CN106443654A - 一种检测阻挡物的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种检测阻挡物的方法和装置，包括：调制检测信号，所述检测信号中携带检测标识或所述检测信号为特定频段的电磁波；控制天线发射所述检测信号；接收所述天线传送的电磁信号；对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波频段相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，若所述反射信号的强度大于信号阈值，则判断存在阻挡物。本发明用以解决现有技术中检测通信天线周边阻挡物存在的迟滞不彻底，效率低下，成本较高的问题。

Description

一种检测阻挡物的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种检测阻挡物的方法和装置。
背景技术
在通信网络建设完成后，由于实际情况与规划的差异，会出现通信天线信号被周边建筑物等阻挡而导致的弱覆盖区域。弱覆盖区域不仅网络通话质量差，而且容易出现掉话、寻呼相应率低等一系列问题。
目前的通信网络优化基本是依靠人工路测、用户投诉反馈这两种途径来发现基站周边的阻碍物，随后通过实地现场勘察来确认无线通信天线受到阻挡。
现有检测通信网络周围是否存在阻挡物的方法主要存在以下缺点：
1、不彻底性：无论是对网络进行实地路测，还是依靠用户反馈及投诉来发现因天线信号被阻挡而造成的弱覆盖区域，总是难以做到对网络的全面检测。
2、迟滞性：人工路测、依靠用户反馈及投诉都是等到天线被阻挡、弱覆盖问题已产生时，才会发现阻挡问题，且由于已经影响了终端用户的感知，给运营商带来很大的风险。
3、效率低下、成本较高：人工路测及实地现场勘察需要投入较多人力物力，且效率低下。
发明内容
本发明实施例提供一种检测阻挡物的方法和装置，用以解决现有技术中检测通信天线周边阻挡物存在的迟滞不彻底，效率低下，成本较高的问题。
本发明实施例提供的检测阻挡物的方法包括：
调制检测信号，所述检测信号中携带检测标识或所述检测信号为特定频段的电磁波；
控制天线发射所述检测信号；
接收所述天线传送的电磁信号；
对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波频段相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，若所述反射信号的强度大于信号阈值，则判断存在阻挡物。
所述控制天线发射所述检测信号之前，还包括：通过调整所述天线发射端口的信号权值改变每次检测信号的发射方向。
所述控制天线发射检测信号，包括：
确定所述天线在一个检测周期内的N次发射方向，所述N次发射方向的总发射范围等于所述天线的辐射范围；
记录每次检测信号的发射方向及发射时间；
所述对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，还包括：
记录所述电磁信号的接收时间；
根据如下方式确定第M个反射信号的检测信号：
将检测信号中发射时间位于所述第M个反射信号的接收时间之前且与所述第M个反射信号接收时间最近的检测信号，作为所述第M个反射信号的检测信号；
所述第M个反射信号的检测信号的发射方向为所述阻挡物相对于所述天线的方向。
设定L个天线同时发射检测信号，每个天线发射检测信号的方向不同，且发射方向的角度范围大于或等于角度阈值，其中L≥1。
所述检测信号为高增益窄波束电磁波。
一种检测阻挡物的装置，包括：调制模块、控制模块、接收模块和处理模块；
所述调制模块，用于调制检测信号，所述检测信号中携带检测标识或所述检测信号为特定频段的电磁波；
所述控制模块，用于控制天线发射所述检测信号；
所述接收模块，用于接收所述天线传送的电磁信号；
所述处理模块，用于对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波频段相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，若所述反射信号的强度大于信号阈值，则判断存在阻挡物。
所述控制模块还用于：
确定所述天线在一个检测周期内的N次发射方向，所述N次发射方向的总发射范围等于所述天线的辐射范围；
记录每次检测信号的发射方向及发射时间；
所述处理模块还用于：
记录所述电磁信号的接收时间；
根据如下方式确定第M个反射信号的检测信号：
将检测信号中发射时间位于所述第M个反射信号的接收时间之前且与所述第M个反射信号接收时间最近的检测信号，作为所述第M个反射信号的检测信号；
所述第M个反射信号的检测信号的发射方向为所述阻挡物相对于所述天线的方向。
所述控制模块还用于：通过调整所述天线发射端口的信号权值确定每次检测信号的发射方向。
所述控制模块还用于：设定L个天线同时发射检测信号，每个天线发射检测信号的方向不同，且发射方向的角度范围大于或等于角度阈值，其中L≥1。
所述检测信号为高增益窄波束电磁波。
本发明实施例中，利用现有的通信网络天线发射检测信号，该检测信号中可携带天线的检测标识或信号电磁波的频段与普通通信电磁波不同，以此将该信号与其他电磁波区分开。天线发射检测信号后，若周边近距离处存在阻挡该检测信号的物体，则信号被物体阻挡后会进行反射，天线可以接收到强度较大的反射信号，而若无近距离的阻挡物，检测信号不会在近距离处就产生反射，若被远距离的物体、空气中的杂质或地面等反射，天线接收到的反射信号较弱。因此，可设一阈值，将天线接收到的反射信号和该阈值进行比较，若反射信号的强度大于该阈值，则表示天线周围近距离处存在阻挡物，会造成弱覆盖区域。本发明实施例可对整个通信网络所有天线扇区均进行检测，彻底发现每个天线扇区是否存在阻挡物；可以利用通信网络建设末期或通信网络的空闲期进行全网检测，预先发现阻挡物，解决弱覆盖区域的问题；实际检测过程中依靠程序自动运行，占用人力物力少，省时高效，较现有技术可以缩减90％以上的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中检测阻挡物的方法的流程图；
图2为本发明实施例中天线外观的示意图；
图3为本发明实施例中天线内部结构的示意图；
图4为本发明实施例中天线排布方式的示意图；
图5为本发明实施例中又一检测阻挡物的方法的流程图；
图6为本发明实施例中检测阻挡物的装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例可以适用于TD-SCDMA(时分同步码分多址，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access)通信系统，也可以适用于其他无线通信系统，例如，WCDMA(宽带码分多址，Wideband Code DivisionMultiple Access)、CDMA2000(码分多址2000，Code Division Multiple Access2000)、LTE(长期演进，Long Term Evolution)等。
为了检测出通信天线近距离(例如100m以内)阻挡物，本发明实施例提供了一种检测阻挡物的方法，该方法的流程如图1所示，可以包括如下步骤：
S101、调制检测信号，所述检测信号中携带检测标识或所述检测信号为特定频段的电磁波；
S102、控制天线发射所述检测信号；
S103、接收所述天线传送的电磁信号；
S104、对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波频段相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，若所述反射信号的强度大于信号阈值，则判断存在阻挡物。
本发明实施例中，通过现有的通信网络天线发射特定的检测信号，并利用反射信号判断是否存在近距离阻挡物，可以进行远程控制，自动检测周边无线通信环境内是否存在近距离阻碍物对天线发射的信号产生阻挡，覆盖范围全面，可以及时检测出天线近距离阻挡的问题，节省人力物力，成本低效果高。
上述实施例可以使用普通的双通道天线，这种天线发射圆波，可以通过接收反射信号的强度判断是否存在近距离的阻挡物，但由于该圆波没有方向性，无法检测出阻挡物相对于天线的方向。
为了进一步检测出阻挡物相对于天线的方向，可以对上述实施例进行改进，具体地，步骤S102可以包括：通过调整所述天线发射端口的信号权值改变每次检测信号的发射方向。较佳地，该检测信号为高增益窄波束电磁波。
现有的无线通信网络中通常使用智能天线，其外观如图2所示，是一种安装在基站现场的双向天线，属于多阵元天线，内部阵元和振子的摆放方式如图3所示，包括多个横向排列的纵向阵元，每个阵元连接一个信号放大器(AP)的输出通道，每个通道电信号的幅值和相位是独立的，智能天线整体的电磁波是由各个阵元电信号矢量叠加的结果。因此，可以调节天线发射端口的信号权值，来改变每个天线端口发射信号的幅度和相位，控制天线发射出竖直方向上波束较窄的高增益窄波束电磁波，这种电磁波某些方向上的辐射较为集中，故能量集中到该方向上，具有较强的定向性和抗干扰性，方便进行阻挡物的定位。
较佳地，步骤S102还包括：确定所述天线在一个检测周期内的N次发射方向，所述N次发射方向的总发射范围等于所述天线的辐射范围；记录每次检测信号的发射方向及发射时间。具体来说，如图2的天线，发射信号的总体范围为120°，控制检测信号的发射方向，从天线辐射范围的一个边界a开始发射，每发射一次，改变检测信号的方向发射下一次，较佳地，可使每两次发射的方向之间的角度为15°，直至发射到辐射范围的另一边界b，同时记录每次检测信号的发射方向及发射时间。
相应地，步骤104还包括：记录所述电磁信号的接收时间；根据如下方式确定第M个反射信号的检测信号：将检测信号中发射时间位于所述第M个反射信号的接收时间之前且与所述第M个反射信号接收时间最近的检测信号，作为所述第M个反射信号的检测信号；所述第M个反射信号的检测信号的发射方向为所述阻挡物相对于所述天线的方向。具体来说，由于阻挡物与天线的距离较近，若存在阻挡物，天线发射检测信号后极短的时间内就能接收到该检测信号的反射信号，一般来说，可设定两次发射检测信号的时间间隔为20ms，发射检测信号与收到该检测信号的反射信号之间的间隔时间短于两次发射检测信号的间隔时间，因此，可将接收到反射信号之前时间最接近的发射的检测信号确定为该反射信号的检测信号。进一步地，由于阻挡物相对于天线的距离很短，反射信号和检测信号的方向可以看做没有偏移，因此，可将发射检测信号的方向作为该阻挡物相对于天线的方向。
为了将天线一周360°的范围内完全覆盖，同时提高检测效率，保证检测效果，可设定L个天线同时发射检测信号，每个天线发射检测信号的方向不同，且发射方向的角度范围大于或等于角度阈值，其中L≥1。较佳地，根据现有的天线安装方式，可安排3个天线同时发射检测信号，3个天线的排布方式如图4所示，每个天线的发射范围为120°，3个天线恰好可将一周360°完全覆盖。控制3个天线都从发射范围的边界开始发射检测信号，同一发射时间，3个天线发射的检测信号之间都间隔120°。也可设定3个天线依次发送检测信号，每个天线相邻两次发射检测信号的时间间隔为30ms，即设定第一天线第0s发射第一检测信号，第二天线第10ms发射第二检测信号，第三天线第20ms发射第三检测信号，第一检测信号、第二检测信号、第三检测信号的方向两两相隔120°；到第30ms，第一天线发射第四检测信号，第四检测信号与第一检测信号之间相差15°，第二天线第40ms发射第五检测信号，第五检测信号与第二检测信号相差15°，第三天线第50ms发射第六检测信号，第六检测信号与第三检测信号相差15°，以此类推，直至每个天线发射了8次检测信号，将天线一周360°范围内全部检测完毕。
上述实施例发射检测信号，通过接收反射信号的强度判断天线近距离处是否存在阻挡物，并通过发射高增益窄波束电磁波的方向，确定该阻挡物相对于天线的方向，进一步提高了效率节省了成本。
为了更清楚地理解本发明，下面以具体实例对上述流程进行详细描述，具体流程如图5所示，可以包括：
S201、根据不同的检测环境，制定检测策略。检测策略可包括发射检测信号的天线数量、发射检测信号的起始方向、相邻两次发射检测信号之间的角度和时间间隔等。本发明实施例中，天线数量为3个，3个天线都是从辐射范围的边界开始同时发射，每隔20ms同时发射一次，同一个天线相邻两次的检测信号之间的发射方向相差15°。
S202、基站通过相应的程序调整天线发射端口的信号权值，以使3个天线从辐射范围的边界同时发射检测信号。
S203、3个天线同时发射检测信号，每个检测信号携带相应天线的标识，相邻两个天线发射的检测信号之间相邻120°，记录每个检测信号的发射方向和发射时间。
S204、天线接收电磁信号，将其传送给基站处理。
S205、基站对接收到的电磁信号进行解调，判断解调后的电磁信号是否携带相应天线的标识，若否，执行步骤S206；若是，执行步骤S207。
S206、将该电磁信号作为干扰信号，丢弃处理，然后执行步骤S209。
S207、将该电磁信号作为检测信号的反射信号，将该反射信号的强度与信号阈值进行对比，若反射信号的强度大于信号阈值，则执行步骤S208；否则，执行步骤S206。
S208、确定天线近距离处存在阻挡物，查找检测信号中发射时间位于该反射信号的接收时间之前且与该反射信号接收时间最近的检测信号，将该检测信号的发射方向作为阻挡物相当于天线的方向进行输出。
S209、调整天线发射端口的信号权值，使天线发射检测信号的方向偏转15°。
S210、判断同一天线发射检测信号方向的偏转角度之和是否大于120°，若否，则执行步骤S203；若是则结束检测阻挡物。
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种检测阻挡物的装置，如图6所示，包括：包括：调制模块1、控制模块2、接收模块3和处理模块4，
调制模块1，用于调制检测信号，所述检测信号中携带检测标识或所述检测信号为特定频段的电磁波；
控制模块2，用于控制天线发射所述检测信号；
接收模块3，用于接收所述天线传送的电磁信号；
处理模块4，用于对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波频段相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，若所述反射信号的强度大于信号阈值，则判断存在阻挡物。
较佳地，控制模块2还用于：确定所述天线在一个检测周期内的N次发射方向，所述N次发射方向的总发射范围等于所述天线的辐射范围；记录每次检测信号的发射方向及发射时间；
处理模块4还用于：记录所述电磁信号的接收时间；根据如下方式确定第M个反射信号的检测信号：
将检测信号中发射时间位于所述第M个反射信号的接收时间之前且与所述第M个反射信号接收时间最近的检测信号，作为所述第M个反射信号的检测信号；所述第M个反射信号的检测信号的发射方向为所述阻挡物相对于所述天线的方向。
较佳地，控制模块2还用于：通过调整所述天线发射端口的信号权值确定每次检测信号的发射方向。
较佳地，控制模块2还用于：设定L个天线同时发射检测信号，每个天线发射检测信号的方向不同，且发射方向的角度范围大于或等于角度阈值，其中L≥1。
较佳地，所述检测信号为高增益窄波束电磁波。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种检测阻挡物的方法，其特征在于，包括：
调制检测信号，所述检测信号中携带检测标识或所述检测信号为特定频段的电磁波；
控制天线发射所述检测信号；
接收所述天线传送的电磁信号；
对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波频段相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，若所述反射信号的强度大于信号阈值，则判断存在阻挡物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制天线发射所述检测信号之前，还包括：
通过调整所述天线发射端口的信号权值改变每次检测信号的发射方向。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制天线发射检测信号，包括：
确定所述天线在一个检测周期内的N次发射方向，所述N次发射方向的总发射范围等于所述天线的辐射范围；
记录每次检测信号的发射方向及发射时间；
所述对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，还包括：
记录所述电磁信号的接收时间；
根据如下方式确定第M个反射信号的检测信号：
将检测信号中发射时间位于所述第M个反射信号的接收时间之前且与所述第M个反射信号接收时间最近的检测信号，作为所述第M个反射信号的检测信号；
所述第M个反射信号的检测信号的发射方向为所述阻挡物相对于所述天线的方向。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设定L个天线同时发射检测信号，每个天线发射检测信号的方向不同，且发射方向的角度范围大于或等于角度阈值，其中L≥1。
5.如权利要求2-4任一所述的方法，其特征在于，所述检测信号为高增益窄波束电磁波。
6.一种检测阻挡物的装置，其特征在于，包括：调制模块、控制模块、接收模块和处理模块，
所述调制模块，用于调制检测信号，所述检测信号中携带检测标识或所述检测信号为特定频段的电磁波；
所述控制模块，用于控制天线发射所述检测信号；
所述接收模块，用于接收所述天线传送的电磁信号；
所述处理模块，用于对所述电磁信号进行解调，将解调后携带所述检测标识的电磁信号或与所述检测信号的电磁波频段相同的电磁信号作为所述检测信号的反射信号，若所述反射信号的强度大于信号阈值，则判断存在阻挡物。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
确定所述天线在一个检测周期内的N次发射方向，所述N次发射方向的总发射范围等于所述天线的辐射范围；
记录每次检测信号的发射方向及发射时间；
所述处理模块还用于：
记录所述电磁信号的接收时间；
根据如下方式确定第M个反射信号的检测信号：
将检测信号中发射时间位于所述第M个反射信号的接收时间之前且与所述第M个反射信号接收时间最近的检测信号，作为所述第M个反射信号的检测信号；
所述第M个反射信号的检测信号的发射方向为所述阻挡物相对于所述天线的方向。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
通过调整所述天线发射端口的信号权值确定每次检测信号的发射方向。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：
设定L个天线同时发射检测信号，每个天线发射检测信号的方向不同，且发射方向的角度范围大于或等于角度阈值，其中L≥1。
10.如权利要求7-9任一所述的装置，其特征在于，所述检测信号为高增益窄波束电磁波。
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