一种RRU及其在线ACLR自诊断的方法与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种rru及其在线aclr自诊断的方法。

背景技术：

aclr(adjacentchannelleakageratio，相邻频道泄露比)是rru(radioremoteunit，射频拉远单元)最重要的射频指标之一，它用来衡量泄露到规定传输信道以外的射频能量，常定义为相邻频道(或偏移量)的平均功率和发射频率信道的平均功率之比。相邻频道泄露通常由输出功率放大器等器件的非线性效应产生，会对相邻频道的有用信号产生干扰甚至破坏，因此在无线通信协议中有明确的标准，必须准确加以测量。

测量aclr最常用和直接的方法是使用频谱仪，优点是准确，但同时存在诸多缺点：

一、频谱仪成本昂贵；

二、频谱仪操作复杂，需要具备相关专业能力的人员才能进行测量；

三、频谱仪体积大、重量大，不具有便携性；

四、频谱仪测量时需要将rru的发射口连接到仪器输入端，会中断rru的业务。

综上，频谱仪通常只能用于rru生产阶段以及出厂前的整机测试，几乎无法用于rru出厂后的在线测量，给外场维护、故障诊断等带来诸多不便。

技术实现要素：

本发明提供一种rru及其在线aclr自诊断的方法，用以解决现有技术中无法在rru在线状态下实现aclr测试的问题。

依据本发明的一个方面，提供一种rru在线aclr自诊断的方法，包括：

利用反馈通道在采样频率覆盖范围内采集的rru发射口的发射数据，计算生成采样频率覆盖范围的频谱；

读取在先生成的存储有反馈通道在不同频点下功率补偿值的校准文件，对计算得到的频谱中各频点的功率值进行校准补偿；

基于校准补偿后的频谱，计算每个载波的aclr。

可选地，所述利用反馈通道在采样频率覆盖范围内采集的rru发射口的发射数据，计算生成采样频率覆盖范围内的频谱，具体包括：

获取反馈通道在采样频率覆盖范围内采集的rru发射口的发射数据；

确定快速傅里叶变换fft点数，根据所述fft点数得到采样频率覆盖范围内的各fft频点，对各fft频点的发射数据进行fft计算，得到采样频率覆盖范围内的频谱。

可选地，所述读取在先生成的存储有反馈通道在不同频点下功率补偿值的校准文件，对计算得到的频谱中各频点的频率值进行校准补偿，具体包括：

从所述校准文件中读取反馈通道在各fft频点的功率补偿值；

根据读取的功率补偿值，对相应fft频点下的fft计算结果进行校准补偿。

其中，当所述校准文件中未存储有反馈通道在fft频点的功率补偿值时，以该fft频点为准，取该点两侧的对应的功率补偿值进行线性差值，求得该fft频点的功率补偿值。

可选地，所述校准文件为存储有反馈通道在采样频率覆盖范围内不同频点采到的发射数据的功率值与发射口的真实功率之间的差值的文件。

可选地，所述校准文件在rru生产阶段生成，的生成方式包括：

确定反馈通道的起始采样频率、截止采样频率以及采样频率步进值；

在校准频点发射单音信号；所述校准频点为从起始采样频率开始按步进值递增到截止采样频率的各频率点；

通过频谱仪读取校准频点的实际发射功率，以及利用反馈通道获取该校准频点的发射数据，并计算获取的发射数据的功率值；

求取实际发射功率值与计算得到的功率值之间的差值，得到该校准频点的功率补偿值，并将校准频点和功率补偿值存入所述校准文件中。

依据本发明的另一个方面，提供一种rru，包括：

所述fpga，用于获取反馈通道在采样频率覆盖范围内采集的rru发射口的发射数据；

所述dsp，用于利用所述fpga获取的发射数据，计算生成采样频率覆盖范围的频谱；读取在先生成的存储有反馈通道在不同频点下功率补偿值的校准文件，对计算得到的频谱中各频点的功率值进行校准补偿；基于校准补偿后的频谱，计算每个载波的aclr。

可选地，所述dsp，具体用于确定fft点数，根据所述fft点数得到采样频率覆盖范围内的各fft频点，对各fft频点的发射数据进行fft计算，得到采样频率覆盖范围内的频谱。

可选地，所述dsp，具体用于从所述校准文件中读取反馈通道在各fft频点的功率补偿值，根据读取的功率补偿值，对相应fft频点下的fft计算结果进行校准补偿。

可选地，所述dsp，还用于当所述校准文件中未存储有反馈通道在fft频点的功率补偿值时，以该fft频点为准，取该点两侧的对应的功率补偿值进行线性差值，求得该fft频点的功率补偿值。

可选地，所述校准文件为存储有反馈通道在采样频率覆盖范围内不同频点采到的发射数据的功率值与发射口的真实功率之间的差值的文件。

可选地，所述校准文件在rru生产阶段生成，在rru生产阶段，所述dsp，还用于确定反馈通道的起始采样频率、截止采样频率以及采样频率步进值；在校准频点发射单音信号后，从所述fpga获取反馈通道采集的该校准频点的发射数据，计算该发射数据的功率值，并求取计算得到的功率值与通过频谱仪读取校准频点的实际发射功率的差值，得到该校准频点的功率补偿值，并将校准频点和功率补偿值存入所述校准文件中；其中，所述校准频点为从起始采样频率开始按步进值递增到截止采样频率的各频率点。

可选地，所述dsp，具体用于在接收到rru的中央处理器cpu下发的aclr自诊断消息时，向所述fpga发出反馈数据采集消息，并从所述fpga读取发射数据；

所述fpga，具体用于在接收到所述dsp发送的反馈数据采集消息时，获取反馈通道在采样频率覆盖范围内采集的rru发射口的发射数据，并在反馈通道采数完成后，通知所述dsp。

本发明有益效果如下：

根据本发明的在线诊断方案，利用在先保存的反馈校准数据对fft计算结果进行补偿以获得更精确的aclr指标，该诊断过程无需借助外部设备、不受时间和地点的限制、成本低且操作便捷，由此解决了现有技术中无法在rru在线状态下实现aclr测试问题，取得了积极的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明提供的一种rru在线aclr自诊断的方法的流程图；

图2为本发明提供的rru的系统架构图；

图3为本发明中在生产阶段生成校准文件的流程图；

图4为本发明中在线自诊断阶段的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种rru及其在线aclr自诊断的方法，其实施原理为：利用rru自身采集的工作时的反馈通道数据、以及发射载波频点、载波带宽、采样率等参数，通过dsp(digitalsignalprocessor，数字信号处理器)进行fft(fastfouriertransformation，快速傅里叶变换)计算得到反馈通道的信号频谱，再用生产阶段保存的反馈校准数据对计算结果进行修正，得到较为精确的rru发射带宽内的发射频谱，从而计算得到aclr指标，计算得到的aclr可以以数据文件或者直观的图形形式进行显示。

下面结合几个具体实施例对本发明的具体实施过程进行详细阐述。

本发明的一个实施例提供一种rru在线aclr自诊断的方法，如图1所示，所述方法包括如下步骤：

步骤s101，利用反馈通道在采样频率覆盖范围内采集的rru发射口的发射数据，计算生成采样频率覆盖范围的频谱；

在本发明的一个具体实施例中，该步骤通过如下方式来实现：

获取反馈通道在采样频率覆盖范围内采集的rru发射口的发射数据；

确定快速傅里叶变换fft点数，根据所述fft点数得到采样频率覆盖范围内的各fft频点，对各fft频点的发射数据进行fft计算，得到采样频率覆盖范围内的频谱。

其中，fft点数需要取2的整数次幂，本领域技术人员可以综合考虑计算量和频谱分辨率，取fft点数。

步骤s102，读取在先生成的存储有反馈通道在不同频点下功率补偿值的校准文件，对计算得到的频谱中各频点的功率值进行校准补偿；

其中，校准文件中存储有反馈通道在采样频率覆盖范围内不同频点采到的发射数据的功率值与发射口的真实功率之间的差值，即存储有反馈通道在不同频点下功率补偿值。

本实施例中，校准文件较佳的但不限于在rru生产阶段生成。

当校准文件在rru生产阶段生成时，生成方式如下：

(1)确定反馈通道的起始采样频率、截止采样频率以及采样频率步进值；

(2)在校准频点发射单音信号；所述校准频点为从起始采样频率开始按步进值递增到截止采样频率的各频率点；

(3)通过频谱仪读取校准频点的实际发射功率，以及利用反馈通道获取该校准频点的发射数据，并计算获取的发射数据的功率值；

(4)求取实际发射功率值与计算得到的功率值之间的差值，得到该校准频点的功率补偿值，并将校准频点和功率补偿值存入所述校准文件中。

进一步地，本实施例中，通过如下方式对计算得到的频谱中各频点的频率值进行校准补偿：

从所述校准文件中读取反馈通道在各fft频点的功率补偿值；

根据读取的功率补偿值，对相应fft频点下的fft计算结果进行校准补偿。

另外，需要指出的是，当所述校准文件中未存储有反馈通道在fft频点的功率补偿值时，以该fft频点为准，取该点两侧的对应的功率补偿值进行线性差值，求得该fft频点的功率补偿值。

步骤s103，基于校准补偿后的频谱，计算每个载波的aclr。

综上可知，本发明在线诊断过程利用在先保存的反馈校准数据对fft计算结果进行补偿以获得更精确的aclr指标，该诊断过程无需借助外部设备，不受时间和地点的限制，成本低且操作便捷。

本发明的另一个实施例提供一种rru，该rru依靠cpu(centralprocessingunit，中央处理器)、fpga(fieldprogrammablegatearray，现场可编程门阵列)、dsp(digitalsignalprocessor，数字信号处理器)三个处理器协同实现rru在线aclr自诊断，其中，cpu负责流程控制，fpga负责与反馈通道中adc(analog-to-digitalconverter，模数转换器)芯片的交互，dsp负责从fpga读取数据进行fft运算处理。

如图2所示，为本发明实施例所述rru的硬件架构平台，无关模块已省去。硬件架构主要包括cpu、fpga、dsp、反馈adc、功放等。其中，cpu负责软件流程的发起、结束等控制，fpga负责从反馈adc侧采集反馈数据，dsp负责数据的计算处理。cpu与dsp之间通过uhpi(universalhostportinterface，通用主机端口接口)接口通信，cpu与fpga之间通过uhpi接口通信，dsp与fpga之间通过emif(externalmemoryinterface，外部存储接口)接口通信。

具体的，在aclr自诊断开始后，cpu向dsp发出aclr自诊断消息，dsp响应消息，然后向fpga发出反馈数据采集消息。

fpga，在接收到反馈数据采集消息后，获取反馈通道在采样频率覆盖范围内采集的rru发射口的发射数据，并在采数完成后，通知dsp；

dsp，利用所述fpga获取的发射数据，计算生成采样频率覆盖范围的频谱；读取在先生成的存储有反馈通道在不同频点下功率补偿值的校准文件，对计算得到的频谱中各频点的功率值进行校准补偿；基于校准补偿后的频谱，计算每个载波的aclr。

具体的，dsp确定fft点数，根据所述fft点数得到采样频率覆盖范围内的各fft频点，对各fft频点的发射数据进行fft计算，得到采样频率覆盖范围内的频谱。

进一步地，dsp从所述校准文件中读取反馈通道在各fft频点的功率补偿值，根据读取的功率补偿值，对相应fft频点下的fft计算结果进行校准补偿。

需要指出的是，当所述校准文件中未存储有反馈通道在fft频点的功率补偿值时，dsp以该fft频点为准，取该点两侧的对应的功率补偿值进行线性差值，求得该fft频点的功率补偿值。

本实施例中，校准文件为存储有反馈通道在采样频率覆盖范围内不同频点采到的发射数据的功率值与发射口的真实功率之间的差值的文件。

较佳的，校准文件在rru生产阶段生成，生成方式包括：

dsp确定反馈通道的起始采样频率、截止采样频率以及采样频率步进值；在校准频点发射单音信号后，从所述fpga获取反馈通道采集的该校准频点的发射数据，计算该发射数据的功率值，并求取计算得到的功率值与通过频谱仪读取校准频点的实际发射功率的差值，得到该校准频点的功率补偿值，并将校准频点和功率补偿值存入所述校准文件中；其中，所述校准频点为从起始采样频率开始按步进值递增到截止采样频率的各频率点。

综上可知，本发明基于rru自身特性和硬件条件进行在线诊断，在线诊断过程利用在先保存的反馈校准数据对fft计算结果进行补偿以获得更精确的aclr指标，该诊断过程无需借助外部设备，不受时间和地点的限制，成本低且操作便捷。

下面给出本发明的一个具体实施例，用以细化和优化上述实施例所述方案，以使本发明方案的实施更方便，准确。

本发明实现rru在线aclr自诊断的流程分为两大部分：生产阶段流程和在线应用阶段流程。这样划分的原因是：rru反馈通道采到的数据与发射口的真实功率之间存在误差，并且该误差在不同rru、不同频点上各不相同。为了使反馈数据能够准确反应发射口的真实功率，本发明在生产阶段对每台rru的整个反馈带宽内的误差进行校准测试，校准数据文件保存在rru上的非易失存储介质中(本发明中采用flash)。在rru在线aclr自诊断时，将对应频点的校准值补偿到计算结果中。

生产阶段，rru发射口与频谱仪连接，rru以反馈通道采样频率起始和截止频点为边界，选择一个适当的频率步进，逐点发射固定功率的单音信号，从频谱仪上获取该发射频点的实际输出功率值；同时，rru侧cpu、fpga、dsp相互配合，采集反馈通道数据，计算得到该频点的功率计算值，最后将频谱仪实测值与软件计算值相减得到的功率误差保存到校准文件中。具体的，如图3所示，包括如下步骤：

步骤s301，开始反馈通道校准；

步骤s302，从rru硬件信息中读取反馈通道采样频率的起始和截止频点；

步骤s303，初始化校准频点为反馈通道起始频点；

步骤s304，判断校准频点是否超过反馈通道截止频点，若是，则结束测试，否则，转步骤s305；

步骤s305，发射校准频点的单音信号；

步骤s306，从频谱仪读取校准频点的实际发射功率；

步骤s307，cpu向dsp发出计算校准频点功率的消息；

步骤s308，dsp响应cpu消息并向fpga发出反馈采数消息；

步骤s309，fpga开始反馈采数，采数完成后通知dsp；

步骤s310，dsp从fpga处读取反馈数据计算得到校准频点的功率值；

步骤s311，得到当前频点的校准值等于频谱仪实测值减去dsp计算值；

步骤s312，将当前频点和校准值写入rru的校准文件；

步骤s313，设置校准频点为当前频点+频率步进值，返回步骤s304。

在线自诊断阶段，由后台或者人工手动发起诊断，而后cpu负责控制整个流程的执行，直到输出诊断结果，具体的，如图4所示，包括如下步骤：

步骤s401，开始aclr自诊断；

步骤s402，cpu向dsp发出aclr自诊断消息；

步骤s403，dsp响应消息；

步骤s404，dsp向fpga发出反馈数据采集消息；

步骤s405，fpga开始反馈采数，采数完成后通知dsp；

步骤s406，dsp从fpga处读取反馈数据；

步骤s407，dsp根据反馈通道带宽选取适当的fft点数，对反馈数据进行fft计算；

步骤s408，从校准文件中读取反馈通道补偿值，对上一步fft计算结果进行补偿；

步骤s409，dsp根据当前配置的载波频点、带宽以及fft后的频谱计算得到每个载波的aclr；

步骤s410，显示诊断结果；

步骤s411，结束aclr自诊断。

下面结合两个具体应用示例，对本发明的实施过程进行说明。

应用示例一，以一台发射带宽2530m～2630m的rru为例详细说明。

此款rru的发射带宽为100m连续带宽，为达到dpd(digitalpre-distortion，数字预失真)性能，反馈通道采样频率至少要覆盖5阶互调带宽，根据奈奎斯特采样定律，采样率(复采样)至少应为100*5＝500m，综合考虑其他因素采样率最终定为491.52m，为方便叙述本发明仍假设采样率为500m。因此，反馈通道实际采样频率覆盖范围在2530-2*100＝2330m至2630+2*100＝2830m。

生产阶段，以2330m为起点，以2830m为终点，步进5m，测试生成反馈校准数据文件，校准值以db为单位，文件格式如下：

2330-0.3

2335-0.2

……

……

28300.1

在线自诊断阶段：

首先，dsp用从fpga获取的反馈数据计算生成2330m至2830m的频谱；

由于使用fft实现快速计算，fft点数需要取2的整数次幂，综合考虑计算量和频谱分辨率，取fft点数为512，此时生成的频谱分辨率为500m/512≈0.97m。

在确定fft点数后，可以得到2330m至2830频段内的fft频点，对各fft频点的反馈数据进行fft计算，得到2330m至2830m的频谱。

然后，对fft计算结果进行校准补偿；

由于校准补偿频点步进为5m，fft频谱步进为0.97m，二者无法严格对齐，因此以fft频点为准，取该点两侧的对应的校准补偿值进行线性差值，求得该点的校准补偿值。

最后，根据当前配置的载波频点、带宽以及fft后的频谱，计算生成aclr指标。例如，当前配置单lte载波，载波频点2580m，带宽20m，此时载波左侧邻道泄露频率范围是2550m～2570m，计算aclr时分别取出载波带宽内(2570m～2590m)以及左侧邻道泄露范围内(2550m～2570m)的频谱数据点，求和后除以点数得到平均功率，最终得到aclr指标。

应用示例二，以一台发射带宽为1880m～1915m和2010m～2025m的rru为例详细说明。

该型号rru发射频带分为两段，两段带宽间隔内不发射载波。不考虑两个频段之间的互调、只考虑各自频带5阶互调情况下，即反馈采样需覆盖1810m至1985m、1980m至2055m，两个频段的5阶互调带宽略有重合，因此反馈采样一次性采集两频段数据，采样频率(实采样)至少需要大于(2055-1810)*2＝490m。生产阶段分别测试保存两个频段的校准数据文件。

在线诊断阶段一次性生成两频段的fft频谱，再分别补偿各自频段校准值，得到补偿后的频谱，计算aclr方法与应用示例一相同，在此不再赘述。

利用上述方案，本发明具有如下优势：

一、低成本。目前业界rru普遍采用dpd技术来优化aclr指标，而dpd实现需要采集rru反馈数据，且反馈数据采样带宽必须能够覆盖所支持的任意配置情况下的发射信号的邻道和次邻道的信号，因此采用dpd技术的rru已具备aclr自诊断的硬件条件，无需额外硬件投入。

二、操作便捷，无需借助外部设备。由于aclr自诊断所需参数完全由rru自身当前硬件参数和配置参数决定，如反馈数据采样率、发射通道带宽、载波频点、载波带宽等，因此发起诊断时无需人为设置参数，只需发起测量和查看测量结果，全程自动化测量，无需专业背景的人员、无需外部设备即可操作。

三、使用场景不受时间和地点的限制，不影响rru业务。aclr自诊断可与rru正常业务并行执行。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是其与其他实施例的不同之处。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：rom、ram、磁盘或光盘等。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。