CN111818617A - 实现lte系统快速搜索基站系统消息的方法及其装置 - Google Patents
实现lte系统快速搜索基站系统消息的方法及其装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，包括对LTE基站进行解调；对超出时间限制的解调基站在BCH和DL‑SCH的信道上解码MIB和SIB系统消息；获取当前地理位置信息；缓存携带地理位置信息的基站解调数据和系统消息；从缓存数据中查找并获取解调基站关联的完整系统消息列表；打包所有基站解调数据和系统消息列表并上报。本发明还涉及一种实现LTE系统快速搜索基站系统消息的装置。采用了该实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法及其装置，可以大幅度提升LTE系统基站系统消息解码的成功率，大幅度降低基站解调和系统消息解码的耗时，从而极大的提升系统的整体运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及LTE系统快速搜索基站系统消息领域，具体是指一种实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法及其装置。
背景技术
LTE系统消息是连接UE和LTE网络的纽带，UE与E-UTRAN之间通过系统信息的传递，完成无线通信各类业务和物理过程。LTE系统的系统消息包括MIB和多种类型的SIB。MIB和SIB1是最为常用的系统消息，其中SIB1中的CGI(MCC-MNC-TrackingAreaCode-CellIdentity)可作为基站小区的唯一识别码。
MIB：下行链路带宽，SFN和PHICH信道配置信息。调度周期为40ms。
SIB1：包含小区接入相关、网络标识、上下行子帧配比和特殊子帧配比以及调度信息。调度的周期固定为80ms。
SIB2：携带所有UE无线资源配置信息(公共参数)。
SIB3：携带同频、异频和异系统的小区重选信息(重选参数)。
SIB4：携带相邻小区相关的仅同频邻小区的重选信息(同频邻区参数)。
SIB5：携带异频E-UTRAN网络重选信息(异频邻区参数)。
SIB6：携带异系统UTRAN网络重选信息(UTRAN邻区参数)。
SIB7：携带异系统GSM网络重选信息(GERAN邻区参数)。
SIB8：携带异系统CDMA2000网络重选参数(CDMA2000邻区参数)。
其余的SIB包含了家庭基站的信息，以及一些辅助通知的信息。
由于LTE系统中不同的系统消息所调度的周期不同，在进行基站解调时并非每次都可以截取到有效的系统消息帧，特别是在基站信号较弱，或者信号质量较差时，较高的误码率会造成非常低的系统消息解码成功率；另外，额外的系统消息解码过程会大大降低基站解调的速率，有时会减速十几倍甚至几十倍，这在某些实时性要求较高的系统中是需要极力进行改善的。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足成功率高、运行效率高、适用范围较为广泛的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法及其装置。
为了实现上述目的，本发明的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法及其装置如下：
该实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)对LTE基站进行解调；
(2)对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH的信道上解码MIB和SIB系统消息；
(3)获取当前地理位置信息；
(4)缓存携带地理位置信息的基站解调数据和系统消息；
(5)从缓存数据中查找并获取解调基站关联的完整系统消息列表；
(6)打包所有基站解调数据和系统消息列表并上报。
较佳地，所述的步骤(1)中至少需要解调出基站的EARFCN和PCI信息，PSS、SSS、RS信道上的无线参数为可选解调信息。
较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)对超出时间限制的LTE基站进行BCH信道上的MIB系统消息解码；
(2.2)对超出时间限制的LTE基站进行DL-SCH信道上的SIB系统消息解码。
较佳地，所述的步骤(2.1)具体为：
对上次有效的MIB消息解码时间距现在时间已超出用户设置的门限的LTE基站，进行BCH信道上的MIB系统消息解码。
较佳地，所述的步骤(2.2)具体为：
对每种消息类型的有效解码时间超出用户设置的门限的LTE基站，进行DL-SCH信道上的SIB消息类型解码。
较佳地，所述的步骤(3)中采用GPS或北斗获取当前地理位置信息。
较佳地，所述的步骤(4)中还包括以下步骤：
采用Key-Value数据结构建立基站索引。
较佳地，所述的基站索引的键值采用EARFCN+PCI，数据结构中还包括时间戳、经度、纬度、基站解调信息、各系统消息的类型和解码内容。
较佳地，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
(5.1)从缓存数据中获取距离当前位置在区域门限内基站键值为EARFCN+PCI的系统消息；
(5.2)将获取到的系统消息按照系统消息类型去除重复项；
(5.3)汇总所有系统消息作为该基站的完整系统消息列表；
(5.4)判断当前位置是否还有其它待处理的LTE解调基站，如果是，则继续步骤(5.1)；否则，继续步骤(6)。
较佳地，所述的步骤(5.1)中区域范围的门限根据地势环境设置不同的距离门限。
较佳地，所述的步骤(5.2)中去除重复项的过程中，对同一类型的系统消息，优先保留最近邻的消息内容。
该实现LTE系统快速搜索基站系统消息的装置，其主要特点是，所述的系统包括：
基站解调和系统消息解码单元，用于对LTE基站进行解调，并对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH的信道上解码MIB和SIB系统消息；
地理位置单元，用于获取当前地理位置信息；
基站系统消息融合处理单元，与所述的基站解调和系统消息解码单元以及地理位置单元相连接，用于缓存基站解调数据和系统消息，获取解调基站关联的完整系统消息列表，打包并上报所有基站解调数据和系统消息列表。
较佳地，所述的基站解调和系统消息解码单元，用于执行并完成上述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
较佳地，所述的地理位置单元，用于执行并完成上述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
较佳地，所述的基站系统消息融合处理单元，用于执行并完成上述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
采用了本发明的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法及其装置，通过基站系统消息内容不变性的特点，仅对超出时间限制的基站进行消息解码，同时基于LTE基站规划时PCI复用距离最少间隔4个站点的原则，依据最近邻原理从缓存数据中获取基站已成功解码的各类系统消息的方法，可以大幅度提升LTE系统基站系统消息解码的成功率，大幅度降低基站解调和系统消息解码的耗时，从而极大的提升系统的整体运行效率。
附图说明
图1为本发明的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法的流程示意图。
图2为本发明的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的装置的单元示意图。
图3为现有技术的LTE系统基站系统消息解码结果的示意图。
图4为本发明的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的装置的解码结果示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其中包括以下步骤：
(1)对LTE基站进行解调；
(2)对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH的信道上解码MIB和SIB系统消息；
(2.1)对超出时间限制的LTE基站进行BCH信道上的MIB系统消息解码；
(2.2)对超出时间限制的LTE基站进行DL-SCH信道上的SIB系统消息解码；
(3)获取当前地理位置信息；
(4)缓存携带地理位置信息的基站解调数据和系统消息；
(5)从缓存数据中查找并获取解调基站关联的完整系统消息列表；
(5.1)从缓存数据中获取距离当前位置在区域门限内基站键值为EARFCN+PCI的系统消息；
(5.2)将获取到的系统消息按照系统消息类型去除重复项；
(5.3)汇总所有系统消息作为该基站的完整系统消息列表；
(5.4)判断当前位置是否还有其它待处理的LTE解调基站，如果是，则继续步骤(5.1)；
否则，继续步骤(6)；
(6)打包所有基站解调数据和系统消息列表并上报。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(1)中至少需要解调出基站的EARFCN和PCI信息，PSS、SSS、RS信道上的无线参数为可选解调信息。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2.1)具体为：
对上次有效的MIB消息解码时间距现在时间已超出用户设置的门限的LTE基站，进行BCH信道上的MIB系统消息解码。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2.2)具体为：
对每种消息类型的有效解码时间超出用户设置的门限的LTE基站，进行DL-SCH信道上的SIB消息类型解码。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(3)中采用GPS或北斗获取当前地理位置信息。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(4)中还包括以下步骤：
采用Key-Value数据结构建立基站索引。
作为本发明的优选实施方式，所述的基站索引的键值采用EARFCN+PCI，数据结构中还包括时间戳、经度、纬度、基站解调信息、各系统消息的类型和解码内容。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(5.1)中区域范围的门限根据地势环境设置不同的距离门限。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(5.2)中去除重复项的过程中，对同一类型的系统消息，优先保留最近邻的消息内容。
该实现LTE系统快速搜索基站系统消息的装置，其主要特点是，所述的系统包括：
基站解调和系统消息解码单元，用于对LTE基站进行解调，并对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH的信道上解码MIB和SIB系统消息；
地理位置单元，用于获取当前地理位置信息；
基站系统消息融合处理单元，与所述的基站解调和系统消息解码单元以及地理位置单元相连接，用于缓存基站解调数据和系统消息，获取解调基站关联的完整系统消息列表，打包并上报所有基站解调数据和系统消息列表。
作为本发明的优选实施方式，所述的基站解调和系统消息解码单元，用于执行并完成上述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
作为本发明的优选实施方式，所述的地理位置单元，用于执行并完成上述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
作为本发明的优选实施方式，所述的基站系统消息融合处理单元，用于执行并完成上述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
本发明的具体实施方式中，通过基站系统消息内容不变性的特点，仅对超出时间限制的基站进行消息解码，同时基于LTE基站规划时PCI复用距离最少间隔4个站点的原则，依据最近邻原理从缓存数据中获取基站已成功解码的各类系统消息的方法，可以大幅度提升LTE系统基站系统消息解码的成功率，大幅度降低基站解调和系统消息解码的耗时，从而极大的提升系统的整体运行效率。
以TDD-LTE下行链路E-UTRA 41频段40936频点(2624.6MHz)的MIB和SIB1两种类型的系统消息为具体实施例，采用常规LTE系统基站系统消息解码结果见3。可以看出40936频点可以解调出PCI分别为276、277、305三个小区信息。各小区的MIB和SIB1解码成功率和速率均不相同，其中由于MIB的调度周期较短，解码成功率相比SIB1要高。经统计，276、277、305三个小区的SIB1解码周期分别为723ms、197ms、723ms。
同样以TDD-LTE下行链路E-UTRA 41频段40936频点(2624.6MHz)的MIB和SIB1两种类型的系统消息为具体实施例，该一种LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其中包括以下步骤：
(1)对TDD-LTE下行链路E-UTRA 41频段40936频点(2624.6MHz)进行解调，解调出PCI分别为276、277、305三个小区信息；
(2)对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH信道上进行MIB和SIB系统消息的解码；
(2.1)首次对PCI分别为276、277、305的三个小区进行MIB系统消息解码，其中276和277成功解码MIB，305未成功解码MIB；
(2.2)首次对PCI分别为276、277、305的三个小区进行SIB1系统消息解码，其中277成功解码SIB1，276和305未成功解码SIB1；
(3)获取当前地理位置信息；
(4)缓存携带地理位置信息的基站解调数据和系统消息；
(5)首次基站系统消息搜索结束，直接将本次基站解调数据和系统消息列表进行打包并上报，其中PCI为276的小区包含MIB系统消息，PCI为277的小区包含MIB和SIB1系统消息，PCI为305的小区不包含任何系统消息；
(6)第二次对TDD-LTE下行链路E-UTRA 41频段40936频点(2624.6MHz)进行解调，解调出PCI分别为276、277、305三个小区信息；
(7)对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH信道上进行MIB和SIB系统消息的解码；
(7.1)PCI为276和277的两个小区未超出时间限制，不需要进行MIB系统消息解码，对PCI为305的小区进行MIB系统消息解码，成功解码MIB系统消息；
(7.2)PCI为277的小区未超出时间限制，不需要进行SIB1系统消息解码，对PCI为276和305的小区进行SIB1系统消息解码，其中276成功解码SIB1系统消息，305未成功解码SIB1系统消息；
(8)获取当前地理位置信息；
(9)缓存携带地理位置信息的基站解调数据和系统消息；
(10)从缓存数据中查找并获取解调基站关联的完整系统消息列表；
(10.1)从缓存数据中获取距离当前位置在区域门限内基站键值为40936+276的系统消息，包含1个MIB系统消息和1个SIB1系统消息；
(10.2)键值为40936+276的基站不包含重复的系统消息内容；
(10.3)汇总MIB和SIB1系统消息，作为键值为40936+276的基站系统消息；
(10.4)重复步骤(10.1)-(10.3)，处理基站键值为40936+277、40936+305的系统消息；
(11)第二次基站系统消息搜索结束，打包基站解调数据和系统消息列表并报，其中PCI为276的小区包含MIB和SIB1系统消息，PCI为277的小区包含MIB和SIB1系统消息，PCI为305的小区包含MIB系统消息；
(12)第三次对TDD-LTE下行链路E-UTRA 41频段40936频点(2624.6MHz)进行解调，解调出PCI分别为276、277、305三个小区信息；
(13)对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH信道上进行MIB和SIB系统消息的解码；
(13.1)PCI为276、277、305的所有小区均未超出时间限制，不需要进行MIB系统消息解码；
(13.2)PCI为276、277的小区未超出时间限制，不需要进行SIB1系统消息解码，对PCI为305的小区进行SIB1系统消息解码，成功解码SIB1系统消息；
(14)获取当前地理位置信息；
(15)缓存携带地理位置信息的基站解调数据和系统消息；
(16)从缓存数据中查找并获取解调基站关联的完整系统消息列表；
(16.1)从缓存数据中获取距离当前位置在区域门限内基站键值为40936+276的系统消息，包含1个MIB系统消息和1个SIB1系统消息；
(16.2)键值为40936+276的基站不包含重复的系统消息内容；
(16.3)汇总MIB和SIB1系统消息，作为键值为40936+276的基站系统消息；
(16.4)重复步骤(16.1)-(16.3)，处理基站键值为40936+277、40936+305的系统消息；
(17)第三次基站系统消息搜索结束，打包基站解调数据和系统消息列表并报，其中PCI为276的小区包含MIB和SIB1系统消息，PCI为277的小区包含MIB和SIB1系统消息，PCI为305的小区包含MIB和SIB1系统消息。
在以上TDD-LTE下行链路E-UTRA 41频段40936频点(2624.6MHz)的MIB和SIB1两种类型的系统消息为具体实施例中，最终的LTE系统基站系统消息解码结果见图4。可以看出PCI分别为276、277、305的三个小区MIB和SIB1解码成功率保持了一致。经统计，276、277、305三个小区的SIB1解码周期约为15ms，相比常规LTE系统基站系统消息解码速率，分别提升了48倍、13倍、48倍。采用本发明的一种LTE系统快速搜索基站系统消息的方法和装置，可以大幅度提升LTE系统基站系统消息解码的成功率，大幅度降低基站解调和系统消息解码的耗时，从而极大的提升系统的整体运行效率。
采用了该实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法及其装置，通过基站系统消息内容不变性的特点，仅对超出时间限制的基站进行消息解码，同时基于LTE基站规划时PCI复用距离最少间隔4个站点的原则，依据最近邻原理从缓存数据中获取基站已成功解码的各类系统消息的方法，可以大幅度提升LTE系统基站系统消息解码的成功率，大幅度降低基站解调和系统消息解码的耗时，从而极大的提升系统的整体运行效率。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (15)
1.一种实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)对LTE基站进行解调；
(2)对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH的信道上解码MIB和SIB系统消息；
(3)获取当前地理位置信息；
(4)缓存携带地理位置信息的基站解调数据和系统消息；
(5)从缓存数据中查找并获取解调基站关联的完整系统消息列表；
(6)打包所有基站解调数据和系统消息列表并上报。
2.根据权利要求1所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中至少需要解调出基站的EARFCN和PCI信息，PSS、SSS、RS信道上的无线参数为可选解调信息。
3.根据权利要求1所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)对超出时间限制的LTE基站进行BCH信道上的MIB系统消息解码；
(2.2)对超出时间限制的LTE基站进行DL-SCH信道上的SIB系统消息解码。
4.根据权利要求3所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(2.1)具体为：
对上次有效的MIB消息解码时间距现在时间已超出用户设置的门限的LTE基站，进行BCH信道上的MIB系统消息解码。
5.根据权利要求3所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(2.2)具体为：
对每种消息类型的有效解码时间超出用户设置的门限的LTE基站，进行DL-SCH信道上的SIB消息类型解码。
6.根据权利要求1所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中采用GPS或北斗获取当前地理位置信息。
7.根据权利要求1所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中还包括以下步骤：
采用Key-Value数据结构建立基站索引。
8.根据权利要求7所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的基站索引的键值采用EARFCN+PCI，数据结构中还包括时间戳、经度、纬度、基站解调信息、各系统消息的类型和解码内容。
9.根据权利要求1所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
(5.1)从缓存数据中获取距离当前位置在区域门限内基站键值为EARFCN+PCI的系统消息；
(5.2)将获取到的系统消息按照系统消息类型去除重复项；
(5.3)汇总所有系统消息作为该基站的完整系统消息列表；
(5.4)判断当前位置是否还有其它待处理的LTE解调基站，如果是，则继续步骤(5.1)；否则，继续步骤(6)。
10.根据权利要求9所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(5.1)中区域范围的门限根据地势环境设置不同的距离门限。
11.根据权利要求9所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法，其特征在于，所述的步骤(5.2)中去除重复项的过程中，对同一类型的系统消息，优先保留最近邻的消息内容。
12.一种实现LTE系统快速搜索基站系统消息的系统，其特征在于，所述的系统包括：
基站解调和系统消息解码单元，用于对LTE基站进行解调，并对超出时间限制的解调基站在BCH和DL-SCH的信道上解码MIB和SIB系统消息；
地理位置单元，用于获取当前地理位置信息；
基站系统消息融合处理单元，与所述的基站解调和系统消息解码单元以及地理位置单元相连接，用于缓存基站解调数据和系统消息，获取解调基站关联的完整系统消息列表，打包并上报所有基站解调数据和系统消息列表。
13.根据权利要求12所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的装置，其特征在于，所述的基站解调和系统消息解码单元，用于执行并完成权利要求2至5中任一项所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
14.根据权利要求12所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的装置，其特征在于，所述的地理位置单元，用于执行并完成权利要求6中所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
15.根据权利要求12所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的装置，其特征在于，所述的基站系统消息融合处理单元，用于执行并完成权利要求7至11中任一项所述的实现LTE系统快速搜索基站系统消息的方法。
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