CN102487544B - 实现功率放大处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了实现功率放大处理的方法和装置。该方法包括：确定即时业务的总发射功率；根据所述即时业务的总发射功率确定所需子功放的第一数量；开启所述第一数量的子功放，每一个开启的子功放使用最大发射功率对所述即时业务进行功率放大处理；所述第一数量的子功放中的至少一个子功放，当对所述即时业务进行功率放大处理时使用的发射功率没有达到所述至少一个子功放使用的最大发射功率时，所述至少一个子功放处理非即时业务。该装置包括：第一确定模块，第二确定模块，第一控制模块和第二控制模块。本发明能够保证每一个开启的子功放均能够使用最大发射功率进行功率放大处理，提高了矩阵式功率放大器的效率。

Description

实现功率放大处理的方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及实现功率放大处理的方法和装置。

背景技术

功率放大器，通常简称功放，是无线系统中网络设备比如基站的重要组成部分，网络设备需要利用功率放大器对信号进行功率放大处理，即，将模拟小信号转化到发射用的射频信号。由于许多应用场景下，单个功率放大器无法满足所有要求，比如多天线系统场景，多模宽带应用场景等，因此，出现了矩阵式功率放大器。

图1是矩阵式功率放大器的结构示意图。参见图1，矩阵式功率放大器中包括多个子功率放大器(以下简称子功放)，通过对多个子功放的集成，可以实现大功率的射频信号输出。由于每个子功放的输出功率小，子功放的工作效率可以提高，也便于实现芯上系统，因此，矩阵式功率放大器得到了广泛的应用。

目前，利用矩阵式功率放大器进行功率放大处理的过程主要包括：在每一时刻，根据所有业务的所有业务量确定所需的总发射功率；基于总发射功率并按照平均分配原则或者逐个满足最大发射功率的原则确定开启的子功放的个数和各子功放的发射功率；开启的各个子功放根据确定的发射功率进行功率放大处理。举例来说，参见图1，根据所有业务的所有业务量确定总发射功率为30W，每个子功放的最大发射功率为20W，那么，参见图2，在按照平均分配原则时，可以确定开启3个子功放，每个子功放使用发射功率10W进行功率放大处理；参见图3，在按照逐个满足最大发射功率的原则时，可以确定开启2个功放，子功放1使用最大发射功率20W进行功率放大处理，而子功放2使用发射功率30-20＝10W进行功率放大处理。

矩阵式功率放大器的设计聚焦在最大发射功率情况下的功放效率，也就是说，只有在子功放使用最大发射功率的情况下，矩阵式功率放大器的效率才能达到最高。然而，根据以上描述可以看出，在现有技术中，无论是按照平均分配原则还是逐个满足最大发射功率的原则来确定开启的子功放的个数和发射功率时，往往都会造成矩阵式功率放大器中开启的子功放无法使用最大发射功率，从而导致矩阵式功率放大器的效率降低。

发明内容

本发明实施例提供实现功率放大处理的方法和装置，能够提高矩阵式功率放大器的效率。

本发明实施例提供的实现功率放大处理的方法，包括：

确定即时业务的总发射功率；

根据所述即时业务的总发射功率确定所需子功放的第一数量；

开启所述第一数量的子功放，每一个开启的所述子功放使用最大发射功率对所述即时业务进行功率放大处理；

当所述第一数量的子功放中的至少一个子功放对所述即时业务进行功率放大处理时使用的发射功率没有达到所述至少一个子功放使用的最大发射功率时，所述至少一个子功放处理非即时业务。

本发明实施例提供的实现功率放大处理的装置，包括：

第一确定模块，用于确定即时业务的总发射功率；

第二确定模块，用于根据所述即时业务的总发射功率确定所需子功放的第一数量；

第一控制模块，用于控制所述第一数量的子功放开启，并控制每一个开启的所述子功放使用最大发射功率对所述即时业务进行功率放大处理；

第二控制模块，用于在所述第一数量的子功放中的至少一个子功放对所述即时业务进行功率放大处理时使用的发射功率没有达到所述至少一个子功放使用的最大发射功率时，控制所述至少一个子功放处理非即时业务。

本发明实施例的实现功率放大处理的方法和装置，没有根据所有业务的总发射功率来确定所需子功放的数量，而是根据实时传输要求较高的即时业务的总发射功率来确定所需子功放的数量，对于实时传输要求不高的非即时业务可以作为对未满足最大发射功率要求的子功放的补偿，从而保证了每一个开启的子功放均能够使用最大发射功率进行功率放大处理，提高了矩阵式功率放大器的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是矩阵式功率放大器的结构示意图；

图2是现有技术中平均分配原则下矩阵式功率放大器的使用情况示意图；

图3是现有技术中逐个满足最大发射功率的原则下矩阵式功率放大器的使用情况示意图；

图4是本发明实施例中实现功率放大处理的基本流程图；

图5是本发明实施例1中进行功率放大处理的流程图；

图6是本发明实施例中实现功率放大处理的装置的基本结构示意图；

图7是本发明一个较佳实施例中实现功率放大处理的装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提出了一种实现功率放大处理的方法，参见图4，该方法主要包括：

步骤401：确定即时业务的总发射功率。

步骤402：根据即时业务的总发射功率确定所需子功放的第一数量。

步骤403：开启第一数量的子功放，每一个开启的子功放使用最大发射功率对即时业务进行功率放大处理。

步骤404：当第一数量的子功放中的至少一个子功放对所述即时业务进行功率放大处理时使用的发射功率没有达到所述至少一个子功放使用的最大发射功率时，所述至少一个子功放处理非即时业务。

可见，在本发明实施例提出的实现功率放大处理的方法中，并没有根据所有业务的总发射功率来确定所需子功放的数量，而是根据实时传输要求较高的即时业务的总发射功率来确定所需子功放的数量，对于实时传输要求不高的非即时业务则作为对未满足最大发射功率要求的子功放的补偿，从而保证了每一个开启的子功放均能够使用最大发射功率进行功率放大处理，提高了矩阵式功率放大器的效率。

在本发明实施例中，即时业务是指对实时传输要求较高的业务，非即时业务是指对实时传输要求不高的业务。即时业务和非即时业务都可以根据网络需要设定，比如，即时业务可以设定为广播业务和实时业务；非即时业务可以设定为非实时业务。

下面以即时业务包括广播业务和实时业务，非即时业务包括非实时业务为例，并且针对每一时刻的处理为例，详细说明本发明实施例实现功率放大处理的过程。参见图5，在本发明实施例1中，实现功率放大处理的过程包括：

步骤501：确定每一时刻广播业务和实时业务的总发射功率。

步骤502：根据确定的每一时刻广播业务和实时业务的总发射功率，确定每一时刻所需的子功放的数量(记为数量1)。

本步骤的一种具体实现过程可以包括：用每一时刻的广播业务和实时业务的总发射功率除以矩阵式功率放大器中每个子功放的最大发射功率；如果得到的值为整数，则将得到的值确定为该时刻所需的子功放的数量；如果得到的值为非整数，则对得到的值向上取整，将向上取整后得到的整数值确定为所需的子功放的数量。

例1：在时刻1，广播业务和实时业务需要的总发射功率为40W，每个子功放的最大发射功率为20W，那么，40÷20＝2，得到的值为整数，所以在时刻1需要2个子功放；

例2：在时刻2，广播业务和实时业务需要的总发射功率为30W，每个子功放的最大发射功率为20W，那么，30÷20＝1.5，得到的值为非整数，对1.5进行向上取整后得到2，所以在时刻2需要2个子功放。

步骤503：获取每一个子功放的功放特性。

这里，功放特性包括了不同输入参数对应的不同输入功率。

其中，输入功率是指矩阵式功率放大器所在设备为保证矩阵式功率放大器中子功放的正常工作而需要提供给子功放的功率，反映了矩阵式功率放大器所在设备的能耗。

本实施例1各步骤中的输入参数可以反映能够对子功放产生影响的环境因素、负载因素和子功放相互影响因素。输入参数可以根据需要设定，比如可以包括温度、湿度、子功放间影响因子、子功放状态(即子功放是否可用)、发射带宽和发射功率中的任意一个或多个。

步骤504：在每一时刻，获取每一个子功放的输入参数。

步骤505：根据在每一时刻获取的每一个子功放的输入参数和每一个子功放的功放特性，确定每一时刻中每一个子功放的实际输入功率。

比如本步骤中，在时刻1获取子功放1的输入参数后，在子功放1的功放特性中查找该输入参数，将查找到的功放特性中的输入参数对应的输入功率确定为时刻1中子功放1的实际输入功率。

步骤506：得到在每一时刻，非实时业务的业务量用于补偿后剩余的累积未处理的非实时业务量。

这里的补偿是指：后续在对广播业务和实时业务进行处理后，仍未满足最大发射功率的子功放再补偿处理部分非实时业务，从而使得该子功放满足最大发射功率。

步骤507：根据每一时刻累积未处理的非实时业务所需的发射功率，得到每一时刻需额外开启的子功放的数量(记为数量2)。

需开启的数量1的子功放主要用于处理广播业务和实时业务，非实时业务只是在开启的数量1的子功放有剩余功率时用于补偿处理，这样，各个时刻中的非实时业务的业务量就会被累积，当累积的业务量所需功率能够满足子功放的最大发射功率时，就可以考虑为非实时业务额外开启子功放。

本步骤的一种具体实现过程为：用每一时刻中累积未处理的非实时业务所需的发射功率除以每个子功放的最大发射功率，如果获得的值为整数，则将获得的值确定为需额外开启的子功放的数量2；如果获得的值为非整数，则将获得的值向下取整，将所述向下取整后得到的整数值确定为需额外开启的子功放的数量2。

步骤508：判断数量2是否为0，如果是，则执行步骤509，否则，执行步骤512。

步骤509：在每一时刻，开启实际输入功率之和最小的数量1的子功放。

本步骤中，开启实际输入功率之和最小的数量1的子功放能够使得矩阵式功率放大器所在设备需要提供的功率最小，从而减少矩阵式功率放大器所在设备的能耗。

步骤510：开启的数量1的子功放使用最大发射功率对广播业务和实时业务进行功率放大处理。

步骤511：在广播业务和实时业务所需的总发射功率小于数量1的子功放的最大发射功率之和时，使用非实时业务对未满足最大发射功率的子功放进行补偿，结束当前流程。

本步骤中补偿的具体实现可以是：根据广播业务和实时业务所需的总发射功率与数量1的子功放的最大发射功率之和的差值，为开启的未满足最大发射功率的子功放补偿该差值对应业务量的非实时业务，也就是说，由未满足最大发射功率的子功放对该差值对应业务量的非实时业务进行功率放大处理。

举例说明步骤509至步骤511的过程：

参照上述步骤502中的例1和例2，在时刻1，广播业务和实时业务所需的总发射功率等于开启的2个子功放的最大发射功率之和，因此，无需利用非实时业务进行补偿处理。在时刻2，广播业务和实时业务所需的总发射功率为30W，小于开启的2个子功放的最大发射功率之和40W，因此，根据差值10W，为开启的未满足最大发射功率的子功放补偿该差值10W对应业务量的非实时业务，此时，时刻2的处理包括：开启的2个子功放中，一个子功放比如子功放1使用最大发射功率20W对广播业务和实时业务进行功率放大处理；另一个子功放如子功放2使用10W对广播业务和实时业务进行功率放大处理，并且，子功放2使用剩余的10W对非实时业务进行功率放大处理。

步骤512：在每一时刻，开启实际输入功率之和最小的数量3的子功放，其中，数量3等于数量1加数量2。

本步骤中，开启实际输入功率之和最小的数量3的子功放能够使得矩阵式功率放大器所在设备需要提供的功率最小，从而减少矩阵式功率放大器所在设备的能耗。

步骤513：开启的数量3的子功放中，任意数量1的子功放使用最大发射功率对广播业务和实时业务进行功率放大处理。

步骤514：在广播业务和实时业务所需的总发射功率小于上述数量1的子功放的最大发射功率之和时，使用非实时业务对其中未满足最大发射功率的子功放进行补偿。

步骤515：开启的数量3的子功放中，剩余的数量2的子功放使用最大发射功率对累积未处理的非实时业务进行功率放大处理。

可见，在本发明实施例1提出的实现功率放大处理的方法中，并没有根据所有业务的总发射功率来确定所需子功放的数量，而是根据实时传输要求较高的即时业务的总发射功率来确定所需子功放的数量，对于实时传输要求不高的非即时业务则作为对未满足最大发射功率要求的子功放的补偿，从而保证了每一个开启的子功放均能够使用最大发射功率进行功率放大处理，提高了矩阵式功率放大器的效率。

进一步地，本发明实施例1中，能够开启实际输入功率之和最小的所需数量的子功放，从而能够使得矩阵式功率放大器所在设备需要提供的功率最小，减少了矩阵式功率放大器所在设备的能耗。

进一步地，本发明实施例1中，由于可以结合环境因素(如输入参数包括温度和/或湿度时)确定子功放的功放特性，也可以结合负载因素(如输入参数包括发射功率时)确定子功放的功放特性，还可以结合子功放相互影响因素(如输入参数中包括子功放间影响因子时)确定子功放的功放特性，因此，在基于子功放的功放特性来得到实际输入功率时，就能够保证得到的实际输入功率反映了环境因素、负载因素或子功放相互影响因素，基于此种实际输入功率选取矩阵式功率放大器中开启的子功放时，就能够保证开启的子功放满足环境因素、负载因素或子功放相互影响因素的要求。

本发明实施例提出了一种实现功率放大处理的装置，参见图6，该装置包括：

第一确定模块601，用于确定即时业务的总发射功率；

第二确定模块602，用于根据所述即时业务的总发射功率确定所需子功放的第一数量；

第一控制模块603，用于控制所述第一数量的子功放开启，并控制每一个开启的子功放使用最大发射功率对所述即时业务进行功率放大处理；

第二控制模块604，用于在所述第一数量的子功放中的至少一个子功放对所述即时业务进行功率放大处理时使用的发射功率没有达到所述至少一个子功放使用的最大发射功率时，控制所述至少一个子功放处理非即时业务。

图7是在本发明一个实施例中实现功率放大处理的装置的一种较佳结构示意图。参见图7，可选地，在本发明实施例提出的一种实现功率放大处理的装置中，第二确定模块602包括计算子模块6021，所述计算子模块6021用所述即时业务的总发射功率除以所述每个子功放的最大发射功率；如果得到的值为整数，则将所述得到的值确定为所述所需子功放的第一数量；如果所述得到的值为非整数，则对所述得到的值向上取整，将所述向上取整后得到的整数值确定为所述所需子功放的第一数量。

参见图7，无论第二确定模块602中是否包括计算子模块6021，在本发明实施例提出的另一种实现功率放大处理的装置中，所述第二控制模块604中都可以包括差值补偿子模块6041，所述差值补偿子模块6041用于根据所述即时业务的总发射功率与所述第一数量的子功放的最大发射功率之和的差值，控制所述至少一个子功放处理所述差值对应业务量的所述非即时业务。

参见图7，无论第二确定模块602中是否包括计算子模块6021，第二控制模块604中是否包括差值补偿子模块6041，在本发明实施例提出的又一种实现功率放大处理的装置中，可选地还包括调整模块701和第三控制模块702，其中，

调整模块701用于用累积未处理的所述非即时业务所需的发射功率除以所述每个子功放的最大发射功率；如果获得的值为整数，则将所述获得的值确定为需额外开启的子功放的第二数量；如果获得的值为非整数，则将所述获得的值向下取整，将所述向下取整后得到的整数值确定为所述第二数量；

相应地，第三控制模块702，用于在所述第二数量不为0时，控制额外的所述第二数量的子功放开启，控制额外开启的所述第二数量的子功放均使用最大发射功率对所述累积未处理的所述非即时业务进行功率放大处理。

参见图7，无论第二确定模块602中是否包括计算子模块6021，第二控制模块604中是否包括差值补偿子模块6041，实现功率放大处理的装置中是否包括调整模块701和第三控制模块702，在本发明实施例提供的再一种实现功率放大处理的装置中，可选地还包括第三确定模块703，第三确定模块703用于获取每一个子功放的功放特性，所述功放特性包括不同输入参数对应的不同输入功率；根据所述每一个子功放的输入参数，确定所述每一个子功放的实际输入功率；

相应地，所述第一控制模块603包括最小能耗控制子模块6031，最小能耗控制子模块6031用于在所述第二数量为0时，控制实际输入功率之和最小的所述第一数量的子功放开启；在所述第二数量不为0时，控制实际输入功率之和最小的第三数量的子功放开启，所述第三数量等于所述第一数量和所述第二数量之和。

本发明实施例提出的实现功率放大处理的装置可以设置在任意一种包括功率放大器的网络设备中，比如，设置在基站、基站控制器、中继设备、无线接入点或者终端设备中。当然，本发明实施例提出的实现功率放大处理的装置也可以以独立的物理设备的形式存在。

可见，本发明实施例提出的各种实现功率放大处理的装置，并没有根据所有业务的总发射功率来确定所需子功放的数量，而是根据实时传输要求较高的即时业务的总发射功率来确定所需子功放的数量，对于实时传输要求不高的非即时业务则作为对未满足最大发射功率要求的子功放的补偿，从而保证了每一个开启的子功放均能够使用最大发射功率进行功率放大处理，提高了矩阵式功率放大器的效率。

进一步地，本发明实施例提出的一种实现功率放大处理的装置，能够开启实际输入功率之和最小的所需数量的子功放，从而能够使得矩阵式功率放大器所在设备需要提供的功率最小，减少了矩阵式功率放大器所在设备的能耗。

进一步地，本发明实施例提出的一种实现功率放大处理的装置，能够获得反映环境因素、负载因素或子功放相互影响因素的实际输入功率，基于此种实际输入功率选取矩阵式功率放大器中开启的子功放时，能够保证开启的子功放满足环境因素、负载因素或子功放相互影响因素的要求。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种实现功率放大处理的方法，其特征在于，包括：

确定即时业务的总发射功率；

根据所述即时业务的总发射功率确定所需子功放的第一数量；

开启所述第一数量的子功放，每一个所述子功放使用最大发射功率对所述即时业务进行功率放大处理；

当所述第一数量的子功放中的至少一个子功放对所述即时业务进行功率放大处理时使用的发射功率没有达到所述至少一个子功放使用的最大发射功率时，所述至少一个子功放处理非即时业务；

其中，所述根据所述即时业务的总发射功率确定所需子功放的第一数量包括：

用所述即时业务的总发射功率除以所述每个子功放的最大发射功率；如果得到的值为整数，则将所述得到的值确定为所述所需子功放的第一数量；如果所述得到的值为非整数，则对所述得到的值向上取整，将所述向上取整后得到的整数值确定为所述所需子功放的第一数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个子功放处理非即时业务包括：

确定所述即时业务的总发射功率与所述第一数量的子功放的最大发射功率之和的差值，所述至少一个子功放处理所述差值对应业务量的所述非即时业务。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

用累积未处理的所述非即时业务所需的发射功率除以所述每个子功放的最大发射功率；如果获得的值为整数，则将所述获得的值确定为需额外开启的子功放的第二数量；如果获得的值为非整数，则将所述获得的值向下取整，将所述向下取整后得到的整数值确定为所述第二数量；在所述第二数量不为零时，开启所述第二数量的子功放，开启的所述第二数量的子功放均使用最大发射功率对所述累积未处理的所述非即时业务进行功率放大处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

该方法进一步包括：获取每一个子功放的功放特性，所述功放特性包括不同输入参数对应的不同输入功率；根据所述每一个子功放的输入参数和所述功放特性，确定所述每一个子功放的实际输入功率；

如果所述第二数量为零，则所述开启所述第一数量的子功放的步骤包括：开启实际输入功率之和最小的所述第一数量的子功放；

如果所述第二数量非零，则开启所述第一数量的子功放和开启所述第二数量的子功放还包括：开启实际输入功率之和最小的第三数量的子功放，所述第三数量等于所述第一数量和所述第二数量之和。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述输入参数包括温度、湿度、子功放间影响因子、子功放状态、发射带宽和发射功率中的任意一个或多个。

6.根据权利要求1～5任一所述的方法，其特征在于，

所述即时业务包括：广播业务和实时业务；

所述非即时业务包括非实时业务。

7.一种实现功率放大处理的装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定即时业务的总发射功率；

第二确定模块，用于根据所述即时业务的总发射功率确定所需子功放的第一数量；

第一控制模块，用于控制所述第一数量的子功放开启，并控制每一个所述子功放使用最大发射功率对所述即时业务进行功率放大处理；

第二控制模块，用于在所述第一数量的子功放中的至少一个子功放对所述即时业务进行功率放大处理时使用的发射功率没有达到所述至少一个子功放使用的最大发射功率时，控制所述至少一个子功放处理非即时业务；

其中，所述第二确定模块包括计算子模块，所述计算子模块用所述即时业务的总发射功率除以所述每个子功放的最大发射功率；如果得到的值为整数，则将所述得到的值确定为所述所需子功放的第一数量；如果所述得到的值为非整数，则对所述得到的值向上取整，将所述向上取整后得到的整数值确定为所述所需子功放的第一数量。

8.根据权利要求7所述的实现功率放大处理的装置，其特征在于，

所述第二控制模块包括差值补偿子模块，用于根据所述即时业务的总发射功率与所述第一数量的子功放的最大发射功率之和的差值，控制所述至少一个子功放处理所述差值对应业务量的所述非即时业务。

9.根据权利要求7所述的实现功率放大处理的装置，其特征在于，还包括：

调整模块，用于用累积未处理的所述非即时业务所需的发射功率除以所述每个子功放的最大发射功率；如果获得的值为整数，则将所述获得的值确定为需开启的子功放的第二数量；如果获得的值为非整数，则将所述获得的值向下取整，将所述向下取整后得到的整数值确定为所述第二数量；

第三控制模块，用于在所述第二数量非零时，控制所述第二数量的子功放开启，控制开启的所述第二数量的子功放均使用最大发射功率对所述累积未处理的所述非即时业务进行功率放大处理。

10.根据权利要求9所述的实现功率放大处理的装置，其特征在于，还包括第三确定模块，用于获取每一个子功放的功放特性，所述功放特性包括不同输入参数对应的不同输入功率；根据所述每一个子功放的输入参数，确定所述每一个子功放的实际输入功率；

所述第一控制模块包括最小能耗控制子模块，用于在所述第二数量为零时，控制实际输入功率之和最小的所述第一数量的子功放开启；在所述第二数量不为0时，控制实际输入功率之和最小的第三数量的子功放开启，所述第三数量等于所述第一数量和所述第二数量之和。

11.根据权利要求7～10任一所述的实现功率放大处理的装置，其特征在于，所述实现功率放大处理的装置为独立的物理设备；

或者，

所述实现功率放大处理的装置设置在基站、基站控制器、中继设备、无线接入点或者终端设备中。