CN109286976B - 一种多频无线直放站自动跟踪方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多频无线直放站自动跟踪方法及设备，用于根据当前多频基站的中心频点切换需求，设备自动扫描并实现信号同步，完成系统正常业务。该方法包括：根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点；确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

Description

一种多频无线直放站自动跟踪方法及设备

技术领域

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种多频无线直放站自动跟踪方法及设备。

背景技术

直放站作为一种无线信号的中继放大产品，将下行基站和上行移动台传来的信号进行放大，能够在不增加基站数量的前提下保证网络的覆盖。直放站必须与基站的频点保持一致。由于直放站的网络管理系统独立于基站，甚至某些直放站并没有接入网络管理系统，当基站频点发生改变时，必须人工修改直放站中心频点，需要耗费大量的人力和物力。

当前移动TD-LTE网络频率主要包含F频段(1885-1915MHz)、D频段(2575-2635MHz)以及E频段(2320-2370MHz)。在实际应用中，同频段的通信设备之间容易造成干扰，虽然存在许多抗干扰技术，但是采用切换到未被干扰的频段的频点是一个比较好的来保证业务正常通信的方法。

现有技术中直放站通常是固定支持F/D/E频段中的某个频段，根据需要在设置到某个中心频点和工作带宽。然而在譬如高铁的应用中，为了杜绝高铁专网与附近公网使用相同频点的现象，需要实时切换中心频点，达到控制干扰的目的。如果采用人工配置中心频点，显然会增加成本。

发明内容

本发明提供一种多频无线直放站自动跟踪方法及设备，用于根据当前多频基站的中心频点切换需求，设备自动扫描并实现TD-LTE信号同步，可以无须人工配置同步频点即可实现系统正常业务。

第一方面，本发明提供一种多频无线直放站自动跟踪方法，该方法包括：

根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；

频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点；

确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

第二方面，本发明提供一种多频无线直放站自动跟踪设备，该设备包括：处理器以及存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行以下步骤：

根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；

频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点；

确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

第三方面，本发明提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；

频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点；

确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

本发明提供的一种多频无线直放站自动跟踪方法及设备，具有以下有益效果：

能够根据当前多频基站的中心频点切换需求，设备自动扫描并实现TD-LTE信号同步，可以无须人工配置同步频点即可实现系统正常业务。

附图说明

图1为一种多频无线直放站自动跟踪设备模块图；

图2为判断是否启动频点搜索方法一的步骤图；

图3为判断是否启动频点搜索方法二的步骤图；

图4为确定最优频点方法一的步骤图；

图5为确定最优频点方法二的步骤图。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

为了实现在TD-LTE网络中，设备能够自动切换中心频点并实现TD-LTE信号同步，本发明提供一种多频无线直放站自动跟踪设备，该设备包括处理器以及存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得处理器执行如下步骤：

根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；

频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点；

确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

在实施中，可以根据需要设定频点切换条件，例如可以设定一定的时间间隔，在间隔设定时间间隔时，确定满足设定频点搜索的条件，或者可以根据当前通信的状态确定满足当前通信状态欠佳或者根据需求确定需要进行中心频点配置时，确定满足设定的频点搜索条件，具体实施时可以根据需要灵活设定，本实施例不作过多限定。

在实施中，可以根据需要设定进行频点切换条件，例如可以根据当前通信的状态确定满足当前通信状态欠佳或者根据实际的场景如设备是否重启等设定频点切换条件，具体实施时可以根据需要灵活设定，本实施例不作过多限定。

在实施中，可以根据信号在实际应用中所需状态或传输质量，确定最优频点，例如可以根据当前信号在设备中心频点的同步状态，或者根据当前信号在设备中心频点的信号强度，判断是否将该中心频点确定为最优频点，具体实施时可以根据对通信状态或质量的实际需要，灵活确定最优频点，本实施例不作过多限定。

利用本发明实施例提供能够根据当前多频基站的中心频点切换需求，设备自动扫描并实现TD-LTE信号同步，可以无须人工配置同步频点即可实现系统正常业务。

该设备能够根据当前多个频段中不同中心频点的切换需求，自动搜索最优频点并切换中心频点到最优频点，减少了人工配置中心频点的高成本，节省了大量的人力和物力。

该设备需要接收下行信号并对下行信号进行相应的解析，如图1所示，该设备还包括：多个频段滤波器、信号处理模块、帧解析模块、同步判断模块、信号强度统计模块，其中：

多个频段滤波器：用于对不同频段的设备进行滤波处理，根据设备所在的频段选择相应频段的滤波器。

可选的，上述多个频段滤波器可包括：第一频段滤波器、第二频段滤波器和第三频段滤波器；

可选的，第一频段滤波是F频段滤波器；第一频段滤波是D频段滤波器；第一频段滤波是E频段滤波器；其中F频段指1885MHz-1915MHz频段；D频段指2575MHz-2635MHz频段；E频段指2320MHz-2370MHz频段。

信号处理模块：用于对滤波后的信号进行处理，以使处理器能够读取正确的信号状态信息。

可选的，信号处理模块包括：A/D模块、PLL模块、NCO滤波器，其中A/D模块用于将模拟信号转换为数字信号，PLL模块和NCO滤波器用于根据不同频点的需要进行相应的配置，以使处理器读取当前频点输入信号的状态，进行判断。

帧解析模块：用于解析出当前频点输入信号的上下行时隙配比和特殊子帧配比，保证TD-LTE信号能够正常工作，以使处理器对正常工作的TD-LTE信号进行处理。

同步判断模块：用于判断当前频点输入信号的同步状态，以使处理器读取并进行判断。

信号强度统计模块：用于保存搜索到所在频点的输入信号的信号强度，以使处理器读取并进行判断。

上述接收的下行信号由处理器控制上述不同频段滤波器对下行信号进行不同频段的滤波处理，上述设备各模块之间工作原理具体如下：

由上述处理器通过开关控制F频段滤波器、D频段滤波器以及E频段滤波器，将下行输入信号根据当前所在频段F频段或者D频段或者E频段，切换当前所在频段对应的频段滤波器进行滤波处理；

滤波处理后的信号经A/D模块转换为数字信号，处理器根据转换的不同频段的数字信号来配置PLL模块和NCO滤波器，以使PLL模块和NCO滤波能够根据不同频段中的各个频点自动切换成对应的功能配置，根据当前设置的频点信息锁定设备的中心频点，实现设备自动进行各个频段的频点跟踪；

帧解析模块解析出当前频点输入信号的上下行时隙配比和特殊子帧配比，保证信号能够正常工作，以使处理器对正常工作的信号进行处理。

同步判断模块根据接收的下行信号的频点及本地设置的中心频点，判断当前频点的信号是否同步，如果信号处于失步状态时，处理器读取失步状态，满足设定频点搜索条件，处理器控制启动频点搜索。

信号强度统计模块保存输入信号各频段中频点的信号强度，处理器读取当前频点的信号强度，如果信号强度小于设定门限，则认为此时信号较差，满足设定频点搜索条件，处理器控制启动频点搜索。其中，上述设定门限可由用户根据实际情况进行设置，用户可以根据当前应用场景的需求设置多个常用频点。

处理器通过读取TD-LTE同步判断模块中频点的信号的同步状态，以及信号强度统计模块中信号的强度来判断是否启动频点搜索；

启动频点搜索后，通过读取TD-LTE同步判断模块中频点的信号的同步状态，以及信号强度统计模块中信号的强度确定最优频点；

确定最优频点后，根据确定的最优频点信号的强度决定是否切换当前频点到最优频点。

综上，具体实施中，首先根据接收的下行信号，判断是否满足设备频点搜索条件，启动频点搜索。

作为一种可选的实施方式，根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件，可采用以下任一种情况：

情况一：根据接收的下行信号的频点及本地设置的中心频点，确定接收的下行信号在上述中心频点失步时，确定满足设定频点搜索条件；

情况二：确定接收的下行信号中，在中心频点对应的信号的信号强度小于设定门限时，确定满足设定频点搜索条件。

处理器只要读取到下行信号在上述中心频点失步或者信号强度小于设定门限时，就开始启动频点搜索。

具体的，作为一种可选的实施方式，确定满足设定频点搜索条件，对于情况一，可以是连续设定次数确定接收的下行信号在所述中心频点失步时，确定满足设定频点搜索条件；

对于情况二，可以是连续设定次数确定接收的下行信号中在中心频点对应的信号的信号强度小于设定门限时，确定满足设定频点搜索条件。

其次，频点搜索结束之后，设备需要确定最优频点。

作为一种可选的实施方式，频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点，可采用以下任一种情况：

情况一：处理器对设定频段F频段或者D频段或者E频段中设定的频点，遍历搜索至少两次。

具体的，设定频点可由用户自行定义，也可由设备默认保存常用频点。

情况二：处理器对设定频段F频段或者D频段或者E频段中所有的频点，遍历搜索至少两次。

具体的实施步骤如下：

步骤一：对设定频段中设定的频点或者所有频点遍历搜索一次，处理器逐次锁定TD-LTE同步判断模块，确定当前锁定的频点能够处于信号同步状态，并根据信号强度统计模块读取同步信号的信号强度。

步骤二：对上述搜索到的频点中信号同步的频点进行第二次遍历搜索，根据信号强度统计模块再一次读取同步信号的信号强度。

步骤三：保留上述两次搜索到信号同步的同一频点的信号强度差值的绝对值小于设定门限的频点，因为如果信号同步的同一频点的信号强度差值的绝对值大于设定门限，说明上述同一频点在信号同步状态下，信号强度统计模块读取的两次信号强度变化较大，此频点为干扰频点，应将其抛弃；

确定上述保留的信号同步的频点中，信号强度最大的频点为最优频点。

最后，设备确定最优频点后，需要判断是否将当前工作频点切换到最优频点。

作为一种可选的实施方式，确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点，可采用以下任一种情况：

情况一：确定最优频点的信号强度大于设定门限值时，确定满足设定频点切换条件；

情况二：确定最优频点的信号强度小于设定门限值且当前信号处于失步状态，或者重启频点搜索时，确定满足设定频点切换条件。

作为一种优选的实施方式，将当前工作频点切换到最优频点之后，还包括：

根据上述最优频点确定对应的工作带宽，在不超过最优频点所在频段的频率范围的前提下尽可能设定较大带宽。

下面根据实施中的具体步骤，以设备当前工作在F频段，中心频率为1895MHz，带宽为20MHz为例，对上述实施例进行详细说明：

第一步骤，判断是否启动频点搜索，任选以下两种方法中的任一种进行判断：

方法一，具体步骤如图2所示。

步骤201：用户预先设置统计次数，可设置为5次；

步骤202：处理器读取同步判断模块中信号在中心频点的同步或失步状态；

步骤203：处理器连续5次读取同步判断模块中的状态，均为失步状态，确定当前频点失步，执行步骤204；否则，执行步骤202；

步骤204：处理器启动频点搜索。

方法二，具体步骤如图3所示。

步骤301：用户预先设置统计次数，可设置为5次；

步骤302：处理器读取信号强度统计模块中，信号在中心频点的信号强度；

步骤303：处理器连续5次读取信号强度统计模块中统计的信号强度，均小于预设门限，执行步骤304；否则，执行步骤302；

步骤304：处理器启动频点搜索。

第二步骤，处理器启动频点搜索后，确定最优频点，任选以下两种方法中的任一种确定是否为最优频点：

方法一

上述设备设定的工作频段为F频段，因此首先搜索F频段的设定频点，然后依次搜索D频段、E频段的设定频点，设定频点由用户预先设定。具体步骤如图4所示：

步骤401：用户预先对F频段中频点进行设定；

步骤402：处理器启动频点搜索后，对F频段中设定频点依次进行搜索，直至所有设定频点搜索完毕，结束频点搜索；

步骤403：处理器读取上述每个设定频点下，同步判断模块中输入信号状态，判断信号在设定频点同步，执行步骤404，否则，执行步骤402；

步骤404：信号强度统计模块对设定频点下，输入信号的信号强度进行存储；

步骤405：处理器读取信号强度统计模块中信号强度最大的信号，并将与信号强度最大的信号对应的设备的设定频点，确定为最优频点；

方法二

对F频段、D频段、E频段中的设定频点进行搜索，具体步骤如图5所示：

步骤501：处理器启动频点搜索后，对F频段、D频段、E频段中的设定频点依次进行搜索，直至所有设定频点搜索完毕；

步骤502：处理器读取上述每个设定频点下，同步判断模块中输入信号状态，判断信号在设定频点同步，执行步骤503，否则，执行步骤501；

步骤503：信号强度统计模块对设定频点下，输入信号的信号强度进行存储；

步骤504：处理器对上述确定同步的设定频点第二次搜索，并通过信号强度统计模块对同步的设定频点的输入信号的信号强度进行第二次保存；

步骤505：处理器从信号强度统计模块中读取上述两次保存的信号强度，确定信号强度差值的绝对值大于预设值，执行步骤506，否则，执行步骤507；

步骤506：抛弃当前设备搜索到的输入信号强度差值的绝对值大于预设值的频点；

步骤507：处理器读取信号强度统计模块中信号强度最大的信号，并将与信号强度最大的信号对应的设备的设定频点，确定为最优频点。

第三步骤，确定是否切换到最优频点，任选以下两种情况中的任一种进行实施：

情况一：上述第二步骤确定出最优频点后，处理器通过读取信号强度统计模块中最优频点的信号强度，确定信号强度大于设定门限时，切换频段和频点到最优频点；

情况二：上述最优频点的信号强度小于设定门限时，有两种判断是否切换频段和频点的情况，可任选一种判断方式进行实施：

判断一：处理器读取同步判断模块中输入信号状态，判断信号在设定频点失步时，切换频段和频点到最优频点；

判断二：处理器重新启动频点搜索过程时，切换频段和频点到最优频点。

实施例二

基于同一发明构思，本发明实施例中提供一种多频无线直放站自动跟踪方法，该方法的具体实施可参见实施例一部分的描述，重复之处不再赘述。

该方法包括：

根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；

频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点；

确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

作为一种可选的实施方式，根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件，包括：

根据接收的下行信号的频点及本地设置的中心频点，确定接收的下行信号在上述中心频点失步时，确定满足设定频点搜索条件；或者

确定接收的下行信号中，在中心频点对应的信号的信号强度小于设定门限时，确定满足设定频点搜索条件。

作为一种可选的实施方式，确定满足设定频点搜索条件，包括：

连续设定次数确定接收的下行信号在上述中心频点失步时，确定满足设定频点搜索条件；或者

连续设定次数确定接收的下行信号中在中心频点对应的信号的信号强度小于设定门限时，确定满足设定频点搜索条件。

作为一种可选的实施方式，确定频点搜索结束，包括：

在接收的下行信号中，对设定频段中的设定频点或者所有频点遍历搜索至少两次，确定频点搜索结束。

作为一种可选的实施方式，确定频点搜索结束，从搜索到的频点中确定最优频点，包括：

确定搜索到的信号同步的频点中，信号强度最大的频点为最优频点。

作为一种可选的实施方式，对设定频段中的设定频点或者所有频点遍历搜索两次，包括：

对设定频段中设定频点或者所有频点遍历搜索一次；

对搜索到的频点中信号同步的频点进行第二次遍历搜索；

从搜索到的频点中确定最优频点，包括：

保留两次搜索到信号同步的同一频点的信号强度差值的绝对值小于设定门限的频点；

确定上述保留的信号同步的频点中，信号强度最大的频点为最优频点。

作为一种可选的实施方式，确定满足设定频点切换条件，包括：

确定最优频点的信号强度大于设定门限值时，确定满足设定频点切换条件；或者

确定最优频点的信号强度小于设定门限值且当前信号处于失步状态，或者重启频点搜索时，确定满足设定频点切换条件。

作为一种可选的实施方式，将当前工作频点切换到最优频点之后，还包括：

根据上述最优频点确定对应的工作带宽。

实施例三

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供一种多频无线直放站自动跟踪装置，该装置的具体实施可参见实施例一部分的描述，重复之处不再赘述。

该装置包括：

启动频点搜索单元：根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；

确定最优频点单元：频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点；

切换最优频点单元：确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

作为一种可选的实施方式，上述启动频点搜索单元用于：

根据接收的下行信号的频点及本地设置的中心频点，确定接收的下行信号在上述中心频点失步时，确定满足设定频点搜索条件；或者

确定接收的下行信号中，在中心频点对应的信号的信号强度小于设定门限时，确定满足设定频点搜索条件。

作为一种可选的实施方式，上述启动频点搜索单元，还用于：

连续设定次数确定接收的下行信号在上述中心频点失步时，确定满足设定频点搜索条件；或者

连续设定次数确定接收的下行信号中在中心频点对应的信号的信号强度小于设定门限时，确定满足设定频点搜索条件。

作为一种可选的实施方式，确定最优频点单元，用于：

在接收的下行信号中，对设定频段中的设定频点或者所有频点遍历搜索至少两次，确定频点搜索结束。

作为一种可选的实施方式，上述确定最优频点单元还用于：

确定搜索到的信号同步的频点中，信号强度最大的频点为最优频点。

作为一种可选的实施方式，对设定频段中的设定频点或者所有频点遍历搜索两次，包括：

对设定频段中的设定频点或者所有频点遍历搜索一次；

对搜索到的频点中信号同步的频点进行第二次遍历搜索；

从搜索到的频点中确定最优频点，包括：

保留两次搜索到信号同步的同一频点的信号强度差值的绝对值小于设定门限的频点；

确定上述保留的信号同步的频点中，信号强度最大的频点为最优频点。

作为一种可选的实施方式，上述切换最优频点单元用于：

确定最优频点的信号强度大于设定门限值时，确定满足设定频点切换条件；或者

确定最优频点的信号强度小于设定门限值且当前信号处于失步状态，或者重启频点搜索时，确定满足设定频点切换条件。

作为一种可选的实施方式，上述切换最优频点单元还用于：

根据上述最优频点确定对应的工作带宽。

实施例四

本发明还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质的具体实施可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述。

上述计算机存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下步骤：

根据接收的下行信号，确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；

频点搜索结束时，从搜索到的频点中确定最优频点；

确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

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设备。

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设备的制造品，该指令设备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。

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 (6)

1.一种多频无线直放站自动跟踪方法，其特征在于，该方法包括：

根据接收的下行信号的频点及本地设置的中心频点，确定接收的下行信号在所述中心频点失步时，确定满足设定频点搜索条件；

确定满足设定频点搜索条件时，启动频点搜索；

对设定频段中设定频点或者所有频点遍历搜索一次；

对搜索到的频点中信号同步的频点进行第二次遍历搜索；

保留两次搜索到信号同步的同一频点的信号强度差值的绝对值小于设定门限的频点；

确定所述保留的信号同步的频点中，信号强度最大的频点为最优频点；

确定满足设定频点切换条件时，将当前工作频点切换到最优频点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定满足设定频点搜索条件，包括：

连续设定次数确定接收的下行信号在所述中心频点失步时，确定满足设定频点搜索条件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定满足设定频点切换条件，包括：

确定最优频点的信号强度大于设定门限值时，确定满足设定频点切换条件；或者

确定最优频点的信号强度小于设定门限值且当前信号处于失步状态，或者重启频点搜索时，确定满足设定频点切换条件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将当前工作频点切换到最优频点之后，还包括：

根据所述最优频点确定对应的工作带宽。

5.一种多频无线直放站自动跟踪设备，其特征在于，该设备包括：处理器以及存储器，其中，所述存储器存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～4任一所述方法的步骤。

6.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～4任一所述方法的步骤。

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