CN103139830B - 一种进行在线dpct相位寻优的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种进行在线DPCT相位寻优的装置和方法，该方法包括：在基站正常工作过程中，若所述基站工作在DPCT工作模式，当寻优周期到时，基站判断当前信道的下一个时隙是否参与相位寻优，是则在下一个时隙进行相位寻优。采用本发明的技术方案，可实现在基站不退服的情况下进行相位寻优，解决相位缓变的问题。还能进一步对业务拥塞进行监控进而进行调控。

Description

一种进行在线DPCT相位寻优的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种在线DPCT(Dual Power Combining Transmission)相位寻优的装置和方法，尤其涉及GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统)基站的发射装置，同样也适用应用场合。

背景技术

在无线通讯领域，GSM基站为了扩大乡村等地区的小区覆盖范围，增强下行链路，采用发射机相关联合(DPCT)技术实现超远覆盖。其原理是：采用两个相同的发信机，在功放的输出口进行功率叠加，达到提高天线口发射功率的目的，从而得到2.5～3dB的发射增益。

DPCT技术的实现，要求对两个独立的载频下行输出进行功率合成，且要有满意的合成效率，才能够达到较好的发射增益。采用两个载频的发射机和PA完全独立的方案，实现框图如图1所示。为了得到较好的合成效果，不但控制两个发射机的发射数据和所用本振源完全一致，而且增加对于合路后输出功率的检测，这样可以方便软件对合路输出的闭环控制。

为了保证到达合路器的输入端两路信号的相位保持一致，一般的方法是使一路发信通道保持不变，调整另一路信号的相位与它的相位一致，相位的调整主要在主控单元实现。为了实现精确的相位调整，需要建立一个闭环的相位检测和调整功能，实现框图如图2所示。

基站上电后，首先需要进行相位的检测和调整，即相位寻优，找到最优的相位后，由相位调整单元完成对一路信号的相位调整，保证两路信号合成之后的输出功率达到最大。现有技术方案的不足在于：基站在进行相位寻优的过程无法进行正常业务，因此基站上电时进行一次相位寻优之后，正常工作之后无法在进行相位寻优了。但是两个发射机，随着工作时间，器件的老化和通道的差异发生变化，将导致两路信号的相位差随时间发生缓变，上电时进行的相位寻优结果很可能不适合运行一段时间之后。因此有必要周期地或者定期的进行一次相位寻优，使两路信号合成功率最大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种进行在线DPCT相位寻优的装置和方法，在基站不退服和不影响正常业务的情况下，利用空闲时隙来进行在线DPCT相位寻优，完成相位调整量的更新以及上报功能。

本发明提供一种进行在线DPCT相位寻优的方法，包括：

在基站正常工作过程中，若所述基站工作在DPCT工作模式，当寻优周期到时，基站判断当前信道的下一个时隙是否参与相位寻优，是则在下一个时隙进行相位寻优。

进一步地，所述判断下一个时隙是否参与相位寻优是指，基站判断下一个时隙是否为空闲时隙，是则判定下一个时隙参与相位寻优，否则判定下一个时隙不参与相位寻优。

进一步地，所述基站判断当前信道的下一个时隙是否为空闲时隙的判断原则为：

(1)若当前信道激活为全速率语音业务信道，下行进入了DTX状态，且为非SID帧时隙，则参与相位寻优；否则进一步判断如果是idle帧，则参与相位寻优，否则不参与；

(2)若当前信道激活为分组数据业务信道，下行时隙为idle帧时，则当前信道下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(3)若当前信道激活为半速率语音业务信道，进入下行DTX状态且下一个时隙为非SID帧时隙，则下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(4)若当前信道为控制信息则不参与DPCT相位寻优；

(5)如果当前信道处于未激活状态，则该信道参与在线DPCT相位寻优。

进一步地，在每个寻优周期内设置一相位寻优定时器，相位寻优开始时启动所述定时器，若定时时间内寻优完成，则上报寻优成功和相位信息至网管后台，否则寻优超时，则上报寻优超时至网管后台。

进一步地，进行一次相位寻优的时间为：

T＝N×M×t，其中，N为相位寻优过程的相位调整次数，M为DPCT反馈功率的累加次数，t为每个时隙的时长。

进一步地，所述方法还包括：

若所述定时器超时将超时次数加1，并重新启动定时器，若一次相位寻优过程中所述定时器超时次数达到预设门限则上报网管后台。

本发明还提供一种进行在线DPCT相位寻优的装置；

所述装置包括基带主控单元、相位调整单元；

所述基带主控单元，用于当基站工作在DPCT工作模式，且相位寻优周期达到时，判断下一个时隙是否参与相位寻优，是则控制相位调整单元进行相位寻优；

所述相位调整单元，用于收到相位寻优指令后进行相位寻优。

进一步地，所述判断下一个时隙是否参与相位寻优是指，基带主控单元判断下一个时隙是否为空闲时隙，若是则判定下一个时隙是否参与相位寻优。

进一步地，所述判断下一个时隙是否为空闲时隙的原则为：

(1)若当前信道激活为全速率语音业务信道，下行进入了DTX状态，且为非SID帧时隙，则参与相位寻优；否则进一步判断如果是idle帧，则参与相位寻优，否则不参与；

(2)若当前信道激活为分组数据业务信道，下行时隙为idle帧时，则当前信道下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(3)若当前信道激活为半速率语音业务信道，进入下行DTX状态且下一个时隙为非SID帧时隙，则下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(4)若当前信道为控制信息则不参与DPCT相位寻优；

(5)如果当前信道处于未激活状态，则该信道参与在线DPCT相位寻优。

进一步地，所述装置还包括相位寻优定时器及上报单元；

所述基带控制单元还用于相位寻优开始时启动所述相位寻优定时器；以及判断定时时间内寻优是否完成，若完成则通知上报单元寻优完成，并记录相位信息，否则通知上报单元寻优超时；

所述上报单元，用于收到寻优完成的通知后上报网管后台寻优完成，携带相位信息，还用于收到寻优超时的通知后上报网管后台寻优超时。

进一步地，所述基带控制单元还用于当定时器超时将超时次数加1，并重新启动所述相位寻优定时器；

所述上报单元还用于读取超时次数，当一次相位寻优过程中所述超时次数达到预设门限时上报网管后台。

本发明的关键创新在于在基站不退服，不影响正常业务的情况下，利用空闲时隙来完成相位寻优过程。实现了对通道相位的定期校准，达到两路信号合成功率最大的目的，进而使基站的覆盖达到最佳。通过软件实现相位寻优结果上报值网管后台，能够有效的跟踪寻优结果和相位变化情况。

本发明利用载波未激活的时隙、已经激活时隙的idle帧以及进入了DTX(Discontinuous Transmission)期间的非SID(Silence Descriptor，静音指示)帧时隙，来完成在线的相位寻优。进行寻优的周期可以根据工程情况进行设计。可实现在基站不退服的情况下进行相位寻优，解决相位缓变的问题。还能进一步对业务拥塞进行监控进而进行调控。

本发明以GSM基站进行在线DPCT相位寻优的装置和实现方法为例进行阐述，但本发明不限于在GSM系统应用，仍然适用其他领域和系统。

附图说明

图1是GSM基站DPCT技术实现框图；

图2是DPCT技术实现相位检测和调整电路框图；

图3是本发明装置实施例中装置结构示意图；

图4是本发明方法实施例进行在线DPCT相位寻优的实现流程图。

具体实施方式

本发明提供一种进行在线DPCT相位寻优的装置和方法，在基站正常工作过程中，若所述基站工作在DPCT工作模式，当寻优周期到时，在空闲时隙时进行相位寻优，直到完成该相位寻优过程。

装置实施例

本实施例提供一种进行在线DPCT相位寻优的装置，如图3所示，包括：基带主控单元、相位寻优单元、相位寻优定时器及上报单元；

基带主控单元，用于当基站工作在DPCT工作模式，且相位寻优周期达到时，判断下一个时隙是否参与相位寻优，是则控制相位调整单元进行相位寻优；

相位调整单元，用于收到相位寻优指令后进行相位寻优。

具体地，判断下一个时隙是否参与相位寻优是指，基带主控单元判断下一个时隙是否为空闲时隙，若是则判定下一个时隙是否参与相位寻优。

具体地，判断下一个时隙是否为空闲时隙的原则为：

(1)若当前信道激活为全速率语音业务信道，下行进入了DTX状态，且为非SID帧时隙，则参与相位寻优；否则进一步判断如果是idle帧，则参与相位寻优，否则不参与；

(2)若当前信道激活为分组数据业务信道，下行时隙为idle帧时，则当前信道下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(3)若当前信道激活为半速率语音业务信道，进入下行DTX状态且下一个时隙为非SID帧时隙，则下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(4)若当前信道为控制信息则不参与DPCT相位寻优；

(5)如果当前信道处于未激活状态，则该信道参与在线DPCT相位寻优。

进一步地，基带控制单元还用于相位寻优开始时启动所述相位寻优定时器；以及判断定时时间内寻优是否完成，若完成则通知上报单元寻优完成，并记录相位信息，否则通知上报单元寻优超时；

上报单元，用于收到寻优完成的通知后上报网管后台寻优完成，携带相位信息，还用于收到寻优超时的通知后上报网管后台寻优超时。

进一步地，基带控制单元还用于当定时器超时将超时次数加1，并重新启动所述相位寻优定时器；

上报单元还用于读取超时次数，当一次相位寻优过程中所述超时次数达到预设门限时上报网管后台。

若网管后台收到寻优超时次数达到预设门限，说明业务拥塞，可以采取调控措施，如扩容提高小区容量或调整邻区业务进行业务分摊等。

方法实施例

下面就将结合附图，将本发明所涉及的进行在线DPCT相位寻优的方法如图4所示，描述如下：

步骤S1，基站上电，不受业务影响，所有时隙都参与相位寻优，具体过程同现有技术。

步骤S2，基站上电完成，若基站工作在DPCT工作模式，检测在线相位寻优的周期是否到，是则执行步骤S3，否则重复本步骤。

首先需要网管后台配置基站工作于DPCT模式。进行在线DPCT相位寻优功能和寻优的周期都可于网管后台配置。

相位寻优的周期设定根据基站环境以及器件特性来综合考虑，可根据工程给定周期在基带主控单元通过定时器来实现，启动相位寻优。考虑到白天话务量较高，可以将寻优时间设定在话务量小的深夜进行，可保证相位寻优的及时性。例如GSM系统基站推荐设定在晚上凌晨2点钟启动。相位寻优的周期设定为1个星期。

步骤S3，相位寻优周期到，基带主控单元判断当前信道的下一个时隙是否参与在线DPCT相位寻优，若参与则执行步骤S4，否则进行正常业务；

判断下一个时隙是否参与在线DPCT相位寻优是指判断下一个时隙是否为空闲时隙，具体判断的原则如下：

1)，当前信道激活为全速率语音业务信道(Traffic Channel/Full，TCH/F)，下行进入了DTX状态，且为非SID帧时隙，则参与相位寻优；否则进一步判断如果是idle帧，则参与相位寻优，否则不参与。

2)，当前信道激活为分组数据业务信道(Packet Data Traffic Channel，PDTCH)，下一个时隙为idle帧时，则当前信道下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与。

3)，当前信道激活为半速率语音业务信道(Traffic Channel/Half，TCH/H)，进入下行DTX状态且下一个时隙为非SID帧时隙，则下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与。

4)，如果为BCCH(Broadcast Control Channel广播控制信道)信道，SDCCH(Stand-alone Dedicated Control Channel独立专用控制信道)信道等控制信道，则不参与DPCT相位寻优。

5)，如果当前信道处于未激活状态，则该信道参与在线DPCT相位寻优。

主控单元根据载波的逻辑配置以及激活信道类型，以及下一个时隙的状态来判断是否参与相位寻优，将判断结果作为输入传给相位寻优处理单元。

步骤S4，实施相位寻优，同时启动相位寻优定时器；

具体地，相位寻优的范围为0～2π，相位寻优过程的相位调整次数为N次，则调整的步长就是2π/N，DPCT反馈功率的累加次数设定为M次，M次累加功率的平均值作为最终的反馈功率值，设一个时隙的时长为t，因此一次相位寻优的总时间计算如下：

T＝N×M×t；

这里T表示一次寻优完成所需的时间，N×M为需要的总时隙数，如GSM的一个TDMA帧时长为4.615ms，一个TDMA帧共8个时隙。例如GSM系统的可设M为128，N为64，可计算出相位寻优总时间为4.73s。

需要注意的是与上电时相位寻优过程不同，在线DPCT寻优的过程完成时间不确定，需要根据可用的时隙数来确定。因此为了避免特殊情况，例如：话务较高，无空闲时隙，且激活信道类型都为半速率，不支持DTX等情况时，可能时间较长，需设定一个超时定时器，以便监控寻优的完成情况。

步骤S5，判断定时器超时前是否寻优完成，是则执行步骤S7，然后，否则执行步骤S6；

步骤S6，置寻优超时标志，并重新启动定时器，上报寻优超时至网管后台，继续寻优过程，然后返回步骤S5。

如果定时器超时后并不需要停止，可以等待继续完成本次寻优处理。寻优正常完成后，判断寻优结果与上次结果是否一致，不一致启用最新相位调整量，由主控单元下发给相位调整单元；寻优结果一致则忽略。

进一步地，判断本次寻优过程中超时次数是否达到预设门限n，是则执行步骤S8。

步骤S7，更新相位参数，并上报寻优成功和相位信息至网管后台。

步骤S8，向网管后台上报寻优超时次数达到预设门限。

若网管后台收到寻优超时次数达到预设门限，说明业务拥塞，可以采取调控措施，如扩容提高小区容量或调整邻区业务进行业务分摊等。

为了对相位调整信息变化情况和相位寻优结果的监控，可通过软件实现将寻优成功或超时以及相位信息上报至网管后台。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种进行在线DPCT相位寻优的方法，包括：

在基站正常工作过程中，若所述基站工作在双功率组合传输DPCT工作模式，当寻优周期到时，基站判断当前信道的下一个时隙是否参与相位寻优，是则在下一个时隙进行相位寻优；

其中，所述判断下一个时隙是否参与相位寻优是指，基站判断下一个时隙是否为空闲时隙，是则判定下一个时隙参与相位寻优，否则判定下一个时隙不参与相位寻优；

所述基站判断当前信道的下一个时隙是否为空闲时隙的判断原则为：

(1)若当前信道激活为全速率语音业务信道，下行进入了DTX状态，且为非SID帧时隙，则参与相位寻优；否则进一步判断如果是idle帧，则参与相位寻优，否则不参与；

(2)若当前信道激活为分组数据业务信道，下行时隙为idle帧时，则当前信道下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(3)若当前信道激活为半速率语音业务信道，进入下行DTX状态且下一个时隙为非SID帧时隙，则下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(4)若当前信道为控制信息则不参与DPCT相位寻优；

(5)如果当前信道处于未激活状态，则该信道参与在线DPCT相位寻优。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在每个寻优周期内设置一相位寻优定时器，相位寻优开始时启动所述定时器，若定时时间内寻优完成，则上报寻优成功和相位信息至网管后台，否则寻优超时，则上报寻优超时至网管后台。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

进行一次相位寻优的时间为：

T＝N×M×t，其中，N为相位寻优过程的相位调整次数，M为DPCT反馈功率的累加次数，t为每个时隙的时长。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述定时器超时将超时次数加1，并重新启动定时器，若一次相位寻优过程中所述定时器超时次数达到预设门限则上报网管后台。

5.一种进行在线DPCT相位寻优的装置，其特征在于：

所述装置包括基带主控单元、相位调整单元；

所述基带主控单元，用于当基站工作在双功率组合传输DPCT工作模式，且相位寻优周期达到时，判断下一个时隙是否参与相位寻优，是则控制相位调整单元进行相位寻优；

所述相位调整单元，用于收到相位寻优指令后进行相位寻优；

其中，所述判断下一个时隙是否参与相位寻优是指，基带主控单元判断下一个时隙是否为空闲时隙，若是则判定下一个时隙是否参与相位寻优；

所述判断下一个时隙是否为空闲时隙的原则为：

(1)若当前信道激活为全速率语音业务信道，下行进入了DTX状态，且为非SID帧时隙，则参与相位寻优；否则进一步判断如果是idle帧，则参与相位寻优，否则不参与；

(2)若当前信道激活为分组数据业务信道，下行时隙为idle帧时，则当前信道下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(3)若当前信道激活为半速率语音业务信道，进入下行DTX状态且下一个时隙为非SID帧时隙，则下一个时隙参与在线DPCT相位寻优，否则不参与；

(4)若当前信道为控制信息则不参与DPCT相位寻优；

(5)如果当前信道处于未激活状态，则该信道参与在线DPCT相位寻优。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：

所述装置还包括相位寻优定时器及上报单元；

所述基带控制单元还用于相位寻优开始时启动所述相位寻优定时器；以及判断定时时间内寻优是否完成，若完成则通知上报单元寻优完成，并记录相位信息，否则通知上报单元寻优超时；

所述上报单元，用于收到寻优完成的通知后上报网管后台寻优完成，携带相位信息，还用于收到寻优超时的通知后上报网管后台寻优超时。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述基带控制单元还用于当定时器超时将超时次数加1，并重新启动所述相位寻优定时器；

所述上报单元还用于读取超时次数，当一次相位寻优过程中所述超时次数达到预设门限时上报网管后台。