专利名称：功率上升空间报告方法
技术领域：
本发明涉及无线电信领域。更具体地，本发明涉及功率控制。
背景技术：
电信业正处在开发包括高速接入同时还支持宽带服务的新一代的灵活的且负担 得起的通信的过程中。第三代(3G)移动电信系统的许多特征已经被建立，但许多其它特征 还有待完善。第三代合作伙伴项目(3GPP)是在这些开发中非常关键的项目。
在第三代移动通信内的一个系统是通用移动电信系统(UMTS)，它将语音、数据、多 媒体、和宽带信息递送到静止的以及移动的客户。UMTS被设计成适应增加的系统容量和数 据能力。电磁频谱的高效使用在UMTS中是至关重要的。已经知道，频谱效率能够通过使用 频分双工(FDD)或使用时分双工(TDD)方案而达到。空分双工(SDD)是用于无线电信的第 三种双工传输方法。 正如在图1上可以看到的，UMTS架构包含用户设备102 (UE) 、 UMTS陆地无线接入 网104 (UTRAN)、和核心网126(CN)。在UTRAN与UE之间的空中接口被称为Uu，并且在UTRAN 与核心网之间的接口被称为Iu。 高速下行链路分组接入(HSDPA)和高速上行链路分组接入(HSUPA)是在高速分组 接入(HSPA)族中另外的3G移动电话协议。它们提供用于允许更高的数据传输速度的、基 于UMTS的网络的平滑演进路径。 演进的UTRAM (EUTRAN)是比HSPA更新的项目，它是指把3G进 一 步带到将来。 EUTRAN被设计成改进UMTS移动电话标准，以便适应各种预期的要求。EUTRAN被频繁地用术 语长期演进(LTE)表示，并且也与如系统架构演进(SAE)那样的术语相关联。EUTRAN的一 个目标是使得所有的网际协议(IP)系统能够高效地传送IP数据。系统将仅仅使用PS(分 组交换)域用于话音和数据呼叫，即，系统将包含IP语音电话(VoIP)。
关于LTE的信息能够在3GPP TS 36. 300 (V8. 0. 0， March 2007) ， Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)and EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)-Overalldescription ;Stage 2(Release 8)中找到，这 些文献通过引用整体地结合于本文中。现在将更详细地描述UTRAN和EUTRAN，不过应当理 解到，尤其是E-UTRAN正在随着时间而演进。 UTRAN包含一组无线电网络子系统128 (RNS)，每个子系统具有多个小区110(C)的 地理覆盖，正如在图1上看得到。在子系统之间的接口被称为Iur。每个无线电网络子系统 128(RNS)包括无线电网络控制器112(RNC)和至少一个Node B 114，每个Node B具有至少 一个小区110的地理覆盖。正如从图1可以看到的，在RNC 112与Node B 114之间的接口 被称为Iub，并且Iub是硬连线的，而不是空中接口。对于Node B 114只有一个RNC 112。 Node B 114负责到UE 102的无线电传输和从UE 102的无线电接收(Node B天线典型地 能够在高塔上，或优选地在不太可见的位置处看到)。RNC 112具有对于RNS 128内的每个 Node B 114的逻辑资源的总体控制，并且RNC 112还负责切换决定，所述切换决定要求把
5呼叫从一个小区切换到另一个小区或在相同小区的无线电信道之间进行切换。 在UMTS无线电网络中，UE能够支持同时运行的、不同服务质量的多个应用。在MAC
层中，多个逻辑信道能够被复用成单个传输信道。传输信道能够定义如何处理来自逻辑信
道的业务以及将其发送到物理层。在MAC与物理层之间交换的基本数据单位被称为传输块
(TransportBlock， TB)。它由RLC PDU和MAC首部组成。在被称为传输时间间隔(TTI)的
时间段期间，若干传输块和某些其它参数被递送到物理层。 —般地说，在上面或下面情形中字母"E"的前缀表示长期演进(LTE)。 E-UTRAN 包含eNB (E-UTRAN Node B)，从而提供针对UE的E-UTRA用户面(RLC/MAC/PHY)和控制面 (RRC)协议终止(protocol termination) 。 eNB经由SI与接入网关(aGW)对接，并且经由 X2被互连。 E-UTRAN架构的例子显示于图2中。E-UTRAN的这个例子包含eNB，从而提供针对 UE的E-UTRA用户面(RLC/MAC/PHY)和控制面(RRC)协议终止。eNB通过S 1接口被连接 到EPC(演进的分组核心)，其由移动性管理实体(匪E)和/或诸如接入网关(aGW)之类的 网关组成。Sl接口支持在匪E与eNB之间的多对多关系。分组数据会聚协议(PDCP)位于 eNB中。 在本例中，在需要互相通信的eNB之间存在有X2接口 。对于例外的情形(例如， 在PLMN间切换)，LTE_ACTIVE eNB间移动性通过经由SI接口的匪E重定位而得以支持。
eNB可以托管(host)各种功能，诸如无线电资源管理(无线电承载控制、无线电 接纳控制、连接移动性控制、在上行链路和下行链路这二者中对UE的动态资源分配)、在UE 附着时的移动性管理实体(匪E)的选择、寻呼消息的调度和传输(源自匪E)、广播信息的调 度和传输(源自匪E或0&M)、以及对于移动性和调度的测量和测量报告配置之类。匪E可 以托管诸如以下功能之类的功能分发寻呼消息到eNB、安全控制、用户数据流的IP首部压 縮和加密；出于寻呼原因的U平面分组的终止；用于支持UE移动性的U平面的切换、空闲状 态移动性控制、系统架构演进(SAE)承载控制和NAS信令的译成密码(ciphering)和完整 性保护。 在移动电信中，两种基本类型的功率控制是开环和闭环。在开环功率控制(0LPC) 中，移动终端测量所接收的导频信号功率，并因此按照这个所测量的量，并且根据导频发射 的功率、S(I)NR目标、和干扰电平(这些最后的数值通常由基站广播)来设置传输功率密度 (transmission powerdensity， PDS)。在闭环功率控制中，在连接的另一端，在基站处，完成 测量，然后把结果发回到移动终端，以使得移动终端能够调节它的传输功率。应当注意，术 语"基站"在本申请中被广义地使用，它可以指Node B，或eNode-B等等。
本领域中当前的趋势是，上行链路功率控制将包括(i)在终端处的开环功率控 制机制，以及(ii)eNode-B发送闭环功率控制校正命令到终端的选项。本发明解决对于上 行链路功率控制和从终端到基站(eNode-B)的相关联的信令所发生的问题，以便促进在 eNode-B处高效地进行上行链路无线电资源管理决定。 在给定该上行链路功率控制方案的情况下，eNode-B可能不知道不同的终端在运 行时的发射功率电平。该信息对于eNode-B是重要的，因为这个知识是对于诸如为不同的 终端分配MCS(调制与编码方案)和传输带宽之类的最优无线电资源管理决定所需要的。 所以，在3GPP中已经讨论了，终端应当能够把功率控制上升空间(headroom)报告提供给
6eNode-B。功率控制上升空间报告基本上提供关于终端的功率谱密度(PSD)离最大PSD极 限有多接近的度量。最大PSD可以从最大UE发射功率PSD(典型地，被假设约为24dBm)和 最小带宽(典型地，1PRB)得出。 不幸地，3GPP还不能找出对于从用户终端发送功率控制上升空间报告到eNode-B 的令人满意的准则。在LTE上行链路(UL)中，eNode-B做出调度和无线电资源管理决定， 诸如选择进行传送的UE，分配UE传输带宽，和(如上所述)选择它们应当使用的MCS。这 些决定然后经由专用信令(例如，UL调度许可消息)被发信号通知给终端。另外，为了正 确地做出这些决定，eNode-B应当知道终端用以传送的功率电平，或某些等效信息，诸如功 率上升空间信息，因为eNode-B从该信息得出哪个MCS在将来能够以目标误块率(targeted block error rate,BLER)(否则是不可能达到的)而被支持。在eNode-B处知道由移动终 端使用的功率谱密度，这在选择传输带宽(而不是MCS)时，是特别重要的。当选择MCS时 不能精确地知道由移动终端使用的PSD(功率谱密度)，仅在慢AMC的情形下(在这种情形 下当MCS被修改时PSD将自动增加/减小)有很大影响。 因此，需要报告功率上升空间或某些等效信息。然而，功率控制上升空间的报告是 在上行链路信令开销与从使得该信息在eNode-B处容易是获得的而引起的性能改进之间 的折衷。 问题是让终端以比起实际的终端功率谱密度(PSD)的调节更高的频率周期性地 报告功率控制上升空间。而且，在终端处这些功率调节的目的基本上是(部分或完全)补 偿在eNode-B与终端之间的路径损耗(包括天线方向图、依赖于距离的路径损耗和屏蔽 (shadowing))，并且路径损耗的测量是基于DL(例如，DL导频信道)进行的。即使在终端 处潜在的功率调节的频率很高但所测量的路径损耗没有改变，UL信令将是资源的浪费；于 是对于报告而言的唯一的问题是闭环功率控制命令是否来自eNodeB并且那些命令中的某 些命令在UE处是否被误解释。于是，将出现这样的问题eNodeB不知道所使用的传输功 率。功率控制命令在移动终端处被误解释的问题仅仅是在使用相对闭环功率控制命令(这 也是在3GPP中的工作假设)的情况下的一个问题。 在HSUPA中，UE功率上升空间(UPH)是由UE传送的调度信息(SI)的一部分作为 MAC-e首部的一部分。如果UE没有被分配以用于传输调度数据的资源，则调度信息能够周 期地和/或基于特定的触发(即，当数据到达缓冲器时)而被传送。否则，仅仅支持周期地 报告。
发明内容
虽然本发明在E-UTRAN(LTE或3.9G)的背景下是可应用的，但它的原理不限于这 样的环境，而是也可以应用于各种其它的当前的和未来的无线电信系统和接入技术。本发 明提供特定的报告准则，它是在信令开销与LTE的总体上行链路性能之间有吸引力的折 衷。以下的触发准则被发现对于在上行链路中发送功率控制上升空间报告、同时优化上行 链路性能且同时使得信令开销最小化，是非常有效的。 第一触发准则是，一旦终端已经接收到"n"个闭环功率校正(从eNode-B发送 的)，终端就在接下来的"m"个传输时间间隔(TTI)期间测量功率控制上升空间，并之后将 其报告给eNode-B。采用这个第一准则的理由是，如上所述，闭环命令可能在终端处被误解
7释，所以在eNodeB处跟踪功率状态将导致这样的错误的积累。功率控制命令在移动终端处 被误解释的问题，仅仅是在使用相对闭环功率控制命令(这也是在3GPP中的工作假设)的 情况下的问题。 第二触发准则是，在终端的开环功率控制算法修改PSD之后，终端将在接下来的 "m"个TTI期间测量功率控制上升空间，并之后将其报告给eNode-B。 第三触发准则是，为了进一步限制上行链路功率控制上升空间报告的信令，终端 将只发送新的功率控制上升空间报告，条件是自从最后的报告以来的时间超过"k"个TTI。
另外，第四触发准则是，代替第三触发准则，本发明的另一个实施例是终端将只在 当前的和最近的路径损耗测量之间的绝对差大于给定阈值"P"时发送新的功率控制上升空 间报告。 这三个上述的量"n"，"m"，"k"(或"p"，如果使用第四触发准则而不是第三触发准 则)是由eNode-B配置的参数。作为例子，这些参数能够经由从eNode-B到终端的RRC信 令而被配置。这些描述的触发准则能够被组合(例如，通过使用逻辑"OR"组合)。
图1示出UTRAN网络。
图2示出LTE架构。 图3是示出按照本发明的方法的实施例的流程图。
图4是按照本发明的实施例的系统的框图。
具体实施例方式
现在将描述本发明的优选实施例。这仅仅是用来说明实施本发明的一种方式，而 不是限制在本申请中的其它地方描述的内容的范围或覆盖。 在该优选实施例中，报告准则在终端中实施。然而，用于发信号通知参数"n"，"m"， "k"和/或"p"的协议需要在eNode-B和终端这二者处实施。本发明的该实施例提供在信 令开销与性能之间的有吸引力的折衷。 如图3所示，方法300能够开始于基站通过向UE发信号通知而调节307在用户设 备(UE)处的一个或多个阈值"n"，"m"，"k"和/或"p"。在某个后续时间点，UE确定315， 因为那些阈值之一已经达到(或那些阈值的某个组合已经达到)，则触发准则已满足。这将 触发UE在上行链路上提供325功率控制上升空间报告。当该报告在基站处被接收335时， 基站然后将使用该报告来帮助提供370闭环功率控制校正命令给用户设备。
现在参照图4，图上显示按照本发明的实施例的系统400，该系统包括网络单元 492和用户设备405。在网络单元处，阈值调节模块468命令收发机454发送阈值调节信号 到用户设备。在某个后续时间点，在用户设备处的触发模块413确定阈值已达到，因此命令 收发机411提供功率控制上升空间报告给网络单元，网络单元在报告接收模块463中处理 该报告。报告接收模块463由此将帮助网络单元提供闭环功率控制校正命令给用户设备 405。 以上描述的每个实施例能够通过使用通用或专用计算机系统，用遵从这里描述的 方法的标准操作系统软件来实施。软件被设计成驱动本系统的特定硬件的操作，并且将与
8其它系统部件和I/O控制器兼容。本实施例的计算机系统包括CPU处理器，它包括单个处 理单元、能够并行运行的多个处理单元、或CPU能够分布在一个或多个位置(例如在客户端
和服务器上)的一个或多个处理单元中。存储器可以包括任何已知类型的数据存储装置和
/或传输介质，包括磁介质、光介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、数据高速缓 存器、数据对象等等。而且，类似于CPU，存储器可以处于单个物理位置，包括一种或多种类 型的数据存储装置，或可以以各种形式分布在多个物理系统中。 应当理解，所提出的附图和所附最佳模式实施例的叙述性讨论，意图并不是完全 严格论述所考虑的方法、系统、移动装置、网络单元和软件产品。本领域技术人员将会理解， 本申请的步骤和信号表示不排除各种类型的中间交互的一般的因果关系，并且还将理解 到，在本申请中描述的各种步骤和结构可以通过各种不同的序列和配置，使用硬件和软件
的各种不同的组合被实施，这里不需要进一步详细描述。 本发明包括可以如下地概略描述的各种不同的概念，但无论如何不限制在将来依 靠本临时申请所主张权利要求的内容。应当理解到，以下的概念可以在不背离本发明的范 围的情况下以任何多种依从的方式进一步互相组合。
权利要求
一种方法(300)，包括确定(315)至少一个触发准则的集合被满足；以及响应于确定所述集合被满足，由用户设备在上行链路上提供(325)功率控制上升空间报告，其中所述至少一个触发准则包括阈值已经达到。
2. 权利要求1的方法，其中所述阈值能够经由到用户设备的信号来调节。
3. 权利要求l的方法，其中所述集合包括这样的准则以使得在当前的和最近的路径损 耗测量之间的绝对差已经达到差的阈值。
4. 权利要求l的方法，其中所述至少一个触发准则的集合包括每个准则都要求达到各 自阈值的多个准则中的任一个。
5. 权利要求4的方法，其中所述多个准则包括第一准则、第二准则、和第三准则。
6. 权利要求l的方法，其中所述集合包括这样的准则以使得接收的闭环功率校正的数 目已经达到校正的阈值。
7. 权利要求l的方法，其中所述集合包括这样的准则以使得在开环功率控制修改后， 传输时间间隔量已经达到自从修改以来的间隔的阈值。
8. 权利要求1的方法，其中所述集合包括这样的准则以使得在先前功率控制上升空间 报告后，传输时间间隔量已经达到自从报告以来的间隔的阈值。
9. 权利要求5的方法，其中第一准则是这样的以使得接收的闭环功率校正的数目已经达到校正的阈值，以及 其中第二准则是这样的以使得在开环功率控制修改后，传输时间间隔量已经达到自从 修改以来的间隔的阈值。
10. 权利要求9的方法，其中第三准则是这样的以使得在先前功率控制上升空间报告 后，传输时间间隔量已经达到自从报告以来的间隔的阈值。
11. 权利要求9的方法，其中第三准则是这样的以使得在当前的和最近的路径损耗测 量之间的绝对差已经达到差的阈值。
12. —种设备(405)，包括用于确定至少一个触发准则的集合被满足的装置(413);以及用于响应于所述集合已经被满足，在上行链路上提供来自用户设备的功率控制上升空 间报告的装置(411)，其中所述至少一个触发准则包括阈值已经达到。
13. 权利要求12的设备，其中所述阈值能够经由到用户设备的信号来调节。
14. 权利要求12的设备，其中所述集合包括这样的准则以使得在当前的和最近的路径 损耗测量之间的绝对差已经达到差的阈值。
15. 权利要求12的设备，其中所述至少一个触发准则的集合包括每个准则都要求达到 各自的阈值的多个准则中的任一个。
16. 权利要求15的设备，其中所述多个准则包括第一准则、第二准则、和第三准则。
17. 权利要求16的设备，其中第一准则是这样的以使得接收的闭环功率校正的数目已经达到校正的阈值，以及 其中第二准则是这样的以使得在开环功率控制修改后，传输时间间隔量已经达到自从修改以来的间隔的阈值。
18. 权利要求17的设备，其中第三准则是这样的以使得在先前功率控制上升空间报告 后，传输时间间隔量已经达到自从报告以来的间隔的阈值。
19. 权利要求17的设备，其中第三准则是这样的以使得在当前的和最近的路径损耗测 量之间的绝对差已经达到差的阈值。
20. —种设备(405)，包括触发模块(413)，被配置成确定至少一个触发准则的集合被满足；以及 收发机(411)，被配置成响应于所述集合已经被满足，在上行链路上提供来自所述用户 设备的功率控制上升空间报告，其中所述至少一个触发准则包括阈值已经达到。
21. 权利要求20的设备，其中所述阈值能够经由到所述设备的信号来调节。
22. 权利要求20的设备，其中所述集合包括这样的准则以使得在当前的和最近的路径 损耗测量之间的绝对差已经达到差的阈值。
23. 权利要求20的设备，其中所述至少一个触发准则的集合包括每个准则都要求达到 各自的阈值的多个准则中的任一个。
24. 权利要求23的设备，其中所述多个准则包括第一准则、第二准则、和第三准则。
25. 权利要求24的设备，其中第一准则是这样的以使得接收的闭环功率校正的数目已经达到校正的阈值，以及 其中第二准则是这样的以使得在开环功率控制修改后，传输时间间隔量已经达到自从 修改以来的间隔的阈值。
26. 权利要求24的设备，其中第三准则是这样的以使得在先前功率控制上升空间报告 后，传输时间间隔量已经达到自从报告以来的间隔的阈值。
27. 权利要求24的设备，其中第三准则是这样的以使得在当前的和最近的路径损耗测 量之间的绝对差已经达到差的阈值。
28. —种包括其中存储有可执行代码的计算机可读介质的计算机程序产品；所述代码 在被处理器执行时用来实现以下的功能确定(315)至少一个触发准则的集合被满足；以及响应于所述集合已经被满足，由用户设备在上行链路上提供(325)功率控制上升空间 报告，其中所述至少一个触发准则包括阈值已经达到。
29. 权利要求28的计算机程序产品，其中所述阈值能够经由到用户设备的信号来调节。
30. 权利要求28的计算机程序产品，其中所述集合包括这样的准则以使得在当前的和 最近的路径损耗测量之间的绝对差已经达到差的阈值。
31. 权利要求28的计算机程序产品，其中所述至少一个触发准则的集合包括每个准则 都要求达到各自的阈值的多个准则中的任一个。
32. 权利要求31的计算机程序产品，其中所述多个准则包括第一准则、第二准则、和第 三准则。
33. 权利要求32的计算机程序产品，其中第一准则是这样的以使得接收的闭环功率校正的数目已经达到校正的阈值，以及 其中第二准则是这样的以使得在开环功率控制修改后，传输时间间隔量已经达到自从 修改以来的间隔的阈值。
34. —种网络单元(492)，包括:报告接收模块(463)，被配置成响应于用户设备由于阈值已经达到而确定至少一个触 发准则的集合被满足，在上行链路上从用户设备接收功率控制上升空间报告，以及阈值调节模块(468)，被配置成提供阈值调节信号到所述用户设备，以便调节阈值。
35. 权利要求34的网络单元，其中所述集合包括这样的准则以使得在当前的和最近的 路径损耗测量之间的绝对差已经达到差的阈值。
36. 权利要求34的网络单元，还包括校正模块，该校正模块被配置成至少部分响应于 所述功率控制上升空间报告而提供闭环功率控制校正命令信号给用户设备。
37. —种系统(400)，包括:用户设备(405)，具有触发模块(413)，该触发模块(413)被配置成确定至少一个触发 准则的集合被满足；并且具有收发机(411)，该收发机(411)被配置成响应于所述集合已经 被满足而在上行链路上提供来自所述用户设备的功率控制上升空间报告，其中所述至少一 个触发准则包括阈值已经达到；以及网络单元(492)，具有报告接收模块(463)，该报告接收模块(463)被配置成响应于用 户设备由于所述阈值已经达到而确定至少一个触发准则的集合被满足，在上行链路上从用 户设备接收功率控制上升空间报告；并且具有阈值调节模块(468)，该阈值调节模块(468) 被配置成提供阈值调节信号到所述用户设备，以便调节阈值。
38. 权利要求37的系统，其中所述集合包括这样的准则以使得在当前的和最近的路径 损耗测量之间的绝对差已经达到差的阈值。
39. 权利要求37的系统，其中所述集合包括第一准则、第二准则、和第三准则，其中第一准则是这样的以使得接收的闭环功率校正的数目达到校正的阈值，以及 其中第二准则是这样的以使得在开环功率控制修改后，传输时间间隔量已经达到自从 修改以来的间隔的阈值。
全文摘要
一种方法、用户设备、网络装置、和软件产品使得用户设备能够确定几个触发准则中的至少一个触发准则已经满足，在这种情况下，用户设备在上行链路上提供来自用户设备的功率控制上升空间报告。触发准则包括阈值已经达到，并且所述阈值能够经由从基站(诸如eNodeB)到用户设备的信号来调节。
文档编号H04B7/005GK101785206SQ200880103990
公开日2010年7月21日 申请日期2008年6月23日 优先权日2007年6月20日
发明者C·罗萨, J·米彻尔, K·I·佩德森 申请人:诺基亚西门子通信公司