CN112235762A - 一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种信令下的增强机器类通信eMTC终端功率控制的快速校准方法，特别涉及eMTC校准领域，属于移动通信领域。该方法包括以下步骤:1.提取eMTC各个功率控制等级的发射功率数据；2.判断发射功率数据的有效性。本发明在校准和综合测试同样的信令环境下完成校准前原始功控数据的读取，能有效提高校准数据的精确性；并且UE、综测仪一次上电、开机便可以完成整个综测校准流程，节约了测试时间；由于校准、综测过程是同时进行的，测试失败后可以立即利用失败数据进行迭代校准直至测试通过或超过设定失败次数，提高了功控校准的最终成功率。

Description

一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准方法
技术领域
本发明属于移动通信领域，涉及一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准方法。
背景技术
业界主流校准方式现今采用的是非信令下(UE和综测仪之间没有信令交互存在)的校准方式，简要描述如下：
1、控制板卡进入非信令模式，以指定频点的指定功率等级进行功率发射；
2、控制综测仪进入非信令模式，频点配置成UE的当前发射频点，按UE可能的发射功率配置好仪表的参考电平并启动功率测试，
3、综测软件查询综测仪的功率测试已经完成后，获取当前测试功率值，作为当前功率等级对应的校准前原始功率值；
4、控制板卡以另一功率等级进行功率发射；
5、重配参考电平，控制综测仪再次进行功率测量；
6、获取本次功率测试值，作为新功率等级对应的原始功率值；
7、按以上方式完成全部所需功率等级值的测试后，根据该原始数据按某种算法计算后将得到的调整后的各个功率等级对应的功控系数(APC系数)组成功控系数表(即APC系数表：每个功控等级对应一个系数值，以便对该等级发送功率值做调整用)并写入UE的FLASH约定校准数据区，至此校准过程便完成了。
测试时：将校准后的UE重新上电，UE会加载经过校准的APC表进入信令模式，注册到同样处于信令模式下的综测仪，就可以进行功率控制测试项目的测试了。
此种校准方式有以下缺点：
1.非信令下该指标的校准方式与信令下的该指标测试方式，其信令环境不一致，可能会影响测量准确性；
2.把非信令下校准与信令下的测试过程作为两个独立的流程分别进行，UE、测试仪表均需要独立进行上电加载、初始化，测试效率低；
3.由于把校准过程与测试过程分别作为各自独立的过程来进行，测试失败后无法利用信令下的数据进行迭代校准，校准通过率低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在信令下进行的快速校准方案。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种提取eMTC各个功率控制等级的发射功率数据的方法，包括以下步骤:
S1提取eMTC各个功率控制等级的发射功率数据；
S2判断发射功率数据的有效性；
可选地，S1为：通过最大值、次大值与最大值之差的门限选择和功控曲线下降点的判断方式来提取数据或通过最小值，次小值与最小值之差的门限选择和功控曲线上升点的判断方式来提取数据，具体地：
S11、eMTC功率控制等级从发射功率的最大值降到最小值进行步长为原始数据的1/100的均分，或者从最小值升到最大值进行步长为原始数据的1/100的的均分；
S12、以原始数据的第一个数据作为功率最大值的初始值；
S13、进行取数流程，具体为：取下个数据与当前值比较，如果比当前值大，则更新当前值为最大值，如果小于当前值，则认为下降点到来，将该值作为次大功率等级对应的发射功率值并保存然后回到取数流程，其他情况则抛掉该数据，不做处理；
S14、如果在步骤S12中没有触发取数流程，则继续上述S12操作直到下降点来临启动取数流程，或者是获取原始数据点完毕但因未触发取数流程而造成功率等级下降数组获取失败；
S15、当取数流程触发后，下面的1/4数据只需要判断是否大于当前最大值，如果比当前最大值还要大，说明前面的取数流程被误触发了，将重新从步骤S12开始执行；否则就直接将当前数据作为下个功率等级的发射值取数保存；
S16、判断整个功控等级是否获取完成或者所有的数据点是否都处理完毕，如果是的话，则表示功率等级数组的数据获取完成，如果否的话观察当前功率点是否是最后一个点，如果不是最后一个数据点，则返回取数流程；如果是最后一个数据点的话，则表示率等级数组的数据获取失败；
可选地，S2具体为：
S21：判断发射功率等级上升、下降数组采集是否成功完成；
S21：判断最大和最小发射功率值，其中最大功率不能够低于设置的可校准门限值，最小功率不能够高于设置的可校准门限值；
S22：通过发射功率等级中的上升数组和下降数组获取发射功率值，在相同功率等级情况下功率值相差不能大于4dB；
S23：如果功率等级上升、下降数组的数值获取均成功，则取功率等级下降的功控曲线。
可选地，一种信令下的eMTC终端功率控制的快校准系统，包括eMTC综合测试仪、测试计算机、USB连接线、射频连接线、UE和GPIB或以太网接口；
系统用于测试最大输出功率、最小输出功率和上行闭环功率，在Active Cell呼叫连接的工作模式下建立。
可选地，eMTC综合测试仪发送功率控制信令，UE按照综合测试仪的命令以相应等级功率发送上行信号，综合测试仪检测接收完成全部的UE功率值后，就会将接收到的所有功率等级的实际功率值发送给所述测试计算机的上位机软件，上位机软件分析当前板卡功率与目标功率的差距，修正满足规范要求的功控系数表并发送给UE使用，UE再加载使用新功控系数表以便开始重新功控测试直到功率达到要求或超过允许的校准次数而失败结束。
可选地，eMTC综合测试仪通过GPIB或以太网接口与测试计算机连接并且通过射频连接线与UE相连，所述USB连接线一边连接UE，另一边连接测试计算机。
可选地，UE包括RF控制模块、下位机基带控制模块、底层接口交互模块以及增加模块。
可选地，增加模块包括基带校准功能支持模块和射频校准功能支持模块；
基带校准功能支持模块包括“功控参数命令获取、响应交互模块”、“功控参数提取，功控系数表生成模块”和“功控系数表下发传输模块”；
射频校准功能支持模块包括“功控系数表获取、响应交互模块”和“功控系数表加载执行模块”。
可选地，“功控参数命令获取、响应交互模块”对上位机下发各种校准命令的接收、解析并给出正确的响应；
“功控参数提取、功控系数表生成模块”对初步解析后的上位机命令进行进一步功控参数数据转换提取，并按照约定格式生成功控系数表；
“功控系数表下发传输模块”将产生的功控系数表按照约定格式、通信方式下发给射频模块加载使用；
“功控系数表获取、响应交互模块”负责对基带下发来的功控系数表进行接收、解析并给出正确的响应；
“功控系数表加载执行模块”是最终校准参数的使用模块，该模块按照当前发送功率的具体等级，实时的用功控系数表对应参数对实际发送功率进行修正。
本发明的有益效果在于：校准和综测同样的信令环境下完成校准前原始功控数据的读取，提高了校准数据的精确性；UE、综测仪一次上电、开机便可以完成整个综测校准流程，节约了测试时间；由于校准、综测过程是同时进行的，测试失败后可以立即利用失败数据进行迭代校准直至测试通过或超过设定失败次数，提高了功控校准的最终成功率。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1是eMTC校准环境；
图2是UE新增模块结构框图；
图3是BB和RF校准功能支持模块图；
图4是功率等级校准算法流程图；
图5是功率等级下降数组的数据提取算法流程图；
图6是功率等级上升数组的数据提取算法流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1～图6，为一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准方法：
校准流程简述如下：
1、开机后控制eMTC综测仪复位并进入信令测试状态。
2、控制待测终端UE注册到eMTC综测仪并建立呼叫回环链接成功。
3、下面开始进行正式的功控校准综测，如流程图4示：信令下校准流程具体描述为：综侧仪发送功率控制信令，UE按照综测仪的命令以相应等级功率发送上行信号，综侧仪检测接收完成全部的UE功率值后，就会将接收到的所有功率等级的实际功率值发送给上位机软件，上位机软件分析当前板卡功率与目标功率的差距，按照一定算法修正APC并发送给UE使用，UE再加载使用新APC表以便开始重新功控测试直到功率达到要求或超过允许的校准次数而失败结束。
通过以上方式将综测校准流程融合在一起，校准后的参数立即用综测仪来进行测试，一旦测试未通过还有通过迭代计算补救的可能，既节约了时间，也提高了校准的最终通过率。
eMTC综测仪表进行功控测试项的测试时，除了返回本项目测试通过或失败外，还会返回当前测试的功控曲线各点数值。
本方案巧妙利用该测试返回数据，提供一种取数算法能够快速可靠的获取出各个功率控制等级的发射功率数据的方法，为后期的功控参数计算做准备。
一般情况下eMTC综测仪会控制板卡的发射功率值在200帧内由最大值降到最小值，再由最小值升到最大值，从而完成整个功控测试过程，可以获取包含了整个功控变化过程的200个功率值的测试结果。本方案通过最大/最小值判断、次大/次小值与最大/最小值之差的门限选择，功控曲线下降/上升点判断等方式进行数据提取；这里给出一个最优的参考方案，以200个原始数据为基础进行如下数据提取操作(获得功率等级下降数组及功率等级上升数组)：
过程简述：
如图5示：最先开始从200个数据中提取出功率等级下降(在未校准前，UE的功率控制等级下降其对应的功率值不一定下降)的数组，在这里以80个功率等级为例，
1、首先以200个数据的第一个数据作为功率最大值的初始值；
2、取下个数据与当前值比较，如果比当前值大，则更新当前值为最大值，如果小于当前值一定的门限(流程图中以0.5dB为门限)，则认为下降点到来，将该值作为次大功率等级对应的发射功率值保存并启动取数流程，其他情况则抛掉该数据，不做处理；
1、如果在步骤2中没有触发取数流程，则继续上述操作直到下降点来临启动取数流程，或者是200个数据点均获取完毕但因未取数而造成取数失败；
2、当取数流程触发后，下面的前50位的数据只需要判断是否大于当前最大值，如果比当前最大值还要大，说明前面的取数流程被误触发了，将重新从步骤2开始执行；否则就直接将当前数据作为下个功率等级的发射值取数保存(在未校准前，UE的功率控制等级下降其对应的功率值不一定下降，所以这里不能与上一个功率等级进行功率大小比较)；
1、判断整个功控等级(这里假设是80个功控等级)是否获取完成或者是200个数据点均处理完毕但因未获取完成而造成取数失败；
如图6示，功率等级上升数组的数据采集过程与此类似，这里不再赘述。
获取后的数据为了确保其有效性，还需进行有效性判断，主要判断点如下：
1、功率等级上升、下降数组采集是否成功完成？
2、最大、最小功率值判断(最大/最小功率不能够低于/高于设置的可校准门限值)；
3、功率等级上升、下降数组所获取的功率值，在相同功率等级情况下功率值相差不能大于8dB(通过判断曲线的对称性来防止原始曲线变形失效。)；
4、如果功率等级上升、下降数组的数值获取均成功，则取功率等级下降的功控曲线(功率值由最大降到最小)，因为该数值更加可靠，具体原因如下：
①左侧数据采集的起点为最大功率值点(一般为23dBm以上)，而右侧数据的采集起点为最小功率值点(一般为-52dBm以下)，由于最小功率值点的信号功率很小，很容易受外部信号干扰以及板卡自身的发送信号功率波动也比较大，个别情况下功率波动会大于0.5dB从而引起取数误判，误以为以及到了功控曲线上升点提前开始取数，取出的功率等级数组发生错位就不能用于校准使用(而左侧数据最大功率采集由于信号强不容易受到如此大干扰)。
②但由于右侧取数错位的偏移量不会太大，取出的功率值与左边的同一功率值相差不会太大，因此右侧数据还是可以用于同一等级相差不大于8dB的有效性判断，避免功控曲线变形失效的情况。
一次功控校准在1秒多就能完成，因此本方式可以快速的一次性获取全部功控等级对应的功率值，大大提高了eMTC功控的校准效率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种提取增强机器类通信eMTC终端各个功率控制等级的发射功率数据的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤:
S1提取eMTC各个功率控制等级的发射功率数据；
S2判断发射功率数据的有效性。
2.根据权利要求1所述的一种提取eMTC终端各个功率控制等级的发射功率数据的方法，其特征在于：所述S1为：通过最大值、次大值与最大值之差的门限选择和功控曲线下降点的判断方式来提取数据或通过最小值，次小值与最小值之差的门限选择和功控曲线上升点的判断方式来提取数据，具体地：
S11、eMTC功率控制等级从发射功率的最大值降到最小值进行步长为原始数据的1/100的均分，或者从最小值升到最大值进行步长为原始数据的1/100的的均分；
S12、以原始数据的第一个数据作为功率最大值的初始值；
S13、进行取数流程，具体为：取下个数据与当前值比较，如果比当前值大，则更新当前值为最大值，如果小于当前值，则认为下降点到来，将该值作为次大功率等级对应的发射功率值并保存然后回到取数流程，其他情况则抛掉该数据，不做处理；
S14、如果在步骤S12中没有触发取数流程，则继续上述S12操作直到下降点来临启动取数流程，或者是已经获取原始数据点完毕但因未触发取数流程而造成功率等级下降数组获取失败；
S15、当取数流程触发后，下面的1/4数据只需要判断是否大于当前最大值，如果比当前最大值还要大，说明前面的取数流程被误触发了，将重新从步骤S12开始执行；否则就直接将当前数据作为下个功率等级的发射值取数保存；
S16、判断整个功控等级是否获取完成或者所有的数据点是否都处理完毕，如果是的话，则表示功率等级数组的数据获取完成，如果否的话观察当前功率点是否是最后一个点，如果不是最后一个数据点，则返回取数流程；如果是最后一个数据点的话，则表示功率等级数组的数据获取失败。
3.根据权利要求1所述的一种提取eMTC终端各个功率控制等级的发射功率数据的方法，其特征在于：所述的S2具体为：
S21：判断发射功率等级上升、下降数组采集是否成功完成；
S21：判断最大和最小发射功率值，其中最大功率不能够低于设置的可校准门限值，最小功率不能够高于设置的可校准门限值；
S22：通过发射功率等级中的上升数组和下降数组获取发射功率值，在相同功率等级情况下功率值相差不能大于4dB；
S23：如果功率等级上升、下降数组的数值获取均成功，则取功率等级下降的功控曲线。
4.基于权利要求1～3中任一项所述方法的一种信令下的eMTC终端功率控制的快校准系统，其特征在于：所述系统包括eMTC综合测试仪、测试计算机、USB连接线、射频连接线、终端UE和通用接口总线GPIB或以太网接口；
所述系统用于测试最大输出功率、最小输出功率和上行闭环功率，在Active Cell呼叫连接的工作模式下建立。
5.根据权利要求4所述的一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准系统，其特征在于：所述eMTC综合测试仪发送功率控制信令，所述UE按照综合测试仪的命令以相应等级功率发送上行信号，综合测试仪检测接收完成全部的UE功率值后，就会将接收到的所有功率等级的实际功率值发送给所述测试计算机的上位机软件，上位机软件分析当前板卡功率与目标功率的差距，修正满足规范要求的功控系数表并发送给UE使用，UE再加载使用新功控系数表以便开始重新功控测试直到功率达到要求或超过允许的校准次数而失败结束。
6.根据权利要求4所述的一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准系统，其特征在于：所述eMTC综合测试仪通过GPIB或以太网接口与测试计算机连接并且通过射频连接线与UE相连，所述USB连接线一边连接UE，另一边连接测试计算机。
7.根据权利要求4所述的一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准方法，其特征在于：所述UE包括RF控制模块、下位机基带控制模块、底层接口交互模块以及增加模块。
8.根据权利要求7所述的一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准方法，其特征在于：所述增加模块包括基带校准功能支持模块和射频校准功能支持模块；
所述基带校准功能支持模块包括“功控参数命令获取、响应交互模块”、“功控参数提取，功控系数表生成模块”和“功控系数表下发传输模块”；
所述射频校准功能支持模块包括“功控系数表获取、响应交互模块”和“功控系数表加载执行模块”。
9.根据权利要求8所述的一种信令下的eMTC终端功率控制的快速校准方法，其特征在于：所述“功控参数命令获取、响应交互模块”对上位机下发各种校准命令的接收、解析并给出正确的响应；
所述“功控参数提取、功控系数表生成模块”对初步解析后的上位机命令进行进一步功控参数数据转换提取，并按照约定格式生成功控系数表；
所述“功控系数表下发传输模块”将产生的功控系数表按照约定格式、通信方式下发给射频模块加载使用；
所述“功控系数表获取、响应交互模块”负责对基带下发来的功控系数表进行接收、解析并给出正确的响应；
所述“功控系数表加载执行模块”是最终校准参数的使用模块，该模块按照当前发送功率的具体等级，实时的用功控系数表对应参数对实际发送功率进行修正。
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