CN109548074A

CN109548074A - 基于mr的上行干扰源波形定位方法、装置、设备及介质

Info

Publication number: CN109548074A
Application number: CN201811434727.5A
Authority: CN
Inventors: 古炳松; 刘伏根; 李晓辉; 张远锋; 胡勇; 李明建
Original assignee: Zhong Tong Clothing Construction Co Ltd
Current assignee: Zhong Tong Clothing Construction Co Ltd
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2019-03-29
Anticipated expiration: 2038-11-28
Also published as: CN109548074B

Abstract

本发明公开了一种基于MR的上行干扰源波形定位方法，其包括：获取MR测量数据，获得上行接收的干扰功率，eNB天线到达角以及时间提前量；根据eNB天线到达角以及时间提前量确定用户位置；在地图中设置栅格，建立栅格索引表；根据所述上行接收的干扰功率确定所述用户位置的干扰等级；在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级。本发明还公开了基于MR的上行干扰源波形定位装置、电子设备及计算机可读存储介质。本发明基于MR数据的AOA、TADV混合定位算法，并结合上行接收的干扰功率，对受干扰用户的位置进行GIS栅格聚类地理化，在地图上实现在无GPS上报信息下的干扰源位置准确定位。

Description

基于MR的上行干扰源波形定位方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及干扰定位技术领域，尤其涉及一种基于MR的上行干扰源波形定位方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着4G LTE基站的逐步建设，目前已形成了2/3/4G基站共存的局面，系统间干扰的概率也大幅提升，在目前投入运营的基站中，已发现大量的TD-LTE基站受到严重的上行干扰。这些干扰主要包括2/3G小区对LTE小区的阻塞、互调和杂散干扰，此外还有其他无线电设备，如手机信号屏蔽器带来的外部同频干扰。

目前受到干扰影响的LTE小区，在定位干扰源的工作上都采用人工凭经验判断的方法，同一个受干扰小区其干扰电平呈现的波形往往都包含了好几种干扰源，令网络优化人员在判断干扰源的准确性和工作效率上都受到较大的限制。同时干扰源的存在会令无线网络大面积的干扰信号底噪不断抬升，干扰问题直接影响用户体验，例如通话断续、上网速度慢、电话打不通、掉话等，加大了运营商网络建设与优化的负担。

目前移动通信网优行业内的干扰定位技术大部分都是处于手工收集测量数据，通过EXCEL宏生成干扰波形，再经过人工判断的方法来定位受干扰小区的干扰类型，人工无法准确判断出具体受到几类干扰源的同时影响，令干扰类型的定位存在较大误差，在排障过程中只能通过对基站每个元器件轮流排查来定位，费时费力。

针对大面积的干扰区域，需要派遣外场测试人员通过扫频仪进行现场扫频，通过现场不断地爬到高层楼宇上对比周围的干扰源信号强度，根据信号强度的波动来进行干扰源定位，从发现受干扰小区到干扰源定位排查，需要耗费大量的时间及人力物力，解决问题的效率较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于MR的上行干扰源波形定位方法，其基于MR数据的AOA、TADV混合定位算法，并结合用户级的ReceivedIPower，对受干扰用户的位置进行GIS栅格聚类地理化，在地图上实现在无GPS上报信息下的干扰源位置准确定位，精度达到25*25米。

本发明的目的之二在于提供一种基于MR的上行干扰源波形定位装置，其基于MR数据的AOA、TADV混合定位算法，并结合用户级的ReceivedIPower，对受干扰用户的位置进行GIS栅格聚类地理化，在地图上实现在无GPS上报信息下的干扰源位置准确定位，精度达到25*25米。

本发明的目的之三在于提供一种实现上述基于MR的上行干扰源波形定位方法的电子设备。

本发明的目的之四在于提供一种存储上述基于MR的上行干扰源波形定位方法的计算机可读存储介质。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种基于MR的上行干扰源波形定位方法，包括以下步骤：

获取MR测量数据，从所述MR测量数据中每一条测量报告均获得上行接收的干扰功率，eNB天线到达角以及时间提前量；

根据eNB天线到达角以及时间提前量确定用户位置；

在地图中设置栅格，建立栅格索引表，所述栅格索引表包括每个栅格的经度、纬度；

根据所述上行接收的干扰功率确定所述用户位置的干扰等级；

在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级。

进一步地，所述地图为百度地图、高德地图或自行创建的地图。

进一步地，所述栅格的精度为25米×25米。

进一步地，根据所述上行接收的干扰功率确定所述用户位置的干扰等级，包括：

根据所述用户位置对应的测量报告确定上行接收的干扰功率；

根据上行接收的干扰功率以及预设的干扰分级方法确定所述用户位置的干扰等级；

所述预设的干扰分级方法是：

当上行接收的干扰功率小于-116dBm时，则干扰级别为1级；

当上行接收的干扰功率不小于-116dBm且小于-110dBm时，干扰级别为2级；

当上行接收的干扰功率不小于-110dBm且小于-100dBm时，干扰级别为3级；

当上行接收的干扰功率不小于-100dBm且小于-90dBm时，干扰级别为4级；

当上行接收的干扰功率不小于-90dBm且小于-50dBm时，干扰级别为5级。

进一步地，在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级，包括：

根据栅格的经度和纬度信息以及用户位置，在所述栅格中找到对应的用户位置，栅格中对应的用户位置称为目标栅格；

将用户位置的干扰等级在所述目标栅格中进行渲染。

进一步地，将用户位置的干扰等级在所述目标栅格中进行渲染，包括：

根据预设的关联表建立每个干扰级别与颜色的关联；

确定用户位置的干扰等级，并根据所述关联表确定用户位置的干扰等级对应的颜色，称为目标颜色；

将所述目标颜色增加到目标栅格中。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种基于MR的上行干扰源波形定位装置，包括：

数据获取模块，用于获取MR测量数据，从所述MR测量数据中每一条测量报告均获得上行接收的干扰功率，eNB天线到达角以及时间提前量；

位置确定模块，用于根据eNB天线到达角以及时间提前量确定用户位置；

栅格建立模块，用于在地图中设置栅格，建立栅格索引表，所述栅格索引表包括每个栅格的经度、纬度；

等级确定模块，用于根据所述上行接收的干扰功率确定所述用户位置的干扰等级；

等级显示模块，用于在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明目的之一的基于MR的上行干扰源波形定位方法。

本发明的目的之四采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明目的之一的基于MR的上行干扰源波形定位方法。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明基于MR数据的AOA、TADV混合定位算法，并结合用户级的ReceivedIPower，对受干扰用户的位置进行GIS栅格聚类地理化，对受干扰用户进行栅格聚类，并GIS地理化，通过栅格颜色的变化，直观定位出上行干扰源所位置，极大地缩短现场排查干扰源的时间，提高解决干扰问题的速度，提升4G移动网络服务质量，改善移动用户的业务感知，支撑网优行业的创新，提高企业的项目交付能力。

附图说明

图1为本发明实施例一的基于MR的上行干扰源波形定位方法的流程图；

图2为MR测量报告样本数据采集示意图；

图3为基于AOA+TA的用户定位示意图；

图4为栅格数据分析示意图；

图5为栅格颜色渲染示意图；

图6为本发明实施例二的基于MR的上行干扰源波形定位装置的结构示意图；

图7为本发明实施例三的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

本发明实施例一公开了一种基于MR的上行干扰源波形定位方法，该方法可以由监控平台(硬件或/和软件)来执行，请参照图1所示，其包括以下步骤：

110、获取MR测量数据，从所述MR测量数据中每一条测量报告均获得上行接收的干扰功率，eNB天线到达角以及时间提前量。

MR(Measurement Report，测量报告)是指信息在业务信道上每480ms(信令信道上470ms)发送一次数据，这些数据可用于网络评估和优化。

MR测量报告数据主要来自UE(用户)和eNodeB(简称eNB，为基站)的物理层、RLC(Radio Link Control无线链路控制层协议)层，以及在无线资源管理过程中计算产生的测量报告。如图2所示原始测量数据或者经过统计计算(可以在eNodeB或OMC-R上实现统计)报送到OMC-R(无线接入网网元管理系统)以统计数据形式进行存储，或者直接报送到OMC-R以样本数据形式进行存储。

AOA：(Angle of Arrival eNB天线到达角)，定义了一个用户相对参考方向的估计角度。测量参考方向应为正北，逆时针方向。可以辅助确定用户所处的方位，提供定位服务，精度为5度。AOA取值范围请参照表1所示：

表1AOA取值范围表

该eNB天线到达角可用于确定UE距离基站的远近，结合TADV、站点经纬度，可实现UE的位置定位。

TADV：(Timing Advance时间提前量)，定义为UE用于调整其主小区PUCCH/PUSCH/SRS上行发送的时间，每一TA值等于78米，用于辅助确定用户所处的距离。具体计算方法为：在随机接入过程，eNodeB通过测量接收到导频信号来确定时间提前值，时间提前量取值范围为(0,1,2,...,1282)×16Ts；在RRC连接状态下，eNodeB基于测量对应UE的上行传输来确定每个UE的TA调整值，这个调整值的范围为(0,1,2,...,63)×16Ts。本次得到的最新的时间提前量即为上次记录的时间提前量与本次eNodeB测量得到的调整值之和。

利用MR数据来计算距离的方法：1Ts＝1/(15000*2048)S，对应的距离等于：(3*10^8*1/(15000*2048))/2＝4.89m。1TADV＝16Ts＝16*4.89m＝78.12m。TADV取值范围如表2所示：

表2TADV取值范围表

测量报告统计数据	测量数据区间分布(单位Ts)
		MR.Tadv.00	TADV<16
MR.Tadv.01	16≤TADV<32
		…	…
MR.Tadv.11	176≤TADV<192
		MR.Tadv.12	192≤TADV<224
…	…
		MR.Tadv.37	992≤TADV<1024
MR.Tadv.38	1024≤TADV<1280
		…	…
MR.Tadv.41	1792≤TADV<2048
		MR.Tadv.42	2048≤TADV<3072
MR.Tadv.43	3072≤TADV<4096
		MR.Tadv.44	4096≤TADV

该时间提前量可用于确定UE距离基站的远近，结合AOA、站点经纬度，可实现UE的位置定位。

ReceivedIPower：(Received interfere Power简称RIP)即上行接收的干扰功率，定义为一个物理资源块(PRB)带宽上的干扰功率，包括热噪声。ReceivedIPower的测量数据表示OMC-R统计周期内满足取值范围条件的按照分区间统计上行接收干扰信号功率的样本个数。对每个子帧(一个子帧＝2个时隙)内所有PRB取功率平均值，RIP取值范围如表3所示：

表3RIP取值范围表

当rip≥-105dbm的采样点总和与总采样数的比值不下于5％时，则判断为高干扰小区。

MR(Measurement Report，测量报告)数据是LTE 4G用户在执行业务过程中上报给无线侧网络的测量信息，能够准确反映用户所在区域的网络覆盖与干扰情况，以25m*25m精度的栅格为基础单位建立网络覆盖模型，将海量用户级别的MR数据将进行栅格聚类，实现GIS地理化，直观呈现LTE网络覆盖与干扰情况。

上行干扰源的MR栅格仿真定位是利用MR测量数据中每一条测量报告均包含了用户发生业务过程中所占用的主服务小区和测量到的邻小区信息，包括ReceivedIPower上行接收的干扰功率、eNB天线到达角(AOA)、时间提前量(TADV)等关键测量信息。

每一条测量报告，只要AOA/TADV的测量信息均有效，则能通过GIS栅格仿真定位算法，生成当前用户的位置信息(经纬度)，结合ReceivedIPower，就能匹配出当前位置的上行干扰信号强度。由于同一时段的测量报告数会有N条，通过聚类算法把每个点放入对应的25m*25m精度栅格内，即可实现GIS仿真。全面呈现小区覆盖范围内的上行干扰信号分布情况，根据栅格呈现的信号强度标签颜色，一般设置为干扰信号越强，栅格着色为红色，即可直观判断干扰源所处位置。

具体请参照120-150步骤。

120、根据eNB天线到达角以及时间提前量确定用户位置。

LTE中，基于MR数据的定位分析，主要是基于到达时间差+到达角以及基站的经纬度进行的计算。其定位原理与3G的TA+AOA的原理是相同的。

请参照图3所示。AOA为来波方向，为正北方向逆时针旋转角度；D：等于(TA/2)×C。

TA TYPE1：

TADV＝(UE Rx–Tx time difference)+(eNB Rx–Tx time difference) (公式4)

某时刻UE上报自己的定时提前量协议中UE需要维护自己的定时提前量，因此只需增加配置和上报的RRC过程，eNB再对UE上报信号进行测量，测量出到达时间差，用该值对UE上报的定时提前量进行修正。

TA TYPE2：

TADV＝(eNB Rx–Tx time difference) (公式5)

利用非竞争随机接入过程获得TA UE以收到的下行信号为基准，不增加任何偏移量，上行发送无竞争随机接入前导序列该测量数据可用于分析终端的分布情况，用于判断过覆盖及覆盖盲区的情况，优化小区参数。结合参考信号接收功率、天线到达角等参数可生成终端的分布情况。精度主要参考RTTD的要求，其计算如下：

AOA和TA(RTTD)定位采样点坐标：

根据算法，基于RTTD定位的部分，仅从算法层面考虑，其算法分辨率为2Ts，转化后为9-10米。此处采用的UE的RTTD，在实际过程中需要根据UE的能力以及厂家设备的能力再进一步确定真实误差。

130、在地图中设置栅格，建立栅格索引表，所述栅格索引表包括每个栅格的经度、纬度。

地图可以选择现成的，例如百度地图，高德地图，或者其他，当然也可以选择自行创建地图。这里以百度地图为例，进行GIS栅格生成，栅格的大小或精度为25米×25米，其生成的过程是：

(1)设置地图

map.centerAndZoom(point,13)；//中心点和缩放级别

map.addControl(new BMap.NavigationControl())；//导航工具条

map.addControl(new BMap.ScaleControl())；//缩放工具条

map.addControl(new BMap.OverviewMapControl())；//小地图控件

map.addControl(new BMap.MapTypeControl())；//地图类型控件

map.enableScrollWheelZoom()；//允许滚动缩放

map.enableContinuousZoom()；//允许无级缩放

(2)载入数据

(3)读取数据

(4)绘制栅格

(5)增加标注

(6)坐标转换

使用百度地图提供的批量转换函数transmore()，其返回值是一组对象，每个对象包含x和y两个变量，需要将其转换为BMap.Point。

BMap.Convertor.transMore(a_grid,0,callback)；

(7)生成带索引标签和经纬度的栅格数组，即栅格索引表，如表4所示：

表4栅格索引表

栅格索引标签	栅格经度	栅格纬度
			-4.4E+12	116.1812	28.19397
-4.2E+12	116.1649	28.22406
			-4.1E+12	116.169	28.22496
-4.1E+12	116.1731	28.22586
			-3.6E+12	116.1243	28.28245

140、根据所述上行接收的干扰功率确定所述用户位置的干扰等级。

根据所述用户位置对应的测量报告确定上行接收的干扰功率，即每条测量报告的AOA和TADV与RIP相对应，根据AOA和TADV确定了用户位置，则用户位置对应一个RIP，这个对应的RIP称为目标RIP，本方案提及的目标，均是与用户位置相对应。

根据目标RIP和预设的干扰分级方法即可确定所述用户位置的干扰等级。

预设的干扰分级方法为：

当上行接收的干扰功率小于-116dBm时，则干扰级别(也就是干扰等级)为1级；

因此，确定了目标RIP，即可知晓其干扰级别，即干扰等级，例如目标RIP为-95dBm，则目标RIP的干扰等级为4级，也就是用户位置的干扰等级为4级。

150、在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级。

根据栅格的经度和纬度信息以及用户位置，在所述栅格中找到对应的用户位置，栅格中对应的用户位置称为目标栅格。通过MR测量数据AOA+TADV生成一个用户当前通话的位置(经纬度，为用户位置)，通过该点的经纬度与栅格的经纬度进行映射，可以得到一个待填充颜色的栅格，如图4所示。

用户通话位置与栅格位置进行映射后，结合当前MR测量记录的RIP平均值，生成栅格映射表，如表5所示：

表5上行干扰信号栅格映射表

根据预设的关联表建立每个干扰级别与颜色的关联；确定用户位置的干扰等级后，根据所述关联表确定用户位置的干扰等级对应的颜色，称为目标颜色；将所述目标颜色增加到目标栅格中。

使用jQuery语句调用一个动态页面，预设了“等值”、“等记录数”两种算法，调取SQL数据库中表5所示的上行干扰信号栅格映射表，并以预设的关联表进行栅格的颜色渲染，当某一时段的多个测量报告进行连续渲染，即得到上行干扰源波形定位栅格图，如图5所示。

实施例二

实施例二公开了一种对应上述实施例的基于MR的上行干扰源波形定位装置，请参照图6所示，其包括：

数据获取模块210，用于获取MR测量数据，从所述MR测量数据中每一条测量报告均获得上行接收的干扰功率，eNB天线到达角以及时间提前量；

位置确定模块220，用于根据eNB天线到达角以及时间提前量确定用户位置；

栅格建立模块230，用于在地图中设置栅格，建立栅格索引表，所述栅格索引表包括每个栅格的经度、纬度；

等级确定模块240，用于根据所述上行接收的干扰功率确定所述用户位置的干扰等级；

等级显示模块250，用于在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级。

实施例三

图7为本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，该电子设备包括处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340；计算机设备中处理器310的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器310为例；电子设备中的处理器310、存储器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器320作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于MR的上行干扰源波形定位方法对应的程序指令/模块(例如，基于MR的上行干扰源波形定位装置中的数据获取模块210、位置确定模块220、栅格建立模块230、等级确定模块240和等级显示模块250)。处理器310通过运行存储在存储器320中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于MR的上行干扰源波形定位方法。

存储器320可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器320可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器320可进一步包括相对于处理器310远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置330可用于接收输入的用户身份信息。输出装置340可包括显示屏等显示设备。

实施例四

本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种基于MR的上行干扰源波形定位方法，该方法包括：

根据eNB天线到达角以及时间提前量确定用户位置；

在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的基于MR的上行干扰源波形定位方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述基于MR的上行干扰源波形定位装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种基于MR的上行干扰源波形定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据eNB天线到达角以及时间提前量确定用户位置；

在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级。

2.如权利要求1所述的基于MR的上行干扰源波形定位方法，其特征在于，所述地图为百度地图、高德地图或自行创建的地图。

3.如权利要求1所述的基于MR的上行干扰源波形定位方法，其特征在于，所述栅格的精度为25米×25米。

4.如权利要求1所述的基于MR的上行干扰源波形定位方法，其特征在于，根据所述上行接收的干扰功率确定所述用户位置的干扰等级，包括：

所述预设的干扰分级方法是：

当上行接收的干扰功率小于-116dBm时，则干扰级别为1级；

5.如权利要求1所述的基于MR的上行干扰源波形定位方法，其特征在于，在所述栅格中对应的位置显示所述用户位置的干扰等级，包括：

将用户位置的干扰等级在所述目标栅格中进行渲染。

6.如权利要求5所述的基于MR的上行干扰源波形定位方法，其特征在于，将用户位置的干扰等级在所述目标栅格中进行渲染，包括：

根据预设的关联表建立每个干扰级别与颜色的关联；

将所述目标颜色增加到目标栅格中。

7.一种基于MR的上行干扰源波形定位装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的基于MR的上行干扰源波形定位方法。

9.一种计算机可读存储介质，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1-6中任一所述的基于MR的上行干扰源波形定位方法。