CN116600377B - 一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法 - Google Patents

一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，属于通信领域，该方法包括：载波配置之前，关闭各上行通道；接收基带处理单元下发的载波配置功率、频点等信息并配置，同时打开相应上行通道；各通道验证当前设备该通道校准表数据并设置目标增益；根据该通道小区频点结合频率校准表得到频率补偿值；根据当前设备温度结合该通道温度校准表得到温度补偿值；计算当前实际增益，与目标增益相比较得到增益误差进行增益调节；配置载波后各射频通道独立周期性根据功率进行状态集管控；功率过大时进行大信号保护，做降增益处理。通过控制上行增益，满足RSSI、RTWP。

Description

一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法
技术领域
本发明涉及移动通信基站无线覆盖技术领域，尤其是一种射频拉远单元上行增益控制的方法。
背景技术
全球移动通讯***基站主要是由射频拉远单元和基带单元两部分组成。基站在上行工作中，RRU的主要工作就是接收来自用户设备的信号，通过处理后将信号送给BBU去解调。正常工作中，RRU从天线口接收来自用户的信号功率一般比较小，一般会对数字信号进行处理。为了保证在RRU射频链路中不会饱和失真，通常会采用适当的方法来进行增益控制，使信号能在一个较为理想的状态下工作。
但由于设备因自身温度、基站配置、环境变化等因素的影响，使得上行信号无法解调，甚至造成设备损坏，造成通信质量的下降，因此，实时高效且高精度的增益控制成为急需解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种增强信号稳定的方法，能够解决：在专网BBU（基带处理单元）与RRU（射频拉远模块）通信的过程中保证用户信号功率在RRU射频链路中不会饱和失真，增强了专网中BBU（基带处理单元）与RRU（射频拉远模块）通信的抗干扰性和通信效果。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种射频拉远单元上行增益控制的方法，该方法包括：载波配置之前，关闭各上行通道；接收基带处理单元下发的载波配置功率、频点等信息并配置，同时打开相应上行通道；各通道验证当前设备该通道校准表数据并设置目标增益；根据该通道小区频点结合频率校准表得到频率补偿值；根据当前设备温度结合该通道温度校准表得到温度补偿值；计算当前实际增益，与目标增益相比较得到增益误差进行增益调节；配置载波后各射频通道独立周期性根据功率进行状态集管控；功率过大时进行大信号保护，做降增益处理。
其中，射频拉远单元（RRU）启动后，默认关闭上行通道，防止干扰信号泄露到室内基带处理单元（BBU）。
其中，保证校准表加载完毕之前，设备个体要经过射频校准并把这些参数数据存储到一定的存储介质（EEPROM：电可擦写只读存储器）里，保证校准表数据正确，后续各温补频补衰减值均依赖校准表读取。
其中，验证校准表数据并设置目标增益时，进行初始增益设置，根据目标增益查找EEPROM校准表，判断是否超出校准范围，在有效范围内则读取对应增益值并设置；超出范围取校准表最大增益值，目标增益差值由数字增益补偿。
其中，根据该通道上行频点，遍历当前上行通道频率补偿表找到对应频点，得到频点对应的增益值；读取当前设备温度，根据当前设备温度，遍历当前通道温度补偿表找对应温度，得到温度对应的增益值。
其中，实时监测当前设备板温，温度每变化一定精度（如5摄氏度），重新进行温补校准，并重新进行增益控制。
当前实际增益= 初始增益设置 + 温补值 + 频补值。
当前实际增益与目标增益的差值进行增益调节时，在（-1,1）dB范围内调节数字增益（精调节），范围之外调节衰减器（粗调节）。
其中，功率状态集管控包含三种状态：INIT（初始状态），NORMAL（正常工作状态），BLOCKING（安全保护状态）。各状态对应不同的目标增益。状态初始设置为INIT，计时器周期开始后进入NORMAL状态，正常按照最大目标设置增益，提高接收灵敏度。载波配置后周期读取当前数字域功率，与进入BLOCKING状态的阈值相比较，大于阈值时进入BLOCKING状态，该状态为防止进入大信号保护做个平滑保护。当状态集处于BLOCKING状态时，周期读取当前数字域功率，与退出BLOCKING状态的阈值相比较，小于阈值时退出BLOCKING状态重新进入NORMAL状态。
其中，每次状态切换时，重新计算目标增益，计算当前温补频补，进行增益控制。
其中，载波配置后周期读取当前数字域功率，当处于BLOCKING状态时，当前功率与进入大信号保护阈值进行比较，大于阈值时进入大信号保护。进入大信号保护状态之后，重新调整目标增益，计算实际增益与目标增益的增益误差，进行增益设置。
其中，大信号保护状态的目标增益为BLOCKING状态的目标增益-功率超阈值，实现大信号降增益，有效防止上行饱和。
其中，载波配置后周期读取当前数字域功率，当处于大信号保护状态时，当前功率与退出大信号保护阈值进行比较，小于阈值时退出大信号保护。
其中，退出大信号保护状态，重新调整目标增益，计算实际增益与目标增益的增益误差，进行增益设置。
其中，退出BLOCKINT状态阈值<进入BLOCKING状态阈值<退出大信号状态阈值<进入大信号状态阈值
其中，为避免乒乓效应（NORMAL和BLOCKING状态反复切换），在设置及目标增益时：NORMAL状态目标增益-BLOCKING状态目标增益<进入BLOCKING状态阈值-退出BLOCKING状态阈值，且至少偏差5-10dB。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
1、本发明通过增益控制保证BBU与RRU之间的通信效果达到理想状态，防止噪声干扰，同时实时进行状态监测，做大信号保护，有效防止接收饱和，避免上行信号无法解调或发射器性能恶化的现象发生，保证通信的安全性；
2、本发明在通信***中，调节合适的增益，将信号调整到一个合适的范围，达到其最佳的解调效果。
附图说明
图1为本发明一实施例的调整射频拉远单元上行增益的方法步骤图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参见图1，本实例提供本发明提供一种射频拉远单元上行增益控制的方法包括以下操作步骤：
射频拉远单元启动后，在载波配置之前，为了防止干扰信号泄露到基带处理单元，默认关闭上行通道；
接收基带处理单元下发的载波配置功率、频点等信息并配置，同时打开相应上行通道；
保证该设备经过射频校准，校准表验证加载完毕后设置目标增益，随后各个通道进行初始增益设置：根据目标增益查找EEPROM校准表，判断是否超出校准范围，在有效范围内则读取对应增益值并设置衰减器；超出范围取校准表最大增益值，目标增益差值由数字增益补偿。
根据该通道上行频点，遍历当前通道上行频率补偿表找到对应频点，得到频点对应的增益值；同理根据当前设备温度，遍历当前通道上行温度补偿表找到对应温度，得到温度对应的增益值；
其中，考虑到设备温度变化对整体链路增益的影响，实时监测设备温度变化，每变化一定精度（如5摄氏度），重新进行温度补偿值计算，重新进行增益调节。
计算当前实际增益：实际增益 = 初始增益设置 + 温补值 + 频补值。将实际增益与目标增益相比较得到增益误差进行增益调节，当误差在（-1,1）dB范围内时仅调节数字增益（精调节），范围之外调节衰减器（粗调节）。
载波配置之后，为了防止周围环境突然变化导致传入信号激增波动对链路产生恶性后果，对各射频通道进行独立周期性的状态集管控：该状态集管控根据数字域功率进行切换，包含三种状态：INIT（初始状态），NORMAL（正常工作状态），BLOCKING（安全保护状态）。
状态初始设置为INIT，该通道载波配置完成之后进入NORMAL状态，正常按照最大目标设置增益，提高接收灵敏度。当读取到该通道的数字域功率超过进入BLOCKING状态的阈值时，进入BLOCKING状态，该状态为防止进入发信号保护做个平滑保护，目标增益有一定下降。切换成BLOCKING状态后，紧接着重新计算目标增益，计算当前温补频补，重新调节增益，达到降增益的效果。
处在BLOCKING状态时，当读取到该通道的数字域功率小于退出BLOCKING状态的阈值时，退出BLOCKING状态，重新进入NORMAL状态。同时重新计算当前目标增益，计算当前温补频补，重新调节增益，将增益恢复到正常状态。
处在BLOCKING状态时，当读取到该通道的数字域功率大于进入大信号保护的阈值时，进行大信号保护：实时调整目标增益值，为BLOCKING状态的目标增益 – 功率超阈值部分大小，计算实际增益与目标增益的增益误差，进行增益设置，实现大信号降增益，防止上行饱和。当数字域功率小于退出大信号保护阈值时，退出大信号保护，并重新调整目标增益，此时目标增益为BLOCKING状态的目标增益值，重新调节增益。
其中，几种阈值的大小比较：退出BLOCKINT状态阈值<进入BLOCKING状态阈值<退出大信号状态阈值<进入大信号状态阈值
为避免乒乓效应（NORMAL和BLOCKING状态反复切换），在设置阈值及目标增益时：NORMAL状态目标增益-BLOCKING状态目标增益<进入BLOCKING状态阈值-退出BLOCKING状态阈值，且至少偏差5-10dB。
其中，未遵守此规则出现的乒乓效应解释如下：当前阈值及目标增益设置为：NORMAL状态目标增益-BLOCKING状态目标增益>进入BLOCKING状态阈值-退出BLOCKING状态阈值。假设当前功率为BLOCKING状态阈值临界，进入BLOCKING状态降增益，功率则为BLOCKING状态阈值-（NORMAL 状态目标增益-BLOCKING状态目标增益（所降的增益值）），该功率经上述不等式转换可得知此功率<退出BLOCKING状态阈值，故退出BLOCKING状态，目标增益恢复正常值，功率回到BLOCKING状态阈值，进入BLOCKING状态……循环切换NORMAL及BLOCKING状态。
按照上述方法，RRU可实时精确地实现上行增益控制，保证与BBU之间的理想通信，避免上行信号无法解调或发射器性能恶化的现象发生，保证通信的安全性。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于，所属方法包括：
载波配置之前，关闭各上行通道；
接收基带处理单元下发的载波配置信息并配置，同时打开相应上行通道；
各通道验证当前设备的校准表数据并设置目标增益；
根据当前通道小区频点并结合频率校准表得到频率补偿值；
根据当前设备温度并结合当前通道温度校准表得到温度补偿值；
计算当前实际增益，与目标增益相比较得到增益误差进行增益调节；
配置载波后，各通道根据功率周期性进行状态集管控；
功率过大时进行大信号保护，做降增益处理；
当前实际增益的计算方法为：当前实际增益＝初始增益值+温度补偿值+频率补偿值；
功率状态集管控包含三种状态：初始状态INIT，正常工作状态NORMAL和安全保护状态BLOCKING，各状态对应不同的目标增益；在初始状态INIT下，当前通道载波配置完成后进入正常工作状态NORMAL，正常按照最大目标设置增益，载波配置后周期性读取当前数字域功率，与进入安全保护状态BLOCKING的阈值相比较，大于阈值时进入安全保护状态BLOCKING；
载波配置后周期读取当前数字域功率，当处于BLOCKING状态时，当前功率与进入大信号保护阈值进行比较，大于阈值时进入大信号保护；
进入大信号保护状态后，重新调整目标增益，计算实际增益与目标增益的增益误差，进行增益设置；大信号保护状态的目标增益为安全保护状态BLOCKING的目标增益-功率超阈值，实现大信号降增益。
2.根据权利要求1所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：射频拉远单元RRU启动后，默认关闭上行通道，防止干扰信号泄露到室内基带处理单元BBU。
3.根据权利要求1所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：校准表加载完毕之前，设备个体要经过射频校准并把这些参数数据存储到EEPROM里，保证校准表数据正确。
4.根据权利要求1所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：验证校准表数据并设置目标增益时，先进行初始增益设置，根据目标增益查找EEPROM校准表，判断是否超出校准范围，若在有效范围内则读取对应增益值并设置；若超出范围则取校准表最大增益值，目标增益差值由数字增益补偿。
5.根据权利要求1所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：增益调节包括精调节和粗调节，在(-1,1)dB范围内调节数字增益为精调节，在(-1,1)dB范围之外调节衰减器为粗调节。
6.根据权利要求1所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：当状态集处于安全保护状态BLOCKING时，周期读取当前数字域功率，与退出安全保护状态BLOCKING的阈值相比较，小于阈值时退出安全保护状态BLOCKING重新进入正常工作状态NORMAL。
7.根据权利要求6所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：每次状态切换时，重新计算目标增益，计算当前温度补偿值和频率补偿值，进行增益控制；安全保护状态BLOCKING目标增益较正常工作状态NORMAL目标增益有相应降低。
8.根据权利要求1所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：载波配置后周期读取当前数字域功率，当处于大信号保护状态时，当前功率与退出大信号保护阈值进行比较，小于阈值时退出大信号保护；若退出大信号保护状态，则重新调整目标增益，计算实际增益与目标增益的增益误差，进行增益设置。
9.根据权利要求8所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：退出BLOCKING状态阈值<进入BLOCKING状态阈值<退出大信号状态阈值<进入大信号状态阈值。
10.根据权利要求7所述的一种基于射频拉远单元的上行接收增益控制方法，其特征在于：为避免乒乓效应，在设置目标增益时：正常工作状态NORMAL目标增益-安全保护状态BLOCKING目标增益<进入安全保护状态BLOCKING阈值-退出安全保护状态BLOCKING阈值，且至少偏差5-10dB；所述乒乓效应为正常工作状态NORMAL和安全保护状态BLOCKING反复切换。
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Denomination of invention: A gain control method for uplink reception based on radio frequency pull-out unit

Granted publication date: 20231003

Pledgee: Nanjing Branch of Jiangsu Bank Co.,Ltd.

Pledgor: NANJING DIGITGATE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980006411