CN102132508B - 用于测定tdd系统中子帧终点的方法和设备 - Google Patents

Abstract

提供一种用于测定其中信号沿第一方向通信的第一周期终点的方法。该方法包括采样时间周期至多至少和所述第一周期的最长预期长度一样长的信号，以获得采样的信号。采样的信号被积分以获得积分的功率曲线。参考线从积分的功率曲线中减去以获得旋转的功率曲线。旋转的功率曲线中的峰值被选择为第一周期的终点。

Description

用于测定TDD系统中子帧终点的方法和设备

本申请在35 U.S. C. § 119（e）下要求2008年8月18日提交的题目为 “METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING AN END OF A SUBFRAME IN A TDD SYSTEM”、代理人案卷No. 100.1071USPR的美国临时专利申请No. 61/089,613的优先权。美国临时申请No. 61/089,613通过引用的方式并入本文中。

相关申请的交叉引用

该申请涉及下列申请，其通过引用的方式并入本文中:

美国专利申请序列no. 12/144,961，题目为“METHOD AND APPARATUS FOR FRAME DETECTION IN A TDD SYSTEM”、代理人案卷No. 100.921US01，2008年6月24提交；

美国专利申请序列no. 12/144,939，题目为“SYSTEM AND METHOD FOR SYNCHRONIZED TIME-DIVISION DUPLEX SIGNAL SWITCHING”，代理人案卷No. 100.924US01，2008年6月24提交；和

美国专利申请序列no. 12/144,913，题目为“SYSTEM AND METHOD FOR CONFIGURABLE TIME-DIVISION DUPLEX INTERFACE”，代理人案卷No. 100.925US01，2008年6月24提交。

背景技术

时分双工（TDD）方法在半双工通信链上模拟了全双工通信。特别地，从第一装置到第二装置通信的信号发生在与从第二装置到第一装置通信的信号相同频率但不相同的时间。典型地，一个通信方向被称为“下行链路”方向（这里相应信号被称为“下行链路信号”或“下行链路通信”），而另一个通信方向则被称为“上行链路”方向（这里相应信号被称为“上行链路信号”或“上行链路通信”）。例如，在一些系统中，分配了单独的下行链路和上行链路时隙或子帧。

多系统采用TDD用于通信。例如，美国电气和电子工程师协会（IEEE）802.16标准中的一些实施方式使用了TDD来进行无线射频信号的通信。例如，微波存取全球互通（WIMAX）论坛已经根据使用TDD的IEEE 802.16公布了实施方式。在一个这种WIMAX方案中，动态分配了对每个方向上的通信所指派的时间量。换言之，随着上行链路数据量增加，对上行链路方向分配具有更大子帧形式的更大的带宽。

在TDD系统中，为了在装置之间成功通信，在装置从下行链路方向的通信切换到上行链路方向的通信时以及在装置从上行链路方向的通信切换到下行链路方向的通信时，这些装置需要同步。否则，信号会由于干扰或失误而丢失，因为每个装置没有切换到相同的信号方向。IEEE 802.16标准规定使用全球定位系统（GPS）接收机来提供用于将每个装置同步的准确时间基准。另外，IEEE 802.16标准还详细考虑了每个装置具有对IEEE 802.16帧和子帧进行解调和解码的能力，以提取指示下行链路和上行链路子帧将会有多长的信息。提取的信息还用来确定何时切换通信方向。

在一些应用中，分布天线系统（DAS）用于在TDD应用中在第一装置和第二装置之间中继信号。例如，在一种这样的分布天线系统中，在位于建筑物屋顶上的施主天线处从第一装置接收的下行链路RF信号被集线器单元下变频为中频（IF）信号，并通过传输电缆（例如光纤、同轴电缆、CATV电缆、双绞线电缆）分发到位于该建筑物内的远程天线单元。然后下行链路信号从远程天线单元通信到第二装置。在远程天线单元处接收的下行链路IF信号被上变频回到原始RF频率并从远程天线辐射。类似地，在远程天线处接收的上行链路RF信号被远程天线单元下变频为IF信号并通过传输电缆传输回集线器单元。在集线器单元处接收的上行链路IF信号被上变频回到原始RF频率并从施主天线辐射。在美国专利No. 6,157,810中描述了这样的分布天线系统的一个例子。

然而，这种分布天线系统通常不适合用于TDD RF传送方案（例如TDD WIMAX实施方式）。例如，常规分布天线系统典型地被设计用于频分双工（FDD）系统（例如全球移动通信系统（GSM）和码分多址（CDMA）蜂窝系统）。而且，GPS接收机典型地在建筑物内部不工作（或无法非常良好地工作）。另外，这种分布天线系统典型地不对它们分布的RF信号进行解调和解码。

发明概述

以示例的方式而不是限制的方式作出以下概括。在一个实施方案中，提供一种用于测定其中信号沿第一方向通信的第一周期终点的方法。该方法包括采样时间周期至多至少和所述第一周期的最长预期长度一样长的信号，以获得采样的信号。采样的信号被积分以获得积分的功率曲线。参考线从积分的功率曲线中减去以获得旋转的功率曲线。旋转的功率曲线中的峰值被选择为第一周期的终点。

附图概述

图1是用于在上行链路和下行链路传送之间进行切换的通信系统的一个实施方案的框图；

图2是帧结构的一个实施方案的图；

图3是用于在上行链路和下行链路传送之间进行切换的通信电路的一个实施方案的框图；

图4是示出确定子帧终点的方法的一个实施方案的流程图；

图5是示出多个采样的帧的一个实施方案的图；

图6是示出单个采样的平均帧的一个实施方案的图；

图7是示出图6的单个采样的平均帧的图，其具有单个平均功率电平和阈值功率电平的一个实施方案；

图8是示出积分的功率曲线的一个实施方案的图；和

图9是示出旋转的功率曲线的一个实施方案的图。

按照惯例，所描述的各种特征没有按比例绘制，而是绘制成强调与本公开相关的具体特征。

发明详述

图1是通信系统100的一个实施方案的框图。实施这里描述的通信系统100以分布TDD WiMAX RF信号。然而，应理解，其他实施方案可以其他方式来实施（例如分布其他类型的TDD RF信号，比如无线宽带、WiBro或长期演进（LTE））。如背景技术所述，TDD方案能够通过下列方式在两个装置之间进行双向通信：上行链路传送（从无线终端112朝向基站102）和下行链路传送（从基站102朝向无线终端112）使用相同频率在不同时间发生。

在图1中所示的实施方案中，通信系统100包括基站102，基站102与分布天线系统（DAS）103通信耦合。DAS 103用于在一个或多个上游装置（例如，基站接收机102、无线接入点、或者其他射频信号源）和一个或多个下游无线装置（例如，无线终端112）之间传输射频信号。在一些实施方案中，基站接收机102（本文中也称为“基站”102）是远程通信业务供应商的基础设施的一部分，并且无线终端112包括用户驻地设备。通常，对于每个射频信号或者基站102与下游无线终端112进行通信的信道，由基站102原始传送的原始下行链路射频信号以被一个或多个无线终端112接收，以及由无线终端112原始传送原始上行链路射频信号以被基站102接收。

DAS 103包括通信耦合远程天线单元108-109的集线器106。在该实施方案中，DAS 103还包括在集线器106和远程天线单元110, 111之间通信耦合的扩展单元114以扩大集线器106的范围。各远程天线单元108-111都耦合用来与无线终端112无线通信的一个或多个天线104。在该实施方案中，各远程天线单元108-111耦合两个天线104，照明天线和分集天线。尽管在该实施方案中，某些数量的远程天线单元108-111和扩展单元114耦合集线器106，但是在其他实施方案中其他数量的远程天线单元108-111和扩展单元114耦合集线器106。

在一个实施方案中，集线器106通过一个或多个光纤电缆通信耦合扩展单元114。远程天线单元108-111通过例如细同轴电缆、CATV电缆、或者其中分布多个RF频带的光纤电缆或例如仅仅分布单个RF频带的较低带宽的电缆（比如无屏蔽双绞线电缆）来通信耦合集线器106或扩展单元114。

集线器106通信耦合一个或多个上游装置（例如一个或多个基站102或无线接入点）。在一些实施方案中，集线器106物理连接一个或多个上游装置。在其他实施方案中，集线器106以其他方式通信耦合一个或多个上游装置（例如，使用一个或多个施主天线和一个或多个双向放大器或中继器）。在该实施方案中，基站102包括WiMAX基站。

DAS 103在无线终端112和基站102之间分布通信。无线终端112通过远程天线104传送/接收信号至/来自远程天线单元108-111。在图1中示出的特定WiMAX实施方案中，基站102传送供应至集线器106的原始下行链路RF信号。原始下行链路RF信号下变频至IF频带。下行链路IF信号然后分布至远程天线单元108-111。

下行链路IF信号直接分布至远程天线单元108-111（图1中示为远程天线单元108和109）或通过扩展集线器分布至远程天线单元108-111（图1中示为远程天线单元110-111）。采用模拟光学调制器通过光纤链路发送通信至扩展单元114的信号。扩展单元114接收并解调光学信号以恢复下行链路IF信号，随后传送至耦合该扩展单元114的各远程天线单元110-111。下行链路IF信号直接发送至远程天线单元108-109。各远程天线单元108-111从扩展单元114或集线器106接收下行链路IF信号，随后将每个这样的下行链路IF信号上变频至从基站102接收时的该信号的原始RF频率，以再现各原始下行链路射频信号。再现的下行链路RF信号被辐射，以被位于该特定远程天线单元108-111的覆盖区域之内的合适无线装置112（如果有的话）接收。

在上行链路方向上执行类似的处理。各无线装置112从一个或多个分别的天线传送原始上行链路RF信号。在各远程天线单元108-111处，该RAU 108-111的远程天线104接收原始上行链路RF信号。接收的原始上行链路RF信号被滤波以去除带外信号。远程天线单元108-111将每个上行链路RF信道下变频到不同的中频（IF）以分布回集线器106。下变频的上行链路IF信道被（采用FDM）合并和通信至上游装置，所述上游装置通信耦合远程天线单元108-111（集线器106或扩展单元114）。在扩展单元114处接收的信号使用模拟光学调制器通过光纤链路信道至集线器106。来自扩展单元114的信号在集线器106处接收，并且集线器106解调来自扩展单元114的光学信号以恢复从扩展单元114传送的上行链路IF信号。随后，对来自扩展单元106的恢复的上行链路IF信号和来自远程天线单元108-109的上行链路IF信号进行合并。集线器106随后将各上行链路IF信号上变频至通过远程天线单元108-111经由空气接收时的该信号的原始RF频率，以再现各原始上行链路射频信号。各再现的上行链路RF信道随后通信至基站102。

在该实施方案中，对于上行链路和下行链路通信，DAS 103的组件（集线器106、扩展单元114和远程天线单元108-111）没有解调、解码或去帧由基站102和无线终端112传送的信号。相反DAS 103起到中继器系统的作用从而在基站102和无线装置112之间接收和再现信号。

图2示出用于系统100的TDD传送帧200的一个例子。帧200包括下行链路（DL）子帧202和随后的上行链路（UL）子帧204。在各下行链路子帧202的过程中，下行链路信号从基站102通信至无线终端112。在各上行链路子帧204的过程中，上行链路信号从无线终端112通信至基站102。另外，还示出随后TDD帧的第二下行链路子帧205的一部分。传送的各起点或终点本文中称为传送边界。

在该实施方案中，每个TDD帧200具有基本上相同的格式，其具有5 ms的固定持续时间并含有一个下行链路子帧和随后一个上行链路子帧。在一些实施方案中，分配一部分TDD帧200以控制数据。在其他实施方案中，TDD帧200可具有可变的持续时间，和/或多个上行链路或下行链路子帧可包括在各帧200内。另外，其他实施方案可首先具有上行链路子帧，随后是下行链路子帧，或者帧和帧之间在每个帧的开始为上行链路子帧还是下行链路子帧有变化。

在图2所示的实施方案中，TDD帧200的开始部分分配给下行链路子帧202。在下行链路子帧202的终点，在上行链路子帧204开始之前存在时隙（TTG）206。然后，上行链路子帧204开始，并且在上行链路子帧204的终点和下一帧的随后下行链路子帧205的开始之间存在另一时隙（RTG）208。在下行链路子帧202和上行链路子帧204之间的TTG 206允许基站102从传送至接收模式切换和各无线终端112从接收至传送模式切换的时间。同样地，RTG 208允许基站102从接收至传送模式切换和无线终端112从传送至接收模式切换的时间。如此处使用的，"传送模式"是指装置发送输出通信，并且"接收模式"是指装置接收输入通信。TTG 206和RTG 208还提供用于这些事情的时间，例如基站/移动同步和传播延迟确定/调节。

DAS 103内的RF电路系统也在处理下行链路传送和上行链路传送之间进行切换。类似于基站102和无线终端112，DAS 103内的RF电路系统的切换发生在时隙TTG 206和RTG 208的过程中。集线器106内的RF电路系统以及各远程天线单元108-111内的RF电路系统进行上行链路和下行链路切换。

在一个实施方案中，各帧200具有相同占空比，使得下行链路子帧202和上行链路子帧204的持续时间固定。在可选择的实施方案中，占空比可变，使得下行链路子帧202和上行链路子帧204的持续时间逐帧是可变的。对于可变的占空比，在传送期间，基于系统通信量、用户喜好或其他参数动态分配子帧的持续时间。例如，在一个实施方案中，帧200共有47个帧，并且具有通信协议所允许的预定的35、34和33个符号的下行链路子帧长度和12、13和14个符号的上行链路子帧长度。35符号下行链路子帧202对应于12符号上行链路子帧204。不管每个子帧中的符号数量为多少，上行链路和下行链路符号的总数保持在47。因此，如果在下行链路子帧202中有较少的符号，则在对应的上行链路子帧204中将有较多的符号。在该实施方案中，不管帧200是否是固定的或可变的占空比，TTG 206和RTG 208的时间周期都具有固定的持续时间。尽管在该实施方案中，在图2中使用特定TDD结构，但是使用其他TDD方案来实施其他实施方案。

无线终端112从基站102发出的通信中获得下行链路子帧202和上行链路子帧204的定时。在一个实施方案中，这些通信发生在单独的控制信道上，并且无线终端112侦听该控制信道，以获得帧和子帧定时。在另一个实施方案中，无线终端112从基站102发出的帧200内的信息中，或者通过侦听有效载荷信道上的当前传送并且从该传送直接确定定时来获得帧和子帧定时。在任一情况下，无线终端112都确定每个帧200何时开始，下行链路子帧202何时结束，何时从接收模式切换到发射模式，以及在何点开始传送上行链路子帧204。然而，在该实施方案中，集线器106和远程天线单元108-111不具有对在基站102和无线终端112之间传送的信号进行解调和解包所需的电路系统。因此，在一个实施方案中，集线器106和远程天线单元108-111具有用于独立地确定帧和子帧的定时的电路系统。

图3示出了用于确定通信系统100中的传送结构的边界的时间位置的电路300的一个实施方案。在图3所示的实施方案中，电路300基于在系统100内传送的信号的功率电平来确定子帧终点的时间位置。基于所确定的子帧定时，电路300确定何时在TDD下行链路模式和TDD上行链路模式之间进行切换。例如，在该实施方案中，电路300为下行链路子帧202确定终点边界的时间位置。

电路300检测当前在系统100上（例如，在基站102和未示出的其他无线终端之间）传送的信号，并且确定下行链路子帧的终点边界。然后下行链路子帧确定的定时用于确定帧的占空比，因此，此时电路300从下行链路切换至上行链路模式。当帧的占空比固定时，下行链路子帧202的终点，因此上行链路子帧204的起点相对于帧200的起点是固定的。如果帧的起点的时间位置通过例如使用共同待审的美国专利申请序列No. 12/144,961（题目为"METHOD AND APPARATUS FOR REAME DETECTION IN A TDD SYSTEM"，代理人案卷No. 100.921US01，2008年6月24日提交）中所述的方法已知，下行链路子帧202的终点用于确定下行链路子帧202的长度。从该长度确定上行链路子帧204的长度和帧200的占空比。一旦已知帧200的占空比和帧200的起点时间，可以自动发生预定时间的切换。

在一个实施方案中，集线器106和远程天线单元108-111包括电路（例如电路300），以确定何时在TDD上行链路模式和TDD下行链路模式之间进行切换。在可选择的实施方案中，只在集线器106内包括电路300。在这种实施方案中，集线器106确定其自身以及远程天线单元108-111的切换时间，并且将指示用于切换的时间的控制信号发送给远程天线单元108-111，如在共同待审美国专利申请 序列No. 12/144,939（题目为“SYSTEM AND METHOD FOR SYNCHRONIZED TIME-DIVISION DUPLEX SIGNAL SWITCHING”，代理人案卷No. 100.924US01，2008年6月24日提交）中所述，其通过引用的方式并入本文中。

在图3所示的实施方案中，电路300处理两个频带的信号。电路301处理第一频带的信号，电路302处理第二频带的信号。在该实施方案中，电路301和302相类似，微小差别在于使得每个电路301、302能够支持其各自的频率。因此，只详细地描述电路301。在其他实施方案中，只支持一个频带。在另外的其他实施方案中，支持多于两个频带。

在电路301上，在RF双工端口303向基站102传送信号和从基站102接收信号。RF双工端口303是用于电路301至通信介质的接口的一个例子。分别在下行链路（DL）端口304和上行链路（UL）端口306向无线终端112发送信号和从无线终端112接收信号。下行链路端口304和上行链路端口306也是用于电路301至通信介质的接口的例子。下行链路端口304和上行链路端口306耦合至辐射无线信号和从无线终端112接收无线信号的一个或多个天线104。可变电阻器308控制从下行链路端口304发送的下行链路信号的功率。在上行链路侧，放大器310对从无线终端112接收到的信号进行放大，以进一步地处理并且发送到基站102。

电路301可操作以在RF双工端口303上发送信号到通信介质和在RF双工端口上从通信介质接收信号之间进行切换。在一个实施方案中，开关312切换电路301。开关301通过耦合RF双工端口303至下行链路端口304（从耦合RF双工端口303的通信介质接收信号）或上行链路端口306（发送信号至耦合RF双工端口303的通信介质）而在上行链路模式和下行链路模式之间切换电路300。在图3所示的实施方案中，开关312是单极、双掷开关，其具有一个公共连接端（耦合双工端口303）和两个切换连接端（分别耦合下行链路端口304和上行链路端口306）。在可选择的实施方案中，端口303包括作为双工端口起作用的两个简单的端口。在共同待审美国专利申请序列No.12/144,913（题目为“SYSTEM AND METHOD FOR CONFIGURABLE TIME-DIVISION DUPLEX INTERFACE”，代理人案卷No.100.925US01，2008年6月24日提交）中提供了有关电路300和作为单工或双工的端口303的细节，其通过引用的方式并入本文中。

现在参照图4，其是方法400的一个实施方案，该方法用于确定依照TDD方案何时在以TDD下游模式和TDD上游模式操作之间进行切换。图4中所示的方法400的特定实施方案用于确定时间周期的终点的定时，其中信号沿第一方向通信。例如，方法400然后确定下行链路子帧202的终点。下行链路子帧202是其中信号沿第一方向通信的时间周期的一个例子。上行链路子帧204是另一例子。下列讨论涉及确定下行链路子帧202的定时，然而，应该理解本文中所述的方法和设备还可以用于合适的调节和改善以确定上行链路子帧204的定时。而且，图4中所示的方法400的特定实施方案此处描述为使用图3的电路300和图1的系统100来实施。然而，方法400的其他实施方案以其他方式实施。

方法400始于块402，在块402中产生指示下行链路信号的功率电平的信息。在一个实施方案中，这种信息通过下列方式产生：检测和采样下行链路信号的功率电平。下行链路信号在RF双工端口303处接收，并且耦合器315耦合下行链路信号至RF检测器316。在该实施方案中，耦合器315位于开关312上游。另外，在该实施方案中，RF检测器316是是均方根（RMS）检测器。在下行链路信号到达RF检测器316之前，如果需要由衰减器324对该信号进行衰减。以下提供有关衰减器324的细节。RF检测器316发送指示下行链路信号的功率的功率电平信号，并且模数（A/D）转换器320发送由RF检测器316发送的功率电平信号的数字样本。即，A/D转换器320将由RF检测器316发送的功率电平信号转换成数字样本（“抽点样本”）给微处理器314。微处理器314记录收集每个样本的时间，并且收集一段时间周期样本，使得至少一个下行链路子帧202被采样。在检测至少一个下行链路子帧202的过程中，开关312被设定至下行链路位置，使得上行链路子帧不耦合到RF检测器316中。在一个实施方案中，收集样本的时间周期等于一个帧周期。在另一实施方案中，多个连续的帧被检测和采样。

在块404，当多个帧在块404被检测和采样时，采样的帧相干地相加以产生单个"平均"帧。如本文中使用的，"相干地相加"是指将帧对准，然后相加。在下面所示和描述的实施方案中，五个帧相干地相加。在其他实施方案中，其他数量的帧相干地相加。首先，如上所述，下行链路子帧被检测和采样。图5示出五个被检测和采样的帧的例子。如上所述，仅帧下行链路部分被检测和采样，因此各帧的第一部分的功率电平高于帧的第二部分。在下行链路子帧被传送的同时在时间周期过程采样的样本在本文中称为"ON"样本。各帧的第二部分具有更低的功率电平，这表示接收的噪音，如没有接收有效数据。在下行链路子帧未被传送的同时在时间周期过程采样的样本在本文中称为"OFF"样本。五个帧通过下列方式相加在一起：对准各帧的第一样本，并对帧进行求和。结果是图6中所示的单个平均帧。在其中只检测单个帧的实施方案中，不需要块404，并且使用单个帧作为平均帧直接从块402至块406进行所述方法。

在一个实施方案中，在块406，阈值功率电平被测定以改善平均帧的处理。阈值功率电平被设定在ON和OFF样本功率电平之间，并且用于在ON和OFF样本之间区分。在一个实施方案中，ON样本被处理并且OFF样本被忽略，因为OFF样本表示噪音。在可选择的实施方案中，ON和OFF样本都被处理。

在一个实施方案中，为了确定阈值，简单功率平均值从平均帧中的所有样本计算。简单功率平均值是平均帧的所有样本之和除以样本数量。简单功率平均值线在图7中示为线702。在一个实施方案中，通过考虑相比于上行链路子帧204的下行链路子帧202的长度的差，简单功率平均值成比例除去更接近ON和OFF样本之间的实际中点的阈值。例如，当下行链路子帧202长于上行链路子帧204时，基于ON样本计算的简单功率平均值高于ON和OFF样本之间的实际中点，因为ON样本的数量多于OFF样本。比例化简单功率平均值的一个实施方案使用这样的信息，该信息基于下行链路子帧长度的期望范围。例如，某些WiMax系统实施方式的方案具有35个符号的最大下行链路子帧长度和26个符号的最小下行链路子帧长度。基于这些数量、WiMax符号的长度（102.857 μs ）和WiMax帧的长度（5000 μs ），根据下列等式来确定比例系数：

因此，用于这种WiMax系统实施方式的方案的一种比例系数是0.6274。在该实施方案中，然后该比例系数通过下列等式进行调节：

用于调节比例系数的1.1和1.5数字从经验数据来确定，并且为直线等式的形式。经验数据相关于检测器316的样本中的位和噪音层的数量，其被测量并拟合成线。然后简单平均功率乘以比例系数以确定阈值。阈值在图7中由线704表示。

在其他实施方案中，其他比例系数用于调节简单功率平均值。在又一实施方案中，根本没有比例系数施用于简单功率平均值。在甚至其他实施方案中，使用不同方法来确定阈值。

在块408，用于平均帧的样本被累积求和以形成积分的功率曲线。如本文中使用的，累积求和是指将各点的各值相加于之前的和，并且进展至下一点。例如，如果前三个点是1、2、3，累积求和所述点将导致这样的曲线，其具有第一点1，第二点3（1+2）和第三点6（3+3）。在一个实施方案中，在块406的阈值之上的所有样本（ON样本）被积分，并且在阈值之下的所有样本（OFF样本）被忽略。这导致图8中所示的曲线802。在增加ON样本的同时曲线802爬升，并且在ON样本的终点曲线802变平。在可选择的实施方案中，不使用块406的阈值，并且在增加ON样本的同时所得积分的功率曲线爬升，然后在增加OFF样本的同时以更低的速度爬升。

在块410，下行链路子帧202的终点由微处理器314从积分的功率曲线来确定。下行链路子帧202的终点鉴定为ON样本和OFF样本之间的转变点。例如，在图8中，转变点由806表示。

在一个实施方案中，为了帮助确定ON样本和OFF样本之间的转变点，积分的功率曲线通过从积分的功率曲线减去直线804而旋转向下。向下旋转的功率曲线导致ON样本和OFF样本之间的转变点的峰值。图9示出旋转的功率曲线902的例子，其是从曲线802中减去的线804。然后对旋转的功率曲线902进行峰值检测。图9中示出的峰值904对应于图8的转变点806。然后峰值904所在处的样本除以平均帧中样本的总数，以确定ON样本和OFF样本的比例。这也是采样的下行链路子帧和剩余的帧的比例。因此，然后可确定下行链路子帧202的长度和帧占空比。

在一个实施方案中，存在有限数量的期望的下行链路子帧长度，并且确定的下行链路子帧长度四舍五入至最接近可能的下行链路子帧长度。

在一个实施方案中，在块406确定的阈值数值用于形成直线804。直线804是从块406随着时间累积求和的阈值数值的一半。例如，直线804具有等于阈值数值的一半的第一点。随着直线804沿着图运行，在线804中各点处自身相加阈值数值的一半。因此，线804的第二点等于一个阈值数值，第三点等于一个半，等等。有利地，减去直线804（包括累积求和的阈值数值的斜率）导致平衡的旋转的曲线902，其可降低峰值检测中的误差。

在块412，微处理器314使用在步骤410获得的信息来设定开关312至上行链路模式（耦合来自上行链路端口306的信号至RF双工端口303），以用于随后的上行链路子帧204。一旦微处理器314确定下行链路子帧202的长度和/或帧200的占空比，该信息用于在下行链路子帧202的终点处设定开关312至上行链路模式。当占空比固定时，随后下行链路子帧的终点时间可基于测定的下行链路子帧202的长度来预测，因为各下行链路子帧的终点和各帧的起点的时间是相同的量。因此，在一个实施方案中，开关312被设定为在用于每个帧的相同时间点切换到上行链路模式。

回到图3，在一个实施方案中，在下行链路信号达到RF检测器316和A/D转换器320之前，如果需要，信号通过衰减器324衰减。有关衰减器324的细节提供在共同待审美国专利申请序列no. 12/144,961（题目为 "METHOD AND APPARATUS FOR FRAME DETECTION IN A TDD SYSTEM"，代理人案卷No. 100.921US01，2008年6月24日提交）中，其通过引用的方式并入本文中。

虽然在此已经示出和描述了特定的实施方案，但是所属领域的普通技术人员应当理解，可以用任何计算以获得同一目的的装置来代替在此所述的特定实施例。其目的在于本发明的范围仅由权利要求及其等同形式来限制。

Claims (23)

1.一种用于在时分双工(TDD)系统中确定其中信号沿第一方向通信的第一周期终点的方法，该方法包括：

在一时间周期采样信号以获得采样的信号，其中所述时间周期至少与所述第一周期的最长预期长度一样长；

积分所述采样的信号以获得积分的功率曲线；

从所述积分的功率曲线减去参考线以获得旋转的功率曲线；和

选择所述旋转的功率曲线中的峰值作为所述第一周期的终点，

其中所述参考线是自身累积求和的阈值数值的一半，其中所述阈值数值是所述采样的信号的ON和OFF样本之间中点的一半，其中ON样本是在接收子帧的同时获得的样本，并且OFF样本是在未接收子帧的同时获得的样本。

2.根据权利要求1所述的方法，其中采样至少一个下行链路周期的信号样本。

3.根据权利要求1所述的方法，其中采样信号包括在多个帧上对信号进行采样，该方法还包括：

通过将多个采样的帧中的每个的起点对准而加入多个采样的帧，并且对所述采样的帧进行求和以产生平均采样的帧；

其中所述积分是对所述平均采样的帧进行积分。

4.根据权利要求1所述的方法，其中采样从帧的起点至帧的终点的样本。

5.根据权利要求1所述的方法，其中积分增加在阈值上的所述采样的信号的样本，并且忽略在所述阈值下的所述采样的信号的样本。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述阈值是所述采样的信号的ON和OFF样本之间的中点，其中ON样本是在接收子帧的同时获得的样本，并且OFF样本是在未接收子帧的同时获得的样本。

7.一种用于在时分双工（TDD）系统中切换的设备，包括：

开关，其具有耦合上行链路通信路径的第一端口和耦合下行链路通信路径的第二端口；

功率电平检测器，其输出功率电平信号，所述功率电平信号指示表示通过所述开关传播的射频信号的信号的功率电平；

处理装置，其被构造为对由所述功率电平检测器输出的所述功率电平信号的样本进行累积求和，以产生求和的功率曲线，其中所述处理装置被构造为从所述求和的功率曲线减去参考线，以获得旋转的功率曲线，并且其中所述处理装置被构造为基于所述旋转的功率曲线中的峰值的时间来控制所述开关，

其中所述参考线是自身累积求和的阈值数值的一半，其中所述阈值数值是所述功率电平信号的ON和OFF样本之间中点的一半，其中ON样本是在接收子帧的同时获得的样本，并且OFF样本是在未接收子帧的同时获得的样本。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述旋转的功率曲线中的峰值表示下行链路子帧的终点，并且其中所述处理装置被构造为基于所述下行链路子帧的终点设定所述开关至上行链路模式。

9.根据权利要求7所述的设备，其中所述处理装置被构造为通过将多个采样的帧中的每个的起点对准而加入多个采样的帧，并且对所述采样的帧进行求和以产生平均采样的帧；

其中所述处理装置被构造为对所述平均采样的帧进行累积求和以产生所述求和的功率曲线。

10.根据权利要求7所述的设备，其中所述处理装置被构造为对从帧的起点至帧的终点的所述功率电平信号的样本进行累积求和。

11.根据权利要求7所述的设备，其中所述处理装置被构造为在阈值上的所述功率电平信号的样本进行累积求和，并且忽略在所述阈值下的所述功率电平信号的样本。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述阈值是所述功率电平信号的ON和OFF样本之间的中点，其中ON样本是在接收子帧的同时获得的样本，并且OFF样本是在未接收子帧的同时获得的样本。

13.一种通信系统，包括：

至少一个集线器，其被构造为和基站通信；

多个远程天线单元，其通信耦合所述至少一个集线器，并被构造为在所述至少一个集线器和多个无线终端之间通信耦合信号；

其中所述至少一个集线器还包括：

开关，其具有耦合上行链路通信路径的第一端口和耦合下行链路通信路径的第二端口；

功率电平检测器，其

功率电平检测器，其被构造为测量通过所述开关传播的射频信号的功率电平；

处理装置，其被构造为对通过所述功率电平检测器获得的采样的信号进行累积求和，以产生求和的功率曲线，其中所述处理装置被构造为从所述求和的功率曲线减去参考线，以获得旋转的功率曲线，并且其中所述处理装置被构造为基于所述旋转的功率曲线中的峰值的时间来控制所述开关，

其中所述参考线是自身累积求和的阈值数值的一半，其中所述阈值数值是所述采样的信号的ON和OFF样本之间中点的一半，其中ON样本是在接收子帧的同时获得的样本，并且OFF样本是在未接收子帧的同时获得的样本。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述旋转的功率曲线中的峰值表示下行链路子帧的终点，并且其中所述处理装置被构造为基于所述下行链路子帧的终点设定所述开关至上行链路模式。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述处理装置被构造为通过将多个采样的帧中的每个的起点对准而加入多个采样的帧，并且对所述采样的帧进行求和以产生平均采样的帧；

其中所述处理装置被构造为对所述平均采样的帧进行累积求和以产生所述求和的功率曲线。

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述处理装置被构造为在阈值上的所述采样的信号的样本进行累积求和，并且忽略在所述阈值下的所述采样的信号的样本。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述阈值是所述采样的信号的ON和OFF样本之间的中点，其中ON样本是在接收子帧的同时获得的样本，并且OFF样本是在未接收子帧的同时获得的样本。

18.一种用于在时分双工系统中切换的设备，包括：

使所述设备通信耦合通信介质的接口，其中所述设备可操作以依照时分双工方案在所述通信介质上输出的第一信号和从所述通信介质接收的第二信号之间进行切换；

功率电平检测器，其输出指示所述第一信号的功率电平的样本；和

处理装置，其被构造为对由所述功率电平检测器输出的样本进行累积求和，以产生求和的功率曲线，其中所述处理装置被构造为从所述求和的功率曲线减去参考线，以获得旋转的功率曲线，并且其中所述处理装置被构造为基于所述旋转的功率曲线中的峰值的时间来控制在所述通信介质上输出的第一信号和从所述通信介质接收的第二信号之间进行的切换，

其中所述参考线是自身累积求和的阈值数值的一半，其中所述阈值数值是所述第一信号的功率电平的ON和OFF样本之间中点的一半，其中ON样本是在接收子帧的同时获得的样本，并且OFF样本是在未接收子帧的同时获得的样本。

19.根据权利要求18所述的设备，其中所述旋转的功率曲线中的峰值表示下行链路子帧的终点，并且其中所述处理装置被构造为基于所述下行链路子帧的终点控制所述切换。

20.根据权利要求18所述的设备，其中所述处理装置被构造为通过将多个采样的帧中的每个的起点对准而加入多个采样的帧，并且对所述采样的帧进行求和以产生平均采样的帧；

其中所述处理装置被构造为对所述平均采样的帧进行累积求和以产生所述求和的功率曲线。

21.根据权利要求18所述的设备，其中所述处理装置被构造为对从帧的起点至帧的终点的所述指示所述第一信号的功率电平的样本进行累积求和。

22.根据权利要求18所述的设备，其中所述处理装置被构造为在阈值上的所述指示所述第一信号的功率电平的样本进行累积求和，并且忽略在所述阈值下的所述指示所述第一信号的功率电平的样本。

23.根据权利要求22所述的设备，其中所述阈值是所述第一信号的功率电平的ON和OFF样本之间的中点，其中ON样本是在接收子帧的同时获得的样本，并且OFF样本是在未接收子帧的同时获得的样本。