一種家庭基站導頻功率的控制方法和系統的製作方法

2023-06-06 08:36:41

專利名稱：一種家庭基站導頻功率的控制方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，特別是指一種家庭基站(HNB，Home NodeB)導頻功率的控制 方法和系統。
背景技術：
隨著第三代數字通信(3G，3rd Generation)技術的快速發展和電信移動運營商 的重組，在網絡建設中信號的無縫接入技術和室內覆蓋技術越來越成為運營商密切關注的 熱點。良好的網絡覆蓋，特別是室內覆蓋，是移動通信飛速發展的關鍵。在此需求背景下， HNB作為一種小型、低功率基站，已經受到國內外運營商和設備製造商的熱切關注和青睞。 HNB—方面以較低的成本就能快速地解決信號的室內覆蓋問題，為用戶提供高速數據通信 業務，減少宏基站的負荷；另一方面也為運營商實現固定和移動相結合，使得移動通信在家 庭市場得到發展。 目前，HNB作為私人用戶的專屬資源，主要部署和應用在家庭、學校、公司、小型團 體區域等室內場所。HNB可以補充粗放式宏小區的覆蓋，在3G通信系統中為用戶提供高速 數據、話音及多媒體服務。 HNB的網絡架構主要包括HNB和HNB網關。HNB通過HNB網關連接到核心網，HNB 網關負責驗證HNB的安全性、HNB的註冊、維護管理、配置和控制等，實現核心網與HNB之間 的數據信令交換。 HNB中，導頻信號用於移動終端的相位定時、相干載波提取、過境切換時信號強度 的比較等。導頻信號在基站工作期間是被連續不斷地發送的，為了確保小區內各個移動終 端都能正確的解調和通信，導頻信號的發射功率、即導頻功率佔到小區下行總發射功率的 約12%。導頻功率增大的好處是會擴大信號覆蓋區域，但是導頻功率過大就會造成導頻汙 染，幹擾其他小區的導頻信號，並且會減小本小區基站的下行業務信道的功率，其支持的業 務量就會受到影響而減小。 例如，HNB中，如果導頻信號洩露到房間或是HNB的覆蓋範圍之外的區域，那麼就 會對鄰近區域或是路過該區域的其他移動終端用戶產生幹擾，從而引起很多不必要的移動 性事件，如測量、小區重選、切換、區域位置更新等。這些移動性事件都會加重核心網絡的 負載，並且會增加HNB和核心網之間很多不必要的信令交互。 現有技術中有關於如何控制導頻功率的方法策略，如固定導頻功率法和自動優化 導頻功率法。固定導頻功率法的主要缺點是不能根據實際情況及時的修改導頻功率，只能 在HNB初始化自動配置的時候，設置一個固定的導頻功率；自動優化導頻功率法目前主要 包括基於測量、基於距離、基於移動性事件這幾個自動調節導頻功率的方法，但是不能針對 移動終端的業務類型進行導頻功率的調節。

發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種HNB導頻功率的控制方法和系統，能
4夠解決由於導頻資源的不合理分配造成的導頻資源洩露的問題。
為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的 本發明提供了一種家庭基站HNB導頻功率的控制方法，初始化HNB，並建立與移動
終端用戶的通信連接，該方法包括 確定當前數據通信業務的設定類型； 當前數據通信業務為第一類型時，在當前信噪比小於預設的門限值時，增加當前 導頻功率； 當前數據通信業務為第二類型時，在當前信噪比大於等於預設的門限值時，減少 當前導頻功率。
其中，所述確定當前數據通信業務的設定類型為 依據數據通信業務所佔用的資源量，將佔用資源量少的所述數據通信業務設定為 第一類型；將佔用資源量多的所述數據通信業務設定為第二類型；或者，
依據數據通信業務的服務質量QoS評價值，將QoS評價低的所述數據通信業務設 定為第一類型；將QoS評價高的所述數據通信業務設定為第二類型。 另外，當前數據通信業務為第一類型時，該方法還包括當前信噪比大於等於預設 的門限值時，保持當前導頻功率為初始值。 當前數據通信業務為第二類型時，該方法還包括當前信噪比小於預設的門限值 時，保持當前導頻功率為初始值。 所述增加當前導頻功率後，該方法還包括依據調整後的所述當前導頻功率，在確 定當前信噪比大於等於預設的門限值、或者當前導頻功率大於等於最大導頻功率時，停止 調整當前導頻功率；或者在確定當前信噪比小於預設的門限值且當前導頻功率小於最大導 頻功率時，繼續增加當前導頻功率。 所述減少當前導頻功率後，該方法還包括依據調整後的所述當前導頻功率，在確 定當前信噪比小於預設的門限值、或者當前導頻功率小於等於最小導頻功率時，停止調整 當前導頻功率；或者在確定當前信噪比大於等於預設的門限值且當前導頻功率大於最小導 頻功率時，繼續減少當前導頻功率。 該方法還包括，當所述HNB與移動終端用戶的通信完成後，使當前導頻功率恢復 到初始值。 本發明還提供了一種HNB導頻功率的控制系統，該系統包括 初始化單元，用於初始化HNB，並建立與移動終端用戶的通信連接； 類型判斷單元，用於判斷當前數據通信業務的設定類型，得到判斷結果； 第一判斷單元，用於依據所述類型判斷單元的判斷結果，在當前數據通信業務為
第一類型時或第二類型時，判斷當前信噪比是否大於等於預設的門限值，得到判斷結果； 導頻調整單元，用於依據所述類型判斷單元和所述第一判斷單元的判斷結果，在
當前數據通信業務為第一類型，且當前信噪比小於預設的門限值時，逐步增加當前導頻功
率；還用於在當前數據通信業務為第二類型時，且當前信噪比大於等於預設的門限值時，逐
步減少當前導頻功率。 其中，所述初始化單元，還用於依據數據通信業務所佔用的資源量，或QoS評價值 將所述數據通信業務設定為第一類型或第二類型；還用於當所述HNB與移動終端用戶的通信完成後，使當前導頻功率恢復到初始值。 所述導頻調整單元，還用於依據所述類型判斷單元和所述第一判斷單元的判斷結 果，在當前數據通信業務為第一類型時，且當前信噪比大於等於預設的門限值時；或者在當 前數據通信業務為第二類型時，且當前信噪比小於預設的門限值時，保持當前導頻功率為 初始值。
該系統還包括 第二判斷單元，用於在增加當前導頻功率後，判斷當前信噪比是否大於等於預設
的門限值、或者當前導頻功率是否大於等於最大導頻功率；還用於在減少當前導頻功率後，
判斷當前信噪比是否小於預設的門限值、或者當前導頻功率是否小於等於最小導頻功率； 所述導頻調整單元，還用於依據所述第二判斷單元的判斷結果，在當前信噪比大
於等於預設的門限值、或者當前導頻功率大於等於最大導頻功率時；或者在當前信噪比小
於預設的門限值、或者當前導頻功率小於等於最小導頻功率時，停止調整導頻功率；在當前
信噪比小於預設的門限值且當前導頻功率小於最大導頻功率時，繼續增加當前導頻功率；
在當前信噪比大於等於預設的門限值且當前導頻功率大於最小導頻功率時，繼續減少當前
導頻功率。 本發明提出的基於業務的HNB導頻功率控制方法，在用戶使用HNB的不同業務時， HNB依據具體的業務類型和當前HNB的通信質量，對導頻功率進行適當的調整，如此可以合 理地分配導頻功率資源，減小了對其他非使用該HNB的用戶的幹擾，提高了 HNB的覆蓋範圍 和服務效率；並且，由於導頻功率資源的合理分配，使導頻功率在一個合理的範圍內，因此 避免了導頻資源的洩露，使HNB覆蓋區域外的移動終端用戶不會受到該HNB導頻信號的影 響，如此可以減少移動性事件的發生，從而就減輕了核心網絡的負載，同時也減少了 HNB與 核心網的信令交互。


圖1為本發明HNB導頻功率控制方法的適用場景示意圖；
圖2為本發明HNB導頻功率控制方法的流程示意圖；
圖3為本發明中通信數據的結構示意圖；
圖4為本發明HNB導頻功率控制系統的結構關係示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案進一步詳細闡述。 本發明提出的HNB導頻功率控制方法是基於業務的，可以根據具體的業務類型來
分配導頻功率。如圖1所示，本發明主要適用於移動終端處於宏基站和HNB同一覆蓋區域
的情況。 圖2為本發明HNB導頻功率控制方法的流程示意圖，如圖所示，該方法包括
步驟101，初始化HNB，建立與移動終端的通信連接。 HNB上電之後，對HNB進行初始化設置，其中，為導頻功率設置一個固定值Psrtup，該 導頻功率可以滿足80-90%的室內覆蓋要求，例如初始化導頻功率為-lOdBm，則該HNB導 頻信號的覆蓋範圍可以達到10m。可以為導頻功率設置一個當前值P^。t，令其在初始化時Jrsetup "I rpilotr setup o 初始化HNB後，建立與移動終端的通信連接。具體的，移動終端用戶通過監聽HNB由廣播信道發出的導頻功率，再經過同步、接收系統信息、閉環功率控制等步驟完成與HNB的通信連接。 步驟102，確定當前所使用的數據通信業務是第一類型或者第二類型；如果是第一類型，執行步驟103 ;如果是第二類型，執行步驟107。 移動終端用戶使用的通信數據通信業務有語音業務、視頻業務、網頁瀏覽業務、下載業務等業務類型。可以根據數據通信業務所佔用的資源量，如帶寬等，將佔用資源量少的業務類型將通信數據通信業務設定為第一類型；將佔用資源量多的數據通信業務設定為第二類型。其中，第一類型也可以命名為小帶寬業務或者A類業務，如語音業務和網頁瀏覽業務；第二類型也可以命名為大帶寬業務或者B類業務，如視頻業務和下載業務。
另外，也可以根據數據通信業務的服務質量(QoS， Quality of Service)評價值，將QoS評價低的數據通信業務設定為第一類型，將QoS評價高的數據通信業務設定為第二類型。需要指出的是，通常QoS評價低的數據通信業務所佔用的資源量較少；QoS評價高的數據通信業務所佔用的資源量較多。 較佳地，可以維護一個業務類型對應關係表，用於記錄實際的通信數據通信業務與設定的業務類型的對應關係。 當前如果移動終端在該HNB的覆蓋範圍下使用數據通信業務時，HNB可以依據業務類型對應關係表確定當前數據通信業務屬於哪種設定類型，如果當前移動終端正在使用語音業務，則根據業務類型對應關係表可以得知，語音業務屬於第一類型，則執行步驟103 ;如果當前移動終端正在使用下載業務，則根據業務類型對應關係表可以得知，下載業務屬於第二類型，則執行步驟107。 步驟103，判斷當前信噪比是否大於等於預設的門限值，如果大於等於，執行步驟106 ;如果小於，執行步驟104。 本發明中，信噪比為碼片能量Ec和幹擾功率譜密度I。的比值，即Ec/I。，預設的門限值T^sh。w是為了確保通信的信號質量的信噪比門限值。對於第一類型業務，該類型業務佔用的資源和能量比較小，如果Ec/I。大於等於T^h。w，即(Ec/I。) > T^h。w，說明噪聲幹擾信號沒有對當前的通信質量造成很大的影響，移動終端用戶在良好的HNB覆蓋範圍內，執行步驟106，保持當前的導頻功率值不變，即Ppil。t = Psrtup。如果(Ec/I。) < Th^h。w，說明移動終端用戶在該HNB的覆蓋範圍內受到了較高的噪聲幹擾，執行步驟104。
步驟104，逐步增加當前導頻功率Ppil。t。 當(Ec/I。) 〈Th^h。w時，說明當前的噪聲幹擾信號對通信質量造成了較大的影響，
移動終端用戶沒有在HNB的良好覆蓋範圍內。這時需要通過增加該HNB所在小區的下行鏈
路信道中的導頻功率Ppu。t來適當的提高導頻信號覆蓋密度，由於第一類型業務所佔用的能
量和資源較小，所以適當地增加當前導頻功率Ppil。t不會影響通信和服務質量。 HNB與移動終端之間是以數據流的形式交換數據的， 一個數據流被封裝成N個數
據幀，其中，N為自然數，如圖3所示，每個數據幀中都含有當前導頻功率Ppil。t，在調整Ppil。t
時，只需要在一個數據流的第二個數據幀中調整Ppil。t的值即可。 增加PDil。t時，需要在第二幀中逐步增加PDil。t的值，如每次增加一個步長，即1個
7dBm。 步驟105，判斷當前信噪比是否大於等於預設的門限值，或者當前導頻功率是否大
於等於最大導頻功率，如果否，返回步驟104 ;如果是，則執行步驟110。 在逐步增加Ppil。t的過程中，將Ppil。t每增加一次，如Ppil。t每增加ldBm，就需要進
行一次Ee/I。是否大於等於Th^h。w、或者Ppil。t是否大於等於Pmax最大導頻功率的判斷，其中
P,是導頻功率調整值的上限。 如果(Ec/I。) > Th一。w，說明將P一t的值增加後，移動終端用戶就處在一個良好的HNB覆蓋範圍內；或者Ppil。t > Pmax時，說明將Ppil。t的值增加後，當前Ppil。t已經達到或超過了導頻功率調整值的上限，此時執行步驟IIO，停止調整導頻功率。 如果(Ec/I。) < Thresh。ldiPpil。t < P^，說明Ppil。t的值增加後，移動終端用戶還是受到較大的噪聲信號幹擾，並且當前Ppn。t還沒有達到導頻功率調整值的上限，還有調整的空間，此時，返回執行步驟104，繼續逐步增加Ppil。t的值。 步驟107，判斷當前信噪比是否大於等於預設的門限值；如果大於等於，則執行步驟108 ;如果小於，執行步驟106。 對於第二類型業務，該類型業務佔用的資源和能量比較大，如果(Ec/I。)
T^h。w，說明噪聲幹擾信號沒有對當前的通信質量造成很大的影響，移動終端用戶在良好的HNB覆蓋範圍內，執行步驟108。 步驟108，逐步減少當前導頻功率Ppil。t。 如果(Ec/I。) ^T^h。w，說明移動終端用戶在良好的HNB覆蓋範圍內，此時需要通過降低導頻功率來適當的提高數據傳輸所佔用的功率，即在第二幀中逐步減少導頻功率Ppil。t的值。因為第二類型業務所佔用的能量和資源比較大，所以降低導頻功率會提高數據通信業務的傳輸速率和服務質量，也可以節省系統資源，減少對室外和覆蓋範圍外的其他終端用戶的導頻幹擾。 對於逐步減少Ppil。t的步驟，可以採用一次減少一個步長，即1個dBm來實現。
步驟109，判斷當前信噪比是否小於預設的門限值，或者當前導頻功率是否小於等於最小導頻功率，如果否，返回步驟108 ;如果是，則執行步驟110。 在逐步減少Ppil。t的過程中，將Ppil。t每減少一次，如Ppil。t每減少ldBm，就需要進行一次Ec/I。是否小於Thresh。ld，或者Ppil。t是否小於等於Pmin最小導頻功率的判斷，其中Pmin是導頻功率調整值的下限。 如果(Ec/I。) < Th^h。w，說明Ppil。t的值減少後，當前導頻功率已經被充分利用，沒
有多餘的導頻資源可供調整；或者PpU。t《Pmin時，說明PpU。t已經達到或超出了導頻功率調
整值的下限，此時，執行步驟iio，停止調整導頻功率。 如果(Ec/I。) > Thresh。ld且Ppil。t > Pmin，說明將Ppil。t的值減少後，移動終端用戶就處在一個良好的HNB覆蓋範圍內，此時需要通過降低導頻功率來適當的提高數據傳輸所佔用的功率，並且當前Ppn。t還沒有達到導頻功率調整值的下限，還有調整的空間，此時返回執行步驟108，繼續逐步減少當前導頻功率Ppu。t。
步驟111，通信結束時，使Ppu。t = Psrtup。
8
當移動終端在該HNB的覆蓋範圍內結束數據通信業務時，HNB將Ppil。t恢復到初始
值，艮卩Ppilot — Psetup。 為了實現HNB導頻功率的控制方法，本發明提供了一種HNB導頻功率的控制系統， 如圖4所示，該系統包括初始化單元10、類型判斷單元20、第一判斷單元30和導頻調整單 元40。 初始化單元IO，用於初始化HNB，並建立與移動終端用戶的通信連接。 另外，初始化單元10，還用於依據數據通信業務所佔用的資源量，或QoS評價值將
數據通信業務設定為第一類型或第二類型；還用於當HNB與移動終端用戶的通信完成後，
將當前導頻功率恢復到初始值。 類型判斷單元20，用於判斷當前數據通信業務的設定類型，得到判斷結果。
第一判斷單元30，用於依據類型判斷單元20的判斷結果，在當前數據通信業務為 第一類型時或第二類型時，判斷當前信噪比是否大於等於預設的門限值，得到判斷結果。
導頻調整單元40，用於依據類型判斷單元20和第一判斷單元30的判斷結果，在當 前數據通信業務為第一類型，且當前信噪比小於預設的門限值時，增加當前導頻功率；還用 於在當前數據通信業務為第二類型，且當前信噪比大於等於預設的門限值時，減少當前導 頻功率。 另外，導頻調整單元40，還用於依據類型判斷單元20和第一判斷單元30的判斷結 果，在當前數據通信業務為第一類型，且當前信噪比大於等於預設的門限值時；或者在當前 數據通信業務為第二類型，且當前信噪比小於預設的門限值時，保持當前導頻功率為初始值。 該系統進一步包括第二判斷單元50，用於在增加當前導頻功率後，判斷當前信 噪比是否大於等於預設的門限值、或者當前導頻功率是否大於等於最大導頻功率；還用於 在減少當前導頻功率後，判斷當前信噪比是否小於預設的門限值、或者當前導頻功率是否 小於等於最小導頻功率。 相應的，導頻調整單元40，還用於依據第二判斷單元50的判斷結果，在當前信噪 比大於等於預設的門限值、或者當前導頻功率大於等於最大導頻功率時；或者在當前信噪 比小於預設的門限值、或者當前導頻功率小於等於最小導頻功率時，停止調整導頻功率；在 當前信噪比小於預設的門限值且當前導頻功率小於最大導頻功率時，繼續增加當前導頻功 率；在當前信噪比大於等於預設的門限值且當前導頻功率大於最小導頻功率時，繼續減少 當前導頻功率。 以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
一種家庭基站HNB導頻功率的控制方法，初始化HNB，並建立與移動終端用戶的通信連接，其特徵在於，該方法包括確定當前數據通信業務的設定類型；當前數據通信業務為第一類型時，在當前信噪比小於預設的門限值時，增加當前導頻功率；當前數據通信業務為第二類型時，在當前信噪比大於等於預設的門限值時，減少當前導頻功率。
2. 根據權利要求l所述HNB導頻功率的控制方法，其特徵在於，所述確定當前數據通信 業務的設定類型為依據數據通信業務所佔用的資源量，將佔用資源量少的所述數據通信業務設定為第一 類型；將佔用資源量多的所述數據通信業務設定為第二類型；或者，依據數據通信業務的服務質量QoS評價值，將QoS評價低的所述數據通信業務設定為 第一類型；將QoS評價高的所述數據通信業務設定為第二類型。
3. 根據權利要求l所述HNB導頻功率的控制方法，其特徵在於，當前數據通信業務為第 一類型時，該方法還包括當前信噪比大於等於預設的門限值時，保持當前導頻功率為初始 值。
4. 根據權利要求l所述HNB導頻功率的控制方法，其特徵在於，當前數據通信業務為第 二類型時，該方法還包括當前信噪比小於預設的門限值時，保持當前導頻功率為初始值。
5. 根據權利要求1所述HNB導頻功率的控制方法，其特徵在於，所述增加當前導頻功 率後，該方法還包括依據調整後的所述當前導頻功率，在確定當前信噪比大於等於預設的 門限值、或者當前導頻功率大於等於最大導頻功率時，停止調整當前導頻功率；或者在確定 當前信噪比小於預設的門限值且當前導頻功率小於最大導頻功率時，繼續增加當前導頻功 率。
6. 根據權利要求1所述HNB導頻功率的控制方法，其特徵在於，所述減少當前導頻功 率後，該方法還包括依據調整後的所述當前導頻功率，在確定當前信噪比小於預設的門限 值、或者當前導頻功率小於等於最小導頻功率時，停止調整當前導頻功率；或者在確定當前 信噪比大於等於預設的門限值且當前導頻功率大於最小導頻功率時，繼續減少當前導頻功率。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述HNB導頻功率的控制方法，其特徵在於，該方法還 包括，當所述HNB與移動終端用戶的通信完成後，使當前導頻功率恢復到初始值。
8. —種HNB導頻功率的控制系統，其特徵在於，該系統包括 初始化單元，用於初始化HNB，並建立與移動終端用戶的通信連接； 類型判斷單元，用於判斷當前數據通信業務的設定類型，得到判斷結果；第一判斷單元，用於依據所述類型判斷單元的判斷結果，在當前數據通信業務為第一 類型時或第二類型時，判斷當前信噪比是否大於等於預設的門限值，得到判斷結果；導頻調整單元，用於依據所述類型判斷單元和所述第一判斷單元的判斷結果，在當前 數據通信業務為第一類型，且當前信噪比小於預設的門限值時，逐步增加當前導頻功率；還 用於在當前數據通信業務為第二類型時，且當前信噪比大於等於預設的門限值時，逐步減 少當前導頻功率。
9. 根據權利要求8所述HNB導頻功率的控制系統，其特徵在於，所述初始化單元，還用於依據數據通信業務所佔用的資源量，或QoS評價值將所述數 據通信業務設定為第一類型或第二類型；還用於當所述HNB與移動終端用戶的通信完成 後，使當前導頻功率恢復到初始值。所述導頻調整單元，還用於依據所述類型判斷單元和所述第一判斷單元的判斷結果， 在當前數據通信業務為第一類型時，且當前信噪比大於等於預設的門限值時；或者在當前 數據通信業務為第二類型時，且當前信噪比小於預設的門限值時，保持當前導頻功率為初 始值。
10. 根據權利要求9所述HNB導頻功率的控制系統，其特徵在於，該系統還包括 第二判斷單元，用於在增加當前導頻功率後，判斷當前信噪比是否大於等於預設的門限值、或者當前導頻功率是否大於等於最大導頻功率；還用於在減少當前導頻功率後，判斷 當前信噪比是否小於預設的門限值、或者當前導頻功率是否小於等於最小導頻功率；所述導頻調整單元，還用於依據所述第二判斷單元的判斷結果，在當前信噪比大於等 於預設的門限值、或者當前導頻功率大於等於最大導頻功率時；或者在當前信噪比小於預 設的門限值、或者當前導頻功率小於等於最小導頻功率時，停止調整導頻功率；在當前信噪 比小於預設的門限值且當前導頻功率小於最大導頻功率時，繼續增加當前導頻功率；在當 前信噪比大於等於預設的門限值且當前導頻功率大於最小導頻功率時，繼續減少當前導頻 功率。
全文摘要
本發明公開了一種家庭基站(HNB)導頻功率的控制方法，初始化HNB，並建立與移動終端用戶的通信連接，該方法包括確定當前數據通信業務的設定類型；當前數據通信業務為第一類型時，在當前信噪比小於預設的門限值時，增加當前導頻功率；當前數據通信業務為第二類型時，在當前信噪比大於等於預設的門限值時，減少當前導頻功率；本發明還提供了一種HNB導頻功率的控制系統，能夠合理地分配導頻功率資源。
文檔編號H04W52/26GK101790229SQ20091007754
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者丁添添, 禹忠, 魏巍 申請人:中興通訊股份有限公司