提升LAA上行传输性能的方法和系统与流程

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种提升LAA上行传输性能的方法和系统。

背景技术：

移动互联网的飞速发展和智能终端的大范围普及，数据流量的暴增使得现有网络容量压力倍增。为了解决移动网络容量的问题，一方面需要通过技术创新提升现有频谱的利用率，另一方面需要寻求更多的频谱资源。

目前3GPP在Release 13中重点研究的授权辅助接入(License Assisted Access，LAA)技术即为利用非授权频谱解决LTE网络扩容问题的关键技术之一。可以实现在授权频谱的协助下，通过载波聚合的方式将LTE部署于非授权频段，充分利用5GHz频段大量的可用非授权频谱资源。

LAA与载波聚合(Carrier Aggregation，CA)不同的是，CA为授权频段，无需考虑载波可用性问题，由基站进行多个载波上下行调度。LAA利用非授权频谱进行上下行传输，为了与其他系统友好共存(Wi-Fi、雷达以及其他LAA系统等)，需要在传输前对信道状态进行检测。

一些国家和地区规定了需要在传输数据之前进行对话前监听(Listen Before Talk，LBT)操作，即在数据传输之前进行空闲信道评估(Channel Clear Assessment，CCA)以确定信道可用状态，避免对其他系统产生干扰。

RAN1正在对LAA部署场景和各种LBT技术方案进行评估讨论，包括对基站进行LBT和终端进行LBT等。LAA的部署场景可以 为四种情况，每个场景的非授权载波可以有一个或多个。场景1为宏微两层覆盖做载波聚合场景，其中宏站采用授权载波(F1)覆盖，微站采用非授权(F3)覆盖；场景2为微微两层覆盖做载波聚合场景，其中一层微站采用授权载波(F2)覆盖，一层微站采用非授权载波(F3)覆盖；场景3为宏微三层覆盖场景，其中一层宏站采用授权载波(F1)覆盖，一层微站采用授权载波(F1)覆盖，一层微站采用非授权载波(F3)覆盖，微站F1和F3做载波聚合；场景4为宏微三层覆盖场景，其中宏站采用授权载波(F1)覆盖，一层微站采用授权载波(F2)覆盖；一层微站采用非授权载波(F3)覆盖，微站F2和F3做载波聚合。

采用非授权频段进行上行传输，与授权频段进行上行载波聚合时，存在用户在服务小区serving cell的多个载波同时被调度进行上行传输的情况。由于非授权频段的干扰突发性和不确定性，导致用户可能在上行发送时刻没有竞争到非授权载波的上行信道无法发送，造成终端上行发射功率浪费，上行传输效率下降的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何提升LAA上行传输的性能。

根据本发明一方面，提出一种提升LAA上行传输性能的方法，包括：

用户终端在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告；

基站根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及功率调整信息；

用户终端收到UL grant消息后，在非授权载波上进行空闲信道评估，若该非授权载波信道空闲可用，则利用功率调整信息计算所指示的非授权载波的物理上行共享信道PUSCH发射功率，并利用调整 后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输。

在一个实施例中，利用功率调整信息计算所指示的非授权载波的PUSCH发射功率的步骤之前包括：

用户终端计算所指示的每个上行调度载波的PUSCH发射功率之和，并与用户终端当前时刻最大发射功率做比较，如果发射功率剩余，则利用功率调整信息重新计算非授权载波PUSCH的发射功率。

在一个实施例中，功率调整信息包括用于非授权载波的传输功率控制TPC调整值。

在一个实施例中，用户终端利用功率调整信息计算所指示的非授权载波的PUSCH发射功率的步骤包括：

根据UL grant消息中的指示信息，利用第一公式计算非授权载波的PUSCH发射功率P_PUSCH,c(i)，其中第一公式为：

其中，c表示所指示的非授权载波，i表示第i个子帧，表示用户终端在非授权载波c子帧i上的最大发射功率，表示PUCCH信道在子帧i上的发射功率，M_PUSCH,c(i)表示在非授权载波c子帧i上的PUSCH信道传输带宽，P_{O_PUSCH,c}(j)表示非授权载波c上PUSCH信道上每个物理资源块的发射功率基准值，α_c(j)表示非授权载波c路径损耗补偿量，PL_c表示下行路径损耗，Δ_TF,c(i)表示由调制编码方式和数据类型所确定的非授权载波c的功率偏移量，f_c(i)表示非授权载波c的功率控制调整值，若采用累积值方式调增功率值，则

f_c(i)＝f_c(i-1)+δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)+θ_boosting,c(i)

其中，δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)为UL grant消息中子帧i-K_PUSCH的指定参数，θ_boosting,c(i)为非授权载波c的TPC调整值。

在一个实施例中，若采用绝对值方式调增功率值，则利用第一公式计算非授权载波的PUSCH发射功率P_PUSCH,c(i)，其中f_c(i)为：

f_c(i)＝δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)+θ_boosting,c(i)

其中δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)为UL grant消息中子帧i-K_PUSCH的指定参数，θ_boosting,c(i)为非授权载波c的TPC调整值。

根据本发明的另一方面，还提出一种提升LAA上行传输性能的系统，包括：

用户终端，用于在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告；还用于收到UL grant消息后，在非授权载波上进行空闲信道评估，若该非授权载波信道空闲可用，则利用功率调整信息计算所指示的非授权载波的物理上行共享信道PUSCH发射功率，并利用调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输；

基站，用于根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及功率调整信息。

在一个实施例中，用户终端用于计算所指示的每个上行调度非授权载波的PUSCH发射功率之和，并与用户终端当前时刻最大发射功率做比较，如果发射功率剩余，则利用功率调整信息重新计算非授权载波PUSCH的发射功率。

在一个实施例中，功率调整信息包括用于非授权载波的传输功率控制TPC调整值。

在一个实施例中，用户终端用于根据UL grant消息中的指示信息，利用第一公式计算非授权载波的PUSCH发射功率P_PUSCH,c(i)，其中第一公式为：

其中，c表示所指示的非授权载波，i表示第i个子帧，表示用户终端在非授权载波c子帧i上的最大发射功率，表示PUCCH信道在子帧i上的发射功率，M_PUSCH,c(i)表示在非授权载波c子帧 i上的PUSCH信道传输带宽，P_{O_PUSCH,c}(j)表示非授权载波c上PUSCH信道上每个物理资源块的发射功率基准值，α_c(j)表示非授权载波c路径损耗补偿量，PL_c表示下行路径损耗，Δ_TF,c(i)表示由调制编码方式和数据类型所确定的非授权载波c的功率偏移量，f_c(i)表示非授权载波c的功率控制调整值，若采用累积值方式调增功率值，则

f_c(i)＝f_c(i-1)+δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)+θ_boosting,c(i)

其中，δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)为UL grant消息中子帧i-K_PUSCH的指定参数，θ_boosting,c(i)为非授权载波c的TPC调整值。

在一个实施例中，用户终端用于若采用绝对值方式调增功率值，则利用第一公式计算非授权载波的PUSCH发射功率P_PUSCH,c(i)，其中f_c(i)为：

f_c(i)＝δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)+θ_boosting,c(i)

其中δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)为UL grant消息中子帧i-K_PUSCH的指定参数，θ_boosting,c(i)为非授权载波c的TPC调整值。

与现有技术相比，本发明用户终端在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告；基站根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及功率调整信息；用户终端收到ULgrant消息后，在非授权载波上进行空闲信道评估，若该非授权载波信道空闲可用，则利用功率调整信息计算所指示的非授权载波的物理上行共享信道PUSCH发射功率，并利用调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输。即通过将分配给非授权载波但实际并未使用的功率重新分配，达到充分利用非授权频段突发的可用资源，以提高LAA上行传输的可靠性和效率的思想。另外，本发明实现上复杂度较低，只需要很小的开销即可实现LAA上行传输可靠性的或效率的增加。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明 的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明提升LAA上行传输性能的方法的一个实施例的流程示意图。

图2为本发明提升LAA上行传输性能的方法的另一个实施例的流程示意图。

图3为本发明提升LAA上行传输性能的系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此， 一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明提升LAA上行传输性能的方法的一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：

在步骤110，用户终端在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告。

其中，当用户终端有数据要传输时，先通过上行调度请求向基站请求上行资源，上行调度请求指明了是否有上行数据需要发送，而没有指明终端需要发送多少上行数据。基站收到上行调度请求后，给用户终端分配上行资源以便用户终端发送缓存状态报告。用户终端在指定资源上发送缓存状态报告告诉基站，其上行缓存里有多少数据需要发送，以便基站决定给该用户分配多少上行资源。

在步骤120，基站根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及功率调整信息。

在步骤130，用户终端收到UL grant消息后，在消息指示的非授权载波上进行空闲信道评估，判断是否存在信道空闲可用的非授权载波，若不存在，则执行步骤140，否则，执行步骤150。

在步骤140，不在信道不可用的非授权载波上进行上行数据传输。

在步骤150，利用功率调整信息计算信道空闲可用的非授权载波的物理上行共享信道PUSCH发射功率，并利用调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输。

其中，利用功率调整信息计算信道空闲可用的非授权载波的PUSCH发射功率的步骤之前包括：用户终端计算所有上行载波(包 括授权载波和非授权载波)上行PUSCH发射功率之和，并与用户终端当前时刻最大发射功率做比较，如果发射功率剩余，则利用功率调整信息重新计算非授权载波PUSCH的发射功率。

本发明通过对UL grant消息进行改进，引入新的信息比特，形成新的下行控制信息格式DCI format，用于LAA场景下服务载波PUSCH调度UL grant消息传输，以提升上行传输的可靠性和吞吐量。新增DCI format格式如表1所示：

表1

在该实施例中，本发明用户终端在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告；基站根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及功率调整信息；用户终端收到UL grant消息后，在非授权载波上进行空闲信道评估，若该非授权载波信道空闲可用，则利用功率调整信息计算所指示的非授权载波的物理上行共享信道PUSCH发射功率，并利用调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输。即通过对UL grant消息进行改进，引入新的信息比特，形成新的DCI format，用于LAA场景下服务载波PUSCH调度UL grant消息传输，以提升上行传输的可靠性和吞吐量。另外，本发明实现上复杂度较低，只需要很小的开销即可实现LAA上行传输可靠性的或效率的增加。

图2为本发明提升LAA上行传输性能的方法的另一个实施例的流程示意图。该方法包括以下步骤：

在步骤210，用户终端在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告。

在步骤220，基站根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及非授权载波的传输功率控制TPC调整值。

在该方法中，新增TPC信息比特至少为1bit，用于功率提升Power boosting范围指示。用户终端进行Power boosting的范围不可以过大，避免上行功率偏离原有分配功率过高而产生对相邻小区的干扰。

新TPC比特信息与power boosting范围关系由协议定义，可以同时定义累积值和绝对值，调整方式之间的转换是半静态的，具体为 绝对值调增还是相对累计值调增由基站决定并通过专用RRC信令(Uplink Power Control Dedicated:accumulation Enabled)告知终端。

在步骤230，用户终端根据UL grant消息中的指示信息，利用第一公式计算非授权载波的PUSCH发射功率P_PUSCH,c(i)。其中，第一公式为：

其中，c表示所指示的非授权载波；i表示第i个子帧；表示用户终端在非授权载波c子帧i上的最大发射功率，为线性值；表示PUCCH信道在子帧i上的发射功率；M_PUSCH,c(i)表示在非授权载波c子帧i上的PUSCH信道传输带宽，即PRB数目；P_{O_PUSCH,c}(j)表示非授权载波c上PUSCH信道上每个物理资源块的发射功率基准值，由高层信令设置的PUSCH信道每PRB发射功率基准值，包含小区标称功率和UE特定的标称功率两部分，由高层信令通知，不同的j取值，代表不同的含义，其P_{O_PUSCH,c}(j)数值也不同，例如，j＝0表示半持久调度的功控，j＝1表示动态调度的功控，j＝2表示message3的功控；α_c(j)表示非授权载波c路径损耗补偿量，由高层信令通知指示，不同的j取值，代表不同的含义，α_c(j)取值范围也不同，对于j的取值范围0-1，由高层信令配置，例如α_c(2)＝1；PL_c表示下行路径损耗；Δ_TF,c(i)表示由调制编码方式和数据类型所确定的非授权载波c的功率偏移量；f_c(i)表示非授权载波c的功率控制调整值，若采用累积值方式调增功率值，则

f_c(i)＝f_c(i-1)+δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)+θ_boosting,c(i)

若采用绝对值方式调增功率值，则

f_c(i)＝δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)+θ_boosting,c(i)

其中，δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)为UL grant消息中子帧i-K_PUSCH的指定参数，θ_boosting,c(i)为非授权载波c的TPC调整值。

在步骤240，用户终端利用调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输。

在该实施例中，通过在UL grant消息中新增TPC信息比特以进行功率提升，并根据TPC信息比特利用第一公式计算载波c的PUSCH发射功率，并根据调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输，能够提高上行传输的可靠性。

图3为本发明提升LAA上行传输性能的系统的一个实施例的结构示意图。该系统包括用户终端310和基站320，其中：

用户终端310，用于在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告；还用于收到UL grant消息后，在消息指示的非授权载波上进行空闲信道评估，若该非授权载波信道空闲可用，则利用功率调整信息计算所指示的非授权载波的物理上行共享信道PUSCH发射功率，并利用调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输。

其中，当用户终端有数据要传输时，先通过上行调度请求向基站请求上行资源，上行调度请求指明了是否有上行数据需要发送，而没有指明终端需要发送多少上行数据。基站收到上行调度请求后，给用户终端分配上行资源以便用户终端发送缓存状态报告。用户终端在指定资源上发送缓存状态报告告诉基站，其上行缓存里有多少数据需要发送，以便基站决定给该用户分配多少上行资源。用户终端还计算所有上行载波(包括授权载波和非授权载波)上行PUSCH发射功率之和，并与用户终端当前时刻最大发射功率做比较，如果发射功率剩余，则利用功率调整信息重新计算非授权载波PUSCH的发射功率。

基站320，用于根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及功率调整信息。

本发明通过对UL grant消息进行改进，引入新的信息比特，形 成新的下行控制信息格式DCI format，用于LAA场景下服务载波PUSCH调度UL grant消息传输，以提升上行传输的可靠性和吞吐量。新增DCI format格式如表1所示。

在该实施例中，本发明用户终端在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告；基站根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及功率调整信息；用户终端收到UL grant消息后，在非授权载波上进行空闲信道评估，若该非授权载波信道空闲可用，则利用功率调整信息计算所指示的非授权载波的物理上行共享信道PUSCH发射功率，并利用调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输。即通过对UL grant消息进行改进，引入新的信息比特，形成新的DCI format，用于LAA场景下服务载波PUSCH调度UL grant消息传输，以提升上行传输的可靠性和吞吐量。另外，本发明实现上复杂度较低，只需要很小的开销即可实现LAA上行传输可靠性的或效率的增加。

本发明的另一个实施例，用户终端310，用于在进行上行传输时，向基站发送上行调度请求以及缓存状态报告，还用于根据UL grant消息中的指示信息，利用第一公式计算非授权载波的PUSCH发射功率P_PUSCH,c(i)，并利用调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输。其中，第一公式为：

其中，c表示所指示的非授权载波；i表示第i个子帧；表示用户终端在非授权载波c子帧i上的最大发射功率，为线性值；表示PUCCH信道在子帧i上的发射功率；M_PUSCH,c(i)表示在非授权载波c子帧i上的PUSCH信道传输带宽，即PRB数目；P_{O_PUSCH,c}(j)表示非授权载波c上PUSCH信道上每个物理资源块的发射功率基准值， 由高层信令设置的PUSCH信道每PRB发射功率基准值，包含小区标称功率和UE特定的标称功率两部分，由高层信令通知，不同的j取值，代表不同的含义，其P_{O_PUSCH,c}(j)数值也不同，例如，j＝0表示半持久调度的功控，j＝1表示动态调度的功控，j＝2表示message3的功控；α_c(j)表示非授权载波c路径损耗补偿量，由高层信令通知指示，不同的j取值，代表不同的含义，α_c(j)取值范围也不同，对于j的取值范围0-1，由高层信令配置，例如α_c(2)＝1；PL_c表示下行路径损耗；Δ_TF,c(i)表示由调制编码方式和数据类型所确定的非授权载波c的功率偏移量；f_c(i)表示非授权载波c的功率控制调整值，若采用累积值方式调增功率值，则

f_c(i)＝f_c(i-1)+δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)+θ_boosting,c(i)

若采用绝对值方式调增功率值，则

f_c(i)＝δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)+θ_boosting,c(i)

其中，δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)为UL grant消息中子帧i-K_PUSCH的指定参数，θ_boosting,c(i)为非授权载波c的TPC调整值。

基站320，用于根据用户终端的缓存状态报告、当前所有载波负载情况以及非授权载波干扰情况，选择相应的非授权载波，并向用户终端发送上行调度授权UL grant消息，UL grant消息中包含用户终端上行传输使用的非授权载波指示信息、调制编码方式、上行传输资源分配信息以及非授权载波的传输功率控制TPC调整值。

在该实施例中，新增TPC信息比特至少为1bit，用于功率提升Power boosting范围指示。用户终端进行Power boosting的范围不可以过大，避免上行功率偏离原有分配功率过高而产生对相邻小区的干扰。

新TPC比特信息与power boosting范围关系由协议定义，可以同时定义累积值和绝对值，调整方式之间的转换是半静态的，具体为绝对值调增还是相对累计值调增由基站决定并通过专用RRC信令(Uplink Power Control Dedicated:accumulation Enabled)告知终端。

在本发明的实施例中，通过在UL grant消息中新增TPC信息比特以进行功率提升，并根据TPC信息比特利用第一公式计算载波c的PUSCH发射功率，并根据调整后的PUSCH发射功率，在UL grant指示的非授权载波的上行传输资源上进行上行传输，能够提高上行传输的可靠性。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。