CN102299874B

CN102299874B - 一种获得链路增益的方法及装置

Info

Publication number: CN102299874B
Application number: CN201010217967.7A
Authority: CN
Inventors: 伍坚; 周游; 鄢凯; 王桂珍
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-06-24
Also published as: CN102299874A

Abstract

本发明公开了一种获得链路增益的方法，用于实现获得链路增益。所述方法包括：获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值；根据所述系统噪声差异值确定链路增益。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。

Description

一种获得链路增益的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及获得链路增益的方法及装置。

背景技术

在上行方向的发展目标是改善容量和数据吞吐量，降低专用信道中的延迟，并增加高比特速率的覆盖范围。在时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统现场应用中，小区覆盖范围，瓶颈往往受限于接收机上行性能。对系统而言，在上行链路中，增加高比特速率的覆盖范围比提高单纯的理论峰值数据速率有更高的价值。因而，高性能的接收链路正常工作，对于系统稳定运营有重要意义。其中，噪声性能对通信系统的接收机非常重要。

现有技术中基站在不具备闭环自校准的情况下，对于上行通道接收链路的正常工作，缺少方法进行检测和判断，只有接到客户投诉时才能知悉链路异常。

一种可能的方案是：在基带物理层对设备上行噪声底进行计算，将计算出的上行噪声底与理论计算出噪声底进行比较，以此对设备上行通道通断进行判断。如果两者相差较大，则确定上行通道断开，如果两者相差不大，则确定上行通道连通。

但是，噪声底可能由于链路噪声的异常变化而产生较为剧烈的变化，并且该噪声底是通道中各单元的噪声累加，在计算每个单元的噪声时均可能存在一定的误差，所有单元的加性误差导致得到的噪声底不准确。因此根据噪声底判断上行通道的通断状态会产生较大的偏差。

发明内容

本发明实施例提供一种获得链路增益的方法及装置，用于实现获得链路增益。

一种获得链路增益的方法，包括以下步骤：

获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值；

根据所述系统噪声差异值确定链路增益。

一种通道的通断判定方法，用于实现通道的通断判定；该方法包括：

获得链路增益；

判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内；

当在预设的增益范围内时，确定通道连通；

当不在预设的增益范围内时，确定通道断开。

一种增益补偿的估计方法，用于实现增益补偿的估计；该方法包括：

获得链路增益；

多次判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内；

当均不在预设的增益范围内时，进行增益补偿。

一种接收机，包括：

系统噪声检测模块，用于获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值和ADC调整噪声下的第二系统噪声值；

处理模块，用于获得第一系统噪声值与第二系统噪声值的系统噪声差异值，以及根据所述系统噪声差异值确定链路增益。

一种接收机，包括：

接口模块，用于获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值；

处理模块，用于根据所述系统噪声差异值确定链路增益。

本发明实施例通过模数转换器(ADC)固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值，确定链路增益。该方式获得的链路增益避免了链路噪声的影响，因此获得的链路增益更准确，并且有效避免了现有技术中计算的公共误差(相当于加性误差)。以及，通过该较准确的链路增益进行通道的通断判定和增益补偿估计的结果也更准确。凡是对该链路增益的应用都可以提高应用效果。

附图说明

图1为本发明实施例中获得链路增益的主要方法流程图；

图2为本发明实施例中对应关系的示意图；

图3为本发明实施例中获得链路增益的详细方法流程图；

图4为本发明实施例中通道的通断判定方法的流程图；

图5为本发明实施例中增益补偿的估计方法的流程图；

图6为本发明实施例中接收机的主要结构图；

图7为本发明实施例中接收机的详细结构图；

图8为本发明实施例中TDD系统中接收机的结构图。

具体实施方式

参见图1，本实施例中获得链路增益的主要方法流程如下：

步骤101：获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值。

步骤102：根据所述系统噪声差异值确定链路增益。

其中，根据系统噪声级联理论，第一系统噪声值NF_All_1＝10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC/10)-1)/(10^(Gain/10)))，其中，a^b表示a的b次方，log10()表示以10为底()的对数。第二系统噪声值NF_All_2＝10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC_SNR/10)-1)/(10^(Gain/10)))。其中，NF_alg表示链路噪声，NF_ADC表示ADC固定噪声值，NF_ADC_SNR表示ADC调整噪声值，Gain表示链路增益。

所述系统噪声差异值NF_All_delta＝10^(NF_All_1/10)-10^(NF_All_2/10)＝[10^(NF_ADC/10)-10^(NF_ADC_SNR/10)]/(10^(Gain/10))(公式1)。系统噪声差异值可以表现出第一系统噪声值与第二系统噪声值的差异。可将该式作为增益函数。通过该式可以得出，系统噪声差异值不受链路噪声NF_alg的影响，NF_ADC和NF_ADC_SNR通常变化不大，因此获得的链路增益较准确。也可以采用除公式1以外的其它方式，只要通过对公式的变形消除参数NF_alg的方案均适用于本实施例。一个应用实例如下：

链路增益	ADC固定噪声	ADC调整噪声
			Gain＝[0:1:60]dB	NF_ADC＝30dB	NF_ADC_SNR＝24dB

由此得出的Gain在[0，60]范围内与NF_All_delta的对应关系参见图2所示。尤其是当链路增益在20dB到40dB的范围内变化时，有很好的斜率指标，即根据NF_All_delta可以对应到较准确的Gain。

通过以上描述可知，可以通过公式1获得链路增益，也可以通过图2所示的对应关系获得链路增益。ADC固定噪声和ADC调整噪声的值可以通过检测手段检测，也可以通过经验预先设定。

参见图3，本实施例中获得链路增益的详细方法流程如下：

步骤301：通过检测获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值。

步骤302：通过检测获得ADC调整噪声下的第二系统噪声值。

步骤303：根据第一系统噪声值和第二系统噪声值获得系统噪声差异值。

步骤304：根据预设的系统噪声差异值与链路增益的对应关系，确定所述系统噪声差异值对应的链路增益。

获得了较准确的链路增益后，可以通过该链路增益进行其它应用，如利用该链路增益进行通道的通断判定或增益补偿估计等。下面通过两个实施例来介绍应用的实现过程。

参见图4，本实施例中通道的通断判定方法的实现流程如下：

步骤401：获得链路增益。获得链路增益的过程可参见图1和图3所示的流程。

步骤402：判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内。

步骤403：当在预设的增益范围内时，确定通道连通。

步骤404：当不在预设的增益范围内时，确定通道断开。

参见图5，本实施例中增益补偿的估计方法的实现流程如下：

步骤501：获得链路增益。获得链路增益的过程可参见图1和图3所示的流程。

步骤502：多次判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内。具体的，周期性多次判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内。

步骤503：当均不在预设的增益范围内时，进行增益补偿，否则可以不进行增益补偿。如果链路增益长期不在预设的增益范围内，说明不是链路本身的问题，而且环境温度等其它相关因素影响了链路增益，所以需要对增益进行补偿。或者调整预设的增益范围。

进行增益补偿的方式有多种，如调整获得的链路增益，使补偿后获得的链路增益在预设的增益范围内。补偿的大小可以依据链路增益超出增益范围的多少来确定，链路增益超出增益范围的越多，补偿的增益的绝对值越大。其它可以补偿增益的方式均适用于本实施例。

通过以上描述了解了获得链路增益、通道的通断判定和增益补偿的估计的实现过程，该过程可由接收机实现，下面对接收机的内部结构和功能进行介绍。

参见图6，本实施例中接收机包括：系统噪声检测模块601和处理模块602。该接收机可以位于网络侧，如位于基站内，或者位于终端侧，如位于用户设备内。

系统噪声检测模块601用于获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值和ADC调整噪声下的第二系统噪声值。系统噪声包括链路噪声和接收机本身的噪声底。

处理模块602用于获得第一系统噪声值与第二系统噪声值的系统噪声差异值，以及根据所述系统噪声差异值确定链路增益。具体的，处理模块602根据所述系统噪声差异值、ADC固定噪声值和ADC调整噪声值，计算出链路增益；或者，根据预设的系统噪声差异值与链路增益的对应关系，确定所述系统噪声差异值对应的链路增益。

系统噪声检测模块601和处理模块602可位于现场可编程逻辑阵列(FPGA)内。

接收机还包括：天线、天线滤波器(AF)、低噪声放大器(LNA)、介质滤波器(MF)、混频器、声表面波滤波器(SAW)、驱动放大器(Driver)、模数转换器(ADC)，参见图7所示。

天线用于接收频率为f₀的射频信号。

与天线连接的天线滤波器(AF)用于对射频信号进行滤波。

与天线滤波器连接的低噪声放大器(LNA)用于对滤波后的射频信号进行低噪声放大。

与低噪声放大器连接的介质滤波器(MF)用于对放大后的射频信号进行介质滤波。

与介质滤波器连接的混频器用于根据介质滤波后的射频信号得到频率为f₁的中频信号。

与混频器连接的声表面波滤波器(SAW)用于对中频信号进行滤波。

与声表面波滤波器连接的驱动放大器(Driver)用于对滤波后的中频信号进行放大。

与驱动放大器连接的模数转换器(ADC)用于将放大后的中频信号转换为数字信号。

ADC还包括ADC检测模块，用于检测ADC固定噪声值和ADC调整噪声值。

处理模块602与模数转换器、驱动放大器和低噪声放大器连接。处理模块602还用于向ADC检测模块发送ADC噪声控制信号NS_Switch，以触发ADC检测模块检测ADC固定噪声值和ADC调整噪声值。

处理模块602还用于向驱动放大器(Driver)和低噪声放大器(LNA)发送链路电源开关信号(Pwr_Switch)，以触发链路接通电源。

处理模块602还用于判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内；当在预设的增益范围内时，确定通道连通；当不在预设的增益范围内时，确定通道断开。处理模块602还用于多次判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内；当均不在预设的增益范围内时，进行增益补偿。

所述接收机位于网络侧时，可获得上行链路增益。位于终端侧时，可获得下行链路增益。对于时分双工(TDD)系统，处理模块801根据所述系统噪声差异值确定链路增益的功能位于网络侧。网络侧的接收机还包括接口模块802，参见图8所示。接口模块802用于获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值。终端侧的接收机根据ADC固定噪声下的第一系统噪声值和ADC调整噪声下的第二系统噪声值，获得系统噪声差异值。

用于实现本发明实施例的软件可以存储于软盘、硬盘、光盘和闪存等存储介质。

本发明实施例通过模数转换器(ADC)固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值，确定链路增益。该方式获得的链路增益避免了链路噪声的影响，因此获得的链路增益更准确，并且有效避免了现有技术中计算的公共误差(相当于加性误差)。以及，通过该较准确的链路增益进行通道的通断判定和增益补偿估计的结果也更准确。凡是对该链路增益的应用都可以提高应用效果。本发明实施例还通过各种控制信号对链路进行通电控制和检测控制，以实现获得链路增益时的检测应用与不需要获得链路增益时的应用的兼容。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种获得链路增益的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获得模数转换器ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值，所述第一系统噪声值为NF_All_1=10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC／10)-1)／(10^(Gain／10)))，所述第二系统噪声值为NF_All_2=10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC_SNR/10)-1)／(10^(Gain／10)))，其中，NF_alg表示链路噪声，NF_ADC表示ADC固定噪声值，NF_ADC_SNR表示ADC调整噪声值，Gain表示链路增益；

根据所述系统噪声差异值确定链路增益。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述系统噪声差异值确定链路增益的步骤包括：根据所述系统噪声差异值、ADC固定噪声值和ADC调整噪声值，计算出链路增益；或者，根据预设的系统噪声差异值与链路增益的对应关系，确定所述系统噪声差异值对应的链路增益。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值的步骤包括：通过NF_All_delta=10^(NF_All_1／10)-10^(NF_All_2／10)获得系统噪声差异值，其中，NF_All_delta表示系统噪声差异值，NF_All_1表示第一系统噪声值，NF_All_2表示第二系统噪声值。

4.一种通道的通断判定方法，其特征在于，包括：

获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值，所述第一系统噪声值为NF_All_l=10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC／10)-1)／(10^(Gain/10)))，所述第二系统噪声值为NF_All_2=10*logl0((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC_SNR／10)-1)／(10^(Gain／10)))，其中，NF_alg表示链路噪声，NF_ADC表示ADC固定噪声值，NF_ADC_SNR表示ADC调整噪声值，Gain表示链路增益；

根据所述系统噪声差异值确定链路增益；

判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内；

当在预设的增益范围内时，确定通道连通；

当不在预设的增益范围内时，确定通道断开。

5.一种增益补偿的估计方法，其特征在于，包括：

获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值，所述第一系统噪声值为NF_All_1=10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC／10)-1)／(10^(Gain／10)))，所述第二系统噪声值为NF_All_2=10*log10((10^(NF_alg／10))+(10^(NF_ADC_SNR/10)-1)／(10^(Gain／10)))，其中，NF_alg表示链路噪声，NF_ADC表示ADC固定噪声值，NF_ADC_SNR表示ADC调整噪声值，Gain表示链路增益；

根据所述系统噪声差异值确定链路增益；

多次判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内；

当均不在预设的增益范围内时，进行增益补偿。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，进行增益补偿的步骤包括：调整获得的链路增益，使补偿后获得的链路增益在预设的增益范围内。

7.一种接收机，其特征在于，包括：

系统噪声检测模块，用于获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值和ADC调整噪声下的第二系统噪声值，所述第一系统噪声值为NF_All_l=10*log10((10^(NF_alg／10))+(10^(NF_ADC／10)-1)／(10^(Gain／10)))，所述第二系统噪声值为NF_All_2=10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC_SNR/10)-1)／(10^(Gain/10)))，其中，NF_alg表示链路噪声，NF_ADC表示ADC固定噪声值，NF_ADC_SNR表示ADC调整噪声值，Gain表示链路增益；

8.如权利要求7所述的接收机，其特征在于，处理模块根据所述系统噪声差异值、ADC固定噪声值和ADC调整噪声值，计算出链路增益；或者，根据预设的系统噪声差异值与链路增益的对应关系，确定所述系统噪声差异值对应的链路增益。

9.如权利要求7所述的接收机，其特征在于，还包括：ADC检测模块，用于检测ADC固定噪声值和ADC调整噪声值。

10.如权利要求9所述的接收机，其特征在于，处理模块还用于向ADC检测模块发送ADC噪声控制信号NS_Switch，以触发ADC检测模块检测ADC固定噪声值和ADC调整噪声值。

11.如权利要求7所述的接收机，其特征在于，处理模块还用于判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内；当在预设的增益范围内时，确定通道连通；当不在预设的增益范围内时，确定通道断开。

12.如权利要求7所述的接收机，其特征在于，处理模块还用于多次判断获得的链路增益是否在预设的增益范围内；当均不在预设的增益范围内时，进行增益补偿

13.一种接收机，其特征在于，包括：

接口模块，用于获得ADC固定噪声下的第一系统噪声值与ADC调整噪声下的第二系统噪声值的系统噪声差异值，所述第一系统噪声值为NF All_1=10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC／10)-1)／(10^(Gain／10)))，所述第二系统噪声值为NF_All_2=10*log10((10^(NF_alg/10))+(10^(NF_ADC_SNR/10)-1)／(10^(Gain/10)))，其中，NF_alg表示链路噪声，NF_ADC表示ADC固定噪声值，NF_ADC_SNR表示ADC调整噪声值，Gain表示链路增益；

处理模块，用于根据所述系统噪声差异值确定链路增益。