CN1092909C

CN1092909C - 基站发射机－接收机

Info

Publication number: CN1092909C
Application number: CN98106038A
Authority: CN
Inventors: 熊谷佳晶
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1998-03-05
Publication date: 2002-10-16
Anticipated expiration: 2018-03-05
Also published as: JP3833787B2; US6125138A; JPH1155152A; CN1208315A

Abstract

在一个基站的发送和接收时序还没有与邻近的另外一个基站的发送和接收时序取得同步的情形下，或在需要建立这类同步的情形下，一个同步控制器输出一个接收方式切换信号，将当前方式从常规接收方式切换到同步控制接收方式。结果，衰减装置衰减一个从其它基站来的强输入信号，并通过一个前端让该衰减信号进入到一个解调器中。解调器进行处理以解调接收数据。同步控制器从该接收数据中检测同步信息(一个同步字)，以便使这两个基站的发送和接收时序取得同步，然后将接收方式返回到常规接收方式。

Description

基站发射机-接收机

本发明涉及一个用于重复发送和接收方式的基站发射机-接收机，它在发送方式时发射一个信号，在接收方式时接收一个信号。本发明尤其涉及一个移动通信基站的发射机-接收机，该基站位于诸如PHS(个人手持电话系统)的系统中，采用TDD(时分双工)。

为减少终端侧硬件的负载，减小重量和体积并保证长时间连续待机，PHS通过TDD实现双向信息发送。

TDD是通过对每个信号用不同的时间间隙来交替地发射和接收信号来实现双工的。例如在PHS情形中，4信道复用TDMA-TDD中的发射-接收时序如图23所示。在某个时长为5ms的帧中，每个为625μs的四个发送时隙(CH1 TX-CH4 TX)和四个接收时隙(CH1 RX-CH4 RX)相互交替。在图23中，CS(小区基站)表示一个基站，PS1-PS4(PS：用户台)表示移动从属台，TS表示基站发送方式持续的时间，RS表示基站接收方式的持续时间。基站CS向四个从属台PS1-PS4发射5ms的信息，采用的是每个脉冲持续时间为625μs的突发脉冲信号形式。每个从属台PS1-PS4在接收到基站CS信号2.5ms以后，以625μs的突发脉冲形式发射它自己的信息。

当多个PHS供应商使用的基站在同一地区挨在一起时，就象最近所发生的那样，可能在发送和接收中导致干扰。其原因是供应商之间没有提供帧同步。结果，当基站独立地建立时，供应商A的基站的发送时隙可能与供应商B的基站的接收时隙有重叠，因此掺入了从供应商B的从属台来的无线电波的接收。

解决这个问题的最简单的方法是用一条电缆给这两个基站发送帧同步信号，根据接收到的帧同步信号，每个基站一致地改变发送和接收时序。然而，基站相互之间通常是独立工作，而且当涉及到将诸基站连接在一起时，即使基站是位于相邻大厦中的，这项工作也是不容易的。因此这种方法并不实用。如果试图用常规线路来传送帧同步信号，这本身就会导致要建立一个同步网。这种解决办法不够经济。

解决用电缆发送同步信号时的上述问题的一种方法是采用被称为“空中同步”的方法。根据空中同步方法，一个在稍后进入运行的基站接收从已经在运行的基站来的无线电波，并用这些无线电波开始同步运行。

在用空中同步来建立发送和接收时序的同步过程中，要求执行与通常不同的操作，即一个基站要接收由另外一个基站发射出来的无线电波。引发的一个问题是该基站的接收机有一个过分大的输入。由于一个基站产生的发送输出比一个从属台的要大，从一个短距离处的基站发送出来的无线电波给接收基站带来一个过分大的输入。结果是使前端低噪声放大器的性能恶化，并且在极端情况下损坏该放大器。由于在一个低噪声放大器中配备能限制大输入的装置会降低噪声性能以及接收灵敏度，对于本问题这不是一个好方法。在不同的PHS供应商在相邻大厦中采用多个基站，或为了通过WLL(无线本地环路)提高用户数量而在某个位置设置多个基站的情形下，上述的问题会更多地碰到。

因此，本发明的目标之一是提供一种基站发射机-接收机，其中它可以用空中同步实现基站之间的发送和接收时序的同步，以防止对低噪声放大器的损害以及它的性能的恶化，并避免接收灵敏度的下降。

本发明的另外一个目标是提供一种基站发射机-接收机，它消除了对基站设置位置的限制，从而能有效地配置基站。

根据本发明能实现上述目标，它通过提供一种重复发送和接收方式的基站发射机-接收机，在发送方式时发送一个信号，在接收方式时接收一个信号；该发射机-接收机包括：一个在发送方式时打开而在接收方式时关闭的发送功率放大器，用于给天线输入一个发送信号；一个用于放大天线接收信号并对其进行变频的前端；一个位于该前端输出侧的解调器，用于从接收信号解调数据；位于该前端和天线间的衰减装置，用于衰减同步接收方式中的接收信号，该方式中，基站的发送和接收时序与另外一个基站的发送和接收时序互相同步，而在普通的接收方式中对接收信号不进行衰减。

还有，根据本发明，可以用以下方法实现上述目标：提供一种重复发送和接收方式的基站发射机-接收机，在发送方式时发送一个信号，而在接收方式时接收一个信号，该发射机-接收机包括：一个在发送方式时打开而在接收方式关闭的发送功率放大器；一个用于放大接收信号并对其进行变频的前端；一个天线开关，用于将一个天线连接到一个处于同步接收方式下的发送侧，在上述方式下，该基站的发送与接收时序同步于另一个基站的发送与接收时序，而在发送方式下，将该天线连接到一个处于常规接收方式下的接收侧。在该前端的输出侧提供一个解调器用于从接收信号中解调数据；以及在前端和天线开关之间提供诸装置，用于衰减发送方式中的输入信号以及让同步接收方式和常规接收方式中的接收信号通过。

通过以下结合附图的描述，可以明显看到本发明的其它特征和优势。

图1是用于描述本发明第一种实施例的方框图；

图2是用于描述本发明第二种实施例的方框图；

图3是说明一个与第一种实施例对应的基站发射机-接收机方框图；

图4是一个衰减器的电路设置图；

图5是表明控制电压Vc与衰减器的衰减量之间关系的图；

图6是一个衰减器的另一种电路的设置图；

图7是在描述图6所示电路的运作时有用的一个表格；

图8是一个天线开关结构图；

图9是用于构造该天线开关的一个开关的电路设置图；

图10是一个表格，它在描述常规控制期间发射-接收单元诸部件的运作时要用到；

图11A是在描述一个控制时隙的格式时要用到的图，图11B是在描述一个通信时隙的格式时要用到的图；图11C是在描述一个同步字时要用到的图；

图12是一个表格，它在描述同步控制下的发射机-接收机诸部件运作时要用到，与第一种实施例相对应；

图13是衰减器控制信号发生器的方框图；

图14是一个表格，它在描述诸方式和不同信号之间关系时要用到；

图15是与本发明的第二种实施例相对应的一个基站发射机-接收机的方框图；

图16是一个表格，它在描述同步控制下的发射机-接收机诸部件运作时要用到，与第二种实施例相对应；

图17是一个表格，它在描述不同方式下的诸开关输出端和开关控制诸信号时要用到；

图18是一个表格，它在描述不同方式下的信号TRS、V_CONT以及开关控制诸信号之间关系时要用到；

图19是同步控制处理流程图；

图20是与本发明的第三种实施例对应的一个基站发射机-接收机方框图；

图21是与本发明的第三种实施例对应的一个同步控制电路的结构方框图；

图22是该同步控制电路的操作时序图；以及

图23在描述一个4-信道复用TDMA-TDD系统中的发送和接收时序时要用到。

(a)第一种实施例概述

图1是一个基站发射机-接收机的方框图，用于本发明第一种实施例的概观描述。

图1所示的装置包括：一个发送功率放大器PA，它在发送方式时间间隔TS(参看图23)打开，而在接收方式时间间隔RS关闭；一个前端FE，用于放大接收信号并对其进行变频；在前端FE的输出侧提供一个解调器DEM，用于从该接收信号解调出数据；一个天线ANT；一个天线开关ANT-SW，它用于将天线ANT连接到发送侧或接收侧；在前端FE和天线ANT之间提供诸衰减装置AT，用于衰减输入信号或让其通过；一个发送和接收控制器TRC，用于产生一个发送/接收识别信号TRS，它用于指明当前方式是发送方式还是接收方式；以及一个用于产生信号V_CONT的同步控制器SYCC，该信号用来指示在第一和第二接收方式(一种常规接收方式和一种同步控制接收方式)之间的切换。第一接收方式是常规接收方式，而第二接收方式是同步控制接收方式，用于这个基站的发送和接收时序与另外一个基站的发送和接收时序的同步。在同步控制接收方式下，从另外一个基站来的强输入信号在衰减后被接收，在这个接收信号中包含的同步信息用于将该基站与其它基站同步起来。诸衰减装置AT在发送方式时间间隔内衰减该输入信号，在接收的时候让第一接收方式(常规接收方式)下的接收信号通过，并衰减第二接收方式(同步控制接收方式)下的接收信号。

在一个基站的发送和接收时序还没有与同一位置或附近的另外一个基站的发送和接收时序同步的情形下，或者在有必要建立那样的同步的情形下，同步控制器SYCC输出接收方式切换信号V_CONT以建立第二接收方式。结果，诸衰减装置AT对从其它基站来的一个强输入信号进行衰减，并通过前端FE将该衰减信号送给解调器DEM。解调器DEM解调接收数据。同步控制器SYCC从该接收数据检测到同步信息以建立同步，然后将接收方式返回到第一接收方式。

诸衰减装置AT可以由一个衰减器或开关构成。

如果采用了这种安排方式，利用空中同步可以建立诸基站间的发送和接收时序的同步。而且，由于从其它诸基站来的强输入信号是被衰减后才接收的，可以防止低噪声放大器性能的恶化以及对它的损害，还能避免接收灵敏度的下降。另外，由于基站的发送和接收时序可以与另外一个基站的时序取得同步，可以消除基站位置设置所导致的限制，从而可以更有效地配置基站。(b)第二种实施例概述

图2是用于描述本发明的第二种实施例概述时的一个基站发射机-接收机方框图。与图1中等同的部件采用的是一致的参考符号。这个实施例与第一种实施例的不同之处在于第二接收方式(同步控制接收方式)中的接收信号的衰减。在图1中，接收信号是在第二接收方式中用衰减装置AT(衰减器或开关)来衰减。然而，在图2的实施例中，当运作方式是第二接收方式时，天线ANT不是连接到接收侧而是发送侧去衰减接收到的信号。也就是说，开关内的泄漏信号被输入到前端去衰减该接收信号。应该注意的是，在当前方式是第一或第二接收方式时，衰减装置AT允许输入信号通过而不对它进行衰减。衰减装置AT只在发送期间执行衰减操作。

在发送和接收时序尚未与同一位置或相邻位置中的基站的时序取得同步的情形中，或在需要建立同步的情形中，同步控制器SYCC输出接收方式切换信号V_CONT以建立第二接收方式。使得天线开关ANT-SW将天线ANT连接到发射电路侧，而不是接收电路侧。结果，从另外一个基站来的一个强输入信号变为开关内部的泄漏信号从而被衰减，衰减信号通过前端FE进入到解调器DEM，解调器DEM解调接收数据。同步控制器SYCC从该接收数据检测到同步信息以建立同步，然后将接收方式返回到第一接收方式。

如果采用了这种安排方式，利用空中同步可以建立诸基站间的发送和接收时序的同步。而且，由于从其它诸基站来的强输入信号是被衰减后才接收的，可以防止低噪声放大器性能的恶化以及对其的损害，还能避免接收灵敏度的下降。另外，由于基站的发送和接收时序可以与另外一个基站的时序取得同步，可以消除基站位置设置所导致的限制，从而可以更有效地配置基站。(B)第一种实施例(a)整体配置

图3是与本发明的第一种实施例相对应的一个基站发射机-接收机方框图。它表示具有两个分支的接收系统的一个实例，分别称为第一和第二接收系统。该装置包括发射/接收天线1、2。这两个天线负责分集接收。一个天线开关3连接天线1、2，每个天线通过在这两个系统间的时分切换，同时用于向发射系统发射和从接收系统接收。在发送方式时间间隔内，天线开关3将天线1、2连接到发射系统，而在接收方式时间间隔内，它将天线1、2分别连接到第一和第二接收系统。给发送和接收控制器(TRC)4提供一个时序信号作为它的输入，它输出一个发送/接收识别信号TRS，该信号假定在发送方式时间间隔TS(参看图23)期间是一个低电平，而在接收方式时间间隔RS期间是一个高电平。一个解调器(DEM)5用QPSK解调处理方法来解调接收数据。上面提到的第一接收系统、第二接收系统和发射系统分别标识为数字6、7和8。同步控制电路9使该基站的发送和接收时序与另外一个基站的发送和接收时序取得同步，并输出接收方式切换信号V_CONT。一个衰减器控制信号发生器10产生一个衰减器控制信号V_C。

第一和第二接收系统6、7分别具有可变衰减量的衰减器11、21，用于衰减在发送期间从天线开关3泄漏进来的发送信号，并在接收期间允许已经由天线1、2接收的一个接收信号通过。衰减器11、21在发送/接收识别信号TRS为低电平时(即在当前方式是发送方式时)使衰减最大，而在发送/接收识别信号TRS为高电平时(即在当前方式是接收方式时)使衰减最小。这可以防止从天线开关3泄漏出来的发射波在发送期间被当作前端的一个极大输入，从而防止了前端性能的恶化以及对它的损害。

第一和第二接收系统6、7的前端(FE)以数字12、22标识，包括低噪声RF放大器和变频器(分别为D/C1、D/C2)。它们放大位于1.9-GHz频带内的接收信号，然后将该信号转换为位于250-MHz频带内的第一中频信号。带通滤波器13、23让第一中频信号通过，放大器14、24放大第一中频信号。变频器(D/C3、D/C4)15、25将250-MHz频带的第一中频信号下变频为10-MHz频带的第二中频信号。变频器15、25的输出分别连接到带通滤波器16、26上。限幅放大器17、27放大第二中频信号并输出信号RSSI(接收信号强度指示)，它们分别与天线1、2的接收电场强度成正比。

解调器5用最大比合并方法合并从限幅放大器17、27来的第二中频信号，然后执行QPSK解调以解调并输出接收数据。同步控制电路9从解调器5输出的接收数据中检测到一个同步字UW，并根据检测结果，使这个基站的发送和接收时序与另外一个基站的发送和接收时序取得同步。

发射系统8包括：一个正交调制器31，用于用发射数据对载频信号进行QPSK调制；一个变频器32用于将正交调制信号上变频为1.9-GHz频带的信号；一个带通滤波器33用于让一个1.9-GHz频带的无线电信号通过；以及一个发送高输出放大器(发送功率放大器PA)34用于无线电信号的功率放大，并通过天线开关3将放大信号从天线1或2发射到空中。(b)衰减器

图4画出了衰减器11和21的一个电路示例。该电路的设计方式是衰减量随着控制信号VC的增加而减小，如图5所示。具体说，当控制信号VC变大时，形成了虚线表示的DC路径，并且二极管D1被正向偏置。从而进入到输入端的信号V_IN通过二极管D1作为V_OUT从输出端发射而不经过衰减。另一方面，当控制信号V_C变小时，形成了点划线表示的DC路径，并且输入信号V_IN通过以下路径从输出端输出：电容器C、二极管D2、电阻R、二极管D3和电容器C。结果衰减量增加了。相应地，通过设置控制电压V_C为高电平H或低电平L，就能控制该衰减器的衰减程度，使之具有两种数值。

图6画出了衰减器电路的另外一个示例。在这儿的输入信号V_IN是通过类似开关的操作来让其通过或衰减的。为建立允许输入信号通过的状态，一个第一控制信号V_CONT1被设置为高电平(＝V_CC)，而一个第二控制信号V_CONT2被设置为低电平(＝0)，如图7所示。如果第一和第二控制信号V_CONT1、V_CONT2是这样偏置的，就形成了一条虚线所示的箭头方向的DC路径，二极管D1导通，而二极管D2截止。因此输入信号V_IN是通过二极管D1作为V_OUT从输出端发射的。另一方面，为建立输入信号被衰减的状态，第一控制信号V_CONT1被设在低电平(＝0)，而第二控制信号V_CONT2被设在高电平(＝V_CC)。如果第一和第二控制信号V_CONT1、V_CONT2是这样偏置的，就形成了一条沿点划线所示的箭头方向的DC路径，二极管D2导通，而二极管D1截止。结果，输入信号V_IN被衰减掉而不在输出端出现。(c)天线开关

图8画出了天线开关3的结构。天线开关3有三个内部开关3a-3c，

用于将天线1和2连接到发射系统8或将天线1、2分别连接到第一和第二发射系统6、7上。开关3a-3c的每一个都有：接信号的C端口，用于选择输出信号的端口A和B，以及用于控制端口A和B中的哪一个来输出信号的控制端口。

图9表示的是构成天线开关3的开关结构的一个示例。开关有一个非(NOT)门IC1和集成电路IC2。当控制信号SWC处于低电平时，集成电路IC2在端口a输出一个低电平信号，而在端口b输出一个高电平。相应地，如果控制信号SWC处于高电平，二极管D1被正向偏置，而二极管D2被反向偏置，从而从端口C进来的信号V_IN从端口A输出。反过来，如果控制信号SWC处于低电平，二极管D1被反向偏置，而二极管D2被正向偏置，从而信号V_IN从端口B输出。(d)常规控制

图10是一个表格，它在描述常规发送和接收方式中的发送功率放大器34、天线开关3和衰减器11、21的运作时要用到。

具体说，发送功率放大器34在发送期间(当发送/接收识别信号TRS处于低电平时)执行放大操作，而在接收期间(当发送/接收识别信号TRS处于高电平时)终止放大操作。而且，天线开关3在发送期间将天线1或2连接到发射系统8上，而在接收期间分别将天线1、2连接到第一和第二接收系统6、7上。衰减器11、21在发送期间执行衰减操作，由此，将衰减通过天线开关3泄漏到第一和第二接收系统的发送信号，同时不衰减接收信号，接收信号由天线1、2在接收期间进行接收，从而进入到前端11、22的信号没有被衰减。

衰减器11、21在发送期间执行衰减操作的原因是为了防止经发送功率放大器34放大后的发送信号泄漏到接收侧，那会导致前端12、22性能的恶化或对它的损害。例如，在一个短脉冲串中的发射输出平均在+29dBm量级。即使借助于该天线开关3的隔离作用使该输出被衰减了30dB，大约仍有0dBm在接收系统中产生作用。另一方面，前端11、21能承受的最大输入电平通常是-20dBm。因此，衰减器11、21插在前端的输入侧，并且在发送期间执行衰减操作以减小发射波的泄漏并保护前端。

当发送/接收识别信号TRS在发送期间为低电平时，发送功率放大器(PA)34执行放大操作，天线开关3将发射系统8连接到天线1或2，同时衰减器11、21执行衰减操作。结果，由发送功率放大器34进行功率放大的无线电信号从天线1或2发射到空中，并且发送信号的泄漏部分被衰减器11、21所衰减。

当发送/接收识别信号TRS在接收期间为高电平时，发送功率放大器(PA)34停止放大操作，天线开关3将天线1和2分别连接到第一和第二接收系统6和7上，同时衰减器11、21允许信号通过。结果，由每个天线1和2接收的接收信号被放大，并在进入到解调器5之前被变频。解调器5用最大比合并方法合并从第一和第二接收系统来的信号，然后执行QPSK解调来解调和输出接收到的数据。(e)同步控制

在某种情形下，比方说，用无线本地环路或类似方法在某个地方配置多个基站(例如在同一电话柱的两边)，当首先进入运作的某个基站CS的发射波到达另外一个基站CS最大为-5dBm时，计算这些发射波。若后来进入运作的基站CS没有与早些时候进入运作的基站取得同步，则它将在接收期间遇到过分大的输入。

本发明通过在一个基站CS进入运作时对衰减器11、21的衰减操作的控制，通过不允许前端12、22接受过分大的输入来保护它们，直到同步建立为止。

(e-1)同步建立

一个发送时隙(参看图23)包括(1)一个控制时隙(CH1 TX)用于广播信息、寻呼信息和呼叫连接所必需的控制信息的发送，以及(2)通信时隙(CH2 TX-CH TX4)用于诸如话音数据的用户信息的发送。基站CS在控制时隙采用与图11A所示的格式相应的格式向从属台发射控制信息，并在通信时隙采用与图11B所示的格式相应的格式向从属台发射语音数据或类似信息。

在图11A、11B所示的格式中，R表示用于保证上升时间的4-比特瞬态响应斜坡时间(突发瞬态响应时间)，SS代表开始符号(固定为10)，用以表示一个开始信号，PR代表一个前导用于从接收信号中再生时钟以及在基站和从属台间建立比特同步，UW代表一个同步字用于帧同步。如图11C所示，所规定的位图不同是由控制时隙是一个上行链路还是下行链路时隙以及通信时隙是一个上行链路还是下行链路时隙所决定的。还有，CI代表信道标识符，指明在相应时隙中发送信息的特定信道(一个广播信道、寻呼信道、信令信道或业务信道等等)，I代表一个信息域，例如控制信息或语音数据，CRC代表一个误码检测位。

同步字UW根据从该控制时隙起算以及从通信时隙起算的不同时长来产生。若一个其持续时间与UW和CI一致的窗口WID被设置为从检测到输入信号前沿的时间Tw开始输入前沿，并在窗口WID内检测到下行链路控制时隙的UW位图，如图11A所示，则可以确定前沿的时序是发送周期TS的开始(参看图23)。也就是说，在4-信道复用TDMA-TDD情形中，下行链路控制信道处于领先的时隙(CH1 TX)，从而上述前沿的时序变为其它基站的发送周期TS的前沿的时序。

因此，与上面一致，如果从一个基站B来的一个发送信号被一个基站A接收，发送周期TS的前沿的时序用上述方法检测，基站A的发送和接收时序可以与基站B的发射机-接收机的发送时序取得同步。

(e-2)第一种实施例的同步控制

在常规接收方式上，提供了一种接收方式(同步控制接收方式)，用于使该基站的发送和接收时序与另外一个基站的发送和接收时序取得同步。在发送方式、常规接收方式和同步控制接收方式中，发送功率放大器34、天线开关3和衰减器11、21受图12所示表格的控制，它在描述操作时要用到。特别地，在发送和常规接收期间，发送功率放大器34、天线开关3和衰减器11、21受图10所示表格所指明的相同方式控制。然而在同步控制接收方式下，实现控制的方式是：从另外一个基站来的一个强输入信号被衰减，并且同步控制电路9能检测到UW位图。因此在同步控制接收方式下，天线1、2分别连接到第一和第二接收系统6、7上，从而使衰减器11、21执行衰减操作。而由发送功率放大器34执行的放大停止了。

在同步控制接收方式下，送给前端12、22的过分大的输入可以被衰减器11、21的衰减操作衰减20-30dB，从而可以防止构成前端的低噪声放大器性能的恶化以及对它的损害。相应地，由另外一个基站发射的强信号被接收和衰减，然后该衰减信号被变频和放大后送给解调器5。解调器5解调并输出接收数据。同步控制电路9从接收数据中检测同步字UW，并使它自己基站的发送和接收时序与这个外界基站的取得同步。

(e-3)衰减器的信号衰减/通过控制

图13是衰减器控制信号发生器10的结构方框图，衰减器控制信号发生器10根据图12所示表格让衰减器11、21通过或衰减一个信号。如图13所示，发送和接收控制器4输出一个发送/接收识别信号TRS，假定它在发送方式期间为低电平，而在接收方式期间为高电平。同步控制电路9输出方式切换信号V_CONT，它负责常规接收方式和同步控制接收方式之间的切换。衰减器控制信号发生器10产生衰减器控制信号Vc。衰减器11有如图4所示的结构。衰减器控制信号发生器10有一个与(AND)门10a，它对发送/接收识别信号TRS与方式切换信号V_CONT进行逻辑乘运算，并输出衰减器控制信号Vc。

衰减器11在衰减器控制信号Vc处于高电平H时允许让它的输入信号通过，而当信号Vc为低电平L时对输入进行衰减，从图4可以明显看出。为了控制衰减器11按图12所示的表格工作，要求将衰减器控制信号Vc设置

如下：(1)在发送方式时，Vc＝低电平L；(2)在常规接收方式时，Vc＝高电平H；(3)在同步控制接收方式时，Vc＝低电平L。

相应地，如图14所示，同步控制电路9(1)在常规接收方式下将方式切换信号V_CONT设为高电平H，(2)在同步控制接收方式下将方式切换信号V_CONT设为低电平L。在发送方式下，方式切换信号V_CONT既可以为H，也可以为L。结果，衰减器控制信号发生器10对发送/接收识别信号TRS和方式切换信号V_CONT进行逻辑与(AND)运算，以图14所示方式产生每种方式下的衰减器控制信号Vc，并用控制信号Vc控制衰减器11、21，采用的方式是按照图12所示表格让衰减器通过或衰减它们的输入。(C)第二种实施例(a)整体配置

图15是与本发明的第二种实施例相对应的一个基站发射机-接收机方框图。与图1中等同的部件采用一致的参考符号。这种实施例与图3的第一种实施例的不同在于：(1)衰减器控制信号发生器10没有了，替代它的是一个衰减器开关50；(2)发射机-接收机的每个部件所受的控制与图16所示的表格相对应；(3)在同步控制接收方式下，衰减器被连接到发射系统而不是接收系统，以衰减接收信号。(b)同步控制

根据第二种实施例，发送功率放大器34、天线开关3和衰减器11、21在发送方式、常规接收方式以及同步控制接收方式下所受到的控制与图16所示的表格相对应。也就是说，在发送和常规接收期间，发送功率放大器34、天线开关3和衰减器11、21所受的控制与图10的表格中所指明的一样。然而在同步控制接收方式下，实现控制方式是这样的：衰减从另外一个基站来的一个强输入信号，而且同步控制电路9能检测到UW位图。因此，在同步控制接收方式下，天线1、2连接到发射系统8上，而不是连接到第一和第二接收系统6、7上。如果采用了这种安排方式，即使是从另外一个基站接收到的一个强输入信号也不会直接进入到接收系统中去。也就是说，即使从天线开关3来的一个泄漏信号变成了第一和第二接收系统6、7的输入，但衰减器11、21不会执行衰减操作，而从另外一个基站来的一个强输入信号就会被衰减。利用衰减操作的这个优点，输入到前端12、22的一个过分大的输入会被衰减20-30dB，从而能防止前端的低噪声放大器性能的下降以及对它的损害。

因此，从另外一个基站发射过来的一个信号被天线开关3衰减，然后该衰减信号被变频、放大并被输入到解调器5。解调器5解调并输出接收数据。同步控制电路9从该接收数据中检测同步字UW，并使它自己的基站的发送和接收时序与这个外界基站的取得同步。(c)衰减器开关切换控制

图17是一个表格，显示了信号输出端口的逻辑值(H，L)以及根据图16所示表格来控制三个开关3a-3c的开关控制信号，这三个开关构成天线开关3(参看图8)。

要求在发送期间，天线1或者2能连接到发射系统上。因此，开关3a、3b、3c的信号输出端口分别标识为A、A、*。此处“*”意味着输出端口是A还是B无关紧要。要求在接收期间，天线1和2分别能连接到第一和第二接收系统6、7上。因此，开关3a、3b、3c的信号输出端口分别标识为B、B、*。天线1和2在同步控制接收方式下不连接到第一和第二接收系统6、7上。因此，在这种情形下，开关3a、3b、3c的信号输出端口分别标识为A、A、*。

图9中应该很明显的是，当控制信号SWC处于高电平H时，输入信号出现在开关3a-3c的端口A；而当控制信号SWC处于低电平L时出现在端口B。因此，如果假定开关3a-3c按照图17左边所指示的那样来选择输出端口A、B，需要天线开关控制器50产生电平如图17右边所示的控制信号SWC1-SWC3。

在发送、常规接收和同步控制接收期间，发送/接收识别信号TRS和接收方式切换信号V_CONT如图18所示。因此，天线开关控制器50以这样一种方式进行控制：根据发送/接收识别信号TRS和接收方式切换信号V_CONT的组合结果来输出发送、常规接收和同步控制接收期间的开关控制信号SWC1-SWC3。

更具体地说，在发送期间，当保持TRS＝L时，天线开关控制器50将SWC1和SWC2设置为高电平，而SWC3任意。在常规接收期间，当保持TRS＝H、V_CONT＝H时，天线开关控制器50将SWC1和SWC2设置为低电平，而SWC3任意。另外，在同步控制接收方式下，当保持V_CONT＝L时，天线开关控制器50将SWC1和SWC2设置为低电平，(而SWC3任意)，从而在接收信号进入到第一和第二接收系统之前被衰减。

(D)基站启动时的同步控制

图19是一个基站从启动到常规运行开始为止的同步控制处理流程图，它与第一种或第二种实施例对应。

当一个基站启动时，建立同步控制接收方式(步骤101)。也就是同步

控制电路9输出处于低电平的方式切换信号V_CONT。结果不管发送/接收识别信号TRS处于什么电平，接收信号被衰减器11、21(对应于第一种实施例)或衰减器开关3(对应于第二种实施例)衰减。另外，当方式切换信号V_CONT处于低电平L时，执行控制，将天线1、2连接到第一和第二接收系统上(对应于第一种实施例)，或不将天线1、2连接到第一和第二接收系统上(对应于第二种实施例)，使接收操作能被连续执行(步骤102)。

接着，同步控制电路9判断能否检测到同步字UW(步骤103)。如果判决结果为“是”，则根据检测时序决定它自己基站的发送和接收时序，并开始TDD操作(步骤104)。接着同步控制电路9将方式切换信号V_CONT设置为高电平，然后将接收方式定为常规接收方式(步骤105)。

如果在步骤103得到的判决结果是检测不到同步字UW，则同步控制电路9判决基站从启动算起是否已经经过了一个设定时间T1(步骤106)。如果还没有超过时间T1，则从步骤103继续进行处理。

如果即使经过了时间T1也不能检测到同步字UW，则同步控制电路9将方式切换信号V_CONT设置成高电平，并将接收方式设置为常规接收方式(步骤107)。

此后，利用处于未衰减状态下的接收信号，同步控制电路9判定是否能检测到同步字UW(步骤108)。如果能检测到同步字UW，同步控制电路9根据检测时序决定它自己基站的发送和接收时序，并开始TDD操作(步骤109)。另一方面，如果在步骤108没有检测到同步字UW，则同步控制电路9判断从切换到常规接收方式算起是否已经经过了一个设定时间T2(步骤110)。如果判决结果为“否”，则从步骤108继续进行处理。

如果经过了设定时间T2还是没有检测到同步字UW，则用这个基站的时序切换到TDD操作。(E)第三种实施例

若在常规接收方式的一个接收时隙内检测到一个大于一个固定值的输入时，判断出该基站没有与同一地区或邻近地区的其它基站取得同步，并通过转换到同步控制接收方式来执行同步控制，则要采用本发明的第三种实施例。

图20是描述本发明第三种实施例所对应的一个基站发射机-接收机的结构的方框图。与图3中等同的部件采用一致的参考符号。这种实施例与第一种实施例的不同之处在于(1)分别由限幅放大器17、27检测到的天线1、2的接收信号RSSI1、RSSI2进入到同步控制电路9；(2)当检测到一个大于一个固定值的输入时，同步控制电路9产生一个从常规接收方式到同步控制接收方式的转换；以及(3)同步控制电路9在同步控制完成后自动地从同步控制接收方式转回到常规接收方式。

图21是说明第三种实施例所对应的同步控制电路9的结构的方框图。电路9包括一个控制器9a，它执行这些控制：从接收数据中检测同步字UW的控制、根据同步字UW的检测来生成一个时序信号以及使它自己基站的发送和接收时序与另外一个基站的时序取得同步时用到的控制、生成一个复位信号B作为同步控制结束的响应以及从同步控制接收方式返回到常规接收方式时用到的控制。电路9还包括一个参考电压发生器9b用于生成一个参考电压Vr；比较器9c、9d分别用于从限幅放大器17、27接收到的接收信号强度RSSI1、RSSI2与参考电压Vr的比较，并用于在接收信号强度RSSI1、RSSI2大于参考电压Vr时输出一个高电平信号；一个或(OR)门9e。当接收信号强度RSSI1、RSSI2中的一个超过参考电压Vr时，即当在一个接收时隙内检测到一个强信号时，或门9e判定这个台的发送和接收时序与其它台不同步，并输出一个高电平信号A作为响应。一个触发器9f(1)最初是处于复位状态并在此时输出一个高电平方式切换信号V_CONT以建立常规接收方式；(2)当接收信号强度输出RSSI1、RSSI2中的一个超过参考电压Vr时，输出一个低电平方式切换信号V_CONT以建立同步控制接收方式；以及(3)用一个复位信号B复位，以恢复到常规接收方式，复位信号由控制器9a在同步控制结束时输出。

图22是与第三种实施例对应的同步控制电路的操作时序图。当接收信号强度RSSI1、RSSI2中的一个超过参考电压Vr，并在常规接收方式(V_CONT＝高电平)下产生一个信号A时，设置触发器9f以建立同步控制接收方式(V_CONT＝低电平)。当同步控制接收方式建立后，衰减器11、21(图20)处于衰减状态。结果，一个从另外一个基站来的强输入信号在进入到解调器5之前被衰减，解调器5解调接收数据并将解调后的数据输入到同步控制电路9的控制器9a。控制器9a执行控制以检测同步字UW。如果检测到同步字UW，控制器9a根据检测时序输出一个发送和接收时序信号，并使这个基站的检测时序与另外一个基站的取得同步。另外，控制器9a产生复位信号B去复位触发器9f，借此恢复常规接收方式(V_CONT＝高电平)。

第三种实施例可以设置成如下方式：使接收信号强度RSSI1、RSSI2进入第一种实施例的同步控制电路9。然而，第三种实施例也可以设置成这样：使接收信号强度RSSI1、RSSI2进入第二种实施例的同步控制电路9(参看图15)。

依照上面对本发明所作的描述，两个基站的发送和接收时序可以用空中同步方法来建立。而且，由于从其它基站来的强输入信号是被衰减后才接收的，可以防止低噪声放大器性能的恶化以及对它的损害，并能避免接收灵敏度的下降。

另外，依照本发明，由于基站的发送和接收时序可以跟其它基站的取得同步，就可以消除对基站布署位置的限制，从而可以更加有效地配置诸基站。

另外，依照本发明作出这样的安排，当从相同位置或邻近位置中的已处于运作状态的基站有一个强发射信号被接收的时候，后来启动的基站可以跟先前启动的基站取得发送和接收同步。结果，多个PHS供应商可以方便地增加相同地区的基站，并在同一位置通过无线本地环路配置多个基站，以容纳大量用户。

由于在不脱离本发明的本质和范围的情形下，可以有本发明的许多明显不同的实施例，可以理解，除了所附权利要求书中所定义的以外，本发明不局限于这些特定实施例。

Claims

1、一个用于重复发送和接收方式的基站发射机-接收机，在发送方式时发射一个信号，而在接收方式时接收一个信号，所述发射机-接收机包括：

一个信号发生器，用于产生一个信号，所述信号指明当前方式是发送方式还是接收方式；

一个发送功率放大器，在发送方式时通电，以便向一个天线输入一个发送信号，而在接收方式时断电；

一个前端，用于放大一个天线接收信号以及对该信号进行变频；

一个解调器，位于所述前端的输出侧，用于从接收信号中解调数据；

一个同步控制器，用于控制同步接收方式和常规接收方式之间的切换；和

衰减装置，位于所述前端和天线之间，用于衰减同步接收方式下的接收信号，在该方式下，这个基站的发送和接收时序与另外一个基站的发送和接收时序同步，而且不衰减常规接收方式下的接收信号。

2.根据权利要求1所述的发射机-接收机，其中，所述的衰减装置是一个开关，所述开关在同步接收方式下被关断。

3.根据权利要求1所述的发射机-接收机，其中，所述的同步控制器包括：

一个接收信号强度检测器，用于检测接收信号强度；

第一方式切换装置，它在常规接收方式下用于将接收信号强度和一个设定值进行比较，并在接收信号强度超过该设定值时从常规接收方式切换到同步接收方式；以及

第二方式切换装置，它在同步接收方式下用于从解调数据中识别出另外一个基站的发送和接收时序，并在它自己基站的发送和接收时序已经同步于其它基站时，从同步接收方式切换到常规接收方式。

4.根据权利要求3所述的发射机-接收机，其中，所述的第二方式切换装置通过从一个信号检测一个同步字来识别另外一个基站的发送和接收时序，这个信号由这个外界基站的发射机-接收机在发送方式时发射。

5.一个用于重复发送和接收方式的基站发射机-接收机，在发送方式时发射一个信号，而在接收方式时接收一个信号，所述发射机-接收机包括：

一个发送功率放大器，在发送方式时通电，而在接收方式时断电；

一个前端，用于放大一个接收信号以及对该信号进行变频；

一个同步控制器，用于控制同步接收方式和常规接收方式之间的切换；

一个天线开关，用于在同步接收方式和发送方式下，将一个天线连接到发送侧，在这种方式下，这个基站的发送和接收时序与另外一个基站的发送和接收时序同步，还用于在常规接收方式下，将该天线连接到一个接收侧；

一个解调器，位于所述前端的输出侧，用于从接收信号中解调数据；以及

位于所述前端和所述天线之间的装置，用于衰减发送方式下的一个输入信号，并让同步接收方式和常规接收方式下的接收信号通过。

6.根据权利要求5所述的发射机-接收机，其中，所述的衰减装置是一个开关，所述开关在发送方式期间被关断，而在接收方式期间被接通。

7.根据权利要求5所述的发射机-接收机，其中，所述的同步控制器包括：

一个接收信号强度检测器，用于检测接收信号强度；

第二方式切换装置，它在同步接收方式下用于从解调数据中识别另外一个基站的发送和接收时序，并在它自己基站的发送和接收时序已经同步于其他基站时，从同步接收方式切换到常规接收方式。

8.根据权利要求7所述的发射机-接收机，其中，所述的第二方式切换装置通过从一个信号检测一个同步字来识别其他基站的发送和接收时序，这个信号由其他基站的发射机-接收机在发送方式下发射。