[发明专利]用于检测蜂窝网络中的无源互调(PIM)干扰的系统和方法

说明书

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。

技术领域

本申请提供了一种用于检测蜂窝网络中的无源互调(Passive Inter-Modulation)(PIM)干扰的系统和方法。

背景技术

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(over theair)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(electrically non-linear element)。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(electronically non-linear element)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(frequency component)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。