专利名称：时分双工移动通信系统微波拉远的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及3G(第3代移动通信)基站设备实现射频拉远的微波传输方法和装置。尤其是涉及一种针对时分双工移动通信系统(如TD-SCDMA系统)提出使用的微波方法和装置，是解决TD-SCDMA系统中基站和天线之间无法完全用电缆或者光纤连接实现射频拉远的问题。
背景技术：
在第二代移动通信系统，诸如GSM和IS-95CDMA系统中，为了解决无线基站与基站控制器之间暂时无法架设传输线路的困难已经大量采用了数字微波拉远装置来传输上述两设备之间的信号。目前我国各大城市内，已经大量采用工作于13/15GHz频段的PDH或者SDH方式工作的微波拉远装置于移动通信网中。如图1所示，图中，100为基站控制器，它和无线基站120之间是使用一套数字微波拉远装置111和112来传输Ab接口的数字信号。此微波设备使用一对载波频率f1和f2，用频分双工方式实现双向传输。由于此微波频段频率比较低，天线尺寸不可能很大，辐射波束比较宽，在同一区域能够同时使用的微波系统数量受到限制。
目前，在第三代移动通信TD-SCDMA网络中，要在一个地区或者一栋大楼内实现覆盖，必须设立一个基站(所谓宏基站或者微机站)，再用和上述第二代移动通信系统中解决基站和基站控制器之间连接的方法，使用有线传输线路或者微波拉远装置连接Iub接口。由于3G系统为了满足室内覆盖，就需要大量提供室内覆盖的信号源(通常使用所谓微基站)，导致系统成本，包括设备成本和工程成本的增加。随着3G基站技术的进展，不少公司都推出大容量的所谓“超级基站”，其典型的TD-SCDMA超级基站容量达到72(甚至更多)载扇。但是，在此基站本地，即使采用3扇区6载波的设计，也仅仅能使用18载扇。当然，理论上可以使用基带数字光纤拉远技术，再拉出几个扇区，但由于必须使用专用光纤，有些工程实际上无法架设。这样，超级基站的大容量无法充分发挥作用，而只有无线的射频拉远方式才可能解决问题。
但是，目前市场上只有频分双工的微波拉远装置，要将它用于射频拉远的场合却非常困难，首先要解决高线性的要求，还要增加频分/时分的来回转换，而且还要浪费一倍的频率资源。
上述现有技术的主要缺点在于目前的数字微波拉远装置均是采用频分双工方式设计的，不宜使用于TD-SCDMA系统。其原因如下1.现有数字微波拉远装置都是为频分双工(FDD)系统设计的，而TD-SCDMA是多时隙的时分双工(TDD)系统。具体说，在FDD微波拉远装置中，微波机的射频收信机和发信机将使用不同载波连续地工作；而在TD-SCDMA系统中，接收和发射使用的是相同载波频率，但按系统定时分别工作，而此定时在系统工作中是可能根据系统要求而变化的。
2.现有在第二代移动通信网中使用微波拉远装置的方法都是传输基站至基站控制器之间的信号，而且需要的数据传输速率很低(一般1个至几个2Mbps的E1)，信号强度相对固定，动态范围也比较小，故简单的PDH微波拉远装置就可以满足要求。而使用于TD-SCDMA系统的射频拉远时，所需要的数据传输速率可能高几十倍，信号动态范围可能要求60-70dB，传统的PDH及SDH微波设备都难以满足要求。
3.现有数字微波拉远装置都是频分双工方式工作的，不适合传输时分双工移动通信系统的信号。
4.在城市中广泛使用微波拉远装置实现射频拉远时，各个微波系统中必然存在射频干扰，使用较低频段将限制微波拉远装置使用的数量。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种适合使用于TD-SCDMA系统的微波拉远装置。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种时分双工移动通信系统微波拉远装置，所述微波拉远装置由和无线基站用电缆组连接的近端微波机、远端分离的远端微波机、和远端微波机用电缆组连接的天线放大器组成；近端微波机的同步和控制由无线基站通过电缆控制，远端微波机和天线放大器的同步和控制由无线控制单元通过空间通信实现；在微波拉远装置中至少使用3只电控可调衰减器实现自适应增益控制。
所述无线基站与近端微波机连接的电缆组包括一条传输中频信号的电缆线；一条传输控制近端微波机接收或者发射的控制线，近端微波机通过此控制线实现与无线基站的收发同步；一组对近端微波机实行监控的数据线和时钟线；一条供电电缆；一条接地线。
所述无线基站与近端微波机连接的电缆组还包括一条参考时钟线。
所述远端微波机与天线放大器连接的电缆组包括一条传输射频信号的电缆线；一条传输控制天线放大器接收或者发射的控制线；一组对天线放大器实行监控的数据线和时钟线；一条供电电缆；以及一条接地线。
所述近端微波机内的2G收发单元和电缆组接口端设有至少一只电控可调中频衰减器以补偿电缆组的损耗，此衰减器的衰减量受近端微波机内控制单元根据在微波收发单元的输出端口测得的下行发射功率电平进行控制，保证此发射功率电平是一个固定值。
所述近端微波机内上行接收线路中设有至少一只电控可调中频衰减器以补偿微波天线之间的空间衰耗，此衰减器的衰减量受近端微波机内控制单元根据在2G收发单元和电缆组接口端处的衰减器前测得的上行接收功率电平进行控制，保证此最大接收功率电平不超过一个固定值。
所述远端微波机的微波收发信机单元内设有至少一只电控可调衰减器以补偿电缆组的损耗和微波天线之间的空间衰耗，此衰减器的衰减量受天线放大器或远端微波机内控制单元根据在输出接口附近测得的下行发射功率电平进行控制，保证此发射功率电平是一个固定值。
所述微波拉远装置中的近端微波机为两次变频的时分双工外差式收发信机，用两只电控可调衰减器实现自适应增益控制，接收和发射工作于相同载波频率，由无线基站进行收发定时控制，实现时分双工；远端微波机为一次变频的时分双工外差式收发信机，用一只电控可调衰减器实现自适应增益控制；天线放大器为一对功率放大器和低噪声放大器，工作于移动通信载波频率；所述远端微波机和用电缆组连接的天线放大器以及天线构成的远端设备的接收和发射工作于相同载波频率，收发定时由置于上述天线放大器或远端微波机内的无线控制单元产生并进行控制，实现时分双工，并保证远端设备能在移动通信系统网管的统一监控下工作。
本发明的目的之二是提供一种适应时分双工数字微波拉远装置的微波传输方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种应用时分双工数字微波拉远装置的微波传输方法，近端微波机，远端微波机和天线放大器在一个下行时隙时刻将同时处于基站发射状态，在另一上行时隙时刻则同时处于基站接收状态，在下行时隙，来自上述无线基站的待发射的高速数字信号，用QPSK，16QAM或者其他方式进行数字调制再经过数字至模拟变换器转变为中频信号并通过所述电缆组中的中频电缆送至近端微波机中的发射机，变频放大后通过微波天线发射至远端微波机，在此远端微波机中放大变频为移动通信工作的频率，再通过所述电缆组送至所述天线放大器，在所述天线放大器中放大至所需的发射电平，由天线接口发射出去；在上行时隙，由所述天线接口接收的微弱信号经所述天线放大器放大，通过所述电缆组送至所述远端微波机，在此远端微波机中放大并变频至微波频率，通过所述微波天线传至所述近端微波机，在此近端微波机中放大并下变频至调制的中频信号，再通过上述电缆组送至无线基站的接收端。
所述天线放大器或远端微波机内的无线控制单元的射频收发信机与传输的2GHz射频信号耦合，在此天线放大器电源打开时，将处于接收状态，上述无线控制单元立即搜索所处的小区，以获得初始同步并登录到网络中，然后从网管中心获得此微波系统的工作状态参数，根据上述获得同步后，测量得到的DwPTS和UpPTS的起始时刻之间的时间差dT，根据TD-SCDMA标准的帧结构，可以算出本微波拉远系统的时延T＝(150-dT)/2(微秒) (1)以及下行发射使能起始时间TxTx＝To+275+nx675-2xT-6(微秒) (2)和上行接收使能起始时间RxRx＝To+80(微秒) (3)上面各式中，dT为所测得的时间差；To为所测得的DwPTS起始时刻；Tx为远端设备下行发射使能起始时间；Rx为远端设备上行接收使能起始时间；n为上行时隙数；
这样，此微波拉远的远端设备正常地按系统要求时分双工工作，在工作过程中，还将按网管的要求，对设备的工作状态和环境情况进行测量和上报，当系统的上下行时隙比例变化时，此微波设备的下行发射使能起始时间也用上述公式(2)计算的结果变化。
本发明提出了一种第三代移动通信系统中时分双工系统(如TD-SCDMA)使用时分双工数字微波拉远装置实现射频拉远的设计方法和系统工作的方法装置，此微波拉远装置由和无线基站用电缆组连接的近端微波机和远端分离的远端微波机和与之用电缆组连接的天线放大器组成，近端微波机的同步和控制由无线基站通过电缆控制；远端微波机和天线放大器的同步和控制由无线控制单元通过空间通信实现，使用3只电控可调衰耗器实现自适应增益控制。
图1.现有微波拉远装置在移动通信中使用方法示意图；图2本发明系统设备方框示意图；图3电缆组构成示意图；图4在光纤拉远远端机箱转接中频接口的方法；图5近端微波机设计框图；图6远端微波机设计框图；图7近端微波机电控可调中频衰减器的设计框图；图8远端微波机电控可调2G衰减器3221的设计框图。
具体实施例方式
使用时分双工数字微波拉远装置实现射频拉远的系统设计方法为一种时分双工移动通信系统微波拉远装置，参考附图2，无线基站200通过电缆组210连接至近端微波机220，在远端，有远端微波机240与天线放大器260通过另一电缆组250连接。近端微波机220和远端微波机240之间通过一对微波天线230相互通信。天线放大器260的天线接口270可以连接覆盖一个小区的移动通信天线，建立一个小区；也可连接一套室内覆盖系统，作为此室内覆盖系统的信号源。本发明的系统设计对无线基站200和近端微波机220之间以及远端微波机240和天线放大器260之间都分别采用电缆组210和250连接，使得上述各设备，包括无线基站200，近端微波220，远端微波机240，和天线放大器260都可以根据工程需要安装在不同的位置，为实际工程提供了高的灵活性，可以使用与各种场合。
由于实际工程应用时，电缆组210和电缆组250的长度是根据工程需要设定的，微波天线的距离也是工程需要确定的，故上述电缆组的损耗和微波天线之间的空间衰耗都是未知的；另一方面，TDD移动通信系统中接收信号的动态范围本身就非常大，而微波机的动态范围总是有限的。为解决上述矛盾，本发明的一个方面就是如何自适应的对电缆组210和250的损耗及微波天线230之间的空间衰耗进行补偿的方法1).在近端微波机220内和电缆组210接口端设计一只电控可调中频衰减器5131(衰减器1)以补偿电缆组210的损耗，此衰减器的衰减量受近端微波机220内控制单元根据在与微波天线230接口附近测得的下行发射功率电平进行控制，保证此发射功率电平是一个固定值(见图7)；2).在近端微波机220内上行接收线路中设计一只电控可调中频衰减器5132(衰减器2)以补偿微波天线230之间的空间衰耗，此衰减器的衰减量受近端微波机220内控制单元根据在上述衰减器1前测得的上行接收功率电平进行控制，保证此最大接收功率电平不超过一个固定值(见图7)；3).在远端微波机240的微波收发信机单元322内设计一只电控可调衰减器3221(衰减器3)以补偿电缆组250的损耗和微波天线230之间的空间衰耗，此衰减器的衰减量受天线放大器260内控制单元根据在与输出接口270附近测得的下行发射功率电平进行控制，保证此发射功率电平是一个固定值(见图8)。
本发明中的一个重要设计方法是如图3所示的两组电缆组(图2中210和250)的设计。图3A示连接无线基站(图2中200，图3中200)和近端微波机(图2中220，图3中220)之间的电缆组(图2中210)的构成。如图3所示连接无线基站200和近端微波机220的电缆组210包括一条传输中频信号的电缆线301；一条传输控制近端微波机220接收或者发射的控制线302，近端微波机通过此控制线实现与基站的收发同步；一组对近端微波机220实行监控的数据线303和时钟线304；一条供电电缆305；一条接地线306；以及可能需要的参考时钟线307。图3B示连接远端微波机(图2中240，图3中240)和天线放大器(图2中260，图3中260)之间的电缆组(图2中250)的构成。它连接远端微波机240和天线放大器260的电缆组250包括一条传输射频信号的电缆线311，一条传输控制天线放大器260接收或者发射的控制线312，一组对天线放大器260实行监控的数据线313和时钟线314，一条供电电缆315，以及一条接地线316。系统中各个设备，包括无线基站(图2中200，图3中200)，近端微波机(图2中220，图3中220)，远端微波机(图2中240，图3中240)和天线放大器(图2中260，图3中260)都必须根据上述图3所示的要求设计相应的接口，提供各电缆线的连接。
本发明的一种时分双工数字微波拉远装置由和无线基站用电缆组连接的近端微波机及微波天线构成近端设备，和天线及远端微波机以及用电缆组连接的天线放大器构成远端设备组成。近端微波机为两次变频的时分双工外差式收发信机，用两只电控可调衰减器实现自适应增益控制，接收和发射工作于相同载波频率，由无线基站进行收发定时控制，实现时分双工；远端微波机为一次变频的时分双工外差式收发信机，用一只电控可调衰减器实现自适应增益控制；天线放大器为一对功率放大器和低噪声放大器，工作于移动通信载波频率；上述远端设备的接收和发射工作于相同载波频率，收发定时由置于上述天线放大器内的无线控制单元产生并进行控制，实现时分双工，并保证远端设备能在移动通信系统网管的统一监控下工作。下面将结合附图予以说明。在以下说明中，都基于使用18/23/38GHz频段作为例子，习惯上，18/23GHz频段称Ku频段，38GHz为毫米波频段。为简单起见，下面通称Ku频段。下面说明中使用的中频，如近端、远端微波机中用到的96MHz、2GHz等，也都作为例子看待，完全可以采用其它中频频率。
图5框图示出了本发明的一种时分双工数字微波拉远装置中的近端微波机。此微波机由2G收发单元513，微波收发单元512，微波本振单元511，控制单元514及电源模块515等主要部件构成。2G收发单元513完成无线基站室内系统200的96MHz中频信号到第二中频(2GHz)之间的变频和放大，并包含有前述的衰减器1(5131)和衰减器2(5132)，以实现近端微波机的收发增益自适应调整；微波收发单元512完成第二中频和微波(ku波段)之间的变频和放大；微波本振单元511为微波收发单元512提供高质量的本振源；控制单元514根据来自无线基站室内系统200的收发定时控制，监控指令(通过图3中电缆组210中的控制线302，303及304)以及实时测量的收发功率电平，对整机接收和发射使能，增益和输出电平进行控制，监测整机工作状况和环境参数并向无线基站室内系统200汇报；电源模块515则根据来自无线基站室内系统200的主电源(通过图3中电缆组210中的电源线305)为整机提供各需要的电源。来自无线基站室内系统200的96MHz中频信号，经线缆组210进入近端机2G收发单元513，经上变频至第二中频(2GHz)，并进行放大，放大后的第二中频信号，再送至微波收发单元512，上变频至微波频率(Ku波段)并进行放大，送至天线，发送至远端机。来自天线的接收信号则首先在微波收发单元512进行放大和变频成为第二中频(2GHz)信号，再通过2G收发单元513，下变频至96MHz中频，并进行放大，然后送至无线基站室内系统200。此近端微波机可以由图3中电缆组210中的参考时钟线307提供参考时钟，也可以自己装备高稳定的时钟。
图6框图示出了本发明的一种时分双工数字微波拉远装置中的远端设备，包括远端微波机240和天线放大器260以及连接电缆组250。此远端微波机240和天线放大器260可以根据规程要求分别安装在相同或者不同的地理位置。天线放大器260的天线接口270可以接移动通信天线，以覆盖一个小区；也可接室内覆盖系统，为室内覆盖系统提供信号源。
远端微波机240由微波收发信机单元322，微波本振单元321和参考时钟单元323等主要部件构成；而天线放大器260由2G收发单元261，无线控制单元262及电源模块263等主要部件构成。上述无线控制模块也可以置于远端微波机内部。上述微波收发信机单元322是一台时分双工工作的微波收发信机，完成微波与移动通信载波频率之间的变频和放大，并内置上前述衰耗器3，实现远端微波机及天线放大器的自适应增益控制；上述微波本振单元321提供上述微波收发信机单元321所需要的高质量本振源；上述参考时钟单元323则是高稳定的时钟。上述2G收发单元261是一台时分双工工作的功率放大器和低噪声招生放大器对，工作于移动通信载波频段，上述无线控制单元262具有移动通信终端功能及对整个远端微波机240及天线放大器260进行监控的功能；上述电源模块263将由为上述天线放大器供电(交流或者直流)电源变换为上述远端微波机240和上述天线放大器260所需要的各种电压。
当远端机接收到来自近端微波机220的微波信号，在微波收发信机单元322中放大并下变频到移动通信所需要的载波频率(例如TD-SCDMA系统的某一载波频率)，经线缆组250中的射频信号线311进入天线放大器260中2G收发单元261中的功率放大器，放大到所需要的电平，由天线端口270发射出去。对天线端口270接收到的信号，则由2G收发单元261中的低噪声放大器放大到所需要的电平，经线缆组250中的射频信号线311进入远端微波机240中微波收发信机单元322中放大并上变频到微波频率，再由微波天线发射出去。
在图2中，上述微波拉远装置实现射频拉远的微波传输方法，上述系统的工作原理如下近端微波机220，远端微波机240和天线放大器260都是时分双工，完全同步工作的。也就是说，上述三部分在一个时刻(下行时隙)将同时处于基站发射状态，而另一时刻(上行时隙)则同时处于基站接收状态。此实现同步的方法在本发明后面叙述。在下行时隙(无线基站发射的时隙)，来自上述无线基站200的待发射的高速数字信号，用QPSK，16QAM或者其他方式进行数字调制再经过数字至模拟变换器(DAC)转变为中频信号并通过上述电缆组210中的中频电缆送至上述近端微波机220中的发射机，变频放大后通过微波天线230发射至远端微波机240，在此远端微波机240中放大变频为移动通信工作的频率，再通过上述电缆组250送至上述天线放大器260，在上述天线放大器260中放大至所需的发射电平，由天线接口270发射出去。在上行时隙(无线基站接收的时隙)，由上述天线接口270接收的微弱信号经上述天线放大器260放大，通过上述电缆组250送至上述远端微波机240，在此远端微波机240中放大并变频至微波频率，通过上述微波天线230传至上述近端微波机220，在此近端微波机220中放大并下变频至调制的中频信号，再通过上述电缆组210送至无线基站200的接收端。
目前，业界已经广泛使用了基带光纤拉远技术，本发明还提供了如何在光纤拉远的基础上，实施本发明的微波拉远的方法。详见附图4，图中，400是业界普遍使用改进的光纤拉远远端机箱，它用光纤和室内基站连接，410为原光纤拉远机箱内已有的光电转换/数据复接/控制等功能部分，411，412，…，41n是原光纤拉远机箱内已有的数字中频及数模/模数转换电路，通常在一个机箱内提供4至8条电路，即上述n＝4至8，需要增加的提供图3A中各信号的接口电路431，432，…，43n。原光纤拉远机箱内的模拟射频前端及放大器等均可省去，原光纤拉远机箱内已有的控制等功能部分410要相应修改软件。这样，原光纤拉远远端机箱就改造成为提供微波拉远的接口机箱。
本发明一个重要组成部分是远端设备(天线放大器260或者远端微波机240)中设有无线控制单元262。此无线控制单元262可以采用移动通信系统的终端模快，增加接口和修改应用层软件。下面，以TD-SCDMA系统为例，详细说明此模块的工作。此无线控制单元262由TD-SCDMA系统终端射频收发信机，基带数字信号处理器，MCU及相应存储器构成。其射频收发信机在上述天线放大器262中与传输的2GHz射频信号耦合。在此天线放大器电源打开时，将处于接收状态，上述无线控制单元262如同一只开电的终端一样，立即搜索所处的小区，以获得初始同步并登录到网络中。然后，从网管中心获得此微波系统的工作状态参数，如需要的发射功率电平，上下行时隙数等等。根据上述获得同步后，测量得到的DwPTS和UpPTS的起始时刻之间的时间差dT，根据TD-SCDMA标准的帧结构，可以算出本微波拉远系统的时延T＝(150-dT)/2(微秒)(1)以及下行发射使能起始时间TxTx＝To+275+nx675-2xT-6(微秒) (2)和上行接收使能起始时间RxRx＝To+80(微秒)(3)
上面各式中，dT为所测得的时间差；To为所测得的DwPTS起始时刻；Tx为远端设备下行发射使能起始时间；Rx为远端设备上行接收使能起始时间；n为上行时隙数；这样，此微波拉远的远端设备(包括远端微波机和天线放大器)就可以正常地按系统要求时分双工工作。在工作过程中，还将按网管的要求，对设备的工作状态和环境情况进行测量和上报。当系统的上下行时隙比例变化时，此微波设备的下行发射使能起始时间也用上述公式(2)计算的结果变化。
权利要求
1.一种时分双工移动通信系统微波拉远装置，其特征在于所述微波拉远装置由和无线基站(200)用电缆组(210)连接的近端微波机(220)、远端分离的远端微波机(240)、和远端微波机(240)用电缆组(250)连接的天线放大器(260)组成；近端微波机(220)的同步和控制由无线基站(200)通过电缆(210)控制，远端微波机(240)和天线放大器(260)的同步和控制由无线控制单元通过空间通信实现；在微波拉远装置中至少使用3只电控可调衰减器实现自适应增益控制。
2.如权利要求1所述的时分双工移动通信系统微波拉远装置，其特征在于无线基站(200)与近端微波机(220)连接的电缆组(210)包括一条传输中频信号的电缆线(301)；一条传输控制近端微波机(301)接收或者发射的控制线(302)，近端微波机通过此控制线(302)实现与无线基站(200)的收发同步；一组对近端微波机(220)实行监控的数据线(303)和时钟线(304)；一条供电电缆(305)；一条接地线(306)。
3.如权利要求2所述的时分双工移动通信系统微波拉远装置，其特征在于无线基站(200)与近端微波机(220)连接的电缆组(210)还包括一条参考时钟线(307)。
4.如权利要求1所述的时分双工移动通信系统微波拉远装置，其特征在于远端微波机(240)与天线放大器(260)连接的电缆组(250)包括一条传输射频信号的电缆线(311)；一条传输控制天线放大器(260)接收或者发射的控制线(312)；一组对天线放大器(260)实行监控的数据线(313)和时钟线(314)；一条供电电缆(315)；以及一条接地线(316)。
5.如权利要求1所述的时分双工移动通信系统微波拉远装置，其特征在于在近端微波机(220)内的2G收发单元(513)和电缆组(210)接口端设有至少一只电控可调中频衰减器(5131)以补偿电缆组的损耗，此衰减器(5131)的衰减量受近端微波机(220)内控制单元(514)根据在微波收发单元(512)的输出端口测得的下行发射功率电平进行控制，保证此发射功率电平是一个固定值。
6.如权利要求1所述的时分双工移动通信系统微波拉远装置，其特征在于在近端微波机(220)内上行接收线路中设有至少一只电控可调中频衰减器(5132)以补偿微波天线(230)之间的空间衰耗，此衰减器(5132)的衰减量受近端微波机(220)内控制单元根据在2G收发单元(513)和电缆组(210)接口端处的衰减器(5131)前测得的上行接收功率电平进行控制，保证此最大接收功率电平不超过一个固定值。
7.如权利要求1所述的时分双工移动通信系统微波拉远装置，其特征在于在远端微波机(240)的微波收发信机单元(322)内设有至少一只电控可调衰减器(3221)以补偿电缆组(250)的损耗和微波天线(230)之间的空间衰耗，此衰减器的衰减量受天线放大器(260)或远端微波机(240)内控制单元根据在输出接口(270)附近测得的下行发射功率电平进行控制，保证此发射功率电平是一个固定值。
8.如权利要求1所述的时分双工移动通信系统微波拉远装置，其特征在于微波拉远装置中的近端微波机为两次变频的时分双工外差式收发信机，用两只电控可调衰减器实现自适应增益控制，接收和发射工作于相同载波频率，由无线基站进行收发定时控制，实现时分双工；远端微波机为一次变频的时分双工外差式收发信机，用一只电控可调衰减器实现自适应增益控制；天线放大器为一对功率放大器和低噪声放大器，工作于移动通信载波频率；所述远端微波机和用电缆组连接的天线放大器以及天线构成的远端设备的接收和发射工作于相同载波频率，收发定时由置于上述天线放大器或远端微波机内的无线控制单元产生并进行控制，实现时分双工，并保证远端设备能在移动通信系统网管的统一监控下工作。
9.一种应用权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述装置的微波拉远方法，其特征在于近端微波机(220)，远端微波机(240)和天线放大器(260)在一个下行时隙时刻将同时处于基站发射状态，在另一上行时隙时刻则同时处于基站接收状态，在下行时隙，来自上述无线基站(200)的待发射的高速数字信号，用QPSK，16QAM或者其他方式进行数字调制再经过数字至模拟变换器(DAC)转变为中频信号并通过所述电缆组(210)中的中频电缆送至近端微波机(220)中的发射机，变频放大后通过微波天线(230)发射至远端微波机(240)，在此远端微波机(240)中放大变频为移动通信工作的频率，再通过所述电缆组(250)送至所述天线放大器(260)，在所述天线放大器(260)中放大至所需的发射电平，由天线接口(270)发射出去；在上行时隙，由所述天线接口(270)接收的微弱信号经所述天线放大器(260)放大，通过所述电缆组(250)送至所述远端微波机(240)，在此远端微波机(240)中放大并变频至微波频率，通过所述微波天线(230)传至所述近端微波机(220)，在此近端微波机(220)中放大并下变频至调制的中频信号，再通过上述电缆组(210)送至无线基站(200)的接收端。
10.如权利要求书9所述的微波拉远方法，其特征在于所述天线放大器(260)或远端微波机(240)内的无线控制单元(262)的射频收发信机与传输的2GHz射频信号耦合，在此天线放大器电源打开时，将处于接收状态，上述无线控制单元(262)立即搜索所处的小区，以获得初始同步并登录到网络中，然后从网管中心获得此微波系统的工作状态参数，根据上述获得同步后，测量得到的DwPTS和UpPTS的起始时刻之间的时间差dT，根据TD-SCDMA标准的帧结构，可以算出本微波拉远系统的时延T＝(150-dT)/2(微秒)(1)以及下行发射使能起始时间TxTx＝To+275+nx675-2xT-6(微秒) (2)和上行接收使能起始时间RxRx＝To+80(微秒)(3)上面各式中，dT为所测得的时间差；To为所测得的DwPTS起始时刻；Tx为远端设备下行发射使能起始时间；Rx为远端设备上行接收使能起始时间；n为上行时隙数；这样，此微波拉远的远端设备正常地按系统要求时分双工工作，在工作过程中，还将按网管的要求，对设备的工作状态和环境情况进行测量和上报，当系统的上下行时隙比例变化时，此微波设备的下行发射使能起始时间也用上述公式(2)计算的结果变化。
全文摘要
本发明公开了一种针对时分双工移动通信系统的微波拉远方法和装置，是解决TD－SCDMA系统中基站和天线之间无法完全用电缆或者光纤连接实现射频拉远的问题，此微波传输设备由和无线基站用电缆组连接的近端微波机和远端分离的远端微波机和与之用电缆组连接的天线放大器组成，近端微波机的同步和控制由无线基站通过电缆控制；远端微波机和天线放大器的同步和控制由无线控制单元通过空间通信实现，使用3只电控可调衰耗器实现自适应增益控制。本发明很好的解决了TD－SCDMA超级基站射频拉远的问题。
文档编号H04W88/08GK101035323SQ200610022698
公开日2007年9月12日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者李睿, 罗先俊 申请人:芯通科技(成都)有限公司