CN114499717B - 时分复用移动通信***中针对干扰信号进行监测的方法、***、装置、处理器及其存储介质 - Google Patents
时分复用移动通信***中针对干扰信号进行监测的方法、***、装置、处理器及其存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，包括以下步骤：频谱监测接收机通过监测参数进行频谱监测，I/Q录制接收机进行流盘；监测接收机划分上行时隙和下行时隙，设置门限功率值；触发干扰信号告警和记录；监测接收机记录监测数据，并实时发送信号出现时间和消失时间至I/Q录制接收机；根据信号出现时间长短，自动判定进行一次或多次转储。本发明还涉及时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的***。采用了本发明的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法、***、装置、处理器及其计算机可读存储介质，解决传统监测技术无法捕获上行时隙内弱干扰信号的问题，实现对弱干扰信号的高效捕获，支持录制信号原始I/Q数据。
Description
技术领域
本发明涉及无线电频谱资源领域，尤其涉及频谱监测领域，具体是指一种时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法、***、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
背景技术
该技术应用于无线电频谱资源的研究、分配和管理工作中。主要应用于国家无线电管理部门、各无线电应用单位和无线电研究单位对无线电频谱的监测管理中。
无线电频谱是一种有限的、可以重复利用的自然资源，同时也是宝贵的战略资源。无线电监测站是由无线电管理部门建设的，能够实现无线电频谱的采集、存储和分析的技术设施，是无线电管理的基础条件。
时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)一种为实现共享传输介质(一般是无线电领域)或者网络的通信技术。TD-LTE及5G NR采用时分复用技术，同一无线电频段的不同时段被用来分别传输基站下行信号与移动终端上行信号，从而实现同频双工。
基站周边区域内，下行信号强度大于终端上行信号。此类环境中，如存在无线电干扰，且信号强度高于终端上行信号，即可对正常通信造成干扰。然而，采用传统的干扰监测手段，只能监测到强度高于基站下行信号的强干扰信号，无法感知上述影响终端上行通信的弱干扰信号。
现有的针对移动通信信号所在频段的干扰监测技术，不适用于监测影响TD-LTE与5G NR等采用时分复用之移动通信信号的弱干扰信号。其主要问题如下：
1、.为避免无线电功率正常波动导致过于频繁的触发告警门限，采用传统干扰信号监测技术，其触发门限在功率上须略高于基站下行信号功率，从而较易错失功率接近基站下行信号的干扰信号。
2、传统监测技术所采用的干扰信号捕获手段，其触发门限在时间上连续，且门限应高于基站下行信号，无法良好应对功率弱于下行信号功率的干扰信号。
3、发现干扰信号并自动捕获后，自动记录数据类型为频谱截图及频谱谱线数据，不利于对于干扰信号的事后分析。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足监测效果好、操作简便、适用范围较为广泛的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法、***、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法、***、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下：
该时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)设定监测参数并发送至监测接收机及I/Q录制接收机，频谱监测接收机通过所述的监测参数进行频谱监测，I/Q录制接收机进行流盘；
(2)监测接收机返回同步后的功率－时间谱数据，划分上行时隙和下行时隙，分别设置门限功率值，将门限数据下发给监测接收机；
(3)如果在监测过程中出现新增信号，且新增信号的功率超过信号出现时间所在时隙的功率门限值，则触发干扰信号告警和记录，继续步骤(4)；否则，继续监测；
(4)监测接收机记录监测数据，并实时发送信号出现时间和消失时间至I/Q录制接收机；
(5)I/Q录制接收机在接受干扰信号出现时间后至获得信号消失时间的时间段内，对高速缓存的流盘数据，根据信号出现时间长短，自动判定进行一次或多次转储，存放至工控机的存储池。
较佳地，所述方法还包括以下步骤：
(6)通过工控机内的控制模块，调用干扰信号告警相关参数及干扰信号I/Q数据。
较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)设定频谱监测参数及频段内时分复用移动通信信号的导频周期，将监测参数下发到监测接收机及I/Q录制接收机；
(1.2)频谱监测接收机通过所述的监测参数进行频谱监测；
(1.3)I/Q录制接收机对监测频段内的I/Q数据进行流盘，在高速缓存内完整保存近30秒内的流盘数据。
较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)监测接收机按照导频周期返回同步后的功率－时间谱数据；
(2.2)根据功率－时间谱数据，为移动终端划分上行时隙，为基站划分下行时隙；
(2.3)分别设置门限功率值，将门限数据下发给监测接收机。
较佳地，所述的步骤(4)的监测数据包括新增干扰信号出现时间、持续时间、峰值功率和频谱谱线数据。
该时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，其主要特点是，所述的***包括：
监测天线，用于监测无线电信号；
监测接收机，与所述的监测天线相连接，用于根据频谱监测参数进行频谱监测；
I/Q录制接收机，与所述的监测天线相连接，用于进行数据流盘；
工控机，与所述的监测接收机和I/Q录制接收机相连接，包括控制模块，用于
控制模块，与所述的工控机相连接，用于调用干扰信号告警相关参数及干扰信号I/Q数据，进行信号分析，确定干扰源类型并进行排除。
该用于实现针对时分复用移动通信***中干扰信号进行监测的装置，其主要特点是，所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
该用于实现针对时分复用移动通信***中干扰信号进行监测的处理器，其主要特点是，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
该计算机可读存储介质，其主要特点是，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
采用了本发明的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法、***、装置、处理器及其计算机可读存储介质，按照所监测频段内正常信号的导频周期，分时隙设定不同的功率触发门限，并通过配置双通道监测***，使得频谱监测及I/Q采集同时独立工作，解决了传统监测技术无法捕获上行时隙内弱干扰信号的问题，实现对于弱干扰信号的高效捕获，并支持录制信号原始I/Q数据以供事后分析。
附图说明
图1为本发明的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的***的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图1所示，本发明的该时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的***，其中包括：
(1)设定监测参数并发送至监测接收机及I/Q录制接收机，频谱监测接收机通过所述的监测参数进行频谱监测，I/Q录制接收机进行流盘；
(2)监测接收机返回同步后的功率－时间谱数据，划分上行时隙和下行时隙，分别设置门限功率值，将门限数据下发给监测接收机；
(3)如果在监测过程中出现新增信号，且新增信号的功率超过信号出现时间所在时隙的功率门限值，则触发干扰信号告警和记录，继续步骤(4)；否则，继续监测；
(4)监测接收机记录监测数据，并实时发送信号出现时间和消失时间至I/Q录制接收机；
(5)I/Q录制接收机在接受干扰信号出现时间后至获得信号消失时间的时间段内，对高速缓存的流盘数据，根据信号出现时间长短，自动判定进行一次或多次转储，存放至工控机的存储池。
作为本发明的优选实施方式，所述方法还包括以下步骤：
(6)通过工控机内的控制模块，调用干扰信号告警相关参数及干扰信号I/Q数据。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)设定频谱监测参数及频段内时分复用移动通信信号的导频周期，将监测参数下发到监测接收机及I/Q录制接收机；
(1.2)频谱监测接收机通过所述的监测参数进行频谱监测；
(1.3)I/Q录制接收机对监测频段内的I/Q数据进行流盘，在高速缓存内完整保存近30秒内的流盘数据。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)监测接收机按照导频周期返回同步后的功率－时间谱数据；
(2.2)根据功率－时间谱数据，为移动终端划分上行时隙，为基站划分下行时隙；
(2.3)分别设置门限功率值，将门限数据下发给监测接收机。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4)的监测数据包括新增干扰信号出现时间、持续时间、峰值功率和频谱谱线数据。
本发明的该时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，其中所述的***包括：
监测天线，用于监测无线电信号；
监测接收机，与所述的监测天线相连接，用于根据频谱监测参数进行频谱监测；
I/Q录制接收机，与所述的监测天线相连接，用于进行数据流盘；
工控机，与所述的监测接收机和I/Q录制接收机相连接，包括控制模块，用于
控制模块，与所述的工控机相连接，用于调用干扰信号告警相关参数及干扰信号I/Q数据，进行信号分析，确定干扰源类型并进行排除。
本发明的该用于实现针对时分复用移动通信***中干扰信号进行监测的装置，其中所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
本发明的该用于实现针对时分复用移动通信***中干扰信号进行监测的处理器，其中所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现上述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
本发明的该计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现上述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
本发明的具体实施方式中，针对时分复用移动通信，其基站周边区域内，下行信号强度强于终端上行信号。采用传统的干扰监测手段，只能监测到强度高于基站下行信号的强干扰信号。如存在信号，强度高于移动终端上行通信功率，低于基站下行通信功率，即可对通信造成干扰。然而，采用传统监测手段，这类影响终端上行通信的弱干扰信号在频域监测结果中，会被基站下行信号掩盖，无法被及时发现和排除。
为优化监测效果，及时发现切实对移动通信造成影响的弱干扰信号，需要提出一种可以解决以上问题，实现对于弱干扰信号的高效捕获，并支持录制信号原始I/Q数据以供事后分析。
如图1所示，本方法提出了一种对时分复用移动通信***之干扰信号的监测***及其实现方法。通过一组高性能接收机及配套***控制软件，实现了对于时分复用移动通信信号所在频段内弱干扰信号的高效捕获，并录制信号原始I/Q数据以供事后分析。
本发明的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，其中，包括以下步骤：
1、用户通过***控制软件设定频谱监测参数及频段内时分复用移动通信信号的导频周期(支持自动选择及手动设值)，监测参数下发到监测接收机及I/Q录制接收机。频谱监测接收机采用本参数进行频谱监测，I/Q录制接收机开始对监测频段内完整I/Q数据进行流盘，接收机高速缓存内完整保存近30秒内的流盘数据。
2、监测接收机按照给定的导频周期返回同步后的功率-时间谱数据，用户根据功率-时间谱数据，为划分给移动终端进行发射的上行时隙，及划分给基站进行发射的下行时隙，分别设置门限功率值，软件将门限数据下发给监测接收机。
3、监测过程中，如出现新增信号，其功率超过信号出现时间所在时隙(上行/下行)之功率门限值，则触发干扰信号告警和记录。
4、触发干扰信号告警和记录后，监测接收机负责记录新增干扰信号出现时间，持续时间，峰值功率及频谱谱线数据，汇报给监测软件，并实时发送信号出现时间，消失时间至I/Q录制接收机。
5、I/Q录制接收机在接受到干扰信号出现时间后，直至获得信号消失时间前，对高速缓存内，处于信号出现时间段内的流盘数据，根据信号出现时间长短，自动判定进行一次或多次转储，存放至***工控机存储池。
6、用户事后可通过***工控机内的控制软件，调用干扰信号告警相关参数，及干扰信号I/Q数据，便于后续通过其他工具进行信号分析，确定干扰源类型并进行排除。
本实施例的具体实现方案可以参见上述实施例中的相关说明，此处不再赘述。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
采用了本发明的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法、***、装置、处理器及其计算机可读存储介质，按照所监测频段内正常信号的导频周期，分时隙设定不同的功率触发门限，并通过配置双通道监测***，使得频谱监测及I/Q采集同时独立工作，解决了传统监测技术无法捕获上行时隙内弱干扰信号的问题，实现对于弱干扰信号的高效捕获，并支持录制信号原始I/Q数据以供事后分析。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (8)
1.一种时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)设定监测参数并发送至监测接收机及I/Q录制接收机，频谱监测接收机通过所述的监测参数进行频谱监测，I/Q录制接收机进行流盘；
(2)监测接收机返回同步后的功率－时间谱数据，划分上行时隙和下行时隙，分别设置门限功率值，将门限数据下发给监测接收机；
(3)如果在监测过程中出现新增信号，且新增信号的功率超过信号出现时间所在时隙的功率门限值，则触发干扰信号告警和记录，继续步骤(4)；否则，继续监测；
(4)监测接收机记录监测数据，并实时发送信号出现时间和消失时间至I/Q录制接收机；
(5)I/Q录制接收机在接受干扰信号出现时间后至获得信号消失时间的时间段内，对高速缓存的流盘数据，根据信号出现时间长短，自动判定进行一次或多次转储，存放至工控机的存储池；
所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)监测接收机按照导频周期返回同步后的功率－时间谱数据；
(2.2)根据功率－时间谱数据，为移动终端划分上行时隙，为基站划分下行时隙；
(2.3)分别设置门限功率值，将门限数据下发给监测接收机。
2.根据权利要求1所述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
(6)通过工控机内的控制模块，调用干扰信号告警相关参数及干扰信号I/Q数据。
3.根据权利要求1所述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)设定频谱监测参数及频段内时分复用移动通信信号的导频周期，将监测参数下发到监测接收机及I/Q录制接收机；
(1.2)频谱监测接收机通过所述的监测参数进行频谱监测；
(1.3)I/Q录制接收机对监测频段内的I/Q数据进行流盘，在高速缓存内完整保存近30秒内的流盘数据。
4.根据权利要求1所述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法，其特征在于，所述的步骤(4)的监测数据包括新增干扰信号出现时间、持续时间、峰值功率和频谱谱线数据。
5.一种时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的***，其特征在于，所述的***包括：
监测天线，用于监测无线电信号；
监测接收机，与所述的监测天线相连接，用于根据频谱监测参数进行频谱监测；
I/Q录制接收机，与所述的监测天线相连接，用于进行数据流盘；
工控机，与所述的监测接收机和I/Q录制接收机相连接，包括控制模块，用于
控制模块，与所述的工控机相连接，用于调用干扰信号告警相关参数及干扰信号I/Q数据，进行信号分析，确定干扰源类型并进行排除；
通过所述的***实现权利要求1至4中任一项所述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
6.一种用于实现针对时分复用移动通信***中干扰信号进行监测的装置，其特征在于，所述的装置包括：
处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现权利要求1至4中任一项所述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
7.一种用于实现针对时分复用移动通信***中干扰信号进行监测的处理器，其特征在于，所述的处理器被配置成执行计算机可执行指令，所述的计算机可执行指令被所述的处理器执行时，实现权利要求1至4中任一项所述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至4中任一项所述的时分复用移动通信***中实现针对干扰信号进行监测的方法的各个步骤。
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