CN101841902A - 获得时隙功率的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种获得时隙功率的方法及装置。该获得时隙功率的方法，包括：对待测时隙信号在功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第一检波值；根据时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系和所述第一检波值，获得所述待测信号的时隙功率。在本发明实施例中，通过选取在功率变化小于阈值的区间对待测信号进行采样，大大减少了采样点，不仅能够对信号快速变化的功率进行采样，获得时隙功率，而且使获得时隙功率的方法对ADC器件性能的依赖大大减小，不需要采用高速ADC器件，维持了系统的低成本，还简化了获得时隙功率的过程。

Description

获得时隙功率的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种获得时隙功率的方法及装置。

背景技术

GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)是一种广泛应用的数字移动电话系统。GSM使用的是时分多址的接入方式，数据业务或者语音业务的承载以时隙为单位。

基站在向UE(User Equipment，用户设备)发射信号时，需要对基站本身的发射功率进行控制，以保证传输至UE的信号质量。因此，基站为了实现对发射功率的动态控制，需要对时隙功率进行实时检测。

在实际操作中，首先，在生产装备阶段通过功率计、频谱仪等仪器对特定功率发射时ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转化器)输出的数字检波电压值进行记录，生成参考电压模板进行记录存储。然后，基站应用检测通道对时隙功率进行实时检测，检测通道包括耦合器、对数检波器和ADC转换芯片，检测时待测信号经检测通道进行功率耦合，数检波后由ADC实时输出数字检波电压值。然后，基站依据ADC输出的检波电压值与模板中预存储的参考电压的比较结果，进行动态功率控制。

在某些信号的调制方式中，如在8PSK(phase-shift keying，相移键控)调制下，功率峰均比较大，包络起伏剧烈，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：如果采用实时检测的方法，效率不高。

发明内容

本发明实施例提供一种测量时隙功率的方法及装置，能够对信号快速变化的功率进行采样，以获得时隙功率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例的技术方案如下：

一种获得时隙功率的方法，包括：

对待测时隙信号在功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第一检波值；

根据时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系和所述第一检波值，获得所述待测信号的时隙功率。

一种获得时隙功率的装置，包括：

采样模块，用于在对待测时隙信号在功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第一检波值；

功率获取模块，用于根据时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系和所述第一检波值，获得所述待测时隙信号的时隙功率。

在本发明实施例中，通过选取在功率变化小于阈值的区间对待测信号进行采样，大大减少了采样点，不仅能够对信号快速变化的功率进行采样，获得时隙功率，而且使获得时隙功率的方法对ADC器件性能的依赖大大减小，不需要采用高速ADC器件，维持了系统的低成本，还简化了获得时隙功率的过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一种获得时隙功率的方法流程图；

图2是本发明实施例一种获得时隙功率的方法流程图；

图3是GMS时隙数据格式示意图；

图4是本发明实施例中定位待测信号中尾比特区间的示意图；

图5是本发明实施例一种获得时隙功率的装置结构示意图；

图6是本发明实施例另一种获得时隙功率的装置结构示意图；

图7是本发明实施例一种对应关系获取模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明，并非用来限制本发明。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案进行描述。

本发明实施例改变了获得实时功率的方法，通过选择待测信号中功率变化较小的区间来进行采样，实现了对信号时隙功率的测量，具体的请参照下述实施例。

参照图1，为本发明实施例一种获得时隙功率的方法流程图。

该方法可以包括：

步骤101，对待测时隙信号在功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第一检波值。

本步骤中，待测时隙信号如8PSK调制或QPSK调制后的信号，其功率峰均比较大，信号功率包络起伏较为剧烈，如果对这类信号采用现有技术的方法进行实时采样检测必须要采用高速的ADC完成；而在本步骤中，可以只测量功率变化小于阈值的区间，该特定区间的信号功率包络较为平坦，信号的稳定性可满足低速ADC的采样测量需求，因而可采用低速ADC对待测时隙信号的特定区间来进行采样检测。

该阈值可以根据低速ADC的采样测量需求来制定。例如，在GSM系统中，如果采用8PSK调制下行时隙数据，则得到的时隙信号的尾比特区间的数据保持为1，因而，可以选择尾比特(Tail)区间，作为功率变化小于阈值的区间。

作为一个示例，本步骤中，在待测时隙信号传输的过程中，通过可变成逻辑器件或者现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)确定当前接收到的待测信号中功率变化小于阈值的区间，如果是，就由低速ADC进行采样，如果不是就处于等待状态直到待测信号的该区间到达。

该定位过程可以采用多种方法，比如字段识别、功率变化值测量或计时等。作为一个示例，如果第一次获知的该功率变化小于阈值的区间在待测时隙信号中的位置，后续对时隙信号检测时可以不通过获知功率的变化幅度而直接确定该区间的位置，具体的请参照后续实施例。

在检测到待测信号中功率变化小于阈值的区间时，对该区间内信号的耦合功率电压值进行采样获得检波值，该获得检波值的过程为现有技术，可以由ADC执行，此处不再赘述。

步骤102，根据时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系和所述检波值，获得所述待测信号的时隙功率。

该预先获得的时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系，具体的可以是对应关系表，其中记录了不同待测时隙信号在同一区间内采样获得的检波值与预先测量的这些信号的时隙功率的对应关系。该对应关系可以有多种获得方法，具体请参照后续实施例。

在本步骤中，直接根据上步骤101中测得的检波值查找上述对应关系表即可获得该待测信号的时隙功率。

现有技术中，低速ADC器件就无法对功率变化迅速的信号进行实时采样，进而也就无法获得时隙功率，如果采用高速ADC器件不仅会增加该检测装置的成本，而且还会增加系统设计的复杂度。

在本实施例中，通过选取在功率变化小于阈值的区间对待测信号进行采样，大大减少了采样点，不仅能够对信号快速变化的功率进行采样，获得时隙功率，而且使获得时隙功率的方法对ADC器件性能的依赖大大减小，不需要采用高速ADC器件，维持了系统的低成本，还简化了获得时隙功率的过程。

现有技术中，对于时隙功率实时监测后，还需要对整个时隙功率进行平均，对于功率检测而言具有滞后效应。而本发明实施例只是对特定区间的信号进行采样，大大缩短了检测时间，消除了滞后效应，利于后续对待测信号的功率控制。

下面结合具体的应用环境通过具体的实施例说明如何获得时隙功率。

参照图2，为本发明实施例一种获得时隙功率的方法流程图。

在本实施例中该获取时隙功率的方法可以包括：

步骤201，在检测通道接收到时隙同步信号的同时开始计时。

其中，时隙同步信号为基站发送射频信号的同时通过耦合回路发送到检测通道的信号，检测通道在接收到该时隙同步信号后开始计时。

步骤202，将预先得到的时间段经过时延补偿后在所述待测时隙信号中对应的区间定位为所述功率变化小于阈值的区间。

该时延补偿可以包括对同步时延的补偿和对通道时延的补偿，其中，同步时延为所述待测时隙信号的功率变化小于阈值的区间进入检测通道前，待测时隙信号传输所需的时间。

在本实施例中，根据GSM时隙数据格式规定，在待测信号的两头各有3个比特的固定数据构成尾比特(tail)，如图3所示，在8PSK调整下行时隙待测信号的尾比特始终保持为“1”。该尾比特区间对应的功率包络十分平坦，在本实施例中选取该尾比特区间作为前述功率变化小于阈值的区间。尾比特区间在时隙信号中的位置是相对固定的，预先得到这个位置(时间段)，经过时延补偿后，就可以定位尾比特区间。

具体的，同步延时为待测信号的尾比特区间进入所述检测通道前，所述待测信号传输所需的时间。由图3可知，待测信号尾比特区间的一侧还具有保护位区间(Guard bit)，因此，在定位待测信号中尾比特区间的位置时，需要计出该Guard bit区间占用的时间，也即同步延时。然后还要计出该检测通道产生的通道延时，该通道延时是指待测信号在进入检测通道后，需要先经过通道中的功率耦合、对数检波等处理，该处理过程以及在通道中传输所需的时间。在扣除通道延时和同步延时后的后续的时间段对应的待测信号的位置区间才是尾比特区间的信号，如图4所示。

该同步延时和通道延时均可通过预先测量获得。上述对时隙信号尾比特区间定位的过程在第一次获知该区间在待测时隙信号中的位置后，后续对具有同样数据格式的时隙信号检测时可以不必再执行上述定位过程，而可以通过设定与该位置对应的时间等方法，直接确定该区间的位置。

步骤203，对尾比特区间内待测时隙信号的耦合功率电压值进行采样获得第一检波值。

由于在尾比特区间的三个比特内功率平稳，对采样位置、点数没有特殊的要求，可以任选一点进行测量，也可以选择多点进行测量后平均获得检波值。该获取过程可以由低速ADC器件执行便可实现功率检测功能，并且可以大大缩短检测时间，降低成本。此处不再赘述。

步骤204，根据预先获得的信号在尾比特区间内时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系和第一检波值，获得所述待测时隙信号对应的时隙功率。

本步骤中，信号在尾比特区间内的检波值与时隙功率的对应关系可以是一张数据表，该表中记录有各种时隙功率数值与对应信号尾比特区间的检波值。根据步骤203获得的检波值，通过查找该对应关系表，即可获知步骤203获得的检波值所对应的信号的时隙功率。

该对应关系表可以是在对生产装备(信号发射装置)进行使用前的检测或测试时获得，具体的可以通过以下方法获得：

a.测量样本时隙信号的时隙功率。

调整信号发射装置的发射功率并发射信号，然后可以利用功率计或频谱仪等专用仪器对当前实际功率大小进行检测。

b.在尾比特区间对所述样本时隙信号的耦合功率电压值进行采样获得第二检波值。

该发射装置当前发射的信号进入检测通道后，通过ADC采样检测确定该信号尾比特区间的检波值，该确定尾比特区间的位置和采样获得检波值的过程可以采用前述步骤201～203类似的方法，此处不再赘述。

c.记录所述样本时隙信号的时隙功率与由第二检波值的对应关系。

通过采用上述方法对大小功率遍历，即可获得各信号时隙功率与尾比特区间的检波值的对应关系表，从而可以为由检波值获得对应时隙功率提供依据。

步骤205，当所述待测信号进入非尾比特区间时，切入休眠状态。

对于尾比特区间以外的区间，便无需检测其功率。通过切换进入休眠状态，可以进一步降低系统的功耗。

本实施例提供的方法，仅以尾比特区间为例说明如何检测时隙信号的功率，也可以用于检测其它存在功率变化小于阈值区间的时隙信号，并不仅限于包含尾比特区间的时隙信号。例如，对于采用QPSK、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)、32QAM等调制方式调制的信号，在单通道功率耦合情况下，也可利用本实施例提供的方法检测信号的功率。

对于信号功率峰包络起伏剧烈的信号，如8PSK调制的信号，利用低速ADC采用前述实施例的方法即可获得信号的时隙功率，例如，如果信号的数据传输速率为270Kbps，利用本发明实施例方法进行检测，采用速率为1Mbps的ADC即可实现对信号的采样，从而获得信号的时隙功率，而如果采用现有技术中对信号进行实时检测的方法，至少需要采用速率为130Mbps的ADC对数据实时采样，才能获得时隙功率。因此，相对于现有技术，本实施例提供的方法，一方面可以大大降低成本，另一方面，也可以显著提高效率。

本实施例中，通过采用对尾比特区间的信号进行采样检测，大大减少了采样点，由于采样点的减少，理论上可降低80％的器件工作时间。

本实施例中，不仅实现了对信号快速变化的功率进行采样，获得时隙功率，而且还简化了获得时隙功率的过程，使检测周期由原来的整个时隙缩短到3个比特，加快了检测过程。同时，在非尾比特区间通过让检测通道切入休眠状态降低了系统功耗。

本实施例提供的方法，可以应用于基站的射频发送端(Radio Remote Unit，RRU)或者(Radio Frequency Unit，RFU)。在射频发送端，射频信号经放大后，通过耦合回路得到需要测试的时隙信号，然后通过本实施例提供的方法，即可快速检测该时隙信号的功率。

以上是对获得时隙功率的方法进行了举例说明，下面对用于实现上述方法的装置进行说明。

参照图5，为本发明实施例一种获得时隙功率的装置结构示意图。

该装置可以包括采样模块501和功率获取模块502。

其中，采样模块501，用于在对待测时隙信号在功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第一检波值。

功率获取模块503，用于根据时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系和所述第一检波值，获得所述待测时隙信号的时隙功率。

采样模块502在确定待测信号中功率变化小于阈值的区间后，对该区间内的待测信号进行采样获得第一检波值，该过程可以由ADC器件实现，然后由功率获取模块502根据采样模块501获得的第一检波值以及预先获得的检波值与时隙功率的对应关系，即可获得该待测信号所对应的时隙功率。

本发明实施例通过上述模块选取在功率变化小于阈值的区间对待测信号进行采样，大大减少了采样点，不仅能够对信号快速变化的功率进行采样，获得时隙功率，而且，不需要采用高速ADC器件，维持了系统的低成本，还简化了获得时隙功率的过程。

参照图6，为本发明实施例另一种获得时隙功率的装置结构示意图。

该装置中除了包括采样模块601和功率获取模块602之外，还可以包括定位模块603和切换模块604。采样模块601和功率获取模块602与前述实施例中类似，此处不再赘述。

其中，定位模块603，用于定位所述待测时隙信号中功率变化小于阈值的区间。该定位模块603可以进一步包括计时器和定位单元：

计时器，用于在检测通道接收到时隙同步信号的同时开始计时。

定位单元，用于将预先得到的时间段经过时延补偿后在所述待测时隙信号中对应的区间定位为所述功率变化小于阈值的区间。

具体的，时延补偿包括对同步时延的补偿和对通道时延的补偿，其中，所述同步时延为所述待测时隙信号的所述区间进入所述检测通道前，所述待测时隙信号传输所需的时间。该定位可以通过计时器在检测通道接收到时隙同步信号的同时开始计时，由定位单元将经过同步延时和通道延时后的时间段所对应的所述待测信号的区间定位为所述功率变化小于阈值的区间。所述功率变化小于阈值的区间可以为GSM时隙信号的尾比特区间。

切换模块604，用于当所述待测信号进入功率变化不小于所述阈值的区间时，切入休眠状态。

本发明实施例通过在非尾比特区间让检测通道切入休眠状态降低了系统功耗。

在上述各实施例中，功率获取模块602根据预先获得的信号在所述区间内的检波值与时隙功率的对应关系及由所述待测信号获得的所述检波值，获得所述待测信号对应的时隙功率。其中，信号在所述区间内的检波值与时隙功率的对应关系可以采用不同的方式获取。具体的，本发明另一实施例中，该获得时隙功率的装置还可以包括对应关系获取模块，用于获得信号在所述区间内的检波值与时隙功率的对应关系。下面对该模块的构成进行说明。

参照图7，为本发明实施例一种对应关系获取模块的结构示意图。

本实施例中，该对应关系获取模块可以包括测量单元701、采样单元702和记录单元703。

其中，测量单元701，用于测量样本时隙信号的时隙功率。

采样单元702，用于对所述样本时隙信号在功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第二检波值。

记录单元703，用于记录所述样本时隙信号的时隙功率与所述第二检波值的对应关系。

测量单元701可以采用功率计或频谱仪等专用仪器检测当前信号的时隙功率，然后由采样单元702对当前信号进行采样获得检波值，最后由记录单元703记录该当前信号时隙功率和检波值的对应关系。

本实施例中，通过上述单元可以对大小功率遍历，即可获得各时隙功率与不同信号尾比特区间的检波值的对应关系表，从而可以为由检波值获得对应时隙功率提供依据。

上述装置实施例中各模块单元的具体实现过程请参照前述方法实施例中的对应部分，此处不再赘述。

本实施例提供的装置，可以作为检测通道，应用于基站的射频发送端RRU或者RFU。在射频发送端，射频信号经放大后，通过耦合回路得到需要测试的时隙信号，然后通过本实施例提供的装置，即可快速检测时隙信号的功率。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种获得时隙功率的方法，其特征在于，包括：

对待测时隙信号在功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第一检波值；

根据时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系和所述第一检波值，获得所述待测信号的时隙功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测时隙信号中功率变化小于阈值的区间通过以下方法进行定位：

在检测通道接收到时隙同步信号的同时开始计时；

将预先得到的时间段经过时延补偿后在所述待测时隙信号中对应的区间定位为所述功率变化小于阈值的区间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述时延补偿包括对同步时延的补偿和对通道时延的补偿，其中，所述同步时延为所述待测时隙信号的所述区间进入所述检测通道前，所述待测时隙信号传输所需的时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系通过以下方法获得：

测量样本时隙信号的时隙功率；

对所述样本时隙信号在所述功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第二检波值；

记录所述样本时隙信号的时隙功率与根据所述第二检波值的对应关系。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述待测时隙信号为8进制移相键控调制的信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述功率变化小于阈值的区间具体为全球移动通讯系统GSM时隙信号的尾比特区间。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述待测时隙信号的功率变化不小于所述阈值的区间，切入休眠状态。

8.一种获得时隙功率的装置，其特征在于，包括：

采样模块，用于在对待测时隙信号在功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第一检波值；

功率获取模块，用于根据时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系和所述第一检波值，获得所述待测时隙信号的时隙功率。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括定位模块，用于定位所述待测时隙信号中功率变化小于阈值的区间；

所述定位模块包括：

计时器，用于在检测通道接收到时隙同步信号的同时开始计时；

定位单元，用于将预先得到的时间段经过时延补偿后在所述待测时隙信号中对应的区间定位为所述功率变化小于阈值的区间。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述时延补偿包括对同步时延的补偿和对通道时延的补偿，其中，所述同步时延为所述待测时隙信号的所述区间进入所述检测通道前，所述待测时隙信号传输所需的时间。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

对应关系获取模块，用于获得时隙信号的检波值与时隙功率的对应关系，

所述对应关系获取模块包括：

测量单元，用于测量样本时隙信号的时隙功率；

采样单元，用于对所述样本时隙信号在所述功率变化小于阈值的区间的信号的耦合功率电压值进行采样获得第二检波值；

记录单元，用于记录所述样本时隙信号的时隙功率与所述第二检波值的对应关系。

12.根据权利要求8至11中任意一项所述的装置，其特征在于，

所述待测时隙信号为8进制移相键控调制的信号。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述功率变化小于阈值的区间具体为全球移动通讯系统GSM时隙信号的尾比特区间。

14.根据权利要求8至11中任意一项所述的装置，其特征在于，还包括：

切换模块，用于在所述待测时隙信号的功率变化不小于所述阈值的区间，切入休眠状态。

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