專利名稱：一種雙模單天線終端及其射頻共用控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種TD-SCDMA和GSM雙模單天線終端及其射頻共用控制的方法。
背景技術(shù)：
在TD-SCDMA和GSM雙模終端中，根據(jù)協(xié)議的要求，在其中一種制式進行業(yè)務(wù)傳輸時，需要同時對另外一種制式進行監(jiān)控，如在TD-SCDMA制式下進行業(yè)務(wù)傳輸時，需要對GSM制式進行監(jiān)控(測量,頻率校準(zhǔn)，同步收基站識別碼Base Station Identity Code即BSIC)，如果GSM信號滿足要求的話，會發(fā)起向GSM制式的重選或者切換。要滿足這個要求，或者是配備兩套獨立的射頻同時接收GSM和TD-SCDMA無線信號，或者是對射頻器件進行分時復(fù)用來分別接收GSM和TD-SCDMA的無線信號。為了節(jié)省成本，現(xiàn)有技術(shù)下的雙模終端一般采用雙射頻，單天線，共用射頻控制接口的方式，由于兩種制式共用同一套天線和射頻控制接口，所以兩種制式對天線和射頻控制接口的協(xié)調(diào)方法非常關(guān)鍵。尤其在TD-SCDMA制式的HSDPA業(yè)務(wù)下，由于HSDPA業(yè)務(wù)占用了所有的專用信道時隙，提供給GSM的空閑時間非常短，按通常的射頻復(fù)用方法除去射頻穩(wěn)定時間等開銷后不足以接收到一個完整的GSM時隙，使GSM很難順利完成測量、頻率校準(zhǔn)和同步收BSIC，從而導(dǎo)致TD-SCDMA重選切換到GSM的成功率不高。GSM測量，頻率校準(zhǔn)，和同步收BSIC所需要空閑時間要求GSM的幀結(jié)構(gòu)如圖3所示，一個GSM的公共控制復(fù)幀為51幀，每幀長度為4. 615毫秒，每幀有8個時隙，每個時隙大概577us。在公共控制復(fù)幀中，每幀的TSO為公共控制信道，各幀的TSO所存放的公共控制信道并不完全相同，不同公共控制信道在復(fù)幀中的分布如圖3所示。GSM對小區(qū)的監(jiān)控分為三步測量,接收頻率校正突發(fā)Frequency Correct ionBur s t 即 FCB (在頻率校準(zhǔn)信道 Frequency Correct ion Channel 即 FCCH 信道中)進行頻率校準(zhǔn)，接收同步突發(fā)脈沖序列SB (在Synchroniza t ion channel同步信道SCH信道中)進行同步收BSIC。(為描述方便，在下面的表述中，認為GSM接收FCB、接收FCCH以及進行頻率校準(zhǔn)為同一任務(wù)。把GSM接收SB、接收SCH信道以及進行同步和BSIC校驗認為是同一任務(wù)。)GSM測量所需要的空閑時間長度為一個GSM時隙的時間，即577us,任意位置接收到577us信號都可以。FCB存在于每個復(fù)幀中的幀0，10，20，30，40的時隙O位置，因為FCB是用于頻率校準(zhǔn)，當(dāng)接收超過半個時隙的FCCH信道信號時，則能用于頻率校準(zhǔn)，所以在這些FCB出現(xiàn)的位置接收其中任意超過半個時隙的FCCH信道信號就能進行頻率校準(zhǔn)。SB存在于每個復(fù)幀中的幀1，11，21，31，41位置，必須完整接收到SB所在的時隙，才能接收到BSIC和幀號等信息，所以SB接收必須是在這些位置接收到一個完整的時隙長度(577us)的信號。TD-SCDMA所能提供的空閑時間TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)如圖2，一般TSO為公共信道所在時隙，Dff為下行同步信道所在時隙，GP為上下行間隔保護，UP為上行同步信道所在時隙，TSl TS6為業(yè)務(wù)時隙。在接收業(yè)務(wù)時，TS O, Dff, UP這些公共信道時隙可以用來做TD-SCDMA系統(tǒng)的測量和同步等工作，但不需要全部占用，空閑時可以提供給GSM來進行測量等工作。業(yè)務(wù)時隙TSl TS6用來傳送TD-SCDMA上下行業(yè)務(wù)，當(dāng)業(yè)務(wù)不滿時，其余空閑時隙可以提供給GSM來使用。但在TD-SCDMA的HSDPA業(yè)務(wù)中，TD-SCDMA每子幀的TSl TS6都要用于HSDPA的業(yè)務(wù)的接收發(fā)送，所以只有部分子幀的TSO，Dff, GP, UP所在時間可以用來提供給GSM進行測量。假設(shè)TD-SCDMA的TSO，Dff, GP, UP提 供給GSM測量的話，最大能提供的空閑gap長度為TS0+DW+GAP+UP = 675+75+75+125 = 950usTD-SCDMA所能提供的空閑時間與GSM需求的匹配程度業(yè)務(wù)的接收和發(fā)送，必須在射頻器件穩(wěn)定后，才能進行信號的有效收發(fā)。因此TD-SCDMA提供的空閑要去除TD-SCDMA和GSM的開關(guān)射頻以及射頻穩(wěn)定等開銷的時間，才能作為GSM進行測量頻率校準(zhǔn)同步工作的時間。時間開銷為GSM的本振穩(wěn)定時間為280us，TD-SCDMA的本振穩(wěn)定時間為70us，總線接口如串行外設(shè)接口 SPI寫延遲，射頻模塊其它穩(wěn)定時間為78us，GSM正常使用接收信號的時間為950-280-70-78 = 522us，而TD-SCDMA提供空閑時間以這種方式來使用的話，還不能滿足GSM測量和同步接收收BSIC的基本要求接收I個時隙(577us)GSM信號。業(yè)界通常采用如下的兩種方法a.采用雙天線和兩套射頻控制接口結(jié)構(gòu)，每種制式單獨配備一套天線和一套射頻控制接口，這樣的話，增加了成本和體積。b.利用TD-SCDMA的兩段空閑時間來完成一次任務(wù)，即第一段空閑時間用來穩(wěn)定射頻本振，第二段用來進行測量，頻率校準(zhǔn)，同步收BS I C，這樣的話效率比較低下，系統(tǒng)間小區(qū)重選的速度比較慢。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種雙模單天線終端及其射頻共用控制的方法，可提高TD-SCDMA制式重選切換到GSM制式成功率。本發(fā)明提供了一種雙模單天線終端射頻共用控制的方法，包括在需要進行接收GSM信號時，提前對GSM射頻的頻點進行設(shè)置，在TD射頻讓出天線時GSM射頻開始接收GSM信號。進一步的，所述接收GSM信號包括進行GSM測量和/或進行GSM的FCB接收。進一步的，進行GSM測量的步驟包括第一步在需要進行GSM測量時，通知TD控制器上報空閑時間；第二步TD控制器規(guī)劃TD-SCDMA和GSM分別占用子幀的比例；第三步TD控制器將提供給GSM的空閑時間信息發(fā)送給總控CPU ；第四步總控CPU在空閑時間前開始設(shè)置GSM射頻的頻點，GSM射頻本振開始穩(wěn)定;第五步在TD控制器提供的空閑時間起始位置，GSM射頻進行GSM測量。進一步的，進行GSM的同步信道FCB接收包括第一步在需要進行GSM的FCB接收時，通知TD控制器上報空閑時間；
第二步TD控制器規(guī)劃TD-SCDMA和GSM分別占用子幀的比例；第三步TD控制器將提供給GSM的空閑時間信息發(fā)送給總控CPU ；第四步總控CPU在空閑時間前開始設(shè)置GSM射頻的頻點，GSM射頻本振開始穩(wěn)定;第五步GSM射頻在TD提供的空閑時間起始位置，進行GSM的FCB接收。本發(fā)明提供了一種單天線雙模終端，包括GSM射頻、TD控制器、和總控CPU，所述TD控制器，用于規(guī)劃并上報接收GSM信號所需的空閑時間給總控CPU ;所述總控CPU，用于在空閑時間前開始設(shè)置GSM射頻的頻點，使GSM射頻本振開始穩(wěn)定；GSM射頻，用于空閑時間起始位置進行GSM信號接收。
進一步的還包括，TD射頻和天線，TD射頻通過天線接收TD-SCDMA信號；所述GSM射頻通過天線接收GSM信號。本發(fā)明實施例單天線雙模終端在TD-SCDMA制式下進行業(yè)務(wù)接收時，提前對GSM制式的射頻頻點進行設(shè)置，從而使GSM的本振提前穩(wěn)定，在TD-SCDMA制式向GSM制式切換時，單天線可以立即開始接收到穩(wěn)定的GSM信號，滿足切換時進行GSM測量所需的空閑時間，提高切換成功率。


圖I為雙射頻單天線TD GSM雙模手機架構(gòu)圖；圖2為TD-SCDMA時隙結(jié)構(gòu)圖；圖3為GSM幀結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為TD-SCDMA空閑時間上報和射頻控制；圖5為GSM提前穩(wěn)定本振的射頻控制時序圖。
具體實施例方式GSM測量需要的空閑時間解決方法如圖1，雙射頻單天線TD-SCDMA和GSM雙模終端架構(gòu)圖，可以看到各模塊的關(guān)系以及控制和數(shù)據(jù)流向。 總體控制流程如圖4和圖5所示。第一步總控CPUlO在需要進行GSM測量時，通知TD控制器105上報空閑時間。第二步TD控制器105規(guī)劃好TD-SCDMA和GSM分別占用多少個子幀的TSO，Dff,GP, UP,即多少個子幀的用作TD-SCDMA測量，多少個子幀提供給GSM。TD-SCDMA和GSM占用比例，可以根據(jù)硬件能力和測量的需求來定。例如當(dāng)TD-SCDMA硬件測量能力弱，測量小區(qū)比較多時，則TD-SCDMA測量可以多占一些比例。如可設(shè)8個TD-SCDMA子幀為一個周期，TD-SCDMA占用5個子巾貞，GSM占用3個子幀。第三步TD控制器105提前將提供給GSM的空閑時間信息發(fā)送給總控CPU 101。提前量根據(jù)TD控制器交互延時和射頻控制提前量來決定，其中TD控制器交互延時和射頻控制提前量是由TD-SCMDA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身決定的。如設(shè)為提前4個子幀在第9子幀TD控制器將空閑時間上報給總控CPU，通知TD-SCDMA將13、14、15子幀的TS O, Dff, GP, UP讓給GSM使用。
第四步總控CPU 101在TD控制器提供的空閑時間前O. 5TD-SCDMA時隙左右，開始設(shè)置GSM射頻108的頻點，GSM射頻108本振提前開始穩(wěn)定。如在空閑時間位置前
O.5TD-SCDMA時隙(337us左右)開始設(shè)置GSM射頻108的頻點，空閑時間前O. 5TD-SCDMA時隙處TD射頻108確定不會操作SPI射頻控制接口，而且337us也足以使GSM本振得以穩(wěn)定。另外，優(yōu)選的，也可以在空閑時間位置前350us開始設(shè)置GSM射頻108的頻點?？傊?，只要保證開始設(shè)置GSM射頻108的頻點時TD射頻確定不會操作SPI射頻控制接口即可。第五步總控CPU 101在TD控制器提供的空閑時間起始位置，開始設(shè)置GSM射頻108，并使用天線106來接收GSM信號，進行GSM測量等操作第六步TD控制器在空閑時間結(jié)束后，將TD射頻107打開，供TD-SCDMA業(yè)務(wù)時隙使用第七步在TD-SCDMA讓出空閑時間期間內(nèi)(例如圖4的第13、14、15子幀)，TD-SCDMA讓出TSO附近的空閑時間給GSM來接收信號。 在上述第五步之前還包括TD控制器105在讓出射頻前，將TD-SCDMA的測量或者同步工作暫停，并將TD射頻107關(guān)閉，保證在空閑時間起始位置，TD射頻不再操作SP I接□。在上述第五步之后還包括總控CPU 101在TD控制器提供的空閑時間結(jié)束前，關(guān)閉TD射頻，讓出天線，保證在空閑時間結(jié)束前，GSM射頻不再操作SPI接口。如果還需要進行GSM測量，則重復(fù)第一步到第七步，TD和GSM以一定的周期交替使用TSO附近的射頻，直到GSM不再需要空閑時間。通過這樣的方式在TD接收業(yè)務(wù)的同時，GSM完成測量。GSM FCB接收需要的空閑時間解決方法GSM的FCB接收和GSM測量一樣，同樣是需要通過射頻接收GSM無線信號才能FCB的接收。GSM FCB接收時的雙模射頻復(fù)用方法與GSM測量時的雙模射頻共用方法是一樣的，GSM FCB需要接收時，則通知TD控制器上報空閑時間，根據(jù)FCB的接收需求以及TD-SCDMA本身的測量能力，TD控制器分配GSM與TD-SCDMA占用TSO的比例，TD控制器以一定的周期將空閑時間上報給GSM，GSM得到空閑時間信息后，用提前穩(wěn)定本振的方法來接收一個時隙的信號。具體如下第一步在需要進行GSM的FCB接收時，通知TD控制器上報空閑時間；第二步TD控制器規(guī)劃TD-SCDMA和GSM分別占用子幀的比例；第三步TD控制器將提供給GSM的空閑時間信息發(fā)送給總控CPU ；第四步總控CPU在TD控制器提供的空閑時間前開始設(shè)置GSM射頻的頻點，GSM射頻本振提前開始穩(wěn)定。第五步總控CPU在TD提供的空閑時間起始位置，開始設(shè)置GSM射頻，進行GSM的FCB接收。第六步TD控制器在空閑時間結(jié)束后，將TD射頻打開，供TD-SCDMA業(yè)務(wù)時隙使用。第七步在TD讓出空閑時間期間內(nèi)重復(fù)第四步到第六步。在上述第五步之前還包括TD控制器105在讓出射頻前，必須將TD-SCDMA的測量或者同步工作暫停，并將TD射頻107關(guān)閉，保證在空閑時間起始位置，TD射頻不再操作SPI接口。在上述第五步之后還包括總控CPU 101在TD控制器提供的空閑時間結(jié)束前，關(guān)閉GSM射頻，讓出天線，保證在空閑時間結(jié)束前，GSM射頻不再操作SPI接口。GSM多次接收到每次一個時隙的GSM無線信號，通過滑窗的方式來不斷嘗試接收FCCH信道，相當(dāng)于一個時隙長度的空閑時間窗口在GSM子幀內(nèi)滑動，經(jīng)過一定時間的嘗試接收后，就能接收到半個時隙的FCCH信道的信號，從而完成頻率校準(zhǔn)。GSM SB接收(BSIC校驗)需要的空閑時間解決方法在上述步驟中通過嘗試收到FCB后，要接著收SB。通過GSM的幀結(jié)構(gòu)圖可以看出，SB所在子幀是跟在FCB所在子幀后面的。因此找到FCB后，就能知道SB的位置。雖然滑窗也可能收到，但由于需要接收一個完整子幀的信號，收全的功率比較低，嘗試時間比較長，影響重選的成功率?？梢愿鶕?jù)SB的位置，通知TD控制器讓出整個子幀的時間來讓GSM射頻接收SB。最惡劣情況，GSM的SB跨在了 TD-SCDMA的幀邊界，因此簡化起見，可以讓TD 控制器在此位置讓出2個子幀的射頻來接收GSM信號，這樣GSM就一定能收到SB。由于雙模重選進行SB接收的次數(shù)是很有限的，因此犧牲的HSDPA的性能比較有限具體的方法是，在GSM射頻收到FCB后，就確知了 SB的位置，GSM射頻通知TD控制器在指定位置(SB所在的位置)讓出2個子幀的射頻。操作步驟如下第一步通過得到GSM的FCB的位置，推算SB的位置，并根據(jù)SB的位置提前通知TD控制器在Tl時刻開始讓出2個整子幀的時間來讓GSM射頻接收SB。其中Tl時刻即SB起始點之前的TD子幀頭開始的時刻。第二步TD控制器收到消息后，在Tl時刻之前，將TD-SCDMA的測量，下行同步跟蹤，自動頻率跟蹤關(guān)閉，并將射頻關(guān)閉；第三步在Tl時刻開始后，打開GSM射頻進行進行SB的接收，在T1+2個幀之前，將TD射頻關(guān)閉；第五步在T1+2子幀后，將TD射頻打開，重新進行業(yè)務(wù)的接收。這樣通過這樣三個方法，就可以較快地速度完成GSM測量、FCB和SB的接收，從而提高了 TD-SCDMA制式重選到GSM制式的成功率。上述SPI射頻控制接口僅為總線接口的示例，可以替換為其他總線接口。本發(fā)明實施例中，上述GSM測量、FCB和SB的接收的方法相對獨立，可以分開單獨使用，或者全部組合使用。例如GSM測量采用本發(fā)明方法，F(xiàn)CB和SB的接收采用現(xiàn)有技術(shù)方法，或者GSM測量和FCB采用本發(fā)明方法，SB的接收采用現(xiàn)有技術(shù)方法等。本發(fā)明實施例中，解決了 TD-SCDMA的HSDPA業(yè)務(wù)下GSM測量無法完成的問題，提高了 FCB接收的速度。還解決了 TD-SCDMA的HSDPA業(yè)務(wù)下SB的接收概率非常低甚至接收不到的問題。因此，提高了 TD-SCDMA重選切換到GSM的成功率。本發(fā)明實施例先嘗試接收FCB，獲知SB的位置，然后對TD-SCDMA的業(yè)務(wù)進行短暫的停止，將整子幀的射頻讓給GSM進行SB的接收，從而使GSM能快速接收到SB，提高了 TD-SCDMA制式切換到GSM制式的成功率。本發(fā)明實施例最大限度地利用單天線，完成TD-SCDMA的HSDPA的業(yè)務(wù)接收和GSM的測量頻率校準(zhǔn)同步等工作，既降低了成本，又滿足了雙模終端的功能性能要求，提高了 TD-SCDMA制式重選到GSM制式的成功率。
同時，本發(fā)明還提供了一種單天線雙模終端，包括GSM射頻、TD控制器、和總控CPU，所述TD控制器，用于規(guī)劃并上報接收GSM信號所需的空閑時間給總控CPU ;所述總控CPU，用于在空閑時間前開始設(shè)置GSM射頻的頻點，使GSM射頻本振開始穩(wěn)定；GSM射頻，用于空閑時間起始位置進行GSM信號接收。優(yōu)選的還包括，TD射頻和天線，TD射頻通過天線接收TD-SCDMA信號；所述GSM射頻通過天線接收GSM信號。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙模單天線終端射頻共用控制的方法，包括 在需要進行接收GSM信號時，提前對GSM射頻的頻點進行設(shè)置，在TD射頻讓出天線時GSM射頻開始接收GSM信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收GSM信號包括進行GSM測量和/或進行GSM的FCB接收。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進行GSM測量的步驟包括 第一步在需要進行GSM測量時，通知TD控制器上報空閑時間； 第二步TD控制器規(guī)劃TD-SCDMA和GSM分別占用子幀的比例； 第三步TD控制器將提供給GSM的空閑時間信息發(fā)送給總控CPU ； 第四步總控CPU在空閑時間前開始設(shè)置GSM射頻的頻點，GSM射頻本振開始穩(wěn)定； 第五步在TD控制器提供的空閑時間起始位置，GSM射頻進行GSM測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，第五步之前還包括在空閑時間起始位置，關(guān)閉TD射頻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，第五步之后還包括在空閑時間結(jié)束時，關(guān)閉GSM射頻，打開TD射頻。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于第四步中的空閑時間前的提前量大小根據(jù)TD控制器交互延時和射頻控制提前量來確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進行GSM的同步信道FCB接收包括 第一步在需要進行GSM的FCB接收時，通知TD控制器上報空閑時間； 第二步TD控制器規(guī)劃TD-SCDMA和GSM分別占用子幀的比例； 第三步TD控制器將提供給GSM的空閑時間信息發(fā)送給總控CPU ； 第四步總控CPU在空閑時間前開始設(shè)置GSM射頻的頻點，GSM射頻本振開始穩(wěn)定； 第五步GSM射頻在TD提供的空閑時間起始位置，進行GSM的FCB接收。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于根據(jù)接收到的FCB確定SB的位置，并根據(jù)同步突發(fā)脈沖序列SB的位置提前通知TD控制器在Tl時刻開始讓出2個子幀來接收GSM信號，其中Tl時刻即SB起始點之前的TD子幀頭開始的時刻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括 在Tl時刻之前，關(guān)閉TD射頻； 在Tl時刻開始時，打開GSM射頻進行SB的接收，在T1+2子幀時，將GSM射頻關(guān)閉； 在T1+2子幀后，將TD射頻打開，重新進行TD-SCDMA業(yè)務(wù)的接收。
10.一種單天線雙模終端，包括GSM射頻、TD控制器、和總控CPU，其中 所述TD控制器，用于規(guī)劃并上報接收GSM信號所需的空閑時間給總控CPU ； 所述總控CPU，用于在空閑時間前開始設(shè)置GSM射頻的頻點，使GSM射頻本振開始穩(wěn)定; 所述GSM射頻，用于空閑時間起始位置進行GSM信號接收。
11.如權(quán)利要求10所述的單天線雙模終端，其特征在于，還包括，TD射頻和天線，TD射頻通過天線接收TD-SCDMA信號；所述GSM射頻通過天線接收GSM信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種TD和GSM雙模單天線終端射頻共用控制的方法，包括在TD進行業(yè)務(wù)接收時，提前對GSM的射頻頻點進行設(shè)置，在TD讓出天線時開始接收GSM信號。實施例在TD進行業(yè)務(wù)接收時，提前對GSM的射頻頻點進行設(shè)置，從而使GSM的本振提前穩(wěn)定，在TD讓出天線時就可以立即開始接收到穩(wěn)定的GSM信號，解決了在TD HSDPA業(yè)務(wù)下TD提供的空閑時間不足以GSM進行測量的技術(shù)問題。本發(fā)明還提供了一種單天線雙模終端。
文檔編號H04W88/06GK102761858SQ20111010754
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者冉曉龍, 夏長松, 霍繼山 申請人:中興通訊股份有限公司