CN105282776A - 一种功放故障检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种功放故障检测方法及装置，涉及无线通信技术领域。该方法包括：在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息；根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放是否处于故障状态。该方法通过对比一功放非故障状态下的源信息和上述功放的实时目标信息，获取该功放的实时故障状态，使研发人员能够及时了解该功放是否存在故障，便于及时进行维修等后续处理工作；同时将对处于故障状态的功放进行告警提示，且此告警附带部分功放出故障时的信息，极大的提高了故障排查的效率和成本，节省了大量人力物力，节约成本。

Description

一种功放故障检测方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种功放故障检测方法及装置。

背景技术

随着无线通信系统的发展，基站系统的规模日趋庞大。功率放大器(功放)是基站系统中功率最大、技术最复杂、数量较多的模块之一，功放在运行过程中出现故障是不可避免的，目前功放出现故障没有相关告警，而RRU(射频拉远单元)一般应用在户外高塔或屋顶上，高度很高，在功放出现问题，而研发人员又不能确定是功放问题时，拆卸定位很不方便，故障排除的难度系数较大，工作效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功放故障检测方法及装置，提高故障排查的效率的成本，节省了大量人力物力，节约成本。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种功放故障检测方法，包括：

在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息；

根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放是否处于故障状态。

其中，若所述功放处于故障状态，所述功放故障检测方法还包括：

获取处于故障状态时刻的功放的实时状态信息，并保存；

将所述功放的实时状态信息及故障状态发送给服务器，并发出功放异常告警。

其中，所述故障状态时刻的功放的实时状态信息包括功放的输入电压、输出电压、输入电流、输入功率、输出功率、功放温度和/或反射功率。

其中，所述在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息的步骤包括：

在一预设时间点获取所述功放的输入功率和输出功率；

根据所述输入功率和所述输出功率获取所述预设时间点处所述功放的实时功放增益。

其中，根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放的故障状态的步骤包括：

将所述源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益比较，若源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益的差值超出一预设范围，则确定所述功放处于故障状态。

其中，所述在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息的步骤包括：

在一预设时间点获取所述无线通信系统在数字预失真过程中的最大补偿校验值。

其中，根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放的故障状态的步骤包括：

将所述预设时间点处的最大补偿校验值与所述源信息中的最大补偿校验值进行比较，若所述预设时间点处的最大补偿校验值大于所述源信息中的最大补偿校验值，则确定所述功放处于故障状态。

本发明实施例还提供一种功放故障检测装置，包括：

目标信息获取模块，用于在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息；

故障获取模块，用于根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放是否处于故障状态。

其中，上述功放故障检测装置还包括：

获取模块，用于获取处于故障状态时刻的功放的实时状态信息，并保存；

告警模块，用于将所述功放的实时状态信息及故障状态发送给服务器，并发出功放异常告警。

其中，所述故障状态时刻的功放的实时状态信息包括功放的输入电压、输出电压、输入电流、输入功率、输出功率、功放温度和/或反射功率。

其中，所述目标信息获取模块包括：

第一目标信息获取子模块，用于在一预设时间点获取所述功放的输入功率和输出功率；

第二目标信息获取子模块，用于根据所述输入功率和所述输出功率获取所述预设时间点处所述功放的实时功放增益。

其中，所述第一目标信息获取子模块包括：

第一耦合器，设置于无线通信系统的收发信单板和所述功放之间；

第二耦合器，设置于所述功放和所述无线通信系统的双工器之间；

射频开关，所述射频开关的输出端与所述无线通信系统的收发信单板的反馈链路输入端连接；其中，所述第一耦合器的耦合端和所述第二耦合器的耦合端均连接到所述射频开关的输入端；

一数字信号处理器或现场可编程门阵列通过所述第一耦合器、第二耦合器及所述射频开关增加一通道选择，在一预设时间点读取所述功放的输入功率和输出功率。

其中，所述故障获取模块包括：

第一故障获取子模块，用于将所述源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益比较，若源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益的差值超出一预设范围，则确定所述功放处于故障状态。

其中，所述目标信息获取模块还包括：

第三目标信息获取子模块，用于在一预设时间点获取所述无线通信系统在数字预失真过程中的最大补偿校验值。

其中，所述故障获取模块还包括：

第二故障获取子模块，用于将所述预设时间点处的最大补偿校验值与所述源信息中的最大补偿校验值进行比较，若所述预设时间点处的最大补偿校验值大于所述源信息中的最大补偿校验值，则确定所述功放处于故障状态。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本发明实施例的功放故障检测方法中，通过对比一功放非故障状态下的源信息和上述功放的实时目标信息，获取该功放的实时故障状态，使研发人员能够及时了解该功放是否存在故障，便于及时进行维修等后续处理工作；同时将对处于故障状态的功放进行告警提示，且此告警附带部分功放出故障时的信息，极大的提高了故障排查的效率和成本，节省了大量人力物力，节约成本。

附图说明

图1表示本发明实施例的功放故障检测方法的基本步骤示意图；

图2表示本发明实施例的功放故障检测装置的结构原理图；

图3表示本发明实施例的功放故障检测装置的内部结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有技术中功放出现故障时没有相关告警，系统故障时研发人员不能确定是功放的问题，拆卸定位很不方便的问题，提供一种功放故障检测方法及装置，通过对比一功放非故障状态下的源信息和上述功放的实时目标信息，获取该功放的实时故障状态，使研发人员能够及时了解该功放是否存在故障，便于及时进行维修等后续处理工作；同时将对处于故障状态的功放进行告警提示，且此告警附带部分功放出故障时的信息，极大的提高了故障排查的效率和成本，节省了大量人力物力，节约成本。

如图1所示，本发明实施例提供一种功放故障检测方法，包括：

步骤1，在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息；

步骤2，根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放是否处于故障状态。

本发明上述实施例中，步骤2中的功放非故障状态即该功放的正常工作状态，该功放正常工作状态下的状态信息即为步骤2中的源信息；具体的，该源信息可以为该功放正常工作状态下的功放增益、增益平坦度、输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗及数字预失真过程中最大补偿校验值等等，在此不一一赘述；跟所述功放的工作(故障)状态相关的信息在本发明实施例中均适用。需要说明的是，同一功放在正常工作状态下的源信息为固定的(每次获取源信息会存在误差，该误差在实际操作中不可避免，可通过多次获取求平均，或忽略的方式处理)，故可将该非故障状态下的所述功放的源信息预存到一个存储器中，需要该源信息时直接调用即可，避免了重复获取的步骤，节约了工序。

步骤1中获取在一预设时间点获取功放的实时目标信息，该实时目标信息能够表示该功放在该点的状态信息；步骤2获取的实时状态信息和所述源信息中的对应信息进行比较，确定该功放的故障状态，如在该预设时间点，所述功放处于正常工作状态；或在该预设时间点，所述功放处于故障状态；该方法能够在功放出现故障的瞬间记录功放的状态信息，极大的提高了定位效率和成本。

具体的，本发明上述实施例中，若所述功放处于故障状态，所述功放故障检测方法还包括：

步骤4，获取处于故障状态时刻的功放的实时状态信息，并保存；

步骤5，将所述功放的实时状态信息及故障状态发送给服务器，并发出功放异常告警。

本发明具体实施例中，在检测出功放故障后，执行步骤4和步骤5，将所述功放的实时状态信息及故障状态上报到后台(服务器)，并发出功放异常状态告警，这样维护人员便可以清楚地知道是该功放出了问题，并可以通过该功放的实时状态信息对该功放进行定位分析，及时采取措施对该功放进行维护。

具体的，所述故障状态时刻的功放的实时状态信息包括功放的输入电压、输出电压、输入电流、输入功率、输出功率、功放温度和/或反射功率。本发明具体实施例中，上述实时状态信息仅为本发明的较佳实施例，不用于限制本发明的保护范围，其他的跟功放的工作状态相关的信息在本发明实施例中均适用，如频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗等，在此不一一赘述。

本发明的上述实施例中，步骤1包括：

步骤11，在一预设时间点获取所述功放的输入功率和输出功率；

步骤12，根据所述输入功率和所述输出功率获取所述预设时间点处所述功放的实时功放增益。

本发明的具体实施例中，所述功放的实时功放增益就是所述功放的实时目标信息；步骤21中的功放的输入功率和输出功率的获取可通过数字信号处理器DSP或现场可编程门阵列FPGA在特定的时间、特定的通道读取；需要说明的是，本发明具体实施例中，实时功放增益的单位为分贝；分贝表示一种单位，即两种电或声功率之比或两种电压或电流值或类似声量之比；分贝还是一种测量声音相对响度的单位。分贝用dB表示。

承续上例，本发明具体实施例中，步骤2包括：

步骤21，将所述源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益比较，若源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益的差值超出一预设范围，所述功放处于故障状态。

具体的，若所述源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益的差值在所述预设范围内，则确定所述功放处于非故障状态。

本发明具体实施例中，预设范围是指所述功放的增益平坦度；增益平坦度(GainFlatness)是指在给定带宽范围内的增益“剧烈增加”和“快速下降”的数值，以分贝(dB)衡量。增益平坦度是放大电路频率特性曲线上的一个指标，理想的放大电路，在通频带范围内，增益应当保持一个恒定值，但实际上不是这样，在整个通频带中的某段频率范围上，放大电路的增益会有起伏变化，有时候变化还很大，故存在一个增益平坦度的概念；增益平坦度好，就是指在一定范围内起伏不是很大，趋于平缓。

较佳的，本发明实施例中，所述源信息中的功放增益就是该功放处于非故障状态时的功放增益；将非故障状态时的功放增益与实时功放故障增益比较，理想状态下，应该是上述两个功放增益相等，则功放正常工作；不相等，则功放故障。但是由于增益平坦度的存在，当上述两个功放增益的差值在一预设范围(增益平坦度)内，功放正常工作；否则，功放处于故障状态。具体的，记录故障状态时的功放的状态信息，保存、上报并告警，维护人员能够清楚地知道是功放出了问题，并通过此时功放的状态信息进行定位分析，方便后期维护工作的快速展开。

本发明的另一实施例中，步骤1包括：

步骤13，在一预设时间点获取所述无线通信系统在数字预失真过程中的最大补偿校验值。

本发明上述实施例中，DPD(DigitalPre-Distortion)：简单来说就是数字预失真；DPD技术是对功放进行线性化处理的一门关键技术；在无线通信系统的数字预失真DPD训练过程中存在一实时监控表格，该监控表格实时检测数字预失真的过程。步骤23中可通过数字信号处理器DSP开辟一个通道，在特定的时间不断读取整机(无线通信系统)运行过程中监控表格的峰值-最大补偿校验值。

承续上例，本发明具体实施例中，步骤2包括：

步骤22，将所述预设时间点处的最大补偿校验值与所述源信息中的最大补偿校验值进行比较，若所述预设时间点处的最大补偿校验值大于所述源信息中的最大补偿校验值，所述功放处于故障状态。

具体的，若所述预设时间点处的最大补偿校验值小于或者等于所述源信息中的最大补偿校验值，所述功放处于非故障状态。

本发明具体实施例中，所述源信息中的最大补偿校验值就是该功放处于非故障状态时所述无线通信系统(整机)的DPD检测表格峰值-最大补偿校验值；即该功放正常工作状态下，不应存在大于该最大补偿校验值的校验值。若存在大于所述最大补偿校验值的值，则功放处于故障状态。

具体的，该具体实施例下，所述功放的故障状态为功放压缩状态。此时，向后台(服务器)上报功放压缩告警，并将通过DSP或FPGA读取的功放输入功率、输出功率等等状态信息一并上报，这样维护人员便可以清楚地知道是功放已经压缩，需要采取措施对功放进行预处理，提高了维护人员的工作效率。

为了更好的实现上述目的，如图2所示，本发明实施例还提供一种功放故障检测装置，包括：

目标信息获取模块10，用于在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息；

故障获取模块20，用于根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放的故障状态。

本发明具体实施例中，上述功放故障检测装置还包括：

获取模块，用于获取处于故障状态时刻的功放的实时状态信息，并保存；

告警模块，用于将所述功放的实时状态信息及故障状态发送给服务器，并发出功放异常告警。

具体的，所述故障状态时刻的功放的实时状态信息包括功放的输入电压、输出电压、输入电流、输入功率、输出功率、功放温度和反射功率。

本发明的上述实施例中，所述目标信息获取模块10包括：

第一目标信息获取子模块，用于在一预设时间点获取所述功放的输入功率和输出功率；

第二目标信息获取子模块，用于根据所述输入功率和所述输出功率获取所述预设时间点处所述功放的实时功放增益。

具体的，如图3所示，所述第一目标信息获取子模块包括：

第一耦合器，设置于无线通信系统的收发信单板和所述功放之间；

第二耦合器，设置于所述功放和所述无线通信系统的双工器之间；

射频开关，所述射频开关的输出端与所述无线通信系统的收发信单板的反馈链路输入端连接；其中，所述第一耦合器的耦合端和所述第二耦合器的耦合端均连接到所述射频开关的输入端；

一数字信号处理器或现场可编程门阵列通过所述第一耦合器、第二耦合器及所述射频开关增加一通道选择，在一预设时间点读取所述功放的输入功率和输出功率。

需要说明的是，本发明实施例中的其他与该功放相关的，如反射功率、输入电压、输出电压等信息，均可通过该数字信号处理器或现场可编程门阵列在特定的时间、特定的通道读取。如图3中的第三耦合器，设置于功放耦合端与无线通信系统的收发信单板之间，同时第三耦合器的耦合端也连接到所述射频开关的输入端，则数字信号处理器或现场可编程门阵列通过所述第一耦合器、第二耦合器及所述射频开关增加一通道选择，在一预设时间点，通过特定的通道读取所述功放的反射功率。

本发明具体实施例中，所述故障获取模块20包括：

第一故障获取子模块，用于将所述源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益比较，若源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益的差值超出所述预设范围，所述功放处于故障状态。

具体实施例一：检测功放增益异常

步骤一：首先获取此整机的功放基本信息，功放增益记为G，此功放的增益平坦度记为A

步骤二：通过DSP或FPGA在特定的时间、特定的通道读取功放输入功率，记为P1；

步骤三：通过DSP或FPGA在特定的时间、特定的通道读取功放输出功率，记为P2；

步骤四：计算P2-P1的差值(需要说明是，此处P2和P1的单位均为dB)，与G比较，差值在A的范围内，不做处理，若差值大于A，进行下一步

步骤五：通过DSP或者FPGA在特定的时间、特定的通道读取功放反射功率，记为P3；

步骤六：通过DSP或FPGA读取此时功放的输入电压、输出电压、输入电流、功放温度，并将这些信息一并保存

步骤七：此时高层向后台(OMMB)上报功放状态异常告警，并将保存在功放信息一并上报，这样维护人员便可以清楚地知道是功放出了问题，并通过这些信息进行定位分析。

本发明又一实施例中，所述目标信息获取模块10还包括：

第三目标信息获取子模块，用于在一预设时间点获取所述无线通信系统在数字预失真过程中的最大补偿校验值。

承续上例，本发明实施例中，所述故障获取模块20还包括：

第二故障获取子模块，用于将所述预设时间点处的最大补偿校验值与所述源信息中的最大补偿校验值进行比较，若所述预设时间点处的最大补偿校验值大于所述源信息中的最大补偿校验值，所述功放处于故障状态。

具体的，所述第二故障获取子模块中的所述功放的故障状态为功放压缩状态。

具体实施例2：检测功放压缩

第一步：首先获取此整机的DPD表格峰值最大补偿校验值，记为B；

第二步：通过DSP开辟一个通道，在特定的时间不断读取整机运行过程中表格峰值最大补偿校验值，记为C；

第三步：计算C-B的值，若差值小于0，不做处理，若差值大于0，进行下一步操作；

第四步：通过DSP或者FPGA在特定的时间、特定的通道读取功放输入功率、输出功率、反射功率、输入电压、输入电流和功放温度；并将这些信息一并保存

第五步：此时高层向后台(OMMB)上报功放压缩告警，并将保存的功放信息一并上报，这样维护人员便可以清楚地知道是功放已经压缩，需采取措施进行预处理。

本发明实施例提供的功放故障检测方法中，通过对比一功放非故障状态下的源信息和上述功放的实时目标信息，获取该功放的实时故障状态，使研发人员能够及时了解该功放是否存在故障，便于及时进行维修等后续处理工作；同时将对处于故障状态的功放进行告警提示，且此告警附带部分功放出故障时的信息，极大的提高了故障排查的效率和成本，节省了大量人力物力，节约成本。

需要说明的是，本发明实施例提供的功放故障检测装置是应用上述方法的装置，则上述方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种功放故障检测方法，其特征在于，包括：

在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息；

根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放是否处于故障状态。

2.根据权利要求1所述的功放故障检测方法，其特征在于，若所述功放处于故障状态，所述功放故障检测方法还包括：

获取处于故障状态时刻的功放的实时状态信息，并保存；

将所述功放的实时状态信息及故障状态发送给服务器，并发出功放异常告警。

3.根据权利要求2所述的功放故障检测方法，其特征在于，所述故障状态时刻的功放的实时状态信息包括功放的输入电压、输出电压、输入电流、输入功率、输出功率、功放温度和/或反射功率。

4.根据权利要求1所述的功放故障检测方法，其特征在于，所述在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息的步骤包括：

在一预设时间点获取所述功放的输入功率和输出功率；

根据所述输入功率和所述输出功率获取所述预设时间点处所述功放的实时功放增益。

5.根据权利要求4所述的功放故障检测方法，其特征在于，根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放的故障状态的步骤包括：

将所述源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益比较，若源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益的差值超出一预设范围，则确定所述功放处于故障状态。

6.根据权利要求1所述的功放故障检测方法，其特征在于，所述在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息的步骤包括：

在一预设时间点获取所述无线通信系统在数字预失真过程中的最大补偿校验值。

7.根据权利要求6所述的功放故障检测方法，其特征在于，根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放的故障状态的步骤包括：

将所述预设时间点处的最大补偿校验值与所述源信息中的最大补偿校验值进行比较，若所述预设时间点处的最大补偿校验值大于所述源信息中的最大补偿校验值，则确定所述功放处于故障状态。

8.一种功放故障检测装置，其特征在于，包括：

目标信息获取模块，用于在一预设时间点获取所述功放的实时目标信息；

故障获取模块，用于根据所述功放的实时目标信息和与所述功放的实时目标信息对应的处于非故障状态下的所述功放的源信息，确定所述功放是否处于故障状态。

9.根据权利要求8所述的功放故障检测装置，其特征在于，还包括：

获取模块，用于获取处于故障状态时刻的功放的实时状态信息，并保存；

告警模块，用于将所述功放的实时状态信息及故障状态发送给服务器，并发出功放异常告警。

10.根据权利要求9所述的功放故障检测装置，其特征在于，所述故障状态时刻的功放的实时状态信息包括功放的输入电压、输出电压、输入电流、输入功率、输出功率、功放温度和/或反射功率。

11.根据权利要求8所述的功放故障检测装置，其特征在于，所述目标信息获取模块包括：

第一目标信息获取子模块，用于在一预设时间点获取所述功放的输入功率和输出功率；

第二目标信息获取子模块，用于根据所述输入功率和所述输出功率获取所述预设时间点处所述功放的实时功放增益。

12.根据权利要求11所述的功放故障检测装置，其特征在于，所述第一目标信息获取子模块包括：

第一耦合器，设置于无线通信系统的收发信单板和所述功放之间；

第二耦合器，设置于所述功放和所述无线通信系统的双工器之间；

射频开关，所述射频开关的输出端与所述无线通信系统的收发信单板的反馈链路输入端连接；其中，所述第一耦合器的耦合端和所述第二耦合器的耦合端均连接到所述射频开关的输入端；

一数字信号处理器或现场可编程门阵列通过所述第一耦合器、第二耦合器及所述射频开关增加一通道选择，在一预设时间点读取所述功放的输入功率和输出功率。

13.根据权利要求11所述的功放故障检测装置，其特征在于，所述故障获取模块包括：

第一故障获取子模块，用于将所述源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益比较，若源信息中的功放增益与所述预设时间点处的实时功放增益的差值超出一预设范围，则确定所述功放处于故障状态。

14.根据权利要求8所述的功放故障检测装置，其特征在于，所述目标信息获取模块还包括：

第三目标信息获取子模块，用于在一预设时间点获取所述无线通信系统在数字预失真过程中的最大补偿校验值。

15.根据权利要求14所述的功放故障检测装置，其特征在于，所述故障获取模块还包括：

第二故障获取子模块，用于将所述预设时间点处的最大补偿校验值与所述源信息中的最大补偿校验值进行比较，若所述预设时间点处的最大补偿校验值大于所述源信息中的最大补偿校验值，则确定所述功放处于故障状态。