СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И МАШИННАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ В СВЯЗИ С ПРОЦЕДУРАМИ ПРОИЗВОЛЬНОГО ДОСТУПА
METHOD, DEVICE AND COMPUTER PROGRAM FOR CONTROL OF CAPACITY IN CONNECTION WITH PROCEDURES OF RANDOM ACCESS

Область техники
[0001] Приводимые в качестве примеров и не ограничивающие данное изобретение варианты его осуществления относятся, в целом, к системам, способам, устройствам и машинным программам для беспроводной связи, и, в частности, касаются способов управления мощностью в различных сообщениях восходящей линии, передаваемых от устройства связи.
Уровень техники
[0002] Различные сокращения, которые встречаются в описании изобретения и/или на фигурах чертежей, определяются следующим образом:
3GPP, third generation partnership project - Проект сотрудничества третьего поколения
DL, downlink - нисходящая линия
DRX, discontinuous reception - прерывистый прием
eNB, E-UTRAN Node В (evolved Node В) - узел В E-UTRAN (усовершенствованный узел В)
EUTRAN, evolved UTRAN (LTE) - усовершенствованная UTRAN (называемая также LTE)
LTE, long term evolution - долгосрочная эволюция
MAC, medium access control - управление доступом к среде
ММЕ, mobility management entity - объект управления мобильностью
Node В - узел В (базовая станция)
OFDMA, orthogonal frequency division multiple access - множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов PC, power control - управление мощностью
PDCCH, physical downlink control channel - физический нисходящий канал управления
PDCP, packet data convergence protocol - протокол конвергенции пакетных данных
PDSCH, physical downlink shared channel - физический нисходящий совмещенный канал
PHY, physical - физический уровень
PL, path loss - потери в тракте передачи
PRACH, physical random access channel - физический канал произвольного доступа
PUSCH, physical uplink shared channel - физический восходящий совмещенный канал
RACH, random access channel - канал произвольного доступа
RA-RNTI, random access radio network temporary identifier - временный идентификатор радиосети с произвольным (случайным) доступом
RLC, radio link control - управление радиосвязью
RRC, radio resource control - управление радиоресурсами
SC-FDMA, single carrier, frequency division multiple access -множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов и одной несущей
ТА, timing advance - опережение синхронизации
UE, user equipment - пользовательское оборудование
UL, uplink - восходящая линия
UTRAN, universal terrestrial radio access network - универсальная наземная сеть радиодоступа
[0003] Предложенная система связи, известная как усовершенствованная UTRAN (E-UTRAN, называемая также UTRAN-LTE, E-UTRA или 3.9G) находится в настоящее время в процессе разработки в организации 3GPP. Текущим рабочим предположением является то, что технологией доступа для линии DL будет OFDMA, а технологией доступа для линии UL будет SC-FDMA.
[0004] Одной спецификацией, представляющей интерес для этих и других проблем, связанных с изобретением, является 3GPP TS 36.300, V8.4.0 (2008-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 8).
[0005] На фиг.1А воспроизведена фиг.4-1 спецификации 3GPP TS 36.300, которая показывает общую архитектуру системы E-UTRAN. Система E-UTRAN включает узлы eNB, обеспечивающие окончания протоколов плоскости пользователей E-UTRAN (PDCP/RLC/MAC/PHY) и плоскости управления (RRC) к оборудованию UE. Узлы eNB соединены друг с другом посредством интерфейса Х2. Узлы eNB также подключены посредством интерфейса S1 к усовершенствованному пакетному ядру (evolved packet core, ЕРС), более конкретно, к объекту ММЕ посредством интерфейса S1-MME и к обслуживающему шлюзу (serving gateway, S-GW) посредством интерфейса S1-U. Интерфейс S1 поддерживает отношения "многие-со-многими" между объектами ММЕ/обслуживающими шлюзами и узлами eNB.
[0006] Также может быть сделана ссылка на спецификацию 3GPP TS 36.321, V8.0.0 (2007-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Medium Access Control (MAC) protocol specification (Release 8). [0007] Здесь представляют интерес также процедуры произвольного доступа системы LTE (E-UTRA). Эти процедуры описаны в спецификации 3GPP TS 36.300 v.8.4.0 в разделе 10.1.5 (приложенному к приоритетному документу как приложение А), как показано на фиг.1В для процедуры произвольного доступа с конкуренцией и на фиг.1С для процедуры произвольного доступа без конкуренции. Они соответственно воспроизводят фиг.10.1.5.1-1 и 10.1.5.1-2 спецификации 3GPP TS 36.300 v.8.4.0, и приложение А приоритетного документа описывает различные показанные шаги.
[0008] Кратко, оборудование UE передает преамбулу произвольного доступа и ожидает ответ от узла eNB в форме так называемого Сообщения 2 (например, ответ произвольного доступа на фиг.1В и 1С). Сообщение 2 передается по нисходящему совмещенному каналу DL-SCH (Downlink Shared Channel) (PDSCH, PDCCH) и распределяет ресурсы по восходящему совмещенному каналу UL-SCH (Uplink Shared Channel) (PUSCH). Назначение ресурсов Сообщения 2 адресуется идентификатором RA-RNTI, который связан с частотными и временными ресурсами канала PRACH, но является общим для различных последовательностей преамбулы. Сообщение 2 содержит назначения ресурсов UL для передач Сообщения 3 в линии UL (например, шаг 3 процедуры произвольного доступа с конкуренцией, изображенной на фиг.1В).
[0009] Преамбулы RACH передаются экземплярами оборудования UE с использованием формулы PC с полной компенсацией потерь в тракте передачи. Цель заключается в том, чтобы уровень приема RX этих преамбул в узле eNB был одним и тем же, и таким образом независимым от потерь в тракте передачи. Это необходимо потому, что несколько одновременных передач преамбулы могут иметь место в одном и том же ресурсе канала PRACH и, чтобы их обнаружить, их мощность в узле eNB должна быть приблизительно одинаковой, чтобы избежать известной проблемы ближней-дальней зоны для передач с расширением спектра. Однако последующие передачи восходящей линии по каналу PUSCH являются ортогональными, и может быть использовано так называемое частичное управление мощностью. Это делает возможными более высокие мощности передачи ТХ для экземпляров оборудования UE, которые находятся вблизи узла eNB, потому что помехи, которые генерируют эти экземпляры оборудования UE для соседних сот, являются малыми по сравнению с экземплярами оборудования UE на краю ячейки. Этот способ делает возможными более высокие средние битовые скорости восходящей передачи по каналу PUSCH.
[0010] Как правило, узел eNB не знает, каково значение потерь в тракте передачи, используемое оборудованием UE в его формуле PC с полной компенсацией PL, используемой для сообщения RACH оборудования UE. В случае оборудования UE, обслуживание которого передается (хэндовер) от другого узла eNB, оценка значения потерь в тракте передачи может обеспечиваться для целевой соты/узла eNB на основании отчетов об измерениях оборудования UE, переданных в обслуживающий узел eNB до хэндовера. Однако для начального доступа или для поступления данных линий UL или DL это невозможно, так как хэндовера нет. Из-за этого узел eNB не знает разности значений мощности между передачей преамбулы RACH оборудования UE и передачей оборудования UE с использованием формулы мощности PUSCH.
[0011] Было согласовано, что Сообщение 2 содержит команду управления мощностью для передачи Сообщения 3, но определение этой команды и требования к ней еще не определены. Поэтому узел eNB не имеет достаточной информации, чтобы дать правильную команду управления мощностью в ответ на сообщение RACH оборудования UE. Результатом в этом случае, и как упомянуто выше, является то, что мощность, которую оборудование UE использует для передачи Сообщения 3, не известна узлу eNB, если оборудование UE использует формулу PC PUSCH для передачи Сообщения 3.
[0012] Поэтому проблема может быть сформулирована следующим образом: как лучше всего определять переход от передачи преамбулы с полной компенсацией потерь в тракте передачи к системе (частичного) управления мощностью PUSCH.
Сущность изобретения
[0013] В соответствии с приводимым в качестве примера вариантом осуществления изобретения предлагается способ, который включает использование процессора для инициализации для i=0 первого состояния настройки управления мощностью q(0) для восходящего канала управления и второго состояния настройки управления мощностью f(i) для восходящего совмещенного канала так, чтобы каждое состояние отражало ошибку управления мощностью в разомкнутом контуре; использование процессора для вычисления начальной мощности передачи для восходящего совмещенного канала с использованием полной компенсации потерь в тракте передачи, причем начальная мощность передачи зависит от мощности преамбулы первого сообщения, переданного по каналу доступа, и инициализируется вторым состоянием настройки управления мощностью f(0); и передачу от передатчика третьего сообщения по восходящему совмещенному каналу с начальной мощностью передачи.
[0014] В соответствии с другим приводимым в качестве примера вариантом осуществления изобретения предлагается машиночитаемая память, хранящая компьютерную программу, которая, при выполнении процессором, приводит к действиям, которые в данном варианте осуществления включают: инициализацию для i=0 первого состояния настройки управления мощностью q(0) для восходящего канала управления и второго состояния настройки управления мощностью f(i) для восходящего совмещенного канала так, чтобы каждое состояние отражало ошибку управления мощностью в разомкнутом контуре; вычисление начальной мощности передачи для восходящего совмещенного канала с использованием полной компенсации потерь в тракте передачи, причем начальная мощность передачи зависит от мощности преамбулы первого сообщения, переданного по каналу доступа, и инициализируется вторым состоянием настройки управления мощностью f(0); и вывод начальной мощности передачи для передачи третьего сообщения по восходящему совмещенному каналу.
[0015] В соответствии с еще одним приводимым в качестве примера вариантом осуществления изобретения предлагается устройство, которое содержит по меньшей мере процессор и передатчик. Процессор сконфигурирован для инициализации для i=0 первого состояния настройки управления мощностью q(0) для восходящего канала управления и второго состояния настройки управления мощностью f(i) для восходящего совмещенного канала так, чтобы каждое состояние отражало ошибку управления мощностью в разомкнутом контуре, и сконфигурирован для вычисления начальной мощности передачи для восходящего совмещенного канала с использованием полной компенсации потерь в тракте передачи, причем начальная мощность передачи зависит от мощности преамбулы первого сообщения, переданного по каналу доступа, и инициализируется вторым состоянием настройки управления мощностью f(0). Передатчик сконфигурирован для передачи третьего сообщения по восходящему совмещенному каналу с начальной мощностью передачи.
[0016] Эти и другие аспекты изобретения подробно описываются ниже.
Краткое описание чертежей
[0017] Предшествующие и другие аспекты примеров осуществления данного изобретения станут более очевидными после прочтения нижеследующего подробного описания вместе с приложенными чертежами.
[0018] На фиг.1А воспроизведена фиг.4-1 спецификации 3GPP TS 36.300, которая показывает общую архитектуру системы E-UTRAN.
[0019] На фиг.1В и 1С, соответственно, воспроизведены фиг.10.1.5.1-1 и 10.1.5.1-2 спецификации 3GPP TS 36.300 v8.4.0, на которых показаны процедура произвольного доступа с конкуренцией и процедура произвольного доступа без конкуренции.
[0020] На фиг.2 показана упрощенная блок-схема различных электронных устройств, которые подходят для использования на практике вариантов осуществления данного изобретения.
[0021] На фиг.3-4 представлены логические блок-схемы, которые иллюстрируют работу способов и результат выполнения команд компьютерных программ процессором, таким как показанный на фиг.2, согласно различным частным вариантам осуществления изобретения.
Подробное описание
[0022] В конкретных примерах, приведенных ниже, проблема, решаемая этими вариантами осуществления, состоит в том, как использовать формулы управления мощностью для каналов PUSCH и PUCCH во время или после процедуры произвольного доступа (random access).
[0023] Насколько известно авторам изобретения, эта проблема прежде не была решена. Работа согласно спецификации 3GPP TS 36.213 v.8.2.0 (приложенной к приоритетному документу как приложение В) заключается в том, что Сообщение 3 (см. фиг.1В) передается с использованием формулы PC PUSCH, учитывающей команду PC, принимаемую от узла eNB в Сообщении 2 (см. фиг.1В и 1С). Однако это не определяет, как инициализировать специфические для оборудования UE параметры формул управления мощностью каналов PUSCH и PUCCH.
[0024] Формула PC PUSCH для оборудования UE в i-ом субкадре определена в разделе 5.1.1.1 спецификации 3GPP TS 36.213 v8.2.0 следующим образом:
где
MAX
P - максимальная допустимая мощность, которая зависит от класса мощности оборудования UE,
PUSCH
M(i) - размер назначения ресурсов канала PUSCH, выраженный в числе ресурсных блоков, допустимых для субкадра i,
O-NOMINAL_PUSCH
- параметр, составленный из суммы 8-битового характеризующего ячейку номинального компонента P(j), сигнализируемого от более высоких уровней для j=0 и 1 в диапазоне [-126, 24] дБм с разрешением 1 дБ и 4-битового специфического для оборудования UE компонента  конфигурируемого уровнем RRC для j=0 и 1 в диапазоне [-8, 7] дБ с разрешением 1 дБ. Для передач (повторных передач) канала PUSCH, соответствующих конфигурируемому гранту планирования, j=0, и для передач (повторных передач) канала PUSCH, которые соответствуют принимаемому каналу PDCCH с форматом 0 информации управления нисходящей линии (downlink control information, DCI), соответствующим новой передаче пакета, j=1,
α∈{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1} является 3-битовым характеризующим соту параметром, предоставляемым более высокими уровнями,
PL - оценка потерь в тракте передачи нисходящей линии, вычисляемая в оборудовании UE,
S
S
S
для K=1,25 и 0 для K=0, где K является характеризующим соту параметром, заданным уровнем RRC,
TF(i) - транспортный формат PUSCH, действительный для субкадра i,
INFO
RE
INFO
RE
PUSCH
MPR (maximum power reduction, снижение максимальной выходной мощности) = модуляция × скорость кодирования = N/N, где N - число информационных битов и N - число ресурсных элементов, определяемое из TF(i) и M(i) для субкадра i,
PUSCH
δ - специфическое для оборудования UE значение коррекции, которое называется также командой управления мощностью передачи, ТРС (transmit power control), и включается в канал PDCCH с форматом 0 DCI или совместно кодируется с другими командами ТРС в канале PDCCH с форматом 3/3А DCI. Текущее состояние настройки управления мощностью PUSCH дается посредством f(i), которое определяется выражением:
PUSCH
PUSCH
PUSCH
f(i)=f(i-1)+δ(i-K), если - f(*) представляет накопление, где f(0)=0 и K=4.
Оборудование UE пытается декодировать PDCCH формата 0 DCI и PDCCH формата 3/3А DCI в каждом субкадре, кроме того периода, когда оно находится в режиме DRX.
PUSCH
δ=0 дБ для субкадра, в котором никакая команда ТРС не декодируется или в котором имеет место режим DRX.
PUSCH
Накопленные значения δ дБ, сигнализируемые по каналу PDCCH с форматом 0 DCI, равны [-1, 0, 1, 3].
PUSCH
Накопленные значения δ дБ, сигнализируемые по каналу PDCCH с форматом 3/3А DCI, представляют собой одно из значений [-1, 1] или [-1, 0, 1, 3], которые полустатически конфигурируются более высокими уровнями.
Если оборудование UE достигло максимальной мощности, положительные команды ТРС не накапливаются.
Если оборудование UE достигло минимальной мощности, отрицательные команды ТРС не должны накапливаться.
Оборудование UE должно сбросить накопление
- при смене соты,
- когда вводят/покидают активное состояние RRC,
- когда принимается команда абсолютного ТРС,
- когда принимается ,
- когда оборудование UE синхронизируется (повторно синхронизируется).
PUSCH
PUSCH
f(i)=δ(i-K), если - f(*) представляет текущее абсолютное значение,
PUSCH
PUSCH
PUSCH
- где δ(i-K) было сигнализировано по каналу PDCCH с форматом 0 DCI в субкадре i-K,
PUSCH
- где K=4
PUSCH
- Абсолютные значения δ дБ, сигнализируемые по каналу PDCCH с форматом 0 DCI, равны [-4, -1,1, 4].
- f(i)=f(i-1) для субкадра, где не декодируется никакой канал PDCCH с форматом 0 DCI или где имеет место режим DRX.
Тип f(*) (накопление или текущее абсолютное) - специфический для оборудования UE параметр, который задается уровнем RRC.
[0025] Формула PC канала PUCCH для оборудования UE в i-ом субкадре определена в разделе 5.1.2.1 спецификации 3GPP TS 36.213 v8.2.0 следующим образом:
где
- элементы таблицы для каждого транспортного формата (transport format, TF) канала PUCCH, определенные в табл.5.4-1 в [3] (3GPP TS 36.211), задаются RRC.
TF_PUCCH
Каждое сигнализируемое 2-битовое значение Δ(TF) соответствует TF, относящемуся к формату 0 DCI канала PUCCH.
O_NOMINAL_PUCCH
O_UE_PUCCH
- параметр, составленный из суммы 5-битового характеризующего соту параметра P, обеспечиваемого более высокими уровнями, с разрешением 1 дБ в диапазоне [-127, -96] дБм, и специфического для оборудования UE компонента P, конфигурируемого с помощью RRC в диапазоне [-8, 7] дБ с разрешением 1 дБ.
PUCCH
δ - специфическое для оборудования UE значение коррекции, также называемое командой ТРС, которое включается в канал PDCCH с форматом 1А/1/2 DCI или передается совместно кодированным с другими специфическим для оборудования UE значениями коррекции PUCCH по каналу PDCCH с форматом 3/3А DCI.
Оборудование UE пытается декодировать PDCCH с форматом 3/3А DCI и PDCCH с форматом 1А/1/2 DCI в каждом субкадре, кроме того периода, когда оно находится в режиме DRX.
PUCCH
PUCCH
δ канала PDCCH с форматом 1А/1/2 DCI переопределяет δ из канала PDCCH с форматом 3/3А DCI, когда оба декодируются в данном субкадре.
PUCCH
δ=0 дБ для субкадра, где никакой PDCCH с форматом 1А/1/2/3/3А DCI не декодируется или где имеет место режим DRX.
PUCCH
PUCCH
g(i)=g(i-1)+Δ(i-K) - где g(i) - текущее состояние настройки управления мощностью PUCCH с начальным условием g(0)=0.
PUCCH
Значения δ дБ, сигнализируемые по каналу PDCCH с форматом 1 А/1/2 DCI, равны [-1, 0, 1, 3].
PUCCH
Значения δ дБ, сигнализируемые по каналу PDCCH с форматом 3/3А DCI, равны [-1, 1] или [-1, 0, 1, 3], когда полустатически конфигурируются более высокими уровнями.
Если оборудование UE достигло максимальной мощности, положительные команды ТРС не накапливаются.
Если оборудование UE достигло минимальной мощности, отрицательные команды ТРС не должны накапливаться. Оборудование UE должно сбросить накопление
- при смене соты,
- при входе в активное состояние RRC/выходе из него,
- когда принимается ,
- когда оборудование UE синхронизируется (повторно синхронизируется).
[0026] Формула PC преамбулы для передачи оборудования UE по каналу RACH:
где
t arg et
- P - передаваемая в широковещательном режиме целевая мощность;
- PL - потери в тракте передачи, которые оборудование UE оценивает из линии DL; и
rampup
- ΔP - повышение мощности, применяемое для повторных передач преамбулы.
PUSCH
PUSCH
O_PUCCH
[0027] Как видно выше из уравнения (1), формула для P(i) зависит от текущего состояния настройки управления мощностью PUSCH, которое называют f(i). Для накопления это текущее состояние настройки зависит от предыдущих настроек, сделанных в предыдущих субкадрах, даже для случая, где f(i) устанавливается на абсолютное значение, так как оно устанавливается для субкадра (i-K). Когда оборудование UE первоначально отправляет данные по каналу PUSCH, нет никакого предыдущего субкадра и таким образом i=0, что рассматривается в спецификации 3GPP TS 36.213 v8.2.0 как обнуление всего члена, так что f(0)=0. Далее, хотя верно, что оборудование UE должно сбросить свое накопление всякий раз, когда оно принимает новую специфическую для оборудования UE часть  параметра  (и аналогично для P), после доступа RACH оборудование UE не приняло никакой специфической для оборудования UE части и поэтому ему недостает этого параметра для сброса согласно спецификации 3GPP TS 36.213.
PUCCH
[0028] Также, в уравнении (2) формула управления мощностью для P(i) PUCCH зависит от текущего состояния настройки управления мощностью PUCCH, которое называют g(i) и которое также зависит от предыдущих настроек, сделанных в предыдущих субкадрах PUCCH. Когда оборудование UE первоначально отправляет данные по каналу PUCCH, нет никакого предыдущего субкадра и таким образом i=0, что аналогично рассматривается в спецификации 3GPP TS 36.213 V8.2.0 как обнуление всего члена, так что g(0)=0.
[0029] Рассмотрим случай для произвольного доступа без конкуренции, такой как показанный на фиг.1С, где оборудование UE передает преамбулы, которые выделены для этого оборудования UE. Варианты осуществления изобретения, описанные для произвольного доступа без конкуренции, могут также быть использованы для произвольного доступа с конкуренцией, когда предполагается, что в системе с конкуренцией конфликты будут достаточно нечастыми, чтобы несущественно влиять на работу в соте.
PC
[0030] Согласно форме осуществления изобретения оборудование UE принимает команду управления мощностью (например, ΔP) в ответе на преамбулу от узла eNB, который является Сообщением 2. Оборудование UE затем инициализирует формулу PC для каналов PUSCH и PUCCH или компенсирует ошибку разомкнутого контура согласно следующим уравнениям:
-
-
PC
PC
PC
[0031] Эти уравнения гласят, что сумма специфических для оборудования UE констант управления мощностью ( или ) начальных состояний управления мощностью (f(0) или g(0)) равна ошибке управления мощностью в разомкнутом контуре, принимая во внимание повышение мощности преамбулы. Здесь принимается, что ΔP является разностью между целевой мощностью преамбулы и мощностью, которую фактически наблюдает узел eNB. Фактическое значение ΔP может сигнализироваться непосредственно узлом eNB как команда управления мощностью, или, для экономии служебной информации при сигнализации, узел eNB может явно сообщать битовую последовательность (один, два или больше битов) как команду управления мощностью, которую принимающее оборудование UE использует как индекс для поиска истинного значения ΔP, связанного с этим индексом, в локально хранящейся таблице.
PC
rampup
PC
rampup
O_UE_PUSCH
O_UE_PUSCH
O_UE_PUCCH
O_UE_PUSCH
O_UE_PUCCH
[0032] Существует несколько вариантов разделения коррекции между специфическими для оборудования UE константами и состояниями управления мощностью. Например, в первом варианте специфические для оборудования UE члены управления мощностью  и  могут быть инициализированы в ноль, и вся коррекция охватывается f(0) или q(0). Тогда в этом случае уравнения (4а) и (4b) будут считывать f(0)=g(0)= ΔP+ΔP, чтобы инициализировать значения коррекции в замкнутом контуре для каналов PUCCH и PUSCH. Это может быть сделано всегда по мере того, как накапливается состояние управления мощностью f. (Согласно текущим соглашениям 3GPP g накапливается всегда). Однако если f изменяется абсолютными командами PC, его динамический диапазон ограничивается и может не охватывать всю коррекцию в разомкнутом контуре ΔP+ΔP. Если это случается, часть коррекции, которая не может быть включена в f(0), может быть учтена настройкой P. В качестве другого примера второй вариант заключается в принятии в расчет ошибки разомкнутого контура преимущественно настройкой специфических для оборудования UE членов управления мощностью P и P. Эти параметры имеют ограниченный диапазон и часть ошибки разомкнутого контура, которую нельзя компенсировать настройкой этих специфических для оборудования UE констант, может быть охвачена инициализацией состояний управления мощностью f(0) и g(0) в отличное от нуля значение. Преимущество первого варианта состоит в том, что узел eNB будет знать специфические для оборудования UE константы P и P (по меньшей мере, когда f накапливается), что может упростить последующие настройки этих констант.
Однако второй вариант может быть более стандартным, потому что назначение специфических для оборудования UE констант состоит в том, чтобы главным образом компенсировать систематические ошибки при определении PL и установке мощности ТХ, и они уже видны как ошибка при управлении мощностью преамбул в разомкнутом контуре. Конечно, вышеупомянутые два варианта представлены только как не ограничивающие изобретение примеры, и этот аспект изобретения не ограничен только этими двумя вариантами.
[0033] Для случая выделенной преамбулы, такой как показанная на фиг.1С, или когда конфликты преамбул системы с конкуренцией являются нечастыми, мощность для Сообщения 3 может генерироваться с использованием формулы PC PUSCH непосредственно согласно объясненному выше варианту осуществления изобретения. Это может приводить к тому, что оборудование UE будет передавать мощность ТХ, которая является излишне высокой, но изобретатели не видят в этом проблемы.
[0034] Изобретатели установили, что в объясненной выше процедуре может возникнуть проблема, в частности, когда два экземпляра оборудования UE передают одинаковую последовательность преамбулы и используют частичную компенсацию PL для Сообщения 3. Эта проблема проявляется наиболее явно, когда преамбула экземпляра оборудования UE с большими PL принимается в узле eNB с большей интенсивностью сигнала, чем преамбула другого экземпляра оборудования UE с малыми PL. Частичное PC может привести к приему в узле eNB Сообщения 3 экземпляра оборудования UE с меньшими PL с большей интенсивностью сигнала, чем у Сообщения 3 экземпляра оборудования UE с большими PL. Это конечно сделает обнаружение узлом eNB более слабого Сообщения 3 менее вероятным, несмотря на тот факт, что в вышеприведенном сценарии более слабое Сообщение 3 исходит от того оборудования UE, которое приняло правильное опережение синхронизации. Декодирование более сильного Сообщения 3, вероятно, потерпит неудачу, потому что при его передаче использовалось опережение синхронизации неправильного экземпляра оборудования UE. Далее, если опережение синхронизации для передач Сообщения 3 устанавливается на основании преамбулы экземпляра оборудования UE с большими PL, то тогда экземпляр оборудования UE с меньшими PL будет использовать большую мощность и неправильное значение ТА при передаче своего Сообщения 3, и таким образом создавать помехи другим передачам.
[0035] Для достижения улучшенной рабочей характеристики, когда оборудование UE выполняет произвольный доступ с конкуренцией и когда предполагаются частые конфликты преамбул, другой вариант осуществления изобретения определяет мощность Сообщения 3 относительно мощности преамбулы, то есть используется полная компенсация потерь в тракте передачи. Цель заключается в том, чтобы мощность ТХ передачи Сообщения 3 не была бы излишне высокой. В одном конкретном варианте осуществления эта цель может быть реализована с помощью использования следующей формулы:
PUSCH
TF
Msg3
MAX
MAX
TF
S
0,preamble_ Msg3
0,preamble_ Msg3
PC_Msg3
PC
PC
PC
[0036] Члены M(i) и Δ(TF)(i) в уравнении (5) те же самые, что и в уравнении (1). Подобно уравнению (1), P - минимум P и вышеупомянутого суммирования, но P не показано явно в уравнении (5). Необходимо обратить внимание, что Δ(TF(i) вычисляется в оборудовании UE из сигнализации, которую принимает оборудование UE (например, α и K), и что для случая, в котором α=1, полная компенсация потерь в тракте передачи используется в мощности этого Сообщения 3 так же, как для мощности преамбулы. Отличным от уравнения (1) является член Δ уравнения (5), который соответствует типичному смещению мощности между Сообщением 3 и преамбулой, мощность которой соответствует порогу детектирования. Член Δ может быть параметром, передаваемым в широковещательном режиме в системной информации, или он может быть определен в соответствующем стандарте беспроводной связи, управляющим процедурами RACH и предварительно записанным в память оборудования UE. Член Δ является командой управления мощностью, включенной в ответ на преамбулу (например, Сообщение 2), и как выше узел eNB может сигнализировать его непосредственно или, более вероятно, как короткую битовую последовательность, которая является индексом, используемым оборудованием UE для обращения к поисковой таблице и получения истинного значения. Здесь он называется по-другому, чем соответствующий параметр Δ в вышеописанном первом варианте осуществления, потому что эта команда управления мощностью второго варианта осуществления изобретения является применимой только к Сообщению 3 или к передачам PUSCH после Сообщения 3, тогда как параметр Δ инициализирует систему PC для всех передач UL. После передачи Сообщения 3 или вскоре после нее, оборудование UE должно перейти к использованию уравнения (1) стандартного управления мощностью PUSCH. Для этой цели оборудование UE может сообщить как можно раньше, предпочтительно уже в Сообщении 3, смещение мощности между используемой мощностью и мощностью, рассчитанной с помощью уравнения (1) PC. В общем, оборудование UE может сообщить уже как Сообщение 3 разность мощности (или индикацию разности) между второй мощностью (мощностью передачи Сообщения 3 из уравнения (5)), которая была вычислена с использованием полной компенсации потерь в тракте передачи, и частичным вычислением второй мощности (например, если мощность для Сообщения 3 была вместо этого вычислена с использованием уравнения (1)). Тогда с этими данными узел eNB может инициализировать специфические для оборудования UE константы. Оборудование UE может также сообщать о других параметрах, которые являются неизвестными для узла eNB и обеспечивают упомянутую информацию, например, значение повышения мощности и потери в тракте передачи или повышение мощности, запас по мощности и максимальную мощность оборудования UE (класс мощности оборудования UE). С точки зрения сигнализации наиболее эффективно сообщение о разности этих двух формул. В качестве альтернативы сообщению одного или более параметров, оборудование UE, после передачи Сообщения 3, может применить первую форму осуществления изобретения, приравнивая Δ к  в уравнениях (4а) и (4b).
[0037] На фиг.2 показана упрощенная блок-схема различных электронных устройств, которые являются подходящими для использования на практике приводимых в качестве примеров форм осуществления данного изобретения. На фиг.2 беспроводная сеть 1 используется для связи с устройством, таким как устройство мобильной связи, которое может называться пользовательским оборудованием 10 UE, через узел доступа к сети, такой как узел В (базовая станция), и, в частности, узел 12 eNB. Сеть 1 может содержать элемент 14 управления сетью (network control element, NCE), который может включать функциональные возможности объекта ММЕ/шлюза S-GW, показанные на фиг.1А, и который обеспечивает возможность связи с сетью 16, такой как телефонная сеть и/или сеть передачи данных (например, Интернет). Оборудование 10 UE содержит процессор 10А для обработки данных (data processor, DP), память 10В (MEM), которая хранит программу (PROG) 10С, и подходящий радиочастотный (radio frequency, RF) приемопередатчик 10D для двусторонней беспроводной связи с узлом 12 eNB, который также содержит процессор 12А DP, память 12 В MEM, которая хранит программу 12С PROG, и подходящий радиочастотный (RF) приемопередатчик 12D. Узел 12 eNB соединен через тракт 13 передачи данных с элементом 14 NCE. В качестве неограничивающего примера, тракт 13 может быть реализован как интерфейс S1, показанный на фиг.1А. Например, интерфейс 15 Х2 может присутствовать для соединения с другим узлом eNB (не показан). Предполагается, что по меньшей мере программа 12С PROG содержит команды программы, которые при выполнении соответствующим процессором 12А DP позволяют электронному устройству работать в соответствии с приводимыми в качестве примеров вариантами осуществления данного изобретения, как более подробно рассмотрено выше и на схеме обработки, описываемой ниже.
[0038] Приводимые в качестве примеров варианты осуществления данного изобретения могут быть осуществлены, по меньшей мере частично, машинным программным обеспечением, выполняемым процессором 10А DP оборудования 10 UE или аппаратными средствами, или комбинацией программных и аппаратных средств (и встроенного программного обеспечения).
[0039] Для целей описания вариантов осуществления данного изобретения предполагается, что оборудование 10 UE содержит также функциональный модуль 10Е PC управления мощностью, и узел 12 eNB также содержит функциональный модуль 12Е PC. Предполагается, что функциональные модули 10Е, 12Е PC, которые могут быть воплощены как программное обеспечение, хранящееся в памяти 10В, 12В MEM, или как схема, или некоторая комбинация машинного программного обеспечения и аппаратных средств (и встроенного программного обеспечения), создаются и используются в соответствии с приводимыми в качестве примеров вариантами осуществления данного изобретения.
[0040] В целом, различные формы осуществления оборудования 10 UE могут включать, в качестве неограничивающих примеров, сотовые радиотелефоны; персональные цифровые помощники (personal digital assistants, PDA), имеющие возможности беспроводной связи; переносные компьютеры, имеющие возможности беспроводной связи; устройства захвата изображения, такие как цифровые камеры, имеющие возможности беспроводной связи; игровые устройства, имеющие возможности беспроводной связи; устройства хранения и воспроизведения музыки, имеющие возможности беспроводной связи; Интернет-устройства, обеспечивающие беспроводной доступ к Интернету и просмотр данных; а также переносные блоки или терминалы, в состав которых включены комбинации таких функций.
[0041] Память 10В и 12В MEM может быть любого типа, подходящего к местной технической среде, и может быть реализована с использованием любой подходящей технологии хранения данных, такой как запоминающие устройства на основе полупроводников, флэш-память, магнитные запоминающие устройства и системы, оптические запоминающие устройства и системы, фиксированные и сменные запоминающие устройства. Процессоры 10А и 12А DP могут быть любого типа, подходящего к местной технической среде, и могут включать, в качестве неограничивающих примеров, один или более универсальных компьютеров, специализированных компьютеров, микропроцессоров, цифровых сигнальных процессоров (digital signal processors, DSP) и процессоров на основе многоядерной архитектуры.
[0042] Как правило, множество экземпляров оборудования 10 UE обслуживается узлом 12 eNB. Экземпляры оборудования 10 UE могут быть построены идентично или не идентично, но в целом предполагается, что все они электрически и логически совместимы с соответствующими сетевыми протоколами и стандартами, необходимыми для работы в беспроводной сети 1.
rampup
PC
rampup
PC
PUSCH
O_NOMINAL_PUSCH
O_PUSCH
TF
O_NOMINAL_PUSCH
PC
rampup
[0043] С точки зрения оборудования UE, варианты осуществления данного изобретения охватывают способ; устройство, которое содержит процессор, память, передатчик и приемник; и память, содержащую компьютерную программу; которые работают для вычисления начальной мощности с использованием первого метода (алгоритма) управления мощностью, который является функцией первой переменной (например, линейно повышающейся мощности, ΔP), для передачи преамбулы сообщения запроса доступа с первой мощностью, для приема в ответ на сообщение запроса доступа второго сообщения (например, Сообщения 2), которое содержит команду управления мощностью (Δ или битовую последовательность, указывающую ее) для вычисления второй мощности с использованием другого второго метода (алгоритма) управления мощностью, который инициализируется функцией первой переменной и принимаемой индикацией управления мощностью, и для передачи третьего сообщения с использованием второй мощности. В одном из вариантов осуществления функция представляет собой сумму ΔP и Δ, которые подставляются в уравнение (1) выше. Другие параметры уравнения (1) известны: M(i) известно из назначения ресурсов оборудования UE, оно входит в Сообщение 2; номинальная часть P(j) члена P(j) принимается в широковещательном режиме в соте, тогда как α и Ks, из которых рассчитывается Δ(TF(i)), и PL оцениваются самим оборудованием UE непосредственно, например, из Сообщения 2. Если оборудование UE запустило процедуру произвольного доступа для осуществления хэндовера, оно принимает параметры P(j) и α в команде на хэндовер. Аналогичное остается справедливым для уравнения (2) и PUCCH. Конечный результат для инициализации уравнения (1) с суммированными членами Δ+Δ тогда будет:
Дополнительные подробности и варианты осуществления описаны конкретно ниже со ссылкой на фиг.3.
[0044] Приводимые в качестве примеров варианты осуществления алгоритмов управления мощностью могут быть описаны более подробно как имеющие следующие шаги (относящиеся к блок-схеме процесса, показанной на фиг.3):
- 302: Оборудование UE оценивает потери в тракте передачи для связи с узлом eNB.
target
rampup
- 304: Оборудование UE вычисляет начальное значение управления мощностью с использованием первого метода управления мощностью (полной компенсации потерь в тракте передачи) согласно оцененным потерям в тракте передачи (PL, оцененным из принятой передачи DL), целевой мощности (P), передаваемой в широковещательном режиме в ячейке, и значения линейного повышения мощности (ΔP).
- 306: Оборудование UE передает по первому каналу первое сообщение в узел eNB с мощностью (, для преамбулы этого сообщения) согласно вычисленному начальному значению управления мощностью (это является сообщением запроса доступа, переданным по каналу RACH).
PC
- 308: Узел eNB принимает первое сообщение и отвечает по второму каналу (DL-SCH/PDCCH) вторым сообщением (Сообщением 2), которое включает назначение ресурсов восходящей линии для оборудования UE и команду управления мощностью (ΔP) для оборудования UE.
PUSH
PC
PC
rampup
- 310: Оборудование UE принимает второе сообщение и вычисляет второе значение управления мощностью (P(0)) с помощью второго метода управления мощностью (частичное управление мощностью / частичная компенсация потерь в тракте передачи) с использованием принятой команды управления мощности (ΔP) и инициализацией функцией (суммы) команды управления мощностью (ΔP) и значения повышения мощности (ΔP) (например, вторая мощность дается уравнением (1) с заменами, использующими равенство уравнения (4а)).
PUSH
- 312: Оборудование UE передает данные по второму каналу (PUSCH назначения ресурсов восходящей линии) с использованием второго значения управления мощностью (P(0)).
- 314: Оборудование UE может также или альтернативно вычислить
PUSH
третье значение управления мощностью (P(0)), которое инициализируется идентично вышеприведенному второму значению управления мощностью, и передать информацию управления в узел eNB с использованием этого третьего значения управления мощностью по восходящему совмещенному каналу управления (PUCCH) (например, третья мощность дается уравнением (2) с заменами, использующими равенство уравнения (4b)).
Msg3
0,preamble_Msg3
PC_Msg3
[0045] В качестве альтернативы блоку 310, оборудование UE может передать данные в блоке 312 по назначенному ресурсу, используя второе значение мощности (P), которое оборудование UE вычисляет с использованием смещения (Δ) от первого значения мощности и принятой команды управления мощностью (Δ), масштабирующей мощность согласно назначенному размеру полезной нагрузки и числу назначенных ресурсных блоков согласно уравнению (5). Эта альтернатива включает переход на стандартное уравнение (1) PC PUSCH после передачи Сообщения 3. Такой переход может быть сделан после того, как оборудование UE сообщило значения параметров, чтобы инициализировать константы, специфические для оборудования UE. В качестве альтернативы сообщению параметров, оборудование UE может принять к использованию уравнение (1), инициализируя параметры PC немедленно после передачи Сообщения 3 как в блоке 310, подставляя .
[0046] Еще один вариант осуществления изобретения, упомянутый выше, в котором Сообщение 3 является первым или начальным сообщением, переданным по PUSCH с его мощностью передачи, вычисленной как в уравнении (5), и дальнейшие передачи выполняются с мощностью, накопленной согласно уравнению (1). Это показано на фиг.4 действиями, которые предпринимаются на стороне оборудования UE и разделяются следующим образом:
- 402: инициализировать для i=0 первое состояние настройки управления мощностью g(0) для восходящего канала управления и второе состояние настройки управления мощностью f(i) для восходящего совмещенного канала так, чтобы каждое состояние отражало ошибку управления мощностью в разомкнутом контуре;
- 404: вычислить начальную мощность передачи для восходящего совмещенного канала с использованием полной компенсации потерь в тракте передачи, причем начальная мощность передачи зависит от мощности преамбулы первого сообщения, переданного по каналу доступа (например, мощности преамбулы запроса доступа канала RACH), и инициализируется вторым состоянием настройки управления мощностью f(0) (например, уравнением (5)); и
- 406: передать от передатчика третье сообщение (например, Сообщение 3) по восходящему совмещенному каналу (например, PUSCH) с начальной мощностью передачи.
[0047] Дополнительные возможные особенности и/или подробности реализации для фиг.4 включают:
- 408: мощность преамбулы вычисляют с использованием полной компенсации потерь в тракте передачи;
- 410: вычисляют обновленную мощность передачи (для всех сообщений после Сообщения 3 и любой из его повторных передач) для совмещенного восходящего канала с использованием частичного управления мощностью (например, уравнения (1)), и оборудование UE передает последующие сообщения (сообщения после Сообщения 3 и любых его повторных передач) по каналу PUSCH с использованием обновленной мощности передачи; и
- 412: третье сообщение включает индикацию разности мощности между начальной мощностью передачи, которую вычисляют с использованием полной компенсации потерь в тракте передачи, и вычислением частичной компенсации потерь в тракте передачи начальной мощности передачи (например, разности между вычислениями из уравнений (5) и (1) для i=0).
[0048] Необходимо отметить, что различные блоки, показанные на фиг.3-4 для конкретного объекта (оборудования UE или узла eNB), могут рассматриваться как шаги способа и/или как операции, которые следуют из работы кода компьютерной программы, и/или как множество соединенных логических элементов схемы, созданных для выполнения соответствующей функции(-ий).
[0049] В целом, различные приводимые в качестве примеров варианты осуществления изобретения могут быть реализованы в виде аппаратных средств или специализированных схем, программного обеспечения, логических схем или их любой комбинации. Например, некоторые аспекты могут быть реализованы аппаратными средствами, в то время как другие аспекты могут быть реализованы во встроенном программном обеспечении или программном обеспечении, которое может выполняться контроллером, микропроцессором или другим вычислительным устройством, хотя изобретение ими не ограничивается. Хотя различные аспекты данного изобретения могут быть проиллюстрированы и описаны в виде блок-схем, функциональных схем или с использованием какого-либо другого графического представления, очевидно, что эти блоки, устройства, системы, технологии или способы, описанные здесь, могут быть реализованы в качестве не ограничивающих примеров аппаратными средствами, программными средствами, встроенными программными средствами, специализированными схемами или логическими схемами, аппаратными средствами общего применения или контроллерами либо другими вычислительными устройствами или их некоторой комбинацией.
[0050] Таким образом, должно быть ясно, что по меньшей мере некоторые аспекты вариантов осуществления изобретения могут быть применены на практике в различных компонентах, таких как интегральные схемы и модули. Проектирование интегральных схем является, в общем и целом высокоавтоматизированным процессом. Комплексные и мощные инструментальные программные средства доступны для преобразования проекта на логическом уровне в проект полупроводниковой схемы, готовой для производства на полупроводниковой подложке. Такие программные инструментальные средства могут автоматически трассировать проводники и размещать компоненты на полупроводниковой подложке, используя хорошо установившиеся правила проектирования, а также библиотеки ранее сохраненных модулей проектирования. Как только проект для полупроводниковой схемы закончен, полученный в результате проект в стандартизированном электронном формате (например, Opus, GDSII или аналогичном) может быть передан на предприятие по изготовлению полупроводников для изготовления в виде одной или более интегральных схем.
[0051] Различные модификации и изменения могут стать очевидными специалистам в соответствующей области техники после прочтения вышеприведенного описания вместе с сопроводительными чертежами и прилагаемой формулой изобретения. Например, некоторые шаги, показанные на фиг.3, могут быть выполнены в другом, по сравнению с показанным, порядке, и некоторые из описанных вычислений могут быть выполнены другими способами. Однако все такие и подобные модификации идей данного изобретения находятся в пределах объема данного изобретения.
[0052] Далее, несмотря на то, что приводимые в качестве примера варианты осуществления были описаны выше в контексте системы E-UTRAN (UTRAN-LTE), должно быть понятно, что приводимые в качестве примера варианты осуществления данного изобретения не ограничены использованием только в этом конкретном типе систем беспроводной связи, и что они могут использоваться с преимуществами в системах беспроводной связи другого типа.
[0053] Необходимо отметить, что термины "связанные", "соединенные" или их любые варианты, означают любое соединение или связь, прямую или косвенную, между двумя или более элементами, и могут охватывать наличие одного или нескольких промежуточных элементов между двумя элементами, которые "связаны" или "соединены" вместе. Связь или соединение между элементами может быть физической, логической или их комбинацией. В том смысле, как используется здесь, два элемента могут считаться "связанными" или "соединенными" вместе при помощи одного или нескольких проводов, кабелей и/или печатных электрических соединений, а также при помощи электромагнитной энергии, такой как электромагнитной энергии, имеющей длину волны в радиочастотном диапазоне, микроволновом диапазоне и оптическом диапазоне (как в видимой, так и невидимой области спектра), в качестве неограничивающих и неисчерпывающих примеров.
[0054] Кроме того, некоторые из признаков примеров данного изобретения могут использоваться для получения преимуществ без соответствующего использования других признаков. В этой связи вышеприведенное описание следует рассматривать просто как поясняющее принципы, идеи, примеры и варианты осуществления данного изобретения, а не как его ограничение.