專利名稱：Tdma系統(tǒng)的功耗控制電路及中繼單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及TDMA領(lǐng)域，尤其涉及一種TDMA系統(tǒng)中功耗控制電 路及中繼單元。
背景技術(shù)：
移動通信系統(tǒng)中為了實現(xiàn)小區(qū)覆蓋的優(yōu)化，常常需要引入直接放大設(shè)備 進行延伸覆蓋，該種直接放大設(shè)備被稱為直放站。在TD-SCDMA通信系統(tǒng)中， 傳統(tǒng)的直放站的設(shè)計方式如下所示。
請參閱圖1,現(xiàn)有技術(shù)中一種直放站包括放大電路11，同步獲取模塊12，
以及鏈路控制電路13。放大電路11對進入直放站的上行/下行輸入信號進行 線性放大；同步獲取模塊12對進入直放站的TD信號進行處理以獲取同步信 息；根據(jù)同步信息，鏈路控制電路13對放大電路ll進行上/下行鏈路的開啟 或關(guān)閉控制。通常，鏈路控制電路13在上行時隙內(nèi)要求直放站關(guān)閉下行鏈路， 開啟上行鏈路；在下行時隙內(nèi)要求直放站關(guān)閉上行鏈路，開啟下行鏈路。
但是，如上所述，由于現(xiàn)有技術(shù)中鏈路控制電路13通常通過上/下行時 隙對上/下行鏈路進行控制，也就是只進行信號上下行的區(qū)分，在上行或下行 時隙內(nèi)對上/下行的放大電路11的控制均不發(fā)生改變，即使此時完全沒有信 號通過，直放站仍然放大噪聲并消耗能量，由此帶來了資源的極大浪費和運 營成本的大幅提高。

實用新型內(nèi)容
本實用新型提供一種TDMA系統(tǒng)中的功耗控制電路及中繼單元，能夠 有效降低系統(tǒng)的功耗。
本實用新型提供的TDMA系統(tǒng)中的中繼單元，包括
耦合電路，接收主通路的輸入信號，對該輸入信號進行耦合并轉(zhuǎn)換，產(chǎn) 生耦合信號；
同步獲取模塊，與所述耦合電路連接，接收所迷耦合信號，進行處理后 產(chǎn)生同步信息；
容量分析模塊，所述容量分析模塊的一個輸入端與所述同步獲取模塊連 接，接收所述同步信息，確定時隙的到來時刻；另一個輸入端與所述耦合電 路相連，接收所述耦合信號，檢測到達到來時刻的時隙的容量，產(chǎn)生檢測結(jié) 果信號；以及
鏈路控制電路，所述鏈路控制電路的一個輸入端與所述容量分析模塊連 接，另一個輸入端與所述同步獲取模塊連接，輸出端根據(jù)所述檢測結(jié)果信號 和/或所述同步信息，輸出控制信號；
放大電路，與所述鏈路控制電路連接，接收所述控制信號，將所述到來 時刻的時隙開啟；并控制已開啟的所迷到達到來時刻的時隙的開啟或閉合狀 態(tài)；以及將對所述時隙的輸入信號進行放大。
本實用新型提供的TDMA系統(tǒng)中的功耗控制電路，包括同步獲取模塊、 鏈路控制電路以及容量分析模塊；
所述同步獲取模塊與耦合電路連接，接收耦合信號，進行處理，產(chǎn)生同 步信息；
所述容量分析才莫塊的一個輸入端與所述同步獲取4莫塊連接，接收所述同 步信息，確定時隙的到來時刻，另一個輸入端與所述耦合電路相連，接收耦 合信號確定到達到來時刻的時隙的容量，產(chǎn)生檢測結(jié)果信號；
所述鏈路控制電路的一個輸入端與所述容量分析模塊連接，另一個輸入 端與所述同步獲取模塊連接，根據(jù)所述容量信息和/或所述同步信息輸出控制 信號，將所述到來時刻的時隙開啟，并控制已開啟的所述到達到來時刻的時
隙的開啟或閉合狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)不同，本實用新型利用TDMA系統(tǒng)低容量時占用時隙少，高 容量時占用時隙多的特點，通過容量分析模塊檢測時隙的容量實現(xiàn)對時隙的 控制，與無論容量高低均保持時隙開啟的現(xiàn)有技術(shù)的做法相比，有效地降低 了功耗；同時，本實用新型采取每時隙先開啟，再檢測容量，最后控制該時 隙開關(guān)或閉合狀態(tài)的方法，有效解決了容量檢測需要時間進而造成信號損傷 的問題，從而使得本實用新型實施時更加具有有效性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中直放站的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型中功耗控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖3為本實用新型中中繼單元的結(jié)構(gòu)示意圖4為TD-SCDMA系統(tǒng)中的幀結(jié)構(gòu)示意圖5為現(xiàn)有技術(shù)的功耗控制電路對信號的控制圖6為本實用新型的功耗控制電路對信號的控制圖。
具體實施方式
本實用新型提供的功耗控制電路及中繼單元適用于時隙占用量隨信號容 量變化的通信系統(tǒng)中，以下以TDMA系統(tǒng)為例結(jié)合附圖對本實用新型作進一 步的說明
在TDMA系統(tǒng)中，信號以多址方式接入，同一頻率同一碼字間的不同用 戶通?？梢酝ㄟ^時隙來區(qū)分。由于TDMA系統(tǒng)通常在4氐容量時占用時隙少， 因此本實用新型通過對各時隙中容量的檢測，控制時隙的工作狀態(tài)。
如圖2所示，本實用新型提供了一種功耗控制電路的具體結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，該功耗控制電路包括同步荻取模塊21、鏈路控制電路22以 及容量分析模塊23;同步獲取模塊21與中繼單元的耦合電路連接，接收耦合 信號，進行處理，產(chǎn)生同步信息；鏈路控制電路22的一個輸入端與同步獲取 模塊連接，接收同步獲取模塊的同步信息，根據(jù)同步獲取模塊21的同步信息 確定時隙的到來時刻，在被檢測時隙到來前輸出控制信號，將到達所述到來 時刻的時隙置于開啟狀態(tài)；容量分析模塊23的一個輸入端與同步獲取模塊21 相連，結(jié)合同步信息判斷時隙的到來時刻，另一個輸入端與中繼單元的耦合 電路相連，接收耦合信號，檢測到達到來時刻的時隙的容量，輸出檢測結(jié)果 信號；鏈路控制電路22還與容量分析模塊23連接，根據(jù)所述容量分析模塊 的檢測結(jié)果信號及同步信息輸出控制信號控制已開啟的到達到來時刻的時隙 的開啟或閉合狀態(tài)，如果當(dāng)前時隙沒有容量，那么鏈路控制電路22就指示系 統(tǒng)關(guān)閉該時隙；如果當(dāng)前時隙有容量，那么鏈路控制電路22就指示系統(tǒng)保持 該時隙的開啟狀態(tài)。
另夕卜，在功耗控制電路中還可以包括識別模塊，與同步獲取模塊21連接， 通過信號的同步信息，獲得各時隙的到來時刻，對到達到來時刻的時隙根據(jù) 預(yù)定條件進行判別，并將判別結(jié)果通知鏈路控制電路22以及容量分析模塊23， 如果是被檢測對象，則鏈路控制電路22以及容量分析模塊23執(zhí)行上文所述 的步驟。
本實用新型提供的功耗控制電路可應(yīng)用于各種需要對TDMA系統(tǒng)進行功 耗控制的設(shè)備中， 一個典型的示例為應(yīng)用于TDMA系統(tǒng)的中繼單元中。
結(jié)合圖2，請參考圖3，該中繼單元包括放大電路30，對進入中繼單元的 上行/下行時隙中的輸入信號進行線性放大；耦合電路31從主通路上對輸入信 號進行耦合，并將之轉(zhuǎn)換為同步獲取模塊可用的信號形式(如檢波或采樣等)， 用以后續(xù)的信號分析；同步獲取模塊21接收耦合電路31的耦合信號，對該 信號進行處理，以獲得信號的同步信息；鏈路控制電路22根據(jù)同步獲取模塊 21的同步信息判斷時隙的到來時刻，在被檢測時隙到來前輸出控制信號，控
制放大電路30將到達所迷到來時刻的時隙置于開啟狀態(tài)；容量分析模塊23 與同步獲取模塊21相連，結(jié)合同步信息判斷時隙的到來時刻，檢測到達到來 時刻的時隙是否存在容量；鏈路控制電路22還與容量分析模塊23連接，根 據(jù)所述容量分析模塊的檢測結(jié)果信號及同步信息輸出控制信號，通過放大電 路30控制該已開啟的時隙的開啟或閉合狀態(tài)，如果當(dāng)前時隙沒有容量，那么 鏈路控制電路22就指示放大電路30關(guān)閉該時隙；如果當(dāng)前時隙有容量，那 么鏈路控制電路22就指示放大電路30保持該日于隙的開啟狀態(tài)。
另外，在中繼單元中還可以包括識別模塊，與同步獲取電路21連接，通 過信號的同步信息，獲得各時隙的到來時刻，對到達到來時刻的時隙根據(jù)預(yù) 定條件進行判別，并將判別結(jié)果通知鏈路控制電路22以及容量分析模塊23, 如果是被檢測對象，則鏈路控制電路22以及容量分析模塊23執(zhí)行上文所述 的步驟。
本實用新型提供的中繼單元的結(jié)構(gòu)適用于各種對傳輸信號進行接力的裝 置中，常見的有直放站，RRU (Regenerative Repeater Unit ，再生中繼單元)等。
以下闡述本實用新型提供的功耗控制電路及中繼單元的工作原理。中繼 單元的耦合電路從主通路上對輸入信號信號進行耦合，并將之轉(zhuǎn)換為同步獲 取模塊可用的信號形式，用以后續(xù)的信號分析；同步獲取模塊接收耦合信號， 對信號進行處理，輸出同步信息；由于信號的幀結(jié)構(gòu)通常是具有一定規(guī)則的， 結(jié)合同步信息，可以確定出各時隙的到來時刻；鏈路控制電路接收同步信息 后，在各時隙到來前，輸出控制信號將到達到來時刻的時隙置于開啟狀態(tài)； 容量分析模塊接收同步信息檢測已到達到來時刻的當(dāng)前時隙是否存在容量， 并輸出檢測結(jié)果信號，鏈路控制電路接收檢測結(jié)果信號，輸出控制信號控制 該已開啟的時隙的開啟或閉合狀態(tài)。如果當(dāng)前時隙沒有容量，那么關(guān)閉鏈路； 直至下一個時隙到來前才重新開啟；如果當(dāng)前時隙有容量，則保持最初的開
啟狀態(tài)；直至下一時隙容量判決的結(jié)果發(fā)生變化。放大電路接收控制信號，' 將到來時刻的時隙開啟；然后通過控制信號控制該已開啟的時隙的開啟或閉 合狀態(tài)；當(dāng)當(dāng)前時隙中存在輸入信號時，將對當(dāng)前時隙的輸入信號進行放大。
本實用新型采取通過先將到達到來時刻的時隙開啟，再通過檢測該時隙 是否有容量的方式控制時隙的工作狀態(tài)，這是因為由于系統(tǒng)檢測時隙中是 否存在容量的過程需要一定的處理時間，因此如果未事先將時隙開啟，則當(dāng) 某個時隙中信號到來時，系統(tǒng)由于需要等待容量判斷結(jié)果而無法及時開啟時 隙，以致對信號的控制造成時延，從而造成信號損傷，甚至可能由于信號損 傷嚴(yán)重而使通過容量判斷控制時隙工作的方案失去現(xiàn)實意義。而本實用新型 事先將到達到來時刻的時隙開啟，可以有效保證信號經(jīng)過中繼單元時沒有損 傷，從而保證實施本實用新型的有效性。
同步獲取模塊生成并輸出的同步信息是指找到信號幀結(jié)構(gòu)的位置并與之 同步，生成同步信息的方法包括但不限于包絡(luò)檢波和基帶解碼方法，以上兩 種方法均為生成同步信息的常用方法，在此不再贅述。
上述檢測當(dāng)前時隙是否存在容量可以通過多種途徑實現(xiàn)，比如，可以通 過對當(dāng)前時隙中信號進行功率檢測判斷該時隙是否存在容量，如果該時隙的 信號的功率達到預(yù)定的閾值，則該時隙存在容量。另一種檢測容量有無的方 法可以對信號進行相關(guān)處理，當(dāng)具有相關(guān)性時，就認為時隙存在容量；又或 者如果系統(tǒng)已經(jīng)具有了下行時隙的判別能力，而下行時隙與上行時隙之間的 對應(yīng)關(guān)系是已經(jīng)被網(wǎng)絡(luò)告知或被運營商告知的，那么上行時隙的容量情形就 無需判決即可得知，反之亦然。使用本實用新型時，可以針對在不同的應(yīng)用 場景，以及被檢測時隙的不同特性選擇相應(yīng)的實現(xiàn)方式。
本實用新型容量分析模塊可以針對TDMA系統(tǒng)的全部時隙進行容量檢 測，也可以根據(jù)實際需要選擇在部分時隙內(nèi)進行，此時可以預(yù)先設(shè)置預(yù)定條
件確定需要被檢測的時隙，在開啟到達到來時刻的時隙前首先判斷該時隙是 否為檢測對象，如果是檢測對象則先開啟該時隙，再判斷是否存在容量。本
無的方法，以下列舉兩個應(yīng)用本實用新型的實施例以更加清楚的闡述本實用 新型。
實施例一TD-SCDMA系統(tǒng)是時分復(fù)用的系統(tǒng)，其幀結(jié)構(gòu)如圖4所示。 TD-SCDMA系統(tǒng)的一個基本時間單元為無線幀，每個無線幀分成兩個子幀， 兩個子幀的結(jié)構(gòu)相同。單個子幀由7個相同時間長度的常規(guī)時隙和三種特殊 時隙(DWPTS, GP和UPPTS)組成，每個子幀有兩個轉(zhuǎn)換點，上下行可以 不對稱。如圖4所示，圖中TS0總是下行時隙,TS1總是上行時隙,TS2、TS3......
TS6根據(jù)實際業(yè)務(wù)需要可以動態(tài)的指定為上行時隙或下行時隙。DwPTS是下 行時隙，UpPTS是上行時隙，中間由第一時隙轉(zhuǎn)換點GP分開。
對于TD-SCDMA系統(tǒng)而言，其下行輸入口的信號的信噪比通常較好，信 號通常遠高于噪聲，作為一個實施例，可以選用功率檢測的手段進行容量有 無的判決。
但對于上行時隙，由于TD-SCDMA系統(tǒng)采用了碼分多址的多用戶接入方 式，從而使得低于低噪下的用戶信號可以被有效的接收。作為一個實施例， 可以通過對時隙中的信號與訓(xùn)練序列碼midamble碼進行相關(guān)性處理，根據(jù)相 關(guān)性檢測時隙中是否存在容量。由于中繼單元已經(jīng)獲取同步，如果進行同步 的方式采用的是基帶解碼的方法(即已知同步碼)，可以進一步獲得小區(qū)擾碼 的相應(yīng)信息，以獲得該小區(qū)選用的基本midamble碼。由于同一時隙中每個用 戶所采用的midamble碼通常由基本midamble碼循環(huán)移位獲得，因此對接收 信號進4亍基本midamble碼的相關(guān)性分析，當(dāng)有用戶占用該時隙時，將產(chǎn)生遠 高于噪聲的相關(guān)峰值，通過該峰值可以檢測該時隙存在容量，以輸出檢測容 量信號。
假定TD信號當(dāng)前幀的容量情況為下行TSO， TS4有容量，上行TS1有容
量，其余時隙沒有容量，則根據(jù)上述情況，在使用本實用新型的方法進行功
耗控制時，首先從TDMA系統(tǒng)中獲取進入中繼單元的TD信號，對TD信號 進行處理，獲取同步信息；進而判斷出各時隙的到來時刻；當(dāng)下行TS0到來 時，輸出控制信號將TSO置于開啟狀態(tài)；通過功率檢測判斷TSO存在容量， 則繼續(xù)保持該時隙的開啟狀態(tài)；當(dāng)上行時隙TS1到來時，首先將TS1開啟， 通過對信號的相關(guān)性分析，判斷TS1有容量，則繼續(xù)保持該時隙的開啟狀態(tài)； 當(dāng)上行時隙TS2到來時，將TS2開啟后，經(jīng)過判斷獲知該時隙不存在容量， 則將TS2關(guān)閉，此時將產(chǎn)生一個短時的脈沖；對上行時隙TS3的控制過程與 TS2時隙類似。對下行時隙TS4的控制過程與TS0類似情況，下行時隙TS5 和TS6開啟后關(guān)閉也將產(chǎn)生一個短時的脈沖。圖5示出現(xiàn)有技術(shù)對信號的控 制圖，圖6示出本實用新型對信號的控制圖，可以看出，本實用新型明顯的 縮短了系統(tǒng)實際工作的時長，減少了無用的能耗。
值得指出的是，對于下行時隙，同樣可以采用與上行時隙相同的相關(guān)性 判斷的方法對時隙進行容量判決，當(dāng)然也可以針對上行時隙與下行時隙的特 性采用其他容量判決的方式，在此不再贅述。本實施例是以將所有的時隙作 為檢測對象舉例說明，以下以在GSM系統(tǒng)中應(yīng)用本實用新型為例，列舉一個 在將下行時隙作為檢測對象的實例。
第二實施例在GSM通信系統(tǒng)中，雖然采用了 FDD的雙工方式，但其
多址接入方式卻是TDMA方式的，因此，與TD-SCDMA系統(tǒng)類似的，GSM 系統(tǒng)也可以應(yīng)用本實用新型對時隙進行控制，從而達到降低功耗的目的。
與TD-SCDMA系統(tǒng)不同的是，GSM系統(tǒng)沒有采用碼分多址技術(shù)，因此 信號通常遠高于噪聲，因此也可以考慮使用功率檢測的方式對各時隙進行容 量檢測。以下假設(shè)僅以將下行時隙作為檢測對象為例進行闡述。
假設(shè)GSM系統(tǒng)具有下行時隙的判別能力，而下行時隙與上行時隙之間的 對應(yīng)關(guān)系已經(jīng)被網(wǎng)絡(luò)告知，則根據(jù)上行時隙和下行時隙的對應(yīng)關(guān)系設(shè)定預(yù)定
條件，當(dāng)判斷到達到來時刻的時隙為下行時隙時，先將該時隙開啟，然后根 據(jù)功率檢測的方式檢測該時隙中是否存在容量，如果存在，則繼續(xù)保持該時 隙的開啟狀態(tài)，否則，將該時隙關(guān)閉。對下行時隙的控制過程可參照實施例 一中對下行時隙的控制過程實現(xiàn)，在此不再贅述。
通過以上實施例可以看出，對于不同的TDMA系統(tǒng)，用戶可以針對具體 需求設(shè)置相應(yīng)的預(yù)定條件將部分或全部時隙作為被檢測對象，針對上行時隙 和下行時隙的不同特點選擇行之有效的判決是否存在容量的方式，均不影響 本實用新型的實施。
以上所述的本實用新型實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限 定。任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等， 均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種TDMA系統(tǒng)中的中繼單元，其特征在于，包括:耦合電路，接收主通路的輸入信號，對該輸入信號進行耦合并轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生耦合信號；同步獲取模塊，與所述耦合電路連接，接收所述耦合信號，進行處理后產(chǎn)生同步信息；容量分析模塊，所述容量分析模塊的一個輸入端與所述同步獲取模塊連接，接收所述同步信息，確定時隙的到來時刻；另一個輸入端與所述耦合電路相連，接收所述耦合信號，檢測到達到來時刻的時隙的容量，產(chǎn)生檢測結(jié)果信號；鏈路控制電路，所述鏈路控制電路的一個輸入端與所述容量分析電路連接，另一個輸入端與所述同步獲取電路連接，輸出端根據(jù)所述檢測結(jié)果信號和/或所述同步信息輸出控制信號；放大電路，與所述鏈路控制電路連接，接收所述控制信號，將所述到來時刻的時隙開啟，并控制已開啟的所述到達到來時刻的時隙的開啟或閉合狀態(tài)；以及將對所述時隙的輸入信號進行放大。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的TDMA系統(tǒng)中的中繼單元，其特征在于，還 包括與同步獲取模塊連接的識別模塊，接收所迷同步信息，獲得各時隙的到來時刻，對到達到來時刻的時隙根據(jù)預(yù)定條件進行判別，并將判別結(jié)果通知所述鏈路控制電路以及所述容量分析模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的TDMA系統(tǒng)中的中繼單元，其特征在于 所述中繼單元為直i丈站或再生中繼單元RRU。
4、 一種TDMA系統(tǒng)中的功耗控制電路，其特征在于，包括同步獲取 模塊、鏈路控制電路以及容量分析模塊；所述同步獲取模塊與耦合電路連接，接收耦合信號，進行處理，產(chǎn)生同 步信息； 所述容量分析模塊的 一個輸入端與所述同步獲取模塊連接，接收所述同 步信息，確定時隙的到來時刻，另一個輸入端與所述耦合電路相連，接收耦合信號，檢測到達到來時刻的時隙的容量，產(chǎn)生檢測結(jié)果信號；所述鏈路控制電路的一個輸入端與所述同步獲取模塊連接，另 一輸入端 與所述容量分析模塊連接，根據(jù)所述同步信息和/或所述檢測結(jié)果信號輸出控 制信號，將所述到來時刻的時隙開啟，并控制已開啟的所述到達到來時刻的 時隙的開啟或閉合狀態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的TDMA系統(tǒng)中功耗控制電路，其特征在于， 還包括與同步獲取模塊連接的識別模塊，通過所述同步信息，獲得各時隙的 到來時刻，對到達到來時刻的時隙根據(jù)預(yù)定條件進行判別，并將判別結(jié)果通 知所述鏈路控制電路以及所述容量分析模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的TDMA系統(tǒng)中功耗控制電路，其特征在 于，所述功耗控制電路位于中繼單元。
專利摘要本實用新型提供的TDMA系統(tǒng)中的中繼單元中耦合電路接收輸入信號，對其耦合并轉(zhuǎn)換成耦合信號；同步獲取模塊與耦合電路連接；容量分析模塊的一個輸入端與同步獲取模塊連接，接收同步信息以確定時隙的到來時刻；另一個輸入端與耦合電路相連，檢測到達到來時刻的時隙的容量產(chǎn)生檢測結(jié)果信號；鏈路控制電路的一個輸入端與容量分析模塊連接，另一個輸入端與同步獲取模塊連接，輸出控制信號；放大電路接收控制信號，將到來時刻的時隙開啟并控制已開啟的時隙的開啟或閉合；并將對時隙的輸入信號進行放大。本實用新型還提供功率控制電路。使用本實用新型可以有效降低系統(tǒng)功耗。
文檔編號H04B7/14GK201204586SQ20082004710
公開日2009年3月4日 申請日期2008年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月29日
發(fā)明者牛晨曦 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司