[发明专利]一种用于TDD系统双向传输的同步判断方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及时分双工(TDD)制式的通讯领域，包含但不限于GSM、TD-SCDMA、 PHS、WLAN、WIMAX、集群系统等，双向传输的时分双工信号的方向性判断和同步 方法。

背景技术

常用的同步检测技术一般有两种：1、门限检测法，通过定向耦合器耦合时分双向 信号中的下行(例如从基站/AP到手机/终端方向)信号，检测在时域上的该方向信号 包络是否强于某个特定门限来判断信号的有无，从而确定该方向上信号的有无，达到 判断时分信号方向的目的。缺点在于：需要限定使用环境下行的信号强度总是远大于 上行的信号，若是双向信号强度相近或交替起伏，必定会引起误判。通常该类检测设 备安装在靠近通讯设备功率发射端的位置，由该类检测设备控制的放大器设备也很大 程度上增益、最大(最小)输入功率和安装位置上受到限制。

2、基带计算法，通过解调下行方向或者双向的信号，按照该通讯协议计算出下一 个信号出现的时刻和方向，从而实现同步或控制系统方向性的目的。缺点在于，电路 相对昂贵和复杂，还可能需要附加的时间同步设备(比如GPS和GPS天线)。

时分双工的系统所指为在一定的频率范围内，通讯设备间以不同的时隙实现双工通 信。目前TDD系统已广泛的应用于世界上的各个地方的多种通讯制式之中，这类通讯 网络的网络覆盖、优化和延伸放大设备往往都是通过电缆或者光纤转电信号进行互联 的，并且需要用到同步装置进行放大器控制、开关切换等作用。现有的技术有着上述 的一些限制和缺陷，并不能适用于所有的场合。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种用于时分双工系统的大动态范围内的信号同步和方 向性判断的方法，改善现有TDD系统需要用到同步装置进行放大器控制、开关切换等 作用。可以实现适用具有较大输入信号动态范围的信号检测设备、放大设备和开关控 制设备。

本发明的技术方案是：时分双工系统的大动态范围内的信号同步和方向性判断的 方法，在TDD系统双向传输的信道中同时提取出上下行两个方向的信号，并利用实时 比较其强度差异判断出时分信号的方向；若是下行信号强于上行信号，则判断系统为 下行状态；同样的，若是上行信号强于下行信号，则判断系统为上行状态；对双向传 输的信道中同时提取出两个方向的信号后分别经过检波器将两路信号分别转换为低频 包络电压，通过比较器比较出指示电压Vi，由Vi同步某一方向的时隙信号；或者所述 低频包络电压再分别经过模数转换器将其转换为数字信号，通过具有数字信号处理芯 片进行比较，同步某一方向的时隙信号。

将某一信号传输方向的状态设立为系统的一个常态，比较器输出电压Vi的上升 延或下降延同步另一个方向时隙信号的开始或结束。或使用升压电路对检波器输出的 检测低频包络电压进行抬高或降低，从而使双向无信号时比较器输出为默认常态结果。

由于TDD系统(对一个载波来说)在某一个时刻若有信号传输，只能是上行或 下行两种状态中的一种，也就是说，同一个时刻只能只可能有一个方向的信号传输， 也就保障了检测的正确性。对于弱信号，另一个方向没有信号，通过检测比较后自然 可以检测出弱信号的方向。

本发明对双向传输的信道中同时提取出两个方向的信号后分别经过检波器将两 路信号分别转换为低频包络电压，通过比较器比较出指示电压Vi；所述低频包络电压 或分别经过模数转换器将其转换为数字信号，又或者通过高速模数转换器将所述两个 方向的射频信号直接转换为数字信号。通过具有数字信号处理功能的芯片进行比较(包 括但不限于单片机SCM、可编程逻辑器件PLD、可编程门阵列PGA或数字处理芯片 DSP)，从而同步某一方向的时隙信号。将某一信号传输方向的状态设立为系统的一 个常态，比较器输出电压Vi的上升延或下降延同步另一个方向时隙信号的开始或结束， 即Vi同步某一方向的时隙信号。

也可以使用升压电路对检波器的检测低频包络电压进行抬高或降低，从而使双向 无信号时比较器输出为默认常态结果。在使用TDD的系统中使用窄带滤波器过滤出业 务信道范围的全部或部分带宽后进行上述处理。在使用TDD的系统中多处级联使用本 发明所述方法或装置。

本发明还包括将时分信号变频后再进行上述处理。也可以将时分信号直接解调至零频 后进行再进行信号同步和方向性判断的处理。