CN110855390A - 一种带内阻塞指标的确定方法及系统 - Google Patents

一种带内阻塞指标的确定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种带内阻塞指标的确定方法及系统。方法包括：基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。本发明实施例提供的一种带内阻塞指标的确定方法及系统，在目前频率资源紧张，多个基站站址密集的情况下，通过提供了一种客观合理的基站共站址带内阻塞指标的确定方法，能够真实反映基站共站址场景下的基站抗阻塞能力。

Description

一种带内阻塞指标的确定方法及系统
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种带内阻塞指标的确定方法及系统。
背景技术
基站带内阻塞指标定义为：在有用信号工作频段内外存在一定功率大小的干扰信号的情况下，测试基站对有用信号的正确接收能力。由3GPP射频一致性协议可知，目前，基站带内阻塞指标都是定义为基站频率共存情况下，基站的抗阻塞能力，即在不同基站频率共存基础上，主要针对的是两种基站为非共站址条件下，干扰基站功率达到-43dBm时，被干扰基站的抗阻塞能力。而对于基站共站址时带内阻塞指标，目前没有参考规范。
基站频率共存情况下，基站的抗阻塞能力的评估方法通常如下：
S1.信号源SMU200A输出有用信号LTE-TDD-1802.5Mhz-BW5M和干扰信号LTE-FDD-1812.5Mhz-BW5M，经过2功分器合路后直接输入进基站的eRRU天线端口。
S2.此时信号源SMU200A输出的有用信号灵敏度为-104dBm，按照协议要求取-98dBm，干扰信号输出-43dBm。
S3.此时基站的吞吐量应满足大于95％，以此判断为基站正常解调，按照3GPP的推荐进行测试组网。
但是，在目前频率资源紧张、多个基站站址密集的情况下，以前的基站频率共存情况下的基站带内阻塞指标不再适用，因此，如何使用一种较为客观合理的方法，进行基站共站址条件下的带内阻塞指标的评估成为了亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种带内阻塞指标的确定方法及系统，用以解决现有技术中在频率资源紧张、多个基站站址密集的情况下，以前的基站频率共存情况下的基站带内阻塞指标不再适用的缺陷，提供了一种客观合理的基站共站址带内阻塞指标的确定方法，能够真实反映基站共站址场景下的基站抗阻塞能力。
本发明实施例提供一种带内阻塞指标的确定方法，包括：
基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；
根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；
将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
本发明实施例提供一种带内阻塞指标的确定系统，包括：
损耗计算模块，用于基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；
干扰功率计算模块，用于根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；
指标确定模块，用于将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述的方法。
本发明实施例提供的一种带内阻塞指标的确定方法及系统，在目前频率资源紧张，多个基站站址密集的情况下，通过提供了一种客观合理的基站共站址带内阻塞指标的确定方法，能够真实反映基站共站址场景下的基站抗阻塞能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种带内阻塞指标的确定方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更好地说明本发明的方案，将本发明实施例和以下实施例中的第一基站优选为某公网基站A，其下行频段范围为1805Mhz-1830Mhz，将本发明实施例和以下实施例中的第二基站优选为专网基站B，其上行频段范围为1785Mhz-1805Mhz，两个基站的频段相邻，且两个基站共站址建设。本发明通过提供了一种客观合理的基站共站址带内阻塞指标的确定方法，以真实反映两个基站共站址场景下的专网基站B的抗阻塞能力。并且，由上可知，如果按照现有技术中基站频率共存情况下的抗阻塞指标对公网基站A和/或专网基站B进行设计，那么公网基站A的下行传输业务会对专网基站B产生大功率带内阻塞干扰，严重影响专网基站B的上行传输业务。
结合以上业务需求，为保证专网基站B在1785Mhz-1805Mhz频段不会被公网基站A干扰，需要对专网基站B的抗阻塞能力进行重新测试评估，并给出相应的建议。并且，为后续专网基站B设计的改进，或者系统布站的调整，提供参考。
图1为本发明实施例提供的一种带内阻塞指标的确定方法流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101：基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；
步骤102：根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；
步骤103：将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
在步骤101中，网络规划中经常涉及到自由空间传播模型，自由空间是指无遮挡、无多径效应的传播空间。电磁波在自由空间中传播时仅存在因信号能量扩散引发的衰减，不存在任何其他形式的损耗，其通信距离仅与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。基于自由空间传播模型，若已知公网基站A的发射信号的频率、公网基站A和专网基站B间的水平距离，则可计算出两个基站间的自由空间损耗MCL。
在步骤102中，考虑到公网基站A按照3GPP协议的最大发射功率，假设不考虑两个基站的天线增益而只考虑传导增益，则将公网基站A的最大发射功率和两个基站间的自由空间损耗MCL相减，即能得到公网基站A的发射信号到达专网基站B天线端口的干扰功率。
需要说明的是，公网基站A的发射信号的频率特指公网基站A的频段和专网基站B的频段的重叠频点。
在步骤103中，将公网基站A的发射信号到达专网基站天线端口的干扰功率，作为专网基站B的带内阻塞指标。由此，可以根据专网基站B的带内阻塞指标，评判专网基站B的抗阻塞能力。
本发明实施例提供的方法，在目前频率资源紧张，多个基站站址密集的情况下，提供了一种客观合理的基站共站址带内阻塞指标的确定方法，能够真实反映基站共站址场景下的基站抗阻塞能力。
基于上述实施例，本发明实施例提供的方法，还包括：
根据所述自由空间损耗MCL、第一基站的相邻频道泄漏比ACLR和第二基站的邻道选择灵敏度ACS中的至少两个指标，确定第一基站和第二基站间的最佳建设距离。
需要说明的是，自由空间损耗MCL的定义和获取方法已在上述实施例中详细说明，此处不再赘述。第一基站的相邻频道泄漏比ACLR指的是：发射信号在本信道功率与泄漏到邻信道功率的比值。第二基站的邻道选择灵敏度ACS指的是：接收滤波器在指定信道上的衰减与在邻道上的衰减的比值。根据上述三个指标中的任意两个指标，可评估出最佳的隔离度方案，即，确定两个基站间的最佳建设距离，为后续专网基站设计的改进，或者系统布站的调整，提供参考。这里ACS、带内阻塞可以近似等效为邻道干扰类灵敏度。
基于上述实施例，本发明实施例提供的方法，根据所述自由空间损耗MCL、第一基站的相邻频道泄漏比ACLR和第二基站的邻道选择灵敏度ACS中的至少两个指标，确定第一基站和第二基站间的最佳建设距离，之前还包括：
基于第一基站的带外杂散信号的功率计算公式，确定带外杂散信号的功率；根据带外杂散信号的功率，获取第一基站的相邻频道泄漏比ACLR。
具体地，第一基站的相邻频道泄漏比ACLR可通过第一基站的带外杂散信号的功率来获取，其中，带外杂散信号是指发射机即第一基站发射有用信号时产生的带外辐射，若该带外辐射若落入第二基站的频段内，则可等效为高斯白噪声信号模型。
基于上述实施例，本发明实施例提供的方法，根据所述自由空间损耗MCL、第一基站的相邻频道泄漏比ACLR和第二基站的邻道选择灵敏度ACS中的至少两个指标，确定第一基站和第二基站间的最佳建设距离，之前还包括：
根据第一基站的发射信号，获取第二基站的邻道选择灵敏度ACS。
具体地，第二基站的邻道选择灵敏度ACS可通过第一基站的发射信号来获取。
基于上述实施例，本发明实施例提供的方法，基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL的公式为：
MCL＝20Lg(4/c)+20Lg(f)+20Lg(d)；
其中，c为光速、f为第一基站的发射信号的频率、d为第一基站和第二基站间的水平距离。
具体地，网络规划中经常涉及到自由空间传播模型，自由空间是指无遮挡、无多径效应的传播空间。电磁波在自由空间中传播时仅存在因信号能量扩散引发的衰减，不存在任何其他形式的损耗。给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法：所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电磁波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。电磁波在自由空间传播的公式为：
Los＝20Lg(4/c)+20Lg(f(Hz))+20Lg(d(m))
＝20Lg(4/3x10^8)+20Lg(f(MHz)x10^6)+20Lg(d(km)x10^3)
＝20Lg(4π/3)-160+20Lgf+120+20Lgd+60
＝32.45+20Lgf+20Lgd；
其中，d的单位为km，f的单位为MHz，Los代表传播损耗，单位为dB。由上式可见，自由空间中电磁波传播损耗(亦称衰减)只与工作频率f和传播距离d有关，当f或d增大一倍时，Los将分别增加6dB。
由实际外场布站需求可知：专网基站B与公网基站A布站在同一水平平面，且两种基站属于共站址场景。按照自由空间传输损耗公式可以得出不同空间距离下的空间损耗。当公网基站A的发射信号的频率f为1805Mhz、两个基站的水平距离D为0.005Km(水平5米)的自由空间损耗MCL为如下：
Los＝32.44+20lgd(Km)+20lgf(MHz)
＝32.44+20lg0.005+20lg1805
＝32.44db+(-46.02db)+65.12db
＝51.54db；
此处可令MCL＝Los，为了方便计算，也可另取MCL≈50db。即两个基站间的最小空间耦合度为50db左右。考虑到公网基站A按照3GPP协议发射最大功率为46dBm，假设不考虑两种基站的天线增益只考虑传导增益，则公网基站A发射的1805Mhz干扰信号到达专网基站B天线端口的干扰信号功率为46dBm-51db＝-5dBm左右，这里取-5dBm。即专网基站B在1785-1805Mhz频段的抗阻塞功率为-5dBm。
基于上述实施例，本发明实施例提供的方法，第一基站的带外杂散信号的功率SpuriousPower计算公式为：
SpuriousPower＝sensitivity+MCL-10LOG(BW1/BW2)；
其中，sensitivity为第二基站灵敏度、MCL为自由空间损耗、BW1为第二基站的接收频段的带宽、BW2为落入第二基站的接收频段内的干扰信号的带宽。
基于上述实施例，本发明实施例提供的方法，根据第一基站的最大发射功率Ptxmax和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率P的公式为：
P＝Ptxmax-MCL。
基于上述实施例，本发明实施例提供的方法，根据带外杂散信号的功率，获取第一基站的相邻频道泄漏比ACLR的公式为：
ACLR＝干扰信号总发射功率(f1)-SpuriousPower-MCL-10LOG(BW1/BW2)
其中，SpuriousPower为带外杂散信号的功率、f1为频率、MCL为自由空间损耗、BW1为第二基站的接收频段的带宽、BW2为落入第二基站的接收频段内的干扰信号的带宽。
作为一个优选实施例，本发明实施例为了提高专网基站B的性能，对对端基站也即公网基站A发射的带外杂散作出了要求，具体如下：
由ACIR原理特性可知，ACIR是发射端邻道泄漏比ACLR和接收端邻道选择灵敏度ACS的综合效果，因此提高邻频共存系统的系统性能，抑制邻道干扰，需要从改善射频发射机的发射性能和射频接收机的接收性能两个方面来考虑。由抗阻塞指标链路预算和基站AWGN动态范围指标可知，当公网基站A发射的1805Mhz-1830Mhz干扰信号与专网基站B的接收频段1785Mhz-1805Mhz的1805Mhz频点重叠，故公网基站A发射的1812.5Mhz隔道ACLR(1800Mhz-1805Mhz)非线性信号会泄漏到专网基站B的接收频段内。且泄漏到有用信号(也即接收频段)带内的非线性信号特性可以等效为高斯白噪声信号模型。当干扰信号与有用信号的频谱存在重叠时，干扰信号比有用信号功率(参考灵敏度+6db＝-96.5dBm)低5dB时，由于Turbo码的纠错能力，系统性能基本不受影响，考虑1.5dB余量，要求落入带内的干扰信号等效到天线口需小于-103dBm。由带外杂散公式可知：
SpuriousPower(dBm\Mhz)-MCL(db)-10lg(干扰BW\有用BW)＜-103dBm，
进一步化简得到SpuriousPower(dBm\Mhz)-50(db)-10lg(1\5)＜-103dBm，
进一步化简得到SpuriousPower(dBm\Mhz)＜-103dBm+50(db)-10lg(5\1)，
进一步化简得到SpuriousPower(dBm\Mhz)＜-60dBm，
进一步化简得到SpuriousPower(dBm\Mhz)≈-65dBm。
根据MCL＝50db反推出公网基站A的发射杂散(1800Mhz-1805Mhz)应小于-65dBm\Mhz(预留出5db的余量)。即保证专网基站ACS射频特性的前提下，需要限制对端公网基站对专网频段通带内(1785Mhz-1805Mhz)的干扰杂散指标：小于等于-65dBm/Mhz(MCL＝50db)。
本发明实施例还提供一种带内阻塞指标的确定系统，系统包括：
损耗计算模块，用于基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；
干扰功率计算模块，用于根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；
指标确定模块，用于将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
需要说明的是，本发明实施例的系统可用于执行图1所示的一种带内阻塞指标的确定方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图2为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图，如图2所示，所述设备包括：处理器(processor)201、存储器(memory)202和总线203；其中，所述处理器201和所述存储器202通过所述总线203完成相互间的通信；所述处理器201用于调用所述存储器202中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种带内阻塞指标的确定方法，其特征在于，包括：
基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；
根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；
将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述自由空间损耗MCL、第一基站的相邻频道泄漏比ACLR和第二基站的邻道选择灵敏度ACS中的至少两个指标，确定第一基站和第二基站间的最佳建设距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述自由空间损耗MCL、第一基站的相邻频道泄漏比ACLR和第二基站的邻道选择灵敏度ACS中的至少两个指标，确定第一基站和第二基站间的最佳建设距离，之前还包括：
基于第一基站的带外杂散信号的功率计算公式，确定带外杂散信号的功率；
根据带外杂散信号的功率，获取第一基站的相邻频道泄漏比ACLR。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述自由空间损耗MCL、第一基站的相邻频道泄漏比ACLR和第二基站的邻道选择灵敏度ACS中的至少两个指标，确定第一基站和第二基站间的最佳建设距离，之前还包括：
根据第一基站的发射信号，获取第二基站的邻道选择灵敏度ACS。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL的公式为：
MCL＝20Lg(4/c)+20Lg(f)+20Lg(d)；
其中，c为光速、f为第一基站的发射信号的频率、d为第一基站和第二基站间的水平距离。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一基站的带外杂散信号的功率SpuriousPower计算公式为：
SpuriousPower＝sensitivity+MCL-10LOG(BW1/BW2)；
其中，sensitivity为第二基站灵敏度、MCL为自由空间损耗、BW1为第二基站的接收频段的带宽、BW2为落入第二基站的接收频段内的干扰信号的带宽。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第一基站的最大发射功率Ptxmax和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率P的公式为：
P＝Ptxmax-MCL。
8.一种带内阻塞指标的确定系统，其特征在于，包括：
损耗计算模块，用于基于自由空间传播模型，根据第一基站的发射信号的频率、第一基站和第二基站间的水平距离，计算出第一基站和第二基站间的自由空间损耗MCL；
干扰功率计算模块，用于根据第一基站的最大发射功率和所述自由空间损耗MCL，计算出第一基站的发射信号到达第二基站时的干扰功率；
指标确定模块，用于将所述干扰功率，作为第二基站的带内阻塞指标。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至7任一所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7任一所述的方法。
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