上行功率控制信息的传输方法和装置、上行功率控制方法和装置

摘要

本发明公开一种上行功率控制信息的传输方法，包括：确定在下DwPTS中用于发送上行功率控制信息的频率资源；将包括用于发送上行功率控制信息的资源的配置信息通知小区内的UE；在DwPTS中所述确定的频率资源发送上行功率控制信息。在DwPTS发送上行功率控制信息，不仅能够提高DwPTS的频率资源利用率，还增加了DwPTS的用途，而且对常规时隙的数据传输速率也没有任何影响。另外，还可以将在DwPTS发送上行功率控制信息的方法与现有的发送上行功率控制信息的方法配合使用，从而达到更好的实施效果。本发明还公开一种上行功率控制信息的传输装置，以及一种上行功率控制方法和上行发送功率控制装置，采用该方法或装置可以使UE更准确地控制上行发送功率。

说明书

技术领域

本发明涉及TDD(时分双工)系统的长期演进技术，尤其涉及TDD系统的长期演进技术中的一种上行功率控制信息的传输方法和装置，以及相应的上行功率控制方法和装置。

背景技术

目前，3GPP(第三代合作伙伴计划)组织已经着手开始对其现有系统规范进行长期的演进。在众多的物理层传输技术当中，OFDM(正交频分复用)技术以其较高的频谱利用率，较低的处理复杂度，成为所有下行方案中的首选。

OFDM技术本质上是一种多载波调制通信技术，其基本原理是把一个高速率的数据流分解为若干个低速率数据流在一组相互正交的子载波上同时传送。OFDM技术由于其多载波性质，在很多方面具有性能优势。

OFDM技术的一个显著优势就是数据分别在多个子载波上并行传输，每个子载波上的符号的长度相应的增长，对信道时延不敏感；通过进一步给每个符号上加入保护间隔，即引入CP(循环前缀)在信道时延小于循环前缀长度的情况下，可以完全消除ISI(符号间干扰)。这样，每个子载波都经历了平坦衰落信道。此外，OFDM技术还具有频谱利用率高、抗窄带干扰和频率选择性衰落的能力较强等优点。

在TDD系统的演进方案中，数据部分的传输可以采用OFDM方式。TDD系统演进方案中的子帧结构如图1所示，一个子帧的时间长度为5ms(毫秒)，分为7个普通时隙(TS0～TS6)和三个特殊时隙(DwPTS，GP，UpPTS)。

其中DwPTS(下行导频时隙)仅用于网络侧发送P-SCH(主同步信道)。由于DwPTS不用于传输数据，其唯一用途是网络侧发送用于下行同步的P-SCH，而P-SCH只占用固定1.25MHz的带宽，对带宽大于1.25MHz的系统，其余的时频资源被浪费。

另外，在目前TDD系统的演进方案中，在进行上行功率控制时，如果UE在频域被分配多个PRB(物理资源块)，则认为所有PRB的上行功率参数都是相同的，并根据所述上行功率参数计算UE发送每个PRB所需要的功率。但是，由于各种因素的影响，各PRB的上行功率参数并非是一致的，因此，按目前的方法，将会使UE在不同的PRB上的发射功率完全相同，导致对上行功率的控制不够准确。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是提供一种上行功率控制信息的传输方法，使网络侧不仅能够为UE发送上行功率控制信息，而且可以提高DwPTS的资源利用率。

本发明解决的另一个技术问题是提供一种上行功率控制信息的传输装置。

另外，本发明还提供了一种上行功率控制方法和上行发送功率控制装置，采用该方法或装置可以使UE更准确地控制上行发送功率。

本发明提供的技术方案如下:

一种上行功率控制信息的传输方法，包括:

确定在下行导频时隙DwPTS中用于发送上行功率控制信息的频率资源；

将包括用于发送上行功率控制信息的资源的配置信息通知小区内的UE；

在DwPTS中所述确定的频率资源发送上行功率控制信息。

优选地，按预先配置的频率资源确定在DwPTS中发送上行功率控制信息的频率资源。

优选地，按预先配置的频率资源选择策略，确定在DwPTS中发送上行功率控制信息的频率资源。

优选地，通过系统消息将所述配置信息广播通知给小区内的所有UE，或通过调度控制信道将所述配置信息分别通知各UE。

优选地，在发送的上行功率控制信息中携带指示信息，指示该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

优选地，通过发送上行功率控制信息的子帧号，指示该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

优选地，将各频带的上行功率控制信息在DwPTS的对应频带发送；

其中，进一步包括:

将P-SCH所占用频带的上行功率控制信息在D-BCCH(动态广播控制信道)上发送；

在DwPTS发送的上行功率控制信息和在D-BCCH发送的上行功率控制信息，二者的发送周期保持一致。

优选地，所述上行功率控制信息包括分配给用户设备UE的每个物理资源块PRB各自的上行功率参数P_{o_i}，P_{o_i}是分配给UE的第i个PRB的上行功率参数。

其中，进一步包括:

所述UE收到所述上行功率控制信息后，通过计算$P=\min \{P_{\max },\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{P}_{\mathrm{PRB}\_i}\},$获得所述UE调整后的实际上行发送功率P；

其中，min{a，b}表示取a、b中的最小值，P_max为UE的最大上行发送功率，M为在频域上分配给UE的PRB的个数，P_{PRB_i}为UE发送第i个PRB所需要的功率；

P_{PRB_i}＝P_{o_i}+α×PL+Δ，α是小区的路径损耗补偿因子，PL是路径损耗，Δ是发送上行信号的闭环纠正因子。

一种上行功率控制信息的传输装置，包括:

频率资源确定单元，用于确定在下行导频时隙DwPTS中用于发送上行功率控制信息的频率资源；

配置信息发送单元，用于将包括用于发送上行功率控制信息的资源的配置信息通知小区内的UE；和

控制信息发送单元，用于在DwPTS中所述确定的频率资源发送上行功率控制信息。

优选地，频率资源确定单元按预先配置的频率资源确定在DwPTS中发送上行功率控制信息的频率资源。

优选地，频率资源确定单元按预先配置的频率资源选择策略，确定在DwPTS中发送上行功率控制信息的频率资源。

优选地，配置信息发送单元通过系统消息将所述配置信息广播通知给小区内的所有UE，或通过调度控制信道将所述配置信息分别通知各UE。

其中，还包括:

指示单元，用于在发送的上行功率控制信息中添加明确的指示信息，指示该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

其中，还包括:

指示单元，用于对控制信息发送单元进行控制，通过控制信息发送单元发送上行功率控制信息的子帧号，指示该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

一种上行功率控制方法，用于UE，包括:

接收上行功率控制信息，得知分配给本UE的第i个物理资源块PRB的上行功率参数P_{o_i}；

计算$P=\min \{P_{\max },\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{P}_{\mathrm{PRB}\_i}\},$获得调整后的实际上行发送功率P；

其中，min{a，b}表示取a、b中的最小值，P_max为UE的最大上行发送功率，M为在频域上分配给UE的PRB的个数，P_{PRB_i}为UE发送第i个PRB所需要的功率；

P_{PRB_i}＝P_{o_i}+α×PL+Δ，α是小区的路径损耗补偿因子，PL是路径损耗，Δ是发送上行信号的闭环纠正因子。

优选地，在下行导频时隙DwPTS接收上行功率控制信息。

优选地，通过上行功率控制信息所携带的明确的指示信息，得知该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

优选地，通过接收上行功率控制信息的子帧号，得知该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

一种上行功率控制装置，用于UE，包括:

参数获得单元，用于在UE接收上行功率控制信息后，获得分配给该UE的第i个物理资源块PRB的上行功率参数P_{o_i}；和

功率计算单元，用于计算$P=\min \{P_{\max },\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{P}_{\mathrm{PRB}\_i}\},$获得调整后的实际上行发送功率P；

其中，min{a，b}表示取a、b中的最小值，P_max为UE的最大上行发送功率，M为在频域上分配给UE的PRB的个数，P_{PRB_i}为UE发送第i个PRB所需要的功率；

P_{PRB_i}＝P_{o_i}+α×PL+Δ，α是小区的路径损耗补偿因子，PL是路径损耗，Δ是发送上行信号的闭环纠正因子。

可以看出，采用本发明提供的上行功率控制信息的传输方法，在DwPTS发送上行功率控制信息，不仅能够提高DwPTS的频率资源利用率，还增加了DwPTS的用途，而且对常规时隙的数据传输速率也没有任何影响。另外，还可以将在DwPTS发送上行功率控制信息的方法与现有的发送上行功率控制信息的方法配合使用，从而达到更好的实施效果。

另外，采用本发明提供的上行功率控制方法，由于分别采用每个PRB的上行功率参数计算UE发送每个PRB所需要的功率，从而可以使UE更准确地进行上行发送功率的控制。

附图说明

图1是TDD系统演进方案中的子帧结构示意图；

图2是在长期演进方案中在DwPTS中传输P-SCH的示意图；

图3是本发明提供的在DwPTS发送上行功率控制信息的方法流程图；

图4是本发明提供的上行功率控制信息的传输装置的示意图；

图5是本发明提供的上行发送功率控制装置的示意图。

具体实施方式

在TDD系统的演进方案中，数据部分的传输可以采用OFDM方式。为了实现在OFDM方式下的下行同步，引入了下行同步信道(SCH，Synchronization Channel)。SCH包括P-SCH和S-SCH(辅同步信道)。网络侧在每个小区发送的主同步信号都是相同的，而在每个小区发送的辅同步信号是不同的。

图2示出了在长期演进方案中，在DwPTS中只利用频带中央的有限个子载波发送P-SCH，图中阴影部分表示用于发送P-SCH的子载波。其中，所述有限个子载波可以称为专用频率资源。当系统带宽较大时，将有大量的除专用频率资源以外的剩余频率资源。

在TDD系统的长期演进技术方案中，在UE(用户设备)和网络侧建立连接后，Node B(基站)将在下行的普通时隙向UE发送上行功率控制信息。UE在下行的普通时隙收到Node B发送的上行功率控制信息后，将利用该信息对其上行发送功率进行调整。

经过上述分析能够看出，完全可以利用DwPTS中的剩余频率资源发送上行功率控制信息，使网络侧不仅能够为UE发送上行功率控制信息，而且可以提高DwPTS的资源利用率。

为使本领域技术人员能更好地理解本发明，下面结合实施例1对本发明提供的在DwPTS发送上行功率控制信息的方法作具体说明，图3是该方法的流程图。

在步骤31中，确定在DwPTS中用于发送上行功率控制信息的频率资源。

由于在DwPTS中用于传输P-SCH的专用频率资源是有限的，因此当系统带宽较大时，将有大量的剩余频率资源可供用于发送上行功率控制信息。具体采用哪些剩余频率资源发送上行功率控制信息，方式有多种。

一种方式可以是:预先配置用于发送上行功率控制信息的剩余频率资源，当需要发送上行功率控制信息时，固定地采用所述配置的剩余频率资源即可。采用该方式的好处在于，实现简单，降低了实际运行时的处理复杂度。

另一种方式可以是:预先配置频率资源选择策略，在需要发送上行功率控制信息时，将根据所述频率资源选择策略动态地选择用于发送上行功率控制信息的剩余频率资源。采用该方式的好处在于，在实际运行时可以根据频率资源的使用情况，更加灵活地选择用于发送上行功率控制信息的剩余频率资源。

在步骤32中，将包括用于发送上行功率控制信息的资源的配置信息通知小区内的UE。

这里所述的资源既包括时隙资源，即DwPTS，也包括步骤31中确定的频率资源。

可以通过系统消息将所述配置信息广播通知给小区内的所有UE，例如通过D-BCCH将配置信息广播给小区内所有UE。也可以通过调度控制信道将所述配置信息分别通知各UE。

在需要发送上行功率控制信息时，在步骤33中，在DwPTS中所述确定的频率资源发送上行功率控制信息。

UE收到所述资源配置信息后，可以得知发送上行功率控制信息所使用的时隙资源和频率资源。

UE正常的发送上行的控制数据或业务数据，并在DwPTS的相应频率资源等待接收上行功率控制信息。

可以看出，相对于现有技术而言，在DwPTS发送上行功率控制信息，不仅能够提高DwPTS的频率资源利用率，还增加了DwPTS的用途，而且对常规时隙的数据传输速率也没有任何影响。另外，还可以将在DwPTS发送上行功率控制信息的方法与现有的发送上行功率控制信息的方法配合使用，从而达到更好的实施效果。

为了获得更好的传输效果，可以将频带n的上行功率控制信息在DwPTS的频带n上发送，即，将各频带的上行功率控制信息在DwPTS的对应频带发送。另外，由于P-SCH固定地占用1.25MHz的频带，因此，P-SCH所占用频带的上行功率控制信息可以在D-BCCH上发送。

需要注意的是，在DwPTS发送的上行功率控制信息和在D-BCH发送的上行功率控制信息，二者的发送周期应当保持一致，并且由于上行功率控制信息变化得比较快，因此发送周期应该足够小。

还需要说明的是，上行的功率控制信息和上行时隙之间存在对应关系，即，UE在每个上行时隙应该采用该上行时隙所对应的上行功率控制信息，调整其在该时隙的上行发送功率。因此，在发送上行功率控制信息时，应该指示出该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

指示的方法包括两种，一种是明示，一种是暗示。

一种明示的方法是:在发送的上行功率控制信息中携带明确的指示信息，指示该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

一种简单的明示方法是:设置3个bit(比特)的指示信息。因为，需要指示的上行时隙最多可能有7个(时隙TS1～TS6和UpPTS)，所以3个bit足够指示所述7个上行时隙。

一种暗示方法是:通过发送上行功率控制信息的子帧号，指示该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

例如，当一个子帧中的上行时隙有4个(时隙TS1～TS4)时，在子帧号为4N的DwPTS发送的上行功率控制信息，该上行功率控制信息对应的上行时隙为时隙TS1；在子帧号为4N+1的DwPTS发送的上行功率控制信息，该上行功率控制信息对应的上行时隙为时隙TS2；在子帧号为4N+2的DwPTS发送的上行功率控制信息，该上行功率控制信息对应的上行时隙为时隙TS3；在子帧号为4N+3的DwPTS发送的上行功率控制信息，该上行功率控制信息对应的上行时隙为时隙TS4。其中，N为非负整数。

可以看出，采用上述的暗示方法时，UE对每个上行时隙的上行发送功率的调整将是周期性的，调整的周期为4个子帧。因为，UE只有在子帧号为4N的DwPTS收到上行发送功率控制信息时，才调整其在时隙TS1的上行发送功率。同理，UE只有在子帧号为4N+1、4N+2和4N+3的DwPTS收到上行发送功率控制信息时，才调整其在时隙TS2、TS3和TS4的上行发送功率

上述是以一个子帧中有4个上行时隙为例，依此类推，当一个子帧中有m个上行时隙时，在子帧号为m×N+i的DwPTS发送的上行功率控制信息，该上行功率控制信息对应的上行时隙为时隙TS(i+1)；i＝0、1、...、m-1。

UE收到上行功率控制信息后，将根据所述信息调整其在相应上行时隙的上行发送功率。

在目前TDD系统的演进方案中，所采用的上行功率控制算法如等式(1)所示:

$P=\min \{P_{\max },\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{P}_{\mathrm{PRB}\_i}\}---\left(1\right)$

其中，P为UE的实际上行发送功率，min{a，b}表示取a、b中的最小值，P_max为UE的最大上行发送功率，M为在频域上分配给UE的PRB的个数，P_{PRB_i}为UE发送第i个PRB所需要的功率。其中，根据等式(2)可以计算P_{PRB_i}:

P_{PRB_i}＝P_o+α×PL+Δ                    (2)

其中，P_o为小区的上行功率参数，α是小区的路径损耗补偿因子，PL是路径损耗，Δ是发送上行信号的闭环纠正因子。

其中，发送的上行功率控制信息中包括参数P_o。上行功率参数P_o可以看作是网络侧期望UE所采用的发送一个PRB的功率。基于该期望的发送功率，考虑到信号的路损，以及一些存在的偏差，通过等式(2)即可计算出UE发送每一个PRB所需要的功率。

然后，通过计算就可以获得UE发送所有的PRB所需要的功率。计算获得UE发送所有的PRB所需要的功率后，如果该功率小于P_max，则以该功率作为实际的上行发送功率，否则，以P_max作为实际的上行发送功率。

需要说明的是，在确定上行功率参数P_o时，需要参考很多的因素，包括:上行干扰水平、目标信干噪比(SINR)等参数。而且，在目前的演进方案中，就一个小区而言，所有PRB的上行功率参数P_o都是相同的。

其中，$\mathrm{SINR}=\frac{P_S}{P_I+P_N},$P_S为信号的功率，P_I为干扰信号的功率，P_N为噪声功率。

但是，UE在频域被分配多个PRB时，各PRB的上行干扰水平是不一致的，相应地，各PRB的上行功率参数P_o也不应该是一致的。如果按目前的演进方案，一个小区中所有PRB的上行功率参数P_o都相同，将会导致在不同的PRB上的发送功率完全相同，对上行功率的控制不够准确。

为能够更加准确地控制上行功率，本发明提出了一种上行功率控制的方法。利用该方法，可以根据每个PRB分别确定该PRB的上行功率参数，并通过上行功率控制信息将各PRB的上行功率参数发送给UE。UE将根据各PRB的上行功率参数分别计算发送每个PRB所需要的功率P_{PRBB_i}，然后再计算发送所有PRB所需要的总功率最后，在和P_max之间选择值小者作为实际的上行发送功率P。

其中，根据等式(3)可以计算P_{PRB_i}:

P_{PRB_i}＝P_{o_i}+α×PL+Δ                     (3)

其中，P_{o_i}是分配给UE的第i个PRB的上行功率参数，Node B在确定上行功率参数P_{o_i}时，需要参考的因素包括:对所述第i个PRB的上行干扰水平以及目标SINR等参数。

可以看出，分别确定每个PRB的上行功率参数P_{o_i}，并利用该参数分别计算UE发送每个PRB所需要的功率P_{PRB_i}，可以更准确地进行上行功率的控制。

基于前述的上行功率控制信息的传输方法，本发明还提供一种上行功率控制信息的传输装置，图4是该装置的示意图，该装置包括:频率资源确定单元S41、配置信息发送单元S42和控制信息发送单元S43。

利用频率资源确定单元S41可以确定在DwPTS中用于发送上行功率控制信息的频率资源。

其中，确定频率资源的方式有多种。

一种方式可以是:预先配置用于发送上行功率控制信息的剩余频率资源，当需要发送上行功率控制信息时，固定地采用所述配置的剩余频率资源即可。采用该方式的好处在于，实现简单，降低了实际运行时的处理复杂度。

另一种方式可以是:预先配置频率资源选择策略，在需要发送上行功率控制信息时，将根据所述频率资源选择策略动态地选择用于发送上行功率控制信息的剩余频率资源。采用该方式的好处在于，在实际运行时可以根据频率资源的使用情况，更加灵活地选择用于发送上行功率控制信息的剩余频率资源。

频率资源确定单元S41确定发送上行功率控制信息的频率资源后，配置信息发送单元S42将包括用于发送上行功率控制信息的资源的配置信息通知小区内的UE。

这里所述的资源既包括时隙资源，即DwPTS，也包括频率资源确定单元S41确定的频率资源。

配置信息发送单元S42可以通过系统消息将所述配置信息广播通知给小区内的所有UE，例如通过D-BCCH将配置信息广播给小区内所有UE，也可以通过调度控制信道将所述配置信息分别通知各UE。

在需要发送上行功率控制信息时，控制信息发送单元S43将在DwPTS中所述确定的频率资源发送上行功率控制信息。

UE收到所述资源配置信息后，可以得知发送上行功率控制信息所使用的时隙资源和频率资源。

UE正常的发送上行的控制数据或业务数据，并在DwPTS的相应频率资源等待接收上行功率控制信息。

可以看出，相对于现有技术而言，在DwPTS发送上行功率控制信息，不仅能够提高DwPTS的频率资源利用率，还增加了DwPTS的用途，而且对常规时隙的数据传输速率也没有任何影响。另外，还可以将在DwPTS发送上行功率控制信息的方法与现有的发送上行功率控制信息的方法配合使用，从而达到更好的实施效果。

还需要说明的是，上行的功率控制信息和上行时隙之间存在对应关系，即，UE在每个上行时隙应该采用该上行时隙所对应的上行功率控制信息，调整其在该时隙的上行发送功率。因此，在发送上行功率控制信息时，应该指示出该上行功率控制信息所对应的上行时隙。此时，所述上行功率控制信息的传输装置还应该包括一个指示单元，用于在发送的上行功率控制信息中添加明确的指示信息，指示该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

一种简单的明示方法是:设置3个bit(比特)的指示信息。因为，需要指示的上行时隙最多可能有7个(时隙TS1～TS6和UpPTS)，所以3个bit足够指示所述7个上行时隙。

指示单元也可以对控制信息发送单元S43进行控制，通过控制信息发送单元S43发送上行功率控制信息的子帧号，指示该上行功率控制信息所对应的上行时隙。

基于上述的上行功率控制方法，本发明还提出一种用于UE的上行功率控制装置，图5是该装置的示意图，该装置包括参数获得单元S51和功率计算单元S52。

UE接收到网络侧发送的上行功率控制信息后，参数获得单元S51可以从该信息中获得分配给该UE的第i个PRB的上行功率参数P_{o_i}。

功率计算单元S52通过计算$P=\min \{P_{\max },\underset{i=1}{\overset{M}{\Sigma }}{P}_{\mathrm{PRB}\_i}\},$可以获得调整后的实际上行发送功率P；

其中P_max为UE的最大上行发送功率，M为在频域上分配给UE的PRB的个数，P_{PRB_i}为UE发送第i个PRB所需要的功率；

P_{PRB_i}＝P_{o_i}+α×PL+Δ，α是小区的路径损耗补偿因子，PL是路径损耗，Δ是发送上行信号的闭环纠正因子。

提供所述公开的实施例，可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说，这些实施例的各种修改是显而易见的，并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。