CN103684646A - 一种时分复用系统以及共用通道的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种时分复用系统以及共用通道的方法。本发明实施例方法包括：末级功放和第一环形器，该第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，第一环形器设置在末级功放之前；末级功放用于当发射通道上发射的是第一信号时，将第一信号输出到与第一信号对应的天线，当发射通道上发射的是第二信号时，将第二信号全反射到第一环形器的隔离端并输出到与第二信号对应的天线。本发明实施例采用较少的器件就可以有效共用通道，时分复用系统结构简单，可以降低系统成本，并且安全可靠。

Description

一种时分复用系统以及共用通道的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种时分复用系统以及共用通道的方法。

背景技术

时分复用系统的带内回传与接入侧系统一般由不同的收发通道组成，接入侧与回传侧的收发通道互不耦合。现有技术中采用了一种共用射频通道的方式来复用通道。具体可参阅图1，图1是现有技术中共用射频通道的架构图。由图1可知，现有技术中在基站收发信台（BTS，Base Transceiver Station）的接入天线和继电器（Relay）天线处设置了一个开关，用于在不同时刻选择不同的天线。例如，当发射通道上发射的是BTS信号时，该开关选择BTS天线，当发射通道上发射的是Relay信号时，该开关选择Relay天线。

本发明的发明人在对现有技术的研究和实践过程中发现，现有技术中的电路几乎完全重用，使得选择BTS天线或者Relay天线的开关需要承受大功率，容易损坏，并且BTS动态与Relay动态要求不一致，用于选择BTS天线或者Relay天线的开关需要承受大功率，还要能通过小功率，极容易导致开关的损坏或者性能恶化。

发明内容

本发明实施例提供了一种时分复用系统以及共用通道的方法，可以有效共用通道，并且安全可靠。

第一方面，本发明提供了一种时分复用系统，包括：

末级功放和第一环形器；

第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，第一环形器设置在末级功放之前；

末级功放用于当发射通道上发射的是第一信号时，将第一信号输出到与第一信号对应的天线，当发射通道上发射的是第二信号时，将第二信号全反射，第二信号反射到第一环形器的隔离端并输出到与第二信号对应的天线。

在第一种可能的实现方式中，第一信号为接入侧信号，与第一信号对应的天线为接入侧天线，第二信号为回传侧信号，与第二信号对应的天线为回传侧天线，接入侧输出功率大于回传侧输出功率。

在第二种可能的实现方式中，第一信号为回传侧信号，与第一信号对应的天线为回传侧天线，第二信号为接入侧信号，与第二信号对应的天线为接入侧天线，回传侧输出功率大于接入侧输出功率。

根据第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，末级功放用于当发射通道上发射的是第一信号时，末级功放正常工作，当发射通道上发射的是第二信号时，末级功放关断或末级功放前端阻抗失配。

根据第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，还包括：第二环形器和第三环形器；

第二环形器用于将第一信号输出到与第一信号对应的天线；

第三环形器用于将全反射到第一环形器的隔离端的第二信号输出到与第二信号对应的天线。

根据第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，第二环形器设在末级功放之后，第三环形器设在第一环形器之后。

第二方面，本发明提供了一种共用通道的方法，包括：

接收发射通道发射的信号；

若发射通道上发射的是第一信号，将第一信号输出到与第一信号对应的天线；

若发射通道上发射的是第二信号，将第二信号全反射到第一环形器的隔离端，并通过第一环形器的隔离端输出到与第二信号对应的天线，其中，第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，第一环形器设置在末级功放之前。

在第一种可能的实现方式中，第一信号为接入侧信号，与第一信号对应的天线为接入侧天线，第二信号为回传侧信号，与第二信号对应的天线为回传侧天线，接入侧输出功率大于回传侧输出功率。

在第二种可能的实现方式中，第一信号为回传侧信号，与第一信号对应的天线为回传侧天线，第二信号为接入侧信号，与第二信号对应的天线为接入侧天线，回传侧输出功率大于接入侧输出功率。

根据第二方面、第二方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，将第一信号输出到与第一信号对应的天线，具体包括：将第一信号通过第二环形器输出到与第一信号对应的天线；

将第二信号全反射，第二信号反射到第一环形器的隔离端并输出到与第二信号对应的天线，具体包括：将第二信号全反射，第二信号反射到第一环形器的隔离端，并通过第三环形器输出到与第二信号对应的天线。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明采用末级功放和第一环形器；第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，第一环形器设置在末级功放之前；末级功放用于当发射通道上发射的是第一信号时，将第一信号输出到与第一信号对应的天线，当发射通道上发射的是第二信号时，将第二信号全反射到第一环形器的隔离端并输出到与第二信号对应的天线。本发明实施例采用较少的器件就可以有效共用通道，时分复用系统结构简单，可以降低系统成本，并且安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中共用射频通道的架构图；

图2是本发明实施例中时分复用系统的一个结构图；

图3是本发明实施例中BTS末级功放正常工作时的信号流示意图；

图4是本发明实施例中BTS末级功放关断时的信号流示意图；

图5是本发明实施例中时分复用系统的另一个结构图；

图6是本发明实施例中relay末级功放正常工作时的信号流示意图；

图7是本发明实施例中relay末级功放关断时的信号流示意；

图8是本发明实施例中共用通道方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明实施例提供了一种时分复用系统。本发明实施例还提供相应的共用通道的方法。以下分别详细说明。请参阅2至图8。

实施例一

本发明实施例提供了一种时分复用系统，该时分复用系统可以应用到所有无线技术领域，例如，移动通信系统、固定无线接入系统、无线数据传输或雷达系统中。

一种时分复用系统，包括：第一环形器10和末级功放20；第一环形器10的第一端与发射通道（TX，transmit）连接，第二端与末级功放20连接，第一环形器10设置在末级功放20之前；末级功放20用于当发射通道上发射的是第一信号时，将第一信号输出到与第一信号对应的天线，当发射通道上发射的是第二信号时，将第二信号全反射，第二信号反射到第一环形器10的隔离端并输出到与第二信号对应的天线。

本实施例包括基站收发信台（BTS，Base Transceiver Station）和继电器（Relay），其中，BTS的信号与BTS天线对应，Relay的信号与Relay天线对应。应当理解的是，BTS在本实施例中的时分复用系统中是接入侧，Relay是回传侧。

本实施例使用第一环形器10和末级功放20来选择与发射通道发射的信号对应的天线，当发射通道上发射的是第一信号时，末级功放20将第一信号输出到与第一信号对应的天线，当发射通道上发射的是第二信号时，末级功放20将第二信号全反射，第二信号反射到第一环形器10的隔离端并输出到与第二信号对应的天线。相对于现有技术中在天线前设置开关来选择不同天线，既可以重用通道，还能保证时分复用系统的性能。

本发明还可以包括：第二环形器30和第三环形器40。其中，为了保证接收通道（RX，receive）的复用性，第二环形器30设在末级功放20之后，第三环形器40设在第一环形器10之后，需说明的是，第二环形器30和第三环形器40不是位于同一条收发通道上。

发射通道发射的第一信号可以通过第二环形器30输出到与第一信号对应的天线，发射通道发射的第二信号全反射到达环形器的隔离端后，可以通过第三环形器40输出到与第二信号对应的天线。第一信号对应的天线发射的信号可以通过第二环形器30输入到接收通道，使得第一信号侧接收到第一信号；第二信号对应的天线发射的信号可以通过第三环形器40输入到接收通道，使得第二信号侧接收到第二信号。

在一种可实现方式中，当第一信号为接入侧信号（BTS发射的信号），与该第一信号对应的天线为接入侧天线（BTS天线），第二信号为回传侧信号（Relay发射的信号），与第二信号对应的天线为回传侧天线（Relay天线），接入侧输出功率大于回传侧输出功率。

在另一种可实现方式中，当第一信号为回传侧信号（Relay发射的信号），与该第一信号对应的天线为回传侧天线（Relay天线），第二信号为接入侧信号（BTS发射的信号），与第二信号对应的天线为接入侧天线（BTS天线），回传侧输出功率大于接入侧输出功率。

下面将通过具体应用例对这两种实现方式的具体实施进行详细说明：

在一种实现方式中，当第一信号为接入侧信号，与该第一信号对应的天线为接入侧天线，第二信号为回传侧信号，与第二信号对应的天线为回传侧天线，接入侧输出功率大于回传侧输出功率，请参阅图2至图4，图2是时分复用系统的一个结构图，图3是接入侧BTS末级功放正常工作时的信号流示意图，图4是接入侧BTS末级功放关断时的信号流示意图。

假设接入侧BTS的输出功率为BTSout，回传侧relay的输出功率为RELout，当BTSout>RELout时，第一信号为BTS信号，与第一信号对应的天线为BTS天线，第二信号为relay信号，与第二信号对应的天线为relay天线。此时，末级功放20为BTS末级功放。

当发射通道上传输的是BTS信号时，BTS末级功放正常供电时，输出功率为BTSout，将BTS信号正常发射，该BTS信号通过第二环形器30传输到BTS天线。

而当发射通道上传输的是relay信号时，BTS末级功放电源断开，即将BTS末级功放关断或该末级功放前端阻抗失配，BTS末级功放的输入端处于开路状态，将输入的relay信号全发射，反射的功率由环形器的隔离端输出，通过第三环形器40以及relay滤波器，到达relay天线口。此时第一环形器10的输出功率为RELout+ILr（其中，ILr为第三环形器40与relay滤波器的损耗），那么，在Relay的天线口，输出功率刚好为Rel_W。

其中，对BTS末级功放的控制可参阅下表一：

表一

由上表一和图2可知，当发射通道TX上发射的是BTS信号时，BTS末级功放打开，当接收通道RX上接收的是BTS信号时，RX通道带宽打到BTS侧，当TX上发射的是Relay信号时，BTS末级功放关闭，当RX上接收的是Relay信号时，RX通道带宽打到Relay侧。

需说明的是，当BTS末级功放正常工作时，信号被BTS末级功放正常放大，极少部分泄露到第一环形器10的隔离端，具体可参阅图3，图3是BTS末级功放正常工作时的信号流示意图，其中，图3中箭头所示方向为BTS末级功放将发射通道发射的信号正常放大的信号，图3中尖角所在位置为泄露到第一环形器10的隔离端的信号。

而当BTS末级功放断开时，即将BTS末级功放关断或末级功放前端阻抗失配，信号被BTS末级功放全反射，到达环形器的隔离端，极少部分泄露到BTS末级功放的输出端，具体可参阅图4，图4是BTS末级功放关断或末级功放前端阻抗失配时的信号流示意图，其中，图4中箭头所示方向为BTS末级功放将发射通道发射的信号正常放大的信号，图4中尖角所在位置为泄露到BTS末级功放的输出端的信号。

在另一种可实现方式中，当第一信号为回传侧信号，与该第一信号对应的天线为回传侧天线，第二信号为接入侧信号，与第二信号对应的天线为接入侧天线，回传侧输出功率大于接入侧输出功率。请参阅图5至图7，图5是时分复用系统的另一个结构图，图6是relay末级功放正常工作时的信号流示意图，图7是relay末级功放关断时的信号流示意图。

假设接入侧BTS的输出功率为BTSout，回传侧relay的输出功率为RELout，当BTSout＜RELout时，第一信号为relay信号，与第一信号对应的天线为relay天线，第二信号为BTS信号，与第二信号对应的天线为BTS天线。此时，末级功放20为relay末级功放。

当发射通道上传输的是relay信号时，relay末级功放正常供电时，输出功率为RELout，将relay信号正常发射，该relay信号通过第二环形器30传输到relay天线。

而当发射通道上传输的是BTS信号时，relay末级功放电源断开，即将BTS末级功放关断或末级功放前端阻抗失配，relay末级功放的输入端处于开路状态，将输入的BTS信号全发射，反射的功率由环形器的隔离端输出，通过第三环形器40以及BTS滤波器，到达BTS天线口。此时第一环形器10的输出功率为BTSout+ILr（其中，ILr为第三环形器40与BTS滤波器的损耗），那么，在BTS的天线口，输出功率刚好为BTS_W。

其中，对relay末级功放的控制可参阅下表二：

表二

由上表二和图5可知，当发射通道TX上发射的是BTS信号时，Relay末级功放关闭，当接收通道RX上接收的是BTS信号时，RX通道带宽打到BTS侧，当TX上发射的是relay信号时，Relay末级功放正常工作，当接收通道上接收的是relay信号时，RX通道带宽打到relay侧。

需说明的是，当relay末级功放正常工作时，信号被relay末级功放正常放大，极少部分泄露到第一环形器10的隔离端，具体可参阅图6，图6是relay末级功放正常工作时的信号流示意图，其中，图6中箭头所示方向为relay末级功放将发射通道发射的信号正常放大的信号，图6中尖角所在位置为泄露到第一环形器10的隔离端的信号。

而当relay末级功放断开时，即将relay末级功放关断或末级功放前端阻抗失配，信号被relay末级功放全反射，到达环形器的隔离端，极少部分泄露到relay末级功放的输出端，具体可参阅图7，图7是relay末级功放关断或末级功放前端阻抗失配时的信号流示意图，其中，图7中箭头所示方向为relay末级功放将发射通道发射的信号正常放大的信号，图7中尖角所在位置为泄露到relay末级功放的输出端的信号。

由上可知，本发明采用末级功放和第一环形器10；第一环形器10的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，第一环形器10设置在末级功放20之前；末级功放20用于当发射通道上发射的是第一信号时，将第一信号输出到与第一信号对应的天线，当发射通道上发射的是第二信号时，将第二信号全反射到第一环形器10的隔离端并输出到与第二信号对应的天线。本发明实施例采用较少的器件就可以有效共用通道，时分复用系统结构简单，可以降低系统成本，并且安全可靠。

实施例二

本实施例还提供了一种共用通道的方法，其中，本实施例将以时分复用系统的角度对该共用通道的方法进行详细说明，具体可参阅图8。

一种共用通道的方法，包括：接收发射通道发射的信号；若发射通道上发射的是第一信号，将第一信号输出到与第一信号对应的天线；若发射通道上发射的是第二信号，将第二信号全反射到环形器的隔离端，并通过环形器的隔离端输出到与第二信号对应的天线，其中，第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，第一环形器设置在末级功放之前。

请参阅图8，具体流程可以如下：

201、接收发射通道发射的信号；

本实施例中的发射通道上可能发射的是第一信号也可能是第二信号，其中，第一信号可以是接入侧信号或回传侧信号，相应的，第二信号则可以是回传侧信号或接入侧信号。

202、判断发射通道上发射的是第一信号还是第二信号；例如，具体可以如下：

若发射通道上发射的是第一信号，则执行步骤203、若发射通道上发射的是第二信号，则执行步骤204。

其中，第一信号可以是接入侧信号也可以是回传侧信号，具体可以有如下情况：

当第一信号为接入侧信号，与第一信号对应的天线为接入侧天线，第二信号为回传侧信号，与第二信号对应的天线为回传侧天线，接入侧输出功率大于回传侧输出功率。

当第一信号为回传侧信号，与第一信号对应的天线为回传侧天线，第二信号为接入侧信号，与第二信号对应的天线为接入侧天线，回传侧输出功率大于接入侧输出功率。

203、若发射通道上发射的是第一信号，则将第一信号输出到与第一信号对应的天线；

若发射通道上发射的是第一信号，则将第一信号输出到与第一信号对应的天线。具体的，若发射通道上发射的是第一信号，则将第一信号通过第二环形器输出到与第一信号对应的天线。

若第一信号为接入侧信号，则将第一信号输出到接入侧天线；若第一信号为回传侧信号，则将第一信号输出到回传侧天线。

其中，当发射通道上发射的是第一信号时，可以让末级功放正常工作，由末级功放将第一信号输出到与第一信号对应的天线。

204、若发射通道上发射的是第二信号，则将第二信号全反射到环形器的隔离端，并通过环形器的隔离端发射到与第二信号对应的天线；

若发射通道上发射的是第二信号，则将第二信号全反射到环形器的隔离端，并通过环形器的隔离端发射到与第二信号对应的天线。具体的，发射通道上发射的是第二信号，则将第二信号全反射，第二信号反射到第一环形器的隔离端，并通过第三环形器输出到与第二信号对应的天线。

若第二信号为回传侧信号，则第二信号全反射到环形器的隔离端，并通过环形器的隔离端输出到回传侧天线。

若第二信号为接入侧信号，则第二信号全反射到环形器的隔离端，并通过环形器的隔离端输出到接入侧天线。

其中，当发射通道上发射的是第二信号时，可以将末级功放关断或让末级功放前端阻抗失配，由末级功放将第二信号全反射到环形器的隔离端，并通过环形器的隔离端发射到与第二信号对应的天线。

其中，第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，第一环形器设置在末级功放之前。时分复用系统的具体实施可参见上述实施例，此处不再赘述。

由上可知，本发明接收发射通道发射的信号，并判断该发射通道发射的信号是第一信号还是第二信号，若发射通道上发射的是第一信号，将第一信号输出到与第一信号对应的天线；若发射通道上发射的是第二信号，将第二信号全反射到第一环形器的隔离端，并通过第一环形器的隔离端输出到与第二信号对应的天线，其中，第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，第一环形器设置在末级功放之前。本发明实施例采用较少的器件就可以有效共用通道，时分复用系统结构简单，可以降低系统成本，并且安全可靠。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种时分复用系统以及共用通道的方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种时分复用系统，其特征在于，包括：

末级功放和第一环形器；

第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，所述第一环形器设置在所述末级功放之前；

所述末级功放用于当发射通道上发射的是第一信号时，将所述第一信号输出到与第一信号对应的天线，当发射通道上发射的是第二信号时，将所述第二信号全反射，所述第二信号反射到第一环形器的隔离端并输出到与所述第二信号对应的天线。

2.根据权利要求1所述的时分复用系统，其特征在于，

所述第一信号为接入侧信号，所述与第一信号对应的天线为接入侧天线，所述第二信号为回传侧信号，所述与第二信号对应的天线为回传侧天线，所述接入侧输出功率大于回传侧输出功率。

3.根据权利要求1所述的时分复用系统，其特征在于，

所述第一信号为回传侧信号，所述与第一信号对应的天线为回传侧天线，所述第二信号为接入侧信号，所述与第二信号对应的天线为接入侧天线，所述回传侧输出功率大于接入侧输出功率。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的时分复用系统，其特征在于，

所述末级功放用于当发射通道上发射的是第一信号时，所述末级功放正常工作，当发射通道上发射的是第二信号时，所述末级功放关断或所述末级功放前端阻抗失配。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的时分复用系统，其特征在于，

还包括：第二环形器和第三环形器；

第二环形器用于将所述第一信号输出到与第一信号对应的天线；

第三环形器用于将全反射到第一环形器的隔离端的第二信号输出到与第二信号对应的天线。

6.根据权利要求5所述的时分复用系统，其特征在于，

所述第二环形器设在所述末级功放之后，所述第三环形器设在所述第一环形器之后。

7.一种共用通道的方法，其特征在于，包括：

接收发射通道发射的信号；

若发射通道上发射的是第一信号，将所述第一信号输出到与第一信号对应的天线；

若发射通道上发射的是第二信号，将所述第二信号全反射到第一环形器的隔离端，并通过所述第一环形器的隔离端输出到与第二信号对应的天线，其中，第一环形器的第一端与发射通道连接，第二端与末级功放连接，所述第一环形器设置在所述末级功放之前。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述第一信号为接入侧信号，所述与第一信号对应的天线为接入侧天线，所述第二信号为回传侧信号，所述与第二信号对应的天线为回传侧天线，所述接入侧输出功率大于回传侧输出功率。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述第一信号为回传侧信号，所述与第一信号对应的天线为回传侧天线，所述第二信号为接入侧信号，所述与第二信号对应的天线为接入侧天线，所述回传侧输出功率大于接入侧输出功率。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，

所述将所述第一信号输出到与第一信号对应的天线，具体包括：将所述第一信号通过第二环形器输出到与第一信号对应的天线；

所述将所述第二信号全反射，所述第二信号反射到第一环形器的隔离端并输出到与第二信号对应的天线，具体包括：将第二信号全反射，所述第二信号反射到第一环形器的隔离端，并通过第三环形器输出到与第二信号对应的天线。

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