CN110536369B - 一种同时获取lte主邻小区tac、ci信息的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法，装置包括主控制单元、主小区单元以及邻小区单元；主小区单元用于执行主小区驻留以及信息获取作业；邻小区单元用于执行邻小区强制驻留以及信息获取作业；通过本发明的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法，不仅能够获取主小区的详细信息，还能够实时捕获邻小区的TAC和CI等信息，而且能够保证数据的准确性和完整性，不影响小区的正常小区切换和重选流程，做到实时反映当前的LTE网络环境。

Description

一种同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法。

背景技术

TAC(The tracking area code跟踪码)和CI(Cell-ID小区ID)可以用来唯一标识一个基站，所有基于基站的定位应用都需要这些关键信息。

3GPPLTE的默认无线通信信令中，SIB消息中只含有主小区的TAC、CI信息，没有邻近小区的TAC、CI消息；SIB4、SIB5中只含有邻小区的EARFCN(E-UTRA Absolute RadioFrequency Channel Number，频点号)、PCI(Physical Cell Identifier，物理小区标识)等概要信息。对于一些基于基站位置的应用来说，数据就不是很全面，影响精度。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法，旨在解决传统情况下只有主小区的TAC/CI，无法获取邻小区TAC/CI的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置，包括：

主控制单元，其包括中央处理模块a及与之电性连接的业务处理模块a、串口收发模块a以及存储模块a；

主小区单元，其用于执行主小区驻留以及信息获取作业；其包括中央处理模块b及与之电性连接的无线通信模块b、串口收发模块b以及存储模块b；所述串口收发模块b与所述串口收发模块a连接；

邻小区单元，其用于执行邻小区强制驻留以及信息获取作业；其包括中央处理模块c及与之电性连接的无线通信模块c、串口收发模块c以及存储模块c；所述串口收发模块c与所述串口收发模块a连接。

进一步地，所述主小区单元具备PLMN选取、小区重选、寻呼监控、***消息接收、小区测量、DRX控制这些功能。

进一步地，所述邻小区单元支持所有LTE频段。

一种同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法，应用于上述的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置，所述方法包括：

主小区单元获取当前LTE网络下主小区的TAC、CI信息以及邻小区列表，并将获得的信息上报给所述主控制单元；其中，所述邻小区列表中包含各邻小区的EARFCN、PCI信息；

主控制单元接收所述主小区单元获得的信息将其发送给所述邻小区单元；

邻小区单元根据所述EARFCN、PCI信息获取相应的邻小区的TAC、CI信息；

邻小区单元将获取到的邻小区的TAC、CI信息上报给所述主控制单元。

进一步地，所述主小区单元获取当前LTE网络下主小区的TAC、CI信息以及邻小区列表包括：

主小区单元发起主小区的驻留小区请求；

主小区单元根据所述主小区的SIB1消息获取主小区的TAC、CI信息；

主小区单元根据所述主小区的SIB4/SIB5消息得到邻小区列表，所述邻小区列表中包含各邻小区的EARFCN、PCI信息。

进一步地，所述主小区单元发起主小区的驻留小区请求包括：

中央处理模块b生成随机数；

中央处理模块b根据所述随机数生成sessionID；

中央处理模块b通过所述无线通信模块b发送包含所述sessionID的主小区驻留请求信息。

进一步地，所述主控制单元接收所述主小区单元获得的信息将其发送给所述邻小区单元包括：

主控制单元进行查询并判断是否收到上报的数据；

是则判断数据是否合法，否则丢弃该数据进行下一轮查询；

当所述数据合法，主控制单元每隔设定时长通过所述串口收发模块a向所述邻小区单元下发一个包含邻小区信息的数据包。

进一步地，所述邻小区单元根据所述EARFCN、PCI信息获取相应的邻小区的TAC、CI信息包括：

中央处理模块c通过所述串口收发模块c接收所述主控制单元下发的数据包；

中央处理模块c判断收到的数据是否合法，是则继续执行下列步骤，否则丢弃该数据包；

中央处理模块c判断数据包中涉及的邻小区信息是否存在于所述存储模块c中；

是则中央处理模块c直接从所述存储模块c中获取邻小区的TAC、CI信息；

否则中央处理模块c根据所述EARFCN、PCI信息通过无线通信模块c所述对相应的邻小区进行强制驻留，获得邻小区的MIB和SIB1信息；

中央处理模块c解码所述MIB和SIB1信息得到邻小区的TAC、CI信息；

中央处理模块c将邻小区的TAC、CI信息写入所述存储模块c中。

有益效果：本发明的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法具有如下优势：

(1)实时获取当前终端驻留的LTE网络的主区和邻区概要信息，能够准确反映终端的正常小区切换。

(2)实时准确获取当前周边基站详细信息。

(3)实时上报检测到的基站信息。

通过本发明的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法，不仅能够获取主小区的详细信息，还能够实时捕获邻小区的TAC和CI等信息，而且能够保证数据的准确性和完整性，不影响小区的正常小区切换和重选流程，做到实时反映当前的LTE网络环境。

附图说明

附图1为本发明同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置的构成示意图；

附图2为本发明同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法的流程示意图；

附图3为本发明主控制单元发起一个主小区信息查询流程图；

附图4为本发明主小区单元处理信息查询流程图；

附图5是本发明主控制单元处理来自主小区信息查询结果流程图；

附图6是本发明邻小区单元处理信息查询流程图。

图中：1-主控制单元；11-中央处理模块a；12-业务处理模块a；13-串口收发模块a；14-存储模块a；2-主小区单元；21-中央处理模块b；22-无线通信模块b；23-串口收发模块b；24-存储模块b；3-邻小区单元；31-中央处理模块c；32-无线通信模块c；33-串口收发模块c；34-存储模块c。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置(以下有的地方简称为:“信息获取装置”)，包括主控制单元1、主小区单元2以及邻小区单元3；

其中，主控制单元1，其包括中央处理模块a11及与之电性连接的业务处理模块a12、串口收发模块a13以及存储模块a14。其中，中央处理模块a11为整个装置的处理核心，其可调度控制其他各模块之间的作业与数据交互；业务处理模块a12是用于与人工交互的模块，人工可通过业务处理模块a12向中央处理模块a11发送业务指令，中央处理模块a11完成任务后可将数据结果通过业务处理模块a12反馈给用户，业务处理模块a12可以包括按钮、触摸屏等常见的人机交互元件。串口收发模块a13用于与其他模块通信，存储模块a14用于存储数据。

主小区单元2，其用于执行主小区驻留以及信息获取作业；其包括中央处理模块b21及与之电性连接的无线通信模块b22、串口收发模块b23以及存储模块b24；所述串口收发模块b23与所述串口收发模块a13连接，两者之间可进行数据传输。其中，中央处理模块b21用于处理主控制单元1通过串口收发模块b23分派给主小区单元2的任务，并将所得数据通过串口收发模块b23上报给主控制单元1；无线通信模块b22用于与主小区基站通信；存储模块b24用于临时存储无线通信模块b22接收的数据。优选地，如附图4所示，所述主小区单元2具备PLMN选取、小区重选、寻呼监控、***消息接收、小区测量、DRX控制等3GPP标准流程功能，可进行驻网及小区切换操作。

邻小区单元3，其用于执行邻小区强制驻留以及信息获取作业；其包括中央处理模块c31及与之电性连接的无线通信模块c32、串口收发模块c33以及存储模块c34；所述串口收发模块c33与所述串口收发模块a13连接，两者之间可进行数据传输。其中，中央处理模块c31用于处理主控制单元1通过串口收发模块c33分派给邻小区单元3的任务，并将所得数据通过串口收发模块c33上报给主控制单元1；无线通信模块c32用于与邻小区基站通信；存储模块c34用于临时存储无线通信模块c32接收的数据。邻小区单元2是利用软件和射频同步处理的方式实现特定邻小区的强制驻留功能，能够获取此小区的包含小区接入信息/小区选择信息/其它SIB的调度信息的SIB1。软件具有很好的适用性，支持三大运营商(移动、联通、电信)的所有LTE频段，支持FDD-LTE和TDD-LTE，满足各类用户的实际业务需求。

基于上述同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置，本发明还提供了一种同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法，具体包括如下步骤S401-S404：

步骤S401，主小区单元2获取当前LTE网络下主小区的TAC、CI信息以及邻小区列表，并将获得的信息上报给所述主控制单元1；其中，所述邻小区列表中包含各邻小区的EARFCN、PCI信息；

步骤S402，主控制单元1接收所述主小区单元2获得的信息将其发送给所述邻小区单元3；

步骤S403，邻小区单元3根据所述EARFCN、PCI信息获取相应的邻小区的TAC、CI信息；

步骤S404，邻小区单元3将获取到的邻小区的TAC、CI信息上报给所述主控制单元1。

具体地，如附图3所示，步骤S401中所述主小区单元2获取当前LTE网络下主小区的TAC、CI信息以及邻小区列表包括如下步骤S501-S503：

步骤S501，主小区单元2发起主小区的驻留小区请求；

本步骤中，主小区单元2发起主小区的驻留小区请求具体包括如下步骤S501a-S501c：

步骤S501a，中央处理模块b21生成随机数；

步骤S501b，中央处理模块b21根据所述随机数生成sessionID；

本步骤中，sessionID除了随机数外，还包含生成时间，设备ID等信息，如此不仅可保证用于访问主小区基站端的sessionID不会重合，而且使得主小区基站端可从sessionID中获取必要的信息(如生成时间、设备ID)。

步骤S501c，中央处理模块b21通过所述无线通信模块b22发送包含所述sessionID的主小区驻留请求信息。

本步骤中，主小区驻留请求信息除了包括sessionID外还包括mode、tmo等参数，其中mode参数用于标识本轮查询后还有没有其他查询进程，可用mode＝0指代本轮查询后还有其他查询进程，mode＝1指代本轮查询后没有其他查询进程，因为，一般需要进行多个业务的查询工作，因此，用mode参数指代后续是否还有查询任务，可使主小区单元2在mode＝0时完成一轮查询任务后可做好执行下一轮查询任务的准备，在mode＝1时主小区单元2可获知后续没有其他查询任务，完成该轮查询任务后可控制整个主小区单元2进入休眠。tmo为超时时长参数，如可设置超时时长为5s。在步骤S501c之后，中央处理模块b21根据主小区基站的反馈数据或者有没有收到反馈数据可判断主小区驻留是否成功，若成功，则继续执行下述步骤S502-S503，若不成功，则进入等待，当等待时间超过设定的超时时长仍未成功，则重新发起一轮主小区驻留请求，如附图4所示，当主小区驻留失败，主小区单元2依次执行PLMN选择、小区重选、寻呼监控、***消息接收以及小区测量流程，并再次判断主小区是否驻留成功，成功则继续执行下述步骤S502-S503。

步骤S502，主小区单元2根据所述主小区的SIB1消息获取主小区的TAC、CI信息；

步骤S503，主小区单元2根据所述主小区的SIB4/SIB5消息得到邻小区列表，所述邻小区列表中包含各邻小区的EARFCN、PCI信息。

如附图3所示，步骤S401中将获得的信息上报给所述主控制单元1时上报的数据形式为MainTAC,CI,n1_arfcn,n1_pci,n2_arfcn,n2_pci…，其中MainTAC,CI代表主小区的小区跟踪码与小区ID，n1_arfcn,n1_pci代表第一个邻小区的EARFCN、PCI信息，依此类推。

进一步地，如附图5中示意，步骤S402中所述主控制单元1接收所述主小区单元2获得的信息将其发送给所述邻小区单元3包括如下步骤S601-S603：

步骤S601，主控制单元1进行查询并判断是否收到上报的数据；

本步骤中，主控制单元1在向主小区单元2下发一轮查询任务后，经过一定延时(如3s)开始查询是否收到上报的数据，若未收到上报的数据，则在一定的超时时长后(如附图5所示，本实施例中为10s的超时时长)，下发下一轮查询重复未成功的查询任务。

步骤S602，是则判断数据是否合法，否则丢弃该数据进行下一轮查询；

步骤S603，当所述数据合法，主控制单元1每隔设定时长通过所述串口收发模块a13向所述邻小区单元3下发一个包含邻小区信息的数据包。

本步骤中，如附图5所示，主控制单元1向邻小区单元3下发的数据包包含的内容为：Mode,Main_tac,Main_ci,n_next_arfcn,n_next_pci，其中Mode为进程标识参数，Mode＝0代表在本轮查询后还有其他邻小区的信息需要查询，Mode＝0代表在本轮查询后没有其他邻小区的信息需要查询；该标识参数可使邻小区单元3在mode＝0时完成一轮查询任务后可做好执行下一轮查询任务的准备，在mode＝1时邻小区单元3可获知后续没有其他查询任务，完成该轮查询任务后可控制整个邻小区单元3进入休眠。Main_tac,Main_ci代表主小区的TAC、CI信息，n_next_arfcn,n_next_pci代表第n个邻小区的EARFCN、PCI信息。本实施例中主控制单元1每隔500ms下发一个邻小区的驻留数据包，并在下发完数据包后判断本轮是否所有邻小区的数据包是否都下发完毕(通过Mode参数的数值判断)，若没有，继续下发没有下发的数据包。

进一步地，如附图6所示，所述邻小区单元3根据所述EARFCN、PCI信息获取相应的邻小区的TAC、CI信息包括如下步骤S701-S707：

步骤S701，中央处理模块c31通过所述串口收发模块c33接收所述主控制单元1下发的数据包；

步骤S702，中央处理模块c31判断收到的数据是否合法，是则继续执行下列步骤，否则丢弃该数据包；

步骤S703，中央处理模块c31判断数据包中涉及的邻小区信息是否存在于所述存储模块c34中，是则进入步骤步骤S704，否则进入步骤S705；

步骤S704，中央处理模块c31直接从所述存储模块c34中获取邻小区的TAC、CI信息；

本步骤中，由于信息获取装置一般处理的业务远远不止一个小区的业务，因此，邻小区单元3的存储单元c34中已存储由历史获取的很多次查询任务进程中获取的邻小区的信息数据，因此可根据EARFCN、PCI信息直接从存储单元c34中的历史数据中查询对应于该EARFCN、PCI信息的TAC、CI信息，如此可大大节约数据获取时间，提升邻小区TAC、CI信息的获取效率。

步骤S705，中央处理模块c31根据所述EARFCN、PCI信息通过无线通信模块c32所述对相应的邻小区进行强制驻留，获得邻小区的MIB和SIB1信息；

步骤S706，中央处理模块c31解码所述MIB和SIB1信息得到邻小区的TAC、CI信息；

步骤S707，中央处理模块c31将邻小区的TAC、CI信息写入所述存储模块c34中。

本步骤中，存入存储模块c34中的邻小区的TAC、CI信息可作为历史数据供以后其他业务查询用。写入数据的形式为：n_tac,n_ci,n_arfcn,n_pci，分别代表第n个邻小区的TAC、CI、EARFCN、PCI数据，后续通过EARFCN、PCI信息即可直接查询TAC、CI信息。

上述步骤S705中，所述对相应的邻小区进行强制驻留包括：首先，中央处理模块c31为各频点号设置优先级，将所述数据包中包含的EARFCN值的优先级设为最高值，将其他频点号的优先级设为最低值，上述最高值远高于最低值；然后，将驻留请求发送至数据包中EARFCN、PCI信息所对应的目标邻小区；再后，接收目标邻小区反馈的小区接入信息，判断是否驻留成功，是则启动验证流程(旨在验证其驻留成功的邻小区是否为伪基站)，若验证通过则继续从该邻小区获取MIB和SIB1信息等调度信息，否则重新进行下一轮驻留请求，由于指定的频点号(即数据包中EARFCN信息)具有最高的优先级，远高于其他频点号的优先级，因此，重新进行下一轮驻留请求时，邻小区单元3仍向数据包中EARFCN、PCI信息所对应的目标邻小区发送驻留请求，而不会执行重选小区流程导致驻留至其他邻小区；当多次驻留请求均不成功时，从目标邻小区广播消息中获取邻小区的驻留条件并判断邻小区单元3是否符合驻留条件，当满足条件且无法驻留成功，邻小区单元3向所述主控制单元1反馈故障信息，当不满足驻留条件，邻小区单元3向所述主控制单元1反馈无法获取信息，用户可由主控制单元1获得反馈信息，若未故障信息，可联系技术人员排查并修复基站的故障，若为无法获取信息，技术人员可采用其他测量设备获得无法获取信息的邻小区并手动录入至主控制单元1的存储单元a14中。由于现实中，极少数小区基站的业务能力很低，无法接受邻小区单元3的驻留请求，因此上述过程中，默认邻小区单元3满足所有邻小区驻留条件，至强制驻留失败才检测邻小区单元3是否符合驻留条件可提升邻小区单元3的驻留小区以及获取信息的效率。

优选地，上述验证流程包括：首先，邻小区单元3判断小区接入信息中是否包含第一验证数据，是则再进行下一层验证，否则证明驻留成功的邻小区为伪基站，并将该伪基站的信息上报至主控制单元1；然后，邻小区单元3根据第一验证数据生成第二验证数据，并将第二验证数据发送至其驻留成功的邻小区；然后，邻小区单元3接收其驻留成功的邻小区反馈的数据并判断数据与预期值是否一致，是则可判定其驻留成功的邻小区通过验证，否则证明驻留成功的邻小区为伪基站，并将该伪基站的信息上报至主控制单元1。采用上述验证方式，邻小区单元3与目标邻小区之间可双向验证各自的合法性，保证获得的邻小区的TAC和CI等信息的合法性，排除伪基站的干扰。

本发明的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法具有如下优点：

(1)实时获取当前终端驻留的LTE网络的主区(TAC、CI、EARFCN、PCI、RSRP、RSSI和RSRQ)和邻区概要信息(EARFCN、PCI、RSRP、RSSI和RSRQ)，能够准确反映终端的正常小区切换。

(2)实时准确获取当前周边基站详细信息，包括TAC、CI、EARFCN、PCI、RSRP、RSSI和RSRQ等参数。

(3)实时上报检测到的基站信息。

通过本发明的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置及方法，不仅能够获取主小区的详细信息，还能够实时捕获邻小区的TAC和CI等信息，而且能够保证数据的准确性和完整性，不影响小区的正常小区切换和重选流程，做到实时反映当前的LTE网络环境。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法，其特征在于，应用于同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的装置，所述装置包括：

主控制单元，其包括中央处理模块a及与之电性连接的业务处理模块a、串口收发模块a以及存储模块a；

主小区单元，其用于执行主小区驻留以及信息获取作业；其包括中央处理模块b及与之电性连接的无线通信模块b、串口收发模块b以及存储模块b；所述串口收发模块b与所述串口收发模块a连接；

邻小区单元，其用于执行邻小区强制驻留以及信息获取作业；其包括中央处理模块c及与之电性连接的无线通信模块c、串口收发模块c以及存储模块c；所述串口收发模块c与所述串口收发模块a连接；

所述方法包括：

主小区单元获取当前LTE网络下主小区的TAC、CI信息以及邻小区列表，并将获得的信息上报给所述主控制单元；其中，所述邻小区列表中包含各邻小区的EARFCN、PCI信息；

主控制单元接收所述主小区单元获得的信息将其发送给所述邻小区单元；

邻小区单元根据所述EARFCN、PCI信息获取相应的邻小区的TAC、CI信息；

邻小区单元将获取到的邻小区的TAC、CI信息上报给所述主控制单元；

所述邻小区单元根据所述EARFCN、PCI信息获取相应的邻小区的TAC、CI信息包括：

中央处理模块c通过所述串口收发模块c接收所述主控制单元下发的数据包；

中央处理模块c判断收到的数据是否合法，是则继续执行下列步骤，否则丢弃该数据包；

中央处理模块c判断数据包中涉及的邻小区信息是否存在于所述存储模块c中；

是则中央处理模块c直接从所述存储模块c中获取邻小区的TAC、CI信息；

否则中央处理模块c根据所述EARFCN、PCI信息通过无线通信模块c对所述相应的邻小区进行强制驻留，获得邻小区的MIB和SIB1信息，其中，对所述相应的邻小区进行强制驻留，获得邻小区的MIB和SIB1信息，包括：首先，中央处理模块c为各频点号设置优先级，将所述数据包中包含的EARFCN值的优先级设为最高值，将其他频点号的优先级设为最低值，上述最高值远高于最低值；然后，将驻留请求发送至数据包中EARFCN、PCI信息所对应的目标邻小区；再后，接收目标邻小区反馈的小区接入信息，判断是否驻留成功，是则启动验证流程，若验证通过则继续从该邻小区获取MIB和SIB1信息，否则重新进行下一轮驻留请求；

中央处理模块c解码所述MIB和SIB1信息得到邻小区的TAC、CI信息；

中央处理模块c将邻小区的TAC、CI信息写入所述存储模块c中。

2.根据权利要求1所述的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法，其特征在于，所述主小区单元具备PLMN选取、小区重选、寻呼监控、***消息接收、小区测量、DRX控制这些功能。

3.根据权利要求1所述的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法，其特征在于，所述邻小区单元支持所有LTE频段。

4.根据权利要求1所述的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法，其特征在于，所述主小区单元获取当前LTE网络下主小区的TAC、CI信息以及邻小区列表包括：

主小区单元发起主小区的驻留小区请求；

主小区单元根据所述主小区的SIB1消息获取主小区的TAC、CI信息；

主小区单元根据所述主小区的SIB4/SIB5消息得到邻小区列表，所述邻小区列表中包含各邻小区的EARFCN、PCI信息。

5.根据权利要求1所述的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法，其特征在于，所述主小区单元发起主小区的驻留小区请求包括：

中央处理模块b生成随机数；

中央处理模块b根据所述随机数生成sessionID；

中央处理模块b通过所述无线通信模块b发送包含所述sessionID的主小区驻留请求信息。

6.根据权利要求1所述的同时获取LTE主邻小区TAC、CI信息的方法，其特征在于，所述主控制单元接收所述主小区单元获得的信息将其发送给所述邻小区单元包括：

主控制单元进行查询并判断是否收到上报的数据；

是则判断数据是否合法，否则丢弃该数据进行下一轮查询；

当所述数据合法，主控制单元每隔设定时长通过所述串口收发模块a向所述邻小区单元下发一个包含邻小区信息的数据包。

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