用于检测蜂窝网络中的无源互调(PIM)干扰的系统和方法技术方案

提供了一种用于检测蜂窝网络中的无源互调(PIM)干扰的系统和方法，该系统和方法：不需要使基站或其任何扇区离线，消除了技术人员访问蜂窝站点以执行PIM测试的需要，允许同时远程测试多个上行链路连接，允许测试没有到RF链的可访问连接点的蜂窝网络，并且允许检测由于PIM干扰和间歇性PIM干扰问题而逐渐恶化的性能。

System and Method for Detecting Passive Intermodulation (PIM) Interference in Cellular Networks

A system and method for detecting passive intermodulation (PIM) interference in cellular networks is provided. The system and method eliminates the need for technicians to access cellular sites to perform PIM tests without offline base stations or any sectors thereof, allows simultaneous remote testing of multiple upstream links, allows testing of cellular networks without access points to RF chains, and permits testing of cellular networks without access points to RF chains. Permissible detection performance is deteriorating due to PIM interference and intermittent PIM interference.

【技术实现步骤摘要】
用于检测蜂窝网络中的无源互调(PIM)干扰的系统和方法
本申请提供了一种用于检测蜂窝网络中的无源互调(PassiveInter-Modulation)(PIM)干扰的系统和方法。
技术介绍
自蜂窝网络问世以来，无源互调(PIM)干扰一直是蜂窝网络中的一个问题。当来自一个频带中的传输的能量泄漏到另一个频带中时，就会出现PIM干扰问题，造成干扰。这种干扰通常发生在蜂窝站点处通过空中传输(overtheair)向一个频带上的移动装置发射(transmit)信号(即，在下行链路方向)的高功率发射器在物理上非常靠近蜂窝站点处接收移动装置通过空中传输发射的信号(即，在上行链路方向)的敏感接收器时。在理想的情况下，上行链路传输和下行链路传输不会相互影响，因为它们使用不同的频带。然而，在现实世界中，可能发生从下行链路传输到上行链路传输的少量能量泄漏，这完全阻碍了从用户的移动装置到基站的任何合法通信。造成PIM干扰的原因有很多，但这些原因通常是射频(RF)路径中无意出现的电学非线性元件(electricallynon-linearelement)。这些原因的例子包括例如被腐蚀的连接器(connector)、质量差的线缆、两种不同金属之间的接头、湿气等，其(无意地)作为电子非线性元件(electronicallynon-linearelement)在RF链中起作用。在同时支持第四代(4G)和许多新兴的第五代(5G)无线标准的多载波系统和网络中，这种电学非线性元件导致存在于下行链路信号和上行链路信号中的不同频率分量(frequencycomponent)彼此混合(mix)和相乘(multiply)，产生新的频率分量。这些新的频率分量在所分配的频带内和频带外均导致PIM干扰。图1示出了使用现有PIM测试方案进行PIM测试的传统蜂窝站点2的框图。现有的PIM测试方案通常包括技术人员访问蜂窝站点2以执行PIM测试，使扇区或整个基站3离线，将测试仪器4连接到基站3的发射器6和接收器7的连接点，使用测试仪器4将高功率信号注入发射器6的RF路径中，以及利用测试仪器4进行测量以确定来自注入的高功率信号的任何能量是否已经泄漏到接收器7的RF路径中。同轴线缆8将基站3连接到布置在塔11的顶部上的一个或多个天线9。蜂窝站点2的RF路径或链包括发射器6、接收器7、同轴线缆8、天线9以及布置在发射器6与天线9之间的电路径或天线9与接收器7之间的电路径中的任何RF连接器或其他部件(component)。沿着RF路径的任何电学非线性(nonlinearity)都会导致PIM干扰问题。典型的PIM测试方案的缺点在于，它需要使扇区或整个基站3离线，从而中断服务，并且与技术人员访问蜂窝站点2相关联的成本非常昂贵。其他缺点包括对可分析的上行链路连接数量的限制、必须多次访问蜂窝站点才能检测到逐渐恶化的性能、以及不能检测到间歇性的并且在访问时不存在的PIM干扰。例如，降雨时RF连接器上可能会有湿气进入，导致PIM干扰问题，但是当湿气蒸发时，PIM干扰问题可能会消失。因此，这种PIM干扰仅在紧接降雨之后水分蒸发之前才能被技术人员检测到。还有一个缺点是，不具有测试仪器可访问连接点的全数字蜂窝站点不能使用典型的PIM测试方案来测试。图2示出了全数字蜂窝站点12的框图，其可以是例如通用公共射频接口(CommonPublicRadioInterface)(CPRI)蜂窝站点。利用这种类型的全数字蜂窝站点，数据中心13(有时称为基带池(basebandpool)或基带旅馆(basebandhotel))经由光纤链路14与站点的塔15通信。数据中心13可以服务于多个全数字蜂窝站点(未示出)，并且通常相对于蜂窝站点的位置远程定位，例如，距离蜂窝站点十到二十公里。光纤链路14通常在与光-电转换装备和RF链(即，发射器、接收器、功率放大器、同轴线缆等)连接之前延伸到塔15的顶部或部分在塔15上面。框16表示光-电转换装备和RF链，其通常用同轴线缆(未示出)电联接到天线17。在这样的网络中，典型的PIM测试方案(诸如上述方案)不适合进行PIM测试，因为没有用于将测试装备与RF链连接的可访问连接点。需要一种用于检测蜂窝网络中的PIM干扰的系统和方法，该系统和方法：不需要基站或任何扇区离线即可执行PIM测试，消除了技术人员访问蜂窝站点的需要，可以同时测试多个上行链路连接，可以用于测试没有到RF链的可访问连接点的全数字蜂窝站点，并且可以检测由于PIM干扰和间歇性PIM干扰问题而逐渐恶化的性能。
技术实现思路
本申请涉及但不限于以下实施方案：1.一种用于检测蜂窝站点中的无源互调(PIM)干扰的计算机系统，该计算机系统包括：存储器，该存储器被配置成用于存储在多个相邻时间窗口上捕获的第一组和第二组数字基带同相位(inphase)(I)和正交相位(quadraturephase)(Q)样本，该第一组数字基带I和Q样本被该蜂窝站点的发射器用于在下行链路方向上发射具有第一载频的RF信号，该第二组数字基带I和Q样本从由该蜂窝站点的接收器在上行链路方向上接收的具有第二载频的RF信号获得，该第二载频不同于该第一载频；和处理逻辑，该处理逻辑被配置成用于执行比较算法，对于该多个相邻时间窗口，该比较算法：将来自时域的该第一组和第二组数字基带I和Q样本分别转换成第一组和第二组频域分量(frequencydomaincomponent)；分别从该第一组和第二组频域分量计算第一组和第二组信号幅值；用该第一组和第二组信号幅值进行互相关算法，以产生一组互相关结果值；将该组互相关结果值的最大值与第一预定阈(TH)值进行比较，以确定该互相关结果值的最大值是否超过该第一预定TH值，如果超过，则使计数器增加计数；并且确定该计数器的计数是否超过第二预定TH值，如果超过，则判定已经检测到PIM干扰。2.实施方案1的计算机系统，其中当该蜂窝站点在线进行正常下行链路操作时以及进行正常上行链路操作时，该计算机系统可操作用于检测PIM干扰，在该正常下行链路操作期间，将RF信号发射到移动装置，并且在该正常上行链路操作期间，从移动装置接收RF信号。3.实施方案1的计算机系统，其中该计算机系统相对于该蜂窝站点是远程的。4.实施方案1的计算机系统，其中该计算机系统可操作用于连续地监测在该上行链路方向和该下行链路方向上发射的RF信号，以检测间歇性的PIM干扰或指示恶化部件的PIM干扰。5.实施方案1的计算机系统，其中该计算机系统可操作用于检测PIM干扰，而不将信号注入该蜂窝站点的电路中。6.实施方案1的计算机系统，其中该蜂窝站点是全数字蜂窝站点，该全数字蜂窝站点没有用于使测试仪器与该蜂窝站点的RF链相连接的易于访问的连接点。7.实施方案1的计算机系统，其中该计算机系统定位在数据中心，该数据中心经由光链路与该蜂窝站点的塔通信，并且其中该第一组和第二组基带I和Q数字样本经由该光链路分别从该数据中心传送到该发射器以及从该接收器传送到该数据中心。8.一种与蜂窝站点的发射器和接收器通信的数据中心，该发射器被配置成使用从该数据中心接收的第一组数字电基带I和Q样本调制第一载频，以在下行链路方向上发射射频(RF)信号，该接收器被配置成接收和解调在上行链路方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测蜂窝站点中的无源互调(PIM)干扰的计算机系统，该计算机系统包括：存储器，该存储器被配置成用于存储在多个相邻时间窗口上捕获的第一组和第二组数字基带同相位(I)和正交相位(Q)样本，该第一组数字基带I和Q样本被该蜂窝站点的发射器用于在下行链路方向上发射具有第一载频的RF信号，该第二组数字基带I和Q样本从由该蜂窝站点的接收器在上行链路方向上接收的具有第二载频的RF信号获得，该第二载频不同于该第一载频；和处理逻辑，该处理逻辑被配置成用于执行比较算法，对于该多个相邻时间窗口，该比较算法：将来自时域的该第一组和第二组数字基带I和Q样本分别转换成第一组和第二组频域分量；分别从该第一组和第二组频域分量计算第一组和第二组信号幅值；用该第一组和第二组信号幅值进行互相关算法，以产生一组互相关结果值；将该组互相关结果值的最大值与第一预定阈(TH)值进行比较，以确定该互相关结果值的最大值是否超过该第一预定TH值，如果超过，则使计数器增加计数；并且确定该计数器的计数是否超过第二预定TH值，如果超过，则判定已经检测到PIM干扰。

【技术特征摘要】
2017.08.16 US 15/678,4771.一种用于检测蜂窝站点中的无源互调(PIM)干扰的计算机系统，该计算机系统包括：存储器，该存储器被配置成用于存储在多个相邻时间窗口上捕获的第一组和第二组数字基带同相位(I)和正交相位(Q)样本，该第一组数字基带I和Q样本被该蜂窝站点的发射器用于在下行链路方向上发射具有第一载频的RF信号，该第二组数字基带I和Q样本从由该蜂窝站点的接收器在上行链路方向上接收的具有第二载频的RF信号获得，该第二载频不同于该第一载频；和处理逻辑，该处理逻辑被配置成用于执行比较算法，对于该多个相邻时间窗口，该比较算法：将来自时域的该第一组和第二组数字基带I和Q样本分别转换成第一组和第二组频域分量；分别从该第一组和第二组频域分量计算第一组和第二组信号幅值；用该第一组和第二组信号幅值进行互相关算法，以产生一组互相关结果值；将该组互相关结果值的最大值与第一预定阈(TH)值进行比较，以确定该互相关结果值的最大值是否超过该第一预定TH值，如果超过，则使计数器增加计数；并且确定该计数器的计数是否超过第二预定TH值，如果超过，则判定已经检测到PIM干扰。2.权利要求1的计算机系统，其中当该蜂窝站点在线进行正常下行链路操作时以及进行正常上行链路操作时，该计算机系统可操作用于检测PIM干扰，在该正常下行链路操作期间，将RF信号发射到移动装置，并且在该正常上行链路操作期间，从移动装置接收RF信号。3.权利要求1的计算机系统，其中该计算机系统可操作用于连续地监测在该上行链路方向和该下行链路方向上发射的RF信号，以检测间歇性的PIM干扰或指示恶化部件的PIM干扰。4.权利要求1的计算机系统，其中该计算机系统可操作用于检测PIM干扰，而不将信号注入该蜂窝站点的电路中，并且其中该蜂窝站点是全数字蜂窝站点，该全数字蜂窝站点没有用于使测试仪器与该蜂窝站点的RF链相连接的易于访问的连接点。5.一种与蜂窝站点的发射器和接收器通信的数据中心，该发射器被配置成使用从该数据中心接收的第一组数字电基带I和Q样本调制第一载频，以在下行链路方向上发射射频(RF)信号，该接收器被配置成接收和解调在上行链路方向上发送到该数据中心的RF信号，以生成第二组数字电基带I和Q样本，该数据中心包括：第一服务器，该第一服务器包括：第一存储器，该第一存储器存储在多个相邻时间窗口上捕获的该第一组和第二组数字电基带I和Q样本；和第一处理逻辑，该第一处理逻辑被配置成用于执行比较算法，对于该多个相邻时间窗口，该比较算法：将来自时域的该第一组和第二组数字基带I和Q样本分别转换成第一组和第二组频域分量；分别从该第一组和第二组频域分量计算第一组和第二组信号幅值；用该第一组...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·安德森，
申请(专利权)人：是德科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US