[go: up one dir, main page]

CN109660935B - 一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法 - Google Patents

一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109660935B
CN109660935B CN201811428477.4A CN201811428477A CN109660935B CN 109660935 B CN109660935 B CN 109660935B CN 201811428477 A CN201811428477 A CN 201811428477A CN 109660935 B CN109660935 B CN 109660935B
Authority
CN
China
Prior art keywords
interference
base station
user
power
path loss
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811428477.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109660935A (zh
Inventor
曹娟
张艳秋
冯伟
王珏
孙强
杨永杰
葛宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies Co Ltd
Original Assignee
Nantong University
Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong University, Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies Co Ltd filed Critical Nantong University
Priority to CN201811428477.4A priority Critical patent/CN109660935B/zh
Publication of CN109660935A publication Critical patent/CN109660935A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109660935B publication Critical patent/CN109660935B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H04B17/327—Received signal code power [RSCP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/345—Interference values
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法，通过定时关闭基站和用户的数据发送，并同时接收干扰信息，通过DOA方法确定基站侧干扰方向，用户将所接收到干扰功率上报基站，从而根据基站和用户接收干扰信息联合判断计算干扰位置区域及功率，该方法可有效定位干扰位置区域，并且不需要增加额外测试设备，无需进行人工排查，节约人力物力，并且可有效定位干扰位置区域和发射功率；该定位干扰位置的方法，算法复杂度低，适用于基站侧阵列天线的通信系统。

Description

一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法。
背景技术
无线信道的共享特性使得无线网络容易受到网内自干扰或者异系统干扰等威胁。为了有效地应对干扰攻击，国内外研究者从物理层通信模式、链路层调度策略、网络层路由算法和应用层服务质量调整等角度提出了包括信道级、链路级和网络级在内的干扰消除或规避方法。对比来看，如何有效地定位干扰源以便从源头上消除干扰威胁研究较少。目前，常用的干扰源定位方法为人工上站干扰排查法。此方法是通常使用定向天线(八木天线，对数周期天线，平板定向天线等)来测量信号方向，同时配备高性能的频谱检测装置对检测的信号波形状进行观察，一旦出现干扰信号持续时间较长的现象，测试人员将在测量地点转动天线并定向。通过在若干个地点使用定向天线测量干扰信号，可大致确定干扰源位置。人工排查方法存在以下不足,(1)测量步骤繁琐，效率低下；(2)共站址建设基站数目多，排查工程量大；(3)测量信号为时变信号，受偶然情况影响，结果存在误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种误差小、效率高的基站侧阵列天线系统的干扰定位方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、用户上报位置信息；
步骤2、基站和用户定时停止信息发送，只接收干扰信息；
步骤3、基站通过DOA方法判断干扰信号方向；
步骤4、用户上报所接收的干扰的功率；
步骤5、若存在干扰功率不大于基站干扰功率的用户，则随机选取一个此类用户，并进入步骤6，否则，随机选取干扰功率大于基站的用户，进入步骤7；
步骤6、根据基站接收干扰功率、步骤5所选取用户干扰功率、路径损耗模型、基站估计干扰方向，联合计算并确定干扰位置，输出确定干扰位置区域，计算完成后进入步骤8；
步骤7、所选取用户干扰功率大于基站干扰功率；
步骤8、根据干扰位置、干扰接收功率及路径损耗模型，计算干扰发射功率。
进一步的，所述步骤7还包括如下步骤：
7a、根据基站接收干扰功率、步骤5所选取用户干扰功率、路径损耗模型、基站估计干扰方向，联合计算干扰位置，此时干扰位置区域计算结果有两个；
7b、从未选取的用户中再选取一个用户，根据接收功率和路径损耗模型，对步骤7a所计算得到的两个干扰位置区域进行验证，输出确定干扰位置区域，若两区域验证均正确，则重新另外选取两个用户进行验证。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：无需进行人工排查，节约人力物力，并且可有效定位干扰位置区域和发射功率；该定位干扰位置的方法，算法复杂度低，适用于基站侧阵列天线的通信系统。
附图说明
图1为干扰距用户较近情况下的示意图；
图2为干扰距基站较近情况下的示意图；
图3为图1表示的情形的模型图；
图4位图2表示的情形的模型图；
图5是本发明的流程示意图。
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。
参看图1-图5，本具体实施方式披露了一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法，干扰系统模型如图1、2所示，图1为干扰距用户较近情况，图2为干扰距基站较近情况。假设基站侧为阵列天线，基站和用户定时停止数据发送，并进行干扰接收。用户将接收到的干扰信息上报给基站，通过对所接收干扰进行处理，定位干扰。整个系统由模块101、模块102、模块103和模块104组成，其中模块101是阵列天线基站，主要作用接收干扰并估计干扰方向；模块102是用户终端，一般指用户收发数据的设备，如手机、笔记本等；模块103是干扰，即为本方案需定位部分；模块104是无线通信链路，主要作用是传输无线信号。图3、4分别为与图1和2对应的数学模型。
如图5所示，为基站侧阵列天线系统干扰定位方法流程图，具体包括如下步骤：
步骤1、用户上报位置信息；
步骤2、基站和用户定时停止信息发送，只接收干扰信息，基站接收干扰功率为PB，用户m接收到干扰功率为Pm；
步骤3、基站通过DOA方法估计干扰信号方向，如图3、4中BI射线所示；
步骤4、用户上报所接收干扰的功率；
步骤5、若存在干扰功率不大于基站干扰功率的用户，即存在用户m，使得接收干扰功率Pm≤PB，则随机选取一个此类用户，并进入步骤6，否则，随机选取干扰功率大于基站的用户m，进入步骤7；
步骤6、以基站和用户所在平面建立坐标系，用户m所在位置为点Um，基站所在位置为点B，如图3所示。根据基站接收干扰功率PB、步骤5所选取用户m干扰功率Pm、路径损耗模型、基站估计干扰方向，联合计算并确定干扰位置，具体过程如下：
根据不同环境选择不同路径损耗模型，此处选择Hata-Okumura模型，则：
PT-Pm＝69.55+26.16lgf-13.82lght－α(hm)+(44.9-6.55lght)*lgdm (1)
PT-PB＝69.55+26.16lgf-13.82lght－α(hB)+(44.9-6.55lght)*lgdB (2)
其中:PT为干扰发射功率；
f为干扰信号频率；
ht为干扰天线有效高度(m)；
hm为用户天线有效高度(m)；
dB为干扰与基站之间的距离(km)；
α为接收天线高度因子；
(1)式减(2)式整理得：
Figure BDA0001882171000000041
分别将ht＝30m和ht＝200m带入上式，可得干扰高度在30到200m之间时用户到干扰距离与基站到干扰距离比λ得值，且：
Figure BDA0001882171000000042
当λ＝1时，根据数学知识可知，干扰位于用户和基站中垂线上，与射线BI交点即为干扰所在位置，此时可以唯一确定干扰位置；
当λ＞1时，根据数学知识可知，到两定点距离比值恒定的点的轨迹为圆，轨迹圆位于右侧，如图3所示，两圆分别表示干扰高度在两极限值情况，干扰所在位置即为射线BI与两圆交点处之间得阴影部分区域，此时可以唯一确定干扰位置区域；
计算完成后进入步骤8；
步骤7、所选取用户干扰功率大于基站干扰功率，则需分下面两步进行
7a、以基站和用户所在平面建立坐标系，用户m所在位置为点Um，基站所在位置为点B，如图4所示。根据基站接收干扰功率、步骤5所选取用户干扰功率、路径损耗模型、基站估计干扰方向，联合计算干扰位置。
此时与步骤6相同，根据路径损耗模型可得用户到干扰距离与基站到干扰距离比λ且：
Figure BDA0001882171000000051
根据数学知识可知，到两定点距离比值恒定的点的轨迹为圆，当λ＜1时，轨迹圆位于左侧，如图4所示。两圆分别表示干扰高度在两极限值情况，干扰所在位置即为射线BI与两圆交点处之间得阴影部分区域，由于两区域在基站同侧，无法排除错误干扰，此时需进一步验证；
7b、从未选取的用户中再选取一个用户n，根据接收功率和路径损耗模型，对步骤7a所计算得到的两个干扰位置区域进行验证，从而确定正确的干扰位置区域。若验证步骤7a两区域均正确，说明两用户关于基站干扰连线对称，需重新执行步骤7b；
步骤8、根据干扰位置、干扰接收功率及路径损耗模型，估计干扰发射功率。
本发明可以通过系统自动进行定位或者人工操作，从而无需进行人工排查，节约人力物力，并且针对以基站侧为阵列天线的系统，可以有效的定位干扰位置区域和发射功率；利用基站接收干扰信息结合用户端接收的干扰信息，进行定位干扰位置，算法复杂度低，适用于基站侧阵列天线的通信系统，并且不需要额外的测试设备。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、用户上报位置信息；
步骤2、基站和用户定时停止信息发送，只接收干扰信息；
步骤3、基站通过DOA方法判断干扰信号方向；
步骤4、用户上报所接收的干扰的功率；
步骤5、若存在干扰功率不大于基站干扰功率的用户，则随机选取一个此类用户，并进入步骤6，否则，随机选取干扰功率大于基站的用户，进入步骤7；
步骤6、根据基站接收干扰功率、步骤5所选取用户干扰功率、路径损耗模型、基站判断干扰方向，联合计算并确定干扰位置，输出确定干扰位置区域，具体过程如下：
根据不同环境选择不同路径损耗模型，此处选择Hata-Okumura模型，则：
PT-Pm＝69.55+26.16lgf-13.82lght－α(hm)+(44.9-6.55lght)*lgdm (1)
PT-PB＝69.55+26.16lgf-13.82lght－α(hB)+(44.9-6.55lght)*lgdB (2)
其中:PT为干扰发射功率；
f为干扰信号频率；
ht为干扰天线有效高度(m)；
hm为用户天线有效高度(m)；
dB为干扰与基站之间的距离(km)；
α为接收天线高度因子；
(1)式减(2)式整理得：
Figure FDA0002744867260000011
分别将ht＝30m和ht＝200m带入上式，可得干扰高度在30到200m之间时用户到干扰距离与基站到干扰距离比λ得值，且：
Figure FDA0002744867260000021
当λ＝1时，根据数学知识可知，干扰位于用户和基站中垂线上，与射线BI交点即为干扰所在位置，此时可以唯一确定干扰位置；
当λ＞1时，根据数学知识可知，到两定点距离比值恒定的点的轨迹为圆，轨迹圆位于右侧，两圆分别表示干扰高度在两极限值情况，干扰所在位置即为射线BI与两圆交点处之间得阴影部分区域，此时可以唯一确定干扰位置区域；计算完成后进入步骤8；
步骤7、选取用户干扰功率大于基站干扰功率；
步骤8、根据干扰位置、干扰接收功率及路径损耗模型，计算干扰发射功率。
2.根据权利要求1所述的一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法，其特征在于，所述步骤7还包括如下步骤：
7a、根据基站接收干扰功率、步骤5所选取用户干扰功率、路径损耗模型、基站估计干扰方向，联合计算干扰位置，此时干扰位置区域计算结果有两个；
7b、从未选取的用户中再选取一个用户，根据接收功率和路径损耗模型，对步骤7a所计算得到的两个干扰位置区域进行验证，输出确定干扰位置区域，若两区域验证均正确，则重新另外选取两个用户进行验证。
CN201811428477.4A 2018-11-27 2018-11-27 一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法 Active CN109660935B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811428477.4A CN109660935B (zh) 2018-11-27 2018-11-27 一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811428477.4A CN109660935B (zh) 2018-11-27 2018-11-27 一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109660935A CN109660935A (zh) 2019-04-19
CN109660935B true CN109660935B (zh) 2020-12-18

Family

ID=66111634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811428477.4A Active CN109660935B (zh) 2018-11-27 2018-11-27 一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109660935B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4307729A1 (en) 2022-07-13 2024-01-17 Volkswagen Ag Method for a network entity for controlling a communication, method for a first communication device, method for a second communication device, apparatus, vehicle and computer program

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101897228A (zh) * 2007-11-16 2010-11-24 高通股份有限公司 通过干扰基站和被干扰的基站之间的直接通信来针对无线通信网络中的显著干扰情况进行时隙预留
CN103188704A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 中国移动通信集团上海有限公司 一种移动通信系统干扰源的分析方法、装置和系统
WO2013128959A1 (ja) * 2012-03-01 2013-09-06 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、基地局および通信制御方法
CN104486775A (zh) * 2015-01-08 2015-04-01 西安电子科技大学 基于用户位置的跟踪预测的有源天线阵列波束优化方法
CN107750471A (zh) * 2015-06-25 2018-03-02 艾尔斯潘网络公司 使用节点之间的路径损耗确定的无线网络配置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101277508B (zh) * 2008-05-14 2012-09-05 北京交通大学 一种gsm-r干扰源查找方法
US20130045693A1 (en) * 2011-08-15 2013-02-21 Renesas Mobile Corporation Method and apparatus for triggering measurement reporting based upon neighbor cell interference
CN103024894B (zh) * 2011-09-21 2015-08-19 华为技术有限公司 多基站干扰源定位方法及设备
KR101396887B1 (ko) * 2013-01-30 2014-05-19 국방과학연구소 3차원 지도에서의 통신 가시선 표시 방법
CN106506109B (zh) * 2016-11-21 2018-06-22 南通大学 密集小蜂窝网络用户分组与自适应干扰抑制方法
CN107426758B (zh) * 2017-07-25 2020-04-07 西安电子科技大学 蜂窝通信系统中基于家庭基站分布状态干扰统计建模方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101897228A (zh) * 2007-11-16 2010-11-24 高通股份有限公司 通过干扰基站和被干扰的基站之间的直接通信来针对无线通信网络中的显著干扰情况进行时隙预留
CN103188704A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 中国移动通信集团上海有限公司 一种移动通信系统干扰源的分析方法、装置和系统
WO2013128959A1 (ja) * 2012-03-01 2013-09-06 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、基地局および通信制御方法
CN104486775A (zh) * 2015-01-08 2015-04-01 西安电子科技大学 基于用户位置的跟踪预测的有源天线阵列波束优化方法
CN107750471A (zh) * 2015-06-25 2018-03-02 艾尔斯潘网络公司 使用节点之间的路径损耗确定的无线网络配置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109660935A (zh) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109963287B (zh) 天线方向角优化方法、装置、设备及介质
CN103826249B (zh) 一种智能天线异常性能评估方法及装置
Han et al. Access point localization using local signal strength gradient
US9913092B2 (en) Mitigating signal noise for fingerprint-based indoor localization
CN100512516C (zh) 一种定位移动台的方法
CN105430664B (zh) 一种基于分类拟合预测传播路损的方法和装置
US20040022214A1 (en) Method for locating mobile units based on received signal strength ratio
CN104811964B (zh) 一种智能天线性能的评估方法及系统
CN109581425A (zh) 一种基于多接收机的卫星导航欺骗信号检测方法
CN106412973A (zh) 一种网络覆盖质量检测方法及装置
CN109217947B (zh) 测试数据链设备辐射信号被截获概率性能的方法及装置
CN114449649B (zh) 基于mro数据的干扰源定位方法及装置
JP2020514712A (ja) 見通し線経路を識別するための方法および無線装置
CN109660935B (zh) 一种基站侧阵列天线系统的干扰定位方法
CN103179659A (zh) 多基站混合定位方法及装置
CN110392387B (zh) 无线信号的角度测量方法和设备
CN102237934A (zh) 一种终端数据传输性能的测试方法、系统及装置
CN105828342B (zh) 一种确认邻区关系的方法及装置
CN106941685B (zh) 一种确定天线接反的方法及系统
CN110234163B (zh) 用户终端的定位方法、装置、设备和介质
JP3862021B2 (ja) 電波伝搬シミュレータ
CN115379476B (zh) 确定小区干扰类型的方法、装置、设备及存储介质
CN102271349B (zh) 上行干扰抑制合并算法功能测试系统及方法
CN111278038B (zh) 一种NB-IoT网络覆盖情况的确定方法和装置
CN111416652A (zh) 一种基站工参的测量方法及设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210520

Address after: 226000 11 / F, building 4, 58 Chongchuan Road, Chongchuan District, Nantong City, Jiangsu Province

Patentee after: NANTONG RESEARCH INSTITUTE FOR ADVANCED COMMUNICATION TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

Address before: 226000 11 / F, building 4, 58 Chongchuan Road, Chongchuan District, Nantong City, Jiangsu Province

Patentee before: NANTONG RESEARCH INSTITUTE FOR ADVANCED COMMUNICATION TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

Patentee before: NANTONG University