專利名稱：在利用tdd和ofdm調(diào)制的移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中產(chǎn)生用于分離發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào) ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在利用時(shí)分雙工(在下文中稱為“TDD“)方案和正交頻分復(fù)用(在下文中稱為“OFDM”)調(diào)制方案的移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中產(chǎn)生用于分離發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)的方法和系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種在利用TDD方案和OFDM調(diào)制方案的移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中產(chǎn)生用于分離發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)在從接入點(diǎn)(在下文中稱為“AP”)發(fā)送的RF(射頻)信號(hào)經(jīng)由光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體(main donor)被發(fā)送到遠(yuǎn)端(remote)時(shí)將從遠(yuǎn)端的耦合器中提取的一部分RF信號(hào)發(fā)送到切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，通過將在切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路中產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)與從耦合器中提取的RF信號(hào)相關(guān)來定位RF信號(hào)的幀起始位置，并且在基于幀起始位置計(jì)算出包括在RF信號(hào)中的下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)并在利用其產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)之后發(fā)送到遠(yuǎn)端的開關(guān)(switch)時(shí)，能夠通過在開關(guān)中利用切換定時(shí)信號(hào)來區(qū)分下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)來發(fā)送RF信號(hào)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)、電子和通信技術(shù)跳躍式的發(fā)展，出現(xiàn)了各種使用無線網(wǎng)絡(luò)的無線通信業(yè)務(wù)。最基本的無線通信業(yè)務(wù)是通過無線方案向移動(dòng)通信終端的用戶提供語音通信的無線語音通信業(yè)務(wù)，其具有隨時(shí)隨地都能提供業(yè)務(wù)的特性。此外，除了通過提供消息業(yè)務(wù)來補(bǔ)充語音通信業(yè)務(wù)之外，近來還興起無線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)向移動(dòng)通信終端的用戶提供互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務(wù)。
這里，不僅針對(duì)語音業(yè)務(wù)而且還針對(duì)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)(諸如電路數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)等)的多媒體通信業(yè)務(wù)開發(fā)了由碼分多址(在下文中稱為“CDMA”)移動(dòng)通信系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)。
此外，近來，隨著信息和通信的發(fā)展，國際移動(dòng)電信2000(在下文中稱為IMT-2000，其是3G移動(dòng)通信系統(tǒng))已被商業(yè)化。IMT-2000是作為CDMA 2000 1x、3x、EV-DO、WCDMA(寬帶CDMA)等的業(yè)務(wù)，并且通過利用從現(xiàn)有的IS-95A和IS-95B網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來的IS-95C網(wǎng)絡(luò)，可以以比IS-95A和IS-95B網(wǎng)絡(luò)所支持的14.4Kbps或56Kbps的數(shù)據(jù)傳輸率快得多的超過144Kbps的傳輸率提供無線互聯(lián)網(wǎng)。具體地說，如果使用IMT-2000業(yè)務(wù)，可以以快得多的速率提供各種多媒體業(yè)務(wù)(例如AOD、VOD等)，并且可提高現(xiàn)有的語音和WAP業(yè)務(wù)質(zhì)量。
然而，由于建設(shè)基站的高成本，在現(xiàn)有的移動(dòng)通信系統(tǒng)中的使用費(fèi)較高。此外，由于移動(dòng)通信終端的屏幕尺寸小，提供非常高速的無線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)存在限制，例如使用內(nèi)容的限制。此外，由于無線電波干擾和無線局域網(wǎng)(在下文中稱為WLAN)的使用范圍窄的問題，提供公共業(yè)務(wù)存在限制。因此，為了保證便攜性和可移動(dòng)性并且以較低收費(fèi)提供非常高速的無線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，出現(xiàn)了這樣的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，該技術(shù)使用TDD方案作為雙工方案并且使用OFDM方案作為調(diào)制方案。
這里，TDD方案是在同一頻帶上適時(shí)地依次分配上行鏈路和下行鏈路的雙向傳輸方案。TDD方案具有比將兩個(gè)不同的頻率分配給上行鏈路和下行鏈路的頻分雙工(在下文中稱為FDD)方案更高的效率，并且具有適于發(fā)送非對(duì)稱或突發(fā)應(yīng)用的特性。
這里，OFDM方案是被采納作為無線LAN(802.11g，a)、W-MAN(802.16)、數(shù)字廣播、VDSL等的標(biāo)準(zhǔn)的下一代通信方案，并且是提高了單位帶寬的傳輸速度并防止多徑干擾的數(shù)字調(diào)制方案。OFDM的最大特性是子載波之間具有正交性。即，可具有在多徑衰落方面的出色特性，并且通過考慮特定子載波的信噪比來調(diào)整與各子載波相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸率，可以大大改進(jìn)傳輸內(nèi)容。此外，因?yàn)镺FDM方案僅對(duì)某些子載波有影響，所以O(shè)FDM方案具有強(qiáng)的窄帶干擾特性。
然而，OFDM方案具有對(duì)載波的頻率偏移和相位噪聲敏感的特性，這成為影響正交性的安全的主要原因，即，使系統(tǒng)能力劣化，與單載波調(diào)制之一相比具有相對(duì)較高的平均功率對(duì)最大功率的比，并且降低RF功率放大器的功率效率。可以克服由于多徑信道而引起的碼元(symbol)間的干擾，但當(dāng)特定子信道的衰減嚴(yán)重時(shí)則無法重建發(fā)送到該子信道的信號(hào)。為了防止這種情況，可以利用被稱為編碼OFDM(在下文中稱為“COFDM”)的糾錯(cuò)碼來解決該問題。這里，可以使用塊碼(諸如里德-所羅門(Reed-Solomon)碼)和卷積碼兩者作為糾錯(cuò)碼，并且也利用耦合這兩種碼的連接碼、turbo碼等。
存在作為代表性便攜式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速便攜式互聯(lián)網(wǎng)(在下文中稱為“HPi”)系統(tǒng)。HPi系統(tǒng)是電信技術(shù)協(xié)會(huì)(在下文中稱為“TTA”)協(xié)同三星電子有限公司以及電子和電信研究院(在下文中稱為“ETRI”)開發(fā)的下一代無線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
HPi系統(tǒng)使用2.3GHz的頻帶，并且如上所述，使用TDD作為雙工方案以及使用OFDM作為調(diào)制方案。此外，HPi系統(tǒng)提供60Km/h的可移動(dòng)性，并且考慮到下行鏈路傳輸速度為24.8Mbps，而上行鏈路傳輸速度為5.2Mbps，所以HPi系統(tǒng)是具有上行鏈路和下行鏈路非對(duì)稱傳輸特性的無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)。
圖1是示意性地示出了HPi系統(tǒng)的圖。
如圖1所示，HPi系統(tǒng)可包括接入終端100(在下文中稱為“AT”)、接入點(diǎn)110(在下文中稱為“AP”)、分組接入路由器120(在下文中稱為“PAR“)、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)130(在下文中稱為“PDSN”)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)140(在下文中稱為“PDGN”)、認(rèn)證授權(quán)計(jì)費(fèi)150(在下文中稱為“AAA”)、IP網(wǎng)絡(luò)160和互聯(lián)網(wǎng)170。
這里，AT100指的是通過與HPi系統(tǒng)連接而使用非常高速的無線互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的移動(dòng)通信終端，并且具有低功率射頻(在下文中稱為“RF”)/中頻(在下文中稱為“IF”)模塊和控制器功能、取決于業(yè)務(wù)特性和無線電波環(huán)境的介質(zhì)訪問控制(在下文中稱為“MAC”)幀可變控制功能、切換(handover)功能、認(rèn)證和加密功能等。
AP110將從作為HPi系統(tǒng)的基站的PAR120接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并且具有低功率RF/IF模塊和控制器功能、OFDMA/TDD分組調(diào)度和信道復(fù)用功能、取決于業(yè)務(wù)特性和無線電波環(huán)境的MAC幀可變控制功能、50Mbps的高速通信實(shí)時(shí)控制功能、切換功能等。
此外，AT100和AP110具有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?0Mbps分組傳輸調(diào)制解調(diào)功能、高分組信道編碼功能、實(shí)時(shí)調(diào)制解調(diào)器控制功能等。
PAR120是容納多個(gè)AP110的分組接入路由器，具有AP100的切換控制功能、PAR120的切換控制功能、分組路由功能、互聯(lián)網(wǎng)連接功能等，并且還與IP網(wǎng)絡(luò)連接。
PDSN130通過IP網(wǎng)絡(luò)160對(duì)外部分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)器(諸如互聯(lián)網(wǎng)170等)和基站之間的分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收進(jìn)行中繼，并且對(duì)包括AT100的移動(dòng)通信終端的位置信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。
PDGN140進(jìn)行路由，其追蹤然后與互聯(lián)網(wǎng)170等的外部分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)器連接。此外，AAA150與PDSN130鏈接，對(duì)AT100所使用的分組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)費(fèi)，并對(duì)與AP100的連接進(jìn)行認(rèn)證。
IP網(wǎng)絡(luò)160與PDSN130、PDGN140和AAA150連接，然后將從外部分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)器(諸如互聯(lián)網(wǎng)170等)接收到的分組數(shù)據(jù)發(fā)送到AP100。
同時(shí)，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，通常使用頻率重用原理將移動(dòng)通信業(yè)務(wù)區(qū)分成多個(gè)小區(qū)以擴(kuò)展移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，基站(在下文中稱為“BS”)被安裝在各小區(qū)的中心附近以處理移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。這里，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度或數(shù)據(jù)通信量來設(shè)置小區(qū)比。即，在通信量大的市中心將小區(qū)比設(shè)置得小，而在數(shù)據(jù)通信量相對(duì)較少的郊區(qū)將小區(qū)比設(shè)置得大，從而通信量不會(huì)超過處理對(duì)應(yīng)的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的無線BS的處理容量(treatmentcontent)。
無線電波有陰影區(qū)，諸如地下室、建筑內(nèi)部、隧道等，盡管進(jìn)行了根據(jù)頻率重用原理或通信量等來控制小區(qū)比的這些努力來使移動(dòng)通信業(yè)務(wù)更好，但是無線電波仍然難以到達(dá)陰影區(qū)。這會(huì)引起由于用于裝備多個(gè)新基站來解決無線電波的陰影區(qū)中的無線電波陰影的裝備花費(fèi)、安裝花費(fèi)以及維護(hù)和修理花費(fèi)等而引起的小區(qū)建設(shè)的不期望的結(jié)果以及經(jīng)濟(jì)效率的弱化。
為了解決上述問題，可以在這些無線電波陰影區(qū)中提供使用光轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。光轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)可以通過使用光傳輸方案使得分配給基站的通信信道可以通過該光傳輸方案而發(fā)送到無線電波陰影區(qū)，來解決無線電波的陰影問題。具體地說，因?yàn)樵谑褂帽?G移動(dòng)通信系統(tǒng)更高的頻率的2.5G、PCS和3G中無線電波損失更大、衍射效果小并且產(chǎn)生大的傳輸損失，所以優(yōu)選地使用小區(qū)比小的光轉(zhuǎn)發(fā)器。
同時(shí)，為了在基站和終端之間轉(zhuǎn)發(fā)無線信號(hào)，光轉(zhuǎn)發(fā)器應(yīng)該能夠區(qū)分上行鏈路信號(hào)與下行鏈路信號(hào)。當(dāng)使用FDD方案時(shí)，移動(dòng)通信系統(tǒng)的光轉(zhuǎn)發(fā)器完全可以通過使用雙工來區(qū)分上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)。然而，當(dāng)像HPi系統(tǒng)等一樣使用TDD方案時(shí)，因?yàn)槭褂孟嗤念l率來區(qū)分上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)，所以無法使用雙工來區(qū)分上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)。因此，使用TDD方案的光轉(zhuǎn)發(fā)器能夠通過使用開關(guān)來區(qū)分上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)，并選擇性地提供各信號(hào)的路徑。為了這樣做，需要控制信號(hào)以確切地區(qū)分下行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)以及根據(jù)各個(gè)信號(hào)來控制開關(guān)的路徑從而改變轉(zhuǎn)換路徑。此外，光轉(zhuǎn)發(fā)器能夠接收上述控制信號(hào)。
然而，因?yàn)榛镜闹圃焐毯凸廪D(zhuǎn)發(fā)器的制造商通常是不同的，所以為了接收從基站發(fā)送的開關(guān)控制信號(hào)引起了這些問題需要額外的費(fèi)用在光轉(zhuǎn)發(fā)器中安裝另一調(diào)制解調(diào)器，難以找到與控制光轉(zhuǎn)發(fā)器開關(guān)有關(guān)的障礙的原因。此外，以下也是缺點(diǎn)需要根據(jù)光纜的延遲值來對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)念~外過程，并需要與之對(duì)應(yīng)的額外花費(fèi)。
因此，需要這樣的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)可以在光轉(zhuǎn)發(fā)器自身中區(qū)分下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，并且產(chǎn)生用于選擇性地提供各個(gè)信號(hào)的路徑的切換定時(shí)信號(hào)，從而即使在TDD方案的移動(dòng)通信系統(tǒng)中也可以使用光轉(zhuǎn)發(fā)器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問題而作出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種方法和系統(tǒng)用于在利用時(shí)分雙工(在下文中稱為“TDD”)方案和正交頻分復(fù)用(在下文中稱為“OFDM”)調(diào)制方案的移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中產(chǎn)生用于分離發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)，該方法和系統(tǒng)將從包括在光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端中的耦合器處提取的一部分RF信號(hào)發(fā)送到切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，通過將在切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路中產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)與從耦合器提取的RF信號(hào)相關(guān)來定位RF信號(hào)的幀起始位置，并且在基于幀起始位置來計(jì)算包括在RF信號(hào)中的下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)并利用其產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)并發(fā)送到的遠(yuǎn)端的開關(guān)時(shí)，能夠通過在該開關(guān)中利用所述切換定時(shí)信號(hào)來區(qū)分下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)地發(fā)送RF信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種在利用TDD(時(shí)分雙工)方案和OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制方案的移動(dòng)通信系統(tǒng)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中產(chǎn)生用于分離發(fā)送信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)的方法，所述移動(dòng)通信系統(tǒng)包括AP(接入點(diǎn))、AT(接入終端)和光轉(zhuǎn)發(fā)器，所述方法包括以下步驟(a)將從所述AP接收的RF信號(hào)經(jīng)由所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體發(fā)送到所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端；(b)在所述遠(yuǎn)端的耦合器中提取所述RF信號(hào)的一部分，并將所提取的RF信號(hào)發(fā)送到所述遠(yuǎn)端的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路；(c)將所提取的RF信號(hào)與在所述切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路中產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)相關(guān)；(d)通過分析相關(guān)結(jié)果來檢測(cè)所述RF信號(hào)的幀起始位置；(e)通過參考所述幀起始位置來計(jì)算包括在所述RF信號(hào)中的下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)；(f)利用所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)，并將所述切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的開關(guān)；以及(g)通過利用所述切換定時(shí)信號(hào)來控制所述開關(guān)，從而分立地發(fā)送所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，用于在采用TDD(時(shí)分雙工)方案和OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制方案的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中將從AP(接入點(diǎn))和AT(接入終端)接收的RF信號(hào)分離為下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，所述切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)包括所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體，將從所述AP接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，將所述光信號(hào)發(fā)送到遠(yuǎn)端，以及將從所述遠(yuǎn)端接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，并將所述RF信號(hào)發(fā)送到所述AP；所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端，將從所述主供體接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，將所述RF信號(hào)發(fā)送到AT，以及將從所述AT接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將所述光信號(hào)發(fā)送到所述主供體；和切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，提取從所述主供體發(fā)送到所述遠(yuǎn)端的RF信號(hào)的一部分，將所提取的RF信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)相關(guān)，通過分析相關(guān)結(jié)果來檢測(cè)所提取的RF信號(hào)的幀起始位置，利用所述幀起始位置計(jì)算所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)，利用所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)信息來產(chǎn)生所述切換定時(shí)信號(hào)，并將所述切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到開關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)，所述切換定時(shí)信號(hào)在采用TDD(時(shí)分雙工)方案和OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制方案的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中將從AP(接入點(diǎn))和AT(接入終端)接收的RF信號(hào)分離為下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，所述切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路包括分離器，用于接收提取的RF信號(hào)并將所述提取的RF信號(hào)提供給電平檢測(cè)器和可變?cè)鲆娣糯笃?在下文中稱為“VGA”)，從包括在所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端中的耦合器提取的所述提取的RF信號(hào)是從所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體向所述遠(yuǎn)端發(fā)送的射頻信號(hào)的一部分；電平指示器，用于測(cè)量從所述分離器接收的所述提取的RF信號(hào)的電平；VGA，用于接收在所述電平檢測(cè)器處測(cè)得的電平值，并在將所述提取的RF信號(hào)保持在穩(wěn)定的電平的同時(shí)輸出所述提取的RF信號(hào)；對(duì)數(shù)標(biāo)度放大器，使得可以將從所述VGA接收的所述提取的RF信號(hào)的變化從線性標(biāo)度轉(zhuǎn)換為分貝(dB)標(biāo)度，并將經(jīng)轉(zhuǎn)換的所述提取的RF信號(hào)發(fā)送到脈沖產(chǎn)生器；脈沖產(chǎn)生器，通過使用從所述對(duì)數(shù)標(biāo)度放大器接收的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的提取的RF信號(hào)，產(chǎn)生脈沖波形信號(hào)，并將所述脈沖波形信號(hào)發(fā)送到比較器；基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)，并將所述基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)發(fā)送到比較器，基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)用于在與在所述脈沖產(chǎn)生器中產(chǎn)生的所述脈沖波形信號(hào)相關(guān)時(shí)確定所述提取的RF信號(hào)的幀起始位置；比較器，用于使從所述脈沖產(chǎn)生器接收的所述脈沖波形信號(hào)與從所述基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生器接收的所述基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)相關(guān)；定時(shí)控制器，通過分析相關(guān)結(jié)果值來確定所述提取的RF信號(hào)的幀起始位置，利用所述幀起始位置計(jì)算包括在所述RF信號(hào)中的下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)，利用所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)信息來產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)，并將所述切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的開關(guān)；和相位調(diào)諧電路，用于接收在所述脈沖產(chǎn)生器中產(chǎn)生的所述脈沖波形信號(hào)的相位信息，并調(diào)諧所述基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)的相位。


根據(jù)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見，在附圖中圖1是示意性地示出了HPi系統(tǒng)的圖；圖2是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光轉(zhuǎn)發(fā)器的結(jié)構(gòu)的圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)的圖；圖4是示出了使用TDD方案和OFDM調(diào)制方案來發(fā)送和接收信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)的圖；圖5是示出了在圖4的數(shù)據(jù)碼元中存在數(shù)據(jù)的概率為10％時(shí)的信號(hào)波形的示例性表示；圖6是示出了在光轉(zhuǎn)發(fā)器中用于相關(guān)的基準(zhǔn)信號(hào)的波形的示例性表不；圖7是示出了使圖5和圖6所示的信號(hào)相關(guān)而得到的信號(hào)輸出的波形的示例性表示；以及圖8是示出了用于在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的利用TDD方案和OFDM調(diào)制方案的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中分離發(fā)送信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在其它圖中使用相同的標(biāo)號(hào)來指示與已示出的部件相同的部件。在對(duì)本發(fā)明的以下描述中，當(dāng)對(duì)在比包括的已知結(jié)構(gòu)和功能的詳細(xì)描述會(huì)使本發(fā)明的主題更為模糊時(shí)，將省略該詳細(xì)描述。
圖2是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光轉(zhuǎn)發(fā)器的結(jié)構(gòu)的圖。
本發(fā)明的光轉(zhuǎn)發(fā)器因?yàn)槭窃赥DD方案下工作，所以對(duì)于下行鏈路和上行鏈路兩者能夠使用共同的頻率。光轉(zhuǎn)發(fā)器可操作以使用共用頻率在AT100和AP110之間發(fā)送RF信號(hào)。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光轉(zhuǎn)發(fā)器可包括主供體200和遠(yuǎn)端250。
光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體200經(jīng)由RF線纜連接到AP110，從AP110接收RF信號(hào)，通過E/O轉(zhuǎn)換將該RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，經(jīng)由光通信線纜將該光信號(hào)發(fā)送到遠(yuǎn)端250，通過O/E轉(zhuǎn)換將從遠(yuǎn)端250接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，并經(jīng)由RF線纜將該RF信號(hào)發(fā)送到AP110。
光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端250接收來自主供體200的光信號(hào)，將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，經(jīng)由天線將該RF信號(hào)發(fā)送到AT100，將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并經(jīng)由光纜將該光信號(hào)發(fā)送到主供體200。
主供體200可包括以下部件為其部件低噪聲放大器205(在下文中稱為“LNA”)、E/O轉(zhuǎn)換模塊210、波分復(fù)用器215(在下文中稱為“WDM”)、O/E轉(zhuǎn)換模塊220、高功率放大器225(在下文中稱為“HPA”)等。同時(shí)，遠(yuǎn)端250可包括以下部件作為其部件WDM、O/E轉(zhuǎn)換模塊260、耦合器265、HPA270、開關(guān)275、LNA280、E/O轉(zhuǎn)換模塊285、切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290等。
這里，雖然在圖中沒有示出，但是光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體200可以通過使用光纜將自身連接到多個(gè)遠(yuǎn)端250來擴(kuò)展光轉(zhuǎn)發(fā)器的覆蓋范圍。為此，主供體200可包括用于處理多個(gè)信道的信號(hào)分離器(divider)和信號(hào)耦合器(均為示出)。此外，主供體200使用信號(hào)分離器來分離從AP110接收的RF信號(hào)，并且使用信號(hào)耦合器對(duì)從HPA225接收的RF信號(hào)和另一遠(yuǎn)端的輸出進(jìn)行合成。
WDM215和255是能夠?qū)⒁粋€(gè)光纖通道劃分成多個(gè)通信信道的裝置。當(dāng)發(fā)送光信號(hào)時(shí)，WDM215和255可以作為復(fù)用器工作，經(jīng)由一根光纖發(fā)送幾個(gè)光波。同時(shí)，當(dāng)接收光信號(hào)時(shí)，WDM215和255可以作為解復(fù)用器工作，將經(jīng)過一根光纖接收的光波信號(hào)分離為多個(gè)信號(hào)?？梢允褂眉す舛O管來實(shí)現(xiàn)E/O轉(zhuǎn)換模塊210和285，可以使用光二極管來實(shí)現(xiàn)O/E轉(zhuǎn)換模塊220和260。
切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290在從耦合器265提取出一部分RF信號(hào)之后產(chǎn)生用于在分離下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)時(shí)控制開關(guān)的切換定時(shí)信號(hào)，并將該切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到開關(guān)275。圖3示出了切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290的功能塊。
將詳細(xì)描述利用光轉(zhuǎn)發(fā)器的塊在正向和反向信道中的信號(hào)發(fā)送處理。
在正向信道中，通過RF線纜接收的RF信號(hào)被發(fā)送到主供體200的LNA205。LNA205抑制RF信號(hào)的噪聲分量，放大信號(hào)分量，并將得到的信號(hào)發(fā)送到E/O轉(zhuǎn)換模塊210，E/O轉(zhuǎn)換模塊210繼而將該RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將該光信號(hào)發(fā)送到WDM215。WDM215經(jīng)由光通信線纜將從E/O轉(zhuǎn)換模塊210接收的多個(gè)光信號(hào)發(fā)送到遠(yuǎn)端250。
遠(yuǎn)端250的WDM255分離從主供體200接收的多個(gè)光信號(hào)，然后將各個(gè)信號(hào)發(fā)送到O/E轉(zhuǎn)換模塊260，O/E轉(zhuǎn)換模塊260將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，并將該RF信號(hào)發(fā)送到HPA270。這里，HPA270將該RF信號(hào)放大至適于無線發(fā)射的有效功率，并將經(jīng)放大的RF信號(hào)發(fā)送到開關(guān)275。開關(guān)275經(jīng)由天線將該RF信號(hào)發(fā)射到AT100。
在反向信道中，當(dāng)經(jīng)由遠(yuǎn)端250的天線接收到來自AT100的RF信號(hào)時(shí)，LNA250抑制RF信號(hào)的噪聲分量，放大信號(hào)分量，并將得到的信號(hào)發(fā)送到E/O轉(zhuǎn)換模塊285。此外，E/O轉(zhuǎn)換模塊285將該RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并將該光信號(hào)發(fā)送到WDM255。WDM255通過光通信線纜將該光信號(hào)發(fā)送到主供體200。
WDM215將從遠(yuǎn)端250接收的光信號(hào)發(fā)送到O/E轉(zhuǎn)換模塊220，O/E轉(zhuǎn)換模塊220將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，并將該RF信號(hào)發(fā)送到HPA225。這里，HPA225放大至適于將RF信號(hào)發(fā)送到AP110的有效功率，并且經(jīng)由RF線纜將經(jīng)放大的RF信號(hào)發(fā)送到AP110。
同時(shí)，耦合器265提取從O/E轉(zhuǎn)換模塊220向HPA270發(fā)送的一部分RF信號(hào)，并將所提取的RF信號(hào)發(fā)送到切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290。這里，切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290對(duì)所提取的RF信號(hào)進(jìn)行分析，產(chǎn)生用于發(fā)送RF信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)，并將該切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到開關(guān)275。當(dāng)根據(jù)接收到的切換定時(shí)信號(hào)而接收到下行鏈路信號(hào)時(shí)，開關(guān)275使其經(jīng)由天線發(fā)射到AT100。此外，當(dāng)接收到上行鏈路信號(hào)時(shí)，開關(guān)275阻擋朝向HPA270的路徑，并建立一路徑以將上行鏈路信號(hào)發(fā)送到LNA280。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路的框圖。
如圖3所示，切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290主要包括分離器300、電平檢測(cè)器310、可變?cè)鲆娣糯笃?下文中稱為“VGA”)320、對(duì)數(shù)標(biāo)度(log-scale)放大器330、脈沖產(chǎn)生器340、比較器350、基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生器360、相位調(diào)諧電路370、定時(shí)控制器380。
下面將詳細(xì)描述使用切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290的部件來產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)的處理。
耦合器265提取一部分RF信號(hào)，并將所提取的RF信號(hào)發(fā)送到分離器300。分離器300分離所提取的RF信號(hào)并將其發(fā)送到電平檢測(cè)器3 10和VGA320。電平檢測(cè)器310對(duì)其輸入處的電平進(jìn)行測(cè)量并將電平值發(fā)送到VGA320。從而，VGA320接收到該電平值，并將其輸出信號(hào)保持在恒定的電平。對(duì)數(shù)標(biāo)度放大器330將從VGA320接收的信號(hào)的變化從線性標(biāo)度轉(zhuǎn)換成分貝(dB)標(biāo)度，然后將該分貝標(biāo)度發(fā)送到脈沖產(chǎn)生器340。這里，脈沖產(chǎn)生器340產(chǎn)生脈沖波形信號(hào)，并將其發(fā)送到比較器350。
基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生器360產(chǎn)生基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)(其與用于確定RF信號(hào)的幀起始位置的脈沖波形信號(hào)進(jìn)行相關(guān))，并將該基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)發(fā)送到比較器350。比較器350通過使脈沖波形信號(hào)和基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)相關(guān)而產(chǎn)生相關(guān)度。定時(shí)控制器380通過分析該相關(guān)度來確定所提取的RF信號(hào)的幀起始位置，并基于檢測(cè)到的幀起始位置來計(jì)算下行鏈路信號(hào)或上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)。這里，定時(shí)控制器380計(jì)算下行鏈路信號(hào)或上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)。定時(shí)控制器380利用下行鏈路信號(hào)或上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)信息產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)，并將其發(fā)送到開關(guān)275。相位調(diào)諧電路370接收脈沖波形信號(hào)的相位信息，并執(zhí)行對(duì)基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)的相位的調(diào)諧。
在使用以上處理將切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到開關(guān)275之后，切換定時(shí)信號(hào)使得發(fā)送到開關(guān)275的RF信號(hào)分離成下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)。在從HPA270接收到下行鏈路信號(hào)的情況下，開關(guān)275經(jīng)由天線將下行鏈路信號(hào)發(fā)射到AT100。另一方面，當(dāng)接收到上行鏈路信號(hào)時(shí)，開關(guān)275阻擋連接向HPA270的路徑，并建立一路徑以將上行鏈路信號(hào)發(fā)送到LNA280。因此，開關(guān)275根據(jù)切換定時(shí)信號(hào)控制其開/關(guān)，并選擇性地提供用于下行鏈路信號(hào)或用于上行鏈路信號(hào)的路徑。
圖4是示出了使用TDD方案和OFDM調(diào)制方案來發(fā)送和接收信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)的圖。
將針對(duì)HPi系統(tǒng)描述使用TDD方案和OFDM調(diào)制方案時(shí)的發(fā)送信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)。
HPi系統(tǒng)中的幀具有5毫秒的長度，并且包括下行鏈路幀、上行鏈路幀、Tx/Rx轉(zhuǎn)換間隔(在下文中稱為“TTG”)、Rx/Tx轉(zhuǎn)換間隔(在下文中稱為“RTG”)等。
這里，下行鏈路是從AP110經(jīng)由光轉(zhuǎn)發(fā)器而發(fā)送到AT100的下行鏈路信號(hào)的幀，而上行鏈路是從AT100經(jīng)由光轉(zhuǎn)發(fā)器而發(fā)送到AP110的上行鏈路信號(hào)的幀。TTG和RTG是分隔上行鏈路和下行鏈路的發(fā)送間隔的保護(hù)時(shí)間，在該間隔內(nèi)，不允許在AP110和AT100處發(fā)送包括有效數(shù)據(jù)的信號(hào)。TTG被定義為下行鏈路和隨后的上行鏈路之間的間隔，在該間隔內(nèi)，AP110變?yōu)榻邮丈闲墟溌沸盘?hào)的模式，而AT100變?yōu)榘l(fā)送上行鏈路信號(hào)的模式。RTG是上行鏈路和隨后的下行鏈路之間的間隔，在該間隔內(nèi)，AP110變?yōu)榘l(fā)送下行鏈路信號(hào)的模式，而AT100變?yōu)榘l(fā)送下行鏈路信號(hào)的模式。
構(gòu)成HPi系統(tǒng)中的幀的下行鏈路和上行鏈路包括多個(gè)OFDM碼元。此外，OFDM碼元包括數(shù)據(jù)碼元、導(dǎo)頻碼元和前同步碼(preamble)。這里，數(shù)據(jù)碼元(用于數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)間間隔)具有同有效碼元時(shí)間間隔(Tb)的上一個(gè)Tg一樣長的時(shí)間間隔(CP時(shí)間間隔)與有效碼元時(shí)間間隔之和的整個(gè)時(shí)間間隔(Ts＝Tg+Tb)。將數(shù)據(jù)碼元的時(shí)間間隔定義為CP時(shí)間間隔和有效碼元時(shí)間間隔之和的原因在于使用OFDM方案收集多徑的信號(hào)并保持子載波之間的正交性。
這里，與數(shù)據(jù)碼元一樣，前同步碼以Ts作為其時(shí)間間隔，前同步碼是用于通過表示開始發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)而使發(fā)送定時(shí)同步的信號(hào)。導(dǎo)頻碼元以Tp(＝Tb/2+Tg)作為其時(shí)間間隔，導(dǎo)頻碼元可用于通過被插入到數(shù)據(jù)碼元的中部而感知出通信信道是下行鏈路還是上行鏈路。
包括幀的下行鏈路和上行鏈路的數(shù)據(jù)碼元比能夠支持16∶6和13∶9的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)在圖4中示出。在該圖中，(a)示出了當(dāng)所述比為16∶6時(shí)的幀結(jié)構(gòu)，(b)示出了當(dāng)所述比為13∶9時(shí)的幀結(jié)構(gòu)。
在下行鏈路的情況下，下行鏈路的第一個(gè)OFDM碼元是前同步碼，每隔三個(gè)數(shù)據(jù)碼元插入一個(gè)導(dǎo)頻碼元，而上行鏈路僅包括數(shù)據(jù)碼元。如上所述，下行鏈路和上行鏈路之間的時(shí)間間隔包括用于分隔上行鏈路/下行鏈路發(fā)送時(shí)間的TTG和RTG。TTG和RTG為與采樣頻率(Fs)相對(duì)應(yīng)的周期的整數(shù)倍。
表1示出了圖4中示出的下行鏈路和上行鏈路的個(gè)體碼元位置。


表1的數(shù)字對(duì)應(yīng)于在圖4所示的幀之中在各碼元中指定的碼元編號(hào)。此外，針對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間進(jìn)行的資源分配逐單元(其由括號(hào)分組)地進(jìn)行。
表2示出了圖4所示的幀結(jié)構(gòu)的物理系數(shù)。


圖4所示的幀具有如表2所示的物理系數(shù)。通過累加上行鏈路和下行鏈路的碼元以及TTG和RTG的時(shí)間間隔而計(jì)算出各幀具有5毫秒的長度。
同時(shí)，如上所述，幀中的上行鏈路和下行鏈路可具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。在下行鏈路中，使用前同步碼來指示開始發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)，并使用導(dǎo)頻碼元來確定信道。然而，可以僅使用前同步碼。此外，在上行鏈路和下行鏈路的數(shù)據(jù)碼元中，根據(jù)通信信道的狀況，可能存在信號(hào)或者可能不存在信號(hào)。
切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290在接收到具有上述幀結(jié)構(gòu)的信號(hào)時(shí)通過確定下行鏈路和上行鏈路的起始位置來產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)。
圖5是在圖4的數(shù)據(jù)碼元中存在數(shù)據(jù)的概率為10％時(shí)的信號(hào)波形的示例性表示。圖6是在光轉(zhuǎn)發(fā)器中用于相關(guān)的基準(zhǔn)信號(hào)的波形的示例性表示。此外，圖7是使圖5和圖6所示的信號(hào)相關(guān)而得到的信號(hào)輸出的波形的示例性表示。
當(dāng)圖5所示的信號(hào)從AP 110經(jīng)由光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體200而發(fā)送到遠(yuǎn)端250時(shí)，遠(yuǎn)端250的耦合器265提取一部分信號(hào)并將其發(fā)送到切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290。切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290產(chǎn)生圖6所示的基準(zhǔn)信號(hào)。圖7所示的信號(hào)波形是在將該基準(zhǔn)信號(hào)與圖5所示的接收信號(hào)相關(guān)時(shí)得到的。
這里，因?yàn)閳D5所示的接收信號(hào)具有從0秒到0.015秒的信號(hào)部分，所以圖6所示的基準(zhǔn)信號(hào)的信號(hào)值從0秒到0.015秒為“1”，從而使得可以在存在接收信號(hào)的信號(hào)間隔內(nèi)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。
同時(shí)，因?yàn)槿鐖D4所示，幀從前同步碼開始，所以僅通過識(shí)別前同步碼的位置就可以定位幀起始點(diǎn)。因?yàn)榍巴酱a不是數(shù)據(jù)碼元，而是用以通過指示數(shù)據(jù)碼元的起始時(shí)間點(diǎn)而使發(fā)送定時(shí)同步的信號(hào)，所以前同步碼可由連續(xù)的“1”組成。即，當(dāng)將圖5的接收信號(hào)與圖6的基準(zhǔn)信號(hào)相關(guān)時(shí)，基準(zhǔn)信號(hào)等于前同步碼中的信號(hào)值，因此，在前同步碼所處的時(shí)間點(diǎn)處結(jié)果值為其最大值，該最大值的位置成為各幀的起始位置。結(jié)果，在圖7所示的信號(hào)波形中最大值的位置成為幀的起始位置。
如圖4所示，因?yàn)橐阎ㄉ闲墟溌泛拖滦墟溌返膸Y(jié)構(gòu)，所以當(dāng)定位了幀的起始位置時(shí)，可以通過計(jì)算在幀的各碼元中設(shè)置的時(shí)間間隔來計(jì)算下行鏈路和上行鏈路的起始點(diǎn)。即，因?yàn)閹瑥南滦墟溌烽_始，所以幀的起始位置是下行鏈路的起始點(diǎn)。此外，將TTG與下行鏈路的時(shí)間間隔相加的位置成為上行鏈路的起始點(diǎn)。因此，在圖7的示例性波形中，為最大值的0.005秒、0.01秒和0.015秒處成為各幀的起始點(diǎn)。此外，通過參考成為上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)的位置，可以得出上行鏈路和下行鏈路的起始點(diǎn)。
切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290通過基于下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)來控制開關(guān)。結(jié)果，可以在光轉(zhuǎn)發(fā)器中分離下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，從而選擇性地提供各信號(hào)的傳送路徑。
同時(shí)，如上所述，因?yàn)槊總€(gè)幀是從前同步碼開始的，所以即使僅使用前同步碼或者數(shù)據(jù)碼元比發(fā)生改變，仍可產(chǎn)生用于分離下行鏈路信號(hào)或上行鏈路信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)，并且因?yàn)橄嚓P(guān)的結(jié)果值在前同步碼所處的時(shí)間間隔處變得最大，所以可以定位幀的起始位置。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的利用TDD方案和OFDM調(diào)制方案在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中用于分離發(fā)送信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生處理的流程圖。
如圖8所示，光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體250接收從AP 110發(fā)送的RF信號(hào)，將該RF信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并通過光通信線纜將該光信號(hào)發(fā)送到遠(yuǎn)端250(S800)。遠(yuǎn)端250將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成RF信號(hào)，并將該RF信號(hào)發(fā)送到AT100。位于遠(yuǎn)端250的O/E轉(zhuǎn)換模塊和HPA270之間的耦合器265提取一部分RF信號(hào)，并將該部分發(fā)送到切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290(S802)。切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290將從耦合器265發(fā)送的信號(hào)與在切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290的基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生器中產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)(S804)。作為相關(guān)的結(jié)果，表示波形中的最大值的位置被確定為幀的起始位置，通過分析波形來確定幀的起始位置(S806)。
因?yàn)槿鐖D4所示可以知道使用TDD方案和OFDM調(diào)制方案的信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)，所以切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290基于幀起始點(diǎn)來計(jì)算包括在RF信號(hào)中的下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)(S808)。當(dāng)完成了對(duì)下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)的計(jì)算時(shí)，切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路290產(chǎn)生用于區(qū)分下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)，并將該切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到開關(guān)275(S810)。當(dāng)接收到切換定時(shí)信號(hào)時(shí)，開關(guān)275分別感知到下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，控制開關(guān)275的開和關(guān)，然后選擇性地提供用于各信號(hào)的路徑(S812)。因此，光轉(zhuǎn)發(fā)器通過使用切換定時(shí)信號(hào)而防止了下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)之間的干擾。此外，光轉(zhuǎn)發(fā)器通過在下行鏈路信號(hào)的情況下將信號(hào)發(fā)送到AT100而在上行鏈路信號(hào)的情況下將信號(hào)發(fā)送到AP110，從而在AP110和AT100之間對(duì)信號(hào)發(fā)送進(jìn)行重放。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，因?yàn)樵谑褂肨DD方案和OFDM方案的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的光轉(zhuǎn)發(fā)器分離下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)以選擇性地提供用于各信號(hào)的路徑，并控制開關(guān)，所以可以實(shí)現(xiàn)光轉(zhuǎn)發(fā)器的穩(wěn)定操作。
此外，因?yàn)樵诠廪D(zhuǎn)發(fā)器自身中分離發(fā)送信號(hào)，所以不需要調(diào)制解調(diào)器來接收切換控制信號(hào)，并且不需要額外的處理來補(bǔ)償光纜中的延遲。
雖然已結(jié)合目前認(rèn)為是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于公開的實(shí)施例和附圖，相反，本發(fā)明旨在覆蓋所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種變型和修改。
權(quán)利要求
1.一種在利用時(shí)分雙工方案和正交頻分復(fù)用調(diào)制方案的、包括接入點(diǎn)、接入終端和光轉(zhuǎn)發(fā)器的移動(dòng)通信系統(tǒng)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中產(chǎn)生用于分離發(fā)送信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)的方法，所述方法包括以下步驟(a)將從所述接入點(diǎn)接收的射頻信號(hào)經(jīng)由所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體發(fā)送到所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端；(b)在所述遠(yuǎn)端的耦合器中提取所述射頻信號(hào)的一部分，并將所提取的射頻信號(hào)發(fā)送到所述遠(yuǎn)端的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路；(c)將所提取的射頻信號(hào)與在所述切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路中產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)相關(guān)；(d)通過分析相關(guān)結(jié)果來檢測(cè)所述射頻信號(hào)的幀起始位置；(e)通過參考所述幀起始位置來計(jì)算包括在所述射頻信號(hào)中的下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)；(f)利用所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)產(chǎn)生所述切換定時(shí)信號(hào)，并將所述切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的開關(guān)；以及(g)通過利用所述切換定時(shí)信號(hào)來控制所述開關(guān)，從而分立地發(fā)送所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(d)，將所述幀起始位置確定為在具有最大相關(guān)值的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟(g)，對(duì)于所述下行鏈路信號(hào)，根據(jù)所述切換定時(shí)信號(hào)，所述開關(guān)將所述下行鏈路信號(hào)發(fā)射到所述接入終端，而對(duì)于所述上行鏈路信號(hào)，根據(jù)所述切換定時(shí)信號(hào)，所述開關(guān)阻擋連接到所述遠(yuǎn)端的高功率放大器的路徑并且建立一路徑以將所述上行鏈路信號(hào)發(fā)送到所述遠(yuǎn)端的低噪聲放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述射頻信號(hào)的幀包括下行鏈路幀、上行鏈路幀、Tx/Rx轉(zhuǎn)換間隔和Rx/Tx轉(zhuǎn)換間隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，作為將所述下行鏈路、所述上行鏈路、所述Tx/Rx轉(zhuǎn)換間隔和Rx/Tx轉(zhuǎn)換間隔的所有時(shí)間間隔相加的結(jié)果，所述幀具有5毫秒的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述下行鏈路是從所述接入點(diǎn)通過所述光轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送到所述接入終端的下行鏈路信號(hào)的幀，而所述上行鏈路是從所述接入終端通過所述光轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送到所述接入點(diǎn)的上行鏈路信號(hào)的幀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述Tx/Rx轉(zhuǎn)換間隔是位于所述下行鏈路的發(fā)送時(shí)間和隨后的上行鏈路的發(fā)送時(shí)間之間的保護(hù)時(shí)間，用于分隔所述下行鏈路的發(fā)送時(shí)間和所述上行鏈路的發(fā)送時(shí)間，并且在所述Tx/Rx轉(zhuǎn)換間隔期間，所述接入點(diǎn)變成接收所述上行鏈路的模式，而所述接入終端變成發(fā)送所述下行鏈路的模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述Rx/Tx轉(zhuǎn)換間隔是位于所述上行鏈路的發(fā)送時(shí)間和隨后的下行鏈路的發(fā)送時(shí)間之間的保護(hù)時(shí)間，用于分隔所述上行鏈路的發(fā)送時(shí)間和所述下行鏈路的發(fā)送時(shí)間，并且在所述Tx/Rx轉(zhuǎn)換間隔期間，所述接入點(diǎn)變成接收所述下行鏈路的模式，而所述接入終端變成發(fā)送所述上行鏈路的模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，在所述Tx/Rx轉(zhuǎn)換間隔或所述Rx/Tx轉(zhuǎn)換間隔期間，所述接入點(diǎn)和所述接入終端中的每一個(gè)都不發(fā)送包括有效數(shù)據(jù)的信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在步驟(e)中，將所述幀起始位置確定為所述下行鏈路的起始點(diǎn)，并將Tx/Rx轉(zhuǎn)換間隔加上所述下行鏈路的時(shí)間間隔的位置確定為所述上行鏈路的起始點(diǎn)，然后將所述下行鏈路的所述起始點(diǎn)設(shè)定為所述下行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)，并將所述上行鏈路的所述起始點(diǎn)設(shè)定為所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述下行鏈路和所述上行鏈路包括多個(gè)正交頻分復(fù)用碼元，所述正交頻分復(fù)用碼元包括數(shù)據(jù)碼元、導(dǎo)頻碼元和前同步碼。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，構(gòu)成所述幀的下行鏈路和上行鏈路的數(shù)據(jù)碼元的比率具有16∶6或13∶9的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述下行鏈路的第一個(gè)正交頻分復(fù)用碼元是前同步碼，每隔三個(gè)數(shù)據(jù)碼元插入一個(gè)導(dǎo)頻碼元，并且所述上行鏈路由數(shù)據(jù)碼元組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述下行鏈路的第一個(gè)正交頻分復(fù)用碼元是前同步碼，其余的正交頻分復(fù)用由數(shù)據(jù)碼元組成，并且所述上行鏈路由數(shù)據(jù)碼元組成。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)碼元具有同有效碼元時(shí)間間隔Tb的上一個(gè)Tg一樣長的時(shí)間間隔與所述有效碼元時(shí)間間隔之和的整個(gè)時(shí)間間隔Ts，Ts＝Tg+Tb。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述前同步碼以所述Ts作為其時(shí)間間隔，并且用于通過通知開始發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)而使發(fā)送定時(shí)同步。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述導(dǎo)頻碼元以Tp作為其時(shí)間間隔，Tp＝Tb/2+Tg，所述導(dǎo)頻碼元通過被插入到所述數(shù)據(jù)碼元中間來確定通信信道是下行鏈路還是上行鏈路。
18.一種切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，用于在采用時(shí)分雙工方案和正交頻分復(fù)用調(diào)制方案的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中將從接入點(diǎn)和接入終端接收的射頻信號(hào)分離為下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，所述切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)包括所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體，將從所述接入點(diǎn)接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，將所述光信號(hào)發(fā)送到遠(yuǎn)端，以及將從所述遠(yuǎn)端接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，并將所述射頻信號(hào)發(fā)送到所述接入點(diǎn)；所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端，將從所述主供體接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，將所述射頻信號(hào)發(fā)送到接入終端，同時(shí)將從所述接入終端接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將所述光信號(hào)發(fā)送到所述主供體；和切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，提取從所述主供體發(fā)送到所述遠(yuǎn)端的射頻信號(hào)的一部分，將所提取的射頻信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)相關(guān)，通過分析相關(guān)結(jié)果來檢測(cè)所提取的射頻信號(hào)的幀起始位置，利用所述幀起始位置計(jì)算所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)，利用所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)信息來產(chǎn)生所述切換定時(shí)信號(hào)，并將所述切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到開關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述接入點(diǎn)通過所述光轉(zhuǎn)發(fā)器將所述射頻信號(hào)發(fā)送到所述接入終端并且通過所述光轉(zhuǎn)發(fā)器接收由所述接入終端發(fā)送的射頻信號(hào)，所述接入終端通過所述光轉(zhuǎn)發(fā)器接收由所述接入點(diǎn)發(fā)送的射頻信號(hào)并通過所述光轉(zhuǎn)發(fā)器將射頻信號(hào)發(fā)送到所述接入點(diǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的所述主供體通過射頻線纜將RF信號(hào)發(fā)送到所述接入點(diǎn)并且接收來自所述接入點(diǎn)的射頻信號(hào)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的所述主供體包括低噪聲放大器、E/O轉(zhuǎn)換模塊、波分復(fù)用器、O/E轉(zhuǎn)換模塊、高功率放大器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述主供體通過光通信線纜與多個(gè)所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的所述遠(yuǎn)端相連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述主供體包括用于處理多個(gè)信道的信號(hào)分離器和信號(hào)耦合器。
24.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的所述遠(yuǎn)端包括波分復(fù)用器、O/E轉(zhuǎn)換模塊、高功率放大器、開關(guān)、低噪聲放大器和E/O轉(zhuǎn)換模塊。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括位于所述O/E轉(zhuǎn)換模塊和所述高功率放大器之間的耦合器，該耦合器用于提取從所述O/E轉(zhuǎn)換模塊向所述高功率放大器發(fā)送的射頻信號(hào)的一部分，并將所述射頻信號(hào)發(fā)送到所述切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)，其中，所述切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路位于所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的所述遠(yuǎn)端內(nèi)，接收從所述耦合器提取的所述射頻信號(hào)，產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)，并將所述切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到所述開關(guān)。
27.一種切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)，所述切換定時(shí)信號(hào)在采用時(shí)分雙工方案和正交頻分復(fù)用調(diào)制方案的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中將從接入點(diǎn)和接入終端接收的射頻信號(hào)分離為下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，所述切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路包括分離器，用于接收提取的射頻信號(hào)并將所述提取的射頻信號(hào)提供給電平檢測(cè)器和可變?cè)鲆娣糯笃?，所述提取的射頻信號(hào)是從包括在所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端中的耦合器處提取的，是從所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體向所述遠(yuǎn)端發(fā)送的射頻信號(hào)的一部分；電平指示器，用于測(cè)量從所述分離器接收的所述提取的射頻信號(hào)的電平；可變?cè)鲆娣糯笃?，用于接收在所述電平檢測(cè)器處測(cè)得的電平值，并在將所述提取的射頻信號(hào)保持在穩(wěn)定的電平的同時(shí)輸出所述提取的射頻信號(hào)；對(duì)數(shù)標(biāo)度放大器，使得可以將從所述可變?cè)鲆娣糯笃鹘邮盏乃鎏崛〉纳漕l信號(hào)的變化從線性標(biāo)度轉(zhuǎn)換為分貝標(biāo)度，并將經(jīng)轉(zhuǎn)換的提取的射頻信號(hào)發(fā)送到脈沖產(chǎn)生器；脈沖產(chǎn)生器，通過使用從所述對(duì)數(shù)標(biāo)度放大器接收的所述經(jīng)轉(zhuǎn)換的提取的射頻信號(hào)，產(chǎn)生脈沖波形信號(hào)，并將所述脈沖波形信號(hào)發(fā)送到比較器；基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)，并將所述基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)發(fā)送到比較器，基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)用于與在所述脈沖產(chǎn)生器中產(chǎn)生的所述脈沖波形信號(hào)相關(guān)時(shí)確定所述提取的射頻信號(hào)的幀起始位置；比較器，用于使從所述脈沖產(chǎn)生器接收的所述脈沖波形信號(hào)與從所述基準(zhǔn)脈沖產(chǎn)生器接收的所述基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)相關(guān)；定時(shí)控制器，通過分析相關(guān)結(jié)果值來確定所述提取的射頻信號(hào)的幀起始位置，利用所述幀起始位置計(jì)算包括在所述射頻信號(hào)中的下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)，利用所述下行鏈路信號(hào)和所述上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)信息來產(chǎn)生切換定時(shí)信號(hào)，并將所述切換定時(shí)信號(hào)發(fā)送到所述光轉(zhuǎn)發(fā)器的開關(guān)；和相位調(diào)諧電路，用于接收在所述脈沖產(chǎn)生器中產(chǎn)生的所述脈沖波形信號(hào)的相位信息，并調(diào)諧所述基準(zhǔn)脈沖波形信號(hào)的相位。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，其中，所述定時(shí)控制器通過分析所述相關(guān)結(jié)果值，將所述提取的射頻信號(hào)的幀起始位置檢測(cè)為在所述相關(guān)結(jié)果值為最大的位置。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，其中，所述切換定時(shí)信號(hào)將發(fā)送到所述開關(guān)的射頻信號(hào)分離為下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)，當(dāng)接收到下行鏈路信號(hào)時(shí)，控制所述開關(guān)將所述下行鏈路信號(hào)通過天線發(fā)射到所述接入終端(100)，并且當(dāng)通過所述天線接收到上行鏈路信號(hào)時(shí)，控制所述開關(guān)將所述上行鏈路信號(hào)發(fā)送到所述遠(yuǎn)端的低噪聲放大器。
全文摘要
本發(fā)明公開了在利用時(shí)分雙工(TDD)和正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制的移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中產(chǎn)生用于分離發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)的方法和系統(tǒng)。該在利用時(shí)分雙工方案和正交頻分復(fù)用調(diào)制方案的、包括AP、AT和光轉(zhuǎn)發(fā)器的移動(dòng)通信系統(tǒng)的光轉(zhuǎn)發(fā)器中產(chǎn)生分離發(fā)送信號(hào)的切換定時(shí)信號(hào)的方法包括以下步驟(a)將從AP接收的RF信號(hào)經(jīng)由光轉(zhuǎn)發(fā)器的主供體發(fā)送到光轉(zhuǎn)發(fā)器的遠(yuǎn)端；(b)在遠(yuǎn)端的耦合器中提取RF信號(hào)的一部分，并將該部分RF信號(hào)發(fā)送到遠(yuǎn)端的切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路；(c)將耦合器提取的RF信號(hào)與在切換定時(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路中產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)相關(guān)；(d)通過分析相關(guān)結(jié)果值來檢測(cè)所述RF信號(hào)的幀起始位置；(e)基于幀起始位置來計(jì)算包括在RF信號(hào)中的下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)；(f)利用下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)的起始點(diǎn)產(chǎn)生所述切換定時(shí)信號(hào)，并將其發(fā)送到光轉(zhuǎn)發(fā)器的開關(guān)；以及(g)利用切換定時(shí)信號(hào)來控制開關(guān)，分立地發(fā)送下行鏈路信號(hào)和上行鏈路信號(hào)。依據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樵诶肨DD和OFDM調(diào)制的移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的光轉(zhuǎn)發(fā)器自身中分離發(fā)送信號(hào)，所以不需要調(diào)制解調(diào)器來接收切換控制信號(hào)，并且不需要額外的處理來補(bǔ)償光纜中的延遲。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101019398SQ200580030501
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者趙雄植, 全永勳 申請(qǐng)人:Sk電信有限公社