SCDMA系统中无线收/发信机的在线监测系统及监测方法

摘要

本发明公开了一种SCDMA系统中无线收/发信机的在线监测系统及监测方法。它在SCDMA基站系统上构建一个射频(RF)闭环系统，利用该闭环系统在不影响系统正常工作的情况下进行监测。该监测包括对发射信道的监测和对接收信道的监测。本发明通过监测无线收/发信机用于校准的空间特征向量是否正确从而保证系统总是能够动态地及时地调整用于校准的空间特征向量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线收/发信机的在线监测系统及利用该系统进行监测的方法。本发明应用于使用智能天线的同步码分多址(SCDMA)系统中。

背景技术

SCDMA系统使用智能天线技术，通过计算得到每个用户信号在空中信道传播的空间特征向量，用此空间特征向量对各天线的接收信号加权，可以获得额外的接收增益；同样将空间特征向量应用到下行信道中，终端也可以得到额外的发射增益。由于有这些增益的存在，使得SCDMA系统可以在基站和终端使用较小的发射功率，降低了系统成本。

无线收/发信机校准的目的就是要获得正确的空间特征向量，如果接收和发射通道的空间特征矢量不正确或不准确，不仅得不到相应的增益，甚至有可能会引入额外的干扰，导致系统性能变差。

然而，在校准过程中如果有其他干扰存在，将导致校准结果不正确；另外，原本正确的空间特征向量在经过一段时间、温度的变化后也将不再适应当前的空中信道。为了保证系统的稳定性，需要有一种无线收/发信机的监测机制随时提示系统当前校准结果是否正确以及何时应该重新校准。

发明内容

本发明的目的是要提供一种SCDMA系统中无线收/发信机的在线监测系统及监测方法。

本发明的监测系统是在SCDMA基站系统上构建一个射频(RF)闭环系统，利用该闭环系统在不影响系统正常工作的情况下进行监测。

本发明的SCDMA系统中无线收/发信机的在线监测系统，包括：

与基站天线相连的功分器；

与所述功分器相连的基站收/发信机，在基站接收时隙接收经功分器处理的从天线所接收的上行信号，并在基站发射时隙经由功分器及天线发送下行信号；

模数/数模转换接口；

经模数/数模转换接口与所述基站收/发信机相连的基站基带处理单元，在基站接收时隙该基带处理单元根据现行的接收校准得到的空间向量对基站收/发信机的接收信号加权并求功率增益，并且将所得的功率增益与天线接收增益门限比较，如果该功率增益大于或等于接收增益门限，则认为接收空间特征向量正确，现行的接收校准正确；否则，发出重新校准警告；在基站发射时隙，该基带处理单元将根据现行的发射校准得到的空间向量应用于下行信号，基站收/发信机发射该下行信号；

一个与所述功分器相连的额外的收信机，其接收时隙对应基站的发射时隙，并在基站发射时隙接收所述基站收/发信机发射的下行信号；

一个额外的模数/数模转换接口；

一个经额外的模数/数模转换接口与所述额外的收信机相连的额外的基带处理单元，且该额外的基带处理单元还与所述基站处理单元相连，该额外的基带处理单元在基站发射时隙接收经模数/数模转换接口传送的所述下行信号，并解扩信号，计算信号的功率增益，并将所得的功率增益与天线发射增益门限比较，如果该功率增益大于或等于发射增益门限，则认为发射空间特征向量正确，现行的发射校准正确；否则，发出重新校准警告。

优选地，所述SCDMA系统以TDD方式工作，所述额外的收发信机也以TDD方式工作。

本发明还提供了一种在SCDMA系统中对无线收/发信机进行在线监测的方法，该方法包括以下步骤：

(1)在基站进入接收时隙时由基站收信机接收经功分器处理的从天线所接收的上行信号；

(2)基站收信机将所述上行信号经由模数/数模转换接口传送到基带处理单元；

(3)所述基站处理单元根据现行的接收校准得到的空间特征向量对接收信号加权并求功率增益；并将所得的功率增益与天线接收增益门限比较，如果该功率增益大于或等于接收增益门限，则认为接收空间特征向量正确，现行的接收校准正确；否则，发出重新校准警告；

(4)在基站进入发射时隙时，所述基站基带处理单元将现行的发射校准得到的空间特征向量应用于下行信号，由基站收/发信机经由功分器及天线发送下行信号；

(5)由一个接收时隙与基站的发射时隙对应的额外的收信机接收在基站发射时隙由所述基站收/发信机发射的下行信号；

(6)由所述的额外的收信机经一个额外的模数/数模转换接口将所述下行信号传送至一个额外的基带处理单元，由该额外的基带处理单元解扩信号，计算信号的功率增益，并将所得的功率增益与天线发射增益门限比较，如果该功率增益大于或等于发射增益门限，则认为发射空间特征向量正确，现行的发射校准正确；否则，发出重新校准警告。

(7)基站再次进入接收时隙时，重复以上步骤。

优选地，所述SCDMA系统以TDD方式工作，所述额外的收发信机也以TDD方式工作。

本发明的系统和方法通过监测无线收/发信机用于校准的空间特征向量是否正确，随时提示系统是否应该重新校准，从而保证系统总是能够动态地及时地调整用于校准的空间特征向量，确保系统性能的稳定性。

附图说明

结合附图阅读，本发明的具体实施例的详细说明更容易理解。附图中：

图1是本发明实施例对发射信道的监测框图；

图2是本发明实施例对接收信道的监测框图。

具体实施方式

本发明实施例的无线收/发信机的在线监测系统是在现有基站的8个收/发信机和8个基带处理单元的基础上构建一个射频(RF)闭环系统，利用该闭环系统在不影响系统正常工作的情况下进行监测。该射频(RF)闭环系统包括基带处理单元、数模转换接口(A/D)、基站收/发信机、功分器，此外，还包括第9收信机、第9基带处理单元及位于两者之间的数模转换接口。

SCDMA系统在TDD方式下工作时，以10ms为一个周期，其中5ms接收信号，5ms发射信号。第9收信机也满足TDD的工作模式，其接收时隙对应基站的发射时隙。此外，本实施例的基站系统包括8根天线。

如图1所示，在对接收信道的监测时(即在基站接收时隙)，基站收信机接收上行信号，基带处理单元在正常工作(包括基带信号处理、信令处理等)的同时根据接收校准得到的空间特征向量对接收信号做加权并求功率增益Δg，与天线接收增益门限v比较：当Δg≥v时，认为接收空间特征向量正确，接收校准正确；否则告警，重新校准。

如图2所示，在对发射信道的监测时(即在基站发射时隙)，基站发信机发送下行信号，第9收信机接收基站发射的下行信号，由第9基带处理单元解扩信号并计算功率增益Δp，与天线发射增益门限u做比较：当Δp≥u时，认为发射空间特征向量正确，发射校准正确；否则告警，重新校准。

通常对于8根天线的基站系统，收/发信道的增益门限v、u都约为18dB，但对于接收、发射信道校准的不同结果门限v、u不一定相等，例如：接收通道有8路校准正确，即所得空间特征向量正确时，所有发射信道(或接收信道)信号的相位都是同相的，则同相叠加后的信号功率与单通道的信号功率相比将有20*lg8＝18.06dB的增益。当发射通道只有6路校准正确，则u＝20*lg6，即约为15dB。