CN100450244C - 一种wcdma系统中随机接入信道虚接入的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，该方法首先令用户设备(UE)发起接入请求时的签名和子信道号为某固定值，然后使得基站在配置的所有子信道和签名上进行捕获，并将所有信噪比高于接入捕获门限的接入信号的相关信息中的系统帧号(SFN)、时隙号(Slot)以及可用签名上报给基站维护台保存，基站维护台根据上报的接入信号的SFN和Slot，获取相应的子信道号，然后判断该接入信号的可用签名和可用子信道号是否分别与UE发起接入时的可用签名和可用子信道号一致，如果是，则为UE的接入，否则为虚接入，然后根据判断结果计算虚接入的概率，解决了系统有业务运行情况下的虚接入测试问题。
Description
技术领域
本发明涉及宽代码分多址(WCDMA)技术，特别是指一种WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法。
背景技术
WCDMA是第三代移动通信(3G)三种主流标准的一种，它不但继承了现有的全球移动通信系统(GSM)标准化程度高和开放性好的特点，而且具有与GSM网络良好的兼容性和互操作性，是未来移动通信的发展趋势之一。
WCDMA的传输信道分为公共传输信道和专用传输信道两大类。其中，公共传输信道主要包括广播控制信道(BCCH)、前向接入信道(FACH)、寻呼信道(PCH)以及随机接入信道(RACH)等。其中BCCH用于向全小区内的用户设备提供有关系统和小区配置的广播信息；RACH用于向WCDMA的基站(B节点或NodeB)发送来自用户设备(UE)的控制信息或业务数据，RACH也可用于发送短的用户分组包，而WCDMA基站始终在全小区内接收RACH的信号。所有以上传输信道都映射到物理信道，不同的物理信道用不同的扩频码加以区分，其中RACH映射的物理信道为随机接入物理信道(PRACH)。
由于WCDMA网络中PRACH的公共信道特性，所有用户的业务请求、位置更新等都是在PRACH发起，而且在某些情况下，还用于发送短的用户分组包。而随着网络用户的增加，PRACH上负荷将越来越大，就会出现PRACH解调资源紧张的情况。此外，PRACH上往往存在各种原因引起的虚接入，所谓虚接入，是由信号检测机制决定的，它是指基站在捕获无线扩频信号时，将特定信号的信噪比与一个人为设定的门限进行比较，当该信号的信噪比高于该门限，则认为该信号存在，否则认为不存在，这样当门限设置的比较低的情况下，尽管接收的信号中不包含某特定信号，也往往被当作有特定信号，而这对于WCDMA的无线接入请求而言，即为虚接入。这些虚接入无疑会消耗一定的解调资源，就会使得PRACH资源紧张的情形加剧。由业务量原因而使PRACH资源紧张，可以通过合理的网络设计和规划来解决；而对于网络中的虚接入，只能通过提高接入捕获门限的方式来解决。然而提高接入捕获门限会对网络的性能造成两方面的影响：一方面，提高接入捕获门限缩小了小区覆盖；另一方面，提高接入捕获门限使得UE必须以更大的功率发射信号才能接入，增加了干扰。但提高接入捕获门限又是解决虚接入问题的唯一办法，因此接入捕获门限设置的是否合理直接关系到网络性能的优劣。然而要设置合理的接入捕获门限，就必须首先对PRACH的虚接入进行准确的测量。
协议3GPP 25.141中规定了在实验室且在测试时没有业务运行情况下，虚接入的测量方法，即当无UE发起接入请求时，所有在基站侧观测到的接入都是虚接入(用于捕获这些虚接入的基站运算叫虚接入运算)，然后在基站侧统计虚接入次数和时间计算虚接入的概率，即单位时间内虚接入的次数与单位时间内基站进行虚接入捕获运算的总次数的百分比。目前在实际网络中，尤其在有业务运行时，一般不会直接进行虚接入相关的测试，而在设置接入捕获门限时，采取的做法一般是直接运用在实验室的理想环境中得出的测试结果，这样设置的结果一般会偏低，所以有时考虑到实际环境更为复杂，会适当提高一些。然而实验室环境与实际网络存在很大的区别，由于这种巨大差异，使得按照上述协议规定的方法得出的虚接入测量结果不能切实反映实际网络中有业务运行时虚接入的真实状况，进而导致接入捕获门限设置的不准确。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，解决实际网络中有业务运行情况下虚接入的测试问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，该方法包含：
a、用户设备(UE)按照预先设定的接入请求时的可用签名和可用子信道号发起接入请求；
b、基站在预先设定的捕获接入信号的可用签名和可用子信道号集合内捕获接入信号，并记录捕获的接入信号中信噪比高于缺省接入捕获门限值的接入信号的信息；
c、从记录的接入信号的信息中获取签名和子信道号，并判断该接入信号的签名和子信道号是否分别与UE发起接入时使用的签名和子信道号一致，如果是，则为UE的接入，否则为虚接入，然后根据判断结果计算虚接入的概率。
在上述方法中，本发明进一步包括：在测试前，配置基站捕获接入信号的可用签名和可用子信道号的集合和UE发起接入请求时的可用签名和可用子信道号，且所述UE发起接入请求时的可用签名和可用子信道号分别包含于基站捕获时的可用签名和可用子信道号的集合中。
在上述方法中，所述UE发起接入请求时的可用签名为基站所有可用签名中的任意一个或多个，且所述配置的子信道也为配置的基站所有可用子信道中的任意一个或多个。
在上述方法中，所述配置基站捕获接入信号的可用签名和可用子信道号的集合为：在无线网络控制器(RNC)维护台中的随机接入信道信息(PRACH Info)表中设置该集合，并将该表发送给基站和UE；所述配置UE发起接入请求时的签名和子信道号为：在RNC维护台中的接入业务类别设置(ASC Setting)表中配置UE向基站发起接入请求时的可用签名和可用子信道号。
在上述方法中，步骤c中，所述获取签名和子信道号的步骤包括：基站将记录信息中的系统帧号(SFN)、签名(Signature)和时隙号(Slot)上报给基站维护台，基站维护台根据上报的接入信号的SFN和Slot，获取相应的子信道号。
在上述方法中，所述步骤c中，计算虚接入概率的步骤包括：计算记录的接入信号信息中，除签名和子信道号分别与设定的UE接入时的签名和子信道号相同的信号之外，其它信号的个数与基站进行虚接入捕获运算的总次数的百分比。
在上述方法中，所述步骤b进一步包括，基站维护台保存在设定的测试时长内基站上报的接入信号的SFN、Signature和Slot；
所述步骤c中基站进行的接入捕获运算的总次数为在步骤b所述的设定的测试时长内基站进行的虚接入捕获运算的总次数。
综上所述，本发明首先令用户设备(UE)发起接入请求时的签名和子信道号为某固定值，然后使得基站在所有配置的签名和子信道上捕获，并将接入信号的相关信息中的系统帧号、时隙号以及签名上报给基站维护台保存，基站维护台根据上报的接入信号的SFN和Slot，获取相应的子信道号，然后判断该接入信号的可用签名和可用子信道号是否分别与UE发起接入时的可用签名和可用子信道号一致，如果是，则为UE的接入，否则为虚接入，然后根据判断结果计算虚接入的概率，解决了系统有业务运行情况下的虚接入测试问题。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
在测试前，预先设置基站缺省接入捕获门限值；然后在无线网络控制器(RNC)维护台设置PRACH信息(PRACH info)表(表1)中的基站捕获接入信号的可用签名(Available Signature)和可用子信道号(Available Sub-channel)的集合，例如在表1中，设置的基站捕获时的可用签名集合和可用子信道号集合分别为：0xFFFF和0xEEF(这两个值均为16进制数，按比特应用其值，前者16个比特全为1，后者12个比特中，除第5和9比特为0外，其余10个比特全为1)；
| Information Element/Group name | 设置值 | 参数设置说明 |
| CHOICE mode | ||
| ＞FDD | 指示WCDMA的模式 | |
| ＞＞Available Signature | 0xFFFF | 指示NodeB解调所有的signature，实际网络中一般也设为0xFFFF |
| ＞＞Available Sub Channel Number | 0xEEF | 指示NodeB可以解调的Subchannel时刻，实际网络中一般设为0xFFF |
表1
接着在接入业务类别设置(ASC Setting)表(表2)中，配置UE向基站发起接入请求时的可用签名和可用子信道号，如在表2中，二者均为0x1(该值为16进制数)，此处UE发起接入时的可用签名集合是通过设置可用签名的起始索引和结束索引来实现的，起始索引和结束索引均为0x1。通过以上配置，可以使得基站在可用签名集合为{0～15}，可用子信道号集合为{0，1，2，3，5，6，7，9，10，11}上进行捕获，而UE在发起接入时，只能使用上述签名集合中的1这个值和子信道号集合中的第1子信道。
| Information Element/Group name | 设置值 | 参数设置说明 |
| CHOICE mode | ||
| ＞FDD | 指示WCDMA的模式 | |
| ＞＞Available signature Start Index | 0x1 | 指示UE发起接入可用的signature的起始索引，实际网络中一般设为0 |
| ＞＞Available signature End Index | 0x1 | 指示UE发起接入可用的signature的结束索引，实际网络中一般设为0xF |
| ＞＞Assigned Sub-Channel Number | 0x1 | 分配给该ASC的subchannel号，0xF |
表2
当然，配置UE发起接入请求时的签名可以选用基站所有可用签名中的任意一个或多个，配置UE发起接入请求时的子信道号也可以为配置的基站所有可用子信道中的任意一个或多个。但必须保证UE发起接入请求时的可用签名的集合和可用子信道号的集合分别为基站捕获接入信号时的相应集合的子集。
通过在RNC维护台设置PRACH info和ASC Setting信息表，可以使得UE发起接入请求时的签名和子信道号均为表中的设定值，这样，只需在基站维护台判断接入信号的签名和子信道号是否为PRACH info相应设定值就可以从捕获的所有接入信号中区分出哪些是虚接入，而哪些是用户的实际接入，从而计算出虚接入的概率。
本发明的方法流程如图1所示，具体包括如下步骤：
步骤101：UE按照配置的签名和子信道向基站发起接入请求。
步骤102：基站在所有配置的签名和子信道上进行捕获，并记录其中信噪比高于缺省接入捕获门限值的信号的信息，然后将记录的信息中各接入信号的系统帧号(SFN)、签名(Signature)和时隙号(Slot)上报给基站维护台。
步骤103：基站维护台保存设定时长内基站上报的接入信号信息。
步骤104：分析基站维护台保存的接入信号信息，即首先根据基站维护台保存的接入信号信息中的SFN和Slot得出相应的子信道号，然后判断该接入信号的可用签名和可用子信道号是否分别与UE发起接入时的签名和子信道号一致，如果是，则为UE的接入，否则为虚接入，然后根据判断结果计算虚接入的概率。
具体如何根据SFN和Slot得出各自相应的子信道号可参见表3，如某接入信号的SFN为3，Slot为11，则表明该接入信号的子信道号为2。
表3：不同RACH子信道的上行链路接入时隙
(The available uplink access slots for different RACH sub-channels)
另外，在设定时长内进行的虚接入捕获运算的总次数的计算方法为：
现举例说明如下：令设定时长为20s，1接入帧长为20ms，共24个子信道，根据上述设置的基站进行捕获的可用子信道数为10，则在20ms时间内可以进行捕获的子信道数为20；配置的可用签名数为16，而UE发起接入时的可用签名和可用子信道数均为1，因此系统捕获虚接入的子信道数为10-1＝9，在20ms时间内进行虚接入捕获的子信道总数为
系统在每个时隙针对每个可用签名进行一次捕获运算，这样每个时隙有16次捕获运算，依据表3的时隙与子信道的对应关系可以得到平均每个子信道进行捕获运算的次数为
8为表格共有8行，5表示5行有对应的时隙，因此根据上述公式得出：系统进行虚接入捕获运算的总次数为：
计算虚接入概率的方法说明如下：删除其中签名和子信道号均与配置的UE发起接入请求时的可用签名和可用子信道号相同的部分，计算剩余信号的个数与基站在设定时长内进行的虚接入捕获运算的总次数的百分比，即为虚接入的概率。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (7)
1、一种WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，其特征在于：该方法包括步骤：
a、用户设备按照预先设定的接入请求时的可用签名和可用子信道号发起接入请求；
b、基站在预先设定的捕获接入信号的可用签名和可用子信道号集合内捕获接入信号，并记录捕获的接入信号中信噪比高于缺省接入捕获门限值的接入信号的信息；
c、从记录的接入信号的信息中获取签名和子信道号，并判断该接入信号的签名和子信道号是否分别与用户设备发起接入时使用的签名和子信道号一致，如果是，则为用户设备的接入，否则为虚接入，然后根据判断结果计算虚接入的概率。
2、根据权利要求1所述的WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，其特征在于：本发明进一步包括：在测试前，配置基站捕获接入信号的可用签名和可用子信道号的集合和用户设备发起接入请求时的可用签名和可用子信道号，且所述用户设备发起接入请求时的可用签名和可用子信道号分别包含于基站捕获时的可用签名和可用子信道号的集合中。
3、根据权利要求2所述的WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，其特征在于：所述用户设备发起接入请求时的可用签名为基站所有可用签名中的任意一个或多个，且所述配置的子信道也为配置的基站所有可用子信道中的任意一个或多个。
4、根据权利要求2所述的WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，其特征在于：所述配置基站捕获接入信号的可用签名和可用子信道号的集合为：在无线网络控制器维护台中的随机接入信道信息表中设置该集合，并将该表发送给基站和用户设备；所述配置用户设备发起接入请求时的签名和子信道号为：在无线网络控制器维护台中的接入业务类别设置表中配置用户设备向基站发起接入请求时的可用签名和可用子信道号。
5、根据权利要求1所述的WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，其特征在于：步骤c中，所述获取签名和子信道号的步骤包括：基站将记录信息中的系统帧号、签名和时隙号上报给基站维护台，基站维护台根据上报的接入信号的系统帧号和时隙号，获取相应的子信道号。
6、根据权利要求1所述的WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，其特征在于：所述步骤c中，计算虚接入概率的步骤包括：计算记录的接入信号信息中，除签名和子信道号分别与设定的用户设备接入时的签名和子信道号相同的信号之外，其它信号的个数与基站进行虚接入捕获运算的总次数的百分比。
7、根据权利要求6所述的WCDMA系统中随机接入信道虚接入的测试方法，其特征在于：所述步骤b进一步包括，基站维护台保存在设定的测试时长内基站上报的接入信号的系统帧号、签名和时隙号；
所述步骤c中基站进行的接入捕获运算的总次数为在步骤b所述的设定的测试时长内基站进行的虚接入捕获运算的总次数。
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