專利名稱：時分－同步碼分多址接入系統(tǒng)中用戶設備測量報告的修正方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字信號處理方法，更具體地說涉及時分-同步碼分多址接入(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access)系統(tǒng)中用戶設備(User Equipment)測量報告(Measurement Report)的修正方法，可以提高用戶設備測量報告的準確度。
背景技術：
在時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中，物理層測量(Physical layer measurement)是物理層(Physical Layer或Layer 1)中的一項關鍵技術，用以觸發(fā)(Trigger)或輔助完成系統(tǒng)的某些功能。物理層測量分為用戶設備端的測量(UE measurement)和網(wǎng)絡側的測量(UTRANmeasurement)，其中包括頻段內(Intra-frequency)測量、頻段間(Inter-frequency)測量、系統(tǒng)間(Inter-system)測量、業(yè)務流量(Traffic volume)測量、業(yè)務質量(Traffic quality)測量和內部測量(Intemal measurement)；在用戶設備端的測量中，測量值(Measurement quantities)包括主要公共控制物理信道接收信號碼道功率(P-CCPCH RSCP)、干擾信號碼道功率(Timeslot ISCP)、接收載波信號寬帶功率(UTRA carrier RSSI)、信擾比(SIR)、用戶設備發(fā)送功率(UE transmitted power)及時間提前量(Timing advance)等，在網(wǎng)絡側的測量中，測量值包括接收信號碼道功率(RSCP)、干擾信號碼道功率(Timeslot ISCP)、接收信號寬帶總功率(Received total wide band power)、信擾比(SIR)、傳輸信道誤比特率(Transportchannel BER)、上行同步序列接收時間偏差(Received SYNC-UL timing deviation)等。物理層測量由高層(Higher layers)啟動并進行控制，測量報告(Measurement report)由物理層周期性(Periodical)的或者經(jīng)由事件觸發(fā)(Event-triggered)的方式向高層報告(請參見時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)標準文檔3GPP TS 25.225、TS 25.302和TS 25.331，3GPP網(wǎng)站www.3gpp.org中提供文檔的下載)。
在用戶設備端的測量值中，用戶設備發(fā)送功率和時間提前量在上行閉環(huán)功率控制(Closedloop uplink power control)方法和上行閉環(huán)同步控制(Closed loop uplink synchronizationcontrol)方法中分別有著很重要的作用在一種上行閉環(huán)功率控制的方法中，節(jié)點B(Node B)在接收到用戶設備的上行信號后，首先測量或計算如下量值，n表示當前上行閉環(huán)功率控制周期的序號a.當前上行閉環(huán)功率控制周期和之前一個上行閉環(huán)功率控制周期中無線信道傳輸特性的相關系數(shù)ρp，ρp=E{h′(n)-E[h′(n)]}{h′(n-1)-E[h′(n-1)]}D[h′(n)]·D[h′(n-1)];]]>b.當前上行閉環(huán)功率控制周期中所述上行接收信號的信噪比(Signal to NoiseRatio) c.所述上行接收信號的平均信噪比SNR；然后，所述節(jié)點B利用上述的結果計算監(jiān)控信噪比snr(n)，snr(n)=[snr^(n)-SNR‾]ρp+SNR‾;]]>將所得的監(jiān)控信噪比與目標信噪比(Target SNR)進行比較，生成上行功率控制命令當所述的監(jiān)控信噪比高于設定的目標信噪比時，節(jié)點B生成上行功率控制命令“下降”，控制所述用戶設備減小上行信號的發(fā)送功率，當所述的監(jiān)控信噪比低于或等于設定的目標信噪比時，節(jié)點B生成上行功率控制命令“上升”，控制所述用戶設備增大上行信號的發(fā)送功率；每個上行閉環(huán)功率控制周期中，所述上行信號的一個上行功率控制步長可為1dB、2dB或3dB；所述的目標信噪比可由高層根據(jù)傳送業(yè)務質量的要求或通過外環(huán)控制(Outer loop control)動態(tài)進行設定；在計算所述相關系數(shù)ρp時，隨機變量的數(shù)學期望和方差用隨機變量的時間平均值近似，例如，對連續(xù)15個上行閉環(huán)功率控制周期中的隨機變量進行滑動平均，所述的15個上行閉環(huán)功率控制周期包括當前上行閉環(huán)功率控制周期以及之前14個上行閉環(huán)功率控制周期；h′(n)=h(n)x(n),h′(n-1)=h(n-1)x(n-1),]]>h(n)和h(n-1)分別表示當前上行閉環(huán)功率控制周期和之前一個上行閉環(huán)功率控制周期中的無線信道傳輸特性，其中包括無線信道的路徑損耗(Pathloss)、慢速衰落(Slow fading)和快速衰落(Fast fading)特性，x(n)和x(n-1)分別表示當前上行閉環(huán)功率控制周期和之前一個上行閉環(huán)功率控制周期中的噪聲功率，所述的噪聲中包括加性白高斯噪聲(additive white Gaussian noise)、所述小區(qū)之間和小區(qū)內部的干擾；所述上行接收信號的信噪比 為當前上行閉環(huán)功率控制周期中上行信號接收功率與噪聲功率之比，上行接收信號的平均信噪比SNR為連續(xù)的15個上行閉環(huán)功率控制周期中所述上行接收信號信噪比的滑動時間平均，所述的15個上行閉環(huán)功率控制周期包括當前上行閉環(huán)功率控制周期以及之前14個上行閉環(huán)功率控制周期；上述滑動平均窗口的長度可以根據(jù)信道傳輸特性的先驗知識或者預測進行時時的調整。為了獲得當前上行閉環(huán)功率控制周期中的無線信道傳輸特性h(n)，所述節(jié)點B利用其測量的所述上行信號的接收功率，與所述用戶設備周期性報告的所述上行信號的發(fā)送功率Pt(n)相比，即h(n)=Pr(n)Pt(n).]]>在一種上行閉環(huán)同步控制方法中，節(jié)點B在接收到用戶設備的上行信號后，首先檢測或計算如下量值，n表示當前上行閉環(huán)同步控制周期的序號a.當前上行閉環(huán)同步控制周期和之前一個上行閉環(huán)同步控制周期中無線信道傳輸特性的相關系數(shù)ρt，ρ=E{ht(n)-E[ht(n)]}{ht(n-1)-E[ht(n-1)]}D[ht(n)]·D[ht(n-1)];]]>b.所述無線信道沖激響應的平均最大峰值位置 然后，所述節(jié)點B利用上述的結果計算監(jiān)控位置 hp^(n)=[hp(n)-Hp‾]ρt+Hp‾;]]>將所得的監(jiān)控位置與設定的目標位置進行比較，生成同步調整命令當所述的監(jiān)控位置早于設定的目標位置時，所述節(jié)點B生成同步調整命令“減小”，控制所述用戶設備減小上行信號的發(fā)送時間提前量，當所述的監(jiān)控位置晚于設定的目標位置時，所述節(jié)點B生成同步調整命令“增大”，控制所述用戶設備增大上行信號的發(fā)送時間提前量，當所述的監(jiān)控位置等于設定的目標位置時，所述節(jié)點B生成同步調整命令“不變”，控制所述用戶設備對上行信號的發(fā)送時間提前量保持不變，每個上行閉環(huán)同步控制周期中，所述發(fā)送時間提前量的同步調整步長可為 …或1碼片(Chip)。在計算所述相關系數(shù)ρt時，隨機變量的數(shù)學期望和方差用隨機變量的時間平均值近似，例如，對連續(xù)15個上行閉環(huán)同步控制周期中的隨機變量進行滑動平均，所述的15個上行閉環(huán)同步控制周期包括當前上行閉環(huán)同步控制周期以及之前14個上行閉環(huán)同步控制周期；ht(n)=hp(n)+xTA(n)-Tpos2,]]>ht(n-1)=hp(n-1)+xTA(n-1)-Tpos2,]]>hp(n)和hp(n-1)分別表示當前上行閉環(huán)同步控制周期和之前一個上行閉環(huán)同步控制周期中無線信道沖激響應的最大峰值位置，xTA(n)和xTA(n-1)分別表示當前上行閉環(huán)同步控制周期和之前一個上行閉環(huán)同步控制周期中上行信號的發(fā)送提前量，Tpos表示節(jié)點B設定的目標位置；所述無線信道沖激響應的平均最大峰值位置 為連續(xù)15個上行閉環(huán)同步控制周期中所述無線信道沖激響應最大峰值位置的滑動時間平均，所述的15個上行閉環(huán)同步控制周期包括當前上行閉環(huán)同步控制周期以及之前14個上行閉環(huán)同步控制周期；所述無線信道的沖激響應利用所述上行接收信號中的訓列序列部分(Midamble part)進行檢測；上述滑動平均窗口的長度可以根據(jù)信道傳輸特性的先驗知識或者預測進行時時的調整。為了獲得當前上行閉環(huán)同步控制周期中上行發(fā)送信號的時間提前量xTA(n)，所述節(jié)點B可以從所述用戶設備周期性發(fā)送的時間提前量測量報告中獲得。
用戶設備發(fā)送功率和時間提前量的測量報告由用戶設備周期性向網(wǎng)絡側報告，報告的周期在250ms、500ms、1000ms、2000ms、3000ms、4000ms、6000ms、8000ms、12000ms、16000ms、20000ms、24000ms、28000ms、32000ms或64000ms中可選，網(wǎng)絡側將其設定的報告周期通過測量控制消息(Measurement control message)發(fā)送給用戶設備。在上述的上行閉環(huán)功率控制與上行閉環(huán)同步控制方法中，上行閉環(huán)功率控制的頻率在0～200次/秒之間可選，上行閉環(huán)同步控制的頻率在25～200次/秒之間可選，當設定上行閉環(huán)功率控制頻率與上行閉環(huán)同步控制頻率均為200次/秒時，即上行閉環(huán)功率控制周期與上行閉環(huán)同步控制周期均為最小值5ms(請參見時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)標準文檔3GPP TS 25.224和TS 25.331，3GPP網(wǎng)站www.3gpp.org中提供文檔的下載)，將其與報告周期的最小值250ms相比，可以看出最小的報告周期為最小上行閉環(huán)功率控制和同步控制周期的50倍，在計算所述無線信道傳輸特性h(n)和時間提前量xTA(n)時，節(jié)點B使用用戶設備發(fā)送功率和時間提前量的周期性測量報告，將遠遠不能適應所述上行閉環(huán)功率控制和上行閉環(huán)同步控制的周期，即在每個上行閉環(huán)功率控制周期和上行閉環(huán)同步控制周期中，節(jié)點B并不能通過所述用戶設備的測量報告，實時獲得所述用戶設備的發(fā)送功率和時間提前量，從而在無線信道的傳輸特性變化很快時，所述無線信道傳輸特性的相關系數(shù)ρp和ρt的計算結果，并不能準確反映無線信道傳輸特性的時時變化，因而降低了所述上行閉環(huán)功率控制方法和上行閉環(huán)同步控制方法自適應調整的性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中，所述用戶設備依測量控制消息進行測量的報告周期較長，而上行閉環(huán)功率控制周期和上行閉環(huán)同步控制周期較短，因而所述用戶設備測量報告的實時性不能較好的滿足上行閉環(huán)功率控制或上行閉環(huán)同步控制的計算要求，提出時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中用戶設備測量報告的修正方法，可以改進用戶設備測量報告的實時性，提高用戶設備測量報告的準確度。
上述的發(fā)明目的是由本發(fā)明的以下方法實現(xiàn)的時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中用戶設備測量報告的修正方法，其中，在所述系統(tǒng)內的一個小區(qū)中，一個用戶設備上行信號的發(fā)送參量由小區(qū)節(jié)點B通過上行閉環(huán)控制方法進行控制；所述用戶設備依照測量控制消息對所述發(fā)送參量進行測量，并周期性向網(wǎng)絡側發(fā)送測量報告，其特征在于在每個所述用戶設備的測量報告周期中，首先，所述節(jié)點B自所述用戶設備發(fā)出測量報告的時刻開始，至其收到所述用戶設備的測量報告為止，將所述期間上行閉環(huán)控制周期中的閉環(huán)控制命令累計，并將所述控制命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的每個上行閉環(huán)控制周期中，將每個閉環(huán)控制命令與所述相加結果依次累加，直至其收到下一所述測量報告周期中的所述測量報告為止。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述用戶設備上行信號的發(fā)送功率由所述節(jié)點B通過上行閉環(huán)功率控制方法進行控制，所述用戶設備依照測量控制消息測量其發(fā)送功率，并周期性向網(wǎng)絡側發(fā)送用戶設備發(fā)送功率測量報告；在每個所述用戶設備的測量報告周期中，首先，所述節(jié)點B自所述用戶設備發(fā)出所述測量報告的時刻開始，至其收到所述用戶設備的所述測量報告為止，將所述期間上行閉環(huán)功率控制周期中的上行功率控制命令累計，并將所述上行功率控制命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的每個上行閉環(huán)功率控制周期中，將每個上行功率控制命令與所述相加結果依次累加，直至其收到下一所述測量報告周期中的所述測量報告為止。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述用戶設備上行信號的發(fā)送時間由所述節(jié)點B通過上行閉環(huán)同步控制方法進行控制，所述用戶設備依照測量控制消息測量其發(fā)送時間，并周期性向網(wǎng)絡側發(fā)送時間提前量測量報告；在每個所述用戶設備的測量報告周期中，首先，所述節(jié)點B自所述用戶設備發(fā)出所述測量報告的時刻開始，至其收到所述用戶設備的所述測量報告為止，將所述期間上行閉環(huán)同步控制周期中的同步調整命令累計，并將所述同步調整命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的每個上行閉環(huán)同步控制周期中，將每個同步調整命令與所述相加結果依次累加，直至其收到下一所述測量報告周期中的所述測量報告為止。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述用戶設備發(fā)出所述測量報告的時刻由所述用戶設備與所述節(jié)點B協(xié)商確定。
具體實施例將本發(fā)明的方法應用于所述時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中的上行閉環(huán)功率控制方法和上行閉環(huán)同步控制方法中。
在所述時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)的上行閉環(huán)功率控制方法中，所述節(jié)點B在接收到用戶設備的上行信號后，首先測量或計算如下量值，n表示當前上行閉環(huán)功率控制周期的序號a.當前上行閉環(huán)功率控制周期和之前一個上行閉環(huán)功率控制周期中無線信道傳輸特性的相關系數(shù)ρp，ρp=E{h′(n)-E[h′(n)]}{h′(n-1)-E[h′(n-1)]}D[h′(n)]·D[h′(n-1)];]]>b.當前上行閉環(huán)功率控制周期中所述上行接收信號的信噪比 c.所述上行接收信號的平均信噪比SNR；然后，所述節(jié)點B利用上述的結果計算監(jiān)控信噪比snr(n)，snr(n)=[snr^(n)-SNR‾]ρp+SNR‾;]]>將所得的監(jiān)控信噪比與目標信噪比進行比較，生成上行功率控制命令h′(n)=h(n)x(n),]]>h′(n-1)=h(n-1)x(n-1),]]>h(n)和h(n-1)分別表示當前上行閉環(huán)功率控制周期和之前一個上行閉環(huán)功率控制周期中的無線信道傳輸特性，x(n)和x(n-1)分別表示當前上行閉環(huán)功率控制周期和之前一個上行閉環(huán)功率控制周期中的噪聲功率。為了獲得當前上行閉環(huán)功率控制周期中的無線信道傳輸特性h(n)，所述節(jié)點B利用其測量的所述上行信號的接收功率，與根據(jù)本發(fā)明的方法修正后的所述用戶設備發(fā)送功率測量報告Pt(n)相比，即h(n)=Pr(n)Pt(n);]]>根據(jù)本發(fā)明的方法，所述節(jié)點B對所述用戶設備發(fā)送功率測量報告的修正方法為根據(jù)測量控制消息，所述用戶設備對其發(fā)送功率進行測量，測量報告周期為250ms，即50個子幀；所述用戶設備上行信號的發(fā)送功率由所述節(jié)點B通過上行閉環(huán)功率控制方法進行控制，上行閉環(huán)功率控制周期為5ms，即1個子幀；所述用戶設備在第I幀發(fā)出所述測量報告，I≥1，所述節(jié)點B在第I+A子幀收到所述測量報告，0＜A＜50，首先，所述節(jié)點B將所述期間內A個上行閉環(huán)功率控制周期中的上行功率控制命令累計，并將所述上行功率控制命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的第I+A+1、I+A+2、…子幀中，將所述相加結果與每個上行閉環(huán)功率控制周期中的上行功率控制命令依次累加，直至其在第I+A+50子幀收到下一所述測量報告為止。
在所述時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)的上行閉環(huán)同步控制方法中，類似的，根據(jù)本發(fā)明的方法，所述節(jié)點B對所述用戶設備時間提前量的修正方法為根據(jù)測量控制消息，所述用戶設備對其發(fā)送時間提前量進行測量，測量報告周期為250ms，即50個子幀；所述用戶設備上行發(fā)送信號的時間提前量由所述節(jié)點B通過上行閉環(huán)同步控制方法進行控制，上行閉環(huán)同步控制周期為5ms，即1個子幀；所述用戶設備在第I幀發(fā)出所述測量報告，I≥1，所述節(jié)點B在第I+A子幀收到所述測量報告，0＜A＜50，首先，所述節(jié)點B將所述期間內A個上行閉環(huán)同步控制周期中的同步調整命令累計，并將所述同步調整命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的第I+A+1、I+A+2、…子幀中，將所述相加結果與每個上行閉環(huán)同步控制周期中的同步調整命令依次累加，直至其在第I+A+50子幀收到下一所述測量報告為止。
在所述節(jié)點B對所述用戶設備發(fā)送功率和時間提前量的測量報告進行修正時，所述用戶設備發(fā)出所述測量報告的時刻可由所述用戶設備，與所述節(jié)點B通過握手消息協(xié)商確定。
從上述實施例可以看出，通過本發(fā)明的方法，在每個所述用戶設備的測量報告周期中，所述節(jié)點B對所述用戶設備發(fā)送功率和時間提前量的測量報告進行修正，減小了因所述測量報告的傳送時間延遲，對所述節(jié)點B實時獲取所述用戶設備發(fā)送功率和時間提前量的影響，同時考慮了所述上行閉環(huán)功率控制對所述用戶設備發(fā)送功率，及所述上行閉環(huán)同步控制對所述時間提前量的控制作用，從而能夠提高所述用戶設備測量報告的準確度。
權利要求
1.時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中用戶設備測量報告的修正方法，其中，在所述系統(tǒng)內的一個小區(qū)中，一個用戶設備上行信號的發(fā)送參量由小區(qū)節(jié)點B通過上行閉環(huán)控制方法進行控制；所述用戶設備依照測量控制消息對所述發(fā)送參量進行測量，并周期性向網(wǎng)絡側發(fā)送測量報告，其特征在于在每個所述用戶設備的測量報告周期中，首先，所述節(jié)點B自所述用戶設備發(fā)出測量報告的時刻開始，至其收到所述用戶設備的測量報告為止，將所述期間上行閉環(huán)控制周期中的閉環(huán)控制命令累計，并將所述控制命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的每個上行閉環(huán)控制周期中，將每個閉環(huán)控制命令與所述相加結果依次累加，直至其收到下一所述測量報告周期中的所述測量報告為止。
2.如權利要求1所述時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中用戶設備測量報告的修正方法，其特征在于所述用戶設備上行信號的發(fā)送功率由所述節(jié)點B通過上行閉環(huán)功率控制方法進行控制，所述用戶設備依照測量控制消息測量其發(fā)送功率，并周期性向網(wǎng)絡側發(fā)送用戶設備發(fā)送功率測量報告；在每個所述用戶設備的測量報告周期中，首先，所述節(jié)點B自所述用戶設備發(fā)出所述測量報告的時刻開始，至其收到所述用戶設備的所述測量報告為止，將所述期間上行閉環(huán)功率控制周期中的上行功率控制命令累計，并將所述上行功率控制命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的每個上行閉環(huán)功率控制周期中，將每個上行功率控制命令與所述相加結果依次累加，直至其收到下一所述測量報告周期中的所述測量報告為止。
3.如權利要求1所述時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中用戶設備測量報告的修正方法，其特征在于所述用戶設備上行信號的發(fā)送時間由所述節(jié)點B通過上行閉環(huán)同步控制方法進行控制，所述用戶設備依照測量控制消息測量其發(fā)送時間，并周期性向網(wǎng)絡側發(fā)送時間提前量測量報告；在每個所述用戶設備的測量報告周期中，首先，所述節(jié)點B自所述用戶設備發(fā)出所述測量報告的時刻開始，至其收到所述用戶設備的所述測量報告為止，將所述期間上行閉環(huán)同步控制周期中的同步調整命令累計，并將所述同步調整命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的每個上行閉環(huán)同步控制周期中，將每個同步調整命令與所述相加結果依次累加，直至其收到下一所述測量報告周期中的所述測量報告為止。
4.如權利要求1所述時分-同步碼分多址接入系統(tǒng)中用戶設備測量報告的修正方法，其特征在于所述用戶設備發(fā)出所述測量報告的時刻由所述用戶設備與所述節(jié)點B協(xié)商確定。
全文摘要
本發(fā)明中提出了時分－同步碼分多址接入系統(tǒng)中用戶設備測量報告的修正方法，在每個所述用戶設備的測量報告周期中，首先，所述節(jié)點B自所述用戶設備發(fā)出測量報告的時刻開始，至其收到所述用戶設備的測量報告為止，將所述期間上行閉環(huán)控制周期中的閉環(huán)控制命令累計，并將所述控制命令的累計結果，與其收到的所述測量報告相加；然后，所述節(jié)點B在收到所述測量報告后的每個上行閉環(huán)控制周期中，將每個閉環(huán)控制命令與所述相加結果依次累加，直至其收到下一所述測量報告周期中的所述測量報告為止，可以改進用戶設備測量報告的實時性，提高用戶設備測量報告的準確度。
文檔編號H04B7/26GK1744464SQ20041007537
公開日2006年3月8日 申請日期2004年8月31日 優(yōu)先權日2004年8月31日
發(fā)明者肖磊, 黃浩學 申請人:西門子(中國)有限公司