一种基于5G超级上行场景下降低功耗的方法及终端设备与流程

本发明涉及终端设备的功耗节省技术领域，特别涉及一种基于5G超级上行场景下降低功耗的方法及终端设备。

背景技术

5G由于使用3.5GHz频率较高，其存在穿透损耗大、信号衰减快以及上行覆盖不足的问题。当前产业通常采用补充上行增强技术(也称SUL)来解决上行覆盖不足的问题，即在中高频(3GHz-6GHz)的上行覆盖较弱时，在SUL载频上传输上行数据，下行依旧驻留在3.5GHz频段，这大大增强了上行覆盖性能和边缘速率，改善了边缘用户的用户体验。在此基础上，有运营商提出除了在远点增强上行覆盖之外，还可在近中点增强上行容量，这就是超级上行方案。

然而，设备本身在近中点并没有很高的上行高速率传输需求，开启这个超级上行反而会增加设备的上行功耗，引起设备耗电快的问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种基于5G超级上行场景下降低功耗的方法及终端设备，旨在解决现有终端设备在超级上行场景下耗电较快的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，其中，包括步骤：

对终端设备的运行状态进行实时监测；

当监测到终端设备处于超级上行状态时，对终端设备的剩余电量以及上行吞吐量需求进行实时检测；

若检测到终端设备的剩余电量小于等于预设电量剩余值，且上行吞吐量需求小于设定阈值时，则禁止终端设备在近中点开启上行增强功能。

所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，其中，所述预设电量剩余值为10％-20％。

所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，其中，对终端设备的运行状态进行实时监测的步骤包括：

监测终端设备在距离基站的近中点以及远点的上行状态；

根据终端设备在近中点以及远点的上行状态判断终端设备的运行状态。

所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，其中，对终端设备的运行状态进行实时监测的步骤还包括：

若监测到终端设备在远点为SUL载波上行单发状态，在近中点为主载波和SUL载波上行轮发状态，则判定所述终端设备处于超级上行状态。

所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，其中，所述主载波为TDD主载波。

所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，其中，所述主载波的频率为3.5GHz。

所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，其中，所述SUL载波的频率为2.1GHz。

所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，其中，所述禁止终端设备在近中点开启上行增强功能之后还包括步骤：

提示终端设备进入省电模式。

一种存储介质，其中，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本发明基于5G超级上行场景下降低功耗的方法中的步骤。

一种终端设备，其中，包括处理器，适于实现各指令；以及存储介质，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行本发明基于5G超级上行场景下降低功耗的方法中的步骤。

有益效果：本发明提出了一种基于5G超级上行场景下降低功耗的方法，通过对终端设备的运行状态进行实时监测；当监测到终端设备处于超级上行状态时，对终端设备的剩余电量以及上行吞吐量需求进行实时检测；若检测到终端设备的剩余电量小于等于预设电量剩余值，且上行吞吐量需求小于设定阈值时，则禁止终端设备在近中点开启上行增强功能，减少在主载波和SUL辅助上行进行的轮发，单独利用主载波本身的上行时隙进行上行数据发送便可，这样保证UE不会因为太频繁进行上行发送，造成上行功率消耗过多且大，引起的手机整体功耗增加的问题。

附图说明

图1为现有技术中终端设备处于超级上行场景下的上下行传输示意图。

图2为本发明现有技术中终端设备处于超级上行场景下的上下行时隙关系以及上行轮发机制。

图3为一种基于5G超级上行场景下降低功耗的方法较佳实施例的流程图。

图4为本发明一种终端设备的原理框图。

具体实施方式

本发明提供一种基于5G超级上行场景下降低功耗的方法及终端设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

频谱是移动通信领域的核心资源，5G频谱分散在多个频段，不同频段各有优劣。全球第一波商用5G网络主要使用了更高的3.5GHz(3.3～3.8GHz，band n78)和毫米波频段，以及2.6GHz(2.496～2.69GHz，band n41)频段。3.5GHz频段采用TDD模式，与当前4G网络普遍使用的1.8GHz(band 3)等FDD频段相比，3.5GHz不仅穿透损耗较高，而且上行可用时隙占比也较少，在满足5G业务需求方面，存在上行带宽、上行覆盖、传输时延三大挑战。

在上行带宽方面，TDD模式上行和下行使用相同的频率，采用时分双工方式传输。中国3.5GHz频段的上下行占比配置为3：7，即30％时隙用于上行，70％时隙用于下行。以100MHz带宽为例，上行方向实际可用折算下来也只有30MHz带宽，仅为4G单载波的1.5倍。

在上行覆盖方面，频率越高，空间传播损耗越大，覆盖距离越短。上行采用3.5GHz相比2.1GHz频段路径损耗多5dB。此外，频率越高，穿透损耗也越大，导致覆盖距离缩短。

在传输时延方面，由于TDD模式上行和下行时分传输，终端在接收下行数据时不能发上行数据，这导致上行传输过程中额外增加了等待时延。对于上行占比30％的3.5GHz频段，会额外等待0-2ms，平均等待0.8ms。同理，在下行方向，额外等待0-1ms，平均等待0.2ms。

基于频谱特性以及行业现状，研究发现以载波聚合为基础，利用FDD和TDD各自优势形成互补，可提升5G上下行性能。FDD频段频率较低，覆盖能力强，频分双工方式传输时无额外等待时延，但带宽通常较小；TDD频段带宽大，而且上下行均成熟应用MIMO技术，但覆盖和时延方面比FDD弱。而在运用5G时频双聚合技术后，如图1所示，终端设备在小区(基站)中心(近中点)可以利用FDD TDD频谱同时进行上下行传输，获得大带宽和低时延能力；终端设备在小区(基站)边缘(远点)则把上行切换到FDD提升覆盖，下行保持FDD TDD聚合，业务体验速率得到提升。5G时频双聚合技术(超级上行)把FDD和TDD频谱在时域和频域巧妙地协同起来，在充分利用成熟技术和不对终端增加额外成本的基础上，引入创新性的载波间协同与调度技术，化解3.5GHz单频组网面临的三大挑战，实现容量、覆盖和时延三方面性能的提升。

具体来讲，时频双聚合技术可提升5G容量，如图2所示，5G终端上行发射通道数普遍为最大2发，在TDD频段可以使用上行2x2 MIMO传输，等效带宽翻倍。但如果终端使用传统上行载波聚合技术连接FDD TDD双载波，则其中FDD和TDD各只能使用1发，TDD上行无法使用2x2 MIMO传输，聚合后的上行容量可能反而不如不激活载波聚合，得不偿失。针对这个问题，5G时频双聚合技术上行采用轮发方式，确保FDD TDD载波聚合时其中TDD载波上行的2x2 MIMO能力。具体来说，就是在TDD上行时隙终端双发全部用于TDD 2x2 MIMO传输，而在TDD下行时隙则立即切换到使用FDD进行上行传输，这种快速切换机制使得上行方向不但可用时隙提升到接近100％，而且不牺牲TDD 2x2 MIMO能力。

时频双聚合技术可提升5G覆盖，利用3.5GHz频段部署5G，覆盖瓶颈会先出现在上行方向，即便此时网络的下行覆盖还可以。这种上下行“不对称”制约了3.5GHz“覆盖”范围，降低了网络利用率。通过5G时频双聚合技术，终端能够同时连接FDD和TDD两个载波，在小区边缘时继续享受TDD载波下行大带宽，而上行传输则可以切换到覆盖更好的FDD载波上，不再因为上行受限脱离5G网络服务。双载波优势互补比单TDD载波服务范围更大，比单FDD载波下行速率也更高。同样以2.1GHz和3.5GHz双载波为例，终端到达3.5GHz上行覆盖边缘时可切换到2.1GHz，上行传输时隙比单3.5GHz增加2.3倍，而下行可用带宽比单2.1GHz多2.5倍。协同后产生了1加1大于2的收益。

时频双聚合技术可降低5G时延，5G时频双聚合时终端可利用FDD和TDD两个载波选择性收发，任何时刻都有可用的发送时隙，无需额外等待，降低传输时延。以上行为例，3.5GHz TDD单载波的上行平均传输时延约为2.2ms，采用时频双聚合技术后可降低到1.5ms，降幅达31％。

虽然，超级上行方案能够实现容量、覆盖和时延三方面性能的提升，但是在近中点，终端设备本身没有很高的上行高速率传输需求，开启这个“超级上行”反而增加设备的上行功耗，引起设备耗电快的问题。

基于此，本发明提供了一种基于5G超级上行场景下降低功耗的方法较佳实施例的流程图，如图3所示，其包括步骤：

S10、对终端设备的运行状态进行实时监测；

S20、当监测到终端设备处于超级上行状态时，对终端设备的剩余电量以及上行吞吐量需求进行实时检测；

S30、若检测到终端设备的剩余电量小于等于预设电量剩余值，且上行吞吐量需求小于设定阈值时，则禁止终端设备在近中点开启上行增强功能。

本实施例通过对终端设备的运行状态进行实时监测；当监测到终端设备处于超级上行状态时，对终端设备的剩余电量以及上行吞吐量需求进行实时检测；若检测到终端设备的剩余电量小于等于预设电量剩余值，且上行吞吐量需求小于设定阈值时，则禁止终端设备在近中点开启上行增强功能，减少在主载波和SUL辅助上行进行的轮发，单独利用主载波本身的上行时隙进行上行数据发送便可，这样保证UE不会因为太频繁进行上行发送，造成上行功率消耗过多且大，引起的手机整体功耗增加的问题。

在一些实施方式中，对终端设备的运行状态进行实时监测的步骤包括：监测终端设备在距离基站的近中点以及远点的上行状态；根据终端设备在近中点以及远点的上行状态判断终端设备的运行状态。

在本实施例中，若监测到终端设备在远点为SUL载波上行单发状态，在近中点为主载波和SUL载波上行轮发状态，则判定所述终端设备处于超级上行状态。当判定所述终端设备处于超级上行状态时，则进一步对终端设备的剩余电量以及上行吞吐量需求进行实时检测，若检测到所述终端设备的剩余电量小于或等于10％-20％中的任一数值，且终端设备的上行吞吐量需求小于设定阈值时，则禁止终端设备在近中点开启上行增强功能，减少在主载波和SUL辅助上行进行的轮发，单独利用主载波本身的上行时隙进行上行数据发送便可，这样保证UE不会因为太频繁进行上行发送，造成上行功率消耗过多且大，引起的手机整体功耗增加的问题。

在一些具体的实施方式中，所述预设电量剩余值为15％。

在一些实施方式中，所述主载波为TDD主载波，且主载波的频率为3.5GHz，所述SUL载波的频率为2.1GHz。

在一些实施方式中，所述禁止终端设备在近中点开启上行增强功能之后还包括步骤：提示终端设备进入省电模式。

在一些实施方式中，还提供一种存储介质，其中，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本发明基于5G超级上行场景下降低功耗的方法中的步骤。

在一些实施方式中，还提供一种终端设备，如图4所示，其包括至少一个处理器(processor)20；显示屏21；以及存储器(memory)22，还可以包括通信接口(Communications Interface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。

此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。

存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

此外，上述存储介质以及终端设备中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。

包括处理器，适于实现各指令；以及存储介质，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行本发明所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法中的步骤。

其中，包括处理器，适于实现各指令；以及存储介质，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行本发明所述基于5G超级上行场景下降低功耗的方法中的步骤。

在一些实施方式中，所述终端设备为手机或平板，但不限于此。

综上所述，本发明通过对终端设备的运行状态进行实时监测；当监测到终端设备处于超级上行状态时，对终端设备的剩余电量以及上行吞吐量需求进行实时检测；若检测到终端设备的剩余电量小于等于预设电量剩余值，且上行吞吐量需求小于设定阈值时，则禁止终端设备在近中点开启上行增强功能，减少在主载波和SUL辅助上行进行的轮发，单独利用主载波本身的上行时隙进行上行数据发送便可，这样保证UE不会因为太频繁进行上行发送，造成上行功率消耗过多且大，引起的手机整体功耗增加的问题。本发明可根据终端设备的当前电量，上行发送数据需求，智能降低其在5G超级上行场景下消耗的电量速率，提高用户5G体验。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。