CN1798414A - 一种定位上行干扰源的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定位上行干扰源的方法，本发明在基站发现小区存在上行干扰并上报给远程操作维护终端后，远程操作维护终端通过该小区及其邻区的基站上报的智能天线波束方向角定位上行干扰源。本发明上报上行干扰方向的过程不需维护人员的参与，降低了对维护人员的技能要求，提高了工作效率，同时，也降低了维护人员的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及信号检测技术领域，具体涉及一种定位上行干扰源的方法。
背景技术
在基站设计中，要求上行信号在一动态范围内，解调和译码对链路的信噪比也有一定的要求。如果上行接收带内存在大量用户不期望的干扰信号，就会影响到上行链路的质量，对于使用功控技术的无线系统，移动终端的发射功率就会偏高，从而减少基站处理信号的动态范围阈度，降低基站覆盖区域内的用户容量，甚至有的强干扰会直接阻塞上行信道，导致用户无法接入或接入困难。因此，排除上行干扰，对于保障基站的正常功能和性能，有着重要的意义。
对于窄带系统，如移动通信全球系统(GSM，Global System for MobileCommunications)、码分多址(CDMA，Code Division Multiple Address)等，通过获取基站上行的接收信号强度指示(RSSI，Received Signal StrengthIndication)，可以判断当前上行干扰情况；对于宽带系统，如宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Address)、CDMA2000、时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronous CDMA)等，通过获取基站上行的接收总宽带内功率(RTWP，Received Total Wideband Power)，可以判断当前上行干扰情况。当在基站覆盖区域内用户较少时，RSSI或RTWP将基本维持在底噪水平，而上行干扰的存在，将使接收能量明显高于底噪。因此，根据RSSI或RTWP的取值可以判断某个小区是否存在上行干扰。
目前，基站通常使用波束固定的天线定位上行干扰源。当发现基站存在上行干扰时，维护人员使用基站测试仪与定向天线来查找上行干扰源，其过程是：首先，维护人员在基站利用定向天线对不同方向进行扫描，观察基站测试仪接收到的带内信号强度，如果某个方向的信号强度较大，就认为该方向可能存在上行干扰源；然后维护人员更换地点进行同样的测试和判断；最后，利用在不同地点测试的上行干扰方向估计出上行干扰源的位置，通常维护人员都是估计出不同上行干扰方向的交叉位置，认为该位置即为上行干扰源的存在位置。对于由定向干扰源产生的干扰，只能在某一个方位检测到干扰；对于边缘小区面向的干扰，只能在某一个小区检测到干扰，不一定能获得有明显干扰的方向信息。在这两种情况下，可采用跑车沿着最强干扰信号的方向一直前进，从而确定出干扰源的位置。所谓跑车指的是在测试仪或是频谱仪上接上定向天线，在怀疑有干扰源的道路或建筑物附近驾车行进，通过移动定向天线的指向，并观察信号强度的变化，找到干扰源的位置。现有技术的缺点是：
1、必须维护人员到现场，工作效率低。由于天线的波束是固定的，所以不能远程调整方向角，整个过程都必须由维护人员辅助完成，既费人力又费时间，在大规模建站时，这种定位上行干扰源的方法显然难以满足工程进度的要求。
2、受气候影响大。这种方法必须要维护人员携带仪器到室外测试，在天气恶劣的情况下，维护人员出行不便，为查找上行干扰源增加了困难。
3、对维护人员有一定的技能要求。维护人员必须熟练使用仪器，且必须能够根据测试结果判断上行干扰是否有可能存在，最后必须根据不同的上行干扰方向估计出上行干扰源的位置，不同的维护人员由于本身技能的差别，可能作出不同的判断。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种定位上行干扰源的方法，在降低对维护人员的技能要求的同时，提高定位上行干扰源的效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种定位上行干扰源的方法，该方法包括：
A、支持并安装有智能天线和操作维护软件的基站检测小区是否存在上行干扰，若是则向远程操作维护终端上报；
B、远程操作维护终端启动该小区和其邻区的基站上报智能天线波束方向角；
C、远程操作维护终端根据上报的智能天线波束方向角确定上行干扰源的位置。
步骤C所述根据上报的智能天线波束方向角确定上行干扰源的位置为，远程操作维护终端在数字网规地图上根据波束方向角绘制小区的波束方向角直线，该直线经过上报该方向角的小区在数字网规地图上所处的经纬度位置，最后根据各方向角直线分布确定上行干扰源的位置。
步骤C所述各方向角直线分布为汇聚于一点，则该点为上行干扰源的位置。
步骤C所述各方向角直线分布为所述直线汇聚成的区域，则该区域为上行干扰源所处位置。
步骤C所述各方向角直线分布为一条指向特定方位的直线，则该直线所在位置为上行干扰源所处位置。
步骤B所述基站上报智能天线波束方向角为基站按照智能天线接收信号的强度对波束方向角排序后上报。
步骤B所述基站上报的智能天线波束方向角为智能天线最强接收信号对应的波束方向角。
步骤A所述小区所处的网络为窄带系统，基站检测该小区是否存在上行干扰的步骤包括，判断基站接收信号强度指示RSSI是否超过阈值，若是，则判定该小区存在上行干扰；否则，判定该小区不存在上行干扰。
步骤A所述小区所处的网络为宽带系统，基站检测该小区是否存在上行干扰的步骤包括，判断基站接收总宽带内功率RTWP是否超过阈值，若是，则判定该小区存在上行干扰；否则，判定该小区不存在上行干扰。
所述步骤C之后进一步包括，保存当前的波束方向角。
所述步骤A之后、步骤B之前进一步包括，判断该上行干扰是固定性上行干扰、周期性上行干扰还是随机性上行干扰。
所述判断该上行干扰是固定性上行干扰、周期性上行干扰还是随机性上行干扰的步骤包括，检测接收信号强度在一段时间内的变化情况，如果接收信号强度持续比底噪高，判定该上行干扰是固定性上行干扰；如果接收信号强度呈周期性变化，判定该上行干扰是周期性干扰；如果接收信号的峰值明显高于设定的阈值且接收信号没有周期性，判定该上行干扰为随机性上行干扰。
步骤B所述邻区的个数大于等于2。
与现有技术相比，本发明在基站发现小区存在上行干扰并上报给远程操作维护终端后，远程操作维护终端通过该小区及其邻区的基站上报的智能天线波束方向角直线定位上行干扰源。本发明上报上行干扰方向的过程不需维护人员的参与，降低了对维护人员的技能要求，提高了工作效率，也不会受气候影响；同时，也降低了维护人员的工作量。
附图说明
图1为本发明定位上行干扰源的具体实施例的流程图；
图2为本发明在数字网规地图上定位上行干扰源的过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明定位上行干扰源首先经过三个步骤：
1、基站安装智能天线系统，以使该基站支持智能天线。所谓智能天线就是能够根据动态的信号环境进行自动调整的天线，天线的波束方向在接收和发射信号时能够根据最强上行信号或干扰进行调整。智能天线可以提高天线的方向增益，通过一定的算法均衡提高系统的上下行覆盖及容量，降低上下行多址干扰，并降低衰落。目前有两种基本类型的智能天线：固定波束智能天线和自适应智能天线，前者使用天线阵列形成多个波束，通过算法选择某最大增强信号的波束进行接收和发射，后者根据噪声、干扰、多径和用户分布来调整方向，在强干扰方向形成空间的波束零点。不管那种类型的智能天线，都能确定指向最强上行信号或干扰方向的波束方向角。
2、基站安装操作维护软件，基站通过该软件记录该基站各个小区的智能天线波束方向角及接收信号强度测量值和接受远程维护终端的远程监控。
3、给以上所述无线系统安装远程操作维护终端，该终端支持图形化网元管理，每个基站即为一个网元，终端界面上可显示数字网规地图，基站能够显示在网规地图上，且经纬度标记准确。通过接口协议，远程操作维护终端可向基站操作维护软件发命令，让基站操作维护软件上报记录的数据。
图1为定位上行干扰源的具体实施例的流程图，如图1所示，本发明定位上行干扰源的步骤如下：
步骤101：支持并安装有智能天线的基站的操作维护软件判定某小区存在上行干扰并给远程操作维护终端上报。
基站的操作维护软件判断小区是否存在上行干扰时，对于窄带系统，通过判断RSSI的取值来实现，若RSSI大于阈值，判定小区存在上行干扰；否则，判定小区不存在上行干扰；对于宽带系统，通过判断RTWP的取值来实现，若RTW大于阈值，判定小区存在上行干扰；否则，判定小区不存在上行干扰。
在这里，RSSI或RTWP的阈值可通过仿真得到，也可根据经验设置。
步骤102：远程操作维护终端启动该小区和邻区的基站分别上报信号强度排在前N个的智能天线接收信号对应的波束方向角。
在这里，邻区的个数最好大于等于2，这是因为，当小区周围存在较大的建筑物时，小区接收到的有可能是干扰信号经反射后的信号，此时基站上报的是错误的波束方向角，因此，增加邻区的个数，有助于更准确地得到波束方向角。
基站的操作维护软件可以按照远程维护终端的设置或命令要求对各个小区的数据处理后再上报。例如，远程操作维护终端也可启动该小区和邻区的基站分别上报智能天线最强接收信号对应的波束方向角，具体过程是：远程操作维护终端将上报最大值的命令发给各个基站；各个基站的操作维护软件根据命令对该基站的小区的接收信号强度测量值进行比较，得到该小区的最大接收信号测量值；然后基站的操作维护软件将该最大接收信号测量值对应的波束方向角上报给远程操作维护终端。
步骤103：根据上报的波束方向角，远程操作维护终端在数字网规地图上绘制各小区的波束方向角直线，根据方向角直线的分布确定上行干扰源的位置。
其中，方向角直线经过上报该方向角的小区在网规地图上所处的经纬度位置，方向角直线的基准线，不同的厂家可能是不同的，一般都设为经线或纬线。
方向角直线分布大致有以下三种情况：
a、只有一条方向角直线。对于定向干扰源，由于干扰辐射是指向某特定方位的，因此，一般只有一个小区能检测到干扰，结果只能得到一条波束方向角直线；对于边缘小区面向的干扰，由于几乎没有相对的邻区提供额外信息，只有一个小区能够跟踪到干扰，结果也只得到一条波束方向角直线。因此，在这两种情况下，只能得到干扰源的具体方位，需要依靠跑车进一步确定干扰源的位置。
b、方向角直线汇聚到一点或较小的区域。对于处于开阔地区的上行干扰源，相关小区的波束方向角直线基本能够汇聚到一点或一较小区域，此时，即可判定上行干扰源即在该点或该小区域处。
c、方向角直线汇聚到较大的区域。对于处于非开阔地区的上行干扰源，相关小区的波束方向角直线会汇聚到一个较大的区域，此时，可通过跑车最终确定上行干扰源的具体位置。
对于方向角直线有多个汇聚点或汇聚区域的，先处理强度较大的接收信号对应的方向角直线汇聚的点或区域。
另外，也可直接对上报的智能天线波束方向角进行分析，估计出各上行干扰方向的交叉位置从而确定上行干扰源的位置。
步骤104：远程操作维护终端保存当前的波束方向角直线，作为以后定位上行干扰源的参考。
对于某个特定小区来说，通常干扰源的位置都比较固定，因此当存在上行干扰源时保存波束方向角直线，并随时更新，经过长时间观察后，就能得到几条稳定的、变化不大的方向角直线，这些直线可作为以后定位上行干扰源的参考。
图2给出了本发明在数字网规地图上定位上行干扰源的过程示意图，其中，S1、S2、S3分别代表不同的基站，A、B、C分别代表智能天线的不同扇区。从图2可以看出，在数字网规地图上，基站S1、S2、S3中的智能天线最强接收信号对应的波束方向角直线近似汇聚于一点，则可判定上行干扰源位于该点或该点附近，即图中所示圆内区域。
在实际应用中，基站上报小区存在上行干扰后，远程操作维护终端也可进一步判断该上行干扰是固定性上行干扰、周期性上行干扰还是随机性上行干扰。
固定性上行干扰是由固定干扰源释放的信号造成的，通过以下方法确定：观察接收信号强度在一段时间内的变化情况，如果信号强度持续比底噪高，就认为该干扰是固定性上行干扰。
周期性上行干扰的周期通过以下方法得到：启动小区的基站上报一定时间范围内的智能天线波束方向角指向的接收信号的强度，并绘制该时域范围内信号强度的波形，若波形呈周期性变化，就认为该上行干扰为周期性上行干扰，通过分析这些接收信号的强度的变化，就可以观察出该小区上行干扰变化的时间特性，从而得到该小区发生周期性上行干扰的周期。为了准确起见，可以先把时间范围设得宽一点，粗略估计出上行干扰周期后，再设置较小的时间范围，进一步准确估计上行干扰的周期。
随机性上行干扰通过以下方法判断：观察接收信号强度在一段时间内的变化情况，若接收信号的峰值明显高于设定的阈值且信号没有周期性，就认为该上行干扰为随机性上行干扰。
需要指出的是，不论是宏基站还是微基站，都可使用本发明方法定位上行干扰源。
以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1、一种定位上行干扰源的方法，其特征在于，该方法包括：
A、支持并安装有智能天线和操作维护软件的基站检测小区是否存在上行干扰，若是则向远程操作维护终端上报；
B、远程操作维护终端启动该小区和其邻区的基站上报智能天线波束方向角；
C、远程操作维护终端根据上报的智能天线波束方向角确定上行干扰源的位置。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C所述根据上报的智能天线波束方向角确定上行干扰源的位置为，远程操作维护终端在数字网规地图上根据波束方向角绘制小区的波束方向角直线，该直线经过上报该方向角的小区在数字网规地图上所处的经纬度位置，最后根据各方向角直线分布确定上行干扰源的位置。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C所述各方向角直线分布为汇聚于一点，则该点为上行干扰源的位置。
4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C所述各方向角直线分布为所述直线汇聚成的区域，则该区域为上行干扰源所处位置。
5、如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C所述各方向角直线分布为一条指向特定方位的直线，则该直线所在位置为上行干扰源所处位置。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述基站上报智能天线波束方向角为基站按照智能天线接收信号的强度对波束方向角排序后上报。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述基站上报的智能天线波束方向角为智能天线最强接收信号对应的波束方向角。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述小区所处的网络为窄带系统，基站检测该小区是否存在上行干扰的步骤包括，判断基站接收信号强度指示RSSI是否超过阈值，若是，则判定该小区存在上行干扰；否则，判定该小区不存在上行干扰。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述小区所处的网络为宽带系统，基站检测该小区是否存在上行干扰的步骤包括，判断基站接收总宽带内功率RTWP是否超过阈值，若是，则判定该小区存在上行干扰；否则，判定该小区不存在上行干扰。
10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C之后进一步包括，保存当前的波束方向角。
11、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之后、步骤B之前进一步包括，判断该上行干扰是固定性上行干扰、周期性上行干扰还是随机性上行干扰。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述判断该上行干扰是固定性上行干扰、周期性上行干扰还是随机性上行干扰的步骤包括，检测接收信号强度在一段时间内的变化情况，如果接收信号强度持续比底噪高，判定该上行干扰是固定性上行干扰；如果接收信号强度呈周期性变化，判定该上行干扰是周期性干扰；如果接收信号的峰值明显高于设定的阈值且接收信号没有周期性，判定该上行干扰为随机性上行干扰。
13、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述邻区的个数大于等于2。
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