CN101159497A - 一种直放站自激检测及处理的方法 - Google Patents
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Abstract
一种直放站自激检测及处理的方法，其特征在于，在现有直放站监控单元的CPU之上预设检测程序，该程序至少包括检测自激与处理自激两个步骤，即该检测程序检测直放站输出功率的变化量是否和增益的变化量成正比判断直放站是否产生自激，若产生自激则该检测程序采取处理措施。本发明提供的采用软件检测直放站自激和处理自激的方法，能够及时发现自激现象，避免对通信系统带来负面影响；避免直放站设备被烧毁；减少人员巡检带来的成本增加；使工程人员随时知道直放站的运行状况；由于在直放站设备中增加了自激检测和处理方法，使得直放站自激现象由被动发现变成主动发现，可以给客户带来安全感，提高客户的满意度，完全能够满足市场的需求。
Description
【技术领域】
本发明涉及通信领域中直放站设备性能的优化，尤其涉及一种对直放站设备自激检测以及自激检测后的处理方法。
【背景技术】
直放站是通信系统的重要组成部分，其稳定性直接影响到整个通信系统的稳定性，随着通信行业的迅速发展，对它的要求也越来越高。直放站是一种放大设备，如果工程设计不合适，可能会出现自激的现象。出现自激现象时，不但影响直放站设备本身的正常工作，还将会严重影响相关基站，致使整个通信系统无法正常运行，小到影响通话的质量，大到影响整个通信网络瘫痪。尤其CDMA系统是一个自干扰系统，网络覆盖具有呼吸效应，对直放站自激的反应更为敏感。
直放站发生自激时，传统的做法是通过两种方法来解决的。一种是通过专业人员带相关的检测设备巡检来解决的。这种方法的缺点是增加人力、仪器等成本，同时也会因为人员巡检不及时导致反应时间慢，或等到客户发现自激影响了网络的运营时才解决问题，造成客户满意度下降。另外一种是工程设计时保证施主天线和重发天线之间的隔离度足够大，排除自激现象的发生条件。这种方法一般是通过保持天线的重发端和施主端足够的距离或在施主天线和重发天线之间架设屏蔽网方式，以保证施主天线和重发天线之间的隔离度足够大。但是这种方法会受到地理位置的限制或增加工程设计大量的成本，难以实施。
目前电信运营竞争的激烈迫切需要保障通信系统的可靠性和解决问题的及时性，传统的自激解决方法无法达到及时性要求。因此，很有必要设计一种直放站设备的自激检测及自动处理的方法，以解决直放站设备发生自激时对系统产生影响的缺陷。
【发明内容】
本发明的目的在于提出一种采用软件检测直放站自激和处理自激的方法。以解决直放站设备发生自激时对系统产生影响的缺陷。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
一种直放站自激检测及处理的方法，其特征在于，在现有直放站监控单元的CPU之上预设检测程序，该程序至少设计有检测自激与处理自激两个工作步骤，即该检测程序检测直放站输出功率的变化量是否和增益的变化量成正比判断直放站是否产生自激，若产生自激则该检测程序采取处理措施。
所述检测自激的工作过程如下：
运行在直放站监控单元中CPU之上的程序检测直放站上行输出信号，当检测到上行的信号超过预设的自激门限时，CPU发出控制上行射频数控衰减器的命令，射频数控衰减器产生作用对上行链路产生衰减的效果，CPU发出的命令在原来设置的数控衰减的基础上在一定的时间间隔内多衰减1dB，每一次发出增加衰减控制命令的时候CPU中运行的软件都会频繁地检测上行输出功率，检测上行输出功率的变化量是否与增加的数控衰减量一致，当上行输出功率检测的变化量与数控衰减器一致的时候，可以确认此时检测到的上行输出功率值为正常值，直放站设备工作正常；当检测到的上行输出功率变化量与数控衰减器不一致的时候，可以确认直放站已经发生自激。
所述处理自激的工作过程如下：
当检测到运行中的直放站发生自激时，运行中的软件会根据检测到自激的强度判断采取减小直放站工作增益的办法使其调整到不发生自激的状态或关闭直放站功放模块或直接切断供电电源。
其中在所述处理自激的工作过程中，若检测到发生的是轻度自激时，则采取减小直放站工作增益的办法使其调整到不发生自激的状态；若检测到发生的是强自激时，直放站设备将会严重的干扰整个通信系统，则关闭直放站功放模块或直接切断供电电源。
所述直放站监控单元的CPU为MCU或DSP或FPGA等可以完成数据处理功能的器件。
本发明提供的采用软件检测直放站自激和处理自激的方法。解决了现有直放站设备发生自激时对系统产生的影响，其有益效果有如下几点：
1、及时发现自激现象，避免对通信系统带来负面影响；
2、保护了直放站设备，使其避免被烧毁；
3、可以减少人员巡检带来的成本增加；
4、可以使工程人员随时知道直放站的运行状况；
由于在直放站设备中增加了自激检测和处理方法，使得直放站自激现象由被动发现变成主动发现，可以给客户带来安全感，提高客户的满意度，完全能够满足市场的需求。
【附图说明】
图1为现有直放站的结构框图；
图2为本发明中检测自激的工作流程图；
图3为本发明处理自激的工作流程图。
【具体实施方式】
鉴于上述现有技术中存在的情况，本设计人基于从事多年产品设计和工程运用的经验，在现有直放站硬件的基础上，提出一种采用软件检测直放站自激和处理自激的方法。
以下结合具体实施例以及附图详述本发明。
在了解本发明内容之前，先来了解一下现有直放站的结构以及自激是如何产生的等信息。如图1是现有直放站的结构框图，如图所示，直放站包括施主天线101，双工器102，上行功率放大器103，监控单元104，射频数控衰减器105，上行低噪放大器106，双工器107，重发天线108，下行功率放大器109，射频数控衰减器110，下行低噪放大器111。
其工作过程如下：
下行链路的工作过程：施主天线从空间接收到下行信号，这一信号并不纯净，可能会包括一些噪声，这些信号经过射频连接电缆首先进入到直放站的双工器，双工器通过滤波提取出设定频段的信号，并把信号送到下行低噪放大器，把微弱的信号进行放大。放大后的下行信号经过射频数控衰减器后送到下行功率放大器再进行放大，被放大成较大功率的下行信号经过双工器送到重发天线，并由重发天线把下行信号发射到需要覆盖的地方。这样就完成了下行信号从接收到放大，再重新覆盖到指定地区的功能。
上行链路的工作过程：重发天线从空间接收到上行信号，这一信号并不纯净，可能会包括一些噪声，这些信号经过射频连接电缆首先进入到直放站的双工器，双工器通过滤波提取出设定频段的信号，并把信号送到上行低噪放大器，把微弱的信号进行放大。放大后的上行信号经过射频数控衰减器后送到上行功率放大器再进行放大，被放大成较大功率的上行信号经过双工器送到施主天线，并由施主天线把上行信号发射到基站接收的地方。这样就完成了上行信号从接收到放大，再重新转发到指定接收基站的功能。
在工程应用中，如果施主天线和重发天线之间的隔离度不够，从重发天线发射出去的信号，又可能被施主天线接收到。由于这一信号是在直放站工作频段范围内，因此又会经过前述过程被再次放大，形成正反馈，并不断继续这样的循环，这就是自激现象。直放站发生自激的时候，形成正反馈的信号会严重影响所在地区的通信信号，严重的会烧毁直放站设备甚至导致通信系统的瘫痪。
自激现象通常的发生条件是由于信号的隔离度(对射频信号的抑制程度)比直放站的增益小。
在本发明中，直放站发生自激时有可能是上行链路产生自激，也有可能是下行链路产生自激或上下行链路同时产生自激。根据工程实际的经验，上下行链路的隔离度相差不大，而在工程设计时为了保持通信系统的上下行链路平衡，上下行的实际增益一般也相差不大，故可以选取上行链路作为自激检测的链路。监控单元104之中的CPU还可以是MCU、DSP、FPGA等可以完成数据处理功能的器件，本发明则以MCU为例。
如图2、图3所示，本发明的具体的工作流程如下：
S10：MCU初始化各数值；
S11：MCU运行软件，检测并修正上行输出功率数值，并把这一数值存放在寄存器P1；
S12：MCU将检测到的上行输出功率与预设的自激门限作比较，当检测到上行输出的功率没有超过自激门限时，则返回S11继续检测上行输出功率；反之，当检测到上行输出的功率超过自激门限时，MCU将启动自激检测流程。自激检测流程包括S13、S14、S15、S16、S17、S18。
S13：MCU增加控制数控衰减量，并控制射频模块数控衰减器产生作用，经过直放站的上行信号强度被衰减；
S14：MCU发出检测指令，并得到最新的上行输出功率数值，并修正上行输出功率数值，保证检测数据的准确性；
S15：把最新采集到的上行输出功率数值与存放在P1中的数据作比较，得到上行输出功率的变化量；并判断上行输出功率的变化量与数控衰减器量是否一致，当上行输出功率的变化量与数控衰减器量一致时，软件将进入S16的流程；当上行输出功率的变化量与数控衰减器量不一致时，软件将进入S17的路程；在本此步骤中，正常情况下，直放站的增益和输出功率成正比，当直放站设备的增益增大时，输出功率也会相应的增大，数控衰减器是控制射频链路的增益大小，当数控衰减量增加时，增益会相应的变小。
S16：软件运行到这一阶段，判断自激计数器是否有计数，要是没有则认为没有发生自激并进入S19；否则，有轻度自激。判断为轻度自激主要是根据由于直放站发生自激后，经过前面数控衰减得调整，已经不再发生自激，所以上行输出得功率变化量会和数控调整得结果一致。
S17：软件检测到上行输出功率的变化量与数控衰减增量不一致的时候，自激计数器自动加1。软件再判断自激计数器的数值是否超过预设数值，当自激计数器里面的内容超过预设数值时，此时可以确认直放站发生自激，反之，返回S13继续确认。
S18：直放站经过上述的确认过程，已经可以判断当前的直放站已经处于自激的状态，并需要采取相应的措施。
S19：软件运行到这里的时候，已经可以判断直放站没有发生自激状态，并根据检测到的上行输出功率的信号强度，调整修正自激门限数值，并回到S11继续运行；
当直放站确认了发生自激时候，需要采取如下的措施，如图3的工作流程所示：
S21：在MCU上运行软件，已经确认直放站发生自激；
S22：在MCU上运行软件，检测自激计数器是否已经超过预设的严重自激数值，当超过时，则判断为严重自激，并进入S23状态；要是没有超过预设的严重自激数值，则判断为轻度自激。
S23：判断直放站处于严重自激状态；
S24：直放站处于严重自激状态，会严重干挠通信系统，通过关闭给各射频模块的直流电源，起到关闭直放站的作用。
S25：判断直放站处于轻度自激状态；
S26：直放站为了保持上下行链路平衡，同时增加上下行链路的数控衰减量；
S27：软件运行的流程返回S11的状态。
本发明中，还可以在直放站设备上增加自激上报告警等功能，使得设计更加人性化。
本发明提供的自激检测及处理方法，能够及时发现自激现象，避免对通信系统带来负面影响，可以给客户带来安全感，提高客户的满意度，完全能够满足市场的需求。
以上所述的仅是本发明的较佳实施方式，其描述较为具体和详细，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，在本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出若干改动或修饰为等同变化的等效实施例，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种直放站自激检测及处理的方法，其特征在于，在现有直放站监控单元的CPU之上预设检测程序，该程序至少设计有检测自激与处理自激两个工作步骤，即该检测程序检测直放站输出功率的变化量是否和增益的变化量成正比判断直放站是否产生自激，若产生自激则该检测程序采取处理措施。
2.根据权利要求1所述的一种直放站自激检测及处理的方法，其特征在于：所述检测自激的工作过程如下，
运行在直放站监控单元中CPU之上的程序检测直放站上行输出信号，当检测到上行的信号超过预设的自激门限时，CPU发出控制上行射频数控衰减器的命令，射频数控衰减器产生作用对上行链路产生衰减的效果，CPU发出的命令在原来设置的数控衰减的基础上在一定的时间间隔内多衰减1dB，每一次发出增加衰减控制命令的时候CPU中运行的软件都会频繁地检测上行输出功率，检测上行输出功率的变化量是否与增加的数控衰减量一致，当上行输出功率检测的变化量与数控衰减器一致的时候，可以确认此时检测到的上行输出功率值为正常值，直放站设备工作正常；当检测到的上行输出功率变化量与数控衰减器不一致的时候，可以确认直放站已经发生自激。
3.根据权利要求1或2所述的一种直放站自激检测及处理的方法，其特征在于：所述处理自激的工作过程如下，
当检测到运行中的直放站发生自激时，运行中的软件会根据检测到自激的强度判断采取减小直放站工作增益的办法使其调整到不发生自激的状态或关闭直放站功放模块或直接切断供电电源。
4.根据权利要求3所述的一种直放站自激检测及处理的方法，其特征在于：在所述处理自激的工作过程中，若检测到发生的是轻度自激时，则采取减小直放站工作增益的办法使其调整到不发生自激的状态；若检测到发生的是强自激时，直放站设备将会严重的干扰整个通信系统，则关闭直放站功放模块或直接切断供电电源。
5.根据权利要求1所述的一种直放站自激检测及处理的方法，其特征在于：所述直放站监控单元的CPU为MCU或DSP或FPGA。
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