CN110572873B - 支持载波聚合的移动通信系统的功率余量报告方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了用于支持载波聚合的移动通信系统的功率余量报告(PHR)方法和装置。在移动通信系统中终端的发送PHR的方法包括：当针对至少一个激活的服务小区触发PHR时，配置用于所述至少一个激活的服务小区的扩展的PHR，当所述至少一个激活的服务小区的下行链路路径损耗的变化大于预定阈值时PHR被触发；以及发送扩展的PHR。

Description

支持载波聚合的移动通信系统的功率余量报告方法和装置
本申请是申请日为2011年11月04日、申请号为201180053220.5、发明名称为“支持载波聚合的移动通信系统的功率余量报告方法和装置”的PCT发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于移动通信系统的方法和装置。更具体地，本发明涉及用于支持载波聚合(carrier aggregation，CA)的移动通信系统的改进的功率余量(Power Headroom,PH)报告方法和装置。
背景技术
移动通信系统已经被开发出来以便为订户提供移动中的语音通信服务。随着各种技术的进步，移动通信系统已经发展为支持高速数据通信服务以及语音通信服务。
最近，作为第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)的下一代移动通信系统，长期演进(Long Term Evolution，LTE)正在发展。LTE系统是用于实现大约100Mbps的高速的基于分组的通信的技术。关于LTE系统的商用化，讨论正在针对几种方案进行，即，通过简化网络配置来降低位于通信路径中的节点的数目的一种方案，以及使无线协议最大限度地接近无线信道的另一种方案。
不同于语音通信服务，数据通信服务的特征在于，资源是根据将要传输的数据量和信道条件来分配的。因此，在诸如蜂窝通信系统的无线通信系统中，调度器考虑资源量、信道条件和数据量来管理资源分配。在LTE系统中也是这种情况，在LTE系统中，位于基站中的调度器管理和分配无线资源。
最近，正在积极讨论高级LTE(LTE-Advanced，LTE-A)作为具有提高数据速率的新技术的LTE的演进。载波聚合(CA)是LTE-A中新采用的代表性技术之一。不同于用户设备(UE)使用单一上行链路载波和单一下行链路载波的相关技术的数据通信，载波聚合使UE能够使用多个上行链路和/或下行链路载波。
发明内容
技术问题
由于相关技术的上行链路传输功率确定算法被设计为用于利用一个上行链路载波和一个下行链路载波操作的UE，因此难以将相关技术的传输功率确定过程应用于支持载波聚合的UE的上行链路传输功率确定。特别是，需要定义用于报告支持载波聚合的UE的功率余量(PH)的过程和方法。
技术方案
本发明的多个方面解决至少上述问题和/或缺点并提供至少下述优点。因此，本发明的一个方面是提供在支持载波聚合的移动通信系统中有效率地发送和接收用于多载波的功率余量(PH)信息的方法和装置。
本发明的另一目的是提供在支持载波聚合的移动通信系统中更有效率地触发PH报告(PHR)的方法和装置。
根据本发明的一个方面，提供一种在移动通信系统中终端发送的PHR的方法。该方法包括：当针对至少一个激活的服务小区触发PHR时，配置用于所述至少一个激活的服务小区的扩展的PHR，当所述至少一个激活的服务小区中的下行链路路径损耗的变化大于预定阈值时PHR被触发；以及发送扩展的PHR。
根据本发明的另一个方面，提供一种在移动通信系统中终端的发送PHR的装置。该装置包括控制器，用于当至少一个激活的服务小区中的下行链路路径损耗的变化变得大于预定阈值时检测PHR触发，而且用于配置用于所述至少一个激活的服务小区的扩展的PHR；以及发送器，用于发送扩展的PHR。
根据本发明的另一个方面，提供一种在移动通信系统中基站的接收PHR的方法。该方法包括：从终端接收扩展的PHR；通过分析扩展的PHR来确定终端的最大传输功率与每个激活的服务小区的估计的上行链路功率之间的差，其中，当激活的服务小区中的下行链路路径损耗的变化大于预定阈值时，所述终端配置并发送扩展的PHR。
根据本发明的另一个方面，提供一种在移动通信系统中基站的接收PHR的装置。该装置包括：接收器，用于接收由终端发送的扩展的PHR；以及控制器，用于通过分析扩展的PHR来确定终端的最大传输功率与每个激活的服务小区的估计的上行链路功率之间的差，其中，当激活的服务小区中的下行链路路径损耗的变化大于预定阈值时，所述终端配置并发送扩展的PHR。
根据本发明的另一个方面，一种由用户设备UE在通信系统中发送功率余量PH的方法，所述方法包括：从基站接收对于辅小区SCell的用于路径损耗参考的信息，其中所述用于路径损耗参考的信息指示UE是否应用主小区PCell的下行链路或者SCell的下行链路作为路径损耗参考；在禁止PHR定时器到期，并且对于用作从最近的PHR传输起的路径损耗参考的至少一个激活的服务小区，路径损耗改变超过阈值，以及当上行链路资源被分配用于新的传输时的情况下，触发功率余量报告PHR；在所述PHR被配置为用于每个激活的服务小区和上行链路资源被分配用于新的传输的情况下，获得用于每个激活的服务小区的PH；以及发送包括用于每个激活的服务小区的PH的PHR和用于每个激活的服务小区的PH的指示符，所述指示符指示PH是基于真实物理上行链路共享信道PUSCH传输还是参考格式，其中，在所述指示符指示PUSCH参考格式的情况下，基于与多个资源块相关的参数和从调制和编码方案(MCS)导出的参数被省略来计算PH。
根据本发明的另一个方面，一种用户设备UE，用于在通信系统中发送功率余量PH，所述UE包括：收发器；以及控制器，与所述收发器耦合，并被配置为：从基站接收对于辅小区SCell的用于路径损耗参考的信息，其中所述用于路径损耗参考的信息指示UE是否应用主小区PCell的下行链路或者SCell的下行链路作为路径损耗参考；在禁止PHR定时器到期，并且对于用作从最近的PHR传输起的路径损耗参考的至少一个激活的服务小区，路径损耗改变超过阈值，以及当上行链路资源被分配用于新的传输时的情况下，触发功率余量报告PHR；在所述PHR被配置为用于每个激活的服务小区和上行链路资源被分配用于新的传输的情况下，获得用于每个激活的服务小区的PH；以及发送包括用于每个激活的服务小区的PH的PHR和用于每个激活的服务小区的PH的指示符，所述指示符指示PH是基于真实物理上行链路共享信道PUSCH传输还是参考格式，其中，在所述指示符指示PUSCH参考格式的情况下，基于与多个资源块相关的参数和从调制和编码方案(MCS)导出的参数被省略来计算PH。
根据本发明的另一个方面，一种用于在通信系统中接收功率余量PH的基站，所述基站包括：配置为发送和接收信号的收发器；以及控制器，配置为：向用户设备UE发送对于辅小区SCell的用于路径损耗参考的信息，其中所述用于路径损耗参考的信息指示所述UE是否应用主小区PCell的下行链路或者SCell的下行链路作为路径损耗参考；从所述UE接收包括用于每个激活的服务小区的PH的功率余量报告PHR和用于每个激活的服务小区的PH的指示符，所述指示符指示PH是否基于真实的物理上行链路共享信道PUSCH传输或参考格式，以及在所述指示符指示PUSCH参考格式的情况下，基于与多个资源块相关的参数和从调制和编码方案(MCS)导出的参数被省略来解释PH，其中，在禁止PHR定时器到期，并且对于用作从最近的PHR传输起的路径损耗参考的至少一个激活的服务小区，路径损耗改变超过阈值，以及当上行链路资源被分配用于新的传输时的情况下，触发PHR。
根据本发明的另一个方面，一种基站在通信系统中接收功率余量PH的方法，所述方法包括：向用户设备UE发送对于辅小区SCell的用于路径损耗参考的信息，其中所述用于路径损耗参考的信息指示所述UE是否应用主小区PCell的下行链路或者SCell的下行链路作为路径损耗参考；从所述UE接收包括用于每个激活的服务小区的PH的功率余量报告PHR和用于每个激活的服务小区的PH的指示符，所述指示符指示PH是否基于真实的物理上行链路共享信道PUSCH传输或参考格式，以及在所述指示符指示PUSCH参考格式的情况下，基于与多个资源块相关的参数和从调制和编码方案(MCS)导出的参数被省略来解释PH，其中，在禁止PHR定时器到期，并且对于用作从最近的PHR传输起的路径损耗参考的至少一个激活的服务小区，路径损耗改变超过阈值，以及当上行链路资源被分配用于新的传输时的情况下，触发PHR。
从结合附图的公开了本发明的示范性实施例的以下详细描述，本发明的其他方面、优点和显着特征将对本领域技术人员变得显而易见。
有益效果
根据本发明，示范性实施例的PHR方法和装置能够在支持载波聚合的移动通信系统中有效率地报告多载波的PH。本发明的功率余量报告方法和装置能够在支持载波聚合的移动通信系统中提高PH报告效率。
附图说明
从结合附图的以下描述，本发明的某些示范性实施例的以上和其他方面、特征和优点将更加明显，在附图中：
图1是示出根据本发明的示范性实施例的长期演进(LTE)移动通信系统的架构的示图；
图2是示出根据本发明的示范性实施例的移动通信系统的协议栈的示图；
图3是示出根据本发明的示范性实施例的LTE移动通信系统中的示范性载波聚合的示图；
图4是示出根据本发明的示范性实施例的、LTE移动通信中的载波聚合的原理的示图；
图5是示出根据本发明的示范性实施例的功率余量(PH)报告的示范性场景的示图；
图6是根据本发明的示范性实施例的、确定路径损耗被参考的下行链路载波的原理的示图；
图7是示出根据本发明的示范性实施例的功率余量报告方法的流程图；以及
图8是示出根据本发明的示范性实施例的用户设备(UE)的配置的框图。
应该注意的是，贯穿附图，相同的参考标记被用于描述相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供下列参考附图的描述以有助于对通过权利要求及其等效物定义的本发明的示范性实施例进行全面理解。本描述包括各种具体细节以有助于理解，但是这些具体细节仅应当被认为是示范性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，能够对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围与精神。此外，为了清楚和简明起见，略去了对公知功能与结构的描述。
在下面的说明书和权利要求书中使用的术语和措词不局限于它们的词典意义，而是仅仅由发明人用于使得能够对于本发明有清楚和一致的理解。因此，对本领域技术人员来说应当明显的是，提供以下对本发明的示范性实施例的描述仅用于图示的目的而非限制如权利要求及其等效物所定义的本发明的目的。
应当理解，单数形式的“一”包括复数指代，除非上下文清楚地指示不是如此。因此，例如，对“部件表面”的指代包括指代一个或多个这样的表面。
本发明的示范性实施例涉及在支持载波聚合的移动通信系统中有效率地报告用于多个上行链路载波的功率余量(PH)信息的方法和装置。
为了便于描述，在下面参照图1、图2和图3所描述的移动通信系统的上下文中描述本发明的示范性实施例。然而，本发明不限于此处描述的移动通信系统，并且同样可应用于其他移动通信系统。
图1是示出根据本发明的示范性实施例的长期演进(LTE)移动通信系统的架构的示图。
参照图1，LTE移动通信系统的无线接入网络(Radio Access Network,RAN)包括演进的节点B(eNB)105、110、115和120，移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)125，和服务网关(Serving-Gateway，S-GW)130。用户设备(UE)135经由eNB 105、110、115和120以及S-GW 130连接到外部网络。
eNB 105、110、115和120执行与通用移动通信系统(Universal MobileCommunications System，UMTS)的传统节点B类似的功能。然而，与传统节点B相比，eNB105、110、115和120允许UE建立无线链路，并且eNB负责更复杂的功能。在LTE系统中，通过共享信道提供所有的用户流量，包括诸如基于网际协议的语音电话(Voice over InternetProtocol，VoIP)的实时服务，并因此需要位于eNB中的设备以基于UE的状态信息来调度数据。为了实现高达100Mbps的数据速率，LTE系统采用正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)作为无线接入技术。此外，LTE系统采用自适应调制和编码(Adaptive Modulation and Coding，AMC)，以基于由UE经历的信道条件确定调制方案和信道编码率。S-GW 130是提供数据承载(bearer)以便在MME 125的控制下建立和释放数据承载的实体。MME 125负责各种控制功能，并连接到多个eNB 105、110、115和120。
图2是示出根据本发明的示范性实施例的移动通信系统的协议栈的示图。
参照图2，LTE系统的协议栈包括分组数据汇聚协议(Packet Data ConvergenceProtocol，PDCP)层205和240、无线链路控制(Radio Link Control，RLC)层210和235、介质访问控制(Medium Access Control，MAC)层215和230、以及物理(PHY)层220和225。PDCP层205和240负责网际协议(Internet Protocol，IP)首标(header)压缩/解压缩。RLC 210和235负责以适合自动重传请求(Automatic Repeat Request，ARQ)操作的大小将PDCP协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)分割成段。MAC层215和230负责建立到多个RLC实体的连接，以便将RLC PDU复用成MAC PDU并且将MAC PDU解复用成RLC PDU。PHY层220和225对MACPDU执行信道编码并且将MAC PDU调制成OFDM码元以便在无线信道上传输，或对接收到的OFDM码元执行解调和信道解码并且将解码后的数据递送到更高层。从传输来看，输入到协议实体的数据被称为服务数据单元(Service Data Unit，SDU)，而且由协议实体输出的数据被称为PDU。
参照图3对载波聚合(CA)进行描述。
图3是示出根据本发明的示范性实施例的LTE移动通信系统中的示范性载波聚合的示图。
参照图3，eNB能够使用在不同频带中发送和接收的多个载波。例如，eNB 305可以被配置为使用具有中心频率f1的载波315和具有中心频率f3的载波310。如果不支持载波聚合，则UE 330在载波310和315之一中发送/接收数据单元。然而，如果支持载波聚合，则UE330可以使用载波310和315二者发送/接收数据。eNB可以基于UE 330经历的信道条件增加将被分配给支持载波聚合的UE 330的资源量，从而提高UE 330的数据速率。
在小区被配置有一个下行链路载波和一个上行链路载波的情况下，载波聚合可以理解为像UE经由多个小区通信数据一样。通过使用载波聚合，最大数据速率与聚合的载波的数目成比例地增加。经由无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)信令配置聚合的载波。在LTE中，可以使用RRC连接重新配置(RRC-ConnectionReconfiguration)消息向载波聚合添加载波或者从载波聚合去除载波。虽然配置了特定载波，但是仍不执行数据传输。为了使用相应载波，通过MAC信令激活载波。在LTE中，通过MAC PDU中的MAC控制元素(ControlElement，CE)激活已配置的载波。由于通过多个激活的载波提供服务，因此存在多个服务小区。
同时，为了减轻干扰，上行链路传输功率应该被保持低于适当的水平。为了这个目的，UE使用预定函数计算上行链路传输功率，并以计算出的上行链路传输功率执行上行链路传输。例如，UE通过输入输入值来计算所需的上行链路传输功率值，所述输入值诸如包括分配给UE的资源量以及调制和编码方案(MCS)的调度信息和估计诸如路径损耗的信道条件所使用的信息，并且UE通过应用计算出的上行链路传输功率值来执行上行链路传输。UE的可用上行链路传输功率值受限于UE的最大传输功率值，从而当计算出的传输功率值超过最大传输功率值时，UE以最大传输功率值执行上行链路传输。在这种情况下，上行链路传输功率不够，从而导致上行链路传输质量退化。因此，优选的是，eNB执行调度以使得所需的传输功率不超过最大传输功率。然而，由于诸如路径损耗的几个参数不能被eNB确定，因此UE必须借助PH报告(PHR)将其PH值报告给eNB。
存在影响功率余量的若干因素：1)分配的传输资源量，2)将被应用到上行链路传输的MCS，3)相关下行链路载波的路径损耗(Path Loss，PL)，和4)累积的传输功率控制命令的值。在这些因素当中，路径损耗和累积的传输功率控制命令值根据上行链路载波是可变的，从而当多个上行链路载波被聚合时，优选的是每载波地配置PHR的传输。然而，为了有效率地传输PHR，可能有利的是在一个上行链路载波上报告所有上行链路载波的PH。取决于管理策略，可能有必要传输在其上没有发生物理上行链路共享信道(PUSCH)传输的载波的PH。在这种情况下，可以更有效率地在单个上行链路载波上报告多个上行链路载波的PH。为了这个目的，应该扩展相关技术的PHR。由PHR携带的多个PH可以以预定顺序排列。
图4是示出根据本发明的示范性实施例的、LTE移动通信中的载波聚合的原理的示图。
参照图4，可以为UE聚合五个下行链路载波，包括：下行链路载波1 405、下行链路载波2 410、下行链路载波3 415、下行链路载波4 420和下行链路载波5 425。类似地，可以为UE聚合五个上行链路载波，包括：上行链路载波1 430、上行链路载波2 435、上行链路载波3 440、上行链路载波4 445和上行链路载波5 450。这里，可以选择聚合的载波之一来传输5个上行链路载波的PH。例如，当为UE聚合三个上行链路载波440、445和450时，PHR可以被配置为携带三个上行链路载波的PH。
当所连接的下行链路载波的路径损耗等于或大于预定阈值时、禁止PHR时间到期时、或在PHR生成之后经过了预定时间的时间段时，触发PHR。一旦已经触发PHR，UE就等待直至用于上行链路传输的时间(例如，分配上行链路传输资源的时间)到达，而不是立即发送PHR。这是因为PHR不是对延迟非常敏感的信息。UE在第一上行链路传输中发送PHR。PHR是MAC层控制信息，并具有8比特的长度。PHR的最初两比特被保留以供将来使用，而其余的6比特被用来指示范围在-23dB和40dB之间的值作为UE的PH。UE使用下面的等式计算PH。
等式1
PH(i)＝PCMAX，c(i)-{10log10(MPUSCH，c(i))+PO_PUSCH，c(j)+αc(j)·PLc+ΔTF，c(i)+fc(i)}
利用最大上行链路传输功率PCMAX,c(i)、资源块的数目MPUSCH,c(i)、从MCS得到的功率偏移ΔTF,c、路径损耗PLc、和累积的传输功率控制(Transmission Power Control，TPC)命令fc(i)来计算服务小区c中第i个子帧的PH(i)。在等式1中，PLc表示提供关于服务小区c中的路径损耗的信息的小区的路径损耗。用于确定某个服务小区的上行链路传输功率的路径损耗是相应小区的下行链路信道的路径损耗或另一小区的下行链路信道的路径损耗。其路径损耗将被使用的小区由eNB选择，并且在呼叫建立过程中被通知给UE。在等式1中，fc(i)是服务小区c的累积的TPC命令的累积值。PO_PUSCH,c表示与特定于小区的值和特定于UE的值的总和相对应的更高层参数。通常，PO_PUSCH,c被设置为依赖于诸如半静态(semi-persistent)调度、动态调度和随机接入响应的PUSCH的传输类型确定的值。αc表示从更高层提供的、作为在计算上行链路传输功率时应用到路径损耗的权重的3比特小区特定值(即，这个值越高，路径损耗对上行链路传输功率的影响越大)，而且它的值根据PUSCH的传输类型进行限制。j表示PUSCH的传输类型。参数j对于半静态调度被设置为0，对于动态调度被设置为1，而且对于随机接入响应被设置为2。如果没有PUSCH传输，则MPUSCH和ΔTF不应用于等式1。
在支持载波聚合的移动通信系统中，可以存在其中没有发生PUSCH传输的服务小区和其中发生PUSCH传输的服务小区。此外，服务小区的PH可以在另一个服务小区中报告。在支持载波聚合的移动通信系统中，当要报告多个服务小区的PH时，UE可以在单一PHR中传输这些PH。与单独传输PH的方法相比，该方法有利之处在于其减少信令开销，而且eNB可以获得没有传输PUSCH的载波的PH。
图5是示出根据本发明的示范性实施例的PH报告的示范性场景的示图。
参照图5，该图示出了这样的场景，其中两个服务小区CC1和CC2中的每一个传输两个服务小区的PH。在CC1中发生PUSCH传输但在CC2中没有发生PUSCH传输的持续时间505中，UE可以传输包含CC1 PH 515和CC2 PH 520的MAC PDU 510。此外，在CC2中发生PUSCH传输但在CC1中没有发生PUSCH传输的持续时间525中，UE可以传输包含CC1 PH 535和CC2 PH 540的MAC PDU 530。
通常，当在服务小区中与上行链路载波相关联的下行链路载波的路径损耗变得等于或大于预定阈值时或者在创建PHR之后经过了预定时间段时，触发PHR。
eNB向UE提供与PHR触发操作相关的参数。所述参数包括周期性PHR定时器(periodicPHR-Timer)、禁止PHR定时器(prohibitPHR-Timer)和DL路径损耗变化(DL-PathlossChange)。周期性PHR定时器是用于周期性地触发PHR的定时器。为了避免过于频繁地触发PHR，使用禁止PHR定时器。此外，当与上行链路载波相关联的下行链路载波的路径损耗变得等于或大于预定阈值(其被称为DL路径损耗变化)时触发PHR。在相关技术的PHR过程中，与上行链路载波相关联的下行链路载波被确定并被固定为具体的一个。这意味着，与对应的上行链路载波相关联的下行链路载波的路径损耗也被固定。然而，在支持载波聚合的系统中，可以存在可以与一个上行链路载波相关联的多个下行链路载波。特别是，路径损耗被参考的下行链路载波可以是相同服务小区以外的另一个服务小区的下行链路载波。此时，eNB通过RRC信令消息向UE通知路径损耗被参考以用于确定上行链路传输功率的小区。在本示范性实施例中，eNB通过RRC控制消息向UE通知下行链路载波的路径损耗将被参考用于PHR触发的服务小区。下行链路载波的路径损耗将被参考用于某一服务小区的上行链路传输功率配置的服务小区和下行链路载波的路径损耗将被参考用于确定PHR触发的服务小区可以彼此相同。在这种情况下，可以同时通知而不是单独通知这两项信息。在eNB管理多个服务小区的情况下，eNB向UE通知扩展的PHR(或REL-10PHR)的使用和其他信息。
图6是根据本发明的示范性实施例的、确定路径损耗被参考的下行链路载波的原理的示图。
参照图6，参考数字605、610和615表示服务小区1、服务小区2和服务小区3。服务小区605的下行链路载波620与服务小区605的上行链路子载波635以及服务小区610的上行链路子载波640相关联。另外，服务小区610的下行链路载波625与服务小区610的上行链路子载波640相关联。同时，服务小区615具有下行链路载波630，但是没有上行链路载波。参考数字635和640表示上行链路载波。在辅小区(Secondary Cell,SCell)配置过程中，上行链路载波635和640与下行链路载波620和625链接。如果服务小区605被配置作为主小区(Primary Cell,PCell)，则下行链路载波620的路径损耗被参考用于确定是否触发上行链路载波635的PHR。如果下行链路载波的路径损耗被参考，最初这意味着下行链路载波的路径损耗被用于配置上行链路传输功率，但是该含义被扩展为用于PHR触发。也就是说，如果路径损耗的位移(displacement)被视为PHR触发的条件，则这意味着所指示的下行链路载波的路径损耗被应用。为了触发上行链路载波640的PHR，下行链路载波620的路径损耗可以被参考以代替下行链路载波625的路径损耗。使用其他小区的下行链路载波的路径损耗的原因是，因为接收到的功率可以在一个下行链路载波上足够强，但在另一下行链路载波上弱。因此，通过使用具有良好接收信号强度的下行链路载波的路径损耗，可以获得更精确的路径损耗的位移。eNB向UE通知路径损耗先前被参考的下行链路载波。当配置SCell时，在无线资源配置专用SCell(RadioResourceConfigDedicatedSCell)中指示路径损耗被参考以用于计算SCell的上行链路传输功率的服务小区作为SCell配置信息。因此，服务小区可以提供路径损耗信息或不提供。如果服务小区提供相同服务小区或其他服务小区的路径损耗信息，则UE可以通过参考相应服务小区的路径损耗的位移来确定是否触发PHR。也就是说，UE基于当前激活的服务小区的路径损耗的位移来确定是否触发PHR。更详细地，当一个或多个服务小区的路径损耗与最近的PHR传输的路径损耗相比改变多达预定量时，UE触发PHR。因此，如果服务小区被配置有上行链路载波，但不提供路径损耗，则UE不会响应于相应的服务小区的下行链路载波的路径损耗的位移而触发PHR。在根据本发明的示范性实施例的UE过程中，如果与SCell配置一起来配置REL-10PHR而且如果发生新的上行链路传输，则UE报告配置有上行链路载波的所有激活的服务小区的PH。这是在SCell配置之后报告初始状态。为了用以确定之后是否触发PHR，UE保存下行链路载波的路径损耗值。UE监视以确定被参考以用于估计每个上行链路载波的路径损耗的服务小区的路径损耗的位移是否超过DL路径损耗变化。如果路径损耗位移大于至少一个上行链路载波的DL路径损耗变化而且如果禁止PHR定时器到期或已经到期，则UE立即触发针对配置有上行链路载波的所有激活的服务小区的PHR。
图7是示出根据本发明的示范性实施例的功率余量报告方法的流程图。
参照图7，在步骤705中，UE首先与REL-10 PHR配置一起配置SCell。在eNB管理多个服务小区的情况下，总是使用扩展的PHR。如果在REL-10PHR配置之后在步骤710中接收到对新的传输的上行链路许可(grant)，则在步骤715中UE针对配置有上行链路载波的所有激活的服务小区触发PHR。为了确定此后是否触发PHR，在步骤720中UE保存参考下行链路载波的路径损耗。此后，如果在步骤725中接收到对新的传输的上行链路许可，则在步骤730中UE确定禁止PHR定时器是否到期或已经到期。如果禁止PHR定时器没有到期，则这意味着PHR被禁止，并因此UE返回步骤725并等待直至接收到对新的传输的下一个上行链路许可。如果禁止PHR定时器到期或已经到期，则在步骤735中UE确定与上行链路载波相关联的、用于路径损耗参考的至少一个下行链路载波的路径损耗变化是否大于DL路径损耗变化。如果不大于，则UE返回步骤725并等待直至接收到对新的传输的下一个上行链路许可。如果大于，则UE针对配置有上行链路载波的所有激活的服务小区触发PHR。
如果触发了PHR，则UE计算各个上行链路载波的PH并配置扩展的PHR。即使在没有真正的PUSCH传输时，eNB也可以触发PHR以获取特定上行链路载波的路径损耗信息。当针对特定服务小区触发了PHR时，UE依赖于是否传输PUSCH来确定PH计算方案。如果在相应服务小区中存在PUSCH传输，则UE使用等式(1)根据相关技术的方法来计算PH。如果在服务小区中不存在PUSCH传输，则这意味着未分配传输资源，从而无法明确确定MPUSCH和ΔTF的值，结果，设备允许eNB和UE使用相同的MPUSCH和ΔTF来计算和解释PH。这可以通过在没有PUSCH传输情况下在PH计算中使用固定的传输格式(例如，传输资源量和MCS级别)来解决，该传输格式是在UE和eNB之间协商一致的。假设参考传输格式是一个资源块(Resource Block，RB)和最低MCS级别的组合，则MPUSCH和ΔTF二者都被设置为0，这与在等式1中将这些参数省略相同。也就是说，由于在相应服务小区中不存在真实的数据传输，因此PCMAX,c(i)不存在。因此，PCMAX,c(i)的值应当被确定。对于这样的虚拟传输，定义并采用虚拟的PCMAX,c(i)。可以使用最大允许UE输出功率PEMAX和标称UE功率PPowerClass来确定PCMAX,c(i)。例如，PCMAX,c(i)可以被确定为等式2：
等式2
PCMAX，c＝min{PEMAX，PPowerClass}
PCMAX具有PCMAX_L≤PCMAX≤PPowerClass的关系。这里，如果考虑零功率回退(zero powerback-off)，则PCMAX_L＝PCMAX_H，并因此PCMAX＝PCMAX_H。此时，PCMAX是PPowerClass和PEMAX中最小的一个。PEMAX是特定于小区的最大允许UE传输功率，而且PPowerClass是特定于UE的最大允许功率。
因此，当在相应的服务小区中不存在PUSCH传输时，PH由等式3定义：
等式3
PH(i)＝min{PEMAX，PPowerClass}-{PO_PUSCH，c(j)+αc(j)·PLc+fc(i)}
其中，PO_PUSCH,c、αc、fc(i)和PLc被设置成为其计算PH的服务小区的值，所述服务小区不同于传输PH的服务小区。通过等式3计算的PH与其他PH一起在于另一个服务小区中传输的PHR中被报告给eNB。eNB可以只利用一个PHR确定各个服务小区的PH。然而，存在一个问题：eNB不知道在PHR中携带的各个服务小区的PH是基于真正的PUSCH传输还是PUSCH参考格式计算的。如果没有这样的信息，eNB不可能正确解释PH，从而导致低效率的调度。为了解决这个问题，应该在相关技术的PHR格式中提供一指示符，用于指示每个PH是基于真正的PUSCH传输还是基于PUSCH参考格式计算的。因此，包括计算类型指示符。计算类型指示符可以利用1比特来配置。当报告某个小区的PH时，UE将一比特的计算类型指示符设置为预定值(例如，0)以指示通过应用真正的PUSCH传输格式来计算PH，或者将一比特的计算类型指示符设置为另一值(例如，1)以指示由于在相应的小区中没有PUSCH传输，因此通过应用参考格式(即，RB＝0且ΔTF＝0)来计算PH。
图8是示出根据本发明的示范性实施例的UE的配置的框图。
参照图8，UE包括收发器805、PH计算器815、控制器810、复用器/解复用器820、控制消息处理器835和各种更高层设备825和830。
收发器805在下行链路载波上接收数据和控制信号，并在上行链路载波上传输数据和控制信号。在多个载波被聚合的情况下，收发器805可以在多个载波上发送/接收数据和控制信号。
控制器810控制复用器/解复用器820以便根据通过收发器805接收到的控制信号(例如，在上行链路许可中的调度信息)生成MAC PDU。控制器检测PHR触发。如果检测到PHR触发，则控制器810控制PH计算器815计算PH。通过检查控制消息处理器835所提供的PHR参数可以确定是否触发PHR。在多个上行链路载波的PH被配置到PHR中的情况下，控制器810控制复用器/解复用器820将指示符插入到MAC PDU中，该指示符指示每个载波的PH是根据真正的PCMAX还是虚拟的PCMAX得到的。控制器810利用由PH计算器815提供的PH生成PHR，并且将该PHR发送至复用器/解复用器820。PH计算器815根据来自控制器810的控制信号计算PH，并将该PH发送至控制器810。在多个载波被聚合的情况下，PH计算器815可以计算各个载波的PH，特别是对于具有PUSCH传输的载波使用虚拟的PCMAX计算PH。
复用器/解复用器820复用来自更高层设备825和830和/或控制消息处理器835的数据，并且将通过收发器805接收到的数据解复用到更高层设备825和830和/或控制消息处理器835。
控制消息处理器835处理通过网络传输的控制消息并执行相应的动作。控制消息处理器835将控制消息中携带的PHR参数转发到控制器810或将关于新激活的载波的信息转发到收发器805，以便设置载波。更高层设备825和830可以被实现为用于各个服务，以便将由诸如文件传输协议(FTP)和VoIP的用户服务生成的数据递送到复用器/解复用器820或者将来自复用器/解复用器820的数据处理并递送到更高层的服务应用。
虽然未示出，根据本发明的示范性实施例的基站装置可以包括收发器、控制器和调度器。收发器接收由UE发送的扩展的PHR。控制器分析该扩展的PHR以便确定每个服务小区的PH。调度器根据每个服务小区的PH分配上行链路资源。
如上所述，根据本发明的示范性实施例的PHR方法和装置能够在支持载波聚合的移动通信中有效率地报告多载波的PH。本发明的功率余量报告方法和装置能够在支持载波聚合的移动通信系统中提高PH报告效率。
尽管已经参照本发明的某些示范性实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，可以在形式和细节上对其做出各种改变而不偏离由权利要求及其等同物定义的本发明的精神和范围。

Claims (24)

1.一种由用户设备UE在通信系统中发送功率余量PH的方法，所述方法包括：
从基站接收用于路径损耗参考的信息，其中所述用于路径损耗参考的信息指示要用作路径损耗参考小区的小区；以及
发送介入访问控制(MAC)协议数据单元，其包括用于配置有上行链路的每个激活小区的PH信息和指示所述PH信息是基于真实物理上行链路共享信道PUSCH传输还是基于PUSCH参考格式的指示符，
其中，对于用作路径损耗参考的配置有上行链路的至少一个激活小区，如果其路径损耗改变超过阈值，则用于发送所述PH信息和所述指示符的PHR被触发。
2.如权利要求1所述的方法，其中，通过增加辅小区SCell来指示与上行链路相对应的SCell的下行链路。
3.如权利要求1所述的方法，其中，对于用作路径损耗参考的配置有上行链路的至少一个激活小区，如果禁止PHR定时器到期并且其路径损耗改变超过阈值，则所述PHR被触发。
4.如权利要求1所述的方法，
其中，如果所述指示符为0，则所述指示符指示真实PUSCH传输；以及
其中，如果所述指示符为1，则所述指示符指示PUSCH参考格式。
5.如权利要求1所述的方法，其中，每个激活小区的PH信息与高层数据复用。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述指示符指示最大传输功率信息。
7.一种用户设备UE，用于在通信系统中发送功率余量PH，所述UE包括：
收发器；以及
控制器，与所述收发器耦合，并被配置为：
从基站接收用于路径损耗参考的信息，其中所述用于路径损耗参考的信息指示要用作路径损耗参考小区的小区；以及
发送介入访问控制(MAC)协议数据单元，其包括用于配置有上行链路的每个激活小区的PH信息和指示所述PH信息是基于真实物理上行链路共享信道PUSCH传输还是基于PUSCH参考格式的指示符，
其中，对于用作路径损耗参考的配置有上行链路的至少一个激活小区，如果其路径损耗改变超过阈值，则用于发送所述PH信息和所述指示符的PHR被触发。
8.如权利要求7所述的UE，其中，通过增加辅小区SCell来指示与上行链路相对应的SCell的下行链路。
9.如权利要求7所述的UE，其中，对于用作路径损耗参考的配置有上行链路的至少一个激活小区，如果禁止PHR定时器到期并且其路径损耗改变超过阈值，则所述PHR被触发。
10.如权利要求7所述的UE，
其中，如果所述指示符为0，则所述指示符指示真实PUSCH传输；以及
其中，如果所述指示符为1，则所述指示符指示PUSCH参考格式。
11.如权利要求7所述的UE，其中，每个激活小区的PH信息与高层数据复用。
12.如权利要求7所述的UE，其中，所述指示符指示最大传输功率信息。
13.一种用于在通信系统中接收功率余量PH的基站，所述基站包括：
配置为发送和接收信号的收发器；以及
控制器，配置为：
向用户设备UE发送用于路径损耗参考的信息，其中所述用于路径损耗参考的信息指示要用作路径损耗参考小区的小区；以及
接收介入访问控制(MAC)协议数据单元，其包括用于配置有上行链路的每个激活小区的PH信息和指示所述PH信息是否基于真实的物理上行链路共享信道PUSCH传输或基于PUSCH参考格式的指示符，
其中，对于用作路径损耗参考的配置有上行链路的至少一个激活小区，如果其路径损耗改变超过阈值，则用于发送所述PH信息和所述指示符的PHR被触发。
14.如权利要求13所述的基站，其中，通过增加辅小区SCell来指示与上行链路相对应的SCell的下行链路。
15.如权利要求13所述的基站，其中，对于用作路径损耗参考的配置有上行链路的至少一个激活小区，如果禁止PHR定时器到期并且其路径损耗改变超过阈值，则所述PHR被触发。
16.如权利要求13所述的基站，
其中，如果所述指示符为0，则所述指示符指示真实PUSCH传输；以及
其中，如果所述指示符为1，则所述指示符指示PUSCH参考格式。
17.如权利要求13所述的基站，其中，每个激活小区的PH信息与高层数据复用。
18.如权利要求13所述的基站，其中，所述指示符指示最大传输功率信息。
19.一种基站在通信系统中接收功率余量PH的方法，所述方法包括：
向用户设备UE发送用于路径损耗参考的信息，其中所述用于路径损耗参考的信息指示要用作路径损耗参考小区的小区；以及
从所述UE接收介入访问控制(MAC)协议数据单元，其包括用于配置有上行链路的每个激活小区的PH信息和指示所述PH信息是否基于真实的物理上行链路共享信道PUSCH传输或基于PUSCH参考格式的指示符，
其中，对于用作路径损耗参考的配置有上行链路的至少一个激活小区，如果其路径损耗改变超过阈值，则用于发送所述PH信息和所述指示符的PHR被触发。
20.如权利要求19所述的方法，其中，通过增加辅小区SCell来指示与上行链路相对应的SCell的下行链路。
21.如权利要求19所述的方法，其中，对于用作路径损耗参考的配置有上行链路的至少一个激活小区，如果禁止PHR定时器到期并且其路径损耗改变超过阈值，则所述PHR被触发。
22.如权利要求19所述的方法，
其中，如果所述指示符为0，则所述指示符指示真实PUSCH传输；以及
其中，如果所述指示符为1，则所述指示符指示PUSCH参考格式。
23.如权利要求19所述的方法，其中，每个激活小区的PH信息与高层数据复用。
24.如权利要求19所述的方法，其中，所述指示符指示最大传输功率信息。
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