CN108112019B - 一种基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法 - Google Patents

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Abstract

本发明请求保护基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法，包括步骤：获取待部署区域内NB‑IoT以及现网非NB‑IoT基站信息，将基站信息导入电子地图；以NB‑IoT区域为中心，NB‑IoT覆盖区域为半径，将规划区域划分成NB‑IoT区域，缓冲区，非NB‑IoT区域；统计链路计算信息，计算NB‑IoT基站与非NB‑IoT基站的隔离损耗要求；采用合适的传播损耗模型，计算出干扰缓冲区的大小；对干扰缓冲区域进行清频。

Description

一种基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法
技术领域
本发明属于涉及移动通信技术，尤其涉及一种NB-IoT与异制式干扰规避方法。
背景技术
近年来，物联网发展迅速，世界万物都可以通过互联网相互连接，在IoT业务不断发展的同时物联网通信技术不断发展。为了满足物联网业务的发展，LPWAN技术应运而生。从传输距离上区分，可以分为两类：一类是短距离通信技术，代表技术有Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等，典型的应用场景如智能家居；另一类是广域网通信技术，业界一般定义为LPWAN(Low-Power Wide-Area Network，低功耗广域网)，如Lora、Sigfox、NB-IoT，典型的应用场景如智能抄表、物流监控等。NB-IoT由于低功耗、低成本、深覆盖、大连接的特点，深受通信运营商青睐。
NB-IoT设计基于现有的移动蜂窝网络，具有广覆盖的特性，覆盖能力比GSM高20dB，因此，在无线网络部署过程中，一般采用1：N的组网方式来部署NB-IoT，在1：N情况下势必面临着NB-IoT与现有多系统共存的场景，这些不同的系统间将产生一定的相互干扰，造成系统性能的损失。
现有的蜂窝网络干扰规避方法，如LTE同频干扰规避方法是基于大规模的蜂窝布点的基础上，同时要求边缘速率高，主要是满足高带宽、低时延的用户体验，在网络规划中一般采用缓冲带计算和网络仿真的方式进行。而NB-IoT对于边缘速率不敏感，具有广覆盖、大连接、低功耗、低成本的特点，基于现有的蜂窝网络进行部分部署，因此现有的LTE同频干扰规避方法已不适用NB-IoT无线网络部署。
因此，本文提出的基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法在工程规划和建设中具有重要的意义。
发明内容
本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种能够规避或者降低NB-IoT网络部署过程中的同频干扰的基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法。本发明的技术方案如下：
一种基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法，其包括以下步骤：
1)获取待部署区域内基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT基站信息以及现网非NB-IoT基站信息，并将NB-IoT基站信息以及非NB-IoT基站信息导入电子地图；
2)以NB-IoT区域为中心，NB-IoT覆盖区域为半径，将规划区域划分成NB-IoT区域、缓冲区、非NB-IoT区域；
3)统计链路计算信息，计算NB-IoT基站与非NB-IoT基站的隔离损耗要求；
4)根据步骤3)计算出的NB-IoT基站与非NB-IoT基站的隔离损耗要求，采用设定的传播损耗模型，计算出干扰缓冲区的大小；
5)对干扰缓冲区域进行清频
进一步的，所述NB-IoT基站信息以及现网非NB-IoT基站信息包括：基站信息、站间距信息、覆盖半径，将基站信息导入电子地图，首先将基站信息保存成KML格式，打开谷歌地球，将基站信息导入。
进一步的，所述统计链路计算信息包括：噪声系数
Figure BDA0001537397360000021
系统带宽Bij、允许底噪抬升Hij、底噪Lij、允许干扰Mij、干扰源发射功率Pij、折损后的干扰源发射功率pij、干扰带宽比Kij及隔离耦合损耗Nij，其计算过程包括：
Figure BDA0001537397360000022
Figure BDA0001537397360000023
pij＝Pij-10logKij \*MERGEFORMAT(1.3)
Nij＝pij-Mij \*MERGEFORMAT(1.4)
其中i＝(1,2)，1表示上行，2表示下行；j＝(1,2,3,4)，1表示NB-IoT终端干扰非NB-IoT，2表示NB-IoT基站干扰非NB-IoT，3表示非NB-IoT终端干扰NB-IoT，4表示非NB-IoT终端干扰NB-IoT。
进一步的，所述步骤4)采用合适的传播损耗模型，计算出干扰缓冲区的大小，具体包括步骤：
按照所述隔离耦合损耗计算值，取最大值耦合损耗值，采用预先设定的传播模型适用条件，计算出干扰缓冲区的大小。
进一步的，所述预先设定的传播模型采用Okumura-Hata模型或Cost231-Hata模型。
进一步的，所述采用预先设定的传播模型适用条件，计算出干扰缓冲区的大小，具体包括步骤：
如果NB-IoT部署于150-1500MHz,将隔离耦合损耗Nij带入公式(1.5)，计算得到缓冲区大小：
Figure BDA0001537397360000031
如果NB-IoT部署于1.8GHz，将隔离耦合损耗Nij带入公式(1.6)，计算得到缓冲区大小：
Figure BDA0001537397360000032
其中,fc为工作频率,单位MHz；h1为基站天线高度,单位m；h2为终端天线高度,单位m；d为缓冲区大小,单位km；
Figure BDA0001537397360000033
为有效天线修正因子,其值与覆盖区域的面积和所处的天下环境相关,取值如公式(1.7)所示；Ccell为小区类型修正因子,取值如公式(1.8)所示；Cm为城市中心修正因子。
Figure BDA0001537397360000034
Figure BDA0001537397360000035
进一步的，所述步骤5)对干扰缓冲区域进行清频具体包括步骤：
所述清频，即在干扰缓冲区，非NB-IoT小区中用于NB-IoT部署的资源块不参与发送和接收信号，即当NB-IoT小区和异制式小区完全同步时，该资源块不能被NB-IoT终端调用，并且置空的RB(资源块)不发送公共参考信号(CRS)。
本发明的优点及有益效果如下：
本发明提出的NB-IoT与异制式干扰规避方法，在NB-IoT无线网络规划建设时，首先将基站信息导入电子地图，以NB-IoT区域为中心，NB-IoT覆盖区域为半径，将规划区域划分成NB-IoT区域，缓冲区，非NB-IoT区域。统计链路计算信息，计算NB-IoT基站与非NB-IoT基站的隔离损耗要求并采用合适的传播损耗模型，计算出干扰缓冲区的大小，最后，对干扰缓冲区域进行清频。本发明提供NB-IoT与异制式干扰规避方法，通过缓冲区划分计算，得到干扰缓冲区的大小，并在干扰缓冲区进行清频，最后达到规避干扰的目的。因此，本发明能够规避或者降低NB-IoT网络部署过程中的同频干扰，对NB-IoT无线网络规划和建设具有重要的意义。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例供NB-IoT与异制式干扰规避方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
如图1所示：图1为本发明实现NB-IoT与异制式干扰规避方法的流程示意图，如图1所示，包括：
步骤一、获取待部署区域内NB-IoT以及现网非NB-IoT基站信息，将基站信息导入电子地图。
本步骤中，NB-IoT以及现网非NB-IoT基站信息包括：基站信息、站间距信息、覆盖半径。根据所述将基站信息导入电子地图，首先将基站信息保存成KML格式，打开谷歌地球，将基站信息导入。
步骤二、以NB-IoT区域为中心，NB-IoT覆盖区域为半径，将规划区域划分成NB-IoT区域，缓冲区，非NB-IoT区域。
步骤三、统计链路计算信息，计算NB-IoT基站与非NB-IoT基站的隔离损耗要求。
所述统计链路计算信息包括：噪声系数
Figure BDA0001537397360000051
系统带宽Bij，允许底噪抬升Hij，底噪Lij，允许干扰Mij，干扰源发射功率Pij，折损后的干扰源发射功率pij，干扰带宽比Kij，隔离耦合损耗Nij。其计算过程包括：
Figure BDA0001537397360000052
Figure BDA0001537397360000053
pij＝Pij-10logKij \*MERGEFORMAT(1.3)
Nij＝pij-Mij \*MERGEFORMAT(1.4)
其中i＝(1,2)，1表示上行，2表示下行；j＝(1,2,3,4)，1表示NB-IoT终端干扰非NB-IoT，2表示NB-IoT基站干扰非NB-IoT，3表示非NB-IoT终端干扰NB-IoT，4表示非NB-IoT终端干扰NB-IoT。
步骤四、采用合适的传播损耗模型，计算出干扰缓冲区的大小，包括：
按照所述隔离耦合损耗计算值，取最大值耦合损耗值，采用合适的传播模型。
需要说明的是，所述传播模型包括：Okumura-Hata模型，Cost231-Hata模型。根据所述传播模型适用条件，计算出干扰缓冲区的大小。具体包括步骤：
如果NB-IoT部署于150-1500MHz,将隔离耦合损耗Nij带入公式(1.5)，计算得到缓冲区大小：
Figure BDA0001537397360000054
如果NB-IoT部署于1.8GHz，将隔离耦合损耗Nij带入公式(1.6)，计算得到缓冲区大小：
Figure BDA0001537397360000061
其中,fc为工作频率,单位MHz；h1为基站天线高度,单位m；h2为终端天线高度,单位m；d为缓冲区大小,单位km；
Figure BDA0001537397360000064
为有效天线修正因子,其值与覆盖区域的面积和所处的天下环境相关,取值如公式(1.7)所示；Ccell为小区类型修正因子,取值如公式(1.8)所示；Cm为城市中心修正因子。
Figure BDA0001537397360000062
Figure BDA0001537397360000063
步骤五、对干扰缓冲区域进行清频包括：
所述清频，即在干扰缓冲区，非NB-IoT小区中用于NB-IoT部署的资源块不参与发送和接收信号，即当NB-IoT小区和异制式小区完全同步时，该资源块不能被NB-IoT终端调用，并且置空的RB(资源块)不发送公共参考信号(CRS)。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取待部署区域内基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT基站信息，所述基站信息包括站址信息、站间距信息、覆盖半径，以及现网非NB-IoT基站信息，并将NB-IoT基站信息以及非NB-IoT基站信息导入电子地图；
2)将基站信息导入地图后，以NB-IoT区域为中心，NB-IoT覆盖区域为半径，将规划区域划分成NB-IoT区域、缓冲区、非NB-IoT区域；
3)统计链路计算信息，计算NB-IoT基站与非NB-IoT基站的隔离耦合损耗要求；
4)根据步骤3)计算出的NB-IoT基站与非NB-IoT基站的隔离耦合损耗要求，采用设定的传播损耗模型，计算出干扰缓冲区的大小；
5)对干扰缓冲区域进行清频；
所述统计链路计算信息包括：噪声系数
Figure FDA0002929476940000011
系统带宽Bij、允许底噪抬升Hij、底噪Lij、允许干扰Mij、干扰源发射功率Pij、折损后的干扰源发射功率pij、干扰带宽比Kij及隔离耦合损耗Nij，其计算过程包括：
Figure FDA0002929476940000012
Figure FDA0002929476940000013
pij＝Pij-10logKij (0.3)
Nij＝pij-Mij (0.4)
其中i＝(1,2)，1表示上行，2表示下行；j＝(1,2,3,4)，1表示NB-IoT终端干扰非NB-IoT，2表示NB-IoT基站干扰非NB-IoT，3表示非NB-IoT终端干扰NB-IoT，4表示非NB-IoT终端干扰NB-IoT；
步骤4)采用预先设定的传播损耗模型适用条件，计算出干扰缓冲区的大小，具体包括步骤：
如果NB-IoT部署于150-1500MHz,将隔离耦合损耗Nij带入公式(1.5)，计算得到缓冲区大小：
Figure FDA0002929476940000021
如果NB-IoT部署于1.8GHz，将隔离耦合损耗Nij带入公式(1.6)，计算得到缓冲区大小：
Figure FDA0002929476940000022
其中,fc为工作频率,单位MHz；h1为基站天线高度,单位m；h2为终端天线高度,单位m；d为缓冲区大小,单位km；
Figure FDA0002929476940000023
为有效天线修正因子,其值与覆盖区域的面积和所处的天线环境相关,取值如公式(1.7)所示；Ccell为小区类型修正因子,取值如公式(1.8)所示；Cm为城市中心修正因子；
Figure FDA0002929476940000024
Figure FDA0002929476940000025
2.根据权利要求1所述的基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法，其特征在于，所述NB-IoT基站信息以及现网非NB-IoT基站信息包括：站址信息、站间距信息、覆盖半径，将基站信息导入电子地图，首先将基站信息保存成KML格式，打开谷歌地球，将基站信息导入。
3.根据权利要求1所述的基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法，其特征在于，所述步骤4)采用合适的传播损耗模型，计算出干扰缓冲区的大小，具体包括步骤：
按照所述隔离耦合损耗计算值，取最大隔离耦合损耗值，采用预先设定的传播损耗模型适用条件，计算出干扰缓冲区的大小。
4.根据权利要求1-3之一所述的基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法，其特征在于，所述预先设定的传播损耗模型采用Okumura-Hata模型或Cost231-Hata模型。
5.根据权利要求3所述的基于蜂窝的窄带物联网与异制式干扰规避方法，其特征在于，所述步骤5)对干扰缓冲区域进行清频具体包括步骤：
所述清频，在干扰缓冲区，非NB-IoT小区中用于NB-IoT部署的资源块不参与发送和接收信号，当NB-IoT小区和异制式小区完全同步时，该资源块不能被NB-IoT终端调用，并且置空的RB资源块不发送公共参考信号CRS。
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