CN102457299A

CN102457299A - 一种基站设备

Info

Publication number: CN102457299A
Application number: CN2010105173047A
Authority: CN
Inventors: 张大伟; 曹汐; 王大鹏; 程广辉
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-05-16

Abstract

本发明公开了一种基站设备，应用于时分双工***，包括发射机、接收机和射频前端电路，所述射频前端电路包括接收通道，还包括第一开关、第二开关和可调本振；所述第一开关设置在所述接收机与所述射频前端电路中的接收通道之间，用于接通或断开所述接收机与所述接收通道之间的连接；所述第二开关设置在所述发射机、所述接收机和所述可调本振之间，所述可调本振通过所述第二开关与所述发射机或所述接收机选择连接。通过使用本发明，能够提高***的频谱利用率。

Description

一种基站设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基站设备。

背景技术

现有的移动通信***按照双工方式的不同可以分为FDD(FrequencyDivision Duplexing，频分双工)***和TDD(Time Division Duplexing，时分双工)***，其中，FDD***的接收通道和发射通道采用不同的频率；TDD***的接收通道和发射通道采用相同的频率，在工作时利用不同的时间片(时隙)来传输上下行信息，TDD***包括TD-SCDMA(Time Division-SynchronousCode Division Multiple Access，时分同步码分多址)***和TD-LTE(TimeDivision-Long Term Evolution，时分长期演进)***。如图1所示，为TD-SCDMA***的帧结构，其中，下行信号使用时隙TS0、TS4、TS5和TS6，上行信号使用时隙TS1、TS2和TS3，因而可以在时间域区分上行信号和下行信号，而上下行信号使用的频段和频点则相同，如图2所示。

由于双工方式的不同，FDD***和TDD***的收发信机设计存在较大的差异。典型的TDD***基站的上下行频谱相同，发射机和接收机使用同一本振发出的射频频率信号，如图3所示。其中，本振为静态或半静态振荡器，其振荡频率在基站的上行时隙和下行时隙均保持不变；发射机TX用于处理下行发射信号，接收机RX用于处理上行接收信号，射频前端电路主要用于对上下行信号进行隔离、滤波和放大。

典型的FDD***基站的上下行频谱不同，且相互间隔，发射机和接收机不能使用相同本振发出的频率信号，一般采用两个不同频率的射频本振，如图4所示。

TDD***和FDD***会出现邻频的情况，例如，FDD***band 7的频段为2500～2570M(上行)和2620～2690M(下行)，该FDD***的上下行频段中间的TDD***band38的频段为2570～2620M，上述两个***的频段正好紧邻频。为了实现TDD***和FDD***的共存共址要求，在TDD***和FDD***的频段间需要预留一定的保护带，从而使得各自的前端滤波器(或双工器)能够利用保护带提供足够的带外抑制，上述情况下的频谱示意图如图5所示。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

当TDD***与FDD***混合部署时，两***间的保护带不能传送任何信息，浪费了频谱资源，如果保护带全部预留在TTD频段，将会缩减TDD基站前端滤波器的带宽，降低了TDD***的频谱利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基站设备，以提高TDD***的频谱利用率，为此，本发明采用如下技术方案：

一种基站设备，应用于时分双工***，包括发射机、接收机和射频前端电路，所述射频前端电路包括接收通道，该基站设备还包括第一开关、第二开关和可调本振；

所述第一开关设置在所述接收机与所述射频前端电路中的接收通道之间，用于接通或断开所述接收机与所述接收通道之间的连接；所述第二开关设置在所述发射机、所述接收机和所述可调本振之间，所述可调本振通过所述第二开关与所述发射机或所述接收机选择连接；

在下行时隙时，所述第一开关断开所述接收通道与所述发射机之间的连接，所述可调本振通过所述第二开关与所述发射机连接，所述可调本振的振荡频率为所述下行频段的中心频率；

在上行时隙时，所述第一开关接通所述接收通道与所述发射机之间的连接，所述可调本振通过所述第二开关与所述接收机连接，所述可调本振的振荡频率为所述上行频段的中心频率。

本发明的上述实施例，因为在基站中使用可调本振，并在该可调本振、发射机和接收机之间增加开关，通过该增加的开关与射频前端电路中的开关之间的联动作用以及调整可调本振的振荡频率，使基站能够灵活支持各种上行频段与下行频段不对称的TDD***，提高了***的频谱利用率。

附图说明

图1为现有技术中的TD-SCDMA***的帧结构示意图；

图2为现有技术中的典型的TDD***的上下行频段配置示意图；

图3为现有技术中的典型的TDD***基站的结构示意图；

图4为现有技术中的典型的FDD***基站的结构示意图；

图5为现有技术中的TDD***和FDD***邻频时的频谱示意图；

图6至图15分别为本发明实施例提供的各种上下行频段配置的示意图；

图16为本发明实施例的基站设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的TDD***中，上行频段和下行频段是完全相同的。当TDD***与FDD***混合部署时，通常在TDD频段与FDD频段之间预留保护带，以避免不同***之间的上下行干扰，其中，FDD上行频段与TDD频段之间的保护带为低端保护带，FDD下行频段与TDD频段之间的保护带为高端保护带。

为提高通信***的频谱利用率，本发明实施例提出一种上行频段与下行频段不对称的TDD***。所谓上行频段与下行频段对称，是指上行频段和下行频段的带宽相同，且中心点重合。除了上行频段与下行频段对称以外的其他情况均为不对称。

本发明实施例中的上行频段与下行频段不对称的TDD***包括offsetTDD***，该offset TDD***的上下行频段起止范围不完全相同，上下行频段有重叠。

图6示出了本发明实施例提出的一种典型的offset TDD***的上下行频段配置，其中，TDD下行频段(图中的TDD DL)利用原高端保护带与FDD下行频段(图中的FDD DL)相邻，由于两者之间不存在交叉时隙干扰，因而可以共存；TDD上行频段(图中的TDD UL)利用原低端保护带与FDD上行频段(图中的FDD UL)相邻，由于两者之间也不存在交叉时隙干扰，因而可以共存。由于上述频段配置方式只需要在单侧预留保护带，提高了频谱利用率。

offset TDD还包括其他几种类似的频谱分配方式，图7至图14分别示出了其他几种类似的频谱分配方式，其中：

如图7所示，上下行频段的带宽仍然相同，但是上行频段(UL)的中间频率与下行频段(DL)的中间频率不再对齐，而是具有偏移量a，上行频段的中心点与下行频段的中心点不重合。

如图8所示，上下行频段带宽不等，表现为DL的高频部分(右侧)相对于UL具有偏移量c，UL的低频部分相对于DL具有偏移量b，b不等于c，且上行频段的中心点与下行频段的中心点不重合。

如图9所示，上下行频段带宽不等，下行频段扩展(也可看作上行频段收缩)，且上行频段的中心点与下行频段的中心点重合。

如图10所示，上下行频段带宽不等，上行频段扩展(也可看作下行频段收缩)，且上行频段的中心点与下行频段的中心点不重合。

如图11所示，上下行频段带宽不等，下行频段扩展，下行频段所占用的频率中有1个间断点。

如图12所示，上下行频段带宽相等，上行频段扩展，上行频段所占用的频率中有1个间断点。

如图13所示，上下行频段带宽不等，下行频段所占用的频率中有2个间断点。

如图14所示，上下行频段带宽不等，上下行频段所占用的频率中各有1个间断点，且间断点重合。其中，上述间断点可以部分重合，也可以完全重合。

本发明实施例中的上行频段与下行频段不对称的TDD***中，上下行频段所占用的频率还可以没有重叠部分，即上行频段和下行频段不重合，如图15所示。该上下行频段类似于FDD***中的频段配置，但有如下不同：首先，仍然采用TDD***的时隙配置方式；其次，上下行传输需满足时间同步；再次，上下行频段的宽度不要求相等，而FDD***中上下行频段宽度必须相等。

针对本发明实施例中的TDD***的上行频段与下行频段不对称的情况，无论是如图3所示的典型的TDD***收发信机结构，还是如图4所示的典型的FDD***收发信机结构，都无法支持。为此，本发明实施例提供了一种支持上行频段与下行频段不对称的TDD***的基站设备。

如图16所示。该基站设备包括发射机10、接收机20、可调本振30、射频前端电路40、天线50、开关S1和S2，该射频前端电路40包括负载41、接收通道42和发射通道(图中未示出)。其中，发射通道将发射机10与天线50连接；开关S1设置在接收机20、射频前端电路40中的接收通道42和负载41之间，用于接通或断开接收机20与接收通道42之间的连接，接收通道42通过开关S1与接收机20或负载41选择连接；开关S2设置在发射机10、接收机20和可调本振30之间，可调本振30通过开关S2与发射机10或接收机20选择连接；开关S1和S2之间保持联动控制，可调本振30的振荡频率可根据基站所处的上下行时隙的不同而动态调整。

具体地，当基站设备工作在TDD***下行时隙时，开关S2置于端口a，接通可调本振30和发射机10；开关S1置于端口1，接通负载41和接收通道42，可调本振30的振荡频率为下行频段的中心频率，这样，下行信号可通过发射机10、发射通道和天线50发射出去。

当基站设备工作在TDD***上行时隙时，开关S2置于端口b，接通可调本振30和接收机20；开关S1置于端口2，接通接收通道42和接收机20，可调本振30的振荡频率为上行频段的中心频率，这样，上行信号可通过天线50、接收通道42和端口2传输到接收机20。

需要说明的是，本发明实施例中的负载41用于在TDD***下行时隙时吸收来自接收通道42的非有用信号，降低该信号对发射机和接收机的干扰。在本发明的其他实施方式中，射频前端电路40中也可以不包括负载41。此种情况下，当基站设备工作在TDD***下行时隙时，开关S2接通可调本振30和发射机10时，开关S1断开接收通道42与发射机20之间的连接，可调本振30的振荡频率为下行频段的中心频率，同样可以达到支持上行频段与下行频段不对称的TDD***以及提高***的频谱利用率的目的。

根据本发明实施例提供的基站设备可以看出，因为在基站中使用可调本振30，并在该可调本振30、发射机10和接收机20之间增加开关S2，通过开关S2与射频前端电路40中的开关S1之间的联动作用以及调整可调本振的振荡频率，使基站能够灵活支持各种上行频段与下行频段不对称的TDD***，提高了***的频谱利用率；相对于传统的技术方案而言，本发明实施例对基站的改造复杂度较小，改造难度较低。当然，实施本发明的实施例的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims

1.一种基站设备，应用于时分双工***，包括发射机、接收机和射频前端电路，所述射频前端电路包括接收通道，其特征在于，还包括第一开关、第二开关和可调本振；

2.如权利要求1所述的基站设备，其特征在于，所述射频前端电路还包括负载；

在下行时隙时，所述第一开关连接所述负载和所述接收通道。

3.如权利要求1所述的基站设备，其特征在于，所述基站设备应用于上行频段与下行频段不对称的时分双工***。

4.根据权利要求3所述的基站设备，其特征在于，所述上行频段与下行频段的带宽不等，和/或上行频段的中心点与下行频段的中心点不重合。

5.根据权利要求3或4所述的基站设备，其特征在于，所述上行频段和/或下行频段具有至少一个间断点。

6.根据权利要求3或4所述的基站设备，其特征在于，所述上行频段和下行频段各具有一个间断点，且间断点重合。

7.根据权利要求3或4所述的基站设备，其特征在于，所述上行频段和下行频段不重合。