本發(fā)明涉及通信技術領域，特別是涉及用于DAS(Distributed Antenna System，分布式天線系統(tǒng))的自動增益校準方法與系統(tǒng)。

背景技術：

DAS遵循IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣和電子工程師協(xié)會)802.11標準。它們還支持CDMA(Code division multiple access，碼分多址)、GSM(Global System For Mobile Communications，全球移動通信系統(tǒng))、IDEN(Integrated Digital Enhanced Network，集成數(shù)字增強網(wǎng)絡)、TDMA(Time Division Multiple Access，時分多址)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無線服務技術)和LTE(Long Term Evolution，長期演進)等標準。它們可以支持從400MHz到2.6GHz之間連續(xù)的寬帶頻率范圍。這一頻率范圍覆蓋了絕大多數(shù)室內(nèi)無線應用和新興技術。

DAS可以處理用于融合語音與數(shù)據(jù)的多個頻率，來自多家服務提供商的基站或有線中繼器被集中放置在一間主機房中，并將RF(射頻)信號放大，為特定區(qū)域提供可靠的無線覆蓋。由于來自基站各個頻段的信號大小不同，在一般DAS終端設備上對每個通道的增益分配要求就不一致，一般的設備具備1拖8和1拖16的能力，就要求各個通道進行增益自動校準和調(diào)節(jié)設置。

而在分布式天線系統(tǒng)中所包含的通道多、頻率多，也可能信號制式不同，接入的頻率不固定。若在開站的時候就直接設定固定的系統(tǒng)增益值，這樣固定設置局限性很大，不能隨著信號的改變來自適應系統(tǒng)要求，嚴重影響設備性能和信號強度等。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)分布式天線系統(tǒng)中固定設置系統(tǒng)增益值嚴重影響設備性能和信號強度的問題，提供一種用于DAS的自動增益校準方法與系統(tǒng)。

一種用于DAS的自動增益校準方法，包括步驟：

接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號；

獲取需校準通道對應的目標功率，并計算零增益信號的輸出功率；

計算目標功率與輸出功率的差值絕對值；

判斷目標功率與輸出功率的差值絕對值是否小于預設第一閾值；

若否，則根據(jù)差值絕對值進行增益調(diào)節(jié)，并返回計算零增益信號的輸出功率的步驟；

若是，則判定增益校準成功，終止操作。

一種用于DAS的自動增益校準系統(tǒng)，包括：

信號接收模塊，用于接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號；

功率獲取模塊，用于獲取需校準通道對應的目標功率，并計算零增益信號的輸出功率；

差值絕對值計算模塊，用于計算目標功率與輸出功率的差值絕對值；

判斷模塊，用于判斷目標功率與輸出功率的差值絕對值是否小于預設第一閾值；

第一處理模塊，用于當目標功率與輸出功率的差值絕對值不小于預設第一閾值時，根據(jù)差值絕對值進行增益調(diào)節(jié)，并控制功率獲取模塊重新計算零增益信號的輸出功率；

第二處理模塊，用于當目標功率與輸出功率的差值絕對值小于預設第一閾值時，判定增益校準成功，終止操作。

本發(fā)明用于DAS的自動增益校準方法與系統(tǒng)，接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號，獲取需校準通道對應的目標功率，并計算零增益信號的輸出功率，計算目標功率與輸出功率的差值絕對值，判斷目標功率與輸出功率的差值絕對值是否小于預設第一閾值，若否，則根據(jù)差值絕對值進行增益調(diào)節(jié)，并返回計算零增益信號的輸出功率的步驟，直至差值絕對值小于預設閾值。整個過程中，根據(jù)目標功率與零增益信號的輸出功率差值絕對值，進行動態(tài)增益調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)DAS中自動增益校準。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)DAS裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明用于DAS的自動增益校準方法第一個實施例的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明用于DAS的自動增益校準方法第二個實施例的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明用于DAS的自動增益校準系統(tǒng)第一個實施例的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明用于DAS的自動增益校準系統(tǒng)第一個實施例的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明用于DAS的自動增益校準方法與系統(tǒng)其中一個應用實例中DAS裝置近端的工作流程示意圖；

圖7為本發(fā)明用于DAS的自動增益校準方法與系統(tǒng)其中一個應用實例中DAS裝置遠端的工作流程示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，DAS裝置主要包含近端和遠端兩大部分，近端為多頻接入單元接收并傳輸基站信號，主要包括各個頻段的接入單元、分合路單元和光模塊單元，近端可以配置兩個光模塊單元，一共8個光口，最大可以接8個遠端，在自動增益校準時近端自身模擬基站信號發(fā)送給遠端進行校準。遠端為射頻信號處理單元，接收處理基站和手持終端的信號，進行放大處理后發(fā)射出去進行交互，遠端包括有控制管理單元和射頻信號處理單元，遠端一共可以接8個射頻信號處理單元。

如圖2所示，一種用于DAS的自動增益校準方法，包括步驟：

S200：接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號。

在DSA裝置中遠端接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號，具體來說，該信號來自于DSA裝置中近端，需校準通道是由近端指定的通道。在實際應用中，DSA裝置中近端任務接收來自監(jiān)控中心客戶端的校準指令，判斷是手動校準還是自動校準，并根據(jù)選擇的校準類型統(tǒng)計需要校準的通道數(shù)量。若是手動校準，則只校準選好的射頻單元(需校準通道數(shù)量為單個)；若是自動校準，則需要按照通道的順序，逐個校準所有在線的射頻單元(需校準通道數(shù)量為多個)。

非必要的，在其中一個實施例中，步驟S200之前還包括：

步驟一：接收DAS中近端發(fā)送的校準指令，識別需增益校準的通道。

近端在接收到監(jiān)控中心客戶端的校準指令之后，識別需增益校準的通道。如之前，近端主要需要識別當前需要增益校準單個通道(手動校準)或多個通道(自動校準)，近端在識別之后會生成新的校準指令，并發(fā)送至遠端。遠端在接收到近端發(fā)送的校準指令時，識別需增益校準的通道，具體來說，在近端發(fā)送的校準指令中攜帶有通道的身份識別信息，例如預設通道編號等參數(shù)(例如1號通道)。

步驟二：發(fā)送需增益校準的通道對應的通道參數(shù)至近端，通道參數(shù)包括中心頻點、目標功率以及頻段信息。

遠端在識別需校準通道之后，發(fā)送需校準通道對應的通道參數(shù)至近端，通道參數(shù)主要包括中心頻點、目標功率以及頻段信息。近端在接收到通道參數(shù)之后，發(fā)送一個以需校準通道對應中心頻點的零增益信號至遠端。在上述實施例中，DAS自動增益校準方法采用自發(fā)的內(nèi)部信號進行校準處理，保證信號的質(zhì)量與校準的準確性，并且能夠支持自動和手動模式兩種模式校準，可以單獨的校準每一個通道，也可以自動化的全部一次性校準處理，增加了方法的靈活性。

S400：獲取需校準通道對應的目標功率，并計算零增益信號的輸出功率。

需校準通道對應的目標功率P_tgt是預先設定的，其可以根據(jù)行業(yè)規(guī)范或歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及應用場景需求進行設定。具體來說，通道以及對應的目標功率是預選存儲于DAS裝置的遠端中的。遠端在讀取需校準通道對應的目標功率的同時，計算零增益信號的輸出功率P_out，具體計算過程可以采用一般信號功率檢測設備、儀器以及處理器等進行測量和計算。

S600：計算目標功率與輸出功率的差值絕對值。

對步驟S400獲得的需校準通道對應的目標功率P_tgt與輸出功率P_out進行比較，計算兩者的差值絕對值dPA＝|P_tgt-Po_ut|。

S800：判斷目標功率與輸出功率的差值絕對值是否小于預設第一閾值。

預設第一閾值可以根據(jù)實際情況并結合歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)預先設定，其具體可以為0.5。

S920：若否，則根據(jù)差值絕對值進行增益調(diào)節(jié)，并返回計算零增益信號的輸出功率的步驟。

當目標功率與輸出功率的差值絕對值dPA不小于預設第一閾值時，根據(jù)差值絕對值dPA進行增益調(diào)節(jié)，并返回步驟S400重新計算增益調(diào)節(jié)后的零增益信號的輸出功率的步驟開始新一輪的增益調(diào)節(jié)，直至最終獲得的差值絕對值dPA。

S940：若是，則判定增益校準成功，終止操作。

當目標功率與輸出功率的差值絕對值dPA小于預設第一閾值時，判定增益校準成功，終止操作。

本發(fā)明用于DAS的自動增益校準方法，接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號，獲取需校準通道對應的目標功率，并計算零增益信號的輸出功率，計算目標功率與輸出功率的差值絕對值，判斷目標功率與輸出功率的差值絕對值是否小于預設第一閾值，若否，則根據(jù)差值絕對值進行增益調(diào)節(jié)，并返回計算零增益信號的輸出功率的步驟，直至差值絕對值小于預設閾值。整個過程中，根據(jù)目標功率與零增益信號的輸出功率差值絕對值，進行動態(tài)增益調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)DAS中自動增益校準。

如圖3所示，在其中一個實施例中，步驟S400之前還包括：

S300：獲取初始化校準參數(shù)，并進行初始化，初始化校準參數(shù)包括初始射頻開關狀態(tài)、初始衰減值以及初始增益微調(diào)值。

在接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號之后，遠端進入增益校準模式，獲取自身內(nèi)置的初始校準參數(shù)，進行初始化，初始化校準參數(shù)主要包括初始射頻開關狀態(tài)、初始衰減值以及初始增益微調(diào)值。具體來說，遠端先保存系統(tǒng)數(shù)據(jù)中的衰減值、增益微調(diào)值和射頻開關狀態(tài)，然后更新調(diào)節(jié)結果為“調(diào)解中”，設置調(diào)節(jié)次數(shù)為0，調(diào)節(jié)時，如果射頻開關為關，則自動打開，調(diào)節(jié)完成后恢復為關。并將增益微調(diào)值設置為0，將下行衰減值設置為5分貝。

在其中一個實施例中，當目標功率與最新輸出功率的差值絕對值不小于預設第一閾值時，返回計算零增益信號的輸出功率的步驟之后還包括：

步驟一：計數(shù)1次增益調(diào)節(jié)次數(shù)。

步驟二：當累計增益調(diào)節(jié)次數(shù)大于預設增益調(diào)節(jié)次數(shù)閾值時，判定自動增益校準失敗，并終止操作。

針對增益調(diào)節(jié)次數(shù)進行累計，具體為：當目標功率與最新輸出功率的差值絕對值不小于預設第一閾值時，記為1次增益調(diào)節(jié)。增益調(diào)節(jié)次數(shù)會進行累計，當累計次數(shù)大于預設增益調(diào)節(jié)次數(shù)閾值時，判定自動增益校準失敗，退出增益調(diào)節(jié)流程。采用上述方式退出增益調(diào)節(jié)流程，可以有效避免整個增益調(diào)節(jié)陷入“死循環(huán)”，避免DAS裝置在增益校準過程中卡頓在某個通道中。預設增益調(diào)節(jié)次數(shù)閾值是預先設定的數(shù)值，其可以基于實際應用場景，并參照DAS裝置中遠端實際數(shù)據(jù)處理能力進行設定，非必要的，預設增益調(diào)節(jié)次數(shù)閾值可以為10。更進一步來說，在計數(shù)1次增益調(diào)節(jié)次數(shù)之后延時10秒再進行判斷累計增益調(diào)節(jié)次數(shù)是否大于預設增益調(diào)節(jié)次數(shù)閾值的操作。

在其中一個實施例中，根據(jù)差值絕對值進行增益調(diào)節(jié)的步驟包括：

步驟一：當目標功率與輸出功率的差值絕對值大于預設第一閾值且小于預設第二閾值時，以預設第一步進值進行增益調(diào)節(jié)。

步驟二：當目標功率與輸出功率的差值絕對值大于預設第二閾值時，以預設第二步進值進行增益調(diào)節(jié)，預設第一步進值小于預設第二步進值。

在本實施例中，針對差值絕對值dPA的大小采用不同的步進值進行增益調(diào)節(jié)，這樣有利于提高DAS裝置中增益校準的效率。具體來說，當差值絕對值dPA比較小的時候(大于預設第一閾值且小于預設第二閾值)，采用比較小的步進值進行增益調(diào)節(jié)，即進行微調(diào)，這樣能夠確保調(diào)節(jié)的準確；當差值絕對值dPA比較大的時候(大于預設第二閾值)，采用比較大的步進值進行增益調(diào)節(jié)，即進行較大幅度的調(diào)整，以使輸出功率P_out快速接近目標功率P_tgt，提高增益調(diào)節(jié)的效率。更進一步來說，預設第二閾值為2，預設第一步進值為1，預設第二步進值為2。

如圖4所示，一種用于DAS的自動增益校準系統(tǒng)，包括：

信號接收模塊200，用于接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號。

功率獲取模塊400，用于獲取需校準通道對應的目標功率，并計算零增益信號的輸出功率。

差值絕對值計算模塊600，用于計算目標功率與輸出功率的差值絕對值；

判斷模塊800，用于判斷目標功率與輸出功率的差值絕對值是否小于預設第一閾值。

第一處理模塊920，用于當目標功率與輸出功率的差值絕對值不小于預設第一閾值時，根據(jù)差值絕對值進行增益調(diào)節(jié)，并控制功率獲取模塊重新計算零增益信號的輸出功率。

第二處理模塊940，用于當目標功率與輸出功率的差值絕對值小于預設第一閾值時，判定增益校準成功，終止操作。

本發(fā)明用于DAS的自動增益校準系統(tǒng)，信號接收模塊200接收需校準通道對應中心頻點的零增益信號，功率獲取模塊400獲取需校準通道對應的目標功率，并計算零增益信號的輸出功率，差值絕對值計算模塊600計算目標功率與輸出功率的差值絕對值，判斷模塊800判斷目標功率與輸出功率的差值絕對值是否小于預設第一閾值，當目標功率與輸出功率的差值絕對值不小于預設第一閾值時，第一處理模塊920根據(jù)差值絕對值進行增益調(diào)節(jié)，并控制功率獲取模塊400重新計算零增益信號的輸出功率，當目標功率與輸出功率的差值絕對值小于預設第一閾值時，第二處理模塊940判定增益校準成功，終止操作。整個過程中，根據(jù)目標功率與零增益信號的輸出功率差值絕對值，進行動態(tài)增益調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)DAS中自動增益校準。

如圖5所示，在其中一個實施例中，用于DAS的自動增益校準系統(tǒng)還包括：

初始化模塊300，用于獲取初始化校準參數(shù)，并進行初始化，初始化校準參數(shù)包括初始射頻開關狀態(tài)、初始衰減值以及初始增益微調(diào)值。

在其中一個實施例中，用于DAS的自動增益校準系統(tǒng)還包括：

識別模塊，用于接收DAS中近端發(fā)送的校準指令，識別需增益校準的通道。

發(fā)送模塊，用于發(fā)送需增益校準的通道對應的通道參數(shù)至近端，通道參數(shù)包括中心頻點、目標功率以及頻段信息。

在其中一個實施例中，第一處理模塊920還包括：

計數(shù)單元，用于當目標功率與輸出功率的差值絕對值不小于預設第一閾值時，計數(shù)1次增益調(diào)節(jié)次數(shù)。

判定單元，用于當累計增益調(diào)節(jié)次數(shù)大于預設增益調(diào)節(jié)次數(shù)閾值時，判定自動增益校準失敗，并終止操作。

在其中一個實施例中，第一處理模塊920還包括：

第一增益調(diào)節(jié)單元，用于當目標功率與輸出功率的差值絕對值大于預設第一閾值且小于預設第二閾值時，以預設第一步進值進行增益調(diào)節(jié)。

第二增益調(diào)節(jié)單元，用于當目標功率與輸出功率的差值絕對值大于預設第二閾值時，以預設第二步進值進行增益調(diào)節(jié)，預設第一步進值小于預設第二步進值。

為了更進一步詳細解釋本發(fā)明用于DAS的自動增益校準方法與系統(tǒng)的技術方案，下面將采用具體應用實例，詳細介紹本發(fā)明用于DAS的自動增益校準方法與系統(tǒng)在實際應用于DAS裝置時，整個DAS裝置進行自動增益校準的過程。進一步的，為了還原真實應用場景，下面應用實例，將結合流程示意附圖并且分別從DAS裝置的近端和遠端介紹整個自動增益校準的過程。

在DAS裝置的近端，其工作流程如圖6所示。

1、DAS裝置中近端被啟動，判斷是否需要進行增益校準，當需要時，進入步驟2；當不需要時，延時預設時間返回判斷是否需要進行增益校準的步驟。

2、接收指令，任務接收來自監(jiān)控中心客戶端的校準指令，判斷是手動校準還是自動校準，并根據(jù)選擇的校準類型統(tǒng)計需要校準的通道數(shù)量。若是手動校準，則只校準選好的射頻單元；若是自動校準，則需要按照通道的順序，逐個校準所有在線的射頻單元。

3、統(tǒng)計校準信息：任務根據(jù)需要校準的射頻單元數(shù)量，從遠端獲取對應通道的中心頻點、目標功率和頻段信息。

4、啟動校準：根據(jù)上述步驟獲得的信息，從第一個需要校準的射頻單元開始，若該單元沒有設定的中心頻點，則根據(jù)頻段信息與頻點的關系查表，得到信號的中心頻點，自發(fā)一個該中心頻點的0增益大小的信號給遠端。

5、判斷校準結果：發(fā)送完信號后，等待查詢遠端返回該通道的校準結果，若返回是處理中，則繼續(xù)發(fā)送查詢命令，直到得到確切的結果，否則無論是校準成功還是失敗，都記錄并保存校準結果，關閉自發(fā)信號，并判斷該通道是否為最后一個需要校準的通道，若不是則到下一個通道，并返回步驟4繼續(xù)進行下一個通道的校準，若該通道為最后一個需要校準的通道，則完成此次校準。

6、結果處理：得到此次校準完成的標志后，近端關閉自發(fā)的內(nèi)部信號，并核實得到的校準結果和需要校準的通道數(shù)，若不對應則上報校準異常，詢問是否需要重新開啟校準流程，若無異議則完成校準任務，保存結果，退出任務流程。

在DAS裝置的遠端，其工作流程如圖7所示。

1、接收指令：遠端接收到需要校準的指令后，開啟校準流程，找到需要校準的通道號。

2、初始化校準數(shù)據(jù)：先保存系統(tǒng)數(shù)據(jù)中的衰減值、增益微調(diào)值和射頻開關狀態(tài)。然后更新調(diào)節(jié)結果為“調(diào)解中”，設置調(diào)節(jié)次數(shù)為0，調(diào)節(jié)時,如果射頻開關為關,則自動打開，調(diào)節(jié)完成后恢復為關。并將增益微調(diào)值設置為0，將下行衰減值設置為5分貝。

3、計算調(diào)節(jié)系數(shù)：讀取下行功放的輸出功率，調(diào)節(jié)差值dPA＝|P_tgt-Po_ut|(P_tgt為該通道的目標功率，P_out為功放的實際輸出功率)，第一次調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)差值再回退2dB，設置增益調(diào)節(jié)值(使P_tgt接近于P_out時再進行微調(diào)，提高調(diào)節(jié)效率)。

4、目標判斷：判斷調(diào)節(jié)次數(shù)是否大于10，若大于10，則進入步驟5，否則調(diào)節(jié)次數(shù)加1，調(diào)節(jié)增益后等待10秒，再次讀取功放的輸出功率，按照公式dPA＝|P_tgt-P_out|計算調(diào)節(jié)差值，若dPA的絕對值大于2，則以2位步進調(diào)節(jié)增益微調(diào)；若dPA的絕對值大于0.5，則以1為步進調(diào)節(jié)，并返回步驟4繼續(xù)等待；若達到調(diào)節(jié)目標||P_tgt-P_out|＜0.5，則認為調(diào)節(jié)成功，進入步驟6。

5、調(diào)節(jié)失?。河涗浗Y果為失敗，并設置增益微調(diào)值為0，還原衰減值和射頻開關狀態(tài)，退出調(diào)節(jié)流程。

6、調(diào)節(jié)成功：記錄結果為成功，保存設置的增益微調(diào)值，還原衰減值和射頻開關狀態(tài)，結束調(diào)節(jié)流程。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。