CN1992564A - 一种在无线通信系统中进行干扰抑制的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在无线通信系统中进行干扰抑制的设备和方法，其中所述方法包括以下步骤：(1)基站对上行干扰和噪声功率进行检测；(2)根据检测结果判断是否有干扰存在，干扰和噪声功率超过系统的容忍门限，则认为存在干扰；(3)如果存在干扰，基站自动调节自身的接收灵敏度；(4)通过基站的闭环功率控制，调整终端的发射功率。应用本发明，可以提高系统的干扰抑制能力，尤其对于系统容量受到系统自身的干扰限制的码多分址系统的容量提升和应用环境的扩展有着更为重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种在无线通信系统中进行干扰抑制的设备及方法。
背景技术
无线电波在自由空间传播会受到不同类型的无线电发射机或者高压电弧放电等不同电子、电力设备的电磁波的干扰。在干扰比较强的情况下会严重影响系统的性能。
因此需要在无线通信系统中对干扰进行抑制，以提高系统的干扰抑制能力。
发明内容
本发明的目的可以设备来实现，该设备包括以下组件：
一个基站天线；
一个与基站天线相连的功分器；
一个与所述功分器相连的基带收信机/发信机；
一个与所述基带收信机和发信机相连的模数/数模转换接口；
一个与所述模数/数模转换接口相连的增益调节器；
一个与所述增益调节器相连的基站基带处理单元；
一个额外的收信机/发信机，与所述功分器相连；
一个额外的模数/数模转换接口，与所述额外的收信机/发信机相连；
一个额外的与所述额外的模数/数模转换接口相连的增益调节器；
及一个额外的基带处理单元，与所述额外的增益调节器及基站基带处理单元相连。
利用上述设备进行干扰抑制时，包括以下步骤：
(1)基站对上行干扰和噪声功率进行检测；
(2)根据检测结果判断是否有干扰存在，干扰和噪声功率超过系统的容忍门限，则认为存在干扰；
(3)如果存在干扰，基站自动调节自身的接收灵敏度；
(4)通过基站的闭环功率控制，调整终端的发射功率，这样就可以提高系统的上行信噪比。
假设干扰的发射功率为Pi，终端的发射功率为Pu，其中Pi不受系统控制，但是Pu的功率可以通过SCDMA的功率控制技术对其实施控制，所以有Pu＝Pb*a，其中Pb为终端发射的基准功率，a为基站对终端的功率控制因子。此时基站收到的干扰功率为：Pir＝Pi*k1*G1，其中k1为干扰功率路径损失，G1为基站接收增益；基站收到的终端功率为：Pur＝Pb*a*k2*G1，其中K2为终端功率路径损失，G1为基站接收增益。当基站的接收灵敏度下降后，G1降低a倍，因此Pir会随之下降a倍，但是SCDMA的上行功率控制机制会调整a，使Pur保持不变，这样就提高了在线用户的上行信噪比，对干扰进行了抑制。基站信干比为：SIR＝Pur/Pir＝Pb*a*k2/Pi*K1，SNR提高了a倍。
应用本发明，可以提高系统的干扰抑制能力，尤其对于系统容量受到系统自身的干扰限制的码多分址系统的容量提升和应用环境的扩展有着更为重要的意义。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
图1为本发明设备示意图；
图2为本发明的一个实施例的干扰抑制方法流程图；
图3为本发明的一个实施例的干扰抑制方法的调整基站灵敏度的流程图。
具体实施方式
图1示出了本发明的设备和组件之间的连接关系。该设备包括：
一个基站天线；
一个与基站天线相连的功分器；
一个与所述功分器相连的基带收信机；
一个与所述基带收信机和发信机相连的模数转换接口；
一个与所述模数转换接口相连的增益调节器G1；
一个与所述增益调节器G1相连的基站基带处理单元；
一个第9发信机，与所述功分器相连；
一个数模转换接口，与所述第9发信机相连；
一个与所述数模转换接口相连的增益调节器G2；
及一个第9带处理单元，与增益调节器G2及基站基带处理单元相连。
其中我们将A点到B点的功率损耗称作CABLE_LOSS。
SCDMA系统实现干扰抑制的方法包括以下步骤：干扰检测，干扰功率的累加，CABLE_LOSS调整量的计算，通过智能天线的校准过程实现系统接收灵敏度的调整，及终端发射功率的调整。
1、干扰检测
在基站端指定一个码道m，码道m在系统运行过程中将不在分配给用户使用。即码道m始终空闲，专门用于干扰检测。干扰检测前期对空闲码道处理方法与实际占用码道的处理方法相同。基站对空闲码道在上行同步点左右各偏移n个chip(码片)共2*n+1个同步点上，分别进行解扩、求每根天线的权值(Weight值)，并且根据得到的每根天线的权值进行阵列信号合成，求出符号(Symbol)功率。
2、干扰功率的累加
图2示出了干扰功率的累加的流程图。因为可能存在突发干扰，在很长时间内才会出现一次，这种干扰对系统的影响很小，所以没有必要对这种干扰进行抑制，所以需要对干扰功率进行累加，观测干扰在一段时间内的平均效应，如果在这一段时间内的平均干扰功率过高，超过了系统的容忍门限，干扰平均功率为：Noise_power，系统对干扰的容忍门限位：Noise_therehold，如果Noise_power＞Noise_therehold则需要调整系统的接收灵敏度，进行干扰抑制。
本领域普通技术人员可以理解，不对干扰功率取平均值也可以实现本发明的目的。
3、CABLE_LOSS调整量的计算
图3示出了CABLE_LOSS调整量的计算步骤。SCDMA系统是通过调整CABLE_LOSS然后进行智能天线阵的校准来调整系统的接收灵敏度的。当基站检测出干扰功率大于基站干扰容忍门限时，令Delta＝Noise_power-Noise_therehold，然后令CABLE_LOSS＝CABLE_LOSS+Delta。然后基站将新的CABLE_LOSS送到第九基带处理单元。然后启动智能天线的校准过程，调整基站接收灵敏度。
4、天线校准
智能天线的校准流程关于智能天线的校准请参考SCDMA系统中无线基站阵列通道的实时自动校准方法及系统(200410069343.X)通过校准之后将会降低系统的接收灵敏度，此时干扰到达基站的功率将会降低。
5、终端发射功率的调整
基站通过SCDMA的上行闭环功率控制系统，调整终端的发射功率，使终端的发射功率依然保持在原来的功率水平，这样系统的上行信噪比就会得到提升。保证系统在强干扰情况下仍然能够正常工作。通过上行闭环功率控制系统调整终端的发射功率属于现有技术，在此不再赘述。
具体实施时，基站收到系统的干扰抑制命令后启动干扰抑制功能，由基站基带处理单元完成干扰检测，干扰功率累加统计，CABLE_LOSS调整量计算功能，然后将新的CABLE_LOSS发给第9基带处理单元。
第9基带处理单元收到新的CABLE_LOSS后，开始进行校准，为了保证B点的输出功率固定，调整G2的增益，则在A点的输出功率变大，但是从A点到B点的实际功率损耗并没有发生变化，所以基站收到的接受校准信号会变大，则会调整G1的增益，从而降低了基站的接受灵敏度。
对干扰的抑制，提高通话用户的信噪比，当基站的接收灵敏度下降后，基站接收增益G1降低a倍，因此Pir会随之下降a倍，但是SCDMA的上行功率控制机制会调整a，使Pur保持不变，这样就提高了在线用户的上行信噪比，对干扰进行了抑制。基站信干比为：SIR＝Pur/Pir＝Pb*a*k2/Pi*K1，SNR提高了a倍。
本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法不限于带有智能天线的SCDMA系统，而是可以用于任何带有校准功能的无线通信系统。
本发明实现过程简单，原理清晰。提高系统的干扰抑制能力。对于干扰受限(系统容量受到系统自身的干扰限制)的码多分址系统的容量提升，和应用环境的扩展有着更为重要的意义。
Claims (7)
1.一种在无线通信系统中进行干扰抑制的设备，其特征在于，包括以下组件：
一个基站天线；
一个与基站天线相连的功分器；
一个与所述功分器相连的基带收信机/发信机；
一个与所述基带收信机/发信机相连的模数/数模转换接口；
一个与所述模数/数模转换接口相连的增益调节器；
一个与所述增益调节器相连的基站基带处理单元；
一个额外的收信机/发信机，与所述功分器相连；
一个额外的模数/数模转换接口，与所述额外的收信机/发信机相连；
一个额外的与所述额外的模数/数模转换接口相连的增益调节器；
及一个额外的基带处理单元，与所述额外的增益调节器及基站基带处理单元相连。
2.一种利用权利要求1所述设备进行干扰抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基站对上行干扰和噪声功率进行检测；
(2)根据检测结果判断是否有干扰存在，干扰和噪声功率超过系统的容忍门限，则认为存在干扰；
(3)如果存在干扰，基站自动调节自身的接收灵敏度；
(4)通过基站的闭环功率控制，调整终端的发射功率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述检测具体包括：在基站端指定一个专门用于干扰检测的空闲码道m，基站对空闲码道m在上行同步点左右各偏移n个码片共2n+1个同步点上，分别进行解扩、求每根天线的权值，并且根据得到的每根天线的权值进行阵列信号合成，求出符号功率，即上行干扰和噪声功率。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)之前还包括一个在一段时间内对上行干扰和噪声功率取平均值的步骤。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述干扰和噪声功率为上行干扰和噪声功率一段时间内的平均值。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)之前还包括执行智能天线的校准的步骤。
7.如权利要求5、6之一所述的方法，其特征在于，步骤(3)中基站自动调节自身的接收灵敏度时，将所述额外的模数/数模转换接口到基站天线功率损耗CABLE_LOSS调整为，上行干扰和噪声功率和系统的容忍门限的差值与CABLE_LOSS之和，然后基站将调整后的CABLE_LOSS送到额外的基带处理单元。
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