[发明专利]一种用于时分双工WiMAX直放站中获取转换点的装置和方法

权利要求书

1.一种用于时分双工WiMAX直放站中获取转换点的装置，其特征在于：所述转换点包括第一转换点和第二转换点，所述直放站在所述第一转换点从接收下行信号状态切换到接收上行信号，并在所述第二转换点从接收上行信号状态切换到接收下行信号，所述装置包括无线接收机、模拟前端AFE、压控振荡器VCO、锁相环PLL、FPGA、数字信号处理器DSP、协议处理器MCP、射频开关控制信号接口，其中：

无线接收机用于接收经过射频耦合得到的WiMAX射频信号，解调后得到模拟基带信号，所述模拟基带信号分为I、Q两路传到AFE；

模拟前端AFE将I、Q两路模拟基带信号进行数-模转换成为数字基带信号发送到FPGA；

FPGA将AFE送来的数字基带数据转换成约定的格式送给DSP，同时根据来自DSP的第一转换点和第二转换点信息产生分别开关上行低噪声放大器、上行功率放大器和下行低噪声放大器、下行功率放大器的四个射频开关信号；

压控振荡器VCO用于产生时钟信号，该时钟信号直接提供到无线接收机，同时还经过锁相环PLL处理后提供到FPGA；

数字信号处理器DSP，用于接受MCP的控制，对FPGA发送过来的下行WiMAX数字基带信号进行前导检测，获取帧同步；进行FCH译码、DL_MAP译码获取下行突发参数，然后基于下行突发参数对下行信道描述DCD信息进行译码，并把译码结果发送给MCP进行MAC层协议解析；根据MCP返回的TTG和RTG位置信息以及帧前导检测中获得的帧定界信息计算准确的第一转换点和第二转换点，并将第一转换点和第二转换点信息发送给FPGA；

协议处理器MCP，接收来自DSP的DCD译码结果并对其进行MAC层DCD信息解析，获得TTG和RTG的位置信息返送给DSP；

射频开关控制信号接口与FPGA连接，用于输出所述射频开关信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述FPGA还用于分析AFE送来的数字基带信号，产生用于控制无线接收机的增益的自动增益控制信号以及用于控制VCO的自动频率控制信号；同时，所述AFE还用于把FPGA产生的自动增益控制信号和自动频率控制信号转换成模拟信号。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括无线Modem或监控接口，其中，所述无线Modem用于和直放站上级网管通信，以便及时获得相关的配置维护信息和进行状态上报；所述监控接口用于和直放站管理模块通信，以便及时获得相关的配置维护信息和进行状态上报；

所述MCP还用于接收由无线Modem或者监控端口接收的配置维护命令并实行所述命令。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述DSP还对下行WiMAX信号进行进一步分析，所述进一步分析包括：计算锁定小区的小区信息、计算前导的强度和信噪比以及进行下行系统消息的解析。

5.一种利用权利要求1所述装置获取时分双工WiMAX信号转换点的方法，其特征在于：所述转换点包括第一转换点和第二转换点，所述WiMAX信号在第一转换点从下行信号状态切换到上行信号，并在第二转换点从上行信号状态切换到下行信号，所述方法包括如下步骤：

A、所述装置根据预先设定的频率范围进行扫频，直到找到满足预定要求的频点，转入步骤B；

B、所述装置在满足预定要求的频点上进行前导检测，如果前导检测满足要求则锁定所述满足预定要求的频点，接着依次进行FCH、DL_MAP和DCD信息解析，根据DCD信息解析得到的TTG和RTG配置信息结合前导检测得到的帧定界信息计算第一、第二转换点，并根据第一、第二转换点产生射频开关信号，然后进入步骤C；如果前导检测不满足要求则回到步骤A；

C、不断进行前导检测计算跟踪帧同步的位置，并同时进行FCH、DL_MAP和DCD信息解析以更新所述转换点，如果前导检测连续不满足要求的次数超过预定值，则回到步骤B，否则持续进行转换点的获取和更新。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述前导检测包括如下步骤：

C1、将预定的前导序列和接收到的WiMAX信号帧的前导序列做滑动相关；

C2、将所述滑动相关的结果和设置的门限比较，如果小于门限，则前导检测不满足要求。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：直放站上级网管通过无线Modem或者直放站管理模块通过监控接口设置所述预定的工作频率范围和帧长、带宽、FFT点数参数。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤C还包括利用前导检测结果对所述装置的VCO进行自动频率控制以保持VCO的稳定性。