[发明专利]基于NSA架构的5G终端中谐波干扰数字域消除方法及系统

说明书

本发明提供一种基于NSA架构的5G终端中谐波干扰数字域消除方法及系统，以解决NSA架构下5G终端中因LTE和NR双连接时，LTE上行谐波信号和NR下行接收信号同频所导致的自干扰问题；所述基于NSA架构的5G终端中谐波干扰数字域消除方法包括两级数字域干扰消除，其中第一级使用发射端额外的反馈通道反馈发射链路的射频信号至接收端进行自干扰消除，第二级根据本发明提出的宽带多载波频域谐波模型建模谐波信号，并在频域进行干扰消除。本发明对高功率、大带宽的信号产生的谐波自干扰具有很好的消除性能，从而使得5G终端在使用干扰频谱时可以更为稳定的工作，提高频谱利用率。

技术领域

本发明涉及谐波干扰消除技术领域，特别是指一种基于NSA架构的5G终端中谐波干扰数字域消除方法及系统。

背景技术

目前5G已经发展至部署阶段，我国早在2017年11月就发布了5G系统在中频段(3GHz-5GHz)内的频率划分，确定了3300MHz-3600MHz和4800MHz-5000MHz频段作为5G系统在中频段内的工作频段。

关于5G网络部署，目前业界存在两种方案，既SA(Standalone，独立)架构与NSA(Non-standalone，非独立)架构，若5G网络按NSA架构部署，则要求终端支持同时连接4G和5G的双连接技术，需要采用双天线同时连接4G与5G网络并进行双收双发，此时射频器件的非线性等因素容易导致终端存在自干扰问题，终端在发送频段f_o上发射信号，同时若接收频段为n×f_o(n＝2,3,...)时，由于视频器件的非线性，接收机将受到谐波影响，举例：目前5G的n78频段为3.4GHz-3.6GHz，4G的B3频段上行信号为1.765GHz-1.785GHz，其二次谐波为3.53GHz-3.57GHz，刚好落在了n78频段中，若终端同时使用这两段频谱，则会产生LTE上行信号的谐波对NR下行接收信号造成干扰。如图1所示，导致接收机灵敏度下降。

目前关于谐波干扰问题的解决方案包括提升射频前端器件性能指标、增加干扰消除电路、上下行频分调度、上下行时分调度等。

(1)提升射频器件性能

造成终端谐波干扰的根本原因在于器件的非线性，因此，提高器件的性能是减少终端谐波干扰的最根本的方法。通过研究器件非线性与相关性能指标的关系，优化相关性能指标，从而减少器件非线性。此外，还可以在PA输出端增加谐波滤波器，对谐波进行抑制。但器件性能的提升存在很大的技术难度，研发周期长，成本高，且在PA后添加谐波滤波器只能抑制传导路径下的谐波干扰，不能抑制PCB辐射导致的谐波干扰。

(2)数字预失真

参考基站测的数字预失真方案，在终端发射信号经过PA之前，进行数字预失真处理，数字域失真相当于一个PA的反向等效模型，理想情况下通过数字预失真模型后，再通过功放，信号的非线性会等效叠加消除，但数字预失真存在以下几点问题：传统的数字预失真方案中使用的非线性模型均为时域模型，建模信号不能根据系统带宽自由选择信号带宽，若采集时只采集了系统带宽内的信号，未采集系统带宽外、谐波信号内的信号，会导致非线性模型精度大大降低；传统的非线性模型对大功率发射信号通过PA后造成的强非线性的建模精度较低。

(3)频分调度

根据上行分配结果确定下行分配的频率资源。例如不使用谐波主瓣对应的频谱，降低谐波旁瓣对应频谱的使用频次，使用非谐波信号对应的频谱等。该方法对网络有改造要求，且可能会因避开干扰频谱造成网络峰值速率有所降低。

(4)时分调度

按上下行时隙配比进行时分调度，网络给出上下行时隙配比，终端根据配比合理控制收发。例如：当4G-LTE发时，5G-NR侧暂停接收。但这种方法需要在4G-LTE端发送时关闭5G-NR端的接收，会降低系统的吞吐量。

发明内容