CN105611620A - 一种功放电压调节方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功放电压调节方法及装置。本发明提供的功放电压调节方法，应用于多制式基站，包括：获取发射信号的平均功率和峰均比；根据所述平均功率和峰均比得到所述发射信号的峰值功率；根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节；本发明提供的功放电压调节方法解决了现有功放调压技术在对功放调压后会存在发信机无法正常工作的情况和无法适用于多制式基站的技术问题。

Description

一种功放电压调节方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种功放电压调节方法及装置。

背景技术

随着数据流量激增和网络规模的快速扩张，电信运营商的节能减排压力日趋增大。根据统计，传统基站单站年耗电量高达1.5万千瓦时左右，因此，如何降低基站运营能耗，成为运营商越来越关注的问题。移动基站作为移动通信网络最主要的组成部分，能源消耗占到了90％，所以移动基站的节能设计成为了移动网络节能减排最重要和关键的因素，是目前移动基站产品技术演进和提高市场竞争力的重要方向。

功率放大器是移动基站上的大功率发射模块，80W额定功率基站上功放的功耗占到基站总功耗的80％左右，所以对于功放的节能设计是至为重要的。移动基站在承载业务和流量较低时发射功率低，此时可以调整功放供电电压至较低位置，而当承载业务和流量升高时，随着功放发射功率的升高需要提高供电电压。

现有的移动基站功放调压技术一般使用平均功率作为电压档位判断基准，这适用于信号配置一定峰均比维持不变的单一应用场景，如果发射信号配置发生变化，输出信号峰均比发生较大变化的情况下，平均功率和功放供电电压的对应关系会发生变化，在供电电压不满足功放输出功率的要求下，输出射频指标会严重恶化，可能导致发信机无法正常工作。

此外，还有一些针对单一制式无线产品的功放调压设计。如GSM产品根据发射功率等级或者激活的载波数进行功放供电电压索引，LTE产品根据符号功率和业务统计量进行功放调压设计，这些方法可用于单一制式无线基站产品，无法适用于多制式共平台基站产品。

所以，现有功放调压技术仅适用于单一制式的基站无法适用于多制式基站，并且会存在对功放调压后发信机无法正常工作的情况。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种功放电压调节方法及装置，能够解决现有功放调压技术在对功放调压后会存在发信机无法正常工作的情况和无法适用于多制式基站的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种功放电压调节方法，应用于多制式基站，包括如下步骤：

获取发射信号的平均功率和峰均比；

根据所述平均功率和峰均比得到所述发射信号的峰值功率；

根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节。

进一步地，所述根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节的步骤包括：

当所述峰值功率大于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最大功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压；

当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压降低所述功放的工作电压。

进一步地，所述根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压的步骤包括：

根据所述峰值功率、预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压。

进一步地，所述对应关系表包括：多频点下功放饱和功率与工作电压的对应关系表；

所述根据所述峰值功率、预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压的步骤包括：

当发射信号的实际发射频点在所述对应关系表中不存在时，确定所述发射实际频点落在对应关系表中哪两个频点之间；

对所述两个频点下对应的饱和功率进行线性插值处理得到实际发射频点下饱和功率与工作电压的对应关系表；

根据所述峰值功率、所述实际发射频点下饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压。

进一步地，所述获取发射信号的平均功率的步骤包括：

获取后台配置的所述发射信号的平均功率；

或者

对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率。

进一步地，所述对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率的步骤包括：

根据预设周期对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率；

当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，在根据峰值功率和功放的饱和功率获取目标工作电压之前，还包括：

判断所述峰值功率小于所述最小功率的当前次数是否大于等于预设阈值时，若是，则根据峰值功率和功放的饱和功率获取目标工作电压。

进一步地，在获取目标工作电压与根据所述目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之间，所述方法还包括：

调节所述发射信号的峰值功率，使其小于等于所述目标工作电压对应的饱和功率。

进一步地，所述调节所述发射信号的峰值功率的步骤包括：

根据额定功率对应的第一削峰门限、额定功率对应的饱和功率和所述目标工作电压对应的饱和功率计算出功放调压后的第二削峰门限；

通过将所述发射信号的削峰门限调整为所述第二削峰门限的方式调节所述发射信号的峰值功率。

进一步地，在所述根据所述目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之前，所述方法还包括：

获取所述功放的增益变化量；

将射频处理过程中对所述发射信号进行的增益补偿的量调整为所述增益变化量。

进一步地，所述获取所述功放的增益变化量的步骤包括：

根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。

进一步地，所述预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表包括：多频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表；

所述根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量的步骤包括：

当发射信号的实际发射频点在所述对应关系表中不存在时，确定所述发射实际频点落在对应关系表中哪两个频点之间；

对所述两个频点下对应的增益变化量进行线性插值处理得到实际发射频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表；

根据所述目标工作电压、所述实际发射频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。

同样为了解决上述的技术问题，本发明还提供了一种功放电压调节装置，应用于多制式基站，包括：第一获取模块、第二获取模块和电压调节模块；

所述第一获取模块，用于获取发射信号的平均功率和峰均比；

所述第二获取模块，用于根据所述平均功率和峰均比得到所述发射信号的峰值功率；

所述电压调节模块，用于根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节。

进一步地，所述电压调节模块，用于：

当所述峰值功率大于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最大功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压；

当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压降低所述功放的工作电压。

进一步地，所述电压调节模块，用于根据所述峰值功率、预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压。

进一步地，所述装置还包括：功率调节模块；

所述功率调节模块，用于在所述电压调节模块获取目标工作电压与根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压之间，调节所述发射信号的峰值功率，使其小于等于所述目标工作电压对应的饱和功率。

进一步地，还包括：增益调节模块：

所述增益调节模块，用于在所述电压调节模块根据所述目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之前，获取所述功放的增益变化量，将射频处理过程中对所述发射信号进行的增益补偿的量调整为所述增益变化量。

进一步地，所述增益调节模块，用于根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种功放电压调节方法及装置，可以有效地提高降低多制式基站中功放的功耗；本发明提供的功放电压调节方法，应用于多制式基站，包括：获取发射信号的平均功率和峰均比；根据所述平均功率和峰均比得到所述发射信号的峰值功率；根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节；本发明的功放调压方法，可以根据峰值功率和功放的饱和功率来调节功放的电压，使得发射信号的峰值功率和功放的饱和功率点一致，无论发射信号峰值功率怎么变化，功放模块始终工作在饱和点附近；由于功放模块始终工作在饱和点附近，所以避免了在调压后发信机无法正常工作的情况，另外，从上述方法步骤来看，本发明方法不受基站制式类型的限制，所以还可以应用于多制式基站；本发明调压方法实现了低发射功率时低电压供电，高发射功率时高电压供电，降低了功放的功耗，从而提高整个基站***的效率降低功耗。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种功放电压调节方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种功放电压调节方法的流程示意图；

图3为本发明实施例四提供的一种调节功放电压的框架示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种功放调节主控的流程示意图；

图5为本发明实施例四提供的一种电压设置的流程示意图；

图6为本发明实施例四提供的一种功放调压初始化流程示意图；

图7为本发明实施例五提供的第一种功放电压调节装置的结构示意图；

图8为本发明实施例五提供的第二种功放电压调节装置的结构示意图；

图9为本发明实施例五提供的第三种功放电压调节装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

考虑到现有调压技术在对功放调压后会存在发信机无法正常工作和无法适用于多制式基站产品，本实施例提供了一种新的调压方法，根据峰值功率的变化进行功放工作电压的适配，使得功放工作在饱和功率点，有效地降低了功放的功耗；如图1所示，本实施例提供了一种功放电压调节方法，应用于多制式基站，包括如下步骤：

步骤101：获取发射信号的平均功率和峰均比。

本步骤中获取平均功率和峰均比这两个过程的时序可以为任一，可以同时或先后。

具体地，本步骤中获取发射信号的平均功率可以包括下面两种方式：

1、获取后台配置的所述发射信号的平均功率。

网管后台配置的发射信号的功率一般为发射信号的平均功率，所以只需直接获取配置数据即可得到平均功率。

2、对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率。

该方式是实时对发射信号进行功率检测以获取平均功率，例如实时对发射数字功率的变化进行监控和检测。

对应基站的不同制式，本实施例中平均功率的取值也不同：

当基站的制式包括：GSM制式时，所述平均功率为GSM制式的最大时隙功率；GSM基带数据按照时隙对应用户，需要按照最大的时隙功率进行功放电压调整；

当基站的制式包括：LTE实时时，所述平均功率为LTE制式产品的最大符号功率，LTE基带信号以符号为时长，一般参考符号功率比较高；

而对于UMTS和CDMA制式产品，使用基站***自有的发射功率TSSI检测的结果即可，此时检测到发射功率即为平均功率。

具体地，本实施例中获取发射信号的峰均比的过程包括：

发射信号的峰均比需要在初始化时由软件计算得到，峰均比是峰值与均值的比值，其计算公式如下：

PAR＝20*lg(cfr_e_gate/power_e_abs_ave)

cfr_e_gate为额定功率下对应的削峰门限,power_e_abs_ave为额定功率下削峰后输出数据的均方功率。

步骤102：根据所述平均功率和峰均比得到所述发射信号的峰值功率。

具体地，本步骤中通过信号的峰均比和平均功率求和得到发射信号的峰值功率。

步骤103：根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节。

本步骤具体地可以包括：

当所述峰值功率大于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最大功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压；即对功放进行升压；

当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压降低所述功放的工作电压，即对功放进行降压。

本实施例方法可以根据峰值功率和功放的饱和功率来调节功放的电压，使得发射信号的峰值功率和功放的饱和功率点一致，无论发射信号峰值功率怎么变化，功放模块始终工作在饱和点附近；由于功放模块始终工作在饱和点附近，所以避免了在调压后发信机无法正常工作的情况，另外，从上述方法步骤来看，本发明方法不受基站制式类型的限制，所以还可以应用于多制式基站；本实施例的调压方法实现了低发射功率时低电压供电，高发射功率时高电压供电，降低了功放的功耗，从而提高整个基站***的效率降低功耗。

在本实施例中，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压的过程可以包括：

根据所述峰值功率、预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压。

本实施例方法可以预先存储功放饱和功率与工作电压的对应关系表(以下简称饱和功率表)，在得到峰值功率之后，利用峰值功率在饱和功率表中进行匹配，得到相应的目标电压。

当饱和功率表存在与峰值功率相等的饱和功率时，直接获取与饱和功率对应的工作电压，该工作电压为目标工作电压，即功放需要最终调节到的电压；

当饱和功率表不存在与峰值功率相等的饱和功率时，先确定峰值功率落在哪两个饱和功率值之间，获取这两个饱和功率值对应的工作电压，最后讲最大的工作电压作为目标工作电压。

本实施例中饱和功率表需要实际测试得到，可以在生产线对每一台功放进行测试并针对功放个体建立表格，也可以在实验室对每一个型号的功放进行测试针对每个型号建立表格。对每个型号建立表格会减少生产流程复杂性，但是表格内容并不完全与每台功放对应，功放本身因为生产和原材料存在一定批次离散性，制定表格时需要将测试得到的电压对应的饱和功率进行一定的回退处理，一般回退0.3dB到0.5dB，保证每一台功放均能满足供电需求。功放的电压档位间隔由电源模块的调整精度确定，一般为1V或者2V。

一般地饱和功率表为多频点下饱和功率表，其记载了每个频点下饱和功率与功放工作电压之间的对应关系。由于基站在网络上实际应用时发射中心频点一般不准确对应调压表上已有的某个频点，所以在实际使用时还需要对饱和功率表进行一定处理。具体地，上述根据所述峰值功率、预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压的过程包括：

当发射信号的实际发射频点在所述对应关系表中不存在时，确定所述发射实际频点落在对应关系表中哪两个频点之间；

对所述两个频点下对应的饱和功率进行线性插值处理得到实际发射频点下饱和功率与工作电压的对应关系表；

根据所述峰值功率、所述实际发射频点下饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压；

而当发射信号的实际发射频点在对应关系表中存在时，直接根据所述峰值功率和所述对应关系表获取对应的目标工作电压，不需要对饱和功率表进行处理。

实施例二：

基站承载的用户和业务增加时，发射功率会升高，为避免影响基站的覆盖和性能，需要迅速升高功放工作电压从而提高功放的线性范围，所以升高电压需要快速响应，工程应用上肯定是越快越好，但是实际切换频率受限于电源模块的技术限制。目前业界移动基站用电源模块能做到百毫秒级的升压响应，因此一般发射功率的判断周期为数百个毫秒，一旦发现发射功率对应的电压档位比当前电压高，就需要进行升压操作。

基站承载的用户和业务减少时，发射功率会降低，此时为提高基站的效率和降低功放模块的静态功耗，可以降低功放的线性范围，需要降低功放模块的工作电压。因为降压并不实时影响基站的覆盖，为了避免临界情况下在某个档位上电压调整乒乓反复，降压操作的判断周期需要拉长，且判断条件需要更严格。一般降压判断和调整的周期为若干分钟。下面针对降压操作情况，本实施例提供了一种功放电压调节方法，如包括如下步骤：

步骤201：根据预设周期对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率，计算出发射信号的峰均比。

预设周期可以设置为200ms，

步骤202：根据平均功率和峰均比得到发射信号的当前峰值功率。

步骤203：当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，判断所述峰值功率小于所述最小功率的当前次数是否大于等于预设阈值，若是，则执行步骤204，若否，返回步骤201。

本实施例方法可以在利用计数器来记录峰值功率小于最小功率的当前次数即判定需要降压操作的次数，每次判定需要降压操作时，计数器加1，若判定不是降压操作时计数器清零。也就是说，要在连续判定需要降压操作的次数大于预设阈值时才可以进行降压操作，若否，继续检测功率进行判定。

例如当连续判定需要降压操作的次数大于600次数时，则进行降压操作。

步骤204：根据峰值功率和功放的饱和功率获取目标工作电压，根据所述目标工作电压降低所述功放的工作电压。

本实施例方法，在平均功率为实时检测的数字功率的情况下，若连续n次判定需要对功放降压操作是，才进行降压操作，否则，不进行降压操作；本实施例方法拉长了降压操作的判定时间，且判断条件变得更严格，避免了在某个电压档位或者电压值上电压调整乒乓反复。

在本实施例中，当目标工作电压与当前工作电压差距比较大时，可以才用逐步调整的方式将功放电压调整为目标工作电压，即多步调整到位；避免了电压一次调整到位带来的功放特性变化更大，发射信号的功率随功放增益会发生变化更大，对业务的接入可能造成中断，对功放的数字预失真自适应的影响也更大，导致射频指标的适应调整周期更长等问题。

在本实施例中可以将功放的工作电压划分为多个档位，具体地，可以以额功放额定工作电压为参考点进行划分；因此，在获取目标工作电压的同时，也就相当获取目标电压档位；在电压调整幅度较大时如果一次性调整会造成可以采用多步调整到位，例如相差三个档位时，可以分三次调整，一次调整一个档位。

实施例三：

为了保证业务的正常传输，在功放调压过程中，需要输入给功放的峰值功率不超过目标电位对应的饱和功率，因此，在上述实施例一和二的基础上，本实施例提供了一种功放电压调节方法，在对所述功放的工作电压进行调节(升高或降低)之前，还可以包括：调节所述发射信号的峰值功率，使其小于等于所述目标工作电压对应的饱和功率。具体地，在获取目标工作电压之后，根据目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之前，还包括：调节所述发射信号的峰值功率，使其小于等于所述目标工作电压对应的饱和功率。

通常数字域的峰值功率与削峰门限对应，所以，本实施例可以采用调整削峰门限的方式来调整峰值功率，具体地，本实施例中所述调节所述发射信号的峰值功率的步骤包括：

根据额定功率对应的第一削峰门限、额定功率对应的饱和功率和所述目标工作电压对应的饱和功率计算出功放调压后的第二削峰门限；

通过将所述发射信号的削峰门限调整为所述第二削峰门限的方式调节所述发射信号的峰值功率。

本实施例中额定功率为功放所在基站的额定功率。

功放调压后的削峰门限由输入的额定削峰门限cfr_e_gate、额定功率对应饱和功率p_e和目标电压对应饱和功率p₀按比例计算得到：

$\mathrm{crf}\_o\_\mathrm{gate}=\mathrm{cfr}\_e\_\mathrm{gate}*\sqrt{\frac{P_o}{P_e}}$

这里的p_e和p₀均功放调压表中的饱和功率，前者是额定功率对应饱和功率，后者为目标调整电压对应饱和功率。这与峰均比评估计算中取削峰后数字功率是不一样的。

对于多发射通道共电源模块的基站产品，需要对多个发射通道的功放设置相同的工作电压，此时按照最大目标输出功率查找目标电压，削峰门限按照最大发射功率通道的p_e和p₀进行计算，但是额定功率削峰门限cfr_e_gate需要区分通道，所以削峰门限是需要分通道计算和配置的。

考虑到功放工作电压的调整会改变功放的线性和增益，在调压过程中对工作电压进行调整之前，需要根据功放增益变化，在发信机射频处理中针对功放增益的变化进行补偿；具体地，可以在调压过程中对工作电压进行调整之前，上述调节所述发射信号的峰值功率之后，需要根据功放增益变化，在发信机射频处理中针对功放增益的变化进行补偿。

本实施例方法在根据所述目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之前，在调节所述发射信号的峰值功率之后；或者在根据所述目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之前，还包括：

获取所述功放的增益变化量；

将射频处理过程中对所述发射信号进行的增益补偿的量调整为所述增益变化量。

本实施例中功放的增益变化量指得是：功放当前工作电压对应的增益与目标工作电压对应的增益之差。

具体地，功放工作电压升高时，功放增益会增大，为保证发射功率与基带的一致，需要在发信机射频数控衰减器中对信号进行衰减，衰减量为功放增益的增大量。

功放工作电压降低时，功放增益会减小，同样为保证发射功率与基带的一致，需要在发信机射频数控衰减器中对信号进行放大，放大量为功放增益的减小量。

本实施例方法中获取所述功放的增益变化量的过程可以包括：

根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。

也就是说，本实施例方法在对功放调压调整之后，还需要根据目标工作电业和工作电压与功放增益变化量的对应关系表(以下简称功放增益表)来得到功放的增益变化量。

本实施例中功放增益表是功放电压档位与功放增益变化的对应关系，功放的增益是随供电电压不同而变化的，软件在调整功放电压后，需要在发信机链路上补偿功放增益的变化，保证发射功率的实际大小不随功放调压而变化。功放增益子表通过软件程序自适应检测得到，在基站整机产品上发射标准源信号，发信机数字和射频增益一定，遍历功放的电压档位，检测每个电压档位的输出功率即得到功放增益的变化量。

同样考虑到基站在网络上实际应用时实际发射频点一般不准确对应调压表上已有的某个频点，所以在实际使用时还需要对功放增益表进行一定处理。具体地，本实施例中所述工作电压与功放增益变化量的对应关系表包括：多频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表；

所述根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量的步骤包括：

当发射信号的实际发射频点在所述对应关系表中不存在时，确定所述发射实际频点落在对应关系表中哪两个频点之间；

对这两个频点下对应的增益变化量进行线性插值处理得到实际发射频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表；

根据所述目标工作电压、所述实际发射频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。

本实施例方法先计算实际发射频点落在功放增益表的哪两个频点中间，取这两个频点的补偿增益分别做线性插值得到实际发射频点下功放增益表。如果发射中心频点和功放增益表的某一个频点刚好重合，那么直接取对应频点的增益变量进行增益补偿。

优先地，本实施例中功放增益表和上述实施例一所述的饱和功率表可以在同一个表格中表示，该表格称为功放调压表，如下表1所示。饱和功率和电压档位的对应关系、功放增益变化带来的补偿增益与电压档位对应关系需要分别测试得到。在表1中，额定电压下的功放增益是基准值，所以额定电压对应的补偿增益均为0dB。饱和功率、功放增益补偿均对频率较为敏感，所以需要对发射带内多个频点进行测试。Fa为发射频段最低频点，Fb为发射频段最高频点，从Fa开始，以一定步进Δ2对调压表进行测试得到不同频点下不同电压档位对应的饱和功率和增益变化，一般频率步进Δ2取10MHz到20MHz即可。截止频点Fb一般不在步进值上，但是这个频点仍然是需要进行测试的。

注：Ve为功放额定工作电压，Δ1为电压档位步进，Fa为发射频段最低频点，Fb为发射频段最高频率，Δ2为补偿增益对应频域的校准步进。

表1

其中功放调压表表征的是功放的硬件属性，需要在功放模块的生产线或者基站整机生产线上测试得到，写入功放或者发信机的非易失性存贮器供调压使用。

实施例四：

如图3所示，为本实施提供了采用上述实施例方法实现功放调压的示意图，其中调压主控根据基带配置功率或者发信机的功率检测进行电压调整判断，查询功放调压表获取目标调整电压和补偿增益等，对发信机链路的削峰、射频增益以及功放工作电压进行调整和控制。

本实施例中调压主控在对功放调压之前，还需要调整对发射信号削峰的削峰门限和在射频处理中进行增益补偿。

图3中功放调压表的定义如表1所示，表征的是不同频点下不同电压档位对应的饱和功率和功放增益的变化。这里需要根据基站产品硬件的情况先拟定最左列的电压档位。功放额定工作电压Ve是额定发射功率对应工作电压，由功放硬件决定，电压档位步进Δ1根据电源调整精度确定，一般设定为1V或者2V，不超过2V。功放工作电压的变化超过2V时，线性和饱和功率等变化相对会较大。

下面具体介绍图调压主控的具体流程，如图4所示，调压使能后在基站运行过程利用这个流程自适应调整功放工作电压，降低移动基站能耗提高整个网络运行效率，包括如下步骤：

步骤401：获取功放当前工作电压对应的功率范围和发射信号的峰均比。

步骤402：判断预设调压类型为静态还是动态，若是动态，则执行步骤403；若是静态，执行步骤404。

功放调压的依据可以是实时检测的发信机数字功率，此时电压调整速度会比较快，本实施例中定义为动态调压。调压依据也可以是网管后台直接配置给发信机的发射功率值，这个配置功率的下发是较少发生的，本实施例中将这种情况定义为静态调压。

步骤403：按照预设周期对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率。

具体地，每隔200ms检测发信机数字功率。

步骤404：读取后台配置的发射信号的平均功率。

步骤405：根据所述峰均比和平均功率计算出发射信号的峰值功率。

具体地，通过相加得到峰值功率。

步骤406：将峰值功率与所述功率范围进行比较，若小于功率范围，则执行步骤406，若大于功率范围，执行步骤410，若落在范围内，则执行步骤411。

具体地，若峰值功率小于功率范围内最小值，即小于功率范围，若大于功放范围内最大值，则大于功率范围。

步骤407：再次判断预设调压类型为静态还是动态，若是动态，则执行步骤407，若是静态，执行步骤409。

步骤408：降压计数器加1。

步骤409：判断降压计数器的值是否大于等于预设阈值，若是，则，执行步骤409，若否，执行步骤403。

步骤410：电压设置流程(升压或者降压)。

步骤411：降压计数器清零，返回步骤403。

根据图4所示，静态调压模式下，定时判断后台配置功率是否不在当前电压对应功率范围，一旦超出范围则立即启动升压或者降压流程。

动态调压模式下，一旦检测到发射数字功率高出当前电压档位对应功率范围，那么就需要立即启动升压流程，并将降压计数器清零。如果发射数字功率低于当前电压档位对应功率范围，那么降压计数器加1，判断当前降压计数是否到达设定值，到达设定值则启动降压流程，降压后将降压计数器清零。图4的示例中降压计数器的设定值为600，在200ms的定时下对应2分钟。升压要求尽量快是为了保证移动基站承载业务和覆盖范围尽量不受影响，而降压时的响应相对会慢很多，且判断条件严格，这是为了保证不在某个临界功率上对功放工作电压进行反复调整。一般功率判断的周期为100-600ms，即升压操作的最快速度为100-600ms，而降压操作的速度都是分钟级的，示例中为2分钟。

下面介绍本实施例中电压设置的过程，本实施例方法中在进入电压设置流程后，先停止闭环功控和数字预失真自适应训练，然后根据目标电压档位对应的最大功率计算和配置削峰门限；如图5所示在电压设置使能之后，具体包括：

步骤501：停止闭环功控。

步骤502：停止数字预失真训练。

步骤503：计算和配置削峰门限。

步骤504：根据峰值功率查询调压表获取目标电压V0。

步骤505：通过公式Vs＝Vp+Δ1*sign(Vo-Vp)计算设置电压，Vp为当前电压。

步骤506：根据Vs查询调压表获取增益补偿值Gc，将Gc设置射频增益补偿。

步骤507：设置电源电压为Vs，此时Vp＝Vs。

步骤508：判断V0是否等于Vp，若否，返回步骤503，若是，执行步骤509。

步骤509：开启数字预失真训练。

步骤510：开启闭环功控。

根据图5的描述，电压调整需要按照电压档位的步进值渐进完成，如果一次电压调整跨越多个电压档位，那么需要逐档进行调整到位。

电压档位切换调整时，先计算配置削峰门限，然后在射频链路的数控衰减器上对功放增益的变化进行补偿，最后设置电源电压。

在电源电压设置到目标电压档位后，打开数字预失真自适应训练和闭环功控。

至此，功放自适应调压流程完成一次闭环，等待下一个功率判断周期进行目标电压判断和自适应调整处理。

在本实施例中，功放调压功能启动后可以有一个初始化的过程，这个初始化流程可以在基站上电初始化配置过程中进行，初始化流程如图6所示，包括步骤601-603。这个初始化流程没有对发射信号进行直接操作，所以无论在什么时候启动功放电源调压，都不会中断基站正在运行的业务。功放调压启动后首先需要进行硬件判断，具体地，获取相关硬件信息，主要是电源模块的信息，判断电压是否可调以及可以调整的范围，电源是否单独为功放供电，在同时给电调天线等供电的情况下需要重新判断电压可调范围。如果电源电压不可调，那么直接退出功放调压。

初始化流程接下来功率调压表的检查和处理，具体地，检查是否存在调压表，并按照基站的发射中心频点采用线性插值的方法，对调压表处理得到对应发射频点的不同电压档位下饱和功率、补偿增益值。

最后，是基准PAR评估计算。

实施例五：

如图7所示，本实施例提供了一种功放电压调节装置，应用于多制式基站，包括：第一获取模块701、第二获取模块702和电压调节模块703；

所述第一获取模块701，用于获取发射信号的平均功率和峰均比；

所述第二获取模块702，用于根据所述平均功率和峰均比得到所述发射信号的峰值功率；

所述电压调节模块703，用于根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节。

优先地，本实施例中所述电压调节模块703，用于：

当所述峰值功率大于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最大功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压；

当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压降低所述功放的工作电压。

优先地，所述电压调节模块703，用于根据所述峰值功率和预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压。

优先地，如图8所示，在上述装置基础上，还可以包括功率调节模块704；

所述功率调节模块704，用于在所述根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压之前，获取目标工作电压之后，调节所述发射信号的峰值功率，使其小于等于所述目标工作电压对应的饱和功率。

优先地，如图9所示，在上述装置基础上，还可以包括：增益调节模块705；

所述增益调节模块705，用于在对所述功放的工作电压进行调节之后，获取所述功放的增益变化量，将射频处理过程中对所述发射信号进行的增益补偿的量调整为所述增益变化量。

优先地，所述增益调节模块705，用于根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种功放电压调节方法，其特征在于，应用于多制式基站，包括如下步骤：

获取发射信号的平均功率和峰均比；

根据所述平均功率和峰均比得到所述发射信号的峰值功率；

根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节的步骤包括：

当所述峰值功率大于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最大功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压；

当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压降低所述功放的工作电压。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压的步骤包括：

根据所述峰值功率、预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对应关系表包括：多频点下功放饱和功率与工作电压的对应关系表；

所述根据所述峰值功率、预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压的步骤包括：

当发射信号的实际发射频点在所述对应关系表中不存在时，确定所述发射实际频点落在对应关系表中哪两个频点之间；

对所述两个频点下对应的饱和功率进行线性插值处理得到实际发射频点下饱和功率与工作电压的对应关系表；

根据所述峰值功率、所述实际发射频点下饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压。

5.如权利要求2或3或4所述的方法，其特征在于，所述获取发射信号的平均功率的步骤包括：

获取后台配置的所述发射信号的平均功率；

或者

对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率的步骤包括：

根据预设周期对发射信号进行功率检测获取发射信号的平均功率；

当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，在根据峰值功率和功放的饱和功率获取目标工作电压之前，还包括：

判断所述峰值功率小于所述最小功率的当前次数是否大于等于预设阈值时，若是，则根据峰值功率和功放的饱和功率获取目标工作电压。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取目标工作电压与根据所述目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之间，所述方法还包括：

调节所述发射信号的峰值功率，使其小于等于所述目标工作电压对应的饱和功率。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调节所述发射信号的峰值功率的步骤包括：

根据额定功率对应的第一削峰门限、额定功率对应的饱和功率和所述目标工作电压对应的饱和功率计算出功放调压后的第二削峰门限；

通过将所述发射信号的削峰门限调整为所述第二削峰门限的方式调节所述发射信号的峰值功率。

9.如权利要求2或3或7所述的方法，其特征在于，在所述根据所述目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之前，所述方法还包括：

获取所述功放的增益变化量；

将射频处理过程中对所述发射信号进行的增益补偿的量调整为所述增益变化量。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取所述功放的增益变化量的步骤包括：

根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表包括：多频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表；

所述根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量的步骤包括：

当发射信号的实际发射频点在所述对应关系表中不存在时，确定所述发射实际频点落在对应关系表中哪两个频点之间；

对所述两个频点下对应的增益变化量进行线性插值处理得到实际发射频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表；

根据所述目标工作电压、所述实际发射频点下工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。

12.一种功放电压调节装置，其特征在于，应用于多制式基站，包括：第一获取模块、第二获取模块和电压调节模块；

所述第一获取模块，用于获取发射信号的平均功率和峰均比；

所述第二获取模块，用于根据所述平均功率和峰均比得到所述发射信号的峰值功率；

所述电压调节模块，用于根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率对所述功放的工作电压进行调节。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述电压调节模块，用于：

当所述峰值功率大于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最大功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压；

当所述峰值功率小于所述功放当前工作电压对应的功率范围内最小功率时，根据所述峰值功率和所述功放的饱和功率获取所述功放的目标工作电压，根据所述目标工作电压降低所述功放的工作电压。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述电压调节模块，用于根据所述峰值功率、预置功放饱和功率与工作电压的对应关系表获取所述目标工作电压。

15.权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：功率调节模块；

所述功率调节模块，用于在所述电压调节模块获取目标工作电压与根据所述目标工作电压升高所述功放的工作电压之间，调节所述发射信号的峰值功率，使其小于等于所述目标工作电压对应的饱和功率。

16.如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：增益调节模块；

所述增益调节模块，用于在所述电压调节模块根据所述目标工作电压升高或降低所述功放的工作电压之前，获取所述功放的增益变化量，将射频处理过程中对所述发射信号进行的增益补偿的量调整为所述增益变化量。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述增益调节模块，用于根据所述目标工作电压、预置工作电压与功放增益变化量的对应关系表获取所述功放的增益变化量。