CN111683386A - 一种分布式室分5g系统中远端单元干扰避免方法及智能控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法及智能控制器，具体包括如下步骤，步骤1、采用智能控制器监控所有远端单元上的干扰水平，并将获得的干扰水平数据进行滤波处理后，与预先设置的“去激活门限”进行比较，找出潜在去激活单元；步骤2、对潜在去激活单元的相邻小区进行信号性能监测，找出目标小区；步骤3、当目标小区的信号质量达到转接门限时，将所述潜在去激活远端单元所服务的用户切换到目标小区，并将所述潜在去激活远端单元进行去激活处理，即为去激活远端单元；本发明了解决了5G室内分布式系统在同频部署时，遭受室外宏站，或者相邻室内5G基站的信号干扰，带来的通信质量下降的问题。

Description

一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法及智能控 制器

技术领域

本发明属于5G通信领域，具体是指一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法及智能控制器。

背景技术

分布式小基站是5G时代解决室内覆盖的主要设备形态。5G由于频点高，穿透损耗大，因此很难通过室外宏基站来覆盖室内，只有通过室内小基站来提供优良的室内覆盖和吞吐量。 5G分布式小基站由于成本低，覆盖性好，可扩展性强，成为主流的室内覆盖解决方案。如图1所示，一个分布式小基站系统，由以下单元构成，中央单元(Central Unit)，扩展单元 (Extended Unit)和远端单元(Remote Unit)。其中，中央单元负责数据的集中处理，扩展单元负责数据在中央单元和远端单元之间的转发和汇聚，远端单元被部署到室内不同的地点，负责数据和无线信号之间的互相转化，在空口进行发送和接收。一个中央单元连接到多个扩展单元，一个扩展单元连接到多个远端单元。如图2所示，这些远端单元可以配属于不同的小区(所述小区指的是无线蜂窝通信系统中的小区)。在下行发送数据时，对同属一个小区的远端单元，相同的信号被复制到不同的单元，通过广播实现覆盖。而在上行则是不同的远端单元将接收到的信号发送至扩展单元，在扩展单元处合并，然后不同的扩展单元再将信号汇聚到中央单元，在中央单元处完成合并。

由于频谱资源的稀缺性，以及业务的连续覆盖性，在实际部署中，往往和室外宏基站采用同频部署，或者与不同的室内5G室内基站进行同频连续覆盖部署。根据不同的建筑材料和室内布局，室内室外无线信号的传播条件千差万别，在很多情况下，信号不会在期望的小区边界自然终止，而是会进入相邻小区，变为同频干扰，影响相邻小区的通话质量。当小区间天线部署较近，信号传播条件较好，比如穿墙损耗较小时，可能会形成比较严重的同频干扰，使得室内小区无法正常通信工作。根据图1中的架构可知，当有一个或多个远端单元遭受较强的干扰时，因为信号合并的原理，干扰最终会进入中央处理单元，对来自所有远端单元的信号造成污染，导致接收信号质量严重下降。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法及智能控制器，其解决了5G室内分布式系统在同频部署时，遭受室外宏站，或者相邻室内5G 基站的信号干扰，带来的通信质量下降的问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

技术方案一：

一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，具体包括如下步骤，

步骤1、采用智能控制器监控所有远端单元上的干扰水平，并将获得的干扰水平数据进行滤波处理后，与预先设置的“去激活门限”进行比较，找出干扰水平超过去激活门限阈值的远端单元，即为潜在去激活单元；

步骤2、对潜在去激活单元的相邻小区进行信号性能监测，找出信号强度最好的监测小区，即为目标小区；

步骤3、当目标小区的信号质量达到转接门限时，将所述潜在去激活远端单元所服务的用户切换到目标小区，并将所述潜在去激活远端单元进行去激活处理，即为去激活远端单元；

当目标小区信息质量低于转接门限时，所述潜在去激活远端单元保持激活状态，继续为该远端单元下的用户提供服务。

进一步的，所述的一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，还包括如下步骤：

步骤4、监控所有去激活远端单元上的干扰水平，当去激活远端单元上的干扰水平低于重激活门限时，进行激活处理；

进一步的，在步骤1中，对监测的所述远端单元上的干扰水平获得的干扰数据进行滤波处理的方法为：FilteredInterference(r,t)＝(1-b)╳Intetference(r)+b╳FilteredInterference(r,t-1)；

其中，b为滤波器系数；

t为当前时刻；

t-1为上一时刻；

Intetference(r)为所述远端单元上测量得到的干扰水平数据。

进一步的，步骤2中，信号性能指的是信号功率强度。

技术方案二：

一种分布式室分5G系统用智能控制器，设置于中央单元上，用于实现如权利要求1～4任一项所述的分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，所述智能控制器包括决策模块，分别与所述决策模块通讯连接的干扰监控模块、相邻小区信号监控模块和远端单元管理模块，所述干扰监控模块还与所述相邻小区信号监控模块通讯连接。

进一步的，所述干扰监控模块：用于监控远端单元接收到的干扰水平，并将获得的干扰水平数据进行滤波处理后，与预先设置的“去激活门限”进行比较，找出干扰水平大于门限阈值的远端单元，并将干扰水平大于门限阈值的远端单元的编号发送给相邻小区信号监控模块，同时将干扰水平大于门限阈值的远端单元的编号和滤波后的干扰水平数据发送给决策模块；

所述相邻小区信号监控模块：用于监控干扰水平大于门限阈值的远端单元上收到的相邻小区的信号水平(所述信号水平指的是功率水平)，并找出信号强度最好的相邻小区，然后将信号强度最好的相邻小区的信号强度数据发送给决策模块；

所述决策模块：用于接收干扰监控模块和所述相邻小区信号监控模块的发送数据，，根据远端单元接收到的干扰水平，以及与所述远端单元相邻的小区的信号强度来作出是否要对所述远端单元进行去激活处理决策，根据去激活远端单元的干扰水平作出是否对去激活远端单元进行去激活处理的决策，决策完毕后，将决策内容通知远端单元管理模块；

所述远端单元管理模块：用于接收决策模块的命令，并根据决策模块发送的命令，对相应的远端单元进行激活或者去激活。

更进一步的，所述干扰监控模块获得干扰水平数据的方法为：通过将所述远端单元接收到的总信号减去重建后的有用信号计算得到；或者通过调度一段没有本小区信号发送的无线资源，测量所述远端单元上接收到的总功率来得到。

更进一步的，所述相邻小于监控模块进行相邻小区信号监测的方法为：步骤(1)、首先，利用自组织网络的功能，和网络配置信息，获取相邻小区的ID；步骤(2)、获得相邻小区的 ID之后，采用A方法和B方法两种方法中的任意一种获得相邻小区对所述远端单元的干扰程度；所述A方法具体为：首选利用远端单元接收相邻小区的上行信号，然后利用本地产生的相邻小区的参考信号和接受到的信号做相关，来判断相邻小区对本远端单元的干扰程度；所述B方法具体为：配置用户测量相邻小区的下行信号强度，利用用户的汇报值来判断相邻小区的干扰水平。

更进一步的，所述决策模块作出决策的具体方法为：

当一个远端单元的干扰水平超过事先配置的“去激活门限”时，且所述远端单元接收到的最强邻区信号超过事先配置的“转接门限”时，作出如下决策：将所述远端单元下服务的用户切换到最强邻区信号的小区，并去激活所述远端单元，不再在所述远端单元上收发任何本小区的信号。

当一个去激活的远端单元的干扰水平降低到“重激活”门限之下，则作出如下决策：重新激活该远端单元的决策。

与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：

第一：本发明通过对远端单元进行去激活和激活，解决了室内分布式基站和室外，以及室内相邻的其他基站之间的同频干扰问题。通过自适应地去激活遭受邻区信号干扰严重的远端单元，避免了其接收信号通过信号合并等方式“污染”其他远端单元上的接收信号。同时，因为无线传播具有对称性，也避免了本基站对其他基站的干扰。

第二：随着一天中不同时刻的人员和设备的流动，不同时刻，每个远端单元所遭受的干扰是不同的。比如，在白天室外人多的时候，遭受的室外基站的干扰大，在夜晚时刻，则室外基站的干扰不限制；本发明通过智能控制器实现了远端单元干扰的实时监控及调整，使其自适应于干扰和业务分布的改变；通过自适应地测量并感知相邻基站的情况，可以智能地激活或者去激活远端单元，充分利用硬件投资。

附图说明

图1为现有技术中分布式5G基站系统的结构框图；

图2为现有技术中分布式5G基站系统的小区归属图；

图3为本发明一个实施例中智能控制器的工作原理图；

图4为本发明一个实施例中智能控制器的工作流程图；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

图1～2示出了一种分布式室分5G系统，配置有若干个小区，所述分布式室分5G系统包括1个中央单元，若干个扩展单元，每个扩展单元还连接有若干远端单元，所述远端单元均归属于各自的小区中。不同远端单元由于其部署的位置，以及与室外宏基站天线，以及其他室内基站天线的距离，而遭受不同程度的同频干扰。

为解决该问题，如图3～4所示，本发明示出了一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法的一个实施例，具体包括如下步骤，

步骤1、采用智能控制器的干扰监控模块监控所有远端单元上的干扰水平，并将获得的干扰水平数据进行滤波处理后，与预先设置的“去激活门限”进行比较，找出干扰水平超过去激活门限阈值的远端单元，即为潜在去激活单元；

所述滤波采用无限冲激响应滤波器，也可以采用其他各种滤波器。

对监测的所述远端单元上的干扰水平获得的干扰数据进行滤波处理的方法为：FilteredInterference(r,t)＝(1-b)╳Intetference(r)+b╳FilteredInterference (r,t-1)；

其中，b为滤波器系数；

t为当前时刻；

t-1为上一时刻；

Intetference(r)为所述远端单元上测量得到的干扰水平数据。

步骤2、对潜在去激活单元的相邻小区进行信号性能监测，找出信号强度最好的监测小区，即为目标小区；所述信号性能指的是信号功率强度；

步骤3、当目标小区的信号质量达到转接门限时，将所述潜在去激活远端单元所服务的用户切换到目标小区，并将所述潜在去激活远端单元进行去激活处理，即为去激活远端单元；

当目标小区信息质量低于转接门限时，所述潜在去激活远端单元保持激活状态，继续为该远端单元下的用户提供服务。

进一步的，所述的一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，还包括如下步骤：

步骤4、监控所有去激活远端单元上的干扰水平，当去激活远端单元上的干扰水平低于重激活门限时，进行激活处理；

进一步的，本发明中，所述去激活指的是不在远端单元上收发所述远端单元所在小区的信号；所述激活指的是重新在去激活远端单元上收发所述去激活远端单元所在小区的信号，具体即为：重新在去激活远端单元上发送下行广播信号，在有用户接入后，进行上下行业务数据服务，使其处于激活状态。

为实现上述方法，如图3～4所示，本发明还示出了一种智能控制器，设置于中央单元上，所述智能控制器包括决策模块3，分别与所述决策模块通讯连接的干扰监控模块1、相邻小区信号监控模块2和远端单元管理模块4，所述干扰监控模块1还与所述相邻小区信号监控模块3通讯连接；

其中，所述干扰监控模块1：用于监控远端单元接收到的干扰水平，并将获得的干扰水平数据进行滤波处理后，与预先设置的“去激活门限”进行比较，找出干扰水平大于门限阈值的远端单元，并将干扰水平大于门限阈值的远端单元的编号发送给相邻小区信号监控模块，同时将干扰水平大于门限阈值的远端单元的编号和滤波后的干扰水平数据发送给决策模块；

所述干扰监控模块1获得干扰水平数据的方法为：通过将所述远端单元接收到的总信号减去重建后的有用信号计算得到；或者通过调度一段没有本小区信号发送的无线资源，测量所述远端单元上接收到的总功率来得到；

所述相邻小区信号监控模块2：用于监控干扰水平大于门限阈值的远端单元上收到的相邻小区的信号水平(所述信号水平指的是功率水平)，并找出信号强度最好的相邻小区，然后将信号强度最好的相邻小区的信号强度数据发送给决策模块；

所述相邻小于监控模块2进行相邻小区信号监测的方法为：步骤(1)、首先，利用自组织网络的功能，和网络配置信息，获取相邻小区的ID；步骤(2)、获得相邻小区的ID之后，采用A方法和B方法两种方法中的任意一种获得相邻小区对所述远端单元的干扰程度；所述A方法具体为：首选利用远端单元接收相邻小区的上行信号，然后利用本地产生的相邻小区的参考信号和接受到的信号做相关，来判断相邻小区对本远端单元的干扰程度；所述B方法具体为：配置用户测量相邻小区的下行信号强度，利用用户的汇报值来判断相邻小区的干扰水平；

所述决策模块3：用于接收干扰监控模块和所述相邻小区信号监控模块的发送数据，根据远端单元接收到的干扰水平，以及与所述远端单元相邻的小区的信号强度来作出是否要对所述远端单元进行去激活处理决策，根据去激活远端单元的干扰水平作出是否对去激活远端单元进行去激活处理的决策，决策完毕后，将决策内容通知远端单元管理模块。

所述决策模块作出决策的具体方法为：

当一个远端单元的干扰水平超过事先配置的“去激活门限”时，且所述远端单元接收到的最强邻区信号超过事先配置的“转接门限”时，作出如下决策：将所述远端单元下服务的用户切换到最强邻区信号的小区，并去激活所述远端单元，不再在所述远端单元上收发任何本小区的信号。

当一个去激活的远端单元的干扰水平降低到“重激活”门限之下，则作出如下决策：重新激活该远端单元的决策；

所述远端单元管理模块4：用于接收决策模块的命令，并根据决策模块发送的命令，对相应的远端单元进行激活或者去激活。

为了更清楚解释上述方法和智能控制器，本发明以由1个中心单元，4个扩展单元和32 个远端单元构成一个5G小基站系统为例，进行具体的介绍，

在该实施例中，一个分布式5G小基站系统，由1个中心单元，4个扩展单元和32个远端单元构成；4个扩展单元连接到中心单元，同时每个扩展单元连接8个远端单元，将每个扩展单元下的所有远端单元配置为1个小区。

当系统开始运行后，干扰监控模块统计所有32个远端单元上的干扰水平，并进行滤波处理，计算过程如下：FilteredInterference(r,t)＝(1-b)╳Intetference(r)+b╳FilteredInterference(r,t-1)；

其中b和滤波器系数，t为当前时刻，t-1为上一时刻，Intetference(r)为每个远端单元上测量得到的干扰水平。

当FilteredInterference(r,t)>MoniotoringThreshold时，则通知相邻小区信号监控模块来做相邻小区信号水平检测，并将二元组信息<r,FilteredInterference(r,t)>通知决策模块；

若r是一个去激活的远端单元，将二元组新型<r,FilteredInterference(r,t)>同样也通知决策模块；

根据配置的邻区列表{n},相邻小区信号监控模块计算远端单元r上的所有邻区的信号功率强度：Pn(r,n)，并计算其最大值Pn_max(r)＝max{Pn(r,n)}，然后将三元组信息<r,n_max, Pn_max(r)>通知决策模块，n_max是信号功率强度最大的邻区，即目标小区；

在决策模块中，如果FilteredInterference(r,t)>DeactivationThreshold且Pn_max (r)>HandoverThreshold，则将远端单元r所服务的用户切换到目标小区n_max，之后去激活远端单元r；

对一个已经去激活的远端单元r，如果FilteredInterference(r,t)<ReaactivationThreshold时，则重新激活所述远端单元r。(去激活一个远端单元，意味着不在该远端单元上收发本小区信号，激活一个远端单元意味着重新在该远端单元上收发本小区信号)

远端单元配置模块根据决策模块的决定，对相应的远端单元进行激活，去激活。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，其特征在于，具体包括如下步骤，

步骤1、采用智能控制器监控所有远端单元上的干扰水平，并将获得的干扰水平数据进行滤波处理后，与预先设置的“去激活门限”进行比较，找出干扰水平超过去激活门限阈值的远端单元，即为潜在去激活单元；

步骤2、对潜在去激活单元的相邻小区进行信号性能监测，找出信号强度最好的监测小区，即为目标小区；

步骤3、当目标小区的信号质量达到转接门限时，将所述潜在去激活远端单元所服务的用户切换到目标小区，并将所述潜在去激活远端单元进行去激活处理，即为去激活远端单元；

当目标小区信息质量低于转接门限时，所述潜在去激活远端单元保持激活状态，继续为该远端单元下的用户提供服务。

2.根据权利要求1所述的一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤4、监控所有去激活远端单元上的干扰水平，当去激活远端单元上的干扰水平低于重激活门限时，进行激活处理。

3.根据权利要求1所述的一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，其特征在于，在步骤1中，对监测的所述远端单元上的干扰水平获得的干扰数据进行滤波处理的方法为：FilteredInterference(r,t)＝(1-b)╳Intetference(r)+b╳FilteredInterference(r,t-1)；

其中，b为滤波器系数；

t为当前时刻；

t-1为上一时刻；

Intetference(r)为所述远端单元上测量得到的干扰水平数据。

4.根据权利要求1所述的一种分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，其特征在于，步骤2中，信号性能指的是信号功率强度。

5.一种分布式室分5G系统用智能控制器，设置于中央单元上，其特征在于，用于实现如权利要求1～4任一项所述的分布式室分5G系统中远端单元干扰避免方法，所述智能控制器包括决策模块，分别与所述决策模块通讯连接的干扰监控模块、相邻小区信号监控模块和远端单元管理模块，所述干扰监控模块还与所述相邻小区信号监控模块通讯连接。

6.根据权利要求5所述的一种分布式室分5G系统用智能控制器，其特征在于，

所述干扰监控模块：用于监控远端单元接收到的干扰水平，并将获得的干扰水平数据进行滤波处理后，与预先设置的“去激活门限”进行比较，找出干扰水平大于门限阈值的远端单元，并将干扰水平大于门限阈值的远端单元的编号发送给相邻小区信号监控模块，同时将干扰水平大于门限阈值的远端单元的编号和滤波后的干扰水平数据发送给决策模块；

所述相邻小区信号监控模块：用于监控干扰水平大于门限阈值的远端单元上收到的相邻小区的信号水平(所述信号水平指的是功率水平)，并找出信号强度最好的相邻小区，然后将信号强度最好的相邻小区的信号强度数据发送给决策模块；

所述决策模块：用于接收干扰监控模块和所述相邻小区信号监控模块的发送数据，，根据远端单元接收到的干扰水平，以及与所述远端单元相邻的小区的信号强度来作出是否要对所述远端单元进行去激活处理决策，根据去激活远端单元的干扰水平作出是否对去激活远端单元进行去激活处理的决策，决策完毕后，将决策内容通知远端单元管理模块；

所述远端单元管理模块：用于接收决策模块的命令，并根据决策模块发送的命令，对相应的远端单元进行激活或者去激活。

7.根据权利要求6所述的一种分布式室分5G系统用智能控制器，其特征在于，

所述干扰监控模块获得干扰水平数据的方法为：通过将所述远端单元接收到的总信号减去重建后的有用信号计算得到；或者通过调度一段没有本小区信号发送的无线资源，测量所述远端单元上接收到的总功率来得到。

8.根据权利要求6所述的一种分布式室分5G系统用智能控制器，其特征在于，所述相邻小于监控模块进行相邻小区信号监测的方法为：步骤(1)、首先，利用自组织网络的功能，和网络配置信息，获取相邻小区的ID；步骤(2)、获得相邻小区的ID之后，采用A方法和B方法两种方法中的任意一种获得相邻小区对所述远端单元的干扰程度；所述A方法具体为：首选利用远端单元接收相邻小区的上行信号，然后利用本地产生的相邻小区的参考信号和接受到的信号做相关，来判断相邻小区对本远端单元的干扰程度；所述B方法具体为：配置用户测量相邻小区的下行信号强度，利用用户的汇报值来判断相邻小区的干扰水平。

9.根据权利要求6所述的一种分布式室分5G系统用智能控制器，其特征在于，所述决策模块作出决策的具体方法为：

当一个远端单元的干扰水平超过事先配置的“去激活门限”时，且所述远端单元接收到的最强邻区信号超过事先配置的“转接门限”时，作出如下决策：将所述远端单元下服务的用户切换到最强邻区信号的小区，并去激活所述远端单元，不再在所述远端单元上收发任何本小区的信号；

当一个去激活的远端单元的干扰水平降低到“重激活”门限之下，则作出如下决策：重新激活该远端单元的决策。

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