CN104010359A - 一种载波聚合场景下用户设备载波激活的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种载波聚合场景下用户设备UE载波激活的方法，包括：在对单载波UE进行新的载波激活之前，计算该UE的路损；判断计算得到的UE的路损是否小于等于预先设定的路损门限，若是，对该UE激活新的载波；保持该UE只有一个载波处于激活状态。通过应用本申请方案，能够保证路损较大的小区边缘用户的传输性能。

Description

一种载波聚合场景下用户设备载波激活的方法

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，特别涉及载波聚合技术，尤其涉及一种载波聚合场景下用户设备载波激活的方法。

背景技术

载波聚合技术是提高数据传输速率的最直接方法。所谓载波聚合，是指用户的数据可以在多个成员载波（Component Carrier,CC）上同时传输，相当于增加了用户的传输带宽。在LTE Rel-10协议中，一个用户可以同时使用的CC最多为5个，这样单个用户的最大传输带宽理论上可以达到100MHz，这将极大地提高用户数据传输的峰值速率。

CC代表了一个上行载波或一个下行载波，一个上行载波和一个下行载波通过某种对应关系关联到一起就构成了一个小区（Cell），所以载波聚合也被称为小区聚合（CellAggregation）。将成员载波划分为主成员载波（Primary CC，PCC）和辅成员载波（Secondary CC，SCC）以便于对成员载波进行管理。下行PCC的作用包括建立无线资源控制（RRC）信令连接、非接入层（Non-Access Stratum，NAS）移动性和作为安全性参数的输入等；上行PCC用于发送物理层的控制信息。下行PCC和上行PCC关联到一起构成了主小区（Primary Cell，PCell），下行SCC和可选的上行SCC关联到一起构成了辅小区（Secondary Cell，SCell）。

由于载波聚合技术的引入，用户设备（UE）可能同时具有多个成员载波，其功率的消耗也显著增加。为了更好地节省UE的电源，3GPP引入了对SCell的激活/去激活机制，通过显性或隐性指示的方式将暂时不需要使用的成员载波转换为去激活状态，实现了节电功能；同时基站（eNB）可以通过显性指示的方式处于去激活状态的SCell快速地转换为激活状态，在保证UE电源节省的同时更好地满足了突发业务的需求。UE只在处于激活状态的成员载波上进行数据传输，在去激活的成员载波上不进行任何数据传输。PCell总是处于激活状态；配置的SCell在新增加时及切换之后处于去激活状态。

现有载波聚合场景中的载波管理方案中，主要是基于用户的业务需求，载波信道状况，以及载波的负载水平对一个UE是否激活新的载波进行判断。这些方法都没有考虑终端上行发射功率受限的问题。

特别是对于小区边缘UE，较大的路损带来较大的功率谱密度，如果此类UE仅在一个载波进行上传，资源调度可以控制其物理资源块（PRB）的分配数量，避免上行PRB分配过多导致其发送功率超过上限的问题；然而若对UE激活了多个载波，且各载波间分别进度独立的资源调度时，各载波无法获知其他载波的资源分配情况，难以保证UE的上行总功率不超过最大功率限制，从而导致该UE在各载波上进行功率压缩。功率压缩指的是LTE-A系统中上行物理上行共享信道（PUSCH）、物理上行控制信道（PUCCH）及侦听参考信号（SRS）等信道上的功率分配超过了UE最大传输功率的限制时，UE将各个载波的发射功率进行压缩，最终采用最大发送功率传输。压缩得程度越大，UE的上行传输质量越难以保证。因此，现有的不考虑用户路损情况的载波激活判决方法难以保证此类路损较大的小区边缘用户的传输性能。

发明内容

本申请提供了一种载波聚合场景下用户设备载波激活的方法，能够保证路损较大的小区边缘用户的传输性能。

本申请实施例提供的一种载波聚合场景下UE载波激活的方法，包括：

在对单载波UE进行新的载波激活之前，计算该UE的路损；

判断计算得到的UE的路损是否小于等于预先设定的路损门限，若是，对该UE激活新的载波；保持该UE只有一个载波处于激活状态。

较佳地，所述路损门限等于

增加所导致的功率回退，P_{0_PUCCH}表示PUCCH信道的接收功率基准值，与信道噪声、干扰，以及目标SINR取值有关，h(n)表示PUCCH信道传输CQI,HARQ,SR等信息所需的功率增益，P_{0_PUSCH}表示PUSCH信道的接收功率基准值，M表示UE在每个载波上所需的资源块数量。

从以上技术方案可以看出，通过设定路损门限，只有实际路损小于该门限的UE才可以激活多于一个载波，否则仅能在一个载波上传输，以此作为是否激活新载波的依据，从而避免了由于激活多个载波导致边缘用户功率压缩过多，降低传输质量的问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的载波聚合场景下用户设备载波激活的方法流程图。

具体实施方式

本申请提供一种载波聚合场景下用户设备载波激活的方法，设定一个路损门限，只有实际路损小于该门限的UE才可以激活多于一个载波，否则仅能在一个载波上传输，以此作为是否激活新载波的依据，从而避免了由于激活多个载波导致边缘用户功率压缩过多，降低传输质量的问题。

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

本申请实施例提供的载波聚合场景下用户设备载波激活的方法流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤101：在对单载波UE进行载波激活之前，基站计算该UE的路损。

步骤102：判断计算得到的UE的路损是否小于等于预先设定的路损门限，若是，则执行步骤103；否则执行步骤104。

步骤103：对该UE激活新的载波。

步骤104：保持该UE只有一个载波处于激活状态。

该方法可以和其他载波激活判断方法结合使用，所述其他载波激活判断方法包括但不限于基于用户的业务需求，载波信道状况，以及载波的负载水平对一个UE是否激活新的载波进行判断。

所述路损门限的确定方式可以有多种，例如可以通过仿真实验方式确定，通过经验确定等。以下给出一种通过计算确定路损门限的实施方式。

UE的上行控制信道和业务信道发送功率总和应不超过最大发送功率，以和分别表示PUCCH和PUSCH信道发送功率的线性值，表示UE最大发送功率P_max的线性值，则需要满足以下公式：

${\hat{P}}_{\mathrm{PUCCH}}+{\hat{P}}_{\mathrm{PUSCH}}\≤{\hat{P}}_{\max }---\left(1\right)$

所谓线性值指的是以瓦为单位的实际功率值，区别于经过对数计算之后变成dB值表示的功率。

公式（1）转化为：

${10\log }_{10}({10}^{\frac{P_{\mathrm{PUCCH}}}{10}}+{10}^{\frac{P_{\mathrm{PUSCH}}}{10}})\≤P_{\max }---\left(2\right)$

假设UE同时在载波CC1和CC2做上行传输，则发送功率需要满足：

${10\log }_{10}({10}^{\frac{P_{\mathrm{PUCCH}}}{10}}+{10}^{\frac{P_{\mathrm{PUSCH},\mathrm{CC}1}}{10}}+{10}^{\frac{P_{\mathrm{PUSCH},\mathrm{CC}2}}{10}})\≤P_{\max }-P_{\mathrm{backoff}}---\left(3\right)$

其中，P_PUSCH，CC1和P_PUSCH，CC2分别表示该UE在CC1和CC2的PUSCH发送功率，P_Backoff是考虑到UE在多个载波上同时传输，其峰均比（PAPR）和立方度量（CM）增加所导致的功率回退，该参数取值取决于多种因素（如分配对CC数量，时频资源数量，频谱资源块间的频率分集增益，调制编码方式等）。本申请实施例中为简化分析，假设当UE用一个CC传输，则P_backoff取值为0，其他情况下取值均为固定大小。

PUCCH和PUSCH发送功率由以下公式获得：

P_PUCCH＝P_{0_PUCCH}+PL+h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)+Δ_{F_PUCCH}(F)+Δ_TxD(F')+g(i)  （4）

P_PUSCH，CCi＝10log₁₀(M_PUSCH,CCi)+P_{0_PUSCH,CCi}+α_CCi·PL_CCi+Δ_TF,CCi+f_CCi  （5）

其中，各个符号的含义如下：

P_{0_PUCCH}表示PUCCH信道的接收功率基准值，与信道噪声、干扰，以及目标SINR取值有关；

PL：路损

h(n)：h(n)表示PUCCH信道传输CQI,HARQ,SR等信息所需的功率增益；

Δ_{F_PUCCH}(F)：PUCCH格式相对于格式1a的功率偏移

Δ_TxD(F')：当PUCCH配置多天线传输时，其相对于单天线传输的功率偏移，在单天线时取值为0；

g(i)：PUCCH闭环功控调整值；

M_PUSCH，CCi：第i个载波上PUSCH信道分配的资源数量；

P_{0_PUSCH,CCi}：第i个载波上PUSCH信道的接收功率基准值；

α_CCi：第i个载波的路径损耗的补偿因子；

PL_CCi：第i个载波的路径损耗值；

Δ_TF,CCi：与第i个载波调制编码方式相关的功率偏移量；

f_CCi：第i个载波上的PUSCH闭环功控调整值。

对PUCCH和PUSCH发送功率进行简化，即将PUCCH和PUSCH信道的功率偏移Δ_{F_PUCCH}(F)，Δ_TxD(F')和Δ_TF，CCi都设置为0，同时闭环功控调整值g(i)和f_CCi也配置为0，同时，假设UE在CC1和CC2上的路损、P_{0_PUSCH}、α、PUSCH资源数量M相同，则公式（3）转化为：

${10\log }_{10}({10}^{\frac{P_{0\_\mathrm{PUCCH}}+\mathrm{PL}+h\left(n\right)}{10}}+2\×{10}^{\frac{P_{0\_\mathrm{PUSCH}}+\mathrm{\α}\·\mathrm{PL}+10{\log }_{10}M}{10}})\≤P_{\max }-P_{\mathrm{backoff}}---\left(6\right)$

为进一步简化计算，令α＝1，则公式（6）转化为：

$\mathrm{PL}\≤P_{\max }-P_{\mathrm{backoff}}-10{\log }_{10}({10}^{\frac{P_{0\_\mathrm{PUCCH}}+h\left(n\right)}{10}}+2\×{10}^{\frac{P_{0\_\mathrm{PUSCH}}+10{\log }_{10}M}{10}})---\left(7\right)$

公式（7）中，不等号右边即为计算出的路损门限。

当UE的实际路损满足公式（7）时，在两个载波进行上行数据传输不会造成严重的功率压缩。其中，P_{0_PUSCH}，P_{0_PUCCH}均是小区级参数，基站侧已知；UE在每个载波上所需的资源块数量M可根据业务需求和UE平均传输效率计算获得。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (2)

1.一种载波聚合场景下用户设备UE载波激活的方法，其特征在于，包括：

在对单载波UE进行新的载波激活之前，计算该UE的路损；

判断计算得到的UE的路损是否小于等于预先设定的路损门限，若是，对该UE激活新的载波；保持该UE只有一个载波处于激活状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路损门限等于增加所导致的功率回退，P_{0_PUCCH}表示PUCCH信道的接收功率基准值，与信道噪声、干扰，以及目标SINR取值有关，h(n)表示PUCCH信道传输CQI,HARQ,SR等信息所需的功率增益，P_{0_PUSCH}表示PUSCH信道的接收功率基准值，M表示UE在每个载波上所需的资源块数量。