用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制方法及系统与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制方法，以及一种用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制系统。

背景技术：

电磁兼容性(emc，即electromagneticcompatibility)是指设备或系统能在电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何其他设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。因此，emc包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰(electromagneticdisturbance)不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性(electromagneticsusceptibility，即ems)。

电磁兼容一直是通信领域中的重要研究方向，尤其是在例如核电站等复杂的工业应用环境中。电磁干扰普遍存在终端设备中，在核电站中通常需要仪控设备和终端设备配合工作，终端设备由于是移动状态，存在与仪控设备无限接近的场景，更容易对仪控设备产生电磁干扰，其产生的电磁干扰容易造成核电厂仪控设备的工作异常，带来安全隐患。目前，现有技术提高仪控设备的电磁兼容性能主要采用特殊手段改造仪控设备以提高其抗干扰能力，但是，其抗干扰效率低且实现成本高，难以进行推广适用。

因此，如何高效提高仪控设备的电磁兼容性能成为目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制方法及系统，以解决终端设备对仪控设备产生电磁干扰时，仪控设备抗干扰效率低以及实现成本高等问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制方法，应用于终端设备，包括：

与基站建立用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制监测协议；

监听并获取基站的广播信息，其中所述广播信息包括基站根据所述功率控制监测协议发出的设定有功率阈值的功率控制信息；

根据所述功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值，以调整所述终端设备的发射功率。

可选地，所述监听并获取基站的广播信息，包括：

监听预设范围内基站的广播信息；

若仅监听到一个基站发出的广播信息，则将该基站作为所述终端设备的归属基站；

若监听到不止一个的基站发出的广播信息，则获取各个基站的信号强度，并选择信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站；

获取所述归属基站的广播信息，以得到所述广播信息中的功率控制信息。

可选地，所述获取各个基站的信号强度，并选择信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站，包括：

在预设数量个连续周期内获取并统计各个基站的信号强度；

判断所述预设数量个连续周期内是否存在信号强度最强的基站；

如是，则选取所述信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站；

如否，则继续获取并统计下一段预设数量个连续周期内各个基站的信号强度，直至选出信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站。

可选地，根据所述归属基站发出的广播信息中的功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值之前，还包括：

获取所述终端设备的定位信息；

根据所述终端设备的定位信息判断所述终端设备是否在所述归属基站的覆盖区域内；

若在所述归属基站的覆盖区域内，则根据所述归属基站发出的广播信息中的功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值。

可选地，所述根据所述功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值之后，还包括：

每隔预设时间段广播功率控制报告信息，其中所述功率控制报告信息包括所述终端设备的对应基站、设置的功率数值以及定位信息，以使基站控制器在接收到所述功率控制报告信息后查询所述终端设备的对应基站，并获取所述对应基站的反馈信息，然后根据所述功率控制报告信息以及所述对应基站的反馈信息判断所述终端设备设置的功率数值是否为异常状态，若为异常状态，则发出警报信号。

为实现上述发明目的，本发明相应还提供一种用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制系统，应用于终端设备，包括：

协议建立模块，用于与基站建立用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制监测协议；

监听获取模块，用于监听并获取基站的广播信息，其中所述广播信息包括基站根据所述功率控制监测协议发出的设定有功率阈值的功率控制信息；

功率设置模块，用于根据所述功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值，以调整所述终端设备的发射功率。

可选地，所述监听获取模块包括：

监听单元，用于监听预设范围内基站的广播信息；

归属基站确定单元，用于在仅监听到一个基站发出的广播信息时，将该基站作为所述终端设备的归属基站；

所述归属基站确定单元，还用于在监听到不止一个的基站发出的广播信息时，获取各个基站的信号强度，并选择信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站；

获取单元，用于获取所述归属基站确定单元确定的所述归属基站的广播信息，以得到所述广播信息中的功率控制信息。

可选地，所述归属基站确定单元包括：

信号强度获取子单元，用于在预设数量个连续周期内获取并统计各个基站的信号强度；

判断子单元，用于判断所述预设数量个连续周期内是否存在信号强度最强的基站；

归属基站选取子单元，用于在所述判断子单元判断为存在时选取所述信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站；

重复执行子单元，用于在所述判断子单元判断为不存在时，使所述信号强度获取子单元继续执行获取并统计下一段预设数量个连续周期内各个基站的信号强度的操作，直至所述归属基站选取子单元选出信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站。

可选地，所述系统还包括：

定位模块，用于获取所述终端设备的定位信息；

判断模块，用于根据所述终端设备的定位信息判断所述终端设备是否在所述归属基站的覆盖区域内；

所述功率设置模块，还用于当所述判断模块判断为在所述归属基站的覆盖区域内，则根据所述归属基站发出的广播信息中的功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值。

可选地，所述系统还包括：

广播模块，用于每隔预设时间段广播功率控制报告信息，其中所述功率控制报告信息包括所述终端设备的对应基站、设置的功率数值以及定位信息，以使基站控制器在接收到所述功率控制报告信息后查询所述终端设备的对应基站，并获取所述对应基站的反馈信息，然后根据所述功率控制报告信息以及所述对应基站的反馈信息判断所述终端设备设置的功率数值是否为异常状态，若为异常状态，则发出警报信号。

有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制方法及系统通过与基站建立用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制监测协议；监听并获取基站的广播信息，其中所述广播信息包括基站根据所述功率控制监测协议发出的设定有功率阈值的功率控制信息；根据所述功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值，以调整所述终端设备的发射功率，从而通过调整终端设备的发射功率来降低对仪控设备的电磁干扰，进而高效地提高仪控设备的电磁兼容性能，其实现成本更低，适用范围更广。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于提高仪控涉笔电磁兼容性能的功率控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中监听并获取基站的广播信息的流程示意图；

图3为本发明实施例中终端设备、基站以及基站控制器的信令交互图；

图4为本发明实施例提供的一种用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制系统的结构示意图；

图5为本发明实施例中监听获取模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制方法的流程示意图，本实施例所提供的功率控制方法应用于终端设备，其通过控制终端设备的发射功率以降低终端设备的电磁干扰，从而实现高效提高仪控设备的电磁兼容性能的目的，所述方法包括步骤s11-步骤s13：

在步骤s11中，终端设备与基站建立用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制监测协议。

具体地，通过在终端设备与基站之间建立用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制监测协议，实现基站对终端设备的功率控制功能，从而达到提高仪控设备的电测兼容性能的目的。具体地，在基站的无线空口广播信道中增加专门用于控制终端设备电磁兼容的功率控制协议(pwrcontrol)，基站可以基于pwrcontrol设定终端功率阈值，终端设备根据该终端功率阈值设定对应的发射功率，降低对仪控设备的电磁干扰。

在步骤s12中，终端设备监听并获取基站的广播信息，其中所述广播信息包括基站根据所述功率控制监测协议发出的设定有功率阈值的功率控制信息。

本实施例中，每台基站可以独立设定pwrcontrol的终端功率阈值(terminal-power值)，进而，基站基于该功率控制协议以第一功率控制信息的形式进行广播，终端设备监听基站广播的广播信息。

在实际应用中，基站在设定第一终端功率阈值时，通常根据相关仪控设备的抗扰情况进行设定。

具体地，结合图2，图2为本实施步骤s12的流程示意图，由于在实际应用中，终端设备可能监听到不止一个的基站发出的广播信息，为避免终端设备接收到不同的功率控制信息造成功率控制冲突，造成无法达到提高仪控设备电磁兼容性能的目的，本实施例将步骤s12进行了进一步划分，包括步骤s121-步骤s123：

在步骤s121中，终端设备监听预设范围内基站的广播信息，若仅监听到一个基站发出的广播信息，则进入步骤s122a，若监听到不止一个基站发出的广播信息，则进入步骤s122b。

具体地，终端设备监听预设范围内基站的广播信息，可能监听到仅一个的基站发出的广播信息，也可能监听到不止一个的基站发出的广播信息，需要说明的是，本实施例中的预设范围可以根据实际情况进行设定。

在步骤s122a中，终端设备将该基站作为所述终端设备的归属基站；

在步骤s122b中，终端设备获取各个基站的信号强度，并选择信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站；

具体地，为准确选取终端设备的归属基站，所述获取各个基站的信号强度，并选择信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站(即，步骤s122b)，包括以下步骤：

终端设备在预设数量个连续周期内获取并统计各个基站的信号强度；

具体地，为了准确选取终端设备的归属基站，本实施例在预设数量个连续周期内获取并统计各个基站的信号强度。

需要说明的是，本实施例所述的连续预设周期可以根据实际情况进行设定，本实施例以连续三个周期为例，终端设备获取并统计三个周期内的各个基站的信号强度。

在一些实施例中，为了更加高效的选取终端设备的归属基站，终端设备对各个基站进行信号强度的排序，具体地，可以根据连续预设周期内信号强度对各个基站进行升序或者降序排序，便于终端设备快速选取对应的归属基站。

终端设备判断所述预设数量个连续周期内是否存在信号强度最强的基站。

如果预设数量个连续周期内存在信号强度最强的基站，则选取所述信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站；

如果预设数量个连续周期内存在信号强度最强的基站，则继续获取并统计下一段预设数量个连续周期内各个基站的信号强度，直至选出信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站。

具体地，预设属两个连续周期内信号强度最强的基站非同一基站时，终端设备可能处于移动过程中，本实施例通过获取并统计下一段预设数量个连续周期内各个基站的信号强度，以重新选取信号强度最强的基站，以最终确定终端设备的归属基站，保证归属基站选取的准确性，以最终达到提高仪控设备兼容性能的目的。

在步骤s123中，终端设备获取所述归属基站的广播信息，以得到所述广播信息中的功率控制信息。

本实施例中，通过选取终端设备的归属基站，并获取该归属基站发出的功率控制消息，最后根据归属基站的功率控制消息设定相应的功率数值，其中所述相应的功率数值，为低于所述功率阈值的数值，不同的终端设备可以在低于该阈值的数值范围内根据终端设备的运行情况进行自定义设置，使得方案更加灵活。

在步骤s13中，终端设备根据所述功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值，以调整所述终端设备的发射功率。

其中，功率阈值为基站根据终端设备的电磁干扰情况所设定的terminal-power值，此数值用于告知终端设备在此基站覆盖的区域内应该调整到的发射功率上限值。并且，终端设备根据该功率阈值设置对应的功率数值，即，该功率数值所设定的最高值需低于所述的终端功率阈值。

本实施例根据信号强度选择终端设备的归属基站，但是在一些情形中，终端设备可能不在该归属基站的覆盖区域内，例如终端设备在移动过程中，进入到基站的覆盖盲区，导致终端设备可能不在该归属基站的覆盖区域内，此时则难以通过上述归属基站选择模块所选取的归属基站进行功率控制，最终达不到提高仪控设备的电磁兼容的效果，为解决此类问题，本实施例中，在终端设备根据所述归属基站发出的广播信息中的功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值之前(即步骤s13之前)，所述方法还包括以下步骤：

终端设备获取所述终端设备的定位信息；

具体地，终端设备可以利用gps模块，确定终端设备的地理位置，以提高终端功率切换的准确性。

终端设备根据所述终端设备的定位信息判断所述终端设备是否在所述归属基站的覆盖区域内；

若在所述归属基站的覆盖区域内，则终端设备根据所述归属基站发出的广播信息中的功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值。

在一些实施例中，当终端设备判断为不在所述归属基站的覆盖区域内时，需要重新选择归属基站，具体地，通过归属基站选取的步骤重新选取该终端设备的归属基站，再通过定位获取以及区域判断进行终端设备的定位以及基站覆盖区域的判断，直到选取的归属基站既属于连续预设周期内信号强度最强的基站，同时保证终端设备在该归属基站的覆盖区域内，进而提高终端设备的功率控制的效率。

在一些实施例中，可以结合终端设备的定位信息判断所述终端设备与仪控设备的距离，根据该距离调整优化终端设备的发射功率，进而实现进一步降低甚至避免终端设备对仪控设备的电磁干扰的效果。

可选地，所述终端根据所述功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值之后，还包括以下步骤：

终端设备每隔预设时间段广播功率控制报告信息，其中所述功率控制报告信息包括所述终端设备的对应基站、设置的功率数值以及定位信息，以使基站控制器在接收到所述功率控制报告信息后查询所述终端设备的对应基站，并获取所述对应基站的反馈信息，然后根据所述功率控制报告信息以及所述对应基站的反馈信息判断所述终端设备设置的功率数值是否为异常状态，若为异常状态，则发出警报信号。

具体地，本实施例在基站和终端设备之间增加功率控制监测协议，终端设备在进入功率控制区域(可以为，终端设备的归属基站的覆盖区域)并根据基站的功率控制信息设定对应的功率数值后，终端设备将通过广播模块周期性广播功率控制报告信息，本实施例的预设时间段可以设定为30ms，该功率控制报告信息包含所述终端设备的归属基站和设置的发射功率，终端设备的归属基站接收到功率控制报告信息后，将该终端设备的功率控制报告信息发送至统一的基站控制器中的功率控制监测单元，功率控制监测单元根据该功率控制报告信息中的归属基站、设置的功率数值以及定位信息，并根据所述归属基站信息获取该归属基站的反馈信息，其中，所述反馈信息可以为归属基站是否接收到终端设备的无线信号的信息。然后，功率控制监测单元根据功率控制报告信息和基站的反馈信息判断终端设备发射功率是否为异常状态，若为异常状态，则触发告警。

在一些实施例中，基站控制判断终端设备处于异常状态是否超过一定时间，当超过一定时间时，自动触发告警，具体地，基站控制器可以发送告警信号至终端设备，终端设备触发告警，管理人员及时介入处理，以及时减少甚至避免相关仪控设备所收到的该终端设备的电磁干扰。

本实施例中，功率控制监测单元根据终端设备的设置功率判断终端设备发射的功率是否在归属基站所广播的功率控制信息中的功率阈值范围内，若不在，则为功率发射异常状态；若归属基站可以接收到该终端设备的无线信号但无法接收到终端设备的功率控制报告信息，则为功率发射异常状态；若接收到的消息中的发射功率和其定位显示的所在区域要求不一致，则判定该终端设备功率异常状态…上述仅为本实施例所列举的几项异常状态。

需要说明的是，功率控制监测单元一般运行于基站控制器或接入控制器中，其中基站控制器是基站收发台(本实施例所述的基站可以为基站收发台)和移动交换中心之间的连接点，一个基站控制器通常控制几个基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台的过区切换进行控制等。

为更好地对本实施例进行说明，结合图3，图3为终端设备、基站以及基站控制器的信令交互图，具体流程如下：

sa.终端设备与基站建立用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制监测协议；

sb.基站设定功率阈值，并基于功率控制信息广播所述功率阈值；

sc.终端设备监听基站的广播信息，并获取广播信息中的功率控制信息，其中第功率控制信息中包括基站为终端设备设定的功率阈值；

需要说明的是，所述的基站为终端设备的归属基站。

sd.终端设备根据所述功率控制信息的终端功率阈值设置对应的功率数值；

se.终端设备每隔预设时间段广播功率控制报告信息；

sf.基站控制器查询所述终端设备的对应基站，并获取所述基站的反馈信息；

sg.基站控制器根据所述控制报告信息以及对应基站的反馈信息判断所述终端设备设置的功率数值是否为异常状态，若为异常状态，则发出警报信号。

请参照图4，图4为本发明基于相同的技术构思提供的一种用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制系统的结构示意图，应用于终端设备，包括协议建立模块21、监听获取模块22以及功率设置模块23，其中，

协议建立模块21，用于与基站建立用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制监测协议；监听获取模块22，用于监听并获取基站的广播信息，其中所述广播信息包括基站根据所述功率控制监测协议发出的设定有功率阈值的功率控制信息；功率设置模块23，用于根据所述功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值，以调整所述终端设备的发射功率。

可选地，结合图5，图5为本实施例监听获取模块的结构示意图，所述监听获取模块22包括监听单元221、归属基站确定单元222以及获取单元223，其中，

监听单元221，用于监听预设范围内基站的广播信息；归属基站确定单元222，用于在仅监听到一个基站发出的广播信息时，将该基站作为所述终端设备的归属基站；所述归属基站确定单元222，还用于在监听到不止一个的基站发出的广播信息时，获取各个基站的信号强度，并选择信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站；获取单元223，用于获取所述归属基站确定单元确定的所述归属基站的广播信息，以得到所述广播信息中的功率控制信息

可选地，所述归属基站确定单元222包括信号强度获取子单元、判断子单元、归属基站选取子单元以及重复执行子单元，其中，

信号强度获取子单元，用于在预设数量个连续周期内获取并统计各个基站的信号强度；判断子单元，用于判断所述预设数量个连续周期内是否存在信号强度最强的基站；归属基站选取子单元，用于在所述判断子单元判断为存在时选取所述信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站；重复执行子单元，用于在所述判断子单元判断为不存在时，使所述信号强度获取子单元继续执行获取并统计下一段预设数量个连续周期内各个基站的信号强度的操作，直至所述归属基站选取子单元选出信号强度最强的基站作为所述终端设备的归属基站。

可选地，所述系统还包括定位模块以及判断模块，其中，

定位模块，用于获取所述终端设备的定位信息；判断模块，用于根据所述终端设备的定位信息判断所述终端设备是否在所述归属基站的覆盖区域内；所述功率设置模块，还用于当所述判断模块判断为在所述归属基站的覆盖区域内，则根据所述归属基站发出的广播信息中的功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值。

可选地，所述系统还包括广播模块，所述广播模块用于每隔预设时间段广播功率控制报告信息，其中所述功率控制报告信息包括所述终端设备的对应基站、设置的功率数值以及定位信息，以使基站控制器在接收到所述功率控制报告信息后查询所述终端设备的对应基站，并获取所述对应基站的反馈信息，然后根据所述功率控制报告信息以及所述对应基站的反馈信息判断所述终端设备设置的功率数值是否为异常状态，若为异常状态，则发出警报信号。

具体地，请参照上一实施例，此处不再赘述。

综上所述，本发明提供的用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制方法及系统通过与基站建立用于提高仪控设备电磁兼容性能的功率控制监测协议；监听并获取基站的广播信息，其中所述广播信息包括基站根据所述功率控制监测协议发出的设定有功率阈值的功率控制信息；根据所述功率控制信息中的功率阈值设置对应的功率数值，以调整所述终端设备的发射功率。本发明通过调整终端设备的发射功率，以降低仪控设备的电磁干扰，以高效提高仪控设备的电磁兼容性能，其实现成本更低，适用范围更广。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。