專利名稱：Td-scdma直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)處于同一頻率，通過(guò)時(shí)分復(fù)用的方式 來(lái)區(qū)分上行和下行。因此TD-SCDMA直放站需要獲取上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)的時(shí)間信息，實(shí)現(xiàn)其射頻鏈 路的上下行切換，從而達(dá)到與系統(tǒng)的同步。目前業(yè)界有幾種具有代表性的同步方案電平觸 發(fā)同步方案，GPS同步方案，檢波同步方案與基帶解調(diào)同步方案等，這些方案都受到TD-SCDMA 幀格式中GP大小的限制，使得直放站與基站的距離不能直放站過(guò)11km (光纖不直放站過(guò) 6. 7km)。
理論上，TD基站系統(tǒng)本身可以突破GP限制，支持20甚至40公里的覆蓋，但是受到射 頻鏈路預(yù)算的影響，單基站不可能表現(xiàn)出這樣的能力，只有在攜帶直放站(特別是光纖直放 站)的情況下，才可能把鏈路預(yù)算提高到20公里以上的距離。因此，如何解決直放站同步方 案受限于GP大小的問(wèn)題，是提高TD廣域組網(wǎng)能力的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法，該方法能使直放站在 TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的適應(yīng)能力和作用大大提高。 該方法包括如下步驟a. TD-SCDMA直放站獲得下行導(dǎo)頻同步時(shí)刻，獲得與基站的同步，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或人工設(shè) 置得知第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置；b. TD-SCDMA直放站在獲得同步后，將連續(xù)執(zhí)行N個(gè)子幀，即進(jìn)行A狀態(tài)的動(dòng)作；c. TD-SCDMA直放站在A狀態(tài)結(jié)束后，將再連續(xù)執(zhí)行M個(gè)子幀，即進(jìn)行B狀態(tài)的動(dòng)作；d. 在B狀態(tài)結(jié)束后，TD-SCDMA直放站又自動(dòng)轉(zhuǎn)入A狀態(tài)，直放站在兩種狀態(tài)中不斷的輪 回執(zhí)行。
上述的a步驟，直放站的同步用除電平觸發(fā)外的任何一種方式觸發(fā)。 上述的b步驟，執(zhí)行A狀態(tài)得到讓移動(dòng)臺(tái)與基站下行的同步，其特征為第一切換點(diǎn)為GP 的開始時(shí)刻。
上述的b步驟，A狀態(tài)的執(zhí)行幀數(shù)N是一個(gè)可變量，范圍可以在大于等于4與小于等于30的整數(shù)區(qū)間進(jìn)行選擇。
上述的c步驟，執(zhí)行B狀態(tài)得到讓基站與移動(dòng)臺(tái)上行的同步，其特征為第一切換點(diǎn)為DWPTS
的開始時(shí)刻。上述的c步驟，B狀態(tài)的執(zhí)行幀數(shù)M是一個(gè)可變量，范圍可以在大于等于1與小于等于 30的整數(shù)區(qū)間進(jìn)行選擇。本發(fā)明通過(guò)對(duì)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的同步方案與設(shè)備覆蓋能力的分析，實(shí)現(xiàn)了一種新的直放 站同步控制方案，使直放站在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的適應(yīng)能力和作用大大提高，也為TD-SCDMA 的大規(guī)模組網(wǎng)提出了新思路。


圖1為加入直放站的TD-SCDMA的子幀上下行鏈接示意圖； 圖2為TD-SCDMA系統(tǒng)子幀上行同步示意圖； 圖3為基于本發(fā)明的TD-SCDMA系統(tǒng)子幀上行同步示意圖。
具體實(shí)施例方式TD直放站的中繼原理直放站使用的效果類似大大縮短了基站與移動(dòng)臺(tái)的距離，使基站 的覆蓋范圍增加。但是直放站在某一個(gè)時(shí)刻只能放大一路信號(hào)，不是上行鏈路就是下行鏈路， 無(wú)法同時(shí)放大兩路信號(hào)，這樣在直放站與基站的傳輸時(shí)延大于GP/2z48chips時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn) SYNC—UL code丟失的情況。如圖1所示，TD-SCDMA系統(tǒng)要求所有移動(dòng)臺(tái)的UpPTS到達(dá)基站為同一時(shí)刻，即為A點(diǎn)， 移動(dòng)臺(tái)為達(dá)到此目標(biāo)，其UpPTS必須提前發(fā)射，其提前發(fā)射量(不是起始設(shè)置量)為TW (T 為基站到移動(dòng)臺(tái)的時(shí)延，其中包括了直放站的傳輸時(shí)延)，即為B點(diǎn)，UpPTS經(jīng)過(guò)t (直放站 與移動(dòng)臺(tái)間的時(shí)延)到達(dá)直放站，即為C點(diǎn)；而直放站的理想轉(zhuǎn)換點(diǎn)(即為GP的開始時(shí)刻)， 即為D點(diǎn)，從圖中可以很明顯的看出，C點(diǎn)位于D點(diǎn)前，即UPPTS處于下行鏈路放大期間， 這時(shí)候上行鏈路的關(guān)閉的，結(jié)果是基站檢測(cè)不到SYNC一UL code,手機(jī)啟呼失敗。可見，現(xiàn)有的直放站同步方案達(dá)到的與基站距離只能接近11. 25公里。在加入直放站后，基站與直放站之間的時(shí)延如果直放站過(guò)GP/2二48chips，如何通過(guò)改進(jìn) 同歩方案，讓直放站仍然能夠發(fā)揮中繼作用呢，以下給出一種解決方法。從系統(tǒng)原理中我們得知，在無(wú)干擾半徑11.25公里的基礎(chǔ)上，如果小區(qū)覆蓋半徑繼續(xù)擴(kuò) 大，UpPTS會(huì)對(duì)DwPTS產(chǎn)生干擾，但不會(huì)對(duì)TSO產(chǎn)生干擾，此時(shí)，在此區(qū)域內(nèi)的發(fā)起隨機(jī)接 入申請(qǐng)的用戶會(huì)對(duì)它附近做初始小區(qū)搜索的用戶產(chǎn)生干擾，但由于這種事件概率很小，且初 始小區(qū)搜索每5ms即可重試，因此只是略微增大了UE初始小區(qū)的搜索時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量影響 不大，這樣，能夠接受的2T到了 (96+96) chips,小區(qū)覆蓋半徑可以從11. 25km擴(kuò)展到22. 5km 的距離。同理，直放站也可以利用DwPTS作為上行提前發(fā)射的時(shí)段。在數(shù)目N的幀內(nèi)我們開啟下
行鏈路的DwPTS時(shí)段，而在下面N個(gè)幀我們關(guān)閉下行鏈路的DwPTS時(shí)段，而作為上行UpPTS 放大的時(shí)段。每個(gè)子幀中的DwPTS是作為下行導(dǎo)頻和同步而設(shè)計(jì)的。將DwPTS放在單獨(dú)的時(shí) 隙， 一個(gè)是便于下行同步的迅速獲取，同時(shí)也可以減小對(duì)其他下行信號(hào)的干擾。簡(jiǎn)單地說(shuō)， 單獨(dú)的DWPTS是解決在蜂窩和移動(dòng)環(huán)境下的小區(qū)搜索問(wèn)題。這樣我們就可以從小區(qū)搜索即移 動(dòng)臺(tái)與基站間同步的過(guò)程中分析它的作用。DwPTS的作用有首先移動(dòng)臺(tái)獲得DwPTS的位置來(lái)得到同步以及導(dǎo)頻碼一SYNC-DL code, 在得知SYNC-DLcode后，確認(rèn)擾碼和基本midamble碼，最后通過(guò)[n]個(gè)連續(xù)的DwPTS足以檢 測(cè)出P-CCPCH的位置。而在其他信令過(guò)程中，DWPTS基本沒有作用。下面闡述移動(dòng)臺(tái)是如何通過(guò)DwPTS與UpPTS分別獲得上下行同步1.下行同步移動(dòng)臺(tái)通過(guò)對(duì)接收的DWPTS中的SYNC-DL code進(jìn)行一一檢測(cè)，找到與之相對(duì)應(yīng)的下行同 步序列，移動(dòng)臺(tái)的下行同步方案各有不同，但是其運(yùn)算量的大小是與同步時(shí)延長(zhǎng)短及電路/ 軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜程度成反比的。當(dāng)然我們期望最小的計(jì)算量，這樣對(duì)移動(dòng)臺(tái)芯片與電池的負(fù)擔(dān) 最小，這是總的前提，之后在三者間找到平衡點(diǎn)， 一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)尋找DWPTS的功率特征， 確定GP邊界后，再根據(jù)匹配濾波器的原理來(lái)確定小區(qū)使用的SYNC-DL code,不同廠家的移 動(dòng)臺(tái)的搜索時(shí)間各不相同，在這里我們不確定其絕對(duì)值，將移動(dòng)臺(tái)需要的搜索時(shí)間定義為N (N>1)個(gè)子幀。在找到SYNC-DL code后，移動(dòng)臺(tái)需要通過(guò)4個(gè)連續(xù)的DwPTS同步碼的檢測(cè)來(lái)識(shí)別P-CCPCH 和交織幀號(hào)的起點(diǎn)。 2.上行同步UPPTS的作用在于移動(dòng)臺(tái)"告訴"基站我要進(jìn)入了(隨機(jī)接入)，請(qǐng)認(rèn)清我的名字(SYNC-UL code)，并為我進(jìn)行同步校準(zhǔn)。基站在"聽到"移動(dòng)臺(tái)的呼叫后，通過(guò)FPACH burst來(lái)答應(yīng)移 動(dòng)臺(tái)，并"通知"移動(dòng)臺(tái)做好準(zhǔn)備。按照技術(shù)原理來(lái)說(shuō)，移動(dòng)臺(tái)UPPTS的發(fā)射是"定時(shí)"在 UPPCH上的，但是因?yàn)榭罩袀鬏敃r(shí)延，需要一定的提前量，在開始發(fā)射的時(shí)刻，可以根據(jù)接 收功率的損耗來(lái)計(jì)算基站與移動(dòng)臺(tái)間的傳輸時(shí)延，但是在直放站引入的前提下，這種方式是 不可行的，而且3GPP規(guī)范也沒有給出具體可行的方案。如圖2所示，在一些移動(dòng)臺(tái)設(shè)計(jì)方案里，為了減少這部分的計(jì)算量與電路設(shè)計(jì)，將初始 提前發(fā)射量定位在GP的中點(diǎn)(C點(diǎn))，在移動(dòng)臺(tái)第一次發(fā)射后，進(jìn)行等待(等待缺省值為4個(gè) 子幀即20ms)，如果沒有回應(yīng)，那么將在GP中點(diǎn)的位置繼續(xù)提前發(fā)射，提前步長(zhǎng)為一定值(缺 省值為lchips)， 一直到得到基站的回應(yīng)停止(從C點(diǎn)發(fā)射到達(dá)A點(diǎn))，如果在提前量達(dá)到網(wǎng) 絡(luò)設(shè)計(jì)極限還沒有回應(yīng)，則認(rèn)為接入失敗，重新開始或放棄。
從以上我們可以看出移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的UPPTS基站只要能夠正確辨認(rèn)出一次，其上行同步過(guò) 程中的UpPTS使命就結(jié)束了。直放站的同步可以采用除電平觸發(fā)外任何一種方案。在獲得與基站的同步后，直放站的 上下行切換分為兩種不同的切換進(jìn)行第一種讓移動(dòng)臺(tái)獲得基站下行的同步，讓DWPTS通過(guò) 放大輸出；第二種是讓基站獲得與移動(dòng)臺(tái)上行的同步，將原有的DWPTS時(shí)段作為上行鏈路開 啟，在下行鏈路關(guān)閉。如圖3所示，我們將第一種狀態(tài)稱為A狀態(tài)，該狀態(tài)是在確認(rèn)獲得同步(同步前直放站 處于關(guān)閉狀態(tài))后的第一個(gè)子幀的動(dòng)作將切換點(diǎn)D置于GP的開始時(shí)刻，使DWPTS通過(guò)下行 放大鏈路完整通過(guò)。在A狀態(tài)連續(xù)執(zhí)行N個(gè)子幀后，直放站進(jìn)入下一個(gè)動(dòng)作。N值可以設(shè)定， 缺省值為4，該值可以在4一30間進(jìn)行設(shè)定，N值在直放站網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中可以作為一個(gè)參數(shù)來(lái)進(jìn) 行設(shè)定。我們將第二種狀態(tài)稱為B狀態(tài)，該狀態(tài)是在A狀態(tài)連續(xù)N個(gè)子幀后的動(dòng)作將切換點(diǎn)置 于DWPTS開始時(shí)刻，即A狀態(tài)的切換點(diǎn)D前移96chips。在B狀態(tài)連續(xù)執(zhí)行M個(gè)子幀后，緊 接著N個(gè)子幀進(jìn)行A狀態(tài)，進(jìn)行循環(huán)動(dòng)作。M值同N值一樣，作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化參數(shù)來(lái)設(shè)定 (缺省值為l，最大值為30)。我們稱為AB循環(huán)切換控制。通過(guò)這種優(yōu)化手段后，直放站與基站的傳輸距離可以達(dá)到96個(gè)chips,即22. 5公里，我們 考慮到UPPTS還有32chips的后置GP，極限可以達(dá)到112chips?？紤]直放站的設(shè)備時(shí)延與覆 蓋半徑，可以估算出直放站與基站的拉遠(yuǎn)距離(空中)可以達(dá)到20公里(光纖13公里)。
權(quán)利要求
1. 一種TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于該方法包括如下步驟a. TD-SCDMA直放站獲得下行導(dǎo)頻同步時(shí)刻，獲得與基站的同步，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或人工設(shè)置 得知第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置；b. TD-SCDMA直放站在獲得同步后，將連續(xù)執(zhí)行N個(gè)子幀，即進(jìn)行A狀態(tài)的動(dòng)作；c. TD-SCDMA直放站在A狀態(tài)結(jié)束后，將再連續(xù)執(zhí)行M個(gè)子幀，即進(jìn)行B狀態(tài)的動(dòng)作；d. 在B狀態(tài)結(jié)束后，TD-SCDMA直放站又自動(dòng)轉(zhuǎn)入A狀態(tài)，直放站在兩種狀態(tài)中不斷的輪回 執(zhí)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的a步 驟，直放站的同步用除電平觸發(fā)外的任何一種方式觸發(fā)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的b步 驟，執(zhí)行A狀態(tài)得到讓移動(dòng)臺(tái)與基站下行的同步，其特征為第一切換點(diǎn)為GP的開始時(shí)刻。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的b步 驟，A狀態(tài)的執(zhí)行幀數(shù)N是一個(gè)可變量，范圍可以在大于等于4與小于等于30的整數(shù)區(qū) 間進(jìn)行選擇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的c步 驟，執(zhí)行B狀態(tài)得到讓基站與移動(dòng)臺(tái)上行的同步，其特征為第一切換點(diǎn)為DWPTS的開始 時(shí)刻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述的c步 驟，B狀態(tài)的執(zhí)行幀數(shù)M是一個(gè)可變量，范圍可以在大于等于1與小于等于30的整數(shù)區(qū) 間進(jìn)行選擇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種TD-SCDMA直放站遠(yuǎn)距離中繼實(shí)現(xiàn)方法，該方法包括如下步驟a.TD-SCDMA直放站獲得下行導(dǎo)頻同步時(shí)刻，獲得與基站的同步，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或人工設(shè)置得知第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置；b.TD-SCDMA直放站在獲得同步后，將連續(xù)執(zhí)行N個(gè)子幀，即進(jìn)行A狀態(tài)的動(dòng)作；c.TD-SCDMA直放站在A狀態(tài)結(jié)束后，將再連續(xù)執(zhí)行M個(gè)子幀，即進(jìn)行B狀態(tài)的動(dòng)作；d.在B狀態(tài)結(jié)束后，TD-SCDMA直放站又自動(dòng)轉(zhuǎn)入A狀態(tài)，直放站在兩種狀態(tài)中不斷的輪回執(zhí)行。該方法使直放站在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)中的適應(yīng)能力和作用大大提高。
文檔編號(hào)H04J3/06GK101123463SQ20071000934
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者亮 吳, 張健榮, 賴克中, 陳群峰 申請(qǐng)人:福建郵科通信技術(shù)有限公司