CN104661294A - 通信系统中发射器的校准方法与校准装置 - Google Patents

Abstract

一种通信系统中发射器的校准方法与校准装置，所述通信系统中发射器的校准方法包括：对所述发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，获得系统最小带宽下各中心频点对应发射功率的发射配置；将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置，所述权重参数为所述发射器的发射带宽中包含系统最小带宽下相应中心频点的发射配置的带宽与所述发射带宽的比值。本发明技术方案能够快速且精准地实现通信系统中发射器在多带宽配置下的发射功率校准。

Description

通信系统中发射器的校准方法与校准装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种通信系统中发射器的校准方法与校准装置。

背景技术

长期演进（LTE，Long Term Evolution）技术是第三代移动通信技术（3G）的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的第四代移动通信技术（4G），而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用正交频分复用技术（OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing）和多入多出技术（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）作为其无线网络演进的唯一标准，在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率，改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。

随着LTE技术的日益发展成熟以及其通信终端的商用化进程的加快，为了迎接LTE通信终端（包括手机、无线上网卡和模块等）的大批量生产，需要自动校准通信终端完成上述批量生产任务。

自动功率控制（APC，Automatic Power Control）校准是衡量通信终端发射器性能的一项重要指标，检验通信终端是否能发射一定功率的信号。通信终端的发射器发射的射频信号功率值具有一定的控制范围（功率等级），APC电压的调整是实现不同发射功率的方法。对APC控制电压的校准，就是对控制电压和发射功率的对应关系进行测量，并把这种对应关系写入到存储介质。APC校准所需要的测试仪器是信号分析仪，该仪器对通信终端发射的射频信号进行瞬时功率测试，被测信号可以是连续波信号也可以是特定调制的信号。

在LTE系统中，上行发射需要支持多种带宽配置，但是在做自动功率控制校准时，考虑到校准时间，往往只校准一种带宽下的发射功率，在其他带宽配置下的发射直接调用校准带宽下的配置，这很难保证发射功率的精准度。

发明内容

本发明解决的问题是如何能够快速且精准地实现通信系统中发射器在多带宽配置下的发射功率校准。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种通信系统中发射器的校准方法，包括：

对所述发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，获得系统最小带宽下各中心频点对应发射功率的发射配置；

将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置，所述权重参数为所述发射器的发射带宽中包含系统最小带宽下相应中心频点的发射配置的带宽与所述发射带宽的比值。

可选的，所述系统最小带宽下各中心频点基于所述发射器工作所处频带及其宽度以及系统最小带宽确定。

可选的，所述将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置包括：

通过如下方式获得系统其他带宽下中心频点的发射配置Index：

$\mathrm{Index}=\underset{i=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(a_i*{\mathrm{Index}}_i);$

其中，N为系统最大支持带宽与最小带宽的比值，a_i为所述发射器的发射带宽中包含Index_i的带宽与所述发射带宽的比值，Index_i表示系统最小带宽下第i个中心频点的发射配置。

可选的，所述通信系统为LTE系统。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种通信系统中发射器的校准装置，包括：

第一校准单元，适于对所述发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，获得系统最小带宽下各中心频点对应发射功率的发射配置；

第二校准单元，适于将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置，所述权重参数为所述发射器的发射带宽中包含系统最小带宽下相应中心频点的发射配置的带宽与所述发射带宽的比值。

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下优点：

通过对发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，以获得最小带宽下各中心频点的发射配置，而系统其他带宽下的发射配置则可以通过对最小带宽下各中心频点的发射配置加权叠加获得，如此无需对其他带宽下的发射配置进行实际测量便能得到比较精准的发射功率校准值，从而能够快速且精准地实现通信系统（例如LTE系统）中发射器在多带宽配置下的发射功率校准。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的通信系统中发射器的校准方法的流程示意图；

图2是本发明实施例的系统最小带宽下各中心频点的发射配置示意图。

具体实施方式

为了满足通信终端的大批量生产的要求，现有的APC校准一般不会对支持多带宽配置的通信系统中的发射器在每种带宽配置下均进行校准，而是出于校准时间的考虑，往往只校准一种带宽下的发射功率，发射器在其他带宽配置下的发射则直接调用校准带宽下的配置。

然而，现有技术却没有考虑发射功率在不同带宽配置下的差异，由于发射器在没有经过校准的其他带宽配置下，很难保证发射功率的精准度，因此导致未校准带宽下的发射功率误差较大。特别对于带宽较宽的频带（Band），比如LTE系统中频带号为“Band40”的频带宽度为100MHz，上行发射增益不平坦，未校准带宽下的发射功率误差更大。

因此，本发明实施方式提供一种通信系统中发射器的校准方法，通过对系统最小带宽进行校准，并基于最小带宽的加权叠加得到其他带宽配置下的发射校准值，从而既能快速地完成APC校准，又能提高通信系统中发射器在多带宽配置下的发射精度。

如图1所示，本发明实施方式提供的通信系统中发射器的校准方法包括：

步骤S1，对所述发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，获得系统最小带宽下各中心频点对应发射功率的发射配置；

步骤S2，将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置，所述权重参数为所述发射器的发射带宽中包含系统最小带宽下相应中心频点的发射配置的带宽与所述发射带宽的比值。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本实施例中，以所述通信系统为LTE系统为例对所述通信系统中发射器的校准方法进行说明，但本领域技术人员可以理解，本发明技术方案能够适用所有支持发射器多带宽配置的通信系统，并非局限于LTE系统。

此外，为了便于说明，在本实施例中以系统最小带宽为5MHz，同时支持10MHz、15MHz、20MHz带宽配置的LTE系统为例进行阐述。

首先执行步骤S1，对所述发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，获得系统最小带宽下各中心频点对应发射功率的发射配置。

其中，所述发射器位于LTE系统的通信终端（例如手机）中，所述校准为对通信终端中的发射器在最小带宽下（本实施例具体为5MHz带宽）所做的上行发射APC校准。

通过步骤S1实际实施的APC校准过程，能够记录下5MHz带宽下的各个中心频点，并获得各个中心频点上指定发射功率的发射配置Index。需要说明的是，本实施例中的Index为满足某个发射功率时，发射器的一种状态配置，一般用16进制数值表示。

如图2所示，F0、F0+5MHz、F0+10MHz、F0-5MHz和F0-10MHz为系统最小带宽下的5个中心频点，Index₀、Index₁、Index₂、Index₃和Index₄分别表示每个中心频点在5MHz带宽下的发射配置。Index₀～Index₄这5个值均为通过APC校准过程所得到的实际测量值，能够精准地反映出发射器在最小带宽配置下如何进行发射功率校准。

在实际实施时，所述系统最小带宽下各中心频点是基于所述发射器工作所处频带及其宽度以及系统最小带宽确定的。

由于本实施例中选择系统支持的最小带宽进行APC校准，而在其他带宽上是通过对最小带宽的加权叠加实现，因此有必要使进行APC校准的系统最小带宽能够完全覆盖发射器工作所处频带的带宽，这样才能使其他带宽在整个频带上均能够根据最小带宽下相应中心频点的发射配置进行加权叠加，也就是说，这是其他带宽上对最小带宽进行加权叠加的基础。

因为LTE系统存在多个频带，各频带的频带宽度也不尽相同，对于发射器工作所处的频带不同，确定进行实际APC校准的中心频点以及中心频点的数量都会相应不同。举例来说，如果通信终端的发射器工作所处频带为BAND37，则其频率范围为1910MHz～1930MHz，频带宽度为20MHz，那么在系统支持的最小带宽为5MHz，同时支持10MHz、15MHz、20MHz带宽配置的LTE系统中，通常需要记录5MHz带宽下5个中心频点的发射配置；如果通信终端的发射器工作所处频带为BAND40，则其频率范围为2300MHz～2400MHz，频带宽度为100MHz，那么通常需要记录5MHz带宽下21个中心频点的发射配置。

本实施例中，步骤S1对发射器在系统最小带宽下的发射功率进行的校准是实际测量发射器在各中心频点发射功率的发射配置，可以采用现有的APC校准技术进行实现，此处不再详细描述。

获得系统最小带宽下各中心频点的发射配置后，执行步骤S2，将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置，所述权重参数为所述发射器的发射带宽中包含系统最小带宽下相应中心频点的发射配置的带宽与所述发射带宽的比值。

本实施例中，步骤S2具体可以通过如下方式获得系统其他带宽下中心频点F0的发射配置Index：

$\mathrm{Index}=\underset{i=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(a_i*{\mathrm{Index}}_i);$

其中，N为系统最大支持带宽与最小带宽的比值，a_i是权重参数，具体为所述发射器的发射带宽中包含Index_i的带宽与所述发射带宽的比值，Index_i表示系统最小带宽下第i个中心频点的发射配置。

本实施例中，由于系统最大支持带宽为20MHz，系统最小带宽为5MHz，因此N=20MHz/5MHz=4，也就是说，若以F0作为20MHz带宽下的中心频点，那么需要5MHz带宽下5个中心频点的发射配置便能够实现20MHz带宽的完全覆盖，进而可以通过加权叠加的方式获得20MHz带宽下的中心频点F0的发射配置，其中Index₀表示系统最小带宽下第0个中心频点的发射配置，也就是5MHz带宽下中心频点F0的发射配置，Index₁表示系统最小带宽下第1个中心频点的发射配置，也就是5MHz带宽下中心频点F0+5MHz的发射配置，Index₂、Index₃和Index₄所表示的含义以此类推。

由于通信终端的发射器除了支持系统最小带宽5MHz，还同时支持10MHz、15MHz、20MHz带宽配置，因此发射器的发射带宽除了5MHz，可以是10MHz、15MHz、20MHz，其中发射器的发射带宽为5MHz，已经存在5个实际测量的发射功率校准值，而发射器在其他发射带宽时中心频点F0的发射配置则需要基于5MHz带宽下各发射配置以加权叠加的方式获得。

当发射器的发射带宽为20MHz时，则Index为：

Index=（5MHz/20MHz）*Index₀+（5MHz/20MHz）*Index₁+（2.5MHz/20MHz）*Index₂+（5MHz/20MHz）*Index₃+（2.5MHz/20MHz）*Index₄

结合图2可知，由于在中心频点F0上，发射带宽为20MHz时，该发射带宽完全覆盖中心频点F0上发射配置为Index₀的5MHz带宽，因此Index₀相应的权重参数a₀=5MHz/20MHz；同理，该发射带宽同样完全覆盖中心频点F0+5MHz上发射配置为Index₁的5MHz带宽，以及中心频点F0-5MHz上发射配置为Index₃的5MHz带宽，因此Index₁相应的权重参数a₁=5MHz/20MHz，Index₃相应的权重参数a₃=5MHz/20MHz；而该发射带宽仅覆盖中心频点F0+10MHz上发射配置为Index₂的2.5MHz带宽，以及中心频点F0-10MHz上发射配置为Index₄的2.5MHz带宽，因此Index₂相应的权重参数a₂=2.5MHz/20MHz，Index₄相应的权重参数a₄=2.5MHz/20MHz。

当发射器的发射带宽为15MHz时，则Index为：

Index=（5MHz/15MHz）*Index₀+（5MHz/15MHz）*Index₁+（0MHz/15MHz）*Index₂+（5MHz/15MHz）*Index₃+（0MHz/15MHz）*Index₄

结合图2可知，由于在中心频点F0上，发射带宽为15MHz时，该发射带宽完全覆盖中心频点F0上发射配置为Index₀的5MHz带宽，因此Index₀相应的权重参数a₀=5MHz/15MHz；同理，该发射带宽同样完全覆盖中心频点F0+5MHz上发射配置为Index₁的5MHz带宽，以及中心频点F0-5MHz上发射配置为Index₃的5MHz带宽，因此Index₁相应的权重参数a₁=5MHz/15MHz，Index₃相应的权重参数a₃=5MHz/15MHz；而该发射带宽未能覆盖中心频点F0+10MHz上发射配置为Index₂的带宽，以及中心频点F0-10MHz上发射配置为Index₄的带宽，因此Index₂相应的权重参数a₂=0MHz/15MHz，Index₄相应的权重参数a₄=0MHz/15MHz。

当发射器的发射带宽为10MHz时，则Index时：

Index=（5MHz/10MHz）*Index₀+（2.5MHz/10MHz）*Index₁+（0MHz/10MHz）*Index₂+（2.5MHz/10MHz）*Index₃+（0MHz/10MHz）*Index₄

结合图2可知，由于在中心频点F0上，发射带宽为10MHz时，该发射带宽完全覆盖中心频点F0上发射配置为Index₀的5MHz带宽，因此Index₀相应的权重参数a₀=5MHz/10MHz；而该发射带宽仅覆盖中心频点F0+5MHz上发射配置为Index₁的2.5MHz带宽，以及中心频点F0-5MHz上发射配置为Index₃的2.5MHz带宽，因此Index₁相应的权重参数a₁=2.5MHz/10MHz，Index₃相应的权重参数a₃=2.5MHz/10MHz；由于该发射带宽未能覆盖中心频点F0+10MHz上发射配置为Index₂的带宽，以及中心频点F0-10MHz上发射配置为Index₄的带宽，因此Index₂相应的权重参数a₂=0MHz/10MHz，Index₄相应的权重参数a₄=0MHz/10MHz。

如此，通过对系统最小带宽下各中心频点对应的发射配置进行加权叠加，便能够获得其他带宽下中心频点的发射配置Index。由于考虑到APC功率的关系是基本线性或分段线性的，因此基于频点上的功率线性关系，通过系统最小带宽加权叠加获得的其他带宽下中心频点的发射配置能够具备一定精准度。

本实施例中对发射器的发射带宽分别为20MHz、15MHz和10MHz时，中心频点F0对应的发射配置的计算进行了说明，本领域技术人员可以理解的是，仍然处于上述发射带宽的情况下，对于其他中心频点上的发射配置，可以通过类似的方式进行计算。例如，当需要计算发射器的发射带宽为20MHz时中心频点F0+5MHz上对应的发射配置，则可以通过将图2所示的Index₀、Index₁、Index₂、Index₃以及未在图2中示出的5MHz带宽下中心频点F0+15MHz的发射配置分别乘以各自的权重参数叠加计算，此时由于中心频点F0+5MHz在20MHz带宽下没有覆盖到5MHz带宽下中心频点F0-10MHz上发射配置为Index₄的带宽，因此Index₄无需参与此次加权叠加计算，也可以认为此时Index₄相应的权重参数的值为0。

需要说明的是，本实施例中仅对系统最小带宽为5MHz，同时支持10MHz、15MHz、20MHz带宽配置的LTE系统如何快速且精准地进行多带宽配置下的发射功率校准进行了详细阐述，而对于其他带宽配置的情况，本领域技术人员可以参照本实施例中记载的方式相应地进行实施。

本实施例中，考虑到了不同带宽配置下发射器的发射功率的差异性，通过对发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，以获得最小带宽下各中心频点的发射配置，而系统其他带宽下的发射配置则可以通过对最小带宽下各中心频点的发射配置加权叠加获得，如此无需对其他带宽下的发射配置进行实际测量便能得到比较精准的发射功率校准值，从而能够快速且精准地实现LTE系统中发射器在多带宽配置下的发射功率校准。

此外，需要指出的是，虽然本实施例提供的通信系统中发射器的校准方法更适用于LTE系统中通信终端的上行发射APC校准，但本领域技术人员能够理解，该技术方案完全也可以运用于LTE系统中基站的下行发射APC校准。

对应于上述通信系统中发射器的校准方法，本实施例还提供一种通信系统中发射器的校准装置，包括：第一校准单元，适于对所述发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，获得系统最小带宽下各中心频点对应发射功率的发射配置；第二校准单元，适于将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置，所述权重参数为所述发射器的发射带宽中包含系统最小带宽下相应中心频点的发射配置的带宽与所述发射带宽的比值。

本实施例中，所述通信系统为LTE系统，所述系统最小带宽下各中心频点基于所述发射器工作所处频带及其宽度以及系统最小带宽确定。

在具体实施例时，所述第二校准单元可以通过如下方式获得系统其他带宽下中心频点的发射配置Index：

$\mathrm{Index}=\underset{i=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(a_i*{\mathrm{Index}}_i);$

其中，N为系统最大支持带宽与最小带宽的比值，a_i为发射器的发射带宽中包含Index_i的带宽与所述发射带宽的比值，Index_i表示系统最小带宽下第i个中心频点的发射配置。

所述通信系统中发射器的校准装置的具体实施可以参考本实施例所述通信系统中发射器的校准方法的实施，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例中通信系统中发射器的校准装置的全部或部分是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM、RAM、磁碟、光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种通信系统中发射器的校准方法，其特征在于，包括：

对所述发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，获得系统最小带宽下各中心频点对应发射功率的发射配置；

将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置，所述权重参数为所述发射器的发射带宽中包含系统最小带宽下相应中心频点的发射配置的带宽与所述发射带宽的比值。

2.根据权利要求1所述的通信系统中发射器的校准方法，其特征在于，所述系统最小带宽下各中心频点基于所述发射器工作所处频带及其宽度以及系统最小带宽确定。

3.根据权利要求1所述的通信系统中发射器的校准方法，其特征在于，所述将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置包括：

通过如下方式获得系统其他带宽下中心频点的发射配置Index：

$\mathrm{Index}=\underset{i=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(a_i*{\mathrm{Index}}_i);$

其中，N为系统最大支持带宽与最小带宽的比值，a_i为所述发射器的发射带宽中包含Index_i的带宽与所述发射带宽的比值，Index_i表示系统最小带宽下第i个中心频点的发射配置。

4.根据权利要求1所述的通信系统中发射器的校准方法，其特征在于，所述通信系统为LTE系统。

5.一种通信系统中发射器的校准装置，其特征在于，包括：

第一校准单元，适于对所述发射器在系统最小带宽下的发射功率进行校准，获得系统最小带宽下各中心频点对应发射功率的发射配置；

第二校准单元，适于将获得的所述各中心频点的发射配置分别乘以相应的权重参数后进行叠加，并以叠加后的结果作为系统其他带宽下中心频点的发射配置，所述权重参数为所述发射器的发射带宽中包含系统最小带宽下相应中心频点的发射配置的带宽与所述发射带宽的比值。

6.根据权利要求5所述的通信系统中发射器的校准装置，其特征在于，所述系统最小带宽下各中心频点基于所述发射器工作所处频带及其宽度以及系统最小带宽确定。

7.根据权利要求5所述的通信系统中发射器的校准装置，其特征在于，所述第二校准单元通过如下方式获得系统其他带宽下中心频点的发射配置Index：

$\mathrm{Index}=\underset{i=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(a_i*{\mathrm{Index}}_i);$

其中，N为系统最大支持带宽与最小带宽的比值，a_i为所述发射器的发射带宽中包含Index_i的带宽与所述发射带宽的比值，Index_i表示系统最小带宽下第i个中心频点的发射配置。

8.根据权利要求5所述的通信系统中发射器的校准装置，其特征在于，所述通信系统为LTE系统。