CN101237269A - Tdd系统中实现单路射频双向放大的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于TDD系统中直放站利用单路射频进行双向放大的方法，其特征在于：将同步切换控制模块、高隔离度射频开关模块和单路射频放大模块LNA+PA电连接，利用同步切换控制模块控制高隔离度射频开关模块的切换，使单路射频放大模块分时工作在上下行两条链路上，在一个单路射频放大模块上分时完成双向信号的放大。本发明应用在TDD通信制式的直放站系统中，该方法的可以大幅降低直放站的硬件成本，减少运营商的建网成本，减少能耗，提高可靠性。

Description

TDD系统中实现单路射频双向放大的方法
技术领域
本发明是一种用于TDD(时分双工)系统中的直放站利用单路射频进行双向放大的方法，适用于PHS、SCDMA和TD-SCDMA等TDD通信制式的无线直放站。
背景技术
众所周知，目前的FDD(频分双工)系统(如：2G中的GSM、CDMA和3G中的WCDMA、CDMA2000)和传统的TDD系统(如：2G中的PHS、SCDMA和3G中的TD-SCDMA)中的无线直放站均采用两条射频链路来实现上下行射频信号的放大，由于TDD系统中直放站的上下行工作在同频并且采用时分双工的双工方式，直放站中任一时刻只有一条链路在工作，且上下行的工作频率相同，根据这一特点可以采用分时复用的方式来充分利用一路射频模块来进行上下行的双向放大，从而达到降低成本、增加可靠性等作用。
发明内容
本发明的目的是为了降低运营商的投资成本，为移动通信运营商提供性价比更好、可靠性更高的网络覆盖解决方案，提供一种TDD系统中实现单路射频双向放大的方法，使直放站系统减少模块数量，从而节省成本，增加设备的可靠性，减小维护成本。
本发明的技术方案为：一种TDD系统中实现单路射频双向放大的方法，其特征在于：将同步切换控制模块、高隔离度射频开关模块和单路射频放大模块LNA+PA电连接，利用同步切换控制模块控制高隔离度射频开关模块的切换，使单路射频放大模块分时工作在上下行两条链路上，在一个单路射频放大模块上分时完成双向信号的放大。
如上所述的TDD系统中实现单路射频双向放大的方法，其特征在于：高隔离度射频开关模块由开关S1、S2、S3和S4构成，利用开关S1、S2、S3和S4实现环路隔离，保证设备的正常工作，下行时工作时：S3的隔离度+S1的隔离度＞射频模块增益G+20；上行工作时：S3的隔离度+S4的隔离度＞射频模块增益G+20。
本发明的原理是：一种用于TDD系统直放站中实现单路射频双向放大的方法，TDD系统中的直放站主要模块包括：时分同步切换控制模块，单路射频放大模块(低噪放+功放，选频设备可在两者中间加入选频模块)，高隔离度时分射频开关模块；单路射频双向放大方法的主要实现单元是高隔离度的时分射频开关模块，直放站工作时，时分同步切换控制模块和系统进行同步后送出上下行切换信号，开关模块依据上下行的切换信号来进行相应的开关倒换，使上下行的输入都送入单路射频放大模块中低噪放的输入端，并且将功放输出通过切换送至相应的天线端口，通过倒换来实现单路射频进行双向放大。
由于系统中存在环路，要保证直放站不出现自激现象，必须使各环路中未使用部分有足够的隔离，在环路中采用分时控制的高隔离度开关实现隔离的功能。
该发明主要应用于TDD系统中的上下行放大链路对称的直放站系统，使用该技术的直放站与传统直放站相比较其优点主要表现在以下几个方面：
(一)只有一条射频放大链路，大幅度降低直放站硬件成本；
(二)使用射频放大链路的复用，提高了射频放大部分的利用率，降低了网络应用直放站功耗。
(三)射频模块数量减少一半，提高了可靠性。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为传统的FDD无线直放站系统工作原理框图。
图2为传统的TDD无线直放站系统工作原理框图。
图3为本发明实施例的TDD直放站系统工作原理框图。
具体实施方式
传统FDD无线直放站系统工作原理框图(简图)如图1所示，其主要部分是使用两条独立的射频放大链路分别进行上下行链路信号的放大。
传统的TDD无线直放站系统工作原理框图(简图)如图2所示，系统利用同步切换模块送出的上下行切换信号分别开启上行或下行链路的射频模块来进行上下行信号的放大。
本发明实施例的TDD直放站系统工作原理框图(简图)如图3所示，它使用单路射频双向放大技术。不同于传统的TDD无线直放站系统，此系统的同步切换模块不再控制射频放大模块的切换，而是控制高隔离度开关模块(由S1、S2、S3和S4组成)的切换，通过开关模块的切换，使用单路射频放大模块LNA+PA就可以进行上下行信号的放大。具体工作流程如下：
1)下行工作时，施主端接收到基站信号，同步切换控制盘的同步切换模块和基站同步后，送出切换信号到高隔离度开关模块，控制开关S1、S2、S3和S4，使开关的1-2方向导通，1-3方向关闭，将信号送入射频模块LNA+PA进行放大后从重发端送出；
2)上行工作时，重发端接收到手机信号，同步切换控制盘的同步切换模块送出切换信号，控制开关S1、S2、S3和S4，使开关的1-3方向导通，1-2方向关闭，将信号送入射频模块LNA+PA进行放大后从施主端送出。
因为一般无线直放站的整条链路增益较大，为了保证直放站不出现环路自激，对射频开关的隔离有一定的要求：
下行工作时：
由图3可知，射频模块LNA+PA的输出信号经S3送出时，1-3方向同时会有信号(1-3方向信号大小与1-2方向大小的差值为S3的隔离度)，此信号送入S1后，此信号同样衰减S1的隔离度大小后重复送射频模块进行放大，若S1和S3的隔离度不够大，此环路就会引起射频模块自激，导致模块损坏，因此必须要求：S3的隔离度+S1的隔离度＞G(射频模块增益)+20；
上行工作时：
由于上下行是对称的，同样要求：S3的隔离度+S4的隔离度＞G+20。

Claims (2)

1. 一种TDD系统中实现单路射频双向放大的方法，其特征在于：将同步切换控制模块、高隔离度射频开关模块和单路射频放大模块LNA+PA电连接，利用同步切换控制模块控制高隔离度射频开关模块的切换，使单路射频放大模块分时工作在上下行两条链路上，在一个单路射频放大模块上分时完成双向信号的放大。
2. 根据权利要求1所述的TDD系统中实现单路射频双向放大的方法，其特征在于：高隔离度射频开关模块由开关S1、S2、S3和S4构成，利用开关S1、S2、S3和S4实现环路隔离，保证设备的正常工作，下行时工作时：S3的隔离度+S1的隔离度＞射频模块增益G+20；上行工作时：S3的隔离度+S4的隔离度＞射频模块增益G+20。
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