CN103747462A

CN103747462A - 一种csfb信号检测方法和装置

Info

Publication number: CN103747462A
Application number: CN201410010717.4A
Authority: CN
Inventors: 林琳; 陈婉珺; 王健全; 赫罡; 高功应; 刘天爽; 苗杰
Original assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Current assignee: China United Network Communications Group Co Ltd
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明的实施例提供一种CSFB信号检测方法和装置，涉及通信技术领域，解决了无线侧网元需要等待核心网之间信令交互后下发信令确定CSFB信号，再进行准备操作而产生延迟时间导致用户体验降低的问题。其方法为：通过对接收信号按照预设规则进行采样及变化处理，获取频域信号样本的集合，并结合预设样本间隔计算获取频域相关度，进一步通过与预设门限值比较确定接收信号是否为CSFB信号。本发明的实施例用于LTE网络部署初期处理语音回落业务的场景下。

Description

一种CSFB信号检测方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种CSFB信号检测方法和装置。

背景技术

在长期演进（Long Term Evolution，LTE）网络建设初期，基于分组域（Packet Switched，PS）的LTE网络无法为LTE用户提供电路域（Circuit Switched，CS）业务。为了使得LTE用户能够发起语音呼叫等电路域业务，提出了电路域回落（Circuit Switched Fall Back，CSFB）技术。CSFB技术作为一种LTE网络部署初期的语音解决方案近几年受到广泛关注，主要原理是将LTE语音呼叫业务回落至2G（2nd Generation）网络（如：全球移动通信系统（Globe System ofMobile Communications，GSM））或3G（3rd Generation）网络（如：宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）），通过2G/3G网络提供电路域业务。

当用户位于LTE网络覆盖与2G/3G网络覆盖重叠区域，且同时附着在LTE网络中移动性管理实体（Mobility Management Entity，MME）与2G/3G网络中移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）上时，可进行语音回落。在语音回落过程中，2G/3G网络需要对CSFB信号进行有效识别，以与普通2G/3G信号进行区分。现有技术主要通过在前转重定位请求（Forward Relocation Request）中携带CSFBTrigger标示或呼叫管理服务请求（CM Service Request）信令中携带电路域主叫（Circuit Switched Mobile Origination，CSMO）或电路域被叫（Circuit Switched Mobile Termination，CSMT）标示。具体流程为：当用户发起语音呼叫时，演进型基站（Evolved NodeB，eNB）接收语音业务信号后，将带有CSFB Indication标示的扩展业务请求（Extended Service Request）信令送入MME，因而LTE核心网侧MME获知该语音呼叫为CSFB呼叫。MME通过Forward Relocation Request与2G/3G核心网侧GPRS服务节点（Serving GPRS Support Node，SGSN）进行信令交互，由SGSN通过Relocation Request告知无线侧的无线网络控制器（Radio Network Controller，RNC）、基站（NodeB）等网元，指示无线侧网元进行回落准备操作。在回落过程完成后，通过回落至2G/3G网络的用户向2G/3G核心网侧MSC发送CM ServiceRequest，告知核心网侧MSC该呼叫为CSFB呼叫，且与被叫目标终端建立语音通话，完成整个语音业务呼叫过程。

但是，由于此方法基于LTE核心网侧与2G/3G核心网侧的信令交互，LTE核心网侧对信令进行识别，再通过2G/3G核心网侧告知2G/3G网络中的无线侧网元，无线侧网元在接收到该信令后才能开始进行语音业务回落的准备操作，整个交互过程造成一定的延迟时间，降低了用户体验。

发明内容

本发明的实施例提供一种CSFB信号检测方法和装置，用于LTE网络部署初期处理语音回落业务的场景下，通过在2G/3G网络中无线侧网元处理并判决用户终端发送的接收信号是否为CSFB信号，在确定为CSFB信号后，直接进行语音业务回落的准备操作，缩短无线侧网元需要等待核心网之间信令交互后下发信令确定CSFB信号，再进行准备操作而产生的延迟时间，提高用户体验。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种CSFB信号检测方法，所述方法包括：

对接收信号按照预设规则进行采样及变换处理，获取第一信号样本集合，所述第一信号样本集合为频域信号样本的集合；

根据所述第一信号样本集合与预设频域样本间隔，获取所述第一信号样本集合的频域相关度；

将所述频域相关度与预设门限值进行比较，根据比较结果判断所述接收信号是否为电路域回落CSFB信号。

另一方面，提供一种CSFB信号检测装置，所述装置包括：

样本获取单元，用于对接收信号按照预设规则进行采样及变换处理，获取第一信号样本集合，所述第一信号样本集合为频域信号样本的集合；

参数计算单元，用于根据所述第一信号样本集合与预设频域样本间隔，获取所述第一信号样本集合的频域相关度；

决策单元，用于将所述频域相关度与预设门限值进行比较，根据比较结果判断所述接收信号是否为电路域回落CSFB信号。

本发明的实施例提供一种CSFB信号检测方法和装置，通过对接收信号按照预设规则进行采样及变化处理，获取频域信号样本的集合，并结合预设样本间隔计算获取频域相关度，进一步通过与预设门限值比较确定接收信号是否为CSFB信号。这样，充分利用了CSFB信号频域信息，缩短了无线侧网元需要等待核心网之间信令交互后下发信令确定CSFB信号，再进行准备操作而产生的延迟时间，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种CSFB信号检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种CSFB信号检测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种CSFB信号检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例提供了一种CSFB信号检测方法，如图1所示，该方法包括：

S101、对接收信号按照预设规则进行采样及变换处理，获取第一信号样本集合，第一信号样本集合为频域信号样本的集合。

S102、根据第一信号样本集合与预设频域样本间隔，获取第一信号样本集合的频域相关度。

S103、将频域相关度与预设门限值进行比较，根据比较结果判断接收信号是否为电路域回落CSFB信号。

本发明的实施例提供一种CSFB信号检测方法，通过对接收信号按照预设规则进行采样及变化处理，获取频域信号样本的集合，并结合预设样本间隔计算获取频域相关度，进一步通过与预设门限值比较确定接收信号是否为CSFB信号。这样，充分利用了CSFB信号频域信息，缩短了无线侧网元需要等待核心网之间信令交互后下发信令确定CSFB信号，再进行准备操作而产生的延迟时间，提高了用户体验。

为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本发明实施例提供的技术方案，下面通过具体的实施例，对本发明实施例提供的另一种CSFB信号检测方法进行详细说明，如图2所示，该方法包括：

S201、获取接收信号。

具体的，无线侧网元接收用户终端发送的语音业务信号。

示例性的，用户终端位于LTE网络覆盖与2G/3G网络覆盖重叠区域，当用户发起语音业务呼叫时，该用户所在区域中的无线侧网元eNodeB及NodeB可获取到用户发出的语音业务信号。

其中，NodeB通过标准的Iub接口与RNC互连，通过Uu接口与用户终端进行通信；用户终端可以为LTE/WCDMA/GSM多模单待手持终端，该移动终端能支持电话业务、紧急呼叫、点对点短消息业务以及各种数据业务等，且工作频段包括GSM频段、WCDMA频段以及LTE频段；在LTE网络中，语音业务信号采用正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）调制方式。该语音业务信号即是本专利进行检测的CSFB信号。

S202、对获取的接收信号进行采样。

具体的，基于奈奎斯特准则对接收信号进行连续采样，得到N个信号样本x(n),n=1…N；其中，N值为符合奈奎斯特采样频率要求所需的采样次数，在本实施例中可以为接收信号带宽的2倍，以符合奈奎斯特准则的采样频率进行采样，可根据信号的采样无失真地重建原信号，而有效避免信号混叠现象。

值得一提的，上述N个信号样本x(n),n=1…N，为时域信号样本。

S203、对采样获取的信号样本进行变换处理，得到第一信号样本集合。

具体的，对采样获取的时域信号样本x(n),n=1…N进行K点快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation，FFT），将时域信号样本转换为频域信号样本x(k),k=1…K，并将频域信号样本的集合，作为第一信号样本集合；其中，K值可以根据公式：K=2N-1获取。

S204、根据第一信号样本集合与预设频域样本间隔，获取频域相关度。

具体的，根据S203中获取的第一信号样本集合x(k),k=1…K，结合预设频域样本间隔△，可通过频域相关度公式，计算求取频域相关度VD；

频域相关度公式可以为：

V_{D} = Σ_{k = 1}^{K - Δ} \frac{x (k) x (k + Δ)}{x {(k)}^{2}};

其中，预设频域样本间隔△为一个小于K值的正整数，在该实施例中可以为系统缺省设置值，也可以为外部输入给定值，此处不做限定。x(k)与x(k+△)为第一信号样本集合中第k个与第k+△个频点的信号样本。

值得一提的，由于CSFB信号为LTE信号，即采用OFDM调制方式，而2G/3G信号采用码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）调制方式，两者的频域相关度存在较大差异；频域相关度VD是根据接收信号经过连续采样及快速傅里叶变换得到的频域信号样本计算获取的，充分利用了CSFB信号频域特性，可实现对CSFB信号进行有效检测。

S205、根据频域相关度与预设门限值的比较结果对接收信号进行判断。

具体的，将获取的频域相关度V_D与预设门限值r_t进行比较，若频域相关度V_D小于预设门限值r_t，则接收信号不为CSFB信号，执行S206；或，若频域相关度V_D大于或等于预设门限值r_t，则接收信号为CSFB信号，执行S207。

其中，预设门限值rt在该实施例中可以为系统缺省设置值，也可以为外部输入给定值，且与频域样本间隔△相互对应；即，在给定了频域样本间隔△后，可获取一个与已给定频域样本间隔△相对应的预设门限值r_t，用以与结合已给定频域样本间隔△求取的频域相关度进行比较；给定的频域样本间隔△不同，预设门限值r_t也相应的不同。

值得一提的，通过频域相关度V_D与预设门限值r_t的比较判断CSFB的存在，无需对CSFB信号、信道等先验信息进行检测，实现了对CSFB信号频域信息的高速利用。

S206、继续对后续接收信号进行检测。

具体的，当确定接收信号不为CSFB信号后，不再对该接收信号进行处理操作，继续接收后续接收信号，并对后续接收信号执行上述S201至S206的CSFB信号检测操作。

S207、执行预设语音业务回落准备操作。

具体的，当确定接收信号为CSFB信号后，无线侧网元执行预设语音业务回落准备操作，以便在无线侧网元接收到核心网下发的Relocation Request信令后，完成语音业务回落操作。

其中，预设语音业务回落准备操作可以为:在该无线侧网元的CS域建立用户终端的语音呼叫、预留无线资源、并为后续的语音业务按照现有普通CS域中的业务流程完成准备。值得一提的，上述预设语音业务回落准备操作仅为示例性的，根据不同无线侧网元或不同应用场景中业务流程的具体区别而存在不同，包括但不限于此。

本发明实施例还提供一种CSFB信号检测装置00，如图3所示，该CSFB信号检测装置00包括：

样本获取单元001，用于对接收信号按照预设规则进行采样及变换处理，获取第一信号样本集合，第一信号样本集合为频域信号样本的集合；

参数计算单元002，用于根据第一信号样本集合与预设频域样本间隔，获取第一信号样本集合的频域相关度；

决策单元003，用于将频域相关度与预设门限值进行比较，根据比较结果判断接收信号是否为电路域回落CSFB信号。

可选的，样本获取单元001具体用于：

基于奈奎斯特准则对接收信号进行连续采样，获取时域信号样本x(n),n=1…N；其中，N值为符合奈奎斯特采样频率要求所需的采样次数；

对时域信号样本进行K点快速傅里叶变换FFT，获取频域信号样本x(k),k=1…K，并将频域信号样本的集合作为第一信号样本集合；其中，K=2N-1。

可选的，参数计算单元002具体用于：

获取预设频域样本间隔△；

根据第一信号样本集合与预设频域样本间隔，基于频域相关度公式确定频域相关度V_D；

频域相关度公式为：

V_{D} = Σ_{k = 1}^{K - Δ} \frac{x (k) x (k + Δ)}{x {(k)}^{2}};

其中，频域样本间隔△为小于K值的正整数，x(k)与x(k+△)为第一信号样本集合中第k个与第k+△个频点的信号样本。

可选的，决策单元003具体用于：

获取预设频域样本间隔对应的预设门限值；

将频域相关度与预设门限值的大小进行比较，若频域相关度大于或等于预设门限值，则接收信号为CSFB信号；或，若频域相关度小于预设门限值，则接收信号不为CSFB信号。

可选的，在确定接收信号为CSFB信号之后，该CSFB信号检测装置00还包括：

准备操作单元004，用于执行预设语音业务回落准备操作，以便在无线侧网元接收到核心网下发的Relocation Request信令后，完成语音业务回落操作。

本发明的实施例提供一种CSFB信号检测装置，通过对接收信号按照预设规则进行采样及变化处理，获取频域信号样本的集合，并结合预设样本间隔计算获取频域相关度，进一步通过与预设门限值比较确定接收信号是否为CSFB信号。这样，充分利用了CSFB信号频域信息，缩短了无线侧网元需要等待核心网之间信令交互后下发信令确定CSFB信号，再进行准备操作而产生的延迟时间，提高了用户体验。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种CSFB信号检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收信号按照预设规则进行采样及变换处理，获取第一信号样本集合，所述第一信号样本集合为频域信号样本的集合包括：

基于奈奎斯特准则对所述接收信号进行连续采样，获取时域信号样本x(n),n=1…N；其中，N值为符合奈奎斯特采样频率要求所需的采样次数；

对所述时域信号样本进行K点快速傅里叶变换FFT，获取频域信号样本x(k),k=1…K，并将所述频域信号样本的集合作为所述第一信号样本集合；其中，K=2N-1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号样本集合与预设频域样本间隔，获取所述第一信号样本集合的频域相关度包括：

获取预设频域样本间隔△；

根据所述第一信号样本集合与所述预设频域样本间隔，基于频域相关度公式确定所述频域相关度V_D；

所述频域相关度公式为：

V_{D} = Σ_{k = 1}^{K - Δ} \frac{x (k) x (k + Δ)}{x {(k)}^{2}};

其中，所述频域样本间隔△为小于K值的正整数，x(k)与x(k+△)为第一信号样本集合中第k个与第k+△个频点的信号样本。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述频域相关度与预设门限值进行比较，根据比较结果判断所述接收信号是否为电路域回落CSFB信号包括：

获取所述预设频域样本间隔对应的所述预设门限值；

将所述频域相关度与所述预设门限值的大小进行比较，若所述频域相关度大于或等于所述预设门限值，则所述接收信号为CSFB信号；或，若所述频域相关度小于所述预设门限值，则所述接收信号不为CSFB信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述接收信号为CSFB信号之后，还包括：

执行预设语音业务回落准备操作，以便在无线侧网元接收到核心网下发的重定位请求Relocation Request信令后，完成语音业务回落操作。

6.一种CSFB信号检测装置，其特征在于，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述样本获取单元具体用于：

基于奈奎斯特准则对所述接收信号进行连续采样，获取时域信号样本x(n),n=1"N；其中，N值为符合奈奎斯特采样频率要求所需的采样次数；

对所述时域信号样本进行K点快速傅里叶变换FFT，获取频域信号样本x(k),k=1"K，并将所述频域信号样本的集合作为所述第一信号样本集合；其中，K=2N-1。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述参数计算单元具体用于：

获取预设频域样本间隔△；

根据所述第一信号样本集合与所述预设频域样本间隔，基于频域相关度公式确定所述频域相关度VD；

所述频域相关度公式为：

V_{D} = Σ_{k = 1}^{K - Δ} \frac{x (k) x (k + Δ)}{x {(k)}^{2}};

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述决策单元具体用于：

获取所述预设频域样本间隔对应的所述预设门限值；

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在确定所述接收信号为CSFB信号之后，还包括：

准备操作单元，用于执行预设语音业务回落准备操作，以便在无线侧网元接收到核心网下发的重定位请求Relocation Request信令后，完成语音业务回落操作。