專利名稱：一種用于第三代移動通信系統(tǒng)的td－scdma直放站系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動通信系統(tǒng)，具體涉及一種用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA無線信號遠(yuǎn)距離覆蓋系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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。
正如在第二代移動通信覆蓋中所扮演的重要角色一樣，直放站在第三代移動通信系統(tǒng)中仍將起到重要的作用。由于TD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，靈活地改變時隙切換點(diǎn)，滿足上下行非對稱業(yè)務(wù)的需要；這種不同時隙切換的信號，基本上不會實(shí)時改變，可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需要提前配置。作為中繼設(shè)備的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)需要準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)上下行時隙的切換，完成無縫的信號放大轉(zhuǎn)發(fā)功能。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)對TD信號的放大轉(zhuǎn)發(fā)功能，本發(fā)明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)。該系統(tǒng)采用基帶信號處理系統(tǒng)作為TD-SCDMA直放站的一個核心模塊，解析接收到的TD-SCDMA基站廣播信號，利用基帶信號處理技術(shù)，將TD-SCDMA的同步信號檢測出來，并準(zhǔn)確地同基站信號同步。根據(jù)TD-SCDMA上下行時隙分配不實(shí)時變化的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在相應(yīng)的切換點(diǎn)控制相應(yīng)的電源開關(guān)進(jìn)行切換，從而在上下行之間進(jìn)行切換。
本發(fā)明由耦合器101、射頻開關(guān)K1 102、功率放大器103、射頻開關(guān)K2 104、低噪聲放大器105、解幀同步控制模塊106、RF接收機(jī)107構(gòu)成。所述耦合器101的輸入端口與基站的DT端口相連接，其輸出端口與頻開關(guān)K1 102相連接，耦合端口與RF接收機(jī)107的輸入端相連接，RF接收機(jī)107的輸出端與解幀同步控制模塊106的輸入端相連接，解幀同步控制模塊106的輸出端被分別連接于射頻開關(guān)K1 102、功率放大器103、射頻開關(guān)K2 104和低噪聲放大器105；由基站端的端口DT、耦合器101、射頻開關(guān)K1 102、功率放大器103、射頻開關(guān)K2 104以及覆蓋端的端口MT構(gòu)成TD-SCDMA信號的下行鏈路，由覆蓋端的端口MT、射頻開關(guān)K2 104、低噪聲放大器105、射頻開關(guān)K1 102、耦合器101以及基站端的端口DT構(gòu)成TD-SCDMA信號的上行鏈路；將基站的TD-SCDMA下行信號通過DT端口經(jīng)耦合器101由RF接收機(jī)107將其射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號后被送入解幀同步控制模塊106，用解幀同步控制模塊106所檢測出的TD-SCDMA同步信號同時控制射頻開關(guān)K1 102、功率放大器103、射頻開關(guān)K2 104和低噪聲放大器105；當(dāng)解幀同步控制模塊106判斷基站信號為下行時隙時，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；當(dāng)檢測到DT端口沒有下行信號時，則控制下行鏈路關(guān)閉并使上行鏈路呈開狀態(tài)。
所述的解幀同步控制模塊106由A/D采樣電路305和311，數(shù)字濾波器306，載波搜索電路307，同步電路308，AGC309以及ARM最小系統(tǒng)312構(gòu)成。A/D采樣電路305的輸入端與RF接收機(jī)304相連接，輸出端與數(shù)字濾波器306輸入端相連接，數(shù)字濾波器306的輸出端與載波搜索電路307的輸入端相連接，載波搜索電路307的輸出端分別與同步電路308和ARM最小系統(tǒng)312的輸入端相連接，ARM最小系統(tǒng)312的輸出端與AGC309的輸入端相連接，AGC309的輸出端與RF接收機(jī)304相連接；將來自RF接收機(jī)304的兩路差分基帶I/Q信號送入A/D305進(jìn)行采樣，其采樣之后的數(shù)據(jù)進(jìn)入濾波器306進(jìn)行數(shù)字匹配濾波后由載波搜索電路307進(jìn)行載波搜索，搜索到載波之后由同步電路308進(jìn)行同步，其同步包括采樣點(diǎn)同步、幀同步和采樣點(diǎn)選擇。其解幀同步控制模塊106所輸出的控制信號既可以是差分信號，也可以是5VCMOS信號。
所述耦合器101，RF接收機(jī)107和解幀同步控制模塊106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所示耦合器401，RF接收機(jī)407和解幀同步控制模塊406，此變換適用于無線直放站、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放大器。此系統(tǒng)在初始工作時，解幀同步控制模塊406沒有給出上下行時隙判斷結(jié)果之前，下行鏈路處于常開狀態(tài)，基站的TD-SCDMA信號經(jīng)由下行鏈路傳輸至耦合器401，經(jīng)RF接收機(jī)407和解幀同步控制模塊406，然后由解幀同步控制模塊406給出差分或CMOS信號控制射頻開關(guān)K1402、功率放大器403、射頻開關(guān)K2404和低噪聲放大器405，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換。
所述的直放站的類型包括無線直放站、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放大器；其中，在光纖直放站的中繼端，其解幀同步控制模塊208的輸出端分別與射頻開關(guān)K1 202、功率放大器203、低噪聲放大器207的控制端相連接，并進(jìn)行檢測、解幀、同步、控制，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換；由基站端的端口DT、耦合器201、射頻開關(guān)K1 202、功率放大器203、光收發(fā)器204構(gòu)成TD-SCDMA信號的下行鏈路；由光收發(fā)器205、低噪聲放大器207、射頻開關(guān)K2202、耦合器201以及基站端的端口DT構(gòu)成TD-SCDMA信號的上行鏈路；在光纖直放站的覆蓋端，其解幀同步控制模塊219的輸出端分別與射頻開關(guān)K2 220、功率放大器221、低噪聲放大器222的控制端相連接，并進(jìn)行檢測、解幀、同步、控制，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換；由光收發(fā)器217、耦合器226、功率放大器221、射頻開關(guān)K2 220以及覆蓋端的端口MT構(gòu)成TD-SCDMA信號的下行鏈路；由覆蓋端的端口MT、射頻開關(guān)K2 220、低噪聲放大器222以及光收發(fā)器205構(gòu)成TD-SCDMA信號的上行鏈路。
所述的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路使用同一頻段，其上下鏈路信號的頻率范圍是1880～1920MHz；2010～2025MHz；2300～2400MHz。從關(guān)閉正在運(yùn)行的上行鏈路或下行鏈路到重新打開已經(jīng)關(guān)閉的上行鏈路或下行鏈路，這期間通過時間的延遲來增加上下行電路之間的隔離，以避免直放站的自激；作為應(yīng)用的一個范例，關(guān)閉下行功放PA103、203、221的控制線有效6個chip之后再打開上行低噪放LNA的控制線時有效；關(guān)閉上行低噪放LNA105、207、222的控制線有效4個chip之后再打開下行功放PA的控制線時有效；其中，通過軟件設(shè)置，可以相應(yīng)改變PA和LNA被關(guān)閉的控制線的有效chip數(shù)。
其中，RF接收機(jī)107、209、218、304將基站射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號，可以采用直接變頻方式，也可以采用多次變頻方式，其中包括數(shù)字中頻方式。
在本發(fā)明中，其解幀同步控制模塊中的同步電路實(shí)現(xiàn)的功能有下行同步碼的檢測，采樣點(diǎn)的同步，幀同步，最佳采樣點(diǎn)提取。所述的載波搜索電路307所實(shí)現(xiàn)的是頻段內(nèi)的載波強(qiáng)度搜索并進(jìn)行載波能量強(qiáng)度排序；其中，最小系統(tǒng)ARM312將需要搜索的頻點(diǎn)即PLL的配置值寫入到FPGA相應(yīng)的寄存器，F(xiàn)PGA將PLL303的相應(yīng)值配置到RF接收機(jī)304的PLL；其中FPGA接收數(shù)據(jù)，并且根據(jù)公式計(jì)算一個無線幀的信號能量，將計(jì)算結(jié)果回送給ARM312，ARM312將能量結(jié)果進(jìn)行大小排序，即其載波搜索模塊的能量在FPGA內(nèi)部計(jì)算完畢之后，將結(jié)果傳送給ARM312，由ARM312進(jìn)行能量排序并按照由高到低的順序進(jìn)行逐一同步搜索直至同步；同步電路需要與ARM進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，一旦下行同步碼搜索失敗，ARM312將重新配置一次PLL并再次進(jìn)行同步搜索；其中，采用相關(guān)函數(shù)求取最大峰均比，找出下行同步碼和最佳采樣點(diǎn)。其解幀同步控制模塊充分利于下行同步碼的正交性和抗噪聲特性，即在一定的信噪比條件下，相同碼相關(guān)結(jié)果的峰均比高于不同碼之間相關(guān)結(jié)果的峰均比，使用相關(guān)求峰均比的方式，找出下行同步碼以及找到最佳采樣點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)下行同步碼的搜索，采樣點(diǎn)的同步，幀同步。
其直放站的監(jiān)控模塊206和223通過485串口遠(yuǎn)程配置基帶信號處理模塊上下行切換的切換點(diǎn)，配置范圍是時隙1，6任意配置，默認(rèn)是在時隙3、4之間；其上層監(jiān)控系統(tǒng)通過485串口與最小系統(tǒng)312通信，配置新的切換點(diǎn)，進(jìn)行軟件遠(yuǎn)程更新。
其無線直放站工作過程為施主天線接收到的基站信號經(jīng)DT端口進(jìn)入設(shè)備后經(jīng)耦合器至RF接收機(jī)并由射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號，基帶I/Q信號再進(jìn)入解幀同步控制模塊，經(jīng)過此模塊的基帶信號處理后，檢測出TD-SCDMA的同步信號，準(zhǔn)確地同基站信號實(shí)現(xiàn)同步。根據(jù)TD-SCDMA上下行時隙分配不實(shí)時變化的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在相應(yīng)的切換點(diǎn)控制相應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行切換，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換；如果解幀同步控制模塊判斷基站信號為下行時隙，則由相應(yīng)開關(guān)控制，關(guān)閉上行鏈路，打開下行鏈路，直放站對下行信號進(jìn)行處理和放大，最后經(jīng)MT端口由用戶天線發(fā)射至用戶手機(jī)；當(dāng)DT端口沒有下行信號時隙時，則由相應(yīng)開關(guān)控制，關(guān)閉下行鏈路，并使上行鏈路處于開狀態(tài)，則上行信號經(jīng)直放站進(jìn)行處理和放大，最后由施主天線轉(zhuǎn)發(fā)回基站；其中，解幀同步控制模塊的功能電路計(jì)有A/D采樣，數(shù)字濾波器，載波搜索電路，同步電路，AGC，ARM最小系統(tǒng)。其信號處理流程如下來自RF接收機(jī)的兩路差分基帶I/Q信號，經(jīng)基帶板一個雙路的A/D進(jìn)行采樣，基帶系統(tǒng)對采樣之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字匹配濾波，然后進(jìn)行載波搜索，搜索到載波之后進(jìn)行同步，其同步包括采樣點(diǎn)同步，幀同步，采樣點(diǎn)選擇。據(jù)此，便能準(zhǔn)確地完成同基站信號的同步。根據(jù)TD-SCDMA上下行時隙分配不實(shí)時變化的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，輸出差分信號或者CMOS信號去控制上下行鏈路的打開和關(guān)閉。
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)TD-SCDMA移動通信信號的遠(yuǎn)距離傳輸和大容量、大動態(tài)范圍的信號覆蓋，為第三代移動通信系統(tǒng)提供了一種靈活的，大動態(tài)范圍和大容量的射頻信號遠(yuǎn)距離覆蓋的實(shí)現(xiàn)方法。適用于無線直放站，也同樣適用于光纖直放站，電光混合直放站，塔頂放大器和干線放大器。具有檢測靈敏度高、切換準(zhǔn)確、系統(tǒng)容量大、動態(tài)范圍寬、信號傳輸距離遠(yuǎn)等顯著特點(diǎn)。
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)語意在描述而非限制。根據(jù)以上的描述，可以對本發(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)明可以對所具體描述的實(shí)施例采用各種不同的實(shí)現(xiàn)方式。
附圖簡要說明 以下是本發(fā)明專利的附圖簡要說明

圖1的方框圖為本發(fā)明的無線直放站的系統(tǒng)框圖；圖2a的方框圖為本發(fā)明的光纖直放站中繼端的系統(tǒng)框圖；圖2b的方框圖為本發(fā)明的光纖直放站覆蓋端的系統(tǒng)框圖；圖3描述了本發(fā)明的解幀同步控制模塊的工作原理和信號流程；圖4是本發(fā)明所提供的另外一種應(yīng)用方式的直放站系統(tǒng)圖；圖5所示為本發(fā)明所提供的解幀同步控制模塊的上下行時隙的切換控制信號。
在上述附圖內(nèi)，其附圖標(biāo)記說明如下101，201，226，406耦合器；102，104，202，220，402，404開關(guān)；103，203，221，403下行功放；105，207，222，405上行功放；106，208，219，406解幀控制模塊；107，209，218，304，407RF接收機(jī)；204，205，217，224光收發(fā)器；206，223監(jiān)控；210，211，216，225光纖；301時隙分配輸出接口；302單端轉(zhuǎn)差分；303PLL配置；305，311A/D；306FIR；307載波同步；308同步；309AGC；310POWERDOWN；312ARM系統(tǒng)控制；313計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例下面將結(jié)合附圖具體描述對應(yīng)本于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例1、圖1的方框圖為本發(fā)明的無線直放站的系統(tǒng)框圖；施主天線接收到的基站信號經(jīng)DT端口進(jìn)入設(shè)備后經(jīng)耦合器至RF接收機(jī)并由射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號，基帶I/Q信號再進(jìn)入解幀同步控制模塊，經(jīng)過此模塊的基帶信號處理后，檢測出TD-SCDMA的同步信號，并準(zhǔn)確地同基站信號實(shí)現(xiàn)同步。根據(jù)TD-SCDMA上下行時隙分配不實(shí)時變化的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在相應(yīng)的切換點(diǎn)控制相應(yīng)的開關(guān)進(jìn)行切換，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換；如果解幀同步控制模塊判斷基站信號為下行時隙，則由相應(yīng)開關(guān)控制關(guān)閉上行鏈路后打開下行鏈路，直放站對下行信號進(jìn)行處理和放大，最后經(jīng)MT端口由用戶天線發(fā)射至用戶手機(jī)；當(dāng)DT端口沒有下行信號時隙時，相應(yīng)開關(guān)控制下行鏈路關(guān)閉，上行鏈路處于開狀態(tài)，則上行信號經(jīng)直放站進(jìn)行處理和放大，最后由施主天線轉(zhuǎn)發(fā)回基站；其中，解幀同步控制模塊的功能電路共有A/D采樣，數(shù)字濾波器，載波搜索電路，同步電路，AGC，ARM最小系統(tǒng)。其信號處理的流程如下來自RF接收機(jī)的兩路差分基帶I/Q信號，經(jīng)基帶板一個雙路的A/D進(jìn)行采樣，基帶系統(tǒng)對采樣之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字匹配濾波，然后進(jìn)行載波搜索，搜索到載波之后進(jìn)行同步，同步包括采樣點(diǎn)同步，幀同步，采樣點(diǎn)選擇。這樣，便可準(zhǔn)確地完成同基站信號的同步。根據(jù)TD-SCDMA上下行時隙分配不實(shí)時變化的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，輸出差分信號或CMOS信號去控制上下行鏈路的打開和關(guān)閉。本系統(tǒng)框圖同樣適用于電光混合直放站以及與之配套的塔頂放大器和干線放大器。
2、圖2的示意圖描述了TD-SCDMA光纖直放站系統(tǒng)的組成。其中，圖2a為近端中繼機(jī)分系統(tǒng)，圖2b為遠(yuǎn)端機(jī)分系統(tǒng)。
近端施主天線接收到的基站信號經(jīng)DT端口進(jìn)入設(shè)備后經(jīng)耦合器至RF接收機(jī)并由射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號，基帶I/Q信號再進(jìn)入解幀同步控制模塊，經(jīng)過此模塊的基帶信號處理后，如果解幀同步控制模塊判斷基站信號為下行時隙，則控制上行鏈路關(guān)閉，下行鏈路打開，直放站對下行信號進(jìn)行處理和放大，再通過光收發(fā)器由光纖傳輸至遠(yuǎn)端機(jī)。遠(yuǎn)端機(jī)光收發(fā)器收到光纖傳輸來的信號后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，將信號耦合至RF接收機(jī)，繼而進(jìn)入解幀同步控制模塊，經(jīng)過此模塊的基帶信號處理后，如果解幀同步控制模塊判斷信號為下行時隙，則控制上行鏈路關(guān)閉，下行鏈路打開，直放站對下行信號進(jìn)行處理和放大，由用戶天線發(fā)射至用戶手機(jī)。當(dāng)系統(tǒng)沒有檢測到下行時隙時，下行鏈路關(guān)閉，覆蓋端和遠(yuǎn)端的上行鏈路皆處于開狀態(tài)，以將上行信號經(jīng)光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸至基站。
3、圖3是本發(fā)明的近端中繼機(jī)基帶處理模塊的邏輯連接關(guān)系圖。解幀同步控制模塊的功能電路共有A/D采樣，數(shù)字濾波器，載波搜索電路，同步電路，AGC，ARM最小系統(tǒng)。信號處理流程如下來自RF接收機(jī)的兩路差分基帶I/Q信號，經(jīng)基帶板一個雙路的A/D進(jìn)行采樣，基帶系統(tǒng)對采樣之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字匹配濾波，然后進(jìn)行載波搜索，搜索到載波之后進(jìn)行同步，其同步包括采樣點(diǎn)同步，幀同步，采樣點(diǎn)選擇。這樣，便可準(zhǔn)確地完成同基站信號的同步。根據(jù)TD-SCDMA上下行時隙分配不實(shí)時變化的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，輸出差分信號或5VCMOS信號去控制上下行鏈路的打開和關(guān)閉。
4、圖4是本發(fā)明另外一種應(yīng)用方式的直放站系統(tǒng)圖。所述耦合器，RF接收機(jī)和解幀同步控制模塊在系統(tǒng)的位置可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)變換與圖1有所區(qū)別，此變換適用于無線直放站、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放大器。此系統(tǒng)在初始工作時，解幀同步控制模塊沒有給出上下行時隙判斷結(jié)果之前，下行鏈路處于常開狀態(tài)，基站的TD-SCDMA信號經(jīng)由下行鏈路傳輸至耦合器，經(jīng)RF接收機(jī)和解幀同步控制模塊，然后由解幀同步控制模塊給出差分或CMOS信號控制射頻開關(guān)K1、功率放大器、射頻開關(guān)K2和低噪聲放大器，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換。
5、圖5為本發(fā)明的解幀同步控制模塊的上下行時隙的切換控制信號。本發(fā)明中先關(guān)閉工作狀態(tài)的上行/下行鏈路后再打開下行/上行鏈路，使用時間的延時來增加上下行電路的隔離的，以避免直放站的自激；作為應(yīng)用的一個范例，控制下行功放PA關(guān)閉的控制線有效6個chip之后打開上行低噪放LNA控制線有效；控制上行低噪放LNA關(guān)閉的控制線有效4個chip之后，控制下行功放PA打開的控制線有效。另外，可以通過相應(yīng)軟件改變PA和LNA關(guān)閉的控制線的有效chip數(shù)。
直放站監(jiān)控部分通過485接口配置基帶信號處理模塊上下行切換的切換點(diǎn)，配置范圍是時隙1，6任意配置(默認(rèn)是在時隙3、4之間)；如果需要在其它時隙，那么上層監(jiān)控系統(tǒng)可以通過485串口通知ARM配置新的切換點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)軟件遠(yuǎn)程更新。
權(quán)利要求
1.一種用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，由耦合器(101)、射頻開關(guān)K1(102)、功率放大器(103)、射頻開關(guān)K2(104)、低噪聲放大器(105)、解幀同步控制模塊(106)、RF接收機(jī)(107)構(gòu)成，其特征在于，所述耦合器(101)的輸入端口與基站的DT端口相連接，其輸出端口與射頻開關(guān)K1(102)相連接，耦合端口與RF接收機(jī)(107)的輸入端相連接，RF接收機(jī)(107)的輸出端與解幀同步控制模塊(106)的輸入端相連接，解幀同步控制模塊(106)的輸出端被分別連接于射頻開關(guān)K1(102)、功率放大器(103)、射頻開關(guān)K2(104)和低噪聲放大器(105)；由基站端的端口DT、耦合器(101)、射頻開關(guān)K1(102)、功率放大器(103)、射頻開關(guān)K2(104)以及覆蓋端的端口MT構(gòu)成TD-SCDMA信號的下行鏈路；由覆蓋端的端口MT、射頻開關(guān)K2(104)、低噪聲放大器(105)、射頻開關(guān)K1(102)、耦合器(101)以及基站端的端口DT構(gòu)成TD-SCDMA信號的上行鏈路；將基站的TD-SCDMA下行信號通過DT端口經(jīng)耦合器(101)由RF接收機(jī)(107)將其射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號后被送入解幀同步控制模塊(106)，用解幀同步控制模塊(106)所檢測出的TD-SCDMA同步信號同時控制射頻開關(guān)K1(102)、功率放大器(103)、射頻開關(guān)K2(104)和低噪聲放大器(105)；當(dāng)解幀同步控制模塊(106)判斷基站信號為下行時隙時，則控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開；當(dāng)檢測到DT端口沒有下行信號時隙時，則控制下行鏈路關(guān)閉并使上行鏈路呈開狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，所述解幀同步控制模塊(106)由A/D采樣電路(305)、(311)，數(shù)字濾波器(306)，載波搜索電路(307)，同步電路(308)，AGC(309)以及ARM最小系統(tǒng)(312)構(gòu)成；A/D采樣電路(305)的輸入端與RF接收機(jī)(304)相連接，輸出端與數(shù)字濾波器(306)輸入端相連接，數(shù)字濾波器(306)的輸出端與載波搜索電路(307)的輸入端相連接，載波搜索電路(307)的輸出端分別與同步電路(308)和ARM最小系統(tǒng)(312)的輸入端相連接，ARM最小系統(tǒng)(312)的輸出端與AGC(309)的輸入端相連接，AGC(309)的輸出端與RF接收機(jī)(304)相連接；將來自RF接收機(jī)(304)的兩路差分基帶I/Q信號送入A/D(305)進(jìn)行采樣，其采樣之后的數(shù)據(jù)進(jìn)入濾波器(306)進(jìn)行數(shù)字匹配濾波后由載波搜索電路(307)進(jìn)行載波搜索，搜索到載波之后由同步電路(308)進(jìn)行同步，其同步包括采樣點(diǎn)同步、幀同步和采樣點(diǎn)選擇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，所述耦合器(101)，RF接收機(jī)(107)和解幀同步控制模塊(106)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所示耦合器(401)，RF接收機(jī)(407)和解幀同步控制模塊(406)，此變換適用于無線直放站、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放大器；此系統(tǒng)在初始工作時，解幀同步控制模塊(406)沒有給出上下行時隙判斷結(jié)果之前，下行鏈路處于常開狀態(tài)，基站的TD-SCDMA信號經(jīng)由下行鏈路傳輸至耦合器(401)，經(jīng)RF接收機(jī)(407)和解幀同步控制模塊(406)，然后由解幀同步控制模塊(406)給出差分或CMOS信號控制射頻開關(guān)K1(402)、功率放大器(403)、射頻開關(guān)K2(404)和低噪聲放大器(405)，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，其解幀同步控制模塊(106)所輸出的控制信號既可以是差分信號，也可以是5VCMOS信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，所述的直放站的類型包括無線直放站、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放大器；其中，在光纖直放站的中繼端，其解幀同步控制模塊(208)的輸出端分別與射頻開關(guān)K1(202)、功率放大器(203)、低噪聲放大器(207)的控制端相連接，并進(jìn)行檢測、解幀、同步、控制，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換；由基站端的端口DT、耦合器(201)、射頻開關(guān)K1(202)、功率放大器(203)、光收發(fā)器(204)構(gòu)成TD-SCDMA信號的下行鏈路；由光收發(fā)器(205)、低噪聲放大器(207)、射頻開關(guān)K2(202)、耦合器(201)以及基站端的端口DT構(gòu)成TD-SCDMA信號的上行鏈路；在光纖直放站的覆蓋端，其解幀同步控制模塊(219)的輸出端分別與射頻開關(guān)K2(220)、功率放大器(221)、低噪聲放大器(222)的控制端相連接，并進(jìn)行檢測、解幀、同步、控制，從而在上下行鏈路之間進(jìn)行切換；由光收發(fā)器(217)、耦合器(226)、功率放大器(221)、射頻開關(guān)K2(220)以及覆蓋端的端口MT構(gòu)成TD-SCDMA信號的下行鏈路；由覆蓋端的端口MT、射頻開關(guān)K2(220)、低噪聲放大器(222)以及光收發(fā)器(205)構(gòu)成TD-SCDMA信號的上行鏈路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，所述的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路使用同一頻段，其上下鏈路信號的頻率范圍是1880～1920MHz；2010～2025MHz；2300～2400MHz。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，從關(guān)閉正在運(yùn)行的上行鏈路或下行鏈路到重新打開已經(jīng)關(guān)閉的上行鏈路或下行鏈路，這期間通過時間的延遲來增加上下行電路之間的隔離，以避免直放站的自激；作為應(yīng)用的一個范例，關(guān)閉下行功放PA(103)、(203)、(221)的控制線有效6個chip之后再打開上行低噪放LNA的控制線時有效；關(guān)閉上行低噪放LNA(105)、(207)、(222)的控制線有效4個chip之后再打開下行功放PA的控制線時有效；其中，通過軟件設(shè)置，可以相應(yīng)改變PA和LNA被關(guān)閉的控制線的有效chip數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，RF接收機(jī)(107)、(209)(、218)、(304)將基站射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號，可以采用直接變頻方式，也可以采用多次變頻方式，其中包括數(shù)字中頻方式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，所述的載波搜索電路(307)對頻段內(nèi)的載波強(qiáng)度進(jìn)行搜索并進(jìn)行載波能量強(qiáng)度排序；其中，最小系統(tǒng)ARM(312)將需要搜索的頻點(diǎn)即PLL的配置值寫入到FPGA相應(yīng)的寄存器，F(xiàn)PGA將PLL(303)的相應(yīng)值配置到RF接收機(jī)(304)的PLL；其中，F(xiàn)PGA接收數(shù)據(jù)，并根據(jù)公式計(jì)算一個無線幀的信號能量，將計(jì)算結(jié)果回送給ARM(312)，ARM(312)將能量結(jié)果進(jìn)行大小排序，即其載波搜索模塊的能量在FPGA內(nèi)部計(jì)算完畢之后，將結(jié)果傳送給ARM(312)，由ARM(312)進(jìn)行能量排序并按照由高到低的順序進(jìn)行逐一同步搜索直至同步；一旦下行同步碼搜索失敗，則ARM(312)將重新配置一次PLL并再次進(jìn)行同步搜索；其中，采用相關(guān)函數(shù)求取最大峰均比，找出下行同步碼和最佳采樣點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于第三代移動通信系統(tǒng)的TD-SCDMA直放站系統(tǒng)，其特征在于，直放站的監(jiān)控模塊(206)和(223)通過485串口遠(yuǎn)程配置基帶信號處理模塊上下行切換的切換點(diǎn)，配置范圍是時隙1，6任意配置，默認(rèn)是在時隙3、4之間；其上層監(jiān)控系統(tǒng)通過485串口與最小系統(tǒng)(312)通信，配置新的切換點(diǎn)，進(jìn)行軟件遠(yuǎn)程更新。
全文摘要
本發(fā)明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)。由耦合器、射頻開關(guān)、功放、低噪放、解幀同步控制模塊、RF接收機(jī)構(gòu)成。來自基站的下行信號通過DT端口經(jīng)耦合器由RF接收機(jī)將其射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶I/Q信號后進(jìn)入解幀同步控制模塊檢測出TD－SCDMA的同步信號，用該信號同時控制射頻開關(guān)、功放和低噪放；當(dāng)解幀同步控制模塊判斷其信號為下行時隙時，控制上行鏈路關(guān)閉、下行鏈路打開，直放站對下行信號進(jìn)行處理/放大后經(jīng)MT端口發(fā)送到覆蓋區(qū)域；當(dāng)檢測到DT端口不是下行時隙時，則控制下行鏈路關(guān)閉并使上行鏈路呈開狀態(tài)，其上行信號經(jīng)直放站處理/放大后被回送至基站。本發(fā)明具有檢測靈敏度高、切換準(zhǔn)確、系統(tǒng)容量大、動態(tài)范圍寬、信號傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)。
文檔編號H04B7/216GK1801667SQ20061000185
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者張遠(yuǎn)見, 張躍軍, 陳遂陽 申請人:京信通信技術(shù)(廣州)有限公司