一种实时基于资源块为单位的无源交调检测方法

技术领域

本发明涉及通信基站技术领域，特别涉及一种实时基于资源块为单位的无源交调检测方法。

背景技术

随着无线通信的发展，为了能进一步提高小区覆盖的性能，基站发射功率不断增加，同时每个基站以多载波的配置工作也成为了一个主流趋势。

基于FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)模式的基站系统，收发在不同的频率范围并且同时工作，因此发射频段信号产生的无源交调存在落入到接收机频率范围内的可能性，从而可能对接收端的性能产生明显的影响。随着基站发射功率的提高以及多载波的应用，无源交调对基于FDD模式的基站系统的上行性能所产生的负面影响越来越严重。因此如何在基站中消除无源交调干扰是无线通信中重要的研究课题之一。而对无源交调的检测则是降低无源交调干扰对基站上行性能的影响的重要前提之一。

传统的无源交调检测方案是将上行载波以完整的载波带宽为基础与下行载波参考信号进行相关计算从而检测在整个上行载波带宽范围内的无源交调干扰信号大小，再通过在基站系统中加入无源交调对消功能（该功能模块主要位于射频拉远单元中）来消除无源交调干扰的影响。而在实际系统中，网络传输资源是以资源块为基本单位进行调度，并且基站上行载波中的所有资源块受无源干扰交调影响的程度是不同的，有些资源块严重，有些资源块受影响小，甚至有些资源块没有无源交调干扰的影响。因此如果基站调度系统能够知道每个资源块受无源交调干扰影响的状态，那么当基站上行资源块未满使用时，就可以优先使用受无源交调影响小或者无无源交调干扰的资源块；当基站上行资源块满使用时，就可以将受无源交调干扰影响小或者无无源交调干扰的资源块分配给小区边缘用户。因此如何更准确的进行无源交调检测对于以更低的代价来降低无源交调干扰对基站上行性能的影响是行业内重要的研究方向之一。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种实时基于资源块为单位的无源交调检测方法，实时获得上行载波中每个资源块受无源交调干扰的信息，根据这些信息实时优化网络中资源块的调度，以解决如何降低无源交调干扰对基站上行性能影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种实时基于资源块为单位的无源交调检测方法，具体如下：

FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)模式下，在射频拉远单元中，周期性地将基站上行接收信号以资源块（RB，Resource Block）为单位，与下行无源交调参考信号进行相关计算，以此来实时检测该资源块是否存在无源交调干扰。

将相关计算结果归一化后得到相关系数，并将其用来衡量无源交调干扰大小，从而可以使用该相关系数来定量代表上行资源块带宽范围内存在的无源交调（PIM，PassiveIntermodulation）干扰信号大小。

将相关系数用6个比特位量化，并用10个比特位表示上行载波资源块编号，组合形成2字节的信息来描述单个资源块的无源交调状态。当所有资源块的检测完成后，形成一个大小为资源块数量乘2字节的数据文件。整个检测过程周期性地进行，每个周期结束后，将所形成的数据文件实时上报基站调度单元。

在基站上行未满负荷运行时，基站调度单元根据无源交调实时检测的结果，优先使用没有无源交调干扰或无源交调干扰小的资源块；当基站上行满负荷运行时，根据无源交调实时检测的结果，没有无源交调干扰或受无源交调干扰小的资源块优先分配给小区边缘用户，受无源交调干扰大的资源块分配给小区内靠近基站的用户。

本发明的有益效果如下：

本发明是一种实时基于资源块为单位的无源交调检测方法，基站能够实时获得上行载波中每个资源块受无源交调干扰的信息，从而根据这些信息实时优化网络中资源块的调度。这样不仅能够有效保证小区边缘覆盖的性能，还能够在射频拉远单元中关闭无源交调对消功能模块（当仅受无源交调干扰影响小的资源块使用时），进一步还可以降低射频拉远单元的能耗及减少对射频拉远单元中数字芯片的资源消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1为本发明中单个检测周期中的流程图；

图2为2字节信息格式示意图；

图3为典型基站射频拉远单元结构框图；

图4为本实施例基站双载波配置下的无源交调示意图；

图5为本实施例上行载波中不同资源块受无源交调干扰的影响。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

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。

实施例一

本发明提供一种实时基于资源块为单位的无源交调检测方法，如图1所示。

本发明在FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)模式下，在射频拉远单元中，将基站上行接收信号按照资源块为单位，周期性地与下行参考信号进行相关计算，得到相关系数。

利用相关系数的大小衡量上行每个资源块对应频带范围内的无源交调干扰大小。基于上述信息，结合基站上行载波中的资源块编号构成一个2字节的信息。完成对所有上行资源块的检测后，形成一个数据文件，包含上行载波中所有资源块的无源交调干扰检测信息。该数据文件周期性得上传给基站调度单元。基站进行资源调度的时候，根据该数据文件提供的上行载波中所有资源块无源干扰交调状态进行实时调度。

当基站上行未满负荷运行时，优先使用没有无源交调干扰或无源交调干扰小的资源块；

当基站上行满负荷运行时，没有无源交调干扰或受无源交调干扰小的资源块优先分配给小区边缘用户，受无源交调干扰大的资源块分配给小区内靠近基站的用户。

具体方案如下：

步骤1，获得基于资源块的上行接收信号：

其中，

步骤2，根据无源交调的来源，计算接收信号需要进行频率搬移的频率偏移值，以两个下行载波产生的三阶交调为例，频率偏移计算如下：

其中，

步骤3，根据频率偏移值，获得频率搬移后的基于资源块的上行接收信号：

步骤4，根据下行载波信号计算产生的无源交调信号作为参考信号，其中，以两个下行载波产生的三阶无源交调为例，其无源交调参考信号为：

其中，

步骤5，将上行载波中单个资源块的接收信号由频域转换成时域：

；

步骤6，将上行载波中单个资源块的时域接收信号与无源交调参考信号进行相关计算，通过相关性判断是否存在无源交调干扰，相关计算为：

其中，

步骤7，以参考信号为分母，对为相关计算结果进行归一化，得到相关系数：

其中，

步骤8，用6比特位量化相关系数，并用10比特位标识上行载波资源块编号，构成2字节信息，如图2所示，形成包含上行载波中所有资源块的无源交调干扰检测信息的数据文件，数据文件如表1所示，

表1，数据文件格式内容

步骤9，射频拉远单元周期性重复步骤1-7，实时监控上行载波中各资源块的无源交调干扰情况。每个周期中，当完成上行载波内所有资源块的检测后，将所有资源块的2字节信息构成一个数据文件，上传给基站调度单元。

步骤10，基站调度单元收到信息后，根据上行资源块带宽内无源交调干扰状况进行上行资源块分配，具体分配方法如下：

A、当基站上行资源块未满负荷时，优先使用没有无源交调干扰的资源块或者受无源交调干扰小的资源块

B、当基站上行资源块满负荷时，没有受无源交调干扰的资源块或者受无源交调干扰小的资源块优先分配给小区边缘用户，受无源交调干扰大的资源块尽量分配给小区内靠近基站的用户。

本发明基于资源块的无源交调实时检测方法，从而得到上行载波中每个资源块带宽范围内受无源交调干扰的信息；根据单个上行资源块与下行载波的相关系数，建立无源交调质量标志定义，从而对上行载波的所有资源块的无源交调干扰状况量化描述；建立2字节的信息字段，并在此基础上将所有资源块的无源交调干扰信息构成一个数据文件。该数据文件周期性地上传给基站调度单元的，辅助系带调度单元进行资源块的调度；基站调度单元获得描述上行载波所有资源块无源交调干扰信息文件后，根据实时的上行资源块受无源交调干扰的情况进行资源块的调度，当基站上行未满负荷运行时，能够有效保证小区边缘覆盖的性能，同时能够在射频拉远单元中关闭无源交调对消功能模块，降低射频拉远单元的能耗；当基站上行满负荷运行时，能够在保障基站上行性能。

无源交调对消功能模块：即当检测到存在无源交调干扰时，在基站接收端模拟出交调干扰信号，用实际接收信号减去模拟出的交调干扰信号，从而实现无源交调干扰的消除。

本发明的射频拉远单元结构如图3所示，具体包括：

前传接口模块：基站中射频拉远单元与基带单元的接口功能模块；

傅立叶逆变换模块：将基带传输过来的频域信号转换为时域信号；

数字上变频模块：将接收到的基带信号通过内插的方式提高信号采样率并且获得期望的性能；

削峰模块：降低信号的峰均比；

数字预失真模块：模块用于改善功率放大器的非线性度，是根据发射反馈通道的反馈信号产生预失真信号，叠加到前向输入信号上，从而达到对功放失真进行补偿的目的；

DAC模块：数模转换，负责将数字信号转换成模拟信号；

功放模块：功率放大器，负责将信号放大到期望功率级别；

滤波器模块：负责将整个频带上有用信号以外的部分降低；

板上功分器模块：负责将多路信号合成传输；

天线模块：负责见基站的射频信号发送到自由空间中，同时自由空间中接收信号；

低噪放模块：低噪声放大器；

ADC模块：模数转换，负责将模拟信号转换成数字信号；

PIMC模块：无源交调对消模块；

数字下变频模块：将采样得到的信号通过抽取的方式降低信号采样率并且获得期望的性能；

傅立叶变换模块：将射频拉远单元接收到的时域信号转换成频域信号。

本实施以频带2（3GPP定义）的基站双载波为例，其无源交调如图4所示，其中：

B2：3GPP定义的频带2，其中基站下行频率范围是1930MHz-1990MHz, 基站上行频率范围是1850MHz-1910MHz；

DL：基站下行；

UL：基站上行；

基站下行配置为双载波，分别为T1，T2；

基站上行配置为双载波，分别为R1，R2。

其上行载波中不同资源块受无源交调干扰的影响如图5所示。

以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。