CN102131211A - Td-scdma系统中下行业务时隙关断方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法，包括：接收基带单元BBU发送的下行基带信号，根据无线帧的时隙配置信息，检测所述下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送；根据检测结果，对于在下行业务时隙无数据发送的天线，在该下行业务时隙关断该天线对应的发射通道。本发明只对有业务数据发送的天线打开发射通道，而对于无业务数据发送的天线，会关断该天线对应的通道，各个天线相互独立，不会出现能量耗费的现象，提高了节能效果。

Description

TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法及装置。
背景技术
节能减排是当今世界发展的重大议题，通信产业也不例外。在所有的网络设备中，基站部分的耗电量占得比重较大，因此，降低基站设备的耗电是网络设备节能减排的重中之重。
对于TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)系统的基站来说，节能最有效的方法之一就是关闭空闲业务时隙下的射频发射通道。一般情况下，射频功率放大器的静态电流大概是满功率发射状态下工作电流的40～60％左右，而关断空闲下行业务时隙节电效果显著。
如图1所示，TD-SCDMA系统的基站主要包括BBU(BaseBand Unit，基带单元)和RRU(Remote RF Unit，远端射频单元)等部分。RRU包括：接口部分、中频部分、射频部分和功率放大器。其中，接口部分是RRU与BBU间的基带数据接口单元，主要完成链路协议解析以及数据流的控制和处理；中频部分主要完成DDC(Digital Down Conversion，数字下变频)、DUC(Digital Up Conversion，数字上变频)、DPD(Digital Predistortion，数字预失真)、A/D转换、D/A转换等；射频部分主要完成调制解调，功率放大器用于功率放大等。其中接口部分和中频部分由FPGA(Field Program Gate Array，可编程门阵列)实现。
TD-SCDMA基站采用TDD(Time Division Duplexing，时分双工)工作方式，每个子帧由三个特殊时隙(DwPTS、GP、UpPTS)和7个业务时隙(TS0-TS6)构成。其中，DwPTS和UpPTS分别用作下行同步和上行同步，不承载用户数据；GP用作上行同步过程中的传播时延保护；业务时隙(TS0-TS6)用作传送用户数据和控制信息，TS0固定的用作下行时隙发送广播信息与控制信息，TS1固定的用作上行时隙；其他的业务时隙(TS2-TS6)可以根据需求配置成上行或下行。当用户处于下行业务时隙时，发射通道开关处于上电开启状态。
如图2所示，时隙配置为三上四下，其中TS4、TS5、TS6、TS0、DWPTS为下行时隙，GP、UPPTS、TS1、TS2、TS3为上行时隙。图中高电平对应下行时隙，发射通道开关处于上电开启状态；图中低电平对应上行时隙，发射通道开关处于下电关断状态。
如图3所示，是在RRU中检测到的可能的下行时隙转换点。下行时隙检测具体是通过检测每个下行时隙前16个码片来检测每个下行时隙是否有业务数据，一般由RRU的接口部分实现。现有的设计中，接口部分根据下行业务时隙配置，检测每个下行时隙是否有业务数据，检测时不区分天线，所有天线统一处理。若有业务数据，则在该下行时隙将所有天线对应的发射通道的功放打开；若没有，则在该下行时隙将所有天线对应的发射通道的功放关闭。
如图4所示，其中时隙配置为3上4下，接口部分检测到下行时隙TS4、TS6有业务数据，则在时隙TS4、TS6将所有天线对应的发射通道的功放打开，下行时隙TS5无业务数据，则在时隙TS5将所有天线对应的发射通道的功放关闭。图中下行业务时隙数据中黑色阴影部分代表有业务数据，反之则无；功放开关中高电平代表打开功放，低电平代表关闭功放。
当RRU为多天线RRU时，若将其布配成分布式单天线，采用现有技术将会对各天线统一处理，假设所有天线对应下行时隙都没有业务数据，那么FPGA将会关闭各天线对应的发射通道的功放，这样是正确的；但是，若其中只要有一根天线有业务数据，就将打开所有天线对应的发射通道的功放，这样节能就失去了意义。
发明内容
本发明实施例提供一种TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法及装置，用以优化现有的节能检测流程，更有效地实现节能。
本发明提供一种TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法，包括：
接收基带单元BBU发送的下行基带信号，根据无线帧的时隙配置信息，检测所述下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送；
根据检测结果，对于在下行业务时隙无数据发送的天线，在该下行业务时隙关断该天线对应的发射通道。
优选地，该方法还包括：根据检测结果，对于在下行业务时隙有数据发送的天线，在该下行业务时隙打开该天线对应的发射通道。
优选地，检测所述下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送，具体包括：
获取下行基带信号在下行业务时隙的前设定数量个码片；
根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送；
根据解析结果，对于无数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙无数据发送，对于有数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙有数据发送。
优选地，根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送，具体包括：
根据每个码片中载波和天线的排列规则，检测每个码片中每根天线在各载波上数据是否为零；
根据检测结果，对于在设定数量个码片中，各载波上数据一致为零的天线，确定为无数据发送的天线。
优选地，所述设定数量为16。
优选地，所述无线帧包括用于发送广播信息与控制信息的固定下行业务时隙TS0，检测所述下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送，具体包括：
检测所述下行基带信号在所述无线帧中除TS0外的每个下行业务时隙，是否在每根天线上有数据发送。
本发明还提供一种下行业务时隙关断装置，包括：
检测单元，用于接收基带单元BBU发送的下行基带信号，根据无线帧的时隙配置信息，检测下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送；
关断单元，用于根据检测结果，对于在下行业务时隙无数据发送的天线，在该下行业务时隙关断该天线对应的发射通道。
优选地，该装置还包括：打开单元，用于根据检测结果，对于在下行业务时隙有数据发送的天线，在该下行业务时隙打开该天线对应的发射通道。
优选地，所述检测单元具体包括：
码片获取单元，用于获取下行基带信号在下行业务时隙的前设定数量个码片；
解析单元，用于根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送；
确定单元，用于根据解析结果，对于无数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙无数据发送，对于有数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙有数据发送。
优选地，所述解析单元具体包括：
码片单独检测单元，用于根据每个码片中载波和天线的排列规则，检测每个码片中每根天线在各载波上数据是否为零；
天线确定单元，用于根据检测结果，对于在设定数量个码片中，各载波上数据一致为零的天线，确定为无数据发送的天线。
优选地，所述无线帧包括用于发送广播信息与控制信息的固定下行业务时隙TS0，所述检测单元具体用于检测下行基带信号在所述无线帧中除TS0外的每个下行业务时隙，是否在每根天线上有数据发送。
利用本发明提供的TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法及装置，具有以下有益效果：在现有技术的基础上，对下行时隙业务数据的检测进行细化，在多天线RRU的情况下，分别对各天线单独检测，然后根据检测结果各自处理对应天线的通道开关，从而在某个下行业务时隙，只对有业务数据发送的天线打开发射通道，即打开功放，而对于无业务数据发送的天线，会关断该天线对应的通道，各个天线相互独立，不会出现能量耗费的现象，提高了节能效果。
附图说明
图1为TD-SCDMA系统的基站结构图；
图2为TD-SCDMA系统的无线帧的时隙结构图；
图3为RRU中可能的下行时隙转换点及对应的检测码片；
图4为现有技术中下行业务时隙检测控制示意图；
图5为本发明提供的TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法流程图；
图6为本发明实施例中示例的码片内部数据结构图；
图7为本发明实施例中各天线功放开关控制时序图；
图8为本发明实施例中下行业务时隙关断装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法及装置进行更详细地说明。
本发明所提供的TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法，如图5所示，包括：
步骤S501，接收基带单元BBU发送的下行基带信号，根据无线帧的时隙配置信息，检测所述下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送；
步骤S502，根据检测结果，对于在下行业务时隙无数据发送的天线，在该下行业务时隙关断该天线对应的发射通道。
通常情况下，BBU发送的下行基带信号通过光纤传输到RRU的接口部分上，由接口部分的下行通路将下行基带信号发送给中频部分进行数字上变频DUC，经D/A变换，由射频部分通过射频链路发送到天线空口。本发明是在现有技术的基础上，接收到下行基带信号时，对下行业务时隙的数据发送情况检测进行细化。需要检测下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送，在多天线且采用分布式天线RRU的情况下，分别对各天线单独检测，能够实现根据检测结果各自处理对应天线的功放开关。
优选地，该方法还包括：根据检测结果，对于在下行业务时隙有数据发送的天线，在该下行业务时隙打开该天线对应的发射通道。因此，在每个下行业务时隙，对各天线单独处理，对于有数据发送的天线则打开该天线对应的发射通道，即将该天线对应的功率放大器打开，对于无数据发送的天线，则关断该天线对应的发射通道，即关断该天线对应的功率放大器。本发明通过分别对每根天线进行检测，各天线相互独立，且兼容单天线，适用于各种布配下的节能检测。
优选地，检测下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送，具体包括：获取下行基带信号在下行业务时隙的前设定数量个码片；根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送；根据解析结果，对于无数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙无数据发送，对于有数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙有数据发送。
码片是数据传输的基本单位，每个下行业务时隙包括多个码片，本实施例通过根据每个下行业务时隙的前设定数量个码片，来判断每根天线在该下行业务时隙是否有数据发送，而不需要解析下行业务时隙中的所有码片。上述设定数量可以根据需要确定，优选地，上述设定数量为16，当然，也可以是其它设定数值。
本实施例中下行业务时隙关断方法由可编程逻辑器件实现，比如FPGA等，具体由RRU的采用FPGA的接口部分实现。
接口部分的FPGA根据时隙配置的情况，分别对每个下行业务时隙的前16个码片进行检测，检测每个码片中每根天线在各载波上数据是否为零。按照接口协议，BBU会提前(目前大约225us)发送下行基带信号；除去BBU到RRU的链路延迟，接口部分的FPGA处的数据仍然提前天线空口很长时间，足够接口部分的FPGA进行检测，从而能够保证正确关闭本帧内对应下行业务时隙的功放开关。考虑到TS0为用于发送广播信息与控制信息的固定下行业务时隙，DWPTS为用于下行同步的固定下行时隙，此处不做检测。仅检测无线帧中除TS0外的每个下行业务时隙，以时隙配置为三上四下为例，仅检测TS4～TS6。
本实施例中根据下行基带信号的帧头和时隙配置信息，可以确定各下行时隙前16个码片的位置，上述时隙配置信息包括所配置的上下时隙的个数及位置等。
接口部分的FPGA接收的下行基带信号是按照码片传输的，每个码片的速率为0.78125us。在每个码片内部的数据又分载波和天线，按照设定规则来排列，即根据现有的传输协议来排列。假设有8根天线，码片内部数据按照先载波后天线顺序排列，如图6所示，根据码片标志信号确定一个码片的起始位置后，载波C1、C2...CN按顺序排列，N为载波数。在每个载波上，天线A1～A8顺序排列，从而可以根据确定每个码片中每个载波在各天线A1～A8上是否有数据，因而可以确定每根天线在载波C1～CN上是否有数据。本实施例中根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送，具体包括：
根据每个码片中载波和天线的排列规则，检测每个码片中每根天线在各载波上数据是否为零；根据检测结果，对于在设定数量个码片中，各载波上数据一致为零的天线，确定为无数据发送的天线。
因此，本实施例检测时，会判断16个码片中，每个载波中各天线的数据是否为零，若某天线在该下行时隙前16个码片中各载波数据一直为零，则判定该天线在该下行业务时隙无数据发送，接口部分的FPGA会将该天线对应下行时隙的功放关闭；反之，则打开。
例如，当RRU布配成分布式单天线时，并且时隙配置为3上4下，如图7为接口部分的FPGA控制各天线功放发射开关时序图，假设天线1，天线2所有下行业务时隙均无数据，则天线1，2所有下行业务时隙功放关闭；天线3所有下行业务时隙均有数据，则天线3所有下行业务时隙功放打开；天线4只有TS4有数据，则天线4只有在TS4功放打开，其余下行业务时隙关闭；天线5只有TS4、TS5有数据，则天线5在TS4、TS5功放打开，其余下行业务时隙关闭；天线6只有TS5有数据，则天线6只有在TS5功放打开，其余下行业务时隙关闭；天线7和天线8只有TS4、TS6有数据，则天线7、8在TS4、TS6功放打开，其余下行业务时隙关闭。图中，下行业务时隙数据中黑色阴影部分代表有业务数据，反之则无；功放开关中高电平代表打开功放，低电平代表关闭功放。
本发明技术提供了一种精确检测和关闭各通道各空闲业务时隙下发射通道的方法。
本发明还提供一种下行业务时隙关断装置，如图8所示，包括：检测单元10，用于接收基带单元BBU发送的下行基带信号，根据无线帧的时隙配置信息，检测下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送；关断单元20，用于根据检测结果，对于在下行业务时隙无数据发送的天线，在该下行业务时隙关断该天线对应的发射通道。
优选地，该装置还包括：打开单元30，用于根据检测结果，对于在下行业务时隙有数据发送的天线，在该下行业务时隙打开该天线对应的发射通道。
优选地，检测单元10具体包括：码片获取单元101，用于获取下行基带信号在下行业务时隙的前设定数量个码片；解析单元102，用于根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送；确定单元103，用于根据解析结果，对于无数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙无数据发送，对于有数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙有数据发送。
优选地，解析单元102具体包括：码片单独检测单元，用于根据每个码片中载波和天线的排列规则，检测每个码片中每根天线在各载波上数据是否为零；天线确定单元，用于根据检测结果，对于在设定数量个码片中，各载波上数据一致为零的天线，确定为无数据发送的天线。
优选地，所述无线帧包括用于发送广播信息与控制信息的固定下行业务时隙TS0，所述检测单元10具体用于检测下行基带信号在所述无线帧中除TS0外的每个下行业务时隙，是否在每根天线上有数据发送。。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种TD-SCDMA系统中下行业务时隙关断方法，其特征在于，包括：
接收基带单元BBU发送的下行基带信号，根据无线帧的时隙配置信息，检测所述下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送；
根据检测结果，对于在下行业务时隙无数据发送的天线，在该下行业务时隙关断该天线对应的发射通道。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据检测结果，对于在下行业务时隙有数据发送的天线，在该下行业务时隙打开该天线对应的发射通道。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测所述下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送，具体包括：
获取下行基带信号在下行业务时隙的前设定数量个码片；
根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送；
根据解析结果，对于无数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙无数据发送，对于有数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙有数据发送。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送，具体包括：
根据每个码片中载波和天线的排列规则，检测每个码片中每根天线在各载波上数据是否为零；
根据检测结果，对于在设定数量个码片中，各载波上数据一致为零的天线，确定为无数据发送的天线。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设定数量为16。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述无线帧包括用于发送广播信息与控制信息的固定下行业务时隙TS0，检测所述下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送，具体包括：
检测所述下行基带信号在所述无线帧中除TS0外的每个下行业务时隙，是否在每根天线上有数据发送。
7.一种下行业务时隙关断装置，其特征在于，包括：
检测单元，用于接收基带单元BBU发送的下行基带信号，根据无线帧的时隙配置信息，检测下行基带信号在下行业务时隙是否在每根天线上有数据发送；
关断单元，用于根据检测结果，对于在下行业务时隙无数据发送的天线，在该下行业务时隙关断该天线对应的发射通道。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
打开单元，用于根据检测结果，对于在下行业务时隙有数据发送的天线，在该下行业务时隙打开该天线对应的发射通道。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述检测单元具体包括：
码片获取单元，用于获取下行基带信号在下行业务时隙的前设定数量个码片；
解析单元，用于根据所述码片解析每根天线上是否有数据发送；
确定单元，用于根据解析结果，对于无数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙无数据发送，对于有数据发送的天线，确定其在该下行业务时隙有数据发送。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述解析单元具体包括：
码片单独检测单元，用于根据每个码片中载波和天线的排列规则，检测每个码片中每根天线在各载波上数据是否为零；
天线确定单元，用于根据检测结果，对于在设定数量个码片中，各载波上数据一致为零的天线，确定为无数据发送的天线。
11.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述无线帧包括用于发送广播信息与控制信息的固定下行业务时隙TS0，所述检测单元具体用于检测下行基带信号在所述无线帧中除TS0外的每个下行业务时隙，是否在每根天线上有数据发送。
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