CN102026258B - 噪声抬升量的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种ROT的控制方法及装置，包括以下步骤：根据多个接收端UE在当前授权功率下的SIR、RSCP和SF计算得到每个UE的I；对多个I进行处理，得到多个UE的Iest_total；调节多个UE的授权功率，使得多个UE的Iest_total与预定门限TH_Iest的差值小于预定范围，TH_Iest为根据TH与No计算得到。本发明提升了一定的RTWP允许抬升下的系统吞吐量，改善了用户体验，所以克服了相关技术中噪声抬升量的控制方法应用于智能天线系统时ROT控制的稳定性较差，系统吞吐量波动较剧烈，用户设备UE的通信质量较差，影响用户体验的问题。

Description

噪声抬升量的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种噪声抬升量的控制方法及装置。

背景技术

对于上行链路来说，干扰控制是不可或缺的一个过程，即需要将系统接收带宽内的总功率RTWP(Received Total Wideband Power，接收总宽带功率)相对于噪底的抬升ROT(Raise Over Thermal，噪声抬升量)控制在一个门限附近，超过门限时，要求控制机制迅速将干扰抑制下来。

在第三代、第四代移动通信系统中，为了提供更高速率的上行分组业务，提高频谱利用效率，均采用智能天线技术，下行进行波束赋形，上行进行分集接收。特别地，在上行链路的接收中，智能天线是一种重要的技术手段，能够对接收到的信号根据波达方向进行加权，抑制不同方向上的干扰。以时分码分通信系统TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)系统为例，智能天线能够抑制不同方向的干扰功率，使得不同波束方向上的用户在经智能天线接收、联合检测处理之后感受到的干扰降低，从而提高了用户接收信号的载干比CIR(Carrierto Interference Ratio)。

相关技术中提供一种噪声抬升量的控制方法，该方法将系统测量的接收带宽总功率RTWP作为ROT控制的控制量。

发明人发现相关技术中的噪声抬升量的控制方法不适用于引入了智能天线接收的系统，这是因为测量到的RTWP值主要代表了空口的接收功率，而未考虑智能天线、联合检测带来的对UE(UserEquipment，用户设备)接收解调SIR(Signal Interference Radio，符号干扰比)的增益影响，仍以时分码分通信系统TD-SCDMA系统为例，每个不同方向上的用户接收解调的SIR中，对干扰的感受均存在方向性的差异，而在无线端口的接收统计端，测量得到的RTWP统计值不带有方向性信息，直接接收了Slot内系统中所有用户的接收功率，而未考虑智能天线、联合检测模块的影响，故测量RTWP不能准确地反映联合检测、智能天线处理带来的对UE接收SIR的增益。比如，当测量RTWP值较大时，由于智能天线的影响，UE在解调后实际感受到的SIR可能是良好的，则系统根据这个RTWP值将降低UE的功率授权，导致系统损失吞吐量；反之，当测量RTWP较小时，由于UE的智能天线主瓣波束方向上有干扰用户存在，经过智能天线接收矢量处理，这部分干扰被放大，使得SIR可能较差，此时本应降低UE的功率授权以得到良好质量，而根据空口RTWP进行干扰控制很可能会作出抬高用户功率授权的调整，导致用户通信质量下降。因此根据测量得到的RTWP值进行智能天线系统的干扰控制，功率授权过程不可避免地带有控制误差，从而影响到功率授权的准确性，进而导致ROT控制的稳定性较差，系统吞吐量波动较剧烈，用户设备UE的通信质量较差，影响用户体验。

发明内容

本发明旨在提供一种噪声抬升量的控制方法，能够解决相关技术中噪声抬升量的控制方法应用于智能天线系统时ROT控制的稳定性较差，系统吞吐量波动较剧烈，用户设备UE的通信质量较差，影响用户体验的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种ROT的控制方法，包括以下步骤：根据多个接收端用户UE在当前授权功率下的符号干扰比SIR、接收信号码功率RSCP和扩频因子SF计算得到每个UE的干扰估计值I(Interference)；对多个I进行处理，得到多个UE的干扰估计总值Iest_total；调节多个UE的授权功率，使得多个UE的Iest_total与预定门限TH_Iest的差值小于预定范围，TH_Iest为根据空口ROT门限TH与底噪No(Noise)计算得到。

优选地，在上述方法中，根据多个UE在当前授权功率下的SIR、RSCP和SF计算得到每个UE的I具体包括：根据SF计算得到每个UE的处理增益G；根据G、SIR和RSCP计算得到I。

优选地，在上述方法中，G＝10×log(SF)，I＝RSCP/(SIR/G)。

优选地，在上述方法中，对多个I进行的处理为以下之一：求平均、求和、求加权、求最值。

优选地，在上述方法中，在对多个I进行处理之前，还包括：对处理进行动态配置。

优选地，在上述方法中，TH_Iest为TH与No之和。

优选地，在上述方法中，TH_Iest为TH、No与偏置量Offset之和，Offset通过仿真得到。

优选地，在上述方法中，调节多个UE的授权功率，使得多个UE的Iest_total与TH_Iest的差值小于预定范围具体包括：求取预定时间T内Iest_total的长期平均值，并计算长期平均值与TH_Iest的第一差值Iest_total_avg_delta；求取Iest_total与TH_Iest的第二差值Iest_total_delta；计算Iest_total_avg_delta与Iest_total_delta之和为第三和值result；判断result是否大于0，以及是否继续增大；若result＞0且继续增大，则降低授权功率；若result＜0且继续减小，则提高授权功率。

优选地，在上述方法中，在调节多个UE的授权功率之后，还包括：监测ROT；若ROT与TH存在固定的偏差，则调整Offset。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种ROT的控制装置，包括：I模块，用于根据多个接收端UE在当前授权功率下的SIR、RSCP和SF计算得到每个UE的I；Iest_total模块，用于对多个I进行处理，得到多个UE的Iest_total；调节模块，用于调节多个UE的授权功率，使得多个UE的Iest_total与TH_Iest的差值小于预定范围，TH_Iest为根据TH与No计算得到。

优选地，在上述装置中，I模块具体包括：第一计算单元，用于根据SF计算得到每个UE的处理增益G；第二计算单元，用于根据G、SIR和RSCP计算得到I。

优选地，在上述装置中，Iest_total模块为以下之一：求平均单元、求和单元、求加权单元、求最值单元。

优选地，在上述装置中，当TH_Iest为TH、No与偏置量Offset之和时，Offset通过仿真得到，还包括：监测单元，用于监测ROT；Offset调整单元，用于当ROT与TH存在固定的偏差时调整Offset。

上述实施例根据当前接收端UE的解调后SIR、RSCP值和SF推导得出一个干扰估计总值Iest_total，并通过调节UE的授权功率来控制Iest_total在TH_Iest附近，以实现ROT控制。由于将ROT控制变量由相关技术中的空口RTWP替换为Iest_total，而Iest_total是根据SIR、RSCP值和SF推导得到的，综合考虑了智能天线应用中的智能天线处理、联合检测带来的影响，故以Iest_total为控制变量保证了功率授权过程的准确性，从而使得空口RTWP的抬升、系统吞吐量、UE的通信质量达到较优的动态平衡，提升了一定的RTWP允许抬升下的系统吞吐量，改善了用户体验，所以克服了相关技术中噪声抬升量的控制方法应用于智能天线系统时ROT控制的稳定性较差，系统吞吐量波动较剧烈，用户设备UE的通信质量较差，影响用户体验的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明第一实施例的ROT控制方法的流程图；

图2示出了根据本发明第二实施例的ROT控制方法的流程图；

图3示出了图2中ROT控制方法与相关技术中ROT控制方法的仿真曲线图；

图4示出了根据本发明第三实施例的ROT控制装置的结构图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1示出了根据本发明第一实施例的ROT控制方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤101，根据多个接收端UE在当前授权功率下的SIR、RSCP和SF计算得到每个UE的I；

步骤102，对多个I进行处理，得到多个UE的Iest_total；

步骤103，调节多个UE的授权功率，使得多个UE的Iest_total与预定门限TH_Iest的差值小于预定范围，TH_Iest为根据TH与No计算得到。

本实施例由NodeB(B节点)端根据当前接收端UE的解调后SIR、RSCP值和SF推导得出一个干扰估计总值Iest_total，并通过调节UE的授权功率来控制Iest_total在TH_Iest附近，以实现ROT控制。由于本实施例将ROT控制变量由相关技术中的空口RTWP替换为Iest_total，而Iest_total是根据SIR、RSCP值和SF推导得到的，综合考虑了智能天线应用中的智能天线处理、联合检测带来的影响，故以Iest_total为控制变量保证了功率授权过程的准确性，从而使得空口RTWP的抬升、系统吞吐量、UE的通信质量达到较优的动态平衡，提升了一定的RTWP允许抬升下的系统吞吐量，改善了用户体验，所以克服了相关技术中噪声抬升量的控制方法应用于智能天线系统时ROT控制的稳定性较差，系统吞吐量波动较剧烈，用户设备UE的通信质量较差，影响用户体验的问题。

优选地，在上述方法中，步骤101具体包括：根据SF计算得到每个UE的处理增益G；根据G、SIR和RSCP计算得到I。这样做，充分利用了SIR、RSCP和SF等已知量来推导得到反映了联合检测、智能天线处理代理对UE接收SIR的增益，有助于提高ROT的后续控制的准确性。

优选地，在上述方法中，步骤101采用如下式(1)和式(2)得到I，这样做，充分利用了SIR、RSCP和SF等已知量来推导得到反映了联合检测、智能天线处理代理对UE接收SIR的增益，有助于提高ROT的后续控制的准确性。

G＝10×log(SF)，                  (1)

I＝RSCP/(SIR/G)。                 (2)

优选地，在上述方法中，步骤102中对多个I进行的处理为以下之一：求平均(如式(3)所示)、求和(如式(4)所示)、求加权、求最值(如式(5)所示)，其中，N为当前接收的用户数。本实施例中对多个I进行的处理可以有上述几种具体形式，但不限于上述几种形式，也可以有适当的更改和变化，凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在其保护范围之内。本实施例根据多个UE的干扰估计值I得到了反映多个UE整体情况的干扰估计总值Iest_total，有利于进行后续的ROT控制。

Iest_total＝Mean{I₁，I₂，...，I_N}，(3)

Iest_total＝I₁+I₂+...I_N，          (4)

Iest_total＝Max{I₁，I₂，...，I_N}。 (5)

优选地，在上述方法中，在步骤102之前，还包括：对处理进行动态配置。本实施例中的NodeB首先对步骤102中的处理方式进行自由配置，选择其中某一种具体的方式来处理I以得到Iest_total，NodeB还可根据检测到的当前空口RTWP值的量级来动态改变以上的配置方案。这样做，使得Iest_total更加符合当前的实际情况，有助于提高ROT控制的准确性。

优选地，在上述方法中，TH_Iest为TH与No之和，即TH_Iest的表达式为式(6)：

TH_Iest＝TH+No，       (6)

由于ROT为RTWP相对于No的抬升，故当Iest_total稳定在TH_Iest附近时，则ROT可稳定在TH附近，从而实现了ROT干扰控制。

优选地，在上述方法中，TH_Iest为TH、No与偏置量Offset之和，Offset通过仿真得到，即TH_Iest的表达式为以下式(7)：

TH_Iest＝TH-Offset+No，(7)

由于本实施例中采用Iest_total作为控制变量，故此时的给定值与相关技术中采用RTWP时的给定值(TH+No)，可能存在一定的偏差，此时通过设置一偏置量Offset可减小甚至消除这一偏差，Offset的建议取值范围为1～3dB，针对不同的系统，Offset的具体取值可通过仿真验证得到。

优选地，在上述方法中，步骤103具体包括：求取预定时间T内Iest_total的长期平均值Mean{T，Iest_total}，并计算长期平均值与TH_Iest的第一差值Iest_total_avg_delta(如式(8)所示)；求取Iest_total与TH_Iest的第二差值Iest_total_delta(如式(9)所示)；计算Iest_total_avg_delta与Iest_total_delta之和为第三和值result(如式(10)所示)；将result输入到功率授权算法中，判断result＞0是否成立，以及result是否继续增大；若result＞0且继续增大，则降低授权功率；若result＜0且继续减小，则提高授权功率。这样做，简单易行地实现了以Iest_total为控制变量的ROT控制。本实施例为采用Iest_total作为控制变量进行ROT控制的一个举例，应用中可根据实际接收系统的具体情况，采用其他方法进行以Iest_total为控制变量的ROT控制。

Iest_total_avg_delta＝Mean{T，Iest_total}-TH_Iest，(8)

Iest_total_delta＝Iest_total-TH_Iest，             (9)

result＝Iest_total_avg_delta+Iest_total_delta。    (10)

优选地，在上述方法中，在步骤103之后，还包括：监测ROT；若ROT与TH存在固定的偏差，则调整Offset。本实施例在进行授权功率调整之后，若监测得到ROT与TH存在一个固定的偏差，则可通过适当调整Offset来减小甚至消除这一固定偏差，以实现ROT对TH的无差跟踪。

图2示出了根据本发明第二实施例的ROT控制方法的流程图，本实施例以TD-SCDMA HSUPA系统为例，该方法包括以下步骤：

步骤201，NodeB端在解调过程中，保存当前解调所有HSUPAUE的SIR估计值，同时保存这些UE接收信号电平RSCP值，系统底噪No，以及SF值，并计算处理增益G_i＝10×log(SF_i)(式(1))；

步骤202，通过SIR估计CIR：CIR_i＝SIR_i/G_i，再结合RSCP值计算UE接收的实际干扰估值I_i＝RSCP/CIR_i，即I_i＝RSCP_i/(SIR_i/G_i)(式(2))；

步骤203，根据NodeB选定的处理方式，以及步骤202中得到的每个UE的I值，计算出Iest_total，处理方式比如为求平均、求和、求加权、求最值等，此实施例采用求和方式，即Iest_total＝I₁+I₂+...I_N(式(4))，N为当前接收的用户数，NodeB可对上述处理方式进行自由配置，还可根据检测到的当前空口RTWP值量级来动态改变以上的配置方案；

步骤204，输入系统要求的空口ROT控制门限TH，计算控制Iest_total的预定门限TH_Iest＝TH-Offset+No(式(7))，其中Offset值通过仿真得到并配置到系统中，若Iest_total被控制在门限TH_Iest上，则空口ROT可稳定在门限TH上；

步骤205，求取长期平均值与TH_Iest的第一差值：Iest_total_avg_delta＝Mean{T，Iest_total}-TH_Iest(式(8))，其中T为预定时间周期；再求取Iest_total与TH_Iest的第二差值：Iest_total_delta＝Iest_total-TH_Iest(式(9))；

步骤206，求取上述第一差值与第二差值的和：result＝Iest_total_avg_delta+Iest_total_delta(式(10))，并将result输入到授权算法中，将results与0比较，若result＞0且继续增大，则降低授权功率；若results＜0且继续减小，则提高授权功率。

步骤207，监测系统的ROT抬升，判断ROT是否稳定在门限TH附近，如果ROT与TH存在一个固定的偏差，则调整Offset。

本实施例通过对已知量SIR、RSCP和SF进行推导得到了一个中间量Iest_total，通过对Iest_total的控制降低了ROT的控制误差，图3示出了图2中ROT控制方法与相关技术中ROT控制方法的仿真曲线图，其中有3条曲线：目标门限曲线(曲线1)、图2对应的Iest_total控制ROT抬升曲线(曲线2)、相关技术中测量RTWP控制ROT抬升曲线(曲线3)。从图3中取等距的4个横坐标值，即ROT门限值：4dB、8dB、12dB、16dB，并测量其对应ROT下的在曲线2和曲线3上的流量值，列于表1中：

表1图2与相关技术中ROT控制方法的仿真数据表

由图3和表1可得，曲线2与曲线1的吻合度较高，误差较小，而曲线3与曲线1的吻合度较差，误差较大，且有持续增大的趋势。即图2实施例的ROT控制方法比测量RTWP控制的ROT控制方法的控制效果更好，使得ROT跟踪到门限TH的准确度更高，在一定的ROT门限TH下获得了更大的系统吞吐量。

图4示出了根据本发明第三实施例的ROT控制装置的结构图，该装置包括：

I模块401，用于根据多个接收端UE在当前授权功率下的SIR、RSCP和SF计算得到每个UE的I；

Iest_total模块402，用于对多个I进行处理，得到多个UE的Iest_total；

调节模块403，用于调节多个UE的授权功率，使得多个UE的Iest_total与TH_Iest的差值小于预定范围，TH_Iest为根据TH与No计算得到。

本实施例首先采用I模块401由当前接收端UE的解调后SIR、RSCP值和SF推导得出一个干扰估计值I，然后采用Iest_total模块402对I进行处理得到Iest_total，最后采用调节模块403调节UE的授权功率来控制Iest_total在TH_Iest附近，以实现ROT控制。由于本实施例将ROT控制变量由相关技术中的空口RTWP替换为Iest_total，而Iest_total是根据SIR、RSCP值和SF推导得到的，综合考虑了智能天线应用中的智能天线处理、联合检测带来的影响，故以Iest_total为控制变量保证了功率授权过程的准确性，从而使得空口RTWP的抬升、系统吞吐量、UE的通信质量达到较优的动态平衡，提升了一定的RTWP允许抬升下的系统吞吐量，改善了用户体验，所以克服了相关技术中噪声抬升量的控制方法应用于智能天线系统时ROT控制的稳定性较差，系统吞吐量波动较剧烈，用户设备UE的通信质量较差，影响用户体验的问题。

优选地，在上述装置中，I模块401具体包括：第一计算单元，用于根据SF计算得到每个UE的处理增益G；第二计算单元，用于根据G、SIR和RSCP计算得到I。这样做，充分利用了SIR、RSCP和SF等已知量来推导得到反映了联合检测、智能天线处理代理对UE接收SIR的增益，有助于提高ROT的后续控制的准确性。

优选地，在上述装置中，Iest_total模块402为以下之一：求平均单元(如式(3)所示)、求和单元(如式(4)所示)、求加权单元、求最值单元(如式(5)所示)，其中，N为当前接收的用户数。本实施例中对多个I进行的处理可以有上述几种具体形式，但不限于上述几种形式，也可以有适当的更改和变化，凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在其保护范围之内。本实施例根据多个UE的干扰估计值I得到了反映多个UE整体情况的干扰估计总值Iest_total，有利于进行后续的ROT控制。

优选地，在上述装置中，当TH_Iest为TH、No与偏置量Offset之和时，Offset通过仿真得到，还包括：监测单元，用于监测ROT；Offset调整单元，用于当ROT与TH存在固定的偏差时调整Offset。本实施例在进行授权功率调整之后，若监测得到ROT与TH存在一个固定的偏差，则可通过适当调整Offset来减小甚至消除这一固定偏差，以实现ROT对TH的无差跟踪。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例综合考虑了智能天线应用中的智能天线处理、联合检测带来的影响，故以Iest_total为控制变量保证了功率授权过程的准确性，从而使得空口RTWP的抬升、系统吞吐量、UE的通信质量达到较优的动态平衡，提升了一定的RTWP允许抬升下的系统吞吐量，改善了用户体验。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (12)

1.一种噪声抬升量的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据多个接收端用户在当前授权功率下的符号干扰比、接收信号码功率和扩频因子计算得到每个所述用户的干扰估计值；

对多个所述干扰估计值进行处理，得到所述多个用户的干扰估计总值；

求取预定时间内干扰估计总值的长期平均值，并计算所述长期平均值与预定门限的第一差值；其中，所述预定门限为根据空口噪声抬升量门限与底噪计算得到；

求取所述干扰估计总值与所述预定门限的第二差值；

计算所述第一差值与所述第二差值之和为第三和值；

判断所述第三和值是否大于零，以及是否继续增大；

若所述第三和值大于零且继续增大，则降低所述授权功率；

若所述第三和值小于零且继续减小，则提高所述授权功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据多个接收端用户在当前授权功率下的符号干扰比、接收信号码功率和扩频因子计算得到每个所述用户的干扰估计值具体包括：

根据所述扩频因子计算得到每个所述用户的处理增益；

根据所述处理增益、所述符号干扰比和所述接收信号码功率计算得到所述干扰估计值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理增益G=10×log(SF)，其中SF为所述扩频因子；所述干扰估计值I=RSCP/(SIR/G)，其中RSCP为所述接收信号码功率，SIR为所述符号干扰比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对多个所述干扰估计值进行的处理为以下之一：求平均、求和、求加权、求最值。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在对多个所述干扰估计值进行处理之前，还包括：对所述处理进行动态配置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定门限为所述空口噪声抬升量门限与所述底噪之和。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定门限为所述空口噪声抬升量门限、所述底噪与一偏置量之和，所述偏置量通过仿真得到。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在调节所述多个用户的授权功率之后，还包括：

监测所述噪声抬升量；

若所述噪声抬升量与所述空口噪声抬升量门限存在固定的偏差，则调整所述偏置量。

9.一种噪声抬升量的控制装置，其特征在于，包括：

干扰估计值模块，用于根据多个接收端用户在当前授权功率下的符号干扰比、接收信号码功率和扩频因子计算得到每个所述用户的干扰估计值；

干扰估计总值模块，用于对多个所述干扰估计值进行处理，得到所述多个用户的干扰估计总值；

调节模块，用于求取预定时间内干扰估计总值的长期平均值，并计算所述长期平均值与预定门限的第一差值；其中，所述预定门限为根据空口噪声抬升量门限与底噪计算得到；求取所述干扰估计总值与所述预定门限的第二差值；计算所述第一差值与所述第二差值之和为第三和值；判断所述第三和值是否大于零，以及是否继续增大；若所述第三和值大于零且继续增大，则降低所述授权功率；若所述第三和值小于零且继续减小，则提高所述授权功率。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述干扰估计值模块具体包括：

第一计算单元，用于根据所述扩频因子计算得到每个所述用户的处理增益；

第二计算单元，用于根据所述处理增益、所述符号干扰比和所述接收信号码功率计算得到所述干扰估计值。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述干扰估计总值模块为以下之一：求平均单元、求和单元、求加权单元、求最值单元。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当所述预定门限为所述空口噪声抬升量门限、所述底噪与一偏置量之和时，所述偏置量通过仿真得到，还包括：

监测单元，用于监测所述噪声抬升量；

偏置量调整单元，用于若所述噪声抬升量与所述空口噪声抬升量门限存在固定的偏差，调整所述偏置量。