專利名稱：實現時分同步碼分多址直放站節能的方法
技術領域：
本發明涉及一種實現時分同步碼分多址(TD-SCDMA)直放站節能的方法。
背景技術：
TD-SCDMA是國際電信聯盟ITU正式發布的第三代移動通信空中接口技術規范之一，其關鍵技術有可調整上下行切換點的時分雙工技術、智能天線技術、聯合檢測技術。TD-SCDMA的優勢突出表現在系統抗干擾和系統容量之間得到了很好的均衡、對混合業務的高效支持、系統自身有良好的持續發展和技術演進性。
TD-SCDMA的多址接入方案屬于DS-SCDMA，碼片速率為1.28Mc/s，擴頻帶寬約為1.6MHz，采用不需配對頻率的TDD(頻分多址方式)工作方式。它的下行和上行的信息是在同一載頻的不同時隙上進行傳送的。TD-SCDMA的物理信道采用四層結構系統幀、無線幀、子幀和時隙/碼。圖1是TD-SCDMA的物理信道信號格式。其幀結構將10ms的無線幀分成兩個5ms的子幀，每個子幀中有7個常規時隙和3個特殊時隙。三個特殊時隙分別為下行導頻時隙DwPTS、主保護時隙GP和上行導頻時隙UpPTS。
無論何種無線通信的覆蓋區域都將產生弱信號區和盲區，而對一些偏遠地區和用戶數不多的盲區，要架設基站成本太高，基礎設施也較復雜，為此提供一種成本低、架設簡單，卻具有小型基站功能、經濟有效的設備---直放站是很有必要的。因此，TD-SCDMA直放站在TD-SCDMA網絡中扮演著重要角色。
對于第三代移動通信系統所用的直放站，其功耗主要是由功率放大器產生，功率放大器消耗的功率要占直放站全部功耗的70％以上，目前功率放大器在無輸入信號時，也有較大的靜態電流，因此而產生的功耗也比較大，而這部分功耗為無用功耗。這部分功耗也使得直放站總效率降低，耗電量大，不經濟。
而根據TD-SCDMA上下行時分雙工的特點，TD-SCDMA直放站在同一時間里只需對上行或者下行鏈路的信號進行放大，并且在用戶不多業務量不大的情況下，直放站上行或者下行工作時間內的某些業務時隙較長一段時間內都無信號通過，我們可以利用TD-SCDMA的鏈路開關來控制上下行鏈路每個時隙功率放大器的工作狀態，盡量減少功率放大器工作在無輸入信號的時間，減小額外功耗，達到節能的目的。
發明內容
本發明的目的就是利用TD-SCDMA系統的特點，提出一種新的簡單易行可實現時分同步碼分多址直放站節能的方法。
本發明的技術方案實現時分同步碼分多址直放站節能的方法，按以下步驟進行第一步，直放站設備開啟后，通過對下行信號中的DwPTS時隙的檢測，獲得與基站信號間的同步，同步后直放站就可以獲得信號各時隙通過直放站的時刻，并通過功率檢測獲得各時隙的時隙功率；第二步，直放站設備實現和基站信號間的同步后，根據切換點位置信息獲得第一切換點和第二切換點的具體位置，并通過直放站中射頻開關來實現上下鏈路的轉換，在上行工作階段關閉下行鏈路供電，在下行工作時段關閉上行鏈路供電；第三步，直放站設備對上下行各業務時隙功率的連續查詢監視，將監測的時隙功率與設定的門限值進行大小比較，門限值根據實際情況來定，一般為底噪的平均值，若時隙功率大于門限值，則此時隙已經占用信號，實時將該業務時隙置于供電導通階段；否則此時隙沒有業務信號，將空閑時隙置于關閉供電階段；若在直放站設備輸入端檢測到原被置關閉供電階段的時隙有業務信號出現，實時將該業務時隙置于供電導通階段，保證正常的通信，若檢測到有些時隙長期無業務信號則重新修訂開關控制部分的參數，將這些空閑時隙置于關閉供電階段；第四步，重新控制上下行的開關時間，并繼續跟蹤檢測上下行業務占用情況，依次循環。
功放管在有偏置電流無輸入信號的情況下，功率也比較大，但是如果在這時將功放管偏置關掉，整機平均功耗將會大大降低。
按照TD-SCDMA系統協議，下行導頻和TS0時隙是一直存在信號的，上行導頻時有時無，且時間位置隨時變化，而對于業務時隙來說，其是否存在功率就是和網絡用戶數量和業務承載情況息息相關的。在用戶數量不多，或者特殊時段特別夜晚凌晨有些業務時隙可能長期處于無業務狀態。
TD-SCDMA直放站工作在和基站的同步狀態下，直放站上下行鏈路各有一個射頻開關，并能根據要求實時進行上下行鏈路的轉換及鏈路的開關控制，同時，TD-SCDMA直放站可以通過功率放大器開關之前的功率檢測部分實時知曉每個業務時隙的功率占用情況，可以通過對功率占用情況的統計知曉較長時間內一直無功率占用的業務時隙。
根據TD-SCDMA的這些特點，下行鏈路開關在規定下行傳輸時間段，將TS0、下行導頻、有業務的下行時隙打開，而在非下行傳輸時間段和長期無業務的下行時隙工作的時間段里，將下行鏈路功放率放大器電源關斷；上行鏈路開關在規定上行傳輸時間段，必須將上行導頻、有業務的上行時隙打開，而在規定的下行傳輸時間段和長期無業務的上行時隙工作的時間段里，將上行鏈路功率放大器部分電源關斷。這樣就大大減小了上下行功率放大器無效工作的時間，降低了直放站的平均功耗，功率放大器開關時間詳見圖2。同時當原無功率的業務時隙在一有功率到達時，鏈路開關會對功率放大器的開關狀態實時作出調整，適應新的要求。實現節能控制的流程圖見圖3。
采用該設計的TD-SCDMA直放站的優點是大幅度降低了直放站的功耗，節能，減少直放站網絡使用成本，降低了運營商的運營成本；同時降低功耗會使直放站發熱變量小，溫度降低，減緩直放站內部主要器件的老化速度，延長功率放大器的使用時間，提高了直放站的可靠性，延長了直放站的使用壽命。
圖1為TD-SCDMA的物理信道信號格式圖。
圖2為在空閑時隙如何控制設備功耗的時間圖。
圖3為實現節能控制的流程圖。
具體實施例方式
為了使本發明的方案更加清楚明白，以下結合實例對本發明進一步詳細說明。如圖3描述第一步，直放站設備開啟后，首先通過對下行信號中的DwPTS時隙的檢測，獲得與基站信號間的同步，同步后直放站就可以獲得信號各時隙通過直放站的時刻，并通過功率檢測獲得各時隙的時隙功率；第二步，直放站設備實現和基站信號間的同步后，根據切換點位置信息獲得第一切換點和第二切換點的具體位置，并通過直放站中射頻開關來實現上下鏈路的轉換，在上行工作階段關閉下行鏈路供電，在下行工作時段關閉上行鏈路供電；第三步，直放站設備對上下行各業務時隙功率的連續查詢監視，根據時隙功率與一個設定門限值之間大小比較，門限值設定為底噪的平均值，或時隙功率大于門限值，則時隙已經占用信號，實時將該業務時隙置于供電導通階段；否則此時隙沒有業務信號，將空閑時隙置于關閉供電階段；若在直放站設備輸入端檢測到原被置關閉供電階段的時隙有業務信號出現，實時將該業務時隙置于供電導通階段，保證正常的通信，若檢測到有些時隙長期無業務信號則重新修訂開關控制部分的參數，將這些空閑時隙置于關閉供電階段；第四步，重新控制上下行的開關時間，并繼續跟蹤檢測上下行業務占用情況，依次循環。
權利要求
1.實現TD-SCDMA直放站節能方法，按以下步驟進行第一步，直放站設備開啟后，通過對下行信號中的DwPTS時隙的檢測，獲得與基站信號間的同步，同步后直放站就可以獲得信號各時隙通過直放站的時刻，并通過功率檢測獲得各時隙的時隙功率；第二步，直放站設備實現和基站信號間的同步后，根據切換點位置信息獲得第一切換點和第二切換點的具體位置，并通過直放站中射頻開關來實現上下鏈路的轉換，在上行工作階段關閉下行鏈路供電，在下行工作時段關閉上行鏈路供電；第三步，直放站設備對上下行各業務時隙功率的連續查詢監視，將監測的時隙功率與設定的門限值進行大小比較，若時隙功率大于門限值，則此時隙已經占用信號，實時將該業務時隙置于供電導通階段；否則此時隙沒有業務信號，將空閑時隙置于關閉供電階段；第四步，重新控制上下行的開關時間，并繼續跟蹤檢測上下行業務占用情況，依次循環。
2.根據要求權利1所述的，實現TD-SCDMA直放站節能方法，其特征在于若在直放站設備輸入端檢測到原被置關閉供電階段的時隙有業務信號出現，實時將該業務時隙置于供電導通階段，保證正常的通信，若檢測到有些時隙長期無業務信號則重新修訂開關控制部分的參數，將這些空閑時隙置于關閉供電階段。
全文摘要
本發明涉及實現TD－SCDMA直放站節能方法，首先開啟直放站設備達到信號間的同步，檢測獲得各時隙的時隙功率和第一切換點和第二切換點的具體位置，并通過直放站中射頻開關來實現上下鏈路的轉換，在上行工作階段關閉下行鏈路供電，在下行工作時段關閉上行鏈路供電；將監測的時隙功率與設定的門限值進行大小比較，若時隙功率大于門限值，則此時隙已經占用信號，實時將該業務時隙置于供電導通階段；否則此時隙沒有業務信號，將空閑時隙置于關閉供電階段；重新控制上下行的開關時間，并繼續跟蹤檢測上下行業務占用情況，依次循環。本發明降低運營商的設備投資成本同時達到最大限度節約直放站功耗的目的。
文檔編號H04B7/14GK1964209SQ200610125150
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月27日 優先權日2006年11月27日
發明者楊義平, 李晟, 夏玄, 孫凱 申請人:武漢虹信通信技術有限責任公司