[发明专利]一种宽带码分多址系统混合业务容量的计算方法

说明书

本发明属于宽带码分多址(WCDMA)领域，具体的说涉及宽带码分多址系统混合业务情况下的系统容量计算方法。

随着通信技术的迅猛发展，尤其是Internet技术的广泛应用，人们对随时随地高质量通信的渴望越来越高。第三代移动通信的发展正是符合了人们的这种需求，因此备受人们瞩目。WCDMA技术是第三代移动通信技术的一种，该技术支持不同速率的数据业务和话音业务。

在WCDMA系统中，对系统容量的计算可以基于功率，吞吐量或负荷因子等不同的描述方法，但是归根结底系统容量受限制的原因是干扰。当系统中的用户增加，系统的接收总功率，吞吐量和负荷因子都会增加，同时干扰也会增加。各用户就通过提高自身的发射功率来平衡干扰，达到期望的服务质量指标(QoS)。但在各个用户提高自身发射功率的同时又形成了对其他用户新的干扰。这就是所谓的功率攀升现象。正是由于功率攀升现象，系统的吞吐量和系统总的接收功率之间的关系是非线性的。现有的传统遍历法是非常耗时的，无法满足系统实时运行的要求。中国专利01105518.9名称为“一种宽带码分多址系统混合业务的接纳控制方法”中的曲线剪接法具有较好的时间特性，但是它是一种间接方法，对于一种业务不同的每比特能量比噪声谱密度(E_b/N_o)都需要一组不同的曲线拟合公式，这很难实现。还有当系统在运行中业务速率发生改变时，相应的处理增益发生变化，该方法便彻底无法使用。

本发明目的在于提出了一种通过自创的多维空间速降寻优法求解该目标函数，从而预先计算出接入新用户接入或用户业务类型改变后系统容量变化的混合业务容量计算方法。

本发明以系统小区上行接收功率测量值为基础，按照多维空间速降寻优法计算出的系统容量变化进行接纳控制和负荷控制，包括以下步骤：步骤1：从新用户或业务类型改变用户的服务质量(QoS)中提取业务信源速率R、

   所需信噪比Eb/No值和背景噪声(BK)；步骤2：构造新用户接入或用户业务改变后，系统平衡时需满足的公式组如下： P 1 = 10 log 10 ( 10 ( BK / 10 ) + 1.55 * ( Σ i = 2 n M i * P i + ( M 1 - 1 ) P 1 ) ) - ( PG 1 - E b 1 / N 0 ) ]]> P j = 10 log 10 ( 10 ( BK / 10 ) + 1.55 * ( Σ i = 1 , ≠ j n M i * P i + ( M j - 1 ) P j ) ) - ( PG j - E bj / N 0 ) ]]> P n = 10 log 10 ( 10 ( BK / 10 ) + 1.55 * ( Σ i = 1 n - 1 M i * P i + ( M n - 1 ) P n ) ) - ( PG n - E bn / N 0 ) ]]>其中Pi为第i种业务的上行接收功率，PG为处理增益由式PG_1-n＝3840/R_1-n获得；当系统在功率控制的调整下达到平衡时，上面n个等式的左右两边应该相等或者足够接近；其中上面公式等式左边为P_left，等式右边为P_right；公式组中的n个公式代表n种不同的业务，每种业务的用户数目是Mi(i＝1...n)，当系统平衡后，Pi为第i种业务单个用户的上行接收功率；公式右边的干扰由三部分组成，第一部分是背景噪声，用BK表示(单位为dBm)；第二部分是相同业务其他用户的干扰，表示为(Mi-1)^*Pi；第三部分是其他业务用户的干扰，表示为其他所有业务用户数与该业务上行接收功率乘积后之和；步骤3：构造目标函数： J = Σ i = 1 n ( P i left - P i right ) 2 n ]]>当目标函数J小于预先设定的某门限时，认为上面的n个公式都已经满足；采用多维空间速降寻优法寻求目标函数J的极小值；当求得该极小值时，对应的n维空间中的坐标就是步骤2中公式组的解，亦即是n种业务各自的上行接收功率；步骤4：计算出系统达到平衡后的上行接收总功率；步骤5：用预先设定的接纳控制策略(如与设上行接收总功率门限进行比较)或负