CN110875786B - 获取rsrp的方法及网络侧设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种获取RSRP的方法及网络侧设备，属于无线通信技术领域。其中，应用于NB‑IoT系统的基站中的获取RSRP的方法包括：利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP。通过本发明的技术方案，能够计算出NB‑IoT系统中终端所在位置的RSRP，进而进行弱覆盖区域的评估。

Description

获取RSRP的方法及网络侧设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种获取RSRP的方法及网络侧设备。
背景技术
无线网络优化时，很重要的一项指标是RSRP(Reference Signal ReceivingPower，参考信号接收功率)。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网系统)基于蜂窝的窄带物联网系统中不支持RSRP的测量上报。ECID(Enhanced Cell-ID，增强型基地台中心定位法)等功能中会上报RSRP，但是依赖于定位服务器的部署和应用，不具有全面评估网络质量的通用性。目前在基站侧没有较好的方案来评估网络的覆盖水平，而物联网终端分布很广泛，尤其有很多终端分布在室内，道路测试不太可能获取全面的样本，网络弱覆盖的定位更为重要。
综上所述，现有NB-IoT中没有RSRP的测量上报，网络无法获取到UE(终端)所处位置的RSRP，无法定位到弱覆盖。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种获取RSRP的方法及网络侧设备，能够计算出NB-IoT系统中终端所在位置的RSRP，进而进行弱覆盖区域的评估。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种获取RSRP的方法，应用于NB-IoT系统的基站中，所述方法包括：
利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP。
进一步地，MSG3为随机接入过程中，终端和网络侧交互的第3条消息，是上行共享信道UL-SCH上调度的第一个上行传输消息。
进一步地，MSG3携带有以下消息中的至少一种：
RRC连接请求RRC Connection Request；
RRC连接重新开始请求RRC Connection Resume Request；
RRC连接重建请求RRC Connection Reestablishment Request。
进一步地，MSG5是终端和网络侧在随机接入过程及之后交互的第5条消息，是上行共享信道UL-SCH上调度的第2个上行传输消息。
进一步地，MSG5携带有以下消息中的至少一种：
RRC连接建立完成RRC Connection Setup Complete；
RRC连接重新开始完成RRC Connection Resume Complete；
RRC连接重建完成RRC Connection Reestablishment Complete。
进一步地，计算终端所在位置的RSRP之前，所述方法还包括获取功率余量的步骤，所述获取功率余量的步骤包括：
接收终端的MSG3MAC-CE，并从所述MAC-CE中获取功率余量信息，所述功率余量信息至少包括功率余量等级，并根据所获取功率余量信息确定功率余量的取值。
进一步地，所述按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP包括：
在X大于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)，其中PCMAX为终端最大发射功率，△PL是传播频段造成的路损差异，△PL忽略时取0；
在X小于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(X+PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)；
其中，X＝10*log10(MNPUSCH)–PH。
进一步地，确定X的取值包括：
根据PH的取值范围确定X的取值范围：A＜X≤B，X≤C；
当A≥0时，X＞0；
当B≤0时，X≤0，X取值为A和B的中间值；
当C≤0时，X≤0，X取值为C；
当A＜0且B＞0时，在判定基站接收到的MSG5功率不小于MSG5的目标接收功率时，X＜0，X取值为A/2；在判定基站接收MSG5功率小于MSG5目标接收功率时，X＞0；
当C＞0时，在判定基站接收功率不小于目标接收功率时，X＜0，X取值为C，在判定基站接收功率小于目标接收功率时，X＞0。
本发明实施例还提供了一种基站，包括处理器和收发器，
所述处理器用于利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP。
进一步地，所述收发器用于接收终端的MSG3MAC-CE，并从所述MAC-CE中获取功率余量信息，所述功率余量信息至少包括功率余量等级，并根据所获取功率余量信息确定功率余量的取值。
进一步地，所述处理器具体用于根据以下公式计算得到终端所在位置的RSRP：
在X大于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)，其中PCMAX为终端最大发射功率，△PL是传播频段造成的路损差异，△PL忽略时取0；
在X小于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(X+PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)；
其中，X＝10*log10(MNPUSCH)–PH。
进一步地，所述处理器具体用于按照以下规则确定X的取值：
根据PH的取值范围确定X的取值范围：A＜X≤B，X≤C；
当A≥0时，X＞0；
当B≤0时，X≤0，X取值为A和B的中间值；
当C≤0时，X≤0，X取值为C；
当A＜0且B＞0时，在判定基站接收到的MSG5功率不小于MSG5的目标接收功率时，X＜0，X取值为A/2；在判定基站接收MSG5功率小于MSG5目标接收功率时，X＞0；
当C＞0时，在判定基站接收功率不小于目标接收功率时，X＜0，X取值为C，在判定基站接收功率小于目标接收功率时，X＞0。
本发明实施例还提供了一种网络侧设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现如上所述的获取RSRP的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的获取RSRP的方法中的步骤。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，在NB-IoT终端每次随机接入过程中，利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP，进而可对网络覆盖进行评估，尤其是对弱覆盖区域的评估。
附图说明
图1为本发明实施例获取RSRP的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例基站的结构示意图；
图3为MAC-CE中上报DV和PH的示意图。
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的实施例提供一种获取RSRP的方法及网络侧设备，能够计算出NB-IoT系统中终端所在位置的RSRP，进而进行弱覆盖区域的评估。
本发明实施例提供一种获取RSRP的方法，应用于NB-IoT系统的基站中，如图1所示，所述方法包括：
步骤101：利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP。
本实施例中，在NB-IoT终端每次随机接入过程中，利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP，进而可对网络覆盖进行评估，尤其是对弱覆盖区域的评估。
其中，MSG5是终端和网络在随机接入过程及之后交互的第5条消息，是UL-SCH(上行共享信道)上调度的第2个上行传输，可携带RRC Connection Setup Complete(RRC连接建立完成)、RRC Connection Resume Complete(RRC连接重新开始完成)、RRC ConnectionReestablishment Complete(RRC连接重建完成)等RRC(无线资源控制)消息。
进一步地，计算终端所在位置的RSRP之前，所述方法还包括获取功率余量的步骤，所述获取功率余量的步骤包括：
接收终端的MSG3MAC-CE，并从所述MAC-CE中获取功率余量信息，所述功率余量信息至少包括功率余量等级，并根据所获取功率余量信息确定功率余量的取值。
其中，MSG3为随机接入过程中，终端和网络交互的第3条消息，是UL-SCH上调度的第一个上行传输，可携带RRC Connection Request(RRC连接请求)、RRC ConnectionResume Request(RRC连接重新开始请求)、RRC Connection Reestablishment Request(RRC连接重建请求)等RRC消息。
进一步地，所述按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP包括：
在X大于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)，其中PCMAX为终端最大发射功率，△PL是传播频段造成的路损差异，△PL忽略时取0；
在X小于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(X+PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)；
其中，X＝10*log10(MNPUSCH)–PH。
进一步地，确定X的取值包括：
根据PH的取值范围确定X的取值范围：A＜X≤B，X≤C；
当A≥0时，X＞0；
当B≤0时，X≤0，X取值为A和B的中间值；
当C≤0时，X≤0，X取值为C；
当A＜0且B＞0时，在判定基站接收到的MSG5功率不小于MSG5的目标接收功率时，X＜0，X取值为A/2；在判定基站接收MSG5功率小于MSG5目标接收功率时，X＞0；
当C＞0时，在判定基站接收功率不小于目标接收功率时，X＜0，X取值为C，在判定基站接收功率小于目标接收功率时，X＞0。
下面对本发明的获取RSRP的方法进行详细介绍：
现有系统中，NB-IoT MSG3采用NPUSCH在MAC-CE(MAC Media Access Control-Control Element，媒体介入控制层控制元素)中上报DV(Data Volume，数据卷)和PH，具体格式如图3所示，2bit保留字段(R)，2bit表示PH，4bit表示DV。其中PH表示终端最大发射功率和当前NPUSCH信道期望发射功率的差值，仅在MSG3中发送。
2bit的PH表示4个Power Headroom Level(功率余量等级)。
PH Power Headroom Level
0 POWER_HEADROOM_0
1 POWER_HEADROOM_1
2 POWER_HEADROOM_2
3 POWER_HEADROOM_3
NB-IoT在正常覆盖范围(Normal Coverage)下，4个Power Headroom Level表示的范围是-23～11dB。
Figure BDA0001788667080000061
NB-IoT在覆盖增强区域(enhanced coverage)，4个Power Headroom Level表示PHR的范围是-23～6dB。
Reported value Measured quantity value(dB)
POWER_HEADROOM_0 -23≤PH<-10
POWER_HEADROOM_1 -10≤PH<-2
POWER_HEADROOM_2 -2≤PH<6
POWER_HEADROOM_3 PH≥6
NB-IoT系统中，MSG5(例如RRC Connection Setup Complete消息，由NPUSCH(窄带物理上行共享信道)承载)的发射功率由开环功控算法决定(j＝1表示动态调度子帧)。
Figure BDA0001788667080000071
其中，MNPUSCH为子载波格式，取值{1/4,1,3,6,12}，PL为路径损耗，PO_NPUSCH,c(j)为MSG5的目标接收功率，为PO_NOMINAL_NPUSCH,c(j)和PO_NOMINAL_NPUSCH,c(j)之和，前者可从广播消息中获取，后者可从MSG4获取。MSG3的MAC-CE中携带MSG5的PH指示，PHc(i)＝PCMAX,c(i)-{PO_NPUSCH,c(1)+αc(1)·PLc}。
本发明提供一种获取RSRP的方法，基于MSG5在基站侧的接收功率、MSG3MAC-CE中携带的PH，估算终端所处位置的RSRP，进而可以从网络侧获取全网的RSRP分布。
由PH＝PCMAX-(P0_NPUSCH+αPL)，可知P0_NPUSCH+αPL＝PCMAX-PH。且基站知道调度MSG5所采用的MNPUSCH及MSG3中上报的PH指示范围，故可知MSG5的发射功率：
Figure BDA0001788667080000072
由于PLDL＝RS_TxPwr–RSRP，PLUL＝PCMAX-PNPUSCH,eNB或PLUL＝10*log10(MNPUSCH)+PCMAX-PH-PNPUSCH,eNB；
其中，PLDL为下行路损，PLUL为上行路损，△PL为上下行因频率导致的路损差，△PL＝PLDL-PLUL，与上下行频率差有关，一般为固定值。例如953MHz和908MHz的频段差异为0.5dB左右。对于FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)系统，上下行链路具有对称性，PLDL＝PLUL+△PL，△PL常忽略。
因此终端所处位置的RSRP，有如下两个公式：
公式1：RSRP＝RS_TxPwr–(PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)，若X＝10*log10(MNPUSCH)-PH大于或等于0。
公式2：RSRP＝RS_TxPwr–(10*log10(MNPUSCH)+PCMAX-PH-PNPUSCH,eNB+△PL)，若X＝10*log10(MNPUSCH)-PH小于或等于0。
上述RSRP计算公式中，PH的取值根据Power Headroom Level表示的范围得到，X和PH的取值范围，构成如下几种情况：A＜X≤B，X≤C。
当A≥0时，X＞0；采用公式1，终端以最大发射功率发送，计算结果可较准确的表征RSRP。
当B≤0时，X≤0，采用公式2，X取值为A和B的中间值，RSRP结果偏差在一定范围内，计算结果可较准确的表征RSRP。
当C≤0时，X≤0，采用公式2，X取C，无法准确估算出RSRP，但此时只影响RSRP取值较高的样本，对于网络评估弱覆盖影响不大。
当A＜0且B＞0时，PH可能为正或负：
在判定基站接收到的MSG5功率不小于MSG5目标接收功率，且与MSG5目标接收功率接近(例如偏差在3dB以内)，即PNPUSCH,eNB≥10*log10(MNPUSCH)+PO_NPUSCH+△PL)，此时判定为X＜0，采用公式2，X取值为A/2，计算结果可较准确的表征RSRP。
当基站接收到的MSG5功率低于MSG5目标接收功率，即PNPUSCH,eNB≤10*log10(MNPUSCH)+PO_NPUSCH+△PL)，此时判定为X大于0，采用公式1，终端以最大发射功率发送。
本发明实施例还提供了一种基站，如图2所示，包括处理器21和收发器22，
所述处理器21用于利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP。
本实施例中，在NB-IoT终端每次随机接入过程中，利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的RSRP，进而可对网络覆盖进行评估，尤其是对弱覆盖区域的评估。
其中，MSG5是终端和网络在随机接入过程及之后交互的第5条消息，是UL-SCH(上行共享信道)上调度的第2个上行传输，可携带RRC Connection Setup Complete(RRC连接建立完成)、RRC Connection Resume Complete(RRC连接重新开始完成)、RRC ConnectionReestablishment Complete(RRC连接重建完成)等RRC(无线资源控制)消息。
MSG3为随机接入过程中，终端和网络交互的第3条消息，是UL-SCH上调度的第一个上行传输，可携带RRC Connection Request(RRC连接请求)、RRC Connection ResumeRequest(RRC连接重新开始请求)、RRC Connection Reestablishment Request(RRC连接重建请求)等RRC消息。
进一步地，所述收发器22用于接收终端的MSG3MAC-CE，并从所述MAC-CE中获取功率余量信息，所述功率余量信息至少包括功率余量等级，并根据所获取功率余量信息确定功率余量的取值。
进一步地，所述处理器21具体用于根据以下公式计算得到终端所在位置的RSRP：
在X大于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)，其中PCMAX为终端最大发射功率，△PL是传播频段造成的路损差异，△PL忽略时取0；
在X小于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(X+PCMAX-PNPUSCH,eNB+△PL)；
其中，X＝10*log10(MNPUSCH)–PH。
进一步地，所述处理器21具体用于按照以下规则确定X的取值：
根据PH的取值范围确定X的取值范围：A＜X≤B，X≤C；
当A≥0时，X＞0；
当B≤0时，X≤0，X取值为A和B的中间值；
当C≤0时，X≤0，X取值为C；
当A＜0且B＞0时，在判定基站接收到的MSG5功率不小于MSG5的目标接收功率时，X＜0，X取值为A/2；在判定基站接收MSG5功率小于MSG5目标接收功率时，X＞0；
当C＞0时，在判定基站接收功率不小于目标接收功率时，X＜0，X取值为C，在判定基站接收功率小于目标接收功率时，X＞0。
本发明实施例还提供了一种网络侧设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现如上所述的获取RSRP的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的获取RSRP的方法中的步骤。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种获取RSRP的方法，其特征在于，应用于NB-IoT系统的基站中，所述方法包括：
利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的参考信号接收功率RSRP，包括：
在X大于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(PCMAX-PNPUSCH,eNB+ΔPL)，其中PCMAX为终端最大发射功率，ΔPL是传播频段造成的路损差异，ΔPL忽略时取0；
在X小于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(X+PCMAX-PNPUSCH,eNB+ΔPL)；其中，X＝10*log10(MNPUSCH)–PH。
2.根据权利要求1所述的获取RSRP的方法，其特征在于，MSG3为随机接入过程中，终端和网络侧交互的第3条消息，是上行共享信道UL-SCH上调度的第一个上行传输消息。
3.根据权利要求2所述的获取RSRP的方法，其特征在于，MSG3携带有以下消息中的至少一种：
RRC连接请求RRC Connection Request；
RRC连接重新开始请求RRC Connection Resume Request；
RRC连接重建请求RRC Connection Reestablishment Request。
4.根据权利要求1所述的获取RSRP的方法，其特征在于，MSG5是终端和网络侧在随机接入过程及之后交互的第5条消息，是上行共享信道UL-SCH上调度的第2个上行传输消息。
5.根据权利要求4所述的获取RSRP的方法，其特征在于，MSG5携带有以下消息中的至少一种：
RRC连接建立完成RRC Connection Setup Complete；
RRC连接重新开始完成RRC Connection Resume Complete；
RRC连接重建完成RRC Connection Reestablishment Complete。
6.根据权利要求1所述的获取RSRP的方法，其特征在于，计算终端所在位置的RSRP之前，所述方法还包括获取功率余量的步骤，所述获取功率余量的步骤包括：
接收终端的MSG3 MAC-CE，并从所述MAC-CE中获取功率余量信息，所述功率余量信息至少包括功率余量等级，并根据所获取功率余量信息确定功率余量的取值。
7.根据权利要求1所述的获取RSRP的方法，其特征在于，确定X的取值包括：
根据PH的取值范围确定X的取值范围：A＜X≤B；
当A≥0时，X＞0；
当B≤0时，X≤0，X取值为A和B的中间值；
当A＜0且B＞0时，在判定基站接收到的MSG5功率不小于MSG5的目标接收功率时，X＜0，X取值为A/2；在判定基站接收MSG5功率小于MSG5目标接收功率时，X＞0。
8.一种基站，其特征在于，包括处理器和收发器，
所述处理器用于利用终端在MSG3中上报的功率余量PH、基站调度MSG5的子载波个数MNPUSCH、基站发射参考信号功率RS_TxPwr、基站侧接收到的MSG5信号强度PNPUSCH,eNB，按照预设计算规则计算得到终端所在位置的参考信号接收功率RSRP；
处理器具体用于根据以下公式计算得到终端所在位置的RSRP：
在X大于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(PCMAX-PNPUSCH,eNB+ΔPL)，其中PCMAX为终端最大发射功率，ΔPL是传播频段造成的路损差异，ΔPL忽略时取0；
在X小于或等于0时，RSRP＝RS_TxPwr–(X+PCMAX-PNPUSCH,eNB+ΔPL)；
其中，X＝10*log10(MNPUSCH)–PH。
9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，
所述收发器用于接收终端的MSG3 MAC-CE，并从所述MAC-CE中获取功率余量信息，所述功率余量信息至少包括功率余量等级，并根据所获取功率余量信息确定功率余量的取值。
10.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述处理器具体用于按照以下规则确定X的取值：
根据PH的取值范围确定X的取值范围：A＜X≤B；
当A≥0时，X＞0；
当B≤0时，X≤0，X取值为A和B的中间值；
当A＜0且B＞0时，在判定基站接收到的MSG5功率不小于MSG5的目标接收功率时，X＜0，X取值为A/2；在判定基站接收MSG5功率小于MSG5目标接收功率时，X＞0。
11.一种网络侧设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-权利要求7中任一项所述的获取RSRP的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-权利要求7中任一项所述的获取RSRP的方法中的步骤。
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