CN103430619B - 基站子系统、rbs部分和tma部分及其用于同步rbs部分与tma部分的方法 - Google Patents

Abstract

提供了采用TDD的通信系统的基站子系统(1000)、TMA部分(100)和RBS部分(150)以及相应方法，用于同步基站子系统(1000)的RBS部分与TMA部分(100)。RBS部分(150)包括RBS调制解调器(160)，RBS调制解调器(160)适合于生成包括开关命令字的开关信号并且适合于还将开关信号发送到TMA调制解调器(110)。TMA调制解调器(110)适合于解调开关信号并适合于将开关命令字与存储在寄存器中的开关命令字相比较。当寄存器(111)中的任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时，TMA调制解调器(110)配置成：生成用于控制TMA部分的开关的控制信号，以便同步RBS部分(150)与TMA部分。

Description

基站子系统、RBS部分和TMA部分及其用于同步RBS部分与TMA 部分的方法

技术领域

一般而言，本发明涉及通信系统中的同步，并且更具体地说，涉及同步通信系统的基站子系统的无线电基站部分与塔安装放大器部分。

背景技术

塔安装放大器(TMA)与无线电基站(RBS)一起使用，并且它们一起在本说明书的上下文中形成基站子系统。TMA包括实际上靠近基站子系统的一个或多个天线安装的低噪声放大器(LNA)。TMA降低基站收发信台噪声指数，并且因此提高其总体敏感度，换句话说，移动桅杆能够接收弱信号。

在基于频分双工(FDD)的系统中使用的TMA通常配备有双工器，其在内部分开传送信号(TX)和接收(RX)信号。双工器从传送到接收提供足够衰减以便保护LNA。

当在基于时分双工(TDD)的系统中使用TMA时，通常提供循环器以隔离接收路径与传送路径。这是必要的，因为基于TDD的通信系统对于下行链路(对应于传送)和上行链路(对应于接收)使用相同频率。然而，循环器本身由于循环器中的泄露而不能给LNA提供足够的保护。循环器中的泄露是指传送路径中的一些功率泄漏到接收路径中。这个泄露可破坏位于接收路径中的LNA。为了保护LNA，可在循环器与LNA之间放置开关或限制器，以便在传送周期期间循环器中有高泄露的情况下保护LNA。

然而，这种解决方案与一些缺陷相关联。如果使用限制器保护LNA，则环增益将增加输出带内纹波。如果使用开关，则开关需要与下行链路传送和上行链路传送之间的开关同步。为了能够同步开关与RBS，可使用附加信号线缆。然而，它是昂贵的，并且它增加了运营商的运营开销(OPEX)。

在所公布的国际PCT申请WO 2001058181A2中公开的这种解决方案需要修改当前RBS平台，并且它也将增加成本。这种解决方案的另一问题是蓝牙接口的可靠性。在RBS和蓝牙接口使用的频带彼此靠近和/或干扰的情况下可能有困难。

发明内容

本发明示范实施例的目的是解决至少一些上面概括的问题。具体地说，目的是提供用于同步无线电基站(RBS)部分和塔安装放大器(TMA)部分的方法和基站子系统。

根据示范实施例的一方面，上面提到的问题借助采用时分双工(TDD)的通信系统的用于同步基站子系统的RBS部分与基站子系统的TMA部分的基站子系统解决。RBS部分包括RBS调制解调器，所述RBS调制解调器适合于生成包括开关命令字的开关信号并且适合于还将开关信号发送到TMA部分的TMA调制解调器。所述TMA调制解调器适合于解调开关信号并适合于将已解调开关信号的开关命令字与存储在TMA部分的寄存器中的开关命令字相比较。当寄存器中的任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时，TMA调制解调器配置成生成用于控制TMA部分的开关的控制信号以便同步基站子系统的RBS部分与TMA部分。

根据示范实施例的另一方面，上面提到的问题借助用于同步基站子系统的TMA部分与RBS部分的基站子系统的TMA部分来解决。TMA部分包括TMA调制解调器，TMA调制解调器适合于从RBS部分中的RBS调制解调器接收开关信号，所述开关信号包括开关命令字。所述TMA调制解调器适合于解调开关信号并适合于将已解调开关信号的开关命令字与存储在TMA部分的寄存器中的开关命令字相比较。当寄存器中的任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时，TMA调制解调器配置成生成用于控制TMA部分的开关的控制信号以便同步基站子系统的RBS部分与TMA部分。

根据示范实施例的另一方面，上面提到的问题借助用于同步基站子系统的TMA部分与RBS部分的基站子系统的RBS部分来解决。RBS部分包括RBS调制解调器，RBS调制解调器适合于生成包括开关命令字的开关信号并且适合于还将开关信号发送到TMA部分的TMA调制解调器。

根据示范实施例的另一方面，上面提到的问题借助用于同步基站子系统的RBS部分与基站子系统的TMA部分的采用时分双工TDD的基站子系统中的方法来解决。所述方法包括：在RBS部分的RBS调制解调器中生成开关信号，所述开关信号包括开关命令字，并将所述开关信号发送到TMA部分的TMA调制解调器。所述方法还包括：在TMA部分的TMA调制解调器中接收开关信号并解调所述开关信号。所述方法还包括：比较已解调开关信号的开关命令字与存储在TMA部分的寄存器中的开关命令字，并且当寄存器中的任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时，在TMA调制解调器中生成用于控制TMA部分的开关的控制信号以便同步基站子系统的RBS部分与TMA部分。

根据示范实施例的另一方面，上面提到的问题借助基站子系统的TMA部分中的方法来解决。所述方法包括：从RBS部分中的RBS调制解调器接收开关信号，所述开关信号包括开关命令字，并解调所述开关信号。所述方法还包括：比较已解调开关信号的开关命令字与存储在TMA部分的寄存器中的开关命令字，并且当寄存器中的任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时，在TMA调制解调器中生成用于控制TMA部分的开关的控制信号以便同步基站子系统的RBS部分与TMA部分。

根据示范实施例的另一方面，上面提到的问题借助用于同步基站子系统的TMA部分与RBS部分的基站子系统的RBS部分中的方法来解决。所述方法包括：在RBS部分中的RBS调制解调器中生成包括开关命令字的开关信号，以及还将所述开关信号发送到TMA部分的TMA调制解调器。

实施例的一个优点是，与包络检测相比较，空中干扰对RBS部分与TMA部分的同步没有影响。TMA调制解调器可用低硬件材料成本制成。

实施例的另外优点是，借助开关可有效地保护TMA部分中的低噪声放大器以防不需要的信号流和干扰。

实施例的又一优点是，它们与正在使用哪个TDD RBS部分无关。单独的TMA部分可连接到RBS部分，并准确而自动地与RBS部分同步。TMA部分的开关将由RBS部分中所生成的开关信号控制。采用TDD的TMA部分可与TDD-TLE RBS部分、TD-SCDMA(时分-同步码分多址)RBS部分以及采用TDD的其它RBS部分一起工作。

示范实施例的其它目的和特征从如下详细描述结合附图将显然，然而关注如下事实：如下附图仅是例证性的，并且在所例证的特定实施例中可进行各种修改和改变。还应该理解到，附图不一定按比例绘制，并且除非另外指出，否则它们仅打算在概念上例证本文描述的结构和过程。

附图说明

图1是例证根据本发明的示范实施例包括TMA部分和RBS部分的基站子系统的框图。

图2是相对于TMA和RBS开关信号的定时关系的例证。

图3是示意性例证放大器单元的框图。

图4是例证根据本发明的示范实施例用于同步RBS部分与TMA部分的基站子系统中的例示方法的流程图。

图5是例证根据本发明的示范实施例用于同步RBS部分与TMA部分的基站子系统的TMA部分中的例示方法的流程图。

图6是例证根据本发明的示范实施例用于同步RBS部分与TMA部分的基站子系统的RBS部分中的例示方法的流程图。

图7是例证例示RBS调制解调器的框图。

图8是例证例示TMA调制解调器的框图。

图9是用于同步TMA部分与RBS部分的例示同步过程的流程图。

图10是其中定时信号丢失的例示故障情形的流程图。

图11例证了适合于供使用无线电帧的基于TDD LTE的系统之用的开关命令的示范应用。

具体实施方式

简要描述，提供了采用时分双工(TDD)的通信系统的基站子系统、基站子系统的无线电基站(RBS)部分和塔安装放大器(TMA)部分，其用于同步RBS部分与TMA部分。提供了基站子系统中的方法、RBS部分和TMA部分中的方法，用于同步RBS部分与TMA部分。

现在将参考图1描述这种基站子系统的例示实施例。如所示，图1例证了采用TDD的基站子系统1000，其用于同步基站子系统1000的RBS部分150与基站子系统1000的TMA部分100。

RBS部分150包括RBS调制解调器160，RBS调制解调器160适合于生成包括开关命令字的开关信号。RBS调制解调器160还适合于将开关信号发送到TMA部分100的TMA调制解调器110。

TMA调制解调器110适合于解调开关信号并适合于将已解调开关信号的开关命令字与存储在TMA部分的寄存器111中的开关命令字相比较。

当寄存器111中的任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时，TMA调制解调器110配置成：生成用于控制TMA部分100的开关134的控制信号以便同步基站子系统1000的RBS部分150与TMA部分100。

这具有多个优点。与包络检测相比较，空中干扰对RBS部分与TMA部分的同步没有影响。TMA调制解调器110可用低硬件材料成本制成。

图1还例证了开关134布置在TMA部分100在天线120与低噪声放大器LNA 135之间的接收路径132中。

通过这个布置，借助开关134可有效地保护LNA 135以防不需要的信号流和干扰。

另外，图1例证了RBS部分150包括定时单元181，定时单元181设置成控制RBS调制解调器160并控制RBS部分150中的放大器单元180。

定时单元181设置成：激活放大器单元180中的功率放大器，并且同时控制RBS调制解调器160以向TMA调制解调器110发送开关信号，从而控制开关134使得开关134将天线120与负载电阻器136连接。

定时单元181还设置成：去激活放大器单元180中的功率放大器，并且同时控制RBS调制解调器160以向TMA调制解调器110发送开关信号，从而控制开关134使得开关134将天线120与LNA 135连接。

这在图1中通过如下例证了：定时单元181将信号发送到RBS调制解调器160和放大器单元180两者。在图1中，定时单元181可通过激活功率放大器(PA)“PA开”并且同时控制RBS调制解调器160以向TMA调制解调器110发送开关信号来控制放大器单元180。当激活功率放大器时，RBS在下行链路中朝移动台或用户设备(UE)发送数据。在这种情况下，开关134将保护LNA 135以防来自循环器133的任何泄露。这通过开关将其输入端从循环器133连接到负载电阻器136来进行。

同样，当假定基站子系统在上行链路中从移动台或UE接收数据时，应该去激活功率放大器，这是因为在下行链路中没有发送数据。定时单元181可通过去激活功率放大器(PA)“PA关”并且同时控制RBS调制解调器160以向TMA调制解调器110发送开关信号来控制放大器单元180。当去激活功率放大器时，基站子系统的RBS部分在上行链路中接收数据，并且为了在RBS部分150中接收数据，开关34必须将天线120连接到LNA 135。将指出，循环器133布置在天线120和开关134和LNA 135之间的路径中。当基站子系统在上行链路接收时，循环器133将天线120连接到接收路径132。由此，当基站子系统正在上行链路中接收时，开关134被说成将天线120连接到LNA 135。同样，当开关134被说成将天线120与电阻器136连接时，开关134将其输入端从循环器133连接到电阻器136。由于循环器引起的从传送路径131到接收路径132中的泄露信号可由电阻器136吸收，由此保护LNA 135。

图1还例证了经由偏置T网络141和142耦合在一起的TMA部分和RBS部分。如在该图中所看到的，TMA调制解调器和RBS调制解调器也可经由相同偏置T网络耦合在一起。

在可能TMA部分的例示例证中，TMA部分包括传送路径131和接收路径132。TMA部分在此示例中还包括：循环器133，其适合于将传送路径与接收路径分开；并且适合于或者将传送路径耦合到天线120，或者将接收路径耦合到该天线。

RBS调制解调器160包括：处理器162，其适合于: 在朝TMA调制解调器110发送开关信号之前将所述开关信号延迟时间偏移，以便补偿从放大器单元180中的功率放大器到TMA部分100的输出端口的传送中的传播延迟与开关信号从RBS调制解调器160到TMA调制解调器110的传送中的传播延迟之间的时间差。

TMA部分100的输出端口在图1中未示出，但该输出端口位于TMA部分100中，例如借助短馈送线缆连接到天线120和TMA部分100。可存在TMA部分100的耦合到天线120的多个输出端口。尽管图1只是例证，但仍可看到，从放大器单元180到天线120的路径不同于RBS调制解调器160与TMA调制解调器100之间的路径。因为路径不同，因此是在传送中沿不同路径的不同传播延迟。通过补偿传播延迟之差，可准确同步RBS调制解调器160和TMA调制解调器。

可根据如下等式计算时间偏移：

在这个等式中，是下行链路开关命令在RBS部分150的传播延迟，该传播延迟包含FPGA(现场可编程门阵列)延迟、DAC(数模转换器)延迟、从DAC到RBS天线端口(包含偏置T 142)的RF(射频)相关组件延迟。天线端口在图1中未示出。然而，它可位于RBS部分的偏置T网络142的末端。T_feeder是馈线延迟，这可从等式中看到是无关的。因此，没必要补偿馈线的长度。馈线线缆是RBS部分150与TMA部分100之间的线缆，更具体地说，是RBS部分的偏置T 142与TMA部分的偏置T 141之间的线缆。另外，是下行链路开关信号在TMA部分的传播延迟，该传播延迟包含偏置T网络、带通滤波器(BPF)和ADC(模数转换器)以及FPGA处理延迟。T _PA 是在RBS部分中放大单元中的功率放大器处的延迟，并且T _FU 是在RBS部分的滤波器单元延迟。在RBS部分的滤波器单元是放大器单元180中的BPF。

图2中还例证了不同延迟。这些参数可在生产阶段测量，并存储在RBS部分150处的数据库和TMA部分100中的数据库中。

在一个示例中，在RBS调制解调器160中通过使用频移键控FSK或开关键控OOK调制开关信号。

图3是示意性例证放大器单元180的框图。图3的放大单元与图1的放大单元相同，因此使用相同参考标号表示相同单元。对于RBS部分的定时单元和偏置T网络同样。将注意，图3中例证的放大器单元180是简化的。在放大器单元中可包括其它组件。例如，在循环器384与LNA 383之间可布置开关。另外，可以用与图1中TMA部分相同的方式在开关处布置负载电阻器。即，放大单元180可包含放在循环器384与LNA 383之间的类似于开关134的开关和类似于负载电阻器136的负载电阻器。

放大单元180还包括功率放大器(PA)381。当RBS部分150正在下行链路中传送时，激活PA 381。图3还例证了包括滤波器382的放大单元180。

再次参考图1和基站子系统1000，TMA调制解调器110根据例示实施例配置成控制监督定时器和阻延定时器。在这个实施例中，TMA调制解调器配置成当寄存器111中的任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时，更新监督定时器并重置阻延定时器。

这也称为正常操作模式，其中当开关信号中包括的开关命令字匹配寄存器111中的开关命令字时，TMA调制解调器110借助从RBS部分150中的RBS调制解调器160接收的开关信号控制TMA部分100的开关134。

当寄存器111中的开关命令字都不匹配已解调开关信号的开关命令字时的情形可能发生。如果这种情形应该发生，则TMA调制解调器110配置成借助监督定时器控制开关134并启动阻延定时器。

这也称为阻延模式。在此模式中，TMA调制解调器110可能不依赖于所接收开关信号中包括的开关命令字，这是因为寄存器111中的开关命令字都不匹配已解调开关信号的开关命令字。TMA调制解调器然后使用监督定时器以便控制开关134。监督定时器由TMA调制解调器维护，这将在后面更详细说明。然而，监督定时器将漂移，使得仅可依赖它某一时段，之后它已经漂移太多而无法用于控制开关134。为了跟踪可依赖监督定时器控制开关的时段，启动阻延定时器。下面将参考图10更详细描述阻延模式。

TMA调制解调器110配置成借助监督定时器控制开关134，或者直到阻延定时器到期为止，其中TMA调制解调器110配置成向RBS调制解调器160发送警告，或者直到接收到包括匹配寄存器111中任何开关命令字的开关命令字的开关信号为止，其中TMA调制解调器110配置成生成用于控制TMA部分的开关134的控制信号以便同步基站子系统1000的RBS部分150与TMA部分100，并且更新监督定时器并重置阻延定时器。

在阻延定时器到期的示例中，监督定时器可能已经漂移太多而无法控制TMA部分100的开关134。然后，TMA调制解调器向RBS调制解调器160发送警告，使得RBS调制解调器可发送包括开关命令字的开关信号。用这种方式，RBS部分150和TMA部分100可再次同步。

在接收到包括匹配寄存器111中任何开关命令字的开关命令字的开关信号的示例中，TMA调制解调器可再次依赖于RBS调制解调器，并且基站子系统1000的RBS部分150和TMA部分100可同步。然后，TMA调制解调器110更新监督定时器并重置阻延定时器。TMA调制解调器110将再次操作在正常模式。

如之前所提到的，在图1中示出了采用TDD的通信系统的用于同步RBS部分与TMA部分的基站子系统的TMA部分的例示实施例，并且现在将再次参考图1进行描述。

TMA部分100包括适合于从RBS部分150中的RBS调制解调器160接收开关信号的TMA调制解调器110，所述开关信号包括开关命令字。TMA调制解调器110还适合于解调开关信号，并适合于将已解调开关信号的开关命令字与存储在TMA部分的寄存器111中的开关命令字相比较。当寄存器111中任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时，TMA调制解调器110配置成生成用于控制TMA部分的开关134的控制信号以便同步基站子系统1000的RBS部分150与TMA部分100。

图1还例证了开关134布置在TMA部分100在天线120与LNA 135之间的接收路径132中。

这具有如下优点：TMA部分可分开制造并连接到现有RBS部分。由于开关134完全由RBS部分中所生成的开关命令控制，因此，TMA部分100可与TD-SCDMA(时分-同步码分多址)、TDD-LTE(TDD-长期演进)无线电基站、Wimax或任何其它适当的基于TDD的无线电基站一起操作。

根据TMA部分100的例示实施例，TMA调制解调器110配置成控制监督定时器和阻延定时器，其中TMA调制解调器配置成当寄存器111中任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时更新监督定时器并重置阻延定时器。

根据一例示实施例，TMA调制解调器110配置成：当寄存器111中的开关命令字都不匹配已解调开关信号的开关命令字时，借助监督定时器控制开关134，并且启动阻延定时器。

根据又一例示实施例，TMA调制解调器110配置成：借助监督定时器控制开关134，或者直到阻延定时器到期为止，其中TMA调制解调器110配置成向RBS调制解调器160发送警告，或者直到接收到包括匹配寄存器111中任何开关命令字的开关命令字的开关信号为止，其中TMA调制解调器110配置成生成用于控制TMA部分的开关134的控制信号以便同步基站子系统1000的RBS部分150与TMA部分100，并且更新监督定时器并重置阻延定时器。

再者，图1例证了用于同步基站子系统1000的TMA部分100与RBS部分150的基站子系统1000的RBS部分150，RBS部分150包括：RBS调制解调器160，其适合于生成包括开关命令字的开关信号，并且适合于还将开关信号发送到TMA部分100的TMA调制解调器110。

RBS部分150还包括：定时单元181，其设置成控制RBS调制解调器160并控制RBS部分150中放大器单元180中的功率放大器。

在RBS部分150的示例中，定时单元181设置成激活放大器单元180中的功率放大器，并且同时控制RBS调制解调器160以向TMA调制解调器110发送开关信号，从而控制开关134使得开关134将天线120 DL泄露信号与负载电阻器136连接。用这种方式，在循环器133中从传送路径131泄露到接收路径132的任何信号功率都引向负载电阻器136，由此保护LNA135。

在RBS部分150的又一示例中，定时单元181设置成去激活放大器单元180中的功率放大器，并且同时控制RBS调制解调器160以向TMA调制解调器110发送开关信号，从而控制开关134使得开关134将天线120与LNA 135连接。

如图1中所例证的，RBS部分150包括处理器162，处理器162适合于在朝TMA调制解调器110发送开关信号之前将开关信号延迟时间偏移，以便补偿从放大器单元180中的功率放大器到TMA部分100的输出端口的传送中的传播延迟与开关信号从RBS调制解调器160到TMA调制解调器110的传送中的传播延迟之间的时间差。

图4是例证在基站子系统中用于同步RBS部分与TMA部分的例示方法的流程图。基站子系统适合于用在采用TDD的通信系统中。

图4例证了例示方法，其包括：在RBS部分的RBS调制解调器中生成410开关信号，并将开关信号发送到TMA部分的TMA调制解调器，其中所述开关信号包括开关命令字。

该方法还包括：在TMA部分的TMA调制解调器中接收430开关信号并解调440该开关信号。另外，该方法包括：比较450已解调开关信号的开关命令字与存储在TMA部分的寄存器中的开关命令字。如果在寄存器中的任何开关命令字与已解调开关信号的开关命令字之间发现460匹配，则该方法包括：在TMA调制解调器中生成480用于控制TMA部分的开关的控制信号以便同步基站子系统的RBS部分与TMA部分。

根据一例示实施例，定时单元控制RBS调制解调器和RBS部分中放大器单元中的功率放大器。

在一个示例中，放大器单元中的功率放大器由定时单元激活，并且其中RBS调制解调器同时由定时单元控制以向TMA调制解调器发送开关信号，从而控制开关使得开关将天线与负载电阻器连接。这将从循环器到接收路径中的可能泄露转到负载电阻器。用这种方式，保护LNA。

在又一示例中，放大器单元中的功率放大器由定时单元去激活，并且其中RBS调制解调器同时由定时单元控制以向TMA调制解调器发送开关信号，从而控制开关使得开关将天线与LNA连接。

根据例示实施例，该方法还包括：在朝TMA部分发送420开关信号之前，在RBS调制解调器中将开关信号延迟415时间偏移，以便补偿从放大器单元中的所述放大器到TMA部分的输出端口的传送中的传播延迟与开关信号从RBS调制解调器到TMA调制解调器的传送中的传播延迟之间的时间差。

根据又一例示实施例，该方法还包括：TMA调制解调器控制490监督定时器和阻延定时器，其中当寄存器111中的任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时更新监督定时器并重置阻延定时器。

在一个示例中，当寄存器中的开关命令字都不匹配已解调开关信号的开关命令字时，TMA调制解调器借助监督定时器控制开关，并且启动阻延定时器。

这在图4中通过如下进行例证：检查460在寄存器中是否发现匹配，并且如果否，则TMA调制解调器进入阻延模式470。下面将参考图10更详细描述阻延模式。

根据一实施例，TMA借助监督定时器控制开关，或者直到阻延定时器到期为止，其中TMA调制解调器向RBS调制解调器发送警告，或者直到TMA调制解调器接收到包括匹配寄存器中任何开关命令字的开关命令字的开关信号为止，其中TMA调制解调器生成用于控制TMA部分的开关的控制信号以便同步基站子系统的RBS部分与TMA部分，并且更新监督定时器并重置阻延定时器。

图5是例证在TMA部分中用于同步无线电基站部分与TMA部分的例示方法的流程图。

如所示，该方法包括：从RBS部分中的RBS调制解调器接收510开关信号，并解调520开关信号，其中所述开关信号包括开关命令字。

另外，该方法包括：比较530已解调开关信号的开关命令字与存储在TMA部分的寄存器中的开关命令字。如果在寄存器中任何开关命令字与已解调开关信号的开关命令字之间发现540匹配，则该方法包括：在TMA调制解调器中生成560用于控制TMA部分的开关的控制信号以便同步基站子系统的RBS部分与TMA部分。

该方法还包括：TMA调制解调器控制570监督定时器和阻延定时器，其中当寄存器中任何开关命令字匹配已解调开关信号的开关命令字时更新监督定时器并重置阻延定时器。

如果在540中未发现匹配，即，当寄存器中的开关命令字都不匹配已解调信号中的开关命令字时，TMA调制解调器借助监督定时器控制开关，并且启动阻延定时器。

这在图5中通过TMA调制解调器进入阻延模式550进行例证。

根据一实施例，借助监督定时器控制开关，或者直到阻延定时器到期为止，其中TMA调制解调器向RBS调制解调器发送警告，或者直到接收到包括匹配寄存器中任何开关命令字的开关命令字的开关信号为止，其中TMA调制解调器生成用于控制TMA部分的开关的控制信号以便同步基站子系统的RBS部分与TMA部分，并且更新监督定时器并重置阻延定时器。

图6是例证在基站子系统的RBS部分中用于同步RBS部分与TMA部分的例示方法的流程图。

如所示，该方法包括：在RBS部分的RBS调制解调器中生成610包括开关命令字的开关信号，并且然后将开关信号发送620到TMA部分的TMA调制解调器。

在一示例中，定时单元控制RBS调制解调器和RBS部分中放大器单元中的功率放大器。

在一示例中，放大器单元中的功率放大器由定时单元激活，并且其中RBS调制解调器同时由定时单元控制以向TMA调制解调器发送开关信号，从而控制开关使得开关将天线与负载电阻器连接。

在又一示例中，放大器单元中的功率放大器由定时单元去激活，并且其中RBS调制解调器同时由定时单元控制以向TMA调制解调器发送开关信号，从而控制开关使得开关将天线与LNA连接。

图6还例证了例示实施例，其中该方法还包括：在朝TMA部分发送620开关信号之前，在RBS调制解调器中将开关信号延迟615时间偏移，以便补偿从放大器单元中的所述放大器到TMA部分的输出端口的传送中的传播延迟与开关信号从RBS调制解调器到TMA调制解调器的传送中的传播延迟之间的时间差。

现在将参考图7简要描述RBS调制解调器的示例，其是例证例示RBS调制解调器的框图。图7例证了多个组件和/或单元。为了简化原因，这里将不描述所有的组件和/或单元。

图7示出了包括寄存器720的RBS调制解调器160，寄存器720包含命令字。这些命令字用于控制开关134(在图1中例证了)，使得基站子系统可在下行链路中发送，并在上行链路中接收。这种寄存器720的一个示例是FPGA寄存器。

RBS调制解调器还包括CPRI(通用公共无线电接口)单元740。CPRI单元740在此示例中包括定时单元181(在图1中例证了)。在图1的例示框图中，定时单元181和RBS调制解调器160被例证为分开的单元。在图7的例示框图中，定时单元被合并到CPRI单元740中。

图7例证了经由CPRI单元740发送到AU的开关命令，AU表示如在图1中所例证的放大单元(AU)180。还朝TMA调制解调器发送包括开关命令字的开关信号。

来自CPRI单元740的开关命令将触发RBS调制解调器160向TMA调制解调器发送包括开关命令字的开关信号。如上面所描述的，可在朝TMA调制解调器发送开关信号之前将开关信号延迟一偏移，以便补偿从放大器单元中的功率放大器到TMA部分的输出端口的传送中的传播延迟与开关信号从RBS调制解调器到TMA调制解调器的传送中的传播延迟之间的时间差。为这个目的，给RBS调制解调器160提供了延迟缓冲器730，延迟缓冲器730相应地延迟开关信号。时间偏移可由层3消息配置。

如上面还描述的，可在将信号发送到TMA部分中的TMA调制解调器之前调制信号。为了这个目的，给RBS调制解调器提供调制器750。此后，可经由偏置T网络向TMA调制解调器发送开关信号。

如在图7中可看到，CPU或处理器710发送RET消息，还将使用NCO1数字控制振荡器将RET消息调制成预先定义的频率点。相比于NCO2，NCO1具有更低的频率，从而导致相比使用NCO2调制开关信号，以更低的频率调制RET消息。因此，RET消息不会受到影响。RET消息用于天线倾斜角控制。

使用另一更高频率的原因是在TMA部分具有高准确度的开关信号。准确度应该在毫秒的区间内。所使用的可能带宽在MHz范围内，以传送包括开关命令字的开关信号。

现在将参考图8简要描述TMA调制解调器的示例，图8是例证例示TMA调制解调器的框图。图8例证了多个组件和/或单元。为了简化原因，这里将不描述所有的组件和/或单元。

图8示出了包括寄存器820的TMA调制解调器110，寄存器820包含命令字。这种寄存器820的一个示例是FPGA寄存器。图8还例证了寄存器820控制图8中表示为S1的、对应于图1中所例证开关134的开关。在图8中，寄存器控制开关，以对于下行链路设置成关，而对于上行链路设置成开。看图1，这对应于开关134将天线120耦合到负载电阻器134以便对于下行链路为关。同样，图8中对于上行链路的开对应于图1中开关134将天线120耦合到LNA 135。

图8还例证了TMA调制解调器110包括用于解调从RBS调制解调器接收的开关信号的解调器830。在解调之后，开关信号中包括的开关命令字与寄存器820中的开关命令字相比较。如果如早先描述的那样在寄存器820中的开关命令字与包含在开关信号中的开关命令字之间发现匹配，则TMA调制解调器将控制开关(图8中的S1)，或者对于下行链路为关或者对于上行链路为开。

图8还例证了TMA调制解调器包括作为数字控制振荡器的NCO2 840。这个NCO2配置成生成监督定时器。NCO2又来自本地VCXO(未示出)，VCXO是压控晶振器。

现在，将参考图9描述用于在启动基站子系统时同步TMA部分与RBS部分的示范同步过程。

为了使TMA部分与RBS部分定时同步，在此示例中，在TMA的开关可起作用之前需要RBS部分与TMA部分之间的信令。默认的是，包括开关(图8中的S1和图1中的134)和LNA 135的接收路径中的开关都设置成关，这意味着对于下行链路传送设置它，以保护LNA 135。

过程开始于RBS触发事件910。这意味着，RBS部分想要开始在下行链路中传送。

首先，它检查915是否附连TMA部分。如果未附连TMA部分，则过程结束920。这是因为：如果未附连TMA部分，则它当然不能与RBS部分同步。

如果附连了TMA部分，则配置930时间偏移。这如上文所述的那样执行。

然后，接通RBS部分的放大器单元中的功率放大器，并检查935在RBS部分的下行链路开关信号是否工作。如果它不工作，则过程结束940。另一方面，如果在RBS部分的下行链路开关信号工作，则检查945在RBS调制解调器与TMA调制解调器之间的同步信道是否处于准备好状态。这可使用RBS调制解调器和TMA调制解调器通过在同步信道的握手信令来进行。TMA部分和RBS部分都被提供有硬件监视器以便分别检测TMA部分和RBS部分的状态。当检测到TMA部分和RBS部分的状态是准备好时，则同步信道处于准备好状态。

如果它不处于准备好状态，则过程回到检查935在RBS部分的下行链路开关信号是否工作。如果它处于准备好状态，则同步字可被周期性地发送到TMA调制解调器，并且TMA开关使能命令将被发送到TMA调制解调器以开启TMA部分中的开关。应该注意，同步字是开关命令字，同步字以与所述开关命令字相同的方式存储在TMA调制解调器和RBS调制解调器的相应寄存器中。

现在将描述可出现的可能故障情形的两种示例。首先，图1中的循环器133可能失灵。当基站子系统在下行链路中传送时，循环器133将传送路径131耦合到天线。最优地，在接收路径132中则没有功率流过。如果循环器131失灵引起下行链路信号功率被反射，则使得在接收路径132中全部或部分功率流向开关134和LNA 135。避免破坏LNA的一种可能方式是将接收路径中的下行链路功率路由到负载电阻器136，并且还旁路TMA部分中的LNA 135。还有，VSWR(电压驻波比)或功率检测器也可设置成检测下行链路泄露功率并将它路由到负载电阻器136并旁路LNA，以便防止LNA饱和或破坏防止。

可能故障情形的另一示例是：如果开关信号中的开关命令字不匹配TMA调制解调器中寄存器的任何开关命令字的话。在这种情况下，TMA调制解调器进入阻延模式。这也在图10中例证了。

当TMA调制解调器进入阻延模式时，它需要提供准确的开关信号以便控制TMA部分中的开关。当TMA调制解调器进入阻延模式1000时，如果阻延定时器1070还未启动的话，TMA调制解调器启动阻延定时器1070，并基于监督定时器1080生成开关信号。

在正常操作模式，监督定时器布置在TMA调制解调器的FPGA处，以对从RBS调制解调器发送的两个连续下行链路开关命令的持续时间进行计数。监督定时器可具有数百MHz的操作频率，以便增加准确度。

在一示例中，在TMA调制解调器处的PLL(锁相环)仅被锁定到本地VCXO(压控晶振器)而不锁定到周期下行链路命令信号。由于VCXO的频率漂游，所以以不同方式对监督定时器值进行计数。VCXO是TMA调制解调器的一部分，并控制NCO1和NCO2。

当如刚刚描述的那样丢失了下行链路开关命令时，TMA调制解调器进入所谓的阻延模式。

在阻延模式，当接收到下行链路开关命令时，FPGA可基于最后一次计数的监督定时器值继续向开关提供开关信号。然而，由于VCXO的频率漂游，所生成的开关信号的相位将缓慢漂游，并且最终在预先定义时间内超过相位准确度所需的阈限。可基于VCXO的所需准确度和规范计算这个预先定义的时间，也称为阻延时间。在阻延时间期间，可启动另一定时器以基于所计算的阻延时间向下计数。TMA部分的开关将被关断，其对应于如上说明的下行链路传送，这导致在阻延时间已经到期之后旁路LNA。

在又一示例中，当存在下行链路开关命令时，在TMA调制解调器处的PLL可被锁定到所生成的开关信号，并且然后在下行链路开关命令丢失之后进入阻延模式。阻延时间取决于VCXO频率稳定性特征。

如果在TMA部分存在多于一个RF分支，则TMA调制解调器可切换到另一RF分支1060（在这种分支仍活跃1090的情况下），以便检测从RBS调制解调器发送的开关命令。

如果阻延定时器到期1100，则TMA将被关断，并且LNA将被旁路1110，并且将生成警告以及将警告发送到RBS调制解调器1120。

图10还例证了：从RBS调制解调器接收1010包括开关命令字的开关信号，并且TMA调制解调器检查1020接收的开关命令字是否匹配其寄存器中的任何开关命令字。如果在寄存器中发现了匹配的开关命令字，则停止1030阻延定时器，并更新1040监督定时器，并生成1050控制信号以便控制开关，并回到正常操作模式，这在之前已经描述了。

图11例证了在具有子帧0到9的TDD-LTE中使用无线电帧的本发明示范实施例的例示应用。在此示例中，无线电帧具有两个上行链路子帧，并且如在TDD-LTE中所定义的。如所示，TDD TMA的RX电路与无线电帧严格对准。TMA TDD的控制例证为S1开(即接通)，之后是RX开和S1关(即关断)以及RX关。注意，本发明的示范实施例不限于基于TDD-LTE的系统，而且可实现在其它基于TDD的系统中。

应该注意，图1、3、7和8只是在逻辑意义上例证了基站子系统中的各种功能单元、TMA部分、RBS部分、TMA调制解调器和TMA调制解调器。实际上可使用任何适当的软件和硬件构件/电路等实现这些功能。由此，本发明一般不限于所示出的基站子系统、TMA部分、RBS部分、TMA调制解调器和TMA调制解调器的结构以及功能单元。因此，可以许多方式实现之前描述的示范实施例。例如，本发明的一个实施例包含其上存储有指令的计算机可读介质，这些指令可由基站子系统和/或RBS部分和/或TMA执行以便同步RBS部分与TMA部分。可由计算系统执行并存储在计算机可读介质上的指令执行权利要求书中所阐述的本发明的方法步骤。

虽然已经依据多个实施例描述了本发明，但要想到，在阅读了说明书和附图的研究后，其备选、修改、置换和等效方案将变得显而易见。因此，打算如下所附权利要求书包含落入本发明范围内并由待审权利要求书定义的这种备选、修改、置换和等效方案。

Claims (18)

1.一种采用时分双工TDD的通信系统的基站子系统(1000)，其用于同步所述基站子系统(1000)的无线电基站RBS部分(150)与所述基站子系统(1000)的塔安装放大器TMA部分(100)，所述RBS部分(150)包括：

-RBS调制解调器(160)，其适合于生成包括开关命令字的开关信号并且适合于还将所述开关信号发送到所述TMA部分(100)的TMA调制解调器(110)；

其中所述TMA调制解调器(110)适合于解调所述开关信号并适合于将已解调开关信号的所述开关命令字与存储在所述TMA部分的寄存器(111)中的开关命令字相比较；并且当所述寄存器(111)中的任何所述开关命令字匹配所述已解调开关信号的所述开关命令字时，所述TMA调制解调器(110)配置成：生成用于控制所述TMA部分的开关(134)的控制信号，以便同步所述基站子系统(1000)的所述RBS部分(150)与所述TMA部分(100)。

2.如权利要求1所述的基站子系统(1000)，其中所述RBS部分(150)还包括：定时单元(181)，其设置成控制所述RBS调制解调器(160)并控制所述RBS部分(150)中的放大器单元(180)。

3.如权利要求2所述的基站子系统(1000)，其中所述定时单元(181)设置成：激活所述放大器单元(180)中的功率放大器，并且同时控制所述RBS调制解调器(160)以向所述TMA调制解调器(110)发送开关信号，从而控制所述开关(134)使得所述开关(134)将天线(120)与电阻器(136)连接。

4.如权利要求2所述的基站子系统(1000)，其中所述定时单元(181)设置成：去激活所述放大器单元(180)中的功率放大器，并且同时控制所述RBS调制解调器(160)以向所述TMA调制解调器(110)发送开关信号，从而控制所述开关(134)使得所述开关(134)将天线(120)与LNA(135)连接。

5.如权利要求3-4中任一项所述的基站子系统，其中所述RBS调制解调器(160)包括：处理器(162)，其适合于在朝所述TMA调制解调器(110)发送所述开关信号之前将所述开关信号延迟时间偏移，以便补偿从所述放大器单元(180)中的所述功率放大器到所述TMA部分(100)的输出端口的传送中的传播延迟与所述开关信号从所述RBS调制解调器(160)到所述TMA调制解调器(110)的传送中的传播延迟之间的时间差。

6.如权利要求1-4中任一项所述的基站子系统，其中所述TMA调制解调器(110)配置成控制监督定时器和阻延定时器，其中所述TMA调制解调器(110)配置成：当所述寄存器(111)中的任何所述开关命令字匹配所述已解调开关信号的所述开关命令字时更新所述监督定时器并重置所述阻延定时器。

7.如权利要求6所述的基站子系统，其中所述TMA调制解调器(110)配置成：当所述寄存器(111)中的所述开关命令字都不匹配所述已解调开关信号的所述开关命令字时，借助所述监督定时器控制所述开关(134)，并且启动所述阻延定时器。

8.如权利要求7所述的基站子系统，其中所述TMA调制解调器(110)配置成借助所述监督定时器控制所述开关(134)，或者直到所述阻延定时器到期为止，其中所述TMA调制解调器(110)配置成向所述RBS调制解调器(160)发送警告，或者直到接收到包括匹配所述寄存器(111)中的任何所述开关命令字的开关命令字的开关信号为止，其中所述TMA调制解调器(110)配置成：生成用于控制所述TMA部分的所述开关(134)的控制信号以便同步所述基站子系统(1000)的所述RBS部分(150)与所述TMA部分(100)，并且更新所述监督定时器并重置所述阻延定时器。

9.一种基站子系统(1000)的塔安装放大器TMA部分(100)，用于同步所述基站子系统(1000)的所述TMA部分(100)与无线电基站RBS部分(150)，所述TMA部分(100)包括：TMA调制解调器(110)，其适合于从所述RBS部分(150)中的RBS调制解调器(160)接收开关信号，所述开关信号包括开关命令字，并且所述TMA调制解调器(110)适合于解调所述开关信号并比较所述已解调开关信号的所述开关命令字与存储在所述TMA部分的寄存器(111)中的开关命令字；并且当所述寄存器(111)中的任何所述开关命令字匹配所述已解调开关信号的所述开关命令字时，所述TMA调制解调器(110)配置成生成控制信号以便控制所述TMA部分(100)的开关(134)以便同步所述基站子系统(1000)的所述RBS部分(150)与所述TMA部分(100)。

10.如权利要求9所述的TMA部分(100)，其中所述TMA调制解调器(110)配置成：控制监督定时器和阻延定时器，其中所述TMA调制解调器(110)配置成当所述寄存器(111)中的任何所述开关命令字匹配所述已解调开关信号的所述开关命令字时更新所述监督定时器并重置所述阻延定时器。

11.如权利要求10所述的TMA部分(100)，其中所述TMA调制解调器(110)配置成：当所述寄存器(111)中的所述开关命令字都不匹配所述已解调开关信号的所述开关命令字时，借助所述监督定时器控制所述开关(134)，并且启动所述阻延定时器。

12.如权利要求11所述的TMA部分(100)，其中所述TMA调制解调器(110)配置成：借助所述监督定时器控制所述开关(134)，或者直到所述阻延定时器到期为止，其中所述TMA调制解调器(110)配置成向所述RBS调制解调器(160)发送警告，或者直到接收到包括匹配所述寄存器(111)中的任何所述开关命令字的开关命令字的开关信号为止，其中所述TMA调制解调器(110)配置成：生成用于控制所述TMA部分的所述开关(134)的控制信号以便同步所述基站子系统(1000)的所述RBS部分(150)与所述TMA部分(100)，并且更新所述监督定时器并重置所述阻延定时器。

13.一种基站子系统(1000)的无线电基站RBS部分(150)，其用于同步所述基站子系统(1000)的塔安装放大器TMA部分(100)与所述无线电基站RBS部分(150)，所述RBS部分(150)包括：RBS调制解调器(160)，其适合于生成包括开关命令字的开关信号，并且适合于还将所述开关信号发送到所述TMA部分(100)的TMA调制解调器(110)，所述RBS部分(150)还包括：定时单元(181)，其设置成控制所述RBS调制解调器(160)并控制所述RBS部分(150)中的放大器单元(180)中的功率放大器，其中所述定时单元(181)设置成：激活所述放大器单元(180)中的所述功率放大器，并且同时控制所述RBS调制解调器(160)以向所述TMA调制解调器(110)发送所述开关信号，从而控制所述开关(134)使得所述开关(134)将天线(120)与电阻器(136)连接。

14.如权利要求13所述的RBS部分(150)，其中所述定时单元(181)设置成：去激活所述放大器单元(180)中的所述功率放大器，并且同时控制所述RBS调制解调器(160)以向所述TMA调制解调器(110)发送所述开关信号，从而控制所述开关(134)使得所述开关(134)将所述天线(120)与低噪声放大器LNA(135)连接。

15.如权利要求13-14中任一项所述的RBS部分(150)，其中所述RBS调制解调器(160)包括：处理器(162)，其适合于在朝所述TMA调制解调器(110)发送所述开关信号之前将所述开关信号延迟时间偏移，以便补偿从所述放大器单元(180)中的所述功率放大器到所述TMA部分(100)的输出端口的传送中的传播延迟与所述开关信号从所述RBS调制解调器(160)到所述TMA调制解调器(110)的传送中的传播延迟之间的所述时间差。

16.一种在采用时分双工TDD的通信系统的基站子系统中用于同步所述基站子系统的无线电基站RBS部分与所述基站子系统的塔安装放大器TMA部分的方法，所述方法包括：

-在所述RBS部分的RBS调制解调器中生成(410)开关信号，所述开关信号包括开关命令字，并将所述开关信号发送(420)到所述TMA部分的TMA调制解调器；

-在所述TMA部分的所述TMA调制解调器中接收(430)所述开关信号；

-解调(440)所述开关信号；以及

-比较(450)所述已解调开关信号的所述开关命令字与存储在所述TMA部分的寄存器中的开关命令字；以及

-当所述寄存器中的任何所述开关命令字匹配所述已解调开关信号的所述开关命令字时，在所述TMA调制解调器中生成(480)用于控制所述TMA部分的开关的控制信号以便同步所述基站子系统的所述RBS部分与所述TMA部分。

17.一种在基站子系统的塔安装放大器TMA部分中的方法，其用于同步所述基站子系统的所述TMA部分与无线电基站RBS部分，所述方法包括：

-从所述RBS部分中的RBS调制解调器接收(510)开关信号，所述开关信号包括开关命令字；

-解调(520)所述开关信号；

-比较(530)所述已解调开关信号的所述开关命令字与存储在所述TMA部分的寄存器中的开关命令字；以及

-当所述寄存器中的任何所述开关命令字匹配所述已解调开关信号的所述开关命令字时，在所述TMA调制解调器中生成(560)用于控制所述TMA部分的开关的控制信号以便同步所述基站子系统的所述RBS部分与所述TMA部分。

18.一种在基站子系统的无线电基站RBS部分中的方法，其用于同步所述基站子系统的TMA部分与所述RBS部分，所述方法包括：

-在所述RBS部分中的RBS调制解调器中生成(610)包括开关命令字的开关信号；以及

-向所述TMA部分的TMA调制解调器发送(620)所述开关信号，

其中所述RBS部分的定时单元控制所述RBS调制解调器，并且控制所述RBS部分中放大器单元中的功率放大器，

其中所述放大器单元中的所述功率放大器由所述定时单元激活，并且其中所述RBS调制解调器同时由所述定时单元控制以向所述TMA调制解调器发送(620)所述开关信号，从而控制所述开关使得所述开关将天线与电阻器连接。