CN106973395B - 链路校准的方法和装置、及射频馈入系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及链路校准的方法和装置、及射频馈入系统。一种链路校准方法，包括：获取射频馈入系统的满用户功率；根据满用户功率和射频馈入系统的预输出功率获取链路校准增益；根据链路校准增益进行链路校准。从而保证了在射频馈入系统的满用户功率与预期存在一定误差的情况下，射频馈入系统仍能按预期准确输出预输出功率。

Description

链路校准的方法和装置、及射频馈入系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别是涉及一种链路校准的方法和装置、及射频馈入系统。
背景技术
在无线通信系统中，基站作为无线信号和有线信号之间的中继，有着非常重要的作用。基站根据使用场景可以分为多种形式。其中，为了适应室内或不方便安装大型基站的环境，采用分布式基站，作为大型基站的覆盖延伸。
而传统直放站系统或射频馈入数字分布系统作为基站网络覆盖的重要延伸，具有组网灵活，成本低廉，覆盖灵活等特点，可用于2G、3G、4G无线通信信号深度覆盖以及固网宽带信号接入。文中约定，将通过射频信号馈入，经过一定的链路处理，再通过射频前端发射出去的系统，统称为射频馈入系统。
目前，射频馈入系统作为一种基于光纤、网线承载无线信号传输和分布的室内外覆盖系统，主要通过网管配置链路增益。
通常地，在射频馈入系统馈入信号功率确定的情况下，射频馈入系统可按照预期的输出功率准确输出。在射频馈入信号功率值变化时，射频馈入系统的输出功率则跟随输入功率以配置好的链路增益呈线性变化。一般地，可以使用馈入射频馈入系统的满用户功率和射频馈入系统预期的输出功率来获得链路增益。即在无线覆盖应用中，若要想配置准确的链路增益，使射频馈入系统按照预期的输出功率输出，则要求射频馈入系统馈入的满用户功率必须准确。
而在实际工程应用中，从射频信号源到射频馈入系统馈入端口，总路径损耗准确测量成本高，可操作性差，射频馈入系统馈入的满用户功率与预期存在一定的误差。该误差直接累加在射频馈入系统的输出功率中，若按照预期的输出功率来配置链路增益，将会导致射频馈入系统的实际输出功率与预期的输出功率存在一定误差。
发明内容
基于此，有必要针对射频馈入系统的实际输出功率与预期的输出功率存在一定误差的问题，提供一种链路校准的方法和装置、及射频馈入系统。
一种链路校准方法，用于调节射频馈入系统的链路增益，其特征在于，包括：
根据射频馈入系统的空载输入功率和无线信号特征获得所述射频馈入系统输入单元的满用户功率；
根据满用户功率和射频馈入系统的预输出功率获取链路校准增益；获取的链路校准增益为满用户功率与预输出功率的比值；
根据链路校准增益进行链路校准。
在其中一个实施例中，获取射频馈入系统的空载输入功率，具体包括：
设定射频馈入系统有效功率输入范围；
实时采集射频馈入系统的馈入功率值；
周期性统计设定时间长度内射频馈入系统的馈入功率值，并获取射频馈入系统有效功率输入范围内的馈入功率值的最小值，将馈入功率值的最小值作为空载输入功率。
在其中一个实施例中，无线信号特征包括：无线信号制式、无线业务特征及无线载波数量。
在其中一个实施例中，获取射频馈入系统的满用户功率具体为：
根据无线信号特征得到空载回退量，并将空载输入功率与空载回退量的积作为满用户功率；空载回退量为满用户功率和空载输入功率的比值。
一种链路校准装置，用于调节射频馈入系统的链路增益，其特征在于，包括：
满功率计算模块，用于根据射频馈入系统的空载输入功率和无线信号特征获得射频馈入系统的满用户功率；
链路增益计算模块，与满功率计算模块连接，用于根据满用户功率和射频馈入系统的预输出功率获取链路校准增益；
校准模块，与链路增益计算模块连接，用于根据链路校准增益进行链路校准。
在其中一个实施例中，满功率计算模块包括配置单元及计算单元；
配置单元根据无线信号特征配置得到空载回退量、及远端单元的预输出功率；计算单元与配置单元连接，用于根据空载回退量及空载输入功率计算出满用户功率。
在其中一个实施例中，装置还包括功率采集模块，其中，功率采集模块与射频馈入系统连接，用于获取射频馈入系统的空载输入功率。
在其中一个实施例中，功率采集模块包括预设单元、采集单元、及迭代单元；
预设单元用于设定射频馈入系统有效功率输入范围；
采集单元与射频馈入系统连接，用于实时采集射频馈入系统的馈入功率值；
迭代单元与预设单元及采集单元均连接，用于周期性统计设定时间长度内射频馈入系统的馈入功率值，并获取射频馈入系统有效功率输入范围内的馈入功率值的最小值，将馈入功率值的最小值作为空载输入功率。
一种射频馈入系统，包括上述的链路校准装置。
上述一种链路校准方法，通过获取射频馈入系统的满用户功率，并根据获取的满用户功率与射频馈入系统的预输出功率获得链路校准增益，进行链路增益校准，保证了在射频馈入系统输入的满用户功率与预期存在一定误差的情况下，射频馈入系统仍能按预期准确的输出预输出功率。
附图说明
图1为一实施例的链路校准方法流程图；
图2为图1所示步骤S100中获取射频馈入系统空载输入功率的流程图；
图3为一实施例的链路校准装置校准射频馈入系统链路增益的框图。
具体实施方式
本发明实施例提供的链路校准方法，可应用于预输出功率受射频馈入系统实际输入功率影响，且实际输入功率无法准确测定的射频馈入系统。例如，直放站系统或射频馈入数字分布系统中的射频馈入系统，当有用户接入基站时，一方面，射频馈入系统根据接入的无线信号特征配置满足用户需求的预输出功率。另一方面，射频馈入系统通过射频信号源馈入满足用户需求的无线信号。
在理想状况下，通过射频信号源馈入射频馈入系统的无线信号的实际功率和射频馈入系统根据接收的无线信号特征配置得到的预输出功率之间以设定好的链路增益呈线性变化。但是，在实际中，无线信号从射频信号源到射频馈入系统具有损耗，该损耗将导致实际输入射频馈入系统的无线信号功率与理想状态下输入射频馈入系统的实际功率存在一定的误差，该误差将导致射频馈入系统实际输出的功率与配置得到的预输出功率存在一定的误差，且该误差直接测量程序繁琐，准确率不高。
为了更进一步准确地描述本发明的链路校准方法和装置，在本发明的具体实施例中，将射频馈入系统接收射频信号源馈入信号的单元定义为输入单元，将射频馈入系统发射信号的单元定义为远端单元。可以理解地，实际中，根据具体使用的不同，射频馈入系统的接收及发射可以是一体的，也可以是通过光纤，网线，光电复合缆等传输线缆将接收和发射连接的。
如图1所示，本实施例提供了一种链路增益校准方法流程图。具体包括下述步骤S110至S130。
步骤S110:根据射频馈入系统的空载输入功率和无线信号特征获得射频馈入系统的满用户功率。
其中，空载输入功率是指无用户接入时射频馈入系统馈入信号的功率，此时馈入信号一般用来使射频馈入系统与其覆盖区域之间保持连接。当没有用户信号馈入时，不需要使用载波进行调制，射频馈入系统的输入单元的输入功率最小，且该功率值可以准确测量得到。
满用户功率是指在有用户接入时，射频馈入系统的输入单元需要输入的满足用户需求的功率值。以基站中的射频馈入系统为例，在基站的覆盖区中，所有用户同时发送业务至基站时，射频馈入系统的输入单元需要输入的功率值为满用户功率值。正常情况下，由于接入基站的用户及用户需要的业务无法准确测量，所以满用户功率很难直接测量得到。
可以理解地，在正常工作的情况下，射频馈入系统的输入单元馈入的功率介于空载输入功率和满用户功率之间。
无线信号特征可以包括无线信号制式、无线业务特征以及载波数量。
本实施例中，无线信号制式包括：LTE、CDMA、WIMAX、TD-SCDMA、UMTS以及GSM等，无线业务特征包括2G、3G、4G等。也即，本实施例的方法可以适用于采用上述无线信号制式或上述无线业务特征的射频馈入系统中。
本实施例中，首先需要获取射频馈入系统输入单元的空载输入功率，再根据空载输入功率和无线信号特征获得射频馈入系统输入单元的满用户功率。
具体地，获取射频馈入系统输入单元的空载输入功率包括：实时获取输入单元的馈入功率值。其中，获取的馈入功率值可能是无用户功率值，也可能是有用户功率值，其具体是指能满足接入的当前用户所有需求的功率值。由于接入的用户及用户的业务需求实时变化，所以需要实时获取输入单元的馈入功率值。当无用户时，功率值是最小的。因此，可以统计一段时间内出现的最小功率值，将其作为空载输入功率。
当有用户接入时，射频馈入系统根据接入的无线信号特征得到空载回退量。例如，当接入的无线信号为GSM6时，由于GSM制式的无线信号的特殊性，可以直接根据其载波数量为6得到空载回退量。且得到的空载回退量为Gback＝10*log10(6)＝7.8dB,并将空载输入功率与空载回退量的积作为满用户功率。其中，空载回退量为满用户功率和空载输入功率的比值。
在有些实施例中，射频馈入系统输入单元的空载输入功率已知时，射频馈入系统直接根据无线信号特征配置出空载回退量，并将空载回退量和空载输入功率作为满用户功率。
步骤S120：根据满用户功率和射频馈入系统的预输出功率获取链路校准增益。
其中，射频馈入系统的预输出功率指的是能够满足接入用户的所有无线业务需求的输出功率。根据具体接入无线信号特征的不同，射频馈入系统的预输出功率值对应不同。
将射频馈入系统的预输出功率与射频馈入系统的满用户功率的比值作为链路校准增益。
步骤S130：根据链路校准增益进行链路校准。具体地，根据链路校准增益对射频馈入系统输入单元的馈入功率进行校准。
由上述实施例可知，本发明的链路校准方法，通过获取射频馈入系统的满用户功率，并根据获取的满用户功率与射频馈入系统的预输出功率获得链路校准增益，进行链路增益校准，保证了在射频馈入系统输入的满用户功率与预期存在一定误差的情况下，射频馈入系统仍能按预期准确的输出预输出功率。
进一步地，在实际应用中，当射频馈入系统需要输出满足一定条件的预输出功率，且该预输出功率与射频馈入系统输入的满用户功率之间存在一定的线性关系时，都可采用本发明的链路校准方法。图2为图1所示步骤S110中获取射频馈入系统空载输入功率的流程图。由图3可知，其具体包括步骤S111至S114。
步骤S111：判断馈入功率是否在{Pmin,Pmax}范围内。
本实施例中，{Pmin,Pmax}定义为射频馈入系统的输入单元允许馈入功率范围。其中，Pmin,为输入单元允许馈入的最小功率，Pmax为输入单元允许馈入的最大功率。
当馈入功率在{Pmin,Pmax}范围内时，依次执行步骤S112及步骤S113，当馈入功率不在{Pmin,Pmax}范围内，重复执行步骤S111。
步骤S112:计算上次保存的馈入功率与当前的馈入功率差值的绝对值Pa。
步骤S113：判断S112所得的功率差值的绝对值Pa是否小于防抖门限。
本实施例中，防抖门限为预定义的射频馈入系统的最小误差值。
当上次保存的馈入功率与当前的馈入功率差值的绝对值Pa小于防抖门限时，执行步骤S114，当上次保存的馈入功率与当前的馈入功率差值的绝对值Pa大于或等于防抖门限时，重复执行步骤S111。
步骤S114：更新上次保存的馈入功率，保存当前的馈入功率。其中，保存的当前馈入功率为空载输入功率。
如图3所示，为一实施例的链路校准装置校准射频馈入系统链路增益的框图。由图3可知，本发明的链路校准装置20包括：满功率计算模块201，链路增益计算模块202，功率采集模块203，校准模块204。
射频馈入系统22包括：输入单元200和远端单元205，且输入单元200和远端单元205之间通过射频传输线连接。
其中，满功率计算模块201包括配置单元211和计算单元212。配置单元211与输入单元200连接，用于根据无线信号特征配置得到空载回退量及远端单元205的预输出功率。计算单元212与配置单元211连接，用于根据空载输入功率和空载回退量计算得到输入单元200的满用户功率。
在本实施例中，链路增益计算模块202包括采集单元221、预设单元222、及迭代单元223。
其中，采集单元221与输入单元200连接，用于实时采集输入单元200的馈入功率值。
预设单元222用于设定射频馈入系统有效功率输入范围。
迭代单元223与预设单元222及采集单元221均连接，用于周期性统计设定时间长度内输入单元200的馈入功率值，通过迭代算法获取射频馈入系统有效功率输入范围内的馈入功率值的最小值，将馈入功率值的最小值作为空载输入功率。
功率采集模块203与满功率计算模块201及链路增益计算模块202均连接，用于根据满用户功率和预输出功率获取链路校准增益。
校准模块204与功率采集模块203及射频馈入系统均链接，用于根据链路校准增益进行链路校准。
具体地，在一实施例中，假设GSM6载波经由输入单元200射频馈入，通过远端单元205输出。则配置单元211根据无线信号特征配置得到远端单元205的预输出功率为100mW(20dBm)，满用户满功率与空载功率的差值即空载回退量G_back＝10*log10(6)＝7.8dB。其中，无线信号特征为无线制式GSM和无线载波数量6。
在系统正常运行一段时间内，采集单元221通过实时获取输入单元200馈入的功率值，迭代单元223通过迭代算法获得输入单元200的空载输入功率。计算单元212根据空载输入功率和空载回退量计算得到输入单元200的满用户功率。功率采集模块203根据输入单元200的满用户功率和远端单元205的预输出功率获取链路校准增益。校准模块204根据链路校准增益自动校准链路增益，以满足远端单元205的预输出要求。在一些实施例中，无线信号特征包括：无线信号制式、无线业务特征及无线载波数量。
通过上述实施例可知，本装置对输入单元200实际馈入功率的准确度要求不高，只要满足输入单元200的实际输入功率在射频馈入系统设定的功率范围内，本装置均可以通过自动校准，保证远端单元205按照预期功率输出。
而在传统方案中，配置单元211配置的系统增益为40dB，远端单元205的预输出功率为20dBm。则要求输入单元200输入的满用户功率必须为-20dBm，才能满足远端单元205的预输出要求。若射频信号从射频信号源到输入单元200的损耗导致实际馈入输入单元200的满用户功率为-22dBm，则远端单元205的实际输出功率对应为18dBm，与预输出功率之间存在2dBm的误差，无法满足预期的输出要求。
本实施例以无线通信领域中GSM制式为例，说明了射频馈入系统自动增益校准装置的应用。可以理解地，本装置适用于无线通信系统所有制式，例如LTE，CDMA,WIMAX,TD-SCDMA,UMTS,GSM等，且算法简单可靠。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种链路校准方法，用于调节射频馈入系统的链路增益，其特征在于，包括：
根据所述射频馈入系统的空载输入功率和无线信号特征获得所述射频馈入系统的满用户功率；
根据所述满用户功率和所述射频馈入系统的预输出功率获取链路校准增益；获取的所述链路校准增益为所述满用户功率与所述预输出功率的比值；
根据所述链路校准增益进行链路校准；其中，
获取所述射频馈入系统的空载输入功率，具体包括：
设定所述射频馈入系统有效功率输入范围；
实时采集所述射频馈入系统的馈入功率值；
周期性统计设定时间长度内所述射频馈入系统的馈入功率值，并获取所述射频馈入系统有效功率输入范围内的所述馈入功率值的最小值，将所述馈入功率值的最小值作为所述空载输入功率；
获取所述射频馈入系统的满用户功率具体为：
根据所述无线信号特征得到空载回退量，并将所述空载输入功率与所述空载回退量的积作为满用户功率；所述空载回退量为所述满用户功率和所述空载输入功率的比值。
2.根据权利要求1所述的链路校准方法，其特征在于，所述无线信号特征包括：无线信号制式、无线业务特征及无线载波数量。
3.一种链路校准装置，用于调节射频馈入系统的链路增益，其特征在于，包括：
满功率计算模块，用于根据所述射频馈入系统的空载输入功率和无线信号特征获得所述射频馈入系统的满用户功率；
链路增益计算模块，与所述满功率计算模块连接，用于根据所述满用户功率和所述射频馈入系统的预输出功率获取链路校准增益；
校准模块，与所述链路增益计算模块连接，用于根据所述链路校准增益进行链路校准；
功率采集模块，与所述射频馈入系统连接，用于获取所述射频馈入系统的空载输入功率；其中，
所述功率采集模块包括预设单元、采集单元及迭代单元：
所述预设单元用于设定所述射频馈入系统有效功率输入范围；
所述采集单元与所述射频馈入系统连接，用于实时采集所述射频馈入系统的馈入功率值；
所述迭代单元与所述预设单元及所述采集单元均连接，用于周期性统计设定时间长度内所述射频馈入系统的馈入功率值，并获取所述射频馈入系统有效功率输入范围内的所述馈入功率值的最小值，将所述馈入功率值的最小值作为所述空载输入功率；
所述满功率计算模块包括配置单元及计算单元：
所述配置单元根据所述无线信号特征配置得到空载回退量、及所述射频馈入系统的预输出功率；所述计算单元与所述配置单元连接，用于根据所述空载回退量及所述空载输入功率计算出所述满用户功率。
4.一种射频馈入系统，包括权利要求3所述的链路校准装置。
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