CN104617995A

CN104617995A - 一种基于天线选择的室内das系统抗小基站上行信号干扰方法

Info

Publication number: CN104617995A
Application number: CN201410842946.2A
Authority: CN
Inventors: 潘鹏; 陈新; 严军荣; 姚英彪
Original assignee: Sunwave Communications Co Ltd
Current assignee: Sunwave Communications Co Ltd
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2034-12-29
Also published as: CN104617995B; JP2018506933A; WO2016107476A1; JP6473520B2; US20170359763A1; US9867102B2

Abstract

本发明提供一种基于天线选择的室内DAS系统抗小基站上行信号干扰方法，步骤包括：步骤1：确定初始的接入RU，建立上行链路；步骤2：UE1的接入RU根据干扰水平确定是否需要切换其它RU，UE1的接入RU以一定时间间隔持续检测SINR值，并与预设的门限值γ1比较，若SINR值小于γ₁，MU将该接入RU及其周边的各个RU作为候选RU，MU根据所获得的各个RU的SINR值，选择SINR大于γ₁，并且接收信号功率最大的RU作为UE1新的接入RU。本发明有益的效果是：(1)无需在DAS系统与小基站间建立协调机制(共享信息)，降低了对回馈链路的要求。

Description

一种基于天线选择的室内DAS系统抗小基站上行信号干扰方法

技术领域

本发明属于移动通信领域，涉及一种小区间同频干扰的抗干扰方法，具体涉及一种基于天线选择的室内DAS系统抗小基站上行信号干扰方法。

背景技术

随着智能终端越来越广泛地普及，对无线数据业务的需求也呈爆发式的增长。据预测，从2010年到2015年，全球移动数据流量的增长将超过24倍，而在2010年到2020年这10年间甚至会超过500倍，这对运营商的服务提供能力提出了巨大的挑战。一般来说，蜂窝网络的移动业务会呈现明显的不均匀特性。据统计，约有60％的语音业务和90％的数据业务是发生在室内。因此，对于运营商而言，能够提供良好的室内覆盖是避免客户流失，提高企业效益的重要手段。但是据调查，约有45％的家庭和30％的企业都不同程度的面临室内覆盖差的问题，其主要原因就在于目前提供室内覆盖的手段，大多是基于户外的宏小区基站，信号在穿透墙面时的损耗过高。

目前提供室内覆盖的手段主要包括中继器、室内DAS系统、辐射电缆、小基站系统等。其中，中继器和辐射电缆由于安装复杂正逐渐被室内DAS系统和小基站系统所取代。一般来说，室内DAS系统可以为大型室内环境提供较为全面的信号覆盖，但是无法提高容量，因为所有天线单元是连接于同一个基站。因此面对智能手机和平板电脑流量的爆发式增长，室内DAS系统将难以应对。小基站系统则可通过在室内热点区域的部署，解决数据容量问题，但其无法覆盖一座大型建筑的所有区域。因此，在未来的很长一段时间内，室内DAS系统与小基站系统将极有可能实现共同部署，以有效的提供数据容量与信号覆盖。

然而，室内DAS系统与小基站系统的共同部署将有可能产生相互间的干扰。特别是当3GPPLTE为了进一步提高频谱利用率，提出了全频率复用这一概念后，两者间的干扰将不可避免的成为限制系统性能的关键因素。目前为了避免同频干扰，3GPP LTE提出了基于干扰协调的干扰避免方法，希望在时域或者频域上正交来避免干扰。但是这些干扰协调方式都是基于小基站与宏基站而言，它们两者在空间位置上有一个明显的区别，结合功率控制可以实现干扰避免。然而在小基站与室内DAS系统中，两者在空间上基本重合，并且考虑到小基站的即插即用特性，目前已有的基于干扰协调的方法，如ICIC、eICIC以及FeICIC，将无法直接用于小基站系统与室内DAS系统的干扰协调中。因此，需要根据DAS系统的室内部署、分布式等特点，重新设计干扰抑制方法，使得DAS系统可以在存在小基站干扰的环境下正常工作。

发明内容

为解决室内DAS系统在与小基站的混合部署中，DAS系统的上行链路受到小基站上行链路的干扰，本发明针对DAS系统具有分布式多天线的特点，提供一种基于天线选择的室内DAS系统抗小基站上行信号干扰方法，具体为一种应用于室内分布式天线系统(DAS)抵抗室内小基站的上行同频信号干扰的方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：在描述本发明的具体步骤前，先对部分缩写及符号进行定义。室内DAS系统的主单元用MU表示；远端单元及与其相连接的天线用缩写RU表示，并且定义RUn(n为1,2,3···等自然数)为第n个RU。UE1表示接入DAS系统的终端。信号干扰加噪声比用SINR表示，为信号功率与干扰加噪声功率之比。本发明实现步骤中涉及一个SINR的门限值，用γ₁表示，当某个RU的接收信号SINR小于γ₁，则表明该RU受到干扰较为严重，应该舍去。

本发明所述的这种基于天线选择的室内DAS系统抗小基站上行信号干扰方法，该方法包括步骤如下：

步骤1：确定初始的接入RU，建立上行链路；

当UE1需要接入DAS系统时，向DAS系统发送接入请求；DAS系统根据各个RU接收到该请求信号的信号功率，将接收信号最强的RU分配给UE1，作为其接入RU，并建立上行链路；其中，所述RU为远端单元及与其相连接的天线，所述UE1表示接入DAS系统的终端；

步骤2：UE1的接入RU根据干扰水平确定是否需要切换其它RU；

其中，UE1的接入RU以一定时间间隔持续检测SINR值，并与预设的门限值γ1比较，用以确定干扰水平是否影响通信，根据SINR值分别执行如下过程：

(1)若SINR值小于γ₁，则DAS系统执行以下过程：

步骤201a：UE1的接入RU向MU发送消息，表明此时该RU的干扰较为严重，需要切换到其它RU；其中，所述MU为室内DAS系统的主单元；

步骤202a：MU将该接入RU及其周边的各个RU作为候选RU，并向它们发出指令，要求它们检测关于UE1接收信号的接收功率和SINR值；

步骤203a：各个候选RU检测本RU的SINR值以及接收信号功率，并向MU报告该SINR值和接收功率值；

步骤204a：MU根据所获得的各个RU的SINR值，选择SINR大于γ₁，并且接收信号功率最大的RU作为UE1新的接入RU；

步骤205a：UE1与新的接入RU建立上行链路，并转到步骤201b；

(2)若SINR值大于γ₁，则DAS系统执行以下过程：

步骤201b：UE1与其接入RU保持上行链路，该RU继续以一定时间间隔持续检测SINR值，若当SINR值小于γ1，则转而执行步骤201a-205a。

作为优选，所述预设门限值γ₁取值为-3dB到3dB。

本发明有益的效果是：

(1)无需在DAS系统与小基站间建立协调机制(共享信息)，降低了对回馈链路的要求。

(2)通过在不同RU间的切换降低干扰的影响，实现简单，无需复杂的信号技术，可以在现有DAS系统上通过简单的软硬件升级实现本发明。

(3)综合考虑了SINR与接收信号功率，避免了一味追求SINR导致接收信号功率过低所引起的问题，例如对RU射频前端灵敏度的要求等。

附图说明

图1为小基站上行信号对DAS系统上行信号干扰的示意图；

图2为本发明所述的DAS系统示意图；

图3为本发明的天线选择流程图；

图4为本发明的具体实施案例一。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明所具体应用的场景示意图。场景内包含DAS系统以及小基站系统。一般来说，DAS系统借助于分布于建筑物的多个RU来改善室内信号覆盖，但无法提升网络容量。小基站则用于热点区域的覆盖，可有效提高容量，但对于大型建筑，无法做到像DAS系统那样的全面覆盖。因此在今后的很长一段时间，都将是DAS系统与小基站系统的混合部署，既能满足建筑物的全面信号覆盖，同时又能保证热点区域的容量要求。但在该场景下，DAS系统与小基站系统的同频干扰将成为制约系统性能的重要因素。一般来说，若室内DAS系统与小基站系统混合部署，在上行链路上，会存在相互间的干扰，即DAS系统的上行链路会干扰小基站的上行链路，同时，小基站的上行链路也会干扰DAS系统的上行链路。如图1所示，当接入小基站的终端进行上行传输时，会对DAS系统各个RU的接收信号产生干扰，反之也同样存在。由于DAS系统各个RU的功能比较单一，因此其抑制干扰的能力较弱。相反，小基站可以做的比较复杂，且接入小基站的终端不会很多，因此其抵抗DAS系统上行链路干扰的能力也较强。基于这个原因，本发明着重考虑DAS系统抵抗小基站上行链路干扰的问题，提出基于天线选择的方法来提高DAS系统的接收信噪比，从而避免小基站上行链路干扰所带来的影响。

图2为本发明所述的室内DAS系统示意图。该室内DAS系统主要包括MU和各个RU模块。其中，与本发明有关的MU的功能为：

1)管理各个RU，并且根据RU所提供的SINR值与接收信号功率来选取UE1的接入RU；

2)控制RU间的切换，是UE1能够保持平稳切换。

与本发明有关的RU的功能为：

1)估计接收信号的SINR值和接收信号功率；

2)向MU发送关于SINR和接收功率的值以及相应的通知；

图3为室内DAS系统与小基站下行干扰避免流程图。结合图4所设定的场景，对图3所公开的问题解决流程图给出具体实施方式。

如图4所示的实施例中，DAS系统的总共有6个RU，且在该DAS系统内存在一个小基站。在该实施例中，假设UE1到6个RU的距离分别是[15，7，20，8，25，22]；UE2到6个RU的距离分别是[20，5，27，10，28，22]。假设UE1和UE2的发射功率相等，γ₁为1(即0dB)，路径损耗与距离3次方成反比，接收信号信噪比为10dB。在整个UE1与DAS系统通信时段内，UE2仅在中间一段时间接入小基站(如图4中阶段2)。

根据步骤1，UE1向DAS发出接入请求，各个RU接收到该信号，估计接收信号的功率，并将估计值上报MU。在本实施例中，由于UE1距离RU2最近，因此RU2的接收信号功率最强，DAS系统将RU2作为UE1的接入RU。RU2继而与UE1建立上行链路。

步骤2，RU2以一定的时间间隔检测SINR值，并与预设门限值γ₁比较。

其中，在本实施例中，由于此时并没UE2的干扰，RU2获得的SINR值实际上为信噪比，为10dB，大于γ₁，则转而执行步骤201b。

步骤201b，UE1与RU2保持上行链路，RU2继续以一定时间间隔持续检测SINR。

其中，在UE2未接入小基站前，即图4所示的阶段一，DAS系统始终处于步骤201b中；直到UE2接入小基站，即进入图4所示的阶段二。此时，RU2检测到的SINR约为0.36(即-4.4dB)，小于γ₁，系统转而执行201a-205a。

步骤201a，RU2向MU发送消息，告知其SINR值，表明RU2受到严重干扰，需要切换到其它RU。

步骤202a，MU将RU2及RU2周边的各个RU作为候选RU，在本实施例中为RU1、RU4、RU6，并向它们发出指令，要求它们检测关于UE1接收信号的接收功率和SINR值。

步骤203a，各个候选RU检测本RU的SINR值以及接收信号功率，并向MU报告该SINR值和接收功率值。

其中，在本实施例中，根据UE1、UE2以及RU1、RU2、RU4、RU6的位置关系，可以得知RU1估计的SINR值约为2.37，RU2估计的SINR约为0.36，RU4估计的SINR值约为1.95，RU6估计的SINR值约为1。同时，按UE1信号的接收功率从大到小应该为RU2、RU4、RU1、RU6。

步骤204a，MU根据所获得的各个RU的SINR值，选择SINR大于γ₁，并且接收信号功率最大的RU作为UE1新的接入RU。

其中，在本实施例中，大于门限值γ₁的RU为RU1、RU4、RU6。其中RU1的SINR值最高。但是本发明并不选择RU1作为UE1的接入RU，而是选择SINR高于门限值的RU中接收信号最强的RU，在本实施例中为RU4。

步骤205a，UE1与RU4建立上行链路，系统随即转入步骤201b。

以上所述，仅为本发明较好的实施方式而已，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明精神之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种基于天线选择的室内DAS系统抗小基站上行信号干扰方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：

步骤1：确定初始的接入RU，建立上行链路；

步骤2：UE1的接入RU根据干扰水平确定是否需要切换其它RU；

(1)若SINR值小于γ₁，则DAS系统执行以下过程：

步骤205a：UE1与新的接入RU建立上行链路，并转到步骤201b；

(2)若SINR值大于γ₁，则DAS系统执行以下过程：

2.根据权利要求1所述的基于天线选择的室内DAS系统抗小基站上行信号干扰方法，其特征在于：所述预设门限值γ₁取值为-3dB到3dB。