CN110492925B - 一种上行链路合路求和方法、装置及分布式天线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种上行链路合路求和方法、装置及分布式天线系统，其中，通过获取系统中主近端单元AU或者扩展单元EU的通道的上行CPRI数据流，对该CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；提取求和后该CPRI数据流中的正交IQ信号，确定IQ信号的基准值和检测值，从而确定与该IQ信号快衰慢放对应的衰减值，依据系统的该载波映射信息和该衰减值，生成与该CPRI数据对应的增益控制表，依据该增益控制表对该CPRI数据流中该IQ信号进行移位，并按预设位宽截取该移位后的该IQ信号，解决了在分布式天线系统中上行链路数字信号相加过程中，产生数字位宽部分溢出问题，该方案实现简单，功耗低。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种上行链路合路求和方法、装置及分布式天线系统。
背景技术
分布式天线系统是目前解决室内无线通信覆盖以及大型室外场所无线覆盖的主要方案，室内分布式系统(Distributed Antenna System，简称为DAS)由主近端单元(Administration Unit，简称为AU)，从近端单元(Subordinate Administration Unit，简称为SAU)，扩展单元(Extended Unit，简称为EU)和远端天线单元(Remote Unit，简称为RU)组成。近端单元(AU和SAU)的通道会接收基站的下行信号，数字处理后通过光纤传输到多个远端单元(RU)，通过天线发送出去完成信号的覆盖。当有多个RU的射频通道都映射到AU或者SAU的同一个通道，那么这些RU的上行信号会在EU中或者AU中通过合路相加处理后，信号通过光纤传回AU或者SAU，通过线缆传送回基站进行处理。上行数字信号相加过程中，由于数字处理过程位宽的限制，如果不做处理，就会出现原有的位宽不能正确表示相加后的信号而产生数字位宽部分的溢出，数字信号溢出会使上行信号带内出现信号杂散，会直接影响基站的接收灵敏度和覆盖范围，降低系统的用户容量，严重时会直接导致整个DAS系统无法正常工作。
在相关技术中，一般是通过计算求和后的信号功率，将该功率与门限功率比较，如果小于门限功率并且没有做功率控制，则不进行处理，如果大于门限功率，则计算出一个调节值，将相加的每路信号都通过这个调节值处理后将信号降低到门限功率以下。该方法的缺点在于首先需要计算求和后的功率值，需要有乘法处理模块，对每路同相正交信号(In-phase Quadrature，简称IQ信号)做处理时也需要每路IQ信号乘以得出的调节值，在现在多通道大带宽的DAS系统设计中，就需要使用大量的乘法器资源，同时，该方法需要分别处理合路信号中每个上行通道链路的数据，在组网复杂的系统中，处理方法显得繁琐，消耗现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称为FPGA)，即逻辑资源，这对于目前FPGA资源和功耗是一个挑战，同时也会加大DAS系统的设计成本。该方法另外一个缺点是在计算IQ信号的功率时需要对CPRI数据流进行解帧处理，对每路信号做防溢出保护功能，再将每路信号重新组帧映射，将系统复杂化。
针对相关技术中，在分布式天线系统中，上行链路数字信号相加过程中，产生数字位宽部分溢出问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中在分布式天线系统中，上行链路数字信号相加过程中，产生数字位宽部分溢出问题，本发明提供了行链路合路求和方法、装置及分布式天线系统，以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种上行链路合路求和方法，所述方法包括：
获取系统中主近端单元AU或者扩展单元EU的通道的上行通用公共无线接口(Common Public Radio Interface，简称为CPRI)数据流，对所述CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；
提取求和后所述CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值；
获取天线系统的载波映射信息，依据所述载波映射信息和所述衰减值，生成与所述CPRI数据对应的增益控制表，其中，所述增益控制表中的所述衰减值与所述载波映射信息一一对应；
依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行移位，并按预设位宽截取所述移位后的所述IQ信号。
进一步地，所述确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值包括：
获取占用单位带宽的载波容器的所述IQ信号的第一最大值，根据所述第一最大值获取第一阈值时间范围内单位带宽的载波容器内每路所述IQ信号的第二最大值，获取第二阈值时间内单位带宽载波容器的每路所述IQ信号的第三最大值；计算出所述分布式天线系统传输的额定功率对应的IQ数值，将所述IQ数值以预定值的步进增大来生成一组用来获取快衰的第一基准值，所述IQ数值小于所述预定值的情况下，所述IQ数值用来做慢放的第二基准值，由所述第二最大值确定第一检测值，由所述第三最大值确定第二检测值；
依据所述第一基准值和所述第一检测值获取与所述IQ信号快衰对应的衰减值，依据所述第二基准值和所述第二检测值获取与所述IQ信号慢放对应的衰减值。
进一步地，所述依据所述第一基准值和所述第一检测值获取与所述IQ信号快衰对应的衰减值，依据所述第二基准值和所述第二检测值获取与所述IQ信号慢放对应的衰减值包括：
将所述第一检测值和所述第一基准值从大到小依次进行比较，在所述第一检测值大于所述第一基准值的情况下，停止所述比较，确定所述检测值和所述第一基准值比较结果，依据所述比较结果确定所述IQ信号快衰对应的衰减值，在所述第一检测值小于所述第一基准值的最小步进值的情况下，所述IQ信号不做快衰处理；
将所述第二检测值和所述第二基准值的最低门限值进行比较，在所述第二检测值低于所述最低门限值的情况下，在所述第二阈值时间后减小与单位步进值对应的衰减量，确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值，在所述第二检测值大于所述最低门限值，则不做慢放处理。
进一步地，所述预设值包括但不限于以下之一：0.5db、1db、1.5db、2db和2.5db。进一步地，所述依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行移位包括：
依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行三级移位步进，所述三级移位步进分别为6*N、3和1.5，其中，N为1、2或者3。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种上行链路合路求和装置，所述装置包括加法模块、检测模块和增益模块；
所述加法模块用于获取分布式天线系统中主近端单元AU或者扩展单元EU的通道的上行通用公共无线接口CPRI数据流，对所述CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；
所述检测模块用于提取求和后所述CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值；所述检测模块还用于获取所述分布式天线系统的载波映射信息，依据所述载波映射信息和所述衰减值，生成与所述CPRI数据对应的增益控制表，其中，所述增益控制表中的所述衰减值与所述载波映射信息一一对应；
所述增益模块用于依据所述增益控制表，对求和后所述CPRI数据流中所述IQ信号移位，并按预设位宽截取所述移位后的所述IQ信号。
进一步地，所述增益模块用于依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行三级移位步进，所述三级移位步进分别为6*N、3和1.5，其中，N为1、2或者3。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种分布式天线系统，所述系统包括：主近端单元AU、扩展单元EU和远端单元RU，其中，所述AU连接所述EU，所述AU连接至少两个所述RU，所述EU连接至少两个所述RU，该系统的上行链路的公共无线接口CPRI数据流通过所述RU在所述EU进行第一次合路相加，以及CPRI数据流通过所述EU在所述AU进行第二次合路相加，所述第一次合路相加和所述第二次合路相加的处理过程包括：
获取所述AU或者所述EU的上行链路通道的CPRI数据流，对所述CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；
提取求和后所述CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值；
获取所述分布式天线系统的载波映射信息，依据所述载波映射信息和所述衰减值，生成与所述CPRI数据对应的增益控制表，其中，所述增益控制表中的所述衰减值与所述载波映射信息一一对应；
依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行移位，并按预设位宽截取所述移位后的所述IQ信号。
进一步地，所述确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值包括：
获取占用单位带宽的载波容器的所述IQ信号的第一最大值，根据所述第一最大值获取第一阈值时间范围内单位带宽的载波容器内每路所述IQ信号的第二最大值，获取第二阈值时间内单位带宽载波容器的每路所述IQ信号的第三最大值；计算出所述分布式天线系统传输的额定功率对应的IQ数值，将所述IQ数值以1.5db的步进增大来生成一组用来获取快衰的第一基准值，所述IQ数值小于1.5db的数值用来做慢放的第二基准值，由所述第二最大值确定第一检测值，由所述第三最大值确定第二检测值；依据所述第一基准值和所述第一检测值获取与所述IQ信号快衰对应的衰减值，依据所述第二基准值和所述第二检测值获取与所述IQ信号慢放对应的衰减值。
进一步地，所述依据所述第一基准值和所述第一检测值获取与所述IQ信号快衰对应的衰减值，依据所述第二基准值和所述第二检测值获取与所述IQ信号慢放对应的衰减值包括：
将所述第一检测值和所述第一基准值从大到小依次进行比较，在所述第一检测值大于所述第一基准值的情况下，停止所述比较，确定所述检测值和所述第一基准值比较结果，依据所述比较结果确定所述IQ信号快衰对应的衰减值，在所述第一检测值小于所述第一基准值的最小步进值的情况下，所述IQ信号不做快衰处理；
将所述第二检测值和所述第二基准值的最低门限值进行比较，在所述第二检测值低于所述最低门限值的情况下，在所述第二阈值时间后减小与单位步进值对应的衰减量，确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值，在所述第二检测值大于所述最低门限值，则不做慢放处理。
进一步地，所述依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行移位包括：
依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行三级移位步进，所述三级移位步进分别为6*N、3和1.5，其中，N为1、2或者3。
通过本发明，通过获取分布式天线系统中主近端单元AU或者扩展单元EU的通道的上行CPRI数据流，对该CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；提取求和后该CPRI数据流中的正交IQ信号，确定IQ信号的基准值和检测值，从而确定与该IQ信号快衰慢放对应的衰减值，依据系统的该载波映射信息和该衰减值，生成与该CPRI数据对应的增益控制表依据该增益控制表，对该CPRI数据流中该IQ信号进行移位，并按预设位宽截取该移位后的该IQ信号，解决了在分布式天线系统中，上行链路数字信号相加过程中，产生数字位宽部分溢出问题，该方案实现简单，功耗低。
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是根据本发明实施例的一个DAS系统组网的示意图；
图2是根据本发明实施例的另一个DAS系统组网的示意图；
图3是根据本发明实施例的主AU上载波映射信息的示意图；
图4是根据本发明实施例的远端单元RU的载波映射信息的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种上行链路合路求和方法的流程图；
图6是根据本发明实施例的一种上行链路求和溢出保护处理的流程图；
图7是根据本发明实施例的一种增益控制表对应的载波映射信息的示意图；
图8是根据本发明实施例的一种上行链路合路求和装置的结构示意图。
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。
在本发明的实施例中，提出一种能够完成上行链路信号合路后溢出保护功能的实施方案。图1是根据本发明实施例的一个DAS系统组网的示意图，如图1所示，包括一个主近端单元AU，上行链路可以支持多个通道信号(此处省略未画)，主近端单元AU下通过光纤级联远端单元RU1，扩展单元EU，扩展单元EU下级联远端单元RU2和RU3，每个RU有多个射频通道(此处省略未画)，根据实际需要，该系统可支持更多的远端单元的级联。远端单元RU的射频通道通过载波映射功能被映射到主近端单元AU的某一个通道上，远端单元RU2和远端单元RU3通道接收移动设备的上行信号后，在扩展单元EU中完成第一次合路相加，EU通过光纤向主近端单元AU传送IQ信号的数据流，在主近端单元AU中，完成第二次合路相加，然后将该合路信号发送到主近端单元AU一个通道后再发送到基站进行处理。
图2是根据本发明实施例的另一个DAS系统组网的示意图，如图2所示，包括一个主近端单元AU和两个从近端单元SAU1和SAU2，上行链路可以支持12个通道信号B1至B12，主近端单元AU通过光纤级联远端单元RU1和扩展单元EU，远端单元RU1下一级级联远端单元RU2，扩展单元EU下级联远端单元RU3和RU4，每个RU1、RU2、RU3和RU4均有4个射频通道RF1至RF4,根据实际需要，系统可支持更多的远端单元的级联。远端单元RU1和RU2的射频通道通过载波映射功能被映射到主近端单元AU或者从近端单元SAU1、SAU2的某一个通道上，远端单元RU3和RU4通道接收移动设备的上行信号后，在扩展单元中EU中完成第一次合路相加，扩展单元EU通过光纤向主AU传送IQ数据流，在主近端单元AU中，完成第二次合路相加，然后将上行信号发送到主近端单元AU或者从近端单元SAU1和SAU2的某一个通道发送到基站进行处理。所有机型之间IQ数据和控制信号的传输都是通过光纤完成的，上述两种DAS系统组网方式均可以应用在本发明的实施例中。
在该DAS系统中，系统能够传输的带宽是受光纤速率限制的，上下行IQ信号的数据流会根据信号的带宽大小放置在对应的位置上，并通过载波映射标志信号来区分每个上下行通道带宽大小和CPRI数据流上的位置信息。图3是根据本发明实施例的主近端单元AU上载波映射信息的示意图，如图3所示，IQ信号按照数据压缩前按预设的位宽按照一定的规则拼接在一起并放在一个载波容器中，其中，该预设的位宽可以为12bit，定义一个载波容器表示10M的信号带宽，根据信号带宽大小来确定该路IQ信号占用多少个载波容器，并在下面对应位置用另外一组数据表示该载波容器，图3下一排0000表示AU通道B1的IQ信号的数据流，每一个格子表示1个载波容器，表示该路信号占用带宽为40M，类似的，AU通道B3的IQ信号的数据流信号占用带宽70M。图4是根据本发明实施例的远端单元RU的载波映射信息的示意图，如图4所示，在CPRI数据流的对应位置上放置40M的IQ信号，并用另一组数据表示该载波映射信息，图4下一排1111表示映射到RU射频通道RF1上。整个DAS系统的映射就是主近端单元AU上射频通道1的40M信号映射到RU1的射频通道2上，上下行信号就通过这些载波容器在对应位置上传送。同时，EU下级联的RU3也同样映射到主AU通道1上，在上行链路中，该通道的IQ信号的数据流会放置到载波容器的同样的位置中，这些RU的上行信号流在EU中就需要合路相加后传送回主AU，本方案中上行合路防溢出的功能可以在这个位置来完成。
在本发明的另一实施例中，图5是根据本发明实施例的一种上行链路合路求和方法的流程图，如图5所示，该方法包括如下步骤：
步骤S502，获取系统中主近端单元AU或者扩展单元EU通道的上行通用公共无线接口的CPRI数据流，对该CPRI数据流进行位宽扩展并全精度求和；由于通信系统中传输的二进制信号位宽都是固定的，这种情况下，多个二进制数求和就可能出现固定位宽不能正确表示求和的结果，导致出现溢出的情况。前述全精度求和就是根据求和的二进制个数，先对求和的二进制进行一定的高位符号位的扩展，再进行求和操作，从而避免数据溢出。
步骤S504，提取求和后该CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的该IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的该IQ信号的检测值，由该基准值和该检测值确定与该IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与该IQ信号慢放对应的衰减值；
该基准值的确定方法可以通过计算出该分布式天线系统传输的额定功率对应的IQ数值，将该IQ数值以1.5db的步进增大来生成一组用来获取快衰的第一基准值，用IQ数值小于1.5db的数值做慢放的第二基准值。另外确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的该IQ信号的检测值可以在4us内确定占用单位带宽载波容器的该IQ信号的第二检测值，另外可以在30ms内确定占用单位带宽载波容器的该IQ信号的第三检测值。
步骤S506，获取该分布式天线系统的载波映射信息，依据该载波映射信息和该衰减值，生成与该CPRI数据对应的增益控制表，其中，该增益控制表中的该衰减值与该载波映射信息一一对应；
步骤S508，依据该增益控制表，对该CPRI数据流中该IQ信号进行移位，并按预设位宽截取移位后的该IQ信号。
通过上述方法，对该CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；提取求和后该CPRI数据流中的正交IQ信号，确定IQ信号的基准值和检测值，从而确定与该IQ信号快衰慢放对应的衰减值，依据系统的该载波映射信息和该衰减值，生成与该CPRI数据对应的增益控制表，依据该增益控制表，对该CPRI数据流中该IQ信号进行移位，并按预设位宽截取该移位后的该IQ信号，解决了在分布式天线系统中，上行链路数字信号相加过程中，产生数字位宽部分溢出问题，该方案实现简单，功耗低。
在本发明的实施例中，根据该IQ信号的基准值和检测值，确定该IQ信号快衰的衰减值以及确定该IQ信号慢衰减值的方式有很多种，可以获取占用单位带宽的载波容器的该IQ信号的第一最大值，根据该第一最大值获取第一阈值时间范围内单位带宽的载波容器内每路该IQ信号的第二最大值，以此类推获取第二阈值时间内单位带宽载波容器的每路该IQ信号的第三最大值；计算出该分布式天线系统传输的额定功率对应的IQ数值，将该IQ数值以预设值的步进增大来生成一组用来获取快衰的第一基准值，该IQ数值小于预设值的情况下，该IQ数值用来做慢放的第二基准值，由该第二最大值确定第一检测值，由该第三最大值确定第二检测值；这里预设值可以包括但不限于以下之一：0.5db、1db、1.5db、2db和2.5db，优选的该预设值是1.5db。。
上述IQ信号快衰对应的衰减值的确定方式可以有多种实现方式，例如可以将该第一检测值和该第一基准值从大到小依次进行比较，在该第一检测值大于该第一基准值的情况下，停止该比较，确定该检测值和该第一基准值比较结果，依据该比较结果确定该IQ信号快衰对应的衰减值，在该第一检测值小于该第一基准值的最小步进值的情况下，该IQ信号不做快衰处理；
上述IQ信号慢放对应的衰减值的确定方式可以有多种实现方式，例如将该第二检测值和该第二基准值的最低门限值进行比较，在该第二检测值低于该最低门限值的情况下，在该第二阈值时间后减小与单位步进值对应的衰减量，确定与该IQ信号慢放对应的衰减值，在该第二检测值大于该最低门限值，则不做慢放处理，上述确定快衰慢放的衰减值的方式，对上行链路合路信号中功率较小的链路的影响较小。
在本发明的另一个实施例中，图6是根据本发明实施例的一种上行链路求和溢出保护处理的流程图，如图6所示，该处理过程包括如下步骤：
步骤S602，在EU或者主近端单元AU中，对CPRI数据流通过位宽的扩展进行全精度的求和，如前面载波映射所述，接收传输到同一个主近端单元AU通道的上行数据流被放置在相同的位置，这样映射到相同主近端单元AU通道的CPRI数据流可以直接完成求和。在本实施中，可以有最多8个光口的CPRI数据流在扩展单元EU和主近端单元AU进行求和处理，因此需要将合路求和后的IQ信号位宽扩展4位，完成无失真的全精度求和。
步骤S604，在首先将单位带宽为10M的载波容器中的数据按照IQ信号现有的填充规则依次取出来，计算出绝对值，并找出其中的该第一最大值，接下来统计出第一阈值时间为4us范围内的10M载波容器中的第二最大值，用来做溢出保护的快速响应的第一检测值。这里可以不做信号功率的计算，换算出每1.5dbm功率时IQ信号的数值，设置以1.5为步进，最小0，最大衰减为21的第一基准值，将第一检测值与第一基准值从大到小依次比较，直到找到第一检测值比第一基准值大的时候停止，用4bit数值表示第一检测值比第一基准值大多少个步进，并将该值保存下来。如果第一检测值小于最小步进值，则不做快衰处理。统计第二阈值时间为30ms范围内的10M载波容器的第三最大值，用来做溢出保护的慢速回放增益的第二检测值，用这个第二检测值与第二基准值的最低门限值比较，如果低于最低门限值，就每30ms放出步进1.5的衰减值，如果这个第二检测值大于最低门限，则不做慢放处理。
步骤S606，获取该分布式天线系统的载波映射信息，依据该载波映射信息和该衰减值，生成与该CPRI数据对应的增益控制表，实施的过程为了实时处理12个上行通道的IQ信号的数据流，需要通过主AU下发整个DAS系统的全局载波映射信息，全局载波映射信息主要是需要知道主AU和两台从AU总共12个通道的载波映射信息，这里用0到11表示依次表示这12个通道，并与AU和RU的映射带宽相对应，根据载波容器存放12路CPRI数据流的工作机制，使用流水线处理方式，对每一帧中的12个IQ信号的数据流依次处理，下一帧的数据用同样的方式，简化了处理的过程，节省逻辑资源。图7是根据本发明实施例的一种增益控制表对应的载波映射信息的示意图，如图7所示，依次检测出每一路上行链路的保护处理值(快衰慢放的衰减值)，并且与载波映射信息一一对应，生成增益控制表(GAIN TABLE)信号流，其中，Gain0和Gain2为衰减值对应的增益值。
步骤S608，依据该增益控制表，对该CPRI数据流中该IQ信号进行移位，可以对该CPRI数据流中该IQ信号进行三级移位步进，该三级移位步进分别为6*N、3和1.5，其中，N为1、2或者3。具体的实施方法是，设置三级步进分别为6*N，3，1.5三级步进用来做快衰的功能，依据输出的gain table信号按照载波映射信号依次排列，用4bit来表示，当高2bit数据不为0时，就按照1级步进6处理，根据这2bit的数值，衰减6的倍数，在IQ信号的数据处理过程中，对应将IQ信号进行补符号位右移1到3位，信号衰减6，12，18，同时低2bit的控制值表示将IQ信号衰减3或者1.5，第二bit为1表示衰减3，将一级步进处理后的IQ信号的数据分两部处理完成3的衰减，第一步补符号位右移一位加上补符号位右移三位，第二步将第一步的IQ信号的数据补符号为右移3位然后加上第一步的IQ信号的数据，完成步进3的衰减。最低bit位为1表示衰减1.5，处理过程仍然分两步完成，将二级步进处理后的IQ信号的数据首先补符号位右移三位加上二级步进后的IQ信号的数据，第二步是将第一步的I Q数据补符号位右移1位和3位后相加，完成1.5步进的处理，移位处理完成后的信号按照一定的位宽截取出12bit的数据后，完成信号的防溢出功能。由于该方案是通过全局载波映射信息在CPRI数据流上按照流水线方式完成，因此处理后的IQ信号不用重新进行CPRI的组帧与载波映射，可以直接传送到CPRI帧中通过光纤传输，节省了解帧的处理，实现了系统的简单化。
在本实施例中，提供了一种上行链路合路求和装置，图8是根据本发明实施例的一种上行链路合路求和装置的结构示意图，如图8所示，该装置包括加法模块82(SUM模块)、检测模块84(DETECT模块)和增益模块86(GAINX模块)；
该加法模块82用于获取分布式天线系统中主近端单元AU或者扩展单元EU的通道的上行通用公共无线接口CPRI数据流，对该CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；
该检测模块84用于提取求和后该CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的该IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的该IQ信号的检测值，由该基准值和该检测值确定与该IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与该IQ信号慢放对应的衰减值；
该检测模块84还用于获取该分布式天线系统的载波映射信息，依据该载波映射信息和该衰减值，生成与该CPRI数据对应的增益控制表，其中，该增益控制表中的该衰减值与该载波映射信息一一对应；
该增益模块86用于依据该增益控制表，对求和后该CPRI数据流中该IQ信号移位，并按预设位宽截取该移位后的该IQ信号。
通过上行链路合路求和装置，EU和主AU各个光路接收每个通道的上行CPRI数据流并在SUM模块中进行全精度的求和，求和后的数据进入GAINX模块，通过DETECT模块计算出的增益控制表(GAIN TABLE)按照载波映射信号依次排列，来实时调整合路求和后的CPRI数据流的IQ信号，完成上行合路防溢出功能，同时调整后的CPRI数据流作为输出传输到光纤，上述求和方案在EU和主AU中可以复用，解决了在分布式天线系统中，上行链路数字信号相加过程中，产生数字位宽部分溢出问题，该方案实现简单，功耗低。
在本实施例中，还提供了一种分布式天线系统，该系统包括：主近端单元AU、扩展单元EU和远端单元RU，其中，该AU连接该EU，该AU连接至少两个该RU，该EU连接至少两个该RU，该系统的上行链路的公共无线接口CPRI数据流通过该RU在该EU进行第一次合路相加，以及CPRI数据流通过该EU在该AU进行第二次合路相加，该第一次合路相加和该第二次合路相加的处理过程包括：
获取该AU或者该EU的上行链路通道的CPRI数据流，对该CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；
提取求和后该CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的该IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的该IQ信号的检测值，由该基准值和该检测值确定与该IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与该IQ信号慢放对应的衰减值；
获取该分布式天线系统的载波映射信息，依据该载波映射信息和该衰减值，生成与该CPRI数据对应的增益控制表，其中，该增益控制表中的该衰减值与该载波映射信息一一对应；
依据该增益控制表，对该CPRI数据流中该IQ信号进行移位，并按预设位宽截取该移位后的该IQ信号。
通过上述系统，能够在AU或者EU中在CPRI数据流中对合路相加的信号做快速响应的位宽溢出保护，能够解决DAS上行链路合路求和过程中数字信号溢出的问题，该方案能够不使用FPGA的数字信号处理(Digital Signal Process，简称为DSP)资源，在较小的FPGA资源消耗下完成功能方案，实现简单，降低功耗，并且该方案能够减小对上行链路合路信号中功率较小的链路的影响。
在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施例中描述的技术方案。
在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上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申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种上行链路合路求和方法，其特征在于，所述方法包括：
获取分布式天线系统中主近端单元AU或者扩展单元EU通道的上行通用公共无线接口CPRI数据流，对所述CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；
提取求和后所述CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值；
获取所述分布式天线系统的载波映射信息，依据所述载波映射信息和所述衰减值，生成与所述CPRI数据对应的增益控制表，其中，所述增益控制表中的所述衰减值与所述载波映射信息一一对应；
依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行移位，并按预设位宽截取所述移位后的所述IQ信号。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值包括：
获取占用单位带宽的载波容器的所述IQ信号的第一最大值，根据所述第一最大值获取第一阈值时间范围内单位带宽的载波容器内每路所述IQ信号的第二最大值，获取第二阈值时间内单位带宽载波容器的每路所述IQ信号的第三最大值；计算出所述分布式天线系统传输的额定功率对应的IQ数值，将所述IQ数值以预设值的步进增大来生成一组用来获取快衰的第一基准值，所述IQ数值小于所述预设值的情况下，所述IQ数值用来做慢放的第二基准值，由所述第二最大值确定第一检测值，由所述第三最大值确定第二检测值；
依据所述第一基准值和所述第一检测值获取与所述IQ信号快衰对应的衰减值，依据所述第二基准值和所述第二检测值获取与所述IQ信号慢放对应的衰减值。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述依据所述第一基准值和所述第一检测值获取与所述IQ信号快衰对应的衰减值，依据所述第二基准值和所述第二检测值获取与所述IQ信号慢放对应的衰减值包括：
将所述第一检测值和所述第一基准值从大到小依次进行比较，在所述第一检测值大于所述第一基准值的情况下，停止所述比较，确定所述检测值和所述第一基准值比较结果，依据所述比较结果确定所述IQ信号快衰对应的衰减值，在所述第一检测值小于所述第一基准值的最小步进值的情况下，所述IQ信号不做快衰处理；
将所述第二检测值和所述第二基准值的最低门限值进行比较，在所述第二检测值低于所述最低门限值的情况下，在所述第二阈值时间后减小与单位步进值对应的衰减量，确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值，在所述第二检测值大于所述最低门限值，则不做慢放处理。
4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述预设值包括但不限于以下之一：0.5db、1db、1.5db、2db和2.5db。
5.根据权利要求1至4任一项所述方法，其特征在于，所述依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行移位包括：
依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行三级移位步进，所述三级移位步进分别为6*N、3和1.5，其中，N为1、2或者3。
6.一种上行链路合路求和装置，其特征在于，所述装置包括加法模块、检测模块和增益模块；
所述加法模块用于获取分布式天线系统中主近端单元AU或者扩展单元EU的通道的上行通用公共无线接口CPRI数据流，对所述CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；
所述检测模块用于提取求和后所述CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值；所述检测模块还用于获取所述分布式天线系统的载波映射信息，依据所述载波映射信息和所述衰减值，生成与所述CPRI数据对应的增益控制表，其中，所述增益控制表中的所述衰减值与所述载波映射信息一一对应；
所述增益模块用于依据所述增益控制表，对求和后所述CPRI数据流中所述IQ信号移位，并按预设位宽截取所述移位后的所述IQ信号。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述增益模块用于依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行三级移位步进，所述三级移位步进分别为6*N、3和1.5，其中，N为1、2或者3。
8.一种分布式天线系统，其特征在于，所述系统包括：主近端单元AU、扩展单元EU和远端单元RU，其中，所述AU连接所述EU，所述AU连接至少两个所述RU，所述EU连接至少两个所述RU，该系统的上行链路的公共无线接口CPRI数据流通过所述RU在所述EU进行第一次合路相加，以及CPRI数据流通过所述EU在所述AU进行第二次合路相加，所述第一次合路相加和所述第二次合路相加的处理过程包括：
获取所述AU或者所述EU的上行链路通道的CPRI数据流，对所述CPRI数据流进行位宽扩展并进行全精度求和；
提取求和后所述CPRI数据流中的正交IQ信号，确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值；
获取所述分布式天线系统的载波映射信息，依据所述载波映射信息和所述衰减值，生成与所述CPRI数据对应的增益控制表，其中，所述增益控制表中的所述衰减值与所述载波映射信息一一对应；
依据所述增益控制表，对所述CPRI数据流中所述IQ信号进行移位，并按预设位宽截取所述移位后的所述IQ信号。
9.根据权利要求8所述系统，其特征在于，所述确定占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的基准值，以及确定预设时间段内占用单位带宽载波容器的所述IQ信号的检测值，由所述基准值和所述检测值确定与所述IQ信号快衰对应的衰减值，以及确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值包括：
获取占用单位带宽的载波容器的所述IQ信号的第一最大值，根据所述第一最大值获取第一阈值时间范围内单位带宽的载波容器内每路所述IQ信号的第二最大值，获取第二阈值时间内单位带宽载波容器的每路所述IQ信号的第三最大值；计算出所述分布式天线系统传输的额定功率对应的IQ数值，将所述IQ数值以1.5db的步进增大来生成一组用来获取快衰的第一基准值，所述IQ数值小于1.5db的数值用来做慢放的第二基准值，由所述第二最大值确定第一检测值，由所述第三最大值确定第二检测值；依据所述第一基准值和所述第一检测值获取与所述IQ信号快衰对应的衰减值，依据所述第二基准值和所述第二检测值获取与所述IQ信号慢放对应的衰减值。
10.根据权利要求9所述系统，其特征在于，所述依据所述第一基准值和所述第一检测值获取与所述IQ信号快衰对应的衰减值，依据所述二基准值和所述第二检测值获取与所述IQ信号慢放对应的衰减值包括：
将所述第一检测值和所述第一基准值从大到小依次进行比较，在所述第一检测值大于所述第一基准值的情况下，停止所述比较，确定所述检测值和所述第一基准值比较结果，依据所述比较结果确定所述IQ信号快衰对应的衰减值，在所述第一检测值小于所述第一基准值的最小步进值的情况下，所述IQ信号不做快衰处理；
将所述第二检测值和所述第二基准值的最低门限值进行比较，在所述第二检测值低于所述最低门限值的情况下，在所述第二阈值时间后减小与单位步进值对应的衰减量，确定与所述IQ信号慢放对应的衰减值，在所述第二检测值大于所述最低门限值，则不做慢放处理。
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