专利名称：一种prach功率自适应优化调整的方法、系统及基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯技术领域，具体涉及一种PRACH功率自适应优化调整的方法、系统及基站。
背景技术：
在LTE (Long Term Evolution,长期演进)的移动通讯系统中，UE (UserEquipment,用户设备)通过PRACH(Physical Random Access Channel,物理随机接入信道)向 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network,演进的陆地无线接入网)发起随机接入过程。为了让基站正确检测到UE在PRACH传送的随机接入信息，需要对UE的PRACH的前导初始目标功率进行功率控制。其中UE的MAC (Media Access Control,媒体访问控制)计算的PRACH的前导接收功率 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER 为·Pn-PEACH — {Po—PRE+ ^ PREAMBLE+ ^ Prampup} dBm其中，Ptj PEE是小区广播的PRACH前导初始目标功率；Λ PEEAMBLE为基于前导格式的功率偏差；Λ Pmpup表示从第一个发送的随机接入前导到最后一个发送的随机接入前导所攀升的总功率，Δ Prampup = (Npee-I) *dPMpup，Npee是PRACH实际尝试发射次数，dPrampup是功率攀升步长，Npke和dPrampup都是通过小区广播给UE的。网络侧通过控制前导初始目标功率Pcj pke，进而控制UE的随机接入的发射功率，保证UE的随机接入成功率。通常情况下，网络部署初期，前导初始目标功率P^e通过OMC对其进行配置初始值，并在网络运维的过程中根据实际情况不断地多次进行手动调整，无法降低运维成本，而且难以避免功率抖动，由于对PRACH的功率调整不是很好，致使降低了 UE随机接入的成功率。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种PRACH功率自适应优化调整的方法、系统及基站，以降低网络运维的成本，提高UE随机接入的成功率，并保证网络侧对UE随机接入的功率的合理控制。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PRACH功率自适应优化调整的方法，包括基站检测并统计接入演进的陆地无线接入网E-UTRAN曾经失败的用户设备UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率Pp_ble ；根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble判决物理随机接入信道PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值；如果为最优功率值，则将该前导初始目标功率的值上报给操作维护中心OMC ；基站根据所述OMC返回的判决结果自适应地调整所述PRACH的前导初始目标功率。
进一步地，所述基站检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率P
preamble,
包括所述基站设置检测周期定时器、检测周期和UE数目统计变量；所述基站在检测周期内当检测到有曾经接入失败的UE时，将所述UE数目统计量加I ;当所述检测周期定时器到达检测周期时，判断所述UE数目统计变量的值是否达到预设门限，如果达到预设门限，则计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率Pp_mble，否则重新开始检测与统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数。进一步地，所述基站检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率P
preamble,
包括所述基站根据统计的接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数与当前接入的UE总数的比值计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率Pp,eamble。进一步地，所述基站检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率P
preamble,
包括所述基站设置检测周期定时器Timerffij、检测周期和UE数目统计变量NumUEKQ ；所述基站向UE发送UEInformationRequest接入请求消息，将所述接入请求消息中携带的信元rach-ReportReq_r9置为true ;并接收所述UE返回的UElnformationResponse 接入响应消息；
所述基站判断所述UElnformationResponse接入响应消息中携带的信元contentionDetected-r9是否为false ;如果是,则将所述UE数目统计变量NumUEEQ加I,并保存所述UElnformationResponse接入响应消息中携带的信兀numberOfPreambIeSent_r9的值；否则，放弃该UE的统计信息；当所述检测周期定时器到达检测周期时，判断所述NumUEro是否达到UE个数预设门限值ThresholdUE,如果达到，则通过下面的公式计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率
Ppreamble ·Ppreamble ^ ^(numberOfPreambleSent-r9 ! =1)/ ^ ^total 其中，Σ Ntotal为当前接入E-UTRAN的UE总数目；Σ
N(numberOfPreambleSent-r9 ! = I) 为当前
接入 E-UTRAN 的 UE 中，信兀 numberOfPreamb IeSent_r9 值不为 I 的 UE 数目；如果NumUEKQ未达到所述UE个数预设门限值ThresholdUE,则本次检测过程终止，将检测周期定时器Timerro、UE数目统计量NumUElffl置0，所述基站重新开始检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数并计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率Ppreamble的上述过程。进一步地，在根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble判决所述PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值之前，还包括计算所述PRACH当前的前导初始目标功率，具体包括当所述UE接入E-UTRAN的失败概率PpMamble小于失败概率预设门限Threshold·—)时，所述PRACH当前的前导初始目标功率的值为操作维护中心OMC初始配置的前导初始目标功率的值减去ZdBni ；否则，所述PRACH当前的前导初始目标功率的值为所述OMC初始配置的前导初始目标功率的值加上调整步长Astep ；
其中，所述调整步长Astep是将|Ppreamble-ThreshoIdp(p_ble) |隐射到攀升步长dPrampup允许的取值范围{2dBm，4dBm，6dBm}集合上而得到的值。进一步地，所述根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Ppreamble判决所述PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值，包括在第一轮检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数并计算得到所述PRACH当前的前导初始目标功率的值后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前的所述前导初始目标功率；然后开始第二轮检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算得到所述PRACH在第二轮中当前的前导初始目标功率的值后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前的所述前导初始目标功率，重复执行上述检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程；当出现以下情况时，当前的所述前导初始目标功率的值为最优功率值在第一轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中，所述Ppreamble > = Thresh0Idpfeeamble),直到后续某轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中首次出现 Ppreanible < ThresholdP(preamble)的情况时；或者，在第一轮检测及优化过程时Plffeamble < ThresholdP(preamble)，直到后续某轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中首次出现Ppraamble > = ThresholdP(praamble)的情况时。进一步地，所述基站根据所述OMC返回的判决结果自适应地调整所述PRACH的前导初始目标功率，包括当所述OMC返回的判决结果为接纳此次PRACH功率调整时，基站收到OMC发送的数据同步请求，生效所述PRACH当前的前导初始目标功率的值；当所述OMC返回的判决结果为否决此次PRACH功率调整时，基站收到OMC发送的功率回滚请求，则执行PRACH功率调整的回滚过程。进一步地，所述方法还包括所述基站记录上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值；所述基站执行PRACH功率调整的回滚过程，包括如果PRACH功率调整过程为功率攀升，则所述基站将上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值减少2dBm ;否则，所述基站将当前PRACH的前导初始目标功率调整为上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值；然后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前所述PRACH的前导初始目标功率。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种基站，包括物理随机接入信道PRACH接入失败检测模块，用于检测并统计接入演进的陆地无线接入网E-UTRAN曾经失败的用户设备UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率
Ppreamble PRACH功率最优判决模块，用于根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Pp_ble判决物理随机接入信道PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值，并将判决结果发送至PRACH最优功率上报模块；PRACH最优功率上报模块，用于如果收到的判决结果是PRACH当前的前导初始目标功率的值为最优功率值，则将该前导初始目标功率的值上报给操作维护中心OMC ；
PRACH自适应调整模块，用于根据所述OMC返回的判决结果自适应地调整所述PRACH的前导初始目标功率。进一步地，所述PRACH接入失败检测模块，用于检测并统计接入演进的陆地无线接入网E-UTRAN曾经失败的用户设备UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率
权利要求
1.ー种PRACH功率自适应优化调整的方法，包括 基站检测并统计接入演进的陆地无线接入网E-UTRAN曾经失败的用户设备UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率Pp_ble ； 根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble判决物理随机接入信道PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值； 如果为最优功率值，则将该前导初始目标功率的值上报给操作维护中心OMC ； 基站根据所述OMC返回的判决结果自适应地调整所述PRACH的前导初始目标功率。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在干 所述基站检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率Ppreamble，包括 所述基站设置检测周期定时器、检测周期和UE数目统计变量； 所述基站在检测周期内当检测到有曾经接入失败的UE吋，将所述UE数目统计量加I ;当所述检测周期定时器到达检测周期时，判断所述UE数目统计变量的值是否达到预设门限，如果达到预设门限，则计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率PpMamble，否则重新开始检测与统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数。
3.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于 所述基站检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率Ppreamble，包括 所述基站根据统计的接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数与当前接入的UE总数的比值计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率Pp,eamble。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于 所述基站检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率Ppreamble，包括 所述基站设置检测周期定时器Timerffij、检测周期和UE数目统计变量NumUEKQ ； 所述基站向UE发送UEInformationRequest接入请求消息,将所述接入请求消息中携带的信兀rach-ReportReq_r9置为true ;并接收所述UE返回的UElnformationResponse接入响应消息； 所述基站判断所述UElnformationResponse接入响应消息中携带的信元contentionDetected-r9是否为false ;如果是,则将所述UE数目统计变量NumUEE。加I,并保存所述UElnformationResponse接入响应消息中携带的信兀numberOfPreambIeSent_r9的值；否则，放弃该UE的统计信息； 当所述检测周期定时器到达检测周期吋，判断所述NumUEro是否达到UE个数预设门限值ThresholdUE,如果达到，则通过下面的公式计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率土 preamble · P— \，IV/ \，IVT 丄 preamble ム iN(numberOfPreambleSent-r9 ! = I) / ム iNtotal9 其中，Σ Ntotal为当前接入E-UTRAN的UE总数目；Σ^(numberOfPreambleSent-r9 ! = I) 为当前接入E-UTRAN 的 UE 中，信兀 numberOfPreambIeSent_r9 值不为 I 的 UE 数目； 如果NumUEroj未达到所述UE个数预设门限值ThreshoIdUE，则本次检测过程终止，将检测周期定时器Timer, UE数目统计量NumUEro置O，所述基站重新开始检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数并计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率Ppreamble的上述过程。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于 在根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble判决所述PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值之前，还包括计算所述PRACH当前的前导初始目标功率，具体包括 当所述UE接入E-UTRAN的失败概率Pp_ble小于失败概率预设门限Threshold·—)时，所述PRACH当前的前导初始目标功率的值为操作维护中心OMC初始配置的前导初始目标功率的值减去2dBm ； 否则，所述PRACH当前的前导初始目标功率的值为所述OMC初始配置的前导初始目标功率的值加上调整步长Λ step ； 其中，所述调整步长Ast印是将|Ppreanible-ThresholdP(praanible) I隐射到攀升步长dPranipup允许的取值范围{2dBm，4dBm，6dBm}集合上而得到的值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于 所述根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble判决所述PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值，包括 在第一轮检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数并计算得到所述PRACH当前的前导初始目标功率的值后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前的所述前导初始目标功率；然后开始第二轮检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算得到所述PRACH在第二轮中当前的前导初始目标功率的值后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前的所述前导初始目标功率，重复执行上述检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程； 当出现以下情况时，当前的所述前导初始目标功率的值为最优功率值 在第一轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中，所述Pp_ble> =Thresh0Idpfeeamble),直到后续某轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中首次出现 Ppreanible < ThresholdP(preamble)的情况时； 或者，在第一轮检测及优化过程时Plffeamble < Thresholdpfeeamble),直到后续某轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中首次出现Plffeamble >= ThresholdP(preamble)的情况时。
7.如权利要求I所述的方法，其特征在干 所述基站根据所述OMC返回的判决结果自适应地调整所述PRACH的前导初始目标功率，包括 当所述OMC返回的判决结果为接纳此次PRACH功率调整吋，基站收到OMC发送的数据同步请求，生效所述PRACH当前的前导初始目标功率的值； 当所述OMC返回的判决结果为否决此次PRACH功率调整吋，基站收到OMC发送的功率回滚请求，则执行PRACH功率调整的回滚过程。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于 所述方法还包括所述基站记录上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值；所述基站执行PRACH功率调整的回滚过程，包括 如果PRACH功率调整过程为功率攀升，则所述基站将上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值减少2dBm ;否则，所述基站将当前PRACH的前导初始目标功率调整为上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值；然后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前所述PRACH的前导初始目标功率。
9.一种基站,包括物理随机接入信道PRACH接入失败检测模块，用于检测并统计接入演进的陆地无线接入网E-UTRAN曾经失败的用户设备UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble ；PRACH功率最优判决模块，用于根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble判决物理随机接入信道PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值，并将判决结果发送至PRACH最优功率上报模块； PRACH最优功率上报模块，用于如果收到的判决结果是PRACH当前的前导初始目标功率的值为最优功率值，则将该前导初始目标功率的值上报给操作维护中心OMC ； PRACH自适应调整模块，用于根据所述OMC返回的判决结果自适应地调整所述PRACH的前导初始目标功率。
10.如权利要求9所述的基站，其特征在干 所述PRACH接入失败检测模块，用于检测并统计接入演进的陆地无线接入网E-UTRAN曾经失败的用户设备UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率Pp_ble，包括 设置检测周期定时器、检测周期和UE数目统计变量； 在检测周期内当检测到有曾经接入失败的UE时，将UE数目统计量加I ;当所述检测周期定时器到达检测周期吋，判断所述UE数目统计变量的值是否达到预设门限，如果达到预设门限，则计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率Pp_mble，否则重新开始检测与统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数。
11.如权利要求9或10所述的基站，其特征在干 所述PRACH接入失败检测模块，用于计算UE接入E-UTRAN的失败概率Ppreamble,包括根据统计的接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数与当前接入的UE总数的比值计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率P preamble°
12.如权利要求11所述的基站，其特征在干 所述PRACH接入失败检测模块，用于检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率Pp,eamble，包括 设置检测周期定时器Timerffij、检测周期和UE数目统计变量NumUEKQ ； 向UE发送UEInformationRequest接入请求消息,将所述接入请求消息中携带的信元rach-ReportReq-r9置为true ;并接收所述UE返回的UElnformationResponse接入响应消息； 判断所述UElnformationResponse接入响应消息中携带的信元contentionDetected-r9是否为false ;如果是,则将所述UE数目统计变量NumUEE。加I,并保存所述UElnformationResponse接入响应消息中携带的信兀numberOfPreambIeSent_r9的值；否则，放弃该UE的统计信息； 当所述检测周期定时器到达检测周期吋，判断所述NumUEro是否达到UE个数预设门限值ThresholdUE，如果达到，则通过下面的公式计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率"preamble * P— \，IV/ \，IVT ·*· preamble ム iN (numberOfPreambleSent-r9 I = I)/ ム iNtotal9 其中，Σ Ntotal为当前接入E-UTRAN的UE总数目；Σ^(numberOfPreambleSent-r9 ! = I) 为当前接入E-UTRAN 的 UE 中，信兀 numberOfPreambIeSent_r9 值不为 I 的 UE 数目； 如果NumUEffij未达到所述UE个数预设门限值ThreSholdUE，则本次检测过程终止，将检测周期定时器TimerK()、UE数目统计量NumUEroj置0，然后重新开始检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数并计算所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble的上述过程。
13.如权利要求11所述的基站，其特征在干 所述PRACH功率最优判决模块，还用于在根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble判决所述PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值之前，计算所述PRACH当前的前导初始目标功率，具体包括 当所述UE接入E-UTRAN的失败概率Pp_ble小于失败概率预设门限Threshold·—)时，所述PRACH当前的前导初始目标功率的值为操作维护中心OMC初始配置的前导初始目标功率的值减去2dBm ； 否则，所述PRACH当前的前导初始目标功率的值为所述OMC初始配置的前导初始目标功率的值加上调整步长Λ step ； 其中，所述调整步长Ast印是将|Ppreanible-ThresholdP(praanible) I隐射到攀升步长dPranipup允许的取值范围{2dBm，4dBm，6dBm}集合上而得到的值。
14.如权利要求13所述的基站，其特征在干 所述PRACH功率最优判决模块，用于根据所述UE接入E-UTRAN的失败概率Plffeamble判决所述PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值，包括 在第一轮检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数并计算得到所述PRACH当前的前导初始目标功率的值后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前的所述前导初始目标功率；然后通知所述PRACH接入失败检测模块开始第二轮检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算得到所述PRACH在第二轮中当前的前导初始目标功率的值后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前的所述前导初始目标功率； 在所述PRACH接入失败检测模块和所述PRACH功率最优判决模块重复执行上述检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中，当所述PRACH功率最优判决模块判断出出现以下情况时，当前的所述前导初始目标功率的值为最优功率值 在第一轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中，所述Pp_ble> =Thresh0Idpfeeamble),直到后续某轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中首次出现 Ppreanible < ThresholdP(preamble)的情况时； 或者，在第一轮检测及优化过程时Plffeamble < Thresholdpfeeamble),直到后续某轮检测统计及计算PRACH的前导初始目标功率的过程中首次出现Plffeamble >= ThresholdP(preamble)的情况时；所述PRACH接入失败检测模块，还用于在收到所述PRACH功率最优判决模块的通知后，重新开始检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率 Ppr6amMe;。
15.如权利要求9所述的基站，其特征在于 所述PRACH自适应调整模块，用于根据所述OMC返回的判决结果自适应地调整所述PRACH的前导初始目标功率，包括 当所述OMC返回的判决结果为接纳此次PRACH功率调整时，所述PRACH自适应调整模块收到OMC发送的数据同步请求，生效所述PRACH当前的前导初始目标功率的值； 当所述OMC返回的判决结果为否决此次PRACH功率调整吋，所述PRACH自适应调整模块收到OMC发送的功率回滚请求，则执行PRACH功率调整的回滚过程。
16.如权利要求15所述的基站，其特征在干 所述PRACH自适应调整模块，还用于记录上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值； 所述PRACH自适应调整模块，用于执行PRACH功率调整的回滚过程，包括 如果PRACH功率调整过程为功率攀升，则所述PRACH自适应调整模块将上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值减少2dBm ;否则，所述PRACH自适应调整模块将当前PRACH的前导初始目标功率调整为上一次PRACH功率调整后所述PRACH的前导初始目标功率的值；然后，通过广播的方式向小区所有的UE广播当前所述PRACH的前导初始目标功率。
17.ー种PRACH功率自适应优化调整的系统，包括如权利要求9 16所述的基站和操作维护中心0MC。
全文摘要
本发明公开了一种PRACH功率自适应优化调整的方法、系统及基站，该方法包括基站检测并统计接入E-UTRAN曾经失败的UE的个数，并计算UE接入E-UTRAN的失败概率；根据所述失败概率判决PRACH当前的前导初始目标功率的值是否为最优功率值；如果为最优功率值，则将该前导初始目标功率的值上报给OMC；基站根据所述OMC返回的判决结果自适应地调整所述PRACH的前导初始目标功率，所述系统包括基站和操作维护中心OMC，该方法、系统及基站替代了传统手工配置及其维护，动态地调整PRACH的功率，降低了网络运维的成本，提高了UE随机接入的成功率，减少了UE功耗及其干扰，改善了UE的随机接入时延。
文档编号H04W52/18GK102711230SQ20121020537
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者刘梅红 申请人:中兴通讯股份有限公司