CN104579516B - 一种驻波比检测方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种驻波比检测方法和设备，通过将需要向所述待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中射频拉远单元RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；获取扫描结果，并基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比，实现了针对不连续频段驻波比的精确检测。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种驻波比检测方法。本申请实施例同时还涉及一种驻波比检测设备。
背景技术
随着无线移动通信的发展，供蜂窝网络使用的频段越来越多，特别是LTE新技术的引入，使得载波聚合技术成为可能。目前，各大电信运营商所拥有的频段比较分散，如中国移动拥有的F、A、D以及E频段，分别起始于1880MHz，2010MHz，2570MHz以及2300MHz，频谱资源跨度较大。
当前基站系统架构中，主要采用了基站基带处理单元(BBU)与射频拉远单元(RRU)相结合的方式(BBU+RRU)；为了保证基站系统良好的运行，防止由故障引发的大功率RF信号从天线端反射进入RRU端口，在RRU端口处进行系统驻波比的检测就变的是很重要；例如，如图1所示，需要在RRU端口(校准平面处)的驻波比检测。
现有技术中提出了一种基于矢量校准技术的RRU驻波比检测方法，该项专利的基本思路是采用了相位检测频域反射计(Phase Detection Frequency DomainReflectometery,PDFDR)技术。对于PDFDR技术，其基本原理是向被测的设备中注入扫频信号，如由基站基带所产生的多音信号，再通过被测设备上的断点或和其它反射点产生的反射信号与输入的扫频信号相加或相减可产生相应的频谱图(如图2所示)；其中，该频谱图中波形的数量与传输线上反射点的电距离成正比，其傅里叶变换与计算的结果就是用相对于距离的实际驻波比来表示的故障点特征图；对于一个单一的反射信号，PDFDR系统的理论响应为Vdc＝|Ae-jkL+BejkL|2，式中k＝2πf/vp，f为扫描信号的输出频率，vp为传播速度，A为入射波的幅度，B为反射波的幅度；由PDFDR的系统响应可看出，该技术的测量精度与频率信息是相关联的。自然界中存在的物体，在不同的频段其自身的频率选择特性是存在差异的，因此，使用PDFDR技术时，对于频段跨度较大的情况，如中国移动所拥有的频段，其测量的精度将受到显著影响。
在现有技术中进行驻波比检测的方法，虽然它们均可以得到较为准确的检测结果，但是都是基于连续频段内的；对于不连续频段，例如中国移动拥有的F、A、D以及E频段，在不同的频段间，如果应用相同的频率信息并存储相关的校准数据，将会导致RRU驻波比检测结果不准确的情况。
发明内容
本发明提供了一种驻波比检测方法和设备，以精确计算出各不连续频段内的驻波比。
为此本发明提出了一种驻波比检测方法，所述方法应用于包括基站以及待测设备的系统中，该方法包括：
将需要向所述待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；
将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；
获取扫描结果，并基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比。
优选的，所述获取扫描结果，具体为
通过所述RRU获取OPD反馈数据和所述待测设备的RPD反馈数据作为所述扫描结果。
优选的，所述将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，具体为：
将所述变频后的扫频多音信号按照预设的扫描间隔通过所述RRU的端口进行发射。
优选的，所述训练序列具体为所述待检测频段内的扫频训练序列；
所述待检测频段内的扫频训练序预先存储在系统内，或通过利用所述系统的DSP计算资源对预先存储的基础训练序列进行频谱搬移及叠加处理后生成；
所述校准数据预先存储于所述系统的内部存储器中，所述校准数据具体包括系统方向性，反射跟踪以及源失配误差校准数据。
优选的，所述基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比，具体为：
通过所述扫描结果确定所述待测设备的反射参数；
基于所述反射参数和预先存储的校准数据确定所述系统的反射系数，并基于所述反射系数确定所述系统的驻波比。
本发明还提供了一种驻波比检测设备，包括：
变频模块，用于将需要向所述待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；
发射模块，用于将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；
获取模块，用于获取扫描结果；
确定模块，用于基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比。
优选的，所述获取模块，具体用于通过所述RRU获取OPD反馈数据和所述待测设备的RPD反馈数据作为所述扫描结果。
优选的，所述发射模块，具体用于：将所述变频后的扫频多音信号按照预设的扫描间隔通过所述RRU的端口进行发射。
优选的，所述训练序列具体为所述待检测频段内的扫频训练序列；
所述待检测频段内的扫频训练序预先存储在系统内，或通过利用所述系统的DSP计算资源对预先存储的基础训练序列进行频谱搬移及叠加处理后生成；
所述校准数据预先存储于所述系统的内部存储器中，所述校准数据具体包括系统方向性，反射跟踪以及源失配误差校准数据。
优选的，所述确定模块，具体用于通过所述扫描结果确定所述待测设备的反射参数；
基于所述反射参数和预先存储的校准数据确定所述系统的反射系数，并基于所述反射系数确定所述系统的驻波比。
与现有技术相比，本申请中通过将需要向所述待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；获取扫描结果，并基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比，实现针对多频段(不连续频段)驻波比的精确检测。
附图说明
图1为RRU射频链路结构图；
图2为现有技术中进行驻波比检测的PDFDR原理示意图；
图3为本申请实施例中的一种驻波比检测方法的流程示意图；
图4为本申请实施例中的一种驻波比检测方法的流程示意图；
图5为本申请实施例中的一种驻波比检测设备的结构示意图。
具体实施方式
针对现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种驻波比检测方法和设备，可以精确计算出各不连续频段内的驻波比。
为达到以上技术目的，本申请实施例一提出了一种驻波比检测方法，应用于包括基站以及待测设备的系统中，如图3所示，包括：
步骤301，将需要向所述待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；
具体的，在开始检测时，会向待测设备注入扫频多音信号，在本申请中将该扫频多音信号变频至待检测的频段，可以基于利用基站基带信号的零中频特性(可将扫频多音信号变频至任意检测检测的频段)，将所产生的扫频多音信号变频至需要检测的频段(例如需要检测的是中国移动的带宽为40MHz的F频段)
步骤302，将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；
具体的，所述将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，具体为：将所述变频后的扫频多音信号按照预设的扫描间隔通过所述RRU的端口进行发射。
针对扫描间隔(用G表示)，还是以中国移动的F、A频段为例，F频段的带宽B1为40MHz，A频段的带宽B2为15MHz，对应于F、A频段，其带宽内的扫描信号数量分别为T1＝B1/G，T2＝B2/G；其中，由于带宽不同，扫描间隔相同，T1与T2的并不一致；为了保证频率扫描结果的精度以及后续RRU存储空间的限制，需要在扫描密度以及精度间折中，经过实验验证，在保证扫描精度不受太大影响的情况下，扫描间隔G可定为2MHz。
所述训练序列具体为所述待检测频段内的扫频训练序列；所述待检测频段内的扫频训练序预先存储在系统内，或通过利用所述系统的DSP(digital signal processing，数字信号处理)计算资源对预先存储的基础训练序列进行频谱搬移及叠加处理后生成；从而可以基于需要进行灵活调整，存储于系统中，可以提升处理效率，节约相关的计算资源。
步骤303，获取扫描结果；
具体的，所述获取扫描结果，具体为：通过所述RRU(Radio Remote Unit，射频拉远单元)获取OPD反馈数据和所述待测设备的RPD反馈数据，并OPD反馈数据和所述待测设备的RPD反馈数据将作为所述扫描结果。
步骤304，基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比。
具体的，所述校准数据预先存储于所述系统的内部存储器中，所述校准数据具体包括系统方向性，反射跟踪以及源失配误差校准数据；预先存储的校准数据所占用的空间很小，仅需要几百字节的存储空间，因此对于基站硬件维护和检测人员来说，在进行驻波比检测操作时，不需要携带笨重昂贵的仪器，也不需要每次都进行繁琐的短路、开路以及匹配负载的校准，可以仅利用存储在RRU内部存储器(例如E2PROM)的校准数据，仅需要几百字节的存储空间，便可以实现具有多频段(不连续频段)运行能力的基站系统精确的驻波比检测功能。
所述基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比，具体为：通过所述扫描结果确定所述待测设备的反射参数；基于所述反射参数和预先存储的校准数据确定所述系统的反射系数，并基于所述反射系数确定所述系统的驻波比；其具体的计算过程，可以利用PDFDR技术，当然，也还可以利用别的技术来进行计算，例如单端口校准技术。
为了对本申请进行进一步的说明，本发明的实施例二提出了一种驻波比检测方法，具体包括以下步骤：
步骤401，向待检测的设备注入扫频多音信号；
步骤402，根据图1所示的RRU射频链路结构图，利用基站基带信号的零中频特性，将所产生的扫频多音信号变频至需要检测检测的频段。
其中利用基站基带信号的零中频特征，可以将产生的扫频多音信号，在本申请中的具体环境中，如移动通信系统，就需要对扫频多音信号进行变频，以与运营商的运营频段一一对应；具体的，以中国移动为例，其F频段的带宽B1为40MHz，A频段的带宽B2为15MHz，会产生多个对应不同频段的扫频多音信号(仅以中国移动的F频段和A频段为例，则存在对应F频段的扫频多音信号，对应A频段的扫频多音信号)。
步骤403，将变频后的扫频多音信号通过训练序列的方式在基站中RRU的端口进行发射，以实现对待检测的频段的扫描。
其中，为了提升处理效率和节约相关的计算资源，对应不同频段的扫频多音训练序列可预先存储在系统中，以便于调用；当然也可以根据系统所拥有的硬件资源对训练序列的存储进行灵活的选择，例如还可以先仅存储一些基础训练序列，再利用系统的DSP计算资源进行频谱搬移及叠加处理后，生成所需频段内的扫频训练序列，再基于该生成的扫频训练序列将变频后的扫频多音信号在基站中RRU的端口进行发射。
具体的，将变频后的扫频多音信号通过训练序列的方式在基站中RRU的端口进行发射，具体是将变频后的扫频多音信号通过预设的扫描间隔G对所述待检测的频段进行扫描；其中，以F、A频段为例，对于F、A频段带宽进行扫描，其扫描信号数量分别为T1＝B1/G，T2＝B2/G，可以知道尽管频率间隔相同，但T1与T2的数量并不相同；为了保证频率扫描结果的精度以及后续RRU存储空间的限制，就需要在扫描密度以及精度间折中，经过实验验证，在保证扫描精度不受太大影响的情况下，扫描间隔G可设定为2MHz。
步骤404，获取扫描结果，并基于扫描结果和预先存储的校准数据确定系统的驻波比。
具体的，可以抓取RRU的输出功率检测(OPD)与反射功率检测(RPD)的方式获取扫描结果，然后通过单端口校准技术以及PDFDR技术基于扫描结果和预先存储的校准数据确定系统的驻波比。
另外，基于实际环境，本申请实施例三提出了一种驻波比检测方法，其具体步骤如图4所示，包括：
步骤1，选择需要进行驻波比检测的规定频段(例如中国移动的F，A，D频段)；
步骤2，读取或生成相应频段的扫频多音信号；
步骤3，将步骤2中得到的扫频多音信号以训练序列的方式在RRU端口进行发射；
步骤4，通过RRU抓取输出功率检测(OPD)反馈数据；
步骤5，通过RRU抓取待测设备(例如天线)的RPD反馈数据；
步骤6，分别对步骤4、5得到的数据进行去直流，镜像校准处理；
步骤7，分别对步骤4、5得到的数据进行信号同步处理；
步骤8，分别分段提取反馈扫频信号各驻留频点的扫频信号；
步骤9，对提取的单音信号进行FFT变换，并计算每一段扫频信号中的最大值；
步骤10，计算待测设备的反射参数；
步骤11，读取RRU系统相应频段的校准数据D、R、S；
步骤12，计算系统反射系数；
步骤13，计算系统驻波比。
在图3所示的流程示意图中，步骤11是直接读取RRU系统相应频段的校准数据D、R、S，其中省略了对于RRU系统方向性(D)，反射跟踪(R)以及源失配(S)误差校准数据的计算。本申请中的对于该校准数据的计算已经于前期计算完毕，并存储在RRU系统内部存储器中(例如E2PROM)，以供需要时直接调用，关于校准数据D、R、S的存储空间问题，其存储长度是根据扫频间隔G以及数据的表示精度来决定的；根据实际使用经验，其存储长度在300字节以内；因此，这些存储资源对于基站系统来说，不存在任何问题。
与现有技术相比，本申请中基于扫频间隔，生成不连续频段的扫频多音信号，并预先存储校准数据，且存储的校准数据的精度，可以基于要求及系统可用资源进行灵活调整；以此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计算资源及存储资源，便可实现针对多频段(不连续频段)运行能力的系统驻波比的精确检测。
本申请实施例三还提供了一种驻波比检测设备，如图5所示，包括：
变频模块501，用于将需要向所述待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；
发射模块502，用于将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；
获取模块503，用于获取扫描结果；
确定模块504，用于基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比。
具体的，所述获取模块503，具体用于通过所述RRU获取OPD反馈数据和所述待测设备的RPD反馈数据作为所述扫描结果。
所述发射模块502，具体用于：将所述变频后的扫频多音信号按照预设的扫描间隔通过所述RRU的端口进行发射。
具体的，所述训练序列具体为所述待检测频段内的扫频训练序列；
所述待检测频段内的扫频训练序预先存储在系统内，或通过利用所述系统的DSP计算资源对预先存储的基础训练序列进行频谱搬移及叠加处理后生成；
所述校准数据预先存储于所述系统的内部存储器中，所述校准数据具体包括系统方向性，反射跟踪以及源失配误差校准数据。
具体的，所述确定模块504，具体用于通过所述扫描结果确定所述待测设备的反射参数；
基于所述反射参数和预先存储的校准数据确定所述系统的反射系数，并基于所述反射系数确定所述系统的驻波比。
与现有技术相比，本申请中通过将需要向所述待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；获取扫描结果，并基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比，实现针对多频段(不连续频段)驻波比的精确检测。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种驻波比检测方法，其特征在于，所述方法应用于包括基站以及待测设备的系统中，该方法包括：
将需要向所述待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；
将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中射频拉远单元RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；
获取扫描结果，并基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比；
其中，变频后的扫频多音信号是多个对应不连续待检测频段的扫频多音信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取扫描结果，具体为通过所述RRU获取输出功率检测OPD反馈数据和所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据作为所述扫描结果。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过所述基站中RRU的端口进行发射，具体为：
将所述变频后的扫频多音信号按照预设的扫描间隔通过所述RRU的端口进行发射。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述训练序列具体为所述待检测频段内的扫频训练序列；
所述待检测频段内的扫频训练序列预先存储在系统内，或通过利用所述系统的DSP计算资源对预先存储的基础训练序列进行频谱搬移及叠加处理后生成；
所述校准数据预先存储于所述系统的内部存储器中，所述校准数据具体包括系统方向性，反射跟踪以及源失配误差校准数据。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定所述系统的驻波比，具体为：
通过所述扫描结果确定所述待测设备的反射参数；
基于所述反射参数和预先存储的校准数据确定所述系统的反射系数，并基于所述反射系数确定所述系统的驻波比。
6.一种驻波比检测设备，其特征在于，包括：
变频模块，用于将需要向待测设备注入的扫频多音信号变频至待检测频段；
发射模块，用于将变频后的扫频多音信号以训练序列的方式通过基站中射频拉远单元RRU的端口进行发射，以对所述待检测频段进行扫描；
获取模块，用于获取扫描结果；
确定模块，用于基于所述扫描结果和预先存储的校准数据确定系统的驻波比；
其中，变频后的扫频多音信号是多个对应不连续待检测频段的扫频多音信号。
7.如权利要求6所述的驻波比检测设备，其特征在于，
所述获取模块，具体用于通过所述RRU获取输出功率检测OPD反馈数据和所述待测设备的反射功率检测RPD反馈数据作为所述扫描结果。
8.如权利要求6所述的驻波比检测设备，其特征在于，
所述发射模块，具体用于：将所述变频后的扫频多音信号按照预设的扫描间隔通过所述RRU的端口进行发射。
9.如权利要求6所述的驻波比检测设备，其特征在于，
所述训练序列具体为所述待检测频段内的扫频训练序列；
所述待检测频段内的扫频训练序列预先存储在系统内，或通过利用所述系统的DSP计算资源对预先存储的基础训练序列进行频谱搬移及叠加处理后生成；
所述校准数据预先存储于所述系统的内部存储器中，所述校准数据具体包括系统方向性，反射跟踪以及源失配误差校准数据。
10.如权利要求6所述的驻波比检测设备，其特征在于，
所述确定模块，具体用于通过所述扫描结果确定所述待测设备的反射参数；
基于所述反射参数和预先存储的校准数据确定所述系统的反射系数，并基于所述反射系数确定所述系统的驻波比。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |