CN111083644B - 多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法、及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法，包括：测量各个载波的基带接收信号强度指示(RSSI)；根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的干扰信号码功率(ISCP)；根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态；高层根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波，所述使用包括：正常使用、关闭或受限使用。本申请还公开了一种对应的设备。应用本申请公开的技术方案，能够提升PDT系统中的业务质量。

Description

多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法、及 设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法、及设备。

背景技术

警用数字集群(PDT：Police Digital Trunking)标准是具有中国自主知识产权的窄带集群通信标准，着眼未来数字对讲技术发展之方向，可满足多数集群通信行业用户的需求。PDT标准充分考虑了中国国情，对国际上的成熟标准技术(如Tetra、P25、DMR、MPT1327等)进行了借鉴及创新设计，遵循高性价比、安全保密、大区制、可扩展和向后兼容的五大原则，有效地解决了多种应急通信网融合通信的问题。

PDT标准以中国公安市场为基础，兼顾县、市、省、国家的不同级别用户需求及网络实际建设需要，既支持低成本单基站系统通信，也能做到高效的大区制覆盖，满足诸如四级联网的全国范围公安应急通信指挥网的建设要求。在地震、风灾、社会治安等紧急突发事件中，能迅速接入公安现有GIS调度平台，实现灵活组网、高效率指挥调度、高质量语音及数据传输等功能，并具有迅速响应、安全保密的特点。

PDT标准具有高效利用频谱资源，大区制组网方式，从模拟MPT1327平滑过渡到数字集群的优点。其业务功能丰富，可扩展，向后兼容，同时系统和移动台成本较低，网络建设速度较快，总体运维成本较低。综合来看，PDT标准在专业无线通讯领域具有长期的竞争优势。其自主安全加密技术特别适合公共安全用户保密需求。

PDT系统采用频率和时间分割的方法划分信道。频率分割是在给定的350MHz～390MHz频段内，按12.5kHz信道间隔和10MHz收发间隔划分载波信道。时间分割是采用时分复用/时分多址(TDMA)技术划分时隙信道，规定每载波时隙为两个，即物理信道为两个，再根据需要设置业务和控制逻辑信道。

当某个载波持续受到干扰时，将导致基站接收的移动台上行信号的信噪比降低，误码率升高，影响该载波的正常业务。因此，基站应该主动发现某些载波上的强干扰，同时在配置多载波时对受强干扰的载波不进行分配或者主动关闭载波；之后，基站应持续监控强干扰，在干扰降低或者消失后主动启用受干扰载波，恢复正常载波业务。

然而，现有PDT系统中并不存在这样的解决方案。

发明内容

本申请提供了一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法、及设备，以提升PDT系统中的业务质量。

本申请公开了一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法，包括：

测量各个载波的基带接收信号强度指示RSSI；

根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的干扰信号码功率ISCP；

根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态；

高层根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波，所述使用包括：正常使用、关闭或受限使用。

较佳的，所述测量各个载波的基带RSSI包括：

对各个载波的每个天线的两个时隙，分别测量并统计RSSI测量值，得到载波天线的时隙1和时隙2的RSSI测量值；

其中，所述RSSI测量值是对应的载波天线的时隙1和时隙2内的32个统计符号或者48个统计符号的采样点功率的累加和。

较佳的，采用递归平均的方法进行时域值滤波，时域平均窗口为60毫秒的整数倍，并且，时域滤波平均窗长度不超过1秒。

较佳的，所述根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的ISCP包括：

在非激活态，每60毫秒，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为载波干扰码信号功率瞬时值：

其中，ISCP(n)为第n个时隙的载波干扰信号码功率值，RSSI_k(n)为第n个时隙基带通道k测得的接收信号强度指示，K为基带工作中的通道总数。

较佳的，该方法还包括：

对于激活态，定义同步字定时器，当检测出有效同步字时，同步字定时器重启；

在同步字定时器生效期间，不进行载波干扰码信号功率检测；

当同步字定时器超时，关闭同步字定时器，则每60ms，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为干扰码信号功率瞬时值：

较佳的，在非激活态或激活态的同步字定时器未生效期间，对载波干扰码信号功率检测值进行时域滤波，得到载波干扰码信号功率平均值；

对于激活态的同步字定时器生效期间，保持平均载波干扰码信号功率不变。

较佳的，所述根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态包括：

对于每个载波的两个时隙，取两个时隙的干扰信号码功率测量值的最大值作为该载波的等效干扰信号码功率测量值，并根据所述等效干扰信号码功率测量值维护各个载波的基带载波干扰状态，其中，所述干扰状态包括：高干扰状态和低干扰状态。

较佳的，当载波激活后，默认载波处于低干扰状态，之后载波的状态转换包括：

当载波处于低干扰状态时，如果该载波的等效干扰信号码功率测量值连续高于载波高干扰门限，且连续的时间达到所设定的载波高干扰定时器时间，则该载波的状态由低干扰状态转换为高干扰状态，并上报高层该载波处于高干扰状态，同时携带干扰功率测量值；

当载波处于高干扰状态时，如果该载波的等效干扰信号码功率测量值连续低于载波低干扰门限，且连续的时间达到所设定的载波低干扰定时器时间，则该载波的状态由高干扰状态转换为低干扰状态，并上报高层该载波处于低干扰状态，同时携带干扰功率测量值。

较佳的，所述高层根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波包括：

当高层收到基带发送的某载波处于高干扰状态的消息时，如果该载波为业务专用载波并且处于工作中的业务专用载波大于一个，则高层采用以下任意一种方式进行处理：

关闭该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，至少包含载波号、载波关闭时间、测得的干扰信号强度；

不分配该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，至少包含载波号、测得的干扰信号强度；

在干扰测量值低于一定门限时，该受扰载波只分配语音业务，发出警告信息并记录在日志中，至少包含载波号、测得的干扰信号强度。

较佳的，该方法还包括：

当某载波已经关闭或受限使用期间，当高层收到基带发送的该载波低干扰状态消息时，启动该载波或恢复正常工作，取消警告信息并记录在日志中，至少包含载波号、载波恢复正常时间。

本申请还公开了一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭设备，包括基带模块和高层模块，其中：

所述基带模块，用于测量各个载波的基带RSSI；根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的ISCP；根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态；

所述高层模块，用于根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波，所述使用包括：正常使用、关闭或受限使用。

由上述技术方案可见，本申请提出的多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭技术方案，能够支持在基带层面对PDT多通道基站接收时发现的强载波干扰，并对相关受扰载波进行关闭；此后，在发现干扰降低时可以再次打开载波的功能，从而降低了载波被干扰的概率，能够有效提升业务质量。

附图说明

图1为本申请多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法的流程图；

图2为本申请多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭设备的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请作进一步详细说明。

窄带集群数字系统由于受设备限制，主要在射频进行干扰检测，导致干扰检测不准。此外，现有载波集群数字系统主要是单通道接收，而采用多通道接收可提升基站的接收灵敏度，提高组网覆盖能力。

为此，本申请针对PDT系统，提出了一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法，该方法通过从基带持续检测载波的干扰信号码功率，并根据所检测到的功率产生相应的高低干扰状态指示上报给高层，然后由高层控制载波是否关闭。从而，提供了一种精确、快速的载波干扰发现和管理机制，有效提升了载波业务质量水平。

本申请提供的多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法流程图如图1所示，包括以下步骤：

步骤101：测量各个载波的基带接收信号强度指示(RSSI：Received SignalStrength Indication)。

步骤102：根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的干扰信号码功率(ISCP：Interference on Signal Code Power)。

步骤103：根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态。

步骤104：高层根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波，所述使用包括：正常使用、关闭或受限使用。

下面对上述各个步骤所涉及的内容分别予以详细说明：

1)维护基带载波干扰状态

对于每个载波的两个时隙，取两个时隙的干扰信号码功率测量值的最大值作为该载波的等效干扰信号码功率测量值。

物理层进行高低干扰状态检测(即：判断干扰状态是高还是低)，载波是否关闭由高层进行控制。

物理层需要维护载波的高低干扰两种状态。当载波激活后，默认载波处于低干扰状态，之后载波的状态转换如下：

当载波处于低干扰状态时，如果该载波的等效干扰信号码功率测量值连续高于载波高干扰门限，且连续的时间达到所设定的载波高干扰定时器时间，则该载波的状态由低干扰状态转换为高干扰状态，并上报高层该载波处于高干扰状态，同时携带干扰功率测量值；

当载波处于高干扰状态时，如果该载波的等效干扰信号码功率测量值连续低于载波低干扰门限，且连续的时间达到所设定的载波低干扰定时器时间，则该载波的状态由高干扰状态转换为低干扰状态，并上报高层该载波处于低干扰状态，同时携带干扰功率测量值。

2)测量基带接收信号强度指示

对一个载波，每个天线的两个时隙，都需要分别测量接收信号强度指示，并分别统计接收信号强度指示测量值，也就是分别得到载波天线的时隙1和时隙2内的功率值。实际求接收信号强度指示时，考虑PDT系统的短反向信令以及定时偏差，只统计32个符号的功率或者48个符号的功率，最后将每个统计符号的采样点功率和进行累加。另外，可以采用递归平均的方法进行时域值滤波，时域平均窗口应为60毫秒的整数倍，同时为及时发现强干扰，时域滤波平均窗长度不宜超过1秒。

3)测量载波干扰信号码功率

载波干扰信号码功率测量为载波时隙级，即每个载波的每个时隙生成一个载波干扰码信号功率值。

具体的，在非激活态，每60毫秒，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为载波干扰码信号功率瞬时值：

其中，ISCP(n)为第n个时隙的载波干扰信号码功率值，RSSI_k(n)为第n个时隙基带通道k测得的接收信号强度指示，K为基带工作中的通道总数。

具体的，

I.对于激活态，定义同步字定时器，当检测出有效同步字时，同步字定时器重启。

II.在同步字定时器生效期间，不进行载波干扰码信号功率检测。

III.当同步字定时器超时，关闭同步字定时器，则每60ms，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为干扰码信号功率瞬时值：

如前所述，K为基带工作中的通道总数。

具体的，

I.在非激活态或激活态的同步字定时器未生效期间，对载波干扰码信号功率检测值进行时域滤波，得到载波干扰码信号功率平均值。

II.对于激活态的同步字定时器生效期间，保持平均载波干扰码信号功率不变。

4)高层判断是否关闭载波

当基站高层收到基带发送的某载波处于高干扰状态的消息时，如果该载波为业务专用载波并且处于工作中的业务专用载波大于一个，则高层关闭该载波或者令该载波受限使用，具体的可以采用以下任意一种方式进行处理：

I.关闭该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，至少包含载波号、载波关闭时间、测得的干扰信号强度；

II.基站不分配该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，至少包含载波号、测得的干扰信号强度；

III.在干扰测量值低于一定门限时，该受扰载波只分配语音业务，发出警告信息并记录在日志中，至少包含载波号、测得的干扰信号强度。

在某载波已经关闭或受限使用期间，当基站高层收到基带发送的该载波低干扰状态消息时，可以启动该载波或恢复正常工作，取消警告信息并记录在日志中，至少包含载波号、载波恢复正常时间。

对应于上述方法，本申请还提供了一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭设备，如图2所示，该设备包括基带模块和高层模块，其中：

所述基带模块，用于测量各个载波的基带RSSI；根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的ISCP；根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态；

所述高层模块，用于根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波，所述使用包括：正常使用、关闭或受限使用；

其中，所述基带模块具体用于：

在非激活态，每60毫秒，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为载波干扰码信号功率瞬时值：

其中，ISCP(n)为第n个时隙的载波干扰信号码功率值，RSSI_i(n)为第n个时隙基带通道i测得的接收信号强度指示，K为基带工作中的通道总数；

对于激活态，定义同步字定时器，当检测出有效同步字时，同步字定时器重启；

在同步字定时器生效期间，不进行载波干扰码信号功率检测；

当同步字定时器超时，关闭同步字定时器，则每60ms，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为干扰码信号功率瞬时值：

所述高层模块具体用于：

当高层收到基带发送的某载波处于高干扰状态的消息时，如果该载波为业务专用载波并且处于工作中的业务专用载波大于一个，则高层采用以下任意一种方式进行处理：

关闭该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、载波关闭时间、测得的干扰信号强度；

不分配该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、测得的干扰信号强度；

在干扰测量值低于一定门限时，该受扰载波只分配语音业务，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、测得的干扰信号强度；

当某载波已经关闭或受限使用期间，当高层收到基带发送的该载波低干扰状态消息时，启动该载波或恢复正常工作，取消警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、载波恢复正常时间。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭方法，其特征在于，包括：

测量各个载波的基带接收信号强度指示RSSI；

根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的干扰信号码功率ISCP；

根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态；

高层根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波，所述使用包括：正常使用、关闭或受限使用；

其中，所述根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的ISCP包括：

在非激活态，每60毫秒，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为载波干扰码信号功率瞬时值：

其中，ISCP(n)为第n个时隙的载波干扰信号码功率值，RSSI_i(n)为第n个时隙基带通道i测得的接收信号强度指示，K为基带工作中的通道总数；

对于激活态，定义同步字定时器，当检测出有效同步字时，同步字定时器重启；

在同步字定时器生效期间，不进行载波干扰码信号功率检测；

当同步字定时器超时，关闭同步字定时器，则每60ms，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为干扰码信号功率瞬时值：

所述高层根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波包括：

当高层收到基带发送的某载波处于高干扰状态的消息时，如果该载波为业务专用载波并且处于工作中的业务专用载波大于一个，则高层采用以下任意一种方式进行处理：

关闭该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、载波关闭时间、测得的干扰信号强度；

不分配该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、测得的干扰信号强度；

在干扰测量值低于一定门限时，该受扰载波只分配语音业务，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、测得的干扰信号强度；

当某载波已经关闭或受限使用期间，当高层收到基带发送的该载波低干扰状态消息时，启动该载波或恢复正常工作，取消警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、载波恢复正常时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量各个载波的基带RSSI包括：

对各个载波的每个天线的两个时隙，分别测量并统计RSSI测量值，得到载波天线的时隙1和时隙2的RSSI测量值；

其中，所述RSSI测量值是对应的载波天线的时隙1和时隙2内的32个统计符号或者48个统计符号的采样点功率的累加和。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

采用递归平均的方法进行时域值滤波，时域平均窗口为60毫秒的整数倍，并且，时域滤波平均窗长度不超过1秒。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在非激活态或激活态的同步字定时器未生效期间，对载波干扰码信号功率检测值进行时域滤波，得到载波干扰码信号功率平均值；

对于激活态的同步字定时器生效期间，保持平均载波干扰码信号功率不变。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态包括：

对于每个载波的两个时隙，取两个时隙的干扰信号码功率测量值的最大值作为该载波的等效干扰信号码功率测量值，并根据所述等效干扰信号码功率测量值维护各个载波的基带载波干扰状态，其中，所述干扰状态包括：高干扰状态和低干扰状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

当载波激活后，默认载波处于低干扰状态，之后载波的状态转换包括：

当载波处于低干扰状态时，如果该载波的等效干扰信号码功率测量值连续高于载波高干扰门限，且连续的时间达到所设定的载波高干扰定时器时间，则该载波的状态由低干扰状态转换为高干扰状态，并上报高层该载波处于高干扰状态，同时携带干扰功率测量值；

当载波处于高干扰状态时，如果该载波的等效干扰信号码功率测量值连续低于载波低干扰门限，且连续的时间达到所设定的载波低干扰定时器时间，则该载波的状态由高干扰状态转换为低干扰状态，并上报高层该载波处于低干扰状态，同时携带干扰功率测量值。

7.一种多通道窄带数字集群系统中载波遇扰检测和关闭设备，其特征在于，包括基带模块和高层模块，其中：

所述基带模块，用于测量各个载波的基带RSSI；根据测量得到的各个载波的基带RSSI，确定各个载波的ISCP；根据各个载波的ISCP，维护各个载波的基带载波干扰状态；

所述高层模块，用于根据各个载波的基带载波干扰状态，判断如何使用对应的载波，所述使用包括：正常使用、关闭或受限使用；

其中，所述基带模块具体用于：

在非激活态，每60毫秒，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为载波干扰码信号功率瞬时值：

其中，ISCP(n)为第n个时隙的载波干扰信号码功率值，RSSI_i(n)为第n个时隙基带通道i测得的接收信号强度指示，K为基带工作中的通道总数；

对于激活态，定义同步字定时器，当检测出有效同步字时，同步字定时器重启；

在同步字定时器生效期间，不进行载波干扰码信号功率检测；

当同步字定时器超时，关闭同步字定时器，则每60ms，每个载波每个时隙产生一个多通道接收信号强度指示的平均值作为干扰码信号功率瞬时值：

所述高层模块具体用于：

当高层收到基带发送的某载波处于高干扰状态的消息时，如果该载波为业务专用载波并且处于工作中的业务专用载波大于一个，则高层采用以下任意一种方式进行处理：

关闭该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、载波关闭时间、测得的干扰信号强度；

不分配该受扰载波，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、测得的干扰信号强度；

在干扰测量值低于一定门限时，该受扰载波只分配语音业务，发出警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、测得的干扰信号强度；

当某载波已经关闭或受限使用期间，当高层收到基带发送的该载波低干扰状态消息时，启动该载波或恢复正常工作，取消警告信息并记录在日志中，所述日志中至少包含载波号、载波恢复正常时间。

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