对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法

摘要

对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法。在原射频拉远信号收发通道系统的各通路中，分别各设有一功率检测处理单元及与之连接的前向和反向功率检测电路的检测通道：1)主控单元向各收发通道按一定的功率发射信号，各通路的前向和反向功率检测电路检测各射频拉远单元天线口的发射和反射信号功率，计算前向和反向检测功率的差值并与预设门限比较，检测各通道的天线故障与否；2)由校准通道发射一定功率信号，其它各通路接收，将接收电平与预设门限比较，检测所连天线是否为智能天线及故障与否；3)由其中一个发射通道发射一定功率信号，其余通道接收，各通道的接收电平与预设门限比较，判断该发射通道连接天线是否为智能天线和/或故障与否。

权利要求

1.对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法，其特征是在具有多个收发通道和校准通道连接至远端的智能天线或分布式天线的射频拉远信号收发通道系统中，在各通路中以与收发通道和校准通道并行方式各设置有一个同由主控单元控制的功率检测处理单元和包括与该功率检测处理单元连接的前向功率检测电路和反向功率检测电路的检测通道，并按下述方式进行检测和判断：

1′由主控单元控制多通路系统的射频拉远单元中发射通道按一定的功率发射信号，由各通路的前向功率检测和反向功率检测电路检测各射频拉远单元天线口的发射信号功率和反射信号功率，计算检测的前向和反向的功率差值，并与预设的门限值比较，若差值大于门限值，则判断该天线有故障；若差值小于门限值，则终止检测，或继续下述检测；

2′由射频拉远单元的校准通道发射一定功率的信号，其它各通路接收，并将各通路接收的电平与预设的门限值比较，若各接收通道的接收电平均超过预设的门限值，且各通路接收电平间的差值小于预设的门限值，则判为当前连接为智能天线，且天线正常；若部分接收通道的接收电平低于预设的门限值，部分接收通道的接收电平高于设置门限，则判断所连接的天线为智能天线，且天线故障；若各接收通道的接收电平都低于预设的门限值，则继续下述检测；

3′由其中一个发射通道发射一定功率的信号，其余通道接收，若其余通道的接收电平均超过预设的门限值，则判断该发射通道所连接的天线为智能天线，且天线故障；若其余通道的接收电平均低于预设的门限值，则判断该发射通道所连接的天线为分布式天线，结束检测。

2.如权利要求1所述的对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法，其特征是进行检测时，所说的前向功率检测与反向功率检测为时分复用相同的检测通路。

3.如权利要求1所述的对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法，其特征是检测过程中在判断为故障时同时发出告警信号。

4.如权利要求1至3之一所述的对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法，其特征是所说的检测通道中与所说功率检测处理单元连接的前向功率检测电路和反向功率检测电路，分别为与各相应通路的收发通道中的发射通道相耦合的前向耦合电路和与接收通道相耦合的反向耦合电路，前向耦合电路与功率检测处理单元间和反向耦合电路与天线单元间分别经受主控单元控制的开关结构连接，由主控单元经同一检测通道中的开关结构分时将前向耦合电路或者反向耦合电路的信号传输到功率检测单元。

5.如权利要求4所述的对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法，其特征是所说的前向耦合电路和反向耦合电路由耦合器或射频耦合线实现。

6.如权利要求1至3之一所述的对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法，其特征是所说的功率检测处理单元将各耦合电路的射频信号转换为可量化的电平信号并传输到主控单元，由主控单元进行检测和判断。

7.如权利要求6所述的对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法，其特征是所说的功率检测处理单元为射频检波器，或是配合有数模转发器的数字信号处理器。

说明书

技术领域

本发明涉及一种对TD-SCDMA多通道射频拉远单元的天线检测方法，特别是一种可用于检测TD-SCDMA多通道射频拉远单元所连接天线的类型及其是否故障的方法。

背景技术

随着TD-SCDMA网络建设的展开，用户数量逐渐增加，运营商对容量和覆盖的要求会越来越高。而在实际工作中，基站站址的选择不容易，有时候无法布设机房或机房位置不理想，成为了建网中的难题之一。此外由于基站成本在TD-SCDMA网络投资中占有很大比例，而在一些地区和时间段的业务量分布又是不平衡的，也会增加基站数量，造成资源的浪费。因此选择能够削减网络构建成本，同时能够维护网络质量的基站，是构建TD-SCDMA网络的关键。
另一方面，TD-SCDMA对数据业务的强劲支持，使得室内业务占整网的比重迅速提升。因此，快速、经济地在重要楼宇建设室内分布系统成为TD-SCDMA运营商吸引用户并快速盈利的一个非常实际的问题。
分布式网络覆盖方案的提出有效地解决了以上问题。分布式网络覆盖将基站集中放置在可获得的中心机房中，基带部分集中处理，采用光纤将射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房。同时多通道的射频拉远单元成功地解决了室内覆盖。
因此TD-SCDMA射频拉远单元不仅需要支持智能天线，还需要支持分布式天线，根据布网情况灵活的配置。但实际工作中，由于基站与射频前端距离很远，很难准确知道当前射频拉远单元所连接的天线为智能天线还是分布式天线，在进行天线配置和小区建立时，容易出错，影响整个网络性能。

发明内容

鉴于此，本发明将提供一种可对TD-SCDMA多通道射频拉远单元的天线进行检测的方法，特别是可用于检测TD-SCDMA多通道射频拉远单元所连接天线的类型及其是否故障的方法。
本发明用于对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统的检测方法，是在具有多个收发通道和校准通道连接至远端的智能天线和分布式天线的射频拉远信号收发通道系统中，在各通路中以与其收发通道和校准通道并行方式各设置有一个同由主控单元控制的功率检测处理单元和包括与之连接的前向功率检测电路和反向功率检测电路的检测通道，并按下述方式进行检测和判断：
1′由主控单元控制多通路系统的发射通道按一定的功率发射信号，由各通路的前向功率检测和反向功率检测电路检测各射频拉远单元天线口的发射信号功率和反射信号功率，计算检测的前向和反向的功率差值，并与预设的门限值比较，若差值大于门限值，则判断该天线有故障；若差值小于门限值，则无故障。根据实际的检测目的或需要，可以终止检测，或继续进行下述的检测；
2′由射频拉远单元的校准通道发射一定功率的信号，其它各通路接收，并将各通路接收的电平与预设的门限值比较，若各接收通道的接收电平均超过预设的门限值，且各通路接收电平间的差值小于预设的门限值，则判为当前连接为智能天线，且天线正常；若部分接收通道的接收电平低于预设的门限值，部分接收通道的接收电平高于设置门限，则判断所连接的天线为智能天线，且天线故障；若各接收通道的接收电平都低于预设的门限值，则继续下述检测；
3′由其中一个发射通道发射一定功率的信号，其余通道接收，若其余通道的接收电平均超过预设的门限值，则判断该发射通道所连接的天线为智能天线，且天线故障；若其余通道的接收电平均低于预设的门限值，则判断该发射通道所连接的天线为分布式天线，结束检测。
所说的多通路收发通道，用于接收信号和发射信号；校准通道，用于对各个通路进行校准，这些都是目前多通道射频拉远系统中的固有通道，其中所说的远端天线可由外接分布式天线或阵列天线等组成。所说设置于各通路的前向功率检测电路和反向功率检测电路，是用于检测发射通路的功率和反射信号的功率，并将检测出来的发射功率和反射信号功率进行运算，计算出天线口的驻波比，提供给主控单元与预设的门限值进行比较并作出检测结果的判断。
在上述各个通路的前向功率检测电路和反向功率检测电路中，前向功率检测与反向功率检测以时分复用相同的检测通路为宜，以避免由于通道不一致引起的检测的前/反向的功率差值的误差。
在上述检测过程中，对判断为故障时为便于加强提示和引起足够的注意，还可以同时发出声/光等相应形式的告警信号，这是目前已有广泛使用的常规技术。
在实现上述检测方法时，所说的检测通道中与所说功率检测处理单元连接的前向功率检测电路和反向功率检测电路，可以分别采用由与各相应通路的收发通道中的发射通道相耦合的前向耦合电路和与接收通道相耦合的反向耦合电路，并使前向耦合电路与功率检测处理单元间、反向耦合电路与天线单元间分别经受主控单元控制的开关结构连接，由主控单元经同一检测通道中的开关结构分时将前向耦合电路或者反向耦合电路的信号传输到功率检测单元。所说的前向耦合电路和反向耦合电路可以分别由目前常用的耦合器或射频耦合线等方式实现。
在上述的检测方法中，所说的主控单元为整个射频拉远单元的控制中心，当接收到天线检测命令后，天线检测命令可以有室内基站的信号处理单元(BBU)端发起，也可以由射频拉远单元(RRU)定时发起，并由主控单元启动天线检测过程。检测过程中，所说的功率检测处理单元可以将各耦合电路的射频信号转换为可量化的电平信号并传输到主控单元，由主控单元进行上述的驻波比比较和判断，完成对相关天线类型(智能天线或分布式天线)和/或是否存在故障等的检测和判断。所说的功率检测处理单元，可以采用目前已有的射频检波器，或是配合有数模转发器的数字信号处理器等实现。
本发明上述的TD-SCDMA多通道射频拉远单元的天线检测方法，是从智能天线和分布式天线的耦合关系出发，通过判断测量各个天线的发射和反射信号的功率差以及判断各个天线之间的相互耦合度，从而实现对系统中所连接的天线是否故障和/或所连接天线的类型进行判断和/或检测。在系统设置上充分利用了目前多通道系统所固有的多路收发通道和校准通道，无需添加额外的硬件即可完成，且上述检测方法的测量准确，运算简单。
以下结合由附图所示实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1是本发明检测方法的系统的及外围接口设置的示意图。
图2是本发明检测方法中前向和反向功率检测结构及工作原理示意图。
图3是本发明检测方法的检测处理流程图。

具体实施方式

图1是本发明检测方法的系统的及外围接口的设置形式，包括：用于控制整个射频拉远单元工作及天线检测的主控单元，分别与主控单元连接的用于无线射频信号收发的多通路收发通道及用于进行多天线校准的校准通道，其远端分别与天线连接，包括由分布式天线和阵列天线等形式的智能天线。在各收发通路中，以与其收发通道和校准通道并行方式各设置有一个同由主控单元控制的功率检测处理单元和包括与之连接的前向功率检测电路和反向功率检测电路的检测通道。
图2是上述检测通道的前向功率检测电路和反向功率检测电路的结构及工作原理。采用射频检波器或数模转发器加上数字信号处理器的功率检测处理单元1经开关结构2分别和与发射通道3相耦合的前向耦合电路4及与接收通道8相耦合的反向耦合电路7连接，发射通道3和接收通道8分别经射频天线5发射和接收射频信号，且反向耦合电路7和接收通道8分别经开关结构6与射频天线5连接。前向耦合电路4和反向耦合电路7均可由目前已有的耦合器或者射频耦合线实现。开关结构2，6在主控单元的控制下分时将前向耦合或反向耦合信号传输到功率检测单元1，由其将射频信号转换为可量化的电平信号，然后将该信号传输到主控单元，由主控单元进行检测和判断。
图3是采用本发明上述方法对TD-SCDMA多通道射频拉远单元天线系统进行检测的处理流程。主控单元接收到天线检测命令后(检测命令可以有BBU端发起，也可以由射频拉远单元定时发起)，将启动天线检测过程。
信号发射及前/反向功率检测流程为：首先主控单元将某一选定的收发通道设置为发射模式，并向该收发通道发送信号，同时设置功率检测电路上的开关，分时将前向功率检测信号和反向功率检测信号传输到功率检测处理单元，由功率检测处理单元将射频信号处理成可量化的信号后传输到主控单元。
信号的接收流程为：首先主控单元将该收发通道设置为接收模式，该通道将从天线口接收下来的信号处理后转换成可量化的信号传输到主控单元。
一种具体的检测过程和步骤可如下述：
第一步，多通道射频拉远单元各个发射通道按一定的功率发射信号，各个通路的前向和反向功率检测电路检测各个天线口的发射信号功率和反射信号功率；
第二步，计算检测的前向和反向的功率差值，并与门限比较，若差值大于门限值，则判天线有故障，并告警；
第三步，若第二步中的差值都小于门限值，拉远单元的校准通路发射一定功率的信号，其它各个通路进行接收处理；
第四步，各个通路接收的电平与门限做比较，若都超过设置的门限，同时各个通路接收电平的差值小于设置的门限，则判为当前连接为智能天线，且天线正常；
第五步，若第三步中的各个接收通路的接收电平都低于设置门限，则设置其中一个发射通道发射一定功率的信号，其余通道接收；
第六步，若其余接收通道的接收电平超过设置的门限，则判为RRU所接天线为智能天线，且天线故障，并告警；若其余通道的接收电平低于设置的门限，则判为RRU所接天线为分布式天线。
第七步，若第三步中的部分接收通路的接收电平低于设置门限，部分高于设置门限，则判为RRU所接天线为智能天线，且天线故障，并告警。
上述天线检测算法的处理流程为：
1.主控单元分别控制各个收发通路发送一定功率信号，同时进行前向功率Pfk和反向功率的检测Pbk，如果满足：
Pbk-Pfk则所有天线与通道连接良好，若不满足，则天线有故障。式中，Pfk为第k个通道的前向检测功率，Pbk为第k个通道的反向检测功率，Thb-f为前反向功率判断门限。
2.若1.1式满足，则主控单元控制校准通路发射信号，收发通道接收信号。各收发通路接收校准通道发射的信号，若各个接收通路的接收到的信号功率Pcrk满足：
Pcrk>Thcr (k＝1，2，...，N)                         1.2
|Pcrk-Pcri|则判定所接天线为智能天线，且天线无故障。式中，Pcrk为第k个接收通路接收校准信号的功率，Pcri为第i个接收通路接收校准信号的功率，Thcr为接收校准信号的功率判断门限，Thrrc为不同接收通道间接收校准信号的功率差异的判断门限。
3.若部分k值不满足1.2式，则判定所接天线为智能天线，且天线故障。
4.若与所有k值不满足1.2式，则主控单元控制收发通道一个通道发射信号，不失一般性，设置第一个通道发射信号，其它收发通道接收该发射通道发射的信号，若各接收通道接收的信号功率Prrk满足：
Prrk则判定所接天线为分布式天线，且天线无故障。式中，Prrk为第k个接收通道接收到发射通道发射的信号功率，Thrr为接收通道接收到发射通道发射的信号功率的判断门限
5.若部分k值不满足1.4式，则判定所接天线为智能天线，且天线故障。