用於控制網絡中的功率和/或負載的方法和網絡單元的製作方法

2023-07-31 23:10:36 1

專利名稱：用於控制網絡中的功率和/或負載的方法和網絡單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在諸如蜂窩無線電接入網(RAN)的數據或通信網絡內控制功率和/或負載的系統和網絡單元。
背景技術：
功率控制是諸如通用移動電信系統(UMTS)的蜂窩網絡系統最重要的要求。足夠的功率控制意味著歸因於快速衰落的功率控制步長和功率控制動態改變被平均或忽視。為了將其實現，功率控制通常遵循迭代算法，這會增加或減少移動終端或業務信道的傳輸功率，直至將誤差準則最小化。所述誤差可能是目標Eb/No和所實現Eb/No之間的差異，其中參數Eb/No指示所接收比特能量與幹擾密度之比的電平。目標或參考Eb/No指示所述接收機設備正確解碼所述信號所需的Eb/No。
指配給蜂窩網絡內的基站的全部發射功率被分配在導頻信道、同步信道、尋呼信道和業務信道之間。導頻信號強度被設置為最大發射功率的固定比例。尋呼信號強度和同步信號強度同樣是恆定的。並非為上述控制信道保留的剩餘傳輸功率然後可用於業務信道。為每個業務信道都定義了標稱傳輸功率電平，其中可藉助功率控制功能來設置或控制有效傳輸功率，使其不會超過特定範圍。
在UMTS技術規範內，功率控制包括內環控制和外環控制，在所述內環控制中，基於信幹比(SIR)測量和SIR目標值的比較來執行功率控制，而在所述外環控制中，基於誤碼組率(BLER)測量來更新所述SIR目標值。
當網絡以宏分集模式操作時，所述移動終端可能同時連接至屬於其有效集的若干基站。所述有效集通常包括在越區切換界限內具有參數(例如路徑損耗、Ec/Io等)的基站，因為它們識別對應移動終端所接收的最佳基站參數。在動態情況中，基站可能進入候選集，如果在所述移動站內測量的參數比率超過預定門限值的話，所述候選集識別可能未包括在所述有效集內的適用於軟切換的基站。另一方面，當前屬於候選集的基站可能會被刪除，如果其比率降至另一用於刪除的門限值之下的話。
在下行鏈路方向上，通過將下行鏈路信號從若干基站傳送到所述移動終端來實現宏分集。然後，基於在組合來自所有有效鏈路的信號之後導致的SIR來執行功率控制。在上行鏈路方向上，在服務於相關移動終端的無線電網絡控制器(RNC)處使用分集組合。在這種情況下，獨立估計每個通達RNC的鏈路的質量，並選擇最佳鏈路。功率調整指令由每個基站方獨立設置。
使用許可控制方案是諸如UMTS或寬帶碼分多址(WCDMA)網絡的蜂窩網絡內的必須要求，所述許可控制方案促使基站將其操作點保持在特定功率範圍內。儘管這減少了所述網絡的總容量，但其確保基站始終都不會崩潰，所述網絡也不會由於小區之間的過度相互作用而變得不穩定。負載控制算法的實例可在J.Knutsson等人撰述的第2屆CDMA國際會議，漢城，1997年「在曼哈頓環境內用於CDMA系統的許可控制算法的評價」內找到。
如果業務量過高，則網絡可能變得不穩定。在第三代蜂窩系統內，可預見非實時(NRT)數據傳輸的增加。尤其可預期對於下行鏈路傳輸將具有主要影響的網際網路業務的顯著增加。
如上所述，參考Eb/No是接收機設備正確解碼所接收信號所需的所接收比特能量與幹擾密度之比的電平。設置在RNC內的無線電資源管理(RRM)單元必須了解用於最優資源分配的參考Eb/No的電平。例如，在估計隨著業務和比特率改變的下行鏈路功率改變、根據參考業務的功率來定標最高鏈路功率、確定最初下行鏈路功率、根據相關專用信道的功率來定標下行鏈路共享信道功率、靜態率匹配中會需要下行鏈路參考Eb/No。所述下行鏈路參考Eb/No取決於業務(例如話音、電路交換數據、分組交換數據)、編碼、比特率、終端速度、多徑分集度、終端設備內的幹擾突發性。因此，每個特定於基站扇區的Eb/No表都存儲在RNC內，以指示每個業務和比特率的參考Eb/No。從模擬，例如系統供應商的鏈路級模擬得到存儲在所述Eb/No表內的參考值。在常規系統內，已在網絡計劃階段期間內設置了Eb/No表的參考值，並在網絡操作期間內人工維持所述參考值。然而，這並未提供最優結果，因為Eb/No參考值很大程度上取決於對於終端設備每個位置而言唯一的無線電環境。此外，所述參考值的人工設置困難而且麻煩，因而無法生成最優值。
因此，在常規系統內，確定特定小區的正確參考值是很難而且費時的。如果所述參考值例如由網絡運營商人工設置，則對應的無線電網絡計劃人員必須具有豐富經驗，而正確的選擇仍然會或多或少的基於反覆試驗。
如果Eb/No參考值錯誤，則最初的SIR目標值、率匹配屬性以及上行鏈路功率增加估計和NRT業務的所選擇功率值可能是錯誤的。這會導致對於所述網絡的容量和覆蓋的錯誤估計。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種用於控制網絡內的功率和/或負載的方法和網絡單元，藉助於此可使參考控制值的選擇最優化。
所述目的是藉助一種控制網絡內的功率和/或負載的方法來實現的，所述方法包括步驟在所述網絡內存儲參考表；使用所述參考表，根據至少一個特定於連接的參數得到參考控制值；基於所述參考控制值來執行所述功率和/或負載控制；基於至少一個預定網絡參數的實際測量來估計所述參考表的參考控制值；以及使用所估計的參考控制值來更新所述參考表。
此外，所述目的是藉助一種用於控制網絡內的功率和/或負載的網絡單元來實現的，所述網絡單元包括存儲裝置，其用於存儲參考表，所述參考表用於根據至少一個特定於連接的參數得到參考控制值；控制裝置，其用於基於所述參考控制值來執行所述功率和/或負載控制；估計裝置，其用於基於至少一個預定網絡參數的實際測量來估計所述參考表的參考控制值；以及更新裝置，其用於使用所估計的參考控制值來更新所述參考表。
因此，提供了一種自動調諧解決方案，藉助於此可基於實際測量來調整所述參考表內的參考控制值。因此，可考慮取決於真實位置的傳輸或無線電傳播條件。可基於上行鏈路功率增加的估計，以及其它如上所述的實施實例，將所述參考控制值用於上行鏈路許可控制、負載控制、分組預定。所述參考控制值還可能被用作上行鏈路外環功率控制的初始SIR目標值，並用於確定率匹配屬性。
至於業務質量，使用正確或最優的參考控制值將會阻止其中一些所述用戶的質量和/或比特率必須減少，或是它們中的一些甚至必須從所述網絡刪除的溢出情況。
所述自動調諧機制提供了可操作性得到改善的優點，因為當所述自動調諧算法用於全自動模式時，以相當低的人員要求，或甚至是無需任何人的相互作用，即可快速實現正確的性能。因此，所建議自動調諧機制導致可操作性提高，並處理無線電資源管理(RRM)和無線電網絡計劃(RNP)。
優選地，所述參考控制值可能指示接收機設備正常解碼所接收信號所需的所接收比特能量與幹擾密度之比的電平。
此外，所述實際測量可能包括外環功率控制測量。
所述至少一個特定於連接的參數可能包括所述連接的比特率和/或目標誤碼組率。
所述參考表可能用於上行鏈路傳輸，其中所述估計步驟包括的步驟是，選擇連接，收集所述連接的外環功率控制統計，以及過濾所收集的統計。所述估計步驟可能還包括收集可能包括SIR值的過濾後統計的樣本的步驟。所收集的統計然後被在所述過濾步驟內平均。可能會逐個天線地估計所述參考控制值，或通過組合多個天線上的參考控制值來估計所述參考控制值。所述參考表可能是基於小區的表。
所述至少一個所估計的參考值可能被傳送到網絡管理功能，以判定是否更新所述參考表。在這種情況下，可能會響應於預定參數的值來執行所述傳輸和判定。可能為所有與對應的特定於連接的參數相關的參考控制值執行所述判定步驟。
作為選擇，所述估計步驟可能被在網絡管理功能處執行。
可能會從每個連接都具有單個無線電接入承載的連接中收集所述外環功率控制統計。
此外，只要特定一個所述至少一個預定網絡參數的連接總數低於預定門限，就可能通過收集新樣本執行所述收集步驟。
此外，遺忘因子可能用於所述過濾步驟，所述遺忘因子定義適用於所估計參考控制值的標量權重。所述遺忘因子可能被調整，以改變所述更新步驟的速度。可能僅存儲最後一個過濾值，用於後續過濾操作。
可能當所述至少一個預定網絡參數改變了超過預定門限值的值時，執行所述表更新。
作為選擇，可能通過使用滑動窗口過濾操作來執行所述過濾步驟。然後，可能會為所述滑動窗口過濾操作與基於所述遺忘因子的過濾操作之間的交換提供參數。
此外，可能會為定義軟切換連接是否用於所述更新步驟提供參數。
此外，可能會為所述更新步驟提供上和/或下限值。在這種情況下，如果在所述更新步驟期間內到達所述上或下限值，則激活指示功能。
可能會基於假設檢驗的結果來抑制所述更新步驟。
根據進一步研發的另一優點，對應參考表可能用於下行鏈路傳輸，其中所述估計步驟可能包括的步驟是，選擇下行鏈路傳輸鏈路，並基於預定等式計算所述參考控制值的估計，所述預定等式取決於處理增益、到對應終端的傳輸功率、所述發射機與終端之間的路徑損耗和所述幹擾。可能會通過預定扇區內的所有下行鏈路傳輸鏈路的至少一個子集周期性執行所述選擇與計算步驟。可能會基於所述遺忘因子提供過濾步驟，以執行對於所估計參考控制值的自適應。
作為選擇，對於參考表用於下行鏈路傳輸的情況，可能會基於對應業務的重新傳輸速率來執行所述估計步驟。
作為另一選擇，對於所述參考表用於下行鏈路傳輸的情況，可能會基於從所述對應終端設備接收的上行鏈路參考控制值來執行所述估計步驟。
所述網絡單元可能包括用於將所述過濾操作應用於所估計參考控制值的過濾裝置。此外，所述網絡單元可能是無線電網絡控制器，或可能包括網絡管理單元。


以下將基於優選實施例，並參照附圖來詳細描述本發明，在附圖中圖1示出了根據本發明第一優選實施例的上行鏈路傳輸系統的示意性框圖；圖2示出了根據第一優選實施例的表更新操作的基本流程圖；圖3示出了根據第一優選實施例的算法，其作為用於在所述表更新操作中收集新樣本的實例；圖4示出了根據第一優選實施例的算法，其作為基於門限的更新算法的實例；圖5示出了根據第二優選實施例的下行鏈路傳輸系統的示意性框圖；以及圖6示出了根據第二優選實施例的表更新操作的基本流程圖；具體實施方式
以下將基於設置在無線電接入網絡的WCDMA無線電連接內的自動調諧機制來描述優選實施例。
圖1示出了根據第一優選實施例的傳輸系統的示意性框圖，其中諸如移動終端或用戶設備的終端設備10被無線電傳輸鏈路連接到節點B或基站20。在所述移動終端10內設置了WCDMA發射機12，用於生成將提供給功率放大器14的對應傳輸信號，其中基於經由返回信道30從基站20接收的所接收功率指令Crx，例如「上」或「下」，調整所述傳輸功率。所述返回信道30包括無線電網絡控制器(RNC)信道32和先進先出(FIFO)寄存器34，在所述寄存器34內順序存儲不同時隙的後續功率控制指令。所述返回信道30可能是任何反饋無線電信道，其例如可由控制所述基站20的無線電網絡控制器(RNC)建立到所述移動終端10。
所述基站20包括接收過濾器22，所述接收過濾器用於過濾所述移動終端10所傳送的上行鏈路信號，並將過濾後的上行鏈路信號提供給WCDMA接收機24，例如包括相關接收機(指針)集合的Rake接收機，以從若干路徑和/或多徑傳播的天線恢復能量。此外，比較器功能26被設置在基站20內，用於將從在WCDMA接收機24內測量的SIR值得到的控制值C，與從由外環功率控制功能提供的SIR目標值tSIR得到的參考控制值相比較，所述外環功率控制功能設置在服務於所述移動終端的RNC 40內。通過使基站20以幀可靠性指示符RI來標記每個上行鏈路用戶數據幀，實施所述外環功率控制功能，所述幀可靠性指示符例如是在解碼特定用戶數據幀期間內，在所述WCDMA接收機24處得到的循環冗餘碼(CRC)校驗結果。如果所述幀可靠性指示符RI向所述RNC 40指示傳輸質量正在降低，則所述RNC 40將指令所述基站20增加目標SIR設定值tSIR特定量。基於比較的結果，所述比較器26被設置為輸出所傳送的功率控制指令Ctx，例如「上」或「下」，所述功率控制指令被提供給所述返回信道30的FIFO寄存器34。
在所述RNC 40內，存儲器42被設置為存儲包括Eb/No參考控制值的參考表，所述Eb/No參考控制值可用作上行鏈路外環功率控制內的初始SIR目標值，以確定用於許可控制和分組預定的NRT和RT負載/龔率比，並確定率匹配屬性。在當前情況下，所述參考表是二維表，其中比特率BR和目標誤碼組率(BLER)tBLER用於尋址所述參考表。此外，編碼可向所述列表提供第三維。此外，所述RNC 40包括更新單元44，所述更新單元44用於基於從所述外環功率控制，即所述基站20處的幀可靠性測量得到的SIR目標tSIR，持續或規則更新所述參考表。所述更新單元44可能是設置在所述RNC 40內的RRM功能。
此外，網絡管理系統(NMS)50連接至RNC 40。所述NMS 50是使用各種工具、應用和設備來輔助網絡管理人員監控並維持網絡的業務功能。所述NMS 50可能包括控制、計劃、分配、部署、協調和監控網絡資源所需的功能組。QoS控制容量分配和資源管理政策尤其基於從所述網絡得到的測量數據。
根據第一優選實施例，使用自動調諧算法來更新存儲在參考表內的用於上行鏈路傳輸的參考控制值。所述參考表的初始值可能是從系統供應商所執行的模擬得到的。如上所述，所述自動調諧算法基於外環功率控制統計。這意味著基於所述外環功率控制所給出的SIR目標值tSIR，以自動調諧方式來更新所述參考表。在圖1所示的系統內，在RNC 40的更新單元44內執行所述自動調諧算法。所述參考表可能會被設置為二維矩陣，其中所述Eb/No控制值是每個天線Eb/No值，或在所有設置在基站20處的接收天線上組合的MRC(最大比值合併)組合SIR和Eb/No值。在後者情況下，在基站20處，還以上行鏈路天線數除所述MRC組合SIR，以得到每天線的Eb/No值。
例如，如果MRC組合Eb/No是xdB，使用y個天線，則每天線的Eb/No是x-10log10(y)dB，例如，如果y＝4，則每天線的Eb/No大約為x-6dB。
優選的是，每個天線的Eb/No應當用於所有負載計算和功率增加估計，因為所述控制值對應於橫跨空中接口的平均Eb/No。應當理解的是，貫穿本申請始終的表述「Eb/No」與「比特能量/(幹擾密度+噪音密度)」具有相同意思。
如果由於某些原因，所述外環功率控制SIR目標值tSIR對應於將基站20的所有接收天線加總在一起的組合SIR，則應當通過使用將上行鏈路接收天線數考慮進來的Eb/No，計算上行鏈路功率增加估計值和上行鏈路負載因子。因此，如果Eb/No控制值直接從外環值更新，且基站20內存在四個接收天線，則在功率增加估計和確定上行鏈路負載因子和NRT負載/功率比時，Eb/No控制值應當減少6dB。
所述參考表優選的是被設置為基於小區的表，由於無線電環境改變每個小區的表都不相同。作為選擇，相似小區的群集(例如，相似尺寸和無線電傳播環境)具有一個表。使用所建議的自動調諧算法，所述外環功率控制將提供不同比特率的Eb/No值的統計，以供更新單元44使用。然後，在更新單元44處執行估計和更新所述參考表的計算，並可能將其作為建議傳送到NMS 50，其中運營商接受或拒絕所述自動調諧算法的建議。
作為選擇，所述NMS 50可能會執行所述Eb/No控制值的分析或計算，在這種情況下，所述RNC 40將新外環功率控制Eb/No測量或可靠性指示符RI傳送到所述NMS 50。
以下描述了從所述外環功率控制功能收集外環統計的實例。外環統計可能僅僅是從這樣的連接收集的，每個所述連接都具有單獨一個無線電接入承載，即每個連接具有一種類型的業務或傳輸路徑，但所述連接僅具有一個專用業務信道和信令信道。在僅所業務信道有效時，以及在所述業務和信令信道都有效時，都可執行所述外環統計。原因在於，所述Eb/No控制值描述業務信道的平均Eb/No控制值，因而當收集業務信道的外環Eb/No設定值(即SIR目標)統計時，所述信令信道的Eb/No不應當佔優。可能通過在所述連接上使用純粹平均過濾器來平均所得到的樣本，而所平均的值然後被作為參數Eb/No_conn(bit rate、BLERtarget)提供給更新單元44內的自動調諧算法。
圖2示出了指示上述自動調諧算法或機制的對應步驟的基本流程圖。在步驟S201中，從相關小區選擇新連接。然後，在步驟S202中，收集從所選擇連接的外環功率控制功能得到的外環統計。然後，將過濾操作應用於所收集的統計，例如以平均所收集外環統計的樣本(步驟S203)。最後，在步驟S204中，選擇性地向NMS 50建議為對應於所選擇連接比特率和目標誤碼組率的參考表的那些位置建議的更新控制值，所述更新控制值然後被用於更新所述參考表。應當注意的是，以預定間隔為每個連接，或預定組或所有連接提供步驟S204內的任選建議功能。在後者情況下，可減少所述RNC 40和NMS 50之間的信令量。
以下將結合圖3所示的算法來描述可能在圖2的步驟S202或步驟S203內使用的樣本生成進程。根據所述樣本生成進程，從每第N個連接收集外環平均SIR目標值，例如在N＝2的情況下，每第二個樣本。在圖3內，N對應於參數Eb/NoPlannedProportion。對於所有用於尋址參考表的比特率BR和BLER目標tBLER而言，所述參數Eb/NoPlannedProportion都是相同的。只要特定比特率BR和BLER目標tBLER的連接總數低於最小門限，就收集所有新樣本。在圖3內，所述最小門限以參數MinimumNumberOfEb/NoSample指示。
在圖3的步驟0內，為所述參考表的每個控制值規定的流動變量n被設置為零。然後，在步驟1內，只要所述流動變量n小於定義樣本最小量的上述門限值，就執行第一環。在所述第一環期間內，連續收集所有新的樣本。當所述流動變量n已達到所述門限值時，在步驟2內執行第二環，其中另一流動變量k加1，且直至另一流動變量n達到預定計劃比例值方收集樣本值。然後，收集單個樣本，所述第一流動變量n加1，而另一流動變量k被設置為零。此後，在已接收新樣本時再次起動步驟2。在圖3所示的算法中，參數Eb/No_conn(n(bit rate，BLER)，bitrate，BLERtarget)指示，在為特定比特率和目標BLER執行更新時根據SIR目標計算的第n個Eb/No設定值樣本。在外環功率控制中例如藉助簡單的平均過濾器來平均相關連接的Eb/No設定值。以下「n」將被用作指示「n(bit rate，BLER)」的簡略術語。
所述平均過濾器可能基於遺忘因子，可如下描述Eb/No_planned(n，bitrate，BLERtarget)＝β·Eb/No_conn(n，bitrate，BLERtarget)+(1-β)·Eb/No_planned(n-1，bitrate，BLERtarget)其中Eb/No_planned(n，bitrate，BLERtarget)是第n次為特定比特率和目標BLER執行更新時的Eb/No_planned。β是較小的積極遺忘因子，例如β＝0.01。
通過調整所述遺忘因子β可改變所述自動調諧算法的速度。所述遺忘因子越大，所述自動調諧算法對於新測量的響應越快。另一方面，如果需要相當謹慎的自動調諧算法，則可能會使用較小的遺忘因子。
作為選擇，可能使用滑動窗口平均過濾器。然而，選擇帶有遺忘因子的平均過濾器的原因是其幾乎不需要使用存儲器，因為僅最終的平均值存儲在對應存儲器內。
理想的是，將所述參考表的改變量減少為其中所述外環功率控制的測量樣本導致所述參考表的控制值顯著改變的情況。為將其實現，可能會使用對應門限值。
圖4示出了一種用於實施基於門限的更新機制的算法。在步驟0中，流動變量n＝0的最初過濾後值Eb/No_reference(0，bitrate，BLERtarget)被設置為所述參考表的對應位置處的先前控制值。然後，在步驟1中，執行基於遺忘因子β的過濾或平均操作，以在先前更新其它控制值之後，在第n個瞬間得到過濾後的值。在步驟2中，檢查過濾後的值是否已改變了所述參數Eb/No_Planned_Threshold所定義的足夠程度。如果是，則只要所述新的過濾控制值不大於最高的可能步長Eb/No_Planned_Step，就以新的過濾控制值替代所述控制值，所述Eb/No_Planned_Step定義過濾後的控制值一輪可改變多少。如果所述改變大於最大的可能步長，則先前控制值被增加了所述最高可能步長的新控制值替代。然後，所述流動變量n被設置為0。
如果過濾後的控制值已相對於先前控制值減少，則檢查減少量是否大於門限。如果是，則只要尚未超過所述最大可能步長，就以新的所減少過濾後控制值替代先前控制值。否則，所述先前控制值被以所述最大可能步長減少的新控制值替代。然後，所述流動變量n同樣被設置為0。在所述門限增加或減少了所需門限的兩種情況下，初始過濾後值被設置為更新後的新控制值。
如果所述增加或減少低於所需門限，則所述先前控制值保持不變。
在步驟3中，所述流動變量n加1，進程返回到步驟1。就此而言，應當注意的是，當提供了連接的新測量樣本時，所述算法始終從步驟1開始。
如果使用滑動窗口平均過濾器，而非帶有遺忘因子的平均過濾器，則圖4的步驟1內的等式可能會以下述等式替代。
步驟1Eb/No_reference(n,bitrate,BLERtarget)=1Ki=1KEb/No_conn(n-i+1,bitrate,BLERtarget),]]>其中K指示用於平均步驟的樣本量，例如K＝50。
可實施兩種備選過濾或平均算法。在這種情況下，可能會為所述算法之間的交換提供對應參數。例如，如果所述參數被設置為第一值(例如1)，則使用帶有遺忘因子的平均過濾操作，而如果所述參數被設置為第二值(例如2)，則使用所述滑動窗口平均過濾操作。作為預設過濾操作，可能使用所述帶有遺忘因子的平均過濾操作。此外，附加參數也可能用於接通或切斷所述算法。
可如下考慮網絡的軟切換功能。一方面，軟切換連接可能不會用於更新Eb/No參考控制值，或另一方面，所述軟切換連接可能用於更新進程。可能會基於指示是否在更新所述參考表時考慮軟切換連接的參數，控制所述使用。這可能是通過將所述參數設置為對應的一個或兩個值，例如1和0來得到控制。所述參數的預設值可能被設置為對應於未使用軟切換連接的值。
可能會以兩種可能的操作模式來操作結合圖2到4解釋的一般算法，所述模式可能是基於對應的模式設置參數來選擇的。使用所述參數，可能會設置全自動模式，其中無需運營商的任何相互作用，所述算法即可自動地得到執行。作為選擇，可能會設置半自動模式，其中所述自動調諧算法建議改變參考表內的參考控制值，但這必須由運營商接受或拒絕。如果運營商拒絕所述改變建議，則所述算法可能被調整為僅拒絕這種特定改變，或是拒絕所有與小區內對應比特率和BLER目標相關的改變。通過將二元參數加入所述參考表的控制值來實現半自動模式，其中所述二元參數指示對應單元是否可由所述自動調諧算法改變。因此，可通過將所述二元參數設置為對應值(例如0或1)來控制所建議改變的接受或拒絕。
所述半自動模式可能被用作預設模式，其中當經驗指示所述算法在半自動模式下執行得足夠良好時，使用全自動模式。
在圖2所示進程的步驟S204內，所述半自動模式被括弧內的表達式指示為任選特徵，其指示在實際更新所述參考表之前可能會任選地建議改變。
如圖4所示，可能為自動調諧算法的容許改變量提供了上下邊界。在這種情況下，如果運營商不接受，則所述自動算法無法在超過這些值的情況下全自動操作。如果達到所述邊界，則將消息發送到所述運營商。
所述控制功能的另一種可能性是在更新所述參考控制值時使用假設檢驗。在這種情況下，如果當前或建議參考控制值與初始或舊參考控制值之間的差異統計上顯著，則可能會僅更新所述參考表。這意味著如果判定失誤的誤差概率低於預定門限x％，例如x＝1，則僅改變參考控制值。
所述調諧的可行區域可能為，最小是初始參考控制值的一半(-3dB)，最大是初始參考控制值的兩倍(+3dB)。例如可基於為所述參考表的每個單元指示當前或建議參考控制值與初始參考控制值之比的表，在NMS 50處執行所述檢查操作。
下表1到3分別指示初始參考控制值(Eb/No比)、當前或建議參考控制值(Eb/No比)、當前和初始參考控制值之比。表1到3被簡化，因為僅提供了比特率為8kbps和64kbps，BLER目標為0.01和0.1的四個參考控制值。
表1初始表

表2根據自動調諧算法的當前表

表3當前和初始值之比

使用最優化Eb/No參考控制值導致上行鏈路容許控制和分組預定判定得到改善，初始上行鏈路SIR目標得到改善以及確定統計率匹配屬性得到改善。因此，改善了網絡容量的使用。例如，假定12.2kbps話音用戶的負載因子如下Luser=11+WREb/N0=11+384012.2106/100.67=0.0084]]>其中所述Eb/No參考控制值被設置為6dB。假定此值正確。如果該值已被設置為12dB，則所述負載因子將如下
Luser=11+WREb/N0=11+384012.21012/100.67=0.0326]]>其大約為正確值的四倍，即高出300％。另一方面，如果所述參考控制值改變為3dB，則所述負載因子如下改變Luser=11+WREb/N0=11+384012.2103/100.67=0.0042]]>其大約為正確負載因子的一半。
因此，如果使用錯誤的Eb/No參考控制值，則在上行鏈路方向上使用錯誤容量。這可能會導致過載情況或覆蓋區減少。
如果在RNC 40內執行自動調諧算法，則必須將外環功率控制SIR目標信令到RNC 40。另一方面，如果在NMS 50內執行所述自動調諧算法，則必須在所述RNC 40與NMS 50之間執行所增加的信令量，以執行更新進程。如果所述外環功率控制功能被設置為用於由不同RNC服務的小區，則對於自動調諧功能而言，Iur信令，即所述RNC之間的經由邏輯接口的信令是不必要的。
所述控制系統可能會得到提高，因為製造商或運營商所給出的不同Eb/No參考表用於上行鏈路功率增加估計、NRT和RT負載/功率比估計、率匹配等，而所述自動調諧算法所給出並更新的參考表將用於NMS 50，以分析所述小區的無線電環境。
此外，所述外環功率控制SIR目標可能是全部上行鏈路接收天線的MRC組合的SIR目標，或所述接收天線上的平均SIR目標值。每個天線的SIR目標可能是最簡單的解決方案。然而，如果使用組合SIR目標值，則應當提供所有基站內的天線數，以計算如上所述的每個天線的SIR值。
另外，有偏參考表可能會用於多賣主情況，其中有偏SIR估計用於特定賣主的基站。
以下將參照圖5和6來描述用於為下行鏈路傳輸提供自動調諧的第二優選實施例。
圖5示出了基站20與移動終端10之間的下行鏈路傳輸的示意性框圖。在當前情況下，下行鏈路參考表被存儲在RNC 40的存儲器42內。此外，所述參考表是由參數比特率BR和目標BLER tBLER尋址的二維矩陣。與第一優選實施例類似，所述參考表由更新單元44控制或更新。在基站20內，WCDMA發射機28用於生成將經由功率放大器27供給發射天線的WCDMA傳輸信號。
在終端設備10處，所述傳輸信號被經由接收天線接收，並被提供給接收過濾器14，以提供頻率選擇功能。過濾後信號被從接收過濾器14供給諸如RAKE接收機16的WCDMA接收機。
在第二實施例中，與第一優選實施例類似，基於功率控制功能的測量來自動調諧用於下行鏈路方向的一個或多個參考表。然而，在下行鏈路方向上，所述移動終端10通常並不報告其測量值。因此，提供了一種估計功能，其周期性地處理相關扇區或小區內的所有下行鏈路傳輸鏈路或其子集，並估計當前下行鏈路Eb/No。然後，基於每條鏈路的業務和比特率來選擇RNC 40的下行鏈路參考表的條目，並相應地更新所述條目，例如適合於相關鏈路的估計Eb/No。
圖6示出了指示以上自動調諧機制的基本步驟的示意性流程圖。在步驟S401中，選擇新的下行鏈路發射鏈路。然後，在S402中藉助估計功能得到所選擇傳輸鏈路的當前Eb/No。基於所述估計結果，在步驟S403中更新所述參考表的對應條目。重複步驟S401到S403，直至所有所述下行鏈路傳輸鏈路或其子集已用於更新所述列表。
可基於五個信息源來執行所述估計-鏈路功率與總功率之比，正交性，以及自身小區與其它小區的平均幹擾比-移動站10的導頻信道Ec/Io報告，以及正交性-上行鏈路Eb/No-重新傳輸請求-所述移動站10的Eb/No報告以下將為WCDMA系統描述用於在圖6的步驟S402內估計所述參考控制值的特定進程。
可能會基於以下等式得到下行鏈路Eb/NoEb/No=GPtxLI]]>其中G指示處理增益，即碼片與比特率之比，Ptx指示到移動終端10的傳輸功率，L(＞1)指示基站20處的扇區發射機與移動終端10之間的路徑損耗，而I指示幹擾，即自身小區的幹擾、其他小區的幹擾和熱噪聲之和。
為所述扇區內的所有下行鏈路發射鏈路或其子集周期性重複所述方法。至於處理增益的計算，從無線電接入承載的下行鏈路傳送格式得到比特率。獲得到所述移動終端10的鏈路傳輸功率，作為基站20的功率控制單元20所維持的下行鏈路專用信道的平均傳輸功率。所述基站20將平均傳輸功率周期性地從功率放大器27的功率控制單元報告給所述RNC 40的更新單元44。
可藉助兩種任選方法來估計用於以上等式的路徑損耗和幹擾的乘積。
根據第一種方法，所述乘積可如下計算LI=L(Iown+Ioth)]]>L(PtotL(1-)+PtotLi)=]]>Ptot(1-+i)]]>其中Ptot指示平均總下行鏈路傳輸功率，α指示所述扇區的平均下行鏈路正交性因子，而i指示自己其它兩個小區的平均幹擾比。
所述基站20保持平均總功率，並將其周期性報告給RNC 40。所述正交性因子是計算初始下行鏈路的鏈路功率所需的現有配置參數。自己其它兩個小區的幹擾比的平均電平i可能被在無線電網絡計劃階段期間內配置。α和i的值對於所述方法而言並不是關鍵性的，因為下行鏈路參考控制值多數用於其中一個參考控制值除以另一參考控制值的操作。因此在所述操作內取消項(1-α+i)的值。唯一的例外是初始下行鏈路的鏈路功率確定，在這種情況下，所調諧的參考控制值無法適用。而是可能使用從所述網絡計劃階段得到的初始設置的參考控制值。
在第二種方法中，使用在從所述移動終端10得到的最近測量報告內提供的信息。所述測量報告包括比率SIRpil，其是所接收基本公共導頻信道Ppil與幹擾密度之比。然後，基於以下等式得到路徑損耗和幹擾的乘積LI=PpilSIRpil-Ptot]]>如果可假定所述導頻測量準確，則所述第二種方法可能是有利的，因為所得到的參考控制值更適合於確定初始鏈路功率。
所述更新進程可能基於過濾或平均操作，藉助於所述操作，對應於所述鏈路終端的業務和比特率的參考控制值被微調為所述鏈路的估計參考控制值。例如，可基於以下等式提供簡單的平均過濾操作Eb/Noref＝(1-β) Eb/Noref+βEb/Noest，其中β代表所述遺忘因子，Eb/Noref代表所述參考控制值，而Eb/Noest代表所述所估計的參考控制值。在當前的實例中，β可能被選擇為接近零的值，例如0.01。
根據第三優選實施例，重新傳輸的NRT業務和RT業務的所述下行鏈路參考控制值，例如流、交互和背景業務可被根據重新傳輸請求的速率調整。如果所述重新傳輸速率高於或低於目標BLER，則所述對應參考控制值將被提高或降低。與所述第二優選實施例的上述方法相反，本方法也適用於下行鏈路共享信道參考Eb/Eo的自動調諧。
根據第四優選實施例，還用於下行鏈路方向的自動調諧，可使用理論上和經驗上驗證的映射功能，從對應上行鏈路參考控制值得到下行鏈路參考控制值。
最後，根據第五優選實施例，可通過提供報告功能來改善控制的精確性，所述移動終端10可藉助所述報告功能將所測量Eb/No值報告給所述網絡，例如所述RNC 40或NMS 50，如圖5的虛線箭頭所指示。所報告參考控制值然後可被用於基於所述比特率和目標BLER自動調諧所述參考表。為此，可提供預定信令或消息標題欄位。
應當注意的是，本發明並不僅限於上述優選實施例的特定特徵。所述自動調諧功能可被用於任何參考表，所述參考表用於為功率和/或負載控制功能生成參考控制值。此外，上述優選實施例的特定特徵可被以任何方式組合，並不僅限於每個上述實施例。同樣，參數和網絡單元的特定名稱並不用於限制本發明，而是可被其它網絡體系結構內具有類似功能的對應單元或參數替代。因此，所述優選實施例可在從屬權利要求的範圍內改變。
權利要求
1.一種用於控制網絡內的功率和/或負載的方法，所述方法包括步驟a)在所述網絡內存儲參考表；b)使用所述參考表，從至少一個特定於連接的參數中得到參考控制值；c)基於所述參考控制值執行所述功率和/或負載控制；d)基於至少一個預定網絡參數的實際測量，估計所述參考表的參考控制值；以及e)使用所述估計的參考控制值來更新所述參考表。
2.根據權利要求1的方法，其中所述參考控制值指示接收機設備正常解碼所接收信號所需的所接收比特能量與幹擾密度之比的電平。
3.根據權利要求1或2的方法，其中所述實際測量包括外環功率控制測量。
4.根據上述權利要求中任何一個的方法，其中所述至少一個特定於連接的參數包括所述連接的比特率和/或目標誤碼組率和/或編碼。
5.根據上述權利要求中任何一個的方法，其中所述參考表用於上行鏈路傳輸，且其中所述估計步驟包括的步驟是，選擇連接，收集所述連接的外環功率控制統計，以及過濾所述的所收集統計。
6.根據權利要求5的方法，其中所述估計步驟還包括收集所述過濾後統計的樣本的步驟。
7.根據權利要求5或6的方法，其中所述過濾後統計包括SIR值。
8.根據權利要求5到7中任何一個的方法，其中所述的所收集統計被在所述過濾步驟內平均。
9.根據權利要求5到8中任何一個的方法，其中所述參考控制值被逐個天線地估計。
10.根據權利要求5到8中任何一個的方法，其中通過組合多個天線上的參考控制值來估計所述參考控制值。
11.根據權利要求5到10中任何一個的方法，其中所述參考表是基於小區的表。
12.根據權利要求5到10中任何一個的方法，其中所述參考表是基於小區群集的表。
13.根據權利要求5到12中任何一個的方法，還包括步驟將所述至少一個所估計的參考值傳送到網絡管理功能，以判定是否更新所述參考表。
14.根據權利要求13的方法，其中響應於預定參數的值來執行所述傳送和判定步驟。
15.根據權利要求13或14的方法，其中為所有與對應的特定於連接的參數相關的參考控制值執行所述判定步驟。
16.根據權利要求5到15中任何一個的方法，其中所述估計步驟被在網絡管理功能(50)處執行。
17.根據權利要求5到16中任何一個的方法，其中從連接中收集所述外環功率控制統計，每個所述連接都具有單個無線電接入承載。
18.根據權利要求5到17中任何一個的方法，其中只要所述至少一個預定網絡參數中的特定一個低於預定門限，即通過收集新樣本來執行所述收集步驟。
19.根據權利要求5到18中任何一個的方法，還包括步驟在所述過濾步驟內使用遺忘因子，所述遺忘因子定義適用於所述估計的參考控制值的標量權重。
20.根據權利要求19的方法，其中調整所述遺忘因子，以改變所述更新步驟的速度。
21.根據權利要求19或20的方法，還包括步驟僅存儲最後一個過濾後值，用於後續過濾操作。
22.根據權利要求5到21中任何一個的方法，還包括步驟當所述至少一個預定網絡參數改變了超過預定門限值的值時，執行所述表更新。
23.根據權利要求5到18和22中任何一個的方法，其中通過使用滑動窗口過濾操作來執行所述過濾步驟。
24.根據權利要求23的方法，還包括步驟提供一種參數用於在所述滑動窗口過濾操作與基於遺忘因子的過濾操作之間交換。
25.根據權利要求5到24中任何一個的方法，還包括步驟提供一種參數用於定義軟切換連接是否用於所述更新步驟。
26.根據權利要求5到25中任何一個的方法，還包括為所述更新步驟提供上和/或下限值的步驟。
27.根據權利要求26的方法，還包括步驟如果在所述更新步驟期間內到達所述上或下限值，則激活指示功能。
28.根據權利要求5到27中任何一個的方法，其中還包括步驟基於假設檢驗的結果來抑制所述更新步驟。
29.根據權利要求1到4中任何一個的方法，其中所述參考表用於下行鏈路傳輸，且其中所述估計步驟包括的步驟是，選擇下行鏈路傳輸鏈路，並基於以下等式來計算所述參考控制值的估計Eb/No＝(G·Ptx)/(L·I)其中G指示碼片與比特率之比，Ptx指示到對應終端設備(10)的傳輸功率，L指示所述發射機(27、28)與所述終端設備(10)之間的路徑損耗(L＞1)，而I指示自身小區的幹擾、其他小區的幹擾和熱噪聲之和。
30.根據權利要求29的方法，其中通過預定扇區內的所有下行鏈路傳輸鏈路的至少一個子集，周期性執行所述選擇與計算步驟。
31.根據權利要求29或30的方法，其中所述乘積L·I是基於以下等式計算的L·I＝Ptot·(1-α+i)其中Ptot指示所述網絡所報告的平均總下行鏈路傳輸功率，α指示平均下行鏈路正交性因子，而i指示其他小區的幹擾與自身小區幹擾的平均比率。
32.根據權利要求29或30的方法，其中所述乘積L·I是基於以下等式計算的L·I＝Ppil/SIRpil-α·Ptot其中SIRpil指示如所述對應終端設備(10)所測量並被報告給所述網絡的所接收基本公共導頻信道功率Ppil與所述幹擾密度之比，α指示平均下行鏈路正交性因子，而Ptot指示所述網絡所報告的平均總下行鏈路傳輸功率。
33.根據權利要求29到32中任何一個的方法，還包括基於遺忘因子的過濾步驟，用於執行對於所述估計的參考控制值的自適應，所述遺忘因子定義適用於所述估計的參考控制值的標量權重。
34.根據權利要求1到4中任何一個的方法，其中所述參考表用於下行鏈路傳輸，且其中基於對應業務的重新傳輸速率來執行所述估計步驟。
35.根據權利要求1到4中任何一個的方法，其中所述參考表用於下行鏈路傳輸，且其中基於從所述對應終端設備(10)接收的上行鏈路參考控制值來執行所述估計步驟。
36.根據權利要求1到4中任何一個的方法，其中所述參考表用於下行鏈路傳輸，且其中所述實際測量是在終端設備(10)處執行的，並被報告給所述網絡。
37.一種用於控制網絡內的功率和/或負載的網絡單元，所述網絡單元(40)包括a)存儲裝置(42)，其用於存儲參考表，所述參考表用於從至少一個特定於連接的參數得到參考控制值；b)控制裝置(14、27)，其用於基於所述參考控制值來執行所述功率和/或負載控制；c)估計裝置(44)，其用於基於至少一個預定網絡參數的實際測量來估計所述參考表的參考控制值；以及d)更新裝置(44)，其用於使用所述的所估計參考控制值來更新所述參考表。
38.根據權利要求37的網絡單元，還包括過濾裝置(44)，其用於將過濾操作應用於所述的所估計參考控制值。
39.根據權利要求38的網絡單元，其中所述過濾操作基於滑動窗口或遺忘因子。
40.根據權利要求37至39中任何一個的網絡單元，其中所述網絡單元是無線電網絡控制器(40)。
41.根據權利要求37至39中任何一個的網絡單元，其中所述網絡單元包括網絡管理系統(50)。
全文摘要
本發明涉及一種用於控制網絡內的功率和/或負載的方法和網絡單元，其中存儲了參考表，且所述參考表用於從至少一個特定於連接的參數得到參考控制值。然後，基於所得到的參考控制值來執行所述功率和/或負載控制。基於至少一個預定網絡參數的實際測量來估計存儲在所述參考表內的參考控制值，並使用所估計的參考控制值來更新所述參考表。因此，提供了一種自動調諧機制，以基於實際測量來調整所述參考控制值，從而考慮取決於真實位置的無線電傳播條件。
文檔編號H04B7/005GK1618184SQ02828010
公開日2005年5月18日 申請日期2002年2月25日 優先權日2002年2月25日
發明者詹尼·拉克索, 阿爾伯特·霍格倫, 安蒂·索爾瓦裡, 基莫·瓦爾凱亞拉赫蒂, 阿瑞·海邁萊伊寧 申請人:諾基亞公司