專利名稱：Td-scdma直放站時隙功率檢測控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直放站領(lǐng)域，特別是一種TD-SCDMA直放站時隙功率檢測控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
全球移動通信的發(fā)展經(jīng)歷了第一代模擬技術(shù)，第二代數(shù)字窄帶技術(shù)——2G (GSM和 CDMA)和第三代數(shù)字寬帶技術(shù)——3G(CDMA2000、 WCDMA和TD-SCDMA)。 CDMA2000 是美國主導(dǎo)的3G標準，WCDMA是歐洲主導(dǎo)的3G標準，而TD-SCDMA是我國自主提出的 3G國際標準。在國際3G技術(shù)日益普及的的形勢下，為了使我國的3G標準TD-SCDMA在未來 的市場競爭中占有一席之地，必須盡早解決TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋及優(yōu)化問題。直放站是 解決通信網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋能力的一種優(yōu)選方案，它與基站相比有結(jié)構(gòu)簡單、投資較少和安裝方 便等優(yōu)點，可廣泛用于難于覆蓋的盲區(qū)和弱區(qū)，如商場、賓館、機場、碼頭、車站、體育館、 娛樂廳、地鐵、隧道、高速公路、海島等各種場所，提高通信質(zhì)量，解決掉話等問題。TD-SCDMA 采用TDD雙工方式，它的上下行信息在同一載頻的不同時隙上進行傳輸。為了提高直放站 功率放大器的效率，進而擴大直放站覆蓋范圍，需要對每個時隙的功率進行有效控制。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的正是為了實現(xiàn)上述功能，而提供一種TD-SCDMA直放站時隙功率檢測
控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能對TD-SCDMA信號的每個時隙的功率進行有效控制。
本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案。這種TD-SCDMA直放站時隙功率檢測控
制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括功率采集單元、控制邏輯單元、微控制器單元和控制接口單元，功率采
集單元由2選1開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器組成；控制邏輯單元采用單片現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA，
其內(nèi)部邏輯包括衰減器設(shè)置定時模塊、功率采集定時模塊、功率采集控制模塊、采集數(shù)據(jù)讀
取模塊、采集數(shù)據(jù)處理模塊，衰減器設(shè)置控制模塊和數(shù)據(jù)通信模塊；微控制器單元包含一片
普通微控制器MCU，控制接口單元用于實現(xiàn)與射頻模塊的接口功能；其中射頻模塊接口輸出
的上行輸出功率/下行輸出功率通過功率采集單元與功率采集控制模塊的輸入端相連接。
本實用新型有益的效果是1、控制邏輯采用單芯片結(jié)構(gòu)，成本低；2、用硬件FPGA實 現(xiàn)所有邏輯控制功能，可靠性和實時性好3、通過2選1開關(guān)上/下行功率采用1路A/D轉(zhuǎn) 換器完成采集；4、全部采用RTL代碼編寫，可移植性好。綜上所述，這種TD-SCDMA直放站 時隙功率檢測及控制方法能有效的解決TD-SCDMA直放站的隙功率檢測及控制，有助于提 高TD-SCDMA直放站覆蓋效果和覆蓋范圍，對優(yōu)化TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋具有重要意義， 并且更具有較高的實用價值。


圖1是本實用新型的系統(tǒng)原理示意圖2是本實用新型中控制邏輯單元內(nèi)部邏輯示意圖3是本實用新型中控制邏輯單元內(nèi)部邏輯信號時序圖4是本實用新型系統(tǒng)電原理附圖標記說明功率采集單元l、控制邏輯單元2、微控制器單元3、控制接口單元4。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步介紹
圖1是系統(tǒng)原理示意圖。這種TD-SCDMA直放站時隙功率檢測控制系統(tǒng)，主要包括功率 采集單元1、控制邏輯單元2、微控制器單元3和和控制接口單元4;功率采集單元1由2選 1開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器組成；控制邏輯單元2由單片現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA和射頻(RF)模 塊接口組成，射頻(RF)模塊接口包含上/下行檢波信號和上/下行衰減器控制信號；微控制 器單元3只包含一片普通微控制器MCU，控制接口單元4用于實現(xiàn)與射頻模塊的接口功能。
圖2是控制邏輯單元內(nèi)部邏輯示意圖。控制邏輯單元包括衰減器設(shè)置定時模塊、功率采 集定時模塊、功率采集控制模塊、采集數(shù)據(jù)讀取模塊、采集數(shù)據(jù)處理模塊，衰減器設(shè)置控制 模塊和數(shù)據(jù)通信模塊。
圖3控制邏輯單元內(nèi)部邏輯信號時序圖。包括a時隙結(jié)構(gòu)圖、b幀結(jié)構(gòu)圖、c衰減器設(shè) 置脈沖圖和d功率采集脈沖圖。DATA1和DATA2是時隙中的數(shù)據(jù)部分，用于承載用戶/信令數(shù) 據(jù)；Midamble是時隙中的訓(xùn)練序列，用于信道估計和功率電平測量；G為保護間隔；TS(TTS6
為1個幀中的7個常規(guī)時隙，其中TSO為下行時隙，Tsr為上行對隙，^ 氽時咪可根據(jù)需要 靈活配置成上下或下行時隙；n表示第n幀，n+l表示第n+l幀；DwPTS、 GP和UpPTS是三個 特殊時隙，其中DwPTS為下行同步和小區(qū)搜索時隙，GP為上/下行保護間隔時隙，UpPTS為 上行同步和隨機接入時隙。 圖4是系統(tǒng)電原理圖。
功率采集單元1由J5 (檢波功率信號的輸入接口)、 U3 (2選1通道選擇器)、U4 (A/D 轉(zhuǎn)換器)和C19 (電源濾波電容)組成。U2-5 (通道選擇腳Psel)受控于FPGA， FPGA根據(jù) 上下行的時隙切換信號控制U3的通道，當在下行時隙時控制U3選擇下行輸出功率，當在上 行時隙時控制U3選擇上行輸出功率。U4受控于FPGA的采集控制邏輯，根據(jù)釆集控制邏輯時 許進行A/D轉(zhuǎn)換，并把轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出給FPGA。
控制邏輯單元2由U1 (FPGA)、 Pl (FPGA配置文件下載接口)、 U2 (為FPGA提供10圖z 的運行時鐘)、Jl (幀同步信號輸入接口)、 J4 (射頻模塊接口，用于衰減器控制信號輸出) 和若干電阻電容組成。
微控制器單元3由U5 (LPC2103ARM7微控制器)、Yl (諧振晶體，為U5提供運行時鐘)、 U6 (為U5提供上電復(fù)位信號)、JP1 (LPC2103的JTAG調(diào)試接口)、 J3 (LPC2103的在系統(tǒng)編 程ISP跳線)、J2 (LPC2103的ISP接口)、 U7 (為系統(tǒng)提供3. 3V電源)、U8 (為系統(tǒng)提供1.8V 電源)、U9 (RS485電平轉(zhuǎn)換芯片)、J6 (RS485接口)、 J7 (電源接口)和若干電阻電容組成。
本實用新型實現(xiàn)了 TD-SCDMA直放站時隙功率檢測及控制功能，該功能主要在控制邏輯 單元內(nèi)部實現(xiàn)，其實現(xiàn)原理步驟如下
1) 衰減器設(shè)置定時模塊根據(jù)幀同步信號產(chǎn)生每時隙的衰減器設(shè)置脈沖(圖3-c)，具體 在每時隙的保護間隔中間；
2) 功率采集定時模塊根據(jù)幀同步信號產(chǎn)生每時隙的功率采集脈沖(圖3-d)，具體在每 時隙中間的訓(xùn)練序列開始處；
3) 功率采集控制模塊在功率采集脈沖有效時產(chǎn)生當前幀每時隙的功率釆集控制信號， 該控制信號滿足功率采集單元中的A/D轉(zhuǎn)換器的控制時序，不同的A/D轉(zhuǎn)換器需要有不同的 控制信號時序；
4) 釆集數(shù)據(jù)讀取模塊產(chǎn)生數(shù)據(jù)讀取邏輯，讀取當前幀每時隙&^力率值；
5) 采集數(shù)據(jù)處理模塊對每時隙的功率值與設(shè)定的門限值比較，根據(jù)比較結(jié)果設(shè)定下一 幀每時隙的衰減值，具體算法如下-
如果功率值大于門限值，衰減值就加l，衰減值最大為31，即衰減值加到31后，就
算功率值大于門限值也不再進行加1操作； *如果功率值小于門限值，衰減值就減l，衰減值最小為0，即衰減值減到0后，就算
功率值小于門限值也不再進行減1操作；
6) 衰減器設(shè)置控制模塊根據(jù)上一幀(第ri幀)的每時隙衰減值及衰減器設(shè)置脈沖來設(shè) 置當前幀(第n+l幀)每時隙的上/下行衰減器，即衰減器設(shè)置脈沖到來時，把上一幀的衰 減值寫入衰減器，衰減器設(shè)置控制模塊產(chǎn)生寫衰減器信號，包括數(shù)據(jù)信號和控制信號，其中 數(shù)據(jù)信號即衰減值，控制信號實際是衰減器設(shè)置脈沖的適當時延；
7) 循環(huán)1) ~6)步。 對以上步驟作如下說明
1) 每時隙的衰減器設(shè)置時間是在每時隙的保護間隔中間，使衰減器的設(shè)置對射頻鏈路
的影響降到最低；
2) 每時隙功率采集的是每時隙中間的訓(xùn)練序列(Midamble)的功率；
3) 根據(jù)當前幀每時隙的功率值與門限比較得到的每時隙衰減值只對下一幀有效；
4) 比較門限值是微控制器單元通過FPGA的數(shù)據(jù)通信模塊設(shè)置的。
除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成 的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權(quán)利要求1、一種TD-SCDMA直放站時隙功率檢測控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括功率采集單元(1)、控制邏輯單元(2)、微控制器單元(3)和控制接口單元(4)，功率采集單元(1)由2選1開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器組成；控制邏輯單元(2)采用單片現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA，其內(nèi)部邏輯包括衰減器設(shè)置定時模塊、功率采集定時模塊、功率采集控制模塊、采集數(shù)據(jù)讀取模塊、采集數(shù)據(jù)處理模塊，衰減器設(shè)置控制模塊和數(shù)據(jù)通信模塊；微控制器單元(3)包含一片普通微控制器MCU，控制接口單元(4)用于實現(xiàn)與射頻模塊的接口功能；其中射頻模塊接口輸出的上行輸出功率/下行輸出功率通過功率采集單元(1)與功率采集控制模塊的輸入端相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA直放站時隙功率檢測控制系統(tǒng)，其特征在于該 控制系統(tǒng)中控制程序的流程如下1) 、衰減器設(shè)置定時模塊根據(jù)幀同步信號產(chǎn)生每時隙的衰減器設(shè)置脈沖；2) 、功率采集定時模塊根據(jù)幀同步信號產(chǎn)生每時隙的功率采集脈沖；3) 、功率采集控制模塊在功率采集脈沖有效時產(chǎn)生當前幀每時隙的功率采集控制信號；4) 、采集數(shù)據(jù)讀取模塊產(chǎn)生數(shù)據(jù)讀取邏輯，通過功率采集單元讀取當前幀每時隙的功率值；5) 、采集數(shù)據(jù)處理模塊對每時隙的功率值與設(shè)定的門限值比較，根據(jù)比較結(jié)果設(shè)定下一 幀每時隙的衰減值；6) 、衰減器設(shè)置控制模塊根據(jù)上一幀的每時隙衰減值及衰減器設(shè)置脈沖來設(shè)置當前幀每 時隙的上下行衰減器；7) 、循環(huán)l) 6)步。
專利摘要本實用新型涉及一種TD-SCDMA直放站時隙功率檢測控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括功率采集單元、控制邏輯單元、微控制器單元和控制接口單元，功率采集單元由2選1開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器組成；控制邏輯單元采用單片現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA，其內(nèi)部邏輯包括衰減器設(shè)置定時模塊、功率采集定時模塊、功率采集控制模塊、采集數(shù)據(jù)讀取模塊、采集數(shù)據(jù)處理模塊，衰減器設(shè)置控制模塊和數(shù)據(jù)通信模塊；控制接口單元用于實現(xiàn)與射頻模塊的接口功能；其中射頻模塊接口輸出的上行輸出功率/下行輸出功率通過功率采集單元與功率采集控制模塊的輸入端相連接。本實用新型有益的效果是能有效的解決TD-SCDMA直放站的隙功率檢測及控制，有助于提高TD-SCDMA直放站覆蓋效果和覆蓋范圍，對優(yōu)化TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋具有重要意義。
文檔編號H04B7/005GK201063624SQ200720111929
公開日2008年5月21日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者吳志堅, 曉 施, 洪杭迪, 賴敏福 申請人:浙江三維通信股份有限公司