CN200983590Y - 外同步td－scdma覆盖网络系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型外同步TD－SCDMA覆盖网络系统，包括组成覆盖网络系统的主覆盖端和至少一个从覆盖端，所述主覆盖端通过对下行链路中的TD－SCDMA下行信号进行同步处理，向主覆盖端输出上下行切换控制信号，获得帧同步；并将同步指示信号发送至从覆盖端，从覆盖端根据外同步指示信号进一步获得帧同步，从而完成整个覆盖网络系统的正常上下行时隙切换。本实用新型通过以一台覆盖设备作为主覆盖端，由该主覆盖端完成主要的同步处理功能后，生成同步指示信号传送至覆盖网络系统中的各个从覆盖端，以此在整个系统中实现同步，避免在各个覆盖端中采用独立的同步模块，从而使系统集成的成本大大降低，而且也简化了技术应用。

Description

外同步TD-SCDMA覆盖网络系统

【技术领域】

本实用新型涉及移动通信领域，尤其涉及一种外同步TD-SCDMA覆盖网络系统。

【技术背景】

随着我国移动通信事业的迅猛发展，目前的第2代或2.5代移动通信系统在容量和业务能力方面均不能满足社会的巨大需求，因此第2代或2.5代移动通信系统必将被第三代(3G)移动通信系统所取代。为了能在第二代网络的基础上逐步灵活地演进成第三代网络，3G有三个通信标准：WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址，简称TD-SCDMA)技术是由中国提出并于2000年正式成为第三代移动通信国际标准的，遵循这个标准开发的系统具有很高的频谱利用率和较低的成本。

在应用TD-SCDMA系统进行组网时，也会碰到通信盲区问题，因为在信号的传播过程中，经常会遇到阻挡物，如建筑物、山脉、各种复杂地形等，在阻挡物的背面以及各种地下建筑物的内部，如地下商场、地铁、隧道中，由于信号不能覆盖产生通信盲区。在各种对盲区进行覆盖的方案中，直放站系统因其具有投资成本低和能够迅速扩大覆盖区域的特点，成为在无线网络优化和覆盖中成为不可或缺的一部分。直放站系统分为室外直放站和室内直放站。但是在建设室内或室外覆盖系统时仅使用直放站还很难解决大规模覆盖的要求，经常需要配合使用干线放大器。

TD-SCDMA系统中，上行信号和下行信号处于同一频率，通过时间复用的方式区分上行和下行。如果在TD-SCDMA系统中使用传统的直放站或干线放大器，直放站或干线放大器上行下行处理系统工作在同一频率上，上下行信号将会产生正反馈，导致信号恶化，干线放大器将无法使用，因此需要直放站或干线放大器中需要有同步功能模块实现对TD-SCDMA信号的帧同步，使得直放站或干线放大器在正确的上下行时隙间实现切换。

中国第200610001857.0号专利申请公开了一种用于第三代移动通信系统的TD-SCDMA直放站系统，在该系统中，是在传统的TD-SCDMA覆盖系统上通过增设单独的解帧同步模块实现系统的同步的，该解帧同步模块接收下行信号后，分析上下行时隙，从而实现对TD-SCDMA信号的下行同步，然后输出切换控制信号至直放站系统中以控制上下行链路的通断状态，实现准确的上下行切换控制。因为每个覆盖系统中往往包含有多个直放站或干线放大器，如果采用这种方案，则需要在每个直放站或干线放大器等放大设备中都独立采用一个解帧同步模块，可以看出，这种方案的技术结构因此而变得非常复杂，而且由其组成的覆盖系统成本较高

【实用新型内容】

本实用新型的目的就在于针对传统的同步方法存在的缺陷，提供一种技术简单、成本较低的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

本实用新型外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，包括组成覆盖网络系统的主覆盖端和至少一个从覆盖端，主覆盖端中还包括有依次连接的耦合器、射频接收模块、同步功能模块以及差分转换模块；每个从覆盖端设置有与其上、下行链路连接的外同步模块，该外同步模块与其所在的从覆盖端的上、下行链路连接。

所述耦合器连接于主覆盖端的下行链路任意一处并与射频接收模块连接，其从主覆盖端下行链路中耦合到TD-SCDMA信号并传输给射频接收模块；

所述射频接收模块将TD-SCDMA信号转换为基带I/Q信号并将其传输至同步功能模块；

所述同步功能模块还与主覆盖端的上、下行链路连接，其通过对基带I/Q信号进行同步处理，获得帧同步，向主覆盖端输出上下行切换控制信号，并同时将同步指示信号发送至差分转换模块；

所述差分转换模块将同步功能模块传输来的信号转换为差分电平并发送至每个从覆盖端的外同步模块；

每个从覆盖端的外同步模块根据所述同步指示信号进一步获得帧同步，从而完成整个覆盖网络系统的正常上下行切换。

所述外同步模块包括差分信号转换子模块、外同步信号处理子模块以及控制信号驱动子模块：

所述差分信号转换子模块接收主覆盖端的差分转换模块发来的差分信号并将其转换为TTL或CMOS同步指示信号后输出至外同步信号处理子模块；

所述外同步信号处理子模块进一步提取TD-SCDMA信号的帧同步信息，并发送指令至控制信号驱动子模块；

所述控制信号驱动子模块还与其所在的覆盖端的上、下行链路连接，将外同步信号处理子模块传输来的控制信号转换成所需电平(如5V CMOS电平等)的控制信号并发送至该从覆盖端的上、下行链路中以从覆盖端的上、下行切换。

所述主覆盖端的差分转换模块与所述外同步模块的差分信号转换子模块之间传输的电平为RS485或LVDS任意一种。

具体地，各覆盖端均包括近端转接电路、远端转接电路、下行放大电路以及上行放大电路，所述近端转接电路、下行放大电路这、远端转接电路依次连接构成所述下行链路；所述远端转接电路、上行放大电路、近端转接电路依次连接构成所述上行链路。

所述上、下行放大电路均可采用低噪声放大器、功率放大器和选频电路中任意一种。

所述覆盖端可为直放站、干线放大器、塔顶放大器中的任意一种或其任意组合。

所述主覆盖端与从覆盖端之间的网络拓扑可为星型拓扑或总线拓扑。

所述主覆盖端与从覆盖端之间的连接方式可采用光纤连接或者无线连接或者电连接。

本实用新型相对传统技术而言，具有如下优点：其通过以一台覆盖设备作为主覆盖端，由该主覆盖端完成主要的同步处理功能后，生成同步指示信号传送至覆盖网络系统中的各个从覆盖端，以此在整个系统中实现同步，避免在各个覆盖端中采用独立的同步模块，从而使系统集成的成本大大降低，而且也简化了技术应用。

【附图说明】

图1为本实用新型的原理框图；

图2为图1的外同步模块的结构原理框图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

请参阅图1，本实用新型外同步TD-SCDMA覆盖网络系统包括主覆盖端和从覆盖端，其中从覆盖端仅示出一个，各覆盖端之间可采用星形拓扑或总线拓扑等网络拓扑方式，各覆盖端设备可为直放站、干线放大器、塔顶放大器中的任意一种或其任意组合，连接方式则可采用有线差分电信号连接。

主覆盖端包括近端转接电路K1、下行放大电路12、上行放大电路13以及远端转接电路K2。近端转接电路K1、下行放大电路12以及远端转接电路K2顺序连接构成下行链路；远端转接电路K2、上行放大电路13以及近端转接电路K1顺序连接则构成上行链路。信号下行时，由近端转接电路K1从基站DT获取信号后，转接传输至下行放大电路12中进行功率放大，然后将其进一步传输至远端转接电路K2，由远端转接电路K2转送至移动台MT；信号上行时，则以相逆的方向从移动台MT将信号传输至基站DT。

所述上行放大电路13和下行放大电路12，可以采用功率放大器、低噪声放大器或者选频电路等方式，在本实施例中，所述下行放大电路12采用功率放大器，上行放大电路13则采用低噪声放大器。

比较图1的主覆盖端和从覆盖端部分，从覆盖端也以采用直放站为例，因为其组成结构与主覆盖端的结构相同，在此不行赘述。

所述主覆盖端中还包括耦合器21、射频接收机22、同步功能模块23以及差分转换模块24，耦合器21可连接于主覆盖端下行链路中的任意一处位置上，以便耦合到TD-SCDMA下行信号并将其传输至射频接收机22，射频接收机22与耦合器21和同步功能模块23分别连接，其负责将接收到的下行信号转换成基带I/Q信号并传输给同步功能模块23进行同步处理，同步功能模块23进行同步处理后，生成同步指示信号，一方面转换成上下行切换控制信号传输至主覆盖端的上、下行链路中，以控制上下行链路的通断状态，另一方面则传输至与之连接的差分转换模块24中进行信号的差分转换，然后再将差分转换后生成的信号向外传输至各个从覆盖端。

各从覆盖端则设有外同步模块3，该外同步模块3的输入端与所述主覆盖端的差分转换模块24的输出端连接，以获取由主覆盖端生成的同步指示信号，外同步模块3的输出端则连接至该从覆盖端自身的上下行链路中，与主覆盖端一样，当基站DT信号的为下行时隙时，控制从覆盖端的下行链路打开，上行链路关闭；相反，则控制其上行链路打开，下行链路关闭。

请参阅图2，所述各覆盖端的外同步模块3包括顺次连接的差分信号转换子模块31、外同步信号处理子模块32以及控制信号驱动子模块33，以RS485或LVDS差分电平传输的主覆盖端的同步指示信号进入外同步模块3后，先由差分信号转换子模块31为TTL或CMOS电平，传输给外同步信号处理子模块32，由该外同步信号处理子模块32对该同步指示信号进行处理后提取TD-SCDMA信号的帧同步信号，再将该帧同步信号传输至控制信号驱动子模块33，将其转换为该从覆盖端需要的电平信号输出至上、下行链路中，控制该从覆盖端的上下行切换。

主覆盖端中获取TD-SCDMA下行信号后，进行同步处理的过程多种多样，本实用新型适应于任何同步处理方式，下面结合图1介绍本实施例具体的同步处理方式并阐述其应用于本实用新型时的处理过程：

A、主覆盖端通过耦合器21在下行链中耦合，采集到TD-CDMA下行信号，并通过所述射频接收机22将该下行信号转换成基带I/Q信号，然后再传输至同步功能模块23中将该基带I/Q信号进行模数转换以及滤波；

B、将滤波后的信号与存储的系统的32个同步码逐次做相关运算，得到局部峰均比的曲线，找出峰均比的峰值所在的位置即获得了对TD-SCDMA的下行同步；

C、对TD-SCDMA信号的下行同步结果进行验证，若验证无误则输出同步指示信号；

D、一方面根据同步指示信号及上、下行切换点信息产生切换控制信号，将该切换控制信号转换为电平信号，输出至主覆盖端的上、下行链路中；另一方面则依据同步指示信号输出一个TTL或CMOS电平的同步指示信号至所述差分转换模块24，再由该差分转换模块24转换成差分电平传输至各从覆盖端的外同步模块3中；

E、各从覆盖端的外同步模块3的差分信号转换子模块31将主覆盖端输入的外同步差分电平转换为TTL或CMOS电平后，将其输出至外同步信号处理子模块32；

F：外同步信号处理子模块32对输入的同步指示信号进行处理后获取TD-SCDMA信号的帧同步信息，输出相应的TTL或CMOS电平至其后的控制信号驱动子模块33，由该控制信号驱动子模块33进行电平转换驱动，从而输出CMOS电平切换控制信号至该从覆盖端的上下行链路中；

G：从覆盖端的上下行链路中，所述远端转接电路K2、上行放大电路13、下行放大电路12以及近端转接电路K1受所述电平切换控制信号的控制，该信号可以控制其开关状态，以实现对上下行链路的控制。

所述外同步模块3的外同步信号处理子模块32可由CPLD、EPLD或FPGA芯片实现。

以上同步处理方法采用检波的原理实现，下面再阐述第二实施例中，与另外一种同步处理方法结合的本实用新型的应用，包括：

a、将经信号处理得到的基带I/Q信号进行滤波处理，滤除信号的部分抖动；

b、对滤波后的信号进行基带检波处理，通过检测基带信号功率，得到检波电平：计算基带I/Q信号的实时功率I*I+Q*Q；将计算结果循环与功率门限比较，并以高、低电平输出其大于或小于两种不同状态的比较结果；将该比较结果作为检波电平；

c、检波后的信号根据下行同步码的包络特征进行下行同步搜索判别，判别后输出下行同步指示信号；

d、根据下行同步指示信号产生相应的下行同步控制信号。

因主覆盖端生成同步指示信号后的步骤与上述实施方式相同，故在此不行赘述，仅介绍其同步处理方法。

综上所述，本实用新型大大降低了网络规划的难度和成本，使TD-SCDMA覆盖网络系统能进一步高度集成。

Claims (9)

1、一种外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，包括组成覆盖网络系统的主覆盖端和至少一个从覆盖端，其特征在于：

主覆盖端中还包括有依次连接的耦合器、射频接收模块、同步功能模块以及差分转换模块；

每个从覆盖端设置有与其上、下行链路连接的外同步模块，该外同步模块与其所在的从覆盖端的上、下行链路连接；

所述耦合器连接于主覆盖端的下行链路任意一处并与射频接收模块连接，其从主覆盖端下行链路中耦合到TD-SCDMA信号并传输给射频接收模块；

所述射频接收模块将TD-SCDMA信号转换为基带I/Q信号并将其传输至同步功能模块；

所述同步功能模块还与主覆盖端的上、下行链路连接，其通过对基带I/Q信号进行同步处理，向主覆盖端输出上下行切换控制信号，获得帧同步，并同时将同步指示信号发送至差分转换模块；

所述差分转换模块将同步功能模块传输来的信号转换为差分电平并发送至每个从覆盖端的外同步模块；

每个从覆盖端的外同步模块根据所述同步指示信号进一步获得帧同步，从而完成整个覆盖网络系统的正常上下行切换。

2、根据权利要求1所述的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，其特征在于：

所述外同步模块包括差分信号转换子模块、外同步信号处理子模块以及控制信号驱动子模块；

所述差分信号转换子模块接收主覆盖端的差分转换模块发来的差分信号并将其转换为TTL或CMOS同步指示信号后输出至外同步信号处理子模块；

所述外同步信号处理子模块进一步提取TD-SCDMA信号的帧同步信息，并发送指令至控制信号驱动子模块；

所述控制信号驱动子模块还与其所在的覆盖端的上、下行链路连接，其根据外同步信号处理子模块传输来的指令生成控制信号并发送至该从覆盖端的上、下行链路中以实现同步。

3、根据权利要求2所述的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，其特征在于：所述主覆盖端的差分转换模块与所述外同步模块的差分信号转换子模块之间传输的电平为RS485或LVDS任意一种。

4、根据权利要求1至3任意一项所述的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，其特征在于：

各覆盖端均包括近端转接电路、远端转接电路、下行放大电路以及上行放大电路，所述近端转接电路、下行放大电路这、远端转接电路依次连接构成所述下行链路；所述远端转接电路、上行放大电路、近端转接电路依次连接构成所述上行链路。

5、根据权利要求4所述的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，其特征在于：所述下行放大电路为低噪声放大器、功率放大器和选频电路中任意一种。

6、根据权利要求4所述的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，其特征在于：所述上行放大电路为低噪声放大器、功率放大器和选频电路中任意一种。

7、根据权利要求1至3任意一项所述的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，其特征在于：所述覆盖端可为直放站、干线放大器、塔顶放大器中的任意一种或其任意组合。

8、根据权利要求1至3任意一项所述的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，其特征在于：所述主覆盖端与从覆盖端之间的网络拓扑可为星型拓扑或总线拓扑。

9、根据权利要求1至3任意一项所述的外同步TD-SCDMA覆盖网络系统，其特征在于：所述主覆盖端与从覆盖端之间的连接方式为有线差分电信号连接。

Images