CN100450247C - 一种cdma基站中射频前端模块在线监测的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种CDMA基站中射频前端模块在线监测的装置和方法。装置包括：射频前端模块中两个LNA链路模块，分别服务于反向主集链路和分集链路，收发信机模块中两个RX链路模块，分别服务于反向主集链路和分集链路；还包括实现LNA输出接口与RX输入接口连接转换的连接转换模块，使射频前端模块的主集链路既可与收发信机模块的主集链路相连，也可与收发信机模块的分集链路相连，使射频前端模块的分集链路既可与收发信机模块的分集链路相连，也可与收发信机模块的主集链路相连；连接转换模块设置在射频前端模块内、收发信机模块内、或射频前端模块与收发信机模块之间。
Description
技术领域
本发明涉及CDMA基站系统中射频前端模块的一种在线监测的装置和方法。
背景技术
一般而言，CDMA基站系统都按大模块分类，分别进行在线监测。其目的是使分散在各地的基站出现故障时，后台监控系统能自动、快速地判断是哪个大模块发生故障，并快速解决故障，而无需专业人员人员长期驻守或携带贵重仪器远途奔波。
对CDMA基站的反向链路，按大模块分类包括：射频前端(RFE)模块，收发信机(TRX)模块，等。当基站的反向链路出现故障时，故障点可能在射频前端模块上，也可能在反向链路的其它模块，如：收发信机模块上。
目前，射频前端模块反向链路的故障判断主要是通过判断其中的低噪声放大器LNA是否正常，而判断LNA是否正常则是通过在射频前端模块的LNA功能板上增加电流检测电路，由后台通过检测LNA的工作电流是否正常来判断射频前端模块是否正常。此方法有一定效果，能准确判断大部分与电流大小有关联的故障，但缺点是：
1、射频前端模块与电流大小无关联的故障无法监测。如：LNA链路上的耦合电容因地震导致断路或虚焊；放大器内部栅极引线因震动脱落；射频前端模块内部射频电缆松动、接触不好，射频前端模块内部及接口结构件、连接器接触不好，等。
2、因电流检测电路门限定义的限制，使部分与电流大小有关的故障也无法正确检测。3、若射频前端模块(如LNA)有故障而未告警，则会误导基站维护人员去检修其它正常的模块，造成基站维修延误，带来损失。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是提供一种CDMA基站中射频前端模块在线监测的装置和方法，以解决上述问题。
本发明CDMA基站中射频前端模块在线监测的装置所采用的技术方案是，针对CDMA基站系统反向链路的主分集通讯系统结构，用于基站反向链路出现故障时，利用射频前端(RFE)模块中有两个LNA链路模块，分别服务于反向主集链路和反向分集链路，收发信机(TRX)模块中也有两个收信机RX链路模块，分别服务于反向主集链路和反向分集链路的特点；设置实现LNA输出接口与RX输入接口连接转换的连接转换模块，使射频前端模块部分的主集链路既可与收发信机模块的主集链路相连，也可与收发信机模块的分集链路相连，使射频前端模块部分的分集链路既可与收发信机模块的分集链路相连，也可与收发信机模块的主集链路相连；所述连接转换模块设置在射频前端模块内、收发信机模块内、射频前端模块与收发信机模块之间。
上述方案中，所述射频前端模块中主集链路LNA1放大传输信号的输出口为LNA1-OUT，分集链路LNA2放大传输信号的输出口为LNA2-OUT；所述收发信机模块中主集链路RX1传输信号输入口为RX1-IN，分集链路RX2传输信号输入口为RX2-IN；LNA1-OUT输出口与RX1-IN输入口连接，LNA2-OUT输出口与RX2-IN输入口连接；所述设置在收发信机模块中的连接转换模块，包括一由后台监控的射频开关电路，射频开关电路两侧分别与RX1-IN输入口、RX2-IN输入口和RX1主集链路、RX2分集链路连接。
上述方案中，所述射频前端模块中主集链路LNA1放大传输信号的输出口为LNA1-OUT，测试口为LNA1-TEST，分集链路LNA2放大传输信号的输出口为LNA2-OUT，测试口为LNA2-TEST；所述收发信机模块中主集链路RX1传输信号输入口为RX1-IN，测试口为RX1-TEST，分集链路RX2传输信号输入口为RX2-IN，测试口为RX2-TEST；其中RX1-IN和RX1-TEST两个输入口在RX单板上通过一个高隔离度射频开关连接到RX1主集链路上，高隔离度射频开关由后台监控系统控制；所述设置在射频前端模块与收发信机模块之间的连接转换模块，使得LNA1-OUT接口连接RX1-IN接口，LNA2-OUT接口连接RX2-IN接口，LNA1-TEST接口连接RX2-TEST接口，LNA2-TEST接口连接RX1-TEST接口。
本发明CDMA基站中射频前端模块在线监测的方法包括以下处理步骤：
步骤1、当基站的反向链路出现故障，后台监控系统立即开始监测；
步骤2、通过连接转换模块，使射频前端模块的主集链路低噪声放大器LNA1与收发信机模块的分集链路收信机RX2相连，使射频前端模块的分集链路低噪声放大器LNA2与收发信机模块的主集链路收信机RX1相连，建立反向故障监测链路；
步骤3、若主分集链路切换前，是反向主集链路LNA1-RX1故障，反向分集链路LNA2-RX2正常，则判断切换后的反向故障监测链路“LNA2-RX1链路”是否正常工作：
步骤3.1、若“LNA2-RX1链路”正常工作，则射频前端模块主集链路LNA1有故障，然后结束；若“LNA2-RX1链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路可能都有故障，转入步骤3.2继续分析“LNA1-RX2链路”；
步骤3.2、若“LNA1-RX2链路”正常工作，则射频前端模块正常；若“LNA1-RX2链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路都有故障，然后结束；
步骤4、若主分集链路切换前，是反向LNA2-RX2链路故障，反向LNA1-RX1链路正常，则判断切换后的反向故障监测链路“LNA1-RX2链路”是否正常工作：
步骤4.1、若“LNA1-RX2链路”正常工作，则射频前端模块分集链路LNA2有故障，然后结束；若“LNA1-RX2链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路可能都有故障，转入步骤4.2继续分析“LNA2-RX1链路”；
步骤4.2、若“LNA2-RX1链路”正常工作，则射频前端模块正常；若“LNA2-RX1链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路都有故障，然后结束。
上述方法中，所述步骤2具体包括：通过设置在收发信机模块中的射频开关电路，使得主集链路RX1传输信号输入口RX1-IN输入口和分集链路RX2连接，分集链路RX2传输信号输入口RX2-IN输入口和主集链路RX1连接，从而通过主集链路RX1传输信号输入口RX1-IN输入口使射频前端模块的主集链路LNA1与收发信机模块的分集链路RX2相连，通过分集链路RX2传输信号输入口RX2-IN输入口使射频前端模块的分集链路LNA2与收发信机模块的主集链路RX1相连。
上述方法中，所述步骤2具体包括：将收发信机模块中主集链路RX1由RX1-IN输入口切换到主集链路RX1传输信号测试口RX1-TEST接口，使主集链路RX1与分集链路LNA2放大传输信号测试口LNA2-TEST接口相连，构成反向故障监测链路“LNA2-RX1链路”；将收发信机模块中分集链路RX2由RX2-IN输入口切换到分集链路RX2传输信号测试口RX2-TEST接口，使分集链路RX2与主集链路LNA1放大传输信号测试口LNA1-TEST接口相连，构成反向故障监测链路“LNA1-RX2链路”。
本发明所述的装置和方法与现有技术相比，其有益效果是：以低成本的技术改进，实现基站中射频前端模块的在线监测、智能维护能力的提高，并能避免“因射频前端模块有故障却未告警”造成的误导基站维护人员去检修其它正常的模块，并造成运营基站维修延误而带来的损失。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明的射频前端模块LNA接口与收发信机模块RX接口连接转换电路的示意图。
图2是本发明的射频前端模块LNA功能板输出接口部分电路的示意图。
图3是本发明的收发信机模块RX功能板输入接口部分电路的示意图。
图4是本发明的射频前端模块主、分集LNA和收发信机模块主、分集RX连接关系的示意图。
具体实施方式
本发明在CDMA多载波移动通信基站的具体应用举例一，说明如下：
参照图1，CDMA多载波移动通信基站的反向链路采用主、分集系统结构，其中射频前端模块的主、分集链路上各有一个LNA，即：主集链路LNA1和分集链路LNA2，其放大传输信号的输出口分别为LNA1-OUT和LNA2-OUT；收发信机模块的主、分集链路上各有一个RX，即：主集链路RX1和分集链路RX2，其传输信号输入口分别为RX1-IN和RX2-IN。LNA1-OUT输出口与RX1-IN输入口连接，LNA2-OUT输出口与RX2-IN输入口连接；连接转换模块包括一由后台监控的射频开关电路，射频开关电路MASWSS0129设置在收发信机(TRX)模块中。射频开关电路两侧分别与RX1-IN输入口、RX2-IN输入口和RX1主集链路、RX2分集链路连接。
在上述硬件设计定义情况下，当基站反向链路主、分集正常工作时，LNA1主集链路通过射频开关与RX1主集链路相连，LNA2分集链路通过射频开关与RX2分集链路相连，此时反向工作链路是“LNA1-RX1”和“LNA2-RX2”链路，与通常的主分集工作链路无区别。
本发明的基站反向链路射频前端模块在线监测的方法是：
步骤1、当基站的反向链路出现故障，后台监控系统立即开始监测；
步骤2、通过连接转换模块，使射频前端模块的主集链路LNA1与收发信机模块的分集链路RX2相连，使射频前端模块的分集链路LNA2与收发信机模块的主集链路RX1相连，建立反向故障监测链路；具体包括：通过设置在收发信机模块中的射频开关电路，使得RX1-IN输入口和RX2分集链路连接，RX2-IN输入口和RX1主集链路连接，从而通过RX1-IN输入口使射频前端模块的主集链路LNA1与收发信机模块的分集链路RX2相连，通过RX2-IN输入口使射频前端模块的分集链路LNA2与收发信机模块的主集链路RX1相连。
步骤3、若主分集链路切换前，是反向LNA1-RX1链路故障，反向LNA2-RX2链路正常，则判断切换后的反向故障监测链路“LNA2-RX1链路”是否正常工作：
步骤3.1、若“LNA2-RX1链路”正常工作，则射频前端模块主集链路LNA1有故障，然后结束；若“LNA2-RX1链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路可能都有故障，转入步骤3.2继续分析“LNA1-RX2链路”；
步骤3.2、若“LNA1-RX2链路”正常工作，则射频前端模块正常；若“LNA1-RX2链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路都有故障，然后结束；
步骤4、若主分集链路切换前，是反向LNA2-RX2链路故障，反向LNA1-RX1链路正常，则判断切换后的反向故障监测链路“LNA1-RX2链路”是否正常工作：
步骤4.1、若“LNA1-RX2链路”正常工作，则射频前端模块分集链路LNA2有故障，然后结束；若“LNA1-RX2链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路可能都有故障，转入步骤4.2继续分析“LNA2-RX1链路”；
步骤4.2、若“LNA2-RX1链路”正常工作，则射频前端模块正常；若“LNA2-RX1链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路都有故障，然后结束。
本发明在CDMA多载波移动通信基站的具体应用举例二，说明如下：
参照图2，射频前端(RFE)模块中的LNA功能板输出接口电路设计定义，包括：LNA放大传输信号的输出接口和其输出的测试接口。其中测试接口的输出信号的性能指标可表示LNA链路的工作状态。定义：LNA1的放大传输信号的输出口为LNA1-OUT，测试口为LNA1-TEST；分集链路LNA2的放大传输信号的输出接口为LNA2-OUT，测试口为LNA2-TEST。
参照图3，收发信机(TRX)模块中的RX功能板输入接口电路设计定义，包括：RX传输信号输入接口和其输入的测试接口。定义：RX1传输信号输入口为RX1-IN，测试口为RX1-TEST；RX2传输信号输入接口为RX2-IN，测试口为RX2-TEST。
参照图4，RX-IN和RX-TEST两个输入接口在RX单板上通过一个高隔离度射频开关连接到RX主链路上，高隔离度射频开关由后台监控系统控制，连接转换模块设置在射频前端模块与收发信机模块之间，射频前端模块主、分集LNA和收发信机模块主、分集RX的连接关系包括：LNA1-OUT接口直连或通过中转连接RX1-IN接口；LNA2-OUT接口直连或通过中转连接RX2-IN接口。另外，还包括：LNA1-TEST接口直连或通过中转连接RX2-TEST接口；LNA2-TEST接口直连或通过中转连接RX1-TEST。其中正常的设置是：RX传输信号输入口RX-IN与RX主链路连接，此时，与通常的RX单板没有区别。当运行基站的反向链路出现故障时，基站后台监控系统可将射频开关切换到RX-TEST测试口进行故障分析。
在上述硬件设计定义情况下，本发明的基站射频前端模块在线监测的方法是：
步骤1、当基站的反向链路出现故障，后台监控系统立即开始监测；
步骤2、通过连接转换模块，使射频前端模块的主集链路LNA1与收发信机模块的分集链路RX2相连，使射频前端模块的分集链路LNA2与收发信机模块的主集链路RX1相连，建立反向故障监测链路；具体包括：将收发信机模块中主集链路RX1由RX1-IN接口切换到RX1-TEST接口，使主集链路RX1与LNA2-TEST接口相连，构成反向故障监测链路“LNA2-RX1链路”；将收发信机模块中分集链路RX2由RX2-IN接口切换到RX2-TEST接口，使分集链路RX2与LNA1-TEST接口相连，构成反向故障监测链路“LNA1-RX2链路”。
步骤3、若主分集链路切换前，是反向LNA1-RX1链路故障，反向LNA2-RX2链路正常，则判断切换后的反向故障监测链路“LNA2-RX1链路”是否正常工作：
步骤3.1、若“LNA2-RX1链路”正常工作，则射频前端模块主集链路LNA1有故障，然后结束；若“LNA2-RX1链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路可能都有故障，转入步骤3.2继续分析“LNA1-RX2链路”；
步骤3.2、若“LNA1-RX2链路”正常工作，则射频前端模块正常；若“LNA1-RX2链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路都有故障，然后结束；
步骤4、若主分集链路切换前，是反向LNA2-RX2链路故障，反向LNA1-RX1链路正常，则判断切换后的反向故障监测链路“LNA1-RX2链路”是否正常工作：
步骤4.1、若“LNA1-RX2链路”正常工作，则射频前端模块分集链路LNA2有故障，然后结束；若“LNA1-RX2链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路可能都有故障，转入步骤4.2继续分析“LNA2-RX1链路”；
步骤4.2、若“LNA2-RX1链路”正常工作，则射频前端模块正常；若“LNA2-RX1链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路都有故障，然后结束。
Claims (6)
1、一种CDMA基站中射频前端模块在线监测的方法，其特征在于，包括以下处理步骤：
步骤1、当基站的反向链路出现故障，后台监控系统立即开始监测；
步骤2、通过连接转换模块，使射频前端模块的主集链路低噪声放大器LNA1与收发信机模块的分集链路收信机RX2相连，使射频前端模块的分集链路低噪声放大器LNA2与收发信机模块的主集链路收信机RX1相连，建立反向故障监测链路；
步骤3、若主分集链路切换前，是反向主集链路LNA1-RX1故障，反向分集链路LNA2-RX2正常，则判断切换后的反向故障监测链路“LNA2-RX1链路”是否正常工作：
步骤3.1、若“LNA2-RX1链路”正常工作，则射频前端模块主集链路LNA1有故障，然后结束；若“LNA2-RX1链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路可能都有故障，转入步骤3.2继续分析“LNA1-RX2链路”；
步骤3.2、若“LNA1-RX2链路”正常工作，则射频前端模块正常；若“LNA1-RX2链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路都有故障，然后结束；
步骤4、若主分集链路切换前，是反向LNA2-RX2链路故障，反向LNA1-RX1链路正常，则判断切换后的反向故障监测链路“LNA1-RX2链路”是否正常工作：
步骤4.1、若“LNA1-RX2链路”正常工作，则射频前端模块分集链路LNA2有故障，然后结束；若“LNA1-RX2链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路可能都有故障，转入步骤4.2继续分析“LNA2-RX1链路”；
步骤4.2、若“LNA2-RX1链路”正常工作，则射频前端模块正常；若“LNA2-RX1链路”不能正常工作，则射频前端模块及其以后的反向链路都有故障，然后结束。
2、根据权利要求1所述的CDMA基站中射频前端模块在线监测的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：通过设置在收发信机模块中的射频开关电路，使得主集链路RX1传输信号输入口RX1-IN输入口和分集链路RX2连接，分集链路RX2传输信号输入口RX2-IN输入口和主集链路RX1连接，从而通过主集链路RX1传输信号输入口RX1-IN输入口使射频前端模块的主集链路LNA1与收发信机模块的分集链路RX2相连，通过分集链路RX2传输信号输入口RX2-IN输入口使射频前端模块的分集链路LNA2与收发信机模块的主集链路RX1相连。
3、根据权利要求1所述的CDMA基站中射频前端模块在线监测的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：将收发信机模块中主集链路RX1由RX1-IN输入口切换到主集链路RX1传输信号测试口RX1-TEST接口，使主集链路RX1与分集链路LNA2放大传输信号测试口LNA2-TEST接口相连，构成反向故障监测链路“LNA2-RX1链路”；将收发信机模块中分集链路RX2由RX2-IN输入口切换到分集链路RX2传输信号测试口RX2-TEST接口，使分集链路RX2与主集链路LNA1放大传输信号测试口LNA1-TEST接口相连，构成反向故障监测链路“LNA1-RX2链路”。
4、一种实现权利要求1所述方法的CDMA基站中射频前端模块在线监测的装置，用于基站反向链路出现故障时，包括：射频前端模块中两个低噪声放大器LNA链路模块，分别服务于反向主集链路和反向分集链路，收发信机模块中两个收信机RX链路模块，分别服务于反向主集链路和反向分集链路；其特征在于，还包括实现LNA输出接口与RX输入接口连接转换的连接转换模块，使射频前端模块的主集链路既可与收发信机模块的主集链路相连，也可与收发信机模块的分集链路相连，使射频前端模块的分集链路既可与收发信机模块的分集链路相连，也可与收发信机模块的主集链路相连；所述连接转换模块设置在收发信机模块内或射频前端模块与收发信机模块之间。
5、根据权利要求4所述的CDMA基站中射频前端模块在线监测的装置，其特征在于，所述射频前端模块中主集链路LNA1放大传输信号的输出口为LNA1-OUT，分集链路LNA2放大传输信号的输出口为LNA2-OUT；所述收发信机模块中主集链路RX1传输信号输入口为RX1-IN，分集链路RX2传输信号输入口为RX2-IN；LNA1-OUT输出口与RX1-IN输入口连接，LNA2-OUT输出口与RX2-IN输入口连接；所述设置在收发信机模块中的连接转换模块，包括一由后台监控的射频开关电路，射频开关电路两侧分别与RX1-IN输入口、RX2-IN输入口和主集链路RX1、分集链路RX2连接。
6、根据权利要求4所述的CDMA基站中射频前端模块在线监测的装置，其特征在于，所述射频前端模块中主集链路LNA1放大传输信号的输出口为LNA1-OUT，测试口为LNA1-TEST，分集链路LNA2放大传输信号的输出口为LNA2-OUT，测试口为LNA2-TEST；所述收发信机模块中主集链路RX1传输信号输入口为RX1-IN，测试口为RX1-TEST，分集链路RX2传输信号输入口为RX2-IN，测试口为RX2-TEST；其中RX1-IN和RX1-TEST两个输入口在RX单板上通过一个高隔离度射频开关连接到主集链路RX1上，高隔离度射频开关由后台监控系统控制；所述设置在射频前端模块与收发信机模块之间的连接转换模块，使得LNA1-OUT接口连接RX1-IN接口，LNA2-OUT接口连接RX2-IN接口，LNA1-TEST接口连接RX2-TEST接口，LNA2-TEST接口连接RX1-TEST接口。
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