一种适用于小基站背负天线场景的驻波告警方法和设备与流程

1.本技术涉及通信技术领域，特别涉及一种适用于小基站背负天线场景的驻波告警方法和设备。


背景技术：

2.当前，小基站(简称：小站)在背负天线场景下要使用背负式天线，背负天线直接接在小站天线口上，采用双发双收(2t2r)天线。
3.在实际使用中发现：由车载场景的车载天线换到背负式天线时，小站会产生严重的驻波告警。究其原因，是由于小站自身体积较小，使得背负式天线的两天线在小站上距离过近，从而导致端口间隔离度较差，隔离度只有-10db，这给驻波测量引入了较大误差，从而造成驻波检测偏大，进而导致驻波误告警，因此，需要解决隔离度对驻波测量的影响。
4.本技术的发明人在提出本技术方案的过程中发现：通过检测本司的一款小基站产品，虽然背负式天线本身满足驻波vswr<2的设计指标，但驻波vswr＝2对应的回损s11＝-9.5db，两者水平幅度相当。而进行驻波检测时耦合到检测电路中的信号为两路叠加，因此，会造成驻波检测偏大，产生驻波误告警。告警时小站上的驻波灯常红，且告警后的处理是降额，功率降低一半，这将影响小站的覆盖。
5.当前没有有效的方法来解决小站的背负式天线隔离度差对驻波检测的影响。


技术实现要素：

6.本技术提供了一种适用于小基站背负天线场景的驻波告警方法和设备，以解决小基站背负天线场景下的驻波误告警问题。
7.本技术公开了一种适用于小基站背负天线场景的驻波告警方法，包括：
8.在建立载波时触发单次隔离度计算，在有驻波告警时触发周期性隔离度计算；
9.根据计算得到的隔离度确定当前场景，如果当前场景为背负天线场景，则将驻波告警门限设置为预设的第一门限，否则，将驻波告警门限设置为2.5db；其中，所述第一门限大于2.5db。
10.较佳的，所述在建立载波时触发单次隔离度计算包括：当射频拉远单元rru收到基带处理单元bbu的建立载波消息时，在打开功放开关前，先计算隔离度；
11.所述根据计算得到的隔离度确定当前场景包括：如果隔离度大于或等于第二门限，则确定当前场景为背负天线场景；否则，确定当前场景为非背负天线场景。
12.较佳的，所述在有驻波告警时触发周期性隔离度计算包括：
13.进行驻波告警检测，判断以下三个条件是否成立：驻波值在[2.5,第一门限]范围内、当前驻波告警门限是2.5、且当前无告警；
[0014]
如果所述三个条件成立，则触发单次隔离度计算，并判断隔离度是否大于或者等于第二门限；如果是，则将驻波告警门限设置为所述第一门限，并返回，继续进行驻波告警检测；否则，产生驻波告警，并启动周期定时器ta，触发周期性隔离度检测，并继续进行驻波
告警检测；
[0015]
如果所述三个条件不成立，则判断以下两个条件是否成立：当前驻波值大于所述第一门限，且当前无告警；如果所述两个条件成立，则产生驻波告警，并启动周期定时器ta，触发周期性隔离度检测，并继续进行驻波告警检测；否则，继续进行驻波告警检测。
[0016]
较佳的，该方法在当前已有驻波告警产生的情况下，还包括驻波告警恢复处理流程，所述驻波告警恢复处理流程包括：
[0017]
判断当前驻波值是否在[2.5,第一门限]范围内；
[0018]
如果当前驻波值在[2.5,第一门限]范围内，则判断驻波告警门限是否等于2.5，如果是，则返回流程起始位置；否则，触发单次隔离度计算，如果计算得到的隔离度大于或者等于第二门限，则将驻波告警门限修改为2.5，返回流程起始位置，否则，进行告警恢复，并结束本流程；
[0019]
如果当前驻波值不在[2.5,第一门限]范围内，则判断当前驻波值是否小于2.5，如果是，则进行告警恢复，结束本流程，否则，返回流程起始位置，继续判断当前驻波值是否在[2.5,第一门限]范围内。
[0020]
较佳的，所述预设的第一门限为10.0db。
[0021]
较佳的，所述定时器ta的时长为3分钟。
[0022]
较佳的，在进行所述周期性隔离度计算时，每一个周期只进行一个通道的隔离度检测，优先选择有驻波告警的通道进行隔离度检测，两个通道轮流检测。
[0023]
本技术还公开了一种适用于小基站背负天线场景的驻波告警设备，包括：隔离度计算模块和驻波告警门限设置模块；其中：
[0024]
所述隔离度计算模块，用于在建立载波时被触发进行单次隔离度计算，在有驻波告警时被触发进行周期性隔离度计算；
[0025]
所述驻波告警门限设置模块，用于根据所述隔离度计算模块计算得到的隔离度确定当前场景，如果当前场景为背负天线场景，则将驻波告警门限设置为预设的第一门限，否则，将驻波告警门限设置为2.5db；其中，所述第一门限大于2.5db。
[0026]
较佳的，所述隔离度计算模块，用于在rru收到bbu的建立载波消息并打开功放开关前，计算隔离度；
[0027]
所述驻波告警门限设置模块，用于在计算得到的隔离度大于或等于第二门限，确定当前场景为背负天线场景，将驻波告警门限设置为预设的第一门限；否则，确定当前场景为非背负天线场景，将驻波告警门限设置为2.5db。
[0028]
较佳的，所述预设的第一门限为10.0db。
[0029]
由上述技术方案可见，本技术提出的适用于小基站背负天线场景的驻波告警技术方案通过在建立载波时触发单次隔离度计算，并在有驻波告警时触发周期性隔离度计算；然后根据计算得到的隔离度确定当前场景，并在当前场景为背负天线场景时，将驻波告警门限设置为预设的第一门限，在其他场景下，将驻波告警门限设置为2.5db，使得能够在必要时确定当前的隔离度值，并实时根据当前隔离度值将驻波告警门限更改为适合当前场景的门限值，即：通过在背负天线场景下使用适应于该场景的驻波告警门限值作为驻波告警门限，而在其他场景下沿用之前的2.5db作为驻波告警门限，从而有效避免了驻波误告警。
[0030]
相比于现有技术对所有场景仅使用一种驻波告警门限的方案而言，本技术技术方
案通过在背负天线场景下提高驻波告警门限，使得由于背负天线隔离度较差而导致的误告警问题得以解决。
附图说明
[0031]
图1为本技术适用于小基站背负天线场景的驻波告警方法示意图；
[0032]
图2为本技术实施例一在建立载波时触发隔离度计算的流程示意图；
[0033]
图3为本技术实施例二驻波告警上报优化流程的示意图；
[0034]
图4为本技术实施例三驻波告警恢复优化流程的示意图；
[0035]
图5为本技术适用于小基站背负天线场景的驻波告警设备的组成结构示意图。
具体实施方式
[0036]
为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本技术作进一步详细说明。
[0037]
由于小站产品的特殊性，外场使用时不会通过维护台来操作，是一键开启，客户直接使用的，而客户直接换天线时，小站软件是无法感知的。因为小站使用的天线只有几种，只有背负式天线才存在如背景技术所述的隔离度差的情况。当前是否是背负天线场景只能通过隔离度测量来感知，而隔离度计算是需要关闭通道的，这会影响到正常的业务数据，因此，本技术的一个重要方面是：需要考虑在对业务影响最小的情况下，如何精确计算隔离度。
[0038]
此外，隔离度差对反射链路影响较大，而对反馈影响不大，因此，无需考虑对中射频功控和dpd的影响。
[0039]
为解决现有技术所存在的问题，本技术提出一种适用于小基站背负天线场景的驻波告警方法，该方法的流程图如图1所示，包括：
[0040]
步骤101：在建立载波时触发单次隔离度计算，在有驻波告警时触发周期性隔离度计算；
[0041]
步骤102：根据计算得到的隔离度确定当前场景，如果当前场景为背负天线场景，则将驻波告警门限设置为预设的第一门限，否则，将驻波告警门限设置为2.5db；其中，所述第一门限大于2.5db。
[0042]
下面结合一款具体的小基站产品介绍如何确定合适的第一门限。
[0043]
如前所述，本司的一款小基站产品背负天线本身满足驻波vswr<2的设计指标，天线本身是没有技术问题的。由于小站的背负天线的两根天线距离过近，导致端口间隔离度只有-10db，而驻波vswr＝2对应的回损s11＝-9.5db，两者水平幅度相当。当进行驻波检测时耦合到检测电路中的信号为两路信号叠加，因而会造成驻波检测偏大。
[0044]
小站单天线机顶口的最大发射功率为10w，即40dbm。
[0045]
回波损耗：
[0046]
公式(1)中，p
out
为机顶口功率(单位w)，p
b
为反射的功率(单位w)。
[0047]
反射系数：
[0048]
驻波比：
[0049]
通过公式(1)和公式(2)可以得到反射系数：
[0050]
通过公式(3)也可以反推出反射系数：
[0051]
这样，当驻波比vswr＝2.5时，用公式(5)推出反射系数p
out
＝10w，代入公式(4)可以得到反射功率p
b
＝1.8367w，即32.64dbm。
[0052]
当隔离度为-10db时，相邻通道在发射机顶口40dbm的功率时，泄露到本通道的反射功率有30dbm，即1w，与之前的反射功率叠加后，再通过上面流程反推出来，此时的驻波比为3.28。
[0053]
从上面推导过程来看，在隔离度是-10db的情况下，原本2.5的驻波值会恶化到3.28。但还要注意，要考虑到背负天线场景的特殊性，背负使用小站时，周围的人员、房屋、树木等都会产生反射，从而造成反射功率进一步增大，导致真实驻波值进一步抬升。通过实际多场景摸测，背负天线场景下驻波值会恶化到7～8db这个范围内，考虑余量，本技术较佳实施例中将10.0db设定为背负天线场景下的驻波告警门限。当然，这仅是本技术实施例针对该款小基站设备推算出的适用于背负天线场景的较佳驻波告警门限值，对于其它应用本技术技术方案的产品，可以根据具体的产品参数，按照本技术中给出的上述方法，推算出合适的第一门限。可以确定的是，第一门限需大于2.5。
[0054]
本技术提出的上述技术方案优化现有流程，通过在建立载波时单次触发隔离度计算流程，以及在有驻波告警时触发周期性隔离度计算流程，从而能够在必要时确定当前的隔离度值，并实时根据当前隔离度值确定当前场景，将驻波告警门限更改为适合当前场景的门限值，通过在背负天线场景下使用预设的第一门限(例如：10.0db)作为驻波告警门限，而在其他场景下沿用之前的2.5db作为驻波告警门限，从而能够有效避免误告警。
[0055]
图1所示方案中，在建立载波时触发单次隔离度计算具体包括：当射频拉远单元(rru)收到基带处理单元(bbu)的建立载波消息时，在打开功放开关前，先计算隔离度；如果隔离度大于或等于第二门限，则确定当前场景为背负天线场景，将驻波告警门限设置为预设的第一门限；否则，确定当前场景为非背负天线场景，将驻波告警门限设置为2.5db。
[0056]
其中，在有驻波告警时触发周期性隔离度计算包括：
[0057]
进行驻波告警检测，判断以下三个条件是否成立：驻波值在[2.5,第一门限]范围内、当前驻波告警门限是2.5、且当前无告警；
[0058]
如果所述三个条件成立，则触发单次隔离度计算，并判断隔离度是否大于或者等于第二门限；如果是，则将驻波告警门限设置为所述第一门限，并返回，继续进行驻波告警检测；否则，产生驻波告警，并启动周期定时器ta，触发周期性隔离度检测，并继续进行驻波告警检测；
[0059]
如果所述三个条件不成立，则判断以下两个条件是否成立：当前驻波值大于所述第一门限，且当前无告警；如果所述两个条件成立，则产生驻波告警，并启动周期定时器ta，触发周期性隔离度检测，并继续进行驻波告警检测；否则，继续进行驻波告警检测。
[0060]
此外，该方法在当前已有驻波告警产生的情况下，还包括驻波告警恢复处理流程，
所述驻波告警恢复处理流程包括：
[0061]
判断当前驻波值是否在[2.5,第一门限]范围内；
[0062]
如果当前驻波值在[2.5,第一门限]范围内，则判断驻波告警门限是否等于2.5，如果是，则返回流程起始位置；否则，触发单次隔离度计算，如果计算得到的隔离度大于或者等于第二门限，则将驻波告警门限修改为2.5，返回流程起始位置，否则，进行告警恢复，并结束本流程；
[0063]
如果当前驻波值不在[2.5,第一门限]范围内，则判断当前驻波值是否小于2.5，如果是，则进行告警恢复，结束本流程，否则，返回流程起始位置，继续判断当前驻波值是否在[2.5,第一门限]范围内。
[0064]
在进行所述周期性隔离度计算时，每一个周期只进行一个通道的隔离度检测，优先选择有驻波告警的通道进行隔离度检测，两个通道轮流检测。
[0065]
下面结合附图并举实施例详细说明本技术隔离度计算处理流程。
[0066]
图2为本技术实施例一在建立载波时触发隔离度计算的流程示意图。参见图2，该流程包括：
[0067]
步骤201：当rru收到bbu的建立载波消息时，在打开功放开关前，先执行步骤202。
[0068]
步骤202：计算隔离度。
[0069]
计算隔离度的具体方法为：
[0070]
首先，测量隔离度：将通道0下行功放打到常开，通道1功放保持关闭并打开反射开关，此时通道0下行有bbu发射的载波数据并会反射到通道1的反射链路，据此可以测量通道0对通道1的隔离度；然后按照上述方式反过来，将通道1下行功放打到常开，通道0功放保持关闭并打开反射开关，此时通道1下行有bbu发射的载波数据并会反射到通道0的反射链路，据此可以测量通道1对通道0的隔离度。
[0071]
然后，按照如下过程进行隔离度计算：
[0072]
设通道0对通道1的隔离度为i0，则有：
[0073]
i0＝p_fx
1-p_dl0,
[0074]
其中，p_fx1为通道1的反射功率推空口值；
[0075]
p_dl0为通道0的前向功率推空口值。
[0076]
将在通道0数字域(功率统计点同vswr)统计的功率值记为p
dl
，下行链路的频补和温补之和记为gfix
dl
，则有：
[0077]
p_dl0＝p
dl
+gfix
dl
[0078]
将通道1开关打成反射，在通道1的反射链路上统计的功率(功率统计点同vswr)值记为p
fx
,反射链路的频补和温补之和记为gfix
fx
，则有：
[0079]
p_fx1＝p
fx
+gfix
fx
[0080]
这样，就能计算出通道0对通道1的隔离度值i0。将上述方法反过来可以计算出通道1对通道0的隔离度值i1。
[0081]
计算完隔离度之后，进行建立载波流程的开功放流程。
[0082]
步骤203：根据隔离度值对驻波告警门限进行动态调整，如果步骤202计算得到的任何一个隔离度大于或等于-20，则认为是背负天线场景，执行步骤204，将驻波告警门限修改为10.0；如果隔离度小于-20，则认为非背负天线场景，执行步骤205，将驻波告警门限修
改为2.5。
[0083]
需要说明的是：本实施例用于判断隔离度的门限-20是实际测试本司一款小基站应用中不同天线的隔离度值，只有背负式天线的隔离度在-10，其余天线都在-30左右，因此，取-20作为隔离度的门限值，即对应权利要求书中的第二门限。在实际应用中，可以根据具体的小基站产品的参数和规格，通过计算确定合适的第二门限。
[0084]
如果建立载波时已经存在驻波告警，则启动定时器ta，并在定时器超时时触发隔离度计算流程。ta的时长可以根据实际应用的需要进行设置，本较佳实施例中，将ta的时长设置为3分钟。并且，定时器ta是一个循环定时器，从而在启动定时器ta后，将以ta为周期计算隔离度。
[0085]
以上计算流程涉及到在载波数据出空口前多延长了功放打开时间，实际整个软件流程可以保证在200ms以内，使业务感知不到该时延。
[0086]
下面结合附图并举实施例说明本技术对现有驻波告警上报流程的优化。
[0087]
根据现有驻波检测方案，每2分钟检测一次驻波值是否超过门限2.5，当检测到有一次超过门限，则上报告警，并启动后处理流程。本技术一较佳实施例在上述现有方案的基础上做如下优化。
[0088]
图3为本技术实施例二驻波告警上报优化流程示意图，该流程包括以下步骤：
[0089]
步骤301：进行驻波告警检测。
[0090]
步骤302：判断以下三个条件是否成立：驻波值在[2.5,10.0]范围内、当前驻波告警门限是2.5、且当前无告警，以上判断条件用符号表示为：th＝＝2.5&&10.0≥vswr≥2.5&&当前无告警；如果成立，则继续执行步骤303；否则，继续执行步骤306。
[0091]
步骤303：触发单次隔离度计算，以防止误告警。
[0092]
具体的进行隔离度计算的方法请参见上述实施例二，在此不再赘述。
[0093]
步骤304：判断隔离度是否大于或者等于-20，如果隔离度大于或者等于-20，则继续执行步骤305，否则，继续执行步骤307。
[0094]
步骤305：将驻波告警门限修改为10.0，并返回步骤301继续进行驻波告警检测。
[0095]
步骤306：判断以下两个条件是否成立：当前驻波值大于10，且当前无告警，以上判断条件用符号表示为：th>10&&当前无告警；如果成立，则继续执行步骤307；否则，返回步骤301。
[0096]
步骤307：告警产生。
[0097]
步骤308：启动周期定时器ta，较佳的，设置ta的时长为3分钟，触发周期性隔离度检测，返回步骤301。
[0098]
通过对比可以发现本实施例优化后的驻波告警上报流程与现有驻波告警上报流程存在以下区别：
[0099]
现有驻波告警上报流程在满足以下三个条件时直接上报告警：驻波值在[2.5,10.0]范围内，当前门限是2.5，当前无告警；
[0100]
而本实施例优化为：在上报告警前先触发隔离度的计算，即：计算当前告警检测通道的单次隔离度，如果计算得到的隔离度值超过-20，则认为此时的告警不是真实的驻波值变差了，而是隔离度恶化所导致的，不应对此进行告警；否则，正常告警。在其它情况下，仍然沿用现有驻波告警流程进行驻波告警。
[0101]
需要说明的是：在告警产生后，本实施例启动了一个时长为ta的定时器(例如：设置为3分钟)来触发周期性隔离度检测，用于实时感知隔离度是否恶化从而调整驻波告警门限。只有在有驻波告警的情况下才触发上述每ta一次的周期性隔离度计算，无驻波告警则不进行周期性隔离度计算。每一个周期只进行一个通道的隔离度检测，优先选择有驻波告警的通道进行隔离度检测(即隔离度关通道时优先关有驻波告警的通道)，两个通道轮流检测。
[0102]
周期性隔离度计算只会关闭1个通道的功放200ms，性能分析对业务影响很小，可以忽略。
[0103]
下面结合附图并举实施例说明本技术对现有驻波告警恢复流程的优化。
[0104]
根据现有驻波检测方案，每2分钟检测一次驻波值是否超门限2.5，当检测到有一次小于告警门限，则上报告警恢复，并启动恢复后处理流程。本技术一较佳实施例在上述现有方案的基础上做如下优化。
[0105]
图4为本技术实施例三驻波告警恢复优化流程的示意图，该流程包括以下步骤：
[0106]
步骤401：在当前已有驻波告警产生的情况下，进行驻波告警检测。
[0107]
步骤402：判断当前驻波值vswr是否在[2.5,10.0]范围内，如果驻波值在[2.5,10.0]范围内，跳到步骤405；否则，继续执行步骤403。
[0108]
步骤403：判断驻波值是否小于2.5，如果是，执行步骤404，进行告警恢复，并结束本流程；否则，返回步骤401。
[0109]
步骤405：判断驻波告警门限th是否等于2.5，如果是，则继续执行步骤406；否则，继续执行步骤407。
[0110]
步骤406：继续检测，返回步骤401。
[0111]
步骤407：这种情况下，表明驻波告警门限是10.0，为防止误恢复，触发一次隔离度检测，并继续执行步骤408。
[0112]
步骤408：根据隔离度检测的结果判断当前隔离度值i是否大于或者等于-20，如果是，则继续执行步骤409，否则，继续执行步骤410。
[0113]
步骤409：将驻波告警门限修改为2.5，继续进行检测，返回步骤401。
[0114]
步骤410：进行告警恢复，结束本流程。
[0115]
在有告警产生的情况下虽然存在3分钟的周期隔离度检测，每次1个通道，这样对于单通道来说周期是6分钟一次，但是，即时性仍然不够。根据上述优化的告警恢复流程，在告警要恢复的情况下，对于驻波值在[2.5,10.0]范围内且当前门限是2.5的情况，需要再触发一次当前通道的即时隔离度检测，以防止误恢复，如果检测完隔离度大于-20，则告警方可恢复，除此之外的情况沿用现有的告警恢复处理流程。
[0116]
需要说明的是：每次即时的隔离度检测都需要把之前的ta定时器停止。检测完后再启动定时器，告警判断时如果告警恢复了则再将ta定时器停止。
[0117]
以防止流程冲突。
[0118]
只有在有告警时，才周期性计算隔离度。
[0119]
对应于上述方法，本技术还公开了一种适用于小基站背负天线场景的驻波告警设备，其组成结构如图5所示，包括：隔离度计算模块和驻波告警门限设置模块；其中：
[0120]
所述隔离度计算模块，用于在建立载波时被触发进行单次隔离度计算，在有驻波
告警时被触发进行周期性隔离度计算；
[0121]
所述驻波告警门限设置模块，用于根据所述隔离度计算模块计算得到的隔离度确定当前场景，如果当前场景为背负天线场景，则将驻波告警门限设置为预设的第一门限，否则，将驻波告警门限设置为2.5db；其中，所述第一门限大于2.5db。
[0122]
较佳的，所述隔离度计算模块，用于在rru收到bbu的建立载波消息并打开功放开关前，计算隔离度；
[0123]
所述驻波告警门限设置模块，用于在计算得到的隔离度大于或等于第二门限，确定当前场景为背负天线场景，将驻波告警门限设置为预设的第一门限；否则，确定当前场景为非背负天线场景，将驻波告警门限设置为2.5db。
[0124]
采用本技术技术方案优化后的小站在外场使用，可以避免误告警的情况发生。下面结合两个救急场景来说明本技术技术方案的有益效果：
[0125]
a)场景1
[0126]
场景：救急场景下，因为小站启动需要5分钟，使用人员通常是先把小站开机，到了现场之后再接背负天线。
[0127]
分析：此过程在开机后载波马上建立起来，建立完载波后进行一次隔离度检测，此过程中因为还没有接天线，空口全反射，此时隔离度值测试为-52。由于隔离度小于-20，驻波告警门限延用2.5。又因为没有接天线，2分钟之后检测到驻波值xxx，大于2.5也大于10.0，不触发即时隔离度检测，直接驻波告警，驻波灯常亮，两通道的功率各降一半。然后，会触发3分钟的周期隔离度检测。
[0128]
到现场后再接背负式天线，当触发3分钟的周期隔离度检测时，正常检测接了背负式天线的隔离度，值为-10.5，超过门限-20，则修改驻波告警门限为10.0。到周期驻波检测时实测驻波值7.8，小于门限，告警恢复，同时灭驻波灯，恢复功率，并停止隔离度周期定时器。从而减少了误告警，达到了优化的效果。
[0129]
b)场景2
[0130]
场景：在使用人员巡逻时，小站放在车上，对接车载天线，有紧急情况出任务时，在现场换上背负式天线。任务完成后，会重新换上车载天线。此过程中不会重新删除或建立小区。
[0131]
分析：在车载波场景下，由于隔离度很好，驻波告警门限为2.5。当接了背负式天线后，在驻波检测周期到来时检测到驻波值为7.8，此时会用到告警上报流程的优化流程，触发一次即时隔离度计算。计算得到的隔离度值为-10.6，超过门限-20，然后将驻波告警门限修改为10.0，此次不上报告警，也就不会再降额和亮驻波灯，从而减少了误告警，达到优化的效果。
[0132]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。