專利名稱：一種用于寬帶碼分多址無線接入系統(tǒng)的時分復(fù)用電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及碼分多址(CDMA-Code Division MultipleAccess)無線通信系統(tǒng)，尤其是一種用于寬帶碼分多址無線接入系統(tǒng)的時分復(fù)用(TDM-Time Division Multiplexing)電路。采用TDM+CDMA擴(kuò)頻技術(shù)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離一點(diǎn)多址的無線接入，適用于城市小區(qū)及農(nóng)村的電話、傳真和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。
以往人們利用頻分多址(FDMA-Frequency Division MultipleAccess)和時分多址(TDMA-Time Division Multip1e Access)方式實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)多址的無線接入。近年來隨著技術(shù)的進(jìn)步，CDMA技術(shù)也陸續(xù)被用于無線接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多點(diǎn)的雙工通信。但是，碼分信道帶寬在1.5MHz以下，基帶信道帶寬一般在8K或13KHz，每個信道只能傳一路窄帶電話，話音質(zhì)量差，業(yè)務(wù)單一。其增容的手段往往采用頻分復(fù)用、波分復(fù)用、增加空中信道數(shù)、增加無線信道射頻的設(shè)備量，以至每線電話的平均價格在600-800美元。其價格居高不下，嚴(yán)重限制了CDMA的推廣應(yīng)用。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于寬帶碼分多址無線接入系統(tǒng)的時分復(fù)用電路，其特征是它接在上述系統(tǒng)端站設(shè)備中多用戶終端集線分線器單元與基帶處理單元之間；其信號控制輸入端連接上述設(shè)備中時序控制單元信號輸出端。該電路將信道按時間加以分割，各路話音抽樣信息按次序輪流占用時隙，實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，提高傳輸信道的利用率。
由于采用了上述設(shè)計方案，本實(shí)用新型可以降低成本，提高通信質(zhì)量，開展G3類傳真業(yè)務(wù)，適應(yīng)廣大農(nóng)村通信多樣化的要求。
下面將按照附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型TDM電路接入上述系統(tǒng)端站設(shè)備后的其設(shè)備組成框圖和摘要附圖。
圖2為圖1中TDM電路的組成框圖。
圖3為圖2實(shí)施例3條TDM的電路圖。
圖4為圖3的5個分路時TDMA成幀時發(fā)送時隙時序圖。
由圖1可以看出，本實(shí)用新型TDM電路接在由射頻收發(fā)單元、調(diào)制單元、解調(diào)單元、擴(kuò)頻單元、解擴(kuò)單元、時序控制單元、基帶處理單元和多用戶集線分線器單元組成的端站設(shè)備中的集線分線器單元與基帶處理單元之間；其信號控制輸入端接時序控制單元信號輸出端。集線分線器單元直接與用戶終端相連，集線比為32∶N。當(dāng)N＝5時可滿足多用戶要求，適合中國國情。
從圖2可看出，圖1中TDM電路由1-N組相同的模擬-PCM-ADPCM變換器并聯(lián)組成；每路變換器由相同的模擬-PCM編解碼器和PCM-ADPCM碼變換器串接而成。話音信號1送入PCM編碼器，將按時序控制的8KHz速率進(jìn)行采樣、量化，變換為64kb/s的PCM編碼信號，又經(jīng)PCM-ADPCM壓縮編碼，變換為32kb/s的ADPCM話音編碼，按照FST1發(fā)送時隙接入ADPCM輸出總線，送基帶處理單元。同樣，第N路話音信號經(jīng)第N組變換，在FSTN時隙接入ADPCM輸出總線。相反，來自基帶處理單元的接收信號以ADPCM輸入總線形式送入TDM，收端ADPCM解碼電路在各自對應(yīng)的時隙FSRN期間將本路的32kb/s數(shù)字信息解擴(kuò)為64kb/sPCM信號，最后經(jīng)PCM解碼器還原為語音信號。
從圖1、2可以看出，通過TDM電路，將多路模擬信號進(jìn)行ADPCM數(shù)字化，并復(fù)接為一條ADPCM輸出總線供基帶處理單元處理。同樣，接收到的信號經(jīng)解調(diào)、解擴(kuò)及基帶處理后以ADPCM復(fù)接信號，送TDM電路反變換為多路模擬信號，通過集線分線器單元送至用戶。
參照圖3可知圖2實(shí)施例3條TDM電路由相同的模擬-PCM編解碼器U1、U3、U5(型號MC145557)和PCM-ADPCM碼變換器U2、U4、U6(型號MC145532)連接組成。其中，U1、U2、U3、U4、U5、U6各自串接成三路模擬-ADPCM變換器，三路變換器的ADPCM輸出端并接成一條ADPCM輸出總線送基帶處理單元，而三路變換器的ADPCM輸入端并接成一條ADPCM輸入總線，與基帶處理單元的ADPCM輸入信號相接。
由于上述話音1-3的TDM電路所用的IC型號、功能及連接關(guān)系均相同，下面就以U1與U2組成的話音1的TDM電路為例予以進(jìn)一步說明，作為圖3的圖面文字說明。
器件MC145557是MOTOROLA公司生產(chǎn)的單路PCM編碼器與解碼器，其特征為采用A律壓擴(kuò)編碼方式，電路內(nèi)提供基準(zhǔn)電壓源。其主要引出端符號說明如下VFX+、VFX-為發(fā)送信號同相、反相輸入。
VSS負(fù)電源接-5VVCC正電源接5VGSX發(fā)送增益控制TSX發(fā)送時隙指示FSX發(fā)送幀同步輸入FSR接收幀同步輸入DX 發(fā)送數(shù)據(jù)輸出DR 接收數(shù)據(jù)輸入BCLKX發(fā)送數(shù)據(jù)時鐘輸入MCLKX發(fā)送主時鐘輸入MCLKR接收主時鐘輸入VFRO接收信號輸出器件MC145532是MOTOROLA公司生產(chǎn)的64kb/sPCM與32kb/sADPCM碼之間相互變換電路。與A律PCM編碼器與解碼器相連，構(gòu)成ADPCM編解碼器。其特征為PCM-ADPCM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率為64kb/s-32kb/s，用于A律壓擴(kuò)方式，可同步也可異步工作。其主要引出端符號EDI編碼數(shù)據(jù)輸入EOE編碼輸出允許EIE編碼輸入允許DIE解碼輸入允許DOE解碼輸出允許
EDO編碼數(shù)據(jù)輸出DDI解碼數(shù)據(jù)輸入DDO解碼數(shù)據(jù)輸出MODE模式選擇，接高電位A律模式EDC編碼時鐘DDC解碼時鐘RES編碼轉(zhuǎn)換器復(fù)位SPC信號處理器時鐘APD降耗控制腳接地每路變換器的組成，以話音1的電路為例，由U1與U2串聯(lián)組成?！罢Z音1入”(圖3)第1路話音接入端子通過電容C1(0.1μf)、電阻R1、R2(10KΩ)分別連接U1的音頻輸入腳VFX-與增益控制腳GSX。U1發(fā)送時隙控制腳FSX與電路發(fā)送時隙端子FST1相連，PCM變換后的輸出腳DX與U2的編碼輸入腳EDI相連。U2的輸入與輸出允許控制腳EIE和EOE也與發(fā)送時隙端子FST相連。U2的編碼數(shù)據(jù)輸出EDO與ADPCM輸出總線相連送基帶處理單元發(fā)送輸出。而接收信號經(jīng)基帶處理后由ADPCM輸入總線輸入；連接到U2的解碼數(shù)據(jù)輸入端DDI，解碼的輸入允許腳DIE及解碼輸出允許控制腳DOE與語音1路的接收時隙端子FSR相連，解碼數(shù)據(jù)輸出腳DDO與U1的接收數(shù)據(jù)輸入腳DR相連，U1的接收時隙FSR也與接收時隙FSR1相連，U1將輸入的PCM信號變?yōu)檎Z音信號由輸出腳VFRO經(jīng)電容C2(0.1μf)和電阻R3(600Ω)接到“語音1出”端子。
電路加電后，語音信號1送入U1按FST速率(8K)采樣、量化及PCM編碼，并在時隙FST1＝“1”時將前一幀變換后的PCM信號送入U2的輸入端EDI，同樣U2將上一幀已由PCM信號變換為ADPCM的信號在時隙FST1＝“1”時插入ADPCM輸出總線。在多路情況下，盡管模擬信號是多路的實(shí)時的，但由于時隙是順序的、互不重迭的，所以N路模擬信號數(shù)字化后可以分時復(fù)用為一條總線。與此同時，解擴(kuò)解調(diào)譯碼后的多路信號，從ADPCM輸入總線輸入到復(fù)用電路的U2、U4、U6的DDI輸入端，在話音1路接收時隙FSR1＝“1”期間將ADPCM信號取出，并變換為PCM信號，經(jīng)U1變換為模擬信號1后送到語音輸出端子。在多路情況下，各分路在各自的時隙，分時接收各自的ADPCM信號。
由此可見，由U1-U6組成的多路時分復(fù)用電路，其ADPCM的輸入、輸出采用總線結(jié)構(gòu)，可雙向?qū)崿F(xiàn)語音的變換及反變換。
電路中MCLKX(2.048MHz)、SPC(20.48MHz)是芯片的工作時鐘，184KHz是信號速率時鐘，F(xiàn)SR1-3及FST1-3是各路收、發(fā)時隙控制信號，由系統(tǒng)定時單元提供。
圖4為5個分路時TDM成幀時發(fā)送時隙的波形圖，其中在5個中繼話路信號前插入了三位時隙，分別為同步位、控制信令位及線路的網(wǎng)管信令。
采用本實(shí)用新型的CDMA無線接入系統(tǒng)，具有如下幾個明顯優(yōu)點(diǎn)1、話音采用32kb/s的ADPCM數(shù)字編碼制式，符合G721建議。語音質(zhì)量達(dá)到4級標(biāo)準(zhǔn)，話帶內(nèi)信噪比為27dB左右，與市話相當(dāng)，并可較好地開通G3類傳真業(yè)務(wù)。
2、由于采用TDM技術(shù)，可使碼分信道傳輸?shù)闹欣^信道由原來的1條增加到6條，可方便地開通多用戶終端，采用集線分線的方式，使每個遠(yuǎn)端站的電話用戶數(shù)達(dá)32，集線比為32∶5，其呼損率指標(biāo)可滿足中國電信提出的小于5％的要求。適合中國自然村落比較集中的狀況，大幅度降低成本。
由于應(yīng)用時分復(fù)用，CDMA無線接入網(wǎng)成為寬帶信道設(shè)備，可方便地開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和ISDN綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
3、采用TDM后，在獲得相同中繼用戶和使用相同帶寬的情況下，擴(kuò)頻多址+TDM方式具有更大的競爭力。設(shè)備量減少的優(yōu)勢明顯，見下表。
權(quán)利要求1.一種用于寬帶碼分多址無線接入系統(tǒng)的時分復(fù)用電路，其特征是它接在該系統(tǒng)端站設(shè)備中多用戶終端集線分線器單元與基帶處理單元之間；其信號控制輸入端連接上述設(shè)備中時序控制單元信號輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征是它由1-N組相同的模擬-PCM-ADPCM變換器并聯(lián)組成；每路變換器由相同的模擬-PCM編解碼器和PCM-ADPCM碼變換器串聯(lián)組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種寬帶碼分多址(CDMA)無線接入系統(tǒng)的時分復(fù)用(TDM)電路,其特征是該電路由1－N組模擬－PCM－ADPCM變換器并聯(lián)組成;接在系統(tǒng)端站多用戶終端集線分線器與基帶處理單元之間。它具有獨(dú)立的模擬信號輸入輸出端子,在系統(tǒng)時隙信號的控制下,實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的總線輸入輸出復(fù)用。它將一個碼分信道由通一個話路增加到多個話路,一個碼分信道的基帶速率可增加到192kb/s,除電話外,可開通傳真和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),大幅度降低設(shè)備成本。
文檔編號H04L5/00GK2411629SQ00200399
公開日2000年12月20日 申請日期2000年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月12日
發(fā)明者周駿, 王桂蘭, 楊曉波, 李國慶, 羅思毅, 邱云江 申請人:天津華諾通信有限公司, 成都市西南電子電信技術(shù)研究所