CN101867423A - 检测基站天线所在位置的空间热噪声的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测基站天线所在位置的空间热噪声的方法及设备，主要内容包括：利用基站内收发信机的工作频段内的处于空闲状态的一段检测频段新建一路基带处理链路，利用该新建的基带处理链路对包含载波信号和空间热噪声的混合信号进行滤波，滤除混合信号中的载波信息，对得到的空间热噪声的信号强度进行检测，以达到实时检测在检测频段内空间热噪声的信号强度的目的。

Description

检测基站天线所在位置的空间热噪声的方法及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种检测基站天线所在位置在工作频段内空间热噪声的方法及设备。

背景技术

基站系统包括双工器和收发信机，其中，收发信机包括射频模拟电路和数据中频电路两部分，在基站天线附近空间接收到的信号的接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)可在收发信机的反向接收机链路的数字中频电路中检测。

检测出的RSSI包括两部分信号的信号强度，一部分是通过基站天线传输的载波信号的信号强度，另一部分是基站天线所在位置的空间热噪声(也称之为底噪)的信号强度。

由于基站天线附近的无线环境好坏会直接影响基站是否能够正常运行，因此，需要准确地检测基站天线附近空间内在应用频段内的空间热噪声，进而根据检测出的空间热噪声状态判断当前基站天线附近的无线环境状态。目前，常用的检测空间热噪声的方法有以下两种：

第一种检测空间热噪声的方法是：利用测量仪器在基站天线处进行实地测量，确定在应用频段内接收到的信号中空间热噪声的信号强度。

第二种检测空间热噪声的方法是：在基站系统没有接入的终端时(也就是基站系统处于空闲状态时)，由于基站天线接收到的信号全部是空间热噪声，因此，可以通过检测基站天线在空闲状态下接收到的信号的RSSI来确定空间热噪声。

在上述两种空间热噪声的检测方法中，只能在特定条件下才能对空间热噪声进行检测，无法实现对空间热噪声的实时检测，由于无法实时获知基站天线附近的空间热噪声状态，因此也就无法实时监测、维护基站天线的无线环境，无法保障基站的高性能运行。

发明内容

本发明实施例提供一种检测基站天线所在位置的空间热噪声的方法和设备，用以解决现有技术中存在的无法对空间热噪声进行实时检测的问题。

一种检测基站天线所在位置的空间热噪声的方法，所述方法包括：

在基站内收发信机的工作频段中确定出处于空闲状态的检测频段，利用所述检测频段建立一路基带处理链路；

在所述基带处理链路上接收包含载波信号和空间热噪声的混合信号；

根据预先设定的空间热噪声中心频点和带宽对接收到的混合信号进行滤波，得到混合信号中的空间热噪声；

检测滤波后的检测频段内空间热噪声的信号强度。

一种检测基站天线所在位置的空间热噪声的设备，所述设备包括：

频段确定模块，用于在基站内收发信机的工作频段中确定出处于空闲状态的检测频段；

链路建立模块，用于利用所述检测频段建立一路基带处理链路；

信号接收模块，用于在所述基带处理链路上接收包含载波信号和空间热噪声的混合信号；

滤波模块，用于根据预先设定的空间热噪声中心频点和带宽对接收到的混合信号进行滤波，得到混合信号中的空间热噪声；

检测模块，用于检测滤波后的检测频段内空间热噪声的信号强度。

本发明实施例利用基站内收发信机的工作频段内的处于空闲状态的一段检测频段新建一路基带处理链路，利用该新建的基带处理链路对包含载波信号和空间热噪声的混合信号进行滤波，滤除混合信号中的载波信息，对得到的空间热噪声的信号强度进行检测，以达到实时检测在检测频段内空间热噪声的信号强度的目的。

附图说明

图1为目前接收机的基带处理链路示意图；

图2为本发明实施例一的基带处理链路的结构示意图；

图3为本发明实施例一的方法步骤示意图；

图4为本发明实施例二的设备结构示意图。

具体实施方式

为了实现本发明目的，本发明实施例在常规的接收机的基带处理链路基础上，利用基站内收发信机的工作频段内的处于空闲状态的一段检测频段再新建一路基带处理链路，利用该新建的基带处理链路对包含载波信号和空间热噪声的混合信号进行滤波，滤除混合信号中的载波信息，进而对滤波后得到的空间热噪声的信号强度进行检测，由于空间热噪声在整个工作频段内是均匀分布的，因此，检测出在检测频段内空间热噪声的信号强度也就能够确定在收发信机的工作频段内空间热噪声的信号强度，以此实现对基站天线所在位置的空间热噪声的信号强度的实时测量。

如图1所示，为目前接收机的基带处理链路示意图，假设基站的可用载波数量为4，则在接收机设置4条基带处理链路，每条基带处理链路占用一定的频段，每一条基带处理链路通过多项操作与滤波，输出该基带处理链路处理后得到的一个载波的载波信号。

以基带处理链路1得到载波1的载波信号为例，具体的操作是：通过基站天线接收包含载波信号和载波旁空间热噪声的混合信号，该混合信号占用接收机的工作频段。混合信号经反向接收机链路放大、调整后传输至模/数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)，由ADC将接收到的混合信号变换为宽带数字信号后，将该宽带数字信号分路输出给各条基带处理链路。每一路基带处理链路中包含一个数字混频器及数字控制振荡器(Numerical ControlledOscillator，NCO)电路，称之为NCO1电路。

基带处理链路1接收到的混合信号占用的是工作频段，因此，该混合信号的中心频点是工作频段的中心频点。基带处理链路1中的数字混频器及NCO电路将接收到的混合信号的中心频点变频为基带处理链路1占用频段的中心频点，得到变频后的宽带数字信号；然后将变频后的宽带数字信号通过带通滤波器进行过滤，得到载波1的数字信号。由于基带处理链路1中的带通滤波器F1根据预先设定的载波1的中心频率以及带宽进行配置，因此，进入基带处理链路1的带通滤波器后，只有基带载波1的载波信号输出，其余信号被过滤。

本发明实施例对上述基带处理链路的结构进行改进，不仅对载波信号进行滤波，同时还多分支出一路滤出空间热噪声的基带处理链路，通过对分支出的基带处理链路接收到的包含载波信号和空间热噪声的混合信号进行过滤，输出的纯空间热噪声，对输出的空间热噪声进行检测，以达到实时检测基站天线所在位置的空间热噪声的信号强度的目的。

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细描述。

实施例一：

如图2所示，为本发明实施例一的基带处理链路的结构示意图，与图1相比，本发明实施例一利用一段处于空闲状态的检测频段新建一路基带处理链路，利用该检测频段来滤波得到纯空间热噪声。本发明实施例一的方法步骤示意图如图3所示，包括以下步骤：

步骤101：确定基站内收发信机的工作频段。

基站系统大多是宽带设计，工作频段可通过软件方式灵活配置。

步骤102：从该工作频段内的空闲频段中确定检测频段。

为了保证配置的工作频段能够满足实际载波信号传输的需要，基站双工器及收发信机的配置带宽比实际需要占用的带宽要大一些。例如，CDMA基站的收发信机的带宽一般不小于11M，基站在实际环境中常用的载波数量为2载波、4载波或8载波。即使在载波数量为8时，11M的带宽承载8个载波的载波信号后还剩余1.16M未承载载波信号的空闲频段。由于在基站覆盖的区域内，11M的应用频段至允许载波信号的发射，因此，空闲频段内只有空间热噪声。

具体地，可以根据工作频段以及混合信号中各载波信号的频点确定工作频段内的空闲频段。例如：

CDMA基站双工器配置的工作频段为824MHz～835MHz，带宽为11M，载波数量为4，每个载波的频点为37MHz、78MHz、119MHz和160MHz，则可确定双工器带内的空闲频段为824MHz～825.49MHz和829.8MHz～835MHz。

在确定空闲频段后，可以从空闲频段中确定出一定带宽的检测频段，例如，从824MHz～825.49MHz的空闲频段中确定出中心频点为824.8MHz、带宽为1M的检测频段。

步骤103：利用检测频段建立一路基带处理链路。

在本步骤中，为了方便识别，可以将图2中的基带处理链路1～基带处理链路4作为载波信号的处理链路，将新建的基带处理链路n作为空间热噪声的处理链路，新建的基带处理链路也包含数字混频器及NCO电路(称之为NCOn)、带通滤波器F1n。

新建基带处理链路n后，需要将该基带处理链路n的相关信息配置在操作维护中心(Operations & Maintenance Center，OMC)后台，以便于后续当有信号输入时能够快速输出需要的空间热噪声。基带处理链路n配置在OMC后台的相关信息有：基带处理链路n所占检测频段的带宽、中心频点、根据该中心频点确定的数字混频器电路的NCO本振频点数据以及基带处理链路n中带通滤波器的信息。

在上述基带处理链路n配置在OMC后台的相关信息中，NCO本振频点数据通过以下方式确定：由于在变频的方案中，根据变频之前的中心频点和NCO本振频点数据进行的变频操作后可以得到变频后的中心频点，因此，在本步骤中，根据已知的工作频段的中心频点和检测频段的中心频点可以推导出NCO本振频点数据，并将该NCO本振频点数据存储在OMC后台。

在上述基带处理链路n配置在OMC后台的相关信息中，基带处理链路n中带通滤波器的信息为空间热噪声的中心频点和空间热噪声的带宽，进入该带通滤波器的信号中，只允许与所述空间热噪声的中心频点和空间热噪声的带宽相同的信号通过，也就是只有空间热噪声能够通过，其他载波信号将被滤除。所述带通滤波器的信息可以根据实际的空闲频段的带宽及需求确定，可以是预设的固定值，也可以是可调的变量，由OMC后台配置。

步骤104：将基带处理链路接收到的包含载波信号和底噪的混合信号所占用的工作频段的中心频点转换为所述检测频段的中心频点。

在本步骤中，利用图1所示的方式将包含载波信号和空间热噪声的混合信号处理后通过ADC分路输出给基带处理链路1～基带处理链路4以及基带处理链路n，每一条基带处理链路接收到的宽带数字信号相同。

基带处理链路1～基带处理链路4仍然按照图1所示的方式对载波信号进行处理，基带处理链路n接收到混合信号后，根据在步骤103中已配置在OMC后台的NCO本振频点数据，对工作频段的中心频点进行变频，使得变频后混合信号占用频段的中心频点与检测频段的中心频点相同。

步骤105：根据预先设定的空间热噪声的中心频点和空间热噪声的带宽对混合信号进行滤波。

在本步骤中，由于空间热噪声的中心频点和空间热噪声的带宽已配置在OMC后台，因此，通过基带处理链路n中的带通滤波器后的信号只剩空间热噪声，其他载波信号被全部滤除，输出纯空间热噪声。

步骤106：检测滤波后的检测频段内空间热噪声的信号强度。

实时测量出的空间热噪声的信号强度可以上报给OMC后台。

由于空间热噪声在整个工作频段内均匀分布，因此，在步骤106中检测出在检测频段内的空间热噪声后可以进一步确定整个工作频段的工作热噪声。例如：假设工作频段为11M带宽，检测频段为1M带宽，检测频段内的空间热噪声的信号强度为x瓦，则整个工作频段内空间热噪声的信号强度为11倍x瓦。

实施例二：

如图4所示，本发明实施例二还提供一种检测基站天线所在位置的空间热噪声的设备，所述设备包括频段确定模块11、链路建立模块12、信号接收模块13、滤波模块14和检测模块15，其中：频段确定模块11用于在基站内收发信机的工作频段中确定出处于空闲状态的检测频段；链路建立模块12用于利用所述检测频段建立一路基带处理链路；信号接收模块13用于在所述基带处理链路上接收包含载波信号和空间热噪声的混合信号；滤波模块14用于根据预先设定的空间热噪声中心频点和带宽对接收到的混合信号进行滤波，得到混合信号中的空间热噪声；检测模块15用于检测滤波后的空间热噪声的信号强度。

所述设备还包括变频模块16，变频模块16用于将接收到的混合信号所占用的工作频段的中心频点相对于所述检测频段的中心频点进行变频；在此基础上，所述设备中的滤波模块14具体用于根据预先设定的空间热噪声中心频点和带宽对占用的频段变频后的混合信号进行滤波，得到混合信号中的空间热噪声。

所述频段确定模块11具体用于根据所述工作频段以及混合信号中各载波信号的频点确定工作频段内处于空闲状态的频段，并从处于空闲状态的频段中确定设定带宽的连续频段作为检测频段。

所述设备还包括本振频点确定模块17，本振频点确定模块17用于根据工作频段的中心频点和检测频段的中心频点确定所述基带处理链路上的数字混频器电路的本振频点数据；在此基础上，设备中的所述变频模块16具体用于利用所述本振频点数据将混合信号所占用的工作频段的中心频点相对于所述检测频段的中心频点进行变频。

所述检测模块15还用于根据所述检测频段内空间热噪声的信号强度确定在所述工作频段内空间热噪声的信号强度。

本实施例二中的设备是能够实现实施例一中涉及的各项功能的基站中的设备，如：频段确定模块11可以为图2中的基带处理链路n分配检测频段；链路建立模块12可以建立图2中的基带处理链路n，并将基带处理链路n的相关信息存储在OMC后台；变频模块16可以利用存储在OMC后台的本振频率数据进行变频；滤波模块14可以是基带处理链路n中的带通滤波器F1n。

通过本发明实施例提供的方法及设备，可以实时测量出基站天线所在位置的空间热噪声的信号强度，以便于实时获知基站天线附近的空间热噪声状态，实现对基站天线无线环境的实时监测、维护，保障基站的高性能运行。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种检测基站天线所在位置的空间热噪声的方法，其特征在于，所述方法包括：

在基站内收发信机的工作频段中确定出处于空闲状态的检测频段，利用所述检测频段建立一路基带处理链路；

在所述基带处理链路上接收包含载波信号和空间热噪声的混合信号；

根据预先设定的空间热噪声中心频点和带宽对接收到的混合信号进行滤波，得到混合信号中的空间热噪声；

检测滤波后的检测频段内空间热噪声的信号强度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收混合信号之后，且对混合信号进行滤波之前，所述方法还包括：将接收到的混合信号所占用的工作频段的中心频点相对于所述检测频段的中心频点进行变频；

所述对接收到的混合信号进行滤波，具体包括：

对占用的频段变频后的混合信号进行滤波。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在基站内收发信机的工作频段中确定出处于空闲状态的检测频段，具体包括：

根据所述工作频段以及混合信号中各载波信号的频点确定工作频段内处于空闲状态的频段，并从处于空闲状态的频段中确定设定带宽的连续频段作为检测频段。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述建立基带处理链路之后，且将混合信号所占用的工作频段的中心频点转换为检测频段的中心频点之前，所述方法还包括：

根据工作频段的中心频点和检测频段的中心频点确定所述基带处理链路上的数字混频器电路的本振频点数据；

所述将混合信号所占用的工作频段的中心频点转换为所述检测频段的中心频点，具体包括：

利用所述本振频点数据将混合信号所占用的工作频段的中心频点进行变频。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基带处理链路中接收到混合信号是：通过基站天线接收到的信号经反向接收机链路放大、调整后，由ADC变换后得到的宽带数字信号。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测滤波后得到的检测频段内空间热噪声的信号强度之后，所述方法还包括：

根据所述检测频段内空间热噪声的信号强度确定在所述工作频段内空间热噪声的信号强度。

7.一种检测基站天线所在位置的空间热噪声的设备，其特征在于，所述设备包括：

频段确定模块，用于在基站内收发信机的工作频段中确定出处于空闲状态的检测频段；

链路建立模块，用于利用所述检测频段建立一路基带处理链路；

信号接收模块，用于在所述基带处理链路上接收包含载波信号和空间热噪声的混合信号；

滤波模块，用于根据预先设定的空间热噪声中心频点和带宽对接收到的混合信号进行滤波，得到混合信号中的空间热噪声；

检测模块，用于检测滤波后的检测频段内空间热噪声的信号强度。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备还包括变频模块；

所述变频模块，用于将接收到的混合信号所占用的工作频段的中心频点相对于所述检测频段的中心频点进行变频；

所述滤波模块，具体用于根据预先设定的空间热噪声中心频点和带宽对占用的频段变频后的混合信号进行滤波，得到混合信号中的空间热噪声。

9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述频段确定模块，具体用于根据所述工作频段以及混合信号中各载波信号的频点确定工作频段内处于空闲状态的频段，并从处于空闲状态的频段中确定设定带宽的连续频段作为检测频段。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括本振频点确定模块；

所述本振频点确定模块，用于根据工作频段的中心频点和检测频段的中心频点确定所述基带处理链路上的数字混频器电路的本振频点数据；

所述变频模块，具体用于利用所述本振频点数据将混合信号所占用的工作频段的中心频点相对于所述检测频段的中心频点进行变频。

11.如权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述检测模块，还用于根据所述检测频段内空间热噪声的信号强度确定在所述工作频段内空间热噪声的信号强度。

Images