CN101969345A - 一种具有伪导频功能的cdma数字光纤直放站及切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站及切换方法，在传统CDMA直放站基础上增加一个具有发射导频功能的伪导频处理模块，具体包括CPRI协议模块、基带信号处理模块、伪导频处理模块、DUC模块、DAC模块、上变频模块和功放PA模块；其中伪导频处理模块包括PN偏置获取模块、信号处理模块、功率控制模块和定时模块。伪导频模块用于异频跨区切换异频跨区切换的室外环境、异频跨区切换的室内环境信号覆盖。本发明有益的效果是：所述装置在具有响应传统CDMA直放站所有功能，并具有新的功能：能够自动、手动获取基站PN偏置功能；能够自适应、手动调节导频发射功率。所属装置适用于CDMA系统小区覆盖，特别适用于具有异频跨区切换的CDMA系统小区覆盖。

Description

一种具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站及切换方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域的伪导频发射技术，主要是一种具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站及切换方法，适用于CDMA系统中涉及换频跨区切换区域。

背景技术

随着CDMA系统布网的深入及用户数的增长，采用单一载波频点覆盖方案难以满足业务容量及质量要求。如：在中心小区由于业务量大，单一载波难以满足系统容量要求；在某些特定区域如室内，单一载波难以满足信号质量要求。一种可行方案是增加载波频点，通过增加载波频点，可以提高系统容量及业务质量要求，然而，增加载波频点后，存在另一问题——异频跨区切换掉话率较高，由于同频跨区、异频同区切换掉话率较低，将异频跨区切换转化为异频同区切换能够较好的降低掉话率，伪导频发射系统，是将异频跨区切换转化为异频同区切换的设备，添加伪导频发射机的直放站能够应用于异频跨区切换小区，降低掉话率。

发明内容

本发明的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站及切换方法，它可以应用于异频跨区切换地区，有效的降低硬切换掉话率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站，主要包括近端机和远端机，所述的远端机包括CPRI协议模块、基带信号处理模块、伪导频处理模块、DUC模块、DAC模块、上变频模块、功放PA模块和发射天线；从近端机传来的带有光纤传输协议的信号通过CPRI协议模块还原为基带信号；CPRI协议模块通过用于完成相应的基带信号处理的基带信号处理模块、用于完成相应的基带信号搬移的DUC模块、用于完成数模转换过程的DAC模块、上变频模块、用于完成功放过程的功放PA模块与发射天线相连接；用于相应基站PN偏置获取并生成伪导频基带信号过程的伪导频信号处理模块与DUC模块相连接。

所述的伪导频处理模块由PN偏置获取模块、信号处理模块、功率控制模块和定时模块组成，其中PN偏置获取模块用于获取所连接基站的PN偏置；信号处理模块用于导频序列的生成，在该模块中预先存储CDMA系统的PN序列，根据PN偏置获取模块获取的PN偏置对该存储块中的PN序列进行偏移，生成满足要求的PN偏置序列；功率控制模块用于导频序列的功率控制；定时模块用于完成序列发送时间与CDMA系统时间的同步。

所述这种具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站的异频跨区切换方法，步骤如下：

(1)、射频信号通过近端机变为基带信号，基带信号通过CPRI协议模块组帧，通过光纤传输到远端机，远端机接收光纤中的基带信号；

(2)、根据伪导频配置信息，将A载频上所有的信息转发到B载频上，这时B载频上带有与A载频上相同的信息；

(3)、经过DUC模块和上变频模块，将RF信号发射，这时该区域内会多出一个B的载波频点，运营商识别出此载波频点为伪导频，只用于小区切换，而不进行业务数据传输。

本发明有益的效果是：在传统CDMA直放站基础上增加一个具有发射导频功能的伪导频处理模块，所述系统在具有响应传统CDMA直放站所有功能，并具有新的功能：能够自动、手动获取基站PN偏置功能；能够自适应、手动调节导频发射功率。所属装置适用于CDMA系统小区覆盖，特别适用于具有异频跨区切换的CDMA系统小区覆盖。

附图说明

图1是本发明的工程应用环境-室外环境示意图1。

图2是本发明的工程应用环境-室内环境示意图2。

图3是具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站下行方向流程图；

图4是伪导频信号处理模块内部结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，工程应用环境1CDMA室外覆盖：A小区通过基站1覆盖，其载波频点为201，B小区通过2覆盖，其载波频点为283，201，没有伪导频系统时，MS从B向A移动过程中，终端MS占用283频点工作，B区283频点导频信号功率越来越低，而搜索不到其他283频点导频信道，B区导频功率降低到导频切换门限，发生硬切换，频点切换到201，其切换成功率较低，容易造成掉话现象。

工程应用环境1CDMA室外覆盖的解决方案：在A小区内添加载波频点为283伪导频信号，MS从B区向A区移动，MS收到B区伪导频功率降低，并搜索到A区的283导频功率，当A区283伪导频功率上升达到导频功率切换阈值，MS在B区进行同频跨区切换流程，基站告知MS，A区283频点为伪导频，MS中断同频跨区切换流程，进而进入异频同区切换，将283频点切换为A区的业务频点201，之后与A区发生同频跨区切换流程。从而完成从小区B到A的切换。

如图2所示：工程应用环境2CDMA室内覆盖：A小区通过基站1覆盖，其载波频点为201，B小区通过2覆盖，其载波频点为283，242，没有伪导频系统时，MS从B向A移动过程中，终端MS利用283频点工作，B区283频点导频信号功率越来越低，而搜索不到其他283频点导频信道，B区导频功率降低到导频功率门限，发生硬切换，频点切换到201，其切换成功率较低，容易造成掉话现象。

工程应用环境2CDMA室内覆盖解决方案：通过在B小区添加201的伪导频信号，在A小区内添加载波频点为283，242的伪导频信号后，MS从B区向A区移动，MS收到B区伪导频功率降低，并搜索到A区的283导频功率，当A小区导频功率上升达到导频功率切换阈值，MS在B区进行同频跨区切换流程，基站告知MS A区283频点为伪导频，MS中断同频跨区切换流程，进而进入异频同区切换，将283频点切换为A区的伪导频频点201，之后与A区发生同频跨区切换流程。从而完成从小区B到A的切换。同理，MS从A区向B区移动，MS工作在201频点，当导频功率达到一定条件时，MS在A区完成201频点向283或242频点切换，然后完成同频跨区切换。通过加入伪导频后MS能够顺利的完成换频切换，并且降低掉话率。

工程应用环境1、2中小区A，B采用的设备是本发明中的设备，具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站。

本发明具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站由数字光纤直放站近端机、数字光纤直放站远端机组成，其中近端机与传统数字光纤直放站近端机相同，由接收天线模块，下变频模块，ADC模数转换模块，DDC模块，基带信号模块，CPRI协议模块组成，数字光纤直放站远端机主要由CPRI协议模块，基带信号处理模块，伪导频处理模块，DUC模块，DAC模块，上变频模块，功放PA模块和发射天线组成。

在数字光纤直放站近端机中，天线接收模块，用于收发射频信号，下变频模块将从天线接收模块中接收的射频信号下变频为96M模拟中频信号，ADC模数转化模块将96M模拟中频信号转化为采样率为122.88M的96M数字中频信号，DDC模块将96M数字中频信号转化为采样率为2.4576M的基带信号，基带信号处理模块，完成直放站中特定信号处理，CPRI协议模块将基带信号模块处理后的信号进行处理，使处理后的信号适合于光纤传输。

在数字光纤直放站远端机中，CPRI模块是处理公共的信号传输协议模块，从数字光纤近端机获取信号，将该数据还原为基带信号为后期处理做准备工作，基带信号处理模块完成相应的基带数据处理，伪导频信号处理模块完成相应基站PN偏置获取，生成伪导频基带信号。DUC完成相应的基带信号搬移，DAC模块完成数模转换过程，上变频模块将DAC后的较低中心频率信号调制到CDMA信号空中传输的频段，PA模块完成功放过程。

附图3是具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站框图，数字光纤直放站近端机用于接收基站侧信号，包括接收天线、下变频模块、ADC模块、DDC模块、基带模块、CPRI协议模块。光纤用于传输信号。数字光纤直放站远端机发射从近端机接收的信号，包括CPRI协议模块、基带处理模块、伪导频处理模块、DUC模块、DAC模块、上变频模块、PA功放模块、发射天线。近端机中，接收天线接收射频信号，下变频模块输出信号为96M模拟中频信号，ADC模块输出信号为采样率为122.88M数字中频信号，DDC模块输出信号为2.4576M基带信号，基带信号模块输出信号为2.4576M基带信号，CPRI协议模块输出为2.4576M经过添加协议的基带信号，远端机中，CPRI协议模块输出信号为剥离协议后的2.4576M基带信号，基带信号模块输出信号为2.4576M的基带信号，DUC模块输出为采样率为122.88M的96M数字中频信号，DAC模块输出为96M模拟中频信号，上变频模块输出为cdma系统指定频点上的射频信号，PA模块输出为cdma系统指定功率的射频信号，伪导频处理模块输出为2.4576M的基带信号。

伪导频处理模块由PN偏置获取模块、信号处理模块，功率控制模块，定时模块组成。如附图4所示。

PN偏置获取模块主要完成获取所连接基站的PN偏置，可以通过可采用手动设置方式、解调接收信号同步信道方式、移频方式获取基站的PN偏置。其中手动方式，在直放站布网阶段，从该直放站所连接的基站处，查询基站的PN偏置配置值，用该配置值设置直放站伪导频处理模块中对应参数；解调接收信号同步信道方式，将接收到的基站信号做解调处理，从同步信道中获取接收信号所对应的基站的PN偏置。移频方式，将从基站接收到的信号完整搬移到所需的频点上。

信号处理模块主要完成导频序列的生成，在该模块中预先存储CDMA系统的PN序列，根据PN偏置获取模块获取的PN偏置对该存储块中的PN序列进行偏移，生成满足要求的PN偏置序列。对移频方式的来说，跳过该模块操作。

功率控制模块主要完成导频序列的功率控制，可根据相应的系统要求进行设置。功率控制模块设置功率值较大时，伪导频功率可能大于该地区真实导频功率，容易造成掉话，功率控制模块设置功率较小时，伪导频功率小于真实导频功率，当检测到伪导频功率时，真实导频功率较大，不容易造成掉话，终端但难以接收到伪导频，失去伪导频意义。综合，功率控制模块设置的伪导频发射功率根据实际需要设置，一般设置为稍低于真实导频功率。

定时模块主要完成序列发送时间与CDMA系统时间的同步。通过手动方式获取PN偏置为了与系统时间同步需要获取定时模块，可通过GPS模块获取系统时间。而通过解同步信道、移频方式获取PN偏置的跳过该模块操作。

具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站工作流程如下：

a：射频信号经天线耦合输入给数字光纤直放站近端机，经过下混频后变为96M模拟中频信号；

b：96M模拟中频信号经AD采样后转化为采样率为122.88M数字中频信号，以便后续进行相关数字信号处理和传输；

c：AD采样的数据经过DDC转化成基带信号，CDMA信号上下行均为10M带宽，最大可支持7载波传输。经过DDC模块后将每个载波的信号变为基带信号，采样率为2.4576MSPS。

d：基带数据经CPRI协议组帧，通过光纤传输到远端机；

e：远端机接收光纤中的基带数据；

f：根据伪导频配置信息，将某一载频(如283频点)上所有的信息转发到其他载频上(比如201频点)，这时201频点上带有与283载频上相同的信息；

g：经过DUC和上变频，将RF信号发射，这时该区域内会多出一个201的频点，运营商将识别出此频点为伪导频，只用于小区切换，而不进行业务数据传输。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站，主要包括近端机和远端机，其特征是：所述的远端机包括CPRI协议模块、基带信号处理模块、伪导频处理模块、DUC模块、DAC模块、上变频模块、功放PA模块和发射天线；从近端机传来的带有光纤传输协议的信号通过CPRI协议模块还原为基带信号；CPRI协议模块通过用于完成相应的基带信号处理的基带信号处理模块、用于完成相应的基带信号搬移的DUC模块、用于完成数模转换过程的DAC模块、上变频模块、用于完成功放过程的功放PA模块与发射天线相连接；用于相应基站PN偏置获取并生成伪导频基带信号过程的伪导频信号处理模块与DUC模块相连接。

2.根据权利要求1所述的具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站，其特征是：所述的伪导频处理模块由PN偏置获取模块、信号处理模块、功率控制模块和定时模块组成，其中PN偏置获取模块用于获取所连接基站的PN偏置；信号处理模块用于导频序列的生成，在该模块中预先存储CDMA系统的PN序列，根据PN偏置获取模块获取的PN偏置对该存储块中的PN序列进行偏移，生成满足要求的PN偏置序列；功率控制模块用于导频序列的功率控制；定时模块用于完成序列发送时间与CDMA系统时间的同步。

3.一种采用如权利要求1所述的具有伪导频功能的CDMA数字光纤直放站的切换方法，其特征是：步骤如下：

(1)、射频信号通过近端机变为基带信号，基带信号通过CPRI协议模块组帧，通过光纤传输到远端机，远端机接收光纤中的基带信号；

(2)、根据伪导频配置信息，将A载频上所有的信息转发到B载频上，这时B载频上带有与A载频上相同的信息；

(3)、经过DUC模块和上变频模块，将RF信号发射，这时该区域内会多出一个B的载波频点，运营商识别出此载波频点为伪导频，只用于小区切换，而不进行业务数据传输。

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