CN101969684A - 一种自适应削峰门限通讯系统的实现方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应削峰门限通讯系统的实现方法及装置。所述方法包括:(1)初始化时,将系统的削峰门限值设置为能够适应最大峰均比信号要求的初始削峰门限值;(2)统计基带的数字功率,并根据该统计的功率值调整系统的削峰门限值;(3)接收基带上报的功率值,将其与所述统计的功率值相比较,并根据比较结果对系统的削峰门限值进行适应性调整。所述装置包括功率统计模块、功率接收模块、功率比较模块和削峰门限设置模块。本发明可以增强系统的自适应能力,同时还可以降低对后续射频电路性能的要求,尤其是对功放模块线性度的要求,还可以配合后续电路实现电源节能降耗的需求。
Description
技术领域
本发明属于通讯系统中下行信号的削峰处理技术,特别涉及针对采用资源块RB(Resource Block)方式的LTE(long term evolution,长期演进)系统中下行信号的削峰处理方法及装置。
背景技术
目前的无线基站通讯中均采用大功率发射机来将所需要的无线信号送出,但是这样的系统会因为信号峰均比的问题对发射机的功率放大器带来很高线性度性能的需求。在目前的发射机架构系统中,普遍采用的是数字中频削峰技术来降低进入功率放大器信号的峰均比以降低对功率放大器的线性度性能的要求,但是这样做往往会带来一些比较大的负面影响,比如:信号会有一定程度的失真、带外频谱展宽、邻道泄露等等,造成系统的性能下降。
数字中频削峰技术是将基带传输的数字信号经过成型滤波、多级插值滤波、削峰处理等来降低信号的峰均比。尽管数字中频削峰技术会带来一些负面影响,但是为了降低系统的峰均比又需要采用这种技术。现在普遍采用的是硬削峰处理技术,这种处理技术比较适应目前成熟的通讯系统,并且硬件实现上比较简单,可以节约系统的成本,对频谱的带外拟制也可以做得比较好。
但是,上述削峰处理技术在LTE通讯系统中存在一定的弊端和不足之处。在以前的GSM、WCDMA、CDMA等通讯系统中系统资源的调度都是采用全频段统一调度方式,在同一带宽内系统的频谱宽度不会随用户数的改变而改变,但是在LTE通讯系统中系统资源的调度是根据资源块RB的方式来实现的,因此会出现在同一带宽下采用不同的资源块RB工作方式,那么系统的频谱资源占用就可能会出现不同程度的波动,在LTE通讯系统中功率的分配是根据资源块RB的多少来分配的,由此带来的是在同一带宽的系统中系统实际频谱会随着资源块RB的多少而不同,并且功率也会随着资源块RB的不同而不同,但是目前的削峰处理技术并不能满足LTE通讯系统的这一特性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为通讯系统提供一种自适应削峰门限的实现方法,采用该方法能够在通讯系统中同一带宽内采用不同的资源块RB时选择不同的削峰参数,从而获得比较好的削峰效果以改善整个系统的无线性能。为此,本发明还提出一种自适应削峰门限通讯系统的实现装置。
为解决上述技术问题,本发明提出的自适应削峰门限通讯系统的实现方法包括如下步骤:
步骤一、初始化时,将系统的削峰门限值设置为能够适应最大峰均比信号要求的初始削峰门限值;
步骤二、统计基带的数字功率,并根据该统计的功率值调整系统的削峰门限值;
步骤三、接收基带上报的功率值,将此功率值和步骤二中所述统计的功率值相比较,并根据比较结果对系统的削峰门限值进行适应性调整。
上述步骤二中所述调整系统的削峰门限值的方法可以是,依据统计得到的功率值,在第一参数配置表中选取相应的削峰门限值。所述第一参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值、功率上报值与削峰门限值的对应关系表。
上述步骤二中所述调整系统的削峰门限值的方法还可以是,依据统计得到的功率值,在第二参数配置表中选取相应的参数ω,再根据参数ω确定出相应的削峰门限值。所述第二参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值、功率上报值、参数ω与削峰门限值的对应关系表。
为解决上述技术问题,本发明提出的自适应削峰门限通讯系统的实现装置包括功率统计模块、功率接收模块、功率比较模块和削峰门限设置模块。其中,功率统计模块用于对基带的数字功率进行统计得到相应的功率值,并将该功率值提供给功率比较模块和削峰门限设置模块;功率接收模块用于接收基带上报的数字功率,并将该功率值提供给功率比较模块;功率比较模块用于比较功率统计模块统计得到的基带的数字功率值和功率接收模块接收到的基带上报的数字功率值,为调整系统的削峰门限值提供依据;削峰门限设置模块包括初始削峰门限设置单元和削峰门限调整单元。初始削峰门限设置单元用于在系统初始化时设置系统的削峰门限值,该削峰门限值应能够适应最大峰均比信号的要求;削峰门限调整单元用于根据功率统计模块提供的基带的数字功率值或者功率比较模块提供的数字功率比较结果对系统的削峰门限值进行调整。
本发明提出的根据系统功率自适应调整系统削峰门限值的方法和装置,可以增强系统的自适应能力,同时还可以降低对后续射频电路性能的要求,尤其是对功放模块线性度的要求,还可以配合后续电路实现电源节能降耗的需求。
附图说明
图1为自适应削峰门限通讯系统的实现方法流程图;
图2为自适应削峰门限通讯系统的实现装置的原理框图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及实施例,对本发明提出的自适应削峰门限通讯系统的实现方法及装置详细说明如下。
实施例一
参见图1,本发明提出的自适应削峰门限通讯系统的一种实现方法流程如下:
(1)初始化时,将系统的削峰门限值设置为最大值K0,即削峰门限最大,此时对信号的削峰能力最弱,以适应最大峰均比信号的要求;
(2)统计基带的数字功率得到统计功率值α,依据该统计功率值α在第一参数配置表中选取相应的削峰门限值K1,由此将系统的削峰门限值由初始的K0调整到当前的K1;
(3)接收来自基带的功率上报值β,并将该功率上报值β和所述统计功率值α做比较,分以下情形对系统当前的削峰门限值K1进行相应的调整:
a、如果β<α,则保持削峰门限值K1不变,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整。如果再次接收的功率上报值β′仍然比统计功率值α小,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第一参数配置表中重新选取相应的削峰门限值K3,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;如果β′=α,则继续采用之前确定的削峰门限值K1;如果β′>α,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第一参数配置表中重新选取相应的削峰门限值K4,同时重新统计基带的数字功率;
b、如果β=α,则保持削峰门限值K1不变;
c、如果β>α,则在第一参数配置表中重新选取相应的削峰门限值K2,同时重新统计基带的数字功率。
上述方法中,所述第一参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值α、功率上报值β与削峰门限值K的关系表。根据统计功率值α和功率上报值β可确定相应的削峰门限值K。确定方法可以有很多,以下是一个具体的方法示例:
(1)当β<α时:
(2)当β>α时:
实施例二
参见图1,本发明提出的自适应削峰门限通讯系统的又一种实现方法流程如下:
(1)初始化时,将系统的削峰门限值设置为最大值K0,即削峰门限最大,此时对信号的削峰能力最弱,以适应最大峰均比信号的要求;
(2)统计基带的数字功率得到统计功率值α,依据该统计功率值α在第二参数配置表中选取相应的参数ω,再根据该参数ω确定出相应的削峰门限值K1,由此将系统的削峰门限值由初始的K0调整到当前的K1。
(3)接收来自基带的功率上报值β,并将该功率上报值β和所述统计功率值α做比较,分以下情形对系统当前的削峰门限值K1进行相应的调整:
a、如果β<α,则维持参数ω不变,即仍采用之前确定的削峰门限值K1,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整。如果再次接收的功率上报值β′仍然比统计功率值α小,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第二参数配置表中重新选取对应的参数ω,再根据该参数ω确定出新的削峰门限值K3,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;如果β′=α,则维持参数ω不变,继续采用之前确定的削峰门限值K1;如果β′>α,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第二参数配置表中重新选取对应的参数ω,再根据该参数ω确定出新的削峰门限值K4,同时重新统计基带的数字功率;
b、如果β=α,则维持参数ω不变,即仍采用之前确定的削峰门限值K1;
c、如果β>α,则在第二参数配置表中重新选取参数ω的值,再根据新的ω值确定出新的削峰门限值K2,同时重新统计基带的数字功率。
上述步骤a中,当功率上报值β和统计功率值α相差比较大时,比如功率上报值β小于统计功率值α的2/3或者1/2以上,系统可以保持之前采用的削峰门限值K1,并且不用通知基带重新上报数字功率。
上述方法中,所述第二参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值α、功率上报值β、参数ω与削峰门限值K的关系表。统计功率值α、参数ω与削峰门限值K之间存在对应关系;根据统计功率值α和功率上报值β可确定相应的参数ω值,再找到对应的削峰门限值K。由统计功率值α和功率上报值β确定参数ω值的方法有很多,以下是一个具体的确定方法示例:
(1)当β<α时,参数ω的值根据公式:[4.5*(α-β)-20]+(α-1800)/5确定;
(2)当β>α时,参数ω的值根据公式:[3*(β-α)]+(β-1200)/4.5确定。
根据上述确定方法,可以得到统计功率值α、功率上报值β和参数ω值的对应关系举例如下:
统计功率值α | 功率上报值β | 参数ω值 |
5000 | 4800 | 1520 |
4400 | 4300 | 950 |
3700 | 3800 | 878 |
3200 | 3500 | 1411 |
...... | ...... | ...... |
参数ω和削峰门限值K之间的对应关系也可以有多种,比如:
K=38.4-10*log(ω)+100/ω。
作为一较佳实施例,当参数ω的值由大变小时,系统削峰门限值的大小在保持当前值一段时间后,比如0~30ms,再根据第二参数配置表来选取新的削峰门限值,这样可以更好地维持系统稳定。
作为一较佳实施例,当基带的功率上报值β小于一定的功率门限值βmix时,如βmix设定为1200或者1300或者1400等,系统削峰门限值不再跟随参数ω值的变化而变化,而是保持为最小削峰门限值Kmix。其中,功率门限值βmix和最小削峰门限值Kmix根据系统预先设定,在系统写表时写好。
实施例三
参见图2,本发明提出的自适应削峰门限通讯系统的实现装置包括功率统计模块、功率接收模块、功率比较模块和削峰门限设置模块。其中,功率统计模块用于对基带的数字功率进行统计得到相应的功率值,并将该功率值提供给功率比较模块和削峰门限设置模块;功率接收模块用于接收基带上报的数字功率,并将该功率值提供给功率比较模块;功率比较模块用于比较功率统计模块统计得到的基带的数字功率值和功率接收模块接收到的基带上报的数字功率值,为调整系统的削峰门限值提供依据;削峰门限设置模块包括初始削峰门限设置单元和削峰门限调整单元。初始削峰门限设置单元用于在系统初始化时设置系统的削峰门限值,该削峰门限值应能够适应最大峰均比信号的要求;削峰门限调整单元用于根据功率统计模块提供的基带的数字功率值或者功率比较模块提供的数字功率比较结果对系统的削峰门限值进行调整。
综上,本发明在通讯系统中实现自适应削峰门限的过程如下:
首先,系统初始化时需要设置如下一些参数:
(1)通过初始削峰门限设置单元将系统的削峰门限值设置为最大值K0,即削峰门限最大,此时对信号的削峰能力最弱;
(2)功率统计模块输出系统默认的最大功率值以控制削峰门限设置模块不改变系统的初始削峰门限值。
然后,通过以下步骤实现自适应削峰门限:
(1)功率统计模块对基带的数字功率进行统计得到统计功率值α;
(2)根据步骤(1)得到的统计功率值α,在系统内的第二参数配置表中选取相应的参数ω,该参数ω用来对削峰门限调整单元进行配置以选取相应的当前削峰门限值K1;
(3)功率接收模块接收来自基带的功率上报值β,并由功率比较模块将该功率上报值β和功率统计模块统计的功率值α做比较。削峰门限调整单元根据功率比较模块提供的比较结果,分以下情形对系统当前的削峰门限值K1进行相应的调整:
a、如果β<α,则维持参数ω不变,即仍采用之前确定的削峰门限值K1,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整。如果再次接收的功率上报值β′仍然比统计功率值α小,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第二参数配置表中重新选取对应的参数ω,再根据该参数ω确定出新的削峰门限值K3,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;如果β′=α,则维持参数ω不变,继续采用之前确定的削峰门限值K1;如果β′>α,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第二参数配置表中重新选取对应的参数ω,再根据该参数ω确定出新的削峰门限值K4,同时重新统计基带的数字功率;
b、如果β=α,则维持参数ω不变,即仍采用之前确定的削峰门限值K1;
c、如果β>α,则在第二参数配置表中重新选取参数ω的值,再根据新的ω值确定出新的削峰门限值K2,同时重新统计基带的数字功率。
上述步骤a中,当功率上报值β和统计功率值α相差比较大时,比如功率上报值β小于统计功率值α的2/3或者1/2以上,系统可以保持之前采用的削峰门限值K1,并且不用通知基带重新上报数字功率。
所述第二参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值α、功率上报值β、参数ω与削峰门限值的关系表。统计功率值α、参数ω与削峰门限值K之间存在对应关系;根据统计功率值α和功率上报值β可确定相应的参数ω值,再找到对应的削峰门限值K,此处参见实施例二。
当基带的数字功率发生变化时导致参数ω的值跟随变化,因此由参数ω的值而确定的削峰门限值也会发生变化。但是,当参数ω的值由大变小时,系统削峰门限值的大小在保持当前值一段时间后,比如0~30ms,再根据参数配置表来设置新的削峰门限值;当基带的功率上报值β小于一定的功率门限值βmix时,系统削峰门限值不再跟随参数ω值的变化而变化,而是保持为最小削峰门限值Kmix。其中,功率门限值βmix和最小削峰门限值Kmix根据系统预先设定,在系统写表时写好。
通过上述具体实施方式的说明,当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解,然而具体实施方式及所附图示仅是提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
Claims (20)
1.一种自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于包括:
步骤一、初始化时,将系统的削峰门限值设置为能够适应最大峰均比信号要求的初始削峰门限值K0;
步骤二、统计基带的数字功率,并根据该统计的功率值α调整系统的削峰门限值K1;
步骤三、接收基带上报的功率值β,将此功率值β和步骤二中所述统计的功率值α相比较,并根据比较结果对系统的削峰门限值进行适应性调整。
2.根据权利要求1所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述步骤二中调整系统的削峰门限值的方法如下:
依据统计得到的功率值α,在第一参数配置表中选取相应的削峰门限值;所述第一参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值α、功率上报值β与削峰门限值的对应关系表。
3.根据权利要求1所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述步骤二中调整系统的削峰门限值的方法如下:
依据统计得到的功率值α,在第二参数配置表中选取合适的参数ω,再根据参数ω确定出相应的削峰门限值;所述第二参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值α、功率上报值β、参数ω与削峰门限值的对应关系表。
4.根据权利要求3所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述步骤三中根据比较结果对系统的削峰门限值进行的适应性调整包括:
a、如果β<α,则维持参数ω不变,仍采用之前确定的削峰门限值K1,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;
b、如果β=α,则维持参数ω不变,仍采用之前确定的削峰门限值K1;
c、如果β>α,则在第二参数配置表中重新选取参数ω的值,再根据新的ω值确定出新的削峰门限值K2,同时重新统计基带的数字功率。
5.根据权利要求4所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述步骤a中,当功率上报值β和统计功率值α相差比较大时,仍采用之前确定的削峰门限值K1,并且不通知基带重新上报数字功率。
6.根据权利要求5所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述功率上报值β和统计功率值α相差比较大,是指功率上报值β小于统计功率值α的2/3或者1/2以上。
7.根据权利要求4所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述步骤a中,如果再次接收的功率上报值β′仍然比统计功率值α小,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第二参数配置表中重新选取对应的参数ω,再根据该参数ω确定出新的削峰门限值K3,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;如果β′=α,则维持参数ω不变,继续采用之前确定的削峰门限值K1;如果β′>α,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第二参数配置表中重新选取对应的参数ω,再根据该参数ω确定出新的削峰门限值K4,同时重新统计基带的数字功率。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述第二参数配置表中,统计功率值α、功率上报值β和参数ω的关系如下:
(1)当β<α时,参数ω的值根据公式:[4.5*(α-β)-20]+(α-1800)/5确定;
(2)当β>α时,参数ω的值根据公式:[3*(β-α)]+(β-1200)/4.5确定;
参数ω和削峰门限K的关系是:K=38.4-10*log(ω)+100/ω。
9.根据权利要求3至7中任一项所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,当参数ω的值由大变小时,系统削峰门限值的大小在保持当前值一段时间后,再根据第二参数配置表来选取新的削峰门限值。
10.根据权利要求9所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述保持当前值一段时间的时长范围是0~30ms。
11.根据权利要求3、4、5、6、7和10中任一项所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,当基带的功率上报值β小于一定的功率门限值βmix时,系统削峰门限值保持为最小削峰门限值Kmix,其中功率门限值βmix和最小削峰门限值Kmix根据系统预先设定。
12.根据权利要求2所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述步骤三中根据比较结果对系统的削峰门限值进行的适应性调整包括:
a、如果β<α,则保持削峰门限值K1不变,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;
b、如果β=α,则保持削峰门限值K1不变;
c、如果β>α,则在第一参数配置表中重新选取相应的削峰门限值K2,同时重新统计基带的数字功率。
13.根据权利要求12所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述步骤a中,如果再次接收的功率上报值β′仍然比统计功率值α小,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第一参数配置表中重新选取相应的削峰门限值K3,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;如果β′=α,则继续采用之前确定的削峰门限值K1;如果β′>α,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第一参数配置表中重新选取相应的削峰门限值K4,同时重新统计基带的数字功率。
14.根据权利要求12或13所述的自适应削峰门限通讯系统的实现方法,其特征在于,所述第一参数配置表中,统计功率值α、功率上报值β和削峰门限K的关系如下:
(1)当β<α时:
(2)当β>α时:
15.一种自适应削峰门限通讯系统的实现装置,其特征在于包括功率统计模块、功率接收模块、功率比较模块和削峰门限设置模块;
所述功率统计模块用于对基带的数字功率进行统计得到相应的功率值α,并将该功率值α提供给功率比较模块和削峰门限设置模块;
所述功率接收模块用于接收基带上报的数字功率,并将该功率值β提供给功率比较模块;
所述功率比较模块用于比较功率统计模块统计得到的基带的数字功率值α和功率接收模块接收到的基带上报的数字功率值β,为调整系统的削峰门限值提供依据;
所述削峰门限设置模块包括初始削峰门限设置单元和削峰门限调整单元;其中,初始削峰门限设置单元用于在系统初始化时设置系统的削峰门限值,该削峰门限值能够适应最大峰均比信号的要求;削峰门限调整单元先根据功率统计模块提供的基带的数字功率值α将系统初始化时设置的削峰门限值调整为当前削峰门限值K1,再根据功率比较模块提供的数字功率比较结果对系统的当前削峰门限值进行适应性调整。
16.根据权利要求15所述的自适应削峰门限通讯系统的实现装置,其特征在于,所述削峰门限调整单元根据功率比较模块提供的数字功率比较结果对系统的当前削峰门限值进行适应性调整包括:
a、如果β<α,则保持削峰门限值K1不变,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;
b、如果β=α,则保持削峰门限值K1不变;
c、如果β>α,则在第一参数配置表中重新选取相应的削峰门限值K2,同时重新统计基带的数字功率;
所述第一参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值α、功率上报值β与削峰门限值的对应关系表。
17.根据权利要求15所述的自适应削峰门限通讯系统的实现装置,其特征在于,所述削峰门限调整单元根据功率比较模块提供的数字功率比较结果对系统的当前削峰门限值进行适应性调整包括:
a、如果β<α,则维持参数ω不变,仍采用之前确定的削峰门限值K1,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;
b、如果β=α,则维持参数ω不变,仍采用之前确定的削峰门限值K1;
c、如果β>α,则在第二参数配置表中重新选取参数ω的值,再根据新的ω值确定出新的削峰门限值K2,同时重新统计基带的数字功率;
所述第二参数配置表是预先固化在系统中的统计功率值α、功率上报值β、参数ω与削峰门限值的对应关系表。
18.根据权利要求17所述的自适应削峰门限通讯系统的实现装置,其特征在于,所述削峰门限调整单元在接收到基带重新上报的数字功率后,对削峰门限值进行的调整包括:
如果再次接收的功率上报值β′仍然比统计功率值α小,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第二参数配置表中重新选取对应的参数ω,再根据该参数ω确定出新的削峰门限值K3,并通知基带重新上报数字功率,再进行相应的调整;如果β′=α,则维持参数ω不变,继续采用之前确定的削峰门限值K1;如果β′>α,则根据该功率上报值β′和统计功率值α在第二参数配置表中重新选取对应的参数ω,再根据该参数ω确定出新的削峰门限值K4,同时重新统计基带的数字功率。
19.根据权利要求18所述的自适应削峰门限通讯系统的实现装置,其特征在于,当参数ω的值由大变小时,系统削峰门限值的大小在保持当前值0~30ms后,削峰门限调整单元再根据第二参数配置表来选取新的削峰门限值。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的自适应削峰门限通讯系统的实现装置,其特征在于,当基带的功率上报值β小于一定的功率门限值βmix时,削峰门限调整单元将系统削峰门限值保持为最小削峰门限值Kmix,其中功率门限值βmix和最小削峰门限值Kmix根据系统预先设定。
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