CN102724740B - 一种控制射频拉远单元功耗的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制射频拉远单元功耗的方法，RRU包括依次连接的CFR模块、DPD模块、DAC模块、射频处理模块和功率放大模块，该方法包括：实时获取数模转换模块的输入信号的功率，根据获取的当前输入信号的功率查询供电电压映射表获得功率放大模块的目标供电电压；判断功率放大模块的目标供电电压与当前供电电压是否相同，如果不相同，则将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压。本发明通过实时获取数模转换模块的输入信号的功率作为功率放大模块供电电压动态调整的调整依据，能够应用于各种制式基站系统的RRU上，对RRU的功耗控制精度高。本发明还公开了一种控制RRU功耗的系统。

Description

一种控制射频拉远单元功耗的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及的是一种控制射频拉远单元功耗的方法和系统。

背景技术

射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)是基站系统中负责将基带信号转换为射频信号并放大到一定功率进行发射的设备。如图1所示，射频拉远单元10接收基带信号，其发射链路包括依次连接的上变频模块101、合路模块102、波峰因子削减模块103、数字预失真模块104、数模转换模块105、射频模块106、功率放大模块107。其中，基带信号经过上变频模块DUC(Digital Up Converter，数字上变频)模块101后转换为数字中频信号，然后由合路模块102将多路数字中频信号(c1，c2，...，cn)合路为一路数字中频信号，再依次经过削峰模块CFR(Crest Factor Reduction，波峰因子削减)模块103的削峰处理、数字预失真模块DPD(Digital Predistortion，数字预失真)模块104的预失真处理和数模转换模块DAC模块105的数模转换处理后送入射频处理模块106，通过射频处理模块106将模拟中频信号转换为射频信号，然后送入功率放大模块PA模块(Power Amplifier，功率放大)107进行功率放大，放大后的射频信号由天线20发射出去。

功率放大模块是功耗较大的器件，目前的通信系统中，一般采用恒定电压为功率放大模块供电，这种供电方式在信号功率较低情况下，存在电能的浪费。另一方面，申请号为“201110289383.5”的中国专利公开了一种用于LTE基站系统的低功耗方法及系统，该发明存在以下局限：该方法通过检测T周期内的LTE基带信号某symbol的最大功率作为信号功率统计的数据来源，而在其他制式的基站系统中(比如GSM系统)中，由于基带信号特征与LTE完全不同，因此无法直接使用上述专利中描述的功率统计方法，因此，如果要在其他制式的基站系统中运用上述专利方法，则必须根据实际使用的基站系统的基带信号的特征重新设计信号功率统计方法，因此，上述专利方法在不同的基站系统中不具有兼容性，且由于必须考虑不同制式的基站系统的基带信号的特征，所以实现复杂。另外，由于基带信号信号经过合路、削峰和数字预失真处理后也会改变信号的最大功率值，因此，上述专利方法，对功率放大器功耗的控制效果并不理想。

综上，为了提供一种能够应用于各种制式基站系统的通用的RRU功耗控制方法，提高功耗控制的精度，现有技术还有待改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制射频拉远单元功耗的方法和系统，能够应用于各种制式基站系统的RRU上，且对RRU的功耗控制精度高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种控制射频拉远单元功耗的方法，所述射频拉远单元RRU包括依次连接的削峰模块、数字预失真模块DPD模块、数模转换模块、射频处理模块和功率放大模块，该方法包括：

实时获取数模转换模块的输入信号的功率，根据获取的当前输入信号的功率查询供电电压映射表获得功率放大模块的目标供电电压；

判断所述功率放大模块的目标供电电压与当前供电电压是否相同，如果不相同，则将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压；

其中，所述供电电压映射表记录了数模转换模块的输入信号的功率区间和功率放大模块的目标供电电压的对应关系。

进一步地，在实时获取数模转换模块的输入信号的功率之前，还包括：

实时获取削峰模块的输入信号的功率，根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询波峰因子削减CFR系数表获得所述削峰模块的目标CFR系数；判断所述削峰模块的目标CFR系数与当前工作CFR系数是否相同，如果不相同，则将所述削峰模块的工作CFR系数调整为所述目标CFR系数；其中，所述CFR系数表记录了削峰模块的输入信号的功率区间和削峰模块的目标CFR系数的对应关系。

进一步地，实时获取数模转换模块的输入信号的功率，采用以下两种方式的任意一种：

方式一：直接提取数模转换模块的输入信号进行功率测量；

方式二：根据获取的削峰模块的输入信号的功率间接计算经过削峰处理和DPD处理后的信号功率；其中，计算时用到的削峰模块的CFR系数为根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询CFR系数表获得的所述削峰模块的目标CFR系数。

进一步地，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压时，还包括：根据所述功率放大模块的目标供电电压查询功放增益对应表，获得所述功率放大模块在使用目标供电电压时的增益，根据所述查询到的增益和所述功率放大模块的指定增益的增益差，对所述功率放大模块进行增益补偿；其中，所述功放增益对应表中记录的是功率放大模块的供电电压和功率放大模块的增益之间的对应关系。

进一步地，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，包括：

如果要对所述功率放大模块进行升压处理，则停止DPD模块的预失真处理，对所述功率放大模块进行增益补偿，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，恢复DPD模块的预失真处理；如果要对所述功率放大模块进行降压处理，则停止DPD模块的预失真处理，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，对所述功率放大模块进行增益补偿，恢复DPD模块的预失真处理。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种控制射频拉远单元功耗的系统，所述射频拉远单元RRU包括依次连接的削峰模块、数字预失真模块DPD模块、数模转换模块、射频处理模块和功率放大模块，该系统包括：

功率获取模块，用于实时获取数模转换模块的输入信号的功率，根据获取的当前输入信号的功率查询供电电压映射表获得功率放大模块的目标供电电压；其中，所述供电电压映射表记录了数模转换模块的输入信号的功率区间和功率放大模块的目标供电电压的对应关系；

电压调整模块，用于判断所述功率放大模块的目标供电电压与当前供电电压是否相同，如果不相同，则将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压。

进一步地，所述功率获取模块还包括削峰控制单元；所述削峰控制单元，用于在实时获取数模转换模块的输入信号的功率之前，实时获取削峰模块的输入信号的功率，根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询波峰因子削减CFR系数表获得所述削峰模块的目标CFR系数；判断所述削峰模块的目标CFR系数与当前工作CFR系数是否相同，如果不相同，则将所述削峰模块的工作CFR系数调整为所述目标CFR系数；其中，所述CFR系数表记录了削峰模块的输入信号的功率区间和削峰模块的目标CFR系数的对应关系。

进一步地，实时获取数模转换模块的输入信号的功率，采用以下两种方式的任意一种：

方式一：直接提取数模转换模块的输入信号进行功率测量；

方式二：根据获取的削峰模块的输入信号的功率间接计算经过削峰处理和DPD处理后的信号功率；其中，计算时用到的削峰模块的CFR系数为根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询CFR系数表获得的所述削峰模块的目标CFR系数。

进一步地，所述电压调整模块还包括增益补偿单元；所述增益补偿单元，用于根据所述功率放大模块的目标供电电压查询功放增益对应表，获得所述功率放大模块在使用目标供电电压时的增益，根据所述查询到的增益和所述功率放大模块的指定增益的增益差，对所述功率放大模块进行增益补偿；其中，所述功放增益对应表中记录的是功率放大模块的供电电压和功率放大模块的增益之间的对应关系。

进一步地，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，包括：

如果要对所述功率放大模块进行升压处理，则停止DPD模块的预失真处理，对所述功率放大模块进行增益补偿，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，恢复DPD模块的预失真处理；如果要对所述功率放大模块进行降压处理，则停止DPD模块的预失真处理，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，对所述功率放大模块进行增益补偿，恢复DPD模块的预失真处理。

与现有技术相比，本发明提供的一种控制射频拉远单元功耗的方法和系统，通过实时获取数模转换模块的输入信号的功率作为功率放大模块供电电压动态调整的调整依据，能够应用于各种制式基站系统的RRU上，对RRU的功耗控制精度高。

附图说明

图1为现有技术中RRU的发射链路示意图。

图2为本发明实施例的一种控制射频拉远单元功耗的方法流程图。

图3为本发明实施例中一种RRU的发射链路示意图。

图4为本发明实施例中另一种RRU的发射链路示意图(包含对削峰模块CFR系数的动态调整)。

图5为本发明实施例的一种控制射频拉远单元功耗的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图2所示，本发明实施例提供了一种控制射频拉远单元功耗的方法，所述射频拉远单元RRU包括依次连接的削峰模块、数字预失真模块、数模转换模块、射频处理模块和功率放大模块，该方法包括：

S10，实时获取数模转换模块的输入信号的功率，根据获取的当前输入信号的功率查询供电电压映射表获得功率放大模块的目标供电电压；

S20，判断所述功率放大模块的目标供电电压与当前供电电压是否相同，如果不相同，则将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压；

其中，所述供电电压映射表记录了数模转换模块的输入信号的功率区间和功率放大模块的目标供电电压的对应关系；

步骤S10可以进一步包括下述特点：

其中，由于将基带信号转为数字中频信号的过程已经去除了基站系统的制式区别，所以，将信号功率的采集点设置在合路模块之后，能够屏蔽各种基站系统的制式区别，使得功率统计的处理过程完全不用考虑基带信号的特征，简化了功率统计的工作量；

其中，所述供电电压映射表中，数模转换模块的输入信号的功率区间与功率放大模块的目标供电电压具有一一对应的关系；当获取到数模转换模块的输入信号的功率后，在所述供电电压映射表中查询获取到的功率属于哪一个功率区间，根据该功率区间找到对应的目标供电电压；

其中，一种射频拉远单元RRU的发射链路如图3所示，所述射频拉远单元RRU包括依次连接的上变频模块DUC模块、合路模块、削峰模块、数字预失真模块、数模转换模块、射频处理模块和功率放大模块，所述功率放大模块的供电电压根据数模转换模块的输入信号的功率变化动态调节；

其中，另一种射频拉远单元RRU的发射链路如图4所示，所述射频拉远单元RRU包括依次连接的上变频模块DUC模块、合路模块、削峰模块、数字预失真模块、数模转换模块、射频处理模块和功率放大模块，所述功率放大模块的供电电压根据数模转换模块的输入信号的功率变化动态调节，并且，所述削峰模块的CFR系数根据削峰模块的输入信号的功率变化动态调节；具体地，在实时获取数模转换模块的输入信号的功率之前，还可以包括：实时获取削峰模块的输入信号的功率，根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询波峰因子削减CFR系数表获得所述削峰模块的目标CFR系数；判断所述削峰模块的目标CFR系数与当前工作CFR系数是否相同，如果不相同，则将所述削峰模块的工作CFR系数调整为所述目标CFR系数；其中，所述CFR系数表记录了削峰模块的输入信号的功率区间和削峰模块的目标CFR系数的对应关系；

其中，所述CFR系数表中，削峰模块的输入信号的功率区间与CFR系数具有一一对应的关系；当获取到削峰模块的输入信号的功率后，在所述CFR系数表中查询获取到的功率属于哪一个功率区间，根据该功率区间找到对应的目标CFR系数；

其中，实时获取数模转换模块的输入信号的功率，采用以下两种方式的任意一种：

方式一：直接提取数模转换模块的输入信号进行功率测量；

方式二：根据获取的削峰模块的输入信号的功率间接计算经过削峰处理和DPD处理后的信号功率；其中，计算时用到的削峰模块的CFR系数为根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询CFR系数表获得的所述削峰模块的目标CFR系数；而根据削峰模块的输入信号的功率推算经过削峰处理和DPD处理后的信号功率，属于现有技术的内容；

步骤S20可以进一步包括下述特点：

其中，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压时，还包括：根据所述功率放大模块的目标供电电压查询功放增益对应表，获得所述功率放大模块在使用目标供电电压时的增益，根据所述查询到的增益和所述功率放大模块的指定增益的增益差，对所述功率放大模块进行增益补偿；其中，所述功放增益对应表中记录的是功率放大模块的供电电压和功率放大模块的增益之间的对应关系，该对应关系可以在系统运行之前，通过测试获得；具体如何对所述功率放大模块进行增益补偿属于现有技术的内容；

其中，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压时，如果要对所述功率放大模块进行升压处理，则包括：停止DPD模块的预失真处理，对所述功率放大模块进行增益补偿，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，恢复DPD模块的预失真处理；

其中，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压时，如果要对所述功率放大模块进行降压处理，则包括：停止DPD模块的预失真处理，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，对所述功率放大模块进行增益补偿，恢复DPD模块的预失真处理。

如图5所示，本发明实施例还提供了一种控制射频拉远单元功耗的系统，所述射频拉远单元RRU包括依次连接的削峰模块、数字预失真模块DPD模块、数模转换模块、射频处理模块和功率放大模块，该系统包括：

功率获取模块，用于实时获取数模转换模块的输入信号的功率，根据获取的当前输入信号的功率查询供电电压映射表获得功率放大模块的目标供电电压；其中，所述供电电压映射表记录了数模转换模块的输入信号的功率区间和功率放大模块的目标供电电压的对应关系；

电压调整模块，用于判断所述功率放大模块的目标供电电压与当前供电电压是否相同，如果不相同，则将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压。

其中，所述功率获取模块还包括削峰控制单元；所述削峰控制单元，用于在实时获取数模转换模块的输入信号的功率之前，实时获取削峰模块的输入信号的功率，根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询波峰因子削减CFR系数表获得所述削峰模块的目标CFR系数；判断所述削峰模块的目标CFR系数与当前工作CFR系数是否相同，如果不相同，则将所述削峰模块的工作CFR系数调整为所述目标CFR系数；其中，所述CFR系数表记录了削峰模块的输入信号的功率区间和削峰模块的目标CFR系数的对应关系；

其中，实时获取数模转换模块的输入信号的功率，采用以下两种方式的任意一种：

方式一：直接提取数模转换模块的输入信号进行功率测量；

方式二：根据获取的削峰模块的输入信号的功率间接计算经过削峰处理和DPD处理后的信号功率；其中，计算时用到的削峰模块的CFR系数为根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询CFR系数表获得的所述削峰模块的目标CFR系数；

其中，所述电压调整模块还包括增益补偿单元；所述增益补偿单元，用于根据所述功率放大模块的目标供电电压查询功放增益对应表，获得所述功率放大模块在使用目标供电电压时的增益，根据所述查询到的增益和所述功率放大模块的指定增益的增益差，对所述功率放大模块进行增益补偿；其中，所述功放增益对应表中记录的是功率放大模块的供电电压和功率放大模块的增益之间的对应关系；

其中，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，包括：

如果要对所述功率放大模块进行升压处理，则停止DPD模块的预失真处理，对所述功率放大模块进行增益补偿，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，恢复DPD模块的预失真处理；

如果要对所述功率放大模块进行降压处理，则停止DPD模块的预失真处理，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，对所述功率放大模块进行增益补偿，恢复DPD模块的预失真处理。

上述实施例提供的一种控制射频拉远单元功耗的方法及系统，通过实时获取数模转换模块的输入信号的功率作为功率放大模块供电电压动态调整的调整依据，能够应用于各种制式基站系统的RRU上，对RRU的功耗控制精度高。另外，根据削峰模块的输入信号的功率变化动态调整削峰模块的CFR系数，能够进一步提高控制功耗的精度。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种控制射频拉远单元功耗的方法，所述射频拉远单元RRU包括依次连接的削峰模块、数字预失真模块DPD模块、数模转换模块、射频处理模块和功率放大模块，该方法包括：

实时获取数模转换模块的输入信号的功率，根据获取的当前输入信号的功率查询供电电压映射表获得功率放大模块的目标供电电压；

判断所述功率放大模块的目标供电电压与当前供电电压是否相同，如果不相同，则将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压；

其中，所述供电电压映射表记录了数模转换模块的输入信号的功率区间和功率放大模块的目标供电电压的对应关系；

在实时获取数模转换模块的输入信号的功率之前，还包括：

实时获取削峰模块的输入信号的功率，根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询波峰因子削减CFR系数表获得所述削峰模块的目标CFR系数；

判断所述削峰模块的目标CFR系数与当前工作CFR系数是否相同，如果不相同，则将所述削峰模块的工作CFR系数调整为所述目标CFR系数；

其中，所述CFR系数表记录了削峰模块的输入信号的功率区间和削峰模块的目标CFR系数的对应关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

实时获取数模转换模块的输入信号的功率，采用以下两种方式的任意一种：

方式一：直接提取数模转换模块的输入信号进行功率测量；

方式二：根据获取的削峰模块的输入信号的功率间接计算经过削峰处理和DPD处理后的信号功率；其中，计算时用到的削峰模块的CFR系数为根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询CFR系数表获得的所述削峰模块的目标CFR系数。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压时，还包括：根据所述功率放大模块的目标供电电压查询功放增益对应表，获得所述功率放大模块在使用目标供电电压时的增益，根据所述查询到的增益和所述功率放大模块的指定增益的增益差，对所述功率放大模块进行增益补偿；

其中，所述功放增益对应表中记录的是功率放大模块的供电电压和功率放大模块的增益之间的对应关系。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，包括：

如果要对所述功率放大模块进行升压处理，则停止DPD模块的预失真处理，对所述功率放大模块进行增益补偿，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，恢复DPD模块的预失真处理；

如果要对所述功率放大模块进行降压处理，则停止DPD模块的预失真处理，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，对所述功率放大模块进行增益补偿，恢复DPD模块的预失真处理。

5.一种控制射频拉远单元功耗的系统，所述射频拉远单元RRU包括依次连接的削峰模块、数字预失真模块DPD模块、数模转换模块、射频处理模块和功率放大模块，该系统包括：

功率获取模块，用于实时获取数模转换模块的输入信号的功率，根据获取的当前输入信号的功率查询供电电压映射表获得功率放大模块的目标供电电压；其中，所述供电电压映射表记录了数模转换模块的输入信号的功率区间和功率放大模块的目标供电电压的对应关系；

电压调整模块，用于判断所述功率放大模块的目标供电电压与当前供电电压是否相同，如果不相同，则将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压；

所述功率获取模块还包括削峰控制单元；

所述削峰控制单元，用于在实时获取数模转换模块的输入信号的功率之前，实时获取削峰模块的输入信号的功率，根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询波峰因子削减CFR系数表获得所述削峰模块的目标CFR系数；判断所述削峰模块的目标CFR系数与当前工作CFR系数是否相同，如果不相同，则将所述削峰模块的工作CFR系数调整为所述目标CFR系数；其中，所述CFR系数表记录了削峰模块的输入信号的功率区间和削峰模块的目标CFR系数的对应关系。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

实时获取数模转换模块的输入信号的功率，采用以下两种方式的任意一种：

方式一：直接提取数模转换模块的输入信号进行功率测量；

方式二：根据获取的削峰模块的输入信号的功率间接计算经过削峰处理和DPD处理后的信号功率；其中，计算时用到的削峰模块的CFR系数为根据获取的当前削峰模块的输入信号的功率查询CFR系数表获得的所述削峰模块的目标CFR系数。

7.如权利要求5或6所述的系统，其特征在于：

所述电压调整模块还包括增益补偿单元；

所述增益补偿单元，用于根据所述功率放大模块的目标供电电压查询功放增益对应表，获得所述功率放大模块在使用目标供电电压时的增益，根据所述查询到的增益和所述功率放大模块的指定增益的增益差，对所述功率放大模块进行增益补偿；

其中，所述功放增益对应表中记录的是功率放大模块的供电电压和功率放大模块的增益之间的对应关系。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：

将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，包括：

如果要对所述功率放大模块进行升压处理，则停止DPD模块的预失真处理，对所述功率放大模块进行增益补偿，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，恢复DPD模块的预失真处理；

如果要对所述功率放大模块进行降压处理，则停止DPD模块的预失真处理，将所述功率放大模块的供电电压调整为所述目标供电电压，对所述功率放大模块进行增益补偿，恢复DPD模块的预失真处理。