PIM抵消的制作方法

pim抵消
技术领域
1.本说明书涉及一种涉及无源互调(pim)的抵消或减轻的装置、方法和计算机程序产品。


背景技术：

2.无源互调(pim)是众所周知的通信问题。它在复数信号通过非线性系统被发送的情况下引起。非线性系统可以是包括有源部件的系统，但是非线性也可以在无源部件中出现，通常以比有源部件高的功率，例如由于被腐蚀的连接器等等。如果无源部件的非线性是严重的，那么甚至低的功率可以足以引起pim。由于pim，互调产物以对应于kafa kbfb kcfc
…
的频率出现，其中fa,fb,fc,
…
是复数信号的频率，并且ka,kb,kc,
…
是整数系数(正、负或零)。和ka kb kc ,
…
被表示为针对三阶、五阶和七阶的imp的互调产物的阶数，相应地被表示为imp3、imp5、imp7等等(注意这些和可以在那些系数可以为负的情况下使用k个系数的绝对值)。imp的幅度随着imp的顺序增大而减小。imp3通常是最相关的，因为它接近输入信号定位并且具有相对较高的幅度。如果宽带信号通过非线性系统被发送，那么pim可以引起旁瓣的出现。
3.蜂窝基站可以由于例如由诸如双工器、线缆、连接器接口、天线等等的无源部件引入的pim产物而使它们自己的上行链路灵敏度劣化。问题可能在部署了具有载波聚合的多带(宽带)蜂窝基站或多个共站点基站的情况下变得更糟。如果pim未被减轻，例如减少或抵消，那么可能不能解码接收到的信号。操作者可以在站点访问期间使用pim测试器来测量pim以用于抵消或减轻目的。pim测量在iec 62037中被标准化。在该测量中，没有20w的两个音被输入到非线性系统中，imp(例如，imp3、imp5以及imp7，高阶imp可以被忽略)的功率被测量，并且imp3的功率与在载波水平上的输入功率的比率被当作pim的测量(pim值)。pim的测量可以由通过pim抵消(pimc)算法估计的pim模型产生。


技术实现要素：

4.本发明的各个实施例的保护范围由独立权利要求阐述。在本说明书中描述的未落入独立权利要求的范围之下的实施例和特征(如果有)应被解读为有助于理解本发明的各个实施例的示例。
5.根据第一示例实施例，提供了一种装置，包括用于进行以下操作的元件：确定针对射频(rf)系统的本底噪声；确定贡献为无源互调(pim)的源的rf系统的部件的pim值；如果pim值离本底噪声高于预定阈值，确定无源互调(pim)抵消系统应当被启用；以及如果pim值在预定阈值处或低于预定阈值，确定pim抵消系统应当被禁用。
6.用于确定pim值的元件可以通过实时地或接近实时地确定一个或多个部件的pim斜率并将当前信号功率应用到所确定的pim斜率来执行，pim斜率表示应用的载波信号功率的每分贝改变的pim功率的分贝改变。
7.pim斜率可以使用下式来确定：
8.pim斜率＝(p-p
reduced
)/p
diff
9.其中p表示在应用的载波信号功率处的峰pim值，p
diff
表示应用的载波信号功率被减少的量，并且p
reduced
表示由于所减少的应用的信号功率的峰pim值。
10.峰pim值p可以通过以下操作来确定：将人工噪声应用到应用的载波信号的可用资源块中，从其确定峰pim值p，从特定数目的资源块移除噪声以确定p
diff
，并测量由于所减少的应用的信号功率的p
reduced
的所得值。
11.所应用的人工噪声可以是模拟正交信道噪声。
12.峰pim值p可以通过在特定时间帧内并且在存在真实数据业务的情况下测量所应用的信号功率，其中在所述时间帧期间，p
diff
被确定为峰pim值p与当正交信道噪声被添加时的信号功率之间的差，并且p
reduced
通过峰pim的统计测量来确定。
13.pim斜率可以通过以下操作来确定：使用测量来确定测量的pim斜率；使用估计来确定实际pim斜率；使用旋转参数来修改实际pim斜率的项直到实际pim斜率基本上匹配所测量的pim斜率。
14.确定所测量的pim斜率可以包括：(i)在存在添加的噪声的情况下测量发送功率(p_ocns)，在这样的条件下测量pim值(pim_ocns_measured)以及(ii)在存在较少添加的噪声或不存在添加的噪声的情况下测量发送功率(p_reduced)并且在这样的条件下测量pim值(pim_reduced_measured)，并且其中确定实际pim斜率包括(i)在存在添加的噪声的情况下估计pim值(pim_ocns)以及(ii)在存在较少添加的噪声或不存在添加的噪声的情况下估计pim值(pim_reduced)。
15.修改实际pim斜率的项可以包括将旋转参数应用到pim_ocns和pim_reduced中的一者或两者直到实际pim斜率基本上匹配实际pim斜率。
16.所修改的项可以包括5阶分量。
17.pim值可以对应于三阶(im3)pim分量。
18.pim值可以相对于载波(dbc)来确定，并且根据iec-62037来报告。
19.pim斜率可以被用于修改当pim抵消系统被启用时用于执行pim抵消的现有pim模型。
20.该装置可以被提供在蜂窝基站中或与蜂窝基站相关联地被提供。
21.根据另一示例实施例，可以提供一种装置，包括用于进行以下操作的元件：使用测量来实时地或接近实时地确定一个或多个部件的pim斜率并将当前信号功率应用到所确定的pim斜率，pim斜率表示应用的载波信号功率的每分贝改变的pim功率的分贝改变；以及以下中的一者或两者：(a)根据iec-62037来报告使用所述pim斜率确定的pim值以及(b)基于使用所述斜率确定的pim值来控制pim抵消算法。
22.pim斜率可以使用下式来确定：
23.pim斜率-(p-p
reduced
)/p
diff
24.其中p表示在应用的载波信号功率处的峰pim值，p
diff
表示应用的载波信号功率被减少的量，并且p
reduced
表示由于所减少的应用的信号功率的峰pim值。
25.峰pim值p可以通过以下操作来确定：将人工噪声应用到应用的载波信号的可用资源块中，从其确定峰pim值p，从特定数目的资源块移除噪声以确定p
diff
，并测量由于所减少的应用的信号功率的p
reduced
的所得值。
26.所应用的人工噪声可以是模拟正交信道噪声。
27.峰pim值p可以通过在特定时间帧内并且在存在真实数据业务的情况下测量所应用的信号功率，其中在所述时间帧期间，p
diff
被确定为峰pim值p与当正交信道噪声被添加时的信号功率之间的差，并且p
reduced
通过峰pim的统计测量来确定。
28.pim斜率可以通过以下操作来确定：使用测量来确定测量的pim斜率；使用估计来确定实际pim斜率；使用旋转参数来修改实际pim斜率的项直到实际pim斜率基本上匹配所测量的pim斜率。
29.确定所测量的pim斜率可以包括：(i)在存在添加的噪声的情况下测量发送功率(p_ocns)，在这样的条件下测量pim值(pim_ocns_measured)以及(ii)在存在较少添加的噪声或不存在添加的噪声的情况下测量发送功率(p_reduced)并且在这样的条件下测量pim值(pim_reduced_measured)，并且其中确定实际pim斜率包括(i)在存在添加的噪声的情况下估计pim值(pim_ocns)以及(ii)在存在较少添加的噪声或不存在添加的噪声的情况下估计pim值(pim_reduced)。
30.修改实际pim斜率的项可以包括将旋转参数应用到pim_ocns和pim_reduced中的一者或两者直到实际pim斜率基本上匹配实际pim斜率。
31.所修改的项可以包括5阶分量。
32.根据另一示例实施例，可以提供一种方法，包括：确定射频(rf)系统的本底噪声；确定贡献为无源互调(pim)的源的rf系统的部件的pim值；如果pim值离本底噪声高于预定阈值，确定无源互调(pim)抵消系统应当被启用；以及如果pim值在预定阈值处或低于预定阈值，确定pim抵消系统应当被禁用。
33.确定pim值可以通过实时地或接近实时地确定一个或多个部件的pim斜率并将当前信号功率应用到所确定的pim斜率来执行，pim斜率表示应用的载波信号功率的每分贝改变的pim功率的分贝改变。pim斜率可以使用下式来确定：
34.pim斜率＝(p-p
reduced
)/p
diff
35.其中p表示在应用的载波信号功率处的峰pim值，p
diff
表示应用的载波信号功率被减少的量，并且p
reduced
表示由于所减少的应用的信号功率的峰pim值。
36.峰pim值p可以通过以下操作来确定：将人工噪声应用到应用的载波信号的可用资源块中，从其确定峰pim值p，从特定数目的资源块移除噪声以确定p
diff
，并测量由于所减少的应用的信号功率的p
reduced
的所得值。
37.所应用的人工噪声可以是模拟正交信道噪声。
38.峰pim值p可以通过在特定时间帧内并且在存在真实数据业务的情况下测量所应用的信号功率，其中在所述时间帧期间，p
diff
被确定为峰pim值p与当正交信道噪声被添加时的信号功率之间的差，并且p
reduced
通过峰pim的统计测量来确定。
39.pim斜率可以通过以下操作来确定：使用测量来确定测量的pim斜率；使用估计来确定实际pim斜率；使用旋转参数来修改实际pim斜率的项直到实际pim斜率基本上匹配所测量的pim斜率。
40.确定所测量的pim斜率可以包括：(i)在存在添加的噪声的情况下测量发送功率(p_ocns)，在这样的条件下测量pim值(pim_ocns_measured)以及(ii)在存在较少添加的噪声或不存在添加的噪声的情况下测量发送功率(p_reduced)并且在这样的条件下测量pim
值(pim_reduced_measured)，并且其中确定实际pim斜率包括(i)在存在添加的噪声的情况下估计pim值(pim_ocns)以及(ii)在存在较少添加的噪声或不存在添加的噪声的情况下估计pim值(pim_reduced)。
41.修改实际pim斜率的项可以包括将旋转参数应用到pim_ocns和pim_reduced中的一者或两者直到实际pim斜率基本上匹配实际pim斜率。
42.所修改的项可以包括5阶分量。
43.pim值可以对应于三阶(im3)pim分量。
44.pim值可以相对于载波(dbc)来确定，并且根据iec-62037来报告。
45.pim斜率可以被用于修改当pim抵消系统被启用时用于执行pim抵消的现有pim模型。
46.该方法可以在蜂窝基站处或在与蜂窝基站相关联的系统处执行。
47.根据另一示例实施例，可以提供一种方法，包括：使用测量来实时地或接近实时地确定一个或多个部件的pim斜率并将当前信号功率应用到所确定的pim斜率，pim斜率表示应用的载波信号功率的每分贝改变的pim功率的分贝改变；以及以下中的一者或两者：(a)根据iec-62037来报告使用所述pim斜率确定的pim值以及(b)基于使用所述斜率确定的pim值来控制pim抵消算法。
48.确定所测量的pim斜率可以包括：(i)在存在添加的噪声的情况下测量发送功率(p_ocns)，在这样的条件下测量pim值(pim_ocns_measured)以及(ii)在存在较少添加的噪声或不存在添加的噪声的情况下测量发送功率(p_reduced)并且在这样的条件下测量pim值(pim_reduced_measured)，并且其中确定实际pim斜率包括(i)在存在添加的噪声的情况下估计pim值(pim_ocns)以及(ii)在存在较少添加的噪声或不存在添加的噪声的情况下估计pim值(pim_reduced)。
49.修改实际pim斜率的项可以包括将旋转参数应用到pim_ocns和pim_reduced中的一者或两者直到实际pim斜率基本上匹配实际pim斜率。
50.所修改的项可以包括5阶分量。
51.根据另一示例实施例，可以提供一种装置，包括至少一个处理器、直接连接到至少一个处理器的至少一个存储器，该至少一个存储器包括计算机程序代码，并且该至少一个处理器与该至少一个存储器和该计算机程序代码一起，被布置为执行根据任何前述方法定义所述的方法。
52.根据另一示例实施例，可以提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令集，该指令集当执行在装置上时被配置为使该装置执行根据任何前述方法定义所述的方法。
53.根据另一示例实施例，可以提供一种非瞬态计算机可读介质，包括存储于其上的用于执行方法的程序指令，该方法包括：确定射频(rf)系统的本底噪声；确定贡献为无源互调(pim)的源的rf系统的部件的pim值；如果pim值离本底噪声高于预定阈值，确定无源互调(pim)抵消系统应当被启用；以及如果pim值在预定阈值处或低于预定阈值，确定pim抵消系统应当禁用。
54.根据另一示例实施例，可以提供一种装置，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，该至少一个存储器包括计算机程序代码，该计算机程序代码当由该至少一个处理
器执行时使该装置：确定射频(rf)系统的本底噪声；确定贡献为无源互调(pim)的源的rf系统的部件的pim值；如果pim值离本底噪声高于预定阈值，确定无源互调(pim)抵消系统应当被启用；以及如果pim值在预定阈值处或低于预定阈值，确定pim抵消系统应当被禁用。
55.根据另一示例实施例，可以提供一种非瞬态计算机可读介质，该非瞬态计算机可读介质包括存储于其上的用于执行方法的程序指令，该方法包括：使用测量来实时地或接近实时地确定一个或多个部件的pim斜率并将当前信号功率应用到所确定的pim斜率，pim斜率表示应用的载波信号功率的每分贝改变的pim功率的分贝改变；以及以下中的一者或两者：(a)根据iec-62037来报告使用所述pim斜率确定的pim值以及(b)基于使用所述斜率确定的pim值来控制pim抵消算法。
56.根据另一示例实施例，可以提供一种装置，包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，该至少一个存储器包括计算机程序代码，该计算机程序代码当由该至少一个处理器执行时使该装置：使用测量来实时地或接近实时地确定一个或多个部件的pim斜率并将当前信号功率应用到所确定的pim斜率，pim斜率表示应用的载波信号功率的每分贝改变的pim功率的分贝改变；以及以下中的一者或两者：(a)根据iec-62037来报告使用pim斜率确定的pim值以及(b)基于使用斜率确定的pim值来控制pim抵消算法。
附图说明
57.现在将参考附图详细描述实施例，在附图中：
58.图1是包含根据示例实施例的pim抵消的示例收发器系统的示意图；
59.图2是指示多个源的pim斜率的曲线图；
60.图3是示出根据一些示例实施例的用于报告pim值的处理操作的流程图；
61.图4是示出根据一些示例实施例的用于控制pim抵消算法的处理操作的流程图；
62.图5是示出根据一些示例实施例的用于确定是否开启pim抵消算法的处理操作的流程图；
63.图6是示出根据一些示例实施例的用于计算pim斜率的处理操作的流程图；
64.图7是示出根据一些其他示例实施例的用于计算pim斜率的处理操作的流程图；
65.图8是示出根据一些其他示例实施例的用于计算pim斜率的处理操作的流程图；
66.图9是可以根据示例实施例配置的装置的示意图；
67.图10是用于存储用于执行示例实施例的计算机可读代码的非瞬态介质的平面图。
具体实施方式
68.参考附图详细描述某些示例实施例，其中除非另行描述，实施例的特征可以与彼此自由地组合。然而，应明确理解，某些实施例的描述仅通过举例的方式给出，并且其决不旨在被理解为限制于所公开的细节。
69.此外，应理解，该装置被配置为执行对应的方法，尽管在一些情况下仅仅该装置或仅仅该方法被描述。该方法的操作可以被实施于例如非瞬态介质上的计算机程序产品中。
70.某些缩略词将在本文中被使用，为了便于参考其被阐述在下面。
71.缩略词
72.2g/3g/4g/5g
ꢀꢀ
第2/3/4/5代
73.3gpp
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第3代合作伙伴项目
74.cd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
紧凑盘
75.dcs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
数字蜂窝系统
76.dpd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
数字预失真
77.dvd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
数字多用盘
78.enb,nb
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
演进的nodeb
79.fdd
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
频分双工
80.iec
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
国际电工委员会
81.imp/im
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
互调产物
82.imp3/imp5/
…ꢀ
3阶/5阶/
…
的imp
83.lms
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
最小均方
84.nr
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
新无线电
85.ocns
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
正交信道噪声模拟器
86.pim
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
无源互调
87.pimc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
无源互调抵消
88.rf
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
射频
89.rx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
接收
90.tx
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
发送
91.ue
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
用户设备
92.蜂窝基站可以由于例如由诸如双工器、线缆、连接器接口、天线等等的无源部件引入的pim产物而使它们自己的上行链路灵敏度劣化。如果pim未被减轻，例如减少或抵消，那么可能不能解码接收到的信号。操作者可以使用pim抵消算法来改进上行链路信号质量。
93.无源互调(pim)是其中发送信号在无源设备中产生互调产物的物理过程。pim产物可以以很低的功率水平生成，例如由于天线的老化、被腐蚀的或松动的连接器和无源的双工滤波器。线缆、组合器和衰减器的缺陷还可以产生pim。关于发送信号的pim产生一般由于其低水平而是无害的。然而，当pim产物与接收信号对齐时，可能出现问题。尽管常见无线电收发装置中的pim的水平可以在(相对于发送信号的)-110dbc到-150dbc的范围内，但是其可以使接收器灵敏度劣化。作为示例，为功率的49dbm的发送信号引起在对应于-130dbc至-150dbc pim源范围的-81dbm至-101dbm的pim水平。因此，在一些场合，pim信号可以高于接收信号。当pim高于接收信号时，接收器解码过程将由于负信噪比而失败。这可以造成上行链路方向(移动到基站)上的显著吞吐量损耗。
94.一些无线电收发装置或相关联的设备被设计为利用pim抵消(pimc)系统或算法来减轻，即减少或避免这样的pim效应。在这方面，术语抵消还可以意味着减轻。pimc算法使用试图抵消或至少减少接收器(rx)带宽上的pim产物的模型。
95.图1是包含根据示例实施例的pim抵消的示例收发器系统10的示意图。收发器系统10包括连接到公共天线14的双工器12；双工器12包括第一双工器滤波器和第二双工器滤波器，第一双工器滤波器是具有带通的提供发送器(tx)16和天线之间的信号路径的发送器(tx)双工器滤波器，第二双工器滤波器是提供天线和接收器(rx)18之间的信号路径的接收器(rx)双工器滤波器。在发送器16和接收器18之间不应当存在路径。
96.pimc模块20可以被提供在发送器16的输入路径和接收器18的输出路径之间。pimc模块20可以以硬件、软件或其组合来实现。pimc模块20使用类似于已知pimc算法并使用pim模型22来确定如何抵消pim的算法来操作。iec-62037描述使用所谓的双音测试来测量pim的方式。
97.示例实施例还可以包含可以被启用(开启)和禁用(关闭)的pimc算法，其可以当收发器系统10以频分双工(fdd)模式操作时被应用。示例实施例可以被应用在任何相关或未来通信技术(包括例如3g、4g、5g等等)中。
98.pim效应可以取决于诸如但不限于以下的因素而不同：基站在地理上被定位于的地方，它所处的环境，使用的特定部件及其互连。
99.pimc技术可以允许网络操作者在无线电设备老化时开启pimc算法。例如，无线电设备的老化的连接器和螺栓可以产生互调产物，其降落在接收频率上以使接收器snr下降。因此，这可以导致显著的上行链路吞吐量损耗。尽管pimc算法可以通过抵消掉干扰pim产物来减轻该问题，但是开启算法的时间是单独的但同样重要的考虑。pimc开启决策可以基于在本底噪声以上的pim的量。例如，当检测到在本底噪声以上几十db的pim时，所提取的pim模型的准确性被发现为高的。因此，pimc算法将基本上消除干扰pim，从而使得用户能够恢复吞吐量的损耗。然而，当pim仅仅在本底噪声以上几个db的pim时，所提取的pim模型可能不是那么准确。因此，抵消可以在一些场合造成比干扰pim信号本身更多的下降。因此，在这样的场合，使pim产物留在不正确状态中以不引起进一步损害可能更好。在pim信号的水平之外，模型提取的另一个关注点是在实际操作期间缺少静态且稳定的下行链路业务。注意，真实业务是不连续的。因此，在模型提取过程期间，pimc算法可以经历很少业务，因此使输入噪声将对模型做什么的问题恶化。
100.为了确定何时开启或关闭pimc，相对于载波(dbc)的以分贝为单位的pim信号的水平可以被用于比较它离本底噪声多近。决策阈值可以被设置为在本底噪声以上的特定数目的db。如果pim信号的所估计的水平更接近本底噪声，即在决策阈值处或以下，则pimc可以被关闭。如果在以上，那么pimc可以被开启。
101.然而，pim信号的水平可以仅在被呈现给系统的pim源的“斜率”被经验地或理论地获得时被准确地确定或估计，如稍后解释的。
102.参考图2，pim斜率29是指输入功率(以dbm为单位)和从输入信号功率得到的pim信号功率(也以dbm为单位)之间的关系。在图2的示例中，pim信号功率仅基于im3部件，并且针对三个不同pim源中的每个pim源的不同斜率29被示出。针对给定部件的pim斜率形成pimc算法和系统中(例如pimc模块20中)使用的模型22的基础。
103.如果pim源的pim斜率29未知，那么即使模型22准确(例如pimc是开启的，因为pim信号被确定为远高于本底噪声)，根据iec-62037标准对以dbc为单位的pim水平的估计和随后报告也要求基于实验室中表征的常见pim分量来“假设”pim源的“常见”斜率。通常，场中的pim源的pim斜率29完全不同于常见的pim斜率。这可以由于场中的pim源的“实际”pim斜率和实验室中表征的pim源的“常见”pim斜率之间的不匹配误差而导致pim水平的不准确估计和报告。
104.因此，示例实施例涉及例如使用场中的呈现的pim源的实况业务来表征pim斜率，例如而不中断发送器的正常操作。
105.表示场中的“未知的实际的”pim和基于实验室部件的“假设的常见的”pim之间的不匹配的以db为单位的误差方程可以被写为：
106.其中
107.→
系统被校准的“参考功率”或者等价地，以dbc为单位的所估计的pim水平相对于其被报告的“归一化功率”；关于iec-62037标准，＝每载波43dbm(每载波2x43dbm)；
108.x
db
→
从无线电收发装置发送的功率；
109.m
assumed
→
实验室中表征的pim源部件的“常见”斜率。这是常数，通常是来自不同pim源部件的平均的静态斜率；以及
110.m
actual
(t)
→
场中的pim源的“实际”未知斜率，其是时变量。
111.方程(1)的推导被呈现在附录中。
112.本文的示例实施例提供估计场中的pim源的实时斜率29的方式，其可以在存在实时实况业务的情况下被呈现给系统。另外，示例实施例可以使用所估计的pim斜率29来确定是否开启或关闭pimc。另外，所估计的pim斜率29可以被用于根据iec-62047标准更准确地且实时地或接近实时地来报告以dbc为单位的pim水平。
113.概述来说，下面要描述的示例实施例基于三阶pim产物，即im3。这是因为大多数场内配置暴露于im3 pim产物并且pim水平在这样的产物上更高。然而，为了避免疑义，示例实施例不限于im3 pim产物，并且可以在它们相对高于接收器本底噪声的情况下扩展到五阶(im5)和七阶(im7)pim产物等等。
114.使用数学推导，可以示出，三阶pim产物im3的功率取决于发送信号的功率。数学还可以示出，针对发送功率的每1db下降，三阶pim的功率将下降3db。因此，关于2db的发送功率，三阶pim的功率的下降预计为6db。这简单地通过理论上的每1db pim斜率的3db来标注。然而，无源设备本质上不遵守理论上的每1db斜率的3db。代替地，实际设备的常见pim斜率范围在每一个db下降的2.2-2.8db之间。
115.pim斜率与pimc开启/关闭决策密切相关。由于开启/关闭决策在pim水平更接近本底噪声时发生，所以pimc算法不能单单依靠所提取的pim模型来做出正确决策。pim斜率数将在开启/关闭pimc算法的决策上占更高权重。pim斜率还帮助以更高准确性表征以dbc为单位的pim水平，其随后帮助开启/关闭决策以及根据iec-62037来报告pim源的“实时”dbc值。
116.实验方法
117.在无线电设备利用正交信道噪声模拟器(ocns)用于pimc算法的准确延迟搜索计算的情况下，ocns填充lte载波的未使用的资源块。因此，lte载波的功率将在ocns传输期间最大。三阶pim产物im3也将在该时间期间处于它们的最高功率。接收器，例如enb/gnb/基站本底噪声(每mhz的n dbm)可以通过先前测量来获知。峰pim功率位置(频率)从发送信号配置获知。利用基于fft的滤波器，每mhz的峰pim功率(每mhz的p dbm)还可以被计算。现在(p-n)dbc将是在本底噪声以上的最高点处的pim的水平。
118.尽管计算使用dbm/mhz基础来示出，但是软件可以在每mhz基础上对结果进行归一
化之前测量功率跨f mhz的功率。pim峰将被包含在f mhz窗口内。
119.为了实验地检测pim斜率，朝向pim负载的功率需要被降低已知量。为了本公开的目的，功率减少被表示为p_diff。
120.关于何时pimc算法开启或关闭，将描述第一示例实施例。如以上所提到的，ocns填充所有可用lte资源块。通过移除特定数目的资源块，发送信号的功率可以被减少p_diff。
121.假设pim峰仍然远高于本底噪声，每mhzp
reduced
的峰pim功率可以如稍后描述的来计算。
122.已知p_diff和(p-p
reduced
)，pim斜率可以被计算如下：
123.pim斜率＝(p-p
reduced
)/p
diff
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
124.现在将描述第二示例实施例方法。尽管第一方法可以要求针对ocns的特定备选方案，但是统计方法也可以得到相同答案。统计方法可以利用真实业务来应用并且因此不要求针对pim功率测量的ocns。
125.利用统计方法，提议使用功率计来监控发送功率。功率计在每载波的基础上可用。rf软件可以被用于在从t1到t2的时间段内测量发送信号的统计功率。在该时间段期间测量的基带发送信号功率与在ocns被开启时相比较。差将等同于如第一方法中的p_diffnew。在相同时间(即t1到t2)期间，rf软件将进行在其峰(p
reduced_new
)处的pim的统计测量。
126.利用这些测量，pim斜率可以用下面示出的方程来计算：
127.pim斜率＝(p-p
reduced_new
)/p
diffnew
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
128.注意利用统计方法，pim峰的频率位置可以在f mhz测量窗口内稍微移动。然而，窗口将足够宽，并且将捕获在规定时间期间pim的功率。
129.对于最终计算，pim功率可以被归一化为每mhz基础。
130.了解了pim斜率以及经由功率计的基带信号功率，pim信号的水平可以利用方程(3)来预测。另外，rf软件可以通过在发送功率被测量的同时经由fft滤波执行对每mhz的峰pim功率的统计测量来证实预测的答案。
131.了解了以上步骤，我们现在能够做出关于是否在无线设备内开启/关闭pimc算法的准确决策。如果pim被认为更接近本底噪声，那么算法可以被关闭。如果它合理地高于本底噪声，那么算法可以被开启。
132.其他示例实施例可以涉及利用准确模型根据iec-62037来报告pim水平。
133.在示例实施例中，如之前一样，ocns填充所有可用lte资源块。通过移除特定数目的资源块，发送信号的功率可以被减少p_diff。接下来，抵消在完全功率(即，所有可用资源块)处的pim的“模型”可以被估计并且以减少的功率(即使用减少的资源块)。来自在完全功率(将其表示为p
drc
)和减少的功率(将其表示为p
reduced dbc
)处的模型估计的pim信号的dbc水平可以被找到。已知p_diff和(p
dbc-p
reduced dbc
),the pim斜c可以被计算如下：
134.pim斜率＝(p
dbc-pr
educed_dbc
)/p
diff
ꢀꢀꢀ
(4)
135.现在将描述第二示例实施例方法。尽管第一方法可以要求针对ocns的特定备选方案，但是统计方法还可以得到相同答案。统计方法可以用真实业务来应用并且因此不要求针对pim功率测量的ocns。利用统计方法，可以使用功率计来监控发送功率。功率计在每载波的基础上可用。rf软件可以在从t1到t2的时间段内测量发送信号的统计功率。在该时间段期间测量的基带发送信号功率与在ocns被开启时相比较。差将等同于p_diffnew_dbc。在
相同时间(即t1到t2)期间，rf软件将进行在其dbc(p
reduced_new_dbc
)处的pim水平的统计测量。利用这些测量，pim斜率可以利用下面示出的方程来计算：
136.pim斜率＝(p
dbc-p
reduced_new_dbc
)/p
diffnew_dbc
ꢀꢀꢀ
(5)
137.注意利用统计方法，pim峰的频率位置可以在f mhz测量窗口内稍微移动。然而，窗口将足够宽，并且将捕获在规定时间期间pim的功率。对于最终计算，pim功率可以被归一化为每mhz基础。
138.了解了pim斜率以及经由功率计的基带信号功率，能够借助于方程(5)来预测pim信号的水平。
139.还能够根据iec-62037标准来以dbc为单位实时地报告pim信号，而不中断发送信号。
140.理论方法
141.尽管实验方法将提供pim信号的水平的实际状态或预测，但是理论方法可以被认为是增强。理论方法要求一些初始测量：
142.a)在开启了ocns的情况下pim的水平。如先前段中所讨论的，pim功率可以使用基于fft的滤波器在指定带宽上被计算。针对指定带宽，该水平将被记录为p dbm；
143.b)在关闭了ocns的情况下，以上描述的统计方法中的任一个方法可以被用于确定如a)中的相同指定带宽内的pim功率p
reduced_new dbm
。如以上所描述的，p_diffnew(从测量a)到b)的发送功率的差)可以被记录；以及
144.c)已知a)和b)的p dbm和p
reduced_new dbm
的pim功率，以及发送功率差p_diffnew，标准pim模型可以被修改使得它能够预测遵从实际pim斜率的pim功率变化。实际pim斜率通常在每个db下降的2.2-2.8db的范围内。注意迄今的理论pim预测模型尚未解决pim功率水平差。所提出的pim模型这里解决了这个问题并且可以预测在另一功率处(即通常在更低发送功率处)的pim水平。该技术的显著优点是当pim更接近本底噪声时pim功率的准确性。只要步骤b)，到模型的第二输入以相对较高的功率(远高于本底噪声的pim信号)来测量，所得到的模型通常就不受接收器本底噪声影响。
145.理论模型的数学描述：
146.由于三阶(im3)pim模型适用于大多数pim配置，所以考虑im3pim功率的以下数学模型被得到。为了简单，假设仅im3被认为遵守pim斜率。
147.具有im3的常见pim模型：
148.在开启了ocns的情况下(即，在具有lte载波的完全业务占有率的情况下)，以下表达式将提供指定带宽内的pim功率。如稍后示出的，五阶项主要被用于提供额外的自由度以增强im3 pim。
149.pim_ocns＝filt(c1*x(n)*|x(n)|2 c2*x(n-1)*|x(n-1)|2 c3*x(n 1)*|x(n 1)|2 c4*x(n)*|x(n)|4 c5*x(n-1)*|x(n-1)|4150. c6*x(n 1)*|x(n 1)|4)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
151.其中pim_ocns信号包括三个存储器抽头(在需要时可以使用更多)。系数c1，c2，c3，
…
c6使用标准最小二乘法、使用传统技术来提取。函数filt将pim信号滤波到已知带宽(即f mhz)。函数filt可以是时域机制或频域(即基于fft的)机制。项x(n)是发送信号。filt的带宽被选择为仅捕获pim信号的im3 pim分量。发送信号的功率可以使用功率计来计算或
测量。
152.所计算的发送功率被给出为：
[0153][0154]
在减少的发送功率处的所计算的发送功率被给出为：
[0155][0156]
其中xr(n)是与以下相关联的等价基带信号：
[0157]
pim_xr＝filt(c1*xr(n)*|xr(n)|2 c2*xr(n-1)*|xr(n-1)|2 c3
[0158]
*xr(n 1)*|xr(n 1)|2 c4*xr(n)*|xr(n)|4 c5*xr(n-1)
[0159]
*|xr(n-1)|4 c6*xr(n 1)*|xr(n 1)|4)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0160]
注意，pim_ocns和pim_xr的功率将不遵守根据步骤a)和b)中的测量的预期pim斜率。注意，pim_ocns和pim_xr的功率差理应满足：
[0161]
pim_ocns
power-pim_xr
power
＝pimδ
power
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0162]
方程(9)在未改变的情况下将不遵守a)和b)中描述的两个测量固有的pim斜率。一些修改将需要以使其遵守方程(10)。
[0163]
注意，所关注的pim功率差(pimδ
power
)主要仅基于im3 pim产物。方程(9)中示出的额外的五阶项可以然后被用于矫正关于pim斜率的不遵守问题。正如读者可以意识到的，五阶项还将能量贡献向im3pim产物。因此通过操纵五阶项，本质上能够匹配出现的任何pim斜率。
[0164]
利用五阶项来预测im3 pim斜率的技术利用方程(11)和(12)来图示：
[0165][0166][0167]
注意，方程(11)和(12)包括乘以五阶系数c4、c5和c6的额外旋转系数r。通过旋转五阶，其朝向im3的贡献可以被合适地适应以匹配pim斜率。以这种方式，r可以被用于匹配每db功率改变的2.2-2.8db的范围内的任何自然pim斜率。注意r的幅值等于α。它包括如下面所示出的复杂旋转：
[0168]
r＝α*exp(jθ)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)
[0169]
其中θ指示合适旋转并且α指示匹配pim斜率需要的合适幅值。θ和α的值可以通过软件来迭代地确定。
[0170]
一旦旋转角和幅值被确定，由于发送功率的减少的任何未来pim功率德尔塔pimδ
power
可以使用方程(11)和(12)被计算如下：
[0171][0172]
总结来说，方程(11)和(12)被改变以将仅pim_ocns_matched和pim_xr_matched的功率差匹配到换言之，pim_ocns_matched
power
和pim_xr_matched
power
不必等于p或p
reduced_new
。由于p是已知的，所以功率的差足以预测符合pim斜率的pim功率。
[0173]
图3是图示可以由基站中或与基站相关联的rf系统(例如控制系统)执行的根据示例实施例的操作的流程图。
[0174]
第一操作s31可以包括使用任何以上方法来确定pim斜率。
[0175]
第二操作s32可以包括基于pim斜率来得到pim值。
[0176]
第三操作s33可以包括例如根据iec-62037标准来报告pim值。
[0177]
图4是图示可以由基站中或与基站相关联的rf系统(例如控制系统)执行的根据另一示例实施例的操作的流程图。
[0178]
第一操作s41可以包括使用任何以上方法来确定pim斜率。
[0179]
第二操作s42可以包括基于pim斜率来得到pim值。
[0180]
第三操作s43可以包括相应地控制pimc。
[0181]
图5是图示可以由基站中或与基站相关联的rf系统(例如控制系统)执行的根据另一示例实施例的操作的流程图。
[0182]
第一操作s51可以包括确定rf系统的本底噪声。
[0183]
第二操作s52可以包括确定rf系统的源部件的pim值。
[0184]
第三操作s53可以包括如果pim值离本底噪声高于预定阈值，确定开启pim抵消系统。注意，预定阈值可以是可配置参数。
[0185]
第四操作s54可以包括如果pim值在预定阈值处或低于预定阈值，确定在pim值关闭pim抵消系统。
[0186]
如箭头所指示的，两个操作s33、s34中的一个操作可以从第二操作s32输入，取决于当前状态。因此，如果当前开启/关闭状态保持相同，那么术语“转换”可以用“维持”替代而不改变该术语的预期范围。
[0187]
图6和图7是图示可以由基站中或与基站相关联的rf系统(例如控制系统)执行的根据其他示例实施例的操作的流程图。更具体地，图6和图7涉及使用以上概述的使用噪声(例如使用ocns)的实验方法来计算pim斜率。
[0188]
参考图6，第一操作s61可以包括将噪声应用到载波信号的块。
[0189]
第二操作s62可以包括确定峰pim功率。
[0190]
第三操作s63可以包括从块中的一些块移除噪声。
[0191]
第四操作s64可以包括确定减小的噪声峰pim功率。
[0192]
第五操作s65可以包括计算pim斜率。
[0193]
参考图7，第一操作s71在这种情况下可以包括测量正常使用中的功率。
[0194]
第二操作s72可以包括在没有噪声的情况下确定峰pim功率。
[0195]
第三操作s73可以包括应用噪声。
[0196]
第四操作s74可以包括在应用了噪声的情况下确定峰pim功率。
[0197]
第五操作s75可以包括计算pim斜率。
[0198]
图8是图示可以由基站中或与基站相关联的rf系统(例如控制系统)执行的根据另一示例实施例的操作的流程图。更具体地，流程图涉及上述理论方法。
[0199]
第一操作s81可以包括测量具有完全噪声(例如ocns)的发送功率并将值确定为p_ocns。第一操作s82或另一操作还可以包括测量具有部分噪声的发送功率，并将值确定为p_reduced。第一操作s82或另一操作还可以包括测量在具有完全噪声和部分噪声的pim水平并将值分别确定为pim_ocns_measured和pim_reduced_measured。
[0200]
第二操作s82可以包括利用三阶和五阶项估计针对所有块的具有噪声(完全噪声)的pim。该值可以被确定为pim_ocns.
[0201]
第三操作s83可以包括利用三阶和五阶项估计针对一些块的具有噪声(部分噪声)的pim。该值可以被确定为pim_reduced。
[0202]
第四操作s84可以包括利用复杂旋转
‘
r’来旋转pim_ocns中使用的5阶项。该值可以被确定为pim_ocns_matched。
[0203]
第五操作s85可以包括利用复杂旋转
‘
r’来旋转pim_reduced中使用的5阶项。
[0204]
第六操作s86可以包括将pim_slope_measured确定为：
[0205]
(pim_ocns_measured
–
pim_reduced_measured)
[0206]
p_ocns
–
p_reduced.
[0207]
第七操作s87可以包括将pim_slope_actual确定为：
[0208]
(pim_ocns_matched
–
pim_reduced_measured)
[0209]
p_ocns
–
p_reduced.
[0210]
第八操作s88可以包括找到旋转
‘
r’直到pim_slope_actual匹配pim_slope_measured。
[0211]
附加的操作可以被提供在一些实施例中。
[0212]
以上以及参考图3至图8提到的操作可以以硬件、软件或其组合来实现。
[0213]
图9示出了根据实施例的装置。该装置可以被配置为执行本文描述的操作，例如参考图3至图8的任何一项或多项描述的操作。该装置包括至少一个处理器420和直接或接近地连接到处理器的至少一个处理器410。存储器410包括至少一个随机存取存储器(ram)410b和至少一个只读存储器(rom)410a。计算机程序代码(软件)415被存储在rom 410a中。该装置可以被连接到基站的tx路径和rx路径以便获得相应信号。然而，在一些实施例中，tx信号和rx信号被输入为到装置中的数据流。该装置可以与用户接口ui连接以指示装置和/或输出结果。然而，代替通过ui，指令可以例如从批处理文件输入，并且输出可以被存储在非易失性存储器中。至少一个处理器420和至少一个存储器410和计算机程序代码415一起被布置为使装置至少执行至少根据图3所述的方法。
[0214]
图10示出了根据一些实施例的非瞬态介质430。非瞬态介质430是计算机可读存储介质。它可以是例如cd、dvd、usb棒、蓝光碟等等。非瞬态介质430存储使装置执行图3的方法的计算机程序代码。
[0215]
网络元件、协议和方法的名称基于当前标准。在其他版本或其他技术中，这些网络元件和/或协议和/或方法的名称可以是不同的，只要它们提供对应的功能。例如，实施例可以被部署在2g/3g/4g/5g网络和3gpp的进一步代中而且还在诸如wifi的非3gpp无线网络
中。因此，基站可以是bts、nodeb、enodeb、wifi接入点等等。
[0216]
存储器可以是易失性的或非易失性的。它可以是例如ram、sram、闪存、fpga块ram、dcd、cd、usb棒和蓝光碟。如果没有另行陈述或另行从上下文清楚说明，两个实体不同的陈述意味着它们执行不同功能。其不一定意味着它们基于不同硬件。即，本说明书中描述的实体中的每个实体可以基于不同硬件，或者实体中的一些或全部实体可以基于相同硬件。其不一定意味着它们基于不同软件。即，本说明书中描述的实体中的每个实体可以基于不同软件，或者实体中的一些或全部实体可以基于相同软件。本说明书中描述的实体中的每个实体可以被实施在云中。
[0217]
根据以上描述，因此应当显然的是，示例实施例因此提供例如pim斜率估计器、pimc算法模块或控制器或其部件、实施其的装置、用于控制和/或操作其的方法、以及控制和/或操作其的(多个)计算机程序以及承载这样的(多个)计算机程序并形成(多个)计算机程序产品的介质。
[0218]
以上描述的块、装置、系统、技术或方法中的任一项的实现包括作为非限制性示例的如硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备、或其特定组合的实现。一些实施例可以被实现在云中。
[0219]
应理解，以上描述的内容是当前被认为的优选实施例。然而，应当指出，优选实施例的描述仅通过举例的方式给出并且可以在不偏离如由随附权利要求定义的范围的情况下进行各种修改。
[0220]
附录
[0221]
方程(1)的推导
[0222]
从最小二乘法获得的pim系数可以被表示为：
[0223][0224]
其中表示相关算子。
[0225]
在对齐阶段，在进行延迟搜索(即，在交叉相关峰点处)之后，简单地转到乘法运算符，并且“系数”仅仅是如系统理论中使用的输出/输入传输函数的“增益”。
[0226]
下面的方程在多抽头系数的情况下对单个系数有效，并且我们可以用fft幅度代入“功率”项：
[0227][0228]
其中α是标量(α＝1暗示单位增益)。简化它得到：
[0229][0230]
模型是我们的基础函数x。|x|2，即为了方便被表示为x3，并且rx是xm，其中m《3并且其中x是tx功率。由于三阶(im3)pim最有用，所以我们已经使用x。|x|2为了说明作为我们的基础函数，并且
‘
m’是被呈现到系统的场中的pim源的实际pim斜率。
[0231]
在以上方程中代入这个，我们得到：
[0232][0233]
其可以被写为：
[0234][0235]
其可以被写为：
[0236][0237]
现在，理论系数应当为：
[0238][0239]
代入这个，我们得到：
[0240][0241]
或者，等价地：
[0242]
coeff
gain_theoretical
＝coeff
gain
.x
(3-m)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(a23)
[0243]
我们的目标是得到coeff
gain_theoretical
，因此我们通过因子x
(3-m)
对实际测量的coeff
gain“去嵌入”。
[0244]
现在，根据iec-62037，我们必须利用双音43dbm/载波功率进行校准(归一化)，使得参考功率，即xref＝43dbm/载波。
[0245]
在m＝3处，并且在校准/归一化过程期间x＝x
ref
。
[0246]
由于iec-62037要求对归一化为xref＝43dbm/载波的估计和报告，所以线性方程(a23)需要被归一化为xref。为了进行归一化，我们将(a23)修改如下：
[0247][0248]
现在，我们将方程(a23.1)的右边除以x
ref
以将其相对于x
ref
归一化。
[0249]
因此，我们将方程(a23.1)的左边除以1，因为在x＝x
ref
处，
[0250][0251]
进行这些运算给予我们方程(a23.2)：
[0252][0253]
在db方面，我们可以将(a23)写为：
[0254]
coeff
gain_theoretical_db
＝coeff
gain_db
(3-m).x
db
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(a24)在db方面，我们可以将方程(a23.2)写为：
[0255][0256]
或者等价地：
[0257][0258]
现在，让我们将实际斜率表示为m
actual
(t)并将假设的斜率表示为m
assumed
。
[0259]
因此，由于两个不同斜率的coeff
gain_theoretical_db
的“误差”现在变成：
[0260][0261]
即：
[0262]