CN112152738B - 基于NB-IoT的快速扫频方法及装置 - Google Patents

基于NB-IoT的快速扫频方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IoT的快速扫频方法及装置，包括：接受第一单元下行数据；根据接受的数据，调整接受增益值；根据增益值，开始接受当前频点的下行数据，并连续接受第二单元数据；对接受频点的第二单元数据进行计算信号强度RSSI值；根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段。通过实施本发明的技术方案，能够缩短了NB‑IoT系统同频入网的时间，进而提高了扫频速度。本发明专利对NB‑IoT嵌入式产品的开发意义重大。

Description

基于NB-IoT的快速扫频方法及装置
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种基于NB-IoT的快速扫频方法及装置。
背景技术
在终端UE开机小区搜索之前，需要首先进行扫频，这一过程的关键在于速度和准确性。在协议中，NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带物联网)两个小区的中心频点的最小间隔为100KHZ，而频段往往达到25Mhz,比如(881.5Mhz～893.0Mhz)，这就意味着在扫频搜索过程中需要甄别的中心频点数目高达250个。
采用已知的扫频方法，一方面因为要对250多个频点分别接收10ms的数据，并且要对每个频点的接收数据分别处理获得RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)，排序的时间开销大；因此，亟需寻找一种合理高效的策略，提高频点排序的准确性和快速性，改善用户体验，提升终端的搜网性能。
现有技术存在的问题，本发明提出了一种提高NB-IoT扫频速度的方法。该方法首先保证了每个频点测量结果的正确性，并在此基础上缩减需要搜索的频点数目。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于NB-IoT的快速扫频方法，包括：
接受第一单元下行数据；
根据接受的数据，调整接受增益值；
根据增益值，开始接受当前频点的下行数据，并连续接受第二单元数据；
对接受频点的第二单元数据进行计算信号强度RSSI值；
根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段。
进一步的，所述预设门限值设定为-88dB。
进一步的，根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若RSSI值小于预设门限值，则在当前频点位置+200KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
进一步的，根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若RSSI值大于设定的预设门限值，则将扫频的信息存入扫频结果列表中。
进一步的，若RSSI值大于设定的门限值，则将扫频的信息存入扫频结果列表中，具体包括：
判断上次RSSI值是否小于预设门限值，获取可用的频段。
进一步的，判断上次是否小于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若上次RSSI值大于预设门限值，则在当前频点位置+100KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
进一步的，判断上次是否小于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若上次RSSI值小于预设门限值，则在当前频点位置-100KHz处移动频点继续扫频；
根据扫频数据，进行计算RSSI值；
若RSSI值大于预设门限值，则将结果存入列表中，并在当前频点位置
+300KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
进一步的，根据接受的数据，调整接受增益值，具体包括：
将增益值调整到满量程的75％。
本发明还公开了一种终端装置，包括：
预处理模块，用于接受第一单元下行数据；
调整模块，用于根据接受的数据，调整接受增益值；
接受当前模块，用于根据增益值，开始接受当前频点的下行数据，并连续接受第二单元数据；
计算模块，用于对接受频点的第二单元数据进行计算信号强度RSSI值；
扫频模块，用于根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段。
本发明还公开了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被加载后，可以执行所述的方法。
有益效果：
通过实施本发明的技术方案，扫频时间由原来的49秒降为6秒，有效缩短了NB-IoT系统同频入网的时间，进而提高了扫频速度。本发明专利对NB-IoT嵌入式产品的开发意义重大。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请基于NB-IoT的快速扫频方法流程示意图之一；
图2为本申请基于NB-IoT的快速扫频方法流程示意图之二；
图3为本申请基于NB-IoT的快速扫频装置的结构示意图。
图例：1.装置；11.预处理模块；12.调整模块；13.接受当前模块；14.计算模块；15.扫频模块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1-2所示，本发明公开了一种基于NB-IoT的快速扫频方法，具体包括以下步骤：
S100：接受第一单元下行数据。
初始化系统后用默认的RX(Receiver，接收(器))增益接收一帧下行数据，通过先接收一帧数据，相比没有先接收一帧数据去调整合适的增益值，这样就缩小了扫频的耗时。本发明中第一单元可以是一帧。
S200：根据接受的数据，调整接受增益值。
根据接受下行子帧数据，调整合适的接受增益值。
进一步的，根据接受的数据，调整接受增益值，具体包括：
将增益值调整到满量程的75％。比如终端满量程最大输出为10db,那么合适的接收增益值即为控制在10*0.75＝7.5db,这样可以防止接收数据溢出。
S300：根据增益值，开始接受当前频点的下行数据，并连续接受第二单元数据。
接受当前band的最开始频点的下行数据。本发明中第二单元可以是10子帧。
S400：对接受频点的第二单元数据进行计算信号强度RSSI值；
求平均公式：(x1,x2,x3…xn)/n。
S500：根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段。
进一步的，预设门限值设定为-88dB。滤掉那些低于-88dB以下的频点信号。
根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若RSSI值小于预设门限值，则在当前频点位置+200KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：若RSSI值大于设定的预设门限值，则将扫频的信息存入扫频结果列表中。
若RSSI值大于设定的门限值，则将扫频的信息存入扫频结果列表中，具体包括：判断上次RSSI值是否小于预设门限值，获取可用的频段。
判断上次是否小于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：若上次RSSI值大于预设门限值，则在当前频点位置+100KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
判断上次是否小于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：若上次RSSI值小于预设门限值，则在当前频点位置-100KHz处移动频点继续扫频；根据扫频数据，进行计算RSSI值；若RSSI值大于预设门限值，则将结果存入列表中，并在当前频点位置+300KHz处移动频点继续扫频，完成扫频，获取可用的频段。
以上为本申请实施例提供的基于NB-IoT的快速扫频方法，基于同样的思路，本申请实施例还提供一种基于NB-IoT的快速扫频装置1，如图3所示。
一种终端的基于NB-IoT的快速扫频装置1，包括：
预处理模块11，用于接受第一单元下行数据；
调整模块12，用于根据接受的数据，调整接受增益值；
接受当前模块13，用于根据增益值，开始接受当前频点的下行数据，并连续接受第二单元数据；
计算模块14，用于对接受频点的第二单元数据进行计算信号强度RSSI值；
扫频模块15，用于根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段。
这里的终端的基于NB-IoT的快速扫频装置1的一种具体应用可以理解为一种虚拟的装置，例如与浏览器相类似的软件产品。预处理模块11、调整模块12、接受当前模块13、计算模块14和扫频模块15的一种具体应用可以理解为可以独立封装的功能函数。
进一步的，在本申请提供的一种实施例中，调整模块12，用于根据接受的数据，调整接受增益值，具体包括：将增益值调整到满量程的75％。
进一步的，在本申请提供的一种实施例中，扫频模块15，用于根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段，具体的，将预设门限值设定为-88dB。
进一步的，在本申请提供的一种实施例中，扫频模块15，用于根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段，具体用于：
若RSSI值小于预设门限值，则在当前频点位置+200KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段；
若RSSI值大于设定的预设门限值，则将扫频的信息存入扫频结果列表中。
进一步的，若RSSI值大于设定的门限值，则将扫频的信息存入扫频结果列表中，具体包括：
判断上次RSSI值是否小于预设门限值，获取可用的频段。
若上次RSSI值大于预设门限值，则在当前频点位置+100KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
若上次RSSI值小于预设门限值，则在当前频点位置-100KHz处移动频点继续扫频；根据扫频数据，进行计算RSSI值；若RSSI值大于预设门限值，则将结果存入列表中，并在当前频点位置+300KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
本申请实施例还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被加载后，可以执行以下步骤：
接受第一单元下行数据；
根据接受的数据，调整接受增益值；
根据增益值，开始接受当前频点的下行数据，并连续接受第二单元数据；
对接受频点的第二单元数据进行计算信号强度RSSI值；
根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段。
实施例1
基于上述实现快速扫频的方法步骤，进行实施，具体参数见(表1)：
协议栈层消息指示 消息名称 消息源 消息目的 扫频时间
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_FREQ_SCAN_REQ LRRC LPHY 00:00:03:233
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_FREQ_SCAN_CNF LPHY LRRC 00:00:09:035
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_CELL_DETECT_REQ LRRC LPHY 00:00:09:037
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_CELL_DETECT_CNF LPHY LRRC 00:00:09:670
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_GET_MIB_REQ LRRC LPHY 00:00:09:670
LPHY_DLMAC_AP_CLASS LNB_PHY_BCH_DATA_IND LPHY L2 00:00:09:831
表1
通过表1可知，改进扫频方法之后的扫频耗时为5.802～6.598s，约为6s左右。有效缩短了NB-IoT系统同频入网的时间，进而提高了扫频速度。
对比例1
本对比例1与实施例1的不同之处在于，没有先接收一帧数据去调整合适的增益值，这样就加大了扫频的耗时；
计算的RSSI后没有根据预设的门限值去跳频点去扫频，而是规矩的每次就移动100KHZ。
具体参数见(表2)：
协议栈层消息指示 消息名称 消息源 消息目的 扫频时间
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_FREQ_SCAN_REQ LRRC LPHY 00:00:03:233
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_FREQ_SCAN_CNF LPHY LRRC 00:00:51:826
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_CELL_DETECT_REQ LRRC LPHY 00:00:52:188
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_CELL_DETECT_CNF LPHY LRRC 00:00:52:188
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_GET_MIB_REQ LRRC LPHY 00:00:52:188
LPHY_DLMAC_AP_CLASS LNB_PHY_BCH_DATA_IND LPHY L2 00:00:52:188
DLMAC_LRRC_AP_CLASS LNB_MAC_RRC_DATA_IND L2 LRRC 00:00:53:235
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_CELL_DETECT_REQ LRRC LPHY 00:00:53:235
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_CELL_DETECT_CNF LPHY LRRC 00:00:53:372
LPHY_LRRC_AP_CLASS LNB_CPHY_GET_MIB_REQ LRRC LPHY 00:00:53:372
表2
通过表1可知，改进扫频方法前的扫频耗时为48.593～50.138s,即49s左右，远远高于实施例1的扫频时间，效率减缓。
AP：Access Point，接入点；
BCH：Broadcast Channel,广播信道(传输信道)；
CPHY：Control Physical Layer，控制物理层；
L(layer，层)；LRRC，是指RRC层，RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)。
L2：Layer 2,层2；
LPHY：Logical Physical layer,逻辑物理层；
PHY：Physical device，物理层器件；
CLASS：种类；
CELL：小区；
CNF：确认(confirm)；
DLMAC：下行媒体访问控制层(down layer MAC)；
DETECT：检测；
DATA：数据；
FREQ：频率；
GET：获取；
IND：指示(indicate)；
LNB：L:层，layer NB:NBiot；
MIB：主信息块(major information block)；
MAC：媒体访问控制(meadia access control)；
REQ：request(请求)；
SCAN：扫描；
LPHY_LRRC_AP_CLASS：物理层到无线资源控制的接入点消息类；
LPHY_DLMAC_AP_CLASS：物理层到媒体访问控制的接入点消息类；
DLMAC_LRRC_AP_CLASS：媒体访问层到无线资源控制的接入点消息类；
LNB_CPHY_FREQ_SCAN_REQ：请求物理层扫频消息；
LNB_CPHY_FREQ_SCAN_CNF：物理层回复扫频结果消息；
LNB_CPHY_CELL_DETECT_REQ：请求小区ID检测消息；
LNB_CPHY_CELL_DETECT_CNF：物理层完成小区ID检测的回复消息；
LNB_CPHY_GET_MIB_REQ：请求物理层获取MIB的消息；
LNB_PHY_BCH_DATA_IND：物理层指示有广播信道的数据的消息；
LNB_MAC_RRC_DATA_IND：媒体访问层指示无线资源访问层有数据的消息。
本发明通过以上方法步骤实线快速扫频的原理，通过先接收一帧数据，调整合适的接收增益，计算的RSSI值后根据预设的门限值移动频点遍历整个频带范围。本发明改进后的扫频方法，扫频时间由原来的49秒降为6秒，有效缩短了NB-IoT系统同频入网的时间，进而提高了扫频速度。同时，对NB-IoT嵌入式产品的开发意义重大。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种基于NB-IoT的快速扫频方法，其特征在于，包括：
接受第一单元下行数据；
根据接受的数据，调整接受增益值，将增益值调整到满量程的75％；
根据增益值，开始接受当前频点的下行数据，并连续接受第二单元数据；
对接受频点的第二单元数据进行计算信号强度RSSI值；
根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的快速扫频方法，其特征在于，所述预设门限值设定为-88dB。
3.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的快速扫频方法，其特征在于，根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若RSSI值小于预设门限值，则在当前频点位置+200KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
4.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的快速扫频方法，其特征在于，根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若RSSI值大于设定的预设门限值，则将扫频的信息存入扫频结果列表中。
5.根据权利要求4所述的基于NB-IoT的快速扫频方法，其特征在于，若RSSI值大于设定的门限值，则将扫频的信息存入扫频结果列表中，具体包括：
判断上次RSSI值是否小于预设门限值，获取可用的频段。
6.根据权利要求5所述的基于NB-IoT的快速扫频方法，其特征在于，判断上次是否小于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若上次RSSI值大于预设门限值，则在当前频点位置+100KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
7.根据权利要求5所述的基于NB-IoT的快速扫频方法，其特征在于，判断上次是否小于预设门限值，获取可用的频段，具体包括：
若上次RSSI值小于预设门限值，则在当前频点位置-100KHz处移动频点继续扫频；
根据扫频数据，进行计算RSSI值；
若RSSI值大于预设门限值，则将结果存入列表中，并在当前频点位置+300KHz处移动频点继续扫频，获取可用的频段。
8.一种终端装置，其特征在于，包括：
预处理模块，用于接受第一单元下行数据；
调整模块，用于根据接受的数据，调整接受增益值；
接受当前模块，用于根据增益值，开始接受当前频点的下行数据，并连续接受第二单元数据；
计算模块，用于对接受频点的第二单元数据进行计算信号强度RSSI值；
扫频模块，用于根据RSSI值，判断是否大于预设门限值，获取可用的频段。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被加载后，可以执行权利要求1至7中任一项所述的方法。
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