多链路连接的上行传输功率控制方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明是关于多链路连接的上行传输功率控制方法与装置。根据本发明一实施例的用于多链路连接的上行传输功率控制方法包含：用户设备接收多链路连接中每一个连接的每个载波的小区路径损耗补偿因子及基准功率水平，接收多链路连接中每一个连接的每个载波的上行传输功率调整量，及测量多链路连接中每一个连接的每个载波的路径损耗。根据所接收的小区路径损耗补偿因子、基准功率水平及上行传输功率调整量，以及所测量的路径损耗，用户设备计算多链路连接中每一个连接的每个载波的上行传输功率，并基于该上行传输功率在多链路连接中每一个连接的每个载波上传输数据。本发明解决了多链路连接中的上行传输功率控制问题，进一步完善了LTE/LTE-A系统。
【专利说明】多链路连接的上行传输功率控制方法与装置
【技术领域】
[0001] 本发明是关于无线通信领域的上行传输功率控制，特别是多链路连接的上行传输 功率控制方法与装置。
【背景技术】
[0002] 长期演进（LTE，Long Term Evolution)/LTE-A (LTE-Advanced)项目是近年来第 三代合作伙伴计划（3GPP，3rd Generation Partnership Project)启动的最大的新技术研 发项目，这种以正交频分复用/频分多址技术（0FDM/FDMA)为核心的技术被看作"准4G"技 术。LTE/LTE-A (LTE-Advanced)将是今后全球最主要的广域宽带移动通信系统，未来所有 的2G/3G/3. 5G技术都将殊途同归，统一演进到LTE/LTE-A (LTE-Advanced)阶段。
[0003] 鉴于低功率节点带来的容量提升和解决盲点覆盖的优势，LTE/LTE-A (LTE-Advanced)对小小区（small cell)部署和增加表现出了极大的兴趣，并在3GPP R12 中已有相关的成果体现。对于一个用户设备（UE, User Equipment)而言，如其建立多个链 路连接，如与一宏小区（macro cell)建立第一连接，与一微小区（pico cell,-种典型的小 小区）建立第二连接，则该用户设备可藉由该与宏小区的第一连接避免在高密度部署的微 小区中频繁切换，同时亦可藉由该与微小区的第二连接获得吞吐量增益。然而支持多链路 连接，尤其是在互信道（co-channel)情况下，如何进行上行传输功率控制成为必须解决的 问题。如果该问题得不到妥善解决，势必将影响多链路连接技术的进一步发展与应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一在于提供多链路连接的上行传输功率控制方法与装置。
[0005] 本发明的一实施例提供一用于多链路连接的上行传输功率控制方法，该方法包 含：用户设备接收多链路连接中各连接的每个载波的路径损耗补偿因子及基准功率水平， 接收多链路连接中各连接的每一个载波上的上行传输功率调整量，及测量多链路连接中各 连接的每一个载波的路径损耗。基于所接收的路径损耗补偿因子、基准功率水平及上行传 输功率调整量，以及所测量的路径损耗，用户设备计算多链路连接中各连接的每一个载波 的上行传输功率，并基于该上行传输功率在多链路连接中各连接的每个载波上传输数据。 在一实施例中，该用户设备自多链路连接中每一个对应的基站接收小区路径损耗补偿因子 及基准功率水平。在一实施例中，多链路连接包含建立于用户设备与一宏基站之间的连接 及建立于所述用户设备与一微基站之间的连接。对于多链路连接中建立于用户设备与微基 站的至少一连接，该用户设备自多链路连接中对应的至少一宏基站接收其小区路径损耗补 偿因子及基准功率水平。其中基准功率水平包含小区基准功率水平和用户偏移量，小区基 准功率水平由广播信道发送，该用户偏移量通过无线资源控制信令发送。该用户偏移量与 该用户设备在该连接上运行的业务服务质量有关。根据本发明的一实施例，用户设备自多 链路连接中每一个对应的基站接收传输功率控制命令，该传输功率控制命令指示上行传输 功率调整量。此外，在多链接使用同一载波时，用户设备以静态或半静态时分复用方式在多 链路连接上传输数据。
[0006] 本发明实施例还提供了一可执行上述上行传输功率控制方法的用户设备。在一实 施例中，该用户设备包含：参数接收装置，接收用户设备的多链路连接中各连接的每个载波 的路径损耗补偿因子及基准功率水平；功率调整量接收装置，接收多链路连接中每一个连 接的每个载波的上行传输功率调整量；测量装置，测量多链路连接中每一个连接的每个载 波的路径损耗；计算装置，基于所接收的小区路径损耗补偿因子及基准功率水平及上行传 输功率调整量，以及所测量的路径损耗，计算多链路连接中每一个连接的每个载波上行传 输功率；以及传输装置，基于该上行传输功率在多链路连接中每一个连接的每个载波上传 输数据。
[0007] 在另一实施例中，参数接收装置自多链路连接中每一个连接对应的基站接收路径 损耗补偿因子及基准功率水平。对于多链路连接中建立于所述用户设备与微基站的至少一 连接，参数接收装置自多链路连接中对应的至少一宏基站接收路径损耗补偿因子及基准功 率水平。功率调整量接收装置自多链路连接中每一个对应的基站接收传输功率控制命令， 传输功率控制命令指示上行传输功率调整量。
[0008] 本发明的实施例另外提供一用于多链路连接的上行传输功率控制的方法，其中多 链路连接包含建立于一用户设备与一宏基站之间的第一连接及建立于用户设备与一微基 站之间的第二连接。在一实施例中该方法包含：宏基站向用户设备发送第一连接及第二连 接中每一个的各载波的路径损耗补偿因子和基准功率水平；及宏基站向用户设备发送第一 连接的各载波的上行传输功率调整量。
[0009] 相应的，本发明的实施例还提供可执行上述上行传输功率控制方法的宏基站，其 包含参数发送装置，向用户设备发送第一连接及第二连接中每一个的各载波的路径损耗补 偿因子和基准功率水平；及功率调整量发送装置，向用户设备发送第一连接的各载波的上 行传输功率调整量。
[0010] 本发明的多链路连接中上行传输功率控制的方法与装置解决了多链路连接中的 上行传输功率控制问题，进一步完善了 LTE/LTE-A系统。使得单一用户设备可同时与宏小 区及小小区建立连接，既避免了微小区间频繁的切换又提高了吞吐量增益。此外，本发明也 使按业务服务质量要求在不同连接上传输不同类型业务成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是根据本发明一实施例的支持多链路连接的无线通信系统的应用场景示意 图
[0012] 图2是根据本发明一实施例的支持多链路连接的上行传输功率控制方法的流程 图
[0013] 图3是根据本发明一实施例的支持多链路连接的上行传输功率控制方法的流程 图
[0014] 图4是根据本发明一实施例的支持多链路连接的上行传输功率控制的用户设备 的结构示意图
[0015] 图5是根据本发明一实施例的支持多链路连接的上行传输功率控制的宏基站的 结构示意图
【具体实施方式】
[0016] 在LTE/LTE-A系统中，上行传输功率控制是用于最大化接收信号功率同时尽可能 的抑制其对相邻小区所产生的干扰，从而在小区边缘速率和小区容量间获得平衡。对于一 个载波而言，单链路连接时的上行传输功率控制仅需考虑一个路径损耗即可。然而在多链 路连接时，用户设备与多个基站建立的连接，每个连接有不同的路径损耗。传统的单链路连 接时的上行传输功率控制并不适用。
[0017] 根据本发明实施例的多链路连接的上行传输功率控制方法与装置可解决上述问 题。
[0018] 图1是根据本发明一实施例的支持多链路连接的无线通信系统的应用场景示意 图。如图1所示，一用户设备10在同一信道上支持与宏基站20 (定义宏小区的基站，在相 关协议中已有定义，此处不再赘述）的第一链路连接及与微基站30 (定义微小区的基站，在 相关协议中已有定义，此处不再赘述)的第二连接。当然在其它实施例中，该用户设备10可 支持更多的链路连接。而且这些链路连接可以是单纯的与宏基站(宏小区）20之间建立的 连接，也可以是单纯的与微基站(微小区)30之间建立的连接。为同时支持互信道情况下第 一连接与第二连接，用户设备10可以静态或半静态时分复用的方式在两个链路连接上发 送数据。
[0019] 图2是根据本发明一实施例的支持多链路连接的上行传输功率控制方法的流程 图。该上行传输功率控制方法适用于图1所示的通信应用场景。需注意的是图2仅演示了 多链路连接中各连接的一确定载波i上的应用，事实上其对于每一连接的每一载波的应用 是相同的。本领域技术人员完全可推广到各连接的每一载波的应用，而这些应用也完全在 本发明的保护范围之内，此处不再赘述。在一个传输的传输时间间隔（TTI，Trsnamission Time Interval)上，在载波i上，上行传输功率控制值可以定义为用户设备10与数据所要 传输至的基站，如宏基站20或微基站30之间的路径损耗的函数。该函数可以采用本领域 技术人员所熟知的上行传输功率计算函数，该计算函数包含基准功率水平、路径损耗补偿 因子、传输功率控制（TPC，Transmission Power Control)调整量、分配的资源数目和MCS 补偿等多个变量。然就本发明而言，其中分配的资源数目和MCS补偿两个变量的部分与现 有技术相同，此处予以省略而仅对基准功率水平、路径损耗补偿因子、传输功率控制调整量 部分进行描述。例如，对于第一连接的载波i而言，用户设备10的上行传输功率h可控制 为：
[0020] Pi (!)=?〇! (?) + α1 (?)*Ρ^ (i)+f(ATPC1 (i)) (1)
[0021] 其中对于确定的载波i，POi是基准功率水平，由该宏基站20为该用户设备10设 定，可包含小区基准功率水平（cel 1-specific component)和用户偏移量（user-specific component)两部分；a 1是路径损耗补偿因子，由该宏基站20为该用户设备10设定；PL1 是该第一连接的路径损耗；ATPCl是传输功率控制调整量，同样由该宏基站20为该用户 设备10设定。宏基站20会将POi中的小区基准功率水平通过广播信道的方式传送给用 户设备10,而对于路径损耗补偿因子a i和P〇i中的用户偏移量则通过无线资源控制信令 (RRC, Radio Resource Control)发送。用户偏移量可与该用户设备在该第一连接上运行的 业务服务质量有关。
[0022] 类似的，对于第二连接而言，在载波i上，用户设备10的上行传输功率P2可控制 为：
[0023] P2 (i)=P02 (i) + a2 (i)*PL2 (i)+f(ATPC2 (i)) (2)
[0024] 其中P02是基准功率水平，由该微基站30为该用户设备10设定，可包含小区基准 功率水平（cell-specific component)和用户偏移量（user-specific component)两部分； α 2是路径损耗补偿因子，由该微基站30为该用户设备10设定；PL2是该第二连接的路径损 耗；ATPC 2是传输功率控制（TPC，Transmission Power Control)调整量，同样由该微基站 30为该用户设备10设定。微基站30会将P02中的小区基准功率水平通过广播信道的方式 传送给用户设备10,而对于路径损耗补偿因子α 2和P〇2中的用户偏移量则通过无线控制 信令发送。在其它实施例中，对于与微基站30建立的第二连接的路径损耗补偿因子％及 基准功率水平P0 2，可由宏基站20代为管理设定并发送。对同一用户设备10而言，第一连 接和第二连接的小区基准功率水平及用户偏移量可能相同也可能不同。该用户偏移量与可 该用户设备在该第二连接上运行的业务服务质量有关。
[0025] 如图2所示，在步骤40中，用户设备10接收多链路连接中每一个的路径损耗补偿 因子及基准功率水平。具体的，对于图1的应用场景，该用户设备10自宏基站20接收第一 连接的小区路径损耗补偿因子a i及基准功率水平P〇i，自微基站30接收第二连接的小区 路径损耗补偿因子〇2及基准功率水平P〇 2。对于与微基站30 (微小区)建立的第二连接的 小区路径损耗补偿因子α 2及基准功率水平P〇2，在由宏基站20代为管理设定的情况下，用 户设备10自宏基站20接收。
[0026] 在步骤42中，用户设备10接收多链路连接中每一个的上行传输功率调整量。同 样对于图1所示的应用场景，用户设备10分别自宏基站20及微基站30接收第一连接与第 二连接的上行传输功率调整量ATPCp ATPC2。在本实施例中，用户设备10分别自各基站， 即宏基站20及微基站30接收传输功率控制命令，各传输功率控制命令指示相应连接的上 行传输功率调整量ATPCi、ATPC 2。换言之，用户设备10根据传输功率控制命令调整各连 接的上行传输功率匕、P2。
[0027] 在步骤44中，用户设备10测量多链路连接中每一个连接的每个载波上的路径损 耗，如第一连接及第二连接的路径损耗PU、PL 2。
[0028] 在步骤46中基于所接收的小区路径损耗补偿因子、基准功率水平及上行传输功 率调整量，以及所测量的路径损耗，用户设备10计算多链路连接中每一个的上行传输功 率，如计算得到第一连接和第二连接的上行传输功率Pi、P 2。
[0029] 最后在步骤48中，用户设备10基于该上行传输功率在多链路连接中每一个上传 输数据。例如该用户设备10在相同的载波上以时分复用的方式静态或半静态的在第一连 接以上行传输功率Ρ:传输数据，在第二连接上以上行传输功率P 2传输数据。
[0030] 本领域技术人员应当理解本发明的流程图及其描述仅是为清楚示例本发明的实 施例，非特别说明并不必然限定各步骤间顺序(下同)。例如，在一实施例中，用户设备10可 接收各链路连接的基准功率水平和路径损耗补偿因子，然后分别测量得到各链路连接的路 径损耗。路径损耗补偿因子与基准功率水平可以是很长时间接收一次，而传输功率调整量 则可以是TTI级别的接收，即很短时间接收一次。在以时分方式在同一载波上进行多连接 数据传输时，当用户设备10自一连接的基站，如宏基站20收到调度许可时，则会根据基准 功率水平、小区路径损耗补偿因子及所测量的该路径损耗，计算该连接的上行传输功率，并 根据接收到的TPC命令对该上行传输功率进行调整，从而实现对该连接的上行传输功率控 制。
[0031] 图3是根据本发明一实施例的支持多链路连接的上行传输功率控制方法的流程 图，其可演示图1场景中宏基站20代微基站30设定并发送对应第二连接的基准功率水平 及小区路径损耗补偿因子的情况。同样，图3也仅演示了各连接的一确定载波的应用。如 图3所示，在步骤50中，宏基站20向用户设备10发送第一连接及第二连接中每一个的小 区路径损耗补偿因子及基准功率水平。在一实施例中，基准功率水平是用于控制SINR目 标。在另一实施例中，在不同的连接上可进行传输不同类型的业务，可根据不同的业务服务 质量要求，如块误码率（BLER，Block Error Rate)要求，进行相关的基准功率水平设定。在 步骤52中，宏基站20向用户设备10发送第一连接的上行传输功率调整量。对于其它多链 路连接实施例而言，连接中的一个宏基站20可代为发送多个建立于该用户设备10与微基 站30之间的连接的小区路径损耗补偿因子及基准功率水平，也可存在连接中的多个宏基 站20分别为不同微基站30代为设定和发送小区路径损耗补偿因子及基准功率水平。
[0032] 图4是根据本发明一实施例的支持多链路连接的上行传输功率控制的用户设备 10的结构示意图。该用户设备10可执行前述的上行传输功率控制方法，包含参数接收装置 11，接收用户设备10的多链路连接中每一个连接的各载波的小区路径损耗补偿因子及基 准功率水平；功率调整量接收装置13,接收多链路连接中每一个连接的各载波上行传输功 率调整量；测量装置15,测量多链路连接中每一个连接的各载波的路径损耗；计算装置17， 基于所接收的小区路径损耗补偿因子、基准功率水平及上行传输功率调整量，以及所测量 的路径损耗，计算多链路连接中每一个连接的各载波的上行传输功率；以及传输装置19， 基于该上行传输功率在多链路连接中每一个连接的载波上传输数据。
[0033] 图5是根据本发明一实施例的支持多链路连接的上行传输功率控制的宏基站20 的结构示意图。该宏基站20包含参数发送装置21，向用户设备10发送第一连接及第二连接 中每一个的各载波的小区路径损耗补偿因子及基准功率水平；及功率调整量发送装置23， 向用户设备10发送第一连接的各载波的上行传输功率调整量。
[0034] 本发明提供了在支持多个链路连接的上行传输功率控制的方法与装置，使支持多 个链路连接尤其是互信道状况下，如同一用户设备分别与宏小区及小小区(如，微小区）的 连接成为可能，从而为由宏小区提供控制平面（control plane)的覆盖和由小小区对数据 平面（data plane)通过负载均衡来提高容量。此外，支持多个链路连接，使得根据不同的 业务服务质量要求在不同的连接上进行不同类别业务的传输成为可能。
[0035] 本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基 于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范 围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利 申请权利要求书所涵盖。
【权利要求】
1. 一种方法，用于多链路连接的上行传输功率控制；所述方法包含： 用户设备接收所述多链路连接中各连接的每一个载波的小区路径损耗补偿因子及基 准功率水平； 所述用户设备接收所述多链路连接中各连接的每一个载波的上行传输功率调整量； 所述用户设备测量所述多链路连接中各连接的每一个载波的路径损耗； 基于所接收的路径损耗补偿因子、基准功率水平及上行传输功率调整量，以及所测量 的路径损耗，所述用户设备计算所述多链路连接中各连接的每一个载波的上行传输功率； 以及 所述用户设备基于该上行传输功率在所述多链路连接中各连接的每一个载波上传输 数据。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述用户设备自所述多链路连接中每一个对应的 基站接收所述路径损耗补偿因子及基准功率水平。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多链路连接包含建立于所述用户设备与一宏 基站之间的连接及建立于所述用户设备与一微基站之间的连接。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中对于所述多链路连接中建立于所述用户设备与微 基站的至少一连接，所述用户设备自所述多链路连接中对应的至少一宏基站接收其所述路 径损耗补偿因子及基准功率水平。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中基准功率水平包含小区基准功率水平和用户偏移 量，其中所述小区基准功率水平由广播信道发送，该用户偏移量通过无线资源控制信令发 送。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述用户偏移量与该用户设备在该连接上运行的 业务服务质量有关。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述用户设备自所述多链路连接中每一个对应的 基站接收传输功率控制命令，所述传输功率控制命令指示所述上行传输功率调整量。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中当所述多个连接使用同一个载波时，所述用户设 备以静态或半静态时分复用方式在所述多链路连接上传输数据。
9. 一种用户设备，包含： 参数接收装置，接收所述用户设备的多链路连接中各连接的每一个载波的路径损耗补 偿因子及基准功率水平； 功率调整量接收装置，接收所述多链路连接中各连接的每一个载波的上行传输功率调 整量Λ TPC ; 测量装置，测量所述多链路连接中各连接的每一个载波的路径损耗PL ; 计算装置，基于所接收的路径损耗补偿因子、基准功率水平及上行传输功率调整量，以 及所测量的路径损耗，计算所述多链路连接中各连接的每一个载波的上行传输功率P ;以 及 传输装置，基于该上行传输功率在所述多链路连接中各连接的每一个载波上传输数 据。
10. 根据权利要求9所述的用户设备，其中所述参数接收装置自所述多链路连接中每 一个对应的基站接收所述路径损耗补偿因子及基准功率水平。
11. 根据权利要求9所述的用户设备，其中所述多链路连接包含建立于所述用户设备 与一宏基站之间的连接及建立于所述用户设备与一微基站之间的连接。
12. 根据权利要求9所述的用户设备，其中对于所述多链路连接中建立于所述用户设 备与微基站的至少一连接，所述参数接收装置自所述多链路连接中对应的至少一宏基站接 收其所述路径损耗补偿因子及基准功率水平。
13. 根据权利要求9所述的用户设备，其中基准功率水平包含小区基准功率水平和用 户偏移量，其中所述小区基准功率水平由广播信道发送，该用户偏移量通过无线资源控制 信令发送。
14. 根据权利要求13所述的用户设备，其中所述用户偏移量与该用户设备在该连接上 运行的业务服务质量有关。
15. 根据权利要求9所述的用户设备，其中所述功率调整量接收装置自所述多链路连 接中每一个对应的基站接收传输功率控制命令，所述传输功率控制命令指示所述上行传输 功率调整量。
16. 根据权利要求9所述的用户设备，其中当所述多个连接使用同一个载波时，所述用 户设备以静态或半静态时分复用方式在所述多链路连接上传输数据。
17. -种方法，用于多链路连接的上行传输功率控制；所述多链路连接包含建立于一 用户设备与一宏基站之间的第一连接及建立于所述用户设备与一微基站之间的第二连接； 所述方法包含： 所述宏基站向所述用户设备发送所述第一连接及第二连接中每一个的各载波的路径 损耗补偿因子及基准功率水平；及 所述宏基站向所述用户设备发送所述第一连接的各载波上行传输功率调整量。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述宏基站向所述用户设备发送所述第一连接 的各载波的上行传输功率调整量是向所述用户设备发送传输功率控制命令，所述传输功率 控制命令指示所述上行传输功率调整量。
19. 根据权利要求17所述的方法，其中基准功率水平包含小区基准功率水平和用户偏 移量，其中所述小区基准功率水平由广播信道发送，该用户偏移量通过无线资源控制信令 发送。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中所述用户偏移量与该用户设备在该连接上运行 的业务服务质量有关。
21. -种宏基站，用于多链路连接的上行传输功率控制；所述多链路连接包含建立于 一用户设备与该宏基站之间的第一连接及建立于所述用户设备与一微基站之间的第二连 接；所述宏基站包含： 参数发送装置，向所述用户设备发送所述第一连接及第二连接中每一个的各载波路径 损耗补偿因子及基准功率水平；及 功率调整量发送装置，向所述用户设备发送所述第一连接的各载波上行传输功率调整 量。
22. 根据权利要求21所述的宏基站，其中所述宏基站向所述用户设备发送所述第一连 接的各载波上行传输功率调整量是向所述用户设备发送传输功率控制命令，所述传输功率 控制命令指示所述上行传输功率调整量。
23. 根据权利要求21所述的宏基站，其中基准功率水平包含小区基准功率水平和用户 偏移量，其中所述小区基准功率水平由广播信道发送，该用户偏移量通过无线资源控制信 令发送。
24. 根据权利要求23所述的宏基站，其中所述用户偏移量与该用户设备在该连接上运 行的业务服务质量有关。
【文档编号】H04W52/14GK104105187SQ201310116894
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】温萍萍, 钱德瑞卡·沃拉尔 申请人:上海贝尔股份有限公司, 阿尔卡特朗讯