CN115499905A - 一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，包括如下步骤：S1、NB‑IoT终端测量获取两种信号，一种是测量到的信号功率，另外一种测量到的干扰信号；S2、通过信号功率和信噪值综合分析获得信噪设定值，通过计算获得信号与干扰噪声比或者信噪比；S3、通过判断信号功率的限值条件以及信噪比对信号功率进行修正，获得修正后的信号功率；S4、对修正后的信号接收功率与基站的功率限值进行判断，来确定覆盖等级。本方法增加了修正信号功率的概念，通过修正信号功率来确定覆盖等级，并以对应的等级向基站发送接入码，改善了由于覆盖等级配置不当导致的NB‑IoT终端与基站链接耗时较长的问题，提升了链接成功率60％以上。

Description

一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法
技术领域
本发明属于窄带物联网技术领域，尤其涉及一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法。
背景技术
窄带物联网(NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支，NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。
目前的这种技术，NB-IoT终端如果离发射基站较近，那么信号功率的测量值相对来说比较高，反之，信号功率会比较小，这个功率的测量值一般标志着通信质量的好坏，数值越高，质量越好，数值越低，质量越差。但是这只是从基站与NB-IoT终端的距离来看，因为NB-IoT采用的是180Hz的通信通道，而且考虑到运营商的频道资源使用的问题，一般运营商会采用同频组网的技术来解决数据传输与通信资源之间的矛盾，因此会产生信号干扰。
无论信号功率的大小，干扰信号都会导致数据传输的效率降低，同时干扰信号影响到实际的信号功率，如果干扰信号导致其数据高于基站的限值，而使得终端使用较低覆盖强度向基站发送接入码，而信号功率的实际测量值是低于基站的限值的，这就导致基站无法成功的接收接入码，而不能发送接入响应信号，NB-IoT终端无法成功的接入基站，并进行解调，进一步，这会导致NB-IoT终端持续不停地向基站发送接入码，造成终端连接能耗的增加以及连接超时的问题。
NB-IoT由于资源分配的问题，干扰是无法彻底排除的，因此我们需要在干扰存在的情况下，增加另外一种方式来解除信号干扰对信号功率的影响，使NB-IoT终端与基站进行正常的连接。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法。
本发明提出的一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，包括如下步骤：
S1、NB-IoT终端测量获取两种信号，一种是测量到的信号功率，另外一种测量到的干扰信号；
S2、通过信号功率和信噪值综合分析获得信噪设定值，通过计算获得信号与干扰噪声比或者信噪比；
S3、通过判断信号功率的限值条件以及信噪比对信号功率进行修正，获得修正后的信号功率；
S4、对修正后的信号接收功率与基站的功率限值进行判断，来确定覆盖等级；
S5、然后根据上述的覆盖等级向基站发送接入码，在基站与终端之间进行连接。
作为一种优选方案，其中步骤S1中设置有两个信号功率的限值，分别为第一功率限值、第二功率限值，其中步骤S1还设置有两个干扰信号的信噪比限值，分别为第一信噪限值、第二信噪限值。
作为一种优选方案，其中步骤S1还包括三个条件：第一条件为终端测量到的信号功率大于等于第一功率限制，终端测量到的信噪小于第一信噪限值；第二条件为终端测量到的信号功率小于第一功率限值，大于等于第二功率限值，终端测量到的信噪大于第一信噪限值；第三条件为终端测量到的信号功率小于第一功率限值，大于等于第二功率限值；终端测量到的信噪小于第二信噪限值。
作为一种优选方案，其中步骤S2中的定义了三个参数，分别是修正信号功率、信号功率调节值和信噪差值；其中，修正信号功率为终端测量的信号功率与信号功率调节值相加所得，信号功率调节值为信噪差值与信噪系数相乘所得，信噪差值为测量到的信噪值与信噪设定值相减所得；其中，信噪设定值为根据实际情况设定的预设值，根据终端测量到的信噪值以及终端测量到的信号功率确定，信噪系数为大于零设定值。
作为一种优选方案，所述信噪系数设定为3，所述第一功率限值设定为-110dBm，所述第二功率限值设定为-120dBm，所述第一信噪限值设定为6db，所述第二信噪限制设定为4db。
作为一种优选方案，其中信噪设定值的确认方法分为以下步骤：
a、当终端测量到的信噪值和终端测量到的信号功率满足上述第一或者第二条件时，信噪设定值等于第一信噪限值；
b、当终端测量到的信噪值和终端测量到的信号功率满足上述第三条件式，信噪设定值等于第二信噪限值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方法增加了修正信号功率的概念，通过修正信号功率来确定覆盖等级，并以对应的等级向基站发送接入码，改善了由于覆盖等级配置不当导致的NB-IoT终端与基站链接耗时较长的问题，提升了链接成功率60％以上；
2、本方法使用第一条件、第二条件、第三条件来判别信噪值，通过高效的判别流程来判别信噪值，对信噪值进行等级划分，简化了修正的信号的过程，提高了信号修正的效率。
附图说明
图1为获得修正信号功率的方法流程图；
图2为第一种接入码发送规则的流程图；
图3为第二种接入码发送规则的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：
参照附图1和附图2，一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，包括如下步骤：
S1、NB-IoT终端测量获取两种信号，一种是测量到的信号功率，另外一种测量到的干扰信号；
其中设置有两个信号功率的限值，分别为第一功率限值、第二功率限值，其中步骤S1还设置有两个干扰信号的信噪比限值，分别为第一信噪限值、第二信噪限值；
其中还包括三个条件：第一条件为终端测量到的信号功率大于等于第一功率限制，终端测量到的信噪小于第一信噪限值；第二条件为终端测量到的信号功率小于第一功率限值，大于等于第二功率限值，终端测量到的信噪大于第一信噪限值；第三条件为终端测量到的信号功率小于第一功率限值，大于等于第二功率限值；终端测量到的信噪小于第二信噪限值。
S2、通过信号功率和信噪值综合分析获得信噪设定值，通过计算获得信号与干扰噪声比或者信噪比；
其中定义了三个参数，分别是修正信号功率、信号功率调节值和信噪差值；其中，修正信号功率为终端测量的信号功率与信号功率调节值相加所得，信号功率调节值为信噪差值与信噪系数相乘所得，信噪差值为测量到的信噪值与信噪设定值相减所得；其中，信噪设定值为根据实际情况设定的预设值，根据终端测量到的信噪值以及终端测量到的信号功率确定，信噪系数为大于零设定值。
S3、通过判断信号功率的限值条件以及信噪比对信号功率进行修正，获得修正后的信号功率；
所述信噪系数设定为3，所述第一功率限值设定为-110dBm，所述第二功率限值设定为-120dBm，所述第一信噪限值设定为6db，所述第二信噪限制设定为4db；
其中信噪设定值的确认方法分为以下步骤：
a、当终端测量到的信噪值和终端测量到的信号功率满足上述第一或者第二条件时，信噪设定值等于第一信噪限值；
b、当终端测量到的信噪值和终端测量到的信号功率满足上述第三条件式，信噪设定值等于第二信噪限值。
S4、对修正后的信号接收功率与基站的功率限值进行判断，来确定覆盖等级；
S5、然后根据上述的覆盖等级向基站发送接入码，在基站与终端之间进行连接。
当同时考虑测量到的信号功率和信噪值的时候，对NB-IoT终端测量到的信号功率进行分析，首先对第一功率限值的大小进行判断；如若测量到的信号功率大于或等于第一功率限值，第一功率限值则再对第二功率限值进行判断，否则直接获取测量到的信噪值，然后对该信噪值进行判断，如若该信噪值大于或者等于第一信噪限值，就设置覆盖等级为0；如若测量到的信号功率小于第二功率限值，就接着判断是否小于第二功率限值，如若是则将覆盖等级设置为2，否则就对测量到的信噪值与第二信噪限值进行判断，如若大于或等于第二信噪限值，则判断覆盖等级为1。
当终端测量到的信号功率大于等于第一功率限值，同时终端测量到的信噪值大于等于第一信噪限值，终端以覆盖等级为0向基站发送接入码用于建立连接，以便发送数据；
当终端测量到的信号功率小于第一功率限值，并大于等于第二功率限值，同时终端测量到的信噪值小于等于等于第一信噪限值，并大于第二信噪限制，终端以覆盖等级为1向基站发送接入码用于建立连接，以便发送数据；
当终端测量到的信号功率小于第二功率限值，终端以覆盖等级为2向基站发送接入码用于建立连接，以便发送数据。
实施例二：
参照附图1和附图3，一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，包括如下步骤：
S1、NB-IoT终端测量获取两种信号，一种是测量到的信号功率，另外一种测量到的干扰信号；
其中设置有两个信号功率的限值，分别为第一功率限值、第二功率限值，其中步骤S1还设置有两个干扰信号的信噪比限值，分别为第一信噪限值、第二信噪限值；
其中还包括三个条件：第一条件为终端测量到的信号功率大于等于第一功率限制，终端测量到的信噪小于第一信噪限值；第二条件为终端测量到的信号功率小于第一功率限值，大于等于第二功率限值，终端测量到的信噪大于第一信噪限值；第三条件为终端测量到的信号功率小于第一功率限值，大于等于第二功率限值；终端测量到的信噪小于第二信噪限值。
S2、通过信号功率和信噪值综合分析获得信噪设定值，通过计算获得信号与干扰噪声比或者信噪比；
其中定义了三个参数，分别是修正信号功率、信号功率调节值和信噪差值；其中，修正信号功率为终端测量的信号功率与信号功率调节值相加所得，信号功率调节值为信噪差值与信噪系数相乘所得，信噪差值为测量到的信噪值与信噪设定值相减所得；其中，信噪设定值为根据实际情况设定的预设值，根据终端测量到的信噪值以及终端测量到的信号功率确定，信噪系数为大于零设定值。
S3、通过判断信号功率的限值条件以及信噪比对信号功率进行修正，获得修正后的信号功率；
所述信噪系数设定为3，所述第一功率限值设定为-110dBm，所述第二功率限值设定为-120dBm，所述第一信噪限值设定为6db，所述第二信噪限制设定为4db；
其中信噪设定值的确认方法分为以下步骤：
a、当终端测量到的信噪值和终端测量到的信号功率满足上述第一或者第二条件时，信噪设定值等于第一信噪限值；
b、当终端测量到的信噪值和终端测量到的信号功率满足上述第三条件式，信噪设定值等于第二信噪限值。
S4、对修正后的信号接收功率与基站的功率限值进行判断，来确定覆盖等级；
S5、然后根据上述的覆盖等级向基站发送接入码，在基站与终端之间进行连接。
当考虑修正信号功率的时候，对修正信号功率进行判断，当信号功率大于或等于第一功率限值的时候，就与第二功率限值进行判断，否则就判断覆盖等级为0；当同时小于第二功率限值的时候，就判断覆盖等级为2，否则就判断覆盖等级为1。
当其中修正信号功率大于等于第一功率限值时，终端以覆盖等级为0向基站发送接入码用于建立连接，以便发送数据；
当其中修正信号功率小于第一功率限值，并大于等于第二功率限值时，终端以覆盖等级为1向基站发送接入码用于建立连接，以便发送数据；
当其中修正信号功率小于第二功率限值时，终端以覆盖等级为2向基站发送接入码用于建立连接，以便发送数据；
在进行接入码发动时，设定了发送的重复次数，根据覆盖等级的不同，重复发送接入码的次数响应为：当覆盖等级为0是，重复发送接入码的次数为8；当覆盖等级为1时，重复发送接入码的次数为16；当覆盖等级为2时，重复发送接入码的次数为32。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、NB-IoT终端测量获取两种信号，一种是测量到的信号功率，另外一种测量到的干扰信号；
S2、通过信号功率和信噪值综合分析获得信噪设定值，通过计算获得信号与干扰噪声比或者信噪比；
S3、通过判断信号功率的限值条件以及信噪比对信号功率进行修正，获得修正后的信号功率；
S4、对修正后的信号接收功率与基站的功率限值进行判断，来确定覆盖等级；
S5、然后根据上述的覆盖等级向基站发送接入码，在基站与终端之间进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，其特征在于，其中步骤S1中设置有两个信号功率的限值，分别为第一功率限值、第二功率限值，其中步骤S1还设置有两个干扰信号的信噪比限值，分别为第一信噪限值、第二信噪限值。
3.根据权利要求2所述的一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，其特征在于，其中步骤S1还包括三个条件：第一条件为终端测量到的信号功率大于等于第一功率限制，终端测量到的信噪小于第一信噪限值；第二条件为终端测量到的信号功率小于第一功率限值，大于等于第二功率限值，终端测量到的信噪大于第一信噪限值；第三条件为终端测量到的信号功率小于第一功率限值，大于等于第二功率限值；终端测量到的信噪小于第二信噪限值。
4.根据权利要求3所述的一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，其特征在于，其中步骤S2中的定义了三个参数，分别是修正信号功率、信号功率调节值和信噪差值；其中，修正信号功率为终端测量的信号功率与信号功率调节值相加所得，信号功率调节值为信噪差值与信噪系数相乘所得，信噪差值为测量到的信噪值与信噪设定值相减所得；其中，信噪设定值为根据实际情况设定的预设值，根据终端测量到的信噪值以及终端测量到的信号功率确定，信噪系数为大于零设定值。
5.根据权利要求4所述的一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，其特征在于，所述信噪系数设定为3，所述第一功率限值设定为-110dBm，所述第二功率限值设定为-120dBm，所述第一信噪限值设定为6db，所述第二信噪限制设定为4db。
6.根据权利要求4所述的一种通过修正信号功率判定的窄带物联网数据传输方法，其特征在于，其中信噪设定值的确认方法分为以下步骤：
a、当终端测量到的信噪值和终端测量到的信号功率满足上述第一或者第二条件时，信噪设定值等于第一信噪限值；
b、当终端测量到的信噪值和终端测量到的信号功率满足上述第三条件式，信噪设定值等于第二信噪限值。
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