專利名稱：無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及一種對無線通信系統(tǒng)的基站發(fā)射時隙進行控制的方法和裝置。
背景技術：
近年來，隨著通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展，無線通信系統(tǒng)不僅包含傳統(tǒng)的頻分雙工(FDD)無線通信系統(tǒng)，還包括時分雙工(TDD)無線通信系統(tǒng)。這些無線通信系統(tǒng)都是通過將一個無線幀分為若干時隙，每個時隙支持多個無線資源單元進行信號的傳輸。
而基站是無線通信系統(tǒng)中一個重要部分，它主要負責信號的接收和發(fā)送，把收集到的用戶終端的信號處理之后傳送到移動交換中心，或是通過交換機等設備將處理后的信號，再傳送給終端，從而實現(xiàn)了無線用戶間的通信功能。
請參閱圖1，其為現(xiàn)有技術基站分系統(tǒng)的一原理結構示意圖。該基站分系統(tǒng)由基站收發(fā)信站1(BTS)和基站控制器2(BSC)組成?；臼瞻l(fā)信站1在基站控制器14的控制下工作，它主要是提供無線資源的接入功能，而基站控制器14主要提供無線資源的控制功能。在該原理圖中，基站收發(fā)信站1包括接收單元11、發(fā)射單元12、信號數(shù)據(jù)處理單元13，其中，信號數(shù)據(jù)處理單元13包括基帶信號處理單元(圖中未繪示)。
圖1中繪示的是一個基站收發(fā)信站1和一個基站控制器2連接的結構示意圖，但是，一個基站控制器2通?？刂贫鄠€基站收發(fā)信站1。每個基站收發(fā)信站1通過基站接口設備經網(wǎng)絡與基站控制器2相連。請參閱圖2，其為基站收信站1的一原理結構示意圖。
基站接口設備14通過網(wǎng)絡接收基站控制器2的控制信號控制接收單元11、發(fā)射單元12的工作，在無線通信系統(tǒng)中，每幀中用以發(fā)射數(shù)據(jù)的下行時隙和用以接收數(shù)據(jù)的上行時隙的個數(shù)和時間是確定的，在收發(fā)信站1中以內部時鐘單元產生的時鐘信號為基準，發(fā)送發(fā)射使能信號為有效狀態(tài)/無效狀態(tài)來激活發(fā)射單元12打開/關閉，發(fā)送接收使能信號為有效狀態(tài)/無效狀態(tài)來激活接收單元11打開/關閉。但是，目前的通信系統(tǒng)的基站設計中所有的下行時隙周期內，發(fā)射單元都處于工作狀態(tài)，其中發(fā)射單元12包括發(fā)信機和功放，由此導致資源的浪費，進而提高運營的成本。
以下以采用多時隙TDD無線通信系統(tǒng)的基站為例，具體說明基站的工作狀態(tài)。請參閱圖3，其為現(xiàn)有技術采用多時隙TDD無線通信系統(tǒng)的基站(即基站收發(fā)信站)的工作狀態(tài)圖。假設所有控制信號的有效狀態(tài)為高電平。該多時隙TDD無線通信系統(tǒng)的空中無線信號包括下行時隙、保護時隙及上行時隙。基站通過在下行時隙周期中發(fā)送高電平的發(fā)射使能信號至發(fā)射單元11使其發(fā)射信號，通過在上行時隙周期中發(fā)送高電平的接收使能信號至接收單元12使其接收信號。當發(fā)射單元12在下行時隙周期中無用戶數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，可以將該些數(shù)據(jù)設置為0進行發(fā)射，這就導致當下行時隙周期沒有用戶數(shù)據(jù)要發(fā)射或者用戶數(shù)據(jù)僅占用部分下行時隙周期時，發(fā)信機和功放還需處于工作狀態(tài)，使得資源得到浪費，進而使得運營維護成本增加。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的即是解決上述現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種在沒有用戶使用的發(fā)射時隙，發(fā)射通路中包括發(fā)射機和功放等的發(fā)射單元被關閉或被切換至省電模式下的方法及裝置，以節(jié)約資源，降低運營成本。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的方法，所述基站包括發(fā)射單元，包括以下步驟(1)當系統(tǒng)檢測到發(fā)射單元當前發(fā)射時隙上未有用戶數(shù)據(jù)時，向發(fā)射單元發(fā)出控制信號；(2)發(fā)射單元接收到所述控制信號，將本單元中的設備切換至省電模式。
步驟(2)中省電模式包括關斷發(fā)射單元中的發(fā)射機和功放或者其中之一。所述系統(tǒng)可以是FDD無線通信系統(tǒng)，也可以是TDD無線通信系統(tǒng)。
本發(fā)明還公開了一種無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的裝置，所述基站包括基帶信號處理單元、控制裝置、發(fā)射單元，所述控制裝置與發(fā)射單元相連，當系統(tǒng)檢測到發(fā)射單元當前發(fā)射時隙上有用戶數(shù)據(jù)時，控制裝置向發(fā)射單元發(fā)出控制信號，打開發(fā)射單元；當系統(tǒng)未檢測到有用戶數(shù)據(jù)時，控制裝置向發(fā)射單元發(fā)出控制信號，關閉發(fā)射單元或將發(fā)射單元切換至省電模式。
控制單元，其輸入端接收發(fā)射使能信號指令和時隙激活狀態(tài)信號指令，其輸出端連接發(fā)射單元，用以發(fā)出控制信號控制發(fā)射單元工作接收到的發(fā)射使能信號和時隙激活狀態(tài)信號都有效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元工作，接收到的發(fā)射使能信號和時隙激活狀態(tài)信號中至少其中一之在無效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元關閉；所述基帶信號處理單元根據(jù)當前下行時隙有/未有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)來發(fā)送有效狀態(tài)/無效狀態(tài)的發(fā)時隙激活狀態(tài)信號，以打開/關閉發(fā)射單元。
所述控制單元為“與”門。
該控制單元還包括一緩沖器，其輸入端用以接收使能信號，其輸出端連接接收單元，用于控制接收單元的工作。
所述控制單元還包括“或”門其一輸入端用以接受接收使能信號，另一輸入端通過一“非”門連接所述“與”門的輸出端，其輸出端連接接收單元，用于根據(jù)“與”門的輸出控制接收單元工作當“與”門輸出為無效狀態(tài)，激活接收單元打開，當“與”門輸出為有效狀態(tài)且接收使能信號為無效狀態(tài)時，激活接收單元關閉。
所述發(fā)射單元包括發(fā)信機和功放。所述控制裝置還包括第一電子開關其輸入端分別連接控制單元發(fā)出的控制信號和電源信號，其輸出端連接發(fā)信機，用于控制發(fā)信機在所述控制信號的控制下工作當控制信號為有效狀態(tài)，打開發(fā)信機工作，當控制信號為無效狀態(tài)，關閉發(fā)信機；第二電子開關其輸入端分別連接控制單元發(fā)出的控制信號和電源信號，其輸出端連接功放偏置電源，用于控制偏置電源在所述控制信號的控制下工作當控制信號為有效狀態(tài)，打開功放偏置電源工作，當控制信號為無效狀態(tài)，關閉功放偏置電源。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明在沒有用戶使用的發(fā)射時隙，將發(fā)射單元包括發(fā)射機和功放關斷，從而降低基站的功耗，降低運營維護成本，進而提高設備的可靠性。
對于收發(fā)鏈路來講，一般有60％～90％的功耗是發(fā)信機和功放消耗的，功耗主要還是取決于發(fā)射功率，發(fā)射功率越大，所占的比重就越大。假設系統(tǒng)有4個下行時隙，其中一個是做為系統(tǒng)共用時隙，始終需要發(fā)射數(shù)據(jù)，在最極端情況下，如深夜，沒有用戶使用，其余3個時隙就可以關閉發(fā)射單元(發(fā)信機和功放)，這樣發(fā)射單元可以節(jié)電40～60％。下表1是一個發(fā)射單元的功耗情況。
表1

上述節(jié)電的分析只是一個示例，實際情況變化比較大，但是通過以上示例的分析，在沒有用戶的時隙，關閉發(fā)射單元中設備，如發(fā)射機和功放，節(jié)省功耗的效果非常顯著。


圖1是現(xiàn)有技術基站子系統(tǒng)的一原理結構示意圖；圖2其為圖1的一個基站收發(fā)信站的一原理結構示意圖；圖3為現(xiàn)有技術采用TDD無線通信系統(tǒng)的基站的工作狀態(tài)圖；圖4是本發(fā)明用于多時隙通信系統(tǒng)基站中對發(fā)射時隙進行控制的流程圖；圖5為本發(fā)明用于多時隙通信系統(tǒng)基站中控制裝置的結構示意圖；圖6為本發(fā)明用于TDD多時隙通信系統(tǒng)基站中控制裝置的第一實施例結構示意圖；圖7為采用圖5所示控制裝置的多時隙TDD空中無線信號及基站工作狀態(tài)圖；圖8為本發(fā)明用于多時隙通信系統(tǒng)基站中控制裝置的第二實施例結構示意圖；圖9為采用圖7所示控制裝置的多時隙TDD空中無線信號及基站工作狀態(tài)圖；圖10為本發(fā)明控制發(fā)射機和功放的工作的控制圖。
具體實施例方式
以下結合附圖，具體說明本發(fā)明。
本發(fā)明主要是改變對基站發(fā)射時隙的控制，即系統(tǒng)處于下行時隙周期時，若沒有用戶數(shù)據(jù)需要發(fā)送，關閉發(fā)射單元，包括關閉其中的發(fā)射機和功放或者其中之一，以達到降低基站的功耗，降低運營維護成本，以提高設備的可靠性。
請參閱圖4，其為多時隙通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的方法的流程圖。
步驟S110當系統(tǒng)檢測到發(fā)射單元當前發(fā)射時隙上未有用戶數(shù)據(jù)時，向發(fā)射單元發(fā)出控制信號；步驟S120發(fā)射單元接收到所述控制信號，將本單元中的設備切換至省電模式。省電模式主要指關斷發(fā)射單元中的發(fā)射機和功放或者其中之一。
基站的基帶信號處理單元接收到由基站控制器通過基站接口設備發(fā)送來的傳送下行數(shù)據(jù)信息的指令時，再根據(jù)無線幀的大小及傳輸下行數(shù)據(jù)時隙的個數(shù)，由控制單元發(fā)出控制信號，打開發(fā)射單元，以將相應的下行數(shù)據(jù)信息傳送出去，當檢測到當前發(fā)射時隙上未有用戶數(shù)據(jù)，由控制單元發(fā)出的控制信號關閉發(fā)射單元，使發(fā)射單元進入省電模式。以上公開的僅為完成本發(fā)明一種發(fā)射時隙控制的方式，以下公開的完成本發(fā)明的一種發(fā)射時隙控制的控制裝置。
請參閱圖5，其為用于無線通信系統(tǒng)基站的部分結構示意圖。所述基站包括基帶信號處理單元15、發(fā)射單元11及一控制裝置。
所述控制裝置包括控制單元16，其輸入端接收發(fā)射使能信號和時隙激活狀態(tài)信號，其輸出端連接發(fā)射單元11，用以控制發(fā)射單元工作接收到的發(fā)射使能信號和時隙激活狀態(tài)信號都有效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元工作，接收到的發(fā)射使能信號和時隙激活狀態(tài)信號中至少其中一之在無效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元關閉。
基站接口設備14通過網(wǎng)絡接收基站控制器傳送來的發(fā)送下行數(shù)據(jù)及發(fā)送順序的指令后，基帶信號處理單元15通過基站接口設備14接收到相應的下行數(shù)據(jù)，而后根據(jù)該些數(shù)據(jù)來決定發(fā)送時隙激活狀態(tài)信號指示為有效狀態(tài)信號指令或無效狀態(tài)信號指令，假設有效狀態(tài)為高電平，若當前下行時隙有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)時，發(fā)送出的發(fā)時隙激活狀態(tài)信號指令為高電平，以打開發(fā)射單元12；若當前下行時隙無需要發(fā)送的數(shù)據(jù)時，發(fā)送出的發(fā)時隙激活狀態(tài)信號指令為低電平，以關閉發(fā)射單元12。
所述控制單元16可以是“與”門或者類似“與”門的一等效電路元件。
以下為TDD無線通信系統(tǒng)為例，來具體說明基站是如何控制發(fā)射時隙，以達到控制包括發(fā)射機和功放在內的發(fā)射單元12工作。
實施例1請參閱圖6，其為TDD無線通信系統(tǒng)的基站的一部分結構示意圖?？刂蒲b置中的控制單元為一“與”門22，其輸入端接收發(fā)射使能信號指令和時隙激活狀態(tài)信號指令，其輸出端連接發(fā)射單元，用以控制發(fā)射單元工作接收到的發(fā)射使能信號指令和時隙激活狀態(tài)信號指令都有效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元工作，接收到的發(fā)射使能信號和時隙激活狀態(tài)信號中至少其中一之在無效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元關閉。
該控制裝置中還包括一緩沖器21，保存正常的接收使能信號，然后將其發(fā)送至接收單元，該緩沖器21主要起到緩沖的作用，該緩沖器21也可以省略。
采用上述的基站設計中，多時隙TDD空中無線信號及基站工作狀態(tài)如圖7所示。接收單元的接收使能時序沒有發(fā)生改變，但是發(fā)射使能時序已發(fā)生改變，當下行時隙周期中沒有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)射時，基帶信號處理單元15發(fā)出低電平(比如高電平為有效狀態(tài))的時隙激活狀態(tài)信號指令，用以控制發(fā)射單元不工作，由此減少耗電量。
實施例2請參閱圖8，其為控制單元的另一種實施例的結構示意圖。該控制裝置包括一“與”門22，其輸入端接收發(fā)射使能信號指示和時隙激活狀態(tài)信號指令，其輸出端連接發(fā)射單元，用以控制發(fā)射單元工作接收到的發(fā)射使能信號指令和時隙激活狀態(tài)信號指令都為有效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元工作，接收到的發(fā)射使能信號指令和時隙激活狀態(tài)信號指令中至少其中一之在無效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元關閉；一“或”門24，其一輸入端用以接收使能信號，另一輸入端通過一“非”門25連接所述“與”門的輸出端，其輸出端連接接收單元11，用于根據(jù)“與”門22的輸出控制接收單元工作當“與”門22輸出為無效狀態(tài)信號，激活接收單元打開，當“與”門輸出為有效狀態(tài)信號且接收使能信號為無效狀態(tài)時，激活接收單元關閉。
采用上述的基站設計中，多時隙TDD空中無線信號及基站工作狀態(tài)如圖9所示。保持接收使能時序隨發(fā)射使能時序的變化而變化，就是在沒有發(fā)射數(shù)據(jù)的時隙，發(fā)射使能時序為低電平，發(fā)信機和功放關閉，此時接收使能時序為高電平，接收機打開。接收使能和發(fā)射使能2個控制信號為互補信號，發(fā)射使能為使能時則接收使能為不使能，發(fā)射使能為不使能時則接收使能為使能。
其中，對發(fā)射單元12是如何通過接受控制信號的控制，以下以發(fā)信機和功放為例，具體說明。
請參閱圖10，對于發(fā)信機和功放的關閉和開啟控制，通過對發(fā)信機的電源和功放偏置的電源的供給控制時隙。發(fā)射使能控制第一電子開關、第二電子開關，該電子開關可以用三極管和場效應管來實現(xiàn)。發(fā)射使能時，第一電子開關和第二電子開關閉合，電源供給發(fā)信機和功放偏置電路，發(fā)信機和功放工正常工作。發(fā)射不使能時，第一電子開關和第二電子開關打開，沒有電源供給發(fā)信機和功放偏置電路，發(fā)信機和功放停止工作。
以上公開的僅為本發(fā)明的一個具體實施例，本發(fā)明中僅公開了一種TDD無線通信系統(tǒng)中對基站的發(fā)射時隙進行控制的裝置，同樣也適用于FDD無線通信系統(tǒng)，由于裝置類似，不在此贅述。在FDD無線通信系統(tǒng)中，基站通過采用可控電源控制發(fā)射機和功放的工作，當然，功放也最好通過控制其偏置電源。
權利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的方法，所述基站包括發(fā)射單元，其特征在于，包括以下步驟(1)當系統(tǒng)檢測到發(fā)射單元當前發(fā)射時隙上未有用戶數(shù)據(jù)時，向發(fā)射單元發(fā)出控制信號；(2)發(fā)射單元接收到所述控制信號，將本單元中的設備切換至省電模式。
2.如權利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的方法，其特征在于，步驟(2)中省電模式包括關斷發(fā)射單元中的發(fā)射機和功放或者其中之一。
3.如權利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的方法，其特征在于，所述系統(tǒng)可以是FDD無線通信系統(tǒng)，也可以是TDD無線通信系統(tǒng)。
4.一種無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的裝置，所述基站包括基帶信號處理單元、控制裝置和發(fā)射單元，其特征在于，所述控制裝置與發(fā)射單元相連，當系統(tǒng)檢測到發(fā)射單元當前發(fā)射時隙上有用戶數(shù)據(jù)時，控制裝置向發(fā)射單元發(fā)出控制信號，打開發(fā)射單元；當系統(tǒng)未檢測到有用戶數(shù)據(jù)時，控制裝置向發(fā)射單元發(fā)出控制信號，關閉發(fā)射單元或將發(fā)射單元切換至省電模式。
5.如權利要求4所述的無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的裝置，其特征在于，所述控制裝置包括一控制單元，該控制單元輸入端接收發(fā)射使能信號指令和時隙激活狀態(tài)信號指令，其輸出端連接發(fā)射單元，用以發(fā)出控制信號控制發(fā)射單元工作接收到的發(fā)射使能信號和時隙激活狀態(tài)信號都有效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元工作，接收到的發(fā)射使能信號和時隙激活狀態(tài)信號中至少其中一之在無效狀態(tài)時，發(fā)出控制信號激活發(fā)射單元關閉；所述基帶信號處理單元根據(jù)當前下行時隙有/未有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)來發(fā)送有效狀態(tài)/無效狀態(tài)的發(fā)時隙激活狀態(tài)信號，以打開/關閉發(fā)射單元。
6.如權利要求5所述的一種多時隙通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的裝置，其特征在于，所述控制單元為一“與”門。
7.如權利要求6所述的一種用于時隙通信系統(tǒng)基站發(fā)射時隙的控制裝置，其特征在于，還包括一緩沖器，其輸入端用以接收使能信號，其輸出端連接接收單元，用于控制接收單元的工作。
8.如權利要求6所述的一種多時隙通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的裝置，其特征在于，所述控制單元還包括一“或”門其一輸入端用以接受接收使能信號，另一輸入端通過一“非”門連接所述“與”門的輸出端，其輸出端連接接收單元，用于根據(jù)“與”門的輸出控制接收單元工作當“與”門輸出為無效狀態(tài)，打開接收單元，當“與”門輸出為有效狀態(tài)且接收使能信號為無效狀態(tài)時，關閉接收單元。
9.如權利要求7或8所述的一種多時隙通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的裝置，其特征在于，所述發(fā)射單元包括發(fā)信機和功放。
10.如權利要求9所述的一種多時隙通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括第一電子開關其輸入端分別連接控制單元發(fā)出的控制信號和電源信號，其輸出端連接發(fā)信機，用于控制發(fā)信機在所述控制信號的控制下工作當控制信號為有效狀態(tài)，打開發(fā)信機工作，當控制信號為無效狀態(tài)，關閉發(fā)信機；第二電子開關其輸入端分別連接控制單元發(fā)出的控制信號和電源信號，其輸出端連接功放偏置電源，用于控制偏置電源在所述控制信號的控制下工作當控制信號為有效狀態(tài)，打開功放偏置電源工作，當控制信號為無效狀態(tài)，關閉功放偏置電源。
全文摘要
一種無線通信系統(tǒng)中對基站發(fā)射時隙進行控制的方法及裝置，所述基站包括發(fā)射單元，所述方法包括以下步驟(1)當系統(tǒng)檢測到發(fā)射單元當前發(fā)射時隙上未有用戶數(shù)據(jù)時，向發(fā)射單元發(fā)出控制信號；(2)發(fā)射單元接收到所述控制信號，將本單元中的設備切換至省電模式。省電模式具體包括關斷發(fā)射單元中的發(fā)射機和功放或者其中之一。本發(fā)明在沒有用戶使用的發(fā)射時隙，關斷發(fā)射單元，從而降低基礎的功耗，進而降低運營維護成本。
文檔編號H04W52/02GK1741640SQ20041005695
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月23日 優(yōu)先權日2004年8月23日
發(fā)明者段滔 申請人:大唐移動通信設備有限公司