[發(fā)明專利]一種下行同步系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310714938.5
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN104735771A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾獻(xiàn)敏;盧芳仕;焦博;卓開泳;康忠林
• 申請（專利權(quán)）人: 福建京奧通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及基于LTE-TDD下行同步碼互相關(guān)性的下行同步系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，常規(guī)的無線同頻直放站的LTE-TDD系統(tǒng)是應(yīng)用了多種新技術(shù)的第四代移動通信系統(tǒng)，LTE-TDD系統(tǒng)中，采用了時(shí)分同步技術(shù)，上、下行鏈路信號處于同一頻率，通過時(shí)分復(fù)用的方式區(qū)分上行和下行，而且根據(jù)不同業(yè)務(wù)的需要，還可以靈活配置上下行時(shí)隙來改變功率開關(guān)切換點(diǎn)，以滿足上下行非對稱業(yè)務(wù)的需求，因此要求系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備在收發(fā)上必須同步，否則不能保證上下行通訊鏈路的正常建立。

現(xiàn)有技術(shù)的LTE-TDD系統(tǒng)的同步方式，主要有包絡(luò)檢波、基帶解碼、GPS同步等三種。

包絡(luò)檢波是一種最直接最簡單的同步方式。優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)有信號來時(shí)，檢波器檢測到信號的能量，當(dāng)超過預(yù)先設(shè)定的值時(shí)，通過比較器或運(yùn)放輸出控制信號，完全由硬件產(chǎn)生同步，不需要MCU(微控制器)或FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)。缺點(diǎn)：控制信號總是滯后于待傳輸信號，對信號的完整性有一定影響。使用這種方式時(shí)輸入的LTE-TDD信號必須有足夠的強(qiáng)度，而且整個(gè)判斷時(shí)間Δt要小于1個(gè)碼片的時(shí)間，否則將嚴(yán)重影響傳輸質(zhì)量，引起輸出信號的削波，峰值矢量誤差惡化。此種方式對于語音通信是可以的，但是對于高速率的數(shù)據(jù)通信難以成功。

基帶解碼是類似于終端的同步，及解調(diào)出LTE-TDD信號的同步子幀內(nèi)容，通過對同步字的判讀出同步字的起始或終了位置，在本地產(chǎn)生和同步字同步的信號作為幀同步信號。首先，對接受到的LTE-TDD信號進(jìn)行初同步，就是利用能量檢測等方式獲得下行同步的大概位置。然后對同步子幀內(nèi)容部分進(jìn)行解調(diào)，由于同步子幀內(nèi)容部分編碼相對于其他時(shí)隙來說是很簡單的，而且在同步子幀內(nèi)容部分的擴(kuò)頻碼是相對固定的。因此對該部分時(shí)隙的解調(diào)容易實(shí)現(xiàn)。對于完成解調(diào)的同步子幀內(nèi)容信號，其中包含了下行同步字，利用同步字的相關(guān)性，使用本地預(yù)知的同步字和解調(diào)得到的碼段進(jìn)行運(yùn)算，得到下行同步字的中心位置。其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)位同步，同步精度高；缺點(diǎn)是對射頻信號接受靈敏度不高，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，成本高。

GPS同步是直放站通過對GPS的秒脈沖分頻或倍頻使其轉(zhuǎn)換成5ms信號，使直放站獲得與基站相同的基準(zhǔn)起點(diǎn)。當(dāng)GPS不具備授時(shí)功能時(shí)，可以采用本地時(shí)鐘(LO)，本地時(shí)鐘是為了MCU(微控制器)可以獲得準(zhǔn)確的收發(fā)時(shí)隙控制，用來產(chǎn)生5ms內(nèi)的兩次切換控制信號，以保持長時(shí)間同步或GPS信號不穩(wěn)定時(shí)自主同步。當(dāng)選擇的GPS具有授時(shí)功能時(shí)，本地時(shí)鐘可以不要，而直接使用MCU(微控制器)內(nèi)部的計(jì)數(shù)或計(jì)時(shí)器產(chǎn)生幀內(nèi)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。無論使用高穩(wěn)定的外部時(shí)鐘還是MCU(微控制器)內(nèi)部的計(jì)數(shù)器，當(dāng)收到GPS發(fā)出的5ms信號時(shí)，都要和這個(gè)5ms信號同步，及復(fù)位計(jì)時(shí)或計(jì)數(shù)裝置。目前LTE-TDD系統(tǒng)大多使用這種方式。其優(yōu)點(diǎn)是算法簡單，同步精度高；缺點(diǎn)是對射頻信號接受靈敏度不高，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，GPS需單獨(dú)架設(shè)，成本高。

因此，本公司于申請公布日為2012.05.09、申請公布號CN102447509A的發(fā)明專利，公開了一種TD-SCDMA直放站的基于下行同步碼自相關(guān)性的下行同步系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括第一天線、第二天線、第一TD上下行切換開關(guān)、第二TD上下行切換開關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換處理單元、第一復(fù)混頻處理單元、數(shù)字下變頻處理單元、TD下行同步處理單元、TD上下行切換控制單元、數(shù)字上變頻處理單元、第二復(fù)混頻處理單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元和功放模塊，通過TD下行同步處理單元對下行同步碼進(jìn)行自相關(guān)性處理，來得到對上下行切換開關(guān)的控制信號，再通過對上下行切換開關(guān)的控制從而實(shí)現(xiàn)上下行鏈路的選擇。

該專利中，TD-SCDMA為下行主同步碼其實(shí)就在0和1中間取值。而LTE-TDD的下行主同步碼和輔同步碼是頻域上的Zadoff-Chu序列產(chǎn)生，但是這個(gè)序列產(chǎn)生的是一堆復(fù)數(shù)，就不能夠簡單的對接收到的信號進(jìn)行硬判決然后和本地同步碼進(jìn)行互相關(guān)，因?yàn)橐呀?jīng)不是0和1碼了。這個(gè)時(shí)候，我們需要對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，用歸一化的數(shù)據(jù)和本地的下行主同步碼和輔同步碼進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，才能得到相應(yīng)的峰值。另外，TD-SCDMA直放站的基于下行同步碼自相關(guān)性的下行同步系統(tǒng)及方法與LTE-TDD下行同步系統(tǒng)及方法的應(yīng)用系統(tǒng)不一樣，兩者的信號的產(chǎn)生方式不一樣，所以導(dǎo)致了兩者對天線接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理不一樣。而TD-SCDMA采用的是并行的處理方式，占用了太多FPGA的邏輯資源，大大增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容