CN103385026B - 用于随机接入的用户设备和功率控制方法 - Google Patents
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Abstract
提供了移动终端的改进的功率控制方法及装置，以使基于分布式天线系统的移动通信系统中的随机接入过程变得容易。该方法包括：由终端从基站接收系统信息，该系统信息包括用于发射随机接入前导码的发射功率信息；使用发射功率信息计算发射功率；和使用所计算的发射功率发射随机接入前导码。
Description
技术领域
本发明一般涉及移动终端和用于移动终端的随机接入的功率控制方法，具体地，涉及便利分布式天线移动通信系统中的随机接入过程的移动终端的功率控制方法和装置。
背景技术
图1示出包括三个小区的传统蜂窝移动通信系统，三个小区的每一个以发射/接收天线为中心，即发射/接收天线位于每个小区的中心。所述小区通常被称为中央天线系统（CAS）。即使当提供多个天线时，所有这些天线都排列在小区的中心以便定义服务区域。
参考图1，小区100、110、和120中的每一个以与演进型节点B（eNB）相关联的天线（或位于中央的天线）130为中心。所述eNB服务于小区100、110、和120内的第一用户设备（UE）130和第二用户设备140以便提供移动通信服务。具体地，在小区100内，即，在使用天线130的eNB的服务区域内，第一UE140以相对低于第二UE150的数据速率被服务，因为第一UE140比第二UE150距离天线130更远。
在如图1所示的利用基于CAS的天线构成实施的移动通信系统中，每个eNB发射对于用户的参考信号以便测量下行链路信道状态和调制下行链路信号。对于先进的第三代合作伙伴计划（3GPP）长期演进（LTE-A），UE利用解调参考信号（DM-RS）估计信道并且基于信道状态信息参考信号（CSI-RS）测量eNB和UE之间的信道状态，其中DM-RS和CSI-RS是由eNB发射的。
图2示出包括由eNB发射的CSI-RS的传统资源块。具体地，图2示出LTE-A系统中具有从eNB发射到UE的DM-RS和CSI-RS的下行链路参考信号结构。
参考图2，x轴是时间轴，而y轴是频率轴。时域的最小传输单元是正交频分复用（OFDM）符号，并且子帧224包括两个时隙222和223，两个时隙222和223中的每一个包括NsymbolDL个符号。频域的最小传输单元是子载波，并且系统频带被划分为总共NBW个子载波。时频资源的基本单元是资源粒子（RE），RE是通过OFDM索引符号索引和子载波索引来定义的。资源块（RB）220或221是利用时域中的NsymbolDL个连续的OFDM符号和频域中的NSCRB个连续子载波定义的。也就是说，一个RB包括NsymbolDL x NSCRB个RE。正常数据或控制信息的最小传输单元是RB。
在图2中，在子帧224开始时，下行控制信道在最先的三个OFDM符号中被发射。在子帧中被分配给下行控制信道的那些资源之后，物理下行共享信道（PDSCH）在剩余的资源上被发射。DM-RS是被UE参考来解调PDSCH的参考信号。
图2的RB被设计用来在参考数字200到219表示的位置发射用于两个CSI-RS天线功率的字符串。具体地，参考数字200到219表示为两个CSI-RS天线端口的信号配对的位置。因此，eNB在位置200发射对于两个CSI-RS天线端口的下行估计信号。
天线端口是逻辑概念，从而CSI-RS是为了各个CSI-RS天线端口的信道状态测量而为每个CSI-RS天线端口逻辑地定义的。如果相同的CSI-RS通过多个物理天线被发射，则UE不能在物理天线中进行区分，而只能识别单一天线端口。
在包括多个小区的移动通信系统中，如图1中所示，有可能在小区特定位置发射CSI-RS，如图2中所示。
例如，CSI-RS可以在小区100中的位置200被发射，CSI-RS在小区110中的位置205被发射，并且CSI-RS可以在小区120中的位置210被发射。基本上，小区被分配不同的用于CSI-RS的时频资源，以便避免不同小区的CSI-RS之间的干扰。
然而在图1中所示的CAS中，每个eNB的天线集中在小区的中心，因而限制了eNB向位于远离小区中心的位置的UE提供高数据速率服务的能力。
图3示出了被配置为具有CAS和分布式天线系统（DAS）全部两个的传统移动通信系统。
参考图3，该移动通信系统包括小区300、310、和320。如更具体地示出的，第一小区300包括中央天线330和四个分布式天线360、370、380、和390。中央天线330和分布式天线360、370、380、和390相互连接并且由eNB的中央控制器控制。
中央天线330向位于第一小区300中的第一UE340和第二UE350提供移动通信服务。然而，因为第一UE340比第二UE350距离中央天线330更远，eNB以相对低于第二UE350的数据速率服务第一UE340。
典型地，随着信号的传播路径延长，接收的信号质量下降。通过在小区300内部布署多个分布式天线360、370、380、和390，并且通过根据第一UE340和第二UE350的位置选择的分布式天线360、370、380、和390为第一UE340和第二UE350提供移动通信服务，有可能提高数据速率。例如，第一UE340通过为第一UE340提供最佳信道环境的分布式天线390进行通信，而第二UE350通过为第二UE350提供最佳信道环境的分布式天线360进行通信。因此，eNB可以以高数据速率服务第一UE340和第二UE350中的每一个。
通常，中央天线330支持正常的移动通信服务，即不具有高速率数据服务的特征的服务，以及支持第一UE340和第二UE350的穿越小区300、310、和320的边界的移动性。中央天线和分布式天线中的每一个可以包括多个天线端口。
图4示出被配置为具有遍布小区的中央天线的传统移动通信系统。
参考图4，移动通信系统包括多个小区400、410、和420，每个小区包括遍布小区的多个中央天线430、431、432、433、和434以及分布在小区中的多个分布式天线460、470、480、和490。中央天线430、431、432、433、和434为第一UE440和第二UE450提供正常的移动通信服务，即不具有高速率数据服务的特征的那些服务，并且支持第一UE440和第二UE450的漫游穿越小区400、410、和420的移动性。分布式天线460、470、480、和490提供高速率移动通信服务。
在下面的描述中，定义了中央天线端口（C-端口）和分布式天线端口（D-端口）的逻辑概念，从而中央天线和分布式天线可以逻辑地相互区分而不管它们的物理配置。
C-端口为每个天线端口定义用来支持CAS的CSI-RS，从而UE能够为C-端口的每个天线端口测量信道状态。通过C-端口发射的CSI-RS覆盖小区的全部区域。
D-端口为每个天线端口定义用来支持DAS的CSI-RS，从而UE能够为D-端口的每个天线端口测量信道状态。通过D-端口发射的CSI-RS覆盖小区内的本地区域。然而，如果通过多个天线发射了相同的CSI-RS，则UE不能在位于不同位置的天线之间进行区分，而是取而代之地识别相同的天线端口。
例如，在图3中，如果彼此相距较远的第三天线380和第四天线390发射CSI-RS#1和CSI-RS#2，其中CSI-RS#1和CSI-RS#2中的每一个具有不同的式样（pattern），则第一UE340能够基于CSI-RS#1测量第三分布式天线380与第一UE340之间的信道状态，还能够基于CSI-RS#2测量第四分布式天线390与第一UE340之间的信道状态。在这种情况下，第三分布式天线380被称为D-端口#1，而第四分布式天线390被称为D-端口#2。
如果第三分布式天线380和第四分布式天线390发射具有相同式样的CSI-RS#3，则第一UE340不能够使用CSI-RS#3在第三分布式天线380和第四分布式天线390之间进行区分。第一UE340使用CSI-RS#3测量第一UE340与第三分布式天线380和第四分布式天线390之间的信道状态。在这种情况下，第三分布式天线380和第四分布式天线390的组合被称为D-端口#3。
用于发射C-端口CSI-RS和D-端口CSI-RS的时频资源被不彼此重叠地分配，从而避免干扰。
在尝试与LTE-A系统的初始连接时，UE执行小区搜索以获取下行链路定时和频率同步和小区标识符（ID）。此后，UE获取与通信有关的基本参数，例如，由eNB发射的系统信息中的系统带宽。然后UE执行随机接入过程以便过渡到关于与eNB之间的链路已连接的状态。
图5是示出传统移动通信系统中的随机接入过程的信号流程图。
参考图5，在步骤501，UE向eNB发射随机接入前导码。eNB测量UE与eNB之间的传播时延并且获取上行链路同步。UE在给定的随机接入前导码集合中随机地选择随机接入前导码。随机接入前导码的初始发射功率是使用由UE测量的eNB与UE之间的路径损耗来确定的。
在步骤502，eNB基于步骤501中测量的传播时延向UE发射时间对准命令。eNB也发射包括上行链路资源信息和功率控制命令的调度信息。如果没有从eNB接收到调度信息（随机接入响应），则UE重复步骤501。
在步骤503，UE使用步骤502中分配的上行链路资源向eNB发送包括UE ID的上行链路数据（消息3）。UE的发射定时和发射功率是根据在步骤502中从eNB接收的命令来确定的。
在步骤504中，如果eNB确定UE已经执行了随机接入过程而没有与其它UE冲突，则eNB向UE发射包括UE的ID的数据（消息4）。当从eNB接收到消息4时，UE确定随机接入已经成功完成。当随机接入已经成功完成时，UE基于通过随机接入控制的UE发射功率配置上行数据信道和/或控制信道的初始发射功率。
发明内容
技术问题
然而，例如，如果由UE发射的消息3与由另一个UE发射的数据冲突，从而eNB接收消息3失败，则eNB停止发射数据。另外，如果在预定时间内没有接收到消息4，则UE确定随机接入已经失败，然后重复步骤501。
技术方案
本发明已经努力地至少解决上述在相关领域中出现的问题，以及至少提供下面的优点。
因此，本发明的一个方面是提供用于确定被配置为具有DAS或DAS与CAS的系统中的UE的随机接入过程中的随机接入前导码发射功率的方法。
本发明的另一个方面是提供用于控制基于DAS的LTE-A系统中的UE的随机接入的发射功率的方法和装置。
根据本发明的一个方面，用于移动通信系统中的终端的随机接入的功率节省方法包括：由终端从基站接收控制信息，所述控制信息包括用于发射随机接入前导码的发射功率信息；使用发射功率信息计算发射功率；以及使用所计算的发射功率发射随机接入前导码。
根据本发明的另一个方面，用于控制移动终端中的发射功率的装置包括：接收器，其从基站接收控制信息，所述控制信息包括用于发射随机接入前导码的发射功率信息；功率控制控制器，其使用发射功率信息控制随机接入前导码发射功率；以及发射器，其以所控制的随机接入前导码发射功率发射随机接入前导码。
根据本发明的另一个方面，移动通信系统中的基站的随机接入方法包括：由基站向终端发射包括用于发射随机接入前导码的发射功率信息的控制信息；从终端接收随机接入前导码；响应于随机接入前导码，向终端发射随机接入响应；从终端接收包括终端标识符的上行链路数据并且向终端发射包括终端标识符的数据。
根据本发明的又一个方面，在移动通信系统中执行随机接入的基站包括：收发器，其与终端一起收发信号；和功率控制控制器，其发射包括用于发射随机接入前导码的发射功率信息的控制信息，从终端接收随机接入前导码，向终端发射随机接入响应，从终端接收包括终端标识符的上行链路数据，以及向终端发射包括终端标识符的数据。
发明的有益效果
根据本发明的随机接入前导码发射功率控制方法和装置能够在基于DAS的移动通信系统中有效地控制随机接入前导码发射功率，从而降低能量消耗和干扰。
附图说明
从下面结合附图的描述中，本发明的某些实施例的上述及其它方面、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1示出包括三个小区的传统蜂窝移动通信系统，每个小区以发射/接收天线为中心；
图2示出包括由eNB发射的CSI-RS的传统资源块；
图3示出被配置为具有CAS和DAS全部两个的传统传统移动通信系统；
图4示出被配置为具有遍布小区的中央天线的传统移动通信系统；
图5是示出传统移动通信系统中的随机接入过程的信号流程图；
图6示出根据本发明的实施例的功率控制方法；
图7示出根据本发明的实施例的移动通信系统中的发射功率控制方法；
图8是示出根据本发明的实施例的UE的随机接入前导码发射功率控制方法的流程图；
图9是示出根据本发明的实施例的eNB的随机接入前导码发射功率控制方法的流程图；
图10示出根据本发明的实施例的移动通信系统中的发射功率控制方法；
图11是示出根据本发明的实施例的UE的随机接入前导码发射功率控制方法的流程图；
图12是示出根据本发明的实施例的eNB的随机接入前导码发射功率控制方法的流程图；
图13示出根据本发明的实施例的UE；以及
图14示出根据本发明的实施例的eNB。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本发明的各种实施例。结合于此的熟知功能和结构的详细描述可以省略，以避免模糊本发明的主题。另外，下面的术语是考虑到本发明中的功能而定义的，并且可以根据用户或操作者的意图、用途等等而变化。因此，应该基于本说明书的整体内容做出所述定义。
虽然将通过示例的方式参考LTE-A（或演进通用陆地无线接入（EUTRA））在这里描述本发明的实施例，本领域技术人员将理解，稍加修改后本发明的实施例可以应用在具有相似技术背景和信道格式的其它通信系统，而不脱离本发明的精神和范围。
根据本发明的实施例，通过DAS或组合DAS/CAS中的UE和单独的天线端口之间的多个链路中具有最佳信道质量的链路提供UE的随机接入方法。
在随机接入过程中，UE使用从eNB接收的参考天线发射功率信息计算用于发射随机接入前导码的发射功率。所述参考天线发射功率信息包括用于计算UE与单独的天线之间的路径损耗的信道状态参考信号，和最近的天线的功率调节参数。
根据本发明的实施例，提供了用于有效地最小化UE随机接入前导码发射功率从而降低UE功率消耗和干扰的方法。
图6示出根据本发明的实施例的功率控制方法。
参考图6，第一天线610和第二天线620分布在小区内，UE630与第一天线610之间的路径损耗为PL1而UE630与第二天线620之间的路径损耗为PL2。如果PL1小于PL2（PL1<PL2），则UE630与第一天线610之间的信道状态比UE630与第二天线620之间的信道状态更好。
第一天线610和第二天线620通过分别定义的CRI-RS来操作从而UE630能够测量每个天线的信道状态。在逻辑概念中，第一天线610和第二天线620可以分别被称为天线端口1和天线端口2。因此，如果相同的CSI-RS通过多个物理天线被发射，则UE630不能在这些天线中进行区分，而是将这些物理天线识别为一个天线端口。
路径损耗是指示信道状态是好还是差的准则，路径损耗越大，信道状态越差。路径损耗具有较小的时变特性。典型地，UE使用由eNB发射的RS计算路径损耗，如等式（1）所示。
PL=referenceSignalPower-RSRP->(1)
在等式（1）中，PL表示路径损耗，referenceSignalPower表示由eNB用信号通知的RS发射功率，而参考信号接收功率（RSRP）表示由UE测量的RS的接收信号强度。
随着路径损耗增大，UE增大发射功率以克服变差的信道条件。然而，高UE发射功率会增大功率消耗并增大干扰，从而给系统性能带来负面影响。在基于DAS的移动通信系统中，如果可以通过从建立在UE和多个天线之间的多个链路中选择具有最佳信道条件的链路来控制UE发射功率，则可以降低UE功率消耗和干扰。
图7示出根据本发明的实施例的移动通信系统中的发射功率控制方法。具体地，图7示出路径损耗自适应的随机接入前导码发射功率配置方法。
参考图7，小区包括用于与UE740通信的中央天线710和第一分布式天线720与第二分布式天线730。在这里，假设中央天线710和第一分布式天线720与第二分布式天线730分别以不同的式样发射CSI-RS。因为CSI-RS是以不同的式样被发射的，因此UE740能够为每个天线测量信道状态。
在图7中，假设中央天线710和第一分布式天线720与第二分布式天线730分别被映射到C-端口、D-端口#1、和D-端口#2。并且，假设中央天线710和第一分布式天线720与第二分布式天线730连接到eNB的中央控制器。
UE740距离第一分布式天线720最近并且距离第二分布式天线730最远。因此，假设UE740与天线710、720、和730之间不存在障碍，天线具有PL2<PL1<PL3的路径损耗关系，其中PL1是UE740与中央天线710之间的路径损耗，PL2是UE740与第一分布式天线720之间的路径损耗，而PL3是UE740与第二分布式天线730之间的路径损耗。UE能够使用天线特定的CSI-RS测量每个天线的路径损耗。
在以CAS模式操作的LTE-A系统中，UE的随机接入前导码发射功率(PPRACH)以dBm为单位表示，如等式（2）中所示。
PPRACH=min{PCMAX,PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PL}[dBm]->(2)
在等式（2）中，PCMAX表示基于UE类别和更高层信令配置的最大UE输出功率。PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER表示基于更高层信号参数确定的、eNB接收随机接入前导码所需的随机接入前导码接收功率，而PL表示eNB与UE之间的路径损耗。
然而，在DAS模式中，eNB的发射/接收天线是分布式的，从而UE740与各个天线710、720、和730之间的PL彼此不同。
在图7中，参考数字750、760、和770表示通过将UE740与各个天线710、720、和730之间的PL应用在用于CAS模式发射功率计算的等式（2）所获得的PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER值。所计算的UE740的随机接入前导码发射功率可以表示为由参考数字791、792、和793表示，其中参考数字792表示UE740与中央天线710之间的发射功率，参考数字791表示UE740与第一分布式天线720之间的发射功率，而参考数字793表示UE740与第二分布式天线730之间的发射功率。
当随机接入前导码以参考数字791表示的发射功率被发射时，假设至少第一分布式天线720将接收随机接入前导码。当随机接入前导码以参考数字792表示的发射功率被发射时，假设至少第一分布式天线720和中央天线710将接收随机接入前导码。另外，当随机接入前导码以参考数字793表示的发射功率被发射时，假设第一分布式天线720、中央天线710、和第二分布式天线730中的每一个都将接收随机接入前导码。
中央天线710、第一分布式天线720、和第二分布式天线730连接到中央控制器。因此，当通过所述天线中的至少一个接收到随机接入前导码时，eNB将成功接收随机接入前导码。
如上所述，通过最小化UE740的发射功率可以降低UE功率消耗。UE发射功率降低对于减少系统干扰是有利的。因此，根据本发明的实施例，提供了一种用于从基于与按DAS模式操作的各个天线相关联的路径损耗值（PL）中的最小路径损耗计算的功率确定随机接入前导码发射功率的方法。也就是说，UE可以使用等式（3）而不是等式（2）来确定随机接入前导码发射功率。
PPRACH=min{PCMAX,PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+min(PL(k))}[dBm]->(3)
在等式（3）中，PL(k)表示UE与第k个天线端口之间的路径损耗。
在图7中，参考数字780表示使用等式（3）获得的UE随机接入前导码发射功率，而参考数字790表示用于确定随机接入前导码发射功率的路径损耗。
图8是示出根据本发明的实施例的UE的随机接入前导码发射功率控制方法的流程图。
参考图8，在步骤801，UE执行小区搜索以获取下行链路定时、频率同步、和小区ID。在步骤802，UE从eNB接收控制信息（特别地，系统信息）。系统信息包括用于发射随机接入前导码的参考天线发射功率信息。UE在系统信息中获取用于通信的基本参数，诸如系统带宽、随机接入的相关参数、和包括用于为每个天线端口测量路径损耗（PL）的CSI-RS式样信息的参考天线发射功率信息。
在步骤803，UE通过参考CSI-RS式样测量UE与各个天线之间的PL，然后比较所述PL。在步骤804，UE使用等式（3）确定随机接入前导码传输所需的发射功率。也就是说，UE为每个天线测量PL并且选择最小的PL。然后UE通过将所选择的PL值应用在等式（3）来确定发射功率。
在步骤805，UE以所确定的发射功率发射随机接入前导码。在步骤806，UE确定是否从eNB接收到了随机接入响应。如果没有在预定时间内接收到随机接入响应，则过程返回到步骤805并且UE重新发射随机接入前导码。如果在步骤806中接收到了随机接入响应，则在步骤807中，UE通过参考包括在随机接入响应中的调度信息向eNB发射消息3。
在步骤808，UE确定是否从eNB接收到了消息4。如果没有在预定时间内接收到消息4，则过程返回到步骤805并且UE重新发射随机接入前导码。然而，如果在步骤808中接收到了消息4，则UE成功完成随机接入过程。
图9是示出根据本发明的实施例的eNB的随机接入前导码发射功率控制方法的流程图。
参考图9，在步骤901，eNB向UE发射通信相关的基本参数，诸如系统信息、随机接入相关的参数、和每个天线的功率CSI-RS式样信息。在步骤902，eNB确定是否从UE接收到了随机接入前导码。如果没有在预定时间内接收到随机接入前导码，则过程返回到步骤902并且eNB等待接收随机接入前导码。
如果接收到了随机接入前导码，则在步骤903，eNB向UE发射包括时间对准命令和基于包括在随机接入前导码中的信息确定的调度信息的随机接入响应。在步骤904，eNB确定是否从UE接收到了消息3。如果成功接收了消息3，则eNB向UE发射消息4。然而，如果没有接收到消息3，则过程返回到步骤902并且eNB等待接收另一个随机接入前导码。
可替换地，eNB能够向UE通知将被使用的随机接入前导码。在这种情况下，由eNB指定的随机接入前导码被称为专用随机接入前导码。在使用专用随机接入前导码的随机接入过程中，在由不同的UE发射的随机接入前导码之间不存在发生冲突的可能性。因此，图8中的步骤807和步骤808以及图9中的步骤904和步骤905可以省略。
此外，随机接入过程也可以在作为UE的小区切换过程的切换中被触发。更具体地，如果eNB命令UE执行从小区A到小区B的切换，则UE执行对小区B的随机接入，然后执行用于在小区B中的通信的操作。在这种情况下，eNB为UE提供关于小区A和小区B的信息以及用于小区A和小区B中的每个天线的PL测量的CSI-RS式样信息集合。
例如，eNB向UE发送CSI-RS式样信息集合={CSI-RS式样信息#1，CSI-RS式样信息#2，CSI-RS式样信息#3，CSI-RS式样信息#4，CSI-RS式样信息#5，CSI-RS式样信息#6}。eNB还通过单独的信令向UE通知将用于PL测量的CSI-RS式样。
如果UE位于小区A内，则eNB向UE通知CSI-RS式样信息集合中用于UE的PL测量的CSI-RS式样信息#1、CSI-RS式样信息#2、和CSI-RS式样信息#3。当从小区A到小区B的切换被命令时，eNB可以向UE通知CSI-RS式样信息集合中用于PL测量的CSI-RS式样信息#4、CSI-RS式样信息#5、和CSI-RS式样信息#6。因此，eNB能够向UE通知用于整个系统中的每个天线的PL测量的CSI-RS式样信息，而无需在小区中进行区分。eNB也能够根据特定的情况向UE通知用于PL测量的部分CSI-RS式样信息。
UE使用来自eNB的CSI-RS式样信息执行PL测量，并且基于所述测量结果确定发射功率。UE能够使用与UE以及所通知的CSI-RS式样相对应的单独的天线的PL中的最小PL值来确定发射功率，如以上的等式（3）中所示。并且，发射功率可以确定为与UE和CSI-RS相对应的各个天线的PL的平均值。
图10示出根据本发明的实施例的移动通信系统中的UE的发射功率控制方法。具体地，图10示出用于使用由eNB通过信号通知的、用来补偿UE与预定天线之间的信道条件的参数来确定随机接入前导码发射功率的方法。
参考图10，小区包括用于与UE1040通信的中央天线1010和第一分布式天线1020与第二分布式天线1030。中央天线1010和第一分布式天线1020与第二分布式天线1030以不同的式样发射CSI-CS。也即是说，中央天线1010被映射到C-端口，第一分布式天线1020被映射到D-端口#1，而第二分布式天线1030被映射到D-端口#2。中央天线1010和第一分布式天线1020与第二分布式天线1030连接到eNB的中央控制器。
在图10中，在UE执行关于单一天线的路径损耗测量的假设下，UE测量UE与覆盖整个小区面积的C-端口之间的路径损耗。eNB基于UE的位置用信号通知用于调节UE的随机接入前导码发射功率的附加的功率控制参数Δ。UE根据等式（4）确定随机接入前导码发射功率。
PPRACH=min{PCMAX,PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PL+Δ}[dBm]……(4)
在等式（4）中，PCMAX表示基于UE类别和更高层信令配置确定的最大UE输出功率，PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER表示基于更高层信号参数确定的、eNB接收随机接入前导码所需的随机接入前导码接收功率，PL表示eNB与UE之间的路径损耗，Δ表示用于调节UE的随机接入前导码发射功率的附加的功率控制参数。
在图10中，参考数字1050表示通过调节使用等式（4）和附加的功率控制参数Δ1060计算的UE随机接入前导码发射功率来确定发射功率1080的示例。这里，Δ1060是基于UE位置，关于与UE通信的天线（例如，关于距离UE最近的天线）相关联地生成的功率控制参数。Δ1060可以被设置为0或负值。
如果使用等式（2），则随机接入前导码发射功率被计算为如参考数字1070所表示的那样。因此，通过等式（4），即通过反映Δ1060而计算的随机接入前导码发射功率小于通过等式（2）计算的值，从而降低功率消耗。
图11是示出根据本发明的实施例的UE的随机接入前导码发射功率控制方法的流程图。
参考图11，在步骤1101，UE执行小区搜索来获取下行链路定时、频率同步、和小区ID。在步骤1102，UE从eNB接收包括用于随机接入前导码传输的参考天线发射功率信息的系统信息。UE获取用于通信的基本参数作为参考天线发射功率信息，所述基本参数诸如系统带宽、随机接入相关参数、以及用于调节随机接入前导码发射功率的Δ。如上所述，Δ是用于控制由eNB检查的、与距离UE位置最近的天线相关联的发射功率的参数。
在步骤1103，UE使用等式（4）与随机接入相关参数、用于调节随机接入前导码发射功率的功率控制参数Δ、以及为C-端口测量的路径损耗来确定随机接入前导码传输所需的发射功率。在步骤1104，UE以该发射功率水平发射随机接入前导码。
在步骤1105，UE确定是否从eNB接收到随机接入响应。如果在预定时间内没有接收到随机接入响应，则过程返回到步骤1104并且UE重新发射随机接入前导码。如果在步骤1105中接收到随机接入响应，则在步骤1106，UE根据包括在随机接入响应中的调度信息发射消息3。
在步骤1107，UE确定是否接收到了消息4。如果在预定时间内没有接收到消息4，则过程返回到步骤1104并且UE重新发射随机接入前导码。然而，如果在步骤1107中接收到了消息4，则UE成功完成随机接入过程。
图12是示出根据本发明的实施例的eNB的随机接入前导码发射功率控制方法的流程图。
参考图12，在步骤1201，eNB向UE发射通信相关基本参数，诸如系统信息、随机接入相关参数、和随机接入前导码发射功率控制参数Δ。在步骤1202，eNB确定是否接收到了随机接入前导码。基本上，eNB将等待，直到在步骤1202接收到了随机接入前导码。
如果在步骤1202接收到了随机接入前导码，则在步骤1203，eNB向UE发射包括时间对准命令和基于包括在随机接入前导码中的信息确定的调度信息的随机接入响应。
在步骤1204，eNB确定是否接收到了消息3。如果没有接收到消息3，则过程返回到步骤1202并且eNB等待接收另一个随机接入前导码。然而，如果在步骤1204接收到了消息3，则在步骤1205，eNB向UE发射消息4。如果UE成功接收消息4，则随机接入过程终止。
可替换地，eNB可以向UE通知将被使用的随机接入前导码，即，能够使用专用随机接入前导码。在使用专用随机接入前导码的随机接入过程中，Δ不是被明确地用信号通知的，而是利用专用随机接入前导码的传输隐含地通知的。例如，专用随机接入前导码与Δ之间的关系可以如下定义，并且被eNB和UE共享：
专用随机接入前导码1～专用随机接入前导码k1->Δ1
专用随机接入前导码k1+1～专用随机接入前导码k2->Δ2
专用随机接入前导码k2+1～专用随机接入前导码k3->Δ3
…
在使用专用随机接入前导码的随机接入过程中，因为由不同的UE发射的随机接入前导码之间不存在冲突的可能性，所以可以省略图11中的步骤1106和1107以及图12中的步骤1204和1205。
图13示出根据本发明的实施例的UE。
参考图13，UE包括：随机接入前导码生成器1310，用于生成随机接入前导码；资源粒子（RE）映射器1320，用于把将要发射的信号映射到RE；快速傅立叶逆变换（IFFT）处理器1330，用于对从RE映射器1320输出的信号执行IFFT；中频/射频（IF/RF）处理器1340，用于对从IFFT处理器1330输出的信号执行IF/RF转换；和发射器1350，用于发射由IF/RF处理器1340输出的无线电信号。
UE通过接收器1360从eNB接收系统信息。系统信息包括基本通信参数，诸如系统带宽、每个天线的关于随机接入相关参数和参考天线发射功率的CSI-RS式样信息、以及随机接入前导码发射功率控制信息Δ。
UE使用路径损耗估计器1370检查eNB与UE之间的路径损耗和每个天线与UE之间的路径损耗。UE也使用参数获取单元1380从eNB获取随机接入相关参数。
此后，UE使用功率控制控制器1390，利用所检查的路径损耗和随机接入相关参数来调节UE的随机接入前导码发射功率。基本上，UE如上所述来确定随机接入前导码发射功率，并且功率控制控制器1390控制随机接入前导码生成器1310和/或IF/RF处理器1340调节随机接入前导码发射功率。
图14示出根据本发明的实施例的eNB。
参考图14，eNB包括：接收器1401；RF/IF处理器1402，用于对由接收器1401接收的信号执行RF/IF转换；快速傅立叶变换（FFT）处理器1403，用于对RF/IF处理器1402的输出执行FFT；RE解映射器1404；随机接入前导码检测器1405；和功率控制控制器1406。
功率控制控制器1406根据UE的位置生成输出到控制信息生成器1407的、用于随机接入前导码传输的功率控制参数。控制信息生成器1407基于由功率控制控制器1406输入的功率控制参数和由随机接入前导码检测器1405提供的关于是否成功接收了随机接入前导码的信息，生成控制信息。所述控制信息被编码器1408利用纠错码进行编码，被调制器1409调制为调制符号，然后被RE映射器1410映射到时频资源。所述信号被IF/RF处理器1412进一步处理，然后被发射器1413发射到UE。
根据本发明的上述实施例的随机接入前导码发射功率控制方法和装置能够在基于DAS的移动通信系统中有效地控制随机接入前导码发射功率，从而减低功率消耗和干扰。
虽然以上已经详细描述了本发明的某些实施例，应当清楚地理解，本领域技术人员可以想到的对这里教导的基本发明构思的许多变化和/或修改将落入如所附权利要求及其等效物所定义的本发明的精神和范围内。
Claims (16)
1.一种用于移动通信系统中的终端随机接入的功率控制方法，该方法包括：
从基站接收用于基站的多个天线端口的多个参考信号的参考信号信息；
使用参考信号信息和多个参考信号测量基站的多个天线端口的多个路径损耗；
使用测量的路径损耗中具有最小值的路径损耗计算随机接入前导码的发射功率；以及
使用所计算的发射功率发射随机接入前导码。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述参考信号信息涉及每天线端口的信道状态信息参考信号(CSI-RS)。
3.如权利要求2所述的方法，其中参考信号信息包括用于测量每天线端口的路径损耗的CSI-RS式样信息。
4.如权利要求1所述的方法，其中移动通信系统使用分布式天线系统配置。
5.如权利要求1所述的方法，其中多个参考信号的每个经由基站的多个天线端口中的相应天线端口被发送。
6.如权利要求1所述的方法，其中多个参考信号包括多个CSI-RS。
7.一种用于在移动终端中控制发射功率的装置，包括：
接收器，其从基站接收用于基站的多个天线端口的多个参考信号的参考信号信息；
功率控制控制器，其使用参考信号信息和多个参考信号测量基站的多个天线端口的多个路径损耗；使用测量的路径损耗中具有最小值的路径损耗计算随机接入前导码的发射功率以及
发射器，其使用所计算的发射功率发射随机接入前导码。
8.如权利要求7所述的装置，其中参考信号信息涉及每天线端口的信道状态信息参考信号(CSI-RS)。
9.如权利要求8所述的装置，其中参考信号信息包括用于测量每天线端口的路径损耗的CSI-RS式样信息。
10.如权利要求8所述的装置，其中移动通信系统使用分布式天线系统配置。
11.如权利要求8所述的装置，其中多个参考信号的每个经由基站的多个天线端口中的相应天线端口被发送。
12.如权利要求7所述的装置，其中多个参考信号包括多个CSI-RS。
13.一种移动通信系统中的基站随机接入方法，该方法包括：
向终端发射用于基站的多个天线端口的多个参考信号的参考信号信息；以及
从终端接收随机接入前导码，
其中，终端使用参考信号信息和多个参考信号测量基站的多个天线端口的多个路径损耗；以及
其中，终端使用测量的路径损耗中具有最小值的路径损耗计算随机接入前导码的发射功率。
14.如权利要求13所述的方法，多个参考信号的每个经由基站的多个天线端口中的相应天线端口被发送。
15.一种在移动通信系统中执行随机接入的基站，包括：
收发器，其与终端收发信号；和
功率控制控制器，其向终端发射用于基站的多个天线端口的多个参考信号的参考信号信息，并从终端接收随机接入前导码，
其中，终端使用参考信号信息和多个参考信号测量基站的多个天线端口的多个路径损耗；以及
其中，终端使用测量的路径损耗中具有最小值的路径损耗计算随机接入前导码的发射功率。
16.如权利要求15所述的基站，其中多个参考信号的每个经由基站的多个天线端口中的相应天线端口被发送。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |