CN105309016B - 一种功率配置方法及用户设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种在载波聚合中具有用户设备(UE)偏好的最大输出功率配置方法。用户设备(UE)配置载波聚合的多个成分载波(CC),以与移动通信网络中的服务基站通信。用户设备(UE)确定相应的多个成分载波(CC)上的多个服务小区的信道条件。用户设备(UE)然后至少部分基于每个成分载波(CC)所对应的信道条件,确定每个成分载波(CC)的最大输出功率。最终,用户设备(UE)将每个成分载波(CC)的功率余量报告(PHR)传输给服务基站,其中,所述功率余量报告(PHR)是根据所确定的最大输出功率计算得来的。因此,所上报的功率余量(PH)信息依赖于信道条件,基站(eNB)可以使用该信息来促进更好的传输调度。
Description
相关申请的交叉引用
本申请的申请专利范围依35U.S.C.§119要求如下申请的优先权:2013年4月26日递交的申请号为61/816,264,标题为“Method of UE Pmax Configuration for CarrierAggregation System”的美国临时案,在此合并参考该申请案的申请标的。
技术领域
本发明通常涉及无线网络通信,更特别地,涉及载波聚合中用户设备偏好的最大输出功率配置。
背景技术
长期演进(Long-Term Evolution,LTE)系统由于网络架构简单,具有峰值数据速率高、延时低、系统容量大以及运营成本低的优点。同时,LTE系统还给旧的无线网络(olderwireless network)提供无缝整合,如全球移动通信系统(Global System for MobileCommunication,GSM)、码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)和通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System,UMTS)。为了满足或超过先进的国际移动通信(International Mobile Telecommunications-Advanced,IMT-Advanced)第4代(4G)标准,考虑增强LTE系统。主要的增强功能之一是支持100MHz带宽且向后兼容现有的无线网络系统(existing wireless network system)。载波聚合(Carrier aggregation,CA)用于提升系统吞吐量。使用载波聚合,高级长期演进(LTE-Advanced)系统可以支持在下行链路(downlink,DL)中超过1Gbps和在上行链路(uplink,UL)中超过500Mbps的目标峰值数据速率。由于LTE-A系统允许运营商聚集(aggregate)若干小带宽的连续或不连续的成分载波(component carriers,CC)以提供更大的系统带宽,同时,LTE-A系统还提供向后兼容,即允许遗留用户通过使用其中一个成分载波来接入LTE-A系统,因此,这种技术具有吸引力。
LTE/LTE-A也定义了不同的载波聚合(CA)场景。图1是现有技术提供的三种载波聚合场景的示意图,其中,不同载波上的射频信号(radio signal)所经历的信道特性不同。对于CA场景#2,成分载波(component carriers)在不同的频带(如F1和F2)。F1小区和F2小区共存(co-located)和重叠(overlaid),但由于F2比F1的路径损耗大,F2比F1的覆盖范围小。仅F1提供足够的覆盖范围而F2用于提高吞吐量。基于F1覆盖支持移动性。预计F1和F2小区的重叠覆盖区域可以聚合。对于CA场景#4,成分载波(component carriers,CCs)在不同的频段(如F1和F2)且下行传输站点(DL transmission sites)不共存。F1提供宏覆盖(macrocoverage),且F2的射频拉远头(Remote Radio Heads,RRH)来提高热点的吞吐量。F1覆盖支持移动性。预计F2的RRH小区与底层的F1宏小区可以聚合。在CA场景#5中,成分载波(CCs)在不同的频带(如F1和F2)且DL传输站点不共存。CA场景#5与CA场景#2类似,但CA场景#5中部署了频率选择中继器(frequency selective repeaters)以扩展其中一个载波频率的覆盖范围。预计同一基站的F1和F2小区的重叠覆盖区域可以聚合。
一般来说,在具有更好信道特性的载波上的传输更利于增加系统吞吐量和降低用户设备(User Equipment,UE)功率消耗。在LTE/LTE-A系统中,网络同时负责下行链路DL调度和上行链路UL调度。因此,该网络应当对具有更好信道特性的载波上的DL/UL传输进行优化。从用户设备UE的角度来看,存在与eNB侧的载波选择相关联的机制。该机制包括报告DL信道信息的信道状态信息(Channel State Information,CSI)、传输UL信道探测的探测参考信号(Sounding Reference Signal,SRS)以及用于UE最大传输功率配置的功率余量报告(power headroom report,PHR)。从3GPP规范的角度来看,通过UE最大传输功率配置,UE有机会提高UL传输效率(频谱效率和功率消耗)。
发明内容
本发明提供了一种载波聚合中用户设备偏好的最大输出功率配置方法。用户设备配置载波聚合的多个成分载波,以与移动通信网络中的服务基站通信。用户设备确定所述多个相应的成分载波上的所述多个服务小区的信道条件。用户设备然后至少部分基于每个成分载波所对应的信道条件中,确定每个成分载波的最大输出功率。最终,用户设备将每个成分载波的功率余量报告传输给服务基站,其中,所述功率余量报告是根据所确定的最大输出功率计算得来的。因此,所上报的功率余量信息依赖于信道条件,基站可以使用该信息来促进高效的UL传输调度。
用户设备使用功率余量机制来定期向它的服务基站提供它的功率余量,该功率余量被定义为用户设备配置的最大传输功率(PCMAX)和用户设备计算的当前UE传输功率之间的功率差值。PCMAX的余量的灵活性来自于不同的最大功率降低。通常来说,用户设备期望使用实际功率降低而不是最大允许的最大功率降低,以最大化系统性能。因此,在经过必要的功率降低后,对于PCMAX很有可能还存在一定的选择范围。因此,用户设备根据相应的信道特性,可以额外地确定其想要的功率降低以及每个载波的PCMAX,然后将它的功率余量信息上报给其服务基站。通过接收基于信道的功率余量信息,除功率控制外,服务基站可以相应地执行上行链路调度。
在最大输出功率配置(如注水)的第一实施例中,当每个成分载波的信道带宽相同时,对于每个成分载波CC,其最大输出功率与信道功率增益的倒数之和大致相等。若成分载波的信道带宽不相同,则可以首先将其划分为具有相同子信道带宽的子信道。对于每个子信道,其最大输出功率与信道功率增益的倒数之和大致相等。
在最大输出功率配置(如二元选择)的第二实施例中,每个最大输出功率位于下限和上限的范围内。用户设备将所述上限确定为具有较好的信道条件的第一服务小区的配置最大传输功率,以及用户设备将所述下限确定为具有较差的信道条件的第二服务小区的配置最大传输功率。
在最大输出功率配置(如统计频率效率)的第三实施例中,在最大输出功率配置的第三实施例中,每个成分载波CC对应的最大输出功率与该成分载波对应的平均频谱效率大致成比例。
其它实施例和优点在下面的详细描述中描绘。本内容不支持对本发明的限定。本发明受权利要求书的限定。
附图说明
附图说明本发明实施例,其中,相同的数字表示相同的组成部分。
图1是现有技术提供的LTE/LTE-A系统中三种载波聚合场景的示意图;
图2是本发明提供的一种无线通信系统中用户设备最大输出功率控制的示意图;
图3是本发明提供的一种具有功率控制模块的用户设备UE和基站的简化方框图;
图4是本发明提供的一种载波聚合中最大输出功率控制和最大功率降低的示意图;
图5A示出了一种无CA和异频带CA的MPR举例;
图5B示出了一种同频带连续CA的MPR举例;
图5C示出了一种基于多集群传输的同频带连续CA的MPR举例;
图6A示出了一种用于同频带连续CA的A-MPR的举例;
图6B示出了一种基于多集群传输的同频带连续CA的A-MPR的举例;
图7示出了第一实施例的基于注水的最大功率控制;
图8示出了用户设备偏好的最大输出功率控制,用户设备偏好基于不同成分载波的信道条件;
图9本发明提供的一种用户设备偏好的最大输出功率控制方法的流程示意图,用户设备偏好基于信道条件。
具体实施方式
详细的参考资料在本发明的一些实施例中,这些实施例的示例随附图示出。
图2是本发明提供的一种无线通信系统200的示意图,以说明用户设备配置的最大输出功率控制。无线通信系统200包括基站eNB 201、射频拉远头(remote radio header,RRH)或中继器202以及用户设备UE 203。使用载波聚合(carrier aggregation,CA),UE 203配置了多个成分载波(component carriers,CCs)同时多个服务小区(serving cells)给UE203提供服务。例如,UE 203由eNB 201和RRH 202提供服务,其中,eNB 201位于CC1的服务区小区1中,RRH 202位于CC2的服务小区2中。在载波聚合CA中,不同的成分载波(CCs)具有不同的信道特性,特别是当不同的成分载波在不同的频带或当传输站点(transmittingsites)不相同时。原则上,在具有更好的信道特性的载波上的传输更利于提高系统吞吐量和降低UE功率消耗。在LTE/LTE-A系统中,网络同时负责下行链路(DL)调度和上行链路(UL)调度。因此,该网络应当对具有更好的信道条件的载波上的DL/UL传输进行优化。从用户设备UE的角度来看,在eNB侧存在促进载波选择的机制。例如,通过UE最大传输功率配置,UE有机会提高UL传输效率(频谱效率和功率消耗)。
由于正交频分多路复用(Orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)射频技术能够有效传输高带宽数据,同时还提供对反射和干扰的高度恢复力(resilience),LTE/LTE-A已经合并了OFDM射频技术。在OFDM通信系统中,每个移动台(UE)的传输功率需要维持在某一水平(certain level)且受网络(通过服务eNB)的调节(regulate)。然而,每个UE的最大传输功率是UE配置的,且根据UE容量(UE capacity)、数据传输的调制顺序(modulation order of transmission date)以及传输带宽等会有所不同。(扩展的,Extended)功率余量报告(Power headroom report,PHR)是一种允许UE将其功率容量(power capacity)和功率使用情况(power usage)上报给网络的机制。UE使用PHR机制将其功率余量(power headroom,PH)定期提供给它的服务eNB,其中,该功率余量被定义为UE配置的最大传输功率与UE计算的当前传输功率之间的功率差值。基于所接收的PH信息,服务eNB可以通过适当的资源分配来调节(regulate)UE传输功率。
在图2的例子中,对于CC1的服务小区1中的UL传输UE 203使用传输功率h1,对于CC2的服务小区2中的UL传输UE 203使用传输功率h2。于是,UE 203将CC1和CC2的PHR 211上报给它的服务eNB 201。基于所接收的PH信息,eNB201使用适当的资源分配来调节UE传输功率。该PH信息是根据UE配置的最大传输功率计算得来的,而UE配置的最大传输功率是根据各种参数依次计算得来的,该各种参数包括取决于UE容量和UE配置的最大功率降低(maximum power reduction,MPR)。通常,MPR是功率降低值所允许的最大值,但为了实现系统性能的最大化,UE采用所需的实际功率降低(actual power reduction)而不是所允许的最大值。因此,在经过必要的功率降低后,对于UE配置的最大传输功率极有可能还存在一定的选择范围。根据一个新的方面,UE203首先评估每个载波的信道特性,其次上报每个载波的PH信息,其中,该PH信息已基于所述评估进行了额外调整。因此,所上报的PH信息依赖于信道条件(channel condition),eNB201可以使用该PH信息来促进更好的DL/UL传输调度。
图3是本发明提供的一种用户设备UE 301和基站eNB 321的简易方框图,其中,用户设备UE 301和基站eNB 321具有功率控制模块。UE 301包括存储器311、处理器312、功率控制模块313、测量模块314、配置模块315以及耦接于天线317的发射器和接收器(transmitter and receiver)316。类似地,eNB 321包括存储器331、处理器332、功率控制模块333、调度器(scheduler)334以及耦接于天线336的发射器和接收器335。在发送端,收发器(transceivers)将从处理器接收到的基带信号转换为射频RF信号,并发送给天线。在接收端,处理器对收发器接收到的射频信号进行处理并调用不同的功能模块以实现UE和eNB的各种功能。该功能模块可以通过硬件(hardware)、固件(firmware)、软件(software)或者其任意结合来实现。当处理器执行该功能模块时(如通过执行存储器中所存储的程序代码),允许UE 301(通过测量模块314)测量和评估每个载波的信道特性、(通过功率控制模块313)为每个载波计算所需要的功率余量信息、(通过配置模块315)从网络侧接收相应的功率配置和调度信息(该信息用于上行功率控制和传输)。在一种示例中,UE 301基于所评估的信道特性,将所调整的功率参数341发送至eNB 321。作为回应(In response),UE 301从eNB 321接收功率配置和调度信息342,以提高传输效率(频谱效率和UE功率消耗)。
在LTE/LTE-A系统中,UE在单独的物理上行共享信道上(physical uplink sharedchannel,PUSCH)的传输功率PPUSCH(i)可由式(1)进行定义:
PPUSCH(i)=min{PCMAX,10log10(MPUSCH(i))+PO_PUSCH(j)+α(j)*PL+ΔTF(i)+f(i)}
(1)
其中,MPUSCH(i),f(i)是eNB授权的物理下行控制信号(physical downlinkcontrol channel,PDCCH)给定(given)的参数(A组);
PO_PUSCH(j),α(j),ΔTF(i)是eNB的射频资源控制(radio resource control,RRC)信号给定(signaled)的参数(B组);
PCMAX(UE配置的最大传输功率),PL(路径损耗)是UE确定(determined)的参数(C组)。
在LTE/LTE-A系统中,UE的传输功率通常由它的服务eNB进行控制。由于eNB并不知道UE的功率容量和功率使用(power usage)情况,因此,UE使用功率容量报告(PHR)机制定期将其功率余量(PH)值提供给服务eNB,该功率余量值被定义为UE配置的最大传输功率(如PCMAX)和UE计算的当前传输功率(如PPUSCH)之间的功率差值。从而,基于所上报的功率余量和PCMAX,eNB可相应地控制UE传输功率。例如,eNB可以通过调整(adjust)资源块数量、A组的调制和编码机制(modulation and coding scheme),或者,通过调整B组的其它功率控制参数来改变UE的传输功率。
图4是本发明提供的一种载波聚合中最大输出功率控制和最大功率降低的示意图。式(2)定义了UE的载波C的功率余量值PHc,式(3)定了载波C的UE配置的最大输出功率PCMAX,c:
PHc=PCMAX,c–UE传输功率 (2)
PCMAX_L,c<=PCMAX,c<=PCMAX_H,c (3)
其中,对于同频带连续载波聚合(for intra-band contiguous CA):
PCMAC_H,c=MIN{PEMAX,c,PPOWERCLASS} (4)
PCMAX_L,c=MIN{PEMAX,c-ΔTC,PPOWERCLASS-MAX(MPR+A-MPR,P-MPR)-ΔTC} (5)
对于异频带载波聚合(for inter-band CA):
PCMAX_L,c=MIN{PEMAX,c-ΔTC,c,PPOWERCLASS-MAX(MPRc+A-MPRc+ΔTIB,c,P-MPRc)-ΔTC,c}(6)
PEMAX,c由网络的更高层进行配置;
PPOWERCLASS是最大UE输出功率(the maximum UE output power);
最大功率降低(Maximum Power Reduction,MPR):基于调制顺序和资源块数量的最大功率的最大允许降低值;
附加最大功率降低(Additional Maximum Power Reduction,A-MPR):基于资源块数量和波段(band)的最大功率的最大允许降低值;
P-MPR是最大功率降低(Maximum Power Reduction)的功率管理术语。P-MPR是UE控制的参数,用来满足表面吸收率(Surface Absorption Rate,SAR)邻近性的需求。
若成分载波在波段的边缘,则ΔTC=1.5dB,其它情况下,ΔTC=0dB。
根据式(5)和式(6),UE配置的最大传输功率的下限PCMAX_L,c受最大UE输出功率PPOWERCLASS以及MPR、A-MPR和P-MPR的控制。因此,通过增大MPR、A-MPR,和/或者P-MPR,PCMAX的值可以降低。例如,假设PPOWERCLASS=23dB,MPR=2dB,以及A-MPR=1dB。若不存在P-MPR(如对于CC1),则最大传输功率PCMAX,cc1是20dB(如图4的Pcmax,cc1所示)。然而,如果引入P-MPR=6dB(如对于CC2),则最大传输功率PCMAX,cc2降低至17dB(如图4的Pcmax,cc2所示)。类似地,PCMAX也受MPR值或A-MPR值的影响。通常,MPR受调制顺序和资源块数量的影响,而A-MPR受资源块数量和波段的影响。P-MPR可受波段、资源块数量、调制顺序以及共存调制解调器的接收器灵敏度等的影响,具体取决于UE的实施。根据式(5)和式(6),总的最大功率降低(total maximumpower reduction)大于(MPR+A-MPR)和(P-MPR)中的任意一个。
若从UE接收到的PCMAX值较低或功率余量PH值较小,则eNB有可能通过如减少资源分配或改变调制顺序的方式来降低UE传输功率。进一步地,对于载波聚合场景,eNB基于所上报的PH信息,有可能针对UE的每个载波的UL传输调度均进行调整。因此,可以将最大传输功率控制机制应用于UE以显示在用于UL传输的成分载波之间的UE偏好,也就是UE偏好具有更高配置最大传输功率的成分载波。因此,若最大传输功率配置决定于信道条件,则它可以帮助改善UE的UL传输效率。
图5A示出了一种无CA和异频带CA的MPR举例。异频带CA(Inter-bandCA)涉及不连续载波间(属于不同的EUTRA工作频段)的聚合。如图5A的表501所示(针对无载波聚合CA和异频带载波聚合CA的情况),当调制和信道带宽发生改变时,所允许的MPR值从1dB变化到2dB。
图5B示出了一种同频带连续CA的MPR举例。同频带连续载波聚合(Intra-bandcontiguous CA)涉及载波间(属于相同的EUTRA工作频段且在频域内连续)的聚合。如图5B的表502所示(针对同频带载波聚合CA的情况),当调制和信道带宽发生改变时,所允许的MPR值从1dB变化到3dB。
图5C示出了一种基于多集群传输的同频带连续CA的MPR举例。多集群传输(Multi-cluster transmission)涉及在被聚合的成分载波上经由不连续射频资源块(non-contiguous radio resource blocks)的数据传输。MPR值是图5C所描绘的资源分配比A的函数:
MPR=CEIL{MA,0.5} (7)
其中,A=NRB_alloc/NRB_agg是资源分配比(resource allocation ratio);
NRB_alloc是分配的资源块的总数量;
NRB_agg是聚合的资源块的总数量。
由图5C中的表503可知,对于不同的资源分配比A,MPR值差异很大。例如,若A相对较小(如0<=A<0.025),则MA的上限为(is capped at)8.2dB。如图5C的图表504所示,依赖于A的MA值的范围可以是3dB到8dB,这给UE配置的最大传输功率PCMAX提供了很大的灵活性。
除MPR外,A-MPR是附加最大功率降低,用来满足附加的相邻信道泄露比(adjacentchannel leakage ratio,ACLR)以及网络所确定的频谱发射要求(spectrum emissionrequirements)。对于配置有载波聚合的UE,UE在射频资源控制(radio resource control,RRC)消息中接收CA网络信号(CA_NS)值。MPR是不适用的,如MPR=0dB。通常,A-MPR依赖于CA_NS值和波段组合(band combination)。
图6A示出了一种用于同频带连续CA的A-MPR的举例,如CA_1C中的CA_NS_01。如图6A的表601所示,QPSK和16-QAM的A-MPR值从2dB变化到12dB,具体取决于不同的资源块分配。
图6B示出了一种基于多集群传输的同频带连续CA的A-MPR的举例。与MPR类似,多集群传输(Multi-cluster transmission)场景中的A-MPR值依赖于资源分配比A。如图6B的表602所示,A-MPR可以由以下等式来表示。
A-MPR=CEIL{MA,0.5} (8)
其中,A=NRB_alloc/NRB_agg是资源分配比;
NRB_alloc是分配的资源块的总数量;
NRB_agg是聚合的资源块的总数量。
基于上述说明,可以看出PCMAX余量的灵活性来自不同的MPR。通常,UEs采用所需的实际功率降低而不是最大允许的MPR,以实现系统性能的最大化。因此,在经过必要的功率降低后,最大传输功率PCMAX极有可能仍存在一些选择范围。因此,根据相应的信道特性,UE又可以确定其所需的功率降低和每个载波的PCMAX,然后将PH信息上报给它的服务基站。服务基站根据所接收到的取决于信道且进行了功率控制的PH信息,可以相应地执行UL调度。例如,对于具有相对较好的信道条件的第一成分载波CC1,UE选择所需的实际功率降低。另一方面,对于具有相对较差的信道条件的第二成分载波CC2,UE反而选择最大允许的功率降低。这样,eNB更有可能通过相对较好的信道CC1(由于MPR相对较低,因此,具有相对较高的PCMAX)来对UE的UL传输进行调度,以提高UE的UL传输效率。
图7示出了第一实施例的一种基于注水的最大功率配置方法。在图7的图表701中,UE受4个成分载波(CC1-CC4)的配置,且每个成分载波具有相同的信道带宽。使用基于注水(water-filling based)的最大功率配置方法,对于每个成分载波CCi,其功率分配(Pi)与信道功率增益(gi)的倒数之和等于一个待确定(to-be-determined,TBD)的常量,如用以下等式表示:
其中,μ是一个待确定(TBD)的常量
其中为功率限制的最大值
Pcmax_L,i<Pi<Pcmax_H,i
在上面的等式中,应当指出的是,所计算的功率分配Pi受所允许的最大输出功率范围的限制。使用信道信噪比(Signal to noise ratio,SNR)或信号与干扰加噪声比(Signal to interference plus noise ratio,SINR)取代信道功率增益gi,仍可以达到预期的效果。在TDD模式中,UE侧的UL SNR/SINR可根据信道互易性进行评估。但在FDD模式中,UE可以基于其期望值对它的UL SNR/SINR进行评估。例如,eNB通知UL传输(TX)的码率,包括传输块大小(transport block size,TBS)、调制、物理资源块(physical resourceblocks,PRBs)数量以及传输功率。UE基于其期望值可以产生性能曲线,例如,UE期望接收的SNR/SINR在该码率下可以进行成功解码。结合UL传输功率和物理资源块(PRBs),UE可以相应地计算出信道功率增益。
在图7的图表702中,UE配置了3个成分载波(CC1-CC3),且每个成分载波具有不同的信道带宽。在这样的场景下,首先将整个带宽划分为具有相同分辨率(same resolution)的多个等份。例如,将整个带宽划分为5个具有同带宽的子信道(sub-channels)。CC1包括2个子信道,CC2包括1个子信道,CC3包括3个子信道。如图表701所描绘的相同的注水原理(water-filling principle)可以应用至该6个子信道中。
注水方法,顾名思义,是基于基本的通信概念,如注水(water filling)。从这个角度来看可以最大化UE吞吐量。由于当总的计算功率(total computed power)超过最大功率限制时,“注水”能够调整加权功率,因此,将“注水”用于基于信道条件的最大化功率配置是有利的。具有较好的信道条件的成分载波的加权值更大,因此,用于分配和调度的UL传输功率更多,以提高UE侧在UL中的频谱效率和降低每比特功耗。
在第二实施例中,将二元选择方法(binary selection method)应用到最大功率配置中。UE配置的最大输出功率PCMAX具有下限PCMAX_L和上限PCMAX_H,该下限和上限受3GPP规范的规定。在该二元选择方法中,选择上限用于较好的功率增益的信道中,而选择下限用于较差的功率增益的信道中。例如,若存在两个成分载波CC1和CC2,且信道CC1的功率增益g1胜过信道CC2的功率增益g2(如g1>g2)。根据式(2),对于CC1,PCMAX_L,1≤PCMAX,1≤PCMAX_H,1
,对于CC2,PCMAX_L,2≤PCMAX,2≤PCMAX_H,2。将该二元选择方法应用至最大化功率配置中,则对于CC1,PCMAX,1=PCMAX_H,1;对于CC2,PCMAX,2=PCMAX_L,2。在聚合的成分载波数量较大的情况下,可以设置信道功率增益阈值(gtheshold)来确定功率配置。例如,若CCi的信道功率增益为gi,则:
其中,gtheshold可以是gi的函数(如gtheshold是gi的平均值)。
当总的计算功率超过最大功率限制时,该二元选择方法也能够调整加权功率。该方法的UE功率消耗较低。通过使用较好信道的成分载波,降低UE侧每比特的功率消耗。参照第一注水实施例,可以以类似方法评估信道条件(信道功率增益/路径损耗或SNR/SINR)。在第二二元选择实施例中,应当注意的是,UE只需要评估成分载波CCs的相对信道条件(relative channel condition),而不是每个成分载波CC的绝对信道条件(absolutechannel condition)。只要UE可以评估出某一CC相比于另一CC具有更好或更差的信道条件,则UE能够将该二元选择方法应用至基于信道条件的最大输出功率控制。在其中一种实施例中,每个功率降低值在下限和上限的范围内,为具有较好的信道条件的第一服务小区确定的最大功率降低值接近一个下限,为具有较差的信道条件的第二服务小区确定的最大功率降低值接近一个上限。也就是说,为第一服务小区确定的最大功率降低值接近一个下限,为第二服务小区确定的最大功率降低值接近一个上限;其中,所述第一服务小区的信道条件比所述第二服务小区的信道条件好,或者,所述第一服务小区的信道条件大于或等于一阈值而所述第二服务小区的信道条件小于该阈值。
在第三实施例中,基于统计频谱效率(statistical spectral efficiency)实现最大功率配置。假设针对成分载波i(CCi)所观测的平均频谱效率是ηi:
相应地,设置PCMAX,i来实现:
subject to:Pcmax_L,i≤Pcmax,i≤Pcmax_H,i
其中,ηi是针对CCi观测得到的平均频谱效率。一般而言,UE知道一段时间内全部传输的数据量。此外,UE还知道哪些资源量用于传输这些数据量。它们的比例可以用于评估该平均频谱效率。
是CCi实现平均频谱效率ηi所需要的传输功率,其中信道信号与干扰加噪声比SINR是γi。
该最大化功率配置基于每个载波的实际频谱效率,且当总的计算功率超过最大功率限制时能够调整加权功率。它降低UE侧用于UL传输的每比特能耗。
图8是本发明提供的一种最大化输出功率配置的交互示意图,基于不同成分载波的信道条件。移动通信网络800包括用户设备UE 801和服务基站eNB802。在步骤811中,通过载波聚合中的多个成分载波,UE 801与eNB 802建立无线连接(radio connection)。主成分载波(primary CC,PCC)上的一个主服务小区和一个(或多个)辅成分载波(secondary CCs,SCCs)上的一个(或多个)辅服务小区给UE 801提供服务。由于不同的载波频率、信道带宽以及其它的网络条件,每个成分载波具有其特有的信道特性,该信道特性可以由信道功率、SNR/SINR和频谱效率评估得来。在步骤820中,UE 801评估每个成分载波CC的UL信道条件(如信道质量指示,channel quality indicator,CQI)。在TDD模式中,由于信道互易性,可以基于DL信道条件来评估UL信道条件。在FDD模式中,可以基于与UL传输功率相结合的UE期望值(如期望所接收的SNR/SINR在特定码率下可以进行成功解码)和用于UL传输的所分配的物理资源块数量(physical resource blocks,PRBs)来评估UL信道条件。在步骤830中,UE 801基于所评估的信道条件计算最大功率分配,如应用以上所描述的3个实施例的其中一种最大功率配置方法。
在步骤831中,UE 801将UE配置的最大传输功率和PH信息上报给eNB802。该PH信息是根据每个载波的UE配置的最大传输功率计算得来的,具体的,根据各种参数依次计算得来的,该各种参数包括取决于UE容量和UE配置的最大功率降低(maximum powerreduction,MPR)。在步骤832中,eNB 802接收该PH信息并针对每个成分载波相应地传输功率控制指令至UE 801。在步骤833中,UE801基于所接收的功率控制指令调整每个成分载波用于传输的传输功率。
同时,eNB 802可利用所上报的PH信息进行UL传输调度。在步骤840中,eNB 802考虑该接收到的PH信息来做调度决策。在步骤841中,eNB 802传输用于在多成分载波上进行UL传输的UL授权给UE 801。在步骤842中,UE 802相应地执行UL传输。典型地,基于包括系统吞吐量、负载平衡和信道条件的考虑因素,通过网络确定UL调度。然而,从UE的角度来看,有时,信道条件和功率消耗更重要。当UE适应(adapt)了基于其UL信道条件的最大化传输功率参数时,这种机制可以相应地促进网络做UL调度决策,以提高频谱效率并降低UE侧功率消耗。
在扩展功率余量报告中,对于个别成分载波,由于所包括的配置最大传输功耗是可选的,因此,在eNB侧该最大传输功率并不总是明确可得到的。然而,eNB可以常常对UE配置的最大传输功率进行评估,因此,本发明方法仍然可以运用。
图9本发明提供的一种最大化输出功率配置的流程示意图,该最大化输出功率配置基于信道条件进行。在步骤S901中,用户设备(UE)对载波聚合的多个成分载波(CCs)进行配置,以与移动通信网络中的服务基站(serving base station,eNB)通信。在步骤S902中,UE确定在相应的多个成分载波(CCs)上的多个服务小区的信道条件(如通过评估信道质量指示)。在步骤S903中,UE至少部分基于每个成分载波CC所对应的信道条件,确定每个成分载波CC的最大输出功率。在步骤904中,UE将每个成分载波CC的功率余量报告(powerheadroom report,PHR)传输至服务基站。该功率余量报告PHR是根据所确定的最大输出功率计算得来的。由于PHR取决于信道条件,因此,网络可以应用PH信息来提高传输效率。
值得说明的是,上述实施例中所描述的“最大输出功率”、“配置最大传输功率”和“最大传输功率”所指意思一致,均指用户设备可以配置的输出功率。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,本领域任何技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做些许更动与润饰,因此本发明的保护范围当视本发明的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种功率配置方法,其特征在于,包括:
为用户设备配置载波聚合的多个成分载波,以与移动通信网络中的多个服务小区进行通信;
确定所述多个相应的成分载波上的所述多个服务小区的信道条件;
至少部分基于最大功率降低值确定每个成分载波的最大输出功率,其中,所述最大功率降低值是至少部分基于所对应的信道条件确定的,所述最大功率降低值介于下限和上限之间,以及,为具有较好的信道条件的第一服务小区确定的最大功率降低值接近所述最大功率降低值的下限,为具有较差的信道条件的第二服务小区确定的最大功率降低值接近所述最大功率降低值的上限;其中,所述第一服务小区的信道条件比所述第二服务小区的信道条件好,或者,所述第一服务小区的信道条件大于或等于一阈值而所述第二服务小区的信道条件小于该阈值;
将每个成分载波的功率余量报告传输给服务基站,其中,所述功率余量报告是根据所确定的最大输出功率计算得来的。
2.如权利要求1所述的功率配置方法,其特征在于,所述信道条件通过评估每个服务小区的信道质量指示CQI来确定。
3.如权利要求1所述的功率配置方法,其特征在于,
所述信道条件通过评估信道功率增益、信号与干扰加噪声比SINR、或频谱效率来确定。
4.一种功率配置方法,其特征在于,包括:
为用户设备配置载波聚合的多个成分载波,以与移动通信网络中的多个服务小区进行通信;
确定所述多个相应的成分载波上的所述多个服务小区的信道功率增益;
至少部分基于所述多个成分载波所对应的信道功率增益确定每个成分载波的最大输出功率,其中,若每个成分载波的信道带宽相同,则对每个成分载波来说,其最大输出功率与所对应的信道功率增益的倒数之和是大致相等的;
将每个成分载波的功率余量报告传输给服务基站,其中,所述功率余量报告是根据所确定的最大输出功率计算得来的。
5.一种功率配置方法,其特征在于,包括:
为用户设备配置载波聚合的多个成分载波,以与移动通信网络中的多个服务小区进行通信;
确定所述多个相应的成分载波上的所述多个服务小区的信道功率增益;
至少部分基于所述多个成分载波所对应的信道功率增益确定每个成分载波的最大输出功率,其中,所述多个成分载波被划分为具有相同子信道带宽的子信道,每个子信道的最大输出功率与其所对应的信道功率增益的倒数之和是大致相等的;
将每个成分载波的功率余量报告传输给服务基站,其中,所述功率余量报告是根据所确定的最大输出功率计算得来的。
6.一种用户设备,其特征在于,包括:
配置模块,用于对载波聚合的多个成分载波进行配置,以与移动通信网络中的多个服务小区进行通信;
测量模块,用于确定所述多个相应的成分载波上的所述多个服务小区的信道条件;
功率控制模块,用于至少部分基于最大功率降低值确定每个成分载波的最大输出功率,其中,所述最大功率降低值是至少部分基于所对应的信道条件确定的,所述最大功率降低值介于下限和上限之间,以及,为具有较好的信道条件的第一服务小区确定的最大功率降低值接近所述最大功率降低值的下限,为具有较差的信道条件的第二服务小区确定的最大功率降低值接近所述最大功率降低值的上限;其中,所述第一服务小区的信道条件比所述第二服务小区的信道条件好,或者,所述第一服务小区的信道条件大于或等于一阈值而所述第二服务小区的信道条件小于该阈值;
发射器,用于将每个成分载波的功率余量报告传输给服务基站,其中,所述功率余量报告是根据所确定的最大输出功率计算得来的。
7.如权利要求6所述的用户设备,其特征在于,
所述信道条件通过评估每个服务小区的信道质量指示CQI来确定。
8.如权利要求6所述的用户设备,其特征在于,
所述信道条件通过评估信道功率增益、信号与干扰加噪声比SINR、或频谱效率来确定。
9.一种用户设备,其特征在于,包括:
配置模块,用于对载波聚合的多个成分载波进行配置,以与移动通信网络中的多个服务小区进行通信;
测量模块,用于确定所述多个相应的成分载波上的所述多个服务小区的信道功率增益;
功率控制模块,用于至少部分基于各成分载波所对应的信道功率增益,确定各成分载波的最大输出功率,其中,若每个成分载波的信道带宽相同,则对每个成分载波来说,其最大输出功率与所对应的信道功率增益的倒数之和是大致相等的;
发射器,用于将每个成分载波的功率余量报告传输给服务基站,其中,所述功率余量报告是根据所确定的最大输出功率计算得来的。
10.一种用户设备,其特征在于,包括:
配置模块,用于对载波聚合的多个成分载波进行配置,以与移动通信网络中的多个服务小区进行通信;
测量模块,用于确定所述多个相应的成分载波上的所述多个服务小区的信道功率增益;
功率控制模块,用于至少部分基于各成分载波所对应的信道功率增益,确定各成分载波的最大输出功率,其中,所述多个成分载波被划分为具有相同子信道带宽的子信道,每个子信道的最大输出功率与其所对应的信道功率增益的倒数之和是大致相等的;
发射器,用于将每个成分载波的功率余量报告传输给服务基站,其中,所述功率余量报告是根据所确定的最大输出功率计算得来的。
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