CN104270209B - 基于不同校准平面的rru驻波比的检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测方法和装置，所述校准平面包括第一校准平面和第二校准平面，所述RRU中存储有由第二校准平面的校准数据推导出的第一校准平面处的校准数据；所述方法包括：计算第一校准平面处的反射参数；采用所述第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比。本发明实施例用以在校准平面不一致时，精确检测RRU的驻波比。

Description

基于不同校准平面的RRU驻波比的检测方法和装置

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别是涉及一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测方法和一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测装置。

背景技术

当前较为流行的基站系统架构中主要采用了分布式结构，是由RRU(Remote Radio Unit，远端射频单元)及BBU(Building Base band Unit，室内基带处理单元)构成。基站系统架构的一个重要的功能就是实现系统驻波比的检测，驻波比是测量反射性特性的一个指标。SWR(Standard WaveRatio，驻波比)/VSWR(Voltage Standing Wave Ratio，电压驻波比)是指对RRU的各天线通道进行检测，从而测量得到RRU的各天线端口的驻波值，从而及时获知天线端口的匹配状况，驻波比检测主要包括OPD(OutputPower Detector，输出功率检测)和RPD(Return Power Detector，反射功率检测)。

在实施驻波比检测时，需要规定一个校准平面，用来计算RRU所包含的误差。但由于基站在生产时与外场实际使用是存在差异的，因此其进行驻波比检测的校准平面不一致，并且，在目前可知的技术中均未提及关于校准平面不一致所带来的驻波比检测精度的问题。

因此，本领域技术人员迫切需要解决的问题之一在于，提出一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比检测的方法及装置，用以在校准平面不一致时，精确检测RRU的驻波比。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测方法，用以在校准平面不一致时，精确检测RRU的驻波比。

相应的，本发明实施例还提供了一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测装置，用以保证上述方法的实现及应用。

为了解决上述问题，本发明公开了一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测方法，所述校准平面包括第一校准平面和第二校准平面，所述RRU中存储有由第二校准平面的校准数据推导出的第一校准平面处的校准数据；所述方法包括：

计算第一校准平面处的反射参数；

采用所述第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比。

优选地，所述计算第一校准平面处的反射参数的步骤包括：

生成扫频信号；

采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

采用所述RRU抓取所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据；

依据所述反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据计算第一校准平面处的反射参数。

优选地，所述依据反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据计算第一校准平面处的反射参数的步骤包括：

采用所述输出功率检测OPD反馈数据对所述反射功率检测RPD反馈数据进行相位同步操作；

分段从预置的各个驻留频点在所述相位同步后的反射功率检测RPD反馈数据中提取单音信号；

依据所述单音信号获得最大峰值；

采用所述最大峰值及计算第一校准平面处的反射参数。

优选地，所述依据所述单音信号获得最大峰值的步骤包括：

对所述单音信号进行快速傅里叶变换FFT获得频域特征图；

从所述频域特征图计算出指定带宽内的最大峰值。

优选地，所述校准平面包括第第二校准平面，所述第一校准平面处的校准数据包括方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S，所述第一校准平面处的校准数据采用如下方式获得：

采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

采用RRU分别抓取在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据；

采用矢量网络分析仪VNA对第一校准平面与第二校准平面处的设备及线缆进行测量获得实际反射参数；

采用所述在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据，以及实际反射参数计算第一校准平面处的方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S。

优选地，所述采用第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比的步骤包括：

采用所述第一校准平面处的反射参数及所述RRU中的校准数据计算精确反射系数；

采用所述精确反射系数计算指定带宽内的均值反射系数；

采用所述均值反射系数计算驻波比。

本发明实施例还公开了一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测装置，所述校准平面包括第一校准平面和第二校准平面，所述RRU中存储有由第二校准平面的校准数据推导出的第一校准平面处的校准数据；所述装置包括：

第一反射参数计算模块，用于计算第一校准平面处的反射参数；

驻波比计算模块，用于采用所述第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比。

优选地，所述第一反射参数计算模块包括：

第一扫频信号生成子模块，用于生成扫频信号；

第一训练序列发射子模块，用于采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

第一反馈数据抓取子模块，用于采用所述RRU抓取所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据；

反射参数计算子模块，用于依据所述反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据计算第一校准平面处的反射参数。

优选地，所述反射参数计算子模块包括：

相位同步单元，用于采用所述输出功率检测OPD反馈数据对所述反射功率检测RPD反馈数据进行相位同步操作；

单音信号提取单元，用于分段从预置的各个驻留频点在所述相位同步后的反射功率检测RPD反馈数据中提取单音信号；

最大峰值获得单元，用于依据所述单音信号获得最大峰值；

反射参数计算单元，用于采用所述最大峰值及计算第一校准平面处的反射参数。

优选地，所述最大峰值获得单元包括：

频域特征图获得子单元，用于对所述单音信号进行快速傅里叶变换FFT获得频域特征图；

最大峰值获得子单元，用于从所述频域特征图计算出指定带宽内的最大峰值。

优选地，所述校准平面包括第第二校准平面，所述第一校准平面处的校准数据包括方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S，所述装置还包括校准数据模块：

第二扫频信号生成模块，用于采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

第二训练序列发射模块，用于采用RRU分别抓取在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据；

实际反射参数测量模块，用于采用矢量网络分析仪VNA对第一校准平面与第二校准平面处的设备及线缆进行测量获得实际反射参数；

第二反馈数据抓取模块，用于采用所述在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据，以及实际反射参数计算第一校准平面处的方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S。

优选地，所述驻波比计算模块包括：

精确反射系数计算子模块，用于采用所述第一校准平面处的反射参数及所述RRU中的校准数据计算精确反射系数；

均值反射系数计算子模块，用于采用所述精确反射系数计算指定带宽内的均值反射系数；

驻波比计算子模块，用于采用所述均值反射系数计算驻波比。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例在实际使用场景中的校准平面进行驻波比检测时，可以基于生产测试环境的校准平面的校准数据进行补偿校准，获得有效、精确的驻波。应用本发明实施例所提出的校准方法可有效的改善RRU系统驻波比检测精度，克服由于生产测试环境与实际使用存在着校准平面不一致的问题，使得基于矢量检测技术的驻波比检测方法及装置可更好的应用于实际基站系统。

本发明实施例应用于现有基站系统不需要增加额外的硬件成本，仅需要利用基站系统的少量DSP计算资源就可对于基站系统在生成环境与实际使用环境中，其校准平面不一致所带来的驻波比检测精度下降的问题。本发明实施例极大简化了测试环节，节省了大量测试时间及成本。

本发明实施例不需要每次都进行繁琐的短路、开路以及匹配负载的校准，以及在不同校准平面间的重复测量。而是仅利用存储在RRU内部存储器(如E2PROM)中的一次性计算得到的校准数据，并且与任何一种基于矢量测量技术的驻波比检测方法或装置相结合，便可实现基站系统精确的驻波比检测功能。

本发明实施例并不受限于基站RRU系统内部不同功放、射频板卡间器件的差异，且具有校准数据计算结果稳定，驻波比检测准确度高的特点。应用本发明实施例可以与任一种基于矢量检测技术的驻波比检测装置相结合，在实际的RRU系统下，对不同功放板卡进行了实际测试，实际验证了本发明提出的方法是有效、精确的。

附图说明

图1是一种基站远端射频单元RRU的结构图；

图2是一种在不同应用场景下的校准平面不一致的比较示意图；

图3是本发明的一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测方法实施例的步骤流程图；

图4是本发明的一种单端口DUT校准模型的示意图；

图5是本发明所提出的校准方法应用于某一种基于矢量校准技术的驻波比检测装置在实际环境中的应用流程图；

图6是本发明的一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测装置实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

驻波比检测功能就是在RRU端实现的，在实施驻波比检测时，需要规定一个校准平面，用来计算RRU系统所包含的误差。

参照图1所示的一种基站远端射频单元RRU的结构图，在校准平面处实施驻波比检测，校准平面设置在RRU端口，校准平面左侧为RRU内部器件，具体可以包括环形器、电压控振荡器(VCO，voltage controlledoscillator)、耦合器(Coupler)、混频器(Mixer)、模数转换器(ADC，Analog to Digital Converter)，PA(power amplifier，功率放大器)、负载，校准平面右侧为天线设备，通过同轴电缆与RRU相连接。

由于基站设备在生产时与外场实际使用是存在差异的，具体表现为，为了提高基站设备的生产测试效率，在生产测试时，使用了一个开关矩阵并通过同轴线缆与待测的基站设备相连接，这样就可以快速的测试基站设备的多个RRU通道，节省了大量的测试时间与人力成本。基站设备完成了生产环节后，在外场实际环境中应用时，是没有开关矩阵与同轴线缆的，对于驻波比检测来说，这两种情况下的校准平面是不一致的，具体可以参照图2所示一种在不同应用场景下的校准平面不一致的比较示意图。在实际应用中，为了提高测量效率，降低测试成本，RRU系统误差数据是存储在RRU系统内部的，如E2PROM中，当基站系统需要进行驻波比检测时，可随时调用已有的误差数据，对RRU系统进行校准。

然而系统误差数据的测量与生成，一般是在生成测试环节中确定的。如果将生产测试环节中得到的系统误差数据应用在实际环境中，即将图2所示的在校准平面2处得到的系统误差数据应用于校准平面1处，这必将导致驻波比检测精度变差。这是由于两次测量，系统所包含的误差项是不同的，对于引入的额外系统误差项必须经过相应的补偿才可保证两次测量的结果是相同的。

对于RRU系统的驻波比检测，现有技术提出了较多的方案，但对于校准平面不一致问题均未提及，这显然会影响这些检测技术在实际环境中的应用。如果不解决校准平面不一致问题，那么基于矢量测量技术的驻波比检测方法将面临两个困境，其一是为了检测精确度，需要增加测量的复杂性及成本；其二是为了不增加测量复杂度及人力、时间成本，需要牺牲检测精确度。因此，校准平面不一致问题是十分重要的，它不仅影响了当前驻波比检测方法的精度，更关系到基于矢量测量技术的驻波比检测方法是否可实际应用的问题。

正是本专利发明人基于上述情况，本发明实施例提出的一种基于单端口校准技术的补偿策略，可以很好的解决由于RRU端口的校准平面不一致所导致驻波比检测精度差的问题。本发明实施例不但解决了驻波比检测精度问题，更有助于矢量检测技术在实际环境中的应用，而且还大幅度提升了RRU系统驻波比检测效率，节省了大量时间及人力成本。

参照图3，示出了本发明的一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测方法实施例的步骤流程图，所述校准平面可以包括第一校准平面和第二校准平面，所述RRU中可以存储有由第二校准平面的校准数据推导出的第一校准平面处的校准数据；

在本发明的一种优选实施例中，所述校准平面可以包括第第二校准平面，所述第一校准平面处的校准数据可以包括方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S，所述第一校准平面处的校准数据可以采用如下方式获得：

步骤S11，采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

步骤S12，采用RRU分别抓取在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据；

步骤S13，采用矢量网络分析仪VNA对第一校准平面与第二校准平面处的设备及线缆进行测量获得实际反射参数；

步骤S14，采用所述在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据，以及实际反射参数计算第一校准平面处的方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S。

参照图4所示的本发明的一种单端口DUT校准模型的示意图，由图4可见，基站系统中存在着三种误差，即，方向性误差D，反射跟踪误差R以及源失配误差S。系统中实际的反射系数Γm可通过下式进行计算：

${\mathrm{\Γ}}_m=\frac{b}{a}=D+\frac{R*S_{11}}{1-S*S_{11}}---\left(1\right)$

其中，a为入射信号，b为反射信号，S11为反射参数。

通过对系统进行短路，开路以及匹配负载分三次测量，再利用上述公式即可求得系统中存在的三种误差值。

第一次测量(M1)为短路，此时S11＝-1，上式变为：

$M_1=D-\frac{R}{1+S}---\left(2\right)$

第二次测量(M2)为开路，此时S11＝1，上式变为：

$M_2=D+\frac{R}{1-S}---\left(3\right)$

第三次测量(M3)为匹配负载50欧，此时S11＝0，上式变为：

M3＝D (4)

通过上述三式M1，M2，M3，即可解出D，R与S。

D＝M3 (5)

$S=\frac{M_1+M_2-2M_3}{M_2-M_1}---\left(6\right)$

R＝(M₂-M₃)*(1-S) (7)

系统误差一旦确定，就可以相继求解出系统的真实反射系数Γm，进而求得驻波比。但是矢网的单端口校准模型仅适用于校准平面一致的情况，即单独针对图2中所示的实际应用场景或者生产测试场景。也就是说，如果针对这两种场景分别应用单端口校准模型，其驻波比检测结果是准确的。但是，一旦需要使用校准平面2处的校准数据来计算校准平面1处的驻波比，此时，再应用矢网的单端口校准模型将会失效，得不到准确的驻波比检测结果。这是由于两种场景间存在着额外的系统误差项，需要使用一种新的方法进行补偿，已达到保持驻波比检测精度的目的。本发明实施例所提出的方法通过对矢网的单端口模型进行相应的数学变换，并结合实际的反射参数(S11)测试结果，得出新的方程组，从而可直接使用在校准平面2处测得的系统误差项，直接推导出校准平面1处的系统误差项，进而有效的解决由于校准平面不一致所造成的驻波比检测精度下降的问题。

通过对图2所示的场景进行分析，可以发现，对于生产测试场景，即在校准平面2时应用单端口校准技术时，其原理与计算公式与上述(式1)-(式7)是一致的。如果使用校准平面2处得到的校准数据来计算校准平面1处的系统误差项，此时，就不能单纯的应用单端口校准技术了，必须对相应的系统误差项进行有效的补偿。继续观察图2可发现，当在校准平面2处使用单端口校准模型时，其需要测量系统在短路、开路以及匹配负载状态下的反射参数，即S11参数，此时的S11理论上可分别等于-1，+1，0。此时，对比于校准平面1处，系统在短路、开路以及匹配负载状态下的S11并不等于理论值，而应是三种系统误差项Δ1，Δ2以及Δ3。因此，为了确定系统误差项Δ值，需要使用矢量网络分析仪VNA对处于校准平面1与2处的设备及线缆进行测量，得到实际的S11参数，并带入到新方程中进行求解，进而可求解出校准平面1处的系统误差项。新方程组的推导过程如下所示。

首先，令(式1)中的S11参数在短路、开路以及匹配负载状态下的测量结果分别等于Δ1，Δ2以及Δ3，则校准平面1处的系统误差项D、R、S可由下列方程组解出：

$D=\frac{\mathrm{\β}\·M_1-\mathrm{\α}\·M_3}{\mathrm{\β}-\mathrm{\α}}---\left(8\right)$

$R=\frac{\frac{1}{{\mathrm{\Δ}}_1}-\frac{1}{{\mathrm{\Δ}}_2}}{(\frac{1}{M_1-D}-\frac{1}{M_2-D})}---\left(9\right)$

$S=\frac{1}{{\mathrm{\Δ}}_1}-\frac{R}{M_1-D}---\left(10\right)$

其中，M1、M2、M3分别为系统在短路、开路以及匹配负载下的测量结果，即校准平面2处的测量结果；α，β为计算系数项，分别可由下列公式求得：

$\mathrm{\α}=\frac{{\mathrm{\Δ}}_3-{\mathrm{\Δ}}_2}{{\mathrm{\Δ}}_3\·(M_3-M_2)}---\left(11\right)$

$\mathrm{\β}=\frac{{\mathrm{\Δ}}_2-{\mathrm{\Δ}}_1}{{\mathrm{\Δ}}_1\·(M_2-M_1)}---\left(12\right)$

通过上述5组方程，即(式8-式12)，可分别利用在校准平面2处的测量结果(M1、M2、M3)，求解出系统在校准平面1处的误差项D、R、S。一旦系统误差数据确定后，即可使用任意的矢量驻波比检测方法精确的计算出当前RRU系统的驻波比。

在本发明实施例中，为了方便后续测量驻波比，将系统误差作为校准数据进行存储，在实际应用中可以对三种校准数据直接进行读取，可以节约了大量时间及成本。

所述方法具体可以包括如下步骤：

步骤101，计算第一校准平面处的反射参数；

在本发明的一种优选实施例中，所述步骤101可以包括如下子步骤：

子步骤S21，生成扫频信号；

子步骤S22，采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

子步骤S23，采用所述RRU抓取所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据；

子步骤S24，依据所述反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据计算第一校准平面处的反射参数。

在本发明的一种优选实施例中，所述子步骤S24可以包括如下子步骤：

子步骤S31，采用所述输出功率检测OPD反馈数据对所述反射功率检测RPD反馈数据进行相位同步操作；

子步骤S32，分段从预置的各个驻留频点在所述相位同步后的反射功率检测RPD反馈数据中提取单音信号；

子步骤S33，依据所述单音信号获得最大峰值；

子步骤S34，采用所述最大峰值及计算第一校准平面处的反射参数。

在本发明的一种优选实施例中，所述子步骤S33可以包括如下子步骤：

子步骤S41，对所述单音信号进行快速傅里叶变换FFT获得频域特征图；

子步骤S42，从所述频域特征图计算出指定带宽内的最大峰值。

步骤102，采用所述第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比。

在本发明的一种优选实施例中，所述步骤102可以包括如下子步骤：

子步骤S51，采用所述第一校准平面处的反射参数及所述RRU中的校准数据计算精确反射系数；

子步骤S52，采用所述精确反射系数计算指定带宽内的均值反射系数；

子步骤S53，采用所述均值反射系数计算驻波比。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例，以下采用具体的示例来说明采用本发明实施例进行驻波比检测的过程。

图5给出了本发明所提出的校准方法应用于某一种基于矢量校准技术的驻波比检测装置在实际环境中的应用流程图，从扫频信号源的生成至最终系统驻波比的计算输出，总共可归结为以下几个步骤。

步骤1：模拟频域反射测试技术FDR中的正弦扫频信号，在步骤1中首先要在RRU侧生成扫频信号源。该RF信号源的生成格式与TD基站系统的训练序列是一致的，但幅度定标值需要进行修正，可以此处设置幅度定标值为–A。此外，各个扫频信号的信号间隔可根据被测RRU通道的带宽以及频率分辨率的要求进行灵活设置。

步骤2：将步骤1中生成的RF扫频信号源，以TD基站系统的训练序列方式进行一次发射。

步骤3：由于RRU内部包含了诸如功率放大器等具有非线性设备，因此，为了更准确的反映它们的工作状态，提高测量的准确度，需要对RRU的输出功率检测，即OPD数据进行抓取。

步骤4：通过RRU分别抓取系统在短路、开路以及匹配负载状态下的反射功率检测，即RPD数据。进行这一步的主要目的是为了使用上述的单端口校准技术获取系统误差D、R、S，进而对系统进行校准。

步骤5：对所有通过RRU抓取到的数据(包括OPD和RPD)进行数据信号处理。由于在步骤1中生成的RF扫频信号属于基带信号，所以它的反馈信号携带有较强的直流分量，因此，首先需要对它们进行去直流处理。在此之后，还需要对原始信号中的镜像信号进行校准处理，从而剔除反馈信号中的干扰信号。

步骤6：基站系统中的RRU对于反馈信号(OPD及RPD)的采集必然存在时间及相位上的时延。基于矢量测量的方式包含有信号的相位信息，因此必须对采集到的信号进行同步补偿处理。通过对反馈信号的时频特性分析，对比一般多音及伪随机序列，可发现RF扫频信号具有更好的自相关特性。

步骤7：从抓取的反馈信号中，分别分段提取各驻留频点的扫频信号，即提取在一定带宽内实现的单音信号。例如，在一定带宽B范围内实现扫频信号，扫频信号的间隔为G，则在这一段带宽内的扫频信号数量为T＝B/G。其中每一根扫频信号的驻留长度为L/T，L为实际信号的数据长度。

步骤8：分别对步骤7中提取的扫频信号进行FFT变换，得到信号的频域特征图，此时可继而求解出该段带宽内信号的最大峰值。该最大峰值应用于后续步骤中计算系统的反射系数。

步骤9：利用抓取的短路、开路、以及匹配负载的反馈信号计算系统的校准平面2处的S11参数。

步骤10：读取使用VNA测得的处于校准平面1与2之间所有设备及线缆在短路、开路、匹配负载状态下的S11参数。

步骤11：利用本发明提出的校准方法计算校准平面1处的系统误差D、R、S。

步骤12：计算RRU系统的校准平面1处的反射系数以及驻波比。具体地计算步骤可以为，利用步骤11中得出的系统误差对RRU系统中存在的误差进行校准，并利用公式计算得出精确的反射系数，即去除了RRU系统中由于环形器等器件带来的系统固有误差。使用各段扫频信号的精确反射系数，计算系统在规定带宽内的均值反射系数。最后可以利用公式计算得出系统带宽内的驻波比。

需要说明的是，上述驻波比计算流程中可以了解到，从步骤1至步骤9以及步骤12可替换成任一种驻波比检测方法及装置，步骤10及步骤11是解决校准平面不一致所带来的驻波比检测精度差问题的关键步骤。

需要进一步说明的是，本发明实施例提出的校准方法，并不需要在每次驻波比检测时都使用VNA进行测量。图5中所示步骤是一个较为详细的实现流程，在实际应用中，可将步骤10中的测量结果以及步骤11中系统误差项的计算结果存储于RRU系统内部存储器中，如E2PROM，这样对于每一次的RRU系统驻波比检测就不需要对这些数据进行重复的测量与计算，而是从RRU系统内部存储器中直接调用，进而可直接计算得出系统的反射系数及驻波比。这使得本发明在实际应用中更加的便捷，可大幅提升测量效率，降低每次测量的时间及人力成本。

本发明实施例所提出的一种由于RRU端口校准平面不一致所导致驻波比检测精度差的补偿方法，主要具有如下几方面优点。

第一、本发明实施例所提出的新校准方法应用于现有基站系统不需要增加额外的硬件成本，仅需要利用基站系统的少量DSP计算资源就可对于基站系统在生成环境与实际使用环境中，其校准平面不一致所带来的驻波比检测精度下降的问题。本发明实施例极大简化了测试环节，节省了大量测试时间及成本。

第二、使用本发明实施例所提出的检测方法，不需要每次都进行繁琐的短路、开路以及匹配负载的校准，以及在不同校准平面间的重复测量。而是仅利用存储在RRU内部存储器(如E2PROM)中的一次性计算得到的校准数据，并且与任何一种基于矢量测量技术的驻波比检测方法或装置相结合，便可实现基站系统精确的驻波比检测功能。

第三、使用本发明实施例所提出的方法并不受限于基站RRU系统内部不同功放、射频板卡间器件的差异，且具有校准数据计算结果稳定，驻波比检测准确度高的特点。应用本发明实施例提出的方法可以与任一种基于矢量检测技术的驻波比检测装置相结合。

在实际的RRU系统下，对不同功放板卡进行了实际测试，测试中使用的负载为标准失配负载，其驻波比为3.0左右。参照使用本发明实施例提出的方法对不同RRU系统所包含的功放板卡进行驻波比检测结果对比表表1，在表1中列出了测试结果，可以发现，应用了本发明实施例提出的方法，其驻波比检测精度在校准平面1，2处几乎是一致的，其计算结果最大偏差为0.0106，最小偏差为0.0002。并且，应用了本发明实施例提出的校准方法与任一种驻波比检测装置相结合，其驻波比检测精度与矢量网络分析仪(VNA)的测试结果十分接近，最大偏差为0.0223。因此，实际验证了本发明提出的方法是有效、精确的。

表1：

由表1可以获知，在实际的RRU系统下，应用本发明实施例提出的进行校准的方法，使得所得到的驻波比检测结果与VNA的测试结果对于标准失配负载为3.0以及不同功放板卡，其驻波比分别仅相差极小，甚至可以忽略不计。由此，可以证明本发明实施例所提出的方法是有效且精确的。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图6，示出了本发明一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测装置实施例的结构框图，所述校准平面可以包括第一校准平面和第二校准平面，所述RRU中可以存储有由第二校准平面的校准数据推导出的第一校准平面处的校准数据；具体可以包括如下模块：

第一反射参数计算模块201，用于计算第一校准平面处的反射参数；

在本发明的一种优选实施例中，所述第一反射参数计算模块201可以包括如下子模块：

第一扫频信号生成子模块，用于生成扫频信号；

第一训练序列发射子模块，用于采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

第一反馈数据抓取子模块，用于采用所述RRU抓取所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据；

反射参数计算子模块，用于依据所述反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据计算第一校准平面处的反射参数。

在本发明的一种优选实施例中，所述反射参数计算子模块可以包括如下单元：

相位同步单元，用于采用所述输出功率检测OPD反馈数据对所述反射功率检测RPD反馈数据进行相位同步操作；

单音信号提取单元，用于分段从预置的各个驻留频点在所述相位同步后的反射功率检测RPD反馈数据中提取单音信号；

最大峰值获得单元，用于依据所述单音信号获得最大峰值；

反射参数计算单元，用于采用所述最大峰值及计算第一校准平面处的反射参数。

在本发明的一种优选实施例中，所述最大峰值获得单元可以包括如下子单元：

频域特征图获得子单元，用于对所述单音信号进行快速傅里叶变换FFT获得频域特征图；

最大峰值获得子单元，用于从所述频域特征图计算出指定带宽内的最大峰值。

在本发明的一种优选实施例中，所述校准平面包括第第二校准平面，所述第一校准平面处的校准数据包括方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S，所述装置还包括校准数据模块：

第二扫频信号生成模块，用于采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

第二训练序列发射模块，用于采用RRU分别抓取在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据；

实际反射参数测量模块，用于采用矢量网络分析仪VNA对第一校准平面与第二校准平面处的设备及线缆进行测量获得实际反射参数；

第二反馈数据抓取模块，用于采用所述在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据，以及实际反射参数计算第一校准平面处的方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S。

驻波比计算模块202，用于采用所述第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比。

在本发明的一种优选实施例中，所述驻波比计算模块202可以包括如下子模块：

精确反射系数计算子模块，用于采用所述第一校准平面处的反射参数及所述RRU中的校准数据计算精确反射系数；

均值反射系数计算子模块，用于采用所述精确反射系数计算指定带宽内的均值反射系数；

驻波比计算子模块，用于采用所述均值反射系数计算驻波比。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测方法和一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测方法，其特征在于，所述校准平面包括第一校准平面和第二校准平面，所述RRU中存储有由第二校准平面的校准数据推导出的第一校准平面处的校准数据；所述方法包括：

计算第一校准平面处的反射参数；

采用所述第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比；

其中，所述计算第一校准平面处的反射参数的步骤包括：

生成扫频信号；

采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

采用所述RRU抓取所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据；

依据所述反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据计算第一校准平面处的反射参数；

其中，所述依据反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据计算第一校准平面处的反射参数的步骤包括：

采用所述输出功率检测OPD反馈数据对所述反射功率检测RPD反馈数据进行相位同步操作；

分段从预置的各个驻留频点在所述相位同步后的反射功率检测RPD反馈数据中提取单音信号；

依据所述单音信号获得最大峰值；

采用所述最大峰值及计算第一校准平面处的反射参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述单音信号获得最大峰值的步骤包括：

对所述单音信号进行快速傅里叶变换FFT获得频域特征图；

从所述频域特征图计算出指定带宽内的最大峰值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校准平面包括第二校准平面，所述第一校准平面处的校准数据包括方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S，所述第一校准平面处的校准数据采用如下方式获得：

采用预置的训练序列发射扫频信号至待测设备；

采用RRU分别抓取在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据；

采用矢量网络分析仪VNA对第一校准平面与第二校准平面处的设备及线缆进行测量获得实际反射参数；

采用所述在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据，以及实际反射参数计算第一校准平面处的方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述采用第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比的步骤包括：

采用所述第一校准平面处的反射参数及所述RRU中的校准数据计算精确反射系数；

采用所述精确反射系数计算指定带宽内的均值反射系数；

采用所述均值反射系数计算驻波比。

5.一种基于不同校准平面的远端射频单元RRU驻波比的检测装置，其特征在于，所述校准平面包括第一校准平面和第二校准平面，所述RRU中存储有由第二校准平面的校准数据推导出的第一校准平面处的校准数据；所述装置包括：

第一反射参数计算模块，用于计算第一校准平面处的反射参数；

驻波比计算模块，用于采用所述第一校准平面处的反射参数和第一校准平面处的校准数据计算驻波比；

其中，所述第一反射参数计算模块包括：

第一扫频信号生成子模块，用于生成扫频信号；

第一训练序列发射子模块，用于采用预置的训练序列发射所述扫频信号至待测设备；

第一反馈数据抓取子模块，用于采用所述RRU抓取所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据；

反射参数计算子模块，用于依据所述反射功率检测RPD反馈数据及输出功率检测OPD反馈数据计算第一校准平面处的反射参数；

其中，所述反射参数计算子模块包括：

相位同步单元，用于采用所述输出功率检测OPD反馈数据对所述反射功率检测RPD反馈数据进行相位同步操作；

单音信号提取单元，用于分段从预置的各个驻留频点在所述相位同步后的反射功率检测RPD反馈数据中提取单音信号；

最大峰值获得单元，用于依据所述单音信号获得最大峰值；

反射参数计算单元，用于采用所述最大峰值及计算第一校准平面处的反射参数。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述最大峰值获得单元包括：

频域特征图获得子单元，用于对所述单音信号进行快速傅里叶变换FFT获得频域特征图；

最大峰值获得子单元，用于从所述频域特征图计算出指定带宽内的最大峰值。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述校准平面包括第二校准平面，所述第一校准平面处的校准数据包括方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S，所述装置还包括校准数据模块：

第二扫频信号生成模块，用于采用预置的训练序列发射扫频信号至待测设备；

第二训练序列发射模块，用于采用RRU分别抓取在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据；

实际反射参数测量模块，用于采用矢量网络分析仪VNA对第一校准平面与第二校准平面处的设备及线缆进行测量获得实际反射参数；

第二反馈数据抓取模块，用于采用所述在第二校准平面处的短路、开路、负载匹配时所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据，以及实际反射参数计算第一校准平面处的方向性误差D，反射跟踪误差R，和源失配误差S。

8.根据权利要求5或7所述的装置，其特征在于，所述驻波比计算模块包括：

精确反射系数计算子模块，用于采用所述第一校准平面处的反射参数及所述RRU中的校准数据计算精确反射系数；

均值反射系数计算子模块，用于采用所述精确反射系数计算指定带宽内的均值反射系数；

驻波比计算子模块，用于采用所述均值反射系数计算驻波比。