TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)經(jīng)過緊張的建設,在不久的將來能為廣大的移動通信用戶提供更加快速和優(yōu)質的網(wǎng)絡服務。相對于大家熟知的第二代通信系統(tǒng),TD系統(tǒng)提供了眾多吸引人的網(wǎng)絡特性,包括動態(tài)信道配置、聯(lián)合檢測、同步、智能天線等技術。這些新技術的引進帶來了一些技術的變革和更高的要求,系統(tǒng)設備設計的復雜度也大大增加了。
對于直放站和干放設備,不同于傳統(tǒng)的2G設備的是,TD設備雙工方式不能簡單地依靠雙工器實現(xiàn),能否穩(wěn)定精確實現(xiàn)與基站同步成為設備的設計難點。TD系統(tǒng)與PHS系統(tǒng)的雙工方式都是TDD(時分雙工),但是實際的情況又有著很大的差別,主要體現(xiàn)在兩個方面:一是PHS系統(tǒng)的切換點只有一個,而且固定,TD系統(tǒng)的切換點有兩個,其中第一個為固定的,第二個可以滑動,第二個時隙切換點可以根據(jù)業(yè)務量的不同進行變化;二是PHS系統(tǒng)的發(fā)射功率峰均比大約為2~3dB,而TD系統(tǒng)的發(fā)射峰均比能達到10dB以上。TD信號的能量包絡比較雜亂,不能直接通過能量變化控制功放的開關,如果這樣做,在TD系統(tǒng)的時隙內部就會出現(xiàn)大量的有誤動作導致信號失真。
目前對于TD系統(tǒng)雙工控制的解決方案主要有以下三個辦法。
(1)GPS同步,采用與TD基站一致的同步方式,按照GPS的標準時刻進行業(yè)務標定,此種方式雖然可行,但是現(xiàn)場使用時,需要進行信源信號到設備的延時測定,通過設置來抵消基站到設備的傳輸延時。
(2)檢波同步,又稱特征窗搜索同步,通過檢波分析信號的包絡形式,搜索到特征窗口后進行同步輸出(如圖1所示)。
圖1 TD系統(tǒng)時隙特征窗
(3)基帶解碼同步,對下行導頻時隙信號進行相關運算,當出現(xiàn)相干峰時,代表同步。
針對室內覆蓋的低成本解決方案,檢波同步干線放大器成為了第一選擇,其采用的方式如圖2所示。
圖2 TD檢波同步系統(tǒng)框圖
下行的射頻信號經(jīng)過耦合器進入檢波芯片檢波,檢波芯片的輸出電壓一路通過高速AD及MCU(這里采用FPGA嵌入式軟核CPU)進行運算,CPU通過DA設置合理的下行開啟電平。這樣檢波芯片的另一路輸出進入比較器與開啟門限進行比較,以濾除時隙內的抖動峰值輸出一個相對純凈的同步開關信號。同步捕獲部分電路根據(jù)DwPTS時隙功率特征進行捕獲,DwPTS時隙的兩端各有一個零功率區(qū),它們是TS0時隙的拖尾保護GP1、DwPTS自身的GP2和上行保護GP,然后通過邏輯器件(CPLD或者FPGA)進行處理,輸出功放開關控制序列方波。
實際使用時,檢波同步確定第一轉換點的位置后,需要人工設置第二轉換點的位置,在長時間的使用過程中,如果第二時隙轉換點發(fā)生變化,需要進行及時調整。有關TD系統(tǒng)同步設計的探討是直放站系統(tǒng)中的重要課題,在實際的通信網(wǎng)絡發(fā)展過程中必將持續(xù)深入研究。