智能天线故障处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能天线故障处理方法，涉及智能天线技术，该方法存储所有由连续天线单元组成的重构阵列的广播信道加权系数，该方法还包括以下步骤：Ａ．判断是否出现天线单元故障，如果未出现，则返回步骤Ａ继续判断，如果出现，则选择连续天线单元组成重构阵列；Ｂ．根据所存储的对应所选重构阵列的广播信道加权系数调整重构阵列，进行信号的收发。本发明专利技术还同时公开了一种智能天线故障处理装置。利用本发明专利技术的方法和装置，可以减小阵列广播信道加权系数的预存储量，且实施简单，只需要判断连续天线单元个数就可以相应地选择广播信道加权系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能天线技术，尤其涉及一种智能天线故障处理方法及装置。技术背景随着移动通信的迅速发展，越来越多的业务将通过无线电波的方式来进行, 智能天线技术将是提高网络容量最有效的方法之一，智能天线为天线辐射方向 图的增益特性能够根据信号情况实时进行自适应变化的阵列天线，通过一组带 有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移 动台之间各个链路的方向特性。智能天线的若干天线单元出现故障时，会对利 用天线阵列的辐射方向图综合生成的广播信道的波東产生影响。由于天线单元 的故障，实际的广播信道辐射方向图和预设的广播信道辐射方向图会产生差异，如图1A和图1B所示。图1A是无故障情况下广播信道的辐射方向图，图IB 是天线单元1和天线单元4两个天线单元发生故障情况下广播信道的辐射方向 图。从图1B中可以看出，天线单元l、天线单元4出现故障对广播信道覆盖造 成的破坏。通常，所述广播信道也可以称为公共信道。目前，智能天线的天线单元出现故障时，最好的解决办法有两种 一种是， 根据剩余的天线单元重新进行广播信道的赋形；另一种是，用单天线单元进行 发射，因为一般情况下，单天线单元是满足广播信道覆盖范围的。但是，现有 的两种方法都存在不足对于第一种方法， 一方面需要实时优化辐射方向图或将优化好的辐射方向 图存储在智能天线系统中，无论是实时优化还是预存储，都需要很复杂的操作、 计算量和/或存储空间。具体来说，考虑扇区天线阵列的对称性，以8单元阵列 天线为例，那么，故障天线单元数量和剩余阵列的优化组合数量如表1所示，从表l可以看出，随着故障天线单元数量的增加，需要优化阵列的组合方式也 越来越多。另一方面，并不是所有新阵列的情况都可以优化出适用于通信系统 的辐射方向图，例如如果新阵列的天线单元间距太大，就不适合进行广播信 道辐射方向图的合成。<table>table see original document page 5</column></row><table>表 1对于第二种方法，采用单天线单元发射的方式完全摈弃了阵列天线功率合 并的好处，这对于使用阵列天线进行收发的通信系统来说是一种浪费，同时也 缩小了通信系统的覆盖范围。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种智能天线故障处理方法及装置， 能够在天线单元出现故障时，重构天线阵列，得到适用于通信系统的辐射方向 图。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的一种智能天线故障处理方法，存储所有由连续天线单元组成的重构阵列的 广播信道加权系数，该方法还包括以下步骤A、 判断是否出现天线单元故障，如果未出现，则返回步骤A继续判断， 如果出现，则选择无故障的连续天线单元组成重构阵列；B、 根据所存储的对应所选重构阵列的广播信道加权系数调整重构阵列进 行信号的收发。上述技术方案中，所述存储的重构阵列的广播信道加权系数对应的辐射方 向图满足两个条件该辐射方向图根据覆盖需求确定波束要求；且该辐射方向图的加权功率损失小于等于连续天线单元数的常用对数。而且，相同数量的连续天线单元组成的重构阵列的辐射方向图中加权损耗 最小的辐射方向图。步骤A中的重构阵列为由无故障的连续天线单元组成的最大重构阵列。步骤A中的天线单元故障的判断具体为利用保护时隙的空闲时间进行天线单元通道响应估计，如果天线单元通道的响应低于一定值，则确定该天线单 元为故障天线单元。本专利技术还公开了一种智能天线故障处理装置，该装置包括 判断模块，用于判断是否出现天线单元故障，在出现天线单元故障时发送 指令至选择模块；选择模块，根据判断模块发送的指令选择无故障的连续天线单元组成重构 阵列；存储模块，用来存储所有由连续天线单元组成的重构阵列的广播信道加权系数；信号收发模块，根据选择模块所选择的重构阵列获取存储模块内存储的相 应广播信道加权系数，调整所选择的重构阵列，利用确定的重构阵列进行信号 的收发。上述技术方案中，所述重构阵列为由无故障的连续天线单元组成的最大重 构阵列。所述判断模块利用保护时隙的空闲时间进行天线单元通道响应估计，根据 天线通道的响应是否低于一定值确定天线单元是否为故障天线单元。本专利技术的方法和装置，在天线单元出现故障时，由于选择无故障的最大连 续天线单元组成重构阵列，从而能够得到适用于通信系统的辐射方向图。并且， 由于本专利技术仅需存储几个连续天线单元组成的重构阵列的的广播信道加权系数，大大减少了天线阵列广播信道加权系数的预存储量，比如对于8天线单 元直线阵列来说，最多只需要存储2 8个连续天线单元时的广播信道加权系数， 即仅存储2个连续天线单元的广播信道加权系数、3个连续天线单元的广播信道加权系数，...，8个连续天线单元的广播信道加权系数，实施简单，只需 要判断连续天线单元个数就可以相应地选择广播信道加权系数。附图说明图1A为无故障情况下广播信道的辐射方向图；图1B为两个天线单元发生故障情况下广播信道的辐射方向图；图2为本专利技术方法的实现流程示意图。具体实施方式本专利技术所提供的智能天线故障处理方法，其基本思路是预存储所有由连 续天线单元组成的重构阵列的广播信道加权系数，当出现天线单元故障告警时， 在剩佘天线单元中寻找无故障的连续天线单元组成最大重构阵列，利用新的重 构阵列以及预存储的相应广播信道加权系数进行加权发射。图2为本专利技术智能天线故障处理方法实现流程示意图，如图2所示，该方法包括以下步骤步骤101、预存储所有由连续天线单元组成的重构阵列的广播信道加权系数；步骤102、判断是否出现天线单元故障，如果未出现，则返回步骤102继 续判断，如果出现，则执行步骤103;这里，所述判断通常釆用利用保护时隙的空闲时间进行天线单元通道响应 估计的方法，如果天线单元通道的响应低于一定值，则确定该天线单元为故障 天线单元。其中，所述定值跟所应用的通信系统的覆盖范围、以及天线阵列本 身有关， 一般通过仿真和测试确定。步骤103、选择无故障的最大连续天线单元组成重构阵列；步骤104、根据步骤101中预存的相应步骤103中所选重构阵列的广播信 道加权系数调整重构阵列，进行信号的收发。下面进一步说明本专利技术方法的实现过程及原理。在图2所示流程中，步骤IOI中所述预存储的重构阵列的广播信道加权系 数对应的辐射方向图应满足如下要求假设天线单元数为N,预存储的重构阵列包含有M个连续天线单元，1<M《N,1) 根据覆盖需求确定波東要求，例如65度范围内波束波动小于3dB, 3dB宽度范围为，6dB范围为，10dB范围为等；2) 加权总发射功率高于单天线单元发射功率，例如当M-2时，加权功 率损失要小于3dB。其中，加权功率损失可以用下面公式计算<formula>formula see original document page 8</formula>其中，h表示向量的范数，即m卜z|xm|2 w是广播信道加权系数，因此条<formula>formula see original document page 8</formula>件2)的要求为<formula>formula see origi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能天线故障处理方法，其特征在于，存储所有由连续天线单元组成的重构阵列的广播信道加权系数，该方法还包括以下步骤：　　　　Ａ、判断是否出现天线单元故障，如果未出现，则返回步骤Ａ继续判断，如果出现，则选择无故障的连续天线单元组成重构阵列；　　　　Ｂ、根据所存储的对应所选重构阵列的广播信道加权系数调整重构阵列进行信号的收发。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙长果，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]