蜂窝服务通信和邻近服务通信情况下处理多载波操作的方法和装置与流程

本发明涉及用于蜂窝服务通信和邻近服务通信的功率余量报告的用户设备和调度器。

背景技术：

本部分介绍可能有助于更好地理解本发明的各方面。因此，本部分的说明将以此为基础进行阅读，而不应当被理解为对现有技术的内容的承认。

3gpp在3gpptr22.803中发布了一项邻近服务的可行性研究。根据3gpp定义的公共安全支持，用户设备需要经由邻近服务通信与多个公共安全用户组进行通信，并且同时接入蜂窝通信服务。对于邻近服务通信和蜂窝服务通信支持多载波操作。因此，用户设备对于蜂窝服务通信和邻近服务通信在不同的频率上操作，或者对于邻近服务通信和蜂窝服务通信共享相同的频率。

根据3gpptr22.803，蜂窝服务通信被理解为用户设备与enodeb和网络之间的通信。邻近服务通信被理解为两个邻近服务启用的用户设备之间的通信，而不通过网络发送用户数据并且不包括enodeb(直接模式)。此外，邻近服务通信可以在经由一个enodeb本地路由的两个邻近服务启用的用户设备之间进行但是不使用网络(本地路由模式)。

因此，蜂窝服务通信和邻近服务通信具有不同的目的地点，即使它们源于相同的用户设备。这导致功率控制问题，特别是在用户设备执行蜂窝服务通信和邻近服务通信的同时传输的情况下。

如果仅进行蜂窝服务通信，则调度器经由用户设备的功率余量报告接收有关用户设备的功率情况的信息(3gppts36.321)。基于该信息，调度器为用户设备的上行链路传输调度适当的数据大小以及调制和编码方案。功率余量报告由用户设备基于功率余量报告传输时的路径损耗、传输功率和其他参数来计算。

如果在由用户设备执行同时的蜂窝服务通信和邻近服务通信时，计算功率余量报告，则会出现问题。网络的调度器可以为用户设备调度较高的传输功率用于蜂窝服务通信，并且用户设备可能无法递送这样的传输功率。这对系统性能产生不利影响。另外，在探测参考信号传输的功率控制上存在网络与用户设备之间的不匹配的可能性，这导致网络处的信道估计的不准确并且渗透整个系统性能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于解决网络中的上述问题的新的概念，其允许同时进行蜂窝服务通信和邻近服务通信。

根据一个实施例，公开了一种用于蜂窝网络中的功率管理的方法。蜂窝网络中的至少一些用户设备能够进行蜂窝服务通信和邻近服务通信。用户设备向调度器发送功率余量报告。调度器集成在enodeb中，或者位于网络中用于服务多个enodeb的某处。功率余量报告至少包含反映在用户设备执行邻近服务通信的情况下的功率降低的功率降低测量。因此，通过功率降低测量，调度器被通知关于用户设备的同时的蜂窝服务通信和邻近服务通信以及关于与这些同时通信相对应的功率共享信息。邻近服务通信和蜂窝服务通信如上面在背景技术部分中定义地来理解。这具有以下优点：在生成功率余量报告时，调度器的关于用户设备中的蜂窝服务通信和邻近服务通信之间的功率共享的知识提高了网络中的信道估计的准确性并且提高了整个系统性能。

根据一个实施例，功率余量报告包含指示用户设备是否在蜂窝服务通信和邻近服务通信之间应用功率共享的索引。因此，根据该索引，调度器确定功率余量报告中给出的功率是否受到邻近服务通信的影响。

根据一个实施例，用于服务小区c的所配置的最大用户设备功率的下限pcmax,c定义为pcmax_l,c＝min{pemax,c–δtc,c,ppowerclass–max(mprc+a-mprc,p-mprc,p-pro_se)–δtc,c}。

p_pro-se是在用户设备中发生邻近服务通信的情况下的功率降低的参数。

根据一个实施例，对于邻近服务传输、操作频带和资源分配中的至少一个频带组合的不同组合，在查找表中定义了在邻近服务通信的情况下的功率降低p-pro_se。

根据一个实施例，在邻近服务通信的情况下的功率降低p-pro_se被定义为独立于操作频带的最大功率降低的单个值。

根据一个实施例，所配置的最大用户设备功率的下限被定义为pcmax_l＝min{pemax–δtc,ppowerclass–mpr–a-mpr–p-mprc–p-pro_se–δtc}。

根据一个实施例，在邻近服务通信的情况下的功率降低被包括在用于服务小区的功率管理最大功率降低参数p-mprc中。因此，通过功率余量报告通信的功率降低没有特殊的价值。在一个实施例中，如果功率管理最大功率降低参数被改变以反映由邻近服务通信引起的功率降低，则索引给出信息。

根据一个实施例，功率余量报告中的保留位用于指示归因于邻近服务通信的功率降低是否被应用于相应的功率余量报告。

根据一个实施例，如果计时器期满或已经期满并且归因于该小区的邻近服务通信的功率降低已经改变了超过规定的门限值，则由触发由用户设备发送功率余量报告。

根据一个实施例，提出了一种用于蜂窝网络中的功率管理的方法。蜂窝网络中的至少一些用户设备能够进行蜂窝服务通信和邻近服务通信。该方法包括用于由调度器从至少一个用户设备接收功率余量报告的接收步骤。调度器集成在enodeb中，或者位于网络中用于服务多个enodeb的某处。功率余量报告至少包含反映在用户设备执行邻近服务通信的情况下的功率降低的功率降低测量。因此，通过由调度器接收到的该功率降低测量，向调度器通知用户设备同时进行蜂窝服务通信和邻近服务通信以及关于在生成功率余量报告时对应于这些同时通信的功率共享信息。邻近服务通信和蜂窝服务通信如在背景部分中定义地来理解。这具有以下优点：在生成功率余量报告时，调度器的关于用户设备中的蜂窝服务通信和邻近服务通信之间的功率共享的知识提高了网络中的信道估计的准确性并且提高了整个系统性能。

根据一个实施例，功率余量报告包含指示用户设备是否在蜂窝服务通信和邻近服务通信之间应用功率共享的索引。

根据一个实施例，用于服务小区的所配置的最大用户设备功率的下限pcmax,c定义为pcmax_l,c＝min{pemax,c–δtc,c,ppowerclass–max(mprc+a-mprc,p-mprc,p-pro_se)–δtc,c}。

根据一个实施例，提出了一种蜂窝网络中的调度器。调度器包括用于接收至少一个功率余量报告的接收器。调度器还包括用于为至少一个用户设备调度无线电资源的调度实体。功率余量报告至少包含反映在至少一个用户设备执行邻近服务通信的情况下的功率降低的功率降低测量。调度实体使用所接收的关于减少功率的信息来调度无线电资源。

根据一个实施例，提出了一种执行上述方法的蜂窝网络中的用户设备。

根据一个实施例，提出了一种执行上述方法的蜂窝网络中的基站。

根据一个实施例，提出了一种包括如上所述的调度器的蜂窝网络中的基站。

本发明实施例的其它有利特征被定义并且在下面的详细描述中描述。

附图说明

现在通过举例的方式并且参考附图来描述根据本发明实施例的装置和方法的一些实施例，在附图中：

图1示意性地描绘了蜂窝服务通信场景；

图2示意性地描绘了第一邻近服务通信场景；

图3示意性地描绘了第二邻近服务通信场景；

图4描绘了本领域已知的功率余量mac控制元件；以及

图5描绘了根据本发明的扩展的功率余量mac控制元件。

具体实施方式

说明书和附图仅说明本发明的原理。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计出尽管在本文中未明确描述或示出但是体现本发明的原理并且被包括在其精神和范围内的各种布置。此外，本文所述的所有示例主要意图仅用于教学目的，以帮助读者理解本发明的原理和本发明人为促进本领域而贡献的概念，而不应当被解释为限于这样的具体叙述的示例和条件。此外，本文中陈述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述以及其具体示例旨在涵盖其等同物。

图1示意性地描绘了蜂窝服务通信场景。即使两个用户设备ue1、ue2彼此靠近并且彼此通信，其在用户平面中的数据路径1经由运营商网络enb、sgw/pgw行进。如图1所示的用于这种类型的通信的典型的数据路径1涉及enodebenb和服务网关/分组数据网络网关sgw/pgw。

图2示意性地描绘了第一邻近服务通信场景。如果两个或更多个用户设备ue1、ue2彼此邻近，则它们以直接模式通过邻近服务通信相互通信。例如，在lte中，运营商能够将用户平面中的数据路径2从接入网和核心网enb、sgw/pgw移动到用户设备ue1、ue2之间的直接链路上。用户设备通过直接连接彼此通信。关于数据路径2，直接模式邻近服务通信中不涉及enodebenb和服务网关/分组数据网络网关sgw/pgw。

图3示意性地描绘了第二邻近服务通信场景。如果两个或更多个用户设备ue1、ue2彼此邻近，则它们通过邻近服务通信彼此以本地路由方式通信。本地路由意味着用户平面中的数据路径3经由由用户设备ue1、ue2共享的enodebenb被路由。数据路径3不包括核心网络，例如，本地路由的邻近服务通信不涉及服务网关/分组数据网络网关sgw/pgw。

邻近服务通信场景的另一模式是两个用户设备ue1、ue2彼此之间进行直接通信。然而，两个用户设备ue1、ue2之间的通信的传输许可由enodebenb来分配。这是本地路由的邻近服务通信的变体，即使邻近服务通信的数据路径直接从一个用户设备ue1、ue2到其他用户设备ue2、ue1并且不经由enodebenb。

对于如图2和图3所示的接近通信，在3gppts36.321-5.4.6中定义了功率余量报告过程。

功率余量报告过程用于向调度enodebenb提供关于标称用户设备最大传输功率与每个激活的服务小区的ul-sch传输的估计功率之间的差异的信息、以及关于标称用户设备最大功率和p小区上的ul-sch和pucch传输的估计功率之间的差异的信息。

rrc通过以下方式来控制功率余量报告：配置两个计时器——周期phr-计时器和禁止phr-计时器，并且信号通知dl-pathlosschange，其设置测量下行链路路径损耗的变化以及归因于触发功率余量报告的电源管理的所需的功率回退。

如果发生以下任何事件，将触发功率余量报告：

-禁止phr-计时器期满或已经期满，并且对于用作路径损耗参考的至少一个激活的服务小区，自从当用户设备具有上行链路资源用于新的传输时的功率余量报告的最后一次传输以来，路径损耗已经变化超过dl-pathlosschangedb；

-周期phr-计时器期满；

–在上层配置或重新配置功率余量报告功能时，其不用于禁用该功能；

-通过所配置的上行链路激活s小区；

-当用户设备具有上行链路资源用于新传输的时，禁止phr-计时器期满或已经期满，并且对于使用所配置的上行链路的任何已激活的服务小区，在此tti中以下内容为真：

–存在被分配用于传输的上行链路资源或在该小区上存在pucch传输，并且自从当用户设备具有上行链路资源被分配用于该小区上的传输或pucch传输时的功率余量报告的最后一次传输以来，归因于该小区的功率管理(如p-mprc所允许的)的所需的功率回退已经改变了超过dl-pathlosschangedb。

用户设备ue1、ue2避免在由于功率管理而所需的功率回退仅暂时降低(例如达数十毫秒)时触发功率余量报告，并且应当避免反映当功率余量报告被其他触发条件触发时的pcmax,c/ph的值的临时降低。

ul-sch传输的估计功率取决于传输块格式、下行链路路径损耗估计、ul-sch传输的分配资源等。pcmax,c被定义为其中pcmax,c在用户设备处被设置为指定范围内的值的情况下的值范围。值范围取决于用户设备功率等级、由网络信号传输的最大传输功率pemax、最大功率降低mpr、附加最大功率降低a-mpr、和传输带宽。

pcmax,c和值范围在3gppts36.101中定义如下：

用户设备设置其pcmax,c。服务小区c上的所配置的最大输出功率pcmax,c设置在以下范围内：

pcmax_l,c≤pcmax,c≤pcmax_h,c

对于带内连续的载波聚合：

pcmax_l,c＝min{pemax,c–δtc,c,ppowerclass–max(mprc+a-mprc,p-mprc)–δtc,c}

对于带间不连续载波聚合：

pcmax_l,c＝min{pemax,c–δtc,c,ppowerclass–max(mprc+a-mprc+δtib,c,p-mprc)–δtc,c}

pcmax_h,c＝min{pemax,c,ppowerclass}

pemax,c是由iep-max针对服务小区c给出的值。

ppowerclass是在3gppts36.101的表6.2.2-1中规定的最大用户设备功率，不考虑在3gppts36.101的表6.2.2-1中规定的容限。

δtib,c是在3gppts36.101的表6.2.5a-3中规定的服务小区c的附加容限。

对于带间载波聚合，mprc和a-mprc适用于每个服务小区c。对于带内连续载波聚合，mprc＝mpr和a-mprc＝a-mpr。

p-mprc用于服务小区c的电源管理。对于带内载波聚合，用户设备和p-mprc＝p-mpr有一个功率管理术语p-mpr。

当3gppts36.101的表6.2.2-1中的注2适用于服务小区c时，δtc,c等于1.5db。

当3gppts36.101的表6.2.2-1中的注2不适用于服务小区c时，δtc,c等于0db。

对于具有一个上行链路服务小区的带间载波聚合，总配置的最大输出功率pcmax应当被设置在以下范围内：

pcmax_l≤pcmax≤pcmax_h

其中

pcmax_l＝pcmax_l,c并且

pcmax_h＝pcmax_h,c。

测量的最大输出功率pumax应当在以下范围内：

pcmax_l–t(pcmax_l)≤pumax≤pcmax_h+t(pcmax_h)

总之，服务小区上的所配置的最大输出功率pcmax,c取决于所使用的频带组合、a-mpr、mpr(解决标准中规定的区域频带值)和p-mpr(当应用功率回退时占用电源管理)。

图4描绘了根据3gppts36.321的用于传输功率余量报告的扩展的功率余量mac控制元件4。扩展的功率余量mac控制元件4定义如下：

ci：该字段表示具有s小区索引i的s小区存在功率余量字段。ci字段被设置为“1”表示报告具有s小区索引i的s小区的功率余量字段。ci字段被设置为“0”指示没有报告具有s小区索引i的s小区的功率余量字段。

r：保留位，被设置为“0”；

v：该字段指示功率余量值是基于实际传输还是参考格式。对于类型1功率余量，v＝0表示pusch上的实际传输，v＝1表示使用pusch参考格式。对于类型2功率余量，v＝0表示pucch上的实际传输，v＝1表示使用pucch参考格式。此外，对于类型1和类型2功率余量，v＝0指示存在相关联的pcmax,c字段，v＝1指示相关联的pcmax,c字段被省略；

功率余量ph：该字段指示功率余量水平。该字段的长度为6位。此外，还示出了类型1或类型2功率余量和p小区/s小区。

p：该字段指示用户设备是否贵英语电源管理(如p-mprc允许的)而应用电源回退。如果没有应用电源管理的电源回退，如果相应的pcmax,c字段具有不同的值，则用户设备将设置p＝1。

pcmax,c：如果存在，该字段表示pcmax,c或用于计算前一功率余量字段的

图5描绘了根据本发明的一个实施例的扩展的功率余量mac控制元件5。

根据本发明，向网络提供关于可用的用户设备ue1、ue2传输功率的足够信息，例如，调度器被包括在enodebenb中还是用于多个enodebenb的单独的调度器。这是通过信号通知标称用户设备最大传输功率和/或归因于邻近服务通信的功率降低以及功率余量报告来实现的。功率余量报告由扩展的功率余量mac控制元件5提供给调度器。

因此，功率余量报告的计算考虑了在邻近服务通信中使用的功率。所传输的标称用户设备最大传输功率的值范围考虑到由邻近服务通信引起的可能的功率变化。因此，标称用户设备最大传输功率和功率余量报告的计算也反映由于邻近服务通信引起的功率降低。

在功率余量报告中，包括用于指示用户设备是否在蜂窝服务通信和邻近服务通信之间应用功率共享的信息。换言之，如果用户设备在功率余量报告计算时没有同时执行邻近服务通信和蜂窝服务通信，则用户设备通知网络(即调度器)所计算的功率余量报告是否具有不同的值。

在根据图5的扩展的功率余量mac控制元件中，“p”位用于指示归因于功率回退的功率管理是否被应用于相关服务小区的功率余量报告计算。此外，扩展的功率余量mac控制元件中的“r”(保留)位用于指示在计算相应的功率余量报告时是否考虑到归因于邻近服务通信的功率降低。这些位在图5中表示为“pr”。如果“pr”位设置为1，则归因于邻近服务通信的功率降低被应用于相应的功率余量。通过扩展的功率余量mac控制元件5，网络(即调度器)被通知由邻近服务通信引起的功率减少。

根据一个实施例，考虑到可能的邻近服务通信来定义pcmax,c的值范围。

例如，pcmax,c的值范围是：

pcmax_l≤pcmax,c≤pcmax_h

其中

对于带内连续载波聚合，pcmax,c的下限设置如下：

pcmax_l,c＝min{pemax,c–δtc,c,ppowerclass–max(mprc+a-mprc,p-mprc,p-pro_se)–δtc,c}，并且

pcmax,c的上限设置如下：

pcmax_h,c＝min{pemax,c,ppowerclass}

p-pro_se定义了归因于相应频带中的邻近服务通信的最大功率降低。在一个实施例中，为邻近服务通信、操作频带和资源分配的不同频带组合定义p-pro_se的值。描述了用于带内连续载波聚合的实施例。在一个实施例中，针对其他频带组合以及非载波聚合场景提出了类似的定义。

在一个实施例中，p-pro_se被定义为独立于邻近服务通信的操作频带的归因于邻近服务通信的总最大功率降低。

根据一个实施例，pcmax,c的下限设置如下：

pcmax_l＝min{pemax–δtc,ppowerclass–mpr–a-mpr–p-mprc–p-pro_se–δtc}

根据一个实施例，传输功率降低被包括在p-mprc内。在这种情况下，不需要为归因于邻近服务通信的传输功率降低定义单独的参数。相反，为p-mprc定义的值范围适合于反映归因于邻近服务通信的可能的功率降低。然而，在这种情况下，网络不知道功率降低是由多个无线电网络上的传统双重传输导致的功率回退引起的还是由邻近服务通信引起的。

根据一个实施例，由于邻近服务通信导致的功率降低而引起的频繁的功率余量报告和pcmax,c传输由禁止phrppro_se定时器控制。如果发生以下事件，则除3gppts36.321中描述的触发之外还会触发功率余量报告：

–禁止phrppro_se计时器期满或已经期满，并且自从上一次传输功率余量报告以来，由于该小区的邻近服务通信而引起的功率降低已经改变超过规定的门限值configppro_sechange。

在下一可用的上行链路传输中，用于上行链路传输的相应的功率余量报告和相应的pcmax,c被信号通知给网络。禁止phrppro_se计时器在功率余量报告和pcmax,c的传输之后被重新启动。

根据一个实施例，归因于邻近服务通信的功率降低而导致的频繁的功率余量报告和pcmax,c传输由计时器禁止phrp计时器来控制。如果发生以下事件，除了如上所述的触发之外，还会触发功率余量报告：

–禁止phr计时器期满或已经期满，并且自从上次发送功率余量报告以来，由于该单元的邻近服务通信而导致的功率降低已经改变超过规定的门限值dl-pathlosschange。

禁止phr计时器和dl-pathlosschange在已知系统中使用，并且根据本实施例进一步用于反映由于邻近服务通信引起的功率降低。

在下一可用的上行链路传输中，用于上行链路传输的相应的功率余量报告和相应的pcmax,c被信号通知给网络。禁止phr计时器在功率余量报告和pcmax,c的传输之后被重新启动。

附图中所示的各种元件(包括任何功能块)的功能可以通过使用专用硬件以及能够与适当软件相关联地执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器提供，其中一些单独的处理器可以被共享。此外，功能可以由数字信号处理器(dsp)硬件、网络处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、用于存储软件的只读存储器(rom)、随机存储器访问存储器(ram)和非易失性存储器来提供，而不限于此。也可以包括常规和/或定制的其他硬件。