CN1964209A - 实现时分同步码分多址直放站节能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实现TD－SCDMA直放站节能方法，首先开启直放站设备达到信号间的同步，检测获得各时隙的时隙功率和第一切换点和第二切换点的具体位置，并通过直放站中射频开关来实现上下链路的转换，在上行工作阶段关闭下行链路供电，在下行工作时段关闭上行链路供电；将监测的时隙功率与设定的门限值进行大小比较，若时隙功率大于门限值，则此时隙已经占用信号，实时将该业务时隙置于供电导通阶段；否则此时隙没有业务信号，将空闲时隙置于关闭供电阶段；重新控制上下行的开关时间，并继续跟踪检测上下行业务占用情况，依次循环。本发明降低运营商的设备投资成本同时达到最大限度节约直放站功耗的目的。

Description

实现时分同步码分多址直放站节能的方法

                        技术领域

本发明涉及一种实现时分同步码分多址(TD-SCDMA)直放站节能的方法。

                       背景技术

TD-SCDMA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、联合检测技术。TD-SCDMA的优势突出表现在系统抗干扰和系统容量之间得到了很好的均衡、对混合业务的高效支持、系统自身有良好的持续发展和技术演进性。

TD-SCDMA的多址接入方案属于DS-SCDMA，码片速率为1.28Mc/s，扩频带宽约为1.6MHz，采用不需配对频率的TDD(频分多址方式)工作方式。它的下行和上行的信息是在同一载频的不同时隙上进行传送的。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。图1是TD-SCDMA的物理信道信号格式。其帧结构将10ms的无线帧分成两个5ms的子帧，每个子帧中有7个常规时隙和3个特殊时隙。三个特殊时隙分别为下行导频时隙DwPTS、主保护时隙GP和上行导频时隙UpPTS。

无论何种无线通信的覆盖区域都将产生弱信号区和盲区，而对一些偏远地区和用户数不多的盲区，要架设基站成本太高，基础设施也较复杂，为此提供一种成本低、架设简单，却具有小型基站功能、经济有效的设备---直放站是很有必要的。因此，TD-SCDMA直放站在TD-SCDMA网络中扮演着重要角色。

对于第三代移动通信系统所用的直放站，其功耗主要是由功率放大器产生，功率放大器消耗的功率要占直放站全部功耗的70％以上，目前功率放大器在无输入信号时，也有较大的静态电流，因此而产生的功耗也比较大，而这部分功耗为无用功耗。这部分功耗也使得直放站总效率降低，耗电量大，不经济。

而根据TD-SCDMA上下行时分双工的特点，TD-SCDMA直放站在同一时间里只需对上行或者下行链路的信号进行放大，并且在用户不多业务量不大的情况下，直放站上行或者下行工作时间内的某些业务时隙较长一段时间内都无信号通过，我们可以利用TD-SCDMA的链路开关来控制上下行链路每个时隙功率放大器的工作状态，尽量减少功率放大器工作在无输入信号的时间，减小额外功耗，达到节能的目的。

                       发明内容

本发明的目的就是利用TD-SCDMA系统的特点，提出一种新的简单易行可实现时分同步码分多址直放站节能的方法。

本发明的技术方案：

实现时分同步码分多址直放站节能的方法，按以下步骤进行：

第一步，直放站设备开启后，通过对下行信号中的DwPTS时隙的检测，获得与基站信号间的同步，同步后直放站就可以获得信号各时隙通过直放站的时刻，并通过功率检测获得各时隙的时隙功率；

第二步，直放站设备实现和基站信号间的同步后，根据切换点位置信息获得第一切换点和第二切换点的具体位置，并通过直放站中射频开关来实现上下链路的转换，在上行工作阶段关闭下行链路供电，在下行工作时段关闭上行链路供电；

第三步，直放站设备对上下行各业务时隙功率的连续查询监视，将监测的时隙功率与设定的门限值进行大小比较，门限值根据实际情况来定，一般为底噪的平均值，若时隙功率大于门限值，则此时隙已经占用信号，实时将该业务时隙置于供电导通阶段；否则此时隙没有业务信号，将空闲时隙置于关闭供电阶段；若在直放站设备输入端检测到原被置关闭供电阶段的时隙有业务信号出现，实时将该业务时隙置于供电导通阶段，保证正常的通信，若检测到有些时隙长期无业务信号则重新修订开关控制部分的参数，将这些空闲时隙置于关闭供电阶段；

第四步，重新控制上下行的开关时间，并继续跟踪检测上下行业务占用情况，依次循环。

功放管在有偏置电流无输入信号的情况下，功率也比较大，但是如果在这时将功放管偏置关掉，整机平均功耗将会大大降低。

按照TD-SCDMA系统协议，下行导频和TS0时隙是一直存在信号的，上行导频时有时无，且时间位置随时变化，而对于业务时隙来说，其是否存在功率就是和网络用户数量和业务承载情况息息相关的。在用户数量不多，或者特殊时段特别夜晚凌晨有些业务时隙可能长期处于无业务状态。

TD-SCDMA直放站工作在和基站的同步状态下，直放站上下行链路各有一个射频开关，并能根据要求实时进行上下行链路的转换及链路的开关控制，同时，TD-SCDMA直放站可以通过功率放大器开关之前的功率检测部分实时知晓每个业务时隙的功率占用情况，可以通过对功率占用情况的统计知晓较长时间内一直无功率占用的业务时隙。

根据TD-SCDMA的这些特点，下行链路开关在规定下行传输时间段，将TS0、下行导频、有业务的下行时隙打开，而在非下行传输时间段和长期无业务的下行时隙工作的时间段里，将下行链路功放率放大器电源关断；上行链路开关在规定上行传输时间段，必须将上行导频、有业务的上行时隙打开，而在规定的下行传输时间段和长期无业务的上行时隙工作的时间段里，将上行链路功率放大器部分电源关断。这样就大大减小了上下行功率放大器无效工作的时间，降低了直放站的平均功耗，功率放大器开关时间详见图2。同时当原无功率的业务时隙在一有功率到达时，链路开关会对功率放大器的开关状态实时作出调整，适应新的要求。实现节能控制的流程图见图3。

采用该设计的TD-SCDMA直放站的优点是：大幅度降低了直放站的功耗，节能，减少直放站网络使用成本，降低了运营商的运营成本；同时降低功耗会使直放站发热变量小，温度降低，减缓直放站内部主要器件的老化速度，延长功率放大器的使用时间，提高了直放站的可靠性，延长了直放站的使用寿命。

                       附图说明

图1为TD-SCDMA的物理信道信号格式图。

图2为在空闲时隙如何控制设备功耗的时间图。

图3为实现节能控制的流程图。

                       具体实施方式

为了使本发明的方案更加清楚明白，以下结合实例对本发明进一步详细说明。如图3描述：

第一步，直放站设备开启后，首先通过对下行信号中的DwPTS时隙的检测，获得与基站信号间的同步，同步后直放站就可以获得信号各时隙通过直放站的时刻，并通过功率检测获得各时隙的时隙功率；

第二步，直放站设备实现和基站信号间的同步后，根据切换点位置信息获得第一切换点和第二切换点的具体位置，并通过直放站中射频开关来实现上下链路的转换，在上行工作阶段关闭下行链路供电，在下行工作时段关闭上行链路供电；

第三步，直放站设备对上下行各业务时隙功率的连续查询监视，根据时隙功率与一个设定门限值之间大小比较，门限值设定为底噪的平均值，或时隙功率大于门限值，则时隙已经占用信号，实时将该业务时隙置于供电导通阶段；否则此时隙没有业务信号，将空闲时隙置于关闭供电阶段；若在直放站设备输入端检测到原被置关闭供电阶段的时隙有业务信号出现，实时将该业务时隙置于供电导通阶段，保证正常的通信，若检测到有些时隙长期无业务信号则重新修订开关控制部分的参数，将这些空闲时隙置于关闭供电阶段；

第四步，重新控制上下行的开关时间，并继续跟踪检测上下行业务占用情况，依次循环。

Claims (2)

1、实现TD-SCDMA直放站节能方法，按以下步骤进行：

第一步，直放站设备开启后，通过对下行信号中的DwPTS时隙的检测，获得与基站信号间的同步，同步后直放站就可以获得信号各时隙通过直放站的时刻，并通过功率检测获得各时隙的时隙功率；

第二步，直放站设备实现和基站信号间的同步后，根据切换点位置信息获得第一切换点和第二切换点的具体位置，并通过直放站中射频开关来实现上下链路的转换，在上行工作阶段关闭下行链路供电，在下行工作时段关闭上行链路供电；

第三步，直放站设备对上下行各业务时隙功率的连续查询监视，将监测的时隙功率与设定的门限值进行大小比较，若时隙功率大于门限值，则此时隙已经占用信号，实时将该业务时隙置于供电导通阶段；否则此时隙没有业务信号，将空闲时隙置于关闭供电阶段；

第四步，重新控制上下行的开关时间，并继续跟踪检测上下行业务占用情况，依次循环。

2、根据要求权利1所述的，实现TD-SCDMA直放站节能方法，其特征在于：若在直放站设备输入端检测到原被置关闭供电阶段的时隙有业务信号出现，实时将该业务时隙置于供电导通阶段，保证正常的通信，若检测到有些时隙长期无业务信号则重新修订开关控制部分的参数，将这些空闲时隙置于关闭供电阶段。