CN1582001A - Td－scdma系统中直放站获取转换点的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TD－SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，用于增强和转发同一子帧第一个与第二个转换点之间的上行信号，以及增强和转发该子帧第二个转换点与下一子帧中第一个转换点之间的下行信号。该方法包括如下步骤：a.将第二个转换点位置信息放置在广播信道中传输；b.直放站获取子帧第一个转换点的时间；c.解调子帧中0时隙的最初两个码道；d.从步骤c解调的结果中提取第二个转换点位置的信息，得到第二转换点的时间。其中，利用广播信道传输第二个转换点位置的信息是动态更新的，直放站在增强和转发上、下行信号的同时重复步骤c与d。本发明克服了现有直放站不能在TD－SCDMA系统配置的上下行时隙分配方式处于不断变化的情况下工作的缺点。

Description

TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法

技术领域

本发明涉及TD-SCDMA系统，具体地说，涉及TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法。

背景技术

时分同步码分多址(TD-SCDMA)是被国际电信联盟(ITU)与3GPP认可的第三代移动通信(3G)的三个主要标准之一。TD-SCDMA在ITU标准中被称为低码片速率(1.28MCps，1.28兆码片/秒)时分复用技术方案。

如图1所示，在时间上，TD-SCDMA信号被分成周期性的时间单元。一个基本的时间单元称为“无线帧”，每个无线帧的长度是10ms。每一个无线帧分为两个长度相等的“子帧”，每个子帧的长度是5ms。每一个子帧分为几个不同的部分，其中有7个时间长度相同的时隙(TS)，每个时隙的长度为0.675ms，以及位置在时隙TS0和时隙TS1之间的下行导频时隙(DwPTS)、上行导频时隙(UpPTS)和一段保护间隔(GP)，它们的时间长度分别为75μs、125μs与75μs。

根据信号方向的不同，每一个时隙分为上行方向和下行方向两种类型。上行方向是指，在该时隙里传输的无线信号由用户终端设备(UE)发射，基站(Node-B)接收；下行方向是指，在该时隙里传输的无线信号由Node-B发射，UE接收。

在TD-SCDMA标准中，TS0总是被指定为下行方向，TS1总是被指定为上行方向。TS2，TS3，…，TS6将根据业务的需要，被动态地指定为上行方向或下行方向。另外，DwPTS是下行方向，UpPTS是上行方向。上行方向的时隙和下行方向的时隙之间，由一个转换点分开。在每个子帧中，有两个转换点：第一个转换点是从下行方向转到上行方向，位置在DwPTS和UpPTS之间的GP；第二个转换点是从上行方向转到下行方向，位置在每个子帧中最后一个上行时隙和第二个下行时隙(TS0是第一个下行时隙)之间。其中，第一个转换点相对于每个子帧的开始时间是固定的；第二个转换点随着TS2，…，TS6被指定为不同数量的上行时隙和下行时隙，其相对于每个子帧的开始时间，将会有所变化。

图2列举了几种转换点位置不同的情况。如图2所示，a)中第二转换点位于上行方向时隙TS1与下行方向时隙TS2之间；b)第二转换点位于上行方向时隙TS2与下行方向时隙TS3之间；c)第二转换点位于上行方向时隙TS3与下行方向时隙TS4之间。

在TD-SCDMA网络中，需要一定数量的直放站和基站进行组合使用。直放站对基站和手机发出的信号进行增强和转发，从而对通信网络的覆盖范围进行拓展或补充。在目前直放站的应用中，无线直放站以其价格便宜、选址方便、传输简单的优点得到了大量的应用。

现有的无线直放站的工作原理为，在下行方向上，直放站的施主天线接收来自基站的下行信号，通过自己的射频系统放大和处理后，再通过直放站的重发天线转发至手机；同时在上行方向上，直放站的重发天线接收来自手机的上行信号，同样处理以后，再通过直放站的施主天线转发至基站。现有的直放站可以运行在GSM、IS95、CDMA2000、W-CDMA等移动通信系统中。在这些系统中，上行无线信号和下行无线信号处于不同的频率。因此，现有的直放站一般包括了两套处理系统，分别对上行信号和下行信号进行接收、放大和发射等处理。这两套处理系统工作在不同的频率上。

但是，在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系统中使用现有的直放站，直放站的上行和下行处理系统将工作在相同的频率上，上下行信号将会产生正反馈，导致信号恶化，直放站将无法使用。

从前面的描述可以知道，Node-B将会在两个转换点之间，不断地调整其发射机和接收机的状态。在每一个子帧里，在第一个转换点之前，Node-B处于发射状态；在第一个和第二个转换点之间，Node-B处于接收状态；在第二个转换点之后，Node-B处于发射状态。

因此，解决该问题的思路是，在每个子帧里，直放站在第一个和第二个转换点之间只增强和转发上行信号，在第二个转换点和下一个子帧的第一个转换点之间只增强和转发下行信号，从而避免上下行处理系统同时工作。

现有技术是这样实现的：直放站通过一个或多个匹配滤波器与接收到的DwPTS中的信号进行匹配，得知DwPTS到达直放站的时间，由于每子帧的第一个转换点是在DwPTS和UpPTS之间的GP时间段里，从而直放站可以计算出第一个转换点的时间。但是，通过类似的方法无法获取第二个转换点的时间。直放站可以简单地默认第二个转换点是在TS3和TS4之间(或者其它时隙)，如果移动网络系统配置的上下行时隙分配是固定为TS1～TS3为上行、TS4～TS6为下行，就可以使用这样的直放站。

如果移动网络系统配置的上下行时隙分配是其它方式，或者移动网络系统配置的上下行时隙分配方式处于不断的变化之中，则直放站由于不能获取第二转换点的位置将无法使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种TD-SCDMA系统中直放站获取第二转换点的方法。

广播信道(BCH)是一个下行传输信道，用于广播系统和小区的特有信息。BCH在物理层映射到两个基本公共控制物理信道(P-CCPCH1和P-CCPCH2)上。在TD-SCDMA系统中，P-CCPCH1和P-CCPCH2的时隙为固定的TS0，映射到TS0的扩频因子为16的最初两个码道(0码道与1码道)。

本发明提出的方法是在BCH信道中，利用至少3个比特，表示本小区的第二个转换点的信息。例如，用数字n表示第二个转换点在每子帧的第n个时隙和第n+1个时隙之间。n的取值范围是1，2，…，5，数值n被加到BCH信道携带的信息中。

由于每子帧的第一个转换点是在DwPTS和UpPTS之间的GP时间段里，直放站可以计算出第一个转换点的时间。由此，直放站就可以得知每子帧的两个转换点的位置。

因此，本发明提供了一种TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，用于增强和转发每一子帧第一个与第二个转换点之间的上行信号，以及增强和转发该子帧第二个转换点与下一子帧中第一个转换点之间的下行信号，该方法包括如下步骤：

a.将第二个转换点位置信息放置在广播信道中传输；

b.直放站获取子帧第一个转换点的时间；

c.解调子帧中0时隙的最初两个码道；

d.从步骤c解调的结果中提取第二个转换点位置的信息，得到第二转换点的时间。

其中，利用广播信道的空闲部分表示第二个转换点位置的信息是由Node-B或RNC完成的。

其中，利用广播信道表示第二个转换点位置的信息是动态更新的；直放站在不断地作增强和转发上行或下行信号的同时，通过重复执行步骤c和d，获得第二个转换点位置的变化情况。

本发明克服了现有直放站不能在TD-SCDMA系统配置的上下行时隙分配方式处于不断变化的情况下工作的缺点。

附图说明

图1是TD-SCDMA帧结构；

图2是转换点位置的示意图；

图3是DwPTS时隙的突发格式；

图4是P-CCPCH物理信道无线突发格式；

图5是本发明直放站获取转换点信息的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本发明进一步详细说明。

图3是DwPTS时隙的突发格式，内容包括32码片(chips)的GP与64 chips的SYNC_DL，总的时间长度为75μs。其中，SYNC_DL是一个系统预定的64位PN序列，SYNC_DL最多有32种可能的选择。

图4是P-CCPCH物理信道无线突发格式，内容包括两块352chips的数据(Data symbols)、144chips的用户训练序列(Midamble)以及16chips的GP。其中，midamble码是一个基本midamble码的不同循环位移的结果，位移间隔可为8的整数倍，同一小区内只使用一种固定的位移方式，系统共有128个基本midamble码。

在TD-SCDMA系统中，移动台从开机到发出第一个随机接入请求止，分为下行同步捕获、系统信息读取、建立上行同步、随机接入四个过程，本发明中直放站利用该过程的前两步，即下行同步捕获与系统信息读取，获取子帧第二转换点的位置信息。

图5是本发明直放站获取转换点信息的流程图。如图5所示，直放站获取转换点信息的流程如下：

步骤01，直放站接收子帧信息。由于直放站只负责增强与转发Node-B发送的信号，所以直放站自身不能完成利用BCH的空闲部分中至少3个比特表示第二转换点的位置信息，该功能只能由Node-B完成，或者由控制Node-B的RNC完成。

步骤02，计算DwPTS到达直放站的时间。直放站通过一个或多个匹配滤波器与接收到的DwPTS中的信号进行匹配，得到该时间。

DwPTS时隙的突发格式如图3所示。系统中相邻小区的SYNC_DL互不相同。SYNC_DL包含在TD_SCDMA无线突发中的DwPTS时隙，按照TD-SCDMA的无线帧结构，SYNC_DL在系统中每个子帧时间(5ms)发送一次，并且每次都以恒定满功率值发送该信息。UE接入系统时，对32个SYNC_DL码字进行逐一搜索(即用接收信号与32个可能的SYNC_DL码字逐一互相关)，由于该码字彼此间具有较好的正交性，获取相关峰值最大的码字被认为是当前接入小区使用的SYNC DL。同时，根据相关峰值的时间位置也可以初步确定系统下行的定时。直放站使用UE接入系统的方法，确定每个子帧中DwPTS的到达直放站的时间。

步骤03，获取第一个转换点时间。如图1所示，DwPTS与第一转换点(GP)有固定的时间关系，所以根据步骤02的结果可以直接得到第一转换点的时间。

步骤04，解调TS0时隙的0码道与1码道。承载第二转换点位置信息的BCH，在物理层映射到两个基本公共控制物理信道(P-CCPCH1和P-CCPCH2)上，在TD-SCDMA系统中，P-CCPCH1和P-CCPCH2的时隙为固定的TS0，映射到TS0的扩频因子为16的最初两个码道，即0码道与1码道。

要从Data symbols域中解出系统广播消息，需要得到4个信息：a)无线信道的参数模型；b)当前小区使用的扰码(Scrambling code)；c)系统帧号；d)BCH信息使用的扩频因子和扩频码。

a).无线信道参数由对无线突发结构中的训练序列(midamble码)解码获得。每个SYNC_DL序列对应4个基本midamble码，由于SYNC_DL已经在步骤01获得，直放站只需用相关方法逐一测试这4个基本码的不同相位，既可找到当前系统所用的midamble码，同时可以估计出当前无线信道的参数。

b).小区使用的扰码与midamble码是一一对应的，它被用于区分不同小区的用户，在同一个小区内，所有用户使用的扰码和midamble码是相同的。

c).为了正确解出BCH中的信息，直放站必须知道每一帧的系统帧号。系统帧号体现在物理信道4相移相键控(QPSK)调制时相位变化的排列图案中。对n个连续的DwPTS时隙进行相位检测，就可以找到系统帧号，即取得复帧同步。这样BCH信息在P-CCPCH信道帧结构中的位置就可以确定了。

d).按系统要求，BCH消息的扩频因子为16，码道使用0码道和1码道。

根据上述信息，直放站完成对P-CCPCH的解调和BCH的译码，解读系统消息。

步骤05，获取第二个转换点时间。从步骤04解调出来的BCH所携带的所有信息中提取第二转换点位置的信息，因为每个时隙的长度是0.675ms，因此根据第二转换点的位置，可以直接得到第二转换点的时间。由于上下行时隙分配方式处于不断的变化之中，所以直放站需要在作增强和转发上行信号或下行信号的同时重复步骤04和05，不断获取第二转换点经更新后的时间信息。

直放站获取每个子帧的转换点信息以后，在子帧第一个和第二个转换点之间只增强和转发上行信号，在第二个和下一子帧的第一个转换点之间只增强和转发下行信号，从而避免了上下行处理系统同时工作。

Claims (7)

1.一种TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，用于增强和转发同一子帧第一个与第二个转换点之间的上行信号，以及增强和转发该子帧第二个转换点与下一子帧中第一个转换点之间的下行信号，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a.将第二个转换点位置信息放置在广播信道中传输；

b.直放站获取子帧第一个转换点的时间；

c.解调子帧中0时隙的最初两个码道；

d.从步骤c解调的结果中提取第二个转换点位置的信息，得到第二转换点的时间。

2.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，其特征在于：步骤a所述的利用广播信道传输第二个转换点位置的信息是由基站完成的。

3.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，其特征在于：步骤a所述的利用广播信道传输第二个转换点位置的信息是由无线网络控制器完成的。

4.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，其特征在于：步骤a所述的第二个转换点位置的信息是记录在广播信道空闲部分的至少3个比特中。

5.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，其特征在于：步骤b是通过计算子帧中下行导频时隙到达直放站的时间获取子帧的第一个转换点时间的。

6.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，其特征在于：步骤a所述的利用广播信道传输第二个转换点位置的信息是动态更新的。

7.根据权利要求1所述的TD-SCDMA系统中直放站获取转换点的方法，其特征在于：所述的步骤c与d重复执行，得到第二个转换点位置的变化情况。

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