技术领域
[0001] 本发明涉及通信领域，具体涉及一种信号检测方法、一种信号检测装置和一种信号检测系统。
相关背景技术
[0002] 随着通信网络技术的不断应用和发展，运营商的2G/3G/4G/5G的室内通信建设在技术方案上多代共存。而众多覆盖方案中，室内分布式信号覆盖系统(Distributed Antenna System，DAS)由于无需供电、造价低廉、可靠性高、易于扩展，成为室内覆盖的主流和存量最大的方案。
[0003] 然而，传统的室内无源系统例如存在如下问题：室内无源系统无法被直接监控；室分故障问题不能被及时发现(故障隐形化)，并且缺乏有效的故障检测及定位工具；维护属于被动触发方式、不利于用户感知；室分系统结构复杂、器件众多且分布在不同区域，导致现场巡检不能全覆盖，且效率低、工作量大，整治效果不持久。
[0004] 现有技术中还存在基于RFID和蓝牙技术的无源室分监控方案，其造价高(例如监测设备非常昂贵)、灵活性差、工程改造难且监测效果不佳(例如，在天线暗装的环境下，RFID标签的实施难度较大，而且只能实现对传统无源室分链路的“通与断”的判断，不能判断天线信号的功率值)。
具体实施方式
[0028] 下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，本申请可以以各种形式实现，而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整传达给本领域的技术人员。
[0029] 在本申请实施方式的描述中，应理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中存在所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合，并且并不排除存在一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的可能性。
[0030] 除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
[0031] 术语“第一”、“第二”等仅为了便于描述而用于区分相同或相似的技术特征，而不能理解为指示或暗示这些技术特征的相对重要性或者数量。由此，由“第一”、“第二”等限定的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个这一特征。在本申请实施方式的描述中，除非另有说明，术语“多个”的含义是两个或多于两个。
[0032] 另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0033] 需要说明的是，所述信号检测方法可以运用于信号检测装置中，尤其适用于于室分天线信号的信号检测装置。信号检测装置可以单独设置，以作为通信网络的信号质量监测过程中的一个环节。当然，也不排除将信号检测装置连同室分天线设备一起集成在相同的设备以形成系统的可能性。
[0034] 图1示出了根据本发明一个实施例的信号检测方法的示意性流程图。
[0035] 如图1所示，信号检测方法主要包括如下：
[0036] 步骤111：接收并检测来自所述室分天线设备的至少一种室分天线信号。
[0037] 举例说明，以国内通信运营频段来说，在700M‑4.9GHz的频段范围内，选择要进行信号检测的运营商的5G信号的频率，并由控制和决策模块(MCU)对各频段5G信号依次进行频率扫描处理。
[0038] 步骤112：根据至少一个指令选择所述至少一种室分天线信号中的目标室分天线信号并处理所述目标室分天线信号。
[0039] 作为示例，选定了其中一个5G信号的频率，从而将5G信号的链路构建完成。
[0040] 对于天线的选择，当运营商发现某一站点或者RRU(Remote Radio Unit，基站无线射频单元)存在用户掉话、信号单通、语音不清晰等问题时，所述信号检测装置可以定位到具体出现问题的室分天线设备，例如所述信号检测装置可以开启连续工作时间，跟踪该用户手机经过的室分区域不同天线下的信号质量，从而定位到出现问题的天线。
[0041] 在一些实施例中，步骤112可以根据实际获得的指令来确定某一个天线。
[0042] 步骤113：识别所述目标室分天线信号的状态信息并输出所述状态信息。
[0043] 作为示例，可以通过对应的检测硬件或者软件移频的方式读取5G信号的RSSI以及饱和溢出的指示值。
[0044] 处理目标室分天线信号的步骤可以包括对所述至少一种室分天线信号进行以下操作中的至少一种：整形、滤波和增益调节。
[0045] 进一步地，在一些实施例中，以上步骤可以通过配置控制和决策模块的接口完成，以便控制可编程信号整形器进行整形和滤波参数的配置，对相应频段的5G信号进行适度的整形、滤波，并且配置可编程信号整形器的信号调节值(如信号调节值可以将衰减值初步设定为最大，即增益调节)。
[0046] 信号检测方法还包括：对多种室分天线信号的制式进行检测，所述制式包括但不限于：2G、3G、4G、5G和6G。
[0047] 图2示出了根据本发明另一个实施例的信号检测方法的示意性流程图。
[0048] 如图2所示，信号检测方法可以包括如下：
[0049] 步骤121：接收并检测来自所述室分天线设备的至少一种室分天线信号。
[0050] 步骤122：根据至少一个指令选择所述至少一种室分天线信号中的目标室分天线信号并对所述目标室分天线信号进行整形、滤波和/或增益调节操作。
[0051] 在本实施例中，可以对相应频段的5G信号进行适度的整形、滤波；还可以配置可编程信号整形器的信号调节值，如通过信号调节值将衰减值初步设定为最大。
[0052] 步骤123：识别所述目标室分天线信号的状态信息并输出所述状态信息。
[0053] 在以上设置完成后，逐步降低可编程信号整形器的信号调节值，同时，控制和决策模块(MCU)读取5G信号检测模块的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)以及饱和溢出的指示值(为了检测的统一性，可以预设：信号没有饱和和溢出，指示值为0；信号有饱和和/或溢出，指示值为1)；
[0054] 继续降低可编程信号整形器的信号调节值，每次调节步进一般为P(dB)，典型值是1dB，直到5G信号检测模块的饱和溢出的指示值为1；可编程信号整形器的信号调节值再增加1P(dB)或2P(dB)，确保5G信号检测模块的饱和溢出的指示值为0，以确保在天线最大发射功率下进行检测。
[0055] 获得对应频率5G信号的RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)值，将该RSRP值(RSRP‑5G)与对应的5G信号检测阈值Th‑RSRP‑5G进行比较，如果该RSRP值大于或等于Th‑RSRP‑5G(TH为阈值threshold的简写)，则判断信号正常，并上报“信号正常”的信息，否则为信号异常，并可采用“多次核查的监测机制”。
[0056] 图3示出了根据本发明又一个实施例的信号检测方法的示意性流程图。
[0057] 如图3所示，信号检测方法可以包括如下：
[0058] 步骤131：接收并检测来自所述室分天线设备的至少一种室分天线信号。
[0059] 步骤132：通过对目标室分天线信号进行多次自学习过程以获得对应室分天线信号的阈值库。
[0060] 仍以5G信号的检测过程为例，该过程可以包括如下内容：
[0061] 在对应功率调节值下，取N次的RSRP值的平均值(由于无线信号的RSRP值波动较大，需要通过N次的RSRP的平均值，得到较稳定的RSRP平均值)，然而并不以RSRP作为唯一的信号质量评价参数；
[0062] 将该RSRP值(RSRP‑5G)与对应的5G信号检测阈值Th‑RSRP‑5G进行比较，如果该RSRP值大于或等于Th‑RSRP‑5G，则判断该5G信号存在，并将该5G信号记录在数据库中；如果该RSRP值小于Th‑RSRP‑5G，则判断该5G信号不存在；
[0063] 依次对其他频段的5G信号进行检测和判断，以完成自学习过程(即阈值库的储备)。
[0064] 步骤133：根据至少一个指令选择所述至少一种室分天线信号中的目标室分天线信号并对所述目标室分天线信号进行整形、滤波和/或增益调节操作。
[0065] 步骤134：获得对应室分天线信号的质量指标值，并将质量指标值与对应室分天线信号的检测阈值进行比较，如果质量指标值大于或等于对应室分天线信号的检测阈值，则判断对应室分天线信号正常。
[0066] 完成自学习过程即完成阈值库的储备，从而获得对应5G信号的RSRP值和检测阈值Th‑RSRP‑5G，将该RSRP值(RSRP‑5G)与对应的5G信号的检测阈值Th‑RSRP‑5G进行比较，如果该RSRP值大于或等于Th‑RSRP‑5G，则判断信号正常，并上报“信号正常”的信息；如果该RSRP值小于检测阈值Th‑RSRP‑5G，则采用多次监测机制来反复比较RSRP值和检测阈值。
[0067] 需要说明的是：当通过直接监测所述目标室分天线信号以获得所述将要选择的目标室分天线信号的频段时，识别所述目标室分天线信号的状态信息并输出所述状态信息，具体实现为：
[0068] 解析目标室分天线信号以获得该目标室分天线信号的PCI值；
[0069] 比对目标室分天线信号的PCI值与参考值，当PCI值发生浮动时，判断该室分天线异常。例如，所述PCI值发生浮动是指PCI值与所述参考值之间的差或差的绝对值超过PCI浮动阈值。
[0070] 在实际应用中，直接监测所述目标室分天线信号以获得所述将要选择的目标室分天线信号的频段，采用基于PCI(Physical Cell Identifier，即物理小区标识)的天线信号检测方式，即多个信号检测装置分别匹配同一个监控设备，那么对于同一个RRU，其PCI是固定的。以5G信号监测为例，解析得到RRU的PCI值，在RRU信源和DAS系统都正常时，每个室分天线设备具有对应的信号检测装置，5G信号检测模块解析的PCI都是一样的。对于多个监控设备，只要其中的室分天线设备出现故障，所对应的信号检测装置所解析出来的PCI也就和其他正常工作的室分天线设备的PCI值不一样，就可以判断出该室分天线设备出现了故障。
[0071] 图4示出了根据本发明一个实施例的信号检测装置的示意图。
[0072] 如图所示，信号检测装置10可以包括室分天线信号检测模块11、信号选择模块12、控制和决策模块13。在一些实施例中，信号检测装置10还可以包括可编程信号整形模块、通信传输模块、蓝牙通信和定位模块以及看门狗(Watchdog)模块。
[0073] 室分天线信号检测模块11连接到信号选择模块12。信号选择模块12连接到控制和决策模块13。在一些实施例中，可编程信号整形模块、通信传输模块以及看门狗模块也分别连接到控制和决策模块13，并且蓝牙通信和定位模块连接到通信传输模块。蓝牙通信和定位模块用于使信号检测装置10与外部设备通信。在一些实施例中，看门狗模块还可以连接到室分天线信号检测模块11。
[0074] 可编程信号整形模块可以对天线接收到的信号进行整形调节，具体的调节策略由控制和决策模块13来统一决策和调度。在一些实施例中，可以通过可编程信号整形模块来处理室分天线信号以对室分天线信号进行整形，并将经整形的室分天线信号输入控制和决策模块13。控制和决策模块13还可以用于对室分天线信号进行滤波和增益调节。
[0075] 控制和决策模块13通过采用一定的调节策略实现对天线接收到的信号进行适度的整形、滤波以及自动化的增益调节。同时，控制和决策模块13可以采用一定的调节策略，实现对通信传输模块的收发信号进行自动化的增益调节，以确保通信传输模块接收到的信号不饱和，以及发送的信号强度不低，从而确保正常的通信。
[0076] 控制和决策模块13可以生成用于调度的指令。
[0077] 室分天线信号检测模块11用于接收并检测来自室分天线设备20(参见图3)的多种室分天线信号。室分天线信号检测模块11可以包括多个子模块，例如2G信号检测模块、3G信号检测模块、4G信号检测模块、5G信号检测模块和6G信号检测模块，以检测不同制式的信号。室分天线信号检测模块11还用于通过移频技术处理来自室分天线设备20的多种室分天线信号信号。
[0078] 在一些实施例中，2G信号检测模块可以针对2G无线信号的信号强度指示RSSI进行检测，并基于一定的判决准则对2G的无线信号的状态进行判定。3G信号检测模块可以针对3G无线信号的信号强度指示RSSI进行检测，并基于一定的判决准则，对3G的无线信号的状态进行判定。4G信号检测模块可以针对4G无线信号的信号强度指示RSSI进行检测，并基于一定的判决准则对4G的无线信号的状态进行判定。5G信号检测模块可以针对5G无线信号的信号强度指示RSSI进行检测，并基于一定的判决准则对5G的无线信号的状态进行判定,对于5G信号来说，可采用将5G信号移频至2.4G的方式进行监测。6G信号检测模块可以针对6G无线信号的信号强度指示RSSI进行检测，并基于一定的判决准则对6G的无线信号的状态进行判定。
[0079] 信号选择模块12用于根据指令选择多种室分天线信号中的目标室分天线。信号选择模块12由控制和决策模块13来统一调度，根据指令，可以选择不同制式的信号，例如2G信号、3G信号、4G信号、5G信号和6G信号等。
[0080] 控制和决策模块13还用于处理目标室分天线信号，并且识别目标室分天线信号的状态信息。通信传输模块15用于发送状态信息。在一些实施例中，状态信息指示目标室分天线信号的质量。
[0081] 控制和决策模块13还具有参数配置功能，可以对2G信号检测模块、3G信号检测模块、4G信号检测模块、5G信号检测模块、蓝牙通信和定位模块16进行相应的参数配置。同时，控制和决策模块13还输出相应的信号检测的策略，例如依次收集2G信号检测模块、3G信号检测模块、4G信号检测模块、5G信号检测模块反馈的信号检测结果，并根据反馈的状态信息进行信号状态的判断和决策。
[0082] 看门狗模块可以对控制和决策模块13和室分天线信号检测模块11的状态进行检测，并在控制和决策模块13和室分天线信号检测模块11出现异常的情况下修复控制和决策模块13和所述室分天线信号检测模块11。看门狗模块可以和控制和决策模块13结合在一起，以实现对2G信号检测模块、3G信号检测模块、4G信号检测模块、5G信号检测模块、蓝牙通信和定位模块16的状态查询、监测以及异常状态的修复处理，确保系统时刻正常工作。
[0083] 通信传输模块可以接收来自控制和决策模块13输出的信号的状态信息(2G信号、3G信号、4G信号、5G信号、6G信号和蓝牙信号的状态信息)、告警信息、决策信息等，自适应的通过2G/3G/4G/5G/6G网络进行回传到后台(例如，图5的外部监控设备30)。
[0084] 通信传输模块需要控制和决策模块13结合2G/3G/4G/5G/6G信号的回传通信信号的强度，采用一定的调节策略，实现对通信传输模块15的收发信号进行自动化增益的调节，确保通信传输模块15接收到的信号不饱和，以及发送的信号强度不低，从而确保正常的通信。
[0085] 借助蓝牙通信和定位模块，手持终端(如手机、路测手机、路测终端等)可以与信号检测系统40(参见图3)进行通信。同时，基于蓝牙定位信息，一方面可以获得信号检测系统40的室内位置信息，便于维护人员精准的找到模块的具体位置，另一方面，可以结合蓝牙定位APP，实现室内的定位和导航等功能。
[0086] 同时，Watchdog模块和控制和决策模块(MCU)可集成为一个模组，结合在一起，可以实现4G信号检测模块、5G信号检测模块、蓝牙通信和定位模块的状态查询、监测以及异常状态的修复处理，一旦发现某个模块出现状态异常，及时启动“自恢复”机制，让模块“热启动”，快速恢复状态和服务，采用此机制，可以确保系统时刻正常工作。
[0087] 其中，通信传输模块可以用于传输4G信号检测模块和5G信号检测模块上报给控制和决策模块的RSRP、PCI值、状态等信息，例如通过4G/5G网络将这些信息回传到管理云平台。
[0088] 其中，通信传输模块一般采用全频段的物联网通信模组，可以自适应的选择4G/5G网络进行数据的回传处理，因此可以适配更多的应用场景。
[0089] 其中，蓝牙通信和定位模块支持两种模式：
[0090] 模式一：与手持终端的通信。可以获得RSSI信息和告警信息等：手持终端(如手机、路测手机、路测终端等)可以通过蓝牙与信号智能检测系统进行通信，并且通过小程序或APP来显示信号智能检测系统4G和5G的信号的RSRP信号强度、PCI值、告警信息等；
[0091] 模式二：室内定位和导航。基于蓝牙定位信息，一方面可以获得信号检测系统的室内位置信息，便于维护人员精准的找到模块的具体位置，降低了查找模块的难度，提高了维护的效率；另一方面，可以结合蓝牙定位，实现室内的定位和导航等功能。
[0092] 图5示出了根据本发明一个实施例的信号检测系统的示意性图。
[0093] 如图5所示，信号检测系统40可以包括多个室分天线设备20和外部监控设备30，根据本发明的信号检测装置(例如，如图4所示的信号检测装置)可以封装于所述外部监控设备中。
[0094] 需要说明的是，所述外部监控设备可以是集成能够处理基带信号的系统芯片SOC，本发明对此并不做任何限制。
[0095] 图6示出了根据本发明另一个实施例的信号检测系统的示意性图。
[0096] 如图6所示，多个室分天线设备可以连接到通信运营商网络。云端智能决策系统通过所述通信运营商网络与各个室分天线设备进行数据传输。
[0097] 需要说明的是，以上图1‑5所列举的示例仅针对4G和5G信号的检测，而根据具体实际应用，还可以进行适度的删减或进行组合的更改，比如可能是4G和5G的信号检测，或者是针对单独4G信号或单独5G信号的检测等。
[0098] 根据本发明的信号检测方法、信号检测装置和信号检测系统可以应用于无源的室分天线设备20的信号的状态检测和日常监测，也可以用于轨道交通(地铁、隧道等)的漏缆通信覆盖的信号检测和日常监测，也可以用于日常的无线环境的信号检测和日常监测等。
[0099] 根据本发明的信号检测系统可以无需对室分工程进行改造，不影响传统室分工程的覆盖，部署更加简单。此外，根据本发明的信号检测方法、信号检测装置和信号检测系统可以获得末端天线的RSSI、频段等参数，不仅仅是判断天线的“通与断”，还可以更多维度的方式获得天线的信息。
[0100] 此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0101] 应当注意，尽管在上文的详细描述中提及了实现上述方法的若干软件装置/模块及子装置/模块，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多装置的特征和功能可以在一个装置/模块中具体化。反之，上文描述的一个装置/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个装置/模块来具体化。
[0102] 虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。
