阅读说明：本技术 天馈故障检测方法、装置及存储介质 (Antenna feeder fault detection method, device and storage medium ) 是由 胡海超 于 2018-08-07 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种天馈故障检测方法、装置及存储介质，其中，该方法适用于基站和天馈系统的基站天馈系统，该方法包括：基于基站中业务信号的EVM指标约束、ACLR指标约束以及该业务信号，确定用于检测天馈系统的故障检测信号，对该故障检测信号和业务信号进行混频处理，得到混频信号，获取该混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号，最后对该前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，得到天馈系统的故障检测结果。该技术方案中，对天馈系统进行故障检测的同时，不会对业务信号产生影响，减少了用户感知，提高了用户体验。(The application provides an antenna feeder fault detection method, a device and a storage medium, wherein the method is suitable for a base station antenna feeder system of a base station and an antenna feeder system, and the method comprises the following steps: determining a fault detection signal for detecting an antenna feed system based on EVM index constraint, ACLR index constraint and the service signal of the service signal in a base station, performing frequency mixing processing on the fault detection signal and the service signal to obtain a frequency mixing signal, acquiring a forward feedback signal and a reverse feedback signal of the frequency mixing signal, and finally performing data processing on the forward feedback signal and the reverse feedback signal to obtain a fault detection result of the antenna feed system. According to the technical scheme, the fault detection is carried out on the antenna feeder system, meanwhile, the service signal is not influenced, the user perception is reduced, and the user experience is improved.)

天馈故障检测方法、装置及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天馈故障检测方法、装置及存储介质。

背景技术

无线通信系统中的射频信号发射和接收都是通过天馈系统完成的，天馈系统的安装质量和运行情况将直接影响到射频信号的质量、覆盖范围和发射机的工作状态。当天馈系统出现故障时，射频信号会产生损耗，从而影响信号覆盖范围，严重时还有可能对前级设备造成损坏。因而，对天馈系统进行故障检测是十分必要。

目前，在现有的天馈故障检测方法中，为了简化天馈故障检测方案和防止正在运行的业务信号超出无线通信系统对于误差向量幅度(error vector magnitude，EVM)指标和相邻频道泄漏比(adjacent channel leakage ratio，ACLR)指标的约束，通常做法是先关闭业务载波，然后再控制基站系统内部发送带宽固定的正交频分复用(orthogonalfrequency division multiplexing，OFDM)信号，采用专用硬件电路统计前向反馈信号和反向反馈信号，并经过对前向反馈信号和反向反馈信号进行处理确定天馈故障检测的结果。

然而，虽然现有的天馈故障检测方法简单可行，但是其需要关闭业务载波信号，这会导致已经接入到基站系统中的终端设备出现掉网掉话的问题，影响用户感知，用户体验差。

发明内容

本申请提供一种天馈故障检测方法、装置及存储介质，以克服现有天馈故障检测方法中由于需要关闭业务信号导致终端设备出现掉网掉话现象，导致用户体验差的问题。

本申请第一方面提供的一种天馈故障检测方法，适用于基站天馈系统，所述基站天馈系统包括：相互连接的基站和天馈系统，所述方法包括：

基于所述基站中业务信号的误差矢量幅度EVM指标约束、相邻频带泄漏比ACLR指标约束以及所述业务信号，确定用于检测所述天馈系统的故障检测信号，所述故障检测信号与所述业务信号的发射链路相同；

对所述故障检测信号和所述业务信号进行混频处理，得到混频信号；

获取所述混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号，所述前向反馈信号是所述混频信号到达所述基站的双工器后被获取的信号，所述反向反馈信号是所述混频信号到达所述天馈系统后被反射回所述双工器后被获取的信号；

对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果。

可选的，在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述基站中业务信号的误差矢量幅度EVM指标约束、相邻频带泄漏比ACLR指标约束以及所述业务信号，确定用于检测所述天馈系统的故障检测信号，包括：

获取所述基站中的所述业务信号以及所述业务信号的频点信息；

根据所述EVM指标约束、所述ACLR指标约束和所述业务信号的频点信息，确定所述基站的数字上变频值和数字下变频值；

根据所述业务信号、所述数字上变频值和所述数字下变频值，确定所述故障检测信号。

可选的，在第一方面的上述可能实现方式中，所述获取所述混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号，包括：

控制所述双工器位于第一开关模式，利用所述基站的信号获取模块获取所述前向反馈信号，所述双工器位于第一开关模式时，所述双工器将所述混频信号反馈给所述信号获取模块；

控制所述双工器位于第二开关模式，利用所述基站的信号获取模块获取所述反向反馈信号，所述双工器位于第二开关模式时，所述双工器允许所述混频信号通过，但将到达所述天馈系统且被反射回所述双工器的信号反馈给所述信号获取模块。

可选的，在第一方面的另一种可能实现方式中，所述对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果，包括：

基于驻波原理对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，获取所述天馈系统的驻波特性；

根据所述驻波特性，确定所述故障检测结果。

可选的，在第一方面的再一种可能实现方式中，所述对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果之后，所述方法还包括：

根据所述故障检测结果，确定所述天馈系统的故障点；

根据所述故障点和所述天馈系统中的信号传输速度，确定所述故障点在所述天馈系统中的位置，所述信号传输速度与所述天馈系统中馈线的类型相对应。

本申请第二方面提供一种天馈故障检测装置，集成于基站天馈系统，所述基站天馈系统包括：相互连接的基站和天馈系统，所述装置包括：确定模块、处理模块和信号获取模块；

所述确定模块，用于基于所述基站中业务信号的误差矢量幅度EVM指标约束、相邻频带泄漏比ACLR指标约束以及所述业务信号，确定用于检测所述天馈系统的故障检测信号，所述故障检测信号与所述业务信号的发射链路相同；

所述处理模块，用于对所述故障检测信号和所述业务信号进行混频处理，得到混频信号；

所述信号获取模块，获取所述混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号，所述前向反馈信号是所述混频信号到达所述基站的双工器后被获取的信号，所述反向反馈信号是所述混频信号到达所述天馈系统后被反射回所述双工器后被获取的信号；

所述处理模块，还用于对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果。

可选的，在第二方面的一种可能实现方式中，所述确定模块，具体用于获取所述基站中的所述业务信号以及所述业务信号的频点信息，根据所述EVM指标约束、所述ACLR指标约束和所述业务信号的频点信息，确定所述基站的数字上变频值和数字下变频值，根据所述业务信号、所述数字上变频值和所述数字下变频值，确定所述故障检测信号。

可选的，在第一方面的上述可能实现方式中，所述信号获取模块，具体用于控制所述双工器位于第一开关模式，获取所述前向反馈信号，所述双工器位于第一开关模式时，所述双工器将所述混频信号反馈给所述信号获取模块，控制所述双工器位于第二开关模式，获取所述反向反馈信号，所述双工器位于第二开关模式时，所述双工器允许所述混频信号通过，但将到达所述天馈系统且被反射回所述双工器的信号反馈给所述信号获取模块。

可选的，在第一方面的另一种可能实现方式中，所述处理模块，还用于对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果，具体为：

所述处理模块，还用于基于驻波原理对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，获取所述天馈系统的驻波特性，根据所述驻波特性，确定所述故障检测结果。

可选的，在第一方面的再一种可能实现方式中，所述处理模块，还用于在对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果之后，根据所述故障检测结果，确定所述天馈系统的故障点，根据所述故障点和所述天馈系统中的信号传输速度，确定所述故障点在所述天馈系统中的位置，所述信号传输速度与所述天馈系统中馈线的类型相对应。

本申请第三方面提供一种天馈故障检测装置，包括用于执行以上第一方面的方法的至少一个处理元件(或芯片)。

本申请第四方面提供一种芯片，所述芯片包括：用于执行上述第一方面和第一方面的各种可能实现方式所提供的天馈故障检测装置的模块或单元。

本申请第五方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面和第一方面的各种可能实现方式中的方法。

本申请第六方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面和第一方面的各种可能实现方式的方法。

本申请实施例提供的天馈故障检测方法、装置及存储介质，首先基于基站中业务信号的EVM指标约束、ACLR指标约束以及该业务信号，确定用于检测天馈系统的故障检测信号，然后对该故障检测信号和业务信号进行混频处理，得到混频信号，再获取该混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号，最后对该前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，得到天馈系统的故障检测结果，其在天馈故障的检测过程中不需要关闭业务信号，而且在对天馈系统进行故障检测过程中也不会对业务信号产生影响，减少了用户感知，提高了用户体验。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种基站天馈系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的天馈故障检测方法实施例一的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的天馈故障检测方法实施例二的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的天馈故障检测方法实施例三的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的天馈故障检测方法实施例四的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的天馈故障检测装置实施例一的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的天馈故障检测装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请下述各实施例提供的天馈故障检测方法，可适用于基站天馈系统中。图1为本申请实施例提供的一种基站天馈系统的结构示意图。如图1所示，该基站天馈系统可以包括相互连接的基站11和天馈系统12。该基站11通过该天馈系统12进行无线信号的发射和接收。在图1所示实施例的基站天馈系统中，基站11包括业务信号发射器111、故障检测信号发射器112、第一数字上变频模块1110、第二数字上变频模块1120、第一滤波器113、第一混频器114、功率放大器115、双工器116、第二混频器117、第二滤波器118、数字下变频模块119和信号获取模块1190，天馈系统12包括馈线121和天线系统122，该基站11通过机顶口110与天馈系统12的馈线121连接。

可选的，该业务信号发射器111用于发射业务信号，该第一数字上变频模块1110用于实时获取业务信号的频点信息，该故障检测信号发射器112用于发射故障检测信号，相应的，该第二数字上变频模块1120可以用于根据基站中设置的业务信号的频点信息调整故障检测信号的发射频点，该第一滤波器113用于对通道中的业务信号和故障检测信号进行信号整形滤波，第一混频器114用于将通道中的业务信号和故障检测信号进行混频处理，输出混频信号，功率放大器115用于将混频信号的功率放大到合适的大小，便于后续检测，双工器116用于改变到达该双工器处的混频信号的传输方向，第二混频器117用于对到来的信号进行混频处理，输出频率合适的信号，第二滤波器118用于将叠加在该混频信号上的外界噪声滤除，数字下变频模块119用于将混频信号迁移到合适的频点，信号获取模块1190用于获取前向反馈信号和反向反馈信号。可选的，该信号获取模块1190可以是信号采集模块，本申请实施例并不对获取信号的模块的具体名称进行限定。

可选的，该基站天馈系统中的基站和天馈系统可以不限于包括上述各元件，其还可以包括网络控制器、移动管理实体等其他网络实体，本申请实施例不限于此。

本申请实施例描述的系统架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

在本申请实施例中所涉及的基站11也即无线通信系统中的网络设备，其可用于为无线通信系统中的终端设备提供无线通信功能。该基站11可以包括各种形式的宏基站，微基站(也称为小站)，中继站，接入点等。该基站11可以是GSM或CDMA中的基站(basetransceiver station，BTS)，也可以是WCDMA中的基站(nodeB，NB)，还可以是LTE中的演进型基站(evolutional node B，eNB或e-NodeB)，以及可以是5G网络中对应的设备gNB。为方便描述，本申请所有实施例中，将上述为终端设备提供无线通信功能的装置统称为基站11。

本申请实施例中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面首先针对本申请实施例适用场景进行简要说明。

在现有的基站天馈系统中，利用基站对天馈系统中的故障进行检测时，由于考虑到驻波测试的实际使用场景是开站阶段进行，此时，基站天馈系统中没有业务载波信号(下述简称为业务信号)需要保护，因此，现有的天馈故障检测方案没有考虑基站天馈系统中存在业务信号时的场景，更没有对基站天馈系统中存在的业务信号进行保护的方案。对于专用网络基站系统而言，需要灵活和频繁的使用天馈故障检测的功能，即业务信号存在时也可能对天馈系统进行天馈故障检测。

通常情况下，基站天馈系统中的基站需要满足3GPP以及ITU等组织对于基站射频信号的误差矢量幅度(error vector magnitude，EVM)指标、相邻频道泄漏比(adjacentchannel leakage ratio，ACLR)指标的严苛约束，运营商运行的基站所发送的射频信号需要在授权频段内。因此，在天馈故障检测时，基站所使用的带宽固定的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)信号，也需要满足该约束条件。

现有的天馈故障检测方法中，为了简化天馈故障检测的处理以及防止业务信号超出基站天馈系统对于EVM指标、ACLR指标的约束，通常做法是先关闭业务信号，然后在控制基站内部的信号发射器发送天馈故障检测信号(在本实施例中，该天馈故障检测信号为带宽固定的OFDM信号)，再采用基站中的专用硬件电路统计前向反馈信号和反向反馈信号，最后对该前向反馈信号和反向反馈信号进行处理确定天馈故障检测的结果。

虽然现有的天馈故障检测方法简单可行，但是人为关闭业务信号的行为，即删除业务信号的行为，对于已经接入基站的终端设备会出现掉网掉话的现象，影响了用户感知。

在实际应用中，对于基站射频信号的EVM、ALCR指标约束，其实际上是一个指标下限，因而，在对基站天馈系统进行设计时，上述EVM、ALCR指标约束具有相应的余量设计。故在实践过程中，如果能够使用系统设计时所预留的EVM指标、ALCR指标余量，便可以在进行天线故障检测时不关闭业务信号，同时又可以将天线故障检测信号发送到基站的信号通路上，这样就可能达到基站天馈系统中的天馈故障检测不影响业务信号的目的，从而避免了由于业务信号关闭对用户感知产生的影响，提升了基站天馈系统的核心竞争力。

可选的，在本实施例中，在不关闭业务信号的同时，又可以对天馈系统的故障进行检测的方案设计难点在于天线故障检测需要发送的故障检测信号(OFDM信号)的功率幅度，以及在故障检测信号发射后，基站获取到的前向反馈信号和反向反馈信号，只有使前向反馈信号的累加时间和反向反馈信号的统计时间达到最优，才能实现天馈故障检测耗时短、信噪比(signal noise ratio，SNR)满足要求，且满足基站天馈系统中射频指标约束的目的。

可选的，通常情况下，基站天馈系统的天馈系统与基站的机顶口之间的阻抗设计标准是50欧姆阻抗。当天馈系统与基站的机顶口之间的阻抗匹配时，基站发送的业务信号会被完全辐射出去。反之，如果基站天馈系统中出现设备连接不紧密、天馈线缆过度弯折、线缆断裂等天馈故障原因，导致天馈系统与基站的机顶口间阻抗匹配不满足50欧姆要求，此时，基站的业务信号除了部分辐射出去以外，还可能使得部分信号被反射回基站内部，其将会造成基站的发射功率减小，影响基站的服务范围，以及影响基站中各硬件设备使用寿命的问题。

本申请实施例提供了一种天馈故障检测方法，在业务信号和故障检测信号共存，且不影响业务信号使用的情况下，实现了对天馈故障的检测，提高了用户感知。下面，通过具体实施例对本申请的技术方案进行详细说明。

需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图2为本申请实施例提供的天馈故障检测方法实施例一的流程示意图。该天馈故障检测方法适用于图1所示的基站天馈系统。参照上述图1所示的基站天馈系统，如图2所示，本申请实施例的天馈故障检测方法可以包括如下步骤：

步骤21：基于基站中业务信号的误差矢量幅度EVM指标约束、相邻频带泄漏比ACLR指标约束以及该业务信号，确定用于检测天馈系统的故障检测信号。

其中，该故障检测信号与该业务信号的发射链路相同。

可选的，在无线通信系统的基站天馈系统中，3GPP以及ITU等组织对于基站射频信号的EVM指标、ACLR指标的约束可以如表1和表2所示。表1为EVM指标约束，表2为ACLR指标约束。

如表1所示，信号的物理下行链路共享信道(physical downlink sharedchannel，PDSCH)调制方式不同，对应的EVM指标约束不同，例如，当信号的PDSCH调制方式为四相相移键控(quadri phase shift key，QPSK)时，EVM指标约束为17.5％；当信号的PDSCH调制方式为16正交振幅调制(16quadrature amplitude modulation，16QAM)时，EVM指标约束为12.5％；当信号的PDSCH调制方式为64QAM时，EVM指标约束为8％。参见表2所示，信号的载波带宽为1.4，3.0，5，10，15，20时，ACLR指标下限均可以为45dB。

表1 EVM指标约束

PDSCH调制方式	EVM指标约束[％]
		QPSK	17.5％
16QAM	12.5％
		64QAM	8％

表2 ACLR指标约束

载波带宽[MHz]	ACLR指标下限
		1.4，3.0，5，10，15，20	45dB

现阶段，专网设备中远程射频单元(remote radio unit，RRU)的射频指标约束都是留有余量。当在业务载波信号(即业务信号)存在的情况下，基站天馈系统的基站发射的故障检测信号(可选为OFDM信号)叠加在业务信号上，通过约束故障检测信号的功率值，即可满足基站天馈系统中天馈故障检测时故障检测信号与业务信号共存。

因而，在本申请的实施例中，基于基站中业务信号的EVM指标约束、ACLR指标约束以及该业务信号的大小等条件，可以确定用于检测天馈系统的故障检测信号，使得叠加了该故障检测信号的业务信号仍然满足EVM指标约束、ACLR指标约束。

值得说明的是，在本实施例中，基站天馈系统中故障检测信号发射器发射的故障检测信号和业务信号发射器发射的业务信号具有相同的发射链路，即故障检测信号被叠加在业务信号上被一同发射出去。

步骤22：对上述故障检测信号和业务信号进行混频处理，得到混频信号。

可选的，在本实施例中，当根据业务信号以及基站天馈系统中业务信号的EVM指标约束、ACLR指标约束等条件确定出故障检测信号(例如，故障检测信号的功率幅度)之后，可以通过对上述故障检测信号和基站天馈系统中的业务信号进行混频处理，即将故障检测信号叠加到业务信号上，得到混频信号。

值得说明的是，本实施例中对天馈系统进行故障检测使用的信号实际上是该混频信号。

步骤23：获取上述混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号。

其中，该前向反馈信号是所述混频信号到达基站的双工器后被获取的信号，该反向反馈信号是混频信号到达天馈系统后被反射回双工器后被获取的信号。

可选的，在本实施例中，获取混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号，可以通过控制双工器的模式实现，具体如下：

1)控制基站的双工器位于第一开关模式，利用该基站的信号获取模块获取上述前向反馈信号，这是由于双工器位于第一开关模式时，该双工器将上述混频信号反馈给信号获取模块。

可选的，参照上述图1所示，控制双工器位于第一开关模式时，混频信号经过第一混频器、功率放大器的信号处理到达双工器时，处理后的混频信号在双工器处被反馈到第二混频器，进而又被第二混频器处理后的混频信号被信号获取模块获取，即得到了前向反馈信号，具体参见图1中的细虚线所示。

2)控制基站的双工器位于第二开关模式，利用基站的信号获取模块获取上述反向反馈信号，这是由于双工器位于第二开关模式时，该双工器允许上述混频信号通过，但将到达天馈系统且被反射回双工器的信号反馈给信号获取模块。

可选的，参照上述图1所示，控制双工器位于第二开关模式时，混频信号经过第一混频器、功率放大器的信号处理到达双工器时，该双工器允许该处理后的混频信号正向通过，一直到达天馈系统，在天馈系统中，当天馈系统的馈线上存在故障点时，到达天馈系统的混频信号又被反射回双工器，且被双工器反馈给信号获取模块，进而被信号获取模块获取，即得到了后向反馈信号，具体参见图1中的粗虚线所示。

值得说明的是，双工器又称天线共用器，它就是一个比较特殊的双向三端滤波器。双工器是异频双工电台、中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。一般双工器由六个带阻滤波器组成，各谐振于发射和接收频率。接收端滤波器谐振于发射频率，并防止发射功率串入接收机，发射端滤波器谐振于接收频率。即，本实施例中利用了双工器的双向三端特性，控制到达双工器的信号的流向，得到上述前向反馈信号和反向反馈信号。

步骤24：对上述前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，得到天馈系统的故障检测结果。

可选的，在本申请的实施例中，当得到上述前向反馈信号和反向反馈信号之后，通过对前向反馈信号和反向反馈信号对应路径求频域响应特性，获取天馈系统的频域响应特性，进而得到天馈系统的时域驻波特性，进而根据该时域驻波特性确定天馈系统是否故障的故障检测结果。

可选的，正常情况下，业务信号通过基站的射频硬件通道进行混频、上变频、功率放大等处理后，最终经过天馈系统发送到天线，由天线向空间辐射完成信号的发射。

现有的天馈故障检测方法是在进行天馈故障检测时，通常需要停止业务信号，重新设置基站中的混频、上变频、放大倍数等参数，然后将故障检测信号发射器发射的故障检测信号通过检测链路进行发送，在设计的反馈链路中将故障检测信号进行混频和下变频处理，最后通过数据获取模块获取前向反馈数据和反向反馈数据，经过数据处理来获取原有的天馈系统的驻波特性，完成故障诊断和故障位置定位。

值得说明的是，现有的天馈故障检测方法中，基站中设置的混频、上变频、放大倍数等参数可以取任意值，只要能够满足故障检测的参数就可以，而且，其中的检测链路是指没有业务信号参与的情况下，基站中信号的发射链路。

在本申请的实施例中，在利用故障检测信号进行天馈故障检测时，可以在保持业务信号存在的同时，利用基站天馈系统对于相邻信道泄漏比(ACLR)和矢量幅度误差(EVM)指标的约束余量，确定出满足基站天馈系统要求的故障检测信号，进而通过基站系统中的故障检测信号发射器发送故障检测信号，一方面将故障检测信号和业务信号通过相同的发射链路发送到天馈系统的空口辐射出去，从而不影响业务信号的正常发射，另一方面，将故障检测信号和业务信号在双工器处经过不同的处理后，可以通过数据获取模块获取前向反馈数据和反向反馈数据，进而再对其进行信号处理获取原有天馈系统的驻波特性，据此完成故障诊断和故障位置定位。

综上，天馈故障检测方法的原理是利用故障检测信号发射器发送故障检测信号，信号获取模块获取前向反馈信号的功率和反向反馈信号的功率，根据反馈驻波故障检测原理，对上述前向反馈信号和反向反馈信号进行处理，最终获取所得到的驻波检测结果，即天馈系统的故障检测结果。

本申请实施例提供的天馈故障检测方法，基于基站中业务信号的EVM指标约束、ACLR指标约束以及该业务信号，确定用于检测天馈系统的故障检测信号，对该故障检测信号和业务信号进行混频处理，得到混频信号，获取该混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号，并对该前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，得到天馈系统的故障检测结果。该技术方案根据基站中业务信号的EVM指标约束、ACLR指标约束以及该业务信号，确定出用于检测天馈系统的故障检测信号，进而利用该故障检测信号时不需要关闭业务信号，而且在对天馈系统进行故障检测过程中也不会对业务信号产生影响，减少了用户感知，提高了用户体验。

可选的，在上述实施例的基础上，图3为本申请实施例提供的天馈故障检测方法实施例二的流程示意图。如图3所示，在本实施例的天馈故障检测方法中，上述步骤21(基于基站中业务信号的误差矢量幅度EVM指标约束、相邻频带泄漏比ACLR指标约束以及该业务信号，确定用于检测天馈系统的故障检测信号)可以包括如下步骤：

步骤31：获取基站中的业务信号以及该业务信号的频点信息。

可选的，在基站天馈系统中，当需要对天馈系统进行故障检测时，首先获取基站中正常发射的业务信号，确定该业务信号的频点信息，进而据此计算下述第一混频器和第二混频器能够改变的频值。

步骤32：根据EVM指标约束、ACLR指标约束和上述业务信号的频点信息，确定基站的数字上变频值和数字下变频值。

可选的，在本实施例中，确定出业务信号的频点信息之后，基于基站中业务信号的EVM指标约束、ACLR指标约束，计算出基站的数字上变频值和数字下变频值，即基站中对业务信号和故障检测信号进行数字上变频和数字下变频处理时的数字上变频值和数字下变频值。

步骤33：根据上述业务信号、上述数字上变频值和上述数字下变频值，确定故障检测信号。

在本实施例中，可以根据业务信号以及上述确定的数字上变频值和上述数字下变频值，确定出既不会对业务信号产生影响，又能完成天馈系统故障检测的故障检测信号，进而控制故障检测信号发射器的功率，使其发射该故障检测信号，进而在不影响业务信号的前提下，实现天馈故障检测。

本申请实施例提供的天馈故障检测方法，通过获取基站中的业务信号以及该业务信号的频点信息，根据上述EVM指标约束、ACLR指标约束和业务信号的频点信息，确定基站的数字上变频值和数字下变频值，进而根据该业务信号、数字上变频值和数字下变频值，确定故障检测信号。在该技术方案中，利用根据EVM指标约束、ACLR指标约束和业务信号确定的故障检测信号进行天馈系统故障检测，为后续在不影响业务信号的前提下，实现天馈故障检测奠定了基础。

可选的，在上述实施例的基础上，图4为本申请实施例提供的天馈故障检测方法实施例三的流程示意图。如图4所示，在本申请的实施例中，上述步骤24(对上述前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，得到天馈系统的故障检测结果)可以包括如下步骤：

步骤41：基于驻波原理对上述前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，获取天馈系统的驻波特性。

步骤42：根据上述驻波特性，确定故障检测结果。

可选的，在本实施例中，驻波原理是指当天馈系统的馈线中存在故障点时，当混频信号传递到该故障点时会被反射回来，使得反射回来的混频信号被加强的现象。本实施例基于该驻波原理通过对上述获取到的前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，分析出天馈系统的频域响应特性，即获取天馈系统的驻波特性，进而分析得出天馈系统是否故障的故障检测结果。

可选的，本申请实施例结合上述图1所示的基站天馈系统进行说明。参照图1所示，上述细虚线表示前向反馈信号的信号路径，该前向反馈信号路径的频域响应特性函数用H_fb(f)表示，上述粗虚线表示反向反馈信号的信号路径，该反向反馈信号路径的频域响应特性函数用H_fw(f)表示，对于基站的机顶口到天馈故障点之间的信号传输路径，其对应的频域响应特性函数用H_cable(f)表示，对于基站的双工器到基站的机顶口以及机顶口再返回双工器的信号路径，其对应的频域响应特性函数用H_dup(f)表示。

在本实施例中，考虑到双工器、天馈系统在相同频点的下行(基站发射方向)和上行(基站接收方向)具有相同的频域响应特性，参照图1所示的基站天馈系统结构图，H_fb(f)、H_fw(f)、H_cable(f)和H_dup(f)四个部分的频域响应特性满足如下公式(1)所示的关系：

H_fw(f)＝H_fb(f)*H_aup(f)*H_cable(f) (1)

其中，H_dup(f)对于该基站天馈系统是已知量，其可以在设备生产过程中通过仪器仪表测试获得，并保存在基站天馈系统中的文件系统中。

可选的，由上述可知，在基站天馈系统中，已经根据基站对业务信号的ACLR指标约束和EVM指标约束，确定了故障检测信号发射器允许发送的故障检测信号，实际上是确定了该故障检测信号的功率(例如，固定的OFDM信号，其功率为P_{org_ofdm})。可选的，在本实施例中，故障检测信号的频域响应特性可以用F_{org_ofdm}表示，前向反馈信号(例如，功率为P_{fb_ofdm})的频域响应特性可以用F_{fw_ofdm}表示，反向反馈信号(例如，功率为P_{fw_ofdm})的频域响应特性可以用F_{fb_ofdm}表示，因而，在本实施例中，H_fw(f)可以用如下公式(2)表示，H_fb(f)可以用如下公式(3)表示：

H_fw(f)＝F_{fw_ofdm}/F_{org_ofdm} (2)

H_fb(f)＝F_{fb_ofdm}/F_{org_ofdm} (3)

因而，结合上述公式(1)、公式(2)和公式(3)可以依次推导出如下公式(4)、公式(5)和公式(6)所示的关系：

F_{fw_ofdm}/F_{org_ofdm}＝F_{fb_ofdm}/F_{org_ofdm}*H_dup(f)*H_cable(f) (4)

F_{fw_ofdm}/F_{fb_ofdm}＝H_dup(f)*H_cable(f) (5)

在本实施例中，根据上述得到的

F_{fb_ofdm}以及已知的H_dup(f)便可以求出H_cable(f)，所以，对公式(6)进行逆傅里叶变换便可以得到时域信号，具体如公式(7)所示：

h_cable(t)＝ifft(H_cable(f)) (7)

因而，在本申请的实施例中，鉴于信号经过天馈故障点时会产生反射，因此，上述h_cable(t)表示的就是实际回波损耗的特征图谱，在该特征图谱中，如果存在数值较大的点就认为天馈系统中存在故障点，而若该特征图谱中没有数值很大的点，则可以认为天馈系统可能没有存在故障。

在实际应用中，当确定天馈系统存在故障时，可以通过发出告警的形式通知测试人员，进而及时进行故障定位和解决。

本申请实施例提供的天馈故障检测方法，基于驻波原理对上述前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，获取天馈系统的驻波特性，进而根据该驻波特性，确定故障检测结果。该技术方案通过求取各传输路径的频域响应特性函数，可以求出基站的机顶口到天馈故障点间的信号传输路径的频域响应特性函数，进而可以得到天馈系统的实际回波损耗的特征图谱，最后根据该特征图谱可以确定该天馈系统是否存在故障的故障检测结果，在不影响基站业务信号的同时，实现了天馈系统的故障检测。

可选的，在上述实施例的基础上，图5为本申请实施例提供的天馈故障检测方法实施例四的流程示意图。如图5所示，本申请实施例提供的天馈故障检测方法，在上述步骤24(对上述前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，得到天馈系统的故障检测结果)之后，还可以包括如下步骤：

步骤51：根据上述故障检测结果，确定所述天馈系统的故障点。

可选的，通过上述图4所示的实施例，可知上述获取到的h_cable(t)就是实际回波损耗的特征图谱，在该特征图谱中存在数值较大的点时，认为天馈系统存在故障，而该数值较大的点就是天馈系统的故障点。

步骤52：根据该故障点和天馈系统中的信号传输速度，确定故障点在天馈系统中的位置。

其中，该信号传输速度与天馈系统中馈线的类型相对应。

在本申请的实施例中，当确定出天馈系统的故障点时，获得该故障点对应的故障时间T_max，进而根据馈线采用的线缆类型，由于信号传输速度与天馈系统中馈线的类型相对应，所以，可以根据线缆类型确定出该天馈系统中的信号传输速度参数v_cable，因此，通过如下公式(8)可以计算获得故障点在天馈系统中的位置。

s＝T_max*v_cable (8)

本申请实施例提供的天馈故障检测方法，在对前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，得到天馈系统的故障检测结果之后，再根据该故障检测结果，确定天馈系统的故障点，以及根据该故障点和天馈系统中的信号传输速度，确定故障点在所述天馈系统中的位置，其为后续解决故障提供了实现可能，避免了基站天馈系统的发射功率减小、基站服务范围减小以及对基站中硬件产生影响的问题，提高了基站天馈系统的稳定性。

可选的，下面对本申请实施例提供的天馈故障检测方法进行总结说明：在进行天馈故障检测时，首先需要考虑到的是进行故障检测的信号路径与业务信号的传输路径实际上是共用的。因此，在本申请实施例中，测试过程对于业务信号的传输路径已经存在的情形下，后续在对故障检测信号和业务信号的混频信号进行数据处理的过程中需要保持上变频模块、下变频模块和混频模块原有的设置参数不变。这是对原始业务信号不产生影响的前提条件。除此之外，还需要对故障检测信号发射器发射的故障检测信号的功率和信号带宽进行约束，保证在业务信号和故障检测信号叠加之后，空口的相邻信道泄漏比(ACLR)和矢量幅度误差(EVM)超出系统标准所规定的指标要求。

可选的，在本申请实施例中，首先获取基站天馈系统中业务信号所在的频点信息，根据该频点信息和ACLR指标约束和EVM指标约束计算获得基站中故障检测信号的数字上变频(DUC)值、数字下变频(DDC)值，其次通过设置基站中硬件链路反馈通道开关切换到前向反馈通道侧，即使得故障检测信号和业务信号的混频信号在双工器处反馈回信号获取模块，并设置基站中硬件故障检测信号发射器发送故障检测信号的功能使能以及信号获取模块的功能使能后，启动故障检测信号发射器开始发送故障检测信号，信号获取模块获取前向反馈信号，再设置基站中硬件链路反馈通道开关切换到反向反馈通道侧，即让故障检测信号发射器发送的故障检测信号到达机顶口反射后经双工器反馈回信号获取模块，并设置基站中硬件故障检测信号发射器发送故障检测信号的功能使能以及信号获取模块的功能使能后，启动故障检测信号发射器发送故障检测信号，信号获取模块获取反向反馈信号；最后，对获取到的前向反馈信号和反向反馈信号进行数据处理，得到故障检测结果，最后恢复故障检测测试环境。

本申请实施例在不影响业务信号的前提下，实现了天馈系统的故障检测。例如，在实际应用中，若天馈故障检测采用的是频域反射计(frequency domain reflectometry，FDR)测试发送的OFDM信号，该OFDM信号的数字域功率为-46dBFs。对于业务信号的EVM指标和ACLR指标的影响情况如下：

当业务信号的带宽为5M，时隙配比为1+7(即普通子帧配比为1，特殊子帧配比为7)时，且FDR测试发送的OFDM数字域功率为-46dBFs的情况下，业务信号在天线的空口测得的ACLR数据和EVM数据分别如下：

ACLR的实测值为-60.9dBc，满足3GPP所规定的不大于-45dBc的空口约束要求，EVM的实测值为2.794％，满足3GPP所规定的5％的空口约束要求。

因而，本申请实施例提供的天馈故障检测方法能够实现基站天馈故障检测不影响业务信号，不对用户产生感知的目的，提升系统的核心竞争力。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图6为本申请实施例提供的天馈故障检测装置实施例一的结构示意图。该天馈故障检测装置集成于基站天馈系统中，该基站天馈系统包括：相互连接的基站和天馈系统，如图6所示，本申请实施例提供的天馈故障检测装置包括：确定模块61、处理模块62和信号获取模块63。

其中，该确定模块61，用于基于所述基站中业务信号的误差矢量幅度EVM指标约束、相邻频带泄漏比ACLR指标约束以及所述业务信号，确定用于检测所述天馈系统的故障检测信号，所述故障检测信号与所述业务信号的发射链路相同；

该处理模块62，用于对所述故障检测信号和所述业务信号进行混频处理，得到混频信号；

该信号获取模块63，获取所述混频信号的前向反馈信号和反向反馈信号，所述前向反馈信号是所述混频信号到达所述基站的双工器后被获取的信号，所述反向反馈信号是所述混频信号到达所述天馈系统后被反射回所述双工器后被获取的信号；

该处理模块62，还用于对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果。

可选的，在本申请实施例的一种可能实现方式中，所述确定模块61，具体用于获取所述基站中的所述业务信号以及所述业务信号的频点信息，根据所述EVM指标约束、所述ACLR指标约束和所述业务信号的频点信息，确定所述基站的数字上变频值和数字下变频值，根据所述业务信号、所述数字上变频值和所述数字下变频值，确定所述故障检测信号。

可选的，在本申请实施例的上述可能实现方式中，所述信号获取模块63，具体用于控制所述双工器位于第一开关模式，获取所述前向反馈信号，所述双工器位于第一开关模式时，所述双工器将所述混频信号反馈给所述信号获取模块63，控制所述双工器位于第二开关模式，获取所述反向反馈信号，所述双工器位于第二开关模式时，所述双工器允许所述混频信号通过，但将到达所述天馈系统且被反射回所述双工器的信号反馈给所述信号获取模块63。

可选的，在本申请实施例的另一种可能实现方式中，所述处理模块62，还用于对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果，具体为：

所述处理模块62，还用于基于驻波原理对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，获取所述天馈系统的驻波特性，根据所述驻波特性，确定所述故障检测结果。

可选的，在本申请实施例的再一种可能实现方式中，所述处理模块62，还用于在对所述前向反馈信号和所述反向反馈信号进行数据处理，得到所述天馈系统的故障检测结果之后，根据所述故障检测结果，确定所述天馈系统的故障点，根据所述故障点和所述天馈系统中的信号传输速度，确定所述故障点在所述天馈系统中的位置，所述信号传输速度与所述天馈系统中馈线的类型相对应。

本申请实施例提供的天馈故障检测装置，其实现原理和技术效果与前述图2至图5所示的方法实施例类似，在此不再赘述。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，确定模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上确定模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(centralprocessing unit，CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，SOC)的形式实现。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(SSD))等。

图7为本申请实施例提供的天馈故障检测装置实施例二的结构示意图。如图7所示，该天馈故障检测装置可以包括：处理器71和存储器72及存储在所述存储器72上并可在所述处理器71上运行的计算机程序，所述处理器71执行所述程序时实现如上述图2至图5所示实施例的方法。

可选的，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上述图2至图5所示实施例的方法。

可选的，本申请实施例还提供一种运行指令的芯片，所述芯片用于执行上述图2至图5所示实施例的方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。