CN111163023B - 自激消除装置、隔离度检测方法、接入单元及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自激消除装置、隔离度检测方法、接入单元及系统；其中，自激消除装置，包括功率检测模块、自动增益控制模块和自激消除模块；功率检测模块获取主信号与反馈自激信号的功率的和；自动增益控制模块在功率的和大于预设高门限时，进行增益衰减；在功率的和小于预设低门限时，进行增益释放；并将经增益处理后的信号传输给自激消除模块；自激消除模块获取反馈基带信号，并采用自适应滤波算法、基于反馈基带信号对经增益处理后的信号进行去相关处理，得到消除自激后的基带信号；其中，反馈基带信号为消除自激后的基带信号经过内插后得到。本申请提出了能够解决收、发天线隔离检测的自激保护方案。

Description

自激消除装置、隔离度检测方法、接入单元及系统

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种自激消除装置、隔离度检测方法、接入单元及系统。

背景技术

随着城市化、现代化发展，移动通信中传统的宏网覆盖存在较多盲点，比如地下停车场、电梯、地下商场等场景；这些场景的业务量需求也在不断增长。传统无线直放站需要解决天线收、发隔离度问题的同时，对于交调指标要求高，结构复杂，成本相对较高，且不适用于室分环境；新型光纤室分系统因链路增益分配等原因通常选择射频有线馈入，需要配备接入网RRU(Remote Radio Unit，射频拉远单元)信源，会增加建网投资成本。

目前，通过无线接入端与射频拉远覆盖端分离，通过星型组网均匀分布，接入端通过施主天线接收无线通信信号，通过光纤与覆盖单元连接，覆盖单元接覆盖天线进行覆盖，同时解决施主天线与覆盖天线之间干扰，可充分利用宏网信源，方便、快速对这些应用场景进行补盲。

然而在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的检测隔离度的方法需要关断主链路信号，严重影响正常通信；而传统判断自激的方案通常是检测功率、增益跳变等类似这些情况判断自激，因自激信号的不确定性，故这种方案并不能准确判断自激；同时，传统自激后的处理措施，易导致系统无法在最佳状态工作。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确判断自激并实现自激保护的自激消除装置、隔离度检测方法、接入单元及系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种自激消除装置，包括功率检测模块、自动增益控制模块和自激消除模块；

功率检测模块获取主信号以及主信号与反馈自激信号功率的和；

自动增益控制模块在功率的和大于预设高门限时，进行增益衰减；在功率的和小于预设低门限时，进行增益释放；并将经增益处理后的信号传输给自激消除模块；

自激消除模块获取反馈基带信号，并采用自适应滤波算法、基于反馈基带信号对经增益处理后的信号进行去相关处理，得到消除自激后的基带信号；其中，反馈基带信号为消除自激后的基带信号经过内插后得到。

在其中一个实施例中，还包括自动电平控制模块和内插模块；

自动电平控制模块接收并处理消除自激后的基带信号，且检测自动增益控制模块的衰减量，并根据检测的结果对自动增益控制模块进行相应的反向操作；

内插模块对经自动电平控制模块处理后的消除自激后的基带信号、进行2 倍内插，得到反馈基带信号，并将反馈基带信号传输给自激消除模块。

在其中一个实施例中，还包括数字下变频模块和数字上变频模块；

数字下变频模块对接收信号进行下变频抽取，并将经下变频抽取后的信号传输给功率检测模块；

数字上变频模块将内插模块输出的信号进行上变频传输。

一方面，本发明实施例还提供了一种应用于上述任一项自激消除装置的自激消除模块上的消除自激方法，包括步骤：

采用LMS算法、基于反馈基带信号对经增益处理后的信号进行去相关处理，得到消除自激后的基带信号，以实现自激消除。

另一方面，本发明实施例还提供了一种应用于上述任一项自激消除装置的自激消除模块上的隔离度检测方法，包括步骤：

获取主信号的数字域功率值，以及反馈自激信号的数字域功率值；

根据系统实时增益、主信号的数字域功率值以及反馈自激信号的数字域功率值，确定隔离度。

在其中一个实施例中，根据系统实时增益、主信号的数字域功率值以及反馈自激信号的数字域功率值，确定隔离度的步骤中，基于以下公式确定隔离度：

I_so＝Gain+P1-P2(dB)

其中，I_so为隔离度；Gain为系统实时增益；P1为主信号的数字域功率值； P2为反馈自激信号的数字域功率值。

在其中一个实施例中，确定隔离度的步骤之后，还包括步骤：

在G_实-15≤I_so≤G_实-x时，确认隔离度状态为异常状态，降低系统链路增益或关闭射频开关，并产生告警；

其中，I_so为隔离度；G_实为系统实际增益；G_实-x为自激消除模块能进行自激消除的水平。

在其中一个实施例中，获取主信号的数字域功率值，以及反馈自激信号的数字域功率值的步骤包括：

读取主信号的功率，并读取主信号与反馈自激信号的功率的和；

采用预设对应关系处理主信号的功率，得到主信号的数字域功率值；其中，预设对应关系为步进0.25dB的、记载了读取功率与数字域功率值的对应关系；

采用预设对应关系处理功率的和，得到主信号与反馈自激信号的数字域功率和值；

处理主信号的数字域功率值和主信号与反馈自激信号的数字域功率和值，得到反馈自激信号的数字域功率值。

在其中一个实施例中，处理主信号的数字域功率值和主信号与反馈自激信号的数字域功率和值，得到反馈自激信号的数字域功率值的步骤中，基于以下公式，得到反馈自激信号的数字域功率值：

P2(dBFS)＝10*log10(10^((P1+P2)/10)-10^(P1/10))

其中，P1为主信号的数字域功率值；P2为反馈自激信号的数字域功率值； P1+P2为主信号和反馈自激信号的数字域功率和值。

在其中一个实施例中，读取主信号的功率，并读取主信号与反馈自激信号的功率的和的步骤，包括：

比较通道中上行载波的主信号的功率与下行载波的主信号的功率的大小；

根据比较的结果，选取出功率最大的主信号，并读取出功率最大的主信号功率以及对应的功率的和。

一种接入单元，包括前述任一项自激消除装置。

在其中一个实施例中，自激消除装置中的自激消除模块用于实现前述任一项方法的步骤。

一种数字无线光纤微分布系统，包括接入单元和覆盖单元；接入单元包括前述任一项自激消除装置。

在其中一个实施例中，自激消除装置中的自激消除模块用于实现前述任一项方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述任一项方法的步骤。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请提出了能够解决收、发天线隔离检测的自激保护方案；基于相应的自适应滤波算法，增加外围控制，可实现自激保护，同时保证系统增益不变；采用自激消除模块实现相应的隔离度检测方法，可在收、发天线隔离度大于或等于系统增益-0dB的情况下，保持系统增益不变的前提下自适应消除自激，保证通信；可在小于或等于系统增益-0dB的隔离度状态下，通过降低系统增益或关断通信链路以保护通信系统，很好的解决了无线收、发隔离度检测、回波干扰问题，同时准确判断自激情况以便采取应对措施，满足多业务融合需求。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一个实施例中无线光纤微分布系统的组网框图；

图2为一个实施例中自激消除装置的结构框图；

图3为一个实施例中自激消除装置的信号处理框图；

图4为一个实施例中隔离度检测方法的流程示意图；

图5为一个实施例中隔离度检测方法的具体流程示意图；

图6为一个实施例中隔离度检测方法中自激降增益的流程示意图；

图7为一个实施例中接入单元、覆盖单元信号处理和传输处理框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

对于收、发天线隔离度的检测，传统技术手段通常是在发射端天线发送预定好的信号，接收端天线接收信号以获取收、发天线之间的隔离度，这种方案需要关断主链路通信，严重影响正常通信；而判断自激，传统方案通常是检测功率、增益跳变等类似这些情况判断自激，因自激信号的不确定性，故这种方案并不能准确判断自激；最后是自激后的处理措施，目前的传统方案是隔离度小于或等于系统增益+15dB，通过降低系统链路增益从而降低隔离度要求，规避自激问题，这种方案使得系统无法在最佳状态工作。

为此，本申请提供了一种自激消除装置、隔离度检测方法、接入单元及系统，能够解决收、发天线隔离检测的自激保护。具体的，可以实时监测链路最小隔离度，根据最小隔离度进行自激消除响应；同时，能够支持不同制式识别功能，选择性自激消除响应；且支待各制式接入(包括混模)，满足多业务应用场景需求。

本申请可以应用于如图1所示的应用环境中。如图1所示的数字无线光纤微分布系统可以包括：接入单元和覆盖单元；该系统至少支持三种通信制式；其中，基于接入单元的光口数量以及覆盖单元功耗，接入单元通过光纤至少与1 台覆盖单元连接，最多与8台覆盖单元连接。

该系统接入方式可以包括无线接入、有线接入两种方式，通过施主天线接收室外基站无线信号(主要方式)，也可以通过馈线直接耦合基站射频信号(次要方式)，可根据实际应用场景灵活切换；本申请支持最少三种通信制式接入，例如图1所示宏网信源中的2G、3G、4G无线信号，同时接入后经过光纤拉远均匀覆盖；

进一步的，接入单元可通过复合光缆至少与1台覆盖单元连接，最多与8 台覆盖单元连接；复合光缆包括一根光纤和一根电缆，分别用于信号传输以及远程供电；接入单元、覆盖单元支持AC220V、DC48V两种供电方式，而覆盖单元采用DC48V供电方式时，一般通过复合光缆中的电缆远程供电。

需要说明的是，本申请中的数字无线光纤微分布系统可以适用于不同的网络制式，例如，可以适用于全球移动通讯(Global System of Mobile communication，简称GSM)、码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)、宽带码分多址(WidebandCodeDivision Multiple Access，简称WCDMA)、时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，简称 TD-SCDMA)、长期演进(LongTermEvolution，简称LTE)系统及5G等网络制式。

故而，可选的，上述涉及到的基站可以是GSM或CDMA中的基站(BaseTransceiverStation，简称BTS)和/或基站控制器，也可以是WCDMA中的基站 (NodeB，简称NB)和/或无线网络控制器(Radio Network Controller，简称RNC)，还可以是LTE中的演进型基站(Evolutional Node B，简称eNB或eNodeB)，或者中继站或接入点，或者未来5G网络中的基站(gNB)等，本申请在此并不限定。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种自激消除装置，以该装置应用于图1中的接入单元为例进行说明，包括功率检测模块、自动增益控制模块和自激消除模块；

功率检测模块获取主信号以及主信号与反馈自激信号功率的和；

自动增益控制模块在功率的和大于预设高门限时，进行增益衰减；在功率的和小于预设低门限时，进行增益释放；并将经增益处理后的信号传输给自激消除模块；

自激消除模块获取反馈基带信号，并采用自适应滤波算法、基于反馈基带信号对经增益处理后的信号进行去相关处理，得到消除自激后的基带信号；其中，反馈基带信号为消除自激后的基带信号经过内插后得到。

具体而言，本申请中的自激消除模块的相关功能可采用ICS(InterferenceCancellation System，干扰抵消系统)模块予以实现；自动增益控制模块的相关功能可以采用AGC(Automatic Gain Control，自动增益控制)衰减模块予以实现。

为实现自激消除和检测，本申请提出在ICS模块前设计了功率检测模块，用于检测主信号以及主信号W1与反馈自激信号W1的功率总和(主信号与反馈自激信号的功率的和)，即W1+W1；进一步的，本申请涉及的信号处理过程可以包括如下内容：

首先将基带信号，经过DDC(Digital Down Conversion，数字下变频)模块下变频抽取获得相应数量的子载波信号；

当功率检测模块检到W1+W1>AGC高门限(即预设高门限)时，AGC衰减模块启动(即进行增益衰减)，输入信号W1+W1减弱，保证输入ICS模块数据在0dBFS以下；当功率检测模块检到W1+W1<AGC低门限(即预设低门限) 时，AGC衰减模块启动放增益(即进行增益释放)；

上述经过增益处理后的信号输入ICS模块，通过相应的自适应滤波算法，结合反馈基带信号，内部去相关操作后获得消除自激后的基带信号。

上述ICS模块的输出信号(即消除自激后的基带信号)经过内插后获得反馈基带信号；本申请提出将上述反馈基带信号反馈至ICS模块，为ICS去相关计算提供参考；

进一步的，内插后的信号经过DUC(Digital Up Conversion，数字上变频) 上变频传输，最终将自激消除后信号传至下级，实现自激保护。

本申请提出接入单元集成自激消除模块(即ICS模块)，基于相应的自适应滤波算法，增加外围控制，可实现自激保护，同时保证系统增益不变；抗自激的承度取决于上述自激消除模块；此模块可随技术更新而升级。

在一个具体的实施例中，还包括自动电平控制模块和内插模块；

自动电平控制模块接收并处理消除自激后的基带信号，且检测自动增益控制模块的衰减量，并根据检测的结果对自动增益控制模块进行相应的反向操作；

内插模块对经自动电平控制模块处理后的消除自激后的基带信号、进行2 倍内插，得到反馈基带信号，并将反馈基带信号传输给自激消除模块。

在一个具体的实施例中，还包括数字下变频模块和数字上变频模块；

数字下变频模块对接收信号进行下变频抽取，并将经下变频抽取后的信号传输给功率检测模块；

数字上变频模块将内插模块输出的信号进行上变频传输。

在一个实施例中，提供了一种应用于上述任一项自激消除装置的自激消除模块上的消除自激方法，包括步骤：

采用LMS算法、基于反馈基带信号对经增益处理后的信号进行去相关处理，得到消除自激后的基带信号，以实现自激消除。

具体而言，如图3所示，以46.875Mbps速率基带信号的处理过程为例，说明本申请的具体实现流程：

本申请中的ICS模块工作采样率为23.4375Mbps；为实现自激消除和检测，本申请在ICS模块前设计了功率检测模块(图3所示的Power Detector)，用于检测主信号以及主信号W1与反馈的自激信号W1总和，即W1+W1；在ICS模块后设计了自动电平控制模块(即图3所示ALC Module)，该模块主要检测自激消除后的基带信号，保持输出功率稳定。信号处理过程如下：

首先将46.875Mbps速率基带信号，经过DDC模块(即数字下变频模块) 下变频抽取获得两个20Mhz子载波信号；

当功率检测模块检到W1+W1>AGC高门限时，AGC衰减模块(即图3所示AGC Module)启动，输入信号W1+W1减弱，保证输入ICS模块数据在0dBFS 以下；当功率检测模块检到W1+W1<AGC低门限时，AGC衰减模块启动放增益；

上述经过处理后的信号输入ICS模块，通过LMS(Least Mean Square，最小均方算法)算法，结合反馈基带信号，内部去相关操作后获得消除自激后的基带信号；其中，本申请采用LMS算法，可时实监测链路最小隔离度，根据最小隔离度进行自激消除响应。

上述消除自激后的基带信号，经过ALC(Automatic level control，自动电平控制模块)控制模块；ALC控制模块除了检测上述消除自激后的基带信号外，还检测上述AGC衰减模块的衰减量；并会对上述AGC衰减模块反向操作，以保证输出功率稳定；

上述消除自激后的基带信号经过2倍内插(即图3中所示Int 2，该Int 2也即本申请中的内插模块)后获得原始46.875Mbps信号(即反馈基带信号)；

将上述46.875Mbps基带信号反馈至ICS模块，为ICS去相关计算提供参考；

信号经过DUC(Digital Up Conversion，数字上变频)上变频传输，最终将自激消除后信号传至下级，实现自激保护。

上述自激消除装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于设备中，也可以以软件形式存储于设备中，以便于设备调用执行以上各个模块对应的操作。

需要说明的是，图3所示装置可以采用接入单元FPGA(Field Programmable GateArray，现场可编程逻辑门阵列)数字信号处理模块予以实现；即，本申请中的自激消除模块使用LMS算法，采用高容量、高速处理的FPGA处理芯片，通过对LMS算法外围控制、去相关的配合算法，将可能存在的反馈自激信号(适当强度的自激信号)通过网表系数(自适应滤波器)将自激信号抵消，在保证系统增益不变情况下，定点还原有用信号，并且时实监测收、发隔离度值并上报，保证通信质量。本申请能够解决同一空间可能引起的收、发隔离不足导致自激问题。

本申请提出了解决收、发天线隔离检测的自激保护方案；基于LMS算法，增加外围控制，可实现自激保护，同时保证系统增益不变。采用高容量、高速处理集成芯片，通过LMS算法与信号链结合，消除自激信号，对于算法外围控制、定点精度选择以及去相关配合算法，目前本申请能较好的实现并应用于实际产品。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种隔离度检测方法，以该方法应用于前述任一项自激消除装置的自激消除模块上为例进行说明，包括步骤：

步骤S410，获取主信号的数字域功率值，以及反馈自激信号的数字域功率值；

步骤S420，根据系统实时增益、主信号的数字域功率值以及反馈自激信号的数字域功率值，确定隔离度。

具体而言，在上述自激消除方案里，还包括了隔离度检测的方法。该方法主要实现是在图3所示的ICS模块里完成。

如图5所示，在其中一个实施例中，获取主信号的数字域功率值，以及反馈自激信号的数字域功率值的步骤包括：

读取主信号的功率，并读取主信号与反馈自激信号的功率的和；

采用预设对应关系处理主信号的功率，得到主信号的数字域功率值；其中，预设对应关系为步进0.25dB的、记载了读取功率与数字域功率值的对应关系；

采用预设对应关系处理功率的和，得到主信号与反馈自激信号的数字域功率和值；

处理主信号的数字域功率值和主信号与反馈自激信号的数字域功率和值，得到反馈自激信号的数字域功率值。

其中，在一个具体的示例中，读取主信号的功率，并读取主信号与反馈自激信号的功率的和的步骤，包括：

比较通道中上行载波的主信号的功率与下行载波的主信号的功率的大小；

根据比较的结果，选取出功率最大的主信号，并读取出功率最大的主信号功率以及对应的功率的和。

在其中一个实施例中，处理主信号的数字域功率值和主信号与反馈自激信号的数字域功率和值，得到反馈自激信号的数字域功率值的步骤中，基于以下公式，得到反馈自激信号的数字域功率值：

P2(dBFS)＝10*log10(10^((P1+P2)/10)-10^(P1/10))

其中，P1为主信号的数字域功率值；P2为反馈自激信号的数字域功率值； P1+P2为主信号与反馈自激信号的数字域功率和值。

在其中一个实施例中，根据系统实时增益、主信号的数字域功率值以及反馈自激信号的数字域功率值，确定隔离度的步骤中，基于以下公式确定隔离度：

I_so＝Gain+P1-P2(dB)

其中，I_so为隔离度；Gain为系统实时增益；P1为主信号的数字域功率值；P2为反馈自激信号的数字域功率值。

具体而言，为了实现隔离度计算，本申请提出ICS模块内部预置了一个关于隔离计算的表格，该表格列出了W1+W1(即主信号与反馈自激信号的功率的和)、W1(即主信号的功率)读取值与数字域功率值(单位：dBFS)对应关系 (即预设对应关系)，在本申请中，该表格步进为0.25dB。例如将检测的功率值为186，则对应的数字域功率为-20dBFS；于是隔离度计算的方法可以如下：

读取每个通道每个载波的W1+W1、W1值，每个通道的上、下行载波W1 比较，取最大W1值所对应的P1+P2、P1进行隔离度计算；

P2(dBFS)＝10*log10(10^((P1+P2)/10)-10^(P1/10))；

隔离度I_so＝Gain+P1-P2(dB)；其中，Gain为系统实时增益。

当隔离度超出上述ICS模块处理的能力时，仍需降低系统链路增益或关闭射频开关，同时产生告警。下面以具体实例进行描述：

在其中一个实施例中，确定隔离度的步骤之后，还可以包括步骤：

在G_实-15≤I_so≤G_实-x时，确认隔离度状态为异常状态；

其中，I_so为隔离度；G_实为系统实际增益；G_实-x为自激消除模块能进行自激消除的水平，在一个实施例中为x＝0。

在一个具体的实施例中，确认隔离度状态为异常状态的步骤之后，可以启动降增益；具体而言，可以以系统当前增益为G_实-I_so dB进行衰减；其中， Os_ATT＝+(G_实-I_so)；Os_ATT为衰减值；进而执行延时，并在确认系统最大 ATT衰满量程时，清除Os_ATT，并关闭射频开关。

以上，具体而言，如图6所示，当隔离度超出上述ICS模块处理的能力时，仍需降低系统链路增益或关闭射频开关，同时产生告警的具体流程，可以包括：

步骤S00，流程开始执行，并且设定固定时间间隔，定期执行本流程；

步骤S01，判断条件为：G_实-15≤I_so≤G_实-x；其中，I_so为隔离度；x可设置，如上述抗自激的承度取决于上述的自激消除模块，将x定义为可设变量，方便以后升级，提升抗自激能力；G_实为系统实际增益。

当S01中满足上述条件时，执行S02，启动降增益；否则执行S11；

步骤S02，满足上述S01条件时被执行，对系统增益设置G_实-I_so dB衰减； Os_ATT＝+(G_实-I_so)表示衰减值为累加值；Os_ATT为设置的衰减值，避免隔离度不断变化使增益实时调整，导致信号异常；

步骤S03，适当进行延时；避免误操作，因ICS具备自激消除功能，此延时并不会对系统造成影响；

步骤S04，判断条件为：数字ATT是否衰满量程；如果条件满足，执行S05；需要说明的是，本申请中的数字ATT，可以指其他的作用于数字域的ATT，例如，用户设置的ATT，指的是系统中最大能设置的ATT。

步骤S05，当上述S04条件满足时被执行，清除Os_ATT产生告警并关闭射频开关；

步骤S11，当上述S01条件不满足时被执行；即判断隔离度I_so≥G_实+y， y值是为了留有适当的过渡窗口；

步骤S12，当上述S11条件满足时被执行，即将Os_ATT减少1dB，直到 Os_ATT＝0；需要说明的是，本申请中将Os_ATT减少1dB是个循环的过程，每次进来会减1dB，直至为0。

步骤S13，当上述S11条件不满足时被执行，不作任何调整。

以上，本申请采用自激消除模块实现相应的隔离度检测方法，可在收、发天线隔离度大于或等于系统增益-0dB的情况下，保持系统增益不变的前提下自适应消除自激，保证通信；可在小于或等于系统增益-0dB的隔离度状态下，通过降低系统增益或关断通信链路以保护通信系统，很好的解决了无线收、发隔离度检测、回波干扰问题，同时准确判断自激情况以便采取应对措施，满足多业务融合需求。进一步的，本申请ICS自激消除方案，包括了隔离度的检测方法，支持LTE、混模制式自激消除；当隔离度超出抗自激承度后需降低系统链路增益或关闭射频开关。

应该理解的是，虽然图4-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，本申请提出了一种接入单元，包括前述任一项自激消除装置。

在其中一个实施例中，自激消除装置中的自激消除模块用于实现前述任一项消除自激方法的步骤。

在其中一个实施例中，自激消除装置中的自激消除模块用于实现前述任一项隔离度检测方法的步骤。

如图1所示，在一个实施例中，本申请提供了一种数字无线光纤微分布系统，包括接入单元和覆盖单元；接入单元包括前述任一项自激消除装置。

在其中一个实施例中，自激消除装置中的自激消除模块用于实现前述任一项消除自激方法的步骤。

在其中一个实施例中，自激消除装置中的自激消除模块用于实现前述任一项隔离度检测方法的步骤。

具体而言，如图1所示，本申请提出一种具备自激保护的数字无线光纤微分布系统，该系统可以包括：接入单元和覆盖单元；同一系统至少支持三种通信制式；基于接入单元光口数量以及覆盖单元功耗，所述接入单元通过光纤至少与1台所述覆盖单元连接，最多与8台所述覆盖单元连接；

接入单元可以包括有线接入、无线接入两种可切换模式；通过施主天线接收室外基站无线信号(主要方式)，也可以通过馈线直接耦合基站射频信号(次要方式)；支持AC220V供电、DC48V供电；

接入单元将施主天线接收的信号，通过射频滤波、放大，再由模数转换后由射频信号转换为数字信号，在由数字FPGA分路处理，将一路信号分为多路信号，再由光电转换模块将多路信号转为光信号后通过光纤传输，下发至覆盖单元；

接入单元将覆盖单元上传的多路信号，合成一路信号，经数模转换后转为射频信号，经天线发射与宏网信源实现无线通信；接入单元射频为每制式单路传输；

而覆盖单元通过光电转换模块，通过数字化处理将信号由一路分为两路，数模转换后得到射频信号，经双路覆盖天线发射，实现信号覆盖；

覆盖单元还负责将双路天线接收的信号，经射频滤波、放大后，由数模转换器将射频信号转为数字信号；经过数字化处理将双路信号合为一路信号，通过光纤将光信号传至接入单元；

覆盖单元可以本地AC220V供电；也可通过接入单元，使用光电复合缆为覆盖单元提供DC48V拉远供电；覆盖单元射频为每制式双路传输；

进一步的，如图7所示，图7给出了图1中其中一个制式信号在前向、反向链路中处理的各个模块，Part1为接入单元、Part2为覆盖单元。

接入单元在前向链路中，将施主天线接收的信号，经射频滤波、放大后，由ADC(Analog to Digital Converter模数转换)集成芯片采集后将射频信号转为数字信号；其中ADC内部集成了增益放大器LAN(Low Noise Amplifier，低噪声放大器)、混频器、中频滤波器等，方便数字控制链路增益分配、前端AGC 控制等；FPGA数字化处理后，一路信号分为多路信号(与覆盖单元数量一致)，通过光电转换模块将数字信号转为光信号；通过光纤将光信号传至覆盖单元；覆盖单元通过光电转换模块，将接收到的光信号转为数字信号，经过FPGA数字化处理后分为两路信号，由DAC(Digital to Analog Converter数模转换)将数字信号转为射频信号，经过射频功率放大、滤波后经双路覆盖天线发射，实现信号覆盖；

覆盖单元在反向链路中，将双路天线接收的信号，经射频滤波、放大后，由ADC采集后将射频信号转为数字信号；经过FPGA数字化处理后，将双路信号合成一路，由光电转换模块将数字信号转为光信号；通过光纤将光信号传至接入单元；接入单元通过光电转换模块，将光信号转为数字信号，经过FPGA 数字化处理，将多路信号合成一路信号，由DAC将数字信号转为射频信号，经过放大、滤波后经天线发射。

本申请提出接入单元与覆盖单元二级架构。接入单元可以通过施主天线接收室外基站无线信号，也可以通过馈线直接耦合基站射频信号；覆盖单元接覆盖天线，为信号盲区、弱区进行补盲、加强覆盖。接入单元与覆盖单元使用光电复合缆连接，实现远程供电及光纤通信。该系统中一台接入单元可连接8台覆盖单元，形成星形组网态势，使信号均匀分布于信号盲区。

相对于传统的一体化无线优化类产品，本申请中的接入端与覆盖端采用二级架构，通过施主天线接入无线信号，覆盖天线拉远覆盖；基于光纤传输，通信稳定可靠；支持星型组网，信号覆盖均匀；充分利用了现有宏网资源，为信号盲区补盲，保证补盲效果，同时大大节约建网投资成本；其次，本系统集成了两个及以上射频采集单元，基于现网中传统的2G/3G与4G同频段混模通信情况，使得本系统支持目前三大运营商的主流通信制式，尤其是支持LTE制式自激消除。

该数字无线光纤微分布系统基于光纤传输，支持多制式多业务融合，全业务运营；并提出解决收、发天线隔离检测以及自激保护方案。接入端与覆盖端二级架构，通过施主天线接入无线信号，通过覆盖天线拉远覆盖；同时具备自激消除功能；接入单元与覆盖单元光纤连接；使用LMS算法，可时实监测链路最小隔离度，根据最小隔离度进行自激消除响应；支持不同制式识别功能，选择性自激消除响应；支待各制式接入(包括混模)，满足多业务应用场景需求。

以上，本申请系统能够实现有源室分系统信号无线接入、射频拉远覆盖，有效改善无线网优产品空间干扰，基站补盲效果良好；同时多频段多制式集成，满足多业务应用场景需求。本申请提供了一种具备自激保护的无线射频拉远系统，属于能够满足LTE、混模信号自激对消的无线微分布系统。

本领域技术人员可以理解，图1、图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述任一项方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程 ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限， RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步 DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM (ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线式动态随机存储器(Rambus DRAM，简称RDRAM)、以及接口动态随机存储器 (DRDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种自激消除装置，其特征在于，包括功率检测模块、自动增益控制模块和自激消除模块；

所述功率检测模块获取主信号以及所述主信号与反馈自激信号功率的和；

所述自动增益控制模块在所述功率的和大于预设高门限时，进行增益衰减；在所述功率的和小于预设低门限时，进行增益释放；并将经增益处理后的信号传输给所述自激消除模块；其中，所述增益衰减时需保证输入所述自激消除模块数据在0dBFS以下；

所述自激消除模块获取反馈基带信号，并采用自适应滤波算法、基于所述反馈基带信号对所述经增益处理后的信号进行去相关处理，得到消除自激后的基带信号；其中，所述反馈基带信号为所述消除自激后的基带信号经过内插后得到。

2.根据权利要求1所述的自激消除装置，其特征在于，还包括自动电平控制模块和内插模块；

所述自动电平控制模块接收并处理所述消除自激后的基带信号，且检测所述自动增益控制模块的衰减量，并根据所述检测的结果对所述自动增益控制模块进行相应的反向操作；

所述内插模块对经所述自动电平控制模块处理后的所述消除自激后的基带信号进行2倍内插，得到所述反馈基带信号，并将所述反馈基带信号传输给所述自激消除模块。

3.根据权利要求2所述的自激消除装置，其特征在于，还包括数字下变频模块和数字上变频模块；

所述数字下变频模块对接收信号进行下变频抽取，并将经所述下变频抽取后的信号传输给所述功率检测模块；

所述数字上变频模块将所述内插模块输出的信号进行上变频传输。

4.一种消除自激方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至3任一项所述的自激消除装置的所述自激消除模块上；所述方法包括步骤：

采用LMS算法、基于所述反馈基带信号对所述经增益处理后的信号进行去相关处理，得到所述消除自激后的基带信号，以实现自激消除。

5.一种隔离度检测方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至3中任一项所述的自激消除装置的所述自激消除模块上；所述方法包括步骤：

获取所述主信号的数字域功率值，以及所述反馈自激信号的数字域功率值；

根据系统实时增益、所述主信号的数字域功率值以及所述反馈自激信号的数字域功率值，确定隔离度。

6.根据权利要求5所述的隔离度检测方法，其特征在于，根据系统实时增益、所述主信号的数字域功率值以及所述反馈自激信号的数字域功率值，确定隔离度的步骤中，基于以下公式确定所述隔离度：

I_so＝Gain+P1-P2(dB)

其中，I_so为所述隔离度；Gain为所述系统实时增益；P1为所述主信号的数字域功率值；P2为所述反馈自激信号的数字域功率值。

7.根据权利要求6所述的隔离度检测方法，其特征在于，确定隔离度的步骤之后，还包括步骤：

在G_实-15≤I_so≤G_实-x时，确认隔离度状态为异常状态，降低系统链路增益或关闭射频开关，并产生告警；

其中，I_so为所述隔离度；G_实为系统实际增益；G_实-x为所述自激消除模块能进行自激消除的水平。

8.根据权利要求5所述的隔离度检测方法，其特征在于，获取所述主信号的数字域功率值，以及所述反馈自激信号的数字域功率值的步骤包括：

读取所述主信号的功率，并读取所述主信号与所述反馈自激信号的功率的和；

采用预设对应关系处理所述主信号的功率，得到所述主信号的数字域功率值；其中，所述预设对应关系为步进0.25dB的、记载了读取功率与数字域功率值的对应关系；

采用所述预设对应关系处理所述功率的和，得到所述主信号与所述反馈自激信号的数字域功率和值；

处理所述主信号的数字域功率值和所述主信号与所述反馈自激信号的数字域功率和值，得到所述反馈自激信号的数字域功率值。

9.根据权利要求8所述的隔离度检测方法，其特征在于，处理所述主信号的数字域功率值和所述主信号与所述反馈自激信号的数字域功率和值，得到所述反馈自激信号的数字域功率值的步骤中，基于以下公式，得到所述反馈自激信号的数字域功率值：

P2(dBFS)＝10*log10(10^((P1+P2)/10)-10^(P1/10))

其中，P1为所述主信号的数字域功率值；P2为所述反馈自激信号的数字域功率值；P1+P2为所述主信号和所述反馈自激信号的数字域功率和值。

10.根据权利要求8所述的隔离度检测方法，其特征在于，读取所述主信号的功率，并读取所述主信号与所述反馈自激信号的功率的和的步骤，包括：

比较通道中上行载波的主信号的功率与下行载波的主信号的功率的大小；

根据所述比较的结果，选取出功率最大的主信号，并读取出所述功率最大的主信号以及对应的所述功率的和。

11.一种接入单元，其特征在于，所述接入单元包括权利要求1至3中任一项所述的自激消除装置。

12.根据权利要求11所述的接入单元，其特征在于，所述自激消除装置中的所述自激消除模块用于实现权利要求4至10中任一项所述方法的步骤。

13.一种数字无线光纤微分布系统，其特征在于，包括接入单元和覆盖单元；

所述接入单元包括权利要求1至3中任一项所述的自激消除装置。

14.根据权利要求13所述的数字无线光纤微分布系统，其特征在于，所述自激消除装置中的所述自激消除模块用于实现权利要求4至10中任一项所述方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求4至10中任一项所述方法的步骤。

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