專利名稱：產(chǎn)生供移動(dòng)通信硬切換之用的偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生供移動(dòng)通信硬切換之用的偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備及方法，特別是涉及這樣一種設(shè)備及方法，它使支持同步碼分多址(CDMA)無線通信網(wǎng)絡(luò)硬切換的信標(biāo)裝置能夠利用從基站(BS)的CDMA射頻(RF)信號(hào)中提取的基站(BS)分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)來產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)。
背景技術(shù)：
通常，根據(jù)基于小區(qū)的方案，基站(BS)為用戶提供多種通信服務(wù)，而且當(dāng)移動(dòng)臺(tái)(MS)從一個(gè)小區(qū)(即一個(gè)基站的區(qū)域)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)(即另一個(gè)基站的區(qū)域)時(shí)，必須避免在移動(dòng)臺(tái)與任何一個(gè)基站之間出現(xiàn)呼叫中斷。這樣，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)基站區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)基站區(qū)域時(shí)，如果呼叫信號(hào)在移動(dòng)臺(tái)與基站之間保持不間斷狀態(tài)，這個(gè)過程即被稱之為“切換”。
移動(dòng)通信系統(tǒng)的切換操作通常被分為硬切換操作和軟切換操作。軟切換操作表現(xiàn)為這樣一種具體切換模式當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從第一基站(即當(dāng)前基站)切換到第二基站(即相鄰基站)時(shí)，第二基站為移動(dòng)臺(tái)指定一個(gè)頻率分配(FA)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)等于第一基站的頻率分配(FA)信號(hào)。硬切換操作表現(xiàn)為這樣一種具體切換模式當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從第一基站切換到第二基站時(shí)，第二基站為移動(dòng)臺(tái)指定一個(gè)不同于第一基站FA信號(hào)的FA信號(hào)，同時(shí)保持呼叫連接狀態(tài)。在這種情況下，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在具有不同F(xiàn)A信號(hào)的第一基站與第二基站之間進(jìn)行硬切換時(shí)，采用信標(biāo)裝置來避免出現(xiàn)呼叫中斷。
圖1為概念示意圖，示出了在基站之間的硬切換操作。
現(xiàn)參看圖1，如果在第一基站“A”的區(qū)域中利用FA2信號(hào)建立了呼叫連接狀態(tài)的移動(dòng)臺(tái)要切換到第二基站“B”的區(qū)域，如果第二基站“B”的區(qū)域內(nèi)沒有FA2信號(hào)的話，那么，移動(dòng)臺(tái)就不能夠確定其位置是否處于第二基站“B”的區(qū)域之中。移動(dòng)臺(tái)無法確定上述狀態(tài)的原因是移動(dòng)臺(tái)配有一個(gè)僅僅能夠處理一個(gè)頻率的RF硬件(H/W)模塊。因此，隨著移動(dòng)臺(tái)不斷地進(jìn)入第二基站“B”的區(qū)域，到第一基站“A”的FA2信號(hào)斷絕時(shí)，結(jié)果是無法建立移動(dòng)臺(tái)與第二基站“B”之間的呼叫信號(hào)。
但是，如果第二基站“B”給移動(dòng)臺(tái)發(fā)送FA2信號(hào)的偽導(dǎo)頻信號(hào)，則移動(dòng)臺(tái)就能夠識(shí)別出移動(dòng)臺(tái)不斷進(jìn)入第二基站“B”的區(qū)域的當(dāng)前狀態(tài)。因此，如果第二基站“B”所產(chǎn)生的FA2偽導(dǎo)頻信號(hào)的能量達(dá)到足夠的強(qiáng)度，則移動(dòng)臺(tái)就硬切換到第二基站“B”，從而，能夠在第一基站“A”與第二基站“B”之間保持呼叫信號(hào)。在第二基站“B”產(chǎn)生FA2偽導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，F(xiàn)A2偽導(dǎo)頻信號(hào)必須有一個(gè)預(yù)定時(shí)間偏差，它等于供第二基站“B”的FA1導(dǎo)頻信道之用的基站分類短PN碼的預(yù)定時(shí)間偏差。
在預(yù)定邊界，例如市區(qū)邊界或戶外/戶內(nèi)邊界等，上述硬切換操作是頻繁進(jìn)行的，在此，每個(gè)基站所使用的FA信號(hào)的數(shù)值被改變到另一個(gè)值。如果在市區(qū)與市郊之間的一個(gè)邊界區(qū)域內(nèi)，F(xiàn)A信號(hào)的數(shù)值被改變到另一個(gè)值，則在位于市郊內(nèi)的基站內(nèi)安裝一個(gè)信標(biāo)裝置，以便使市區(qū)基站的FA信號(hào)的數(shù)值等于市郊基站的FA信號(hào)的數(shù)值，這樣，就能夠易于進(jìn)行多個(gè)基站小區(qū)之間的切換。
兩個(gè)方案，即下面的第一方案和第二方案，適用于上述信標(biāo)裝置。
第一方案是控制基站“B”來進(jìn)行基站“B”所產(chǎn)生的FA1 RF信號(hào)的耦合，以便將FA1 RF信號(hào)的頻率改變?yōu)镕A2信號(hào)的頻率，從而，如圖1所示的那樣，最終發(fā)送FA2信號(hào)。在利用第一方案的情況中，所有的信道信號(hào)，例如導(dǎo)頻信道信號(hào)、同步信道信號(hào)、尋呼信道信號(hào)及業(yè)務(wù)信道信號(hào)，均從FA2信號(hào)發(fā)送，從而會(huì)造成末級(jí)放大器負(fù)載的增大。此外，還會(huì)在RF路徑中出現(xiàn)一個(gè)無法預(yù)計(jì)的時(shí)間延遲，因此，F(xiàn)A1導(dǎo)頻信號(hào)的短PN碼時(shí)間偏差不能夠等于FA2導(dǎo)頻信號(hào)的短PN碼時(shí)間偏差。
在第二方案的情況中，如果第二基站“B”為信標(biāo)裝置提供Even時(shí)鐘(CLK)信號(hào)作為基站同步信號(hào)，而且用戶輸入短PN碼，則信標(biāo)裝置控制短PN碼來輸入一個(gè)時(shí)間偏差狀態(tài)，從而，信標(biāo)裝置產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)。但是，第二方案有一個(gè)缺點(diǎn)，即基站必須為信標(biāo)裝置提供Even CLK信號(hào)和基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。
當(dāng)通過耦合FA1信號(hào)來將FA1信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镕A2信號(hào)時(shí)，上述兩個(gè)方案所使用的信標(biāo)裝置控制連接著基站主(BTS_MAIN)天線電纜的定向耦合器，以進(jìn)行RF信號(hào)的耦合。耦合的RF信號(hào)被發(fā)送給RF跳頻單元，這樣，其頻率被改變?yōu)榱硪粋€(gè)頻率。轉(zhuǎn)換的RF信號(hào)，在順序通過大功率放大器(HPA)和雙工濾波器之后，發(fā)送給一個(gè)分集天線(ANT_DIV)。
如果信標(biāo)裝置是在接收到來自基站的EVEN_CLK信號(hào)時(shí)產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)，則信標(biāo)裝置通過EVEN_CLK端口接收EVEN_CLK信號(hào)和通過基準(zhǔn)時(shí)鐘端口接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，因此，信標(biāo)裝置使用所接受到的EVEN_CLK信號(hào)作為PN發(fā)生單元的BS短PN同步信號(hào)，并且使用所接收到的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)作為信標(biāo)系統(tǒng)基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。PN發(fā)生單元根據(jù)用戶的PN設(shè)置數(shù)據(jù)，基于EVEN_CLK信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)具有適當(dāng)時(shí)間偏差的導(dǎo)頻信號(hào)。導(dǎo)頻信號(hào)，通過RF跳頻單元被轉(zhuǎn)換為RF頻率，傳送給HPA和雙工濾波器，最后發(fā)送給分集天線(ANT_DIV)端口。
在利用上述信標(biāo)裝置將RF信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)信號(hào)的情況中，這種信標(biāo)裝置有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即結(jié)構(gòu)簡單。但是，上述信標(biāo)裝置也有一個(gè)缺點(diǎn)，即除了導(dǎo)頻信道信號(hào)之外，同步信道信號(hào)、尋呼信道信號(hào)及業(yè)務(wù)信道信號(hào)均作為負(fù)載施加給最后的輸出端放大器，因此，上述信標(biāo)裝置必須發(fā)送一個(gè)所需的信號(hào)，其預(yù)定輸出電平要高出僅僅能夠發(fā)送導(dǎo)頻信道信號(hào)的另一個(gè)放大器的預(yù)定輸出電平大約5dB。此外，上述信標(biāo)裝置還有另外一個(gè)缺點(diǎn)，即它有一個(gè)因RF路徑的時(shí)間延遲而引起的不正確的短PN時(shí)間偏差。同時(shí)，在從外界部分接收到常規(guī)時(shí)鐘信號(hào)(EVEN_CLK)時(shí)產(chǎn)生導(dǎo)頻信號(hào)的情況中，信標(biāo)裝置還有一個(gè)缺點(diǎn)，即基站必須提供短PN碼的EVEN_CLK信號(hào)以及基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，但另一方面，這種信標(biāo)裝置還是有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單。
同時(shí)，在韓國專利申請(qǐng)?zhí)枮?0-2000-0020362、名為“能夠?qū)崿F(xiàn)硬切換的改進(jìn)型信標(biāo)裝置(Improved Beacon Device Capable ofPerforming Hard-Handoff)”的專利申請(qǐng)中還介紹了另一種信標(biāo)裝置，這個(gè)專利申請(qǐng)的內(nèi)容在本申請(qǐng)中被引用為參考。韓國專利申請(qǐng)?zhí)枮?0-2000-0020362的專利申請(qǐng)中所介紹的信標(biāo)裝置有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即它通過將導(dǎo)頻搜索器作為匹配濾波器，能夠?qū)Χ蘌N碼進(jìn)行迅速的同步獲得；而且還有另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即它能夠容易地與基站進(jìn)行相互聯(lián)系，這是因?yàn)樗诋a(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)不從外界接收諸如EVEN_CLK信號(hào)之類的同步時(shí)鐘信號(hào)。但是，如果導(dǎo)頻搜索器是利用匹配濾波器來實(shí)現(xiàn)，則韓國專利申請(qǐng)?zhí)枮?0-2000-0020362的專利申請(qǐng)中所介紹的上述信標(biāo)裝置需要大量的門電路。雖然上述信標(biāo)裝置僅僅利用導(dǎo)頻搜索器就能夠獲得一個(gè)初始的短PN碼，但是，卻沒有辦法來補(bǔ)償短PN碼的因內(nèi)部振蕩器的頻率漂移所引起的漂移。此外，也沒有使輸出偽導(dǎo)頻信號(hào)具備適于基站的頻率穩(wěn)定性(≤±0.05ppm)的方法。還有一點(diǎn)，上述信標(biāo)裝置使用了一個(gè)延遲，用來將導(dǎo)頻I和Q發(fā)生器所產(chǎn)生的I和Q信號(hào)延遲一個(gè)預(yù)定時(shí)間，從而，上述信標(biāo)裝置需要一個(gè)附加的先進(jìn)先出(FIFO)存儲(chǔ)器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是旨在解決上述各種問題。本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備和方法，其用于控制能夠支持同步CDMA無線通信網(wǎng)絡(luò)硬切換的信標(biāo)裝置，以補(bǔ)償短PN碼的漂移及產(chǎn)生具備足夠頻率穩(wěn)定性的偽導(dǎo)頻信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，上述目標(biāo)及其他目標(biāo)能夠通過一種用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，其中包括定向耦合器，用于使從基站(BS)接收的碼分多址(CDMA)射頻(RF)信號(hào)同信標(biāo)裝置耦合；信標(biāo)裝置，用于從通過線路接收自定向耦合器的CDMA RF信號(hào)中提取BS分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)，以及利用所提取的BS分類PN同步信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)硬切換的偽導(dǎo)頻信號(hào)；混合耦合器，用于使來自信標(biāo)裝置的偽導(dǎo)頻信號(hào)同CDMA RF信號(hào)進(jìn)行耦合，以及產(chǎn)生作為移動(dòng)通信信號(hào)的耦合結(jié)果；以及BS天線，用于以RF信號(hào)形式輸出混合耦合器所產(chǎn)生的移動(dòng)通信信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備，其中包括定向耦合器，用于使接收自基站(BS)的碼分多址(CDMA)射頻(RF)信號(hào)同信標(biāo)裝置耦合；信標(biāo)裝置，用于從通過線路接收自定向耦合器的CDMA RF信號(hào)中提取BS分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)，以及利用所提取的BS分類PN同步信號(hào)，產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)硬切換的偽導(dǎo)頻信號(hào)；雙工器，用于使基站的CDMA RF信號(hào)同信標(biāo)裝置的偽導(dǎo)頻信號(hào)耦合，以及輸出作為移動(dòng)通信信號(hào)的耦合結(jié)果；接收天線饋線電纜，用于將基站的CDMA RF信號(hào)傳輸給雙工器；以及接收分集天線，用于將移動(dòng)通信信號(hào)輸出到空中接口。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備，其中包括信標(biāo)天線，用于從基站(BS)無線接收碼分多址(CDMA)射頻(RF)信號(hào)；信標(biāo)裝置，用于從接收自信標(biāo)天線的CDMA RF信號(hào)中提取BS分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)，以及利用所提取的BS分類PN同步信號(hào)，產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)硬切換的偽導(dǎo)頻信號(hào)；以及發(fā)送信標(biāo)天線，用于無線輸出信標(biāo)裝置所產(chǎn)生的作為移動(dòng)通信信號(hào)的偽導(dǎo)頻信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種這樣的方法利用從基站(BS)接收的碼分多址(CDMA)射頻(RF)信號(hào)產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)，以將信標(biāo)裝置的偽導(dǎo)頻信號(hào)與基站(BS)同步，這種方法包括以下步驟a)使CDMA信號(hào)與信標(biāo)裝置所產(chǎn)生的短偽噪聲(PN)碼(即自生成的短PN碼)相關(guān)，并且識(shí)別基站的CDMA信號(hào)的短PN碼的起始點(diǎn)；b)利用短PN碼的周期性，延遲用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間，以補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)延及傳輸/傳播延遲；以及c)周期性地檢查CDMA信號(hào)，補(bǔ)償用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間。


通過結(jié)合附圖來閱讀下面的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)、特征及其他優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)變得更為清晰易懂，附圖包括圖1為概念示意圖，示出了在基站之間的硬切換；圖2為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備；圖3為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備；圖4為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備；圖5a～5c為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的信標(biāo)裝置的內(nèi)部配置；圖6為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的基帶處理器的內(nèi)部配置；圖7為時(shí)序圖，示出了圖6所示的短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的接收機(jī)PN碼及接收機(jī)PN碼的觸發(fā)脈沖；圖8為時(shí)序圖，示出了用于補(bǔ)償輸CDMA信號(hào)與輸出導(dǎo)頻信號(hào)之間的PN偏差的一種方法；圖9為概念示意圖，示出了用于控制基帶處理器來產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)的方法；以及圖10為方框圖，示出了用于產(chǎn)生I/Q導(dǎo)頻信號(hào)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)部配置。
具體實(shí)施例方式
下面，將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。在附圖中，相同元件或類似元件都將用相同的參考號(hào)數(shù)來表示，即使是在不同的附圖中也是如此。在下面的描述中，在對(duì)有關(guān)公知的功能及配置進(jìn)行詳細(xì)描述可能會(huì)使本發(fā)明的主題變得不清晰的時(shí)候，將會(huì)省略對(duì)有關(guān)公知的功能及配置的詳細(xì)描述。
圖2為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備。
現(xiàn)參看圖2，為了使不支持發(fā)送/接收分集的BS 210與本發(fā)明的信標(biāo)裝置220之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作，根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的偽導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器200含有基站控制器(沒有示出)；BS 210，用于發(fā)送/接收移動(dòng)通信信號(hào)；信標(biāo)裝置220，與BS 210之間實(shí)現(xiàn)互操作，從BS 210接收CDMA RF信號(hào)并且輸出偽導(dǎo)頻信號(hào)，信標(biāo)裝置220安裝在一個(gè)特定區(qū)域，在此區(qū)域，BS 210所產(chǎn)生的CDM RF信號(hào)具有低的信號(hào)強(qiáng)度；定向耦合器(D/C)230，用于使BS 210所產(chǎn)生的CDMARF信號(hào)同信標(biāo)裝置220耦合；混合耦合器240，用于使信標(biāo)裝置220所產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻信號(hào)同CDMA RF信號(hào)耦合，以及產(chǎn)生移動(dòng)通信信號(hào)；以及BS天線250，用于以RF信號(hào)形式輸出來自混合耦合器240的移動(dòng)通信信號(hào)。
信標(biāo)裝置220含有信標(biāo)模塊222，用于將CDMA RF信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閭螌?dǎo)頻信號(hào)；HPA 224，利用高功率放大偽導(dǎo)頻信號(hào)；以及帶通濾波器(BPF)226，用于僅通過所放大偽導(dǎo)頻信號(hào)中的相應(yīng)波段信號(hào)。
更具體地講，上述偽導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器200中所使用的信標(biāo)裝置220，利用通過定向耦合器230從BS 210所接收的CDMA RF信號(hào)，產(chǎn)生與BS 210的短PN碼相同的偽導(dǎo)頻信號(hào)。利用混合耦合器240，信標(biāo)裝置220所產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻信號(hào)同BS210所產(chǎn)生的CDMA RF信號(hào)相耦合，結(jié)果是，偽導(dǎo)頻信號(hào)以移動(dòng)通信信號(hào)形式通過BS天線250被輸出。
但是，當(dāng)信標(biāo)裝置220的輸出信號(hào)同BS 210的輸出信號(hào)相耦合時(shí)，上述偽導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器200使用的是混合耦合器240，結(jié)果是，BS210和信標(biāo)裝置220的各自輸出信號(hào)不可避免地會(huì)衰減3dB的預(yù)定值。
圖3為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備。
現(xiàn)參看圖3，為了使不支持發(fā)送天線分集但支持接收天線分集的BS 210與本發(fā)明的信標(biāo)裝置220之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作，根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的偽導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器300除了含有圖2所示BS的上述各種部件之外，還含有接收天線饋線電纜(Rx1)；雙工器310；以及接收分集天線320。雙工器310將BS 210的CDMA RF信號(hào)發(fā)送給接收分集天線320，并且使信標(biāo)裝置220的偽導(dǎo)頻信號(hào)同經(jīng)過接收天線饋線電纜(Rx1)所傳輸?shù)腃DMA RF信號(hào)相耦合。接收分集天線320將雙工器310耦合的所得結(jié)果作為移動(dòng)通信信號(hào)輸出到空中接口。
定向耦合器230耦合來自BS 210的、通過BS 210的天線饋線電纜(TX/RX0)所傳輸?shù)腃DMA RF信號(hào)，并且將耦合的CDMA RF信號(hào)發(fā)送給信標(biāo)裝置220。信標(biāo)裝置220利用CDMA RF信號(hào)，輸出與BS 210的短PN碼相同的偽導(dǎo)頻信號(hào)。信標(biāo)裝置220所產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)送給雙工器310，雙工器310使所接收到的偽導(dǎo)頻信號(hào)同經(jīng)過BS 210的接收天線饋線電纜(Rx1)所傳輸?shù)腃DMA RF信號(hào)相耦合，結(jié)果是，所得的耦合信號(hào)作為移動(dòng)通信信號(hào)通過接收分集天線320輸出到空中接口。
圖4為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備。
現(xiàn)參看圖4，當(dāng)BS 210不能夠通過線路連接到信標(biāo)裝置410時(shí)，根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的偽導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器400控制信標(biāo)裝置410，使信標(biāo)裝置410利用接收信標(biāo)天線412接收來自BS天線250的CDMA RF信號(hào)。偽導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器400含有接收信標(biāo)天線412，用于接收BS 210所發(fā)送的CDMA RF信號(hào)；信標(biāo)裝置410，用于將從接收信標(biāo)天線412所接收到的CDMA RF信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閭螌?dǎo)頻信號(hào)，并且產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)；以及發(fā)送信標(biāo)天線414，用于輸出從信標(biāo)裝置410所接收到的作為移動(dòng)通信信號(hào)的偽導(dǎo)頻信號(hào)。
在被接收信標(biāo)天線412接收到之后，BS 210的CDMA RF信號(hào)被發(fā)送給信標(biāo)裝置410。信標(biāo)裝置410利用CDMA RF信號(hào)，產(chǎn)生與BS 210的短PN碼相同的偽導(dǎo)頻信號(hào)。所產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻信號(hào)被作為移動(dòng)通信信號(hào)通過發(fā)送信標(biāo)天線430輸出到空中接口。
圖5a～5c為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的信標(biāo)裝置的內(nèi)部配置。
現(xiàn)參看圖5a～5c，根據(jù)本發(fā)明的信標(biāo)裝置500中含有網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)終端單元502；第一BPF 504；雙向分頻器506；第一RF放大器508；第二BPF 510；第一混頻器512；第一合成器514；第一低通濾波器(LPF)516；第二RF放大器518；SAW濾波器520；第三RF放大器522；第一可變衰減器524；第二合成器526；正交相位解調(diào)器528；第二LPF 530；模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器532；基帶處理器534；壓控振蕩器536；系統(tǒng)時(shí)鐘鎖相環(huán)(PLL)單元538；數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器540；第三LPF 542；正交相位調(diào)制器544；第三合成器546；第三BPF 548；第四RF放大器550；第二可變衰減器552；第四合成器554；第二混頻器556；第四BPF 558；第五RF放大器560；高功率放大器(HPA)562；以及空腔BPF 564等。
由于在這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，信標(biāo)裝置500的上述各種內(nèi)部部件的功能是公知的，因此，為了描述方便起見，本文將省略有關(guān)其具體描述。
信標(biāo)裝置500從BS 210接收CDMA RF信號(hào)。在這種情況下，CDMA RF信號(hào)含有導(dǎo)頻信道信號(hào)、同步信道信號(hào)、尋呼信道信號(hào)及業(yè)務(wù)信道信號(hào)等。信標(biāo)裝置500所接收的CDMA RF信號(hào)通過第一BPF504發(fā)送給雙向分頻器506，分配給NMS的NMS終端單元502和第一RF放大器508。
第一RF放大器508所接收的CDMA RF信號(hào)被放大并通過第二BPF 510，以消除圖像。第一混頻器512將第二BPF 510所產(chǎn)生的放大CDMA RF信號(hào)與第一合成器514的輸出信號(hào)相混合。
第一混頻器512的輸出信號(hào)通過第一LPF 516。在第一LPF 516的輸出信號(hào)之中僅存在中頻(IF)信號(hào)。這也就是說，CDMA RF信號(hào)被轉(zhuǎn)換為IF頻率。第一LPF 516的輸出信號(hào)經(jīng)過第RF放大器518進(jìn)行放大，放大之后的信號(hào)通過SAW濾波器520。SAW濾波器520刪除BS 210所產(chǎn)生的多個(gè)相鄰CDMA RF信號(hào)，僅接收一個(gè)CDMA RF信號(hào)。
SAW濾波器520所產(chǎn)生的CDMA RF信號(hào)在經(jīng)過第三RF放大器522之后被發(fā)送給第一可變衰減器524。第一可變衰減器524根據(jù)從基帶處理器534所接收的控制信號(hào)來控制接收增益。第一可變衰減器524根據(jù)接收增益控制信號(hào)來控制增益，從而，第一可變衰減器524可不斷保持可變CDMA RF信號(hào)的功率電平。第一可變衰減器524所產(chǎn)生的預(yù)定電平信號(hào)被發(fā)送給正交相位解調(diào)器528。正交相位解調(diào)器528利用從第二合成器526所接收的信號(hào)，將IF頻率的CDMA信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镮/Q基帶CDMA信號(hào)。
正交相位解調(diào)器528所產(chǎn)生的I/Q基帶CDMA信號(hào)被發(fā)送給第二LPF 530，為的是讓第二LPF 530刪除圖像信號(hào)。第二LPF 530所產(chǎn)生的CDMA信號(hào)被發(fā)送給A/D轉(zhuǎn)換器532。A/D轉(zhuǎn)換器532將CDMA信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且以比1.2288Mbps高出至少8倍的速率進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的取樣。通過A/D轉(zhuǎn)換器532轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字CDMA信號(hào)被發(fā)送給基帶處理器534。
基帶處理器534從系統(tǒng)時(shí)鐘PLL單元538接收系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，并且從用戶那里接收輸出設(shè)置數(shù)據(jù)?；鶐幚砥?34控制第一可變衰減器524來進(jìn)行接收增益控制操作，并且控制壓控振蕩器536來減少與BS 210有關(guān)的頻率誤差，壓控振蕩器536用于產(chǎn)生信標(biāo)裝置500的基準(zhǔn)頻率。基帶處理器534進(jìn)行發(fā)送功率控制操作，并且產(chǎn)生偽導(dǎo)頻I/Q信號(hào)，以使信標(biāo)裝置500產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻信號(hào)與所接收的導(dǎo)頻信號(hào)具有相同的短PN碼。
基帶處理器534所產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻I/Q信號(hào)被發(fā)送給D/A轉(zhuǎn)換器540，然后轉(zhuǎn)變?yōu)槟MI/Q信號(hào)。D/A轉(zhuǎn)換器540所產(chǎn)生的模擬I/Q信號(hào)經(jīng)過第三LPF 542，以消除圖像信號(hào)。第三LPF 542所產(chǎn)生的導(dǎo)頻I/Q信號(hào)被發(fā)送給正交相位調(diào)制器544，從而，信號(hào)被轉(zhuǎn)換為IF信號(hào)。
正交相位調(diào)制器544的輸出信號(hào)被發(fā)送給第三BPF 548，以消除圖像信號(hào)，而不是預(yù)定信號(hào)通帶內(nèi)所含的信號(hào)。第三BPF 548的輸出信號(hào)被發(fā)送給第四RF放大器550進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)被發(fā)送給第二可變衰減器552。在這種情況下，第二可變衰減器被用來調(diào)整偽導(dǎo)頻信號(hào)的輸出電平。第二可變衰減器552的輸出信號(hào)被發(fā)送給第二混頻器556，以便轉(zhuǎn)變?yōu)镽F信號(hào)。
第二混頻器556的輸出信號(hào)被發(fā)送給第四BPF 558，以消除圖像信號(hào)，且沒有圖像信號(hào)的所得的信號(hào)被發(fā)送給第五RF放大器560，由第五RF放大器560來進(jìn)行放大。第五RF放大器560的輸出信號(hào)被發(fā)送給HPA 562，使得利用高功率來對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。如果HPA 562利用高功率來對(duì)第五RF放大器560的輸出信號(hào)進(jìn)行放大，則空腔BPF564消除圖像信號(hào)和雜散信號(hào)，而非預(yù)定波段信號(hào)，從而，產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)。
圖6為方框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的基帶處理器的內(nèi)部配置。
現(xiàn)參看圖6，基帶處理器534含有接收電平控制器602；發(fā)送增益控制器604；相關(guān)器606；相位失真控制器608；相關(guān)能量值計(jì)算器和PN碼時(shí)鐘控制器610；短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器612；以及導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器614等。
接收電平控制器602檢查所接收到的數(shù)字I/Q信號(hào)的預(yù)定周期，并且控制接收增益，以便能夠以預(yù)定功率電平接收CDMA RF信號(hào)。
發(fā)送增益控制器604根據(jù)用戶設(shè)置數(shù)據(jù)來控制發(fā)送增益。此外，發(fā)送增益控制器604還利用接收電平控制器602的接收電平以及來自相關(guān)能量值計(jì)算器和PN碼時(shí)鐘控制器610的相關(guān)能量值來測(cè)量所接收到的CDMA信號(hào)的導(dǎo)頻電平，并且利用所測(cè)量到的導(dǎo)頻電平來控制輸出偽導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)送增益。
由于BS 210與信標(biāo)裝置500之間的相位差，在所接收的導(dǎo)頻信號(hào)中不可避免地會(huì)出現(xiàn)相位失真。相位失真控制器608將相關(guān)器606的輸出I/Q相關(guān)積分值與前面的相關(guān)積分值進(jìn)行對(duì)比，決定是順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)還是逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，并且控制基準(zhǔn)振蕩器的電壓，以使接收到的導(dǎo)頻信號(hào)的相位能夠定位在預(yù)定位置，不會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。通過上述控制過程，從BS 210所接收的CDMA中心頻率等于信標(biāo)裝置500的接收選擇中心頻率。
相關(guān)606含有乘法器和積分器。乘法器將所產(chǎn)生的I/Q短PN碼乘以所接收到的數(shù)字CDMA I/Q信號(hào)。乘法器所產(chǎn)生的數(shù)值提供給積分器，積分器對(duì)預(yù)定周期內(nèi)所產(chǎn)生的數(shù)值進(jìn)行積分。乘法運(yùn)算和積分運(yùn)算針對(duì)每一個(gè)I/Q信號(hào)獨(dú)立進(jìn)行，從而，從相關(guān)器606產(chǎn)生獨(dú)立的I/Q積分值。
相關(guān)能量值計(jì)算器和PN碼時(shí)鐘控制器610利用相關(guān)器606所產(chǎn)生的I/Q積分值來計(jì)算相關(guān)能量值，利用計(jì)算出的相關(guān)能量值來確定與其自己短PN碼(即自生成的短PN碼)有關(guān)的相關(guān)位置，并且控制PN碼時(shí)鐘。
短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器612產(chǎn)生供接收機(jī)使用的I/Q短PN碼，并且產(chǎn)生短PN碼的觸發(fā)脈沖信號(hào)，以產(chǎn)生導(dǎo)頻信號(hào)。在這種情況下，I/Q短PN碼發(fā)生器產(chǎn)生適用于CDMA方案的I/Q短PN碼。用于產(chǎn)生導(dǎo)頻信號(hào)的短PN碼的觸發(fā)脈沖信號(hào)針對(duì)短PN碼的每一個(gè)周期(即1/1.2288Mcps×215≈26.67ms)，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)。觸發(fā)脈沖發(fā)生器在產(chǎn)生觸發(fā)脈沖時(shí)，會(huì)考慮到信標(biāo)裝置的系統(tǒng)延遲及處理延遲所造成的時(shí)延。
導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器614用來產(chǎn)生供信標(biāo)裝置500的發(fā)射機(jī)所使用的偽導(dǎo)頻信號(hào)，并且能夠利用短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器612所產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖信號(hào)來產(chǎn)生與BS 210的PN碼相同的PN碼。導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器614在產(chǎn)生導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生滿足IS-95標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。短PN碼的周期被確定為26.67ms，從而，每一個(gè)輸出導(dǎo)頻信號(hào)的I/Q信號(hào)都具有26.67ms的周期。為了利用上述的周期性，導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器614含有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，它能夠存儲(chǔ)I/Q數(shù)據(jù)的26.67ms的周期數(shù)據(jù)。因此，導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器614在發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)從短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器612接收觸發(fā)脈沖，并且以26.67ms的預(yù)定時(shí)間間隔調(diào)整存儲(chǔ)地址。
用于在從BS 210接收到CDMA RF信號(hào)時(shí)，使信標(biāo)裝置500的偽導(dǎo)頻信號(hào)與BS 210同步的方法被分為第一到第三子步驟。
第一子步驟使從BS接收的CDMA RF信號(hào)與自生成的短PN碼相關(guān)，并且識(shí)別BS CDMA信號(hào)的短PN碼的起始點(diǎn)(即PN#0的起始點(diǎn))。第二子步驟利用短PN碼的周期性，延遲用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間，從而，能夠補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)間延遲和傳輸/傳播延遲。第三子步驟周期性地檢查從BS接收的CDMA RF信號(hào)，并且補(bǔ)償用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間。
上述的第一子步驟至第三子步驟將在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，對(duì)第一子步驟進(jìn)行說明，在這個(gè)步驟中，通過使所接收到的RF信號(hào)與自生成的短PN碼發(fā)生聯(lián)系來識(shí)別BS的短PN碼的起始點(diǎn)(即PN#0的起始點(diǎn))。
圖7為時(shí)序圖，示出了圖6所示的短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器612所產(chǎn)生的接收機(jī)PN碼及接收機(jī)PN碼的觸發(fā)脈沖。
如果用戶想要識(shí)別利用15個(gè)觸發(fā)器的PN序列，則沒有表現(xiàn)為“全零(all zero)”狀態(tài)的具體事例。如果所有觸發(fā)器表現(xiàn)為“全零”狀態(tài)，由于PN序列的特性，后面的PN序列會(huì)被連續(xù)地確定為“0”。的確，如果沒有執(zhí)行“加零”過程，每一個(gè)PN序列都有一個(gè)“32767”的預(yù)定周期。因此，必須給最后的PN序列添加“零”的值。14個(gè)“零”值依次出現(xiàn)在I和Q信號(hào)的最后序列之中。在這種情況下，“零”值是加給I和Q信號(hào)的最后序列，從而，能夠制成32678個(gè)碼片(chip)。
如果在產(chǎn)生接收機(jī)I/Q PN序列時(shí)產(chǎn)生14個(gè)“0”信號(hào)，則還要給14個(gè)“0”信號(hào)添加“0”值，然后，在I/Q短PN序列的起始點(diǎn)，即短PN#0的起始點(diǎn)，產(chǎn)生接收機(jī)PN序列的觸發(fā)脈沖。
圖8為時(shí)序圖，示出了補(bǔ)償輸入CDMA信號(hào)與輸出導(dǎo)頻信號(hào)之間的PN偏差的方法。
現(xiàn)參看圖8，信標(biāo)裝置500使帶有預(yù)定時(shí)間偏差的輸入CDMA信號(hào)與在AFC(自動(dòng)頻率控制)OFF狀態(tài)下自生成的短PN碼之間發(fā)生聯(lián)系，并且進(jìn)行所得的信號(hào)的擺動(dòng)(slewing)，從而，信標(biāo)裝置500搜索CDMA信號(hào)的PN#0位置。
輸入CDMA信號(hào)的PN基準(zhǔn)點(diǎn)表示信標(biāo)裝置500的RF輸入端口的輸入時(shí)間，而接收機(jī)PN序列的觸發(fā)脈沖表示信標(biāo)裝置500識(shí)別出PN#0起始點(diǎn)的具體時(shí)間。在這種情況下，時(shí)間延遲“I”表示的是從RF輸入時(shí)間到基帶處理器534輸入時(shí)間的時(shí)延以及基帶處理器534的處理時(shí)延。
下面，將詳細(xì)說明第二子步驟，其中第二子步驟利用短PN碼的周期性，延遲用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間，以補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)延和傳輸/傳播延遲。
如果信標(biāo)裝置搜索BS 210的PN#0起始點(diǎn)，就應(yīng)當(dāng)發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)來補(bǔ)償信標(biāo)裝置500的時(shí)延。存在有多種時(shí)延分量，例如接收機(jī)的時(shí)延、基帶處理的時(shí)延及發(fā)射機(jī)的時(shí)延。信標(biāo)裝置利用導(dǎo)頻信號(hào)的周期性來補(bǔ)償上述時(shí)延。
上述時(shí)延補(bǔ)償被應(yīng)用于用來產(chǎn)生發(fā)射機(jī)導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖。為了暫時(shí)性地安排在RF輸入端口接收的CDMA信號(hào)以及導(dǎo)頻信號(hào)的輸出結(jié)果，發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)被延遲一個(gè)預(yù)定的時(shí)延“II”，從而，產(chǎn)生延遲的導(dǎo)頻信號(hào)。
下面，將詳細(xì)說明第三子步驟，其中第三子步驟周期性地檢查從BS 210接收的CDMA RF信號(hào)，并且補(bǔ)償用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間。
雖然信標(biāo)裝置500的輸入CDMA信號(hào)與信標(biāo)裝置500的輸出導(dǎo)頻信號(hào)之間的時(shí)延得到補(bǔ)償，但由于信標(biāo)裝置500的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)與BS 210的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)之間的穩(wěn)定性差異，時(shí)延可能會(huì)發(fā)生改變。
因此，能夠基于特定相關(guān)能量值來不斷地補(bǔ)償上述時(shí)延，其中特定相關(guān)能量值是通過使每隔一個(gè)預(yù)定周期所接收的輸入CDMA信號(hào)與信標(biāo)裝置500的短PN碼之間發(fā)生聯(lián)系而計(jì)算出的。為了減少在補(bǔ)償上述時(shí)延時(shí)的時(shí)間波動(dòng)，信標(biāo)裝置500在A/D變換期間進(jìn)行至少8次過取樣(oversampling)操作，并且將用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間的控制分辨率確定為“1/24碼片”。在這種情況下，執(zhí)行AFC操作，以實(shí)現(xiàn)信標(biāo)裝置500的系統(tǒng)時(shí)鐘穩(wěn)定性。作為參考，Qualcomm公司設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的終端能夠在A/D轉(zhuǎn)換期間進(jìn)行4次過取樣操作。
圖9為概念示意圖，示出了控制基帶處理器534來產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)的方法。
現(xiàn)參看圖9，所有的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)單元均被設(shè)置為“0”，而且沃爾什數(shù)據(jù)也被設(shè)置為“0”，從而，每個(gè)導(dǎo)頻數(shù)據(jù)通過1.2288Mbps的沃爾什數(shù)據(jù)“0”進(jìn)行調(diào)制。在這種情況下，輸出信號(hào)被分為兩部分，而且這兩部分根據(jù)從外界部分接收的觸發(fā)脈沖、通過I/Q短PN碼發(fā)生器所產(chǎn)生的PN碼進(jìn)行調(diào)制。在這種情況下，I/Q短PN碼的序列周期具有一個(gè)預(yù)定長度215(即32768個(gè)碼片)。
經(jīng)過PN碼調(diào)制的上述數(shù)據(jù)的增益由定標(biāo)器(scaler)進(jìn)行控制，然后，施加給有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。FIR濾波器將清除除了滿足IS-95標(biāo)準(zhǔn)的基帶信號(hào)以外的諧波信號(hào)。FIR濾波器對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行4次過插值(over-interpolation)運(yùn)算，并且輸出所得的信號(hào)。
因此，發(fā)送數(shù)字I/Q導(dǎo)頻信號(hào)具有因PN碼的周期性而引起的周期性，這樣，信標(biāo)裝置500將一個(gè)周期(即1/1.2288Mcps×32768≅26.27ms]]>)的I/Q導(dǎo)頻信號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，并且周期性地重復(fù)I/Q導(dǎo)頻信號(hào)的上述存儲(chǔ)操作，從而，產(chǎn)生所得的I/Q導(dǎo)頻信號(hào)。
圖10為方框圖，示出了用于產(chǎn)生I/Q導(dǎo)頻信號(hào)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的一種內(nèi)部配置。
現(xiàn)參看圖10，如果從短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器612接收到觸發(fā)脈沖信號(hào)，I導(dǎo)頻數(shù)據(jù)和Q導(dǎo)頻數(shù)據(jù)通過地址鎖存器和地址計(jì)數(shù)器被彼此分開，從而，分開的I和Q導(dǎo)頻數(shù)據(jù)單元被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。地址“0”～地址“131071”的I導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，以每隔“0.25”碼片的時(shí)延，被存儲(chǔ)在I導(dǎo)頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)；而地址“0”～地址“131071”的Q導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，以每隔“0.25”碼片的時(shí)延，被存儲(chǔ)在Q導(dǎo)頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
下面，將詳細(xì)說明這樣一種方法，其用于使BS的輸出頻率與信標(biāo)裝置的輸出頻率相互作用，以保證信標(biāo)裝置的輸出頻率的穩(wěn)定性。
信標(biāo)裝置500的輸出頻率穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)被確定為小于或等于+0.05ppm，而且必須確保具有與BS相同的頻率穩(wěn)定性。為了確保上述的頻率穩(wěn)定性，必須考慮作為信標(biāo)裝置的基準(zhǔn)振蕩器的振蕩器的溫度穩(wěn)定性以及隨時(shí)間推移的穩(wěn)定性。在這種情況下，如果信標(biāo)裝置500采用高穩(wěn)定性的振蕩器(即OCXO級(jí)振蕩器)，則信標(biāo)裝置的生產(chǎn)成本就會(huì)大幅度提高。為了解決生產(chǎn)成本問題，信標(biāo)裝置采用壓控振蕩器(即TCXO)，而且利用它所接收的CDMA RF信號(hào)實(shí)現(xiàn)AFC功能，以使其性能接近BS基準(zhǔn)振蕩器的性能。為了給信標(biāo)裝置500提供高的頻率穩(wěn)定性，將利用至少10比特的分辨率來實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)振蕩器的壓控操作。例如，Qualcomm公司生產(chǎn)的終端具有8比特的AFC分辨率。
下面，將詳細(xì)說明一種用于使BS的輸出電平與信標(biāo)裝置的輸出電平相互作用的方法。
用于產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)的傳統(tǒng)信標(biāo)裝置的輸出電平是由用戶確定的。如果BS提高或降低總體輸出電平，則BS的服務(wù)區(qū)也將會(huì)隨著輸出電平的提高或降低而變化，從而，信標(biāo)裝置的輸出電平也必須被改變到另一個(gè)電平。但是，傳統(tǒng)信標(biāo)裝置有一個(gè)缺點(diǎn)，即雖然能夠改變BS導(dǎo)頻功率但卻不能夠改變輸出電平。為了解決上述問題，需要一種方法來使BS的輸出電平與信標(biāo)裝置的輸出電平相互作用。
RF端口所接收到的CDMA RF信號(hào)含有導(dǎo)頻信道信號(hào)、同步信道信號(hào)、呼信道信號(hào)及多個(gè)業(yè)務(wù)信道。CDMA RF輸入信號(hào)的電平是隨通信用戶的數(shù)量而不斷變化的。因此，如果導(dǎo)頻信道信號(hào)的功率能夠被CDMA RF信號(hào)所識(shí)別，則將從信標(biāo)裝置產(chǎn)生的導(dǎo)頻信號(hào)的功率控制操作即能夠?qū)崿F(xiàn)。
信標(biāo)裝置500識(shí)別CDMA RF信號(hào)的接收電平，同時(shí)，進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)操作。此外，由于相關(guān)能量值是隨業(yè)務(wù)信道的數(shù)量而呈線性變化，因此，包含在基帶處理器534中的相關(guān)器606計(jì)算相關(guān)能量值，并且基于所計(jì)算出的相關(guān)能量值，計(jì)算導(dǎo)頻信道信號(hào)與所接收CDMA RF信號(hào)的整體功率之間的功率比。據(jù)此，信標(biāo)裝置控制偽導(dǎo)頻信號(hào)的輸出電平，以使將產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻信號(hào)的功率與執(zhí)行AGC所識(shí)別的CDMA RF信號(hào)的接收電平之間的比值等于所計(jì)算出的功率比。
如果BS 210全面提高或降低輸出電平，則導(dǎo)頻信道信號(hào)的功率也被提高或降低，從而，信標(biāo)裝置500通過探測(cè)導(dǎo)頻信道信號(hào)的功率變化速率來輸出其輸出電平。
正如前面所描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備和方法在信標(biāo)裝置產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，利用串行搜索器方案從CDMA RF信號(hào)獲得短PN碼同步，從而，不需要大量門電路，而且能夠補(bǔ)償因內(nèi)部振蕩器的頻率漂移而引起的短PN碼漂移。此外，輸出偽導(dǎo)頻信號(hào)還具備滿足BS要求的頻率穩(wěn)定型(≤±0.05ppm)，而且與在接收到傳統(tǒng)EVEN_CLK及基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)時(shí)產(chǎn)生這種偽導(dǎo)頻信號(hào)的傳統(tǒng)方法相比，上述設(shè)備并不需要附加接收EVEN_CLK信號(hào)及基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，從而，簡化了BS接口的結(jié)構(gòu)。
雖然出于例證的目的，已對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道在不偏離本發(fā)明所附權(quán)利要求書所述的范圍和精神的情況下，即能夠進(jìn)行各種改進(jìn)、增加及替換。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備，包括定向耦合器，用于使從基站(BS)接收的碼分多址(CDMA)射頻(RF)信號(hào)同信標(biāo)裝置耦合；信標(biāo)裝置，用于從通過線路接收自定向耦合器的CDMA RF信號(hào)中提取BS分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)，以及利用所提取的BS分類PN同步信號(hào)，產(chǎn)生用于硬切換的偽導(dǎo)頻信號(hào)；混合耦合器，用于使信標(biāo)裝置所產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻信號(hào)同CDMA RF信號(hào)耦合，以及產(chǎn)生耦合結(jié)果，作為移動(dòng)通信信號(hào)；以及BS天線，用于輸出混合耦合器所產(chǎn)生的移動(dòng)通信信號(hào)，作為RF信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中信標(biāo)裝置利用CDMA RF信號(hào)，產(chǎn)生與BS的短PN碼相同的偽導(dǎo)頻信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，信標(biāo)裝置含有信標(biāo)模塊，用于將CDMA RF信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閭螌?dǎo)頻信號(hào)；大功率放大器(HPA)，用于利用高功率放大偽導(dǎo)頻信號(hào)；以及帶通濾波器(BPF)，用于僅通過所放大的偽導(dǎo)頻信號(hào)中的相應(yīng)波段信號(hào)。
4.一種用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備，包括定向耦合器，用于使接收自基站(BS)的碼分多址(CDMA)射頻(RF)信號(hào)同信標(biāo)裝置耦合；信標(biāo)裝置，用于從通過線路接收自定向耦合器的CDMA RF信號(hào)中提取BS分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)，以及利用所提取的BS分類PN同步信號(hào)，產(chǎn)生用于硬切換的偽導(dǎo)頻信號(hào)；雙工器，用于使基站的CDMA RF信號(hào)同信標(biāo)裝置的偽導(dǎo)頻信號(hào)耦合，以及輸出耦合結(jié)果，作為移動(dòng)通信信號(hào)；接收天線饋線電纜，用于將BS的CDMA RF信號(hào)傳輸給雙工器；以及接收分集天線，用于將移動(dòng)通信信號(hào)輸出到空中接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，定向耦合器使來自BS的、通過BS的天線饋線電纜傳輸?shù)腃DMA RF信號(hào)同信標(biāo)裝置相耦合，而且信標(biāo)裝置利用CDMA RF信號(hào)，產(chǎn)生與BS的短PN碼相同的偽導(dǎo)頻信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，信標(biāo)裝置含有信標(biāo)模塊，用于將CDMA RF信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閭螌?dǎo)頻信號(hào)；大功率放大器(HPA)，用于利用高功率放大偽導(dǎo)頻信號(hào)；以及帶通濾波器(BPF)，用于僅通過所放大的偽導(dǎo)頻信號(hào)中的相應(yīng)波段信號(hào)。
7.一種用于產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備，包括信標(biāo)天線，用于從基站(BS)無線接收碼分多址(CDMA)射頻(RF)信號(hào)；信標(biāo)裝置，用于從接收自信標(biāo)天線的CDMA RF信號(hào)中提取BS分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)，以及利用所提取的BS分類PN同步信號(hào)，產(chǎn)生用于硬切換的偽導(dǎo)頻信號(hào)；以及發(fā)送信標(biāo)天線，用于無線輸出信標(biāo)裝置所產(chǎn)生的偽導(dǎo)頻信號(hào)，作為移動(dòng)通信信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中信標(biāo)裝置利用CDMA RF信號(hào)，輸出與BS的短PN碼相同的偽導(dǎo)頻信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，信標(biāo)裝置含有信標(biāo)模塊，用于將CDMA RF信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閭螌?dǎo)頻信號(hào)；大功率放大器(HPA)，利用高功率放大偽導(dǎo)頻信號(hào)；以及帶通濾波器(BPF)，用于僅通過所放大的偽導(dǎo)頻信號(hào)中的相應(yīng)波段信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、4和7中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，信標(biāo)裝置含有基帶處理器，其中所述基帶處理器從用戶那里接收輸出設(shè)置數(shù)據(jù)，控制接收增益，控制其自身的基準(zhǔn)頻率以減小與BS有關(guān)的頻率誤差，控制發(fā)送功率，并且產(chǎn)生偽導(dǎo)頻I/Q信號(hào)，以輸出具有與所接收的導(dǎo)頻信號(hào)相同的短PN碼的偽導(dǎo)頻信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，基帶處理器含有接收電平控制器，用于檢查預(yù)定周期的所接收到的數(shù)字I/Q信號(hào)，并且控制接收增益，以便能夠以預(yù)定功率電平接收CDMA RF信號(hào)；發(fā)送增益控制器，用于根據(jù)用戶設(shè)置數(shù)據(jù)來控制發(fā)送增益；相關(guān)器，含有乘法器和積分器，其中，乘法器將I/Q短PN碼乘以數(shù)字CDMA I/Q信號(hào)，并且將所得的數(shù)字值發(fā)送給積分器，且積分器在預(yù)定周期內(nèi)對(duì)產(chǎn)生的數(shù)字值進(jìn)行積分，因此，乘法運(yùn)算和積分運(yùn)算是對(duì)每一個(gè)I/Q信號(hào)獨(dú)立進(jìn)行的，從而產(chǎn)生獨(dú)立的I/Q積分值；相位失真控制器，將相關(guān)器所產(chǎn)生的I/Q相關(guān)積分值與前面的相關(guān)積分值進(jìn)行比較，并且執(zhí)行基準(zhǔn)振蕩器的電壓控制操作；相關(guān)能量值計(jì)算器和PN碼時(shí)鐘控制器，用于利用相關(guān)器所產(chǎn)生的積分值來計(jì)算相關(guān)能量值，利用相關(guān)能量值來確定自生成的短PN碼的相關(guān)位置，并且控制PN碼時(shí)鐘；短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器，用于產(chǎn)生供接收機(jī)使用的I/Q短PN碼，并且產(chǎn)生短PN碼的觸發(fā)脈沖信號(hào)，以產(chǎn)生導(dǎo)頻信號(hào)；以及導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器，適用于產(chǎn)生供信標(biāo)裝置的發(fā)射機(jī)所使用的偽導(dǎo)頻信號(hào)，導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器用于利用短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖信號(hào)來產(chǎn)生與BS的PN相同的PN。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，發(fā)送增益控制器利用接收電平控制器的接收電平以及從相關(guān)能量值計(jì)算器和PN碼時(shí)鐘控制器接收的相關(guān)能量值來測(cè)量所接收的CDMA RF信號(hào)的導(dǎo)頻電平，并且利用所測(cè)量到的導(dǎo)頻電平來控制輸出偽導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)送增益。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生適用于CDMA方案的I/Q短PN碼，以短PN碼周期的間隔，產(chǎn)生用于產(chǎn)生導(dǎo)頻信號(hào)的短PN碼的觸發(fā)脈沖信號(hào)，而且短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器在產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)時(shí)，考慮到信標(biāo)裝置的系統(tǒng)延遲及處理延遲所造成的時(shí)延。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生滿足IS-95標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，存儲(chǔ)I/Q數(shù)據(jù)的一個(gè)周期數(shù)據(jù)，接收短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖，并且控制用于每一個(gè)短PN碼周期的存儲(chǔ)地址。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中在從短PN碼和觸發(fā)脈沖發(fā)生器接收到觸發(fā)脈沖信號(hào)時(shí)，導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器通過地址鎖存器和地址計(jì)數(shù)器將I導(dǎo)頻信號(hào)和Q導(dǎo)頻信號(hào)彼此分開存儲(chǔ)，其中，從地址“0”到地址“131071”的I導(dǎo)頻數(shù)據(jù)以“0.25”碼片的時(shí)延的間隔存儲(chǔ)在I導(dǎo)頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中；而從地址“0”到地址“131071”的Q導(dǎo)頻數(shù)據(jù)以“0.25”碼片的時(shí)延的間隔存儲(chǔ)在Q導(dǎo)頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。
16.一種產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)的方法，該方法利用從基站(BS)接收的碼分多址(CDMA)射頻(RF)信號(hào)來產(chǎn)生硬切換用偽導(dǎo)頻信號(hào)，以使信標(biāo)裝置的偽導(dǎo)頻信號(hào)與BS同步，該方法包括以下步驟a)使CDMA信號(hào)與信標(biāo)裝置自生成的短偽噪聲(PN)碼相關(guān)，并且識(shí)別BS的CDMA信號(hào)的短PN碼的起始點(diǎn)；b)利用短PN碼的周期性，延遲用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間，以補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)延及傳輸/傳播延遲；以及c)周期性地檢查CDMA信號(hào)，并且補(bǔ)償用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟a)包括以下步驟如果在產(chǎn)生短PN碼時(shí)產(chǎn)生14個(gè)“0”信號(hào)，則給14個(gè)“0”信號(hào)添加“0”的值，以確定短PN碼的起始點(diǎn)，并且，根據(jù)所確定的起始點(diǎn)，產(chǎn)生短PN碼的觸發(fā)脈沖；以及使帶有預(yù)定時(shí)間偏差的輸入CDMA信號(hào)與在AFC(自動(dòng)頻率控制)OFF狀態(tài)下自生成的短PN碼相關(guān)，執(zhí)行相關(guān)結(jié)果信號(hào)的擺動(dòng)，同時(shí)，識(shí)別CDMA信號(hào)的短PN碼的起始點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟b)包括以下步驟不僅根據(jù)步驟(a)所識(shí)別的CDMA信號(hào)的短PN碼的起始點(diǎn)與自生成的短PN碼的起始點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，而且還根據(jù)短PN碼的周期，延遲用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖，從而暫時(shí)安排RF輸入端口中所接收的CDMA RF信號(hào)以及信標(biāo)裝置的輸出導(dǎo)頻信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟c)包括以下步驟根據(jù)一相關(guān)能量值，不斷地補(bǔ)償用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間，其中所述相關(guān)能量值通過將以預(yù)定周期的間隔所接收的CDMA信號(hào)的短PN碼與信標(biāo)裝置所產(chǎn)生的自生成短PN碼進(jìn)行相關(guān)而計(jì)算出的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括以下步驟在信標(biāo)裝置進(jìn)行模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換時(shí)，進(jìn)行8次過取樣操作，以減小所補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間的波動(dòng)，將用于產(chǎn)生發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)的觸發(fā)脈沖的生成時(shí)間的控制分辨率確定為“1/24碼片”的預(yù)定值，而且進(jìn)行AFC(自動(dòng)頻率控制)操作，以提供信標(biāo)裝置的系統(tǒng)時(shí)鐘穩(wěn)定性。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括以下步驟使BS的輸出電平與信標(biāo)裝置的輸出電平相互作用。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括以下步驟根據(jù)—相關(guān)能量值，計(jì)算所接收的CDMA RF信號(hào)的功率電平與導(dǎo)頻信道信號(hào)的功率電平之間的比值，所述相關(guān)能量值不僅通過從BS接收的CDMA RF信號(hào)還通過信標(biāo)裝置的自生成短PN碼而計(jì)算出的，而且不僅根據(jù)自動(dòng)增益控制(AGC)執(zhí)行所確認(rèn)的CDMA RF信號(hào)的接收電平，還根據(jù)所計(jì)算出的比值，控制偽導(dǎo)頻信號(hào)的輸出電平。
全文摘要
一種用于產(chǎn)生供移動(dòng)通信硬切換之用的偽導(dǎo)頻信號(hào)的設(shè)備及方法。這種設(shè)備使支持同步碼分多址(CDMA)無線通信網(wǎng)絡(luò)中的硬切換的信標(biāo)裝置能夠利用基站(BS)分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)來產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)，其中基站(BS)分類偽噪聲(PN)同步信號(hào)從基站的CDMA射頻(RF)信號(hào)中提取。在信標(biāo)裝置產(chǎn)生偽導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，這種設(shè)備利用串行搜索器方案從CDMA RF信號(hào)獲得短PN碼同步，從而，不需要大量門電路，而且能夠補(bǔ)償因內(nèi)部振蕩器的頻率漂移而引起的短PN碼的漂移。此外，這種設(shè)備還使輸出偽導(dǎo)頻信號(hào)具備滿足BS要求的頻率穩(wěn)定型，而且解決了傳統(tǒng)偽導(dǎo)頻信號(hào)生成方案的各種問題，從而，不再需要從BS接收even時(shí)鐘信號(hào)(EVEN_CLK)信號(hào)及基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1707975SQ20041010117
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月12日
發(fā)明者劉浩相, 金鎮(zhèn)鏞, 金泰辛, 金衡奭 申請(qǐng)人:Gt&T有限公司