[發(fā)明專利]定位無源互調(diào)故障源

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880018353.0
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN110431768A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳繼明;宋輝;賴智華;張杰
• 申請（專利權(quán)）人: 英國Ranplan無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)公司
• 主分類號: H04B17/17
• 分類號: H04B17/17
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東;黃綸偉

一種用于對射頻(RF)發(fā)送和接收系統(tǒng)中的無源互調(diào)(PIM)故障的源進(jìn)行定位的方法，該方法包括：a)通過以下步驟生成PIM故障指紋數(shù)據(jù)庫：對RF網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模；通過定義一個或更多個源處的PIM故障定義所建模的RF網(wǎng)絡(luò)的多個PIM故障模式；針對各相應(yīng)的PIM故障模式模擬接收到的RF信號；根據(jù)針對各定義的PIM故障模式所模擬的接收到的RF信號生成所述PIM故障指紋數(shù)據(jù)庫；b)測量具有PIM故障的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的RF信號并且抽取所測量到的RF信號以定義給定信號；c)使用所述指紋數(shù)據(jù)庫搜索并匹配所述給定信號以確定所述PIM故障模式；以及d)根據(jù)所確定的PIM故障模式，定位所述PIM故障的源，或者給出另一測量指南。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對射頻(RF)發(fā)送和接收系統(tǒng)中的無源互調(diào)(PIM)故障源進(jìn)行定位的方法。本發(fā)明總體上涉及無線通信，更具體地，涉及測量無源互調(diào)(PIM)并識別所測得的PIM源的位置。

背景技術(shù)

無源互調(diào)(PIM)是無線通信系統(tǒng)中日益嚴(yán)重的問題。PIM呈現(xiàn)為通過在無源的非線性裝置(例如松散的RF(射頻)連接器或生銹的螺栓)中混合兩個或更多個信號而產(chǎn)生的新頻率101，如圖1所示。當(dāng)這些不期望的信號落入運(yùn)營商上行鏈路頻帶內(nèi)時(shí)，它們會提高系統(tǒng)本底噪聲。

PIM源包括內(nèi)部PIM源和外部PIM源。PIM源中的主要源是內(nèi)部PIM源，這是由于高電流密度區(qū)域(例如傳輸線路內(nèi)部、RF組件內(nèi)部)中的金屬對金屬觸點(diǎn)不一致所致。這些內(nèi)部PIM源可能因以下原因而造成：

-由于污垢、灰塵、濕氣或氧化而受污染的表面或觸點(diǎn)；

-因扭矩不足、對準(zhǔn)差或接觸面制備不良而造成的機(jī)械連接松動；

-因運(yùn)輸沖擊或振動而造成的機(jī)械連接松動；

-RF連接內(nèi)部的金屬薄片或削片；

-RF連接制備差(例如俘獲的電介質(zhì)材料、固體內(nèi)導(dǎo)體的變形)等等。

另一方面，外部PIM可能是由于天線之外的RF路徑中的金屬與金屬的松散接合而造成的。松動或生銹的安裝硬件、天線附近的金屬結(jié)構(gòu)或者天線前方的金屬物體都可能是PIM的來源，尤其是在小小區(qū)應(yīng)用場景中。小小區(qū)部署通常利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)(例如街燈和電線桿)來提供街道級覆蓋。金屬物體(例如燈具、拉線、電力線以及金屬支承結(jié)構(gòu))通常位于站點(diǎn)天線附近。由于全向天線通常用于這些應(yīng)用，因此天線附近的金屬物體很可能被RF功率照射并且很可能生成PIM。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，RF工程師將嚴(yán)格控制PIM以保證低PIM表現(xiàn)。但由于環(huán)境、裝置的腐蝕和氧化以及連接器松動和污垢，一些PIM源會出現(xiàn)故障。如果PIM信號落入運(yùn)營商的上行鏈路頻帶中，則這些PIM可以提高本底噪聲，PIM故障將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍縮小，從而顯著劣化吞吐量&QoS(服務(wù)質(zhì)量)。尤其是在多運(yùn)營商、多技術(shù)以及多頻帶無線系統(tǒng)方面，PIM故障的影響更為嚴(yán)重，這需要多個運(yùn)營商共同來解決問題。PIM故障還會對客戶體驗(yàn)產(chǎn)生另外的負(fù)面影響。PIM故障引起的噪聲水平越高，移動裝置克服該P(yáng)IM故障所需的Tx功率就越大，這導(dǎo)致客戶的移動裝置的電池壽命縮短。至少，這會降低該客戶的吞吐量-耗費(fèi)了運(yùn)營商的潛在收入-并且最大限度地增加客戶流失。這使得PIM故障對系統(tǒng)性能更為關(guān)鍵。因此，定位PIM故障源并解決PIM故障問題對于當(dāng)今室內(nèi)和室外場景中的無線網(wǎng)絡(luò)非常重要。

有幾種現(xiàn)有的解決方案可以找到并消除RF組件中的PIM故障源。

傳統(tǒng)的PIM測試/驗(yàn)證是利用PIM測試工具并將Tx/Rx端口插入已部署的系統(tǒng)，如圖2所示。然后，該P(yáng)IM測試工具將通過兩個不同頻道(frequency channel)(即，f1、f2)將兩個高功率信號(201和202)(即，2x20w或2x43dBm)傳送到組合器203中，并且將TX信號經(jīng)由雙工器204傳送到設(shè)備205中。互調(diào)產(chǎn)物(第3、第5、第7等)將通過低PIM終端206返回。基于第3、第4以及第7濾頻器207，所述互調(diào)產(chǎn)物將在上行鏈路中被接收。