwUCI，c}、P_SRS，c分别为各信道的初始发射功率，如果当前时刻该信道不发送数据，其值为0。

进一步，在步骤S4及步骤S6中，判断消减后SRS的发射功率是否小于最小发射功率值，若小于，即P_SRS<ε_SRS*M_SRS，则关闭SRS的传输，将SRS的发射功率消减为零，其中M_SRS为SRS当前所用的RB数。

进一步，在步骤S5中，P_MAX,UE为UE总发射功率上限，P_PUCCH，UE、P_PUSSCH,UE、P_PUSCHwUCI,UE、P_SRS,UE分别为各信道在经过CC功率消减之后的发射功率，如果当前时刻该信道不发送数据，其值为0。进一步，在步骤S6中，同一信道类型内的功率消减的实现方法为：

CC中该信道类型的功率消减因子反比于其信道质量，信道质量用该CC的路径损耗来表征，即

$W_c=1-\frac{{\mathrm{PL}}_c*\mathrm{\&Delta;P}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{PL}}_i*P_i}$

其中，W_c为信道的消减因子，用原信道发射功率与W_c的乘积即为消减后的发射功率，ΔP为需要消减的功率总量，N为CC的数目，P_i为CC上该信道类型的原发射功率，消减后的PUSCH的发送功率为：

P_PUSCH,c=P_PUSCH,c*W_PUSCH，c。

本发明的另一目的在于提供一种基于载波聚合系统的上行发射功率消减装置，该上行发射功率消减装置包括：

路径损耗测量模块，用于分别测量各CC到服务小区的路径损耗值；

设定SRS最小发射功率模块，与所述路径损耗测量模块相连接，用于设定SRS的每个RB的最小发射功率ε_SRS，其中ε_SRS为不严重影响SRS传输及信道质量估计等过程的SRS最小发射功率，ε_SRS取值由高层确定；

初始发射功率获取模块，与所述设定SRS最小发射功率模块相连接，用于确定UE各RB的上行初始发射功率；

功率消减模块，与所述初始发射功率获取模块相连接，用于对CC功率及UE总功率进行受限消减。

进一步，所述功率消减模块包括：

CC功率受限消减模块，用于当CC初始发射功率大于CC发射功率上限时，消减发射功率至满足最大传输功率上限要求；

UE总功率受限消减模块，用于当UE发射功率大于UE总发射功率上限时，消减发射功率至满足最大传输功率上限要求。

本发明提供了一种基于载波聚合系统的上行功率消减方法及装置，当上行初始发射功率不满足各CC和UE的功率限制时，采取功率消减方法，在消减过程中，判断SRS发射功率是否大于最小发射功率，若小于放弃SRS传输，将其功率消减为零，并且对同类型的各信道的功率削减量反比于该信道的信道质量。本发明有效地解决了载波聚合系统中上行初始发射功率不满足各CC和UE的功率限制的问题，充分考虑了SRS的最小发射功率，保证了信道质量等信息的正确估计，并采取了合理功率消减方案，最先保证控制信息的正确传输和信道质量好的信道优先分配功率，获得了更大的系统吞吐量，并且上行功率消减装置结构简单、灵敏度高，提高了系统的整体性能，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于载波聚合系统的上行功率消减方法的实现流程图；

图2为本发明实施例提供的CC功率受限消减部分的流程图；

图3为本发明实施例提供的UE总功率受限消减部分的流程图；

图4是本发明实施例提供的基于载波聚合系统的上行功率消减装置的结构框图。

图中：401、路径损耗测量模块；402、设定SRS最小发射功率模块；403、初始发射功率获取模块；404、功率消减模块；4041、CC功率受限消减模块；4042、UE总功率受限消减模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1示出了本发明实施例提供的基于载波聚合系统的上行功率消减方法的实现流程。

该上行功率消减方法包括以下步骤：

步骤S1、UE分别测量各CC到服务小区的路径损耗值PL_c；

步骤S2、设定SRS每个RB的最小发射功率ε_SRS；

步骤S3、判断用户初始发射功率是否满足各CC发射功率上限要求，若满足P_PUCCH,c+P_PUSCH,c+P_{PUSCHwUCI，c}+P_SRS，c≤P_MAX，c跳至步骤S5，否则跳至步骤S4，其中c为CC序号；

步骤S4、按各信道类型的功率优先级顺序进行功率消减，若消减后SRS的功率小于步骤S2中设定的最小发射功率，将SRS功率消减为0；

步骤S5、判断经过CC功率消减之后的发射功率是否满足UE总发射功率上限要求，若满足P_PUCCH，UE+P_PUSCH,UE+P_{PUSCHwUCI，UE}+P_SRS，UE≤P_MAX，UE跳至步骤S7，否则转至步骤S6；

步骤S6、各信道类型间按功率优先级关系进行功率消减，信道类型内按所在CC的信道质量的好坏进行功率消减，若消减后SRS的功率小于步骤S2中设定的最小发射功率，将功率消减为0；

步骤S7、各信道的发射功率为最终发射功率。

在本发明实施例中，在步骤S1中，UE分别测量各CC到服务小区的路径损耗值PL_c的实现方法为：

UE测量PCC上的参考信号接收功率RSRP，用参考信号的发射功率减去RSRP获得PCC的路径损耗值PL_pcc，与PCC频率间隔在指定的范围内的SCC的路径损耗值由PCC的路径损耗值加上由于频率差异造成的路径损耗的偏差值获得：

PL_c=PL_pcc+21(log₁₀f_pcc-log₁₀f_c)；

与PCC频率间隔在指定的范围外的CC的路径损耗值直接由上述测量RSRP的方法获得；其中，PL_c为待求CC的路径损耗值，PL_Pcc为PCC的路径损耗值，f_c和f_pcc分别为待求CC和PCC的中心频率。

在本发明实施例中，在步骤S2中，ε_SRS为不严重影响SRS传输及信道质量估计过程的SRS最小发射功率，ε_SRS数值由高层确定。

在本发明实施例中，在步骤S3中，P_MAX，c为CC上最大发射功率上限，P_PUCCH，c、P_PUSCH，c、P_{PUSCHwUCI，c}、P_SRS，c分别为各信道的初始发射功率，如果当前时刻该信道不发送数据，其值为0。

在本发明实施例中，在步骤S4及步骤S6中，判断消减后SRS的发射功率是否小于最小发射功率值，若小于，即P_SRS<ε_SRS*M_SRS，则关闭SRS的传输，将SRS的发射功率消减为零，其中M_SRS为SRS当前所用的RB数。

在本发明实施例中，在步骤S5中，P_MAX，UE为UE总发射功率上限，P_PUCCH，UE、P_PUSCH,UE、P_{PUSCHwUCI，UE}、P_SRS,UE分别为各信道在经过CC功率消减之后的发射功率，如果当前时刻该信道不发送数据，其值为0。

在本发明实施例中，在步骤S6中，同一信道类型内的功率消减的实现方法为：CC中该信道类型的功率消减因子反比于其信道质量，信道质量用该CC的路径损耗来表征，即

$W_c=1-\frac{{\mathrm{PL}}_c*\mathrm{\&Delta;P}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{PL}}_i*P_i}$

其中，W_c为信道的消减因子，用原信道发射功率与W_c的乘积即为消减后的发射功率，ΔP为需要消减的功率总量，N为CC的数目，P_i为CC上该信道类型的原发射功率，消减后的PUSCH的发送功率为：P_PUSCH，c=P_PUSCH,c*W_PUSCH,c。

图4示出了本发明实施例提供的基于载波聚合系统的上行发射功率消减装置的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该上行发射功率消减装置包括：

路径损耗测量模块401，用于分别测量各CC到服务小区的路径损耗值；

设定SRS最小发射功率模块402，与所述路径损耗测量模块401相连接，用于设定SRS的每个RB的最小发射功率ε_SRS，其中ε_SRS为不严重影响SRS传输及信道质量估计等过程的SRS最小发射功率，ε_SRS取值由高层确定；

初始发射功率获取模块403，与所述设定SRS最小发射功率模块402相连接，用于确定UE各RB的上行初始发射功率；

功率消减模块404，与所述初始发射功率获取模块403相连接，用于对CC功率及UE总功率进行受限消减。

在本发明实施例中，所述功率消减模块404包括：

CC功率受限消减模块4041，用于当CC初始发射功率大于CC发射功率上限时，消减发射功率至满足最大传输功率上限要求；

UE总功率受限消减模块4042，用于当UE发射功率大于UE总发射功率上限时，消减发射功率至满足最大传输功率上限要求。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

图1所示的一种基于载波聚合系统的上行发射功率消减方法，包括以下七个步骤：

S1、UE分别测量各CC到服务小区的路径损耗值PL_c；

S2、设定SRS每个RB的最小发射功率ε_SRS；

S3、判断用户初始发射功率是否满足各CC发射功率上限要求，若满足，即P_PUCCH，c+P_PUSCH,c+P_PUSCHwUCI,c+P_SRS，c≤P_MAX，c跳至S5，否则跳至S4；其中，c为CC序号，P_MAX，c为CC上最大发射功率上限，≤左侧各项分别为各信道的初始发射功率，如果当前时刻该信道不发送数据，其值为0；

S4、CC功率受限消减过程：按各信道类型的功率优先级顺序进行功率消减，若消减后SRS的功率小于S2中设定的最小发射功率，将其功率消减为0；

S5、判断经过CC功率消减之后的发射功率是否满足UE总发射功率上限要求，若满足，即P_PUCCH,UE+P_PUSCH，UE+P_{PUSCHwUCI，UE}+P_SRS，UE≤P_MAX，UE跳至S7，否则转至S6；其中，P_MAX，UE为UE总发射功率上限，≤左侧各项分别为各信道在经过CC功率消减之后的发射功率，如果当前时刻该信道不发送数据，其值为0；

S6、UE总功率受限消减过程：各信道类型间按功率优先级关系进行功率消减；信道类型内按其所在CC的信道质量的好坏进行功率消减，并且若消减后SRS的功率小于S2中设定的最小发射功率，将其功率消减为0；

S7、各信道的发射功率为最终发射功率。

以下结合图例说明步骤S4中CC功率受限消减和S6中UE总功率受限消减的详细过程。

如图2所示，CC功率受限消减过程如下：

步骤201：判断CC初始发射功率P_initial，c是否满足CC发射功率上限要求，即判断P_initial，c<P_MAX，c是否成立，若成立跳转至步骤211，不成立跳转至步骤202。

步骤202：进一步判断P_initial，c-P_MAX，c<P_PUSCH，c是否成立，若成立跳转至步骤203，否则跳转至步骤204。

步骤203：只需要消减PUSCH的功率即可满足CC功率上限要求，PUSCH的功率消减因子为：

$W_{\mathrm{PUSCH},c}=\frac{P_{\mathrm{PUSCH},c}-(P_{\mathrm{initial},c}-P_{\mathrm{MAX},c})}{P_{\mathrm{PUSCH},c}}$

消减后的PUSCH的发送功率为：

P_PUSCH,c=P_PUSCH,c*W_PUSCH,c

转至步骤211。

步骤204：进一步判断P_initial，c-P_MAX，c-P_PUSCH，c<P_SRS，c是否成立，若成立跳转至步骤205，否则跳转至步骤208。

步骤205：判断经过消减后的SRS功率是否大于设定的SRS最小发射功率，即判断P_SRS，c*W_SRS，c>ε_SRS*M_SRS,c是否成立，若成立转至步骤206，否则转至步骤207，其中W_SRS，c为载波c上SRS功率消减因子：

$W_{\mathrm{SRS},c}=\frac{P_{\mathrm{SRS},c}-(P_{\mathrm{initial},c}-P_{\mathrm{MAX},c}-P_{\mathrm{PUSCH},c})}{P_{\mathrm{SRS},c}}$

步骤206：将PUSCH的发射功率消减为0，并计算消减后SRS的发送功率：

P_SRS，c=P_SRS，c*W_SRS，c

转至207。

步骤207：关闭SRS的传输，即将SRS的功率消减为0：

P_SRS，c=0

转至步骤201。

步骤208：进一步判断P_initial，c-P_MAX，c-P_PUSCH，c-P_SRS，c<P_PCCH，c是否成立，若成立转至步骤209，否则转至步骤210。

步骤209：将PUSCH、SRS的发射功率消减为0，并进一步消减PUSCH with UCI的发射功率，其功率消减因子为：

$W_{\mathrm{PUSCHwUCI},c}=\frac{P_{\mathrm{PUSCHwUCI},c}-(P_{\mathrm{initial},c}-P_{\mathrm{MAX},c}-P_{\mathrm{PUSCH},c}-P_{\mathrm{SRS},c})}{P_{\mathrm{PUSCHwUCI},c}}$

消减后的功率为：

P_PUSCHwUCI,c=P_PUSCHwUCI,c*W_PUSCHwUCI,c

转至步骤211。

步骤210：将PUSCH、SRS和PUSCH with UCI的发射功率消减为0，并进一步消减PUCCH的发射功率，其功率消减因子为：

$W_{\mathrm{PUCCH},c}=\frac{P_{\mathrm{PUCCH},c}-(P_{\mathrm{initial},c}-P_{\mathrm{MAX},c}-P_{\mathrm{PUSCH},c}-P_{\mathrm{SRS},c}-P_{\mathrm{PUSCHwUCI},c})}{P_{\mathrm{PUCCH},c}}$

消减后的功率为：

P_PUCCH，c=P_PUCCH，c*W_PUCCH，c

转至步骤211。

步骤211：各信道的功率为经CC功率受限消减后的发射功率。

如图3所示，UE总功率受限消减过程如下：

步骤301：判断UE初始发射功率P_initial，UE是否满足UE总发射功率上限要求，即判断P_initial，UE<P_MAX，UE是否成立，若成立跳转至步骤312，否则跳转至步骤302。

步骤302：进一步判断P_initial，UE-P_MAX，UE<P_PUSCH，UE是否成立，若成立跳转至步骤303，否则跳转至步骤304。

步骤303：只需要消减PUSCH的功率就可满足UE总功率上限要求，各CC信道的功率消减量的多少与该信道质量的好坏成反比例关系，即信道质量好的信道消减比例相应较小，信道状态差的信道功率消减的比例相应较大，使得UE可以获得更大的吞吐量，因而，PUSCH在各CC上的功率消减因子为：

$W_{\mathrm{PUSCH},c}=1-\frac{{\mathrm{PL}}_c*(P_{\mathrm{initial},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{MAX},\mathrm{UE}})}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{PL}}_i*P_{\mathrm{PUSCH},i}}$

其中，N为UE所用CC的数目，上述公式所示的计算消减因子的方法，可以使得信道功率削减量正比于该信道到服务基站的路径损耗值；

消减后各CC的PUSCH的发送功率为：

P_PUSCH,c=P_PUSCH,c*W_PUSCH,c

转至步骤312。

步骤304：进一步判断P_initial，UE-P_MAX，UE-P_PUSCH，UE<P_SRS，UE是否成立，若成立跳转至步骤305，否则跳转至步骤309。

步骤305：消减SRS功率，各CC信道的功率消减量的多少与该信道质量的好坏成反比例关系，即信道质量好的信道消减比例相应的较小，信道状态差的信道功率消减的比例相应较大，使得UE可以获得更大的吞吐量，因而，SRS在各CC上的功率消减因子为：

$W_{\mathrm{SRS},c}=1-\frac{{\mathrm{PL}}_c*(P_{\mathrm{initial},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{MAX},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{PUSCH},\mathrm{UE}})}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{PL}}_i*P_{\mathrm{SRS},i}}$

其中，N为UE所用CC的数目，上述公式所示的计算消减因子的方法，可以使得信道功率削减量正比于该信道到服务基站的路径损耗值；

消减后各CC的SRS的发送功率为：

P_SRS,c=P_SRS，c*W_SRS，c

转至步骤306。

步骤306：判断经过消减后各CC的SRS功率是否大于设定的SRS最小发射功率，即判断P_SRS，c>ε_SRS*M_SRS，c是否成立，若成立转至步骤307，否则转至步骤308。

步骤307：将PUSCH的功率消减为0，各载波上SRS的功率保持不变，转至步骤312。

步骤308：如果CC上SRS消减后功率小于其最小发射功率，关闭该CC上SRS传输，即将SRS的功率消减为0：

P_SRS，c=0

如果CC上SRS消减后功率大于其最小发射功率，保持该CC上SRS传输功率不变。

转至步骤301。

步骤309：进一步判断P_initial，UE-P_MAX，UE-P_PUSCH，UE-P_SRS，UE<P_PCCH，UE是否成立，若成立转至步骤310，否则转至步骤311。

步骤310：将PUSCH、SRS的发射功率消减为0，并进一步消减PUSCH with UCI的发射功率，其功率消减因子为：

$W_{\mathrm{PUSCHwUCI},c}=\frac{P_{\mathrm{PUSCHwUCI},c}-(P_{\mathrm{initial},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{MAX},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{PUSCH},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{SRS},\mathrm{UE}})}{P_{\mathrm{PUSCHwUCI},c}}$

消减后的功率为：

P_PUSCHwUCI,c=P_{PUSCHwUCI，c}*W_{PUSCHwUCI，c}

转至步骤312。

步骤311：将PUSCH、SRS和PUSCH with UCI的发射功率消减为0，并进一步消减PUCCH的发射功率，其功率消减因子为：

$W_{\mathrm{PUCCH},c}=\frac{P_{\mathrm{PUCCH},c}-(P_{\mathrm{initial},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{MAX},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{PUSCH},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{SRS},\mathrm{UE}}-P_{\mathrm{PUSCHwUCI},\mathrm{UE}})}{P_{\mathrm{PUCCH},c}}$

消减后的功率为：

P_PUCCH，c=P_PUCCH，c*W_PUCCH，c

转至步骤312。

步骤312：各信道的功率为经UE总功率受限消减后的发射功率。

图4所示的一种基于载波聚合系统的上行功率消减装置包括以下几个模块：路径损耗测量模块401、设定SRS最小发射功率模块402、初始发射功率获取模块403和功率消减模块404，其中：

路径损耗测量模块401：用于分别测量各CC到服务小区的路径损耗值；

设定SRS最小发射功率模块402：用于设定SRS的每个RB的最小发射功率ε_SRS，ε_SRS为不严重影响SRS传输及信道质量估计等过程的最小发射功率，其值由高层确定；

初始发射功率获取模块403：用于确定UE各RB的上行初始发射功率；

功率消减模块404：包括两个子模块，CC功率受限消减模块4041和UE总功率受限消减模块4042；

CC功率受限消减模块4041：用于当CC初始发射功率大于CC发射功率上限时，消减发射功率至满足最大传输功率上限要求，并且兼顾SRS的最小发射功率，使得系统能正确估计信道质量等信息；

UE总功率受限消减模块4042：用于当UE发射功率大于UE总发射功率上限时，消减发射功率至满足最大传输功率上限要求，并且兼顾SRS的最小发射功率，按照各信道的信道质量合理消减各信道的发射功率以提高系统吞吐量。

本发明实施例提供的基于载波聚合系统的上行功率消减方法及装置，控制各CC和UE的上行发射功率满足相应最大功率限制的同时，充分考虑了SRS的最小发射功率，保证了信道质量信息的正确估计，并采取了合理功率消减方案，最先保证控制信息的正确传输和信道质量好的信道优先分配功率，获得了更大的系统吞吐量，并且上行功率消减装置结构简单、灵敏度高，提高了系统的整体性能，具有较强的推广与应用价值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于载波聚合系统的上行功率消减方法，其特征在于，该上行功率消减方法包括以下步骤：

步骤S1、用户设备(UE)分别测量各成分载波(CC)到服务小区的路径损耗值PL_c；

步骤S2、设定信道探测参考信息(SRS)每个资源块(RB)的最小发射功率ε_SRS；

步骤S3、判断用户初始发射功率是否满足各成分载波发射功率上限要求，若满足P_PUCCH,c+P_PUSCH,c+P_PUSCHwUCI,c+P_SRS,c≤P_MAX,c跳至步骤S5，否则跳至步骤S4，其中c为成分载波的序号；

步骤S4、按各信道类型的功率优先级顺序进行功率消减，若消减后信道探测参考信息(SRS)的功率小于步骤S2中设定的最小发射功率，将信道探测参考信息(SRS)功率消减为0；

步骤S5、判断经过成分载波功率消减之后的发射功率是否满足用户设备(UE)总发射功率上限要求，若满足P_PUCCH,UE+P_PUSCH,UE+P_PUSCHwUCI,UE+P_SRS,UE≤P_MAX,UE跳至步骤S7，否则转至步骤S6；

步骤S6、各信道类型间按功率优先级关系进行功率消减，信道类型内按所在成分载波的信道质量的好坏进行功率消减，若消减后信道探测参考信息的功率小于步骤S2中设定的最小发射功率，将功率消减为0；

步骤S7、各信道的发射功率为最终发射功率；

在步骤S1中，用户设备分别测量各成分载波到服务小区的路径损耗值PL_c的实现方法为：

用户设备测量主载波上的参考信号接收功率(RSRP)，用参考信号的发射功率减去参考信息接收功率获得主载波(PCC)的路径损耗值PL_pcc，参考信号接收功率与PCC频率间隔在指定的范围内的辅载波(SCC)的路径损耗值由主载波(PCC)的路径损耗值加上由于频率差异造成的路径损耗的偏差值获得：

PL_c＝PL_pcc+21(log₁₀f_pcc-log₁₀f_c)

与PCC频率间隔在指定的范围外的成分载波的路径损耗值直接由上述测量参考信号接收功率(RSRP)的方法获得；其中，PL_c为待求成分载波的路径损耗值，PL_pcc为主载波的路径损耗值，f_c和f_pcc分别为待求成分载波(CC)和主载波(PCC)的中心频率；

在步骤S2中，ε_SRS为不严重影响信道探测参考信息(SRS)传输及信道质量估计过程的SRS最小发射功率，ε_SRS数值由高层确定；

在步骤S3中，P_MAX,c为CC上最大发射功率上限，P_PUCCH,c、P_PUSCH,c、P_PUSCHwUCI,c、P_SRS,c分别为物理上行控制通道、物理上行共享信道、带上行控制信息的物理上行共享信道的初始发射功率，如果当前时刻该信道不发送数据，其值为0；

在步骤S4及步骤S6中，判断消减后信道探测参考信号(SRS)的发射功率(P_SRS)是否小于最小发射功率值，若小于，即P_SRS＜ε_SRS*M_SRS，则关闭SRS的传输，将SRS的发射功率消减为零，其中M_SRS为信道探测参考信号(SRS)当前所用的资源块(RB)数；

在步骤S5中，P_MAX,UE为UE总发射功率上限，P_PUCCH,UE、P_PUSCH,UE、P_PUSCHwUCI,UE、P_SRS,UE分别为物理上行控制通道、物理上行共享信道、带上行控制信息的物理上行共享信道在经过成分载波(CC)功率消减之后的发射功率，如果当前时刻该信道不发送数据，其值为0；

在步骤S6中，同一信道类型内的功率消减的实现方法为：

成分载波中该信道类型的功率消减因子反比于其信道质量，信道质量用该成分载波的路径损耗来表征，即

$W_c=1-\frac{{\mathrm{PL}}_c*\mathrm{\&Delta;}P}{\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}{\mathrm{PL}}_i*P_i}$

其中，W_c为信道的消减因子，用原信道发射功率与W_c的乘积即为消减后的发射功率，ΔP为需要消减的功率总量，N为成分载波的数目，PL_i为第i个成分载波的路径损耗，消减后的物理上行共享信道(PUSCH)的发送功率为：

P_{PUSCH，c消减后}＝P_{PUSCH，c原信道}*W_PUSCH，c；

其中WPUSCH，c为物理上行共享信道的消减因子，具体计算如下：

其中W_PUSCH，c为第i个成分载波物理上行共享信道的初始发射功率。

2.一种基于载波聚合系统的上行发射功率消减装置，其特征在于，该上行发射功率消减装置包括：

路径损耗测量模块，用于分别测量各成分载波到服务小区的路径损耗值；用户设备测量主成分载波上的参考信号接收功率，用参考信号的发射功率减去参考信号接收功率获得主成分载波的路径损耗值PLpcc，与主成分载波频率间隔在指定的范围内的辅成分载波的路径损耗值由主成分载波的路径损耗值加上由于频率差异造成的路径损耗的偏差值获得：

PLc＝PLpcc+21(log10fpcc-log10fc)

与PCC频率间隔在指定的范围外的成分载波的路径损耗值直接由上述测量参考信号接收功率的方法获得；其中，PLc为待求成分载波的路径损耗值，PLpcc为主成分载波的路径损耗值，f_c和f_pcc分别为待求成分载波和主成分载波的中心频率；

设定探测参考信号(SRS)最小发射功率模块，与所述路径损耗测量模块相连接，用于设定探测参考信号的每个RB的最小发射功率ε_SRS，其中ε_SRS为不严重影响探测参考信号传输及信道质量估计过程的探测参考信号最小发射功率，ε_SRS取值由高层确定；

初始发射功率获取模块，与所述设定探测参考信号最小发射功率模块相连接，用于确定用户设备(UE)各资源块(RB)的上行初始发射功率；

功率消减模块，与所述初始发射功率获取模块相连接，用于对成分载波功率及UE总功率进行受限消减；

所述功率消减模块进一步包括：

成分载波功率受限消减模块，用于当成分载波初始发射功率大于成分载波发射功率上限时，采用权利要求1中步骤4进行功率消减，消减发射功率至满足最大传输功率上限要求；UE总功率受限消减模块，用于当UE发射功率大于UE总发射功率上限时，采用权利要求1中步骤6进行功率消减，消减发射功率至满足最大传输功率上限要求。