專(zhuān)利名稱(chēng)：時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊的制作方法
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)用于時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊。
技術(shù)背景隨著我國(guó)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(mǎn)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(jiǎn)稱(chēng)TD-SCDMA)技術(shù)是由中國(guó)提出并于2000年正式成為第三代移動(dòng)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的，遵循這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)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(chēng)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(wú)線(xiàn)幀，幀長(zhǎng)為10ms，每個(gè)無(wú)線(xiàn)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(zhǎng)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(duì)稱(chēng)。
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(kāi)。
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(mǎn)足上下行非對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)的需要，因此，時(shí)間同步對(duì)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(wú)縫的信號(hào)放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
傳統(tǒng)的檢波同步方法通過(guò)射頻檢波電路得到TD-SCDMA信號(hào)的包絡(luò)，然后利用下行同步碼時(shí)隙信號(hào)包絡(luò)為特定時(shí)間寬度的特征，通過(guò)搜索此特定寬度的包絡(luò)所在位置來(lái)找到TD-SCDMA信號(hào)的幀同步。此方法由于簡(jiǎn)單、成本較低等原因?yàn)門(mén)D-SCDMA覆蓋系統(tǒng)提供了較好的TD-SCDMA信號(hào)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(wú)縫的信號(hào)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(hào)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(wú)法與TD-SCDMA信號(hào)保持準(zhǔn)確同步。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就在于針對(duì)傳統(tǒng)的檢波同步方法存在的缺陷，通過(guò)采用新型的相關(guān)運(yùn)算方法，提供一種時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊，在保持成本較低的前提下提供比傳統(tǒng)檢波同步方法性能更加優(yōu)越的同步性能，使得其能應(yīng)用于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(wú)縫的信號(hào)放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊，包括射頻檢波模塊和同步處理模塊；時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)通過(guò)耦合電路的輸出端連接所述射頻檢波模塊的輸入端，射頻檢波模塊的輸出端則連接所述同步處理模塊的輸入端，同步處理模塊的輸出端則分別連接時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路；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(hào)產(chǎn)生模塊、控制信號(hào)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(hào)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(duì)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(hào)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(hào)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(hào)的子幀起始位置，輸出幀同步指示信號(hào)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(duì)相關(guān)運(yùn)算模塊輸入的同步指示信號(hào)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(hào)給控制信號(hào)產(chǎn)生模塊，其輸出端與控制信號(hào)產(chǎn)生模塊的輸入端相連接；控制信號(hào)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(hào)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(hào)，其輸出端與控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端相連接；MCU最小系統(tǒng)通過(guò)總線(xiàn)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(hào)并傳輸至與之相連接的相關(guān)運(yùn)算模塊；控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊將控制信號(hào)產(chǎn)生模塊輸入的切換控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需要的電平信號(hào)，其輸出端分別連接TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路以分別控制其通斷狀態(tài)。
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)信號(hào)均為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)子幀的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，其中之一僅包括TS0和DwPTS時(shí)隙信號(hào)；另一則為常規(guī)的TD-SCDMA子幀，包括所有下行信號(hào)包絡(luò)。
所述相關(guān)運(yùn)算模塊確定下行信號(hào)的子幀起始位置的具體過(guò)程為(1)將由AD控制模塊輸入的實(shí)際包絡(luò)信號(hào)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(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到兩條相關(guān)曲線(xiàn)；
(2)確定兩條相關(guān)曲線(xiàn)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(hào)驅(qū)動(dòng)模塊所產(chǎn)生的電平信號(hào)可為差分信號(hào)或CMOS電平信號(hào)。
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(hào)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FPGA芯片內(nèi)，也可以被集成于CPLD或EPLD芯片。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點(diǎn)由于采用了相關(guān)檢波同步方法，通過(guò)應(yīng)用相關(guān)運(yùn)算方法，利于用FPGA等芯片實(shí)現(xiàn)，可在保持成本較低的前提下提供比傳統(tǒng)的同步方法性能更加優(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(wú)縫的信號(hào)放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
圖1為本發(fā)明應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的原理框圖；圖2為本發(fā)明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分別為本發(fā)明第二實(shí)施例的應(yīng)用示意圖；圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例的應(yīng)用示意圖；圖6為本發(fā)明相關(guān)檢波同步模塊所提供的上下行時(shí)隙的切換控制信號(hào)的示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明本發(fā)明公開(kāi)了一種時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA)覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊。該模塊利用相應(yīng)的信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)TD-SCDMA信號(hào)的幀同步。在相應(yīng)的切換點(diǎn)控制覆蓋系統(tǒng)相應(yīng)的電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換，從而在上、下行之間進(jìn)行切換。
本發(fā)明在TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)中的應(yīng)用框圖如圖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，其中射頻檢波模塊106與同步處理模塊107即為本發(fā)明相關(guān)檢波同步模塊的構(gòu)成部分。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。
覆蓋系統(tǒng)將基站的TD-SCDMA下行信號(hào)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(duì)輸入的TD-SCDMA射頻信號(hào)進(jìn)行檢波后得到包絡(luò)信號(hào)，并將得到的包絡(luò)信號(hào)輸入同步處理模塊107；同步處理模塊107對(duì)TD-SCDMA包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)處理后獲得TD-SCDMA信號(hào)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(hào)為下行時(shí)隙時(shí)，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開(kāi)；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉并使上行鏈路呈開(kāi)狀態(tài)。
請(qǐng)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(hào)驅(qū)動(dòng)電路203及MCU最小系統(tǒng)204構(gòu)成。
來(lái)自射頻檢波模塊的包絡(luò)檢波信號(hào)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(hào)送入所述FPGA電路202進(jìn)行相關(guān)同步操作從而獲得對(duì)TD-SCDMA信號(hào)的幀同步，并送出TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行切換控制信號(hào)給控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路203；根據(jù)系統(tǒng)的需要，控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路203將輸入的上、下行切換控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)為需要的電平類(lèi)型信號(hào)，如CMOS電平信號(hào)或各種差分信號(hào)；MCU最小系統(tǒng)204通過(guò)485總線(xiàn)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(qǐng)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(duì)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(hào)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(hào)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(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)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(hào)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(hào)，如圖3，產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)信號(hào)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為一個(gè)TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)子幀的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，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(hào)包絡(luò)，標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)2則包含所有的下行信號(hào)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T(mén)S3與TS4之間時(shí)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)信號(hào)；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(hào)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(hào)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(hào)分別進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，將會(huì)得到兩條相關(guān)曲線(xiàn)，由于實(shí)際的包絡(luò)信號(hào)的起始幀頭位置與標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)對(duì)準(zhǔn)時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)峰值，根據(jù)實(shí)際輸入的信號(hào)的不同，兩條相關(guān)曲線(xiàn)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(xiàn)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(hào)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(hào)給與之連接的同步結(jié)果驗(yàn)證模塊215；5)實(shí)際信號(hào)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(hào)，可能會(huì)有錯(cuò)，需要經(jīng)過(guò)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(hào)，由于TD-SCDMA信號(hào)每5ms傳輸一個(gè)無(wú)線(xiàn)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(hào)中每?jī)蓚€(gè)相鄰的指示信號(hào)相距5ms。根據(jù)這個(gè)原理，同步結(jié)果驗(yàn)證模塊215對(duì)相關(guān)運(yùn)算模塊214輸入下行同步指示信號(hào)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(hào)給控制信號(hào)產(chǎn)生模塊216產(chǎn)生控制信號(hào)；6)控制信號(hào)產(chǎn)生模塊216根據(jù)輸入的同步控制信號(hào)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(hào)，并將產(chǎn)生的切換控制信號(hào)送給控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路203以得到需要的電平類(lèi)型的控制信號(hào)。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1，覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)通過(guò)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(guò)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。
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(hào)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，也可以被集成于CPLD或EPLD芯片內(nèi)。
在本發(fā)明應(yīng)用于光纖直放站覆蓋系統(tǒng)的第二實(shí)施例中，光纖直放站覆蓋系統(tǒng)由中繼端和覆蓋端兩部分組成，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)施例中的覆蓋系統(tǒng)分離成兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的子系統(tǒng)，中繼端與覆蓋端的結(jié)構(gòu)基本對(duì)應(yīng)，只是中間采用光纖進(jìn)行連接，以達(dá)到延長(zhǎng)通訊線(xiàn)路的目的。
結(jié)合圖4a和圖4b，采用中繼端施主天線(xiàn)接收到的基站信號(hào)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409對(duì)射頻信號(hào)檢波獲得包絡(luò)信號(hào)，包絡(luò)信號(hào)再進(jìn)入同步處理模塊408，經(jīng)過(guò)此模塊的相應(yīng)處理后，準(zhǔn)確地同基站信號(hào)實(shí)現(xiàn)同步，如果同步處理模塊408判斷基站信號(hào)為下行時(shí)隙，則控制上行鏈路關(guān)閉，下行鏈路打開(kāi)，直放站對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行處理和放大，再通過(guò)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(lái)的信號(hào)后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，將信號(hào)耦合至射頻檢波模塊418，繼而進(jìn)入同步處理模塊419，經(jīng)過(guò)此模塊的相應(yīng)信號(hào)處理后，如果同步處理模塊419判斷信號(hào)為下行時(shí)隙，則控制上行鏈路關(guān)閉，下行鏈路打開(kāi)，直放站對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行處理和放大，由用戶(hù)天線(xiàn)發(fā)射至用戶(hù)手機(jī)。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到為上行時(shí)隙時(shí)，下行鏈路關(guān)閉，覆蓋端和中繼端的上行鏈路皆處于開(kāi)狀態(tài)，以將上行信號(hào)經(jīng)光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸至基站。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D4a和圖4b，覆蓋系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)通過(guò)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(guò)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(qǐng)參閱圖5，其為本發(fā)明應(yīng)用于TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的第三實(shí)施例。請(qǐng)?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4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(wú)線(xiàn)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(xiàn)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(méi)有給出上下行時(shí)隙判斷結(jié)果之前，給出控制信號(hào)控制下行鏈路處于常開(kāi)狀態(tài)，基站的TD-SCDMA信號(hào)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(hào)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。
參閱圖6所示，為本發(fā)明相關(guān)檢波同步模塊的上、下行時(shí)隙的切換控制信號(hào)的示意圖。本發(fā)明中先關(guān)閉處于工作狀態(tài)的上行/下行鏈路后再打開(kāi)下行/上行鏈路，使用時(shí)間的延時(shí)來(lái)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(xiàn)有效6個(gè)chip之后打開(kāi)上行放大電路控制線(xiàn)有效；控制上行放大電路關(guān)閉的控制線(xiàn)有效4個(gè)chip之后，控制下行放大電路打開(kāi)的控制線(xiàn)有效。另外，可以通過(guò)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(xiàn)的有效chip數(shù)。
本發(fā)明可應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)直放站、光纖直放站，電光混合直放站、塔頂放大器和干線(xiàn)放大器等覆蓋系統(tǒng)中，可為T(mén)D-SCDMA覆蓋系統(tǒng)提供一種簡(jiǎn)單而性能較佳的幀同步解決途徑，使得TD-SCDMA系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)正常的上、下行切換控制。
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(yǔ)意在描述而非限制。根據(jù)以上的描述，可以對(duì)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(duì)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
1.一種時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊，其特征在于包括射頻檢波模塊和同步處理模塊；射頻檢波模塊的輸入端與時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的耦合電路的輸出端連接，射頻檢波模塊的輸出端則連接同步處理模塊的輸入端，同步處理模塊的輸出端則分別連接時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路。射頻檢波模塊將由耦合電路輸入的下行射頻信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)檢波得到TD-SCDMA信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，并將該包絡(luò)信號(hào)輸出至同步處理模塊；所述同步處理模塊將由射頻檢波模塊輸入的的包絡(luò)信號(hào)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(hào)至?xí)r分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路以分別控制其通斷狀態(tài)，當(dāng)基站信號(hào)為下行時(shí)隙時(shí)，則控制上行信號(hào)關(guān)閉、下行鏈路打開(kāi)；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉、上行鏈路打開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊，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(hào)產(chǎn)生模塊、控制信號(hào)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(hào)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(duì)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(hào)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(hào)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(hào)的子幀起始位置，輸出幀同步指示信號(hào)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(duì)相關(guān)運(yùn)算模塊輸入的同步指示信號(hào)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(hào)給控制信號(hào)產(chǎn)生模塊，其輸出端與控制信號(hào)產(chǎn)生模塊的輸入端相連接；控制信號(hào)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(hào)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(hào)，其輸出端與控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端相連接；MCU最小系統(tǒng)通過(guò)總線(xiàn)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(hào)并傳輸至與之相連接的相關(guān)運(yùn)算模塊；控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊將控制信號(hào)產(chǎn)生模塊輸入的切換控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需要的電平信號(hào)，其輸出端分別連接TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路以分別控制其通斷狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊，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(hào)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FPGA芯片內(nèi)，也可以被集成于CPLD或EPLD芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊，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(zhǎng)，其中之一僅包括TS0和DwPTS時(shí)隙信號(hào)；另一則為常規(guī)的TD-SCDMA子幀，包括所有下行信號(hào)包絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊，其特征在于所述相關(guān)運(yùn)算模塊確定下行信號(hào)的子幀起始位置的具體過(guò)程為(1)將由AD控制模塊輸入的實(shí)際包絡(luò)信號(hào)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(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得到兩條相關(guān)曲線(xiàn)；(2)確定兩條相關(guān)曲線(xiàn)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊，其特征在于所述控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊所產(chǎn)生的電平信號(hào)可為差分信號(hào)或CMOS電平信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明時(shí)分同步碼分多址覆蓋系統(tǒng)的相關(guān)檢波同步模塊包括射頻檢波模塊以及同步處理模塊，所述射頻檢波模塊對(duì)接收到的TD－SCDMA射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)檢波后得到信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，同步處理模塊對(duì)射頻檢波模塊輸入的包絡(luò)信號(hào)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(hào)至TD－SCDMA覆蓋系統(tǒng)，以控制覆蓋系統(tǒng)的上、下行鏈路的通斷狀態(tài)，當(dāng)基站信號(hào)為下行時(shí)隙時(shí)，則控制覆蓋系統(tǒng)的上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開(kāi)；否則，則控制下行鏈路關(guān)閉、上行鏈路打開(kāi)。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)可以精確穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)上下行時(shí)隙的切換，完成無(wú)縫的信號(hào)放大和轉(zhuǎn)發(fā)功能。
文檔編號(hào)H04Q7/36GK1889387SQ200610036490
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)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(lài)文強(qiáng) 申請(qǐng)人:京信通信技術(shù)(廣州)有限公司