CN105491654A - 用于报告在无线通信中的最大发送功率的方法和装置 - Google Patents

用于报告在无线通信中的最大发送功率的方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种在无线通信系统中由终端报告功率余量(PH)的方法。所述方法包括：检测功率余量报告(PHR)触发事件；确定服务小区的终端的最大发送功率(PCMAX)值；基于PCMAX值确定终端的第一功率余量(PH)；以及向基站发送包括对应于PCMAX值的PCMAX信息和第一PH的PHR，其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及其中基于终端功率等级和对服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。

Description

用于报告在无线通信中的最大发送功率的方法和装置
本申请为申请日为2011年6月27日、申请号为201180041853.4的发明名称为“用于报告在无线通信中的最大发送功率的方法和装置”的申请案的分案申请。
技术领域
本发明涉及移动通信系统。更具体地说，本发明涉及在无线通信系统中用于报告最大发送功率的移动终端的方法和装置，以协助由基站进行的调度决定。
背景技术
开发移动通信系统来向用户提供移动的语音通信服务。随着技术的进步，移动通信已演变为支持高速数据通信服务，以及标准的语音通信服务。
最近，作为下一代的移动通信系统，即，长期演进技术(LTE)通过第三代合作伙伴项目(3GPP)来标准化。LTE被设计为用于提供高达100Mbps的下行链路速度。为了满足LTE系统的要求，已经对于各个方面进行了研究，包括将在连接中所涉及的节点的数目最小化，以及尽可能接近无线信道地放置无线电协议。
同时，与标准的语音服务不同，大多数数据服务根据要发送的数据量和信道条件来分配资源。因此，在诸如蜂窝通信系统中的无线通信系统中，基于用于数据传输、信道条件、以及要被发送的数据量而调度的资源来管理资源分配是很重要的。即使在LTE系统中也是如此，并且基站调度器管理和分配无线电资源。
发明内容
技术问题
在LTE系统中，用户设备(UE)向演进型节点B(eNB)提供调度信息，以协助上行链路调度。调度信息包括缓冲状态报告(BSR)和功率余量报告(PowerHeadroomReport，PHR)。特别是，当eNB分配UE的上行链路传输的资源时，PHR被用于防止总的发送功率超过最大发送功率限制。由于不准确的PHR信息导致调度错误或其他传输的干扰，所以eNB正确解释由UE报告的PHR是很重要的。
解决方案
本发明的各方面用于解决至少上述的问题和/或缺点，并提供至少下面描述的优点。因此，本发明的一个方面提供了用于在移动通信系统中有效处理调度信息的方法、装置和系统。
本发明的另一个方面提供了用于在移动通信系统中有效处理在用户设备(UE)和演进型节点B(eNB)之间的调度信息的方法、装置和系统。
此外，本发明的一个方面提供了用于在移动通信系统中提高UE的可用发送功率报告的精度的方法、装置和系统。
根据本发明的一个方面，提供一种在无线通信系统中由终端报告功率余量(PH)的方法。所述方法可以包括：检测功率余量报告(PHR)触发事件；确定服务小区的终端的最大发送功率(PCMAX)值；基于PCMAX值确定终端的第一功率余量(PH)；以及向基站发送包括对应于PCMAX值的PCMAX信息和第一PH的PHR。其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及其中基于终端功率等级和对服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。
根据本发明的一个方面，提供一种在无线通信系统中由基站接收功率余量(PH)的方法。所述方法包括：向终端发送指示在功率余量报告(PHR)中包括最大发送功率(PCMAX)的第一控制信息；以及从终端接收PHR，其包括对应于服务小区的终端的PCMAX值的PCMAX信息和基于PCMAX值确定的终端的第一PH。其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及其中基于终端功率等级和对基站的服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。
根据本发明的一个方面，提供一种在无线通信系统中报告功率余量(PH)的终端。所述终端包括：收发器，用于发送和接收信号；以及控制器，用于检测功率余量报告(PHR)触发事件，确定服务小区的终端的最大发送功率(PCMAX)值，基于PCMAX值确定终端的第一功率余量(PH)，以及向基站发送包括对应于PCMAX值的PCMAX信息和第一PH的PHR。其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及其中基于终端功率等级和对服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。
根据本发明的一个方面，提供一种在无线通信系统中接收功率余量(PH)的基站。所述基站包括：收发器，用于发送和接收信号；和控制器，用于向终端发送指示在功率余量报告(PHR)中包括最大发送功率(PCMAX)的第一控制信息，以及从终端接收PHR，其包括对应于服务小区的终端的PCMAX值的PCMAX信息和基于PCMAX值确定的终端的第一PH。其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及其中基于终端功率等级和对基站的服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。
根据本发明的一个方面，提供了用于改善在移动通信系统中，在基站的调度中使用的功率余量报告的精度的方法。所述方法包括：确定小区的最大发送功率(PCMAX)，以用于在计算功率余量中使用，并且向基站发送PCMAX。
在根据本发明一个方面的移动通信系统中，当终端确定PCMAX时，在由于所需的物理上行链路共享信道(PUSCH)功率明显低于PCMAX而导致不需要功率减小，以及在由于所需的PUSCH功率与PCMAX相似而导致功率减小的可能性非常高两个情况下，选择相同的PCMAX。
在根据本发明一个方面的移动通信系统中，用两个比特来指示PCMAX，以便减小向基站报告PCMAX的开销，并且PCMAX通过功率余量媒体访问控制(MAC)控制元素(CE)的两个保留比特来承载。
在根据本发明一个方面的移动通信系统中，包括用于将精确的PCMAX值发送到基站的MACCE格式，以及PCMAX报告触发条件。
在根据本发明一个方面的移动通信系统中，基站以数据库的形式管理由终端报告的PCMAX值；当调度情况被省略时，请求终端报告PCMAX；并且发送反映调度情况的上行链路许可(grant)。
更详细地，在根据本发明一个方面的移动通信系统中，终端的调度信息报告方法包括：当触发上行链路传输时，在用于最大发送功率的最高值和最低值之间选择最大发送功率(PCMAX)；当触发功率余量报告(PHR)时，使用选择的最大发送功率来确定终端的功率余量(PH)；以及向基站发送PHR消息，该消息包括最大发送功率和PH。
在根据本发明一个方面的移动通信系统中，用于报告调度信息的终端包括：收发器，用于向基站发送调度信息，和用于接收由基站发送的控制消息；以及控制器，用于进行控制，以当触发上行链路传输时，在用于最大发送功率的最高值和最低值之间选择最大发送功率(PCMAX)，当触发PHR时，使用选择的最大发送功率来确定终端的PH，以及向基站发送功率余量报告消息，该消息包括最大发送功率和功率余量。
在根据本发明一个方面的移动通信系统中，基站的调度信息处理方法包括：接收由终端发送的调度信息，所述调度信息包括最大发送功率和功率余量；存储调度信息；以及根据所存储的调度信息，将资源分配到终端。
在根据本发明一个方面的移动通信系统中，用于处理调度信息的基站包括：收发器，用于接收由终端所发送的调度信息，所述调度信息包括最大发送功率和功率余量；存储器，用于存储调度信息；以及控制器，用于基于调度信息来向终端分配资源。
从结合附图而公开了本发明的示例性实施例的以下详细描述中，本发明的其他方面，优点和显著特征对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
本发明的有益效果
根据本发明的示例性实施例，使得eNB能准确地解释UE的PHR，从而导致调度效率的改善，并且缓解了对于其他传输的干扰。
附图说明
结合附图，从下面的描述中，本发明的某些示例性实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据相关技术的长期演进(LTE)移动通信系统的示例性架构的示意图；
图2是示出根据相关技术的在图1的LTE移动通信系统中的用户设备(UE)和演进型节点B(eNB)的协议栈的图；
图3是示出根据本发明一个示例性实施例的，基于在LTE系统中的功率余量报告(PHR)的用于调度的网络和UE的操作的信令图；
图4是示出了根据本发明的一个示例性实施例的，基于在如图3中所示地操作的移动通信系统中的PHR的发送功率控制的示例性情况的图；
图5是示出了根据本发明的一个示例性实施例的，当eNB获知小区的不正确的最大发送功率(PCMAX)时，基于在如图3中所示地操作的移动通信系统中的PHR的发送功率控制的另一个示例性情况的图；
图6是示出了根据本发明的一个示例性实施例的，基于由UE报告的功率余量(PH)值和PCMAX的用于eNB的调度的网络和UE的操作的信令图；
图7是示出了根据本发明的第一示例性实施例的，在LTE标准中定义的功率余量(PH)媒体访问控制(MAC)控制元素(CE)的格式的图；
图8是示出了根据本发明的第二示例性实施例的，UE报告PCMAX的程序的流程图；
图9是示出了根据本发明的第二示例性实施例的，UE向eNB报告PCMAX的MACCE(最大发送功率报告消息)格式的图；
图10是示出了根据本发明的第三示例性实施例的，eNB以数据库的形式来管理PCMAX或UE的功率减小的程序的流程图；
图11是示出了根据本发明的一个示例性实施例的UE的配置的框图；
图12是示出了根据本发明的一个示例性实施例的eNB的配置的框图；
图13是示出了根据本发明的第四示例性实施例的，UE和eNB的操作方法的信令图；
图14是示出了根据本发明的第四示例性实施例的方法中的UE的程序的流程图；和
图15是示出了根据本发明的第四示例性实施例的变形情况的方法中的UE的程序的流程图。
在整个附图中，应该指出的是，类似的标号用于描述相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
参照附图，提供下面的描述来协助对于由权利要求及其等同物所限定的本发明的示例性实施例的理解。其包括各种特定细节以帮助理解，但是这些细节将被认为仅仅是示例性的。因此，本技术领域的普通技术人员将认识到，可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对在此描述的示例性实施例进行各种变化和修改。此外，为了清楚和简明，可以省略对于公知的功能和结构的描述。
在下面的描述和权利要求书中使用的术语和词语不限于字面含义，而是仅仅由发明者使用来使得本发明是清楚的，以及使得对其的理解是一致的。因此，对于本领域技术人员来说显而易见的是，提供本发明的示例性实施例的以下描述，仅仅是出于示例的目的，并且其不是用于对由所附权利要求及其等价物限定的本发明的范围进行限制的目的。
应该理解的是，除非上下文清楚地另有规定，否则单数形式“一”，“一个”和“该”包括复数对象。因此，例如，提及“一个组件表面”时，其包括提及一个或多个这样的表面。
本发明的示例性实施例涉及在移动通信系统中用于报告最大发送功率的用户设备(UE)的方法和装置，以协助演进型节点B(eNB)进行的调度决定。在对本发明的示例性实施例进行解释之前，将参照图1和2来对长期演进(LTE)移动通信系统进行说明。
图1是示出了根据相关技术的LTE移动通信系统的示例性架构的示意图。
参照图1，LTE移动通信系统的无线接入网包括多个eNB105、110、115和120、移动性管理实体(MME)125、以及服务-网关(S-GW)130。UE135通过eNB与S-GW130而连接到外部网络。
eNB105、110、115和120的每一个对应于通用移动电信系统(UMTS)的传统节点B。eNB与UE135耦合，并且与传统节点B相比，其负责更复杂的功能。
在LTE中，包括诸如互联网协议语音(VoIP)的实时服务的所有类型的用户业务都通过共享信道来发送，并因此需要基于从UE收集的状态信息来调度数据传输的装置(如基站105、110、115和120)。通常，eNB控制多个小区。LTE采用正交频分复用(OFDM)来支持高达20MHz的带宽。LTE还采用自适应调制和编码(AMC)，以确定自适应于UE的信道条件的调制方案和信道编码率。
S-GW130负责提供数据承载，从而在MME125的控制下建立或释放数据承载。MME125负责各种控制功能，并且其被耦合到多个eNB。
图2是示出了根据相关技术的，在图1的LTE移动通信系统中用于UE和eNB的协议栈的图。
参照图2，LTE协议栈包括分组数据汇聚协议(PDPC)层205和240、无线链路控制(RLC)层210和235、媒体访问控制(MAC)层215和230、和物理层(PHY)220和225。
PDCP层205和240负责互联网协议(IP)报头压缩/解压缩，并且RLC层210和235负责将PDCP分组数据单元(PDU)分组成适合于传输的尺寸，并用于进行自动重传请求(ARQ)功能。MAC层215和230为多个RLC层实体服务，并且将RLCPDU多路复用到MACPDU，以及将MACPDU解复用为RLCPDU。物理层PHY220和225负责上层数据的编码和调制，以通过无线电信道来发送，以及对于通过无线电信道接收的OFDM符号的解调和解码，以递送到上层。从发射机的观点考虑，输入到协议实体的数据单元被称为服务数据单元(SDU)，并且从协议实体输出的数据单元被称为协议数据单元(PDU)。
在LTE移动通信系统中，由于上行链路传输造成对于其它带宽上的传输的干扰，所以需要将上行链路发送功率限制为低于预定电平。也就是说，应该满足杂散发射限制。为了这个目的，UE利用预定函数来计算上行链路发送功率，并且以计算出的上行链路发送功率电平来执行上行链路传输。例如，通过应用诸如分配的资源量、以及要采用的调制和编码方案(MCS)、以及诸如路径损耗值的用于估计信道状态的输入值的调度信息，UE计算所需的上行链路发送功率值，并且利用计算的所需的上行链路发送功率值来进行上行链路传输。可用于UE的上行链路发送功率值受到UE的最大发送功率值的限制，并且如果计算的所需的上行链路发送功率值大于最大发送功率值，则UE利用最大发送功率值来执行上行链路传输。在这种情况下，由于上行链路发送功率小于计算出的所需功率，所以上行链路的传输质量可能会退化。因此，优选的是让eNB执行调度，以使得所需的发送功率不超过最大发送功率。然而，由于eNB无法检验诸如路径损耗的一些参数，所以如果需要，UE通过发送功率余量报告(PHR)来报告其的功率余量。
图3是示出了根据本发明一个示例性实施例的，基于在LTE移动通信系统中的PHR的用于调度的网络和UE的操作的信令图。
参照图3，在LTE系统中，UE310通过公式(1)来计算功率余量：
功率余量＝PCMAX-所需的PUSCH功率(1)
在公式(1)中，PCMAX表示UE的最大发送功率，并且所需的PUSCH功率表示分配给UE的上行链路传输的发送功率。在这里，PUSCH是指物理上行链路共享信道。UE使用公式(1)在步骤320中计算功率余量，并且在步骤325中向eNB网络(N/W)接口315报告功率余量，并且调度步骤330，eNB315确定其中发送功率不超过最大发送功率时每个传输资源的MCS和资源块(RB)的数量。
图4示出了根据本发明的一个示例性实施例的，基于在如图3中所示地操作的LTE移动通信系统中的PHR的发送功率控制的示例性情况的图。
如上所述，功率余量410是通过从PCMAX435中减去所需的PUSCH功率而得到的值，并且所需的PUSCH功率是根据在给定的调制方案和RB数量、路径损耗程度420、要施加到PUSCH的发送功率调整值425、和PUSCH的发送功率偏移值430下的发送功率415而确定的值。计算的功率余量410通过PHR而被报告给eNB，并且eNB基于由参考数字440表示的PHR而进行调度决定。
当通过PHR报告给eNB的功率余量值准确时，图4中所示的操作可以正常地进行。在公式(1)中，在eNB和UE之间没有附加的信令的情况下，可以保持所需的PUSCH功率。同时，PCMAX435是可以由UE设置为一定值的参数。根据LTE标准，由UE根据公式(2)在最低值和最高值之间选择PCMAX：
PCMAX_L<＝PCMAX<＝PCMAX_H-(2)
在公式(2)中，由公式(3)和(4)来分别计算PCMAX低(PCMAX_L)和PCMAX高(PCMAX_H)。
PCMAX_L＝MIN{PEMAX-ΔTC,PPowerClass-MPR-A-MPR-ΔTC}-(3)
PCMAX_H＝MIN{PEMAX,PPowerClass}-(4)
其中，PEMAX、ΔTC、PPowerClass、最大功率减小(MPR)、附加的MPR(A-MPR)在TS36.101中规定，并且其可以简单地解释如下。PEMAX是UE位于的小区的以及由eNB通知给UE的最大上行链路发送功率。PPowerClass指从UE的物理特性推导的最大发送功率。在制造阶段确定功率等级，并且UE通过无线资源控制(RRC)消息来向eNB通知功率等级。MPR、A-MPR、以及ΔTC是用于定义UE的限定值的参数，以用于调整最大发送功率，从而满足对于一定要求的杂散发射。MPR是由分配的传输资源(例如，带宽)量和调制方式所确定的值，并且用于单独情况的MPR的值在TS36.101的表6.2.3.-1中定义。A-MPR是通过上行链路传输的频带、本地特征以及上行链路传输带宽来限定的值，并且其在TS36.101的表6.2.4-1、6.2.4-2、6.2.4-3中定义。A-MPR用于如下的情况，在其中，根据本地特征和频带特性，存在对于周围杂散发射敏感的频带。ΔTC用于在上行链路传输在频带的边缘周围执行的情况下所进行的额外的发送功率调整。如果在某个频带中的最高4MHz带宽或者最低4MHz带宽中执行上行链路传输，则UE将ΔTC设置为1.5dB，否则设置为0。
在公式(2)中所示，由于通过UE从最高值和最低值中选择PCMAX，所以UE需要报告PCMAX以及功率余量值，以基于PHR而由eNB进行准确的调度决定。
表1示出了根据UE情况的PCMAX_L变化，以及在其中选择PCMAX的范围的变化。在表1中，应该注意的是，在其中选择PCMAX的范围在情况3中为8dBm，并且这意味着PCMAX的最大值是其最小值的大约6倍。
[表1]
图5是示出了根据本发明的一个示例性实施例的，当eNB获知不正确的PCMAX时，基于在如图3中所示地操作的LTE移动通信系统中的PHR而进行的发送功率控制的另一个示例性情况的图。
参照图5，在其中，假设PCMAX535等于PCMAX_H，但是为了使用整个分配的资源，UE设置的PCMAX实际上比PCMAX_H小，而eNB执行调度的情况下，需要使用大于PCMAX的发射功率，这导致未能满足由参考号码540表示的杂散发射的要求。与图4的相应元素相同地确定RPH510、发送功率515、路径损耗520、发射功率调整值525、以及PUSCH功率偏移530。
为了使eNB从由UE报告的功率余量中计算所需的PUSCH功率，本发明的示例性实施例允许UE向eNB发送适当确定的PCMAX。
图6是示出了根据本发明的示例性实施例的，基于由UE报告的功率余量(PH)值和PCMAX的用于eNB的调度的网络和UE的操作的信令图。
参照图6，UE610在步骤620中根据情况来确定PCMAX，在步骤625中基于PCMAX来计算功率余量，并且在步骤630中向eNB网络(N/W)接口615报告功率余量和PCMAX。eNB615在步骤635中基于此信息来精确地进行调度决定。
在本发明的示例性实施例中，UE被配置为总是选择相同的PCMAX值，而不管在功率余量的计算中所需的PUSCH功率。即，对于所需的PUSCH功率是显着小于PCMAX，使得PCMAX不论其值大小都不影响UE的当前传输，以及所需的PUSCH功率与PCMAX相近，使得PCMAX明显影响UE的当前传输的这两种情况，PCMAX都被设置为相同的值。
参照在上述所需的PUSCH功率和PCMAX之间的关系来进行说明。假设由于在UE和eNB之间较差的信道条件，所需的PUSCH功率较高。在这种情况下，所需的PUSCH功率可能与PCMAX相近，或者在某些坏的信道条件下，大于PCMAX。如果所需的PUSCH功率大于PCMAX，则UE调整发送功率，以匹配PCMAX(功率降低)，从而满足杂散发射的要求，并且在这种情况下，为PCMAX设置的值明显影响系统的性能。如果PCMAX被设置为过小的值，则UE会不必要地降低发送值，尽管可使用更高的发送功率，这导致频繁的发送错误。与此相反，如果PCMAX被设置为过大的值，则不满足杂散发射的要求，从而导致对相邻频带的干扰。因此，为了提高系统的性能，对于UE而言有益的是，在PCMAX_L和PCMAX_H之间的范围内满足杂散发射需求的值中选择最大的值。
假设由于UE和eNB之间的非常良好的信道质量，使得所需的PUSCH的功率非常低。在这种情况下，因为所需的PUSCH功率较低，可以满足杂散发射要求，而与PCMAX的值无关。对于该种情况，用于适当地确定PCMAX的最简单的方法是将PCMAX设置为PCMAX_H的值。然而，在这种情况下，当之后需要调整PCMAX时，即，当由于信道状态劣化而导致所需的PUSCH功率增加时，UE不能向eNB提供关于要使用的PCMAX的信息。如上所述，即使当由于所需的非常低的PUSCH功率而使得PCMAX不影响当前的传输，仍然需要与在其中由于较高的所需的PUSCH功率而导致适当地调整PCMAX的情况一样来确定PCMAX。
为此，当所需的PUSCH的功率非常低时，则UE考虑预定的所需的高PUSCH功率，例如，等于PCMAX_H的虚拟所需的PUSCH功率，而不是实际所需的PUSCH功率，来确定PCMAX。应该注意，虚拟所需的PUSCH功率仅用于确定PCMAX，但使用实际所需的PUSCH功率来计算功率余量值。
在确定PCMAX之后，UE应该向eNB报告PCMAX。虽然PCMAX可以以不同的方式进行报告，但是在本发明的第一示例性实施例中，采用使用如LTE标准中定义的功率余量MAC控制元素(CE)消息的方法。
<第一示例性实施>
图7是示出了根据本发明的第一示例性实施例的，在LTE标准中定义的功率余量MACCE的格式的图。
参照图7，功率余量MACCE具有1个八位位组的长度，其中，6比特715表示功率余量的等级。可以利用6比特来表示64个功率余量等级，并且表示功率余量等级的指数被发送，以代表功率余量等级其本身的值。
除了为功率余量等级的指示而指定的6比特，剩下的2个比特710被保留来供将来使用。在本发明的第一示例性实施例中，提供了用于利用功率余量MACCE的2个保留比特来报告用于计算PH值的PCMAX值的方法，以避免额外的开销。UE可以利用两个比特报告PCMAX的四个值中的一个。在本发明的第一示例性实施例中，提供了用于向eNB有效地报告PCMAX值的三种方法。
1)方法A
[表2]
比特 含义
00 PCMAX＝PCMAX_L
01 PCMAX_L<PCMAX<PCMAX_L+(PCMAX_H-PCMAX_L)/28 -->
10 PCMAX_L+(PCMAX_H-PCMAX_L)/2<PCMAX<＝PCMAX_H
11 PCMAX＝PCMAX_H
2)方法B
[表3]
在第三方法中，报告功率减小(PowerReduction)来代表该PCMAX值。
3)方法C
[表4]
在第三种方法中，K等于PCMAX_H-PCMAX_L。本发明的各方面可以利用所提供的三种方法中的任何一个来加以解决。
<第二示例性实施>
在第一示例性实施例中，功率余量MACCE的两个保留比特用来向eNB通知PCMAX。其优点在于在没有增加开销的情况下向eNB通知PCMAX，但是不利的是，两个比特常常不足以精确地报告PCMAX。为了更准确地报告PCMAX，UE可以使用新的MACCE。也就是说，UE可以使用新定义来更准确地指示PCMAX的MACCE，使得当满足预定的条件时，UE向eNB报告PCMAX。
图8是示出了根据本发明的第二示例性实施例的，UE报告PCMAX的程序的流程图。
参照图8，在步骤810处调用PCMAX管理功能。UE在步骤815确定预定条件是否满足，如果该条件满足，则生成MACCE(最大发送功率报告消息)以在步骤820中向eNB报告PCMAX。
图9是示出了根据本发明的第二示例性实施例的，UE向eNB报告PCMAX的MACCE(最大发送功率报告消息)的格式的图。
用于确定PCMAX报告的条件可以是如下所示：
-以预定量或者大于预定量地执行功率减小；
-选择的PCMAX不同于PCMAX_L；
-选择的PCMAX不同于PCMAX_H；以及
-以与最近报告的功率减小不同的方式来执行功率减小，即，(PCMAX-PCMAX_L)/(PCMAX_H-PCMAX)。
如果功率减小等于预定量或者大于预定量，则其可以指示最近报告的最大发送功率和当前报告的最大发送功率之间的差异大于预定的参考值。
在其中上述条件之一被满足的情况下，UE生成MACCE，以向eNB报告PCMAX。利用从UE接收的MACCE，eNB可以准确地检查由UE确定的PCMAX。此时，UE也可以触发PHR。
<第三示例性实施>
在当PCMAX被复位时，UE向eNB报告PCMAX值的情况下，如在第一和第二示例性实施例中的，需要重复地为PCMAX报告分配资源。然而，如果eNB以积累在数据库的形式来管理关于每个UE情况的PCMAX的信息和/或在UE处发生的功率减小，则能够在收集足够的信息之后无需周期性的报告而确定每个UE情况将要使用的PCMAX和/或功率减小量。
图10是示出了根据本发明的第三示例性实施例的，eNB以数据库的形式来管理PCMAX或UE的功率减小的程序的流程图。
参照图10，在步骤1010处调用PCMAX管理功能。然后，eNB根据调度情况来收集PCMAX值(或功率减小量)，并且当在步骤1015确定需要数据库更新时，在步骤1020中确定需要何种调度条件。在步骤1025处，eNB向UE发送PCMAX报告请求消息，然后在步骤1030处，向UE发送反映调度条件的上行链路许可。UE使用通过上行链路许可所指示的资源来报告PCMAX。为了帮助理解这一点，以在其中eNB记录如表5中所示的关于UE1的功率减小信息的示例性情况来进行说明：
[表5]
参照表5，在UE1被利用正交相移键控(QPSK)调制方案和5MHz的带宽中的8个或更多个资源块(RB)来配置的情况下，发送功率减小1dB。在UE1被利用16正交幅度调制(QAM)调制方案和在相同的带宽中的8个或更少的RB来配置的另一种情况下，发送功率减小1dB。在这种方式中，eNB将创建数据库，以用于存储关于根据资源使用状况的发送功率减小的信息，并且之后使用数据库来用于资源分配。
参照表5，对于在其中，使用16QAM调制方案并且用于每个带宽的RB的数量等于或大于预定数量的情况，eNB不具有关于功率减小的信息。在尚未更新eNB的该种情况下，eNB请求UE来报告功率减小信息。在上面的示例中，eNB发送MACCE，以向UE1请求功率减小报告并且利用第一上行链路许可，指示UE1来利用16QAM调制方案和18个RB来配置传输。如果在接收请求功率减小报告的MAC控制消息之后，接收上行链路许可，则UE1在下一上行链路传输中发送包含功率减小值的MACCE。
eNB接收包功率减小值的MACCE，并且利用该功率减小值来更新数据库。在接下来的资源分配过程中，eNB可以通过参考数据库，根据UE的条件来估计功率减小量。
在图10中，功率减小报告与PCMAX报告相同。即，eNB可以从UE请求PCMAX报告，并且UE可以向eNB报告选择的PCMAX。此时，UE可以与PCMAX一起来发送PHR。
图11是示出了根据本发明的一个示例性实施例的UE的配置的框图。
参照图11，UE包括收发器1105、控制器1110、多路复用器/多路分解器1120、控制消息处理器1135、以及高层处理器1125和1130。
收发器1105负责在下行链路载波上接收数据和控制信号，以及在上行链路载波上发送数据和控制信号。在多个载波聚合的情况下，收发器1105可以发送/接收多个载波上的数据和控制信号。特别地，在本发明的示例性实施例中，收发器1105可以向UE发送包括UE的最大发送功率信息的调度信息、功率余量MACCE、和在此新定义的最大发送功率报告消息。
多路复用器/多路分解器1120负责复用由高层处理器1125和1130以及控制消息处理器1135生成的数据，并且多路分解由收发器1105接收的数据，并且将多路分解的数据递送到高层处理器1125和1130、控制消息处理器1135、和/或控制器1110。
控制消息处理器1135负责处理从网络接收的控制消息。控制消息处理器1135在控制消息中承载的参数提取与确定PCMAX相关的参数(例如PEMAX)，并且将提取的参数递送到控制器1110。
高层处理器1125和1130可以根据服务而不同，并且处理与诸如文件传输协议(FTP)和VoIP的用户服务相关生成的数据并将其递送到多路复用器/多路分解器1120，或者对多路复用器/多路分解器1120处理的数据进行处理并将其递送到高层服务应用。
控制器1110解释通过收发器1105接收的调度命令，例如，上行链路许可，并且控制收发器1105和多路复用器/多路分解器1120，从而以某一定时和利用由调度命令指示的资源来执行上行链路传输。
特别地，在本发明的示例性实施例中，控制器1110控制用于确定UE的最大发送功率(PCMAX)和基于最大发送功率的UE的功率余量并且向eNB发送包含最大发送功率和功率余量的调度信息的整个过程。在此，与UE的上行链路传输的发送功率分开地确定最大发送功率。
根据本发明的第一示例性实施例，控制器1110进行控制，使得使用功率余量MACCE消息的2比特来向eNB报告最大发送功率。
根据本发明的第二示例性实施例，控制器1110进行控制，使得仅仅在满足预定条件时，才在最大发送功率报告消息中向eNB发送最大发送功率。在这种情况下，最大发送功率报告消息被递送到多路复用器/多路分解器1120。
根据本发明的第三示例性实施例，与UE的条件相对应的最大发送功率被以数据库的形式由eNB来存储和管理，并且控制器1110进行控制，使得响应于当预定的条件被满足时产生的最大发送功率报告请求，来将最大发送功率发送到eNB。
图12是示出了根据本发明的一个示例性实施例的eNB的配置的框图。
参照图12，eNB包括收发器1205、控制器1210、多路复用器/多路分解器1220、控制消息处理器1235、高层处理器1225和1230、以及调度器1215。
收发器1205负责在下行链路载波上发送数据和控制信号，并且在上行链路载波上接收数据和控制信号。在多个载波聚合的情况下，收发器1205可以发送/接收多个载波上的数据和控制信号。
多路复用器/多路分解器1220负责复用由高层处理器1225和1230以及控制消息处理器1235生成的数据，并且多路分解由收发器1205接收的数据，并且将多路分解的数据递送到高层处理器1225和1230、控制消息处理器1235、和/或控制器1210。
控制消息处理器1235负责处理从UE接收的控制消息，以执行所需的操作，并且负责生成要发送到UE的控制消息，并且将控制消息递送到高层。例如，控制消息处理器1235将由UE发送的PPowerClass信息递送到控制器1210。
高层处理器1225和1230可以根据服务而不同，并且处理与诸如FTP和VoIP的用户服务相关生成的数据并将其递送到多路复用器/多路分解器1220，或者对多路复用器/多路分解器1220处理的数据进行处理并将其递送到高层服务应用。
控制器1210处理从UE接收的MACCE，并且将调度相关的信息递送到调度器1215。例如，控制器1210解释从UE接收PHR，并且向调度器1215通知功率余量。控制器1210可以根据基于功率余量的情况和通过PHR报告的PCMAX来预测由UE选择的PCMAX值，即，控制器1210以数据库的形式来管理适合用于不同的情况的PCMAX值。控制器1210还向调度器1215通知在某个时间点处UE可用的最大传输资源量和编码率。控制器1210控制多路复用器/多路分解器1220，以基于由调度器1215提供给收发器1205的调度信息来生成下行链路数据。控制器1210还产生MACCE，用于向UE请求报告给多路复用器/多路分解器1220的PCMAX。
调度器1215在考虑到缓冲器状态、信道状态、和功率余量状态的情况下，向UE分配传输资源，并且控制收发器，以处理从UE接收到的信号，并发送信号给UE。
<第四示例性实施>
在本发明的第四实施例中，提供了用于在使用载波聚合的系统中报告PCMAX的方法和装置。载波聚合是在其中多个载波被聚合以增加UE的传输带宽的技术，并且其在第三代合作伙伴项目(3GPP)的REL-10标准中定义。UE支持的载波聚合包括主小区(PCell)和副小区(SCell)。在此，小区是一组载波，并且可以包括下行链路载波或下行链路和上行链路载波。在UE被配置来以多个载波(或多个小区)操作的情况下，在eNB的控制下，交替地将每个小区激活和停用，以尽量减小电池的功耗。根据eNB的调度，UE在激活小区中接收下行链路数据和发送上行链路数据。PCell始终处于激活状态，而在eNB的控制下，交替地将SCell激活和停用。
根据本发明的第四示例性实施例，如果在停用载波聚合时PHR被触发，则UE仅报告PH，即，在PCMAX和PUSCH功率之间的差。否则，如果PHR被触发，同时载波聚合被激活，则UE报告PH和PCMAX。这是因为当载波聚合被激活时，上行链路数据可以通过多个信道和多个载波来同时发送，因此与单载波传输相比，由于PCMAX的不确定性而引起的发送功率短缺的可能性增加。
图13是示出了根据本发明的第四示例性实施例的，UE和eNB的操作方法的信令图。
参照图13，在步骤1315中，eNB1310配置在某个时间点连接到UE1305的状态下的PHR。PHR是用于eNB1310的上行链路调度的重要信息，使得当UE1305转换到连接状态时，eNB1310配置UE1305的PHR。此时，由于从空闲状态转换到连接状态的UE1305不能在多个载波上操作，所以在该时间点处，根据相关技术来配置PHR。
在相关的技术的PHR配置功能中，当某些条件被满足时，UE1305触发PHR。该条件可以是在PHR的配置之后接收第一上行链路许可，或者在上行链路发送资源可用的时间点处，路径损耗的变化大于预定值。
如果PHR被触发，则在步骤1320，UE1305使用分配的上行链路传输资源、MCS、路径损耗、和累积的发送功率控制命令值，来计算所需的PUSCH功率。UE1305还在PCMAX_H和PCMAX_L之间选择能够满足杂散发射要求的PCMAX值。UE1305还通过计算在选择的PCMAX和所需的PUSCH发送功率之间的差，来确定PH。
接下来，在步骤1325处，UE1305使用相关技术的PHRMACCE，向eNB1310报告PH。
在一定的时间之后，在步骤1330中，eNB1310向UE1305发送控制消息以配置载波聚合。即，eNB1310配置至少一个SCell小区给UE1305。例如，当UE1305的业务增加时，eNB1310可以激活载波聚合。在这种情况下，当配置用于UE1305的载波聚合时，eNB1310可以利用相同的控制消息或单独的控制消息来配置新的PHR功能。
如果PHR被触发，则UE1305向eNB1310报告用于所有激活的上行链路载波的PH(在下文中，与SCell同义地使用上行链路载波)，以及用于全部或者部分的激活的上行链路载波的PCMAX。例如，在上行链路载波具有相同的PCMAX的情况下，报告上行链路载波之一的PCMAX。
用于配置载波聚合的控制消息可以包含关于新配置的载波的信息以及以下信息：
-用于指示是否使用新的PHR功能的信息
-用于指示是否并行地发送PUSCH和物理上行链路控制信道(PUCCH)的信息。
如果第一信息表示没有使用新的PHR功能，则UE1305停用PHR功能。换句话说，新的PHR功能可以由UE1305使用或者不使用，但是相关技术的PHR功能不再使用。
第二信息指示UE1305是否在PCell中并行地发送PUSCH和PUCCH。PUCCH是用于发送混合自动重传请求(HARQ)反馈和下行链路信道质量指示符(CQI)的控制信道，并且其仅用于在PCell中。eNB1310指示对UE1305进行配置，以在考虑到UE1305的信道条件或者能力的情况下，并行地发送PUSCH和PUCCH两者，或者发送PUSCH和PUCCH中的一个。
在没有并行发送PUSCH和PUCCH的情况下，在PUSCH上搭载PUSCH，这导致PUSCH传输的性能下降。因此，优选的是，PUSCH和PUCCH被配置为尽可能多在UE的条件允许的情况下并行发送。如果PUSCH和PUCCH被配置为并行发送，并且如果HPR被触发时，则UE1305向eNB1310报告用于类型2的PH计算的PCMAX和类型2的PH。类型2的PH是如下定义的值：
类型2的PH＝PCELL的PCMAX-PUSCH功率-PUCCH功率
在UE1305在PCell中并行地发送PUCCH和PUSCH的情况下，类型2的PH被用于向eNB1310提供关于PHCCH和PUSCH的同时传输的发送功率条件的信息。
如果PHR被触发，则在步骤1335中，UE1305确定在相应时间点处的激活小区的PCMAX，并且计算PUSCH的发送功率。UE1305基于上述信息来确定每个小区的PH。在步骤1340中UE1305生成包含计算的PH值和每个小区的PCMAX的PHRMACCE，并且向eNB1310发送PHRMACCE。在PUSCH和PUCCH被配置为被并行发送的情况下，UE1305使用PCell的PUSCH发送功率和PCMAX以及PUCCH发送功率，来计算类型2的PH；并且将包含类型2的PH和用于计算类型2的PH的PCMAX的PHRMACCE发送到eNB1310。
图14是示出了根据本发明的第四示例性实施例的方法中的UE的程序的流程图。
参照图14，在步骤1405中，发生需要PHR传输的情况。这是在其中，虽然新的上行链路传输资源对于利用相关技术的PHR功能或者新的PHR功能来配置的UE而言变得可用，但是仍存在没有被取消的PHR的情况。在步骤1410，UE确定配置的PHR功能是新的PHR功能或者是相关技术的PHR功能。
在此，相关技术的PHR功能是不管载波聚合操作来执行的PHR功能，从而，当PHR被触发时，UE计算并且向eNB报告PH。此外，新的PHR功能是与载波聚合操作相关的PHR功能，使得PHR被触发时，UE计算所有上行链路载波(或者上行链路传输资源被配置到的小区)的PH，并且报告PH和用于PH的计算的PCMAX。
如上所述，当在UE中配置载波聚合操作时，UE接收到指示是否激活新的PHR功能的命令。如果当前的PHR功能是相关技术中的PHR功能，则UE在步骤1415中计算PH值，在步骤1420中将PH插入到PHR，并在步骤1455中向eNB发送PHR。
如果当前PHR功能是新的PHR功能，则程序进入到步骤1425。在步骤1425中，UE计算在相应的时间点处激活的所有上行链路载波(或上行链路传输资源被配置到的小区)的PH。接下来，UE在步骤1430中将计算的PH插入到PHR。接下来，UE在步骤1435中，将用于计算PH的PCMAX以及PH插入到PHR中。
接下来，在步骤1440中UE确定是否配置并行的PUCCH和PUSCH传输。如果配置并行的PUCCH和PUSCH，则程序进入到步骤1445。否则，如果没有配置并行的PUCCH和PUSCH，则UE在步骤1455中发送PHR到eNB。
在步骤1445中，UE通过从PCell的PCMAX中减去PUSCH发送功率和所需的PUCCH发送功率，来计算类型2的PH值。所计算的类型2的PH被插入到PHR中。接下来，在步骤1450中，UE将用于计算类型2的PH的PCell的PCMAX插入到PHR，并且在步骤1455中，向eNB发送PHR。
对于根据本发明的另一示例性实施例的，使用其他标准确定PCMAX是否被包括在PHR中的另一程序进行了说明。
图15是示出了根据本发明的第四示例性实施例的变形情况的方法中的UE的程序的流程图。
参照图15，如果在步骤1505中发生PHR传输需要的情况，则UE在步骤1510中计算在相应时间点处激活的所有上行链路载波的PH。接下来，UE在步骤1515中将计算的PH插入到PHR中。
接下来，UE在步骤1520中检查是否配置并行的PUCCH和PUSCH传输，如果为是，则在步骤1530中确定PCMAX报告的必要性是非常高的，并且因此，在UE将PCMAX插入到PHR中。
否则，如果没有配置并行的PUCCH和PUSCH传输，则UE在步骤1525中确定在PHR中包括的PH的数量是1或者是多个。如果在PHR中包含的PH的数量是1个，则这意味着在相应的时间点处一个上行链路子载波被激活，并且与多载波情况相比较，PCMAX报告的必要性较低，并且因此，在步骤1535中，UE没有将PCMAX插入到PHR中。接下来，UE在步骤1540中向eNB发送PHR。如果配置并行的PUSCH和PUCCH传输，则至少两个PH被包括在PHR中，并且因此，可以省略步骤1520。也就是说，如果PHR包括1个PH，则UE不将PCMAX插入到PHR中，并且如果PHR包括超过1个的PH，则将PCMAX插入到PHR中。
由于根据第四示例性实施例中的eNB的配置与先前的示例性实施例中的相同，所以在此将省略对其的详细描述。
由于除了控制器的操作之外，根据本发明的第四示例性实施例的UE与之前的示例性实施例中的相同，所以在此将仅仅描述控制器的操作。
当PHR被触发时，控制器1110考虑到UE的情况来确定是否将PCMAX插入到PHR。也就是说，如果新的PHR功能被配置，则PCMAX被包括在PHR中，但是如果相关技术的PHR功能被配置，则从PHR中排除PCMAX。如果只有一个PH被包括在PHR中，则PCMAX被从PHR中排除，否则，如果在PHR中包括一个以上的PH，则PCMAX被包括在PHR中。
如上所述，本发明的示例性实施例使得eNB能够准确解释UE的PHR，导致调度效率的改善，并且缓解了对其他传输的干扰。
虽然已参照某些示例性实施例示出和描述了本发明，但是本技术领域的技术人员应当理解，可以在不脱离由所附的权利要求及其等同物所限定的本发明的精神和范围的情况下，对本发明进行形式和细节上的各种变化。

Claims (22)

1.一种在无线通信系统中由终端报告功率余量(PH)的方法，所述方法包括：
检测功率余量报告(PHR)触发事件；
确定服务小区的终端的最大发送功率(PCMAX)值；
基于PCMAX值确定终端的第一功率余量(PH)；以及
向基站发送包括对应于PCMAX值的PCMAX信息和第一PH的PHR，
其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及
其中基于终端功率等级和对服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从基站接收指示PCMAX信息包括在PHR中的第一控制信息；以及
从基站接收指示配置同时的PUCCH和PUSCH传输的第二控制信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中检测包括：
识别是否功率回退已经变化为超出预定门限；以及
如果功率回退已经变化为超出预定门限则确定PHR传输。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送PHR包括：
如果一个以上的服务小区被配置则向基站发送PCMAX信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中第二PH包括类型2的PH。
6.根据权利要求1所述的方法，其中如果一个以上的服务小区被配置则对每个服务小区确定PCMAX值和第一PH。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在PCMAX值的最高值和最低值之间确定PCMAX值，
其中通过以下的公式来计算PCMAX值的最低值：
PCMAX_L＝MIN{PEMAX-ΔTC,PPowerClass-MPR-A-MRP-ΔTC}，
并且通过以下的公式来计算PCMAX值的最高值：
PCMAX_H＝MIN{PEMAX,PPowerClass}，
其中，PEMAX表示在终端所处的小区内可用的最大上行链路发送功率，PPowerClass表示从终端的物理特性中推导的PCMAX，MPR表示根据分配给终端的传输资源量而确定的值，A-MPR表示由用于上行链路传输的频带、或者本地特征、或者上行链路传输带宽而限定的值，并且ΔTC表示当上行链路传输在频带的边缘周围执行时，允许额外的发送功率调整的值。
8.一种在无线通信系统中由基站接收功率余量(PH)的方法，所述方法包括：
向终端发送指示在功率余量报告(PHR)中包括最大发送功率(PCMAX)的第一控制信息；以及
从终端接收PHR，其包括对应于服务小区的终端的PCMAX值的PCMAX信息和基于PCMAX值确定的终端的第一PH，
其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及
其中基于终端功率等级和对基站的服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
向终端发送指示配置同时的PUCCH和PUSCH传输的第二控制信息。
10.根据权利要求8所述的方法，其中接收PHR包括：如果功率回退已经变化为超出预定门限则接收PHR。
11.根据权利要求8所述的方法，其中第二PH包括类型2的PH。
12.一种在无线通信系统中报告功率余量(PH)的终端，所述终端包括：
收发器，用于发送和接收信号；以及
控制器，用于检测功率余量报告(PHR)触发事件，确定服务小区的终端的最大发送功率(PCMAX)值，基于PCMAX值确定终端的第一功率余量(PH)，以及向基站发送包括对应于PCMAX值的PCMAX信息和第一PH的PHR，
其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及
其中基于终端功率等级和对服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。
13.根据权利要求12所述的终端，其中控制器从基站接收指示PCMAX信息包括在PHR中的第一控制信息，以及从基站接收指示配置同时的PUCCH和PUSCH传输的第二控制信息。
14.根据权利要求12所述的终端，其中控制器识别是否功率回退已经变化为超出预定门限，以及如果功率回退已经变化为超出预定门限则确定PHR传输。
15.根据权利要求12所述的终端，其中控制器在一个以上的服务小区被配置时向基站发送PCMAX信息。
16.根据权利要求12所述的终端，其中第二PH包括类型2的PH。
17.根据权利要求12所述的终端，其中如果一个以上的服务小区被配置则对每个服务小区确定PCMAX值和第一PH。
18.根据权利要求12所述的终端，其中，在PCMAX值的最高值和最低值之间确定PCMAX值，
其中通过以下的公式来计算PCMAX值的最低值：
PCMAX_L＝MIN{PEMAX-ΔTC,PPowerClass-MPR-A-MRP-ΔTC}，
并且通过以下的公式来计算PCMAX值的最高值：
PCMAX_H＝MIN{PEMAX,PPowerClass}，
其中，PEMAX表示在终端所处的小区内可用的最大上行链路发送功率，PPowerClass表示从终端的物理特性中推导的PCMAX，MPR表示根据分配给终端的传输资源量而确定的值，A-MPR表示由用于上行链路传输的频带、或者本地特征、或者上行链路传输带宽而限定的值，并且ΔTC表示当上行链路传输在频带的边缘周围执行时，允许额外的发送功率调整的值。
19.一种在无线通信系统中接收功率余量(PH)的基站，所述基站包括：
收发器，用于发送和接收信号；和
控制器，用于向终端发送指示在功率余量报告(PHR)中包括最大发送功率(PCMAX)的第一控制信息，以及从终端接收PHR，其包括对应于服务小区的终端的PCMAX值的PCMAX信息和基于PCMAX值确定的终端的第一PH，
其中如果配置同时的物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输，则在PHR中还包括第二PH，以及
其中基于终端功率等级和对基站的服务小区允许的最大上行链路发送功率确定该PCMAX值。
20.根据权利要求19所述的基站，其中控制器向终端发送指示配置同时的PUCCH和PUSCH传输的第二控制信息。
21.根据权利要求19所述的基站，其中控制器在功率回退已经变化为超出预定门限时接收PHR。
22.根据权利要求19所述的基站，其中第二PH包括类型2的PH。
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