CN1885743A - 一种优化物理随机接入信道前导与消息间功率偏差的方法 - Google Patents

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Abstract

一种优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法，包括设置接入捕获门限，周期内期望的接入用户及块误码率的目标值，选取一个功率偏差值初始值，设定功率偏差的一个步进单位，及计数比较值；周期统计接入信道成功接入的用户数及块误码率；如果周期内接入能量大于捕获门限的用户即成功接入的用户，其数目超过接入用户期望的目标值，但是块误码率相对已设定的期望目标值亦较高，则说明是功率偏差设置过小，这时，对这种判别结果进行计数，如果该计数达到所述计数比较值，则使功率偏差增加一个步进单位。在捕获门限设置合理的情况下，结合捕获性能和解调性能的统计结果可优化功率偏差的设置。

Description

一种优化物理随机接入信道前导与消息间功率偏差的方法
技术领域
本发明涉及一种移动通信系统，更具体地说，涉及WCDMA(Wide CodeDivision Multiple Address，宽带码分多址)通信系统中的随机接入信道的接入技术。
背景技术
在WCDMA系统中，物理随机接入信道映射到公用上行物理信道上，承载随机接入信道，而随机接入方式是采用分时隙ALOHA技术。用户设备可以在一个预先定义的时间偏置开始传输，表示为接入时隙。每两帧有15个接入时隙，间隔为5120码片(chip)。接入时隙上的定时信息和捕获指示如图1所示。图1显示了接入时隙的数量和它们之间的相互间隔。当前小区中哪个接入时隙的信息可用，是由高层信息给出的。
随机接入发射的结构如图2所示。随机接入发射包括一个或多个长为4096码片的前导部分和一个长为10ms或20ms的包含数据和控制信息的消息部分。图2中，用户设备首先根据开环功控计算得到前导的初始发射功率，如果收不到捕获指示符的成功回应，则用户设备根据功率攀升步进和最大功率攀升次数调整前导的初始发射功率继续发送前导。如果收到了捕获指示符的成功响应，则用户设备再根据前导最后一次的发射功率和功率偏差调整消息的发射功率，并按照规定的时序关系发送消息信息。上述参数的取值，均是在WCDMA基站信道建立时确定的。
消息的发射功率实际上由两部分组成：控制部分功率和数据部分功率。最后一个消息发射功率和功率偏差只是确定了控制部分的发射功率CutldBm＝PredBm+Pp-m。而数据部分的发射功率，则取决于控制部分和数据部分的功率因子c、d。消息部分的总功率实际为10Log[10(Data dbm/10+(-3))+10(Cutl dBm/10+(-3))]。c、d通过广播信道给用户设备，对于物理随机接入信道，其值通常恒定。因此，实际上可以说功率偏差和消息总功率之间存在固定关系。
其中，功率攀升步进及最大功率攀升次数等值的选取直接影响物理随机接入信道的捕获性能，并直接决定了用户的接入捕获概率，通常要求接入捕获概率在99％以上，相对来说，通过仿真、测试比较容易选取。而功率偏差将直接影响物理随机接入信道的解调性能，功率偏差大时对解调性能的要求亦较高，通信协议中所规定的取值范围为-5db到10db。因此，选择时，在取值范围内，宜小不宜大。如果选择较小时，将会导致用户能接入(由捕获概率决定)，但是解调结果总是错，也就是块误码率很高(因为消息部分总功率偏小)，导致用户设备不能成功完成整个接入过程。因此，通常需要根据外场测试，在均衡捕获概率和块误码率的基础上选取。但如果选择太高，则不仅使用户设备费电，同时，也容易造成对其它用户的上行干扰。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题在于，提供一种优化物理随机接入信道的前导与消息之间功率偏差的方法，其可确保最大限度的有效使用系统的接入资源，提高接入效率，也可使用户设备省电。
本发明解决上述问题的技术方案是，提供一种优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法，该方法包括以下步骤：
(1)设置接入捕获门限、周期内期望的接入用户数的目标值及块误码率的目标值，并在功率偏差的取值范围内，选取一个功率偏差值初始值，设定功率偏差的一个步进单位及计数比较值；
(2)WCDMA基站的物理层中，处理接入判决的模块周期性地统计接入信道成功接入的用户数，处理接入信道消息译码的模块周期性地统计接入信道消息的块误码率，并将统计结果上报给WCDMA基站的软件层；
(3)WCDMA基站的软件层周期性地对处理接入判决的模块上报的成功接入用户数和处理接入信道消息译码的模块上报的块误码率统计结果进行判别：如果周期内接入能量大于捕获门限的用户数目超过接入用户数目期望的目标值，且块误码率亦大于已设定的期望目标值，对这种判别结果进行计数，当该计数值达到所述计数比较值时，使功率偏差改变一个步进单位。
本发明提供的优化物理随机接入信道的前导与消息之间功率偏差的方法，在捕获门限设置合理的情况下，结合捕获性能和解调性能的统计结果可优化功率偏差，因而，可确保最大限度的有效使用系统的接入资源，提高接入效率，也可使用户设备省电，降低其上行发射功率，减小其对其它用户的上行干扰，因此可以增加系统的软容量和系统接入信道的捕获和解调性能。
附图说明
图1是WCDMA系统中的接入时隙的数量和它们之间的相互间隔示意图；
图2是WCDMA系统中的随机接入发射结构示意图；
图3是本发明一种优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法的工作流程图。
具体实施方式
本发明提供的优化物理随机接入信道的前导与消息之间功率偏差的方法适用于WCDMA系统的物理随机接入信道数据传输。
请参照图3，本发明提供的优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法首先要根据系统要求，设置接入捕获门限、接入用户数及块误码率的目标值，并在功率偏差的取值范围内，选取一个功率偏差值的初始值，设定功率偏差的一个步进单位及计数比较值。其中，所述接入捕获门限可以通过指定虚警率(千分之一)仿真得到；所述接入捕获门限、周期内期望的接入用户数的目标值及块误码率的目标值及计数比较值通过外场测试验证得到，如在WCDMA的网络性能测试中，结合测试结果即可以获得其在网络中合理的参数配置范围。
物理随机接入信道的解调性能主要取决于功率偏差值，功率偏差大时对解调性能的要求亦较高，由于在功率偏差的取值范围(协议中所规定的取值范围为-5db到10db，不仅限于此范围)内，原则上是宜小不宜大，所以应选取一个较小值，因此应在功率偏差的取值范围内，选取一个较小值作为功率偏差初始值。然后，在WCDMA基站的物理层中，由处理接入判决的模块周期统计接入信道成功接入的用户数，并将统计结果上报给WCDMA基站的软件层；同样，WCDMA基站的物理层中，由处理接入信道消息译码的模块周期统计接入信道消息的块误码率，该周期可根据不同的实施方式而设置，但至少应为分钟级。并将统计结果上报给WCDMA基站的软件层；WCDMA基站的软件层周期对接入判决模块上报的成功接入用户数和接入信道消息译码模块上报的块误码率统计结果进行判别：如果周期内成功接入的用户(即接入能量大于捕获门限的用户)的数目超过接入用户的目标值，但同时块误码率相对一个已设定的目标值来说很高，则说明是功率偏差设置过小，就要对该判别结果进行计数，如计数器加1。
最后，需进行最后的功率偏差的优化步骤，以确保系统的可靠性，将判别结果的计数值与所设定的计数比较值进行比较，若计数值大于计数比较值，则使功率偏差增加一个步进单位，该功率偏差可以按0.5db步进调整，也可按其它步进值进行调整。由于实际上WCDMA基站的接入资源总是有限的，因此通过调整功率偏差可以确保最大限度高效使用系统的接入资源。用户设备的上行发射功率的降低可以减小其对其它用户的上行干扰，从而也可以增加系统的软容量及系统接入信道的捕获和解调性能。在完成上述的信道前导与消息之间功率偏差的优化之后，再执行在WCDMA基站的物理层中，处理接入判决的模块，周期统计接入信道成功接入的用户数，并将统计结果上报给WCDMA基站的软件层，以继续进行后续的监控及调整。另外，通过多次调整功率偏差直至最优值后，将该最优值作为系统的固定参数。
可以理解，本发明亦可采用先选取较大的功率偏差值，再降至一个合适值的实施方式。若选取了一个功率偏差后，其对其它用户造成上行干扰，则说明该功率偏差较大，因此需要将其适当地降低。当上行干扰有所减小，且周期内接入能量大于捕获门限的用户数目符合接入用户数目期望的目标值，块误码率亦符合已设定的期望目标值，说明功率偏差达至较佳值。

Claims (6)

1、一种优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)设置接入捕获门限、周期内期望的接入用户数的目标值及块误码率的目标值，并在功率偏差的取值范围内，选取一个功率偏差值初始值，设定功率偏差的一个步进单位及计数比较值；
(2)WCDMA基站的物理层中，处理接入判决的模块周期性地统计接入信道成功接入的用户数，处理接入信道消息译码的模块周期性地统计接入信道消息的块误码率，并将统计结果上报给WCDMA基站的软件层；
(3)WCDMA基站的软件层周期性地对处理接入判决的模块上报的成功接入用户数和处理接入信道消息译码的模块上报的块误码率统计结果进行判别：如果周期内接入能量大于捕获门限的用户数目超过接入用户数目期望的目标值，且块误码率亦大于已设定的期望目标值，对这种判别结果进行计数，当该计数值达到所述计数比较值时，使功率偏差改变一个步进单位。
2、根据权利要求1所述的优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法，其特征在于，该方法还包括在完成步骤(3)后，再返回步骤(2)，以继续后续的监控及调整。
3、根据权利要求1所述的优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法，其特征在于，所述功率偏差的取值范围为-5db到10db。
4、根据权利要求1所述的优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法，其特征在于，其中步骤(1)包括通过外场测试验证得到所述目标值。
5、根据权利要求1所述的优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法，其特征在于，所述功率偏差可以按0.5db步进调整。
6、根据权利要求1所述的优化物理随机接入信道前导与消息之间功率偏差的方法，其特征在于，通过多次调整功率偏差直至最优值后，将该最优值作为系统的固定参数。
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