CN112615802B - 一种5g通信基站上行底噪和干扰抑制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统及方法，包含功率检测及判断模块、CP相关运算及结果判断模块、信号叠加模块和数字滤波器，所述功率检测及判断模块、CP相关运算及结果判断模块、信号叠加模块和数字滤波器集成在HUB模块内部，通过HUB模块进行检测信号功率、CP相关运算和信号叠加,最后通过外部BBU模块，完成对上行信号的解调和解码，实现系统性降噪，采用本发明技术方案可以有效辨别光口接收到的RRU信号是底噪或干扰还是业务数据，然后进行底噪和干扰抑制，从而进一步降低整个系统上行信号的底噪。

Description

一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统及方法
技术领域
本发明涉及通信底噪和干扰抑制领域，特别是一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统及方法。
背景技术
5G分布式基站典型组网方式有星型和链型结合，在上行通信时，扩展单元HUB将来自N个RRU的上行信号进行叠加，然后通过1光口传给BBU，但HUB进行信号叠加之后，底噪也会叠加，势必造成整个系统底噪抬升。在通信系统中，底噪是通信性能变坏的重要因素，轻则影响通话质量，降低上下行数据传输速率，重则业务数据完全被淹没，所影响区域的无线信号将完全被中断，对整个通讯系统有影响。
目前现有技术中常规底噪抑制主要常用方式有如下两种：
方式1，采用低噪声元器件，低噪声器件具有理想的低噪声器件是输出信噪比等于输入信噪比，在微弱5G上行信号的场合，元器件自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比，所以在RRU上行电路中都采用低噪声放大器LNA，一般2GHz及以上，硬件都会使用足够好的低噪声元器件及LNA来获得较低的噪声，因此这个方法没有太大的提升空间。
方式2，使用高品质，高隔离度的的无源射频器件。无源射频器件主要包括合路器，3dB电桥，耦合器，功分器等；其性能测试参数主要包括S参数、增益、损耗、阻抗、隔离度等参数指标。隔离度是指本振或射频信号泄漏到其他端口的功率与输入功率之比，隔离度不好会造成各制式之间干扰，传导杂散和多载波互调产物对终端上行信号产生干扰。室内分布系统底噪抬升的来源主要有：受到其它信号源的三阶互调干扰信号，这时3dB电桥，合路器等无源器件在隔离度带外抑制度等指标方面出现劣化，这时干扰信号会进入RRU，进而抬升RRU底噪。
一般硬件工程师在项目立项，系统搭建时，都会选择隔离度，性能指标足够好的射频器件来保证系统性能，因此以上所述2种方式提升的空间均不大。为解决上述问题，本发明提供了一种5G通信系统的底噪和干扰抑制装置及方法。
发明内容
本发明涉及一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统及方法，解决了目前5G分布式基站上行信号底噪抬升和信号干扰的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统，所述系统具体如下：
一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统，包含功率检测及判断模块、CP相关运算及结果判断模块、信号叠加模块和数字滤波器，所述功率检测及判断模块、CP相关运算及结果判断模块、信号叠加模块和数字滤波器集成在HUB模块内部，所述HUB模块通过光纤通信连接外部BBU模块和外部RRU，所述功率检测及判断模块通过光纤通信连接外部RRU，所述功率检测及判断模块与CP相关运算及结果判断模块通信连接，所述CP相关运算及结果判断模块与信号叠加模块通信连接，所述信号叠加模块与数字滤波器通信连接。
优选的，所述的底噪和干扰抑制系统，其特征在于，所述功率检测及判断模块设置有功率门限值，所述功率门限值是根据基站的接收灵敏度设置的。
优选的，所述CP相关运算及结果判断模块设置有峰值门限值，所述峰值门限值根据相关叠加次数及链路增益确定。
优选的，所述数字滤波器为汉宁窗设计。
为实现上述目的，本发明还提供了一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制方法，具体方法步骤如下：
步骤1，HUB模块接收各端口外部RRU的上行信号，通过功率检测及判断模块进行功率检测；
步骤2，将步骤1检测结果与预设的功率门限值对比，若低于功率门限值，则将该端口置零，若高于功率门限值，则对该信号进行CP的相关运算；
步骤3，将步骤2CP的相关运算结果与预设的峰值门限值对比，若CP相关运算结果小于峰值门限值，则将外部RRU的上行信号置零，若CP的相关运算结果大于峰值门限值，则保留外部RRU的上行信号业务数据；
步骤4，将步骤3保留的业务数据通过HUB模块内部的信号叠加模块进行数据叠加；
步骤5，将步骤4叠加后的业务数据，通过所述数字滤波器进行滤波处理；
步骤6，将步骤5叠加滤波后的上行信号发送给外部BBU模块，通过外部BBU模块完成上行信号的解调和解码。
优选的，现有OFDM技术都会加入CP，用以消除码间干扰(ISI)，循环前缀(CyclicPrefix,CP)是将OFDM符号尾部的信号搬移到头部构成的，利用5G信号这个特点，在HUB模块中，将CP位置信号与OFDM符号尾部位置信号进行相关运算，如果有相关峰值出现则认为此端口收到的是外部RRU的业务数据，如果不出现相关峰值，则认为是底噪/干扰。
采用本发明的技术方案，与现有技术相比，具有突出的有点，通过HUB可以辨别其光口接收到RRU信号是底噪/干扰还是业务数据，如果RRU上传的是底噪/干扰，HUB将其置0，不传给BBU，从而降低整个系统的底噪。实现了在现有技术采用低噪声元器件和使用高品质，高隔离度的的无源射频器件的基础上，进一步降低整个系统的底噪，使得系统更加干净和稳定。
附图说明
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。附图中：
图1为本发明一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统结构框图；
图2为本发明一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制方法流程图；
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，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，所描述的实施例仅仅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做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。
实施例
上行通信时，外部RRU将收到的移动终端的上行信号进行通过外部RRU将上行信号传给HUB模块；
HUB模块接收各端口外部RRU的上行信号，对上行信号进行信号功率检测，并将检测值跟预设的功率门限值进行对比，若检测功率信号大于功率门限值，则进行CP的相关运算，若检测功率信号小于或等于功率门限值，则判断该信号为底噪，将此端口置零；
将检测功率信号大于功率门限值的信号进行CP相关运算，所述CP的相关运算是把CP和OFDM尾部做相关运算，如果是业务数据，CP和OFDM尾部内容一样，相关运算就会产生一个峰值，运算结果与预设的峰值门限值进行对比处理，若接收的上行信号峰值大于峰值门限值，则保留该信号，若小于或等于峰值门限值，则判断该信号为干扰信号，将此端口置零；
将处理后的各外部RRU上行信号在HUB模块内进行叠加，叠加后通过所述数字滤波器进行滤波处理，叠加滤波后的上行信号发送给外部BBU模块，通过外部BBU模块完成上行信号的解调和解码。

Claims (6)

1.一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统，其特征在于，包含功率检测及判断模块、CP相关运算及结果判断模块、信号叠加模块和数字滤波器，所述功率检测及判断模块、CP相关运算及结果判断模块、信号叠加模块和数字滤波器集成在HUB模块内部，所述HUB模块通过光纤通信连接外部BBU模块和外部RRU，所述功率检测及判断模块通过光纤通信连接外部RRU，所述功率检测及判断模块与CP相关运算及结果判断模块通信连接，所述CP相关运算及结果判断模块与信号叠加模块通信连接，所述信号叠加模块与数字滤波器通信连接；
所述HUB模块设置有功率门限值和峰值门限值，所述HUB模块接收各端口外部RRU的上行信号，对上行信号进行信号功率检测，并将检测值跟功率门限值进行对比，若检测功率信号大于功率门限值，则进行CP相关运算，若检测功率信号小于或等于功率门限值，则判断该信号为底噪，将此端口置零；所述CP相关运算的结果与预设的峰值门限值进行对比处理，若接收的上行信号峰值大于峰值门限值，则保留该信号，若小于或等于峰值门限值，则判断该信号为干扰信号，将此端口置零；
所述CP的相关运算是把CP和OFDM尾部做相关运算。
2.根据权利要求1所述的一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统，其特征在于，所述功率检测及判断模块设置有功率门限值，所述功率门限值是根据基站的接收灵敏度设置的。
3.根据权利要求1所述的一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统，其特征在于，所述CP相关运算及结果判断模块设置有峰值门限值，所述峰值门限值根据相关叠加次数及链路增益确定。
4.根据权利要求1所述的一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制系统，其特征在于，所述数字滤波器为汉宁窗设计。
5.一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
步骤1，HUB模块接收各端口外部RRU的上行信号，通过功率检测及判断模块进行功率检测；
步骤2，将步骤1检测结果与预设的功率门限值对比，若低于功率门限值，则将该端口置零，若高于功率门限值，则对该信号进行CP的相关运算；
步骤3，将步骤2CP的相关运算结果与预设的峰值门限值对比，若CP相关运算结果小于峰值门限值，则将外部RRU的上行信号置零，若CP的相关运算结果大于峰值门限值，则保留外部RRU的上行信号业务数据；
步骤4，将步骤3保留的业务数据通过HUB模块内部的信号叠加模块进行数据叠加；
步骤5，将步骤4叠加后的业务数据，通过数字滤波器进行滤波处理；
步骤6，将步骤5叠加滤波后的上行信号发送给外部BBU模块，通过外部BBU模块完成上行信号的解调和解码。
6.根据权利要求5所述的一种5G通信基站上行底噪和干扰抑制方法，其特征在于，所述CP和OFDM尾部编码一样，所述CP的相关运算是把CP和OFDM尾部做相关运算，如果是业务数据，所述相关运算结果会产生一个峰值。
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