CN104618063B - 一种信号处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种信号处理方法，在确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值后，将总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，最终根据截位指示向发射板卡指示截位情况，以使发射板卡按照截位指示对发射信号进行截位。从而能够根据需求截取板卡之间的有效位数，使得系统传递的信息位宽变窄，在减少板卡数量的情况下仍然能够传递足够多的载波信息，并在减少板卡之间传递的信号位宽的同时避免信号质量恶化。

Description

一种信号处理方法及设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种信号处理方法。本发明同时还涉及一种信号处理设备。

背景技术

目前，TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，时分同步码分多址)小区中每一个用户的发射信号功率均受到以下3部分因素控制：

1)OM(Operations Manager)配置小区的功率能力；

2)网络侧配置每一个载波能够建立载波功率的能力；

3)网络侧配置每一个用户能够发射相关功率的能力。

对于TD-SCDMA系统来说，这个小区上所有载波的发射功率不能超过OM配置小区的功率能力。这个载波上所有用户的功率不能超过这个载波的功率能力。物理层根据用户传递业务的等级，信噪比以及测量得到的路损信息，实时动态的调整每一个激活用户的发射功率。

以现有技术中的情况为例，当建立一个6个TD-SCDMA的载波时，物理层此时建立小区的功率能力是10W，对应物理层的满量程是-9dBFS,此时每一个载波的发送功率如果是0.5W,则这个载波的物理层信号定标是-22dBFS(-9-20*log10(10/0.5)＝-9-13＝-22)。同时考虑每一个用户可能有30dB(TPC控制)的动态范围，所以此时每一个用户的功率极限最低可能只有-52dBFS，此时就相当于信号功率相对于满量程降低了(-9+52＝43dBc)。

在完成以上设置之后，由于板间通信，信号功率还需要截取最低位3Bit，所以此时用户的信号功率相对于满量程降低了(43+18＝61dBc)。

如此低的功率此时如果再截取最低位3BIT，就会导致下行信号质量极差，再考虑码间干扰，邻小区干扰等导致用户无法解调，产生掉话。

发明内容

本发明提供了一种信号处理方法，用来根据时隙功率自适应调整信号的截位位置，使得信号在截位之后损失降到最小，该方法包括：

确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值，所述总功率由所述各用户的传递功率累加生成，所述功率对比值为信号非溢出时基带信号的平均幅度与相对于所述平均幅度的均方根RMS输出功率的比值；

将所述总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，所述多个功率门限中的最高功率门限为最大的功率对比值所对应的功率；

根据所述截位指示向发射板卡指示截位情况，以使所述发射板卡按照所述截位指示对发射信号进行截位。

优选的，所述多个截位指示具体包括第一截位指示、第二截位指示、第三截位指示以及第四截位指示，其中：

所述第一截位指示用于指示截取最低位3BIT；

所述第二截位指示用于指示截取最低位2BIT，最高位截取1BIT；

所述第三截位指示用于指示截取最低位1BIT，最高位截取2BIT；

所述第四截位指示用于指示截取最高位3BIT。

优选的，所述多个功率门限具体包括第一功率门限、第二功率门限以及第三功率门限，所述第一功率门限高于所述第二功率门限6dBm，所述第二功率门限高于所述第三功率门限6dBm，根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，具体为：

若所述总功率大于或等于所述第一功率门限，选择所述第一截位指示；

若所述总功率小于所述第一功率门限且大于所述第二功率门限，选择所述第二截位指示；

若所述总功率小于所述第二功率门限且大于所述第三功率门限，选择所述第三截位指示；

若所述总功率小于所述第四功率门限，选择所述第四截位指示。

优选的，确定当前存在的功率对比值，具体为：

获取当前将空口发送功率与基带发送幅度进行转换所需的缺省标称值组合，所述缺省标称值组合由所述平均幅度以及所述RMS输出功率组成；

根据所述K＝A_IQ_nom_TX/P_out_TX_nom确定各所述缺省标称值组合的功率对比值，其中A_IQ_nom_TX为所述平均幅度，P_out_TX_nom为所述RMS输出功率。

优选的，还包括：

所述发射信号在在由所述发射板卡截位后被发送至接收板卡，并由所述接收板卡在根据所述截位指示将截位后的所述发射信号恢复后发送至射频拉远单元RRU处理单元的中频模块进行信号处理并发射。

相应地，本发明还提出了一种信号处理设备，包括：

确定模块，用于确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值，所述总功率由所述各用户的传递功率累加生成，所述功率对比值为信号非溢出时基带信号的平均幅度与相对于所述平均幅度的均方根RMS输出功率的比值；

对比模块，用于将所述总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，所述多个功率门限中的最高功率门限为最大的功率对比值所对应的功率；

指示模块，用于根据所述截位指示向发射板卡指示截位情况，以使所述发射板卡按照所述截位指示对发射信号进行截位。

优选的，所述多个截位指示具体包括第一截位指示、第二截位指示、第三截位指示以及第四截位指示，其中：

所述第一截位指示用于指示截取最低位3BIT；

所述第二截位指示用于指示截取最低位2BIT，最高位截取1BIT；

所述第三截位指示用于指示截取最低位1BIT，最高位截取2BIT；

所述第四截位指示用于指示截取最高位3BIT。

优选的，所述多个功率门限具体包括第一功率门限、第二功率门限以及第三功率门限，所述第一功率门限高于所述第二功率门限6dBm，所述第二功率门限高于所述第三功率门限6dBm，所述选择模块具体用于：

若所述总功率大于或等于所述第一功率门限，选择所述第一截位指示；

若所述总功率小于所述第一功率门限且大于所述第二功率门限，选择所述第二截位指示；

若所述总功率小于所述第二功率门限且大于所述第三功率门限，选择所述第三截位指示；

若所述总功率小于所述第四功率门限，选择所述第四截位指示。

优选的，所述确定模块具体包括：

获取子模块，用于获取当前将空口发送功率与基带发送幅度进行转换所需的缺省标称值组合，所述缺省标称值组合由所述平均幅度以及所述RMS输出功率组成；

确定子模块，用于根据所述K＝A_IQ_nom_TX/P_out_TX_nom确定各所述缺省标称值组合的功率对比值，其中A_IQ_nom_TX为所述平均幅度，P_out_TX_nom为所述RMS输出功率。

优选的，还包括：

所述发射信号在在由所述发射板卡截位后被发送至接收板卡，并由所述接收板卡在根据所述截位指示将截位后的所述发射信号恢复后发送至射频拉远单元RRU处理单元的中频模块进行信号处理并发射。

由此可见，通过应用本发明的技术方案，在确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值后，将总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，最终根据截位指示向发射板卡指示截位情况，以使发射板卡按照截位指示对发射信号进行截位。从而能够根据需求截取板卡之间的有效位数，使得系统传递的信息位宽变窄，在减少板卡数量的情况下仍然能够传递足够多的载波信息，并在减少板卡之间传递的信号位宽的同时避免信号质量恶化。

附图说明

图1为本发明提出的一种信号处理方法；

图2为本发明具体实施例中物理层板卡之间的传递截位流程示意图；

图3为本发明提出的一种信号处理设备的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，现有技术是对发射信号的最低位3BIT直接截取，会对信号质量EVM(Error Vector Magnitude，误差信号质量)影响严重。导致EVM会有3％以上的恶化。EVM的恶化会导致网络整体性能的恶化，使得掉话率由1.5％增加到5％以上。因此，为了解决板卡之间传递位宽降低的同时又不影响发射机性能，本发明提出了一种信号处理方法，如图1所示，包括以下步骤：

S101，确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值，所述总功率由所述各用户的传递功率累加生成，所述功率对比值为信号非溢出时基带信号的平均幅度与相对于所述平均幅度的均方根RMS输出功率的比值。

在本发明优选的实施例中，无论是对于帧中的各用户的总功率，还是时隙上各用户的总功率，若需要确定功率对比值，首先获取当前将空口发送功率与基带发送幅度进行转换所需的缺省标称值组合，所述缺省标称值组合由所述平均幅度以及所述RMS输出功率组成；

根据所述K＝A_IQ_nom_TX/P_out_TX_nom确定各所述缺省标称值组合的功率对比值，其中A_IQ_nom_TX为所述平均幅度，P_out_TX_nom为所述RMS输出功率。

S102，将所述总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，所述多个功率门限中的最高功率门限为最大的功率对比值所对应的功率。

在本发明的优选实施例中，为其中的多个截位指示具体设置第一截位指示、第二截位指示、第三截位指示以及第四截位指示，其中，所述第一截位指示用于指示截取最低位3BIT；所述第二截位指示用于指示截取最低位2BIT，最高位截取1BIT；所述第三截位指示用于指示截取最低位1BIT，最高位截取2BIT；所述第四截位指示用于指示截取最高位3BIT。

基于以上不同的截位指示，本发明相应为其各自都设置了对应的功率门限，具体包括第一功率门限、第二功率门限以及第三功率门限，所述第一功率门限高于所述第二功率门限6dBm，所述第二功率门限高于所述第三功率门限6dBm，相应的截位指示选择过程如下：

(1)若所述总功率大于或等于所述第一功率门限，选择所述第一截位指示；

(2)若所述总功率小于所述第一功率门限且大于所述第二功率门限，选择所述第二截位指示；

(3)若所述总功率小于所述第二功率门限且大于所述第三功率门限，选择所述第三截位指示；

(4)若所述总功率小于所述第四功率门限，选择所述第四截位指示。

S103，根据所述截位指示向发射板卡指示截位情况，以使所述发射板卡按照所述截位指示对发射信号进行截位。

需要说明的是，在该步骤之后，发射信号在在由所述发射板卡截位后被发送至接收板卡，并由所述接收板卡在根据所述截位指示将截位后的所述发射信号恢复后发送至射频拉远单元RRU处理单元的中频模块进行信号处理并发射，具体的，信号处理包括上变频DUC处理、波峰因子衰减CFR处理以及数字预失真DPD处理。

为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。由于本发明是在物理层根据每一个用户在这个时隙的传递功率进行累加，得到这个时隙的总功率PX，因此通过公式可以基于时隙总功率推导出这个载波在这个时隙的平均幅度。

具体地，在下行功率控制中，高层NBAP(NodeB Application Part，基站应用部分协议)对物理层的参数配置都是基于空口的功率(dBm)，物理层需要将发送的功率转变为发送的幅度，也就是需要将log域的发送功率dB值转换为基带的发送幅度。下表为转换所需的空口发送功率与基带发送幅度的缺省标称值。

不同产品发射功率定标不同，为了防止饱和处理，36dBm对应最大幅度是11626，可以认为这是同样功率下对应的最大幅度，因为36dBm对应还可以对应8230。或者11626对应的功率可以是41.5dBm。为此只要保证此时信号不溢出，就能保证各种情况下进行截位都不会有溢出的问题。具体功率对比值表格如下所示：

其中的功率对比值：

K＝A_IQ_nom_TX/P_out_TX_nom，

K越大，表明1dBm所对应的数值就越大。

对于一个现有的要求F+A双模多频段的典型功率配置，其配置如下：

A频段：11626对应6W(37.8dBm),一根天线多(最大6，9)个载波

F频段：11626对应10W(40dBm),一根天线多(最大LTE+6)个载波

所以对于该典型配置其功率对比值K也小于定标1，只要满足最大功率对比值K不溢出，系统就不会有溢出的可能。一款RRU产品只要定标项目A_IQ_nom_TX和P_out_TX_nom确定，根据配置的功率Px物理层就可以计算出均值幅度Ax。

按照同样功率下对应最大定标值来设定，就可以满足在不同功率下截位不会导致截取高位产生溢出问题。由于有3BIT需要截取，分为4种情况，所以采取2BIT和三个门限来处理：

powTHRE1＝36dBm；powTHRE2＝30dBm；powTHRE3＝24dBm。

而以上门限对应的截位指示及其相应含义如下：

通过时隙信号总功率这三个门限功率比较得到最终信号的截位情况。在以上具体实施例中，根据测试结果看，时隙功率在36dBm时，如果截取最低位3BIT，EVM的损失仅小于0.5％。而当信号功率小于24dBm时，仅仅需要截取高3BIT，信号就不会由于截位带来任何损伤。因此，基于以上截位指示，物理层板卡之间的传递截位流程如图2所示，包括以下步骤：

物理层计算这个时隙总功率，和定标功率的三个功率门限powTHRE1，powTHRE2，powTHRE3比较，得到截位指示FLAG，指示发射板卡截位情况，发射板卡收到截位情况后，按照截位指示进行截位，使得发射信号由16BIT缩短到13BIT，板卡之间传递的信号变成13BIT后发送到接收板卡，接收板卡收到截位指示FLAG后，恢复到原来的16BIT。然后把16BIT的信号发送给中频RRU处理单元，进行DUC/CFR/DPD处理后发射出去。由于截位导致EVM仅仅恶化了0.5％以内，相对RRU系统CFR产生的5％的EVM恶化，截位恶化的影响可以忽略，所以对整个系统不会造成影响，对系统的掉话率和话音质量不会产生恶化。

为达到以上技术目的，本发明还提出了一种信号处理设备，如图3所示，包括：

确定模块310，用于确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值，所述总功率由所述各用户的传递功率累加生成，所述功率对比值为信号非溢出时基带信号的平均幅度与相对于所述平均幅度的RMS输出功率的比值；

对比模块320，用于将所述总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，所述多个功率门限中的最高功率门限为最大的功率对比值所对应的功率；

指示模块330，用于根据所述截位指示向发射板卡指示截位情况，以使所述发射板卡按照所述截位指示对发射信号进行截位。

在具体的应用场景中，所述多个截位指示具体包括第一截位指示、第二截位指示、第三截位指示以及第四截位指示，其中：

所述第一截位指示用于指示截取最低位3BIT；

所述第二截位指示用于指示截取最低位2BIT，最高位截取1BIT；

所述第三截位指示用于指示截取最低位1BIT，最高位截取2BIT；

所述第四截位指示用于指示截取最高位3BIT。

在具体的应用场景中，所述多个功率门限具体包括第一功率门限、第二功率门限以及第三功率门限，所述第一功率门限高于所述第二功率门限6dBm，所述第二功率门限高于所述第三功率门限6dBm，所述选择模块具体用于：

若所述总功率大于或等于所述第一功率门限，选择所述第一截位指示；

若所述总功率小于所述第一功率门限且大于所述第二功率门限，选择所述第二截位指示；

若所述总功率小于所述第二功率门限且大于所述第三功率门限，选择所述第三截位指示；

若所述总功率小于所述第四功率门限，选择所述第四截位指示。

在具体的应用场景中，所述确定模块具体包括：

获取子模块，用于获取当前将空口发送功率与基带发送幅度进行转换所需的缺省标称值组合，所述缺省标称值组合由所述平均幅度以及所述RMS输出功率组成；

确定子模块，用于根据所述K＝A_IQ_nom_TX/P_out_TX_nom确定各所述缺省标称值组合的功率对比值，其中A_IQ_nom_TX为所述平均幅度，P_out_TX_nom为所述RMS输出功率。

在具体的应用场景中，还包括：

所述发射信号在在由所述发射板卡截位后被发送至接收板卡，并由所述接收板卡在根据所述截位指示将截位后的所述发射信号恢复后发送至射频拉远单元RRU处理单元的中频模块进行信号处理并发射。

通过应用本发明的技术方案，在确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值后，将总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，最终根据截位指示向发射板卡指示截位情况，以使发射板卡按照截位指示对发射信号进行截位。从而能够根据需求截取板卡之间的有效位数，使得系统传递的信息位宽变窄，在减少板卡数量的情况下仍然能够传递足够多的载波信息，并在减少板卡之间传递的信号位宽的同时避免信号质量恶化。

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发明可以通过硬件实现，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，本发明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)执行本发明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发明所必须的。

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。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：

确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值，所述总功率由所述各用户的发射功率累加生成，所述功率对比值为信号非溢出时基带信号的平均幅度与相对于所述平均幅度的均方根RMS输出功率的比值；

将所述总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，所述多个功率门限中的最高功率门限为最大的功率对比值所对应的功率；

根据所述截位指示向发射板卡指示截位情况，以使所述发射板卡按照所述截位指示对发射信号进行截位。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个截位指示具体包括第一截位指示、第二截位指示、第三截位指示以及第四截位指示，其中：

所述第一截位指示用于指示截取最低位3BIT；

所述第二截位指示用于指示截取最低位2BIT，最高位截取1BIT；

所述第三截位指示用于指示截取最低位1BIT，最高位截取2BIT；

所述第四截位指示用于指示截取最高位3BIT。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个功率门限具体包括第一功率门限、第二功率门限以及第三功率门限，所述第一功率门限高于所述第二功率门限6dBm，所述第二功率门限高于所述第三功率门限6dBm，根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，具体为：

若所述总功率大于或等于所述第一功率门限，选择所述第一截位指示；

若所述总功率小于所述第一功率门限且大于所述第二功率门限，选择所述第二截位指示；

若所述总功率小于所述第二功率门限且大于所述第三功率门限，选择所述第三截位指示；

若所述总功率小于所述第三功率门限，选择所述第四截位指示。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定当前存在的功率对比值，具体为：

获取当前将空口发送功率与基带发送幅度进行转换所需的缺省标称值组合，所述缺省标称值组合由所述平均幅度以及所述RMS输出功率组成；

根据K＝A_IQ_nom_TX/P_out_TX_nom确定各所述缺省标称值组合的功率对比值，其中A_IQ_nom_TX为所述平均幅度，P_out_TX_nom为所述RMS输出功率。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

所述发射信号在由所述发射板卡截位后被发送至接收板卡，并由所述接收板卡在根据所述截位指示将截位后的所述发射信号恢复后发送至射频拉远单元RRU处理单元的中频模块进行信号处理并发射。

6.一种信号处理设备，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定各用户的总功率以及当前存在的功率对比值，所述总功率由所述各用户的发射功率累加生成，所述功率对比值为信号非溢出时基带信号的平均幅度与相对于所述平均幅度的均方根RMS输出功率的比值；

对比模块，用于将所述总功率与定标功率的多个功率门限进行对比，并根据对比结果从预设的多个截位指示中选择一个截位指示，所述多个功率门限中的最高功率门限为最大的功率对比值所对应的功率；

指示模块，用于根据所述截位指示向发射板卡指示截位情况，以使所述发射板卡按照所述截位指示对发射信号进行截位。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述多个截位指示具体包括第一截位指示、第二截位指示、第三截位指示以及第四截位指示，其中：

所述第一截位指示用于指示截取最低位3BIT；

所述第二截位指示用于指示截取最低位2BIT，最高位截取1BIT；

所述第三截位指示用于指示截取最低位1BIT，最高位截取2BIT；

所述第四截位指示用于指示截取最高位3BIT。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述多个功率门限具体包括第一功率门限、第二功率门限以及第三功率门限，所述第一功率门限高于所述第二功率门限6dBm，所述第二功率门限高于所述第三功率门限6dBm，所述对比模块具体用于：

若所述总功率大于或等于所述第一功率门限，选择所述第一截位指示；

若所述总功率小于所述第一功率门限且大于所述第二功率门限，选择所述第二截位指示；

若所述总功率小于所述第二功率门限且大于所述第三功率门限，选择所述第三截位指示；

若所述总功率小于所述第三功率门限，选择所述第四截位指示。

9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述确定模块具体包括：

获取子模块，用于获取当前将空口发送功率与基带发送幅度进行转换所需的缺省标称值组合，所述缺省标称值组合由所述平均幅度以及所述RMS输出功率组成；

确定子模块，用于根据K＝A_IQ_nom_TX/P_out_TX_nom确定各所述缺省标称值组合的功率对比值，其中A_IQ_nom_TX为所述平均幅度，P_out_TX_nom为所述RMS输出功率。

10.如权利要求6-9任一项所述的设备，其特征在于，还包括：

所述发射信号在由所述发射板卡截位后被发送至接收板卡，并由所述接收板卡在根据所述截位指示将截位后的所述发射信号恢复后发送至射频拉远单元RRU处理单元的中频模块进行信号处理并发射。