專利名稱：Td－scdma覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，尤其涉及一種TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法。
技術(shù)背景隨著我國移動通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，目前的第2代或2.5代移動通信系統(tǒng)在容量和業(yè)務(wù)能力方面均不能滿足社會的巨大需求，因此第2代或2.5代移動通信系統(tǒng)必將被第三代(3G)移動通信系統(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有三個通信標(biāo)準(zhǔn)WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，時分同步碼分多址，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通信國際標(biāo)準(zhǔn)的，遵循這個標(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。
在應(yīng)用TD-SCDMA系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)時，也會碰到通信盲區(qū)問題，因為在信號的傳播過程中，經(jīng)常會遇到阻擋物，如建筑物、山脈、各種復(fù)雜地形等，在阻擋物的背面以及各種地下建筑物的內(nèi)部，如地下商場、地鐵、隧道中，由于信號不能覆蓋產(chǎn)生通信盲區(qū)。在各種對盲區(qū)進(jìn)行覆蓋的方案中，直放站系統(tǒng)因其具有投資成本低和能夠迅速擴(kuò)大覆蓋區(qū)域的特點，成為在無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和覆蓋中成為不可或缺的一部分。直放站系統(tǒng)分為室外直放站和室內(nèi)直放站。但是在建設(shè)室內(nèi)或室外覆蓋系統(tǒng)時僅使用直放站還很難解決大規(guī)模覆蓋的要求，經(jīng)常需要配合使用干線放大器。
TD-SCDMA系統(tǒng)中，上行信號和下行信號處于同一頻率，通過時間復(fù)用的方式區(qū)分上行和下行。如果在TD-SCDMA系統(tǒng)中使用傳統(tǒng)的直放站或干線放大器，直放站或干線放大器上行下行處理系統(tǒng)工作在同一頻率上，上下行信號將會產(chǎn)生正反饋，導(dǎo)致信號惡化，干線放大器將無法使用，因此需要直放站或干線放大器中需要有同步功能模塊實現(xiàn)對TD-SCDMA信號的幀同步，使得直放站或干線放大器在正確的上下行時隙間實現(xiàn)切換。
中國第200610001857.0號專利申請公開了一種用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，是在傳統(tǒng)的TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)上通過增設(shè)單獨的解幀同步模塊實現(xiàn)系統(tǒng)的同步的，該解幀同步模塊接收下行信號后，分析上下行時隙，從而實現(xiàn)對TD-SCDMA信號的下行同步，然后輸出切換控制信號至直放站系統(tǒng)中以控制上下行鏈路的通斷狀態(tài)，實現(xiàn)準(zhǔn)確的上下行切換控制。因為每個覆蓋系統(tǒng)中往往包含有多個直放站或干線放大器，如果采用這種方案，則需要在每個直放站或干線放大器等放大設(shè)備中都獨立采用一個解幀同步模塊，可以看出，這種方案的技術(shù)結(jié)構(gòu)因此而變得非常復(fù)雜，而且由其組成的覆蓋系統(tǒng)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就在于針對傳統(tǒng)的同步方法存在的缺陷，提供一種技術(shù)簡單、成本較低的TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，包括組成覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主覆蓋端和至少一個從覆蓋端，所述主覆蓋端通過對下行鏈路中的TD-SCDMA下行信號進(jìn)行同步處理，獲得幀同步，向主覆蓋端輸出上下行切換控制信號，；并將同步指示信號發(fā)送至從覆蓋端，從覆蓋端根據(jù)外同步指示信號進(jìn)一步獲得幀同步，從而完成整個覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常上下行時隙切換。
所述覆蓋端可為直放站、干線放大器、塔頂放大器中的任意一種或其任意組合，以適應(yīng)因覆蓋需要而形成的由不同覆蓋設(shè)備組成的覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
所述主覆蓋端與從覆蓋端之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蔀樾切屯負(fù)浠蚩偩€拓?fù)洹?br> 所述主覆蓋端與從覆蓋端之間的連接方式可采用有線差分電信號連接。
所述主覆蓋端將同步指示發(fā)送至從覆蓋端的過程中，具體為由主覆蓋端的同步模塊先輸出一個TTL或CMOS同步指示信號，然后將該同步指示信號進(jìn)行差分轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為差分信號后再輸出至從覆蓋端；從覆蓋端使用外同步模塊接收該差分信號后將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的TTL或COMS同步指示信號，進(jìn)一步提取TD-SCDMA信號的幀同步信息，然后生成控制信號控制該從覆蓋端的同步。差分轉(zhuǎn)換后的電平可為RS485或LVDS任意一種。
主覆蓋端進(jìn)行同步處理的方法包括如下步驟
A、采集下行信號，并轉(zhuǎn)換成I/Q信號然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及濾波；B、對濾波后的信號進(jìn)行信號處理，獲取對TD-SCDMA信號的下行同步；獲取下行同步的方法可以為解幀同步，也可以是包絡(luò)檢波同步方法，還可以是GPS同步及使用調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)的同步方法；C、對同步結(jié)果進(jìn)行驗證，若驗證無誤則輸出同步指示信號；D、一方面根據(jù)同步指示信號及上、下行切換點信息產(chǎn)生切換控制信號，將該切換控制信號轉(zhuǎn)換為電平信號，輸出至主覆蓋端的上、下行鏈路中；另一方面則依據(jù)同步指示信號輸出一個TTL或CMOS電平的同步指示信號，再轉(zhuǎn)換成差分電平后傳輸至各從覆蓋端進(jìn)行處理。
從覆蓋端使用外同步模塊對接收到的主覆蓋設(shè)備傳過來的差分同步指示信號進(jìn)行產(chǎn)生從覆蓋端切換控制信號，其處理過程包括如下步驟(1)、將接收到的差分同步指示信號轉(zhuǎn)換為TTL或CMOS電平信號。
(2)、轉(zhuǎn)換后的TTL或CMOS電平的同步指示信號，進(jìn)行時延調(diào)整，產(chǎn)生從覆蓋端的多路切換控制信號。
(3)、將產(chǎn)生的多路切換控制信號驅(qū)動為系統(tǒng)所需的信號電平，如5VCMOS電平。
本發(fā)明相對傳統(tǒng)技術(shù)而言，具有如下優(yōu)點其通過以一臺覆蓋設(shè)備作為主覆蓋端，由該主覆蓋端完成主要的同步處理功能后，生成同步指示信號傳送至覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個從覆蓋端，以此在整個系統(tǒng)中實現(xiàn)同步，避免在各個覆蓋端中采用獨立的同步模塊，從而使系統(tǒng)集成的成本大大降低，而且也簡化了技術(shù)應(yīng)用。

圖1為本發(fā)明應(yīng)用于覆蓋系統(tǒng)時的原理框圖；圖2為圖1的外同步模塊的結(jié)構(gòu)原理框圖。
具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明請參閱圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的一個TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的原理示意圖，包括主覆蓋端和從覆蓋端，其中從覆蓋端僅示出一個，各覆蓋端之間可采用星形拓?fù)浠蚩偩€拓?fù)涞染W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞?，各覆蓋端設(shè)備可為直放站、干線放大器、塔頂放大器中的任意一種或其任意組合，連接方式則可采用有線差分電信號連接。
主覆蓋端包括近端轉(zhuǎn)接電路K1、下行放大電路12、上行放大電路13以及遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路K2。近端轉(zhuǎn)接電路K1、下行放大電路12以及遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路K2順序連接構(gòu)成下行鏈路；遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路K2、上行放大電路13以及近端轉(zhuǎn)接電路K1順序連接則構(gòu)成上行鏈路。信號下行時，由近端轉(zhuǎn)接電路K1從基站DT獲取信號后，轉(zhuǎn)接傳輸至下行放大電路12中進(jìn)行功率放大，然后將其進(jìn)一步傳輸至遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路K2，由遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路K2轉(zhuǎn)送至移動臺MT；信號上行時，則以相逆的方向從移動臺MT將信號傳輸至基站DT。
所述上行放大電路13和下行放大電路12，可以采用功率放大器、低噪聲放大器或者選頻電路等方式，在本實施例中，所述下行放大電路12采用功率放大器，上行放大電路13則采用低噪聲放大器。
比較圖1的主覆蓋端和從覆蓋端部分，從覆蓋端也以采用直放站為例，因為其組成結(jié)構(gòu)與主覆蓋端的結(jié)構(gòu)相同，在此不行贅述。
所述主覆蓋端中還包括耦合器21、射頻接收機(jī)22、同步功能模塊23以及差分轉(zhuǎn)換模塊24，耦合器21可連接于主覆蓋端下行鏈路中的任意一處位置上，以便耦合到TD-SCDMA下行信號并將其傳輸至射頻接收機(jī)22，射頻接收機(jī)22與耦合器21和同步功能模塊23分別連接，其負(fù)責(zé)將接收到的下行信號轉(zhuǎn)換成基帶I/Q信號并傳輸給同步功能模塊23進(jìn)行同步處理，同步功能模塊23進(jìn)行同步處理后，生成同步指示信號，一方面轉(zhuǎn)換成上下行切換控制信號傳輸至主覆蓋端的上、下行鏈路中，以控制上下行鏈路的通斷狀態(tài)，另一方面則傳輸至與之連接的差分轉(zhuǎn)換模塊24中進(jìn)行信號的差分轉(zhuǎn)換，然后再將差分轉(zhuǎn)換后生成的信號向外傳輸至各個從覆蓋端。
各從覆蓋端則設(shè)有外同步模塊3，該外同步模塊3的輸入端與所述主覆蓋端的差分轉(zhuǎn)換模塊24的輸出端連接，以獲取由主覆蓋端生成的同步指示信號，外同步模塊3的輸出端則連接至該從覆蓋端自身的上下行鏈路中，與主覆蓋端一樣，當(dāng)基站DT信號的為下行時隙時，控制從覆蓋端的下行鏈路打開，上行鏈路關(guān)閉；相反，則控制其上行鏈路打開，下行鏈路關(guān)閉。
請參閱圖2，所述各覆蓋端的外同步模塊3包括順次連接的差分信號轉(zhuǎn)換子模塊31、外同步信號處理子模塊32以及控制信號驅(qū)動子模塊33，以RS485或LVDS差分電平傳輸?shù)闹鞲采w端的同步指示信號進(jìn)入外同步模塊3后，先由差分信號轉(zhuǎn)換子模塊31為TTL或CMOS電平，傳輸給外同步信號處理子模塊32，由該外同步信號處理子模塊32對該同步指示信號進(jìn)行處理后提取TD-SCDMA信號的幀同步信號，再將該幀同步信號傳輸至控制信號驅(qū)動子模塊33，將其轉(zhuǎn)換為該從覆蓋端需要的電平信號輸出至上、下行鏈路中，控制該從覆蓋端的上下行切換。
主覆蓋端中獲取TD-SCDMA下行信號后，進(jìn)行同步處理的過程多種多樣，本發(fā)明適應(yīng)于任何同步處理方式，下面結(jié)合圖1介紹本實施例具體的同步處理方式并闡述其應(yīng)用于本發(fā)明時的處理過程A、主覆蓋端通過耦合器21在下行鏈中耦合，采集到TD-CDMA下行信號，并通過所述射頻接收機(jī)22將該下行信號轉(zhuǎn)換成基帶I/Q信號，然后再傳輸至同步功能模塊23中將該基帶I/Q信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及濾波；B、將濾波后的信號與存儲的系統(tǒng)的32個同步碼逐次做相關(guān)運算，得到局部峰均比的曲線，找出峰均比的峰值所在的位置即獲得了對TD-SCDMA的下行同步；C、對TD-SCDMA信號的下行同步結(jié)果進(jìn)行驗證，若驗證無誤則輸出同步指示信號；D、一方面根據(jù)同步指示信號及上、下行切換點信息產(chǎn)生切換控制信號，將該切換控制信號轉(zhuǎn)換為電平信號，輸出至主覆蓋端的上、下行鏈路中；另一方面則依據(jù)同步指示信號輸出一個TTL或CMOS電平的同步指示信號至所述差分轉(zhuǎn)換模塊24，再由該差分轉(zhuǎn)換模塊24轉(zhuǎn)換成差分電平傳輸至各從覆蓋端的外同步模塊3中；E、各從覆蓋端的外同步模塊3的差分信號轉(zhuǎn)換子模塊31將主覆蓋端輸入的外同步差分電平轉(zhuǎn)換為TTL或CMOS電平后，將其輸出至外同步信號處理子模塊32；F外同步信號處理子模塊32對輸入的同步指示信號進(jìn)行處理后獲取TD-SCDMA信號的幀同步信息，輸出相應(yīng)的TTL或CMOS電平至其后的控制信號驅(qū)動子模塊33，由該控制信號驅(qū)動子模塊33進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動，從而輸出CMOS電平切換控制信號至該從覆蓋端的上下行鏈路中；G從覆蓋端的上下行鏈路中，所述遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接電路K2、上行放大電路13、下行放大電路12以及近端轉(zhuǎn)接電路K1受所述電平切換控制信號的控制，該信號可以控制其開關(guān)狀態(tài)，以實現(xiàn)對上下行鏈路的控制。
所述外同步模塊3的外同步信號處理子模塊32可由CPLD、EPLD或FPGA芯片實現(xiàn)。
以上同步處理方法采用檢波的原理實現(xiàn)，下面再闡述第二實施例中，與另外一種同步處理方法結(jié)合的本發(fā)明的應(yīng)用，包括a、將經(jīng)信號處理得到的基帶I/Q信號進(jìn)行濾波處理，濾除信號的部分抖動；b、對濾波后的信號進(jìn)行基帶檢波處理，通過檢測基帶信號功率，得到檢波電平計算基帶I/Q信號的實時功率I*I+Q*Q；將計算結(jié)果循環(huán)與功率門限比較，并以高、低電平輸出其大于或小于兩種不同狀態(tài)的比較結(jié)果；將該比較結(jié)果作為檢波電平；c、檢波后的信號根據(jù)下行同步碼的包絡(luò)特征進(jìn)行下行同步搜索判別，判別后輸出下行同步指示信號；d、根據(jù)下行同步指示信號產(chǎn)生相應(yīng)的下行同步控制信號。
因主覆蓋端生成同步指示信號后的步驟與上述實施方式相同，故在此不行贅述，僅介紹其同步處理方法。
綜上所述，本發(fā)明大大降低了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的難度和成本，使TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能進(jìn)一步高度集成。
權(quán)利要求
1.一種TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，包括組成覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主覆蓋端和至少一個從覆蓋端，其特征在于所述主覆蓋端通過對下行鏈路中的TD-SCDMA下行信號進(jìn)行同步處理，向主覆蓋端輸出上下行切換控制信號，獲得幀同步；并將同步指示信號發(fā)送至從覆蓋端，從覆蓋端根據(jù)外同步指示信號進(jìn)一步獲得幀同步，從而完成整個覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常上下行時隙切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，其特征在于所述覆蓋端可為直放站、干線放大器、塔頂放大器中的任意一種或其任意組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，其特征在于所述主覆蓋端與從覆蓋端之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蔀樾切屯負(fù)浠蚩偩€拓?fù)洹?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，其特征在于所述主覆蓋端與從覆蓋端之間的連接方式可采用有線差分電信號連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，其特征在于所述主覆蓋端將同步指示發(fā)送至從覆蓋端的過程中，具體為由主覆蓋端的同步模塊先輸出一個TTL或CMOS同步指示信號，然后將該同步指示信號進(jìn)行差分轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為差分信號后再輸出至從覆蓋端；從覆蓋端接收該差分信號后將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的TTL或COMS同步指示信號，進(jìn)一步提取TD-SCDMA信號的幀同步信息，然后生成控制信號控制該從覆蓋端的同步。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，其特征在于差分轉(zhuǎn)換后的電平可為RS485或LVDS任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，其特征在于主覆蓋端進(jìn)行同步處理的方法包括如下步驟A、采集下行信號，并轉(zhuǎn)換成I/Q信號然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及濾波；B、對濾波后的信號進(jìn)行信號處理，獲取對TD-SCDMA信號的下行同步；獲取下行同步的方法可以為解幀同步，也可以是包絡(luò)檢波同步方法，還可以是GPS同步及使用調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)的同步方法；C、對同步結(jié)果進(jìn)行驗證，若驗證無誤則輸出同步指示信號；D、一方面根據(jù)同步指示信號及上、下行切換點信息產(chǎn)生切換控制信號，將該切換控制信號轉(zhuǎn)換為電平信號，輸出至主覆蓋端的上、下行鏈路中；另一方面則依據(jù)同步指示信號輸出一個TTL或CMOS電平的同步指示信號，再轉(zhuǎn)換成差分電平后傳輸至各從覆蓋端進(jìn)行處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TD-SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，其特征在于從覆蓋端使用外同步模塊對接收到的主覆蓋設(shè)備傳過來的差分同步指示信號進(jìn)行產(chǎn)生從覆蓋端切換控制信號，其處理過程包括如下步驟(1)、將接收到的差分同步指示信號轉(zhuǎn)換為TTL或CMOS電平信號。(2)、轉(zhuǎn)換后的TTL或CMOS電平的同步指示信號，進(jìn)行時延調(diào)整，產(chǎn)生從覆蓋端的多路切換控制信號。(3)、將產(chǎn)生的多路切換控制信號驅(qū)動為系統(tǒng)所需的信號電平，如5VCMOS電平。
全文摘要
本發(fā)明TD－SCDMA覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的外同步方法，包括組成覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主覆蓋端和至少一個從覆蓋端，所述主覆蓋端通過對下行鏈路中的TD－SCDMA下行信號進(jìn)行同步處理，向主覆蓋端輸出上下行切換控制信號，獲得幀同步；并將同步指示信號發(fā)送至從覆蓋端，從覆蓋端根據(jù)外同步指示信號進(jìn)一步獲得幀同步，從而完成整個覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常上下行時隙切換。本發(fā)明通過以一臺覆蓋設(shè)備作為主覆蓋端，由該主覆蓋端完成主要的同步處理功能后，生成同步指示信號傳送至覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個從覆蓋端，以此在整個系統(tǒng)中實現(xiàn)同步，避免在各個覆蓋端中采用獨立的同步模塊，從而使系統(tǒng)集成的成本大大降低，而且也簡化了技術(shù)應(yīng)用。
文檔編號H04L7/04GK1909415SQ20061003697
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8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