CN113556193B - 一种基于lte的上行路径损耗测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于LTE的上行路径损耗测试方法，所述损耗测试方法包括以下步骤：步骤1、UE上行共享信道(Physical uplink shared channel，PUSCH)的功率控制；步骤2、UE上报功率剩余PH；步骤3、UE根据配置的PH上报周期进行周期上报PH；步骤4、eNB测量UE发送的上行共享信道信号的强度，基站测量PUSCH平均一个RB的接收信号强度RSSI_perRB：UE上报PH时隙t₀，测量计算上行路径损耗PL_uplink；步骤5、对PH上报时隙测量计算得到的上行路径损耗进行滤波，选择α1作为滤波系数；本发明的优越效果在于：利用本发明提供的计算上行路径损耗的方法，在UE不上报RSRP时，能够测量计算得到UE的上行路径损耗值，利用计算得到的上行路径损耗值进行链路自适应调度。

Description

一种基于LTE的上行路径损耗测试方法

技术领域

本发明涉及LTE无线通信领域，具体而言，涉及一种基于LTE的上行路径损耗测试方法。

背景技术

路径损耗(Path Loss,PL)，或称传播损耗，指电波在空间传播所产生的损耗，是由发射功率的辐射扩散及信道的传播性造成的，反映宏观范围内接收信号功率均值的变化。

基于LTE(Long Term Evolution)无线通信技术的移动终端和通信基站之间的路径损耗和两者之间的距离、无线信号的载波频率和传输环境有关。现有技术中，演进基站(evolved NodeB，eNB)通过系统消息告诉用户设备(User Equipment,UE)下行链路参考信号(Reference Signal,RS)发送功率(Transmission Power,TP)。UE接收eNB发送的RS后，测量RS的接收信号功率(Reference Signal Received Power,RSRP)，UE基于RS的发送功率和接收功率计算UE和eNB之间的路径损耗(PL)，UE利用此PL值进行上行发送功率控制，并把RSRP测量结果通过测量上报告诉基站，eNB获得UE上报的RSRP后，计算得到路径损耗，eNB利用路径损耗进行无线链路自适应调度。如下图所示。在某些LTE的边缘频点上，UE不上报RSRP的测量结果，eNB无法通过上述方法获得两者之间的路径损耗。另外，UE采用LTE的上行功率技术，UE和eNB之间的路径损耗被UE上行发送功率部分的或者全部补偿，eNB无法通过测量上行接收信号的强度，获得UE和eNB之间的路径损耗。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出一种基于LTE的上行路径损耗测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

步骤1、UE上行共享信道的功率控制为：

UE在当前发送时隙i，实际使用的上行发送功率P_PUSCH(i)的获得方法如下式(1)：

采用P_TX(i)代表UE期望的上行发送功率，即下式(2)：

那么，P_PUSCH(i)表示为下式(3)：

P_PUSCH(i)＝min{P_CMAX,P_TX(i)}……(3)，

当UE期望的上行发送功率小于等于UE能力所支持的最大发送功率时，那么UE期望的上行发送功率发送数据；否则，UE使用最大发送功率发送数据，eNB具有UE的最大发送功率P_CMAX信息，

上式(1)中：f(i)为UE确定的本地调整量，P_CMAX为UE的最大发送功率，P_{0_PUSCH}为期望接收功率谱密度，α为滤波系数，其取值范围为0～1之间，PL为无线链路路径损耗path loss(PL)，PL包含无线链路的大尺度衰落和阴影衰落，无线链路的小尺度衰落不在考虑之中；

为上行共享信道动态调度的物理资源块个数，PUSCH RB的个数能够动态调度，P_PUSCH(i)为上行发送功率，eNB通过功率控制命令调整f(i)的大小；

步骤2、UE上报功率剩余PH，如下式(4)所示：

其中：PH(i)中的i为PH的上报时隙，UE期望的上行发送功率P_TX(i)如下式(5)所示：

上式(4)中：PH为功率的剩余量，当期望的上行发送功率大于UE的最大发送功率时，PH为负值；

步骤3、UE根据配置的PH上报周期进行周期上报PH:

UE周期性上报PH，除了周期性上报PH外，UE每个时隙判断路径损耗的变化是否超过一定的门限值，门限值设定为1dB，如路径损耗的变化超过所设定的门限值，且UE不在禁止PH上报的时间窗内，UE上报PH；当PH上报的相关参数被eNB重配时也会触发PH的上报；

步骤4、eNB测量PUSCH平均一个RB的接收信号强度RSSI_perRB，eNB利用测量得到的接收信号强度和UE上报的t₀时隙PH，测量计算上行路径损耗PL_uplink：

UE上报PH时隙t₀，eNB测量计算上行路径损耗PL_uplink如下：

eNB通过上报的PH获得UE的上行发送功率，基于eNB测量的接收信号强度，测量计算得到上行路径损耗：

当t₀时隙上报的大于0，计算得到UE的发送功率如下式(6)：

根据t₀时隙上行共享信道占用的RB个数计算每个RB上的发送功率,如下式(7)所示：

根据t₀时隙测量到的平均一个RB接收信号强度计算t₀时刻的上行路径损耗，如下式(8)所示：

当t₀时隙上报的小于等于0，UE的发送功率为P_CMAX，根据t₀时隙上行共享信道占用的RB个数/>按照下式(9)计算每个RB上的发送功率：

再根据t₀时隙测量到的PUSCH平均一个RB的接收信号强度计算t₀时刻的上行路径损耗如下式(10)所示：

步骤5、eNB对PH上报时隙测量计算得到的上行路径损耗PL_uplink进行滤波，选择α1作为滤波系数，如下式(11)所示：

如上行路径损耗历史值PL_history无效，无需进行滤波，则PL_uplink＝PL_t0，

上式(11)中，设置t₀＝0，定时器PHValidTimer的计数器被置0，PL_t0为t₀时刻的上行路径损耗；

步骤6、在UE两次上报PH的间隙，测量计算上行路径损耗PL_uplink：

eNB在时隙t_n记录相对最近一次PH上报时隙t₀的Δf如下式(12)：

Δf＝f(t_n)-f(t₀)......(12)，

物理资源块个数的变化ΔM为下式(13)：

上式(12)中：Δf、f(t_n)、f(t₀)分别为：f(t_n)为时隙t_n发送功率调整量，f(t₀)为时隙t₀发送功率调整量，Δf为两个时隙功率调整量的差值；

估算时隙t_n的如下式(14)：

在式(14)中，如大于0，按照下式(15)计算t_n时隙的上行路径损耗/>

如果PH_tn小于等于0，按照下式(16)计算t_n时隙的上行路径损耗

如果当前时隙相对于最近一次上报PH的时隙间隔小于等于PHValidTimer，

则使用α2对上行路径损耗进行滤波，如下式(17)：

如果当前时隙相对于最近一次上报PH的时隙间隔大于PHValidTimer，则使用α3对上行路径损耗进行滤波,如下式(18)所示：

α1＞α2＞a3，考虑到有PH上报时，能够获得精确的UE上行总发送功率，上式(18)中，α1取值在0.8到0.9之间，α2的建议取值在0.4到0.5之间，α3的取值在0.1到0.2之间，PHValidTimer小于2倍的PH上报周期。

本发明的优越效果：利用本发明提供的计算上行路径损耗的方法，在UE不上报RSRP时，能够测量计算得到UE的上行路径损耗值，利用计算得到的上行路径损耗值进行链路自适应调度。

附图说明

图1为上行路径损耗测试流程图；

图2a为上行路径损耗无效到有效的测试时序图；

图2b为上行路径损耗在PH正常上报时的测试时序图；

图2c为上行路径损耗在周期PH上报丢失时的测试时序图。

具体实施方式

现结合说明书附图1详细描述本发明的具体实施方式。

如图1、图2a、图2b、图2c所示，本发明所述测试方法的具体步骤如下：

步骤1、UE上行共享信道的功率控制为：

UE在当前发送时隙i，实际使用的上行发送功率P_PUSCH(i)的获得方法如下式(1)：

采用P_TX(i)代表UE期望的上行发送功率，即下式(2)：

那么，P_PUSCH(i)表示为下式(3)：

P_PUSCH(i)＝min{P_CMAX,P_TX(i)}……(3)，

当UE期望的上行发送功率小于等于UE能力所支持的最大发送功率时，那么UE期望的上行发送功率发送数据；否则，UE使用最大发送功率发送数据，eNB具有UE的最大发送功率P_CMAX信息，

上式(1)中：f(i)为UE确定的本地调整量，P_CMAX为UE的最大发送功率，P_{0_PUSCH}为期望接收功率谱密度，α为滤波系数，其取值范围为0～1之间，PL为无线链路路径损耗path loss(PL)，PL包含无线链路的大尺度衰落和阴影衰落，无线链路的小尺度衰落不在考虑之中；

为上行共享信道动态调度的物理资源块个数，PUSCH RB的个数能够动态调度，P_PUSCH(i)为上行发送功率，eNB通过功率控制命令调整f(i)的大小；

步骤2、UE上报功率剩余PH，如下式(4)所示：

其中：PH(i)中的i为PH的上报时隙，UE期望的上行发送功率P_TX(i)如下式(5)所示：

上式(4)中：PH为功率的剩余量，当期望的上行发送功率大于UE的最大发送功率时，PH为负值；

步骤3、UE根据配置的PH上报周期进行周期上报PH:

UE周期性上报PH，除了周期性上报PH外，UE每个时隙判断路径损耗的变化是否超过一定的门限值，门限值设定为1dB，如路径损耗的变化超过所设定的门限值，且UE不在禁止PH上报的时间窗内，UE上报PH；当PH上报的相关参数被eNB重配时也会触发PH的上报；

步骤4、eNB测量PUSCH平均一个RB的接收信号强度RSSI_perRB，eNB利用测量得到的接收信号强度和UE上报的t₀时隙PH，测量计算上行路径损耗PL_uplink：

UE上报PH时隙t₀，eNB测量计算上行路径损耗PL_uplink如下：

eNB通过上报的PH获得UE的上行发送功率，基于eNB测量的接收信号强度，测量计算得到上行路径损耗：

当t₀时隙上报的大于0，计算得到UE的发送功率如下式(6)：

根据t₀时隙上行共享信道占用的RB个数计算每个RB上的发送功率,如下式(7)所示：

根据t₀时隙测量到的平均一个RB接收信号强度计算t₀时刻的上行路径损耗，如下式(8)所示：

当t₀时隙上报的小于等于0，UE的发送功率为P_CMAX，根据t₀时隙上行共享信道占用的RB个数/>按照下式(9)计算每个RB上的发送功率：

再根据t₀时隙测量到的PUSCH平均一个RB的接收信号强度计算t₀时刻的上行路径损耗如下式(10)所示：

步骤5、eNB对PH上报时隙测量计算得到的上行路径损耗PL_uplink进行滤波，选择α1作为滤波系数，如下式(11)所示：

如上行路径损耗历史值PL_history无效，无需进行滤波，则

上式(11)中，设置t₀＝0，定时器PHValidTimer的计数器被置0，PL_t0为t₀时刻的上行路径损耗；

步骤6、在UE两次上报PH的间隙，测量计算上行路径损耗PL_uplink：

eNB在时隙t_n记录相对最近一次PH上报时隙t₀的Δf如下式(12)：

Δf＝f(t_n)-f(t₀)......(12)，

物理资源块个数的变化ΔM为下式(13)：

上式(12)中：Δf、f(t_n)、f(t₀)分别为：f(t_n)为时隙t_n发送功率调整量，f(t₀)为时隙t₀发送功率调整量，Δf为两个时隙功率调整量的差值；

估算时隙t_n的如下式(14)：

在式(14)中，如大于0，按照下式(15)计算t_n时隙的上行路径损耗/>

如果PH_tn小于等于0，按照下式(16)计算t_n时隙的上行路径损耗

如果当前时隙相对于最近一次上报PH的时隙间隔小于等于PHValidTimer，

则使用α2对上行路径损耗进行滤波，如下式(17)：

如果当前时隙相对于最近一次上报PH的时隙间隔大于PHValidTimer，则使用α3对上行路径损耗进行滤波,如下式(18)所示：

α1＞α2＞a3，考虑到有PH上报时，能够获得精确的UE上行总发送功率，上式(18)中，α1取值在0.8到0.9之间，α2的建议取值在0.4到0.5之间，α3的取值在0.1到0.2之间，PHValidTimer小于2倍的PH上报周期。

本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明构思和原理的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (1)

1.一种基于LTE的上行路径损耗测试方法,其特征在于：所述测试方包括以下步骤：

步骤1、UE上行共享信道的功率控制为：

UE在当前发送时隙i，实际使用的上行发送功率P_PUSCH(i)的获得方法如下式(1)：

采用P_TX(i)代表UE期望的上行发送功率，即下式(2)：

那么，P_PUSCH(i)表示为下式(3)：

P_PUSCH(i)＝min{P_CMAX,P_TX(i)}……(3)，

当UE期望的上行发送功率小于等于UE能力所支持的最大发送功率时，那么UE使用期望的上行发送功率发送数据；否则，UE使用最大发送功率发送数据，eNB具有UE的最大发送功率P_CMAX信息，

上式(1)中：f(i)为UE确定的本地调整量，P_CMAX为UE的最大发送功率，P_{0_PUSCH}为期望接收功率谱密度，α为滤波系数，其取值范围为0～1之间，PL为无线链路路径损耗path loss(PL)，PL包含无线链路的大尺度衰落和阴影衰落，无线链路的小尺度衰落不在考虑之中；

为上行共享信道动态调度的物理资源块个数，PUSCH RB的个数能够动态调度，P_PUSCH(i)为上行发送功率，eNB通过功率控制命令调整f(i)的大小；

步骤2、UE上报功率剩余PH，如下式(4)所示：

其中：PH(i)中的i为PH的上报时隙，UE期望的上行发送功率P_TX(i)如下式(5)所示：

上式(4)中：PH为功率的剩余量，当期望的上行发送功率大于UE的最大发送功率时，PH为负值；

步骤3、UE根据配置的PH上报周期进行周期上报PH:

UE周期性上报PH，除了周期性上报PH外，UE每个时隙判断路径损耗的变化是否超过一定的门限值，门限值设定为1dB，如路径损耗的变化超过所设定的门限值，且UE不在禁止PH上报的时间窗内，UE上报PH；当PH上报的相关参数被eNB重配时也会触发PH的上报；

步骤4、eNB测量PUSCH平均一个RB的接收信号强度RSSI_perRB，eNB利用测量得到的接收信号强度和UE上报的t₀时隙PH，测量计算上行路径损耗PL_uplink：

UE上报PH时隙t₀，eNB测量计算上行路径损耗PL_uplink如下：

eNB通过上报的PH获得UE的上行发送功率，基于eNB测量的接收信号强度，测量计算得到上行路径损耗：

当t₀时隙上报的大于0，计算得到UE的发送功率如下式(6)：

根据t₀时隙上行共享信道占用的RB个数计算每个RB上的发送功率,如下式(7)所示：

根据t₀时隙测量到的平均一个RB接收信号强度计算t₀时刻的上行路径损耗，如下式(8)所示：

当t₀时隙上报的小于等于0，UE的发送功率为P_CMAX，根据t₀时隙上行共享信道占用的RB个数/>按照下式(9)计算每个RB上的发送功率：

再根据t₀时隙测量到的PUSCH平均一个RB的接收信号强度计算t₀时刻的上行路径损耗如下式(10)所示：

步骤5、eNB对PH上报时隙测量计算得到的上行路径损耗PL_uplink进行滤波，选择α1作为滤波系数，如下式(11)所示：

如上行路径损耗历史值PL_history无效，无需进行滤波，则

上式(11)中，设置t₀＝0，定时器PHValidTimer的计数器被置0，PL_t0为t₀时刻的上行路径损耗；

步骤6、在UE两次上报PH的间隙，测量计算上行路径损耗PL_uplink：

eNB在时隙t_n记录相对最近一次PH上报时隙t₀的Δf如下式(12)：

Δf＝f(t_n)-f(t₀)......(12)，

物理资源块个数的变化ΔM为下式(13)：

上式(12)中：Δf、f(t_n)、f(t₀)分别为：f(t_n)为时隙t_n发送功率调整量，f(t₀)为时隙t₀发送功率调整量，Δf为两个时隙功率调整量的差值；

估算时隙t_n的如下式(14)：

在式(14)中，如大于0，按照下式(15)计算t_n时隙的上行路径损耗/>

如果PH_tn小于等于0，按照下式(16)计算t_n时隙的上行路径损耗

如果当前时隙相对于最近一次上报PH的时隙间隔小于等于PHValidTimer，则使用α2对上行路径损耗进行滤波，如下式(17)：

如果当前时隙相对于最近一次上报PH的时隙间隔大于PHValidTimer，则使用α3对上行路径损耗进行滤波,如下式(18)所示：

α1＞α2＞a3，考虑到有PH上报时，能够获得精确的UE上行总发送功率，上式(18)中，α1取值在0.8到0.9之间，α2的建议取值在0.4到0.5之间，α3的取值在0.1到0.2之间，PHValidTimer小于2倍的PH上报周期。