專利名稱:一種抑制無線系統(tǒng)間干擾的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域,尤其涉及有效抑制TDD(時(shí)分雙工)頻譜與FDD(頻分雙工)頻譜之間的鄰頻干擾和TDD雙工模式下不同扇區(qū)之間的同頻干擾的方法和裝置。
背景技術(shù):
在同一個(gè)地理區(qū)域內(nèi),如何控制基站天線之間的干擾是移動(dòng)通信領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)基本問題。當(dāng)不同系統(tǒng)的基站天線近距離布設(shè)時(shí),工作在相鄰頻率或者相同頻率的發(fā)射天線和接收天線之間的隔離度必須得到保障。
需要天線間保持高隔離度的應(yīng)用場合有1)在TDD系統(tǒng)與FDD系統(tǒng)共站址時(shí),TDD基站天線的發(fā)射功率形成的帶外泄漏會(huì)對FDD的上行接收產(chǎn)生干擾,尤其是TDD系統(tǒng)工作于1880~1920MHz頻段時(shí),會(huì)在FDD系統(tǒng)上行頻段1920~1980MHz內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾;2)當(dāng)TDD系統(tǒng)采取多扇區(qū)布設(shè)時(shí),共站址的不同扇區(qū)天線之間會(huì)因收發(fā)同步不一致產(chǎn)生同頻干擾;3)當(dāng)同一個(gè)基站綜合使用FDD和TDD頻譜時(shí)(為了便于控制TDD模式的發(fā)射對FDD模式中的接收產(chǎn)生干擾,TDD模式和FDD模式需要各自采用其適合的天線),TDD模式采用的天線和FDD模式采用的天線之間也會(huì)產(chǎn)生鄰頻干擾,如果綜合使用FDD和TDD頻譜的基站天線采取多扇區(qū)布設(shè)時(shí),共站址的不同扇區(qū)的TDD天線之間會(huì)因收發(fā)同步不一致而產(chǎn)生同頻干擾。
降低不同系統(tǒng)之間,或者同一個(gè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間干擾的基本技術(shù)途徑有1)阻止干擾進(jìn)入系統(tǒng),也就是保證系統(tǒng)天線間的隔離度;2)一類是對進(jìn)入系統(tǒng)的干擾進(jìn)行對消。實(shí)際應(yīng)用中,一般是采用阻止進(jìn)入和干擾對消來達(dá)到預(yù)期的效果。
現(xiàn)有技術(shù)在阻止干擾進(jìn)入系統(tǒng)方面采取的天線收發(fā)隔離常用措施包括
1)增大收發(fā)天線間的距離,距離的增大對降低收發(fā)天線間的耦合有顯著效果,但是,同一套系統(tǒng)中的天線間的距離受實(shí)際安裝平臺(tái)的限制,不可以任意增加,如,車載和機(jī)載平臺(tái)上天線間的距離受承載平臺(tái)的限制,移動(dòng)通信系統(tǒng)中天線之間的距離要受安裝平臺(tái),樓頂?shù)瓤臻g體大小的限制;2)減小收發(fā)天線的側(cè)向增益。也就是天線采取減小旁瓣設(shè)計(jì)。為了降低旁瓣,還可以在天線口面加圓筒和吸收材料,這種措施可以降低單個(gè)天線的旁瓣10dB,從而使隔離度增加20dB;3)減小極化系數(shù),增大極化隔離,這種方法的隔離效果不是很顯著,一般在5~10dB;4)天線間加吸收性隔離屏對側(cè)向輻射進(jìn)行吸收。這種隔離措施使兩個(gè)天線間的電磁波不能直視傳輸,因而隔離效果十分顯著,可以增加20dB的隔離度。
上述方法對收發(fā)天線間的直接耦合具有比較顯著的效果,但是,除了天線間的直接耦合,還有天線間的環(huán)境耦合,由于環(huán)境耦合的路徑比較復(fù)雜,消除環(huán)境耦合的方法也是隨應(yīng)用場合變化的,典型的抑制環(huán)境耦合的方法有采取特定的天線安裝方式,如采用上下安裝的方式、前后安裝方式、水平安裝方式、利用平臺(tái)立面遮擋等都是常用的消除環(huán)境耦合的方式,如果在天線支撐體附近鋪設(shè)吸收材料,也可以顯著降低環(huán)境耦合,一般可以使隔離度增加20dB。
直放站收發(fā)天線的隔離是典型的同頻收發(fā)隔離應(yīng)用。直放站安裝時(shí)準(zhǔn)確地利用天線旁瓣的凹陷位置對提高施主天線與服務(wù)天線的隔離度有著十分重要的意義。在正常安裝時(shí),服務(wù)天線位置較高,施主天線放置在服務(wù)天線下部。在直放站應(yīng)用中,當(dāng)安裝間距大于15米時(shí),隔離度可以達(dá)到90~95dB;當(dāng)間距為1米時(shí),隔離度有65~70dB。為了進(jìn)一步提高收發(fā)天線隔離度,直放站還使用吸波材料專用于解決天線上波瓣抑制問題,消除天線旁瓣和后瓣,目前商用吸波材料可以在頻帶10MHz-3000MHz范圍內(nèi),達(dá)到吸收衰減20db。
現(xiàn)有技術(shù)中,利用物體進(jìn)行隔離的專利有US20040150580,名稱為“一種提高安裝在結(jié)構(gòu)物體上的天線隔離度的方法(Method for improvingisolation of an antenna mounted on a structure)”,該專利提出使用天線所安裝的物體,如機(jī)殼,的物理形狀來提高收發(fā)天線的隔離度。
現(xiàn)有技術(shù)中利用極化實(shí)現(xiàn)收發(fā)隔離的專利申請有US20030210194,名稱為“通過天線極化分離提供信號隔離(Antenna polarization separation toprovide signal isolation)”。
在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域,如軍事領(lǐng)域,為了阻止干擾進(jìn)入系統(tǒng)還可以通過天線處進(jìn)行場的疊加對消。如美國波音公司研制的機(jī)載主動(dòng)干擾對消系統(tǒng),該系統(tǒng)包括控制器、大量的射頻處理器和延遲裝置,以及與其他機(jī)載電子系統(tǒng)的接口,可識別有效的通信信號和無效的電子干擾信號。其工作原理是,機(jī)身下部的通信天線監(jiān)控飛機(jī)發(fā)出的干擾信號,在與自身的UHF通信匹配后,主動(dòng)干擾對消系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)對消信號,通過對消信號與干擾機(jī)發(fā)射的干擾信號的空閑疊加,保護(hù)上部通信天線,實(shí)現(xiàn)對敵方干擾和己方通信地同時(shí)進(jìn)行。這種干擾對消系統(tǒng)除了保護(hù)UHF通信外,還可保護(hù)數(shù)據(jù)鏈和射頻通信。
現(xiàn)有技術(shù)在干擾對消方面也有很多積累,在通信領(lǐng)域廣為熟悉的多用戶檢測就是一個(gè)典型的例子。
多用戶檢測使用的干擾對消檢測器常用的有兩種串行干擾對消和并行干擾對消。串行干擾對消(SIC)檢測器首先根據(jù)接收到的各用戶信號功率進(jìn)行排序,然后按功率從高到低的次序?qū)Ω鱾€(gè)用戶進(jìn)行對消和估計(jì),即先解調(diào)出最強(qiáng)信號功率的用戶,然后從總的接收信號中減去此用戶的信號,每個(gè)用戶只對消一次。這種方法結(jié)構(gòu)簡單,計(jì)算復(fù)雜度下降,解調(diào)出來的信號相對比較準(zhǔn)確。但是加大了延時(shí),并且一旦用戶的信號功率發(fā)生變化,還要重新排序。并行干擾對消(PIC)檢測器并行估計(jì)并減去所有用戶的MAI(多址干擾)。
要保證天線鄰近安裝情況下通信系統(tǒng)的正常工,系統(tǒng)間的隔離度要在60~100dB左右,目前單獨(dú)使用任何一項(xiàng)現(xiàn)有技術(shù)都無法在實(shí)際系統(tǒng)中達(dá)到這個(gè)指標(biāo),因此,天線鄰近安裝情況下通信系統(tǒng)的干擾抑制需要綜合使用這些技術(shù)來解決。比如,在多用戶監(jiān)測技術(shù)中出現(xiàn)的干擾對消技術(shù),必須在接收機(jī)不被阻塞的情況下才可以使用,并且,在CDMA系統(tǒng)中產(chǎn)生的干擾對消技術(shù)無法直接應(yīng)用于任何系統(tǒng)間的干擾對消,因此,需要把阻止干擾進(jìn)入的天線隔離技術(shù)和系統(tǒng)內(nèi)的干擾對消技術(shù)結(jié)合起來,并根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以有效地抑制無線系統(tǒng)間干擾的裝置和方法。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種抑制無線系統(tǒng)間干擾的方法,包括以下步驟(a)確定一個(gè)無線幀內(nèi)接收通道所屬系統(tǒng)可能需要對消天線間干擾的時(shí)間區(qū)間,并將其劃分為一個(gè)或多個(gè)子時(shí)間區(qū)間,使每一子時(shí)間區(qū)間內(nèi)可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道相同;(b)在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi),從可能產(chǎn)生干擾的各發(fā)射通道的基帶處理單元讀取發(fā)射數(shù)據(jù);(c)以時(shí)隙為單位,使用讀取的各組發(fā)射數(shù)據(jù)對各個(gè)發(fā)射通道分別進(jìn)行信道估計(jì),得到各發(fā)射通道干擾信號的信道特性,并進(jìn)行干擾估計(jì);(d)根據(jù)估計(jì)的各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾判斷是否產(chǎn)生阻塞,如果是,中止對消處理,結(jié)束,否則執(zhí)行下一步;(e)利用各個(gè)發(fā)射通道干擾信號的信道特性進(jìn)行干擾信號再生,然后從所述接收通道的接收信號中減去這些再生干擾信號,進(jìn)行干擾對消;(f)判斷時(shí)間區(qū)間是否結(jié)束,如果結(jié)束,返回步驟(a)對下一無線幀進(jìn)行處理,如果沒有結(jié)束,獲取下一子時(shí)間區(qū)間對應(yīng)的發(fā)射通道,返回步驟(b)對下一子時(shí)間區(qū)間進(jìn)行對消處理。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述天線系統(tǒng)是恒定波束天線系統(tǒng),在所述步驟(b)~(e)中,在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi)只需根據(jù)一個(gè)時(shí)隙的發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行該子時(shí)間區(qū)間內(nèi)的對消處理。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(c)進(jìn)行的干擾估計(jì)是指對干擾功率或幅度的估計(jì),所述步驟(e)之前還包括步驟(d1)判斷各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾功率或幅度是否全部低于預(yù)定門限ThrL,如果是,獲取下一子時(shí)間區(qū)間對應(yīng)的發(fā)射通道,返回步驟(b),否則,執(zhí)行步驟(e),且在步驟(e)中只對干擾功率或幅度大于所述預(yù)定門限的發(fā)射通道進(jìn)行干擾信號的再生。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述天線系統(tǒng)是變波束天線系統(tǒng),在所述步驟(e)之后,執(zhí)行步驟(e1)判斷當(dāng)前子時(shí)間區(qū)間是否結(jié)束,如果沒有結(jié)束,返回步驟(b)或步驟(c)再對該子時(shí)間區(qū)間的下一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行對消處理,如果已結(jié)束,則執(zhí)行步驟(f)。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(c)進(jìn)行的干擾估計(jì)是指對干擾功率或幅度的估計(jì),步驟(e)之前還包括步驟(d1)判斷各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾功率或幅度是否全部低于預(yù)定門限ThrL,如果否,執(zhí)行步驟(e),且在步驟(e)中只對干擾功率或幅度大于所述預(yù)設(shè)門限的發(fā)射通道進(jìn)行干擾信號的再生;如果各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾功率或幅度全部低于預(yù)定門限ThrL,則執(zhí)行步驟(e1)。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)該方法應(yīng)用于TDD系統(tǒng)與FDD系統(tǒng)共站址布設(shè)或者同一個(gè)系統(tǒng)的基站綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的場合,所述天線間的干擾指以下干擾中的一種或任意組合A,同頻TDD天線陣列之間的同頻干擾;B,TDD系統(tǒng)天線與FDD系統(tǒng)上行頻譜上工作的天線之間的鄰頻干擾;C,綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的系統(tǒng)中不同扇區(qū)之間的同步干擾;D,綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的系統(tǒng)中臨近的采用TDD頻譜的天線與采用FDD頻譜的天線之間的干擾。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(a)確定所述時(shí)間區(qū)間時(shí),首先從網(wǎng)絡(luò)中的無線資源管理單元獲取各個(gè)天線或者天線對應(yīng)的系統(tǒng)的收發(fā)時(shí)隙關(guān)系,將所述接收通道用于接收的時(shí)隙作為可能需要對消天線間干擾的時(shí)間區(qū)間,并在該時(shí)間區(qū)間內(nèi),將可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道相同的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)時(shí)隙劃分為到一個(gè)子時(shí)間區(qū)間。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(b)中讀取的所述發(fā)射數(shù)據(jù)是指基帶處理模塊送往數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的全部或一部分,以及用于信道估計(jì)和干擾對消的同步信息,讀取時(shí)一次讀取一個(gè)時(shí)隙的發(fā)射數(shù)據(jù)或者一次讀取一個(gè)子時(shí)間區(qū)間的發(fā)射數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(c)還使用讀取的各組發(fā)射數(shù)據(jù)對各個(gè)發(fā)射通道分別進(jìn)行參數(shù)測量和上報(bào),所述測量包括干擾強(qiáng)度和/或不同天線產(chǎn)生的干擾的到達(dá)時(shí)間差的測量。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(d)根據(jù)各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾判斷是否產(chǎn)生阻塞時(shí),是判斷各個(gè)發(fā)射通道估計(jì)出的干擾功率或幅度是否大于設(shè)定的阻塞門限,如果有一個(gè)通道的干擾功率或幅度高于該門限,則表示發(fā)生阻塞。
進(jìn)一步地,上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述步驟(e)中每個(gè)發(fā)射通道的干擾信號再生是通過將發(fā)射通道的基帶數(shù)據(jù)與該通道的信道特性進(jìn)行卷積得到的。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明又提供了一種抑制無線系統(tǒng)間干擾的裝置,用于對接收通道的接收信號進(jìn)行干擾對消,輸出對消后的基帶信號,其特征在于,包括干擾對消控制單元、信道估計(jì)單元、干擾信號再生單元、對消判決單元、對消單元以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)射用基帶處理模塊上為干擾對消設(shè)置的干擾對消接口,其中所述干擾對消控制單元用于按照信道估計(jì)單元的工作模式通過干擾對消接口從可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射通道的基帶處理模塊獲取信道估計(jì)和干擾對消所需的發(fā)射數(shù)據(jù);所述信道估計(jì)單元用于根據(jù)干擾對消控制單元獲取的所述發(fā)射數(shù)據(jù)對相應(yīng)發(fā)射通道的干擾信號進(jìn)行信道估計(jì),包括對干擾功率或幅度的估計(jì);所述干擾信號再生單元用于利用獲得的所述發(fā)射通道干擾信號的信道特性進(jìn)行干擾信號再生;所述對消判決單元用于根據(jù)估計(jì)出的發(fā)射通道的功率或幅度判斷是否發(fā)生阻塞,如果是,控制對消單元中止對消,否則,允許對消單元進(jìn)行對消;所述對消單元把再生的干擾總信號從接收通道總的接收信號中減去,完成對消操作。
進(jìn)一步地,上述裝置還可具有以下特點(diǎn)還包括一個(gè)參數(shù)測量單元,用于根據(jù)干擾對消控制單元獲取的所述發(fā)射數(shù)據(jù)對相應(yīng)發(fā)射通道的干擾信號進(jìn)行參數(shù)測量和上報(bào),包括對干擾強(qiáng)度和不同天線產(chǎn)生的干擾的到達(dá)時(shí)間差的測量。
進(jìn)一步地,上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述干擾對消控制單元獲取的所述發(fā)射數(shù)據(jù)是指基帶處理模塊送往數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的全部或一部分,以及用于信道估計(jì)和干擾對消的同步信息。
進(jìn)一步地,上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述干擾信號再生單元是通過將發(fā)射通道的基帶數(shù)據(jù)與該通道的信道特性進(jìn)行卷積得到的該通道的再生干擾信號。
進(jìn)一步地,上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述對消判決單元還判斷估計(jì)出的發(fā)射通道的功率或幅度是否有大于一設(shè)定門限,如有,則允許所述對消單元執(zhí)行對消操作,否則,不允許對消單元進(jìn)行對消操作。
進(jìn)一步地,上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述干擾對消控制單元在讀取數(shù)據(jù)前,首先從網(wǎng)絡(luò)中的無線資源管理單元獲取各個(gè)天線或者天線對應(yīng)的系統(tǒng)的收發(fā)時(shí)隙關(guān)系,將所述接收天線或天線接收通道用于接收的時(shí)隙作為可能需要對消天線間干擾的時(shí)間區(qū)間,并將該時(shí)間區(qū)間劃分為一個(gè)或多個(gè)子時(shí)間區(qū)間,劃分時(shí),將可能對該接收天線或天線接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道相同的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)時(shí)隙劃分為到一個(gè)子時(shí)間區(qū)間,在每一子時(shí)間區(qū)間,從可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道的基帶處理模塊讀取所述發(fā)射數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步地,上述裝置還可具有以下特點(diǎn)所述干擾對消控制單元在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi)只根據(jù)第一個(gè)時(shí)隙上的數(shù)據(jù)進(jìn)行對消處理,或者在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi)根據(jù)每個(gè)時(shí)隙上的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行對消處理。
由上可知,本發(fā)明把阻止干擾進(jìn)入的天線隔離技術(shù)和系統(tǒng)內(nèi)的干擾對消技術(shù)結(jié)合起來,通過系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享,實(shí)現(xiàn)對進(jìn)入系統(tǒng)的干擾有效地對消。本發(fā)明所述裝置和方法可以有效抑制TDD系統(tǒng)對FDD系統(tǒng)產(chǎn)生的鄰頻干擾,可以有效抑制綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的系統(tǒng)中臨近的TDD頻譜與FDD頻譜之間的干擾,也可以抑制同站址多扇區(qū)布設(shè)的TDD系統(tǒng)、綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的系統(tǒng)中,不同扇區(qū)之間的同頻干擾。
采用本發(fā)明所述裝置和方法的通信系統(tǒng),不但可以解決不同雙工模式的天線共站址安裝時(shí)的共存問題,使綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的系統(tǒng)實(shí)用化,而且,通過把干擾對消和其他天線隔離技術(shù)的綜合使用,可以使共站址情況下同頻和鄰頻干擾小于異址安裝情況下同頻和鄰頻干擾。
采用本發(fā)明所述裝置和方法的通信系統(tǒng),不但可以抑制移動(dòng)通信系統(tǒng)共站址天線之間引入的干擾,也可以用于移動(dòng)通信基站對消來自地面數(shù)字廣播或模擬廣播發(fā)射機(jī)的鄰頻干擾。
圖1是同頻段、鄰頻段干擾環(huán)境示意圖。
圖2是本發(fā)明抑制兩個(gè)系統(tǒng)間干擾的對消裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明抑制多個(gè)系統(tǒng)間干擾的對消裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明抑制變波束系統(tǒng)間干擾的方法。
圖5是本發(fā)明抑制恒定波束系統(tǒng)間干擾的方法。
圖6是本發(fā)明使用TDD和FDD頻譜的基站中干擾對消模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例中多個(gè)天線之間收發(fā)時(shí)間關(guān)系的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在未來蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的布設(shè)中,不同無線系統(tǒng)的天線共站址布設(shè)將越來越普遍,本發(fā)明討論的系統(tǒng)環(huán)境和干擾環(huán)境是一種TDD系統(tǒng)與FDD系統(tǒng)共站址布設(shè),或者同一個(gè)系統(tǒng)的基站綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜,系統(tǒng)共站址布設(shè),或者同一個(gè)系統(tǒng)的基站綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜,這種系統(tǒng)布局如圖1所示。
圖1中的TDD系統(tǒng)的機(jī)柜103上通過一組饋纜116引出三個(gè)同頻天線陣列(102a、102b、102c),這三個(gè)天線陣列工作在1880~1920MHz范圍內(nèi),分別覆蓋120度的方位角度,以三扇區(qū)的形式覆蓋一個(gè)區(qū)域。圖中的FDD系統(tǒng)機(jī)柜104上通過一組饋纜117引出三個(gè)天線(101a、101b、101c),這三個(gè)天線上行工作在1920~1980MHz范圍內(nèi)、下行工作2110~2170MHz范圍內(nèi),這三個(gè)天線分別覆蓋120度的方位角度,以三扇區(qū)的形式覆蓋一個(gè)區(qū)域。進(jìn)一步地,圖3中的TDD系統(tǒng)機(jī)柜103與FDD系統(tǒng)機(jī)柜104可以綜合設(shè)計(jì),合并為一個(gè)可以綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的系統(tǒng),見圖6。
在上述天線布設(shè)下,存在多種形式的干擾,本發(fā)明只分析如下潛在干擾的抑制1)三個(gè)同頻TDD天線陣列(102a、102b、102c)之間的同頻干擾。
天線陣列102a與天線陣列102b之間的一對同頻干擾113,這些干擾中包含天線間直接耦合分量和環(huán)境耦合分量;天線陣列102a與天線陣列102c之間的一對同頻干擾115,這些干擾中包含天線間直接耦合分量和環(huán)境耦合分量;天線陣列102b與天線陣列102c之間的一對同頻干擾114,這些干擾中包含天線間直接耦合分量和環(huán)境耦合分量,一種環(huán)境耦合分量的形成過程是天線陣列102c發(fā)射的信號106由于受物體105反射,形成反射信號107到達(dá)天線102b。
2)三個(gè)同頻TDD天線陣列(102a、102b、102c)與三個(gè)在FDD系統(tǒng)上行頻譜上工作的天線(101a、101b、101c)之間的鄰頻干擾。三個(gè)在FDD系統(tǒng)上行頻譜上工作的天線(101a、101b、101c)可以是只做接收,也可以在FDD系統(tǒng)上行頻譜上按照TDD的方式收發(fā)。
天線陣列102a受到的鄰頻干擾包括與天線101a之間的鄰頻干擾112,以及與天線101b、101c之間潛在的干擾。天線陣列102a受到的總的鄰頻干擾,不考慮相鄰小區(qū)干擾的情況下,包括天線陣列102a與天線101a之間的鄰頻干擾112,以及天線陣列102a與天線101b、101c之間潛在的干擾。這些干擾中包含天線間直接耦合分量和環(huán)境耦合分量;天線陣列102b受到的鄰頻干擾包括與天線101b之間的鄰頻干擾111,以及與天線101a、101c之間潛在的干擾。天線陣列102b受到的總的鄰頻干擾,不考慮相鄰小區(qū)干擾的情況下,包括天線陣列102b與天線101b之間的鄰頻干擾111,以及天線陣列102b與天線101a、101c之間潛在的干擾。這些干擾中包含天線間直接耦合分量和環(huán)境耦合分量;天線陣列102c受到的鄰頻干擾包括與天線101c之間的鄰頻干擾110,以及與天線101a、101b之間潛在的干擾。天線陣列102c受到的總的鄰頻干擾,不考慮鄰小區(qū)干擾的情況下,包括天線陣列102c與天線101a之間的鄰頻干擾110,以及天線陣列102c與天線101a、101b之間潛在的干擾。這些干擾中包含天線間直接耦合分量和環(huán)境耦合分量。一種環(huán)境耦合分量的形成過程是天線陣列102c發(fā)射的信號108由于受物體105反射,形成反射信號109到達(dá)天線101c;其他形式的干擾,如,三個(gè)在FDD系統(tǒng)頻譜上工作的天線(101a、101b、101c)之間的同頻干擾,可以按照與抑制三個(gè)同頻TDD天線陣列(102a、102b、102c)之間的同頻干擾相同的方法解決。
圖2示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的抑制兩個(gè)系統(tǒng)間干擾或抑制采用TDD和FDD頻譜的同一系統(tǒng)不同天線之間的干擾的對消裝置結(jié)構(gòu),該對消裝置與發(fā)射天線發(fā)射通道中的D/A(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)前的調(diào)制器輸出端(通過發(fā)射用基帶處理模塊上為干擾對消設(shè)置的干擾對消接口202)以及可能與該發(fā)射天線間產(chǎn)生鄰頻或同頻干擾的接收天線接收通道后的A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的輸出端相連接,用于對消該發(fā)射天線的發(fā)射功率對該接收天線產(chǎn)生的鄰頻或同頻干擾,然后輸出對消后的基帶信號。
如圖所示,該干擾對消裝置包括參數(shù)測量和干擾對消控制單元201、發(fā)射用基帶處理模塊上為干擾對消設(shè)置的干擾對消接口202、信道估計(jì)單元203、干擾信號再生單元204、對消判決單元205和對消單元206。
參數(shù)測量和干擾對消控制單元201用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線資源管理單元發(fā)來的“對消控制和測量上報(bào)信號”確定信道估計(jì)單元203的工作模式,并且按照信道估計(jì)單元203的工作模式,通過干擾對消接口202,讓發(fā)射用基帶處理模塊提供實(shí)現(xiàn)信道估計(jì)和干擾對消所需要的信息,如,基帶處理模塊送往D/A(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)的數(shù)據(jù)207a的全部或一部分?jǐn)?shù)據(jù)207b,以及用于信道估計(jì)和干擾對消的同步信息208。參數(shù)測量并不直接用于干擾對消,而是為了上報(bào)相應(yīng)的管理模塊,以便監(jiān)測系統(tǒng)的工作、同步狀態(tài)。
信道估計(jì)單元203利用參數(shù)測量和干擾對消控制單元201送來的D/A前的數(shù)據(jù)207a的全部數(shù)據(jù)或一部分時(shí)間內(nèi)的全部數(shù)據(jù)207b,進(jìn)行信道估計(jì)(還包括了干擾功率估計(jì)、時(shí)延估計(jì),用于門限比較和上報(bào))和參數(shù)測量(如,測量干擾強(qiáng)度,測量不同天線產(chǎn)生的干擾的到達(dá)時(shí)間差(TDOA))。
干擾信號再生單元204利用信道估計(jì)單元203獲得的干擾信號的信道特性進(jìn)行干擾信號再生。也就是經(jīng)參數(shù)測量和干擾對消控制單元211輸出到干擾信號再生單元204的D/A前的基帶數(shù)據(jù)211與信道估計(jì)單元203獲得的信道特性進(jìn)行卷積,從而得到接收端的干擾信號。
對消判決單元205對是否進(jìn)行對消做出判決,將估計(jì)出的發(fā)射通道的干擾功率(或幅度)與設(shè)定的門限ThrD(此門限可以是絕對數(shù)值,也可以是接收總功率的比例)相比較,只有該干擾功率(或幅度)大于門限ThrD且小于阻塞門限ThrH時(shí)才會(huì)執(zhí)行對消操作。
對消單元206執(zhí)行減法操作,把再生的干擾總信號從總的接收信號中減去r(t)new=r(t)-r(t)generate在本發(fā)明另一實(shí)施例中,當(dāng)有多個(gè)天線的發(fā)射功率對一個(gè)接收天線產(chǎn)生干擾時(shí),則須將鄰頻、同頻干擾對消裝置與該多個(gè)天線發(fā)射通道前的D/A以及該接收天線接收通道后的A/D相連。如圖3所示,本實(shí)施例的鄰頻、同頻干擾對消裝置包括參數(shù)測量和干擾對消控制單元201,多個(gè)發(fā)射用基帶處理模塊上為干擾對消設(shè)計(jì)的干擾對消接口,如干擾對消接口202,301、302,信道估計(jì)單元203,干擾信號再生單元204,對消判決單元205和對消單元206。
天線213和天線307、308都是天線212潛在的干擾源,為了對消天線213、天線307和天線308從天線212引入的干擾,干擾對消接口301、302把各自對應(yīng)D/A前的數(shù)據(jù)207a的全部數(shù)據(jù)或部分時(shí)間內(nèi)的全部數(shù)據(jù)207b、數(shù)據(jù)303a的全部數(shù)據(jù)或部分時(shí)間內(nèi)的全部數(shù)據(jù)303b、數(shù)據(jù)304a的全部數(shù)據(jù)或部分時(shí)間內(nèi)的全部數(shù)據(jù)304b,以及同步信息208、305、306送到參數(shù)測量和干擾對消控制單元201,這些數(shù)據(jù)和同步信息用于對消天線213和天線307、308從天線212引入的干擾。
對于該裝置各單元的具體功能,將在以下方法的描述介紹。
在相互干擾的天線之間,當(dāng)發(fā)射天線或者接收天線中的一個(gè)或者全部采用變波束技術(shù)時(shí),如使用智能天線技術(shù)或者動(dòng)態(tài)電調(diào)天線技術(shù),就會(huì)導(dǎo)致發(fā)射天線和接收天線之間的信道變化。
設(shè)圖3中的天線212和213、307、308之間采用圖7所示的收發(fā)時(shí)間關(guān)系天線212的一個(gè)無線幀701中的時(shí)隙0用于發(fā)射,時(shí)隙1~7用于接收;天線213一個(gè)無線幀702中的時(shí)隙0~3用于發(fā)射,時(shí)隙4~7用于接收;天線307一個(gè)無線幀703中的時(shí)隙0~5用于發(fā)射,時(shí)隙6~7用于接收;天線308一個(gè)無線幀704中的時(shí)隙0用于發(fā)射,時(shí)隙1~7空閑。在這種情況下,天線212在時(shí)隙1~3潛在的干擾源是天線213、307,天線212在時(shí)隙4~5潛在的干擾源是天線307,天線212在時(shí)隙6~7沒有潛在的干擾源。
當(dāng)天線212和213、307、308中部分或全部由智能天線構(gòu)成時(shí),認(rèn)為一個(gè)時(shí)隙內(nèi)天線的波束是不變的,每個(gè)時(shí)隙間波束的方向和寬度都在變化。這就導(dǎo)致對天線212的干擾在每個(gè)時(shí)隙都可能發(fā)生變化。另外,一個(gè)無線幀包含的上行和下行時(shí)隙也可能會(huì)變化,比如從上行3個(gè)時(shí)隙變?yōu)樯闲?個(gè)時(shí)隙。
下面將介紹變波束或固定波束天線之間鄰頻、同頻干擾對消的方法,這兩種方法都可以適用于一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線引起的干擾,即圖2和圖3的裝置都可以使用這兩種方法。
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的變波束天線之間鄰頻、同頻干擾對消的方法的流程,如圖4所示,包括以下步驟步驟401,確定一個(gè)無線幀內(nèi)接收天線所屬系統(tǒng)可能需要進(jìn)行鄰頻干擾對消的時(shí)間區(qū)間Tsection和可能產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道N,N為零或大于零的整數(shù),并將該時(shí)間區(qū)間按時(shí)隙進(jìn)一步劃分為一個(gè)或多個(gè)子時(shí)間區(qū)間,使得每一子時(shí)間區(qū)間內(nèi)可能對該接收天線所屬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射通道相同;具體方法是,參數(shù)測量和干擾對消控制單元201首先從網(wǎng)絡(luò)中的無線資源管理單元獲取各個(gè)天線(或者天線對應(yīng)的系統(tǒng))的收發(fā)時(shí)隙關(guān)系,比如,從網(wǎng)絡(luò)中的無線資源管理單元獲取各個(gè)天線(或者天線對應(yīng)的系統(tǒng))的收發(fā)時(shí)隙關(guān)系如圖7所示,在這種各個(gè)天線的收發(fā)關(guān)系下,天線212所屬系統(tǒng)可能需要進(jìn)行干擾對消處理的時(shí)間區(qū)間Tsection為時(shí)隙1~7。其中,需要進(jìn)行干擾對消處理的時(shí)間區(qū)間Tsection進(jìn)一步劃分為若干個(gè)子區(qū)間Tsection1~TsectionΩ。
比如,在圖7所示的收發(fā)關(guān)系下,Tsection1為時(shí)隙1~3,Tsection2為時(shí)隙4~5。在時(shí)隙1~3時(shí)間區(qū)間內(nèi)可能對天線212所屬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的天線是天線213和天線307,此時(shí)可能對天線212所屬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道數(shù)N=2;在時(shí)隙4~5時(shí)間區(qū)間內(nèi)可能對天線212所屬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的天線是天線307,此時(shí)可能對天線212所屬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道數(shù)N=1;在時(shí)隙6~7時(shí)間區(qū)間內(nèi),沒有可能對天線212所屬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的天線,此時(shí)可能對天線212所屬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道數(shù)N=0。
步驟402,在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi)以時(shí)隙為單位,從可能產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道{Chi,。。。CHn;i+...+n=N}的基帶處理單元以分組方式讀取發(fā)射數(shù)據(jù){TDi,。。TDn;;i+...+n=N},當(dāng)然本發(fā)明在讀取時(shí)也可以子時(shí)間區(qū)間為單位,但處理時(shí)要區(qū)分時(shí)隙;以圖3所示裝置為一實(shí)例,參數(shù)測量和干擾對消控制單元201完成以上兩個(gè)步驟的處理,這里不再重復(fù),以子時(shí)間區(qū)間Tsection1中的處理為例,按照一個(gè)時(shí)隙內(nèi)的傳輸數(shù)據(jù)為單位,每次應(yīng)從發(fā)射數(shù)據(jù)中讀取數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)從發(fā)射數(shù)據(jù)207a、303a中讀取若干個(gè)時(shí)隙的發(fā)射數(shù)據(jù)207b、303b。
步驟403,以時(shí)隙為單位,使用發(fā)射數(shù)據(jù){TDi,。。TDn;i+...+n=N}對各個(gè)發(fā)射通道分別進(jìn)行信道估計(jì)和參數(shù)測量,包括干擾功率估計(jì)、時(shí)延估計(jì)、干擾強(qiáng)度測量、不同天線產(chǎn)生的干擾的到達(dá)時(shí)間差測量等,測量的參數(shù)用于上報(bào),以便監(jiān)測系統(tǒng)的工作、同步狀態(tài);相應(yīng)地,信道估計(jì)單元203使用發(fā)射數(shù)據(jù)207b、303b進(jìn)行信道估計(jì),信道估計(jì)以時(shí)隙為單位進(jìn)行,如,在無線幀701的時(shí)隙1、時(shí)隙2、時(shí)隙3都分別進(jìn)行信道估計(jì)和參數(shù)測量。
記數(shù)據(jù)207b為S(t),本天線接收的總基帶信號為r(t),搜索窗長為Wchips,W對應(yīng)CDMA制式,包括WCDMA,TDSCDMA等,對于其它調(diào)制方式,如GSM,OFDM,搜索窗長W中的chips為信息符號持續(xù)時(shí)間Ts,下面都以CDMA為例。
信道估計(jì)的基本步驟是對干擾信號進(jìn)行相關(guān)搜索Rcorr=|∫0WTr(t)*S*(t-τ)dt|2]]>從搜索窗內(nèi)相關(guān)運(yùn)算得到的一組干擾功率估計(jì)值Rcorr中,從最大的Rcorr兩側(cè)各取若干個(gè)Rcorr值進(jìn)行二次曲線擬合,取擬合曲線最大值點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間作為天線213發(fā)射信號的到達(dá)時(shí)間TOA。當(dāng)有多個(gè)天線的干擾存在時(shí),這些干擾的TOA之差就是干擾信號的到達(dá)時(shí)間差TDOA。
步驟404,判斷各個(gè)發(fā)射通道{Chi,。。。CHn;i+...+n=N}產(chǎn)生的干擾功率是否高于阻塞門限ThrH,如果是,執(zhí)行步驟409,否則執(zhí)行步驟405;如果相關(guān)運(yùn)算得到的Rcorr的值(或均值)大于某個(gè)門限ThrH,就認(rèn)為通過天線212引入的天線213或天線307的功率太強(qiáng),系統(tǒng)處于阻塞狀態(tài),在此情況下,應(yīng)執(zhí)行步驟409向無線資源管理單元上報(bào)阻塞信息,中止對消處理。
步驟405,判斷各個(gè)發(fā)射通道{Chi,。。。CHn;i+...+n=N}產(chǎn)生的干擾功率是否全部低于預(yù)定門限ThrL,如果是,執(zhí)行步驟407,否則,執(zhí)行步驟406;如果相關(guān)運(yùn)算得到的Rcorr的值(或均值)全部小于某個(gè)門限ThrL,就認(rèn)為通過天線212引入的天線213和307的功率太弱,無需使用干擾對消,在此情況下,執(zhí)行步驟402,對下一個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;如果相關(guān)運(yùn)算得到的Rcorr的值(或均值)大于門限ThrL,并且小于門限ThrH,就認(rèn)為通過天線212引入的天線213的功率較強(qiáng),需要使用干擾對消,在此情況下,進(jìn)入步驟406;對消判決單元205對是否進(jìn)行對消做出選擇,即執(zhí)行步驟404和步驟405的判斷。
步驟406,利用強(qiáng)度處于預(yù)設(shè)門限范圍內(nèi)的干擾信號的信道特性進(jìn)行相應(yīng)發(fā)射信道的干擾信號再生,然后從接收信號中減去各發(fā)射信道的再生干擾信號,得到對消后的基帶信號輸出;相應(yīng)地,干擾信號再生單元204利用信道估計(jì)單元203獲得的發(fā)射通道干擾信號的信道特性,進(jìn)行干擾信號再生。如用D/A前的基帶數(shù)據(jù)207b與信道估計(jì)單元203獲得的信道特性進(jìn)行卷積,從而得到對應(yīng)發(fā)射通道在接收端的干擾信號。而干擾對消是由對消單元206完成的。
步驟407,判斷干擾對消的時(shí)間區(qū)間Tsection的子時(shí)間區(qū)間Tsectionγ是否結(jié)束,如果子區(qū)間Tsectionγ沒有結(jié)束,就返回步驟402,對該子時(shí)間區(qū)間的下一個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;如果子區(qū)間Tsectionγ已經(jīng)結(jié)束,執(zhí)行下一步;步驟408,判斷時(shí)間區(qū)間Tsection是否結(jié)束,如果結(jié)束,返回步驟401對下一無線幀進(jìn)行處理,否則,先找出下一子時(shí)間區(qū)間Tsection(γ+1)對應(yīng)的發(fā)射通道,返回步驟402對下一個(gè)子時(shí)間區(qū)間進(jìn)行對消處理。
本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種恒定波束(或稱不變波束)天線之間鄰頻、同頻干擾對消的方法。
恒定波束天線之間鄰頻、同頻干擾對消的方法的流程如圖5所示,包括如下步驟步驟401,確定接收天線所屬系統(tǒng)可能需要進(jìn)行鄰頻干擾對消的時(shí)間區(qū)間Tsection和可能產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道N,N為零或大于零的整數(shù),并將該時(shí)間區(qū)間按時(shí)隙進(jìn)一步劃分為一個(gè)或多個(gè)子時(shí)間區(qū)間,使得每一子時(shí)間區(qū)間內(nèi)可能對該接收天線所屬系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道相同;步驟402,在每一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi),從可能產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道{Chi,。。。CHn;i+...+n=N}的基帶處理單元以分組方式讀取發(fā)射數(shù)據(jù){TDi,。。TDn;;i+...+n=N},只需讀取一個(gè)時(shí)隙的發(fā)射數(shù)據(jù);步驟403,以時(shí)隙為單位,使用發(fā)射數(shù)據(jù){TDi,。。TDn;i+...+n=N}對各個(gè)發(fā)射通道分別進(jìn)行信道估計(jì)和參數(shù)測量;步驟404,判斷各個(gè)發(fā)射通道{Chi,。。。CHn;i+...+n=N}產(chǎn)生的干擾功率是否高于阻塞門限ThrH,如果是,執(zhí)行步驟409,否則,執(zhí)行步驟501;以上步驟401~步驟404以及步驟409與變波束天線之間鄰頻、同頻干擾對消的方法中的相應(yīng)步驟相同,不再詳細(xì)描述。
步驟501,判斷各發(fā)射通道{Chi,。。。CHn;i+...+n=N}產(chǎn)生的干擾功率是否全部低于預(yù)定門限ThrL,如果是,執(zhí)行步驟504;否則,執(zhí)行下一步;仍以上一方法中的實(shí)例為例,如果相關(guān)運(yùn)算得到的Rcorr的值(或均值)小于某個(gè)門限ThrL,就認(rèn)為通過天線212引入的天線213的功率太弱,無需使用干擾對消,在此情況下,返回步驟401,對下一個(gè)時(shí)間區(qū)間Tsection的子區(qū)間Tsectionγ的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;如果相關(guān)運(yùn)算得到的Rcorr的值(或均值)大于門限ThrL,并且小于門限ThrH,就認(rèn)為通過天線212引入的天線的功率較強(qiáng),需要使用干擾對消,在此情況下,進(jìn)入步驟502;步驟502,在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi),利用步驟501得到的強(qiáng)度處于預(yù)設(shè)門限范圍內(nèi)的干擾信號的信道特性進(jìn)行相應(yīng)發(fā)射信道的干擾信號再生,然后從總的接收信號中減去這些發(fā)射通道的再生干擾信號,得到對消后的基帶信號輸出;步驟503,判斷時(shí)間區(qū)間Tsection是否結(jié)束,如果結(jié)束,返回步驟401對下一無線幀進(jìn)行處理,否則,執(zhí)行步驟504;步驟504,找出下一子時(shí)間區(qū)間Tsection(γ+1)對應(yīng)的發(fā)射通道,返回步驟402對下一個(gè)子時(shí)間區(qū)間Tsection(γ+1)進(jìn)行對消處理。
從上面的流程可以看出,不變波束和變波束的方法的不同之處,在于對不變波束系統(tǒng)進(jìn)行干擾對消時(shí),在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi)只要根據(jù)第一個(gè)時(shí)隙上的數(shù)據(jù)進(jìn)行對消處理就可以了,不必象應(yīng)用于不變波束天線時(shí)需讀取每一個(gè)時(shí)隙數(shù)據(jù)分別進(jìn)行對消處理。
圖6是一個(gè)采用了本發(fā)明所述鄰頻同頻干擾對消裝置和方法的綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的移動(dòng)通信基站。該基站包括工作在TDD頻譜(如1880~1920MHz范圍內(nèi))的天線612a,天線612a的發(fā)射和接收信號通過濾波器614與發(fā)射通道616和接收通道617相連,開關(guān)615在發(fā)射通道616和接收通道617之間切換實(shí)現(xiàn)TDD雙工;工作在FDD頻譜(如上行工作在1920~1980MHz范圍內(nèi)、下行工作2110~2170MHz范圍內(nèi))的天線613a,濾波器619工作在上行頻譜1920~1980MHz范圍內(nèi),濾波器620工作在下行頻譜2110~2170MHz范圍內(nèi),天線613a接收到的信號經(jīng)過接收通道621和A/D轉(zhuǎn)換器608送到干擾對消處理器601;天線612a接收到的信號經(jīng)過通道617和A/D轉(zhuǎn)換器607送到干擾對消處理器601,天線613a接收到的信號和天線612a接收到的信號經(jīng)過干擾對消處理器601的處理后送到接收用基帶處理模塊609。發(fā)射用基帶處理單元602對天線612a和天線613a發(fā)射的信號進(jìn)行處理,分別經(jīng)過D/A變換618、發(fā)射通道616送到發(fā)射天線613a和經(jīng)過D/A變換623、發(fā)射通道622送到發(fā)射天線613a。
干擾對消處理器601從發(fā)射通道616、發(fā)射通道622讀取發(fā)射數(shù)據(jù),并從接收通道617、接收通道621接收信號。干擾對消處理器601對接收通道621實(shí)施鄰頻干擾對消,消除TDD頻譜1880~1920MHz范圍內(nèi)發(fā)射的信號對FDD接收頻帶1920~1980MHz范圍內(nèi)產(chǎn)生的干擾;干擾對消處理器601對接收通道617實(shí)施同頻干擾對消,消除同站址的不同扇區(qū)的TDD同頻發(fā)射信號產(chǎn)生的TDD天線之間的干擾。
干擾對消處理器601的結(jié)構(gòu)和工作過程與圖2和圖3的干擾對消裝置是相同的,可以使用其中的信道估計(jì)單元獲得干擾信號參數(shù)的測量信息,包括功率強(qiáng)度、不同干擾之間的到達(dá)時(shí)間差TDOA信息,這些不同干擾之間的到達(dá)時(shí)間差TDOA信息可以用于不同發(fā)射機(jī)之間的同步調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種抑制無線系統(tǒng)間干擾的方法,包括以下步驟(a)確定一個(gè)無線幀內(nèi)接收通道所屬系統(tǒng)可能需要對消天線間干擾的時(shí)間區(qū)間,并將其劃分為一個(gè)或多個(gè)子時(shí)間區(qū)間,使每一子時(shí)間區(qū)間內(nèi)可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道相同;(b)在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi),從可能產(chǎn)生干擾的各發(fā)射通道的基帶處理單元讀取發(fā)射數(shù)據(jù);(c)以時(shí)隙為單位,使用讀取的各組發(fā)射數(shù)據(jù)對各個(gè)發(fā)射通道分別進(jìn)行信道估計(jì),得到各發(fā)射通道干擾信號的信道特性,并進(jìn)行干擾估計(jì);(d)根據(jù)估計(jì)的各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾判斷是否產(chǎn)生阻塞,如果是,中止對消處理,結(jié)束,否則執(zhí)行下一步;(e)利用各個(gè)發(fā)射通道干擾信號的信道特性進(jìn)行干擾信號再生,然后從所述接收通道的接收信號中減去這些再生干擾信號,進(jìn)行干擾對消;(f)判斷時(shí)間區(qū)間是否結(jié)束,如果結(jié)束,返回步驟(a)對下一無線幀進(jìn)行處理,如果沒有結(jié)束,獲取下一子時(shí)間區(qū)間對應(yīng)的發(fā)射通道,返回步驟(b)對下一子時(shí)間區(qū)間進(jìn)行對消處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述天線系統(tǒng)是恒定波束天線系統(tǒng),在所述步驟(b)~(e)中,在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi)只需根據(jù)一個(gè)時(shí)隙的發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行該子時(shí)間區(qū)間內(nèi)的對消處理。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟(c)進(jìn)行的干擾估計(jì)是指對干擾功率或幅度的估計(jì),所述步驟(e)之前還包括步驟(d1)判斷各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾功率或幅度是否全部低于預(yù)定門限ThrL,如果是,獲取下一子時(shí)間區(qū)間對應(yīng)的發(fā)射通道,返回步驟(b),否則,執(zhí)行步驟(e),且在步驟(e)中只對干擾功率或幅度大于所述預(yù)定門限的發(fā)射通道進(jìn)行干擾信號的再生。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述天線系統(tǒng)是變波束天線系統(tǒng),在所述步驟(e)之后,執(zhí)行步驟(e1)判斷當(dāng)前子時(shí)間區(qū)間是否結(jié)束,如果沒有結(jié)束,返回步驟(b)或步驟(c)再對該子時(shí)間區(qū)間的下一個(gè)時(shí)隙進(jìn)行對消處理,如果已結(jié)束,則執(zhí)行步驟(f)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟(c)進(jìn)行的干擾估計(jì)是指對干擾功率或幅度的估計(jì),步驟(e)之前還包括步驟(d1)判斷各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾功率或幅度是否全部低于預(yù)定門限ThrL,如果否,執(zhí)行步驟(e),且在步驟(e)中只對干擾功率或幅度大于所述預(yù)設(shè)門限的發(fā)射通道進(jìn)行干擾信號的再生;如果各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾功率或幅度全部低于預(yù)定門限ThrL,則執(zhí)行步驟(e1)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,該方法應(yīng)用于TDD系統(tǒng)與FDD系統(tǒng)共站址布設(shè)或者同一個(gè)系統(tǒng)的基站綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的場合,所述天線間的干擾指以下干擾中的一種或任意組合A,同頻TDD天線陣列之間的同頻干擾;B,TDD系統(tǒng)天線與FDD系統(tǒng)上行頻譜上工作的天線之間的鄰頻干擾;C,綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的系統(tǒng)中不同扇區(qū)之間的同步干擾;D,綜合使用TDD頻譜和FDD頻譜的系統(tǒng)中臨近的采用TDD頻譜的天線與采用FDD頻譜的天線之間的干擾。
7.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述步驟(a)確定所述時(shí)間區(qū)間時(shí),首先從網(wǎng)絡(luò)中的無線資源管理單元獲取各個(gè)天線或者天線對應(yīng)的系統(tǒng)的收發(fā)時(shí)隙關(guān)系,將所述接收通道用于接收的時(shí)隙作為可能需要對消天線間干擾的時(shí)間區(qū)間,并在該時(shí)間區(qū)間內(nèi),將可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道相同的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)時(shí)隙劃分為到一個(gè)子時(shí)間區(qū)間。
8.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述步驟(b)中讀取的所述發(fā)射數(shù)據(jù)是指基帶處理模塊送往數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的全部或一部分,以及用于信道估計(jì)和干擾對消的同步信息,讀取時(shí)一次讀取一個(gè)時(shí)隙的發(fā)射數(shù)據(jù)或者一次讀取一個(gè)子時(shí)間區(qū)間的發(fā)射數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述步驟(c)還使用讀取的各組發(fā)射數(shù)據(jù)對各個(gè)發(fā)射通道分別進(jìn)行參數(shù)測量和上報(bào),所述測量包括干擾強(qiáng)度和/或不同天線產(chǎn)生的干擾的到達(dá)時(shí)間差的測量。
10.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述步驟(d)根據(jù)各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾判斷是否產(chǎn)生阻塞時(shí),是判斷各個(gè)發(fā)射通道估計(jì)出的干擾功率或幅度是否大于設(shè)定的阻塞門限,如果有一個(gè)通道的干擾功率或幅度高于該門限,則表示發(fā)生阻塞。
11.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述步驟(e)中每個(gè)發(fā)射通道的干擾信號再生是通過將發(fā)射通道的基帶數(shù)據(jù)與該通道的信道特性進(jìn)行卷積得到的。
12.一種抑制無線系統(tǒng)間干擾的裝置,用于對接收通道的接收信號進(jìn)行干擾對消,輸出對消后的基帶信號,其特征在于,包括干擾對消控制單元、信道估計(jì)單元、干擾信號再生單元、對消判決單元、對消單元以及一個(gè)或多個(gè)發(fā)射用基帶處理模塊上為干擾對消設(shè)置的干擾對消接口,其中所述干擾對消控制單元用于按照信道估計(jì)單元的工作模式通過干擾對消接口從可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射通道的基帶處理模塊獲取信道估計(jì)和干擾對消所需的發(fā)射數(shù)據(jù);所述信道估計(jì)單元用于根據(jù)干擾對消控制單元獲取的所述發(fā)射數(shù)據(jù)對相應(yīng)發(fā)射通道的干擾信號進(jìn)行信道估計(jì),包括對干擾功率或幅度的估計(jì);所述干擾信號再生單元用于利用獲得的所述發(fā)射通道干擾信號的信道特性進(jìn)行干擾信號再生;所述對消判決單元用于根據(jù)估計(jì)出的發(fā)射通道的功率或幅度判斷是否發(fā)生阻塞,如果是,控制對消單元中止對消,否則,允許對消單元進(jìn)行對消;所述對消單元把再生的干擾總信號從接收通道總的接收信號中減去,完成對消操作。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于,還包括一個(gè)參數(shù)測量單元,用于根據(jù)干擾對消控制單元獲取的所述發(fā)射數(shù)據(jù)對相應(yīng)發(fā)射通道的干擾信號進(jìn)行參數(shù)測量和上報(bào),包括對干擾強(qiáng)度和不同天線產(chǎn)生的干擾的到達(dá)時(shí)間差的測量。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于,所述干擾對消控制單元獲取的所述發(fā)射數(shù)據(jù)是指基帶處理模塊送往數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的全部或一部分,以及用于信道估計(jì)和干擾對消的同步信息。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于,所述干擾信號再生單元是通過將發(fā)射通道的基帶數(shù)據(jù)與該通道的信道特性進(jìn)行卷積得到的該通道的再生干擾信號。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于,所述對消判決單元還判斷估計(jì)出的發(fā)射通道的功率或幅度是否有大于一設(shè)定門限,如有,則允許所述對消單元執(zhí)行對消操作,否則,不允許對消單元進(jìn)行對消操作。
17.如權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于,所述干擾對消控制單元在讀取數(shù)據(jù)前,首先從網(wǎng)絡(luò)中的無線資源管理單元獲取各個(gè)天線或者天線對應(yīng)的系統(tǒng)的收發(fā)時(shí)隙關(guān)系,將所述接收天線或天線接收通道用于接收的時(shí)隙作為可能需要對消天線間干擾的時(shí)間區(qū)間,并將該時(shí)間區(qū)間劃分為一個(gè)或多個(gè)子時(shí)間區(qū)間,劃分時(shí),將可能對該接收天線或天線接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道相同的一個(gè)或多個(gè)連續(xù)時(shí)隙劃分為到一個(gè)子時(shí)間區(qū)間,在每一子時(shí)間區(qū)間,從可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道的基帶處理模塊讀取所述發(fā)射數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求12所述的裝置,其特征在于,所述干擾對消控制單元在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi)只根據(jù)第一個(gè)時(shí)隙上的數(shù)據(jù)進(jìn)行對消處理,或者在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi)根據(jù)每個(gè)時(shí)隙上的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行對消處理。
全文摘要
一種抑制無線系統(tǒng)間干擾的方法和裝置,對消裝置在每一個(gè)無線幀內(nèi),先確定接收通道所屬系統(tǒng)可能需要對消天線間干擾的時(shí)間區(qū)間,并將其劃分為一個(gè)或多個(gè)子時(shí)間區(qū)間,使每一子時(shí)間區(qū)間內(nèi)可能對該接收通道產(chǎn)生干擾的發(fā)射通道相同;在一個(gè)子時(shí)間區(qū)間內(nèi),從可能產(chǎn)生干擾的各發(fā)射通道的基帶處理單元讀取發(fā)射數(shù)據(jù);以時(shí)隙為單位,使用讀取的各組發(fā)射數(shù)據(jù)對各個(gè)發(fā)射通道分別進(jìn)行信道估計(jì),得到各發(fā)射通道干擾信號的信道特性;根據(jù)估計(jì)的各個(gè)發(fā)射通道產(chǎn)生的干擾判斷是否產(chǎn)生阻塞,如沒有,利用各個(gè)發(fā)射通道干擾信號的信道特性進(jìn)行干擾信號再生,然后從所述接收通道的接收信號中減去這些再生干擾信號,進(jìn)行干擾對消。本發(fā)明可以有效地抑制無線系統(tǒng)間干擾。
文檔編號H04B1/52GK101031129SQ20061005830
公開日2007年9月5日 申請日期2006年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日
發(fā)明者刁心璽, 陳冠 申請人:中興通訊股份有限公司