專利名稱：Cdma基站和用在其中的信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電通信領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種新穎的CDMA基站和信號(hào) 處理方法，用于改善CDMA光中繼器的性能。
背景技術(shù)：
光纖中繼器廣泛用于碼分多址(CDMA)無線通信網(wǎng)絡(luò)中。光纖中繼器的成本很低， 但是會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中引入一些問題。這些問題之一是中繼器與其相鄰小區(qū)之間的切換問題。如 果未能正確地配置中繼器覆蓋和相鄰小區(qū)的覆蓋之間的延遲關(guān)系，則移動(dòng)臺(tái)無法成功地搜 索相鄰小區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)，因此它們之間的切換將成為問題。根據(jù)當(dāng)前的解決方案，必須放大有效/相鄰搜索窗的大小以補(bǔ)償光纖延遲，從而 解決上述切換問題。然而，這需要非常小心的配置工作和射頻(RF)優(yōu)化。基本上，目前的 中繼器對(duì)于網(wǎng)絡(luò)而言是透明的，除了放大信號(hào)之外，不會(huì)改變信號(hào)的任何特性。因此，導(dǎo)頻 PN(偽噪聲)偏移量與從主基站收發(fā)臺(tái)(BTS)發(fā)射出的導(dǎo)頻PN相同。在下行鏈路中，放大 來自信源BTS(donor BTS)的信號(hào)并廣播至所有移動(dòng)臺(tái)。在上行鏈路中，中繼器從移動(dòng)臺(tái)接 收信號(hào)將饋送至信源BTS。圖1示出了傳統(tǒng)中繼器的連接的方框圖。中繼器天線1501用于遠(yuǎn)端覆蓋，而本地 天線140用于本地覆蓋。中繼器的遠(yuǎn)端單元1801可以通過光纖1951與中繼器的本地主單 元120相連。本地主單元120通過使用三端口 RF組件(即耦合器160)與基站相連。通常， 耦合器160具有高耦合損耗，例如40dB的耦合損耗，因此，本地覆蓋信號(hào)的損耗非常低，幾 乎可以忽略。基站110用于產(chǎn)生前向鏈路CDMA信號(hào)，并處理移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的反向鏈路信號(hào)。圖2示出了中繼器與信源小區(qū)之間的過渡區(qū)。信源BTS提供本地覆蓋210，而中繼 器提供遠(yuǎn)端覆蓋220。通過光纖230連接中繼器的本地單元和遠(yuǎn)端單元。如圖2所示，中繼 器和信源扇區(qū)具有相同的PN偏移量配置。移動(dòng)臺(tái)(MS) 240最初位于中繼器覆蓋220處。首先，需要確定當(dāng)MS 240處于中繼器覆蓋區(qū)220時(shí)到達(dá)MS 240的信號(hào)相對(duì)于系 統(tǒng)時(shí)間的延遲。該延遲包括三個(gè)組成部分光纖延遲(Df)、中繼器內(nèi)部延遲(Dk)和從中繼 器的遠(yuǎn)端天線到MS 240的傳播延遲(DP_,epeatJ。假設(shè)移動(dòng)臺(tái)240正從中繼器區(qū)域220向信源扇區(qū)210移動(dòng)，則MS240將試圖查找從 信源BTS天線直接廣播的前向鏈路信號(hào)。當(dāng)然，該信號(hào)也經(jīng)歷了從信源BTS天線到MS 240 的延遲，因此可以表示為Dp_bts。移動(dòng)臺(tái)240將使用由中繼器解調(diào)的定時(shí)信息作為參考定時(shí)， 并將其導(dǎo)頻搜索窗的中心定位于該參考定時(shí)。僅當(dāng)在該搜索窗內(nèi)來自信源BTS的信號(hào)到達(dá) 時(shí)，移動(dòng)臺(tái)240才能找到來自信源BTS的前向鏈路。因此，從中繼器到BTS的信號(hào)的延遲差 必須小于有效集合搜索窗的一半，即Df + Dr + Dp__ - Dp_bls < 令其中，Wa是有效集合搜索窗的大小。僅當(dāng)延遲滿足上述不等式時(shí)，呼叫才能夠平滑地從中繼器覆蓋220切換到信源BTS覆蓋210，否則呼叫將掉線。對(duì)于中繼器和其它扇區(qū)/小區(qū)之間的切換，可以運(yùn)用類似的分析。對(duì)于相鄰集合搜 索窗，必須滿足類似的不等式。因此，對(duì)于光纖中繼器，存在光纖延遲的問題。必須更新有效 集合搜索窗的大小和相關(guān)小區(qū)的相鄰集合搜索窗的大小，以補(bǔ)償光纖延遲。在商用CDMA網(wǎng)絡(luò) 中，有很多中繼器的呼叫問題涉及光纖延遲的問題。例如，如果假設(shè)中繼器具有5μ s的內(nèi)部 延遲和20km的光纖，每km光纖的延遲是4. 9 μ s，則必須補(bǔ)償總延遲103 μ s ( = 5+20*4. 9)。 同樣，在這種情況下，搜索窗的大小需要增加大約253個(gè)碼片(=2* (103*1. 2288))。根據(jù)這 些分析，當(dāng)配置光纖中繼器時(shí)，無疑需要非常小心地進(jìn)行RF優(yōu)化。如果未正確地設(shè)置信源小 區(qū)和每個(gè)相鄰小區(qū)的搜索窗的大小，則這些小區(qū)之間的切換將成為問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種解決光纖中繼器的延遲問題的新的解決方案，以避免或 減少與切換有關(guān)的問題。使用定時(shí)提前和定時(shí)延遲技術(shù)的組合，來同步信源小區(qū)信號(hào)和遠(yuǎn) 端中繼器信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提出了一種CDMA基站，包括定時(shí)提前單元，用于在比從 本地小區(qū)的天線發(fā)送信號(hào)的時(shí)刻提前預(yù)定定時(shí)提前值的時(shí)刻，產(chǎn)生信號(hào)；分路器，用于將定 時(shí)提前單元所產(chǎn)生的信號(hào)分為兩路；延遲單元，用于將已分路信號(hào)的第一支路延遲預(yù)定定 時(shí)提前值；以及無線電處理單元，用于接收已分路信號(hào)的第一延遲支路和已分路信號(hào)的第 二未延遲支路，分別對(duì)已分路信號(hào)的第一和第二支路執(zhí)行相同的數(shù)模轉(zhuǎn)換和RF處理，然后 將已分路信號(hào)的處理后的第一延遲支路輸出以用于本地小區(qū)，而將已分路信號(hào)的處理后的 第二未延遲支路輸出給光中繼器的本地單元，以發(fā)送用于遠(yuǎn)端小區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種用于CDMA基站中的信號(hào)處理方法，包括步 驟在比從本地小區(qū)的天線發(fā)送信號(hào)的時(shí)刻提前預(yù)定定時(shí)提前值的時(shí)刻，產(chǎn)生信號(hào)；將所 產(chǎn)生的信號(hào)分為兩路；將已分路信號(hào)的第一支路延遲預(yù)定定時(shí)提前值；分別對(duì)已分路信號(hào) 的第一和第二支路執(zhí)行相同的數(shù)模轉(zhuǎn)換和RF處理；以及將已分路信號(hào)的處理后的第一延 遲支路輸出以用于本地小區(qū)，而將已分路信號(hào)的處理后的第二未延遲支路輸出給光中繼器 的本地單元，以發(fā)送用于遠(yuǎn)端小區(qū)。本發(fā)明可有效地改善光纖的性能。因?yàn)橹欣^器信號(hào)已經(jīng)與系統(tǒng)定時(shí)同步，因而，網(wǎng) 絡(luò)設(shè)計(jì)者不再需要更新有效/相鄰集合的搜索窗大小。


在結(jié)合附圖閱讀以下關(guān)于本發(fā)明非限制性實(shí)施例的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的上述以 及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，附圖中圖1(已描述)是示出了光中繼器的傳統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2(已描述)是示出了中繼器與信源小區(qū)之間的過渡區(qū)的示意圖；以及圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式下面，將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明。在以下的描述中，一些特定的實(shí)施例僅用于說明的目的，不應(yīng)該被理解為對(duì)本發(fā)明的任何限制，而僅應(yīng)作為示例。為了簡明，省略了與理解 本發(fā)明無關(guān)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。由于本發(fā)明所提供的解決方案主要 適用于基站的前向鏈路，因此在該圖中僅描述前向鏈路配置。在圖3中，單元Τ. A. 310表示定時(shí)提前模塊。由CDMA小區(qū)站點(diǎn)調(diào)制解調(diào)芯片提供定時(shí) 提前功能，因此可以在從小區(qū)天線發(fā)送新的業(yè)務(wù)巾貞之前，產(chǎn)生所述新的業(yè)務(wù)幀。3Glx的典型定 時(shí)提前裕度(即定時(shí)提前值的上限)是大約400個(gè)碼片。分路器320將基帶信號(hào)分為兩路。第 一支路通過無線電處理模塊340，并饋入光中繼器350的本地單元，而另一支路在延遲單元330 中延遲(與T.A.碼片相同的)幾個(gè)碼片，然后通過無線電處理模塊340。所述另一支路的信號(hào) 是原始信源小區(qū)的覆蓋信號(hào)，因此將經(jīng)過高功率放大器360，然后饋入本地覆蓋天線370。無線電處理模塊340執(zhí)行下述多種功能。首先，無線電處理模塊340利用數(shù)模轉(zhuǎn) 換器，將基帶數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。然后，利用傳統(tǒng)的混頻器，將所述信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l 信號(hào)。一些濾波器和增益模塊也用于RF處理。光中繼器350的本地單元主要接收來自模 塊340的RF信號(hào)，并將RF信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，然后通過表示為395的光纖連接，將其饋入 遠(yuǎn)端單元380。光纖光中繼器的遠(yuǎn)端單元380將來自本地單元350的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為RF信 號(hào)。然后，放大RF信號(hào)并饋送給天線390以用于遠(yuǎn)端覆蓋。此外，在本實(shí)施例中僅示出了一個(gè)無線電處理模塊340，但是，本發(fā)明并不局限于 僅具有一個(gè)無線電處理模塊。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，可以將無線電處理模塊分 為兩個(gè)子模塊，一個(gè)用于第一支路而另一個(gè)用于第二支路。假設(shè)物理光纖長度為L km,并且每單位光纖長度的光纖延遲是β (碼片/km)。貝U， 光纖的延遲是Df(Chips) = i3L。MSC/BSC(移動(dòng)交換中心/基站控制器)將配置參數(shù)Df， 并將延遲信息通知給小區(qū)。然后，小區(qū)將參數(shù)Df碼片通知給Τ. A. 310和延遲單元330。對(duì)于本地覆蓋天線370，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)首先(通過單元T.A.310)被“定時(shí)提前”，然后 (通過延遲單元330)被延遲相同的時(shí)間間隔，因此業(yè)務(wù)幀仍然與系統(tǒng)定時(shí)對(duì)準(zhǔn)。對(duì)于遠(yuǎn)端 中繼器覆蓋(遠(yuǎn)端覆蓋天線390)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)首先(通過單元Τ. A. 310)被“定時(shí)提前”，然后 被光纖395延遲相同的時(shí)間間隔Df，因而業(yè)務(wù)幀也與系統(tǒng)定時(shí)對(duì)準(zhǔn)。因此，來自本地天線和 遠(yuǎn)端天線的信號(hào)均與系統(tǒng)定時(shí)同步，所以不會(huì)引起延遲問題。此外，本發(fā)明還提出了一種在CDMA基站中使用的信號(hào)處理方法。根據(jù)本發(fā)明的方 法，首先，在比從本地小區(qū)的天線370發(fā)送信號(hào)的時(shí)刻提前定時(shí)提前值的時(shí)刻，產(chǎn)生信號(hào)。 然后，將所產(chǎn)生的信號(hào)分路為兩路。對(duì)于這兩路信號(hào)，將已分路信號(hào)的第一支路延遲定時(shí)提 前值，而已分路信號(hào)的第二支路保持不被延遲。其后，分別對(duì)已分路信號(hào)的第一和第二支路 執(zhí)行相同的數(shù)模轉(zhuǎn)換和RF處理。最后，將已分路信號(hào)的處理后的第一延遲支路輸出以用于 本地小區(qū)，而將已分路信號(hào)的處理后的第二未延遲支路輸出給光中繼器350的本地單元， 以發(fā)送用于遠(yuǎn)端小區(qū)。在本發(fā)明所提出的方法中，定時(shí)提前值也按照前述方法確定，使得來自本地天線 和遠(yuǎn)端天線的信號(hào)均與系統(tǒng)定時(shí)同步，從而不會(huì)引起延遲問題。上述實(shí)施例僅用作示例的目的，而非限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不背離 本發(fā)明的范圍和精神的前提下，對(duì)實(shí)施例進(jìn)行各種修改或替換，但這些修改或替換仍將落 入由所附權(quán)利要求所限定的范圍。
權(quán)利要求
一種CDMA基站，包括定時(shí)提前單元，用于在比從本地小區(qū)的天線發(fā)送信號(hào)的時(shí)刻提前預(yù)定定時(shí)提前值的時(shí)刻，產(chǎn)生信號(hào)；分路器，用于將定時(shí)提前單元所產(chǎn)生的信號(hào)分為兩路；延遲單元，用于將已分路信號(hào)的第一支路延遲預(yù)定定時(shí)提前值；以及無線電處理單元，用于接收已分路信號(hào)的第一延遲支路和已分路信號(hào)的第二未延遲支路，分別對(duì)已分路信號(hào)的第一和第二支路執(zhí)行相同的數(shù)模轉(zhuǎn)換和RF處理，然后將已分路信號(hào)的處理后的第一延遲支路輸出以用于本地小區(qū)，而將已分路信號(hào)的處理后的第二未延遲支路輸出給光中繼器的本地單元，以發(fā)送用于遠(yuǎn)端小區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA基站，其中，預(yù)定定時(shí)提前值是從CDMA小區(qū)站點(diǎn)調(diào)制解 調(diào)芯片得到的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA基站，其中，所述預(yù)定定時(shí)提前值被計(jì)算為光中繼器的 本地單元和遠(yuǎn)端單元之間的光纖的光纖延遲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CDMA基站，其中，所述光纖延遲Df計(jì)算如下 Df = β L,其中，L表示物理光纖長度，β是單位光纖長度的光纖延遲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4之一所述的CDMA基站，其中，對(duì)于3GlxCDMA方案，定時(shí)提前值 的上限是大約400個(gè)碼片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA基站，還包括連接在無線電處理單元和本地小區(qū)的天線 之間的放大器，用于放大從無線電處理單元輸出的已分路信號(hào)的處理后的第一延遲支路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA基站，其中，無線電處理單元包括第一無線電處理單元，用于接收已分路信號(hào)的第一延遲支路并對(duì)其執(zhí)行數(shù)模轉(zhuǎn)換和RF 處理，然后輸出已分路信號(hào)的處理后的第一延遲支路以用于本地小區(qū)；以及第二無線電處理單元，用于接收已分路信號(hào)的第二未延遲支路并對(duì)其執(zhí)行數(shù)模轉(zhuǎn)換和 RF處理，然后將已分路信號(hào)的第二處理后的未延遲支路輸出給光中繼器的本地單元，以發(fā) 送用于遠(yuǎn)端小區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的CDMA基站，還包括連接在第一無線電處理單元和本地小區(qū)的 天線之間的放大器，用于放大從第一無線電處理單元輸出的已分路信號(hào)的處理后的第一延 遲支路。
9.一種用于CDMA基站中的信號(hào)處理方法，包括步驟在比從本地小區(qū)的天線發(fā)送信號(hào)的時(shí)刻提前預(yù)定定時(shí)提前值的時(shí)刻，產(chǎn)生信號(hào)； 將所產(chǎn)生的信號(hào)分為兩路分路信號(hào)； 將已分路信號(hào)的第一支路延遲預(yù)定定時(shí)提前值； 分別對(duì)已分路信號(hào)的第一和第二支路執(zhí)行相同的數(shù)模轉(zhuǎn)換和RF處理； 將已分路信號(hào)的處理后的第一延遲支路輸出以用于本地小區(qū)；以及 將已分路信號(hào)的處理后的第二未延遲支路輸出給光中繼器的本地單元，以發(fā)送用于遠(yuǎn) 端小區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號(hào)處理方法，其中，預(yù)定定時(shí)提前值是從CDMA小區(qū)站點(diǎn)調(diào) 制解調(diào)芯片得到的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號(hào)處理方法，其中，所述預(yù)定定時(shí)提前值被計(jì)算為光中 繼器的本地單元和遠(yuǎn)端單元之間的光纖的光纖延遲。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號(hào)處理方法，其中，所述光纖延遲Df計(jì)算如下 Df = β L,其中，L表示物理光纖長度，β是單位光纖長度的光纖延遲。
13.根據(jù)權(quán)利要求10 12之一所述的信號(hào)處理方法，其中，對(duì)于3GlxCDMA方案，定時(shí) 提前值的上限是大約400個(gè)碼片。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號(hào)處理方法，還包括步驟在將已分路信號(hào)的處理后的第 一延遲支路饋入本地小區(qū)的天線之前，對(duì)其進(jìn)行放大。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種解決光中繼器中的光纖延遲問題的新的解決方案。根據(jù)本發(fā)明，提出了一種CDMA基站，包括定時(shí)提前單元，用于在比從本地小區(qū)的天線發(fā)送信號(hào)的時(shí)刻提前預(yù)定定時(shí)提前值的時(shí)刻，產(chǎn)生信號(hào)；分路器，用于將定時(shí)提前單元所產(chǎn)生的信號(hào)分為兩路；延遲單元，用于將已分路信號(hào)的第一支路延遲預(yù)定定時(shí)提前值；以及無線電處理單元，用于接收已分路信號(hào)的第一延遲支路和已分路信號(hào)的第二未延遲支路，分別對(duì)已分路信號(hào)的第一和第二支路執(zhí)行相同的數(shù)模轉(zhuǎn)換和RF處理，然后將已分路信號(hào)的處理后的第一延遲支路輸出以用于本地小區(qū)，而將已分路信號(hào)的處理后的第二未延遲支路輸出給光中繼器的本地單元，以發(fā)送用于遠(yuǎn)端小區(qū)。根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種在CDMA基站中使用的相應(yīng)的信號(hào)處理方法。
文檔編號(hào)H04W88/08GK101884243SQ200780101572
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者史蒂芬·蕭, 謝海榮 申請(qǐng)人:朗訊科技公司