CN115396923A - Nsa模式下提升5g新无线电驻网率的技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及NSA模式下提升5G新无线电驻网率的技术。涉及到包括方法：同时驻网在长期演进(LTE)小区和新无线电(NR)小区，当侦测到3GPP定义的缩放和/或丢弃NR的条件时，在不影响LTE连接的前提下，检测LTE占用资源负荷，若条件允许，可先释放一部分LTE的资源占用负荷，使得能克服缩放和/或丢弃NR的条件，进而能继续保持LTE和NR的同时驻留，提升用户体验。本发明还涉及承载方法运行的通信模块、用户设备和存储介质。上述方案的提出可以降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃的概率，改善用户的网络使用体验。

Description

NSA模式下提升5G新无线电驻网率的技术

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，在NSA模式下提升5G新无线电驻网率的技术，其中涉及降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃概率的方法、通信模块、用户设备和存储介质。

背景技术

在5G NSA(Non-Stand Alone,非独立组网)组网模式下，目前多数运营商采用NSA3X组网方式。在这种组网模式下，长期演进(LTE)是以主载波的形式存在并使用控制面进行控制，5G新无线电(NR:New Radio)只是以辅载波用户面的辅助身份存在。此模式下NR被缩放和/或丢弃流程受到了LTE网络的影响。而在NSA模式下，平台芯片厂商虽然已实现DPS技术，即动态功率共享(DPS,dynamic power sharing),允许LTE和NR共享有限的发射功率,以此来提升覆盖范围和增强频谱效率，但现有的技术都赋予了LTE更高的优先级，在处理LTE和NR之间的资源冲突时，都是优先保证LTE的资源使用，而忽视了NR的资源配置，其带来的问题就是在LTE和NR都存在的时候，不能使得消费者优先使用具备更好性能的NR信号。特别是当NR信号减弱至3GPP定义下的被缩放和/或丢弃情形时，将会被直接缩放和/或丢弃，这种处理模式并没有考虑资源的使用情况，忽视了对NR的充分使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种降低5G新无线电(NR)在NSA模式下被缩放和/或丢弃概率的方法、通信模块、用户设备和存储介质。降低因NR不必要的被缩放和/或丢弃而带给用户无线网络体验感的下降。

为了实现上述目的，本发明实施例公开了一种降低5G新无线电(NR)在NSA模式下误缩放和/或丢弃的方法，方法包括：同时驻网在长期演进(LTE)小区和新无线电(NR)小区，即驻留在NSA模式；当侦测到符合3GPP定义的缩放和/或丢弃NR的条件时，在不影响LTE连接的前提下，开启检测目前LTE占用负荷情况的流程，可先释放LTE的资源占用负荷，使得不满足缩放和/或丢弃NR的条件；继续保持LTE和NR同时驻留。

其中，3GPP定义的丢弃NR的条件是b＝10log10[pCMAX_E-UTRA,c(p)+pCMAX,f,c,NR(q)/X_scale]>PEN-DC,tot_L为真，其中pCMAX_E-UTRA表示LTE实际的输出功率，pCMAX,f,c,NR代表5G实际输出功率，X_scale代表NR输出功率缩放的比例，例如X_scale＝2，代表NR输出功率缩放为原来的1/2,X_scale＝3,代表NR输出功率降低为原来的1/3,以此类推。PEN-DC,tot_L代表总的输出功率(此门限根据定义设置，如PC2定义为26dbm，PC3定义为23dbm)。而缩放NR的条件是a＝10log10[pCMAX_E-UTRA,c(p)+pCMAX,f,c,NR(q)]>PEN-DC,tot_L为真，b＝10log10[pCMAX_E-UTRA,c(p)+pCMAX,f,c,NR(q)/X_scale]>PEN-DC,tot_L为假。

在一种实施方式中，所述降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃的方法，对释放LTE资源占用的负荷是采用基于预设的LTE发射功率等级表对LTE发射功率进行降级。

在一种实施方式中，所述降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃的方法，对释放LTE资源占用的负荷是基于预设的LTE发射功率等级表对LTE发射功率进行降一个预设等级实现。

在一种实施方式中，所述降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃的方法中包括当降低LTE发射功率一个预设等级后依然无法克服3GPP定义下的缩放和/或丢弃NR的条件，循环执行每次降低一个等级再进行判断的动作,直至能够克服缩放和/或丢弃NR的条件。

在一种实施方式中，所述降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃的方法包括当释放LTE资源占用的负荷是基于FDD/TDD频段下，降低LTE物理上行共享信道(PUSHC)的资源块配置实现。

在一种实施方式中，所述降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃的方法中包括当释放LTE资源占用的负荷是基于TDD频段下，调整LTE上下行的子帧(时隙)实现。

在一种实施方式中，所述降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃的方法中，方法由LTE以主载波控制面的控制指令执行，而NR以辅载波用户面的身份接入。

本发明实施例还提供了一种无线网络通信模块(NAD)，该通信模块能够执行方法：

同时驻网在长期演进(LTE)小区和新无线电(NR)小区；当符合3GPP定义的缩放和/或丢弃NR的条件时，先释放LTE的资源占用负荷，使得能克服缩放和/或丢弃NR的条件；继续保持LTE和NR同时驻留。

其中，所述的无线网络通信模块NAD集成在车辆TCU中。

本发明实施例还提供了一种用户设备(UE),包括存储模块，至少一个处理器，以及响应模块。该UE可以同时驻网在长期演进(LTE)小区和新无线电(NR)小区；当符合3GPP定义的缩放和/或丢弃NR的条件时，先释放LTE的资源占用负荷，使得能克服缩放和/或丢弃NR的条件；继续保持LTE和NR同时驻留。

以及本发明实施例还提供了一种电子可读存储介质，其存储有软件程序，当处理器调用所述程序时，使得所述处理器执行本发明披露的方法。

本发明的有益效果是：

通过本发明提供的方法、通信模块、用户设备和存储介质可以大大降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃的概率，在保证现有LTE优先级的同时还可以兼顾到用户对于NR的利用，由于NR的特性，可以承担更多的业务，提高了用户的网络使用体验，无需额外的硬件成本就实现了对于不同种类网络的高效使用。

附图说明

图1是现有DPS(动态共享功率)技术下，基于不同场景下LTE和NR的功率分布测试数据图；

图2是在图1所示的条件A下，NR的被释放概率统计图；

图3是在图1所示的条件C下，NR的被释放概率统计图；

图4是本发明提供的UE作为方法运行载体的实施例示意图；

图5是本发明提供的释放LTE资源占用负荷的实施例一示意图；

图6是本发明提供的LTE发射功率等级表示意图；

图7是本发明提供的释放LTE资源占用负荷的实施例二示意图；

图8是LTE物理上行信道在一个子帧内的资源块示意图；

图9是本发明提供的释放LTE资源占用负荷的实施例三示意图；

图10是LTE上下行的子帧(时隙)配比示意图；

图11是本发明提供的UE硬件示意图；

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1揭示的是现有DPS(动态共享功率)技术下，基于不同场景下LTE和NR的功率分布测试数据图。

在当前技术背景下，在NSA模式下，平台芯片厂商已实现DPS技术，即动态功率共享(DPS,dynamic power sharing),允许LTE和NR共享有限的发射功率,以此来提升覆盖范围和增强频谱效率。图1中各个场景的测试数据反映了以下DPS技术的特征:

1.LTE和NR将共享现有的功率；

2.LTE和NR测出的功率之和小于等于23dBm，即power class 3给出的限值(对于power class 2,LTE和NR功率之和小于等于26dbm；对于power class 1.5,LTE和NR功率之和小于等于29dbm)；

3.对比功率分配的策略，相比NR，LTE享有更高的优先级，即在同等竞争条件下，更多的功率优先分配给LTE。

由此带来一个问题，不同的情况下，比如图1中给出的条件A/B/C,其在相当长的一段内及多次的NR带来的释放率是怎样一种表现？对此，又统计出了如下两组数据来进一步验证这个问题(测试环境：R&S CMX500 5G平台测试系统；待测设备：高通SA515平台NAD项目)，见图2和图3。

由图2和图3可以看出，条件A下NR不会被释放，条件C下NR被释放的概率增加到22％。表明若在NR已经完成接入的情况下，由于LTE占据功率配置的优先权，这也会导致NR被误触发导致被动释放的机率增加。(从图1可以看出条件C情况下，LTE输出功率23dbm,NR输出功率只有-30dbm，在总功率一定的情况下，LTE占据了大部分功率)

图4是本发明提供的由用户设备UE作为本发明方法运行载体的实施例示意图。

首先来了解下在NSA模式下NR被释放的条件：一般的，NSA驻网状态下，由于外界条件的变化，比如基站对小区的覆盖情况及小区信号的变化，对NR现有的连接的处理：NR功率缩放和NR小区被丢弃。可见现有机制的处理都是针对NR的，因为LTE被赋予了更高的优先级。

图4中步骤S410揭示的是包含有用于接入网络的无线通信模块的用户设备UE，在当前的状态下是处在NSA组网模式，即UE同时驻留在LTE和NR小区。但这个双驻留的状态，如之前所述由于外界条件的变化，比如基站对小区的覆盖情况及小区信号的变化，可能会导致出现符合3GPP定义的NR被缩放和/或丢弃的条件成立，即步骤S420揭示的内容。按照目前的定义，缩放和/或丢弃的条件依赖下面两个公式：公式a表示某时刻LTE占用的功率和NR占用的功率之和大于定义的总功率；公式b表示某时刻LTE占用的功率和NR占用的经过X_scale比例缩放功率之和大于定于的总功率。总功率的定义按照3GPP有两种，第一种，功率等级3(power class 3)等于23dbm；第二种功率等级2(power class 2)等于26dbm。

a＝10log10[pCMAX_E-UTRA,c(p)+pCMAX,f,c,NR(q)]>PEN-DC,tot_L

b＝10log10[pCMAX_E-UTRA,c(p)+pCMAX,f,c,NR(q)/X_scale]>PEN-DC,tot_L

如果“b”为真，则允许UE丢弃NR载波；

如果“a”为真，“b”为假，则允许UE按X_scale比例缩放pCMAX、f、c、NR。(举两个例子来说明下缩放功能：1，如NRPCMAX＝23dbm,X_scale＝1.5,此时NR最大发射功率能力由原来的23dbm变为21dbm；2，如NRPCMAX＝23dbm,X_scale＝2.5,此时NR最大发射功率能力由原来的23dbm变为19dbm.)

所以，一旦符合NR被缩放和/或丢弃的条件成立的情况下，现有技术下的做法就会直接对NR的连接进行处理，即要么NR被功率缩放要么被放弃。这种处理方式忽略了用户对NR充分利用的要求，因为在一定情况下LTE的资源占用是过度的，如果能释放部分LTE的资源占用而让渡给NR去使用，从用户体验和整体网络性能上都是一个更优的处理方式。故本发明在刚才如步骤S420揭示的条件成立时，首先进行如步骤S430揭示内容一般，要求去判断如果先对LTE的资源占用进行部分释放是否会影响到LTE的驻留，如果得出的结论是目前的状态，具备了即使对LTE资源占用进行降低也不会影响LTE驻留的话，那优先就执行降低LTE资源占用的动作，以期待能继续保持驻留在NR，且不作缩放和或丢弃的任何动作。这中间，可以执行如步骤S440描述的，要么降低LTE的发射功率，要么降低LTE的上行资源块配置，要么降低LTE上行子帧配比，这几种方式中的任一一种或是任意组合，只要能够满足S450所揭示的，可以释放部分LTE资源占用，克服NR被缩放和/或丢弃的条件，但又能最后保证UE继续保持LTE和NR的双驻留，即步骤S460。

当然，在步骤S430和S440之间，如果判断到降低LTE占用资源会影响到保持驻留在LTE，此种情况下很显然，策略上会不会去降低LTE的资源占用而执行对NR的缩放和/或丢弃的动作。

图5揭示的是针对释放LTE资源占用情况的实施例之一，即对LTE的发射功率进行处理。该处理方式主要有，如步骤S510揭示的，首先需要预先设定一个LTE的发射功率等级表，本发明在图6中给出了一个功率等级表的具体示例。对于采用降低LTE发射功率来释放LTE资源占用的逻辑，优先按照预定的功率等级表调整/降低LTE发射功率一个等级。即按照图6中的示例，如果当前LTE的发射功率为20dbm，此时的调整是将当前的20dbm调低一个等级，所以图5步骤S530，参考图6预设的等级表揭示的下一等级的LTE发射功率即为20dbm-3db＝17dbm，其中3db为预设的步进值。即按照每个等级相对上个等级而言降3db来设置这个发射功率的等级表。所以，如果再降一等级，即调低了LTE发射功率3db后，NR依然克服不了被缩放和/或丢弃的条件，如图5步骤S540揭示的可以执行继续降低一等级的操作，直到NR能够克服被缩放和/或丢弃的条件同时LTE继续保持驻留。当然，对于设定的步进值3db，也可以采用例如2db或4db的设置，本发明并不以3db为限。

图7揭示的是针对释放LTE资源占用情况的处理方式之二，即降低LTE物理上行共享信道(PUSHC)的资源块(RB)配置。LTE物理上行共享信道承载上行数据的传输，是上行能量消耗的重要组成部分。在一定的条件下，若能通过调节上行共享信道资源块(RB)的配置来降低这部分能量的输出，则对UE整体发射功率的大小起到一定的调节作用。即实现降低物理上行共享信道资源块配置来释放LTE资源占用。

说明如下图8所示，X轴代表时间，Y轴代表LTE物理上行信道带宽。在1个子帧(1subframe＝0.5ms)时间内，可以通过减少LTE物理上行信道资源块的配置来降低LTE总体能量的损耗。如物理上行共享信道占用的资源块总量为Nrbx，则最佳的实施例为可依占用值的降序调节资源块占用的数量为原来的Nrbx/2,Nrbx/3,Nrbx/4...(函数取整＝round(Nrbx/2,Nrbx/3,Nrbx/4...))。但是调整的方式并不受此局限，因为从本发明披露的手段来说，原则上后续的调整只要满足调整过的上行共享信道占用的资源块总量低于当前占用的资源块总量即是有效的调整。

若LTE网络状况较好，在降低LTE资源块的配置的情况下，为了不影响LTE业务流量，可以通过调节上行调制方式(MCS，modulation and coding scheme,调制与编码策略)来提升上行吞吐量。以带宽20MHz为例，MCS＝2(QPSK),速率为21.7Mb/s,MCS＝4(16QAM),速率为43.3Mb/s,MCS＝7(64QAM),速率为72.2Mb/s。

同时，在调制方式调整的同时，按照3GPP策略，LTE上行功率还有一定比例的回退，这样在不影响LTE上行业务量的情况下，LTE功率得到降低，即分配给NR的功率贡献了额度，对其驻网率的提升也会有很大帮助。

所以调制方式的调整可以与降低LTE上行资源块的调整一起进行并优化得到一个调整的综合方案，并存在多种可能的组合形式，只要调整的最终效果可以实现：在不影响LTE驻留的情况下，能降低LTE功率，而提供给NR更多的功率，即可认为是一个有效的调整。例如，将资源块占用的数量为调整为原来的Nrbx/2，调制方式调整为16QAM。又或者还可以同样调整资源块占用的数量为原来的Nrbx/2，但调制方式调整为64QAM。当然，其中作为补充调整的调制方式最优的调整实施例是按照最大功率回退值的降序进行调整。

图9揭示的是针对释放LTE资源占用情况的处理方式之三的一种具体调整方案，即调整LTE上下行的子帧(时隙)。对TDD制式，上下行配置比较灵活，默认的给出了7种配比方式，图10给出了示例。每种配比对上行承载的负重不同。本发明的目的是减负上行配比的比重，则可以选择上行配比最轻的情况，如配置5，只有一个上行子帧。也可以通过自定义的方式来配置上下行配置来灵活调节。如当前LTE上下行配置调用的是DL/UP 2:3的配置，且此时NR不能够克服被缩放和或丢弃的条件，则可调节LTE上/下配置为DL/UP3:2的配置，即减少上行配比占用的时间，减轻上行承载的负重。前述DL为下行，UP为上行。针对给出的配比方式，最佳的实施例是直接调整为上行配比最轻的配置，即配置5。当然也可以从当前的配置出发，采用上行配比值逐步按序降低的配置，如当下的DL/UP为2：3的配置，则调整的第一步为配置6，DL/UP 5:5的配置，然后是配置2，DL/UP 3:2的配置。但是调整的方式并不受此局限，因为从本发明披露的手段来说，原则上后续的调整只要满足上行配比值低于当前上行配比值即是有效的调整。

如图11所示，显示的是UE硬件示意简图，存储模块用来存储预置的一些控制信息。应用处理器会检测前端反馈回来的信息及会发送控制信息给到前端。调制解调器属于响应模块，可减少收发器的功率输出。射频前端模块也属于响应模块，可降低功率放大器的功率输出活动。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种降低5G新无线电(NR)被缩放和/或丢弃概率的方法，所述方法包括以下步骤：

同时驻网在长期演进(LTE)小区和新无线电(NR)小区，即驻留在NSA模式；

当侦测到符合3GPP定义的缩放和/或丢弃NR的条件时，先释放LTE的资源占用负荷，使得能克服缩放和/或丢弃NR的条件；

继续保持同时驻留在LTE和NR小区。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，丢弃NR的条件是b＝10log10[pCMAX_E-UTRA,c(p)+pCMAX,f,c,NR(q)/X_scale]>PEN-DC,tot_L为真。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，缩放NR的条件是a＝10log10[pCMAX_E-UTRA,c(p)+pCMAX,f,c,NR(q)]>PEN-DC,tot_L为真，b＝10log10[pCMAX_E-UTRA,c(p)+pCMAX,f,c,NR(q)/X_scale]>PEN-DC,tot_L为假。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，释放LTE的资源占用负荷是基于预设的LTE发射功率等级表对LTE发射功率进行降一个预设等级实现。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当降低LTE发射功率一个预设等级后依然无法克服3GPP定义下的缩放和/或丢弃NR的条件，循环执行每次降低一个等级再进行判断的动作,直至能够克服缩放和/或丢弃NR的条件。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述释放LTE的资源占用负荷，是基于FDD/TDD频段下，降低LTE物理上行共享信道(PUSHC)的资源块(RB，resource block)配置实现。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述释放LTE的资源占用负荷，是基于TDD频段下，调整LTE上下行的子帧(时隙)实现。

8.如权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，方法由LTE以主载波控制面的控制指令执行，NR以辅载波用户面的身份接入。

9.一种无线网络通信模块(NAD)，其特征在于，该通信模块能够执行方法：

同时驻网在长期演进(LTE)小区和新无线电(NR)小区，即驻留在NSA模式；

当侦测到符合3GPP定义的缩放和/或丢弃NR的条件时，先释放LTE的资源占用负荷，使得能克服缩放和/或丢弃NR的条件；

继续保持同时驻留在LTE和NR小区。

10.如权利要求9所述的无线网络通信模块，其中，该所述无线网络通信模块(NAD)集成在车辆TCU中。

11.一种用户设备(UE)，其中包括：

存储模块，用来存储控制指令；

至少一个处理器，被配置为运行控制指令以执行方法；

响应模块，被配置为执行处理器发送的控制指令。

所述被执行的方法，包括：

同时驻网在长期演进(LTE)小区和新无线电(NR)小区；

当符合3GPP定义的缩放和/或丢弃NR的条件时，先释放LTE的资源占用负荷，使得能克服缩放和/或丢弃NR的条件；

继续保持同时驻留在LTE和NR小区。

12.一种电子可读存储介质，其特征在于，所述电子可读存储介质存储有软件程序，当处理器调用所述程序时，使得所述处理器执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

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