功率控制方法、用户设备、基站及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术，具体涉及一种功率控制方法、用户设备、基站及系统。
【背景技术】
[0002] 机器类通信（MTC，MachineTypeCommunication)又称机器到机器（M2M，Machine ToMachine)用户设备（UE，UserEquipment)或终端是现阶段物联网的主要应用形式。低 功耗低成本是其可大规模应用的重要保障。目前M2M技术已经得到了NEC、HP、CA、Intel、 IBM、AT&T等国际知名厂商的支持及各国移动运营商的认可。目前市场上部署的M2M设备 主要基于全球移动通信（GSM，GlobalSystemofMobilecommunication)系统。近年来，由 于长期演进（LTE，LongTermEvolution)的频谱效率高，越来越多移动运营商选择LTE作为 未来宽带无线通信系统的演进方向。基于LTE的M2M数据业务也将更具吸引力。
[0003] 但是，相关技术的功率控制机制在MTC覆盖增强场景下，存在用户设备能效低、不 利于用户设备节电的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提供一种功率控制方法、用户设备、基站及系统，解决相关技术的功 率控制机制在MTC覆盖增强场景下，存在用户设备能效低、不利于用户设备节电的问题。
[0005] 本发明实施例的技术方案是这样实现的：
[0006] 本发明实施例提供一种功率控制方法，所述方法包括：
[0007] 当物理上行共享信道（PUSCH)数据的重复传输次数大于KP_时，以小于或等于最 大发射功率的功率发送重复传输的PUSCH数据；
[0008] 当物理上行控制信道（PUCCH)数据的重复传输次数大于ΚΡ_时，以小于或等于最 大发射功率的功率发送重复传输的PUCCH数据；
[0009] 其中，所述KPUSCH和KPura为预定义值。
[0010] 本发明实施例提供一种功率控制方法，所述方法包括：
[0011] 当用户设备的道PUSCH数据的重复传输次数大于KPUSeH时，通知用户设备专有的重 复传输的PUSCH数据的功率控制参数；
[0012] 当用户设备的道PUCCH数据的重复传输次数大于KPura时，通知用户设备专有的重 复传输的PUCCH数据的功率控制参数；
[0013] 其中，所述KPUSCH和KPUCCH为预定义值。
[0014] 本发明实施例提供一种用户设备，所述用户设备包括：
[0015] 检测单元和发射单元；其中，
[0016] 所述检测单元，用于检测到PUSCH数据的重复传输次数大于KP_时，触发所述发 射单元以小于或等于最大发射功率的功率发送重复传输的PUSCH数据；在检测到PUCCH数 据的重复传输次数大于KPura时，触发所述发射单元以小于或等于最大发射功率的功率发送 重复传输的PUCCH数据；
[0017] 其中，所述KPUSCH和KPUCCH为预定义值。
[0018] 本发明实施例提供一种基站，所述基站包括：第二确定单元和第二发射单元；其 中，
[0019] 所述第二确定单元，用于当用户设备PUSCH数据的重复传输次数大于KPUSeH时，确 定所述用户设备专有的重复传输的PUSCH数据的功率控制参数；当用户设备的PUCCH数据 的重复传输次数大于或KPura时，确定所述用户设备专有的重复传输的PUCCH数据的功率控 制参数；
[0020] 所述第二发射单元，用于将所述功率控制参数传输给对应的用户设备。
[0021 ] 其中，所述KPUSCH和KPUCCH为预定义值。
[0022] 本发明实施例提供一种功率控制系统，所述系统包括：
[0023] 用户设备，用于当PUSCH数据的重复传输次数大于KPUSeH时，以小于或等于最大发 射功率的功率发送重复传输的PUSCH数据；当PUCCH数据的重复传输次数大于KPura时，以 小于或等于最大发射功率的功率发送重复传输的PUCCH数据；
[0024] 其中，所述KPUSCH和KPura为预定义值。
[0025] 本发明实施例中，当HJSCH数据的重复传输次数大于KPUSeH时，以小于或等于最大 发射功率的功率发送重复传输的HJSCH数据；当PUCCH数据的重复传输次数大于ΚΡυεεΗ时， 以小于或等于最大发射功率的功率发送重复传输的PUCCH数据；这就避免了用户设备总是 以最大功率发射的问题，解决了相关的功率控制机制在MTC覆盖增强场景下降低了用户设 备能效、且不利于用户设备节电的问题。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明实施例中功率控制方法的实现流程示意图一；
[0027] 图2是本发明实施例中功率控制方法的实现流程示意图二；
[0028] 图3是本发明实施例中用户设备的功能结构图；
[0029] 图4是本发明实施例中基站的功能结构图；
[0030] 图5是本发明实施例中功率控制系统的示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0032]现有LTE系统的物理上行控制信道（PUCCH，PhysicalUplinkControlChannel) 的功率控制机制如以下等式所示：
[0033] Pt, pucch - min {Pmax，P。-pucch+PLdl+Δ F〇rmat+ δ PUCCH}，(1)
[0034] 其中，PTiP_表示PUCCH数据的实际发射功率，单位是分贝毫瓦（dBm)，PMAX表示用 户设备最大的发射功率（单位是dBm，例如23dBm)，P。??表示一次传输的PUCCH数据的期 望接收功率，为通过高层信令通知给用户设备的小区专有（Cell-specific)的名义参 ^P〇_NOMINAL_PUCCH>与用户设备专有（UE-specific)的参数P O-UE-PUCCH(单位是dBm)的加和，PLa 表示用户设备估计的下行路损（单位是dB)，AF_at是与PUCCH格式有关的功率偏置（单 位是dB)，δpueeH对应于来自网络的明确的闭环功率控制命令（单位是dB)。
[0035] 现有LTE系统的物理上行共享信道（PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)的 功率控制机制如以下等式所示：
[0036] Pt,pusch-min{Pmax，P〇-pusch+α ·PLdl+10 ·log10 (Μ) +ΔMCS+δPUSCH}，(2)
[0037] 其中，PT,PUSCH表示PUSCH数据的实际发射功率（单位是dBm)，PMAX表示最大的用户 设备发射功率（单位是dBm，例如23dBm)，表示一次传输的PUSCH数据的期望接收功 率，Ρ〇__Η等于通过高层信令通知给用户设备的小区专有（Cell-specific)的名义参数 NOMINAL-PUSCH与用户设备专有（UE-specific)的参数 P〇-UE-PUSCH的和，α= 1表示全路损补偿，α〈1 表示部分路损补偿，即增加的路损没有被相应的发射功率的增加完全补偿，PLa表示用户设 备估计的下行路损（单位是dB)，Μ表示一次PUSCH数据传输所占用的资源块数量，ΛMes表 示依赖于HJSCH数据的调制编码方案（MCS，ModulationandCodingScheme)的功率偏置， SPUSeH对应于来自网络的明确的闭环功率控制命令。
[0038] 在实际应用中，用于HJSCH或PUCCH数据功率控制的闭环功率控制命令字段包括2 比特或1比特，对应于4种（对应2比特）或2种取值大小（对应1比特），所述δp_是 用于PUSCH数据功率控制的闭环功率控制命令字段所对应的具体取值，以及所述δpueeH是 用于PUCCH数据功率控制的闭环功率控制命令字段所对应的具体取值。
[0039] 由于一些MTC用户设备是被安装在住宅的地下室，或者被铝合金窗或传统厚墙建 筑结构所遮蔽的位置，与正常的LTE用户设备相比，这些用户设备在射频接口上会经历相 当严重的穿透损耗，从而需要增强上述MTC用户设备的覆盖以实现正常的数据传输。具体 地，需要增强的上行物理信道包括物理上行共享信道PUSCH和物理上行控制信道PUCCH两 个信道。其中，重复传输的方法（对于上行，所述重复传输具体为HJSCH或PUCCH的重复传 输）通常被用于累积足够的有用信号的能量从而实现覆盖的增强。
[0040] 由于相关技术中的功率控制机制仅是优先为PUSCH数据或PUCCH数据的一次传输 而设计，没有过多考虑或优化PUSCH数据或PUCCH数据重复传输的情况，并且在MTC覆盖 增强场景下，用户设备估计或测量的下行路损PL%通常是极端大的，所以如果在重复传输 情况下仍然沿用相关技术所提供等式（1)和（2)所示的HJCCH和PUSCH功率控制机制，用 户设备将在用于PUCCH和PUSCH重复传输的所有子帧内始终以最大功率PMAX发射PUCCH和 PUSCH数据。考虑到控制开销，处于MTC覆盖增强模式的用户设备不可能支持任意的潜在 的PUCCH或PUSCH重复次数。以PUSCH为例，设想根据用户设备的最大发射功率PMAX以及 期望的覆盖，某个MTC用户设备所实际需要的PUSCH重复次数为X次，但是，由于用户设备 不支持X次，只支持Y次的PUSCH重复传输，其中，Y为用户设备支持的所有大于X的PUSCH 重复传输次数中的最小值，在这种情况下，为了满足覆盖性能需求，用户设备只能选择执行 Y次PUSCH重复传输；然而，这将导致用户设备在后面的Y-X次的重复传输中不必要的功率 消耗，从而降低了用户设备的能效，最终不利于用户设备的节电。另外，对于PUCCH的重复 传输，类似的问题同样存在。
[0041] 本发明实施例记载一种功率控制方法，可以应用于MTC覆盖增强场景的用户设备 (也可以理解为终端），如图1所示，本发明实施例记载的功率控制方法包括以下步骤：
[0042] 步骤101，当HJSCH数据的重复传输次数大于KPUSeH时，以小于或等于最大发射功率 的功率发送重复传输的PUSCH数据。
[0043] 步骤102,当PUCCH数据的重复传输次数大于KPura时，以小于或等于最大发射功率 的功率发送重复传输的PUCCH数据。
[0044] 其中，所述KPUSCH和KPura为预定义值。
[0045] 作为一个实施方式，所述发送重复传输的HJSCH数据之前，所述方法还包括：
[0046] 根据重复传输HJSCH数据的功率控制参数、或者重复传输PUSCH数据的重复传输 次数NPUSeH，确定重复传输的PUSCH数据的实际发射功率。
[0047] 作为一个实施方式，所述重复传输的HJSCH数据的功率控制参数包括：
[0048] 网络通知的用户设备专有的参数。
[0049] 作为一个实施方式，所述用户设备专有的参数，包括：
[0050] 专为重复传输HJSCH数据所设定的参数；
[0051] 所述专为重复传输HJSCH数据所设定的参数包括以下至少之一：
[0052] 重复传输HJSCH数据对应的期望接收功率;重复传输PUSCH数据对应的路 损补偿因子QRPUSCHy
[0053] 重复传输的HJSCH数据的第一功率偏置参数ΡΚΡ___ΕΤ1、和重复传输的PUSCH数 据的第二功率偏置参数P_seHJ)FFSET_2 ;其中，上述第一功率偏置参数和第二功率偏置参数的 单位是分贝（dB)并且取值小于等于0。
[0054] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的HJSCH数据的功率控制参数确定重复传 输的PUSCH数据的实际发射功率，包括：
[0055] 根据重复传输的HJSCH数据的期望接收功率参数以及以下等式，确定重复 传输的HJSCH数据的实际发射功率：
[0056] Ρτ,rpusch- rnin {PMAX，P。-RpUSCH+PLDL+10 · log10 (Μ) + ΔMCS+5 roscH}
[0057] 其中，PTiRP_表示重复传输PUSCH数据的实际发射功率（单位是dBm)，PMAX表示最 大的发射功率（单位是dBm，如23dBm)，表示重复传输的PUSCH数据的期望接收功率 (单位是dBm)，PLa表示下行路损估计，Μ表示一次PUSCH数据传输所占用的资源块数量， ΔMCS表示依赖于PUSCH数据的调制编码方案MCS的功率偏置，δρ_对应于来自网络的明 确的闭环功率控制命令。在实际情况下，重复传输的PUSCH数据的期望的接收功率 通常低于-lOOdBm，所以参数P(j_RpUseH的取值范围应该保持足够的扩展。
[0058] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的HJSCH数据的功率控制参数，确定重复 传输的HJSCH数据的实际发射功率，包括：
[0059] 根据重复传输的HJSCH数据的路损补偿因子ctRPUSeH以及以下等式，确定重复传输 的HJSCH数据的实际发射功率：
[0060]Pt,rpusch-rnin{PMAX,P0pijsch+PLdl +10 ·log10(M)+AMCS+3puscH}
[0061] PLDL = αRPUSCH* PLDL
[0062] 其中，PLRPUSCH表示重复传输的PUSCH数据的实际发射功率，P隨表示最大的发射功 率，表示一次传输的PUSCH数据的期望的接收功率，PL%表示下行路损估计，aRPUSCH 表示重复传输的PUSCH数据的路损补偿因子，Μ表示一次PUSCH数据传输占用的资源块数 量，ΛMCS表示依赖PUSCH数据MCS的功率偏置，δPUSCH对应于来自网络的明确的闭环功率控 制命令。
[0063] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的HJSCH数据的功率控制参数，确定重复 传输的HJSCH数据的实际发射功率，包括：
[0064] 根据重复传输HJSCH数据的期望接收功率和重复传输的PUSCH数据的路损 补偿因子参数ctRPUSeH、以及以下等式，确定重复传输的PUSCH数据的实际发射功率：
[0065] Pt,rpusch- rnin {PMAX, P0 rpijsch+PLdl +10·log10(M) + AMCS+3puscH}
[0066] PLDL= α RPUSCH *PLDL
[0067] 其中，PLRPUSCH表示重复传输的PUSCH数据的实际发射功率，P隨表示最大的发射功 率，P(UOTSeH表示重复传输的PUSCH数据的期望的接收功率，PL%表示下行路损估计，aRPUSCH 表示重复传输的PUSCH数据的路损补偿因子，Μ表示一次PUSCH数据传输所占用的资源块 数，ΛMCS表示依赖于PUSCH数据的MCS的功率偏置，δp_对应于来自网络的明确的闭环功 率控制命令。
[0068] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的HJSCH数据的功率控制参数，确定重复 传输的HJSCH数据的实际发射功率，包括：
[0069]根据重复传输的HJSCH数据的第一功率偏置参数PRPUSeHJ]FFSET1、以及以下等式，确 定重复传输的HJSCH数据的实际发射功率：
[0070] Pt，rpusch -min {PMAX, P +PRPUSCH_0FFSET_11
[0071]P - P〇-pusch+PLdl+10·log10 (M) + ΔMCS+δroscH，
[0072] 其中，PLRPUSCH表示重复传输的PUSCH数据的实际发射功率，P隨表示最大的发射功 率，表示一次传输的PUSCH数据的期望的接收功率，PL%表示下行路损估计，Μ表示 一次HJSCH数据传输所占用的资源块数，ΛMes表示依赖PUSCH数据MCS的功率偏置，δPUSCH 对应于来自网络的明确的闭环功率控制命令。
[0073] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的HJSCH数据的功率控制参数，确定重复 传输的HJSCH数据的实际发射功率，包括：
[0074] 根据重复传输的HJSCH数据的第二功率偏置参数PRPUSeHJ]FFSET2、以及以下等式，确 定重复传输的HJSCH数据的实际发射功率：
[0075]Pt,RPUSCH一P +PrPUSCH-OFFSET-2
[0076] P，=min{Pmx，P。-pusch+PLdl+10·log10(M) + A MCS+ ^ PUSChI；
[0077] 或者，根据重复传输的PUSCH数据的第二功率偏置参数ΡΚΡ___ΕΤ2、以及以下等 式，确定重复传输的HJSCH数据的实际发射功率：
[0078]Pt,RPUSCH一PmAX+PrPUSCH_0FFSET_2?
[0079] 其中，PLRPUSCH表示重复传输的PUSCH数据的实际发射功率，P隨表示最大的发射功 率，P(]_RroseH表示一次传输的PUSCH数据的期望的接收功率，PL%表示下行路损估计，PRPUSCH_ aFFSET_2表示重复传输的PUSCH数据的第二功率偏置参数，Μ表示一次PUSCH数据传输所占用 的资源块数量，表示依赖PUSCH数据MCS的功率偏置，δPUSCH对应于来自网络的明确的 闭环功率控制命令。
[0080] 对于以下公式，
[0081]Pt,RPUSCH - P +PrPUSCH_0FFSET_2
[0082] P，=min{Pmx，P。-pusch+PLdl+10·log10(M) + A MCS+^PUSChI ?
[0083] 由于其中的P'可以被视为一次传输的HJSCH数据的发射功率，再进一步考虑到在 MTC覆盖增强场景下的极端大的路损PL%将导致P'始终等于最大的发射功率Pmx，所以以 上等式等价于：
[0084] PT, RPUSCH一ΡΜΑΧ+Ρ[?Ρυ5(：Η_0ΙΤ5ΕΤ_2;考虑到重見传?目??的PUSCH数据的头际发射功率PTRpUSCH 与最大的用户设备发射功率Pmm通常差异不大，所以为节省下行的控制开销，所述第二功率 偏置参数PRPUSCH_0FFSET_2的取值不需要支持足够大的扩展。
[0085] 由于在MTC覆盖增强场景下的极端大的下行路损PW以及现有闭环功率控制命令 字段所对应的具体取值sPUSeH具有非常低的扩展，所以δρυ5εΗ的大小不会对上述的P'始终 等于最大功率ΡΜΑΧ产生影响，从而现有闭环功率控制命令在这种情况下将失去意义；因此， 对于MTC覆盖增强场景下的用户设备，现有闭环功率控制命令字段可被网络重用作第二功 率偏置Prpusch_offset_2。
[0086] 用户设备根据来自网络的重复传输的HJSCH数据的功率控制参数确定重复传输 的PUSCH数据的发射功率PTiRPUSeH，这有利于网络根据对干扰和噪声以及路损的测量结果 (例如在连续时间段内的持续统计和平均）及时地调整在确定的重复传输次数ΝΡ_下用户 设备的发射功率，从而提升了上行功率控制的灵活性，并且有利于节电。
[0087] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的HJSCH数据的功率控制参数，确定重复 传输的HJSCH数据的实际发射功率，包括：
[0088] 根据重复传输HJSCH数据的重复传输次数ΝΡ_以及以下等式，确定重复传输的 PUSCH数据的实际发射功率：
[0089]Ρτ, rpusch-rnin{PMAX,Ρ_10 ·l〇gi〇 (NPUSCH)}
[0090]Ρ-P〇-pusch+PLdl+10 ·log10 (Μ) +ΔMCS+δroscH，
[0091] 其中，Ρτ,_表示重复传输的PUSCH数据的实际发射功率，Ρ隨表示最大的发射功 率，表示一次传输的PUSCH数据的期望的接收功率，PL%表示下行路损估计，Μ表示 一次HJSCH数据传输所占用的资源块数量，ΛMes表示依赖于PUSCH数据的MCS的功率偏置， δP_对应于来自网络的明确的闭环功率控制命令。用户设备根据重复传输次数NP_确定 重复传输的PUSCH数据的发射功率匕_^，这简化了网络的实现复杂度，并且节省了下行控 制信令开销。
[0092] 作为一个实施方式，当发射导频符号时，所述方法还包括：
[0093] 将所述导频符号以与所述重复传输的HJSCH数据符号相同的发射功率发射，或 者，将所述导频符号始终以最大功率发射，其中，所述导频符号用于估计重复传输的PUSCH 数据的信道衰落情况。
[0094] 作为一个实施方式，在射频资源控制（RRC，RadioResourceControl)连接建立之 前，所述方法还包括：
[0095] 根据已有功率控制机制发射重复传输的HJSCH数据，或者，始终以最大功率发射 重复传输的PUSCH数据。
[0096] 作为一个实施方式，所述发送重复传输的HJCCH数据之前，所述方法还包括：
[0097] 根据重复传输的HJCCH数据的功率控制参数，或者重复传输PUCCH数据的重复传 输次数NPura，确定重复传输的PUCCH数据的发射功率。
[0098] 作为一个实施方式，所述重复传输HJCCH数据的功率控制参数包括
[0099] 网络通知的用户设备专有的参数。
[0100] 作为一个实施方式，所述用户设备专有的参数，包括：
[0101] 专为重复传输HJCCH数据所设定的参数；
[0102] 所述专为重复传输PUCCH数据所设定的参数包括以下至少之一：
[0103] 重复传输HJCCH数据对应的期望接收功率;重复传输PUCCH数据对应的路 损补偿因子QRPUCCHy
[0104] 重复传输的PUCCH数据的第一功率偏置参数ΡΚΡ___ΕΤ1、和重复传输的PUCCH数 据的第二功率偏置参数P_raj)FFSET_2 ;其中，上述第一功率偏置参数和第二功率偏置参数的 单位是dB并且取值小于等于0。
[0105] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的HJCCH数据的功率控制参数确定重复传 输的PUCCH数据的实际发射功率，包括：
[0106] 根据重复传输的PUCCH数据的期望的接收功率Pu??参数以及以下等式，确定重 复传输的PUCCH数据的实际发射功率：
[0107] Pt, rpucch - min {Pmax，P。-rpucch+PLdl+ Δ Format+ δPUCCH}，
[0108] 其中，PT,UCCH表示重复传输的PUCCH数据的实际发射功率，P隨表示最大的发射功 率（单位是dBm)，表示重复传输的PUCCH数据的期望的接收功率（单位是dBm)，PLa 表示下行路损估计，ΔF_at表示与PUCCH格式有关的功率偏置，δpueeH对应于来自网络的明 确闭环功率控制命令；在实际情况下，重复传输的PUCCH数据的期望的接收功率通 常低于-lOOdBm，所以的取值范围应该保持足够的扩展。
[0109] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的HJCCH数据的功率控制参数确定重复传 输的PUCCH数据的实际发射功率，包括：
[0110] 根据重复传输的PUCCH数据的路损补偿因子aRP_、以及以下等式，确定重复传输 的HJCCH数据的实际发射功率：
[0111] Pt, rpucch - min {Pmax，P〇-pucch+PLdl + Δ Format+ δ roccH}
[0112] PLDL = α RPUCCH * PLDL?
[0113] 其中，PLRPUCCH表示重复传输的PUCCH数据的实际发射功率，P隨表示最大的发射功 率，表示一次传输的PUCCH数据的期望的接收功率，PL%表示下行路损估计，aRPUCCH 表示重复传输的HJCCH数据的路损补偿因子，ΛF_at表示与PUCCH格式有关的功率偏置， Spura对应于来自网络的明确的闭环功率控制命令。
[0114] 作为一个实施方式，所述根据重复传输的PUCCH数据的功率控制参数确定重复传 输的PUCCH数据的实际发射功率，包括：
[0115] 根据重复传输的PUCCH数据的期望的接收功率P。^^、重复传输的PUCCH数据的 路损补偿因子ctRPUeeH、以及以下等式确定重复传输的PUCCH数据的实际发射功率：
[0116] Pt, rpucch