专利名称：一种分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及分布式网络系统，尤其涉及分布式网络中无线射频指标的实时性准确性调整的方法及其装置。
背景技术：
由于分布式基站具有模块化设计的特点，其具有接口标准化、选址方便、系统扩容升级方便的优点，符合新型移动网络未来的发展趋势。特别在TD-SCDMA系统(TD-SCDMA， Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)中得至丨J了普遍的应用。TD-SCDMA(TD-SCDMA, Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)分布式组网场景下，如附图一所示，组网由基带池单元(BBU，Base Band Unit)，射频拉远单元(Radio Remote Unit)组成。两者通过光纤或其他方式连接。其中基带池单元主要处理TD-SDMA系统中载频资源分配、无线链路建立、无线链路控制、上下行信号调制编解码等功能，射频拉远单元主要将从基带池单元发送的IQ调制型号通过上变频，通过功放单元发射成为TD-SCDMA空中信号；检测接收用户信号，经由下变频转换为IQ调制信号送往基带池单元处理移动通信从信号转换角度来看，依赖于基带信号到射频信号转化及其逆过程。而无线射频指标作为射频信号的衡量标准，其决定了信号的质量、信号的覆盖范围等关键性能。对于EVM(误差向量幅度)这种可以通过准确的数学模型来描述的指标，通过改进基带侧调制、解调的信号处理方法，射频侧改进消峰处理、滤波器设计等手段可以得到比较好的控制，并且其效果是持久的，一般情况下不会随时间和外界环境的变化而发生显著的
T^ ο而对于某些无线射频指标而言，其数学模型往往是非线性的，且随着外界环境的变化，时间的推移，可能发生比较显著的变化。以输出功率而言，为保证空口功率输出的准确性。过去通常的做法是通过仪表测量手段，对某批次的功放进行参数测量，用线性拟合的方法近似的得到功放的增益曲线，然后将曲线以表格等类似的方式保存下来，基站在工作的时候则会调用相关的曲线，然后对输出功率进行动态调整和补偿。这种做法存在几个缺占.
^ \\\ ·第一，由于增益曲线是对某批次功放的平均估计，因此其无法准确地反映个体功放的实际增益特性。第二，由于以前的功控方法采取的是利用测量经验值进行粗步调整，之后则在小范围内微调的模型。而当功放本身的增益特性随着时间推移，随着外界环境的变化发生较大偏移的时候，这种方法无法做到动态调整，只能其依赖于先前已测量好的特性曲线。因此，对于输出功率这种很容易随着外界环境、时间推移等发生随机动态变化，从而引起其无线射频指标的不稳定，不能保证空口功率输出的准确性，影响分布式基站的信号调制，导致分布式基站很难对无线射频指标做到实时调整。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法及装置，其通过建立网元节点的功率模型，通过模型参数的调整来确定对网元节点的链路调整，从而实现无线射频指标的实时调整。
根据本发明的一个方面，提供了一种分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，包括以下步骤A)数据分析单元接收带射频模块的基站网元节点的输入功率、输出功率和链路增益，并根据所述输入功率、输出功率和链路增益建立所述基站网元节点的学习模型；B)数据分析单元按照预先设置的输入功率与输出期望功率的对应关系得到所述输入功率对应的输出期望功率；C)在学习模型中，按输出期望功率与输出功率的差值调节所述链路增益，直至学习模型的输出功率与输出期望功率的差值达到预定范围，并将此时的链路增益确定为新链路增益；D)所述数据分析单元将新链路增益发送给带射频模块的基站网元节点，由其根据新链路增益调节基站网元节点的链路增益。带射频模块的基站网元节点为包括检测单元、增益调节单元的射频拉远单元节点 RRU,步骤A)具体为射频拉远单元节点通过检测单元检测收集输入功率、输出功率和链路增益，并发送给数据分析单元；数据分析单元根据射频拉远单元节点输入功率、输出功率和链路增益，并建立所述射频拉远单元节点的学习模型，学习模型包括输入层、中间层和输出层。带射频模块的基站网元节点为包括检测单元、增益调节单元的收集射频拉远单元节点RRU，步骤C)具体为若学习模型中输出功率与期望功率的差值不在预定的范围内；则通过调节学习模型中的链路增益，并更新输入层、中间层和输出层的节点权值， 直至模型中输出功率与期望功率的差值满足在预定范围内，并将此时的链路增益确定为新链路增益。带射频模块的基站网元节点为包括检测单元、增益调节单元的收集射频拉远单元节点RRU，步骤步骤D)具体为数据分析单元将确定的新链路增益发送给射频拉远单元节点，射频拉远单元节点根据新链路增益值，启动增益调节单元调节下行射频增益。其中在骤A)还包括数据分析单元收集带射频模块的基站网元节点的连接位置关系信息及节点生产批次信息。另外在步骤C)之后还包括基站网元节点根据新链路增益调节链路增益之后数据分析单元接收基站网元节点输出的新输出功率，通过比较分析新输出功率与输出期望功率差值，若该差值在预定的范围内，则根据网元节点的连接位置关系更新基站存储的所述基站网元节点的功率样本信息以及对应的链路增益参数。之后还包括
统计单元通过统计各生产批次下的网元节点的链路增益参数变化情况，实现对网元节点设备的质量跟踪。根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种分布式网络无线射频指标智能实时改进的装置，包括数据分析单元，数据分析单元包括接收模块，数据分析单元接收带射频模块的基站网元节点的输入功率、输出功率和链路增益，并根据所述输入功率、输出功率和链路增益建立所述基站网元节点的学习模型；确定模块，数据分析单元按照预先设置的输入功率与输出期望功率的对应关系得到所述输入功率对应的输出期望功率；调节模块，在学习模型中，按输出期望功率与所述输出功率的差值调节所述链路增益，直至所述学习模型的输出功率与输出期望功率的差值达到预定范围，并将此时的链路增益确定为新链路增益；发送模块，数据分析单元将所述新链路增益发送给带射频模块的基站网元节点， 由其根据新链路增益调节基站网元节点的链路增益。还包括统计模块，统计各生产批次下的基站网元节点的链路增益参数变化情况，实现对网元节点设备的质量跟踪。与现有技术相比较，本发明的有益效果在于1、本发明在不改变基站组网方式，不改变现有功率校准的处理基本方式及实时性，通过对现有信息的采集，数据处理，从而动态的对基站网元节点，特别是带有射频模块的网元单元的特性进行估计调整，并最终使输出功率与期望功率的差值在预定的范围内， 保证了空口输出的准确性。2、本发明可以通过收集输入功率、温度、频率等多个样本参数，进行统计输出功率与期望功率的差值，并通过调整链路增益来实现输出功率在期望范围内，达到多参数实时调整无线射频指标。3、本发明不仅可以改进基站正常工作时的无线射频指标，同时也可以通过收集基站网元节点的位置信息及生产批次信息，提供给设备厂商有效的统计数据，以对其设备出产后的质量状况进行长期跟踪。在基站系统中采用本发明所提方法，可以提供一种对随着外界环境、时间推移等发生随机动态变化的无线射频指标智能实时改进方法，并且在此基础上可以提供给设备厂商有效的统计数据，以对其设备出产后的质量状况进行长期跟踪。
图1是本发明中现有的分布式组网场景概要图；图2是本发明中通过功率调整对无线射频指标实时改进的流程图；图3是本发明中通过功率调整对无线射频指标实时改进的流程处理框图；图4是本发明中学习模型的处理框架图5是本发明中射频 指标实时改进装置的模块框图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。本发明对分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，可以通过对基站输出功率为例来实现实时改进，也可以通过收集其他参数，并通过本发明中的模型方法来实现对无线射频指标的实时改进。本发明通过收集带射频模块的基站网元节点的功率信息来实现对基站网元节点的链路增益的调整，进而实现基站网元的射频指标实时改进，其具体步骤如图2所示S21，数据分析单元接收带射频模块的基站网元节点的输入功率、输出功率和链路增益，并根据所述输入功率、输出功率和链路增益建立所述基站网元节点的学习模型；S22，数据分析单元按照预先设置的输入功率与输出期望功率的对应关系得到所述输入功率对应的输出期望功率；S23，在学习模型中，按输出期望功率与输出功率的差值调节所述链路增益，直至输出功率与输出期望功率的差值达到预定范围，并将此时的链路增益确定为新链路增益；S24，数据分析单元将所述新链路增益发送给基站网元节点，由其根据新链路增益调节基站网元节点的链路增益。上述步骤是在对带射频模块的基站网元节点的实时调整过程，其实时调整过程中还可以在步骤S21中数据分析单元收集带射频模块的基站网元节点的连接位置关系信息及节点生产批次信息，以便对基站网元节点的质量跟踪。在S24之后，带射频模块的基站网元节点根据新链路增益调节链路增益；数据分析单元继续接收基站网元节点调节链路增益后输出的新输出功率，通过比较分析新输出功率与输出期望功率差值，若该差值在预定的范围内，则通过统计单元统计对应网元节点的连接位置关系及生产批次信息更新基站存储的功率样本信息以及对应的链路增益参数。然后统计单元通过统计各生产批次下的基站网元节点的链路增益参数变化情况， 实现对网元节点设备的质量跟踪。其中带射频模块的网元节点可以是射频拉远单元RRU或者其他带射频器件的网元节点，为清楚描述该方法的实时调整过程，以下通过对射频拉远单元的功率收集处理来详细说明该模型方法的无线射频智能实时改进方法，本发明具体流程处理图，如图3所示S31，数据分析单元启动，通知RRU实时上传输入功率信息、输出功率信息和链路增益信息，以及生产版本信息，并建立与RRU输入功率、输出功率和链路增益相关的学习模型；S32，RRU利用监测单元采集输入功率信息、输出功率信息和链路增益信息等相关信息后，将其上传给数据分析单元；S33，数据分析单元获取RRU上传的相关信息后，首先确定与输入功率相对应的输出期望功率，然后以输出功率与期望功率的差值作为控制目标，通过调节数据分析单元内学习模型的链路增益，使学习模型的输出功率与期望功率的差值满足一定的控制范围，由于在学习模型中得到的新链路增益与新输出功率不是RRU本身实际的链路增益和输出功率，所以需要将新链路增益发送给RRU，进行实际调节，以确定RRU经新链路增益调节后，输出功率与期望功率是否满足一定控制范围。S34，若上述RRU经新链路增益调节后，输出功率与期望功率不在控制范围内，则数据分析单元再将采集的功率信息进行学习模型的调整，直至RRU的输出功率与期望功率在一定的控制范围。S35，若上述RRU经新链路增益调节后，输出功率与期望功率达到一定的控制范围，则RRU更新基站存储的功率样本信息以及对应的链路增益参数，数据分析单元保存使 RRU的输出 功率与期望功率稳定的功率信息，作为学习模型的新样本信息。S36，数据分析单元将更新后的学习模型的新样本信息通知RRU ；S37，RRU继续实时上传其功率信息，并通过数据分析单元继续进行功率实时调整。在上述S33中数据分析单元的学习模型通过接收的输入功率、输出功率及链路增益等信息处理结构框架图如图4所示，其中，该数据分析单元的学习模型中选择三个输入参数输入功率、配置频率和环境温度，也可以只收集一个或者多个其他输入参数，其输出参数为输出功率。根据输入参数，输出功率、配置频率和环境温度确定该输入参数下的期望功率。为清楚体现输入样本不具有线性可分性，因此除了输入层、输出层外，还有一个模拟复杂的非线性函数关系的中间层，Wl、W2、W3为每层的权值系数，初始权值系数可以通过 RRU先前存储在基站中功率参数学习获得，当学习模型中输出功率大于期望功率一定范围时，启动在线学习过程，通过调节学习模型中的链路增益，并更新各层的权值，直到输出功率与期望功率的差值在一定的范围内。其中在S35中，通过统计单元可以统计出某一生产批次下的RRU的链路增益波动情况，以便于设备商跟踪产品质量。根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种分布式网络无线射频指标智能实时改进的装置，其特征在于，包括数据分析单元，其中数据分析单元设置的位置较为灵活， 可以将数据分析单元设置在射频拉远单元RRU，也可以将数据分析单元设置在基带池单元 BBU中，也可以单独设计，本实施例以单独设计的方式予以说明，其中数据分析单元包括接收模块，数据分析单元接收带射频模块的基站网元节点的输入功率、输出功率和链路增益，并根据所述输入功率、输出功率和链路增益建立所述基站网元节点的学习模型；确定模块，数据分析单元按照预先设置的输入功率与输出期望功率的对应关系得到所述输入功率对应的输出期望功率；调节模块，在学习模型中，按输出期望功率与所述输出功率的差值调节所述链路增益，直至所述学习模型的输出功率与输出期望功率的差值达到预定范围，并将此时的链路增益确定为新链路增益；发送模块，数据分析单元将所述新链路增益发送给带射频模块的基站网元节点， 由其根据新链路增益的调节基站网元节点的链路增益。本发明还包括统计模块，统计模块可以利用独立的一台服务器实现，即通过网口或者其他通讯方式接入基站；其具体为
统计模块，统计各生产批次下的基站网元节点的链路增益参数变化情况，实现对网元节点设备的质量跟踪。
首先RRU通过检测单元检测收集节点的输入功率、输出功率和链路增益等信息， 然后通过通讯单元实时上报给BBU上述检测收集信息，并通过BBU的通讯单元传送给数据分析单元，数据分析单元通过接受模块接受RRU上报的相关功率信息，并通过建立相关学习模型，通过确定模块确定与输入功率相对应的输出期望功率，数据分析模块通过调节模块调节学习模型中的相关功率信息，最终确定新链路增益，并通过发送模块发送给RRU，由 RRU利用其增益调节单元调节下行射频增益。在RRU调节下行增益器件后，并将新的功率信息发送给数据分析单元，若新的输出功率与期望功率稳定时，RRU更新基站存储的该节点的功率样本信息以及对应的链路增益参数，最后统计单元根据该节点的链路增益参数的变化情况对其质量进行长期跟踪。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，其特征在于，包括以下步骤A)数据分析单元接收带射频模块的基站网元节点的输入功率、输出功率和链路增益， 并根据所述输入功率、输出功率和链路增益建立所述基站网元节点的学习模型；B)所述数据分析单元按照预先设置的输入功率与输出期望功率的对应关系得到所述输入功率对应的输出期望功率；C)在所述学习模型中，按输出期望功率与所述输出功率的差值调节所述链路增益，直至所述学习模型的输出功率与输出期望功率的差值达到预定范围，并将此时的链路增益确定为新链路增益；D)所述数据分析单元将所述新链路增益发送给带射频模块的基站网元节点，由其根据新链路增益调节基站网元节点的链路增益。
2.根据权利要求1所述的分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，其特征在于，所述带射频模块的基站网元节点是包括检测单元、增益调节单元的射频拉远单元节点 RRU，所述的步骤A)包括射频拉远单元节点通过检测单元检测收集输入功率、输出功率和链路增益，并发送给数据分析单元；数据分析单元根据射频拉远单元节点输入功率、输出功率和链路增益，并建立所述射频拉远单元节点的学习模型，学习模型包括输入层、中间层和输出层。
3.根据权利要求2所述的分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，其特征在于，所述的步骤C)包括若学习模型中输出功率与期望功率的差值不在预定的范围内；则通过调节学习模型中的链路增益，并更新输入层、中间层和输出层的节点权值，直至模型中输出功率与期望功率的差值满足在预定范围内，并将此时的链路增益确定为新链路增 ο
4.根据权利要求3所述的分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，其特征在于，所述的步骤D)包括数据分析单元将确定的新链路增益发送给射频拉远单元节点，射频拉远单元节点根据新链路增益值，启动增益调节单元调节下行射频增益。
5.根据权利要求1所述的分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，其特征在于，所述步骤Α)还包括数据分析单元收集带射频模块的基站网元节点的连接位置关系信息及节点生产批次 fn息ο
6.根据权利要求5所述的分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，其特征在于，所述的步骤C)之后还包括带射频模块的基站网元节点根据新链路增益调节链路增益之后；数据分析单元接收基站网元节点输出的新输出功率，通过比较分析新输出功率与输出期望功率差值，若该差值在预定的范围内，则根据网元节点的连接位置关系更新基站存储的所述基站网元节点的功率样本信息以及对应的链路增益参数。
7.根据权利要求6所述的分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法，其特征在于，所述的若该差值在预定的范围内，则根据网元节点的连接位置关系更新基站存储的所述基站网元节点的功率样本信息以及对应的链路增益参数之后还包括统计单元通过统计各生产批次下的基站网元节点的链路增益参数变化情况，实现对网元节点设备的质量跟踪。
8.一种分布式网络无线射频指标智能实时改进的装置，其特征在于，包括数据分析单元，数据分析单元包括接收模块，数据分析单元接收带射频模块的基站网元节点的输入功率、输出功率和链路增益，并根据所述输入功率、输出功率和链路增益建立所述基站网元节点的学习模型；确定模块，数据分析单元按照预先设置的输入功率与输出期望功率的对应关系得到所述输入功率对应的输出期望功率；调节模块，在学习模型中，按输出期望功率与所述输出功率的差值调节所述链路增益， 直至所述学习模型的输出功率与输出期望功率的差值达到预定范围，并将此时的链路增益确定为新链路增益；发送模块，数据分析单元将所述新链路增益发送给带射频模块的基站网元节点，由其根据新链路增益调节基站网元节点的链路增益。
9.根据权利要求7所述的分布式网络无线射频指标智能实时改进的装置，其特征在于，还包括统计模块，统计各生产批次下的基站网元节点的链路增益参数变化情况，实现对网元节点设备的质量跟踪。
全文摘要
本发明公开了一种分布式网络无线射频指标智能实时改进的方法及装置，其方法包括以下步骤数据分析单元接收带射频模块的基站网元节点的输入功率、输出功率和链路增益，并根据输入功率、输出功率和链路增益建立所述基站网元节点的学习模型；数据分析单元按照预先设置的输入功率与输出期望功率的对应关系得到输入功率对应的输出期望功率；在学习模型中，按输出期望功率与输出功率的差值调节所述链路增益，直至学习模型的输出功率与输出期望功率的差值达到预定范围，并将此时的链路增益确定为新链路增益；数据分析单元将所述新链路增益发送给带射频模块的基站网元节点，由其根据新链路增益调节基站网元节点的链路增益。
文档编号H04W24/10GK102448103SQ201010502450
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者唐肖剑, 杨波靖 申请人:中兴通讯股份有限公司