專利名稱：應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)。
技術(shù)背景隨著我國移動(dòng)通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，目前的第2代或2.5代移動(dòng)通信系統(tǒng)在容量和業(yè)務(wù)能力方面均不能滿足社會(huì)的巨大需求，因此第2代或2.5代移動(dòng)通信系統(tǒng)必將被第三代(3G)移動(dòng)通信系統(tǒng)所取代。為了能在第二代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上逐步靈活地演進(jìn)成第三代網(wǎng)絡(luò)，3G有三個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，時(shí)分同步碼分多址，簡稱TD-SCDMA)技術(shù)是由中國提出并于2000年正式成為第三代移動(dòng)通信國際標(biāo)準(zhǔn)的，遵循這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的系統(tǒng)具有很高的頻譜利用率和較低的成本。
TD-SCDMA在ITU標(biāo)準(zhǔn)中被稱為低碼片速率(1.28MCps，1.28兆碼片/秒)時(shí)分復(fù)用計(jì)數(shù)方案。
TD-SCDMA的一個(gè)基本時(shí)間單元為無線幀，幀長為10ms，每個(gè)無線幀分成兩個(gè)5ms標(biāo)準(zhǔn)子幀，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)子幀的結(jié)構(gòu)完全相同。單個(gè)子幀由7個(gè)相同時(shí)間長度常規(guī)時(shí)隙和三種特殊時(shí)隙(DWPTS，GP和UPPTS)組成，每個(gè)子幀有兩個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，上下行可以不對稱。
TS0總是下行方向，TS1總是上行方向，TS2、TS3......TS6將根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需要可以動(dòng)態(tài)的指定為上行方向或下行方向。DwPTS是下行方向，UpPTS是上行方向，中間由第一個(gè)切換點(diǎn)GP分開。
正如在第二代移動(dòng)通信覆蓋中所扮演的重要角色一樣，直放站等覆蓋系統(tǒng)在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中仍將起到重要的作用。由于TD-SCDMA具有特殊的物理信道結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，靈活地改變時(shí)隙切換點(diǎn)，滿足上下行非對稱業(yè)務(wù)的需要，因此，時(shí)間同步對TD-SCDMA具有很重要的作用，作為中繼設(shè)備的TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)尤其需要實(shí)現(xiàn)上下行時(shí)隙的準(zhǔn)確切換，以便完成無縫的信號放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
傳統(tǒng)的檢波同步方法通過射頻檢波電路得到TD-SCDMA信號的包絡(luò)，然后利用下行同步碼時(shí)隙信號包絡(luò)為特定時(shí)間寬度的特征，通過搜索此特定寬度的包絡(luò)所在位置來找到TD-SCDMA信號的幀同步。此方法由于簡單、成本較低等原因?yàn)門D-SCDMA覆蓋系統(tǒng)提供了較好的TD-SCDMA信號幀同步功能，使得TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)上下行時(shí)隙的切換，完成無縫的信號放大轉(zhuǎn)發(fā)功能。
但傳統(tǒng)的檢波同步方法存在著一些缺點(diǎn)，當(dāng)輸入的TD-SCDMA信號信噪比較低時(shí)，性能不好，此時(shí)檢波同步結(jié)果不準(zhǔn)確，無法與TD-SCDMA信號保持準(zhǔn)確同步，因此，也使其所應(yīng)用的覆蓋系統(tǒng)也存在在同樣的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，在保持成本較低的前提下該覆蓋系統(tǒng)可以精確穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)上下行時(shí)隙的切換，完成對TD-SCDMA信號的無縫放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，包括耦合電路，近端轉(zhuǎn)接電路，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路，上行放大電路，下行放大電路及監(jiān)控子系統(tǒng)；下行放大電路對經(jīng)近端轉(zhuǎn)接電路傳輸來的基站信號進(jìn)行下行放大后經(jīng)遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路傳輸至遠(yuǎn)端進(jìn)行覆蓋；上行放大電路對經(jīng)遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路傳輸來的上行信號進(jìn)行放大后經(jīng)近端轉(zhuǎn)接電路傳輸至基站；監(jiān)控子系統(tǒng)對覆蓋系統(tǒng)的各種狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可以遠(yuǎn)程傳送狀態(tài)信息給監(jiān)控中心，并可以接受各種參數(shù)設(shè)置；所述近端轉(zhuǎn)接電路將基站信號轉(zhuǎn)接至下行放大電路的輸入口，將上行輸出信號轉(zhuǎn)接至基站；所述遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路將上行信號轉(zhuǎn)接至上行放大電路的輸入口，將下行輸出信號轉(zhuǎn)接至遠(yuǎn)端；所述近端轉(zhuǎn)接電路，下行放大電路，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路依次電性連接構(gòu)成下行鏈路；所述遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路，上行放大電路，近端轉(zhuǎn)接電路依次電性連接構(gòu)成上行鏈路；此外，增設(shè)相關(guān)檢波同步模塊，其輸出端分別連接下行鏈路和上行鏈路；
所述耦合電路的輸出端與所述相關(guān)檢波同步模塊的輸入端相連接，耦合電路于下行鏈路任意一處進(jìn)行信號耦合后將信號傳輸至相關(guān)檢波同步模塊；所述相關(guān)檢波同步模塊將由耦合電路傳輸來的基站信息進(jìn)行處理后獲得幀同步信息，根據(jù)該幀同步信息輸出控制信號至上、下行鏈路以控制其通斷，當(dāng)基站信號為下行時(shí)隙時(shí)，則控制下行鏈路打開，上行鏈路關(guān)閉；否則，則控制上行鏈路打開，下行鏈路關(guān)閉。
所述相關(guān)檢波同步模塊包括射頻檢波模塊和同步處理模塊；射頻檢波模塊完成將輸入的TD-SCDMA信號進(jìn)行包絡(luò)檢波獲得包絡(luò)信號的功能；同步處理模塊對射頻檢波模塊輸入的包絡(luò)信號進(jìn)行數(shù)字信號處理后獲得對TD-SCDMA信號的幀同步，并輸出控制信號控制覆蓋系統(tǒng)進(jìn)行上、下行鏈路的切換，當(dāng)基站信號為下行時(shí)隙時(shí)，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉、上行鏈路打開。
所述同步處理模塊包括AD采樣電路、AD控制模塊、相關(guān)運(yùn)算模塊、同步結(jié)果驗(yàn)證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、控制信號驅(qū)動(dòng)模塊、MCU最小系統(tǒng)、MCU通信模塊以及標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊；AD采樣電路完成包絡(luò)信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，其輸入端與射頻檢波模塊的輸出端連接，其輸出端與AD控制模塊的輸入端連接；AD采樣電路可以使用比較器電路替代，使用比較器電路替代時(shí)，可將比較器電路放在射頻檢波模塊；AD控制模塊對AD采樣電路進(jìn)行控制并將AD采樣電路輸入的采樣數(shù)據(jù)按照特定的格式傳到相關(guān)運(yùn)算模塊，其輸出端與相關(guān)運(yùn)算模塊的輸入端連接，當(dāng)AD采樣電路用比較器電路替代時(shí)，AD控制模塊負(fù)責(zé)將輸入的包絡(luò)信號直通到相關(guān)運(yùn)算模塊；相關(guān)運(yùn)算模塊將AD控制模塊輸入的實(shí)際包絡(luò)信號和標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊輸入的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)分別進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，然后進(jìn)一步確定下行信號的子幀起始位置，輸出幀同步指示信號至同步結(jié)果驗(yàn)證模塊，其輸出端與同步結(jié)果驗(yàn)證模塊的輸入端相連接；同步結(jié)果驗(yàn)證模塊對相關(guān)運(yùn)算模塊輸入的同步指示信號進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證正確，則輸出驗(yàn)證正確標(biāo)志及同步控制信號給控制信號產(chǎn)生模塊，其輸出端與控制信號產(chǎn)生模塊的輸入端相連接；控制信號產(chǎn)生模塊根據(jù)同步結(jié)果驗(yàn)證模塊輸入的同步控制信號及MCU最小系統(tǒng)輸入的上、下行切換點(diǎn)信息產(chǎn)生切換控制信號，其輸出端與控制信號驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端相連接；MCU最小系統(tǒng)通過總線與覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行通信，獲得上、下行時(shí)隙切換點(diǎn)信息及向監(jiān)控主機(jī)上報(bào)系統(tǒng)各種狀態(tài)量，MCU最小系統(tǒng)與MCU通信模塊相連接；MCU通信模塊從MCU最小系統(tǒng)獲得上、下行切換點(diǎn)信息并將上、下行切換點(diǎn)信息傳輸至與之相連接的標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊；標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊根據(jù)上、下行時(shí)隙切換點(diǎn)信息產(chǎn)生兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)信號并傳輸至與之相連接的相關(guān)運(yùn)算模塊。
控制信號驅(qū)動(dòng)模塊將控制信號產(chǎn)生模塊輸入的切換控制信號轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需要的電平信號，其輸出端分別與所述近端轉(zhuǎn)接電路、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路、下行放大電路以及上行放大電路相連接。
所述標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊所產(chǎn)生的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)均為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)子幀的持續(xù)時(shí)長，其中之一僅包括TS0和DwPTS時(shí)隙信號；另一則為常規(guī)的TD-SCDMA子幀，包括所有下行信號包絡(luò)。
所述相關(guān)運(yùn)算模塊確定下行信號的子幀起始位置的具體過程為(1)將由AD控制模塊輸入的實(shí)際包絡(luò)信號和由標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊輸入的兩個(gè)包絡(luò)信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到兩條相關(guān)曲線；(2)確定兩條相關(guān)曲線的峰值個(gè)數(shù)及相應(yīng)的峰值比，并運(yùn)用相關(guān)的判決算法確定子幀的起始位置。
所述控制信號驅(qū)動(dòng)模塊所產(chǎn)生的電平信號可為差分信號或CMOS電平信號。
所述AD控制模塊、相關(guān)運(yùn)算模塊、同步結(jié)果驗(yàn)證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、MCU通信模塊以及標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊均被集成于均被集成于FPGA芯片內(nèi)，也可以被集成于CPLD或EPLD芯片。
當(dāng)覆蓋系統(tǒng)被分解為中繼端和覆蓋端時(shí)，所述中繼端和覆蓋端應(yīng)同時(shí)設(shè)置所述相關(guān)檢波同步模塊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn)由于采用了所述的相關(guān)檢波同步模塊，該模塊采用了較為先進(jìn)高效的同步方式，且可利用FPGA等芯片實(shí)現(xiàn)，可在保持成本較低的前提下提供性能優(yōu)越的同步性能，使得TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)可以精確穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)上、下行時(shí)隙的切換，完成無縫的信號放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。

圖1為本發(fā)明的原理框圖；圖2為本發(fā)明中同步處理模塊的原理框圖；圖3為本發(fā)明中標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊所產(chǎn)生的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)的示意圖；圖4a，4b分別本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例的原理框圖；圖6為本發(fā)明中相關(guān)檢波同步模塊所提供的上下行時(shí)隙的切換控制信號的示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明本發(fā)明公開了一種應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用相關(guān)檢波同步模塊作為TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的一個(gè)核心模塊，利用相應(yīng)的信號處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對TD-SCDMA信號的幀同步。在TD-SCDMA信號相應(yīng)的切換點(diǎn)控制相應(yīng)的電源開關(guān)進(jìn)行切換，從而在上下行之間進(jìn)行切換。
本發(fā)明應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。所述覆蓋系統(tǒng)由耦合電路101、近端轉(zhuǎn)接電路102、下行放大電路(由低噪放、選頻、功放組成，也可以由其中的一部分組成)103、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路104、上行放大電路(由低噪放、選頻、功放組成，也可以由其中的一部分組成)105、射頻檢波模塊106、同步處理模塊107以及監(jiān)控子系統(tǒng)108構(gòu)成。所述近端轉(zhuǎn)接電路102、耦合電路101、下行放大電路103、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路104依次電性連接構(gòu)成下行鏈路；所述遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路104、上行放大電路105、近端轉(zhuǎn)接電路102則依次電性連接構(gòu)成上行鏈路。
該覆蓋系統(tǒng)將基站的TD-SCDMA下行信號經(jīng)耦合電路101處理后輸出給射頻檢波模塊106；射頻檢波模塊106對輸入的TD-SCDMA射頻信號進(jìn)行檢波后得到包絡(luò)信號，并將得到的包絡(luò)信號輸入同步處理模塊107；同步處理模塊107對TD-SCDMA包絡(luò)信號進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字信號處理后獲得TD-SCDMA信號的幀同步并同時(shí)控制近端轉(zhuǎn)接電路102、下行放大電路103、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路104和上行放大電路105；當(dāng)同步處理模塊107判斷基站信號為下行時(shí)隙時(shí)，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉并使上行鏈路呈開狀態(tài)。
請參閱圖2，所述的同步處理模塊由AD采樣電路201和FPGA處理電路202，控制信號驅(qū)動(dòng)電路203及MCU最小系統(tǒng)204構(gòu)成。
來自射頻檢波模塊的包絡(luò)檢波信號輸入AD采樣電路201，AD采樣電路201可以用比較器電路替代，當(dāng)用比較器電路替代時(shí)可將其放在射頻檢波模塊內(nèi)；AD采樣電路201輸出的信號送入所述FPGA電路202進(jìn)行相關(guān)同步操作從而獲得對TD-SCDMA信號的幀同步，并送出TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行切換控制信號給控制信號驅(qū)動(dòng)電路203；根據(jù)系統(tǒng)的需要，控制信號驅(qū)動(dòng)電路203將輸入的上、下行切換控制信號驅(qū)動(dòng)為需要的電平類型信號，如CMOS電平信號或各種差分信號；MCU最小系統(tǒng)204通過485總線與覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行通信，獲得上、下行時(shí)隙切換點(diǎn)信息及上報(bào)各種狀態(tài)量。
同步處理模塊的核心處理模塊為FPGA電路202，F(xiàn)PGA電路202完成了相關(guān)同步的核心算法，其內(nèi)部的功能框圖如圖2所示。請結(jié)合圖1及圖2，本發(fā)明中FPGA電路202各功能模塊實(shí)現(xiàn)的功能及相應(yīng)處理流程如下1)AD控制模塊213的輸入端口與AD采樣電路201的輸出端口連接，負(fù)責(zé)對AD采樣電路201進(jìn)行控制并將AD采樣電路201輸入的采樣數(shù)據(jù)按照特定的格式傳到相關(guān)運(yùn)算模塊214；當(dāng)AD采樣電路201用比較器電路替代時(shí)，AD控制模塊213負(fù)責(zé)將輸入的包絡(luò)信號直通到相關(guān)運(yùn)算模塊214，或者直接不采用該AD控制模塊而直接將比較器輸出信號直接輸出至所述相關(guān)運(yùn)算模塊214；2)MCU通信模塊211通過數(shù)據(jù)總線從MCU最小系統(tǒng)204獲得上、下行時(shí)隙切換點(diǎn)信息，并將相應(yīng)信息輸入標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊212和控制信號產(chǎn)生模塊216；3)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊212根據(jù)輸入的上、下行時(shí)隙切換點(diǎn)信息產(chǎn)生兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)信號，如圖3，產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)信號持續(xù)時(shí)長為一個(gè)TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)子幀的持續(xù)時(shí)長，其中如圖3所示標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)1只包含TS0和DwPTS時(shí)隙信號包絡(luò)，標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)2則包含所有的下行信號包絡(luò)，圖3中的標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)2是第二個(gè)上、下行時(shí)隙點(diǎn)為TS3與TS4之間時(shí)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)；標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊212輸出的標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)信號輸入到相關(guān)運(yùn)算模塊214；4)相關(guān)運(yùn)算模塊214將AD控制模塊213輸入的實(shí)際包絡(luò)信號和標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊212輸入的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)信號分別進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，將會(huì)得到兩條相關(guān)曲線，由于實(shí)際的包絡(luò)信號的起始幀頭位置與標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)對準(zhǔn)時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)峰值，根據(jù)實(shí)際輸入的信號的不同，兩條相關(guān)曲線出現(xiàn)的峰值個(gè)數(shù)及相應(yīng)的峰值比會(huì)有所不同，根據(jù)兩條相關(guān)曲線的峰值個(gè)數(shù)及相應(yīng)的峰值比，運(yùn)用相關(guān)的判決算法，即可找出TD-SCDMA信號的子幀起始位置；相關(guān)運(yùn)算模塊214完成相關(guān)的同步運(yùn)算后，輸出幀同步指示信號給與之連接的同步結(jié)果驗(yàn)證模塊215；5)實(shí)際信號由于噪聲干擾、多徑等各種原因，相關(guān)運(yùn)算模塊214輸出的下行同步指示信號，可能會(huì)有錯(cuò)，需要經(jīng)過同步結(jié)果驗(yàn)證模塊215驗(yàn)證才能用以產(chǎn)生控制信號，由于TD-SCDMA信號每5ms傳輸一個(gè)無線子幀，如果所有的子幀的幀同步結(jié)果都是正確的，則給出的幀同步指示信號中每兩個(gè)相鄰的指示信號相距5ms。根據(jù)這個(gè)原理，同步結(jié)果驗(yàn)證模塊215對相關(guān)運(yùn)算模塊214輸入下行同步指示信號進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證正確后，輸出驗(yàn)證正確標(biāo)志及輸出正確的同步控制信號給控制信號產(chǎn)生模塊216產(chǎn)生控制信號；6)控制信號產(chǎn)生模塊216根據(jù)輸入的同步控制信號及MCU通信模塊輸入的上、下行時(shí)隙切換點(diǎn)信息產(chǎn)生覆蓋系統(tǒng)的上、下行切換控制信號，并將產(chǎn)生的切換控制信號送給控制信號驅(qū)動(dòng)電路203以得到需要的電平類型的控制信號。
本發(fā)明中，所述FPGA電路202可以使用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)，也可以使用CPLD或EPLD芯片實(shí)現(xiàn)，即所述AD控制模塊213、相關(guān)運(yùn)算模塊214、同步結(jié)果驗(yàn)證模塊215、控制信號產(chǎn)生模塊216、MCU通信模塊211以及標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊212均可被集成于FPGA芯片、CPLD或EPLD芯片內(nèi)。
請?jiān)賲㈤唸D1，下面具體闡述所述覆蓋系統(tǒng)上、下行時(shí)隙切換的過程施主天線接收到的基站信號經(jīng)DT端口進(jìn)入設(shè)備后經(jīng)耦合電路至射頻檢波模塊并由射頻信號通過包絡(luò)檢波獲得包絡(luò)信號，包絡(luò)信號再進(jìn)入同步處理模塊，經(jīng)過此模塊的相應(yīng)處理后，準(zhǔn)確地同基站信號實(shí)現(xiàn)同步。在TD-SCDMA信號相應(yīng)的切換點(diǎn)控制相應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行切換，從而在上、下行鏈路之間進(jìn)行切換；如果同步處理模塊判斷基站信號為下行時(shí)隙，則控制上行鏈路關(guān)閉后打開下行鏈路，直放站對下行信號進(jìn)行處理和放大，最后經(jīng)MT端口由用戶天線發(fā)射至用戶手機(jī)；當(dāng)DT端口處于上行信號時(shí)隙時(shí)，控制下行鏈路關(guān)閉后打開上行鏈路，則上行信號經(jīng)直放站進(jìn)行處理和放大，最后由施主天線轉(zhuǎn)發(fā)回基站。本系統(tǒng)框圖同樣適用于電光混合直放站以及與之配套的塔頂放大器和干線放大器。
請?jiān)賲㈤唸D1，監(jiān)控子系統(tǒng)108對覆蓋系統(tǒng)的各種狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可以遠(yuǎn)程傳送狀態(tài)信息給監(jiān)控中心，并可以接受各種參數(shù)設(shè)置。監(jiān)控子系統(tǒng)108還可以通過485接口配置相關(guān)檢波同步模塊上、下行時(shí)隙的切換點(diǎn)，配置范圍時(shí)隙1，6任意配置(默認(rèn)是在時(shí)隙3、4之間)；如果需要在其它時(shí)隙，那么上層監(jiān)控系統(tǒng)可以通過485串口通知MCU配置新的切換點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)軟件遠(yuǎn)程更新。
在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，所述覆蓋系統(tǒng)可被分解成中繼端和覆蓋端兩部分，圖4a和圖4b分別表示其中繼端和覆蓋端的原理框圖。比較圖1與圖4a及圖4b可以看出，在本實(shí)施例中，將第一實(shí)施例分離成兩個(gè)對稱的子系統(tǒng)，中繼端與覆蓋端的結(jié)構(gòu)基本對應(yīng)，只是中間采用光纖進(jìn)行連接，以達(dá)到延長通訊線路的目的。
圖4a中，中繼端包括耦合電路401、近端轉(zhuǎn)接電路402、下行放大電路403、上行放大電路407、射頻檢波模塊409、同步處理模塊408、監(jiān)控子系統(tǒng)406以及一對光收發(fā)器404與405所述近端轉(zhuǎn)接電路402、耦合電路401、下行放大電路403、光收發(fā)器404依次電性連接構(gòu)成下行鏈路；所述光收發(fā)器405、上行放大電路407、近端轉(zhuǎn)接電路402依次電性連接構(gòu)成上行鏈路；耦合電路401將經(jīng)近端轉(zhuǎn)接電路402從基站獲得的下行信號傳輸給射頻檢波模塊409和下行放大電路403；下行放大電路403將下行信號放大后經(jīng)光收發(fā)器404由光纖傳輸至覆蓋端；上行放大電路407將由光纖經(jīng)光收發(fā)器405傳輸來的來自覆蓋端的上行信號進(jìn)行放大后經(jīng)近端轉(zhuǎn)接電路402傳輸至基站。
圖4b覆蓋端則包括耦合電路426、射頻檢波模塊418、同步處理模塊419、監(jiān)控子系統(tǒng)423、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路420、上行放大電路422，下行放大電路421以及一對光收發(fā)器417和424所述光收發(fā)器417、耦合電路426、下行放大電路421、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路420依次電性連接構(gòu)成下行鏈路；所述遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路420、上行放大電路422、光收發(fā)器424依次電性連接構(gòu)成上行鏈路；耦合電路426將由光纖經(jīng)光收發(fā)器417從中繼端獲得的下行信號傳輸給射頻檢波模塊418和下行放大電路421；下行放大電路421將下行信號放大后經(jīng)遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路420輸出進(jìn)行覆蓋；上行放大電路422將遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路420傳輸來的上行信號進(jìn)行放大后經(jīng)光收發(fā)器424由光纖傳輸至中繼端。
結(jié)合圖4a和圖4b，中繼端施主天線接收到的基站信號經(jīng)DT端口進(jìn)入中繼端后經(jīng)耦合電路至射頻檢波模塊并將射頻信號經(jīng)過包絡(luò)檢波后獲得包絡(luò)信號，包絡(luò)信號再進(jìn)入同步處理模塊，經(jīng)過此模塊的相應(yīng)處理后，準(zhǔn)確地同基站信號實(shí)現(xiàn)同步，如果同步處理模塊判斷基站信號為下行時(shí)隙，則控制上行鏈路關(guān)閉，下行鏈路打開，中繼端對下行信號進(jìn)行處理和放大，再通過光收發(fā)器由光纖傳輸至覆蓋端。覆蓋端光收發(fā)器收到光纖傳輸來的信號后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，將信號耦合至射頻檢波模塊，繼而進(jìn)入同步處理模塊，經(jīng)過此模塊的基帶信號處理后，如果同步處理模塊判斷信號為下行時(shí)隙，則控制上行鏈路關(guān)閉，下行鏈路打開，覆蓋端對下行信號進(jìn)行處理和放大，由用戶天線發(fā)射至用戶手機(jī)；如果同步處理模塊判斷信號為上行時(shí)隙，下行鏈路關(guān)閉，覆蓋端和種極端的上行鏈路皆處于開狀態(tài)，以將上行信號經(jīng)光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸至基站。
請?jiān)賲㈤唸D4a和圖4b，監(jiān)控子系統(tǒng)406及423對覆蓋系統(tǒng)的各種狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可以遠(yuǎn)程傳送狀態(tài)信息給監(jiān)控中心，并可以接受各種參數(shù)設(shè)置。監(jiān)控子系統(tǒng)406及423還可以通過485接口配置相關(guān)檢波同步模塊上、下行時(shí)隙的切換點(diǎn)，配置范圍時(shí)隙1，6任意配置(默認(rèn)是在時(shí)隙3、4之間)；如果需要在其它時(shí)隙，那么上層監(jiān)控系統(tǒng)可以通過485串口通知MCU配置新的切換點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)軟件遠(yuǎn)程更新。
請參閱圖5，其為本發(fā)明的第三實(shí)施例。請?jiān)賲㈤唸D1，所述耦合電路101，射頻檢波模塊106和同步處理模塊107在系統(tǒng)的位置可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)變換為如圖5所示耦合電路501，射頻檢波模塊507和同步處理模塊506，此變換適用于無線直放站、光纖直放站、電光混合直放站以及與之配套的塔頂放大器和干線放大器。在該實(shí)施例中，覆蓋系統(tǒng)在初始工作時(shí)，同步處理模塊506沒有給出上下行時(shí)隙判斷結(jié)果之前，下行鏈路處于常開狀態(tài)，基站的TD-SCDMA信號經(jīng)由下行鏈路傳輸至耦合電路501，經(jīng)射頻檢波模塊507和同步處理模塊506，然后由同步處理模塊506給出差分或CMOS信號控制近端轉(zhuǎn)接電路502、下行放大電路503、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路504和上行放大電路505，從而在上、下行鏈路之間進(jìn)行切換。。
請參閱圖6，本發(fā)明中的相關(guān)檢波同步模塊負(fù)責(zé)產(chǎn)生上、下行時(shí)隙切換的控制信號。本發(fā)明中先關(guān)閉工作狀態(tài)的上行/下行鏈路后再打開下行/上行鏈路，使用時(shí)間的延時(shí)來增加上、下行電路的隔離，以避免直放站的自激；作為應(yīng)用的一個(gè)范例，控制下行放大電路關(guān)閉的控制線有效6個(gè)chip之后打開上行放大電路控制線有效；控制上行放大電路關(guān)閉的控制線有效4個(gè)chip之后，控制下行放大電路打開的控制線有效。另外，可以通過相應(yīng)軟件改變下行放大電路和上行放大電路關(guān)閉的控制線的有效chip數(shù)。
本發(fā)明可適用于無線直放站、光纖直放站，電光混合直放站、塔頂放大器和干線放大器等覆蓋系統(tǒng)中。
本發(fā)明始終以敘述性的方式進(jìn)行描述，其中所使用的術(shù)語意在描述而非限制。根據(jù)以上的描述，可以對本發(fā)明做許多進(jìn)一步的修改，也可以根據(jù)實(shí)際需要做許多變化。因此，在附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)，本發(fā)明可以對所具體描述的實(shí)施例采用各種不同的實(shí)現(xiàn)方式。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，包括耦合電路，近端轉(zhuǎn)接電路，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路，上行放大電路，下行放大電路及監(jiān)控子系統(tǒng)；下行放大電路對經(jīng)近端轉(zhuǎn)接電路傳輸來的基站信號進(jìn)行下行放大后經(jīng)遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路傳輸至遠(yuǎn)端進(jìn)行覆蓋；上行放大電路對經(jīng)遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路傳輸來的上行信號進(jìn)行放大后經(jīng)近端轉(zhuǎn)接電路傳輸至基站；監(jiān)控子系統(tǒng)對覆蓋系統(tǒng)的各種狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，可以遠(yuǎn)程傳送狀態(tài)信息給監(jiān)控中心，并可以接受各種參數(shù)設(shè)置；所述近端轉(zhuǎn)接電路將基站信號轉(zhuǎn)接至下行放大電路的輸入口，將上行輸出信號轉(zhuǎn)接至基站；所述遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路將上行信號轉(zhuǎn)接至上行放大電路的輸入口，將下行輸出信號轉(zhuǎn)接至遠(yuǎn)端；所述近端轉(zhuǎn)接電路，下行放大電路，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路依次電性連接構(gòu)成下行鏈路；所述遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路，上行放大電路，近端轉(zhuǎn)接電路依次電性連接構(gòu)成上行鏈路；其特征在于增設(shè)相關(guān)檢波同步模塊，其輸出端分別連接下行鏈路和上行鏈路；所述耦合電路的輸出端與所述相關(guān)檢波同步模塊的輸入端相連接，耦合電路于下行鏈路任意一處進(jìn)行信號耦合后將信號傳輸至相關(guān)檢波同步模塊；所述相關(guān)檢波同步模塊將由耦合電路傳輸來的基站信息進(jìn)行處理后獲得幀同步信息，根據(jù)該幀同步信息輸出控制信號至上、下行鏈路以控制其通斷，當(dāng)基站信號為下行時(shí)隙時(shí)，則控制下行鏈路打開，上行鏈路關(guān)閉；否則，則控制上行鏈路打開，下行鏈路關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于所述相關(guān)檢波同步模塊包括射頻檢波模塊和同步處理模塊；射頻檢波模塊將由耦合電路輸入的下行射頻信號進(jìn)行包絡(luò)檢波得到TD-SCDMA信號的包絡(luò)信號，并將該包絡(luò)信號輸出至同步處理模塊；同步處理模塊將由射頻檢波模塊檢波后獲得的包絡(luò)信號進(jìn)行數(shù)字化處理以獲得幀同步信息，根據(jù)該幀同步信息輸出控制信號至TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路以分別控制其通斷狀態(tài)，當(dāng)基站信號為下行時(shí)隙時(shí)，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉、上行鏈路打開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于所述耦合電路可以位于下行鏈路的任何位置，通過耦合度的調(diào)整向相關(guān)檢波同步模塊提供合適強(qiáng)度的基站信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于所述下行放大電路與上行放大電路可以由低噪放，選頻，功放三者組成，也可以由其中的一部分組成，其特點(diǎn)在于完成放大功能，同時(shí)可依據(jù)相關(guān)檢波同步模塊傳來的控制信號進(jìn)行開啟和關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任意一所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于所述同步處理模塊包括AD采樣電路、AD控制模塊、相關(guān)運(yùn)算模塊、同步結(jié)果驗(yàn)證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、控制信號驅(qū)動(dòng)模塊、MCU最小系統(tǒng)、MCU通信模塊以及標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊；AD采樣電路完成包絡(luò)信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，其輸入端與射頻檢波模塊的輸出端連接，其輸出端與AD控制模塊的輸入端連接；AD采樣電路可以使用比較器電路替代，使用比較器電路替代時(shí)，可將比較器電路放在射頻檢波模塊；AD控制模塊對AD采樣電路進(jìn)行控制并將AD采樣電路輸入的采樣數(shù)據(jù)按照特定的格式傳到相關(guān)運(yùn)算模塊，其輸出端與相關(guān)運(yùn)算模塊的輸入端連接，當(dāng)AD采樣電路用比較器電路替代時(shí)，AD控制模塊負(fù)責(zé)將輸入的包絡(luò)信號直通到相關(guān)運(yùn)算模塊；相關(guān)運(yùn)算模塊將AD控制模塊輸入的實(shí)際包絡(luò)信號和標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊輸入的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)分別進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，然后進(jìn)一步確定下行信號的子幀起始位置，輸出幀同步指示信號至同步結(jié)果驗(yàn)證模塊，其輸出端與同步結(jié)果驗(yàn)證模塊的輸入端相連接；同步結(jié)果驗(yàn)證模塊對相關(guān)運(yùn)算模塊輸入的同步指示信號進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證正確，則輸出驗(yàn)證正確標(biāo)志及同步控制信號給控制信號產(chǎn)生模塊，其輸出端與控制信號產(chǎn)生模塊的輸入端相連接；控制信號產(chǎn)生模塊根據(jù)同步結(jié)果驗(yàn)證模塊輸入的同步控制信號及MCU最小系統(tǒng)輸入的上、下行切換點(diǎn)信息產(chǎn)生切換控制信號，其輸出端與控制信號驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端相連接；MCU最小系統(tǒng)通過總線與覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行通信，獲得上、下行時(shí)隙切換點(diǎn)信息及向監(jiān)控主機(jī)上報(bào)系統(tǒng)各種狀態(tài)量，MCU最小系統(tǒng)與MCU通信模塊相連接；MCU通信模塊從MCU最小系統(tǒng)獲得上、下行切換點(diǎn)信息并將上、下行切換點(diǎn)信息傳輸至與之相連接的標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊；標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊根據(jù)上、下行時(shí)隙切換點(diǎn)信息產(chǎn)生兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)信號并傳輸至與之相連接的相關(guān)運(yùn)算模塊；控制信號驅(qū)動(dòng)模塊將控制信號產(chǎn)生模塊輸入的切換控制信號轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需要的電平信號，其輸出端分別與所述近端轉(zhuǎn)接電路、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路、下行放大電路以及上行放大電路相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于所述AD控制模塊、相關(guān)運(yùn)算模塊、同步結(jié)果驗(yàn)證模塊、控制信號產(chǎn)生模塊、MCU通信模塊以及標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊均均被集成于FPGA芯片內(nèi)，也可以被集成于CPLD或EPLD芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊所產(chǎn)生的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)均為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)子幀的持續(xù)時(shí)長，其中之一僅包括TSO和DwPTS時(shí)隙信號；另一則為常規(guī)的TD-SCDMA子幀，包括所有下行信號包絡(luò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于所述相關(guān)運(yùn)算模塊確定下行信號的子幀起始位置的具體過程為(1)將由AD控制模塊輸入的實(shí)際包絡(luò)信號和由標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)產(chǎn)生模塊輸入的兩個(gè)包絡(luò)信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到兩條相關(guān)曲線；(2)確定兩條相關(guān)曲線的峰值個(gè)數(shù)及相應(yīng)的峰值比，并運(yùn)用相關(guān)的判決算法確定子幀的起始位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任意一項(xiàng)所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于所述控制信號驅(qū)動(dòng)模塊所產(chǎn)生的電平信號可為差分信號或CMOS電平信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)覆蓋系統(tǒng)被分解為中繼端和覆蓋端時(shí)，則所述中繼端和覆蓋端應(yīng)同時(shí)設(shè)置所述相關(guān)檢波同步模塊。
全文摘要
本發(fā)明應(yīng)用相關(guān)檢波同步的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)包括耦合電路、近端轉(zhuǎn)接電路、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路、上行放大電路、下行放大電路、相關(guān)檢波同步模塊及監(jiān)控子系統(tǒng)，相關(guān)檢波同步模塊由射頻檢波模塊和同步處理模塊組成，對接收到的TD－SCDMA信號進(jìn)行數(shù)字化處理后獲得幀同步信息，根據(jù)該幀同步信息輸出控制信號至近端轉(zhuǎn)接電路、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路、上行放大電路、下行放大電路控制其通斷，當(dāng)基站信號為下行時(shí)隙時(shí)，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉、上行鏈路打開。本發(fā)明在保持成本較低的前提下提供更為優(yōu)越的同步性能，使得TD－SCDMA覆蓋系統(tǒng)可精確穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)上下行時(shí)隙的切換，完成無縫的信號放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
文檔編號H04B1/707GK1889390SQ20061003649
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者賴文強(qiáng) 申請人:京信通信技術(shù)(廣州)有限公司