阅读说明：本技术 应用于电力无线专网的干扰处理方法及系统 (Interference processing method and system applied to power wireless private network ) 是由 张春玲 赵训威 相里瑜 章灵芝 王进帅 于 2020-06-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种应用于电力无线专网的干扰处理方法及系统,在每个无线帧中,根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目；如果子带数目大于预设数目门限值,确定无线帧存在宽带强干扰；根据存在宽带强干扰的无线帧的分布信息,生成基站对无线帧的调度信息。本发明无需修改帧结构,基站基于调度结果可以判断干扰的存在,进而可以采取干扰规避措施,使得能够更加及时地检测到干扰满足实际需求。(The invention discloses an interference processing method and system applied to a power wireless private network, wherein in each wireless frame, the number of sub-bands influenced by strong interference in the wireless frame is determined according to a received uplink signal; if the number of the sub-bands is larger than a preset number threshold value, determining that the wireless frame has strong broadband interference; and generating scheduling information of the base station to the wireless frame according to the distribution information of the wireless frame with the broadband strong interference. According to the invention, the frame structure does not need to be modified, the base station can judge the existence of the interference based on the scheduling result, and then interference avoidance measures can be taken, so that the interference can be detected more timely to meet the actual requirement.)

应用于电力无线专网的干扰处理方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种应用于电力无线专网的干扰处理方法及系统。

背景技术

在230M电力无线专网的挂网测试项目中，通过分析干扰监控数据发现，在230频段内存在全频段较强干扰：频带内所有载波底噪都抬升了10dB以上，干扰持续时间长约3～12秒。此类干扰每天会出现5、6次，大部分集中都在晚上10点到早晨9点这段时间。通过干扰源排查发现，宽带干扰主要以LED灯、广告牌为主。在电力无线专网实际部署时，干扰大，对网络覆盖影响严重，且干扰源分布普遍，难以彻底清频。

现有的干扰检测方法，如采用基于LBT(ListenBefore Talk)信道竞争接入机制的信道状态检测方案，需要对电力无线专网底层规范进行修改，工作量大，且不能应用于已部署的网络。如果采用基于终端周期上报的干扰检测方案，由于终端测量上报值经过了长期的滤波，不能反映电力无线专网中这种时断时续的宽带干扰。可见，现有的干扰检测方法不能及时地检测到干扰无法满足实际需求。

发明内容

针对于上述问题，本发明提供一种应用于的电力无线专网的干扰处理方法及系统，可以及时地检测到干扰，满足了实际需求。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种应用于电力无线专网的干扰处理方法，所述方法包括：

在每个无线帧中，根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目；

如果所述子带数目大于预设数目门限值，确定所述无线帧存在宽带强干扰；

根据存在所述宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息。

可选地，所述根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目，包括：

在有上行调度的子带上，基于参考信号估计接收到的上行信号的接收信号的信干噪比；

若所述信干噪比小于预设第一门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

可选地，所述根据接收到的上行信号确定所述无线帧内收到强干扰影响的子带数目，包括：

在无上行调度的子带上，测量所述接收到的上行信号的信号强度指示；

若所述信号强度指示大于第二门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

可选地，所述根据存在所述宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息，包括：

若连续数量的无线帧均检测到宽带强干扰，控制基站停止调度对应数目的无线帧，并对停止调度的无线帧进行干扰水平检测；

若连续数量的无线帧没有检测到宽带强干扰，控制基站恢复正常调度。

可选地，所述在有上行调度的子带上，基于参考信号估计接收到的上行信号的接收信号的信干噪比，包括：

在有上行调度的子带上，利用所述参考信号进行信号估计，得到估计信息，所述参考信号表征发送端发射至基站的已知信号，所述估计信息包括信道估计、噪声估计、信噪比估计；

基于所述估计信息，确定接收信号的信干噪比。

一种应用于电力无线专网的干扰处理系统，所述系统包括：

第一确定单元，用于在每个无线帧中，根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目；

第二确定单元，用于如果所述子带数目大于预设数目门限值，确定所述无线帧存在宽带强干扰；

生成单元，用于根据存在所述宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息。

可选地，所述第一确定单元包括：

估计子单元，用于在有上行调度的子带上，基于参考信号估计接收到的上行信号的接收信号的信干噪比；

第一确定子单元，用于若所述信干噪比小于预设第一门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

可选地，所述第一确定单元包括：

测量子单元，用于在无上行调度的子带上，测量所述接收到的上行信号的信号强度指示；

第二确定子单元，有若所述信号强度指示大于第二门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

可选地，所述生成单元具体用于：

若连续数量的无线帧均检测到宽带强干扰，控制基站停止调度对应数目的无线帧，并对停止调度的无线帧进行干扰水平检测；

若连续数量的无线帧没有检测到宽带强干扰，控制基站恢复正常调度。

可选地，所述估计子单元具体用于：

在有上行调度的子带上，利用所述参考信号进行信号估计，得到估计信息，所述参考信号表征发送端发射至基站的已知信号，所述估计信息包括信道估计、噪声估计、信噪比估计；

基于所述估计信息，确定接收信号的信干噪比。

相较于现有技术，本发明提供了一种应用于电力无线专网的干扰处理方法及系统，在每个无线帧中，根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目；如果子带数目大于预设数目门限值，确定无线帧存在宽带强干扰；根据存在宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息。本发明无需修改帧结构，基站基于调度结果可以判断干扰的存在，进而可以采取干扰规避措施，使得能够更加及时地检测到干扰满足实际需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种应用于电力无线专网的干扰处理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种应用于电力无线专网的干扰处理系统的结构示意图。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

在本发明实施例中提供了一种应用于电力无线专网的干扰处理方法，在本发明实施例中的干扰处理包括两方面内容，即干扰检测和规避。本发明基于基站调度结果，采用SINR(接收信号的信干噪比)和RSSI(接收信号强度指示)相结合的方式判断宽带干扰的存在。由调度时根据SINR判断宽带干扰的存在，无调度时根据RSSI判断宽带干扰的存在。

为了便于对本发明实施例中的应用场景进行说明，现将现有技术中的电力无线专网中的相关技术进行说明。

3GPP Release13中的LAA(License Assisted Access)技术，使用下行链路的载波聚合技术，将授权频段和非授权频段进行聚合。授权频段作为主载波单元，主要传送关键信息和保证QoS(Quality ofService)的业务；非授权频段作为辅载波单元，主要用于提升数据速率。该聚合带来了更快的数据效率、更灵敏的响应度和更好的用户体验。

与Wi-Fi等工作在非授权频段上的技术公平共存是LAA的重要原则。在非授权频段上，信号的可用性并不能时刻得到保证，因此LAA采用了LBT(ListenBefore Talk)信道竞争接入机制。在每次传输数据前先监听信道，进行空闲信道评估CCA(ListenBefore Talk)，在确保信道空闲的情况下，再进行数据传输，从而保证了LAA与Wi-Fi等工作在非授权频道上的技术共存和公平竞争。

根据物理层结构的不同，可将LBT机制分成基于帧结构(Frame-Based Equipment，FBE)的信道检测机制和基于负载(Load-Based Equipment，LBE)的信道检测机制。

FBE首先确定循环检测周期，在每个周期的起始时刻进行CCA，CCA检测时长分为三分之一符号长度。若整个信道检测时长内信道状态都是空闲，则设备可以使用该信道。因为设备从发送数据到信道检测之间存在时延，故在每次CCA检测之前设定一段空白时长。空白时长内设备不会有任何操作，处于一种待机状态。空白时长的设定让使用不同接入方式的设备竞争到信道的概率更大。若在整个信道检测时长内信道处于忙碌状态，则在这个周期内该信道不能被使用直到下一个周期再次进行CCA检测。FBE循环检测周期长度是CCA检测时长、信道占用时长以及空白时长三者之和。

相比于FBE机制，LBE信道检测过程更加复杂。LBE机制分为两个极端初始信道空闲评估(Initial CCA)和扩展信道空闲评估(Extended CCA)，具体包括：

如果基站在空闲状态之后，下行数据需要发送，那么基站将侦听信道一段时间，如34us，如果检测到信道为空闲，则可以发送数据。

首次数据发送完毕后，如果没有数据需要再发送，则返回到idle状态。否则将生成一个延迟周期，如34us，在检测到信道为空闲后，在确定数量后，例如N个，9us时隙内进行信道状态检测。如果在任一9us时隙内检测到信道忙，则重复上述步骤，直到N个9us时隙均检测到信道空闲，才能进行数据发送，基于UE反馈的HARQ-ACK信息或者基站的评估可以调整竞争窗[X,Y]的大小，q∈[X,Y]，N∈[0,q-1]。

基于终端周期测量上报值，例如信干噪比SINR(Signal to Interference plusNoise Ratio)，通过比较有无宽带干扰情况下的SINR，检测宽带干扰的存在。

但是，如果采用基于LBT的信道状态检测方案，需要对电力无线专网的底层规范进行修改，工作量大，且不能应用于已部署的网络。如果采用基于终端周期上报的干扰检测方案，由于终端测量上报值经过了长期的滤波，不能反映电力无线专网中这种时断时续的宽带干扰。

对此，在本发明实施例提供了一种应用于电子无线专网的干扰处理方法，参见图1，该方法可以包括以下步骤：

S101、在每个无线帧中，根据接收到的上行信号确定无线帧内受到强干扰影响的子带数目。

电力无线专网是工作在230频段的TDD系统，宽带强干扰在上下行同时存在，因此基站可利用接收到的上行信号，进行干扰检测，并将检测结果同时应用于上下行的调度决策中。

在每个无线帧中，基站根据接收到的上行信号确定该无线帧内受到强干扰影响的子带数目K_s。

根据基站的调度结果，在有上行调度的子带上，基于参考信号估计接收到的上行信号的接收信号的信干噪比；若所述信干噪比小于预设第一门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

具体的，在由上行调度的子带上，基站基于参考信号估计接收信号的SINR。如果SINR小于第一门限值，则基站认为该子带上存在着强干扰。

对应的，在无上行调度的子带上，测量接收到的上行信号的信号强度指示，若信号强度指示大于第二门限值，确定子带存在宽带强干扰。

具体的，在无上行调度的子带上，基站测量接收信号的RSSI(Received SignalStrength Indication，信干噪比)，如果RSSI大于第二门限值，则该子带上存在着强干扰。

需要说明的是，对于上行(终端发射信号，基站接收信号)，终端在发射信号之前，会与基站进行信息交互，例如终端需要发送的数据量等，基站给终端分配资源(即调度结果)，终端在基站分配的资源上进行信号发射。

基于参考信号估计接收到的上行信号的接收信号的信干噪比，包括：

在有上行调度的子带上，利用所述参考信号进行信号估计，得到估计信息，所述参考信号表征发送端发射至基站的已知信号，所述估计信息包括信道估计、噪声估计、信噪比估计；

基于所述估计信息，确定接收信号的信干噪比。

其中，参考信号是发送端发射的已知信号，接收端会利用它进行信道估计、噪声估计、信噪比估计等。

接收信号中包含期望信号、干扰信号和噪声。SINR是接收信号的信干噪比，即期望信号功率/(干扰功率+噪声功率)；RSSI是接收信号强度指示，是期望信号+干扰+噪声，这些信号的功率之和。

S102、如果子带数据大于预设数目门限值，确定无线帧存在宽带强干扰；

S103、根据存在宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息。

如果一个无线帧中的强干扰子带数K_s大于某个门限(预设数目门限值)，则认为该无线帧存在宽带强干扰。如果基站在连续N_s个无线帧均检测到宽带强干扰，则基站停止调度M个无线帧。尽管在这M个无线帧中停止了调度，但是仍然进行干扰水平检测。这是由于干扰的随机性，有可能M个无线帧还没有过去，干扰已经不存在，需要检测这种情况。

如果基站在连续N_w个无线帧没有检测到宽带强干扰，则基站恢复调度。具体的，连续N_w个无线帧没有检测到宽带强干扰，会认为信道条件比较好了，基站和终端可以进行正常通信了。基站重新启动上/下行调度，终端接收到上/下行调度的指示，就有可以在上/下行对应的资源上进行传输了。

需要说明的是，在本发明实施例中的所有门限参数都是基于软件可配置的，基站可根据检测到的干扰统计特征进行自适应调整。具体的，可以根据现场环境中随机干扰的规律向，设置门限参数。算法的运行环境不同，门限参数的配置就可以不同，所以要求门限参数软件进行配置。

在本发明实施例中基于基站调度结果，采用SINR和RSSI相结合的方案判断宽带干扰的存在，有调度时根据SINR判断宽带干扰的存在，无调度时根据RSSI判断宽带干扰的存在。如果基站在连续N_s个无线帧均检测到宽带强干扰，则基站停止调度M个无线帧。尽管在这M个无线帧中停止了调度，但是仍然进行干扰水平检测。如果基站在连续N_w个无线帧没有检测到宽带强干扰，则基站重启调度。具体的，基于基站调度的结果，在有调度的子帧，如果SINR低于一定门限，则认为此时干扰+噪声比较大，存在强干扰。在无调度的子帧，理论上没有期望信号存在，此时的RSSI是干扰和噪声的功率之和，RSSI很大，表明干扰+噪声很大，存在强干扰。通过SINR和RSSI门限来控制干扰+噪声强到什么程度，基站停止调度，即基站和终端之间暂停通信。

本发明实施例提供的应用于电力无线专网的干扰处理方法，与LBT方案相比，该方案不需要修改现有技术规范的物理层设计，例如帧结构等。基站基于调度结果，采用SINR与RSSI相结合的方式，判定宽带干扰的存在。基于终端测量上报的干扰检测方案中，终端测量上报值经过了长期的滤波，不能及时地反应时断时续的宽带干扰。在本方案中，基站根据自己在每个无线帧计算或测量的结果，可以灵活地采用各种滤波或判断策略，判定宽带干扰的存在，能够有效对抗这种时断时续的宽带干扰。

参见图2，在本发明实施例还提供了一种应用于电力无线专网的干扰处理系统，所述系统包括：

第一确定单元10，用于在每个无线帧中，根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目；

第二确定单元20，用于如果所述子带数目大于预设数目门限值，确定所述无线帧存在宽带强干扰；

生成单元30，用于根据存在所述宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息。

在上述实施例的基础上，所述第一确定单元包括：

估计子单元，用于在有上行调度的子带上，基于参考信号估计接收到的上行信号的接收信号的信干噪比；

第一确定子单元，用于若所述信干噪比小于预设第一门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

在上述实施例的基础上，所述第一确定单元包括：

测量子单元，用于在无上行调度的子带上，测量所述接收到的上行信号的信号强度指示；

第二确定子单元，有若所述信号强度指示大于第二门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

在上述实施例的基础上，所述生成单元具体用于：

若连续数量的无线帧均检测到宽带强干扰，控制基站停止调度对应数目的无线帧，并对停止调度的无线帧进行干扰水平检测；

若连续数量的无线帧没有检测到宽带强干扰，控制基站恢复正常调度。

在上述实施例的基础上，所述估计子单元具体用于：

在有上行调度的子带上，利用所述参考信号进行信号估计，得到估计信息，所述参考信号表征发送端发射至基站的已知信号，所述估计信息包括信道估计、噪声估计、信噪比估计；

基于所述估计信息，确定接收信号的信干噪比。

本发明提供了一种应用于电力无线专网的干扰处理系统，第一确定单元在每个无线帧中，根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目；第二确定单元用于如果子带数目大于预设数目门限值，确定无线帧存在宽带强干扰；生成单元根据存在宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息。本发明无需修改帧结构，基站基于调度结果可以判断干扰的存在，进而可以采取干扰规避措施，使得能够更加及时地检测到干扰满足实际需求。

需要说明的是，本实施例中的各个模块、子模块和单元的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

可选的，本发明的实施例还提供了一种应用于电力无线专网的干扰处理装置，所述第一确定单元、第二确定单元和生成单元均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来随时对干扰进行处理，并且可以清楚了解干扰检测和干扰规避，以保证能够及时对干扰进行检测。

存储器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)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现应用于电力无线专网的干扰处理方法。

本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述应用于电力无线专网的干扰处理方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：

在每个无线帧中，根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目；

如果所述子带数目大于预设数目门限值，确定所述无线帧存在宽带强干扰；

根据存在所述宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息。

可选地，所述根据接收到的上行信号确定所述无线帧内受到强干扰影响的子带数目，包括：

在有上行调度的子带上，基于参考信号估计接收到的上行信号的接收信号的信干噪比；

若所述信干噪比小于预设第一门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

可选地，所述根据接收到的上行信号确定所述无线帧内收到强干扰影响的子带数目，包括：

在无上行调度的子带上，测量所述接收到的上行信号的信号强度指示；

若所述信号强度指示大于第二门限值，确定所述子带存在宽带强干扰。

可选地，所述根据存在所述宽带强干扰的无线帧的分布信息，生成基站对无线帧的调度信息，包括：

若连续数量的无线帧均检测到宽带强干扰，控制基站停止调度对应数目的无线帧，并对停止调度的无线帧进行干扰水平检测；

若连续数量的无线帧没有检测到宽带强干扰，控制基站恢复正常调度。

可选地，所述在有上行调度的子带上，基于参考信号估计接收到的上行信号的接收信号的信干噪比，包括：

在有上行调度的子带上，利用所述参考信号进行信号估计，得到估计信息，所述参考信号表征发送端发射至基站的已知信号，所述估计信息包括信道估计、噪声估计、信噪比估计；

基于所述估计信息，确定接收信号的信干噪比。

本领域内的技术人员应明白，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。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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。

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(transitorymedia)，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。