專利名稱：碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址(Code Division Multiple Access，簡稱“CDMA”)系統(tǒng)，特別涉及CDMA系統(tǒng)中和負(fù)載控制有關(guān)的參數(shù)獲取。
背景技術(shù)：
碼分多址(Code Division Multiple Access，簡稱“CDMA”)是在擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的移動(dòng)通信技術(shù)，它利用正交碼區(qū)分不同用戶，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻后通過無線鏈路傳輸。CDMA技術(shù)具有保密性高、抗干擾性強(qiáng)、頻譜利用率高、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃簡單、系統(tǒng)容量大且具有彈性等特點(diǎn)，并成為移動(dòng)通信未來發(fā)展的主流技術(shù)，目前幾種第三代移動(dòng)通信(The Third Generation，簡稱“3G”)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括碼分多址2000(Code Division Multiple Access2000，簡稱“CDMA2000”)、寬帶碼分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，簡稱“WCDMA”)和時(shí)分同步碼分多址(Time Division SynchronousCode Division Multiple Access，簡稱“TD-SCDMA”)均基于CDMA接入方式。
由于CDMA采用的各個(gè)用戶的擴(kuò)頻碼在接收端不能保證完全正交，因此一個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)會(huì)對(duì)其他用戶產(chǎn)生干擾噪聲，即CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，系統(tǒng)的覆蓋、容量和通信質(zhì)量相互關(guān)聯(lián)，彼此影響。尤其在低話務(wù)密度地區(qū)，相對(duì)于移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，基站的發(fā)射功率足夠大，由于移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率有限，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍受限于上行鏈路，而上行鏈路的小區(qū)邊界又受上行負(fù)載的影響，小區(qū)大小依賴于上行負(fù)載所承載的業(yè)務(wù)量，而小區(qū)所承擔(dān)的業(yè)務(wù)量又由小區(qū)面積決定，彼此循環(huán)制約。如果能找到較為理想的平衡點(diǎn)，不僅能滿足業(yè)務(wù)需求，而且可以降低網(wǎng)絡(luò)成本。例如，在WCDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率是在規(guī)范中已經(jīng)定義，由于手機(jī)發(fā)射功率有限，上行鏈路則成為WCDMA系統(tǒng)覆蓋的受限鏈路。
在CDMA系統(tǒng)中，上行鏈路的負(fù)載情況，通過上行負(fù)載因子、噪聲抬升等來衡量。上行負(fù)載因子(用ηUL表示)、噪聲抬升(用noise rise表示)、底噪聲(用PN表示)和上行干擾(用Itotal表示)滿足如下公式(1)的關(guān)系noise rise=ItotalPN=11-ηUL]]>…………………………公式(1)其中，在CDMA系統(tǒng)中，底噪聲PN通過參數(shù)設(shè)置，用來表示當(dāng)前小區(qū)固有的噪聲；上行干擾Itotal是通過物理層測量得到的，在WCDMA系統(tǒng)中Itotal即為寬帶總接收功率(Received Total Wideband Power，簡稱“RTWP”)，在CDMA2000系統(tǒng)中Itotal即為接收?qǐng)鰪?qiáng)指示(Receiving Signal StrengthIndicator，簡稱“RSSI”)，其中包含了小區(qū)的實(shí)際底噪聲(用PN，actual表示)和小區(qū)內(nèi)用戶產(chǎn)生的噪聲。
小區(qū)的實(shí)際底噪聲PN，actual包含熱噪聲和其他小區(qū)的干擾。其中，熱噪聲隨溫度的變化而變化，是一個(gè)相對(duì)緩慢的變化過程；其他小區(qū)的干擾隨其他小區(qū)的話務(wù)量變化而變化，由于任何一個(gè)小區(qū)的話務(wù)量每天的變化都是非常大的，其他小區(qū)干擾的變化比較快，而且變化幅度比較大，這導(dǎo)致了一天中上行實(shí)際底噪聲PN，actual的變化很大。
為了比較精確的衡量系統(tǒng)的上行負(fù)載，使負(fù)載控制算法能進(jìn)行比較準(zhǔn)確的控制，要求設(shè)定的底噪聲PN設(shè)置比較準(zhǔn)確，即盡量接近當(dāng)前小區(qū)的實(shí)際底噪聲PN，actual，否則會(huì)導(dǎo)致依賴于測量的ηUL、noise rise等出現(xiàn)比較大的偏差，從而給使用這些參數(shù)的上行負(fù)載控制算法帶來較大的誤差。例如，當(dāng)前小區(qū)中沒有一個(gè)用戶存在時(shí)，則對(duì)應(yīng)負(fù)載因子應(yīng)為0，若設(shè)置的底噪聲PN為-105分貝毫(dBm)，實(shí)際的底噪聲PN，actual為-102dBm，此時(shí)設(shè)置的底噪聲PN和小區(qū)的實(shí)際底噪聲PN，actual相差了3dB，即相差2倍。這時(shí)，按照公式(1)，將會(huì)計(jì)算出當(dāng)前的負(fù)載因子ηUL為0.5，noise rise為3dB，依賴于測量的ηUL、noiserise等出現(xiàn)比較大的偏差，給使用這些參數(shù)的上行負(fù)載控制算法帶來較大的誤差。
現(xiàn)有技術(shù)方案一的CDMA系統(tǒng)中底噪聲更新方法是基于手動(dòng)操作的。這種方案要求操作人員選擇小區(qū)中沒有用戶或用戶很少時(shí)進(jìn)行上行干擾Itotal的測量，并用測量值的某種平均值作為當(dāng)前設(shè)置的底噪聲PN。
現(xiàn)有技術(shù)方案一需要人為控制，操作維護(hù)很不方便，因此為了方便操作維護(hù)，現(xiàn)有的CDMA系統(tǒng)中底噪聲更新也可以自動(dòng)進(jìn)行。
現(xiàn)有技術(shù)方案二的CDMA系統(tǒng)中底噪聲更新方法可以自動(dòng)進(jìn)行。這種方案要求系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)小區(qū)的等效用戶數(shù)，如發(fā)現(xiàn)某個(gè)小區(qū)及其鄰近小區(qū)的等效用戶數(shù)都比較低時(shí)，則對(duì)該小區(qū)啟動(dòng)底噪聲更新，將一段時(shí)間的上行干擾Itotal測量值濾波后作為更新后的底噪聲PN。
可以看出，現(xiàn)有技術(shù)方案一和現(xiàn)有技術(shù)方案二都需要選擇系統(tǒng)負(fù)載較輕時(shí)測量上行干擾Itotal以得到底噪聲PN，這樣主要是考慮到在這種情況下，當(dāng)前的底噪聲PN近似等于當(dāng)前的上行干擾Itotal。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題現(xiàn)有的技術(shù)方案設(shè)置的底噪聲PN不準(zhǔn)確，不能真實(shí)的反映當(dāng)前小區(qū)的底噪聲。
造成這種情況的主要原因在于，現(xiàn)有的技術(shù)方案都選擇系統(tǒng)負(fù)載較輕時(shí)進(jìn)行測量，并沒有考慮系統(tǒng)負(fù)載較高時(shí)的情況，因此其他小區(qū)對(duì)當(dāng)前小區(qū)的干擾并沒有計(jì)入當(dāng)前小區(qū)的底噪聲PN，而在系統(tǒng)負(fù)載較高時(shí)，其他小區(qū)對(duì)當(dāng)前小區(qū)的干擾并不能忽略，從而導(dǎo)致設(shè)置的底噪聲PN不準(zhǔn)確；此外，現(xiàn)有的技術(shù)方案并沒有考慮溫度的變化，即由溫度變化引起的底噪聲PN的變化也沒有考慮，因此使用現(xiàn)有的技術(shù)方案設(shè)置的底噪聲并不能真實(shí)反映當(dāng)前小區(qū)的底噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，使得系統(tǒng)設(shè)置底噪聲更準(zhǔn)確，并且系統(tǒng)可以根據(jù)溫度及其他小區(qū)干擾的變化自適應(yīng)地更新底噪聲，特別是在系統(tǒng)高負(fù)載時(shí)也可以自適應(yīng)更新底噪聲，同時(shí)提供較強(qiáng)的抗突發(fā)干擾能力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，包含以下步驟A所述碼分多址系統(tǒng)對(duì)所述底噪聲進(jìn)行初始化；B收到上行干擾的測量報(bào)告并計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻底噪聲；C將所述步驟B計(jì)算出來的當(dāng)前時(shí)刻底噪聲輸入低通濾波器進(jìn)行平滑；D需要更新所述底噪聲時(shí)，以所述低通濾波器的輸出更新所述底噪聲；所述步驟B、C、D循環(huán)執(zhí)行。
其中，所述步驟B中，根據(jù)所述上行干擾、鄰區(qū)干擾因子和用戶解調(diào)需要的碼片信噪比計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻底噪聲。
此外，獲取所述用戶解調(diào)需要的碼片信噪比的方法包含通過參數(shù)設(shè)定，或通過該用戶的上行信號(hào)干擾比計(jì)算得到。
此外，所述低通濾波器為α濾波器。
此外，所述低通濾波器為線性平滑濾波器。
此外，所述步驟B采用計(jì)數(shù)器對(duì)所述上行干擾的測量報(bào)告進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述步驟D在計(jì)數(shù)值達(dá)到底噪聲更新周期計(jì)數(shù)值時(shí)清零所述計(jì)數(shù)器并以所述低通濾波器的輸出更新所述底噪聲。
此外，所述步驟D中，在事先設(shè)定的特定時(shí)刻觸發(fā)所述底噪聲的更新。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于，本發(fā)明CDMA系統(tǒng)中底噪聲自動(dòng)更新的方法并不僅僅根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載較低時(shí)的上行干擾Itotal獲取系統(tǒng)底噪聲，而是通過上行干擾Itotal結(jié)合其他相關(guān)參數(shù)計(jì)算底噪聲，并將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行濾波平滑后輸出。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即首先，由于本發(fā)明方案實(shí)現(xiàn)時(shí)不需要在系統(tǒng)負(fù)載較低時(shí)進(jìn)行，可以在任何時(shí)刻計(jì)算系統(tǒng)的底噪聲，因此有效的避免了現(xiàn)有技術(shù)只能在系統(tǒng)負(fù)載比較輕時(shí)才能更新底噪聲，更新后的底噪不能和高負(fù)載時(shí)的系統(tǒng)底噪相吻合的缺陷；其次，由于本發(fā)明方案還對(duì)底噪聲進(jìn)行濾波平滑處理，因此也避免了突發(fā)干擾的影響，使設(shè)置的底噪聲更加精確；第三，由于本發(fā)明方案可以自適應(yīng)自動(dòng)更新底噪聲，因此設(shè)置的底噪聲會(huì)隨著系統(tǒng)真實(shí)底噪聲的變化自適應(yīng)跟蹤，保證了任何時(shí)候設(shè)定的底噪聲都能比較真實(shí)的反映系統(tǒng)當(dāng)時(shí)的真實(shí)底噪聲；最后，采用本發(fā)明方案，由于能夠更加精確的設(shè)置系統(tǒng)底噪聲，因此參數(shù)的計(jì)算更加精確，保證上行負(fù)載控制算法的準(zhǔn)確性，將大大提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的CDMA系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
首先說明本發(fā)明的基本原理。本發(fā)明依據(jù)上行干擾和其他容易獲取的參數(shù)值計(jì)算上行干擾測量上報(bào)時(shí)刻的底噪聲，然后將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行濾波以抵抗突發(fā)干擾，并在特定時(shí)刻以濾波輸出值更新底噪聲。這樣，就不需要限定只能系統(tǒng)負(fù)載低時(shí)進(jìn)行底噪聲更新，更新的底噪聲值計(jì)入了其他小區(qū)的干擾，而且由于系統(tǒng)可以自適應(yīng)更新底噪聲，因此實(shí)時(shí)更新的底噪聲也反映了溫度和負(fù)載的變化而造成的底噪聲改變，并且由于采用了濾波以平滑每個(gè)測量上報(bào)時(shí)刻的底噪聲，因此也能提供較強(qiáng)的抗突發(fā)干擾能力。
為了更清楚的說明本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明方案作詳細(xì)說明。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的CDMA系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法的流程如圖1所示。
首先進(jìn)入步驟110，系統(tǒng)初始化底噪聲。其中，初始化的底噪聲值PN可以通過現(xiàn)有的技術(shù)方案測量得到，也可以是一個(gè)估計(jì)值。
接著進(jìn)入步驟120，系統(tǒng)收到上行干擾Itotal的測量報(bào)告后，將底噪聲更新計(jì)數(shù)器加一。其中，上行干擾Itotal的測量報(bào)告由物理層提供。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，底噪聲更新計(jì)數(shù)器用于對(duì)上行干擾Itotal的測量報(bào)告進(jìn)行計(jì)數(shù)。
接著進(jìn)入步驟130，根據(jù)上行干擾Itotal計(jì)算底噪聲并將計(jì)算結(jié)果輸入濾波器。其中，濾波器為低通濾波器，可以有多種實(shí)現(xiàn)，用于平滑底噪聲，抵抗突發(fā)干擾，有效的避免突發(fā)干擾對(duì)底噪更新精度的影響。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，采用具有良好低通特性的α濾波器，其傳遞函數(shù)為y(n)＝α·x(n)+(1-α)·y(n-1)，其中，y(n)為采樣點(diǎn)n時(shí)刻濾波器的輸出，x(n)為采樣點(diǎn)n時(shí)刻濾波器的輸入。在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中，采用線性平滑濾波器代替α濾波器，可以實(shí)現(xiàn)同樣的目的。需要說明的是，在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，根據(jù)上行干擾Itotal計(jì)算底噪聲的方法根據(jù)下述公式(2)進(jìn)行。
PN=Itotal·[1-(1+f‾UL)Σj=1N11+1(Ec/No)j]]]>……………………公式(2)公式(2)可以根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)獲得。下面對(duì)公式(2)的獲取作詳細(xì)說明。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，上行負(fù)載因子ηUL也有另外一種表達(dá)方法，見如下公式(3)。
ηUL=(1+f‾UL)·Σj11+W/Ri(Eb/No)j=(1+f‾UL)·Σj11+1(Ec/No)j]]>……公式(3)其中，fUL為上行平均的鄰區(qū)干擾因子，Ri為用戶i的業(yè)務(wù)速率，(Eb/No)j為用戶j解調(diào)需要的比特信噪比，(Ec/No)j為用戶j解調(diào)需要的碼片信噪比，W為CDMA系統(tǒng)的碼片速率。關(guān)于公式(3)的詳細(xì)說明可以參見《WCDMA技術(shù)和系統(tǒng)》[1]；(Ec/No)j可以通過該用戶的上行信號(hào)干擾比(Signal toInterference Ratio，簡稱“SIR”)計(jì)算，具體計(jì)算方法可以參見《UMTS無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化》[2]，也可以通過參數(shù)設(shè)置獲得，或按照申請(qǐng)?zhí)枮?00410081076.8中[3]提供的方法計(jì)算獲得。
熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員即可以很容易的由前文所述公式(1)和公式(3)得到公式(2)。
接著進(jìn)入步驟140，判斷計(jì)數(shù)器值是否等于底噪聲更新周期計(jì)數(shù)值，如果是則進(jìn)入步驟150，否則返回步驟120。其中，底噪聲更新周期計(jì)數(shù)值可以根據(jù)需要事先由系統(tǒng)設(shè)定，若需要底噪聲更新比較快，則可以設(shè)置較小的計(jì)數(shù)值，反之則設(shè)置較大的計(jì)數(shù)值。
在步驟150中，將計(jì)數(shù)器置零，并以當(dāng)前濾波器輸出更新當(dāng)前底噪聲，之后進(jìn)入步驟120。其中，將計(jì)數(shù)器置零后進(jìn)入下一個(gè)底噪聲更新周期。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，此時(shí)濾波器的輸出是對(duì)之前若干個(gè)采樣點(diǎn)平滑的結(jié)果，因此對(duì)于某個(gè)采樣點(diǎn)可能出現(xiàn)的突發(fā)干擾可以有效消除，從而使濾波器的輸出更加接近當(dāng)前小區(qū)的真實(shí)底噪聲。
通過上述步驟循環(huán)執(zhí)行，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)底噪聲的自適應(yīng)自動(dòng)更新。
需要說明的是，上述本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，根據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值采用周期的方式更新系統(tǒng)底噪聲，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，可以采用其他方式?jīng)Q定何時(shí)更新系統(tǒng)底噪聲。例如，可以使用時(shí)間觸發(fā)，在某些特定的時(shí)間啟動(dòng)更新系統(tǒng)底噪聲，也可以手動(dòng)設(shè)置決定何時(shí)更新。這樣并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，其特征在于，包含以下步驟A所述碼分多址系統(tǒng)對(duì)所述底噪聲進(jìn)行初始化；B收到上行干擾的測量報(bào)告并計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻底噪聲；C將所述步驟B計(jì)算出來的當(dāng)前時(shí)刻底噪聲輸入低通濾波器進(jìn)行平滑；D需要更新所述底噪聲時(shí)，以所述低通濾波器的輸出更新所述底噪聲；并且，所述步驟B、C、D循環(huán)執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，其特征在于，所述步驟B中，根據(jù)所述上行干擾、鄰區(qū)干擾因子和用戶解調(diào)需要的碼片信噪比計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻底噪聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，其特征在于，獲取所述用戶解調(diào)需要的碼片信噪比的方法包含通過參數(shù)設(shè)定，或通過該用戶的上行信號(hào)干擾比計(jì)算得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，其特征在于，所述低通濾波器為α濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，其特征在于，所述低通濾波器為線性平滑濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，其特征在于，所述步驟B采用計(jì)數(shù)器對(duì)所述上行干擾的測量報(bào)告進(jìn)行計(jì)數(shù)，所述步驟D在計(jì)數(shù)值達(dá)到底噪聲更新周期計(jì)數(shù)值時(shí)清零所述計(jì)數(shù)器并以所述低通濾波器的輸出更新所述底噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，其特征在于，所述步驟D中，在事先設(shè)定的特定時(shí)刻觸發(fā)所述底噪聲的更新。
全文摘要
本發(fā)明涉及碼分多址(Code Division MultipleAccess，簡稱“CDMA”)系統(tǒng)，公開了一種碼分多址系統(tǒng)中自動(dòng)更新底噪聲的方法，使得系統(tǒng)設(shè)置底噪聲更準(zhǔn)確，并且系統(tǒng)可以根據(jù)溫度及其他小區(qū)干擾的變化自適應(yīng)地更新底噪聲，特別是在系統(tǒng)高負(fù)載時(shí)也可以自適應(yīng)更新底噪聲，同時(shí)提供較強(qiáng)的抗突發(fā)干擾能力。本發(fā)明中，CDMA系統(tǒng)中底噪聲自動(dòng)更新的方法并不僅僅根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載較低時(shí)的上行干擾獲取系統(tǒng)底噪聲，而是通過上行干擾結(jié)合其他相關(guān)參數(shù)計(jì)算底噪聲，并將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行濾波平滑后輸出。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1671070SQ20051002463
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者孫軍林 申請(qǐng)人:上海華為技術(shù)有限公司