CN102790980B - 基于Wimax系统的上行频谱扫描方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于Wimax系统的上行频谱扫描方法及装置，上述方法包括：根据预设的频谱扫描参数，周期性调度上行空帧；根据调度结果及上述频谱扫描参数，对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描；存储上述扇区的上行空帧数据区的扫描结果并显示；上述装置包括设置模块、调度模块、基带处理模块、存储模块以及显示模块。本发明成本低，且不需要中断用户业务，可快速鉴别干扰和区分干扰来源。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于Wimax系统的上行频谱扫描方法及装置。
背景技术
在无线通信环境中，通常存在各种各样的干扰信号，这些干扰信号有可能来自通信系统之外，也有可能来自通信系统内部。为了排除扇区上的上行干扰，Wimax系统需要对扇区的上行数据区进行频谱扫描，现有的频谱扫描方法在进行频谱扫描时，必须中断当前扇区中所有用户业务。在实际的商用环境下，为了扫描上行干扰，一般都是关闭一个扇区的功放，扫描一段时间，然后关闭另外一个扇区的功放，再扫描一段时间，逐个排除各扇区上行用户的干扰。这种方法有两个缺点：一是影响用户业务，导致用户脱网；二是鉴别干扰和区分干扰来源的时间比较长。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于Wimax系统的上行频谱扫描方法及装置，以解决现有的Wimax系统用频谱扫描来鉴别干扰和区分干扰来源时需要中断用户业务的问题。
本发明提供一种基于Wimax系统的上行频谱扫描方法，包括：
根据预设的频谱扫描参数，周期性调度上行空帧；
根据调度结果及上述频谱扫描参数，对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描；
存储上述扇区的上行空帧数据区的扫描结果并显示。
进一步地，上述频谱扫描参数包括扇区号、频谱扫描工作模式、上行空帧调度频度和天线号。
进一步地，上述根据预设的频谱扫描参数，周期性调度上行空帧步骤具体包括：
根据上述频谱扫描参数中的扇区号、频谱扫描工作模式以及上行空帧调度频度，以与上述频谱扫描工作模式相同的调度方式在相应扇区周期性调度上行空帧；
调度完成后，置位上述扇区的扫频空帧调度比特位。
进一步地，上述根据调度结果及上述预设的频谱扫描参数，对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描步骤具体包括以下步骤：
根据上述频谱扫描参数中的扇区号，置位相应扇区的扫描标志位；
检测并判断上述扇区的扫频空帧调度比特位是否置位，若是，则
置位上述扇区的扫频调度空帧标志位；
存储上述扇区的上行空帧数据区中的频域数据；
按照上述频谱扫描参数中的频谱扫描工作模式，对上述扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描。
进一步地，上述对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描步骤具体包括：
计算上述扇区的上行空帧数据区中的频域数据的各子载波的各符号功率；
累加各子载波上的所有符号的功率，得到各子载波的功率；
根据上述各子载波的功率，计算上述扇区的上行空帧数据区的峰均比。
本发明进一步提供一种基于Wimax系统的上行频谱扫描装置，包括调度模块、基带处理模块、存储模块以及显示模块，
上述调度模块，用于根据预设的频谱扫描参数，周期性调度上行空帧；
上述基带处理模块，用于根据上述调度模块的调度结果及上述频谱扫描参数，对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描；
上述存储模块，用于按扇区存储上述基带处理模块的扫描结果；
上述显示模块，用于按扇区显示上述基带处理模块的扫描结果。
进一步地，上述装置还包括设置模块，用于为用户设置频谱扫描参数的接口，并将用户设置的频谱扫描参数发送给所述调度模块及所述基带处理模块。
进一步地，上述调度模块，还用于在调度完成后，置位相应扇区的扫频空帧调度比特位；
上述基带处理模块，还用于根据上述频谱扫描参数，置位相应扇区的扫描标志位，检测并判断上述扇区的扫频空帧调度比特位是否置位，并在上述扇区的扫频空帧调度比特位为置位时，置位上述扇区的扫频调度空帧标志位；以及存储上述扇区的上行空帧数据区中的频域数据。
进一步地，上述调度模块通过MAC2PHY消息，将相应扇区的扫频空帧调度比特位发送给上述基带处理模块。
进一步地，上述基带处理模块，还用于检测是否收到MAC2PHY消息，以及计算上述扇区的上行空帧数据区中的频域数据的各子载波的各符号功率，累加各子载波上的所有符号的功率，并根据得到各子载波的功率，计算上述扇区的上行空帧数据区的峰均比。
本发明通过周期调度上行扫频空帧，使在空帧上对扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描，且对频谱扫描结果进行分扇区存储和显示，使得用户对干扰来源一目了然。本发明成本低，且不需要中断用户业务，可快速鉴别干扰和区分干扰来源。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明基于Wimax系统的上行频谱扫描方法的实施例流程图；
图2是三扇区同步调度方式的实施例示意图；
图3是三扇区异步调度方式的实施例示意图；
图4是本发明基于Wimax系统的上行频谱扫描装置的实施例原理框图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，是本发明基于Wimax系统的上行频谱扫描方法流程图；本实施例包括以下步骤：
步骤S001：设置频谱扫描参数，启动频谱扫描；
频谱扫描参数包括扇区号、频谱扫描工作模式、上行空帧调度频度和天线号，其中，
扇区号，表示需要对哪些扇区进行频谱扫频；
频谱扫描工作模式，包括同步扫描和异步扫描，表示频谱扫描模式，其中，当频谱扫描工作模式为同步扫描时，采用同步调度上行空帧，同步调度，是指对于所有需要频谱扫描的扇区，在同一帧上周期性调度上行空帧，如图2所示，为三扇区同步调度示意图，假设上行空帧调度频度为1空帧/s，则调度周期为200帧，三个扇区记为扇区0、1、2，在200帧的调度周期内，为各扇区在同一帧上(图中帧号为0或200)同时调度上行空帧，当频谱扫描工作模式为异步扫描时，采用异步调度上行空帧，异步调度，是指对于所有需要频谱扫描的扇区，在不同的帧上周期性调度上行空帧，即需要频谱扫描的扇区空帧帧号相互错开，如图3所示，为三扇区异步调度示意图，假设上行空帧调度频度为1空帧/s，则调度周期为200帧，三个扇区记为扇区0、1、2，在200帧的调度周期内，为各扇区在不同的帧上(图中帧号为0、1、2或者200、201、202)调度上行空帧，不同扇区的调度间隔可以是1帧或多帧，但要保证在一个调度周期内完成对所有需要频谱扫描的扇区在不同帧上调度上行空帧。
上行空帧调度频度，表示调度上行空帧的频度，比如，1空帧/s等，只要满足不导致用户脱网即可；
天线号，表示对哪些接收天线接收到的数据进行频谱扫频。
步骤S002：根据频谱扫描参数中的扇区号、上行空帧调度频度及频谱扫描工作模式，以与上述频谱扫描工作模式相同的调度方式在相应扇区周期性调度上行空帧；
也就是说，若频谱扫描工作模式为同步扫描，则调度方式也为同步调度，若频谱扫描工作模式为异步扫描，则调度方式也为异步调度。
假设扇区号为0、1、2，频谱扫描工作模式为同步扫描，则在调度周期到来时，分别在扇区0、1、2的同一帧上调度上行空帧；
假设扇区号为0、1、2，频谱扫描工作模式为异步扫描，则在调度周期到来时，分别在扇区0、1、2的不同帧上调度上行空帧；比如在周期到来的第一个帧上调度扇区0的上行空帧，在第二个帧上调度扇区1的上行空帧，在第三个帧上调度扇区2的上行空帧；具体在周期到来后的哪个帧上调度哪个扇区的上行空帧，只要相应的帧在一个调度周期内即可。
步骤S003：置位上述扇区的扫频空帧调度比特位Flag1；
假设扇区号为0、1、2，若频谱扫描工作模式为同步扫描，则本步骤同时将扇区0、1、2的扫频空帧调度比特位Flag1均置位；若频谱扫描工作模式为异步扫描，则调度完一个扇区的上行空帧，即置位该扇区的频空帧调度比特位Flag1；然后继续调度下一个扇区的上行空帧，依次类推。
步骤S004：根据上述频谱扫描参数中的扇区号，置位相应扇区的扫描标志位Flag2；
假设扇区号为0、1、2，则本步骤分别将扇区0、1、2的扫描标志位Flag2置位。
步骤S005：检测并判断上述扇区的扫频空帧调度比特位Flag1是否置位，若是，则执行步骤S006；否则，继续执行本步骤；
若扇区上调度了上行空帧，则其相应的扫频空帧调度比特位Flag1置位，表示该扇区的空帧到来，可以开始对该扇区进行频谱扫描。
步骤S006：置位上述扇区的扫频调度空帧标志位Flag3；
从步骤S004-步骤S006可以看出，本发明对扫频空帧调度比特位Flag1、扫描标志位Flag2以及扫频调度空帧标志位Flag3均置位的扇区才进行频谱扫描，也就是说，本发明的对上行空帧数据区的数据的频谱扫描是在空帧上进行的。
步骤S007：存储上述扇区的上行空帧数据区中的频域数据；
步骤S008：计算上述扇区的上行空帧数据区中的频域数据的各子载波的各符号功率；
步骤S009：累加各子载波上的所有符号的功率，得到各子载波的功率；
步骤S010：根据上述各子载波的功率，计算上述扇区的上行空帧数据区的峰均比，得到扫描结果；
步骤S011：按扇区存储上述扫描结果并显示。
若同时有几个扇区都满足频谱扫描条件，则本发明同时对满足频谱扫描条件的扇区进行频谱扫描。
本发明按照扇区实时显示频谱扫描结果，用户即可观察干扰情况，并根据设置的频谱扫描工作模式分析干扰的来源。
频谱扫描启动之后，本发明实际上同时执行两个线程，一个为调度线程，包括步骤S002-步骤S003；另一个为频谱扫描线程，包括步骤S004-步骤S011；也就是说，频谱扫描线程在本发明一开始即已运行，但是，具体对某个扇区进行频谱扫描，需要根据调度线程的调度结果来决定。
如图4所示，是本发明基于Wimax系统的上行频谱扫描装置的原理框图，包括设置模块01、调度模块02、基带处理模块03、存储模块04以及显示模块05，
设置模块01，用于为用户提供设置频谱扫描参数的接口，并将用户设置的频谱扫描参数发送给调度模块02及基带处理模块03；
调度模块02，用于根据频谱扫描参数，周期性调度上行空帧，并在调度完成后，置位相应扇区的扫频空帧调度比特位Flag1，通过MAC2PHY消息发送给基带处理模块03；
基带处理模块03，用于根据调度模块02的调度结果及上述频谱扫描参数，对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描；具体为：用于根据频谱扫描参数，置位相应扇区的扫描标志位Flag2，检测是否收到MAC2PHY消息，根据MAC2PHY消息判断对应扇区的扫频空帧调度比特位Flag1是否置位，并在上述扇区的扫频空帧调度比特位Flag1为置位时，置位上述扇区的扫频调度空帧标志位Flag3；以及存储上述扇区的上行空帧数据区中的频域数据，计算上述扇区的上行空帧数据区中的频域数据的各子载波的各符号功率，累加各子载波上的所有符号的功率，并根据得到各子载波的功率，计算上述扇区的上行空帧数据区的峰均比，得到扫描结果，并将扫描结果发送给存储模块04及显示模块05；基带处理模块03在空帧上对相应扇区的数据区进行频率扫描；
存储模块04，用于按扇区存储基带处理模块03发送来的扫描结果；
显示模块05，用于按扇区显示基带处理模块03发送来的扫描结果。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于Wimax系统的上行频谱扫描方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预设的频谱扫描参数，周期性调度上行空帧；
根据调度结果及所述频谱扫描参数，对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描；
存储所述扇区的上行空帧数据区的扫描结果并显示；
其中，所述根据调度结果及所述预设的频谱扫描参数，对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描步骤具体包括以下步骤：
根据所述频谱扫描参数中的扇区号，置位相应扇区的扫描标志位；
检测并判断所述扇区的扫频空帧调度比特位是否置位，若是，则
置位所述扇区的扫频调度空帧标志位；
存储所述扇区的上行空帧数据区中的频域数据；
按照所述频谱扫描参数中的频谱扫描工作模式，对所述扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述频谱扫描参数包括扇区号、频谱扫描工作模式、上行空帧调度频度和天线号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据预设的频谱扫描参数，周期性调度上行空帧步骤具体包括:
根据所述频谱扫描参数中的扇区号、频谱扫描工作模式以及上行空帧调度频度，以与所述频谱扫描工作模式相同的调度方式在相应扇区周期性调度上行空帧；
调度完成后，置位所述扇区的扫频空帧调度比特位。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描步骤具体包括：
计算所述扇区的上行空帧数据区中的频域数据的各子载波的各符号功率；
累加各子载波上的所有符号的功率，得到各子载波的功率；
根据所述各子载波的功率，计算所述扇区的上行空帧数据区的峰均比。
5.一种基于Wimax系统的上行频谱扫描装置，其特征在于，包括调度模块、基带处理模块、存储模块以及显示模块，
所述调度模块，用于根据预设的频谱扫描参数，周期性调度上行空帧；
所述基带处理模块，用于根据所述调度模块的调度结果及所述频谱扫描参数，对相应扇区的上行空帧数据区进行频谱扫描；
所述存储模块，用于按扇区存储所述基带处理模块的扫描结果；
所述显示模块，用于按扇区显示所述基带处理模块的扫描结果；
其中，所述调度模块，还用于在调度完成后，置位相应扇区的扫频空帧调度比特位；
所述基带处理模块，还用于根据所述频谱扫描参数，置位相应扇区的扫描标志位，检测并判断所述扇区的扫频空帧调度比特位是否置位，并在所述扇区的扫频空帧调度比特位为置位时，置位所述扇区的扫频调度空帧标志位；以及存储所述扇区的上行空帧数据区中的频域数据。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置模块，用于为用户设置频谱扫描参数的接口，并将用户设置的频谱扫描参数发送给所述调度模块及所述基带处理模块。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调度模块通过MAC2PHY消息，将相应扇区的扫频空帧调度比特位发送给所述基带处理模块。
8.根据权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述基带处理模块，还用于检测是否收到MAC2PHY消息，以及计算所述扇区的上行空帧数据区中的频域数据的各子载波的各符号功率，累加各子载波上的所有符号的功率，并根据得到各子载波的功率，计算所述扇区的上行空帧数据区的峰均比。
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