CN105704744A - 无线网络信号离散的干扰信号扫频方法及系统 - Google Patents

无线网络信号离散的干扰信号扫频方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明适用于通信技术领域，提供了一种无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，所述方法包括：对采集TD-LTE信号基站的信号扫频，解析得到P-SCH主同步信道；解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步；根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号；呈现干扰信号。本发明还相应的提供一种无线网络信号离散的干扰信号扫频系统。借此，本发明通过信号离散实现TD-LTE干扰问题的准确定位。

Description

无线网络信号离散的干扰信号扫频方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线网络信号离散的干扰信号扫频方法及系统。
背景技术
现有随着TD-LTE网络的兴起，TD-LTE网络已完成了大规模的网络建设。因为TD-LTE是时分双工的信号系统，对于如何检测TD-LTE上行干扰信号一直是移动运营商未能解决的难题。
传统解决方案：使用传统的频谱测量方法，但无法区分TD-LTE上行信号、下行信号和干扰信号，干扰排查工作效率低下，往往无法有效定位干扰源。这无疑会给用户造成很大的困惑和不便。
综上可知，现有的CDMA移动终端漫游选网技术，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种无线网络信号离散的干扰信号扫频方法及系统，将信号离散技术应用到TD-LTE无线干扰排查工作中，实现TD-LTE干扰问题的准确定位。。
为了实现上述目的，本发明提供一种无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，所述方法包括：
对采集TD-LTE信号基站的信号扫频，解析得到P-SCH主同步信道；
解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步；
根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号；
呈现干扰信号。
根据本发明所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，所述对采集TD-LTE信号基站的信号扫频解析，得到P-SCH主同步信道和S_SCH辅助同步信道的步骤之前还包括：
采集TD-LTE信号基站的信号，获取主同步信号和辅同步信号；
所述采集TD-LTE信号基站的信号的步骤包括：
TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号中的所述主同步信号采用Zadoff-Chu序列，所述辅同步信号采用m序列；
通过本地序列和接收信号进行同步相关后获得期望的峰值，根据所述峰值判断出同步信号位置；
所述根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号的步骤还包括：
通过基站网络获取基站时钟；
对所述上行信号和所述下行信号扫频，采集频谱信号；
时域离散所述上行信号和所述下行信号，通过时隙的频谱窗口捕抓分离所述上行信号和所述下行信号。
根据本发明所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，所述对信号的指定频带扫频，解析P-SCH主同步信道的步骤还包括：
在指定间隔的频栅上进行扫描，并在每个频点上进行主同步信道检测；
所述获取基站时钟的步骤还包括：
获取主同步信号和辅同步信号之后，读取该小区的所述基站时钟对应的帧起点相对于GPS时间偏移的时间量参数；
所述时域离散TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号，通过时隙的频谱窗口捕抓分离所述上行信号和所述下行信号的步骤还包括
通过所述时间量参数，将增强时域频谱扫频任务同步到TD-LTE上行时隙。
根据本发明所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，所述解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步的步骤还包括：
当检测出主同步序列以后，可获得主同步序列编号，确定5ms定时；在主同步序列基础上向前搜索辅同步序列，所述辅同步序列由两个伪随机序列组成，前后半帧映射相反，检测到两个所述辅同步信号就获得了10ms定时，达到帧同步；
根据所述主同步序列确定的所述主同步序列编号和由所述辅同步序列确定的辅同步序列编号可以得到小区ID，同时完成CP类型检测；
所述辅同步序列由两个长度为31的m序列交叉级联得到的长度为62的级联，得到的级联序列由所述主同步序列提供的加扰序列加扰，前半帧的所述辅同步序列交叉级联方式与后半帧的所述辅同步序列交叉级联方式相反。
根据本发明所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，所述采集频谱信号的步骤还包括：
开启增强时域频谱扫频功能；
所述呈现干扰信号的步骤还包括：
实现上行帧和下行帧时隙场强的精确测量，并提供TD-LTE上行干扰测量模式。
本发明还提供一种无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，包括：
第一解析单元，用于对采集TD-LTE信号基站的信号扫频，解析得到P-SCH主同步信道；
第二解析单元，用于解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步；
信号离散单元，用于根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号
干扰呈现单元，用于呈现干扰信号。
根据本发明所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，还包括：
信号采集单元，用于采集TD-LTE信号基站的信号，获取主同步信号和辅同步信号；
序列控制模块，用于TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号中的所述主同步信号采用Zadoff-Chu序列，所述辅同步信号采用m序列；
峰值判断模块，通过本地序列和接收信号进行同步相关后获得期望的峰值，根据所述峰值判断出同步信号位置；
所述信号离散单元还包括：
获取时钟模块，用于通过基站网络获取基站时钟，；
频谱采集模块，用于对所述上行信号和所述下行信号扫频，采集频谱信号；
时域离散模块，用于时域离散TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号。
根据本发明所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，所述第一解析单元还包括：
扫频模块，用于在指定间隔的频栅上进行扫描，并在每个频点上进行主同步信道检测；
所述获取时钟模块还用于获取主同步信号和辅同步信号之后，读取该小区的所述基站时钟对应的帧起点相对于GPS时间偏移的时间量参数；
所述时域离散模块还用于通过所述时间量参数，将增强时域频谱扫频任务同步到TD-LTE上行时隙。
根据本发明所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，所述频谱采集单元还用于开启增强时域频谱扫频功能；
所述呈现干扰单元还用于实现上行帧和下行帧时隙场强的精确测量，并提供TD-LTE上行干扰测量模式。
根据本发明所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，所述第二解析单元还包括：
帧同步模块，用于当检测出主同步序列以后，可获得主同步序列编号，确定5ms定时；在主同步序列基础上向前搜索辅同步序列，所述辅同步序列由两个伪随机序列组成，前后半帧映射相反，检测到两个所述辅同步信号就获得了10ms定时，达到帧同步；
解析检测模块，用于根据主同步序列确定的主同步序列编号和由所述辅同步序列确定的辅同步序列编号可以得到小区ID，同时完成CP类型检测；
交叉级联模块，用于所述辅同步序列由两个长度为31的m序列交叉级联得到的长度为62的级联序列，所述级联序列由主同步序列提供的加扰序列加扰，前半帧的辅同步序列交叉级联方式与后半帧的辅同步序列交叉级联方式相反。
本发明通过上下行信号的分离捕获，应用于TD-LTE的干扰排查工作中，也可以单独捕获GP、UPPTS、DL时隙、DwPTS其余特殊子帧和时隙的信号。借此，本发明通过信号离散实现TD-LTE干扰问题的准确定位。
附图说明
图1是本发明无线信号离散的干扰信号扫频系统的结构示意图；
图2是本发明优选实施例无线信号离散的干扰信号扫频系统的结构示意图；
图3A是本发明优选实施例的信号离散的干扰信号扫频系统的第一解析单元结构示意图；
图3B是本发明优选实施例的信号离散的干扰信号扫频系统的第二解析单元结构示意图；
图3C是本发明优选实施例的信号离散的干扰信号扫频系统的信号采集单元结构示意图；
图4是本发明一实施例的的信号离散的干扰信号扫频流程示意图；
图5是本发明优选实施例的信号离散的干扰信号扫频方法的流程图；
图6是本发明一具体实施例的信号离散的干扰信号扫频方法的原理示意图；
图7是TD-LTE时隙离散上下行信号结构示意图；
图8是TD-LTE无线网络上下行信号非离散效果示意图；
图9是本发明无线网络信号离散的干扰信号扫频方法的效果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1～图3C，本发明提供了一种无线网络信号离散的干扰信号扫频系统100，包括：
第一解析单元10，用于对采集TD-LTE信号基站的信号扫频，解析得到P-SCH(primarysynchronouschannel)主同步信道；
第二解析单元20，用于解析S_SCH(Secondarysynchronouschannel)辅助同步信道实现帧同步；
信号离散单元30，用于根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号
干扰呈现单元40，用于呈现干扰信号。
如图2所示，在一个优选实施例中，无线网络信号离散的干扰信号扫频系统100，还包括：
信号采集单元50，用于采集TD-LTE信号基站的信号，获取主同步信号和辅同步信号；
所述信号采集单元50.还包括：
序列控制模块51，用于TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号中的所述主同步信号采用Zadoff-Chu序列，所述辅同步信号采用m序列；
峰值判断模块52，通过本地序列和接收信号进行同步相关后获得期望的峰值，根据所述峰值判断出同步信号位置；
信号离散单元30还包括：
获取时钟模块31，用于通过基站网络获取基站时钟，；
频谱采集模块32，用于对所述上行信号和所述下行信号扫频，采集频谱信号；
时域离散模块33，用于时域离散TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号。
进一步地，在本实施例当中，如图3B，所述第一解析单元10还包括：
扫频模块11，用于在指定间隔的频栅上进行扫描，并在每个频点上进行主同步信道检测；
所述获取时钟模块31还用于获取主同步信号和辅同步信号之后，读取该小区的所述基站时钟对应的帧起点相对于GPS时间偏移的时间量参数，具体地为测量TIMEOFFSET参数；
所述时域离散模块还用于通过所述时间量参数，将增强时域频谱扫频任务同步到TD-LTE上行时隙。
更好的是，第二解析单元20还包括：
帧同步模块21，用于当检测出主同步序列以后，可获得主同步序列编号，确定5ms定时；在主同步序列基础上向前搜索辅同步序列，所述辅同步序列由两个伪随机序列组成，前后半帧映射相反，检测到两个所述辅同步信号就获得了10ms定时，达到帧同步；具体地，当检测出PSS以后，可获得确定5ms定时。在PSS基础上向前搜索SSS，SSS由两个伪随机序列组成，前后半帧映射相反，检测到两个SSS就获得了10ms定时，达到了帧同步目的。
解析检测模块22，用于根据主同步序列确定的主同步序列编号和由所述辅同步序列确定的辅同步序列编号可以得到小区ID，同时完成CP类型检测；具体地，由PSS确定的和由SSS确定的可以得到小区ID，同时完成CP类型(循环前缀，Cyclicprefix,简称CP)检测。
交叉级联模块23，用于所述辅同步序列由两个长度为31的m序列交叉级联得到的长度为62的级联序列，所述级联序列由主同步序列提供的加扰序列加扰，前半帧的辅同步序列交叉级联方式与后半帧的辅同步序列交叉级联方式相反。
更好的是，频谱采集单元50还用于开启增强时域频谱扫频功能；
所述呈现干扰单元还用于实现上行帧和下行帧时隙场强的精确测量，并提供TD-LTE上行干扰测量模式。
为了方便说明本发明提供一种无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，基于上述本发明一种基于TD-LTE无线网络上下行信号离散的干扰信号扫频系统100实现，所述方法包括：
步骤S401，对采集TD-LTE信号基站的信号扫频，解析得到P-SCH主同步信道；
步骤S402，解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步；
步骤S403，根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号；
步骤S404，呈现干扰信号。
更好的是，如图5所示，无线网络信号离散的干扰信号扫频方法优选实施例，还包括：
步骤S501，采集TD-LTE信号基站的信号，获取主同步信号和辅同步信号；
优选的是，TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号中的所述主同步信号采用Zadoff-Chu序列，所述辅同步信号采用m序列，通过序列控制模块51实现。
根据主同步序列编号和辅同步序列编号获取小区ID编号；小区ID号由主同步序列编号和辅同步序列编号共同决定。具体地，可以将信号采集单元50与信号接收机相结合实现TD-LTE信号的采集。
通过本地序列和接收信号进行同步相关后获得期望的峰值，根据所述峰值判断出同步信号位置；
步骤S502，对采集TD-LTE信号基站的信号扫频，解析得到P-SCH主同步信道；
在指定间隔的频栅上进行扫描，并在每个频点上进行主同步信道检测。例如以100kHz为间隔的频栅上进行扫描，并在每个频点上进行主同步信道检测。这一过程中，终端仅仅检测1.08MHz的频带上是否存在主同步信号。
步骤S503，解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步；
所述步骤S502优选的还包括：
当检测出主同步序列以后，可获得主同步序列编号，确定5ms定时；在主同步序列基础上向前搜索辅同步序列，所述辅同步序列由两个伪随机序列组成，前后半帧映射相反，检测到两个所述辅同步信号就获得了10ms定时，达到帧同步；当检测出PSS(primarysynchronizationsequence，主同步序列)以后，可确定5ms定时。在主同步序列基础上向前搜索SSS(SecondarySynchronizationSignal辅同步信号)。
根据所述主同步序列确定的所述主同步序列编号和由所述辅同步序列确定的辅同步序列编号可以得到小区ID，同时完成CP类型检测；
所述辅同步序列由两个长度为31的m序列交叉级联得到的长度为62的级联，得到的级联序列由所述主同步序列提供的加扰序列加扰，前半帧的所述辅同步序列交叉级联方式与后半帧的所述辅同步序列交叉级联方式相反。
步骤S504，通过基站网络获取基站时钟；
获取主同步信号和辅同步信号之后，读取该小区的所述基站时钟对应的帧起点相对GPS(全球定位系统，GlobalPositioningSystem)时间偏移的时间量参数；具体地，读取该小区的时间量参数TIMEOFFSET，单位为TS；
步骤S505，对所述上行信号和所述下行信号扫频，采集频谱信号；
具体地，需要开启增强时域频谱扫频功能，方便获取所述TD-LTE信号的扫频数据。
步骤S506，时域离散所述上行信号和所述下行信号，通过时隙的频谱窗口捕抓分离所述上行信号和所述下行信号。
具体地，通过所述时间量参数，将增强时域频谱扫频任务同步到TD-LTE上行时隙。
步骤S507，呈现干扰信号。
更好的是，实现上行帧和下行帧时隙场强的精确测量，并提供TD-LTE上行干扰测量模式。
如图6所示本发明能实现的实际应用，无线网络信号离散的干扰信号扫频系统100涉及到基站、信号接收机和信号离散模板，包括不限于硬件单元、软件单元以及软硬件结合单元。系统与基站建立联系，TD-LTE基站提供TD-LTE信号，信号接收机接收信号，在此基础上进行P-SCH主同步、S_SCH辅同步；获取基站时钟TIMEOFFSET后实现时钟同步，将信号如入信号离散模板，从而实现本发明的三个主要测量指标。在实际测量过程中，由于TD-LTE上行信号和下行信号是同一频段不同时间发射的，可以通过时隙的频谱窗口捕抓分离所述上行信号和所述下行信号，在离散上行和下行信号之前，需要同步时钟，获取基站时钟TIMEOFFSET后，可直接同步到上行时隙，实现上行帧和下行帧时隙场强的精确测量，并提供TD-LTE上行干扰测量模式。
图7是根据TD-LTE时隙离散上下行信号呈现图，信号接收机同步TD-LTE信号之后，单独捕获ULs上行时隙的频谱，即可以把TD-LTE的上行时隙信号单独测量出来，应用于干扰排查的工作中。
另外，也可以单独捕获GP(guardperiod,保护间隔)、UpPTS(uplinkpilottimeslot)、DL(downlink,下行链路)时隙、DwPTS(downlinkpilottimeslot，下行导频时隙)其余特殊子帧和时隙的信号。
通过上下行信号的分离捕获，应用于TD-LTE的干扰排查工作中，实际测量呈现结果如图8和图9所示，图8是未启用信号离散功能的测量情况，未能区分出TD-LTE信号和干扰信号，图9成功进行了TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号离散，成功测量出了干扰信号；
综上所述，本发明通过上下行信号的分离捕获，应用于TD-LTE的干扰排查工作中，也可以单独捕获GP、UpPTS、DL时隙、DwPTS其余特殊子帧和时隙的信号。借此，本发明通过信号离散实现TD-LTE干扰问题的准确定位。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，其特征在于，所述方法包括：
对采集TD-LTE信号基站的信号扫频，解析得到P-SCH主同步信道；
解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步；
根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号；
呈现干扰信号。
2.根据权利要求1所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，其特征在于，所述对采集TD-LTE信号基站的信号扫频解析，得到P-SCH主同步信道和S_SCH辅助同步信道的步骤之前还包括：
采集TD-LTE信号基站的信号，获取主同步信号和辅同步信号；
所述采集TD-LTE信号基站的信号的步骤包括：
TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号中的所述主同步信号采用Zadoff-Chu序列，所述辅同步信号采用m序列；
通过本地序列和接收信号进行同步相关后获得期望的峰值，根据所述峰值判断出同步信号位置；
所述根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号的步骤还包括：
通过基站网络获取基站时钟；
对所述上行信号和所述下行信号扫频，采集频谱信号；
时域离散所述上行信号和所述下行信号，通过时隙的频谱窗口捕抓分离所述上行信号和所述下行信号。
3.根据权利要求2所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，其特征在于，所述对信号的指定频带扫频，解析P-SCH主同步信道的步骤还包括：
在指定间隔的频栅上进行扫描，并在每个频点上进行主同步信道检测；
所述获取基站时钟的步骤还包括：
获取主同步信号和辅同步信号之后，读取该小区的所述基站时钟对应的帧起点相对于GPS时间偏移的时间量参数；
所述时域离散TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号，通过时隙的频谱窗口捕抓分离所述上行信号和所述下行信号的步骤还包括
通过所述时间量参数，将增强时域频谱扫频任务同步到TD-LTE上行时隙。
4.根据权利要求3所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，其特征在于，所述解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步的步骤还包括：
当检测出主同步序列以后，可获得主同步序列编号，确定5ms定时；在主同步序列基础上向前搜索辅同步序列，所述辅同步序列由两个伪随机序列组成，前后半帧映射相反，检测到两个所述辅同步信号就获得了10ms定时，达到帧同步；
根据所述主同步序列确定的所述主同步序列编号和由所述辅同步序列确定的辅同步序列编号可以得到小区ID，同时完成CP类型检测；
所述辅同步序列由两个长度为31的m序列交叉级联得到的长度为62的级联，得到的级联序列由所述主同步序列提供的加扰序列加扰，前半帧的所述辅同步序列交叉级联方式与后半帧的所述辅同步序列交叉级联方式相反。
5.根据权利要求4所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，其特征在于，所述采集频谱信号的步骤还包括：
开启增强时域频谱扫频功能；
所述呈现干扰信号的步骤还包括：
实现上行帧和下行帧时隙场强的精确测量，并提供TD-LTE上行干扰测量模式。
6.一种无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，其特征在于，包括：
第一解析单元，用于对采集TD-LTE信号基站的信号扫频，解析得到P-SCH主同步信道；
第二解析单元，用于解析S_SCH辅助同步信道实现帧同步；
信号离散单元，用于根据基站时钟对采集的频谱信号，时域离散上行信号和下行信号
干扰呈现单元，用于呈现干扰信号。
7.根据权利要求6所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，其特征在于，还包括：
信号采集单元，用于采集TD-LTE信号基站的信号，获取主同步信号和辅同步信号；
所述信号采集单元还包括：
序列控制模块，用于TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号中的所述主同步信号采用Zadoff-Chu序列，所述辅同步信号采用m序列；
峰值判断模块，通过本地序列和接收信号进行同步相关后获得期望的峰值，根据所述峰值判断出同步信号位置；
所述信号离散单元还包括：
获取时钟模块，用于通过基站网络获取基站时钟，；
频谱采集模块，用于对所述上行信号和所述下行信号扫频，采集频谱信号；
时域离散模块，用于时域离散TD-LTE的所述上行信号和所述下行信号。
8.根据权利要求7所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，其特征在于，所述第一解析单元还包括：
扫频模块，用于在指定间隔的频栅上进行扫描，并在每个频点上进行主同步信道检测；
所述获取时钟模块还用于获取主同步信号和辅同步信号之后，读取该小区的所述基站时钟对应的帧起点相对于GPS时间偏移的时间量参数；
所述时域离散模块还用于通过所述时间量参数，将增强时域频谱扫频任务同步到TD-LTE上行时隙。
9.根据权利要求7所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频方法，其特征在于，所述频谱采集单元还用于开启增强时域频谱扫频功能；
所述呈现干扰单元还用于实现上行帧和下行帧时隙场强的精确测量，并提供TD-LTE上行干扰测量模式。
10.根据权利要求6所述的无线网络信号离散的干扰信号扫频系统，其特征在于，所述第二解析单元还包括：
帧同步模块，用于当检测出主同步序列以后，可获得主同步序列编号，确定5ms定时；在主同步序列基础上向前搜索辅同步序列，所述辅同步序列由两个伪随机序列组成，前后半帧映射相反，检测到两个所述辅同步信号就获得了10ms定时，达到帧同步；
解析检测模块，用于根据主同步序列确定的主同步序列编号和由所述辅同步序列确定的辅同步序列编号可以得到小区ID，同时完成CP类型检测；
交叉级联模块，用于所述辅同步序列由两个长度为31的m序列交叉级联得到的长度为62的级联序列，所述级联序列由主同步序列提供的加扰序列加扰，前半帧的辅同步序列交叉级联方式与后半帧的辅同步序列交叉级联方式相反。
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