专利名称：一种用于td-scdma精确时隙功率测量的方法及直放系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种用于TD-SCDMA精确时隙功率测量的 方法及直放系统。
背景技术：
TD-SCDMA (时分一同步码分多址)技术是我国自行提出的3G (第三代移动通信技 术)技术标准，其中采用的诸多优势技术使其在3G市场占据一定的份额。TD-SCDMA 技术采用了无需配对频率的TDD (时分双工)技术模式，TDD技术模式本身固有的特点 是不需要大段连续的对称频段，上、下行通信工作于同一频段，大大提高了通信频段 资源的利用率。TD-SCDMA系统中的直放站不同于其它通信系统直放站，主要区别是同步的时分双 工模式。TD直放站正常工作的前提是能够和施主基站取得同步。如本领域所知， TD-SCDMA是一种时分双工系统，每个子帧包括7个常规时隙、3个特殊时隙和两个时 隙转换点。为使上、下行信号顺利完整地通过直放站，TD-SCDMA系统直放站必须与基 站保持同步关系，以进行准确的收发转换。如果TD-SCDMA系统直放站和基站失步，将 会使UE (用户设备)不能正确解调通信信号，基站间出现交错时隙，甚至导致整个通信 网络瘫痪。在TD-SCDMA通信系统网络建设中，根据中国移动通信集团总公司对移动通信系统 直放站功能的测试规范，直放站需要对TD-SCDMA通信系统物理帧中的各个常规时隙进 行功率测量。在现有的测量方法中，直放站与TD-SCDMA通信系统施主基站同步以后， 就确定了 5ms物理帧的开始位置，由于TD-SCDMA通信系统中各物理帧长固定，每帧 中的各个时隙长度也固定，因此通过5ms物理帧的开始位置，并根据各个时隙的长度推 算每个时隙的位置，然后对各个时隙进行功率测量。该测量方法虽然能准确推算通信下 行时隙的位置，但是上行时隙的位置测量却存在一定的误差。TD-SCDMA通信系统的施主基站和直放站之间存在一定的距离，在无线帧传送上固 然会有传输时延。当直放站和施主基站完成5ms帧同步以后，对于下行时隙则认为总是 同步的，但是对于上行时隙，需要将时延进行补偿才能够进行精确的同步。 因此，在对直放站中的各个时隙进行功率测量时就需要精确的测量方法计算出各个 时隙的具体位置，以便精确测量出各个时隙的功率。发明内容基于上述现有技术存在的缺陷，本发明目的在于提供一种用于TD-SCDMA精确时 隙功率测量的直放系统，及可以简单、有效地实现上述精确时隙功率测量的方法。本发明的一种用于TD-SCDMA精确时隙功率测量的直放系统包括一个GPS (全球 定位系统)模块，及一个直放站，并且该直放站还包括一个测距模块及一个功率检波模 块。其中GPS模块外接与测距模块，并提供一个1PPS的脉冲信号，用于确定直放站和 施主基站位置；直放站中的测距模块接收上述1PPS脉冲信号并计算GPS模块的1PPS 脉冲上升沿与最靠近的5ms同步位置之间的距离；直放站中的功率检波模块接收来自测 距模块的精确时隙脉冲信号，并针对输出的时隙位置做功率测量。本发明还提供了一种用于TD-SCDMA精确时隙功率测量的方法，该方法包括步骤一、将GPS模块发送的1PPS脉冲信号输入直放站；步骤二、使直放站与施主基站同步，确定5ms开始位置；歩骤三、直放站中的测距模块记录GPS模块的1PPS脉冲信号上升沿和最近的5ms 开始位置之间的距离；步骤四、将计算的距离结果保存在直放站中，直放站在重启以后就能读取该距离， 计算出TSi( i = 0,1,2,3,4,5,6)时隙精确的位置；步骤五、功率检波模块针对输出的时隙位置做精确功率测量。
图1是TD-SCDMA通信系统物理帧结构；图2是本发明所述用于TD-SCDMA精确时隙功率测量原理图；图3是本发明所述用于TD-SCDMA精确时隙功率测量的方法流程图；图4是本发明所述用于TD-SCDMA精确时隙功率测量的直放系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的方案更加清楚详尽，下面结合附图对本发明具体实施方式
做进一步 的详细说明。图1是TD-SCDMA通信系统的物理帧结构。如图所示每个物理帧包括7个常规时隙 和导频时隙。本发明需要精确定位7个常规时隙的开始位置。
图2是对应于本发明所述精确时隙功率测量的原理图。如图2 (图中对于DwPTS (Downlink Pilot Time Slot)和UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)没有画出对应的保护区间) 所示，其中Tl是直放站和施主基站之间的距离时延值，T2是UE和施主基站之间的距 离时延值。直放站处在中间的位置，需要测量的准确功率位置都用各种颜色表示出来了。 从图可知，DwPTS后边的主保护区间被压縮了2叮1，第二转换点存在2叮1的空闲区域 (即被拉伸了)。这个效应对于直放站上下行切换是没有人任何影响的(只要第一转换点 位置放得得当，比如下导结束后的几个码片内就打开上行接收开关)，但是如果不考虑 Tl，单独按照同步模块出来的5ms同步信号来驱动功率测量，显然上行时隙功率测量是 不准确的。从上面的图可知，如果单独按照同步模块出来的5ms同步信号为基准驱动时 隙功率测量，下行时隙的功率基本可以测准，因为主保护区间的2*丁1长度的时隙压縮和 第二站换点的2+Tl长度的拉伸刚好抵消；但是上行时隙的功率测量存在误差(本时隙的 测量值实际包含后一个时隙长2m长度的功率)，并且直放站和施主基站距离越远，误 差越大。准确的做法是考虑T1的影响，即把主保护区间的2T1的压縮去掉，同时考虑第 二转换点的拉伸。图2中的下部分的红色部分表示了得到的TSi(i-0,l，2,3，4,5,6)的时隙 脉冲。在TD-SCDMA的帧结构中每个时隙的长度都是固定的，只要知道了每个时隙的开 始位置就可以测量出每个时隙的功率。图3是本发明根据上述原理，用于TD-SCDMA精确时隙功率测量流程图。其中外接 于直放站的GPS模块向直放站输入1PPS的脉冲信号。在TD-SCDMA网络建设中每次确 定直放站的位置时都需要使用到该模块。测距模块完成了直放站和TD-SCDMA施主基站 之间的距离测量，并输出标识时隙TSi (i = 0,1，2,3,4,5，6)的开始位置的脉冲信号，在直放 站中保存计算得到的距离。得到直放站和TD-SCDMA施主基站之间位置。直放站在和施 主基站同步后，测距模块根据5ms的开始位置和保存的距离值得到各个常规时隙的开始 位置，将精确的时隙位置输出给功率检波模块。功率检波模块根据输出的时隙位置和输 入的信号检测量出个时隙的功率值。直放站保存了与施主基站的距离，在不改变位置的情况下重新启动，就可以根据该值计算出确切的时隙位置，从而对各个时隙进行精确的功率测量。 该方法具体实现步骤如下步骤一、测量T1:1、 将GPS的1PPS脉冲信号输入直放站中；2、 使直放站中的测距模块与TD-SCDMA施主基站同步，确定每个5ms TD-SCDMA
物理帧的开始位置；3、 测距模块每隔1秒钟，记录一次1PPS脉冲上升沿和最接近该1PPS的5ms开始 位置之间的距离，距离精度为1/10码片；4、 记录2分钟后得到120个距离数据，去除其中变化特别大的值，将剩余的值进行 算术平均后得到图2中的T1;步骤二、保存并使用T1;1、 在步骤一中计算的T1保存到TD-SCDMA直放站中；2、 在TD-SCDMA直放站上电重启后，测距模块使用保存的Tl值，计算出各个时 隙精确的开始位置，并输出脉冲信号给检波模块；3、 TD-SCDMA中TSi ( i = 0,1,2,3,4,5，6)的长度是固定的，为675us，检波模块可以 根据各个时隙精确位置的脉冲信号和时隙长度测量出时隙的功率；其中，时隙功率测量脉冲定位方法如下1、 通过同步确定所有下行信号的位置。同步后可以计算出下行导频的位置，假定下 行导频起始在5ms帧中的位置是POSdl—sync(单位是O.lchip,下同)，第二转换点在时隙3。 对于下行，则TS0的起始位置是[POSd1—sync- 8960+64000]mod64000， TSi(i=4， 5， 6)的 起始位置在[POSd1—sync- 320-(8-i)*8640+64000]mod64000。2、 根据Tl，可以得到上行信号的准确位置。上行导频的准确起始位置为 [POSdl—sync+640+960-2*Tl+64000]mod64000 ， TSi(i=l ， 2 ， 3)的准确起始位置在 [POSdl—sync十640+960-2*TA+1600+ (i-1) *8640]mod64000。图4是本发明所述用于TD-SCDMA直放站系统中进行精确时隙功率测量的结构图。 如图所示，所述结构中包括一个GPS (全球定位系统)模块， 一个测距模块及一个功率 检波模块。其中GPS模块外接于直放站，并向本中的测距模块提供一个IPPS的脉冲信 号，用于确定直放站和施主基站位置；直放站中的测距模块接收上述IPPS脉冲信号并计 算GPS模块的IPPS脉冲上升沿与最靠近的5ms同步位置之间的距离；直放站中的功率 检波模块接收来自测距模块的精确时隙脉冲信号，并针对输出的时隙位置做功率测量。以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而 言，本发明技术方案可以有各种更改或变化。凡在本发明的精神及原则之内，所做的任 何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1、一种用于TD-SCDMA精确时隙功率测量的直放系统，其特征在于，所述系统包括GPS模块，其外接于直放站，并提供一个1PPS的脉冲信号，用于确定直放站和施主基站位置；测距模块在TD-SCDMA直放站中，用于接收上述1PPS脉冲信号并计算GPS模块的1PPS脉冲上升沿与最靠近的5ms同步位置之间的距离；功率检波模块也在TD-SCDMA直放站中，用于接收来自测距模块的精确时隙脉冲信号，并针对输出的时隙位置做功率测量。
2、 一种用于TD-SCDMA精确时隙功率测量的方法，其特征在于，所述方法包括 步骤一、将GPS模块发送的1PPS脉冲信号输入直放站；步骤二、使直放站与施主基站同步，确定5ms开始位置；步骤三、直放站中的测距模块记录GPS模块的1PPS脉冲信号上升沿和最近的5ms 开始位置之间的距离；步骤四、将计算的距离结果保存在直放站中，直放站在重启以后就能读取该距离， 计算出TSi(i = 0，1，2,3,4,5,6)时隙精确的位置；步骤五、功率检波模块针对输出的时隙位置做精确功率测量。
3、 根据权利要求2所述方法，其特征在于还包括测距模块每隔l秒钟，记录一 次1PPS脉冲上升沿和最接近该1PPS的5ms开始位置之间的距离，距离精度为1/10码 片。
4、 根据权利要求3所述方法，其特征在于还包括记录2分钟后得到120个距离数 据，去除其中变化特别大的值，将剩余的值进行算术平均后得到T1。
5、 根据权利要求3所述方法，其特征在于还包括将Tl保存到直放站中，并在 TD-SCDMA直放站上电重启后，测距模块使用保存的T1值计算出各个时隙精确的开始 位置，并输出脉冲信号给检波模块。
6、 根据权利要求3所述方法，其特征在于其中时隙功率测量脉冲定位方法包括: 通过同步确定所有下行信号的位置；同步后计算出下行导频的位置。
全文摘要
本发明涉及一种TD-SCDMA精确时隙功率测量的方法及直放系统。所述直放系统包括一GPS模块，测距模块和功率检波模块；GPS模块外接于直放站，并提供脉冲信号，用于确定直放站和施主基站位置；测距模块放置在直放站中，接收上述脉冲信号并计算GPS模块的1PPS脉冲上升沿与最靠近的5ms同步位置之间的距离；功率检波模块也放置在直放站中，接收精确时隙脉冲信号，并针对输出的时隙位置做功率测量。本发明系统及方法能够自动测量TD-SCDMA直放系统和施主基站之间的距离，产生精确的信号控制功率检波，从而达到精确测量系统上下行时隙功率。
文档编号H04B7/15GK101159472SQ200710177519
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者付永魁, 萍 吴, 王雪松, 静 陈, 彬 黄 申请人:北京北方烽火科技有限公司