[發明專利]基于NSA架構的5G終端中諧波干擾數字域消除方法及系統

有效

• 申請號: 201910911245.2
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110661546B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張中山;徐海祥;金麟;張明洋
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04B1/525
• 分類號: H04B1/525;H04B1/10
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種基于NSA架構的5G終端中諧波干擾數字域消除方法及系統，以解決NSA架構下5G終端中因LTE和NR雙連接時，LTE上行諧波信號和NR下行接收信號同頻所導致的自干擾問題；所述基于NSA架構的5G終端中諧波干擾數字域消除方法包括兩級數字域干擾消除，其中第一級使用發射端額外的反饋通道反饋發射鏈路的射頻信號至接收端進行自干擾消除，第二級根據本發明提出的寬帶多載波頻域諧波模型建模諧波信號，并在頻域進行干擾消除。本發明對高功率、大帶寬的信號產生的諧波自干擾具有很好的消除性能，從而使得5G終端在使用干擾頻譜時可以更為穩定的工作，提高頻譜利用率。

技術領域

本發明涉及諧波干擾消除技術領域，特別是指一種基于NSA架構的5G終端中諧波干擾數字域消除方法及系統。

背景技術

目前5G已經發展至部署階段，我國早在2017年11月就發布了5G系統在中頻段(3GHz-5GHz)內的頻率劃分，確定了3300MHz-3600MHz和4800MHz-5000MHz頻段作為5G系統在中頻段內的工作頻段。

關于5G網絡部署，目前業界存在兩種方案，既SA(Standalone，獨立)架構與NSA(Non-standalone，非獨立)架構，若5G網絡按NSA架構部署，則要求終端支持同時連接4G和5G的雙連接技術，需要采用雙天線同時連接4G與5G網絡并進行雙收雙發，此時射頻器件的非線性等因素容易導致終端存在自干擾問題，終端在發送頻段f_o上發射信號，同時若接收頻段為n×f_o(n＝2,3,...)時，由于視頻器件的非線性，接收機將受到諧波影響，舉例：目前5G的n78頻段為3.4GHz-3.6GHz，4G的B3頻段上行信號為1.765GHz-1.785GHz，其二次諧波為3.53GHz-3.57GHz，剛好落在了n78頻段中，若終端同時使用這兩段頻譜，則會產生LTE上行信號的諧波對NR下行接收信號造成干擾。如圖1所示，導致接收機靈敏度下降。

目前關于諧波干擾問題的解決方案包括提升射頻前端器件性能指標、增加干擾消除電路、上下行頻分調度、上下行時分調度等。

(1)提升射頻器件性能

造成終端諧波干擾的根本原因在于器件的非線性，因此，提高器件的性能是減少終端諧波干擾的最根本的方法。通過研究器件非線性與相關性能指標的關系，優化相關性能指標，從而減少器件非線性。此外，還可以在PA輸出端增加諧波濾波器，對諧波進行抑制。但器件性能的提升存在很大的技術難度，研發周期長，成本高，且在PA后添加諧波濾波器只能抑制傳導路徑下的諧波干擾，不能抑制PCB輻射導致的諧波干擾。

(2)數字預失真

參考基站測的數字預失真方案，在終端發射信號經過PA之前，進行數字預失真處理，數字域失真相當于一個PA的反向等效模型，理想情況下通過數字預失真模型后，再通過功放，信號的非線性會等效疊加消除，但數字預失真存在以下幾點問題：傳統的數字預失真方案中使用的非線性模型均為時域模型，建模信號不能根據系統帶寬自由選擇信號帶寬，若采集時只采集了系統帶寬內的信號，未采集系統帶寬外、諧波信號內的信號，會導致非線性模型精度大大降低；傳統的非線性模型對大功率發射信號通過PA后造成的強非線性的建模精度較低。

(3)頻分調度

根據上行分配結果確定下行分配的頻率資源。例如不使用諧波主瓣對應的頻譜，降低諧波旁瓣對應頻譜的使用頻次，使用非諧波信號對應的頻譜等。該方法對網絡有改造要求，且可能會因避開干擾頻譜造成網絡峰值速率有所降低。

(4)時分調度

按上下行時隙配比進行時分調度，網絡給出上下行時隙配比，終端根據配比合理控制收發。例如：當4G-LTE發時，5G-NR側暫停接收。但這種方法需要在4G-LTE端發送時關閉5G-NR端的接收，會降低系統的吞吐量。

發明內容