CN101217720A - Td-scdma网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种TD－SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，用于增强和转发同一子帧第一个与第二个转换点之间的上行信号，以及增强和转发该子帧第二个转换点与下一子帧中第一个转换点之间的下行信号。本发明的TD－SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法克服现有的基于检波技术易受干扰而发生误判的缺陷，又没有基于终端模块实现转换点获取方式的复杂；该方法采用下行同步码基带相关解调的方法，实现方式简单，适用于TD－SCDMA直放站和干线放大器同步。
Description
技术领域
本发明涉及一种直放站转换点的获取方法，特别是一种应用于TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法。
背景技术
TI-SCDMA(时分同步码分多址)是国际电信联盟ITU正式发布的第三代移动通信空中接口技术规范之一，其关键技术有可调整上、下行切换点的时分双工技术、智能天线技术和联合检测技术。TD-SCDMA的优势表现在系统抗干扰和系统容量之间得到很好的均衡，高效支持混合业务，系统自身具有良好的持续发展和技术演进潜力。
TD-SCDMA系统全面满足IMT-2000的基本要求。它采用不需配对频率的TDD(时分双工)工作模式，以及FDMA/TDMA/CDMA相结合的多址接入方式，同时使用1.28Mc/s的低码片速率，扩频带宽为1.6MHz。它的下行和上行信号是在同一载频的不同时隙上进行传送的。TD-SCDMA的物理信道信号格式，其帧结构将10ms的无线帧分为两个5ms的子帧，每个子帧中有7个常规时隙和3个特殊时隙。3个特殊时隙分别为下行导频时隙(DwPTS)、保护时隙(GP)和上行导频时隙(UpPTS)。在7个常规时隙中，TS0总是分配给下行链路，而TS1总是分配给上行链路。上行时隙和下行时隙之间由转换点分开。通过灵活配置上下行时隙的个数，可使TD-SCDMA适用于上下行对称及非对称业务模式。
在TD-SCDMA系统中，每个5ms的子帧有两个转换点：第一个转换点是从下行链路转到上行链路，位置在DwPTS和UpPTS之间的GP；第二个转换点是从上行链路转到下行链路，位置在每个子帧中最后一个上行时隙和第二个下行时隙之间，TS0是第一个下行时隙。其中，第一个转换点相对于每个子帧的开始时间是固定的，第二个转换点随着分配给上下行的时隙数不同而变化。
直放站是指在无线传输过程中，起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站在通信系统中起到重要的作用，包括：降低网络建设和运维的成本和难度；延伸网络覆盖；消除网络中难于覆盖的盲区和弱区；增加空闲基站的话务负荷；分摊基站话务量以及优化系统参数等。
在TD-SCDMA系统中，上行链路信号和下行链路信号处于同一频率，通过时分复用的方式区分上行和下行。因此，TD-SCDMA直放站需要获取两个转换点位置信息，完成对射频信道的上、下行转换。现有能实现与基站同步的方法有：GPS同步、检波同步、终端模块同步、电平触发同步。另外，也有公司提出由Node B广播转换点位置信息。GPS同步方式的同步精度很高、稳定性好，但需要具备GPS天线条件，成本高；检波同步方式成本很低，但此方式受外界干扰及信道的变化影响大；终端同步方式具有安装地点不受限，可以灵活应用等优点；但其技术难度比较高，而且成本也比较高；电平触发同步方式成本低，设计简单，但需要信源纯净，因此，其应用场合有限。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种实现方式简单的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，其包括以下步骤：
步骤1：开机后，将天线接受的信号进行解调处理产生I/Q两路基带信号；
步骤2：对I/Q两路信号进行采样并通过数字滤波；
步骤3：将同步码全部复值化；
步骤4：将滤波后I/Q两路信号同各组码分别作复数滑动相关，比较相关峰值，找出确定该小区使用的下行同步码；
步骤5：利用确定后的下行同步码同信号作相关运算，搜索导频码的位置；
步骤6：根据导频码的位置及帧结构推算第一个切换点时间，输出下行转上行信号；
步骤7：根据导频码的位置，帧结构及时隙分配比推算第二转换点时间，输出上行转下行信号。
本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的同步码复值化包括32组，可以是预先处理好后，储存在机器中的，或是在机器中的存储原始码时计算得到。
本发明解决进一步技术问题的方案是：在滑动相关过程是采用卷积算法或采用FFT算法。
本发明解决进一步技术问题的方案是：将滤波后I/Q两路信号同各组码分别作复数滑动相关是在一个帧信号内完成或是在多个帧信号内完成。
本发明解决进一步技术问题的方案是：确定下行导频码的依据是找最大相关峰值所对应的码组或是逐个相关直到发现符合条件的码组为止。
本发明解决进一步技术问题的方案是：确定导频码位置是通过找到一帧信号内相关峰值的位置。
本发明解决进一步技术问题的方案是：时隙比是由网管系统告知或是固定，也或者由其他模块检测得到。
相较于现有技术，本发明的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法克服现有的基于检波技术易受干扰而发生误判的缺陷，又没有基于终端模块实现转换点获取方式的复杂；该方法采用下行同步码基带相关解调的方法，实现方式简单，适用于TD-SCDMA直放站和干线放大器同步。
附图说明
图1是本发明的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法的步骤示意图。
图2是本发明的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法的TD-SCDMA的物理信道信号格式图。
图3是本发明的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法的TD-SCDMA子帧结构图。
图4是本发明的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法的DwPTS的时隙结构示意图。
图5是本发明的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法的直放站获取转换点信息的流程图。
具体实施方式
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
本发明提供一种TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站获取转换点的方法，其用于增强和转发同一子帧第一个与第二个转换点之间的上行信号，以及增强和转发该子帧第二个转换点与下一子帧中第一个转换点之间的下行信号。
请参阅图1，所述的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站获取转换点的方法包括以下步骤：
步骤1：开机后，将天线接受的信号进行解调处理产生I/Q两路基带信号；
步骤2：对I/Q两路信号进行采样并通过数字滤波；
步骤3：将同步码全部复值化；
步骤4：将滤波后I/Q两路信号同各组码分别作复数滑动相关，比较相关峰值，找出确定该小区使用的下行同步码；
步骤5：利用确定后的下行同步码同信号作相关运算，搜索导频码的位置；
步骤6：根据导频码的位置及帧结构推算第一个切换点时间，输出下行转上行信号；
步骤7：根据导频码的位置，帧结构及时隙分配比推算第二转换点时间，输出上行转下行信号。
所述的同步码复值化包括32组，可以是预先处理好后，储存在机器中的，也可以是在机器中的存储原始码时计算得到。
在滑动相关过程是采用卷积算法或采用FFT算法。
将滤波后I/Q两路信号同各组码分别作复数滑动相关是在一个帧信号内完成或是在多个帧信号内完成。
确定下行导频码的依据是找最大相关峰值所对应的码组或是逐个相关直到发现符合条件的码组为止。
确定导频码位置是通过找到一帧信号内相关峰值的位置。
时隙比是由网管系统告知或是固定，也或者由其他模块检测得到。
请参阅图2，TD-SCDMA的物理信道采用四层结构：系统帧、无线帧、子帧和时隙/码片，其帧结构将10ms的无线帧分为两个5ms的子帧，每个子帧中有7个常规时隙和3个特殊时隙。时隙用于在时域上区分不同用户信号，具有TDMA的特性。三个特殊时隙分布为下行导频时隙DwPTS、保护时隙GP和上行导频时隙UpPTS。在7个常规时隙中TS0总是分配给下行链路，而TS1总是分配给上行链路。通过灵活配置上下行时隙的个数，使TD-SCDMA适用于上下行对称及非对称业务模式。上行时隙和下行时隙之间由转换点分开。
请参阅图3，在TD-SCDMA系统中，每子帧有两个转换点：第一个转换点是下行链路转到上行连读，位置固定在DwPTS和UpPTS之间的GP时隙中；第二个转换点是从上行链路转到下行链路，位置在每个子帧中最后一个上行时隙和第二个下行时隙之间，TS0为第一个下行时隙。
请参阅图4，DwPTS是为下行导频和同步设计的，由长为32码片的保护间隔和长为64码片的下行同步序列SYNC-DL组成。SYNC-DL是一组PN码，用于区分相邻小区。SYNC-DL码不加扰，整个系统有32种不同的基本SYNC-DL码。
图5是本发明直放站获取转换点信息的流程图。如图4所示，直放站获取转换点信息的流程如下：
步骤1：直放站接收子帧信息。直放站通过接收机模拟前端对解调接收到的射频信号。将直放站天线接收的信号耦合一部分至TD-SCDMA零中频解调器解调。
步骤2：对解调后的基带信号进行高速采样。根据TD-SCDMA系统对同步精度的要求，采用8倍速率对解调后的基带信号进行采样，保证帧同步信号精度小于四分之一码片。
步骤3：将采样信号分别送入根升余弦滚降滤波器。
步骤4：将32组同步码全部复值化。
步骤5：将I/Q两路信号同第一组码做滑动相关，求出5ms时间内的相关峰值以及其位置；同时，对其他同步码做此相同过程。
步骤6：比较32个相关峰值，在5ms内有最大峰值A1的同步码即为该直放站所在小区使用的下行同步码。
步骤7：若最大相关峰A1值未达到设定门限，则认为搜索失败，在下个5ms继续执行步骤5和6，直到找到下行同步码为止。
步骤8：确认小区使用的下行同步码后，在后面的时间，仅使用该下行同步码与滤波后信号做相关，并判断每个5ms内信号的相关峰值A2及其位置，该相关峰值位置即下行同步码末尾，根据帧结构向后计相应码片数到下一帧帧头位置，以帧头位置作为下个5ms搜索窗的起始点(该过程可以有效避免搜索时下行同步码被截断)。
步骤9：以帧头位置为起始向后计相应码片数到信号的第一切换点的位置，输出下行转上行信号。
步骤10：以帧头位置为起始，根据网管中心通过无线Modem发来的关于第二转换点的位置指令，计算第二转换点时刻，输出上行转下行信号。
步骤11：若发现某一5ms内的相关峰值低于特定门限，则认为该帧同步失败，仍然沿用上一帧同步结果(避免突发干扰)。
本发明的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法克服现有的基于检波技术易受干扰而发生误判的缺陷，又没有基于终端模块实现转换点获取方式的复杂；该方法采用下行同步码基带相关解调的方法，实现方式简单，适用于TD-SCDMA直放站和干线放大器同步。
Claims (7)
1.一种TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，其包括以下步骤：
步骤1：开机后，将天线接受的信号进行解调处理产生I/Q两路基带信号；
步骤2：对I/Q两路信号进行采样并通过数字滤波；
步骤3：将同步码全部复值化；
步骤4：将滤波后I/Q两路信号同各组码分别作复数滑动相关，比较相关峰值，找出确定该小区使用的下行同步码；
步骤5：利用确定后的下行同步码同信号作相关运算，搜索导频码的位置；
步骤6：根据导频码的位置及帧结构推算第一个切换点时间，输出下行转上行信号；
步骤7：根据导频码的位置，帧结构及时隙分配比推算第二转换点时间，输出上行转下行信号。
2.根据权利要求1所述的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，其特征在于：所述的同步码复值化包括32组，可以是预先处理好后，储存在机器中的，或是在机器中的存储原始码时计算得到。
3.根据权利要求1所述的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，其特征在于：在滑动相关过程是采用卷积算法或采用FFT算法。
4.根据权利要求1所述的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，其特征在于：将滤波后I/Q两路信号同各组码分别作复数滑动相关是在一个帧信号内完成或是在多个帧信号内完成。
5.根据权利要求1所述的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，其特征在于：确定下行导频码的依据是找最大相关峰值所对应的码组或是逐个相关直到发现符合条件的码组为止。
6.根据权利要求1所述的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，其特征在于：确定导频码位置是通过找到一帧信号内相关峰值的位置。
7.根据权利要求1所述的TD-SCDMA网络覆盖系统中直放站转换点的获取方法，其特征在于：时隙比是由网管系统告知或是固定，也或者由其他模块检测得到。
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