專利名稱：消除多載波基站三階交調(diào)的功率限制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全3求移動(dòng)通4言(Global System of Mobile communication)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱GSM)，更具體i也，涉及一種消除多 載波基站(BTS)產(chǎn)生的三階交調(diào)干擾對(duì)專用移動(dòng)通信系統(tǒng)影響的 方法。
背景技術(shù)：
GSM系統(tǒng)中，多載波BTS可以在下4亍4吏用一個(gè)發(fā)射才幾和一個(gè) 功率》文大器，同時(shí)發(fā)送幾個(gè)GSM載頻，這種石更件上的共享可以4艮 大程度的降低BTS系統(tǒng)設(shè)備成本，同時(shí)有效的增加系統(tǒng)容量，帶來(lái) 客觀的經(jīng)濟(jì)效益。
但是，當(dāng)兩個(gè)以上不同頻率信號(hào)作用于一非線性電路時(shí)，將互 相調(diào)制，產(chǎn)生新頻率信號(hào)輸出，如果該頻率正好落在其他無(wú)線通訊 系統(tǒng)接收機(jī)工作信道帶寬內(nèi)，則構(gòu)成對(duì)該接收機(jī)的干擾，稱之為交 調(diào)干擾。
發(fā)射才幾產(chǎn)生交調(diào)千護(hù)C的場(chǎng)景如附圖1所示。BTS1和BTS2可能 屬于不同的運(yùn)營(yíng)商，BTS1與移動(dòng)設(shè)備MS1通訊，多載波BTS2與 MS2、 MS3經(jīng)一個(gè)發(fā)射才幾同時(shí)通訊，而且MSl遠(yuǎn)離BTSl, MS2、 MS3遠(yuǎn)離BTS2，同時(shí)MS1又靠近BTS2。
假設(shè)多載波BTS2發(fā)射枳/使用兩個(gè)載頻(f2, fi)產(chǎn)生的交調(diào) 干擾信號(hào)頻率剛好與MS1的接收頻率fl相同，影響了 MS1接收機(jī)
靈敏度。
由于MS2、 MS3遠(yuǎn)離BTS2，所以BTS2將會(huì)在f2、 fi頻點(diǎn)滿 功率發(fā)射；另一方面由于MS1遠(yuǎn)離BTS1，所以MS1 *接收到BTS1 的下4亍信號(hào)非常小，此時(shí)如果由多載波BTS2產(chǎn)生的三階交調(diào)比 MS1接收機(jī)處帶內(nèi)的底噪高N dB(N取決于受干擾系統(tǒng)對(duì)安全等級(jí) 的要求)，則認(rèn)為其對(duì)該通訊系統(tǒng)造成了影響。特別是當(dāng)MS1屬于 對(duì)安全性要求4交高的無(wú)線通訊系統(tǒng)時(shí)，如4失路專用移動(dòng)通信系統(tǒng) (Railway-GSM， GSM-R),這種影響是十分危險(xiǎn)的，因此必須有一 種方法，避免這種影響，保證其他無(wú)線通訊系統(tǒng)的安全。
我們知道，當(dāng)發(fā)射才幾同時(shí)發(fā)射兩個(gè)以上不同頻率載頻時(shí)，會(huì)伴 隨產(chǎn)生二階交調(diào)失真、三三階交調(diào)失真等等。大多數(shù)的交調(diào)失真可 以被濾掉(包括二階交調(diào)失真)，但輸入信號(hào)的兩個(gè)頻率靠的很近時(shí)， 三階交調(diào)失真將和兩個(gè)基頻相近而不容易^皮濾掉。而臨近兩個(gè)并發(fā) 載頻fl，f2產(chǎn)生的三階交調(diào)頻率為(2fl-f2)和(2f2-fl)。
如附圖2所示，在中國(guó)，中國(guó)鐵通運(yùn)營(yíng)的GSM-R頻帶范圍為 [930，935]MHz,而中國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)的GSM 900通ifl系統(tǒng)頻帶范圍為 [935,954] MHz,產(chǎn)生三階交調(diào)干4尤范圍，在GSM 900帶外的一部 分為[916，935]MHz。這樣，中國(guó)移動(dòng)的GSM 900多載波BTS基站 就有可能對(duì)其附近的GSM-R系統(tǒng)正常運(yùn)營(yíng)造成影響，而我們知道 GSM-R系統(tǒng)對(duì)安全性要求非常高，必須予以保護(hù)。
因此，需要一種根據(jù)三階交調(diào)干擾特點(diǎn)，控制多載波BTS系統(tǒng) 設(shè)備最大發(fā)射功率的方法，來(lái)消除多載波BTS產(chǎn)生的三階交調(diào)對(duì) GSM-R系統(tǒng)的干擾，保證其安全性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題而做出本發(fā)明，為此，本發(fā)明的主要目的在于， 提供一種消除多載波基站三階交調(diào)的功率限制方法，多載波基站包 括至少 一 個(gè)用于發(fā)射多個(gè)不同頻率的信號(hào)的發(fā)射機(jī)，多個(gè)接收機(jī)用
于分別接收來(lái)自發(fā)射機(jī)的一個(gè)頻率的信號(hào)，其包括
步驟S102，沖僉測(cè)多載波基站附近的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)頻帶內(nèi)的 底噪N0;
步驟S104,根據(jù)哈他衰落模型計(jì)算同時(shí)發(fā)射n個(gè)不同頻率的多 載波基站所允i午的最大發(fā)射功率Pmax，其中，Pmax在專用移動(dòng)通 4言系統(tǒng)的豐命入端產(chǎn)生的最大交調(diào)干4尤功率IMD滿足IMD^N0-AN，
AN為算法門限值。
哈他衰落模型的計(jì)算方法為尸腿=(洲—船丄—10 + 60,)x"，
3
其中，Af為受到干擾的發(fā)射機(jī)頻率與接收機(jī)頻率偏離的平均 值，L為路徑損耗。
路徑損耗L可以根據(jù)下列公式計(jì)算:
L = 69.55 + 26.16 1oglO(f3) — 13.82 loglO(ht) - a(hr) + (44.9 -6.55 lgl0(ht)) loglO(d),
其中，ht為多載波基站的天線的高度，hr為接收機(jī)的天線的高 度，d為接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間的距離，f3是多載波基站附近的一個(gè) 專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率。
受到干擾的發(fā)射機(jī)頻率與接收機(jī)頻率偏離的平均值△f可以根 據(jù)下列/>式計(jì)算其中，fl、 f2分別是由發(fā)射才幾發(fā)射的不同頻率，以及其中， 2fl-f2=f3， |fl-f3|<|f2-f3|。
底噪N0為24小時(shí)之內(nèi)測(cè)得的最小值，并且最小值出現(xiàn)的時(shí)間 大于總測(cè)量時(shí)間的1%。
本發(fā)明的功率限制方法還可以包括多載波基站在同時(shí)發(fā)送n 個(gè)不同頻率時(shí)，最大允"i午下4亍發(fā)射功率不大于Pmax。
本發(fā)明的功率限制方法還可以包括；險(xiǎn)查所載波基站同時(shí)發(fā)送 的頻率ftn是否改變，如果發(fā)生了改變，則重復(fù)步驟S104。
專用移動(dòng)通信系統(tǒng)可以為4失;咯專用通信系統(tǒng)。
通過(guò)上述才支術(shù)方案，消除多載波BTS產(chǎn)生的三階交調(diào)對(duì)GSM-R 系統(tǒng)的干擾，保證了其安全性。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部 分地從i兌明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā) 明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附 圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


附圖用來(lái)^是供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一 步理解，并且構(gòu)成i兌明書(shū)的 一部 分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的 限制。在附圖中
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)射機(jī)產(chǎn)生交調(diào)干擾的示意圖2示出了3見(jiàn)有^支術(shù)中GSM-R與GSM900的頻帶相鄰的示意
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的消除多載波基站三階交調(diào)的功率限制 方法的流程圖；以及
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的消除多載波基站三階交調(diào)的功 率限制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此 處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的消除多載波基站三階交調(diào)的功率限制 方法的流禾呈圖。
參照?qǐng)D3，提供了一種消除多載波基站三階交調(diào)的功率限制方 法，多載波基站包括至少 一個(gè)用于發(fā)射多個(gè)不同頻率的信號(hào)的發(fā)射 機(jī)，多個(gè)接收機(jī)用于分別接收來(lái)自發(fā)射機(jī)的一個(gè)頻率的信號(hào)，其包 括
步-驟S102， 4企測(cè)多載波基站附近的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)頻帶內(nèi)的 底噪NO;
步驟S104,根據(jù)哈他衰落模型(Hata)計(jì)算同時(shí)發(fā)射n個(gè)不同頻 率的多載波基站所允許的最大發(fā)射功率Pmax,其中，Pmax在專用 移動(dòng)通信系統(tǒng)的輸入端產(chǎn)生的最大交調(diào)干護(hù)u功率IMD滿足 IMD^NO-AN。200710170265.6
說(shuō)明書(shū)第6/9頁(yè)
Hata衰落模型的計(jì)算方法為尸臓=(洲-緒+丄-^60 /))><"，
其中，N0為底噪，AN為算法門限值，Af為受到干擾的發(fā)射 機(jī)頻率與接收才幾頻率偏離的平均值，L為if各徑損耗。
路徑損耗L可以根據(jù)下列公式計(jì)算
L = 69.55 + 26.16 loglO(G) - 13.82 loglO(ht) — a(hr) + (44.9 _ 6.55 lgl0(ht)) loglO(d)，
其中，ht為多載波基站的天線的高度，hr為接收機(jī)的天線的高 度，d為接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間的距離，f3是多載波基站附近的一個(gè) 專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率。
受到干擾的發(fā)射機(jī)頻率與接收機(jī)頻率偏離的平均值△f可以根 據(jù)下列公式計(jì)算
其中，fl、 f2分別是由發(fā)射機(jī)發(fā)射的不同頻率，以及其中， 2fl-f2=f3, |fl-f3|<|G-f3|。
底噪N0為24小時(shí)之內(nèi)測(cè)得的最小值，并且底噪最小值出現(xiàn)的 時(shí)間大于總測(cè)量時(shí)間的1%。
本發(fā)明的功率限制方法還可以包括多載波基站在同時(shí)發(fā)送n 個(gè)不同頻率時(shí)，最大允i午下4亍發(fā)射功率不大于Pmax。
本發(fā)明的功率限制方法還可以包括檢查所載波基站同時(shí)發(fā)送 的頻率ftn是否改變，如果發(fā)生了改變，則重復(fù)步驟S104。
專用移動(dòng)通信系統(tǒng)可以為4失^各專用通信系統(tǒng)。
以下就上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
設(shè)多載波BTS最大發(fā)射功率為Pmax,同時(shí)發(fā)射n個(gè)頻率的載 頻，所有載頻平均分配最大發(fā)射功率，即每個(gè)載頻功率為Pmax/n。 fl，f2為其中任意兩個(gè)頻率，功率分別為P2，P2。
設(shè)f3為該多載波BTS旁邊一 GSM-R頻點(diǎn)，且有2fl-f2=f3， |fl-f3Wf2-f3l即多載波產(chǎn)生的三階交調(diào)干"^尤影響到了 GSM-R系統(tǒng)。
貝'J jt匕時(shí)，多載波BTS產(chǎn)生的最大三階交調(diào)功率PIM_MAX為 PIM—MA&2Pl+P2 + C-601og,2x^^ + ^^ + 10-601g(4O (1)
其中C為是互調(diào)常數(shù)，等于10;
△ f是干擾發(fā)信機(jī)頻率與接收機(jī)頻率偏離的平均值，計(jì)算方法
如下
^ /1 + /2 n △/ =~ - /3
設(shè)多載波基站天線的高度為ht，接收機(jī)天線的高度為hr,發(fā)射 機(jī)、接收機(jī)距離為d,由Hata無(wú)線傳播模型可以得到路徑損耗
L = 69.55 + 26.16 1ogl0(f3) —13.82 loglO(ht) — a(hr) + (44.9 — 6.55 lgl0(ht)) loglO(d)
互調(diào)產(chǎn)物在GSM-R 1t入端的干護(hù)0大小IMD為 IMD=PIM-L,
其中PIM為多載波BTS發(fā)射才幾輸出端三階交調(diào)發(fā)射功率。
當(dāng)多載波BTS產(chǎn)生的三階交調(diào)到GSM-R接收才幾處的功率值比 帶內(nèi)的底噪NOdB低ANdB,不會(huì)影響到其的接收靈壽文度。AN為 算法門限值。
即多載波BTS產(chǎn)生三階交調(diào)干擾對(duì)GSM-R沒(méi)有影響的條件
是
<formula>formula see original document page 11</formula>
即，當(dāng)此多載波BTS同時(shí)發(fā)射n個(gè)不同頻率的載波時(shí)，最大發(fā) 射功率Pmax滿足(1 )式時(shí)，不會(huì)對(duì)GSM-R系統(tǒng)造成干擾。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的消除多載波基站三階交調(diào)的功 率限制方法的流程圖。
參照?qǐng)D4，對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
1. 判斷該多載波BTS周圍是否存在GSM-R系統(tǒng)，如果是， 則下一步；否則退出。
2. 測(cè)量GSM-R帶內(nèi)的底噪NO (取24小時(shí)測(cè)量得到的最小 值，且該值出現(xiàn)時(shí)間應(yīng)大于總時(shí)間的1%); i殳置AN。
3. GSM-R系統(tǒng)最4氐載頻頻率為fB。
4. 多載波天線的高度為ht,接收機(jī)天線高度為hr，發(fā)射機(jī)、 孑妄4丈才幾3巨離為d。 5. 根據(jù)Hata傳播模型，計(jì)算路徑損耗L:
L= 69.55 + 26.16 loglO(fB) — 13.82 loglO(ht) — a(hr) + (44.9 — 6.55 lglO(ht)) loglO(d)。
6. 多載波BTS同時(shí)發(fā)射不同頻率載頻凄t為n。
7. 計(jì)算Pmax:
<formula>formula see original document page 12</formula>
其中，Af為多載波BTS支持所有頻率載頻中的任意兩個(gè) 頻率fl,f2與GSM-R支持的所有載頻中的一個(gè)頻率fB,按照關(guān) 系
2 B求得的最小值。
8. 一夸多載波BTS最大發(fā)射功率不高于Pmax。
9. 檢查多載波BTS并發(fā)不同載頻數(shù)n是否發(fā)生變化，如杲是， 則轉(zhuǎn)到6，否則退出。
以上所述4又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 對(duì)于本領(lǐng)域的4支術(shù)人員來(lái)i兌，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種消除多載波基站三階交調(diào)的功率限制方法，所述多載波基站包括至少一個(gè)用于同時(shí)發(fā)射多個(gè)不同頻率的信號(hào)的發(fā)射機(jī)，多個(gè)接收機(jī)用于分別接收來(lái)自所述發(fā)射機(jī)的一個(gè)頻率的信號(hào)，其特征在于，包括步驟S102，檢測(cè)所述多載波基站附近的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)頻帶內(nèi)的底噪N0；步驟S104，根據(jù)哈他衰落模型計(jì)算同時(shí)發(fā)射n個(gè)不同頻率的所述多載波基站所允許的最大發(fā)射功率Pmax，其中，所述最大發(fā)射功率在所述專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的輸入端產(chǎn)生的最大交調(diào)干擾功率IMD滿足IMD≤N0-ΔN，ΔN為算法門限值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率限制方法，其特征在于，所述哈他衰落模型的計(jì)算方法為<formula>formula see original document page 2</formula>其中，△ f為受到干擾的發(fā)射機(jī)頻率與接收機(jī)頻率偏離的 平均值，L為路徑損誄4。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率限制方法，其特征在于，所述路徑 損耗L根據(jù)下列公式計(jì)算L= 69.55 + 26.16 1ogl0(f3) — 13.82 loglO(ht) — a(hr) + (44.9 — 6.55 lgl0(ht)) loglO(d)，其中，ht為所述多載波基站的天線的高度，hr為所述接 收機(jī)的天線的高度，d為所述接收機(jī)和所述發(fā)射機(jī)之間的距離， f3是所述多載波基站附近的所述專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率限制方法，其特征在于，所述受到 干擾的發(fā)射機(jī)頻率與接收機(jī)頻率偏離的平均值△ f根據(jù)下列公 式計(jì)算^平-"，其中，fl、 f2分別是由所述發(fā)射機(jī)發(fā)射的不同頻率， 以及其中，2fl-f2=f3， |fl-f3|<|f2-f3|。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率限制方法，其特征在于，所述底噪 NO為24小時(shí)之內(nèi)測(cè)得的最小值，并且所述最小值出現(xiàn)的時(shí)間 大于總測(cè)量時(shí)間的1%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率限制方法，其特征在于，還包括 所述多載波基站在同時(shí)發(fā)送n個(gè)不同頻率時(shí)，最大允許下行發(fā) 射功率不大于Pmax。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率限制方法，其特征在于，還包括 -險(xiǎn)查所述所載波基站同時(shí)發(fā)送的頻率數(shù)n是否改變，如果發(fā)生 了改變，則重復(fù)步艱《S104。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率限制方法，其特征在于，所述專用 移動(dòng)通信系統(tǒng)為4失^各專用通信系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種消除多載波基站三階交調(diào)干擾的基站最大功率限制方法，其包括步驟S102，檢測(cè)多載波基站附近的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)頻帶內(nèi)的底噪N0；步驟S104，根據(jù)Hata衰落模型計(jì)算同時(shí)發(fā)射n個(gè)不同頻率的多載波基站所允許的最大發(fā)射功率Pmax，其中，Pmax在專用移動(dòng)通信系統(tǒng)的輸入端產(chǎn)生的最大交調(diào)干擾功率IMD滿足IMD≤N0-ΔN。從而，消除了多載波BTS產(chǎn)生的三階交調(diào)對(duì)GSM-R系統(tǒng)的干擾，保證了其安全性。
文檔編號(hào)H04B7/005GK101179310SQ20071017026
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
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