用于計算功率余量的方法和無線發(fā)射/接收單元的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請為申請日為2009年12月3日、申請?zhí)枮?00980148684. 7、發(fā)明名稱為"用 于載波聚合的上行鏈路功率余量報告"的中國專利申請的分案申請。
[0002] 相關(guān)申請的交叉引用
[0003] 本申請要求2008年12月3日提交的申請?zhí)枮?1/119, 471的美國臨時申請以及 2008年12月4日提交的申請?zhí)枮?1/119, 799的美國臨時申請的權(quán)益，這些申請在這里全 部引入作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明涉及無線通信。
【背景技術(shù)】
[0005] 本公開涉及用于無線通信中的載波聚合的上行鏈路（UL)功率余量（PH)報告，并 且尤其參考的是高級長期演進(jìn)（LTE-A)。功率余量是無線發(fā)射/接收單元（WTRU)的最大發(fā) 射功率與在當(dāng)前子幀中為物理UL共享信道（PUSCH)傳輸所估計的功率之間的差值。功率 余量報告（PHR)是WTRU為了指示所估計的PH而報告的索引。該WTRU將PHR發(fā)送到演進(jìn) 型節(jié)點B(e節(jié)點B或eNB)，所述演進(jìn)型節(jié)點B可以使用PHR來確定WTRU還能使用每一個子 幀中的多少UL帶寬。
[0006] 為了支持更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜效率，在3GPP版本8中已經(jīng)引入了 3GPP長期演 進(jìn)（LTE)系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提高可實現(xiàn)的吞吐量和基于LTE的無線電接入系統(tǒng)的覆蓋范 圍，以及滿足在下行鏈路（DL)和UL方向上分別為lGbps和500MBps的高級國際移動電信 (MT)需求，3GPP標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體當(dāng)前正在研究高級LTE(LTE-A)。
[0007] LTEDL傳輸方案是以正交頻分多址（0FDMA)空中接口為基礎(chǔ)的。對LTEUL方向 來說，所使用的是基于離散傅里葉變換（DFT)擴(kuò)展OFDMA(DFT-S-OFDMA)的單載波（SC)傳 輸。在UL中對單載波傳輸?shù)氖褂檬怯膳c0FDM之類的多載波傳輸方案相比較的較低峰均功 率比（PAPR)或信號的立方度量（涉及功率放大器的非線性）驅(qū)動的。
[0008] 為了實現(xiàn)靈活部署，LTE系統(tǒng)支持1.4、3、5、10、15或20MHz的可縮放傳輸帶寬。該 LTE系統(tǒng)可以在頻分雙工（FDD)、時分雙工（TDD)或半雙工FDD模式中工作。
[0009] 在LTE系統(tǒng)中，每一個無線電幀（10ms)包括10個1ms的相等大小的子幀。每個 時隙可能具有七個或六個0FDM符號。七個符號是用于正常的循環(huán)前綴長度，而在可替換系 統(tǒng)配置中的每個時隙的六個符號是用于擴(kuò)展的循環(huán)前綴長度的。用于LTE系統(tǒng)的子載波間 隔（spacing)是15kHz。此外，使用7. 5kHz的備選減少子載波間隔模式同樣是可行的。在 一個0FDM符號間隔中，資源元素（RE)精確地對應(yīng)于一個子載波。在0. 5ms的時隙中，12個 連續(xù)子載波構(gòu)成了一個資源塊（RB)。因此，如果每一個時隙有7個符號，那么每一個RB都 包括12X7 = 84個RE。DL載波可以包括數(shù)量可縮放的資源塊（RB)，其范圍是從最少6個 RB到最多110個RB。這與大約為1MHz到20MHz的總的可縮放傳輸帶寬相對應(yīng)，但是通常 會規(guī)定一組公共傳輸帶寬，例如1. 4、3、4、10、15或20MHz。用于LTE中的動態(tài)調(diào)度的基本時 域單元是由兩個連續(xù)時隙構(gòu)成的一個子幀。這些時隙則被稱為RB配對。一些OFDM符號上 的某些子載波被分配成在時間頻率柵格中傳送導(dǎo)頻信號。在傳輸帶寬邊緣，有指定數(shù)量的 子載波并未傳輸，以便符合頻譜掩碼需求。
[0010] 在DL方向上，e節(jié)點B可以對WTRU進(jìn)行分配，以便在整個傳輸帶寬中的任何地方 接收其數(shù)據(jù)，其中舉例來說，所使用的是0FDMA方案。在頻譜中心，DL具有未使用的直流 (DC)偏移子載波。
[0011] 在UL方向上，LTE基于DFT-S-0FDMA或者等價地基于SC-FDMA傳輸。其目的是與 0FDMA傳輸格式相比實現(xiàn)較低的PAPR。然而從概念上講，在LTEDL方向上，WTRU可以在整 個LTE傳輸帶寬以及在頻域中的任何地方接收其信號，在UL中，WTRU可以只在FDMA方案中 指派的子載波的有限連續(xù)集合上進(jìn)行傳送。該原理被稱為單載波（SC)-FDMA。舉個例子，如 果UL中的全部0FDM信號或系統(tǒng)帶寬是由編號從1到100的子載波組成的，則可以指定第一 WTRU在子載波1-12上傳送該第一WTRU的信號，第二WTRU可以在子載波13~24上進(jìn)行傳 送，等等。e節(jié)點B同時在整個傳輸帶寬上接收來自一個或多個WTRU的合成的UL信號，但 是每一個WTRU有可能僅僅在可用傳輸帶寬的一個子集中進(jìn)行傳送。原則上，LTEUL中的 DFT-S0FDM由此可以被視為常規(guī)形式的0FDM傳輸，其附加限制是指定給WTRU的時間-頻 率資源包含了一組頻率連續(xù)的子載波。在LTEUL中是沒有DC子載波的（不同于DL)。在 一種操作模式中，WTRU可以將頻跳應(yīng)用于UL傳輸。
[0012] 為LTE-A提出的一種改進(jìn)是載波聚合和支持靈活的帶寬。實行這些變化的一個動 機(jī)是允許DL和UL傳輸帶寬超出20MHz這一R8LTE中的最大值，例如允許40MHz的帶寬。 第二個動機(jī)則是允許更靈活地使用可用的配對頻譜。舉個例子，雖然R8LTE被局限于在對 稱和配對的FDD模式中工作，例如DL和UL在每一個傳輸帶寬中都是10MHz或20MHz，但是 LTE-A可以采用非對稱配置來工作，例如采用10MHz的DL與5MHz的UL配對。此外，借助 LTE-A還可以實現(xiàn)合成的聚合傳輸帶寬，例如在DL中，第一個20MHz載波以及第二個10MHz 載波可以與20MHz的UL載波配對等等。在頻域中，合成的聚合傳輸帶寬未必是連續(xù)的，例 如在上述示例中，第一個10MHz分量載波在DL波段中可以與第二個5MHz的DL分量載波間 隔22. 5MHz。可替換地，在連續(xù)的聚合傳輸帶寬中同樣是可以工作的，例如，20MHz的第一DL 分量載波與連續(xù)的10MHz的DL分量載波聚合，并且與20MHz的UL載波配對。
[0013] 在圖1中示出了用于LTE-A載波聚合和支持靈活帶寬的不同配置的示例。圖la描 述了三個分量載波，其中兩個載波是連續(xù)的，第三個則是不連續(xù)的。圖lb和lc全都描述的 是三個連續(xù)的分量載波。通過擴(kuò)展LTER8傳輸結(jié)構(gòu)/格式來并入聚合分量載波的選項有 兩個。一個選項是將DFT預(yù)編碼器應(yīng)用于聚合帶寬，例如在信號為連續(xù)的情況下，像在圖lb 中以及圖la的右側(cè)顯示的那樣將DFT預(yù)編碼器應(yīng)用于所有的分量載波。第二個選項是像圖 lc顯示的那樣僅僅為每一個分量載波應(yīng)用DFT預(yù)編碼器。應(yīng)該指出的是，如圖lc所示，不同 的載波有可能具有不同的調(diào)制和編碼集合（MCS，也就是特定于載波（carrier-specific) 的MCS)。
[0014] 在R8LTE系統(tǒng)的UL方向上，WTRU在PUSCH上傳送其數(shù)據(jù)（在一些情況中還傳送 其控制信息）。PUSCH傳輸是由e節(jié)點B使用UL調(diào)度授權(quán)調(diào)度和控制的，其中所述調(diào)度授 權(quán)是在物理DL控制信道（PDCCH)格式0上傳送的。作為UL調(diào)度授權(quán)的一部分，WTRU接收 包含調(diào)制和編碼集合（MCS)的控制信息、發(fā)射功率控制（TPC)命令、UL資源分配（即已分 配資源塊的索引）等等。在已分配的UL資源上，WTRU采用受控于TPC命令的發(fā)射功率并 且經(jīng)由相應(yīng)的MCS來傳送該WTRU的PUSCH。
[0015] 為了調(diào)度ULWTRU傳輸，e節(jié)點B上的調(diào)度器必須為某種資源分配選擇恰當(dāng)?shù)膫?輸格式（即MCS)。為此，調(diào)度器必須能為所調(diào)度的WTRU估計UL鏈路質(zhì)量。
[0016] 這一過程需要e節(jié)點B知道WTRU的發(fā)射功率。在LTE中，所估計的WTRU發(fā)射功 率是根據(jù)一個公式計算的，其中除了WTRU的路徑損耗估計之外，e節(jié)點B知道公式中的所 有分量。在LTE中，WTRU測量其DL路徑損耗估計，并且以PH測量報告數(shù)量的形式向e節(jié) 點B匯報其DL路徑損耗估計。這種處理類似于寬帶碼分多址（WCDMA)版本6中的PH報告 的概念，其中PH同樣會被報告給e節(jié)點B，以便執(zhí)行恰當(dāng)?shù)腢L調(diào)度。
[0017] 在LTE中，PH報告過程被用于為服務(wù)e節(jié)點B提供關(guān)于WTRU發(fā)射功率與最大WTRU 發(fā)射功率之間的差值的信息（對應(yīng)于正的PH值）。當(dāng)依據(jù)UL功率控制公式計算得到的 WTRU的發(fā)射功率超出了最大WTRU發(fā)射功率時（對應(yīng)于負(fù)的PH值），該信息還可以包括最 大WTRU發(fā)射功率與計算得到的WTRU發(fā)射功率之間的差值。
[0018] 如上所述，在LTE中使用的是單個分量載波；因此，WTRUPH的定義式是基于一個 載波的。在子幀i中，用于PUSCH傳輸?shù)腤TRU發(fā)射功率Pp_是如下定義的：
[0019] PPUSCH(i) =min{PCMAX，101og10(MPUSCH(i))+P0-PUSCH(j) +a(j)XPL+ATF(i)+f(i)}
[0020]等式（1)
[0021] 其中PCMAX是所配置的最大許可WTRU發(fā)射功率。PCMAX取決于WTRU功率等級、許可 的容差和調(diào)整、以及e節(jié)點B用信號通知的最大許可WTRU發(fā)射功率。
[0022] MPUSCH (i)是用對子幀i有效的資源塊數(shù)量表述的PUSCH資源分配的帶寬。
[0023] P。-P_(j)是特定于小區(qū)的標(biāo)稱分量P。-_NAL-PUSCH(j)以及特定于WTRU的分量P。-UE- PUSCH(j)的總和 0P〇-NOMINAL-PUSCH(j)是從高層用信號通知的，其范圍是[-126, 24]dBm，分辨率是 ldB，并且j= 0和1，而則是由無線電資源控制（RRC)配置的，其范圍是[-8, 7] dB，分辨率是ldB，并且j= 0和1。對于與所配置的調(diào)度授權(quán)相對應(yīng)的PUSCH傳輸（重傳） 來說，j= 〇 ;而對于與使用與新的分組傳輸相關(guān)聯(lián)的DCI格式0所接收到的H)CCH相對應(yīng) 的PUSCH傳輸（重傳）來說，j= 1。對于與隨機(jī)接入響應(yīng)授權(quán)相對應(yīng)的PUSCH傳輸（重 傳）來說，j= '2 〇P〇_UE_PUSCH⑵=0并且P〇-NOMINAL-PUSCH(2) -P〇-PRE+八PREAMBLE-Msg3， 其中？。__和APREAMBLE_M；3g3疋從更尚層用i曰可通知的。
[0024] 對j= 0 或 1 來說，ae{〇, 〇· 4, 0· 5, 0· 6, 0· 7, 0· 8, 0· 9, 1}是一個由更高層提供 的特定于小區(qū)的三比特參數(shù)。如果j= 2,則a(j) = 1。
[0025] PL是WTRU計算得到的DL路徑損耗估計。
[0026] 對于Ks= 1. 25來說，-_i)x/Gfw)，對于Ks= 0來說， ATF (i) = 0,其中Ks是由RRC給出的特定于WTRU的參數(shù)。對于在沒有UL共享信道（UL-SCH) 數(shù)據(jù)的情況下經(jīng)由HJSCH發(fā)送的控制數(shù)據(jù)來說，
|其中〇TO是包含了CRC比特 的CQI比特的數(shù)量，并且NRE是資源元素的數(shù)量。在其他情況中，
其中C是 碼塊的數(shù)量，并且心是碼塊r的大小。對于經(jīng)由PUSCH而不是UL-SCH發(fā)送的控制數(shù)據(jù)來 說，=AS，而在其他情況下，我念，二1。
[0027] 如果無法根據(jù)更高層提供的特定于WTRU的參數(shù)Accumulation-enabled來啟動 TPC命令累積，則f⑴=δPUSCH (i-KPUSJ。δPUSCH是特定于WTRU的校正值，它也被稱為TPC 命令，并且是在H)CCH中用信號通知WTRU的。KPUSCH是子幀偏移，由此，當(dāng)前子幀i中的f(i) 值是在當(dāng)前幀i之前的KPUS￡H個幀接收的δ^咖值。對于FDD來說，KPUS￡H= 4,而對TDD來 說，KpUSCH 的值將會改變。
[0028] 用于子幀i的WTRUPH是如下定義的：
[0029] PH(i) = PCMAX-{101og10(MPUSCH(i))+P。-PUSCH(j) + a XPL+ATF⑴+f(i)}
[0030]等式（2)
[0031] 在不考慮任何最大發(fā)射功率限制的情況下，在子幀i中，用于UL調(diào)度授權(quán)（包括 無線電承載（RB)分配，MCS，以及功率控制命令）所需要的PUSCH的WTRU發(fā)射功率被表示 為PpiraUJeU)，并且是如下定義的：
[0032] PpUSCH-UG(i) = l〇l〇g10(MpUSCH(i))+P。-pUSCH(j) + a (j) XPL+ATF(i)+f(i)
[0033]等式（3)
[0034] 然后，等式1中HJSCH上的實際WTRU發(fā)射功率可以改寫為：
[0035] PpuscH(i) -min {Pcmax，