专利名称：靠近天线部分的设备的自动配置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于移动通信系统的基站，具体地，本发明涉及用于自动配置连接到这样的基站的靠近天线部分的设备的方法和装置。
相关技术描述在蜂窝移动通信系统中使用的无线基站包括所连接的设备，诸如，发射机、接收机、衰减器、放大器、滤波器、天线、以及靠近该天线部分的设备。重要的是知道这个设备是如何连接的。关于这样的知识的重要性一个理由是与故障报告有关的。基站必须知道基站的设备是如何连接的，以便在故障检测后采取正确的行动。例如，如果天线有故障，则基站必须知道设备连接，以便关断恰当的发射机以及把通信引导到其它的发射机／天线对。更重要地，如果故障影响基站广播其控制信道的能力，则基站必须知道设备连接，以便把控制信道切换到其它设备。这样的知识的重要性另一个理由是与基站性能最优化有关的。在这方面，考虑到基站中使用的设备可能具有某些射频特性。在基站启动时，这些特性被装载到基站数据库。为了正确地装载、存储、和分析用于全部所包括的设备的这种信息，要求基站知道设备是如何被连接的。
有关用于基站的设备连接的信息通常被装载和被存储到安装数据库(IDB)中。在安装数据库中，存储了识别各条无线路径的信息。对所有的发射机路径进行存储，每个发射机路径例如包括发射机号码、滤波器号码、和输入端口号码、以及天线端口号码。同样地，存储所有的接收机路径，每个接收机路径例如包括安装在天线上的放大器号码、天线端口号码、滤波器号码、和输出端口号码、以及接收机号码。在利用有源天线、升压器、或安装在天线塔上的放大器的基站中，安装数据库还为每个发射机和接收机路径识别所包括的有源天线、升压器、和安装在天线塔上的放大器。
按照已知的现有技术方案，对于每个发射机和接收机路径的设备识别号是人工输入到安装数据库的。对于大型的天线配置，人工数据输入并不可取，因为它需要花费大量的时间和精力，而且容易出错。所以需要有更经济和准确的方式来更新安装数据库。
各个设备还可包括必须按照达到最佳性能的系统配置来进行校正的部件。例如，某些靠近天线部分的设备包括可变衰减器部件，它所施加的衰减量必须被确定和规定。在现有技术方案中，这种校正工作涉及基于人的判决的近似值的人工选择。所以需要有更经济和准确的方式来根据部件校正使得系统性能最佳化。
发明概要为了实现以上需要，提出了用于靠近天线部分的设备的自动配置和校正方法。按照这个方法，建立了在基站与它连接的靠近天线部分的部件中的每个部件之间的通信。于是，借助于处理通过所建立的通信而发送的信息，可以更新基站的安装数据库。这是通过在接通电源时使得每个靠近天线部分的部件把它的识别号发送给基站而完成的。而且，监视在射频馈线上有选择地发送的通信，以便确定基站的各个发射机／接收机对与每个靠近通信部分的设备之间的连接性。这些射频馈线通信被进一步处理，以便确定校正数据，从而将其用于配置每个靠近天线部分的设备，以实现最佳运行。
附图简述当结合附图时，通过参照以下的详细说明可获得对于本发明的方法和装置的更全面的了解，其中
图1是无线基站的简化方框图；图2是有源天线的方框图；图3是包括多个连接到无线基站的有源天线的通信系统的方框图；图4是升压器和无源天线方框图；图5是包括多个通过升压器连接到无线基站的无源天线的通信系统的方框图；图6是安装在天线塔上的放大器和天线的方框图；图7是包括多个通过安装在天线塔上的放大器连接到无线基站的接收天线的通信系统的方框图；以及图8和9A-9C是显示用于自动配置靠近天线部分的设备(诸如，有源天线、升压器、和安装在天线塔上的放大器)的方法的流程图。
附图详细说明现在参照图1，其中显示了例如在基于蜂窝的移动通信系统中所采用的无线基站10的简化方框图。基站10包括多个发射机／接收机对(TRX)12。每个发射机／接收机对12包括天线端口14。天线端口14可以支持双工射频馈线(其中发送信号和接收信号由单个馈线载送)或支持一对馈线(发送和接收各一个)。首先着手于双工运行，对于每个发射机／接收机对12，发射机16连接到双工滤波器20的发送端口18。而且，接收机22连接到同一个双工滤波器20的接收端口24。在双工滤波器20的天线端口14处，通过射频馈线26连接到天线(未示出)，更具体地，连接到靠近天线部分的设备(也未示出)。假定从发射机16输出的射频信号与接收机22接收的射频信号是不同的频段的，双工滤波器20用来传送在发送端口18接收到的发射频段信号，以便在天线端口14处输出，以及传送在天线端口14接收到的接收频段信号，以便在接收端口24处输出。替换地，发射机16可以通过发送天线端口14(t)被连接到发送射频馈线26(t)，接收机22通过接收天线端口14(r)被连接到接收射频馈线26(r)。在发射机／接收机对12的天线端口14(t)和14(r)处，通过两个射频馈线26(t)和26(r)，连接到天线(未示出)，更具体地，连接到靠近天线部分的设备(也未示出)。
现在参照图2，其中显示了有源天线40的方框图。有源天线40包括射频部分42和数字部分44。首先着手于射频部分42，它被用来放大在射频馈线26上从基站10的发射机／接收机对12(见图1)接收的发送信号以用于广播，以及用来接收广播射频信号以及放大该信号，以便由基站的发射机／接收机对其进行接收。对于由发射机16产生的发送信号(见图1)，首先将它传送通过可变衰减器46，衰减器给信号施加上选定的衰减，以便补偿低于与射频馈线26有关的额定的馈线衰减。如果只有单个有源天线被连接到其有关的发射机／接收机对12，或如果多个具有相同的馈线衰减的有源天线被连接到同一个发射机／接收机对，则在有源天线40中不需要包括可变衰减器46。接着，发送信号由第一双工滤波器48从公共端口50被路由到发送端口52，以便加到功率放大器(PA)54。从功率放大器54输出的放大的发送信号然后由第二双工滤波器56从发送端口58被路由到公共端口60，以便由天线补片62进行广播。对于由天线补片62接收的接收信号，它由第二双工滤波器56从公共端口60被路由到接收端口64，以便加到低噪声放大器(LNA)66。接着，接收信号由第一双工滤波器48从接收端口68被路由到公共端口50，以便将其传送通过可变衰减器46，衰减器给信号加上相同的选定的衰减，以便补偿低于与射频馈线26有关的额定的馈线衰减。
接着转到数字部分44，有源天线40包括用来控制有源天线的运行的中央处理单元(CPU)70。具体地，通过在总线72上输出的命令信号，中央处理单元70控制功率放大器54的接通／关断状态，以及设定由可变衰减器46提供的选定的衰减。中央处理单元70还接收来自用于测量发射机功率的测量接收机74的输出。测量接收机74利用定向耦合器76对于从双工滤波器48的发送端口52输出的、用于加到功率放大器54的发射信号52进行功率测量。定向耦合器76可以被放置在放大器54的基站侧的任何选定的位置，包括在衰减器46之前或之后。有源天线40的数字部分44还包括被连接到中央处理单元70的有源天线数据库(AADB)78。有源天线数据库78存储用于该有源天线40的射频特征信息，其中包括以下方面的信息有源天线增益的频率依赖性；有源天线的频率范围(如果不是全频段的话)；当功率放大器被关断时的发送路径的衰减；测量接收机的幅度测量范围；测量接收机的测量时间(最坏情况)；以及可变衰减器的范围。
现在参照图1和2的组合以及图3，其中显示了包括被连接到无线基站10的多个有源天线(AA)40的通信系统的方框图。无线基站10还包括控制处理器(CP)90，它总的用来控制无线基站的运行，具体地，控制每个所包括的发射机／接收机对12的运行。无线基站10的控制处理器90通过天线总线92被连接到每个有源天线40的中央处理单元70，以用于数据通信。在优选实施例中，天线总线92被所有的有源天线40共用。替换地，天线总线可以被提供在每个发射机／接收机对12和与其连接的有源天线40之间。每个所包括的射频馈线26可以以共享的方式被利用来把单个发射机／接收机对12连接到多个有源天线40(如总的以94表示)，或者被利用来把单个发射机／接收机对12连接到单个有源天线(如总的以96表示)。
用于存储有关用于无线基站10的设备连接的信息的安装数据库(IDB)98被连接到该基站10的控制处理器90。安装数据库98可以存储用来鉴别用于连接的发射机／接收机对12和靠近天线部分的设备(诸如有源天线40)的发射机和接收机射频路径的信息。一个示例的发射机路径可以包括发射机号码、滤波器号码与输入端口号码、天线端口号码、和有源天线号码。一个示例的接收机路径可以包括有源天线号码、天线端口号码、滤波器号码与输出端口号码、和接收机号码。
现在参照图4，其中显示了升压器132和无源天线130方框图。升压器132包括射频部分42和数字部分44。首先着手于射频部分42，它用来放大在射频馈线26上从基站10的发射机／接收机对12(见图1)接收的发送信号以用于广播。对于由发射机16(见图1)产生的发送信号，它首先通过可变衰减器134，衰减器给信号加上选定的衰减，以便补偿低于与射频馈线26有关的额定的馈线衰减。如果只有单个无源天线130被连接到其有关的发射机／接收机对12，或如果多个具有相同的馈线衰减的无源天线被连接到同一个发射机／接收机对，则在升压器132中不需要包括可变衰减器134。接着，发送信号由位于无线基站与天线之间的发射机路径上的功率放大器136放大。升压器132不需要双工功能。因此，在发射机／接收机对12与无源天线130之间的射频馈线26连接可以利用与接收馈线26(r)分开的发送馈线26(t)。
接着转到数字部分44，升压器132还包括被连接的中央处理单元142的升压器数据库(BDB)140。升压器数据库140存储存储射频特征信息，其中包括以下方面的信息升压器增益的频率依赖性；升压器的频率范围(如果不是全频段的话)；当功率放大器被关断时的发送路径的衰减；测量接收机的幅度测量范围；测量接收机的测量时间(最坏情况)；以及可变衰减器的范围。中央处理单元142还接收来自用来测量发射机功率的测量接收机148的输出。测量接收机148利用定向耦合器146对于从可变衰减器134输出的、用于加到功率放大器136的发射信号进行功率测量。定向耦合器146可以被放置在功率放大器136的基站侧的任何选定的位置，包括在衰减器134之前或之后。中央处理单元142用来控制(通过在总线144上输出的命令信号)由可变衰减器134提供的衰减、控制由功率放大器136提供的放大、以及从数据库140读出信息。
现在参照图1和4的组合以及图5，其中显示了包括通过升压器132被连接到无线基站10的多个无源天线130的通信系统的方框图。无线基站10的控制处理器90通过天线总线92被连接到每个升压器132的中央处理单元142，以用于数据通信。在优选实施例中，天线总线92被所有的升压器132共用。替换地，天线总线可以被提供在每个发射机／接收机对12和与其连接的升压器132之间。每个所包括的射频馈线26可以以共享的方式被利用来把单个发射机／接收机对12连接到多个升压器132(如总的以94表示)，或者被利用来把单个发射机／接收机对12连接到单个升压器(如总的以96表示)。
安装数据库(IDB)98存储有关用于基站的设备连接的信息。安装数据库98可以存储用来鉴别用于连接的发射机／接收机对12和靠近天线部分的设备(诸如升压器132)的发射机和接收机射频路径的信息。一个示例的发射机路径可以包括发射机号码、滤波器号码与输入端口号码、天线端口号码、和升压器号码。一个示例的接收机路径可以包括安装在天线塔上的放大器号码、天线端口号码、滤波器号码与输出端口、和接收机号码。
现在参照图6，其中显示了安装在天线塔上的放大器(TMA)152。安装在天线塔上的放大器152包括射频部分42和数字部分44。首先转到射频部分42，它用来接收广播射频信号以及放大该信号，以用于由基站的发射机／接收机对的接收。对于由天线150接收的接收信号，它通过带通滤波器158被路由加到低噪声放大器(LNA)160。接着，接收信号被传送通过可变衰减器162，衰减器给信号加上选定的衰减，以便补偿低于与射频馈线26有关的额定的馈线衰减。如果只有单个天线150线被连接到其有关的发射机／接收机对12，或如果多个具有相同的馈线衰减的天线被连接到同一个发射机／接收机对，则在安装在天线塔上的放大器152中不需要包括可变衰减器162。安装在天线塔上的放大器152不需要双工功能。因此，在发射机／接收机对12与天线150之间的射频馈线连接可以利用与接收馈线26(r)分开的发送馈线26(t)。
接着转到数字部分44，安装在天线塔上的放大器152包括用来控制安装在天线塔上的放大器的运行的中央处理单元(CPU)164。具体地，通过在总线174上输出的命令信号，中央处理单元164控制低噪声放大器160的运行。中央处理单元164还发送命令给参考发射机176，使它产生在基站接收机22的频段上的射频信号。参考发射机176利用定向耦合器178把这个信号注入到射频馈线26上。定向耦合器178可以被放置在放大器54的基站侧的任何选定的位置上，其中包括在衰减器162之前或之后。中央处理单元164还规定了要被可变衰减器162加上的衰减。安装在天线塔上的放大器152的数字部分44还包括被连接到中央处理单元164的安装在天线塔上的放大器数据库(TMADB)182。安装在天线塔上的放大器数据库182存储射频特征信息，包括以下方面的信息参考发射机的频率；和由参考发射机产生的信号的幅度。
现在参照图1和6的组合以及图7，其中显示了包括通过安装在天线塔上的放大器152被连接到无线基站10的多个天线150的通信系统的方框图。无线基站10的控制处理器90通过天线总线92被连接到每个安装在天线塔上的放大器152的中央处理单元164，以用于数据通信。在优选实施例中，天线总线92被所有的安装在天线塔上的放大器152共用。替换地，天线总线可以被提供在每个发射机／接收机对12和与其连接的安装在天线塔上的放大器152之间。每个所包括的射频馈线26可以以共享的方式被利用来把单个发射机／接收机对12连接到多个安装在天线塔上的放大器152(如总的以94表示)，或者被利用来把单个发射机／接收机对12连接到单个安装在天线塔上的放大器(如总的以96表示)。
安装数据库(IDB)98存储有关用于基站的设备连接的信息。安装数据库98可以存储用来鉴别用于连接的发射机／接收机对12和靠近天线部分的设备(诸如安装在天线塔上的放大器152)的发射机和接收机射频路径的信息。一个示例的发射机路径可以包括发射机号码、滤波器号码与输入端口号码、天线端口号码、和升压器号码。一个示例的接收机路径可以包括安装在天线塔上的放大器号码、天线端口号码、滤波器号码与输出端口、和接收机号码。
现在参照图8和9A-9C，其中显示了用于自动配置靠近天线部分的设备(诸如，有源天线40、升压器132、和安装在天线塔上的放大器152)的方法的流程图。该方法总的使用在天线总线92上的数据通信以及在射频馈线上的伪传输突发，以便更新在安装数据库98中存储的发射机／接收机射频路径和靠近天线部分的设备的配置(诸如，由每个有源天线40的可变衰减器46所加的选定的衰减)。
通过具体参照图8，在步骤200，每个靠近天线部分的设备(诸如，有源天线40、升压器132、和安装在天线塔上的放大器152)在接通电源后，在天线总线92上发送消息到无线基站，以便鉴别它本身。这个自动鉴别步骤通过把天线总线92实现为多个主总线而最简单地完成。这是指一条这样的总线，其中假定该总线是空闲时允许所有设备进行发送。在接通电源时，靠近天线部分的设备只是发送包含被寻址到它服务的无线基站10的分配的网络地址的其部件序列号的消息。这个消息被重复发送，直到确认接收到包含靠近天线部分的部件的部件序列号和网络地址为止。对于无线基站10，它接收消息，把序列号附加到它服务的靠近天线部分的设备的清单上，以及返回包括序列号和逻辑地址的应答消息。
进一步响应于在步骤200发送的消息，基站10在步骤202接着检索被存储在靠近天线部分的设备的有源天线数据库78、升压器数据库140和或安装在天线塔上的放大器数据库182中的信息。然后在步骤204，安装数据库98用当前的靠近天线部分的配置来被更新。步骤204的运行涉及多个行动的性能，它们取决于所讨论的靠近天线部分的设备的类型。
对于在步骤204的运行方面执行的处理过程和用当前的靠近天线部分的配置更新安装数据库98的描述方面，现在具体地参照图9A-9C。
a．有源天线步骤204-图9A首先，在步骤206，有源天线被初始化。这种初始化涉及无线基站10指令每个有源天线40关断其功率放大器54和设定其可变衰减器46的衰减到最小衰减量。这些指令在天线总线92上被发送。
第二，在步骤208，无线基站10通过某个发射机／接收机对12输出短的射频发送信号突发。这个突发的持续时间被设定为有源天线40的测量接收机74所需要的所有测量时间中的最长测量时间。这个突发的幅度被设定为预定的极限值(例如，-36dBm)加上有源天线40的发送路径的最小的衰减(当功率放大器电路被关断时)。这个突发的频率被设定为在发射频段内的任意频率。在连接的有源天线40不覆盖整个发射频段的情况下，任意选择在所支持的频段内的频率。而且，在不同的连接的有源天线40覆盖发射频段内的不同频段的情况下，选择在最低的所支持的频段内的频率。
如果无线基站10不能以计算的功率进行发送，则作出判决改变由有源天线的可变衰减器提供的衰减是否会改进这种情形。例如，如果计算的输出功率低于无线基站中可被设定的功率，则增加可变衰减器所提供的衰减将允许设定更高的无线基站功率电平。在增加可变衰减器提供的衰减是不够的情况下，则将给出一个通知并且该馈线衰减必须由人工输入。
通过在步骤206关断功率放大器，任何随后发送的射频信号(诸如步骤208中的短的射频发送信号突发)在有源天线中会被严重地衰减(例如约60dB)。对于这样的衰减水平，以及考虑馈线衰减和可变衰减器的运行，用步骤208中的短的射频发送信号突发违反任何合法的或与标准有关的广播发送限制的运行，都几乎没有危险。
第三，在步骤210，有源天线40测量步骤208中的短的射频发送信号突发和把它们的测量报告返回给无线基站10。由测量接收机进行这些测量，以及通过天线总线92把它报告回去。无线基站10在预定的延时时间间隔内等待所有的有源天线40作出它们的报告。就这些不同的有源天线40覆盖不同的频段而言，步骤208和210的过程对于每个频段重复进行。来自采用不同于发送突发频段的频段的有源天线40的任何报告的测量值被丢弃。
在所报告的测量值处在有源天线40的幅度测量范围以外的情况下，步骤208和210的过程以改变的突发幅度选择被重复。然而，在改变突发的功率输出之前，无线基站必须首先确定所选择的另一个功率将不违反任何合法的或基于标准的广播限制。在发生这样的违反的情况下，考虑其它的解决办法，诸如改变由可变衰减器提供的衰减。如果这不能解决问题，则给出一个通知。在这些情况下的测量值(这或许是由于使用非常不同的馈线长度而造成的)可通过人工交互作用而补偿。
如果所有的天线都工作在相同部分的频段中(使用部分频段天线)，则应当在该部分内选择伪突发的频率。在天线工作在不同部分的频段中(例如，第一发射机／接收机对12用于较低部分以及第二发射机／接收机对用于较高部分)的情况下，系统在天线报告它们被连接到哪个发射机／接收机对之前不知道应选择哪个频率。如果发射是在较低部分进行以及报告的天线是处在较高部分，则必须在更适当地选择的频率上发送新的突发，以便得到正确的校正值。同样地，当报告的数值处在天线测量接收机的测量范围以外时，必须发送新的突发。
第四，在步骤212，安装数据库98被更新。为了完成这种更新，无线基站10的控制处理器90根据步骤208中的突发的幅度的报告的正确测量值来计算出给每个有源天线40的单独的衰减值。也可以计算无线基站的输出功率以及对于每个所包括的可变衰减器46的设置值。也可以根据对于作出测量报告的那些有源天线40的鉴别来更新所存储的发射机／接收机射频路径(以及衰减器设置值)。
对于这种方法的一个限制是它只处理发射机路径(不是接收机路径)。然而，这并没有多大关系，因为每个有源天线在接收机路径中包括低噪声放大器。由于两个路径的射频信号共用了相同的馈线(双工)，发射机路径的鉴别自动地提供了接收机路径的鉴别。还应当指出，接收信号馈线损耗几乎是与发送信号馈线损耗相同的。
第五，步骤208、210、和212的过程对于无线基站10的每个所包括的发射机／接收机对12如路径214所示地重复进行。
b．安装在天线塔上的放大器，步骤204-图9B首先，在步骤216，选择当前没有被配置的安装在天线塔上的放大器进行配置。
第二，所在步骤218，所选择的安装在天线塔上的放大器被初始化。这种初始化涉及由无线基站10去命令所选择的安装在天线塔上的放大器关断其低噪声放大器、设定其可变衰减器46的衰减到最小衰减量、以及开始用其参考发射机176进行发射。这些指令在天线总线92上被发送。用来注入信号的定向耦合器178可以提供一定的方向性(例如，朝向无线基站10方向的信号比起朝向天线方向的信号高30dB)。如果低噪声放大器160被关断，则可以获得从发射机到天线的附加隔离。这允许更高的发射机功率，它改进无线基站10对参考发射机信号灵敏度的检测。
第三，在步骤220，无线基站10中的接收机被初始化。这种初始化涉及由无线基站10去命令发射机／接收机对12中的每个接收机22监听安装在天线塔上的放大器参考发射机176的频率。
第四，在步骤222，接收由安装在天线塔上的放大器参考发射机176产生的信号的无线基站10中的接收机22将对该信号进行测量。
第五，在步骤224，安装数据库98被更新。根据参考发射机176发射的信号幅度的知识可以计算出衰减值。也可以根据对于被测量的那些参考发射机发射信号的鉴别来更新所存储的发射机／接收机射频路径(以及衰减器设置值)。
第六，步骤216、218、220、222、和224的过程对于每个所包括的安装在天线塔上的放大器如路径226所示地重复进行。
c．升压器步骤204-图9C
首先，在步骤230，升压器被初始化。这种初始化涉及由无线基站10去命令每个升压器132关断其功率放大器136和设定其可变衰减器134的衰减到最小衰减量。这些指令在天线总线92上被发送。
第二，在步骤232，无线基站10通过某个发射机／接收机对12输出短的射频发送信号突发。这个突发的持续时间被设定为升压器132的测量接收机148所需要的所有测量时间中的最长测量时间。这个突发的幅度被设定为预定的极限值(例如，-36dBm)加上升压器132的发送路径的最小的衰减(当功率放大器电路被关断时)。这个突发的频率被设定为在发射频段内的任意频率。在连接的升压器132不覆盖整个发射频段的情况下，任意选择在所支持的频段内的频率。而且，在不同的连接的升压器132覆盖发射频段内的不同频段的情况下，选择在最低的所支持的频段内的任意频率。
如果无线基站10不能以计算的功率进行发送，则作出判决改变由升压器的可变衰减器提供的衰减是否会改进这种情形。例如，如果计算的输出功率低于无线基站中可被设定的功率，则增加可变衰减器所提供的衰减将允许设定更高的无线基站功率电平。在增加可变衰减器提供的衰减是不够的情况下，则给出一个通知以及馈线衰减必须由人工来输入。
通过在步骤230关断放大器，任何随后发送的射频信号(诸如步骤232中的短的射频发送信号突发)在升压器中会被严重地衰减(例如约60dB)。对于这样的衰减水平，以及考虑馈线衰减和可变衰减器的运行，用步骤232中的短的射频发送信号突发违反任何合法的或与标准有关的广播发送限制的运行，都几乎没有危险。
第三，在步骤234，升压器132将测量步骤232中的短的射频发送信号突发和把它们的测量报告返回无线基站10。由测量接收机进行这些测量，以及通过天线总线92把它们报告回去。无线基站10在预定的延时时间间隔内等待所有的升压器132作出它们的报告。就在这些不同的升压器132覆盖不同的频段而言，步骤232和234的过程对于每个频段重复进行。来自采用不同于发送突发频段的频段的升压器132的任何报告的测量值被丢弃。
在报告的测量值处在升压器132的幅度测量范围以外的情况下，步骤232和234的过程以改变的突发幅度选择而被重复进行。然而，在改变突发的功率输出之前，无线基站必须首先确定所选择的另一个功率将不违反任何合法的或基于标准的广播限制。在发生这样的违反的情况下，考虑其它的解决办法，诸如改变由可变衰减器提供的衰减。如果这不能解决问题，则给出一个通知。在这些情况下的测量值(这或许是由于使用非常不同的馈线长度而造成的)可通过人工交互作用而补偿。
如果所有的升压器都工作在相同部分的频段中(使用部分频段升压器)，则应当在该部分内选择伪突发的频率。在升压器工作在不同部分的频段中(例如，第一发射机／接收机对12用于较低部分以及第二发射机／接收机对用于较高部分)的情况下，系统在升压器报告它们被连接到哪个发射机／接收机对之前不知道应选择哪个频率。如果发射是在较低部分进行以及报告的升压器是处在较高部分，则必须在更适当地选择的频率上发送新的突发，以便得到正确的校正值。同样地，当报告的数值处在测量接收机的测量范围以外时，必须发送新的突发。
第四，在步骤236，安装数据库98被更新。为了完成这种更新，无线基站10的控制处理器90根据步骤232中的突发的幅度的所报告的正确测量值计算出给每个升压器232的单独的衰减值。也可以计算无线基站的输出功率以及对于每个所包括的可变衰减器134的设置值。也可以根据对于作出测量报告的那些升压器132的鉴别来更新所存储的发射机／接收机射频路径(以及衰减器设置值)。
第五，步骤232、234、和236的过程对于无线基站10的每个所包括的发射机／接收机对12如路径238所示地重复进行。
现在再次参照图8。接着，在步骤204的更新靠近天线部分的配置以后，在步骤250，处理过程执行故障估值。在这个过程中，进行判决是否存在未作出测量报告的、已被无线基站所知道的有源天线40，或是否存在安装在天线塔上的、其信号没有被测量的放大器152，或是否存在未作出测量报告的、已被无线基站所知道的升压器132。这样的报告故障，例如，可能是由于靠近天线部分的设备失效或射频馈线失效而造成的。这个过程还确定是否报告了发生单个有源天线被连接到一个以上的发射机／接收机对12的情况(这可能是由于两对之间的隔离问题造成的)。在每种故障情况下，提供适当的消息给系统操纵员，以便采取纠正行动。
在步骤252，处理过程接着根据射频馈线的所确定的衰减和每个靠近天线部分的部件数据库的内容来计算对于系统的最佳设置。具体地，计算了每个所包括的可变衰减器46或180的最佳衰减、和对于所包括的发射机／接收机对12的每个发射机16或接收机22的必须的补偿。有可能由控制处理器90针对在无线基站10所使用的频率处的最佳性能选择系统变量，因为无线基站已收集了有关每个发射机／接收机路径的信息。
最后，在步骤254，对于最佳的系统性能所计算的变量由控制处理器90通过使用在天线总线92发送的命令传送到有源天线40的中央处理单元70、升压器132的中央处理单元142、或安装在天线塔上的放大器152的中央处理单元162。具体地，对于每个可变衰减器46或180的最佳衰减被发送到中央处理单元70，以及被使用于靠近天线部分的设备配置运行。而且，在适当的情形中，所计算的变量被加到基站10内，以便配置任何可配置的基站部件(诸如对于发射机或接收机)以达到最佳性能。最后，先前被关断的功率放大器电路或低噪声放大器被再次接通。
现在具体地参照图8和9A。在步骤200和202执行的运行假定有源天线当无线基站在其加电程序过程中要开始与有源天线通信以前被接通。在程序过程达到步骤204以后接通电源的任何有源天线没有被包括在该配置中。在步骤254以前有源天线被接通电源的情况下，给出一个通知，以及处理过程将返回到步骤200，以便被用于新的天线。在有业务要由无线基站处理时有源天线被接通电源的情况下，要给出报警通知。该配置将不包括这个天线。然而，新天线的信息可以被输入到安装数据库，或者该天线所连接到的发射机／接收机对12必须被复位。
上述的程序在操纵利用升压器和安装在天线塔上的放大器的配置时也是有效的(必要时，可作适当的修改)。
图8和9A的方法在操纵其中发射机／接收机对12在无线基站10的其余发射机／接收机对进行工作和载送业务被改变的情形时也是有用的。在处理这种情形时需要对于该方法作出以下的微小的修改-在步骤200，重新配置以前处在天线总线上的任何天线应该被搜索和被找到。如果不能回答来自无线基站的命令，将会导致把天线认为是被除去的。
-在步骤202，在改变以前在天线总线上存在的天线的有源天线数据库没有被装载，因为它们先前被存储在无线基站中。
-在步骤206，这个步骤的处理过程只对于没有连接到其它的发射机／接收机对12的天线才进行。
-在步骤208、210、和212，这些步骤的处理过程只对于已复位的发射机／接收机对12才进行。
-在步骤250，如果在发送突发以前天线作出测量报告，则这很像过分听取(Over-hearing)来自另一个发射机／接收机对12的业务。这表示隔离问题，以及要提供适当的通知。
上述的程序在操纵利用升压器和安装在天线塔上的放大器的配置时也是有效的(必要时，可作适当的修改)。
通过使用本发明的方法而得到的某些显著的好处包括该方法作出对系统状态的精确的测量，而不用任何(或很少的)人为交互作用；自动配置可以精确地和很快地完成；连接到天线总线的所有的靠近天线部分的设备都被鉴别，并且可找到故障的射频馈线，这样，导致对故障定位的改进；以及支持自动馈线衰减校正。
虽然已经在附图中显示和在上述的详细说明中描述了本发明的方法和装置的优选实施例，但应当看到，本发明并不限制于所揭示的实施例，而是能够多种重新安排、修改与替换，而不背离由以下的权利要求所阐述和规定的本发明的精神。
权利要求
1．用于自动配置包括靠近天线部分的设备的系统的方法，靠近天线部分的设备通过射频馈线和通信链路被连接到无线基站，该方法包括以下步骤从靠近天线部分的设备中的第一数据库把与靠近天线部分的设备有关的射频配置信息通过通信链路下载到无线基站中的第二数据库；在射频馈线上发送短的射频突发；由靠近天线部分设备测量短的射频突发；通过通信链路把靠近天线部分的设备对短的射频突发的测量报告给无线基站；以及根据所下载的射频特征，处理所报告的测量结果，以得出用于配置系统从而使其最佳地运行的校正数据。
2．如在权利要求1中的方法，其特征在于，还包括以下步骤在从靠近天线部分设备通过通信链路发送到无线基站的消息中提供对该靠近天线部分的设备的标识；以及根据所下载的射频特征和靠近天线部分的设备标识，处理所报告的测量值，以便鉴别无线基站的发射机／接收机对与靠近天线部分的设备之间的连接性。
3．如在权利要求1中的方法，其特征在于，其中短的射频突发具有预定的持续宽度、幅度和频率。
4．如在权利要求3中的方法，其特征在于，其中该持续宽度被设定为在测量短的射频突发时由靠近天线部分的设备所需要的最大测量时间。
5．如在权利要求3中的方法，其特征在于，其中该幅度被设定为对于广播所批准的预定的极限值加上发送路径衰减。
6．如在权利要求3中的方法，其特征在于，其中该频率被设定为由靠近天线部分的设备所支持的发射频段中的任意频率。
7．如在权利要求1中的方法，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括有源天线。
8．如在权利要求1中的方法，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括升压器。
9．如在权利要求1中的方法，其特征在于，还包括按照校正数据调整对系统的可配置的部件的校正以便提供最佳性能的步骤。
10．如在权利要求9中的方法，其特征在于，还包括以下步骤通过通信链路发送校正数据给靠近天线部分的设备；以及按照发送的校正数据调整对靠近天线部分的设备的校正，以提供最佳性能。
11．如在权利要求10中的方法，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括可变衰减器，以及校正数据包括可变衰减器上要被设定的衰减量。
12．如在权利要求10中的方法，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括放大器，以及校正数据包括要由放大器施加上的放大量。
13．如在权利要求1中的方法，其特征在于，还包括处理靠近天线部分的设备对短的射频突发的测量的报告以便鉴别故障的步骤。
14．用于自动配置包括靠近天线部分的设备的系统的方法，靠近天线部分的设备通过射频馈线和通信链路被连接到无线基站，该方法包括以下步骤从靠近天线部分的设备中的第一数据库把与靠近天线部分的设备有关的射频配置信息通过通信链路下载到无线基站中的第二数据库；在射频馈线上发送参考射频信号；由无线基站测量参考射频信号；以及根据所下载的射频特征，处理所测量结果，以得出用于配置系统从而使其最佳运行的校正数据。
15．如在权利要求14中的方法，其特征在于，还包括以下步骤在从靠近天线部分设备本身通过通信链路发送到无线基站的消息中提供对靠近天线部分的设备的标识；以及根据所下载的射频特征和靠近天线部分的设备标识，处理该测量值，以便鉴别无线基站的发射机／接收机对与靠近天线部分的设备之间的连接性。
16．如在权利要求14中的方法，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括安装在天线塔上的放大器。
17．如在权利要求14中的方法，其特征在于，还包括按照校正数据调整对系统的可配置的部件的校正以便提供最佳性能的步骤。
18．如在权利要求9中的方法，其特征在于，还包括以下步骤通过通信链路发送校正数据给靠近天线部分的设备；以及按照所发送的校正数据调整对靠近天线部分的设备的校正，以提供最佳性能。
19．如在权利要求18中的方法，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括可变衰减器，以及校正数据包括可变衰减器上的要被设定的衰减量。
20．如在权利要求18中的方法，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括放大器，以及校正数据包括要由放大器施加的放大量。
21．如在权利要求14中的方法，其特征在于，还包括处理参考射频信号的测量值以便鉴别故障的步骤。
22．自动配置系统，包括靠近天线部分的设备，它包括用于对接收的射频突发进行测量的测量接收机，靠近天线部分的设备报告所测量的射频突发信息；至少一个可配置的部件；无线基站，它包括至少一个发射机／接收机对，它用来产生射频突发，以便发送到靠近天线部分的设备；以及控制处理器，用于处理靠近天线部分的设备所测量的射频突发信息，以得出校正数据，用于配置至少一个可配置的部件，以便最佳运行；射频馈线，用于把靠近天线部分的设备连接到至少一个发射机／接收机对，以便在该射频馈线上发送射频突发；以及通信链路，把靠近天线部分的设备连接到控制处理器，以及在该通信链路上发送所测量的射频突发信息。
23．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中控制处理器还用来在从靠近天线部分设备通过通信链路发送到无线基站的消息中接收对靠近天线部分的设备的标识，以及用来根据射频特征信息和靠近天线部分的设备标识处理靠近天线部分的设备所测量的射频突发信息，以便鉴别至少一个发射机／接收机对与靠近天线部分的设备之间的连接性。
24．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中通信链路包括一个多重主控天线总线，它把控制处理器连接到所有的靠近天线部分的设备。
25．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括有源天线。
26．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中有源天线包括功率放大器，以及其中当测量接收机进行射频突发测量时，无线基站的控制处理器命令有源天线关断功率放大器。
27．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中至少一个可配置的部件包括可变衰减器，以及校正数据包括可变衰减器上的要被设定的衰减量。
28．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中至少一个可配置的部件包括放大器，以及校正数据包括要由放大器施加的放大量。
29．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括升压器。
30．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中短的射频突发具有预定的持续宽度、幅度和频率。
31．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中该持续宽度被设定为测量接收机所需要的最大的测量时间。
32．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中该幅度被设定为对于广播所批准的预定的极限值加上发送路径衰减。
33．如在权利要求22中的系统，其特征在于，其中频率被设定为由靠近天线部分的设备所支持的发射频段中的任意频率。
34．一种自动配置系统，包括靠近天线部分的设备，包括用于产生参考射频信号的参考发射机；至少一个可配置的部件；无线基站，包括多个发射机／接收机对，用来接收和测量由靠近天线部分的设备产生的参考射频信号；以及控制处理器，用于处理所测量的参考射频信号，以得出校正数据，用于配置至少一个可配置的部件，以使其最佳地运行；射频馈线，用于把靠近天线部分的设备连接到至少一个发射机／接收机对，以便在该射频馈线上发送射频突发；以及通信链路，用于把靠近天线部分的设备连接到控制处理器。
35．如在权利要求34中的系统，其特征在于，其中控制处理器还用来在从靠近天线部分设备通过通信链路发送到无线基站的消息中接收对靠近天线部分的设备的标识，以及用来根据所下载的射频特征和靠近天线部分的设备标识处理靠近天线部分的设备所测量的射频突发信息，以便鉴别至少一个发射机／接收机对与靠近天线部分的设备之间的连接性。
36．如在权利要求34中的系统，其特征在于，其中通信链路包括一个多重主控天线总线，用于把控制处理器连接到所有的靠近天线部分的设备。
37．如在权利要求34中的系统，其特征在于，其中靠近天线部分的设备包括安装在天线塔上的放大器。
38．如在权利要求34中的系统，其特征在于，其中安装在天线塔上的放大器包括低噪声放大器，以及其中当参考发射机产生参考射频信号时，无线基站的控制处理器命令安装在天线塔上的放大器关断低噪声放大器。
39．如在权利要求34中的系统，其特征在于，其中至少一个可配置的部件包括可变衰减器，以及校正数据包括可变衰减器上的要被设定的衰减量。
40．如在权利要求34中的系统，其特征在于，其中至少一个可配置的部件包括放大器，以及校正数据包括要由放大器施加的放大量。
全文摘要
无线基站(10)的每个发射机/接收机对(12)通过天线总线(92)和射频馈线(26)被连接到靠近天线部分的设备,诸如有源天线(40)、升压器(32)、和安装在天线塔上的放大器(152)。靠近天线部分的设备的自动配置和校正是通过建立基站与每个它所连接的靠近天线部分的部件之间的通信而完成的。每个靠近天线部分的部件在接通电源时把它的识别号(200)通过天线总线发送给基站。而且,监视在射频馈线上选择地传送的通信,以便确定在基站的各个发射机/接收机对与每个靠近天线部分的设备之间的连接性。这些射频馈线通信还被处理,以便确定(252)校正数据,从而去配置(254)每个靠近天线部分的设备,以便使其最佳地运行。
文档编号H04W24/00GK1278988SQ98810918
公开日2001年1月3日 申请日期1998年10月30日 优先权日1997年11月3日
发明者D·林德奎斯特, K·林德斯科格, J·厄斯特林 申请人:艾利森电话股份有限公司