CN111901860A - 一种蜂窝用户初始接入功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蜂窝用户初始接入功率控制方法，属于通信领域。所述方法包括：基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况；基站根据本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况确定本小区内不同类型用户的初始接入功率补偿策略；基站将确定的初始接入功率补偿策略向本小区内用户进行广播；本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并发起随机接入。采用本发明，能够提高用户接入效率。

Description

一种蜂窝用户初始接入功率控制方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及是指一种蜂窝用户初始接入功率控制方法。

背景技术

在蜂窝系统中，用户设备(User Equipment，UE)(用户设备简称：用户)向基站(Base Station，BS)发送随机接入前导码(Preamble)，在收到BS向该UE反馈的前导响应消息后，完成随机接入过程。由于UE与BS之间的信号传输存在路径损耗，UE需用一定的发射功率向BS发送Preamble。为了使UE发出的Preamble到达BS处的功率达到预置值，UE需要将上述路径损耗补偿到Preamble的发送功率中。为此，UE可以通过测量接收到的参考信号接收能量(Reference Signal Received Power，RSRP)计算BS向UE发送信号的路径损耗，从而将该路径损耗补偿到Preamble的发送功率中。在某些情况下，用于BS向UE发送信号的下行载波与用于UE向BS发送Preamble的上行载波可能不同，且在下行载波和上行载波上传输的信号可能具有不同的物理性质。因此，下行载波和上行载波上的路径损耗可能存在较大差异，即BS向UE发送信号的路径损耗与UE向BS发送Preamble的路径损耗有很大差异。在此种情况下，若将BS向UE发送信号的路径损耗补偿到Preamble的发送功率中，则UE难以准确地为Preamble提供合适的发送功率，发送功率过大会造成UE间干扰和电量损失，而发送功率过小又会造成随机接入失败。因此需要提出一种合理有效的UE初始接入功率控制方案实现高效的随机接入。

随机接入功率控制用于UE初始接入时的发射功率控制，传统功率控制采用理想功率补偿的方式，给所有UE设置相同的目标接收功率，UE根据BS下发的控制参数(包括：前导初始期望接收功率和功率攀升步长等)以及计算出来的路径损耗来设定发射功率；当UE的上行信道质量较差时，UE加大发射功率，反之降低发射功率。但是这种方案没有考虑处于小区不同位置的UE产生的干扰问题，距离BS较远的UE为了和距离BS较近的UE在到达BS时具有相同的功率，就需要使用相对高的发射功率，导致小区边缘用户干扰大大增加，降低了前导的检测成功率，从而极大地降低了接入成功率，影响系统性能。

发明内容

本发明针对现有随机接入功率补偿中采用理想功率补偿方式，而没有考虑小区内用户的分布(近端用户与远端用户的差异性)造成的用户发起随机接入时功率过高或过低导致随机接入失败的问题，提供了一种蜂窝用户初始接入功率控制方法，能够确保用户以合适的功率进行高效的随机接入，提高了用户的接入成功率和接入效率。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种蜂窝用户初始接入功率控制方法，该方法应用于电子设备，该方法包括：

基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况；

基站根据本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况确定本小区内不同类型用户的初始接入功率补偿策略；其中，用户的类型由用户的位置分布情况及其信道衰落情况共同确定；

基站将确定的初始接入功率补偿策略向本小区内用户进行广播；

本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并发起随机接入。

进一步地，所述基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况包括：

基站根据共享的临近多小区用户的位置信息获取本小区内各用户的位置信息；

根据获取的本小区内各用户的位置信息，判断本小区内任一用户的位置分布情况；

基站根据共享的临近多小区用户的信道衰落信息获取本小区内各用户的信道衰落信息；

根据获取的本小区内各用户的信道衰落信息，判断本小区内任一用户的信道衰落情况。

进一步地，根据获取的本小区内各用户的位置信息，判断本小区内任一用户的位置分布情况包括：

当本小区内第一用户与基站的距离小于或等于第一预设阈值时，则判断所述第一用户为近端用户；其中，所述第一用户为本小区内的任一用户；

当本小区内第一用户与基站的距离大于或等于第二预设阈值时，则判断所述第一用户为远端用户；

否则，则判断所述第一用户为中间位置用户。

进一步地，根据获取的本小区内各用户的信道衰落信息，判断本小区内任一用户的信道衰落情况包括：

当本小区内所述第一用户的信道衰落小于或等于第三预设阈值时，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落较小；

当本小区内所述第一用户的信道衰落大于或等于第四预设阈值时，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落较大；

否则，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落适中。

进一步地，由本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况共同确定的本小区内用户的类型为：近端用户信道衰落较小、近端用户信道衰落适中、近端用户信道衰落较大、中间位置用户信道衰落较小、中间位置用户信道衰落适中、中间位置用户信道衰落较大、远端用户信道衰落较小、远端用户信道衰落适中或远端用户信道衰落较大。

进一步地，任一类型用户的初始接入功率补偿策略为：功率过补偿策略、功率理想补偿策略或功率欠补偿策略。

进一步地，所述本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并发起随机接入包括：

本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并向基站发送前导码进行随机接入。

一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述蜂窝用户初始接入功率控制方法。

一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述蜂窝用户初始接入功率控制方法。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明实施例中，基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况；基站根据本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况确定本小区内不同类型用户的初始接入功率补偿策略并将其向本小区内用户进行广播；本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并发起随机接入。这样，充分利用基站的广播特性与控制能力，能够确保用户以合适的功率进行高效的随机接入，避免了因用户在小区中所处位置不同或相处同一位置而用户信道衰落不同所采用理想功率补偿造成发射功率过高或过低导致的接入失败现象，提高了用户的接入成功率和接入效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的蜂窝用户初始接入功率控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的蜂窝用户初始接入功率控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种蜂窝用户初始接入功率控制方法，该方法可以由电子设备实现，该电子设备可以是终端或服务器，该方法包括：

S101，基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况；

S102，基站根据本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况确定本小区内不同类型用户的初始接入功率补偿策略；其中，用户的类型由用户的位置分布情况及其信道衰落情况共同确定；

S103，基站将确定的初始接入功率补偿策略向本小区内用户进行广播；

S104，本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并发起随机接入。

本发明实施例提供的蜂窝用户初始接入功率控制方法，基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况；基站根据本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况确定本小区内不同类型用户的初始接入功率补偿策略并将其向本小区内用户进行广播；本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并发起随机接入。这样，充分利用基站的广播特性与控制能力，能够确保用户以合适的功率进行高效的随机接入，避免了因用户在小区中所处位置不同或相处同一位置而用户信道衰落不同所采用理想功率补偿造成发射功率过高或过低导致的接入失败现象，提高了用户的接入成功率和接入效率。

本实施例中，临近小区指本小区内用户能够接收到的其他小区信号的小区。

本实施例中，所述基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况(S101)包括：

A1，基站根据共享的临近多小区用户的位置信息获取本小区内各用户的位置信息；

A2，根据获取的本小区内各用户的位置信息，判断本小区内任一用户的位置分布情况。

A3，基站根据共享的临近多小区用户的信道衰落信息获取本小区内各用户的信道衰落信息；

A4，根据获取的本小区内各用户的信道衰落信息，判断本小区内任一用户的信道衰落情况。

本实施例中，BS与BS之间可以共享信息，临近多小区用户的位置信息和信道衰落信息是通过BS与BS之间信息共享获得的，BS可根据共享信息判断本小区内任一用户的位置分布情况及其信道衰落情况。

本实施例中，本小区内任一用户的位置分布情况包括：近端用户、中间位置用户或远端用户。

本实施例中，所述根据获取的本小区内各用户的位置信息，判断本小区内任一用户的位置分布情况(步骤A2)包括：

当本小区内第一用户与基站的距离小于或等于第一预设阈值时，则判断所述第一用户为近端用户；其中，所述第一用户为本小区内的任一用户；

当本小区内第一用户与基站的距离大于或等于第二预设阈值时，则判断所述第一用户为远端用户；

否则，则判断所述第一用户为中间位置用户。

本实施例中，本小区内用户的信道衰落情况包括：衰落较小、衰落适中和衰落较大。

本实施例中，根据获取的本小区内各用户的信道衰落信息，判断本小区内任一用户的信道衰落情况(步骤A4)包括：

当本小区内所述第一用户的信道衰落小于或等于第三预设阈值时，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落较小；

当本小区内所述第一用户的信道衰落大于或等于第四预设阈值时，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落较大；

否则，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落适中。

本实施例中，由本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况共同确定的本小区内用户的类型为：近端用户信道衰落较小、近端用户信道衰落适中、近端用户信道衰落较大、中间位置用户信道衰落较小、中间位置用户信道衰落适中、中间位置用户信道衰落较大、远端用户信道衰落较小、远端用户信道衰落适中和远端用户信道衰落较大。针对每种类型可以选择功率过补偿策略、功率理想补偿策略或功率欠补偿策略中的任一合适的初始接入功率补偿策略；其中，

功率过补偿策略指：补偿后用户发出的前导码到达基站处的功率大于基站设置的目标接收功率；

功率理想补偿策略指：补偿后用户发出的前导码到达基站处的功率等于基站设置的目标接收功率；

功率欠补偿策略指：补偿后用户发出的前导码到达基站处的功率小于基站设置的目标接收功率；

上述基站设置的目标接收功率是一固定值，补偿后到达基站处的功率仍处于基站可接收功率范围内。

本实施例中，某一周期内基站会判断小区内各用户的所属类型，并为每种类型选择相应的初始接入功率补偿策略，随后将确定的初始接入功率补偿策略向本小区内用户进行广播，以便在S104中本小区各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并向基站发送前导码进行随机接入。

本实施例中，所述本小区内用户根据基站广播的初始接入功率补偿策略发起随机接入(S104)包括：

本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并向基站发送前导码进行随机接入。这样，能够确保用户以合适的发射功率发送前导码进行高效的随机接入。

为了更好地理解本发明实施例所述的蜂窝用户初始接入功率控制方法，列举3种类型对其进行说明，以验证其有效性：

1)本小区远端用户信道衰落较大的类型

若某一周期内，基站判断本小区内某些远端用户为信道衰落较大的类型，这时若按照传统采用理想补偿的方式，此类远端用户会以相对较高的功率进行随机接入，发射功率过高会导致用户间干扰过大而无法成功接入。

鉴于上述原因，本实施例基站会灵活选用初始接入功率补偿策略，对于远端用户信道衰落较大的类型采用合理的功率补偿策略，如功率欠补偿策略，包括但不限于此。

需要说明的是，基站接收用户的随机接入信号是有一个能量范围的，在此范围之内的随机接入信号均可被基站接收，而且用户知道这个能量范围，用户根据接收到的公共参考信号的RSRP可以预估出路径损耗，若基站广播功率欠补偿策略，此类远端用户在想接入时可以取在基站可接收功率范围内一个相对较低的功率发射随机接入信号，从而减少远端用户之间的干扰。

2)本小区远端用户信道衰落较小的类型

若某一周期内，基站判断本小区内某些远端用户为信道衰落较小的类型，这时若按照传统的功率补偿方式采用理想补偿，此类远端用户会以相对较低的功率进行随机接入，实际情形下由于链路损耗的多变性，远端用户相对近端用户，链路损耗差异性较大，功率变化明显，实际基站接收到的远端用户的随机接入信号功率可能不在接收范围内，因此远端用户接入成功率仍然不高。

鉴于上述原因，本实施例针对上述类型采用合理的功率补偿策略，如功率过补偿策略，包括但不限于此，通过此种补偿策略，增大了远端用户的初始接入功率，从而有利于远端用户的接入。

3)本小区近端用户信道衰落较小的类型

若某一周期内，基站判断本小区内某些近端用户为信道衰落较小的类型，若按照传统采用理想功率补偿方式，近端用户由于分布在距离基站较近的区域，路径损耗较小，其初始接入发射功率相对较低，虽然在一定程度上可以降低用户间干扰，但实际上，近端用户彼此之间的路径损耗差异并不明显，其初始接入发射功率相近，此时若多个用户同时发起随机接入，会出现由于功率差异不明显竞争激烈的现象，因此基站需解决冲突并回复用户一个竞争解决消息，导致用户接入时延大大增加。

鉴于上述原因，本实施例针对上述类型采用合理的功率补偿策略，如功率欠补偿策略，包括但不限于此，此类近端用户在想接入时可根据基站可接收到的随机接入信号的能量范围降低其发射功率，从而用户之间的初始接入功率出现明显差异性，通过此种补偿策略，提高了用户的接入效率，降低了接入时延。

本实施例提供的蜂窝用户初始接入功率控制方法，改变了传统的理想功率补偿方案，用户在请求接入时不再根据基站接收随机接入信号的最低能量需求等来确定初始接入功率，从而降低了接入时延，提升了用户接入效率。

需要说明的是，本实施例中，基站对于不同位置分布情况及不同信道衰落情况的用户确定的功率补偿策略会根据实际情况有所改变，并不限于上述举例中所涉及的功率补偿策略。

如图2所示，本发明实施例还提供了一种蜂窝用户初始接入功率控制装置，包括：

获取模块10，用于基站获取本小区内用户的位置信息和信道衰落信息以及来自其他基站服务小区内用户的位置信息和信道衰落信息；

本实施例中，对于不同基站服务小区用户的位置信息和信道衰落信息，获取模块可通过某种途径得到，这里不做限定；对于同一基站服务小区内用户的位置信息和信道衰落信息，获取模块直接从基站处得到。

判断模块20，用于根据本小区用户的位置信息和信道衰落信息，判断本小区内用户的位置分布情况以及信道衰落情况，具体的：

基站根据共享的临近多小区用户的位置信息获取本小区内各用户的位置信息；

根据获取的本小区内各用户的位置信息，判断本小区内任一用户的位置分布情况；

基站根据共享的临近多小区用户的信道衰落信息获取本小区内各用户的信道衰落信息；

根据获取的本小区内各用户的信道衰落信息，判断本小区内任一用户的信道衰落情况。

图3是本发明实施例提供的一种电子设备600的结构示意图，该电子设备600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessing units，CPU)601和一个或一个以上的存储器602，其中，所述存储器602中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器601加载并执行以实现上述蜂窝用户初始接入功率控制方法。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述蜂窝用户初始接入功率控制方法。例如，所述计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种蜂窝用户初始接入功率控制方法，其特征在于，包括：

基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况；

基站根据本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况确定本小区内不同类型用户的初始接入功率补偿策略；其中，用户的类型由用户的位置分布情况及其信道衰落情况共同确定；

基站将确定的初始接入功率补偿策略向本小区内用户进行广播；

本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并发起随机接入。

2.根据权利要求1所述的蜂窝用户初始接入功率控制方法，其特征在于，所述基站根据共享的临近多小区用户的位置信息及其信道衰落信息判断本小区内各用户的位置分布情况及其信道衰落情况包括：

基站根据共享的临近多小区用户的位置信息获取本小区内各用户的位置信息；

根据获取的本小区内各用户的位置信息，判断本小区内任一用户的位置分布情况；

基站根据共享的临近多小区用户的信道衰落信息获取本小区内各用户的信道衰落信息；

根据获取的本小区内各用户的信道衰落信息，判断本小区内任一用户的信道衰落情况。

3.根据权利要求1所述的蜂窝用户初始接入功率控制方法，其特征在于，由本小区内用户的位置分布情况及其信道衰落情况共同确定的本小区内用户的类型为：近端用户信道衰落较小、近端用户信道衰落适中、近端用户信道衰落较大、中间位置用户信道衰落较小、中间位置用户信道衰落适中、中间位置用户信道衰落较大、远端用户信道衰落较小、远端用户信道衰落适中或远端用户信道衰落较大。

4.根据权利要求2所述的蜂窝用户初始接入功率控制方法，其特征在于，根据获取的本小区内各用户的位置信息，判断本小区内任一用户的位置分布情况包括：

当本小区内第一用户与基站的距离小于或等于第一预设阈值时，则判断所述第一用户为近端用户；其中，所述第一用户为本小区内的任一用户；

当本小区内第一用户与基站的距离大于或等于第二预设阈值时，则判断所述第一用户为远端用户；

否则，则判断所述第一用户为中间位置用户。

5.根据权利要求4所述的蜂窝用户初始接入功率控制方法，其特征在于，根据获取的本小区内各用户的信道衰落信息，判断本小区内任一用户的信道衰落情况包括：

当本小区内所述第一用户的信道衰落小于或等于第三预设阈值时，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落较小；

当本小区内所述第一用户的信道衰落大于或等于第四预设阈值时，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落较大；

否则，则判断所述第一用户的信道衰落为衰落适中。

6.根据权利要求1所述的蜂窝用户初始接入功率控制方法，其特征在于，任一类型用户的初始接入功率补偿策略为：功率过补偿策略、功率理想补偿策略或功率欠补偿策略。

7.根据权利要求1所述的蜂窝用户初始接入功率控制方法，其特征在于，所述本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并发起随机接入包括：

本小区内各用户根据自身的位置分布情况和信道衰落情况选择基站所广播的初始接入功率补偿策略并向基站发送前导码进行随机接入。

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