CN103347264B - Tdd移动通信系统大功率覆盖方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法及装置，所述装置包括：施主端环形器、下行大功率放大器、上行低噪放；所述下行大功率放大器与信号发射装置相连接，所述上行低噪放与信号接收装置相连接，所述上行低噪放、下行大功率放大器分别与所述施主端环形器相连接，所述施主端环形器与TDD基站相连接。本发明的一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法及装置，提升了覆盖效果，减少了物业协调难度，具有较好的市场应用前景。

Description

TDD移动通信系统大功率覆盖方法及装置

技术领域

本发明涉及TDD移动通信系统，特别是涉及一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法以及一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置。

背景技术

在某些场景下，有时会使用大功率放大设备将基站信号放大后单独进行覆盖或通过合路器合路后进行覆盖。但TDD(TimeDivisionDuplexing，时分双工)制式系统中，由于上下行同频，因此需要在大功率放大器设备的下行输出端采用环形器合路，如图1所示，在下行链路：下行滤波器对从TDD基站出来的信号进行下行滤波处理，施主端环形器对滤波后的信号进行上下行分离，然后通过下行大功率放大器进行功率放大处理，重发端环形器将功率放大后的下行信号与上行信号进行合路，合路后的下行信号通过天馈系统进行覆盖输出；另外在上行链路：上行滤波器对从天馈接收系统接收到的信号进行上行滤波处理，重发端环形器对滤波后的信号进行上下行分离，然后通过上行低噪放进行放大处理，施主端环形器将放大处理后的上行信号与下行信号进行合路后发送给TDD基站。

然而，依照目前的环形器产品水平，环形器可以承受的射频功率有限，一般最大只能承受40W，因此无法完成40W以上的大功率放大(如200W)，尤其是多载波的情况下，因每载波功率较小，使得TDD移动通信系统在很多工程项目中覆盖受限，也无法在多系统共建共享时与FDD(FrequencyDivisionDuplexing，频分双工)制式系统实现同步覆盖。

因此，为了更好的支持网络建设，需要尽快解决TDD移动通信系统工程中因环形器的功率限制而导致的覆盖受限的问题。

发明内容

基于此，本发明提供一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法及装置，能够解决TDD移动通信系统中的覆盖受限的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置，包括：施主端环形器、下行大功率放大器、上行低噪放；所述下行大功率放大器与信号发射装置相连接，所述上行低噪放与信号接收装置相连接，所述上行低噪放、下行大功率放大器分别与所述施主端环形器相连接，所述施主端环形器与TDD基站相连接；

所述施主端环形器用于将TDD上下行信号进行分离，并将分离后的下行信号发送给所述下行大功率放大器；以及将放大处理后的上行信号与下行信号进行合路，并将合路后的信号发送给所述TDD基站；

所述下行大功率放大器用于对上下行分离后的下行信号进行功率放大处理，然后将功率放大处理后的信号通过所述信号发射装置进行覆盖输出；

所述上行低噪放用于对所接收到的信号接收装置的上行信号进行放大处理，并将放大处理后的上行信号发送给所述施主端环形器。

一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法，包括上行链路覆盖和下行链路覆盖；

所述下行链路覆盖包括以下步骤：

将TDD上下行信号分离；

对分离后的下行信号进行功率放大处理；

将功率放大处理后的下行信号通过信号发射装置进行覆盖输出；

所述上行链路覆盖包括以下步骤：

对所接收到的信号接收装置的上行信号进行放大处理；

将放大处理后的上行信号与下行信号进行合路；

将合路后的信号发送给所述TDD基站。

由以上方案可以看出，本发明的一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法及装置，去除了重发端环形器的合路处理，下行信号进行功率放大后直接通过信号发射装置进行覆盖输出，并且增加了相应数量的信号接收装置，使得信号收发在重发端分离，从而增大了下行功放的功率，使其能够完成下行大功率覆盖。与传统的TDD移动通信系统大功率覆盖方案相比，本发明具有如下的有益效果：

一、提升了覆盖效果。在部分需要大功率覆盖的场景下，本发明的方案可以突破之前的因环形器而导致的功率限制，下行功率可以放大得更大。而且在TDD基站使用多载波情况下，避免了因环形器的功率限制而导致的每载波的功率较小、下行覆盖受限的问题，大幅度提升每载波的下行发射功率，保持上下行平衡，提升下行覆盖效果，从而更好的支持移动通信网络工程建设，在TDD单系统大功率覆盖及多运营商共建共享大功率覆盖工程中具有较好的市场应用前景；

二、减少了物业协调难度。使用了本发明的方案后，可以有效减少设备安装点位，从而降低了物业协调难度。

附图说明

图1为传统的TDD移动通信系统大功率覆盖装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置宏站场景下覆盖示意图；

图4为一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置与FDD移动通信系统大功率覆盖装置合路同步覆盖示意图；

图5为本发明实施例中一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法中下行链路覆盖的流程示意图；

图6为本发明实施例中一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法中上行链路覆盖的流程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法及装置，适用于TD-SCDMA系统、TD-LTE(或称LTE-TDD)系统和TD-LTE-A(或称LTE-ATDD)系统等TDD系统。下面通过几个具体的实施例，对本发明的方案进行详细描述：

实施例一

参见图2所示，本实施例提供一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置，包括：施主端环形器、下行大功率放大器、上行低噪放；所述下行大功率放大器与信号发射装置相连接，所述上行低噪放与信号接收装置相连接，所述上行低噪放、下行大功率放大器分别与所述施主端环形器相连接，所述施主端环形器与TDD基站相连接；

所述施主端环形器用于将TDD上下行信号进行分离，并将分离后的下行信号发送给所述下行大功率放大器(下行链路)；以及将放大处理后的上行信号与下行信号进行合路，并将合路后的信号发送给所述TDD基站(上行链路)；

所述下行大功率放大器用于对上下行分离后的下行信号进行功率放大处理，然后将功率放大处理后的信号通过所述信号发射装置进行覆盖输出；

所述上行低噪放用于对所接收到的信号接收装置的上行信号进行放大处理，并将放大处理后的上行信号发送给所述施主端环形器。

由图2可以看出，由于本实施例中下行输出端收发分开，没有采用环形器进行合路，因此消除了因环形器承受射频功率有限而导致的覆盖受限问题，TDD移动通信系统大功率覆盖装置的功率可以从最大40W增加到200W甚至更多。

作为一个较好的实施例，如图2所示，所述TDD移动通信系统大功率覆盖装置还可以包括连接在所述TDD基站与所述施主端环形器之间的下行滤波器，用于在将TDD信号进行上下行离之前，对下行信号进行下行滤波处理

作为一个较好的实施例，所述TDD移动通信系统大功率覆盖装置还可以包括连接在所述信号接收装置与所述上行低噪放之间的上行滤波器，用于在对上行信号进行放大处理之前，对上行信号进行上行滤波处理。

作为一个较好的实施例，如图2所示，所述TDD移动通信系统大功率覆盖装置还可以包括：同步单元、射频开关；所述射频开关连接在所述上行滤波器与所述上行低噪放之间，所述同步单元连接在所述下行大功率放大器与所述射频开关之间；

所述同步单元用于获取所述TDD基站的同步信息，并根据所述同步信息确定所述TDD基站的工作状态：若所述TDD基站的工作状态为下行发射，则开通所述下行大功率放大器并断开所述射频开关；若所述TDD基站的工作状态为上行接收，则连通所述射频开关并关闭所述下行大功率放大器。

当TDD基站工作状态为下行发射时，下行大功率放大器为下行发射状态，且射频开关为断开状态，这样可以避免下行信号因隔离度不够或者驻波比过大传导到上行链路损坏上行低噪放和TDD基站接收机。另外，当TDD基站工作状态为上行接收时，下行大功率放大器为关闭状态，且射频开关为连通状态，这时上行信号可以通过射频开关传送到上行低噪放，并经上行低噪放放大后传送到TDD基站。

作为一个较好的实施例，所述信号发射装置可以为天线、分布系统或天馈系统等。同理，所述信号接收装置也可以为天线、分布系统或天馈系统等。

下面对本发明实施例中的TDD移动通信系统大功率覆盖装置的工作过程进行描述：

1)、首先由同步单元确定TDD基站的工作状态：

2)、若所述TDD基站的工作状态为下行发射，则下行大功率放大器为下行发射状态，且射频开关为断开状态，此时下行链路的覆盖过程如下：

2.1)、下行滤波器接收到TDD基站的信号后，对所接收到的TDD基站的信号进行下行滤波处理；

2.2)、施主端环形器将TDD信号上下行进行分离；

2.3)、下行大功率放大器对上下行分离后的下行信号进行功率放大处理；

2.4)、功率放大处理后的信号通过信号发射装置进行覆盖输出。

3)、若TDD基站工作状态为上行接收，则下行大功率放大器为关闭状态，且射频开关为连通状态，此时上行链路的覆盖过程如下：

3.1)、信号接收装置接收到信号后，上行滤波器对对所接收到的信号接收装置的上行信号进行上行滤波处理；

3.2)、上行低噪放对所接收到的上行信号进行放大处理；

3.3)、施主端环形器将放大处理后的上行信号与下行信号进行合路；

3.4)、合路后的信号通过下行滤波器发送到所述TDD基站。

实施例二

图3所示为一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置宏站场景下覆盖示意图，与图2相比，本实施例在实施例一的基础上增加了用于信号分集接收的信号接收装置(并且本实施例中的信号接收装置具体采用天馈系统)，同时增加了一个上行滤波器、一个射频开关和一个上行低噪放，其中，新增的上行低噪放直接与TDD基站相连接，新增的射频开关与同步单元相连接。两个射频开关都是在同步单元指挥下：当TDD基站为下行发射状态时两个射频开关均为断开状态，当TDD基站为上行接收状态时两个射频开关均为连通状态，既避免了因隔离度不够或下行驻波比较大时阻塞上行低噪放和TDD基站接收机，又起到了上行分集接收的作用。

本实施例中的其它技术特征与实施例一相同，此处不予赘述。

实施例三

如图4所示为一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置与FDD移动通信系统大功率覆盖装置合路同步覆盖示意图。当多系统合路大功率覆盖时，FDD制式系统可以很容易通过功率放大器完成大功率覆盖，而传统的TDD设备都是上下行合路后与FDD制式基站上行合路覆盖，因此同样受限于环形器的最大可承受功率，无法完成大功率覆盖，也就无法实现与其他系统的同步覆盖。为此，本实施例中通过环形器将TDD上下行信号分离后，下行通过大功率放大器进行功率放大后与FDD制式基站的下行输入到下行POI中进行合路，并连接到下行发射天馈系统完成下行覆盖；上行通过同步单元和射频开关的控制避免下行信号因隔离度不够损坏和阻塞上行低噪放和TDD基站，同时通过上行低噪放和上行接收天馈系统将上行信号传送给TDD基站，完成上行覆盖。

采用本发明的方案后，可大幅度提升每载波的下行发射功率，从而扭转TDD制式移动通信与FDD制式移动通信在覆盖上的劣势，提升中国自主标准的移动通信系统的覆盖质量。

本实施例中的其它技术特征与实施例一相同，此处不予赘述。

实施例四

与上述一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置相对应，本发明还提供一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法，包括上行链路覆盖和下行链路覆盖；其中，参见图5所示，所述下行链路覆盖包括以下步骤：

步骤S101，将TDD上下行信号分离；

步骤S102，对分离后的下行信号进行功率放大处理；

步骤S103，将功率放大处理后的下行信号通过信号发射装置进行覆盖输出；

另外，参见图6所示，所述上行链路覆盖包括以下步骤：

步骤S201，对所接收到的信号接收装置的上行信号进行放大处理；

步骤S202，将放大处理后的上行信号与下行信号进行合路；

步骤S203，将合路后的信号发送给所述TDD基站。

作为一个较好的实施例，所述一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法还可以包括如下步骤：

获取所述TDD基站的同步信息；

根据所述同步信息确定所述TDD基站的工作状态；

若所述TDD基站的工作状态为下行发射，则开通所述下行链路覆盖并关闭所述上行链路覆盖；

若所述TDD基站的工作状态为上行接收，则开通所述上行链路覆盖并关闭所述下行链路覆盖。

作为一个较好的实施例，在步骤S101将TDD上下行信号分离之前之前，还可以包括如下步骤：对下行信号进行下行滤波处理。

作为一个较好的实施例，在步骤S201对所接收到的信号接收装置的上行信号进行放大处理处理之前，还可以包括如下步骤：对上行信号进行上行滤波处理。

上述一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法的其它技术特征与本发明实施例一中的一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置相同，此处不予赘述。

通过以上方案可以看出，本发明的一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法及装置，去除了重发端环形器的合路处理，下行信号进行功率放大后直接通过信号发射装置进行覆盖输出，并且增加了相应数量的信号接收装置，使得信号收发在重发端分离，从而增大了下行功放的功率，使其能够完成下行大功率覆盖。与传统的TDD移动通信系统大功率覆盖方案相比，本发明具有如下的有益效果：

一、提升了覆盖效果。在部分需要大功率覆盖的场景下，本发明的方案可以突破之前的因环形器而导致的功率限制，下行功率可以放大得更大。而且在TDD基站使用多载波情况下，避免了因环形器的功率限制而导致的每载波的功率较小、下行覆盖受限的问题，大幅度提升每载波的下行发射功率，保持上下行平衡，提升下行覆盖效果，从而更好的支持移动通信网络工程建设；

二、减少了物业协调难度。使用了本发明的方案后，可以有效减少设备安装点位，从而降低了物业协调难度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种TDD移动通信系统大功率覆盖装置，其特征在于，包括：施主端环形器、下行大功率放大器、上行低噪放；所述下行大功率放大器与信号发射装置相连接，所述上行低噪放与信号接收装置相连接，所述上行低噪放、下行大功率放大器分别与所述施主端环形器相连接，所述施主端环形器与TDD基站相连接；

所述施主端环形器用于将TDD上下行信号进行分离，并将分离后的下行信号发送给所述下行大功率放大器；以及将放大处理后的上行信号与下行信号进行合路，并将合路后的信号发送给所述TDD基站；

所述下行大功率放大器用于对上下行分离后的下行信号进行功率放大处理，然后将功率放大处理后的信号通过所述信号发射装置进行覆盖输出；

所述上行低噪放用于对所接收到的信号接收装置的上行信号进行放大处理，并将放大处理后的上行信号发送给所述施主端环形器。

2.根据权利要求1所述的TDD移动通信系统大功率覆盖装置，其特征在于，还包括连接在所述TDD基站与所述施主端环形器之间的下行滤波器，用于在将TDD信号进行上下行分离之前，对下行信号进行下行滤波处理。

3.根据权利要求2所述的TDD移动通信系统大功率覆盖装置，其特征在于，还包括连接在所述信号接收装置与所述上行低噪放之间的上行滤波器，用于在对上行信号进行放大处理之前，对上行信号进行上行滤波处理。

4.根据权利要求3所述的TDD移动通信系统大功率覆盖装置，其特征在于，还包括：同步单元、射频开关；所述射频开关连接在所述上行滤波器与所述上行低噪放之间，所述同步单元连接在所述下行大功率放大器与所述射频开关之间；

所述同步单元用于获取所述TDD基站的同步信息，并根据所述同步信息确定所述TDD基站的工作状态：若所述TDD基站的工作状态为下行发射，则开通所述下行大功率放大器并断开所述射频开关；若所述TDD基站的工作状态为上行接收，则连通所述射频开关并关闭所述下行大功率放大器。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的TDD移动通信系统大功率覆盖装置，其特征在于，所述信号发射装置为天线、分布系统或天馈系统。

6.根据权利要求5所述的TDD移动通信系统大功率覆盖装置，其特征在于，所述信号接收装置为天线、分布系统或天馈系统。

7.一种TDD移动通信系统大功率覆盖方法，包括上行链路覆盖和下行链路覆盖；其特征在于：

所述下行链路覆盖包括以下步骤：

将TDD上下行信号分离；

对分离后的下行信号进行功率放大处理；

将功率放大处理后的下行信号通过信号发射装置进行覆盖输出；

所述上行链路覆盖包括以下步骤：

对所接收到的信号接收装置的上行信号进行放大处理；

将放大处理后的上行信号与下行信号进行合路；

将合路后的信号发送给TDD基站。

8.根据权利要求7所述的TDD移动通信系统大功率覆盖方法，其特征在于，还包括步骤：

获取所述TDD基站的同步信息；

根据所述同步信息确定所述TDD基站的工作状态；

若所述TDD基站的工作状态为下行发射，则开通所述下行链路覆盖并关闭所述上行链路覆盖；

若所述TDD基站的工作状态为上行接收，则开通所述上行链路覆盖并关闭所述下行链路覆盖。

9.根据权利要求7或8所述的TDD移动通信系统大功率覆盖方法，其特征在于，将TDD上下行信号分离之前，还包括步骤：对下行信号进行下行滤波处理。

10.根据权利要求9所述的TDD移动通信系统大功率覆盖方法，其特征在于，对所接收到的信号接收装置的上行信号进行放大处理处理之前，还包括步骤：对上行信号进行上行滤波处理。