用于计算功率余量的方法和无线发射/接收单元的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请为申请日为2009年12月3日、申请号为200980148684. 7、发明名称为"用 于载波聚合的上行链路功率余量报告"的中国专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请要求2008年12月3日提交的申请号为61/119, 471的美国临时申请以及 2008年12月4日提交的申请号为61/119, 799的美国临时申请的权益，这些申请在这里全 部引入作为参考。
技术领域
[0004] 本发明涉及无线通信。
【背景技术】
[0005] 本公开涉及用于无线通信中的载波聚合的上行链路（UL)功率余量（PH)报告，并 且尤其参考的是高级长期演进（LTE-A)。功率余量是无线发射/接收单元（WTRU)的最大发 射功率与在当前子帧中为物理UL共享信道（PUSCH)传输所估计的功率之间的差值。功率 余量报告（PHR)是WTRU为了指示所估计的PH而报告的索引。该WTRU将PHR发送到演进 型节点B(e节点B或eNB)，所述演进型节点B可以使用PHR来确定WTRU还能使用每一个子 帧中的多少UL带宽。
[0006] 为了支持更高的数据速率和频谱效率，在3GPP版本8中已经引入了 3GPP长期演 进（LTE)系统。为了进一步提高可实现的吞吐量和基于LTE的无线电接入系统的覆盖范 围，以及满足在下行链路（DL)和UL方向上分别为lGbps和500MBps的高级国际移动电信 (MT)需求，3GPP标准化团体当前正在研究高级LTE(LTE-A)。
[0007] LTEDL传输方案是以正交频分多址（0FDMA)空中接口为基础的。对LTEUL方向 来说，所使用的是基于离散傅里叶变换（DFT)扩展OFDMA(DFT-S-OFDMA)的单载波（SC)传 输。在UL中对单载波传输的使用是由与0FDM之类的多载波传输方案相比较的较低峰均功 率比（PAPR)或信号的立方度量（涉及功率放大器的非线性）驱动的。
[0008] 为了实现灵活部署，LTE系统支持1.4、3、5、10、15或20MHz的可缩放传输带宽。该 LTE系统可以在频分双工（FDD)、时分双工（TDD)或半双工FDD模式中工作。
[0009] 在LTE系统中，每一个无线电帧（10ms)包括10个1ms的相等大小的子帧。每个 时隙可能具有七个或六个0FDM符号。七个符号是用于正常的循环前缀长度，而在可替换系 统配置中的每个时隙的六个符号是用于扩展的循环前缀长度的。用于LTE系统的子载波间 隔（spacing)是15kHz。此外，使用7. 5kHz的备选减少子载波间隔模式同样是可行的。在 一个0FDM符号间隔中，资源元素（RE)精确地对应于一个子载波。在0. 5ms的时隙中，12个 连续子载波构成了一个资源块（RB)。因此，如果每一个时隙有7个符号，那么每一个RB都 包括12X7 = 84个RE。DL载波可以包括数量可缩放的资源块（RB)，其范围是从最少6个 RB到最多110个RB。这与大约为1MHz到20MHz的总的可缩放传输带宽相对应，但是通常 会规定一组公共传输带宽，例如1. 4、3、4、10、15或20MHz。用于LTE中的动态调度的基本时 域单元是由两个连续时隙构成的一个子帧。这些时隙则被称为RB配对。一些OFDM符号上 的某些子载波被分配成在时间频率栅格中传送导频信号。在传输带宽边缘，有指定数量的 子载波并未传输，以便符合频谱掩码需求。
[0010] 在DL方向上，e节点B可以对WTRU进行分配，以便在整个传输带宽中的任何地方 接收其数据，其中举例来说，所使用的是0FDMA方案。在频谱中心，DL具有未使用的直流 (DC)偏移子载波。
[0011] 在UL方向上，LTE基于DFT-S-0FDMA或者等价地基于SC-FDMA传输。其目的是与 0FDMA传输格式相比实现较低的PAPR。然而从概念上讲，在LTEDL方向上，WTRU可以在整 个LTE传输带宽以及在频域中的任何地方接收其信号，在UL中，WTRU可以只在FDMA方案中 指派的子载波的有限连续集合上进行传送。该原理被称为单载波（SC)-FDMA。举个例子，如 果UL中的全部0FDM信号或系统带宽是由编号从1到100的子载波组成的，则可以指定第一 WTRU在子载波1-12上传送该第一WTRU的信号，第二WTRU可以在子载波13~24上进行传 送，等等。e节点B同时在整个传输带宽上接收来自一个或多个WTRU的合成的UL信号，但 是每一个WTRU有可能仅仅在可用传输带宽的一个子集中进行传送。原则上，LTEUL中的 DFT-S0FDM由此可以被视为常规形式的0FDM传输，其附加限制是指定给WTRU的时间-频 率资源包含了一组频率连续的子载波。在LTEUL中是没有DC子载波的（不同于DL)。在 一种操作模式中，WTRU可以将频跳应用于UL传输。
[0012] 为LTE-A提出的一种改进是载波聚合和支持灵活的带宽。实行这些变化的一个动 机是允许DL和UL传输带宽超出20MHz这一R8LTE中的最大值，例如允许40MHz的带宽。 第二个动机则是允许更灵活地使用可用的配对频谱。举个例子，虽然R8LTE被局限于在对 称和配对的FDD模式中工作，例如DL和UL在每一个传输带宽中都是10MHz或20MHz，但是 LTE-A可以采用非对称配置来工作，例如采用10MHz的DL与5MHz的UL配对。此外，借助 LTE-A还可以实现合成的聚合传输带宽，例如在DL中，第一个20MHz载波以及第二个10MHz 载波可以与20MHz的UL载波配对等等。在频域中，合成的聚合传输带宽未必是连续的，例 如在上述示例中，第一个10MHz分量载波在DL波段中可以与第二个5MHz的DL分量载波间 隔22. 5MHz。可替换地，在连续的聚合传输带宽中同样是可以工作的，例如，20MHz的第一DL 分量载波与连续的10MHz的DL分量载波聚合，并且与20MHz的UL载波配对。
[0013] 在图1中示出了用于LTE-A载波聚合和支持灵活带宽的不同配置的示例。图la描 述了三个分量载波，其中两个载波是连续的，第三个则是不连续的。图lb和lc全都描述的 是三个连续的分量载波。通过扩展LTER8传输结构/格式来并入聚合分量载波的选项有 两个。一个选项是将DFT预编码器应用于聚合带宽，例如在信号为连续的情况下，像在图lb 中以及图la的右侧显示的那样将DFT预编码器应用于所有的分量载波。第二个选项是像图 lc显示的那样仅仅为每一个分量载波应用DFT预编码器。应该指出的是，如图lc所示，不同 的载波有可能具有不同的调制和编码集合（MCS，也就是特定于载波（carrier-specific) 的MCS)。
[0014] 在R8LTE系统的UL方向上，WTRU在PUSCH上传送其数据（在一些情况中还传送 其控制信息）。PUSCH传输是由e节点B使用UL调度授权调度和控制的，其中所述调度授 权是在物理DL控制信道（PDCCH)格式0上传送的。作为UL调度授权的一部分，WTRU接收 包含调制和编码集合（MCS)的控制信息、发射功率控制（TPC)命令、UL资源分配（即已分 配资源块的索引）等等。在已分配的UL资源上，WTRU采用受控于TPC命令的发射功率并 且经由相应的MCS来传送该WTRU的PUSCH。
[0015] 为了调度ULWTRU传输，e节点B上的调度器必须为某种资源分配选择恰当的传 输格式（即MCS)。为此，调度器必须能为所调度的WTRU估计UL链路质量。
[0016] 这一过程需要e节点B知道WTRU的发射功率。在LTE中，所估计的WTRU发射功 率是根据一个公式计算的，其中除了WTRU的路径损耗估计之外，e节点B知道公式中的所 有分量。在LTE中，WTRU测量其DL路径损耗估计，并且以PH测量报告数量的形式向e节 点B汇报其DL路径损耗估计。这种处理类似于宽带码分多址（WCDMA)版本6中的PH报告 的概念，其中PH同样会被报告给e节点B，以便执行恰当的UL调度。
[0017] 在LTE中，PH报告过程被用于为服务e节点B提供关于WTRU发射功率与最大WTRU 发射功率之间的差值的信息（对应于正的PH值）。当依据UL功率控制公式计算得到的 WTRU的发射功率超出了最大WTRU发射功率时（对应于负的PH值），该信息还可以包括最 大WTRU发射功率与计算得到的WTRU发射功率之间的差值。
[0018] 如上所述，在LTE中使用的是单个分量载波；因此，WTRUPH的定义式是基于一个 载波的。在子帧i中，用于PUSCH传输的WTRU发射功率Pp_是如下定义的：
[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是所配置的最大许可WTRU发射功率。PCMAX取决于WTRU功率等级、许可 的容差和调整、以及e节点B用信号通知的最大许可WTRU发射功率。
[0022] MPUSCH (i)是用对子帧i有效的资源块数量表述的PUSCH资源分配的带宽。
[0023] P。-P_(j)是特定于小区的标称分量P。-_NAL-PUSCH(j)以及特定于WTRU的分量P。-UE- PUSCH(j)的总和 0P〇-NOMINAL-PUSCH(j)是从高层用信号通知的，其范围是[-126, 24]dBm，分辨率是 ldB，并且j= 0和1，而则是由无线电资源控制（RRC)配置的，其范围是[-8, 7] dB，分辨率是ldB，并且j= 0和1。对于与所配置的调度授权相对应的PUSCH传输（重传） 来说，j= 〇 ;而对于与使用与新的分组传输相关联的DCI格式0所接收到的H)CCH相对应 的PUSCH传输（重传）来说，j= 1。对于与随机接入响应授权相对应的PUSCH传输（重 传）来说，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疋从更尚层用i曰可通知的。
[0024] 对j= 0 或 1 来说，ae{〇, 〇· 4, 0· 5, 0· 6, 0· 7, 0· 8, 0· 9, 1}是一个由更高层提供 的特定于小区的三比特参数。如果j= 2,则a(j) = 1。
[0025] PL是WTRU计算得到的DL路径损耗估计。
[0026] 对于Ks= 1. 25来说，-_i)x/Gfw)，对于Ks= 0来说， ATF (i) = 0,其中Ks是由RRC给出的特定于WTRU的参数。对于在没有UL共享信道（UL-SCH) 数据的情况下经由HJSCH发送的控制数据来说，
|其中〇TO是包含了CRC比特 的CQI比特的数量，并且NRE是资源元素的数量。在其他情况中，
其中C是 码块的数量，并且心是码块r的大小。对于经由PUSCH而不是UL-SCH发送的控制数据来 说，=AS，而在其他情况下，我念，二1。
[0027] 如果无法根据更高层提供的特定于WTRU的参数Accumulation-enabled来启动 TPC命令累积，则f⑴=δPUSCH (i-KPUSJ。δPUSCH是特定于WTRU的校正值，它也被称为TPC 命令，并且是在H)CCH中用信号通知WTRU的。KPUSCH是子帧偏移，由此，当前子帧i中的f(i) 值是在当前帧i之前的KPUS￡H个帧接收的δ^咖值。对于FDD来说，KPUS￡H= 4,而对TDD来 说，KpUSCH 的值将会改变。
[0028] 用于子帧i的WTRUPH是如下定义的：
[0029] PH(i) = PCMAX-{101og10(MPUSCH(i))+P。-PUSCH(j) + a XPL+ATF⑴+f(i)}
[0030]等式（2)
[0031] 在不考虑任何最大发射功率限制的情况下，在子帧i中，用于UL调度授权（包括 无线电承载（RB)分配，MCS，以及功率控制命令）所需要的PUSCH的WTRU发射功率被表示 为PpiraUJeU)，并且是如下定义的：
[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上的实际WTRU发射功率可以改写为：
[0035] PpuscH(i) -min {Pcmax，