CN109640391A - 一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法 - Google Patents

一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其包括：基站预设多个用于传输同步信号和/或广播信道的信道组合；基站向终端发送信道组合监测命令；终端根据所述信道组合监测命令，监测各个信道组合的信道质量，并向基站发送信道状态报告；基站对所有信道组合进行综合排序，选择其中最优的信道组合传输同步信号和/或广播信道，并向终端广播所有信道组合的综合排序信息；终端根据基站发送的所有信道组合的综合排序信息，接收同步信号和/或广播信道。本发明选择最优的信道组合传输同步信号和广播信道，并能够及时避开干扰频点，保障了同步信号和广播信道的成功传输。

Description

一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信技术，尤其涉及一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法。
背景技术
随着无线移动通信技术的飞速发展，各行各业对无线通信的需求越来越大。但由于可用的无线频谱资源十分有限，造成了在相同的频段内，多重通信体制、多重通信系统长期共存的情况。例如，在223-235MHz频段范围内有不少频点会被多个部门不定期地占用，包括：电力部门用于部署电力无线通信系统，以推动智能电网的建设；地质矿产部用于遥测水位仪；水利部用于水文遥测；轻工业部用于电子吊秤；国家地震局用于数据传输；建设部用于数据传输；国家气象局用于数据传输等。以上部分用途的频点占用时间存在不确定性，通常为突发占用，这使得该频段的无线通信环境会频繁地发生变化。这种多系统共存的情况不可避免地会造成在某个空间区域、频率范围、时间间隔、编码段内的干扰，严重影响无线通信系统的通信质量和数据流量。
在现有电力无线通信系统中，数据业务信道可采用跳频技术，以避开部分频点上的干扰，完成数据传输。但承载同步信号、物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)和系统信息块(System Information Blocks，SIB)的载波通常不进行跳频。当这些同步和广播信道上出现突发强干扰或信道状态变差的情况时，会造成终端无法接入，严重影响系统性能。因此，基站需要适时评估承载同步信号/PBCH/SIB的载波的信道状态，当出现突发干扰或大范围信道质量下降的情况时，及时切换这些专用载波，并选取信道质量较好的载波恢复同步信号/PBCH/SIB的传输。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，以及时避开干扰频点，保障同步信号和广播信道的成功传输。
本发明所述的一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其包括以下步骤：
步骤S1，基站预设多个用于传输同步信号和/或广播信道的信道组合；
步骤S2，所述基站向终端发送信道组合监测命令，以指示所述终端测量和报告所述信道组合的信道状态；
步骤S3，所述终端根据所述信道组合监测命令，监测各个所述信道组合的信道质量，并向所述基站发送信道状态报告；
步骤S4，所述基站基于所述终端的信道状态报告，对所有所述信道组合进行综合排序，选择其中最优的信道组合传输所述同步信号和/或广播信道，并向所述终端广播所有信道组合的综合排序信息；以及
步骤S5，所述终端根据所述基站发送的所有信道组合的综合排序信息，接收所述同步信号和/或广播信道。
在上述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法中，每个所述信道组合中包含一个或多个载波。
在上述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法中，所述信道组合监测命令包括：所述信道组合的编号和每个所述信道组合中的载波索引，以及所述终端的上报方式。
在上述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法中，当所述终端的上报方式为周期性上报时，所述信道组合监测命令还包括上报的周期；当所述终端的上报方式为事件触发性上报时，所述信道组合监测命令还包括触发事件的配置信息。
在上述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法中，所述触发事件包括：
1)当任意一个所述信道组合上的干扰强度高于一第一阈值时，所述终端向所述基站报告该信道组合的编号及其干扰情况；
2)当任意一个所述信道组合上的参考信号接收功率低于一第二阈值时，所述终端向所述基站报告该信道组合的编号及其参考信号接收功率；
3)当任意一个所述信道组合上的参考信号接收质量低于一第三阈值时，所述终端向所述基站报告该信道组合的编号及其参考信号接收质量；
4)当任意一个所述信道组合上的信干噪比低于一第四阈值时，所述终端向所述基站报告该信道组合的编号及其信干噪比。
进一步地，在所述步骤S3中，当所述终端的上报方式为周期性上报时，所述终端按照各个所述信道组合的参考信号接收功率、参考信号接收质量或信干噪比，从高到低对所述信道组合进行优先级排序，并周期性地向所述基站上报所述信道组合的优先级排序信息。
或者进一步地，在所述步骤S3中，当所述终端的上报方式为事件触发性上报时，则当配置的触发事件发生时，所述终端向所述基站报告所述信道组合的信道状态。
进一步地，在所述步骤S4中，当所述基站接收到多个所述终端发送的多个周期性的信道状态报告时，首先按照所述信道组合的优先级排序对所述信道组合进行综合排序，然后所述基站按照综合排序结果，周期性地选择其中最优的信道组合传输同步信号和/或广播信道，并向所述终端广播所述信道组合的综合排序信息。
或者进一步地，在所述步骤S4中，当所述基站接收到一个或多个所述终端发送的事件触发性的信道状态报告时，所述基站立刻将所述同步信号和/或广播信道切换至综合排序最高且未收到相关事件触发性信道状态报告的信道组合中进行传输。
进一步地，在所述步骤S5中，所述终端在综合排序最高的信道组合中接收所述同步信号和/或广播信道；若所述终端在综合排序最高的信道组合中未接收到同步信号和/或广播信道，则所述终端按照综合排序逐个在所述信道组合上搜索所述同步信号和/或广播信道，直至接收到同步信号和/或广播信道为止。
由于采用了上述的技术解决方案，本发明通过由基站为终端配置信道组合监测命令，适时地获取信道组合的信道状态和干扰情况，从中选择最优的信道组合传输同步信号和广播信道，并能够及时避开干扰频点，保障了同步信号和广播信道的成功传输。
附图说明
图1是本发明一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法的流程图；
图2是本发明的具体实施例中电力无线通信系统的场景示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明，即一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，包括以下步骤：
步骤S1，基站预设多个信道组合，其中，每个信道组合可用于传输同步信号和/或广播信道；
具体来说，每个信道组合中包含一个或多个载波；
同步信号包括：主同步信号(Primary Synchronization Signal，PSS)和辅同步信号(Secondary Synchronization Signal，SSS)；
广播信道包括：PBCH，其可用于传输主信息块(Master Information block，MIB)；
另外，除了同步信号和广播信道以外，信道组合还可用于传输SIB；
步骤S2，基站向终端发送信道组合监测命令，以指示终端测量和报告上述各信道组合的信道状态；
具体来说，基站向小区中处于不同地理位置的多个终端发送子带监测命令；
信道组合监测命令包括：各信道组合的编号和每个信道组合中的载波索引，以及终端的上报方式(包括周期性上报和事件触发性上报)，其中：
周期性上报是指：终端按照固定周期上报信道组合的优先级排序；若配置了周期性上报方式，则信道组合监测命令中包含上报的周期；
事件触发性上报是指：当配置的事件发生时，终端向基站报告相关信道组合的信道状态；若配置了事件触发性上报方式，则信道组合监测命令中包含触发事件配置信息，其中，触发事件包括但不限于：
1)当任意一个信道组合上的干扰强度高于第一阈值时，终端向基站报告该信道组合的编号及其干扰情况(包括干扰强度、干扰信号带宽等)；
2)当任意一个信道组合上的参考信号接收功率(Reference Signal ReceivingPower，RSRP)低于第二阈值时，终端向基站报告该信道组合的编号及其RSRP值；
3)当任意一个信道组合上的参考信号接收质量(Reference Signal ReceivingQuality，RSRQ)低于第三阈值时，终端向基站报告该信道组合的编号及其RSRQ值；
4)当任意一个信道组合上的信干噪比(Signal to Interference plus NoiseRatio，SINR)低于第四阈值时，终端向基站报告该信道组合的编号及其SINR值；
步骤S3，终端根据信道组合监测命令，监测各信道组合的信道质量，并向基站发送信道状态报告；
具体来说，若信道组合监测命令中配置了周期性上报方式，则终端按照各信道组合的RSRP、RSRQ或SINR，从高到低对信道组合进行优先级排序，并周期性地向基站上报信道组合的优先级排序信息；
若信道组合监测命令中若配置了事件触发性上报方式，则当配置的事件发生时，终端向基站报告相关信道组合的信道状态；
步骤S4，基站基于终端的信道状态报告，对所有信道组合进行综合排序，选择其中最优的信道组合传输同步信号和/或广播信道，并向小区内的终端广播所有信道组合的综合排序信息；
具体来说，当基站接收到多个终端发送的多个周期性信道状态报告时，首先按照信道组合的优先级排序对信道组合进行综合排序，然后基站按照综合排序，周期性地选择其中最优的信道组合传输同步信号和/或广播信道(该周期可与终端的上报周期相同或不同)，并向小区内的终端广播信道组合的综合排序信息；
当基站接收到一个或多个终端发送的事件触发性信道状态报告时，说明某信道组合上出现了高强度干扰或大范围信道质量下降的情况；一旦当前传输同步信号和/或广播信道的信道组合出现高强度干扰或大范围信道质量下降的情况，基站可立刻将同步信号和/或广播信道切换至综合排序最高且未收到相关事件触发性信道状态报告的信道组合中进行传输；
步骤S5，终端根据基站发送的所有信道组合的综合排序信息，接收同步信号和/或广播信道；
具体来说，终端在综合排序最高的信道组合中接收同步信号和/或广播信道；若终端在综合排序最高的信道组合中未接收到同步信号和/或广播信道，则终端按照排序逐个在信道组合上搜索同步信号和/或广播信道，直至接收到同步信号和/或广播信道为止。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
如图2所示，电力无线通信系统包括：基站1和多个终端2，其中，基站1为多个终端2提供无线通信服务，部分终端2附近存在异系统干扰源3，干扰源3的信道占用时间存在突发性。电力无线通信系统共占用7MHz带宽，分为280个载波。
本实施例具体包括以下步骤：
步骤S1，基站1预设3个信道组合，其中，每个信道组合可用于传输同步信号(PSS和SSS)、广播信道(PBCH)和/或SIB，每个信道组合中包含多个载波，假设各信道组合和对应载波索引如表1所示：
表1
信道组合的编号 载波索引
1 69,70,71
2 139,140,141
3 209,210,211
步骤S2，基站1向小区中处于不同地理位置的3个终端2发送子带监测命令，即信道组合监测命令，其中，信道组合监测命令中包括：信道组合的编号和每个信道组合中的载波索引(如表1所示)，以及终端2的上报方式(包括周期性上报和事件触发性上报)；
若配置了周期性上报方式，则信道组合监测命令中应包含上报的周期，终端2将在后续的步骤S3中按照配置的周期，上报信道组合的优先级排序信息；例如，周期取值范为：
{120ms,240ms,480ms,640ms,1024ms,2048ms,5120ms,10240ms,1min,6min,12min,30min,60min}；
若配置了事件触发性上报方式，则信道组合监测命令中应包含触发事件配置信息；触发事件包括但不限于：
1)当某个信道组合上的干扰强度高于第一阈值时，终端2向基站1报告该信道组合的编号及其干扰情况(包括干扰强度、干扰信号带宽等)；
2)当某个信道组合上的RSRP低于第二阈值时，终端2向基站1报告该信道组合的编号及其RSRP值；
3)当某个信道组合上的RSRQ低于第三阈值时，终端2向基站1报告该信道组合的编号及其RSRQ值；
4)当某个信道组合上的SINR低于第四阈值时，终端2向基站1报告该信道组合的编号及其SINR值；
步骤S3，若信道组合监测命令中配置了周期性上报方式，则终端2按照各信道组合的RSRP、RSRQ或SINR，从高到低对信道组合进行优先级排序，并周期性地向基站1上报信道组合的优先级排序信息(例如表2所示)：
表2
优先级排序 信道组合的编号
1 2
2 3
3 1
若信道组合监测命令中配置了事件触发性上报方式，则当配置的事件发生时，终端2向基站1报告相关信道组合的编号及其信道状态(干扰情况/RSRP/RSRQ/SINR)；
步骤S4，当基站1接收到多个终端2发送的多个周期性信道状态报告时，首先按照信道组合的优先级排序对信道组合进行综合排序，然后基站按照综合排序，周期性地选择其中最优的信道组合传输同步信号和/或广播信道(该周期可与终端的上报周期相同或不同)，并向小区内的终端广播信道组合的综合排序信息(例如表3所示)；
表3
综合排序 信道组合的编号
1 2
2 1
3 3
当基站1接收到一个或多个终端2发送的事件触发性信道状态报告时，说明某信道组合上出现了高强度干扰或大范围信道质量下降的情况：
若当前传输同步信号和/或广播信道的信道组合2出现高强度干扰或大范围信道质量下降的情况，基站1可立刻将同步信号和/或广播信道切换至综合排序最高且未收到相关事件触发性信道状态报告的信道组合中进行传输，即如果信道组合1上未出现高强度干扰或大范围信道质量下降的情况，则将同步信号和/或广播信道切换至信道组合1上进行传输；如果信道组合1上也出现了高强度干扰或大范围信道质量下降的情况，而信道组合3上未出现这些不利情况，则将同步信号和/或广播信道切换至信道组合3上进行传输；若所有信道组合上都出现高强度干扰或大范围信道质量下降的情况，则基站1选择其他未出现不利情况的载波传输同步信号和/或广播信道；
步骤S5，终端2在综合排序最高的信道组合中接收同步信号和/或广播信道：若终端2在综合排序最高的信道组合中未接收到同步信号和/或广播信道，则终端2按照排序逐个在信道组合上搜索同步信号和/或广播信道，直至接收到同步信号和/或广播信道为止。
以表3为例来说，若终端2在信道组合2中未接收到同步信号和/或广播信道，则终端2在信道组合1中搜索同步信号和/或广播信道；若在信道组合1中仍未接收到同步信号和/或广播信道，则终端2在信道组合3中搜索同步信号和/或广播信道；若在所有组合中都未接收到同步信号和/或广播信道，则终端2在全频段中搜索同步信号和/或广播信道，或放弃此次接入。
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)基站预设多个信道组合，并配置终端周期性上报信道组合的优先级排序，从而基站可适时了解各信道组合的信道状态，选择其中最优的信道组合传输同步信号和/或广播信道，保障了小区中终端的成功接入；
(2)基站可配置终端在某信道组合上出现高强度干扰或信道质量下降时发送信道状态报告，从而基站可及时获知这些不利情况，迅速避开干扰或信道质量较差的频点，保障了同步信号和广播信道的成功传输；
(3)传统的跳频技术需预先配置固定的跳频模式，当产生突发干扰时，该方案无法保证跳频之后的信道无干扰或信道状态较好。而本发明中，基站根据终端的信道状态报告选择最优的信道组合传输同步信号和/或广播信道，并向小区内的终端广播信道组合的综合排序；当出现突发干扰或大范围信道质量下降的情况时，基站可立刻将同步信号和/或广播信道切换至排序最高且未被干扰的信道组合中进行传输，而终端也能够根据信道组合综合排序，快速搜索到切换后的同步信号和/或广播信道。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，基站预设多个用于传输同步信号和/或广播信道的信道组合；
步骤S2，所述基站向终端发送信道组合监测命令，以指示所述终端测量和报告所述信道组合的信道状态；
步骤S3，所述终端根据所述信道组合监测命令，监测各个所述信道组合的信道质量，并向所述基站发送信道状态报告；
步骤S4，所述基站基于所述终端的信道状态报告，对所有所述信道组合进行综合排序，选择其中最优的信道组合传输所述同步信号和/或广播信道，并向所述终端广播所有信道组合的综合排序信息；以及
步骤S5，所述终端根据所述基站发送的所有信道组合的综合排序信息，接收所述同步信号和/或广播信道。
2.根据权利要求1所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，每个所述信道组合中包含一个或多个载波。
3.根据权利要求1所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，所述信道组合监测命令包括：所述信道组合的编号和每个所述信道组合中的载波索引，以及所述终端的上报方式。
4.根据权利要求2所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，当所述终端的上报方式为周期性上报时，所述信道组合监测命令还包括上报的周期；当所述终端的上报方式为事件触发性上报时，所述信道组合监测命令还包括触发事件的配置信息。
5.根据权利要求4所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，所述触发事件包括：
1)当任意一个所述信道组合上的干扰强度高于一第一阈值时，所述终端向所述基站报告该信道组合的编号及其干扰情况；
2)当任意一个所述信道组合上的参考信号接收功率低于一第二阈值时，所述终端向所述基站报告该信道组合的编号及其参考信号接收功率；
3)当任意一个所述信道组合上的参考信号接收质量低于一第三阈值时，所述终端向所述基站报告该信道组合的编号及其参考信号接收质量；
4)当任意一个所述信道组合上的信干噪比低于一第四阈值时，所述终端向所述基站报告该信道组合的编号及其信干噪比。
6.根据权利要求4所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，在所述步骤S3中，当所述终端的上报方式为周期性上报时，所述终端按照各个所述信道组合的参考信号接收功率、参考信号接收质量或信干噪比，从高到低对所述信道组合进行优先级排序，并周期性地向所述基站上报所述信道组合的优先级排序信息。
7.根据权利要求4所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，在所述步骤S3中，当所述终端的上报方式为事件触发性上报时，则当配置的触发事件发生时，所述终端向所述基站报告所述信道组合的信道状态。
8.根据权利要求6所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，在所述步骤S4中，当所述基站接收到多个所述终端发送的多个周期性的信道状态报告时，首先按照所述信道组合的优先级排序对所述信道组合进行综合排序，然后所述基站按照综合排序结果，周期性地选择其中最优的信道组合传输同步信号和/或广播信道，并向所述终端广播所述信道组合的综合排序信息。
9.根据权利要求7所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，在所述步骤S4中，当所述基站接收到一个或多个所述终端发送的事件触发性的信道状态报告时，所述基站立刻将所述同步信号和/或广播信道切换至综合排序最高且未收到相关事件触发性信道状态报告的信道组合中进行传输。
10.根据权利要求1所述的电力无线通信系统中的同步信号和广播信道切换方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述终端在综合排序最高的信道组合中接收所述同步信号和/或广播信道；若所述终端在综合排序最高的信道组合中未接收到同步信号和/或广播信道，则所述终端按照综合排序逐个在所述信道组合上搜索所述同步信号和/或广播信道，直至接收到同步信号和/或广播信道为止。
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