CN105491652B

CN105491652B - 增益状态的调整方法及装置

Info

Publication number: CN105491652B
Application number: CN201410468522.4A
Authority: CN
Inventors: 但小莉; 计双鹏
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2014-09-15
Publication date: 2019-07-12
Anticipated expiration: 2034-09-15
Also published as: WO2015154581A1; CN105491652A

Abstract

本发明公开了一种增益状态的调整方法及装置，在上述方法中，采用根据基站的发射功率范围对增益器件集合中各个增益器件的增益状态进行预分配；根据Uu link的闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整，和/或，对预分配的增益状态进行NF核算和SNR核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整。根据本发明提供的技术方案，进而实现Un link链路与Uu link链路同时满足协议指标的要求，节约硬件成本。

Description

增益状态的调整方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种增益状态的调整方法及装置。

背景技术

无线基站的形态从早期的基带射频合一，馈线到天面发展到目前主流的基带处理单元(BBU)+射频拉远单元(RRU)这种光纤到塔顶的结构，是一个巨大的进步。但是随之而来的问题则在于需要同时维护BBU和RRU这两个物理单元。随着基带处理能力的日益提升以及高效功放的技术的涌现，使得将整个基站，即BBU+RRU都放置到天面这种结构成为可能，即采用一体化基站结构。一体化基站结构安装、部署灵活，主要针对运营商的补盲、补热的需求。对于补盲、补热的需求应用，一体化基站需要支持回传(Un link)功能以及支持转发(relay)的功能。

图1是根据相关技术的relay的应用场景的示意图。如图1所示，中继节点(RN)小区(cell)作为用户设备(UE)与归属基站(Donor NB)小区(cell)的中继，其在与Donor NBcell进行相互通信时，中继链路(Un link)的空口射频指标需要满足UE的空口指标，并且最小发射功率需要满足长期演进(LTE)第三代合作伙伴计划(3GPP)TS 36.116-R13-2013-03协议中Un link指标要求。

而在其与UE进行相互通信时，接入链路(Uu link)的空口射频指标需要满足基站的空口指标，并且最大输出功率需要满足设备定义的最大输出功率。作为带内relay的应用，Uu link链路和Un link链路时分复用，发射硬件链路共用，即需要实现的射频硬件链路既要满足Uu link链路又要满足Un link链路的所有射频指标。

因此，上述应用对发射链路的输出功率范围和不同功率下的信号质量均提出了新的要求。

基站空口发射链路的主要指标可以包括但不限于：发射功率、误差向量幅度(EVM)和临道泄露比(ACLR)，其中，发射功率可以由硬件链路的增益确定，ACLR由链路的线性决定，而EVM则会受到硬件线性、本振相位噪声以及硬件链路NF影响。

从发射功率指标考虑，发射链路的最小输出功率需要满足UE的最小发射功率，发射链路的最大输出功率需要满足基站额定功率。为此，硬件电路需要满足更大的动态范围。然而，传统基站的发射功率动态只有25dB，此部分动态由基带功率调整实现，传统的基站发射链路在基站的输出功率范围内，只需保证额定功率下满足要求，便可以确保基站的输出动态范围内的其他功率均可满足性能要求。但是，针对带内relay的应用，同一射频硬件链路需要满足Uu link链路和Un link链路的发射功率指标，动态范围需要提升好几倍。

从ACLR指标考虑，由于该指标主要针对额定功率，对发射链路设计基本无影响。

而从EVM指标考虑，如果能够在满足超出传统基站的发射功率动态范围性能的情况下，确保输出功率的准确性，是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种增益状态的调整方法及装置，以至少解决相关技术中如果能够在满足超出传统基站的发射功率动态范围性能的情况下，如何确保输出功率的准确性的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种增益状态的调整方法。

根据本发明实施例的增益状态的调整方法包括：根据基站的发射功率范围对增益器件集合中各个增益器件的增益状态进行预分配；根据接入链路(Uu link)的闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整，和/或，对预分配的增益状态进行噪声系数(NF)核算和信噪比(SNR)核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整。

优选地，根据发射功率范围对各个增益器件的增益状态进行预分配包括：根据预先配置的输出功率在预先划分的中继链路(Un link)的增益分档表查找与输出功率对应的增益结果，其中，增益分档表预先存储有多个输出功率档位所分别对应的增益结果，每个输出功率档位分别对应不同的输出功率取值范围；采用查找到的增益结果对各个增益器件的增益状态进行预分配。

优选地，根据闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整包括：通过闭环功率校准确定Uu link与Un link时分共用的射频硬件链路的增益值；根据增益值对Un link的增益分档表中每一个分档的增益调节(ATT)的当前数值进行调整，以使Un link的增益分档表中每一个分档对应的功率范围保持不变；采用输出功率从调整后的Un link的增益分档表中确定待使用的分档；按照待使用的分档对预分配的增益状态进行调整。

优选地，对预分配的增益状态进行NF核算和SNR核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整包括：对预分配的增益状态进行NF核算；根据NF核算得到的结果再进行SNR核算，将各个增益器件中经过增益状态预分配后的SNR未满足预条件的部分或全部增益器件调整值满足预条件。

优选地，增益器件集合包括以下至少之一：基带、现场可编程门阵列、射频放大器、功率放大器，其中，各个增益器件按照预设顺序进行排列。

根据本发明的另一方面，提供了一种增益状态的调整装置。

根据本发明实施例的增益状态的调整装置包括：分配模块，用于根据基站的发射功率范围对增益器件集合中各个增益器件的增益状态进行预分配；调整模块，用于根据Uulink的闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整，和/或，对预分配的增益状态进行NF核算和SNR核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整。

优选地，分配模块包括：查找单元，用于根据预先配置的输出功率在预先划分的中继链路Un link的增益分档表查找与输出功率对应的增益结果，其中，增益分档表预先存储有多个输出功率档位所分别对应的增益结果，每个输出功率档位分别对应不同的输出功率取值范围；分配单元，用于采用查找到的增益结果对各个增益器件的增益状态进行预分配。

优选地，调整模块包括：第一确定单元，用于通过闭环功率校准确定Uu link与Unlink时分共用的射频硬件链路的增益值；第一调整单元，用于根据增益值对Un link的增益分档表中每一个分档的增益调节ATT的当前数值进行调整，以使Un link的增益分档表中每一个分档对应的功率范围保持不变；第二确定单元，用于采用输出功率从调整后的Un link的增益分档表中确定待使用的分档；第二调整单元，用于按照待使用的分档对预分配的增益状态进行调整。

优选地，调整模块包括：核算单元，用于对预分配的增益状态进行NF核算；调整单元，用于根据NF核算得到的结果再进行SNR核算，将各个增益器件中经过增益状态预分配后的SNR未满足预条件的部分或全部增益器件调整值满足预条件。

通过本发明实施例，采用根据基站的发射功率范围对增益器件集合中各个增益器件的增益状态进行预分配；根据Uu link的闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整，和/或，对预分配的增益状态进行NF核算和SNR核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整，解决了相关技术中如果能够在满足超出传统基站的发射功率动态范围性能的情况下，如何确保输出功率的准确性的问题，进而实现Un link链路与Uu link链路同时满足协议指标的要求，节约硬件成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的relay的应用场景的示意图；

图2是根据本发明实施例的增益状态的调整方法的流程图；

图3是根据本发明优选实施例的动态调整分配各个增益器件的增益状态的示意图；

图4是根据本发明优选实施例的功率准确性的调整过程的流程图；

图5是根据本发明实施例的增益状态的调整装置的结构框图；

图6是根据本发明优选实施例的增益状态的调整装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2是根据本发明实施例的增益状态的调整方法的流程图。如图2所示，该方法可以包括以下处理步骤：

步骤S202：根据基站的发射功率范围对增益器件集合中各个增益器件的增益状态进行预分配；

步骤S204：根据接入链路(Uu link)的闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整，和/或，对预分配的增益状态进行噪声系数(NF)核算和信噪比(SNR)核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整。

相关技术中如果能够在满足超出传统基站的发射功率动态范围性能的情况下，如何确保输出功率的准确性，尚未提出相关的解决方案。采用如图2所示的方法，为了能够满足无线基站的协议要求，在根据基站的发射功率范围对增益器件集合中各个增益器件的增益状态进行预分配之后可以通过Uu link的闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整，和/或，对预分配的增益状态进行NF核算和SNR核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整，由此解决了相关技术中如果能够在满足超出传统基站的发射功率动态范围性能的情况下，确保输出功率的准确性的问题，进而实现Un link链路与Uu link链路同时满足协议指标的要求，节约硬件成本。

在优选实施过程中，上述增益器件集合可以包括但不限于以下至少之一：

(1)基带；

(2)现场可编程门阵列；

(3)射频放大器；

(4)功率放大器；

其中，各个增益器件可以按照预设顺序进行排列。

优选地，在步骤S202中，根据发射功率范围对各个增益器件的增益状态进行预分配可以包括以下操作：

步骤S1：根据预先配置的输出功率在预先划分的中继链路(Un link)的增益分档表查找与输出功率对应的增益结果，其中，增益分档表预先存储有多个输出功率档位所分别对应的增益结果，每个输出功率档位分别对应不同的输出功率取值范围；

步骤S2：采用查找到的增益结果对各个增益器件的增益状态进行预分配。

在优选实施例中，以发射功率范围为基础，可以对硬件增加动态调整模块，针对不同的输出功率，分配不同增益模块的增益状态，对不同增益模块进行增益分配，根据预知的输出功率，进行查找不同的增益分档表，配置各增益模块的增益状态，以达到输出功率大动态的需求。

优选地，在步骤S204中，根据闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整可以包括以下步骤：

步骤S3：通过闭环功率校准确定Uu link与Un link时分共用的射频硬件链路的增益值；

步骤S4：根据增益值对Un link的增益分档表中每一个分档的增益调节(ATT)的当前数值进行调整，以使Un link的增益分档表中每一个分档对应的功率范围保持不变；

步骤S5：采用输出功率从调整后的Un link的增益分档表中确定待使用的分档；

步骤S6：按照待使用的分档对预分配的增益状态进行调整。

在优选实施例中，由于Uu link链路与Un link链路硬件链路时分共用，因此，可以依靠Uu link链路的闭环功率校准来确定每台设备的实际增益，用以调整Un link链路的功率分档表，进而确保每一档位的功率分档表输出准确的功率范围。由于硬件链路增益可能会随温度发生变化，因而，可以通过Uu link链路的闭环功率校准可以得到链路的实际增益值，同步更新功率分档表中的调节位置，从而使得Un link链路的输出功率不随整机个体差异和温度变化而变化。

优选地，在步骤S204中，对预分配的增益状态进行NF核算和SNR核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整可以包括以下操作：

步骤S7：对预分配的增益状态进行NF核算；

步骤S8：根据NF核算得到的结果再进行SNR核算，将各个增益器件中经过增益状态预分配后的SNR未满足预条件的部分或全部增益器件调整值满足预条件。

在优选实施例中，可以核算链路的噪声系数(NF)，考虑增益分配对信号信噪比(SNR)的影响进行合理的增益分配，从而达到输出功率范围内性能指标满足协议要求。

作为本发明的一个优选实施例，首先，可以根据发射功率需要达到的动态范围，对该动态范围进行分配，即根据发射链路中可以调节的增益模块进行动态范围分配。发射链路中可调节的增益模块分别为：基带、现场可编程门阵列(FPGA)、射频放大器、功放。评估各模块的调节能力，是否满足输出动态的需求。

在优选实施过程中，可以根据预设范围(例如：-54dBm～37 dBm)的需求进行增益调整动态地分配。图3是根据本发明优选实施例的动态调整分配各个增益器件的增益状态的示意图。如图3所示。根据图3的增益状态分配，得到如表1中的增益分配。

表1

针对上述表1中的增益分配，核算信号的SNR，需要确保每一级增益调整后的SNR满足大于25dBc的要求。

20M LTE信号的热噪为-101dBm/20MHz。根据数字/模拟转换(DAC)输出的噪底指标-155dBm/Hz，折算到20M的LTE信号，其底噪为：-82dBm/20MHz。DAC输出后的信号经过射频链路衰减，其ACLR不能低于25dBc，否则，无法满足SNR的要求。

根据硬件链路的不同状态对链路噪声系数进行核算，如表2所示：

表2

	NF
		档位1	19.24
档位2	19.37
		档位3	20.29
档位4	19.25
		档位5	20.6

在经过核算后，需要确保功率分档满足信号质量的要求。

此分档是根据单台设备进行的。如果针对多台设备，则需要根据每台设备的增益状态，对硬件链路的增益值进行小范围的调整，其调整的依据在于：Uu link链路的闭环功率校准。例如：上述表1中的档位1，硬件链路的最大增益为60dB，而对于不同设备之间而言，链路增益存在差别，个体差异在±3dB之内，因此，根据Uu link链路的闭环功率校准可以分别确定每台设备的最大增益，例如：此台设备62dB，为了达到上述表1中的输出功率范围，需要调整增益调节(ATT)的初始化值状态，调整后得到的具体数据如表3所示：

表3

需要说明的是，调整后的输出功率仍需要满足功率覆盖要求。

图4是根据本发明优选实施例的功率准确性的调整过程的流程图。如图4所示，首先，链路切换至Uu link链路，根据闭环功率校准可以确定实际硬件链路的增益值。其次，根据硬件链路的增益值调整功率分档表中的ATT行，以确保每一档位输出的功率范围不变。然后，再根据Un link链路需要输出的功率值查找功率分档表，以确定需要使用的档位表。最后，根据确定的档位表设置各模块的增益状态输出相应的功率值。

由于不同设备的个性以及随温度变化所造成的增益变化。通过时分共用的Uulink链路的闭环功率校准进行同步补偿，从而达到输出功率准确性的目的。

图5是根据本发明实施例的增益状态的调整装置的结构框图。如图5所示，该增益状态的调整装置可以包括：分配模块10，用于根据基站的发射功率范围对增益器件集合中各个增益器件的增益状态进行预分配；调整模块20，用于根据Uu link的闭环功率校准对预分配的增益状态进行调整，和/或，对预分配的增益状态进行NF核算和SNR核算，并根据核算结果对预分配的增益状态进行调整。

采用如图5所示的装置，解决了相关技术中如果能够在满足超出传统基站的发射功率动态范围性能的情况下，如何确保输出功率的准确性的问题，进而实现Un link链路与Uu link链路同时满足协议指标的要求，节约硬件成本。

(1)基带；

(2)现场可编程门阵列；

(3)射频放大器；

(4)功率放大器；

其中，各个增益器件可以按照预设顺序进行排列。

优选地，如图6所示，分配模块10可以包括：查找单元100，用于根据预先配置的输出功率在预先划分的中继链路Un link的增益分档表查找与输出功率对应的增益结果，其中，增益分档表预先存储有多个输出功率档位所分别对应的增益结果，每个输出功率档位分别对应不同的输出功率取值范围；分配单元102，用于采用查找到的增益结果对各个增益器件的增益状态进行预分配。

优选地，如图6所示，调整模块20可以包括：第一确定单元200，用于通过闭环功率校准确定Uu link与Un link时分共用的射频硬件链路的增益值；第一调整单元202，用于根据增益值对Un link的增益分档表中每一个分档的增益调节ATT的当前数值进行调整，以使Un link的增益分档表中每一个分档对应的功率范围保持不变；第二确定单元204，用于采用输出功率从调整后的Un link的增益分档表中确定待使用的分档；第二调整单元206，用于按照待使用的分档对预分配的增益状态进行调整。

优选地，如图6所示，调整模块20可以包括：核算单元208，用于对预分配的增益状态进行NF核算；调整单元210，用于根据NF核算得到的结果再进行SNR核算，将各个增益器件中经过增益状态预分配后的SNR未满足预条件的部分或全部增益器件调整值满足预条件。

从以上的描述中，可以看出，上述实施例实现了如下技术效果(需要说明的是这些效果是某些优选实施例可以达到的效果)：采用本发明实施例所提供的技术方案，用于确保系统下行发射功率和信号性能满足无线基站协议的要求。即通过对数字部分的增益增加调整模块，增加硬件发射链路的增益调整范围；对发射链路的增益进行分档处理，在不同档位的发射功率调整发射链路的增益模块的增益，进行增益覆盖；对不同发射功率下的性能进行验证，满足无线基站的协议要求；对不同档位下的输出功率进行分配，保证相邻档位的输出功率有交叠部分，同时还能够确保在不同单板之间的离散性的情况下，无缝覆盖所有档位下的输出功率；以及依赖时分共用链路的闭环功率校准，保证链路随个体，随温度变化的增益差异，更新功率分档表格配置，保证功率输出的准确性，继而在确保大动态发射功率下，不同发射功率均满足无线基站的射频指标的协议要求。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种增益状态的调整方法，其特征在于，包括：

根据基站的发射功率范围对增益器件集合中各个增益器件的增益状态进行预分配，包括：根据预先配置的输出功率在预先划分的中继链路Un link的增益分档表查找与所述输出功率对应的增益结果，其中，所述增益分档表预先存储有多个输出功率档位所分别对应的增益结果，每个输出功率档位分别对应不同的输出功率取值范围；采用查找到的所述增益结果对所述各个增益器件的增益状态进行预分配；

根据接入链路Uu link的闭环功率校准对所述预分配的增益状态进行调整，和/或，对所述预分配的增益状态进行噪声系数NF核算和信噪比SNR核算，并根据核算结果对所述预分配的增益状态进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述闭环功率校准对所述预分配的增益状态进行调整包括：

通过所述闭环功率校准确定所述Uu link与所述Un link时分共用的射频硬件链路的增益值；

根据所述增益值对所述Un link的增益分档表中每一个分档的增益调节ATT的当前数值进行调整，以使所述Un link的增益分档表中每一个分档对应的功率范围保持不变；

采用所述输出功率从调整后的Un link的增益分档表中确定待使用的分档；

按照所述待使用的分档对所述预分配的增益状态进行调整。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述预分配的增益状态进行所述NF核算和所述SNR核算，并根据所述核算结果对所述预分配的增益状态进行调整包括：

对所述预分配的增益状态进行所述NF核算；

根据所述NF核算得到的结果再进行所述SNR核算，将所述各个增益器件中经过增益状态预分配后的SNR未满足预条件的部分或全部增益器件调整值满足所述预条件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述增益器件集合包括以下至少之一：基带、现场可编程门阵列、射频放大器、功率放大器，其中，所述各个增益器件按照预设顺序进行排列。

5.一种增益状态的调整装置，其特征在于，包括：

分配模块，用于根据预先配置的输出功率在预先划分的中继链路Un link的增益分档表查找与所述输出功率对应的增益结果，其中，所述增益分档表预先存储有多个输出功率档位所分别对应的增益结果，每个输出功率档位分别对应不同的输出功率取值范围；以及采用查找到的所述增益结果对所述各个增益器件的增益状态进行预分配；

调整模块，用于根据接入链路Uu link的闭环功率校准对所述预分配的增益状态进行调整，和/或，对所述预分配的增益状态进行噪声系数NF核算和信噪比SNR核算，并根据核算结果对所述预分配的增益状态进行调整。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：

第一确定单元，用于通过所述闭环功率校准确定所述Uu link与所述Un link时分共用的射频硬件链路的增益值；

第一调整单元，用于根据所述增益值对所述Un link的增益分档表中每一个分档的增益调节ATT的当前数值进行调整，以使所述Un link的增益分档表中每一个分档对应的功率范围保持不变；

第二确定单元，用于采用所述输出功率从调整后的Un link的增益分档表中确定待使用的分档；

第二调整单元，用于按照所述待使用的分档对所述预分配的增益状态进行调整。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括：

核算单元，用于对所述预分配的增益状态进行所述NF核算；

调整单元，用于根据所述NF核算得到的结果再进行所述SNR核算，将所述各个增益器件中经过增益状态预分配后的SNR未满足预条件的部分或全部增益器件调整值满足所述预条件。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述增益器件集合包括以下至少之一：基带、现场可编程门阵列、射频放大器、功率放大器，其中，所述各个增益器件按照预设顺序进行排列。