CN111082832A - 链路增益控制装置和tdd设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种链路增益控制装置和TDD设备，所述链路增益控制装置，用于TDD设备，包括功率源模块、功率检测模块、耦合模块和射频开关模块；功率源模块在TDD设备的保护时间间隙产生测试信号，测试信号通过射频开关模块接通至射频模块的下行链路，并通过耦合模块耦合至功率检测模块，或者测试信号通过耦合模块耦合至射频模块的上行链路，并通过射频开关模块接通至功率检测模块；功率检测模块检测测试信号的功率信息，根据功率信息输出控制信号对射频模块的链路增益参数进行调整。上述链路增益控制装置能够适应TDD设备个体之间增益补偿的个体差异，适应各种因素导致的链路增益调整，避免采集补偿增益的离线参数，成本低。

Description

链路增益控制装置和TDD设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体而言，本申请涉及一种链路增益控制装置和TDD设备。

背景技术

在无线通信技术领域，不管是基站还是直放站，为了使设备一直发挥出最优性能，都需要想法设法使设备的增益保持稳定。

实际应用中，由于射频放大器单元会随着温度、时间等外界环境的改变而改变自身的电参数，这些电参数随着外界环境的变化从而导致设备的增益也随着外界环境的变化而改变。目前，现有的TDD(Time Division Duplexing，时分双工)设备是依据预先存储的温度与增益补偿表(离线参数)、通过温度传感器定时采集设备温度按照温度与增益补偿表动态调整设备链路上的数字衰减器的衰减值来达到保持设备增益稳定的目的。为了保证设备大规模应用时的增益调整功能的稳定，往往需要大量的离线参数作为参考信息存储在系统内部。

现有技术中，TDD设备的增益调整方案具体是这样实现的：研发通过前期实验采集设备温度参数和数字衰减器的衰减值参数，然后将设备温度参数及相对应的数字衰减器衰减值参数(离线参数)写入文件并存储在控制单元中，在实际使用过程中，设备通过温度传感器读取当前温度参数、并通过控制单元调用预存的温度与增益补偿表(即离线参数)，按照离线参数对数字衰减器进行动态调整，使得TDD设备的增益保持基本稳定。

但是现有技术的增益补偿参数采用的都是“离线参数”(即研发通过前期实验得到的设备增益补偿参数)，而受实验样本数的限制以及设备个体差异性的影响、在面对大批量产品的实际应用中难免会出现补偿参数的不一致，从而导致设备增益补偿功能下降甚至出现功能丢失等。同时，产品的这种自我调整完全依赖于已经写入的“离线参数”中，如果这些“离线参数”出现错误，如传递中的错误，则可能导致严重的后果发生。

因此，现有技术中存在TDD设备增益补偿的准确性低的缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对上述的技术缺陷，特别是TDD设备增益补偿的准确性低的技术缺陷，提供一种链路增益控制装置和TDD设备。

一种链路增益控制装置，用于TDD设备，包括：功率源模块、功率检测模块、耦合模块和射频开关模块；

所述功率源模块分别连接至所述射频开关模块和耦合模块，所述耦合模块连接在所述TDD设备的射频模块与滤波器之间，所述功率检测模块分别连接所述射频开关模块和耦合模块；

所述功率源模块在所述TDD设备的保护时间间隙产生测试信号，其中，所述测试信号通过所述射频开关模块接通至所述射频模块的下行链路，并通过所述耦合模块耦合至所述功率检测模块或，所述测试信号通过所述耦合模块耦合至所述射频模块的上行链路，并通过所述射频开关模块接通至所述功率检测模块；

所述功率检测模块检测所述测试信号的功率信息，根据所述功率检测信息、输出控制信号对所述射频模块的链路增益参数进行调整。

在一个实施例中，所述射频开关模块包括第一射频开关和第二射频开关；

所述第一射频开关连接所述射频模块的上行链路，所述第二射频开关连接所述射频模块的下行链路；

下行检测中，所述功率源模块产生所述测试信号输出至所述第二射频开关，所述第二射频开关将所述测试信号接通至所述射频模块的下行链路，并通过所述耦合模块耦合至所述功率检测模块；

上行检测中，所述功率源模块产生所述测试信号通过所述耦合模块输出至所述射频模块的上行链路，所述第一射频开关将所述测试信号从所述射频模块的上行链路接通至所述功率检测模块。

在一个实施例中，所述耦合模块包括上行耦合器和下行耦合器；

所述上行耦合器连接所述射频模块的上行链路，所述下行耦合器连接所述射频模块的下行链路；

下行检测中，所述功率源模块产生所述测试信号输出至所述射频开关模块，所述射频开关模块将所述测试信号接通至所述射频模块的下行链路，并通过所述下行耦合器耦合至所述功率检测模块；

上行检测中，所述功率源模块产生所述测试信号通过所述上行耦合器输出至所述射频模块的上行链路，所述射频开关模块将所述测试信号从所述射频模块的上行链路接通至所述功率检测模块。

在一个实施例中，所述第一射频开关还用于在上行工作时隙接通TDD设备的数字模块与射频模块的上行链路；

所述第二射频开关还用于在下行工作时隙接通TDD设备的数字模块与射频模块的下行链路。

在一个实施例中，在TDD设备的保护时间间隙到来后，所述功率源模块产生所述测试信号；

在TDD设备的保护时间间隙结束前，所述功率检测模块依据功率检测信息、输出控制信号对所述射频模块的链路增益参数进行调整。

在一个实施例中，所述功率源模块包括高频信号产生单元、衰减器和第一功率检测器；

所述高频信号产生单元与所述衰减器连接，所述高频信号产生单元、衰减器和第一功率检测器分别与处理器连接；

所述处理器通过所述第一功率检测器检测所输出的测试信号的功率和频率，所述处理器还根据所述第一功率检测器的监测结果，控制所述高频信号产生单元和所述衰减器调节所述测试信号的功率和频率。

在一个实施例中，所述功率检测模块包括第二功率检测器；所述第二功率检测器与处理器连接；

所述第二功率检测器检测经过所述上行链路或所述下行链路的测试信号，所述处理器根据所述第二功率检测器的检测结果、输出控制信号控制所述上行链路或所述下行链路的增益。

一种TDD设备，包括数字模块、射频模块、滤波器和如上述任意一个实施例所述的链路增益控制装置；

所述数字模块通过所述链路增益控制装置的射频开关模块与所述射频模块连接，所述射频模块通过所述链路增益控制装置的耦合模块与所述滤波器连接；

所述数字模块产生上行信号和接收下行信号；

所述射频模块转换和放大信号；

所述滤波器对下行信号和上行信号进行滤波，并与天线相连接。

在一个实施例中，所述数字模块包括FPGA芯片、模数转换器、数模转换器、时钟发生器、处理器、第一滤波器、第二滤波器、光模块；

所述第一滤波器、模数转换器、FPGA芯片依次连接，FPGA芯片、数模转换器和第二滤波器依次连接，所述光模块与FPGA芯片连接；

所述光模块用于光电转换或电光转换；

所述处理器控制所述链路增益控制装置的功率源模块调节所述测试信号的功率和频率，以及控制所述射频模块的链路增益。

在一个实施例中，所述射频模块包括上行链路和下行链路；

所述上行链路包括依次连接的环形器、第一开关、低噪声放大器、第一衰减器、第三滤波器、第一放大器、第二衰减器以及第一混频器；

所述下行链路包括依次连接的第二混频器、第四滤波器、第三衰减器、第二放大器、推动放大器、末级放大器以及环形器。

上述的链路增益控制装置和TDD设备，在保护时间间隙内周期性地对TDD设备的链路增益进行检测，能够实时、精准地对当前TDD设备的链路增益进行动态调整，主动调整TDD的增益补偿，适应TDD设备个体之间增益补偿的个体差异；而且上述装置能够适用于温度、时间、器件老化等外界所有因素导致设备增益改变的情况，适应各种因素导致的链路增益调整；以及上述装置还能够避免采集补偿增益的离线参数，避免了为了准确获取温度参数而大量设置温度传感器，有效地降低TDD设备的体积，节约了大量的人力、物力以及时间成本。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。

附图说明

上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为一个实施例中用于TDD设备的链路增益控制装置的结构示意图；

图2为一个实施例中链路增益控制装置中射频开关模块的结构示意图；

图3为一个实施例中耦合模块的结构示意图；

图4为一个实施例中检测下行链路的信号流向示意图；

图5为一个实施例中检测上行链路的信号流向示意图；

图6为一个实施例中TDD设备上下行正常工作时链路增益控制装置的结构示意图；

图7为一个实施例中功率源模块的结构示意图；

图8为一个实施例中功率检测模块的结构示意图；

图9为一个实施例中数字模块的结构示意图；

图10为一个实施例中射频模块的结构示意图；

图11(1)为原始保护时间间隙的示意图；

图11(2)为部分保护时间间隙的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

TDD设备的增益调整中所采用的增益补偿参数都是“离线参数”(即研发通过前期实验得到的设备增益补偿参数)，而受实验样本数的限制以及设备个体差异性的影响、在面对大批量产品的实际应用中难免会出现补偿参数的不一致，从而导致设备增益补偿功能下降甚至出现功能丢失等。同时，产品的这种自我调整完全依赖于已经写入的“离线参数”中，如果这些“离线参数”出现错误，如传递中的错误，则可能导致严重的后果发生。有必要保障设备的增益补偿功能以使设备一直发挥出最优性能。

另外，目前的设备增益补偿方案仅仅是依据温度参数变化来实现的，实际上随着器件使用时间的增长、器件性能是在慢慢老化的、从而导致设备的增益发生变化，那么像这种因器件老化导致的设备增益发生改变的情况、现有的设备增益补偿方案是无法兼顾的。

此外，目前的设备增益补偿方案是依据温度参数变化来实现的，为了较准确地获取设备的温度参数、目前一般地在每一台设备中都放置了好几颗温度传感器，比如说我们会在射频功率放大器单元放置温度传感器、同时也会在收发信机单元放置温度传感器、甚至在控制中心单元也会放置温度传感器。但是，对于越来越小型化的射频功率放大器单元以及收发信机单元来说，增加温度传感器不仅增加了成本，也增加了体积，与当前电子设备趋于小型化的设计理念不符。

为此，本申请提供一种适用于TDD设备的链路增益控制装置。

在一个实施例中，如图1所示，图1为一个实施例中用于TDD设备的链路增益控制装置的结构示意图，本实施例中提供一种链路增益控制装置，用于TDD设备，包括：功率源模块100、功率检测模块200、耦合模块300和射频开关模块400。

功率源模块100分别连接至射频开关模块400和耦合模块300，耦合模块连接在TDD设备的射频模块600与滤波器700之间，功率检测模块200分别连接射频开关模块400和耦合模块300。

功率源模块100在TDD设备的保护时间间隙产生测试信号，其中，测试信号通过射频开关模块400接通至射频模块600的下行链路，并通过耦合模块300耦合至功率检测模块200，或者测试信号通过耦合模块300耦合至射频模块600的上行链路，并通过射频开关模块400接通至功率检测模块200。

测试信号可以通过射频开关模块400接通至射频模块600的下行链路，并通过耦合模块300耦合至功率检测模块200，建立了对下行链路检测增益的通路，以及测试信号通过耦合模块300耦合至射频模块600的上行链路，并通过射频开关模块400接通至功率检测模块200，建立了对上行链路检测增益的通路。

在保护时间间隙中TDD设备的上行和下行均是不工作的，因此，上述测试信号在上行链路和下行链路中的传输是不会对TDD设备的正常使用以及整个网络的运行产生影响。

功率检测模块200检测测试信号的功率信息，根据功率信息输出控制信号对射频模块600的链路增益参数进行调整。

功率检测模块200先完成功率检测，获得功率信息，然后把当前功率信息与预存的目标数据进行比较，若两者相等则表明链路增益与目标增益一致、不需要对链路增益进行调节；若检测结果与目标数据不符合，则控制射频模块600调整链路，例如调整链路上的衰减器，使链路增益调整为目标增益，从而达到保持设备链路增益恒定的效果。

上述链路增益控制装置，对TDD设备的链路增益进行检测，能够实时、精准地对当前TDD设备的链路增益进行动态调整，主动调整TDD的增益补偿，适应TDD设备个体之间增益补偿的个体差异；而且上述装置能够适用于温度、时间、器件老化等外界所有因素导致设备增益改变的情况，适应各种因素导致的链路增益调整；以及上述装置还能够避免采集补偿增益的离线参数，避免了为了准确获取温度参数而大量设置温度传感器，有效地降低TDD设备的体积，节约了大量的人力、物力以及时间成本。

在一个实施例中，如图2所示，图2为一个实施例中链路增益控制装置中射频开关模块的结构示意图，射频开关模块400可以包括第一射频开关401和第二射频开关402，第一射频开关401连接射频模块600的上行链路，第二射频开关302连接射频模块600的下行链路。

第一射频开关401连接射频模块600的上行链路，第二射频开关402连接射频模块600的下行链路。

下行检测中，功率源模块100产生测试信号输出至第二射频开关402，第二射频开关402将测试信号接通至射频模块600的下行链路，并通过耦合模块300耦合至功率检测模块200。

上行检测中，功率源模块100产生测试信号通过耦合模块300输出至射频模块600的上行链路，第一射频开关401将测试信号从射频模块600的上行链路接通至功率检测模块200。

在一个实施例中，如图3所示，图3为一个实施例中耦合模块的结构示意图，耦合模块300包括上行耦合器301和下行耦合器302。

上行耦合器301连接射频模块600的上行链路，下行耦合器302连接射频模块600的下行链路。

下行检测中，功率源模块产生测试信号输出至射频开关模块，射频开关模块将测试信号接通至射频模块的下行链路，并通过下行耦合器耦合至功率检测模块；

上行检测中，功率源模块产生测试信号通过上行耦合器输出至射频模块的上行链路，射频开关模块将测试信号从射频模块的上行链路接通至功率检测模块。

在一个实施例中，第二射频开关302的输入端可以与功率源模块100，第一射频开关401的输出端可以连接射频模块600的下行链路。下行检测中，如图4所示，图4为一个实施例中检测下行链路的信号流向示意图，功率源模块100产生测试信号输出至第二射频开关402，第二射频开关402将测试信号接通至射频模块600的下行链路，并通过下行耦合器302耦合至功率检测模块，图4中粗线表示检测下行链路增益的测试信号的信号流向。

第一射频开关401的输入端可以连接射频模块600的上行链路，第一射频开关401的输出端可以与功率检测模块200连接。上行检测中，如图5所示，图5为一个实施例中检测上行链路的信号流向示意图，功率源模块100产生测试信号输出至上行耦合器301，第一射频开关401将测试信号从上行链路接通至功率检测模块200，图5中粗线表示检测上行链路增益的测试信号的信号流向。

上述链路增益控制装置，通过第一射频开关401和上行耦合器301打通了对上行链路检测增益的通路，以及通过第二射频开关和下行耦合器打通了对下行行链路检测增益的通路，在原有的TDD设备上增加对上下行链路检测增益的通路，完成扩展TDD设备，可以应用在现有的TDD上，扩展性强、可生产性好；通过第一射频开关401、第二射频开关402、上行耦合器301和下行耦合器302的基础元件进行扩展，不仅降低扩展成本，对TDD中信号的影响低，同时这类基础元件耗能少以及体积小，同时兼顾设备小型化和低耗能的需求。

进一步地，第一射频开关401还用于在上行工作时隙接通TDD设备的数字模块500与射频模块600的上行链路。如图6所示，图6为一个实施例中TDD设备上下行正常工作时链路增益控制装置的结构示意图，第一射频开关401的输出端可以与数字模块500连接，第一射频开关401的输入端可以连接射频模块600的上行链路，将数字模块500与射频模块600的上行链路连接。

第二射频开关402还用于在下行工作时隙接通TDD设备的数字模块与射频模块600的下行链路。如图6所示，第二射频开关402的输入端可以与数字模块500连接，第二射频开关402的输出端可以连接射频模块600的下行链路，将数字模块500与射频模块600的下行链路连接。

上述链路增益控制装置，同时能保障TDD设备进行正常的上下行工作，后续可以通过切换第一射频开关401和第二射频开关402来调节是否进行对TDD设备链路增益的检测，以及是否进入TDD设备上行和下行的工作时隙，自动化程度高。

在一个实施例中，在TDD设备的保护时间间隙到来后，功率源模块100产生测试信号；

在TDD设备的保护时间间隙结束前，功率检测模块200依据功率检测信息、输出控制信号对射频模块600的链路增益参数进行调整。

TDD设备拥有保护时间间隙，在保护时间间隙内TDD设备的上行和下行均不工作。在保护时间间隙中可以占用一部分时间进行链路增益的检测以及调整，保障链路增益的检测过程和调整过程不影响TDD设备的正常使用和网络的运行。

并且TDD设备的保护时间间隙是周期性的，上述链路增益控制装置可以进行周期性的链路增益的检测以及调整，保障TDD设备链路增益实时且持续地保持恒定。

进一步地，功率源模块100和功率检测模块200可以仅在保护时间间隙内工作，其他时间关闭不工作；在保护时间间隙内射频开关模块400才将功率源模块100和功率检测模块200于射频模块600连通，其他时间内射频开关模块400保证数字模块与射频模块600一致连通的。耦合模块300的上行耦合器301和下行耦合器302可以由两个纯微带耦合器组成，对TDD设备的正常上下行工作无影响。

在一个实施例中，如图7所示，图7为一个实施例中功率源模块的结构示意图，功率源模块100具体可以包括高频信号产生单元101、衰减器(ATT)102和第一功率检测器103。

高频信号产生单元101与衰减器102连接，高频信号产生单元101、衰减器102和第一功率检测器103分别与处理器501连接。

处理器501通过第一功率检测器103检测所输出的测试信号的功率和频率，处理器501还根据第一功率检测器103的监测结果，控制高频信号产生单元101和衰减器102调节测试信号的功率和频率。

上述功率源模块可以自行调节所需要的测试信号，控制所输出的测试信号的功率和频率。

进一步地，高频信号产生单元101可以是锁相环(PLL，Phase Locked Loop)，锁相环可以产生测试信号。锁相环可以实现稳定且高频的时钟信号，以便于获得稳定且高频的测试信号，适用于在极短的保护时间间隙内进行链路增益检测，以及适用于数据传输越来越高速的通信设备和通信网络。

锁相环一般用来统一整合时钟信号，使高频器件正常工作，如内存的存取资料等。锁相环用于振荡器中的反馈技术。许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步。一般的晶振由于工艺与成本原因，做不到很高的频率，而在需要高频应用时，由相应的器件VCO，实现转成高频，但并不稳定，故利用锁相环路就可以实现稳定且高频的时钟信号。

在一个实施例中，如图8所示，图8为一个实施例中功率检测模块的结构示意图，功率检测模块200具体可以包括第二功率检测器201；第二功率检测器201与处理器501连接；

第二功率检测器201检测经过上行链路或下行链路的测试信号，处理器501可以根据第二功率检测器201的检测结果、输出控制信号控制上行链路或下行链路的增益。

上述功率检测模块，可以通过处理器501处理第二功率检测器201的检测结果，获得准确地功率信息，实现对经过射频模块600中链路的测试信号进行准确地功率检测；以及根据功率信息控制链路的增益，包括在功率信息与预存的目标数据相等时，维持链路当前增益，若不符合，则调整链路增益至目标增益，从而达到保持设备链路增益恒定的效果。

在一个实施例中，本申请还提供一种TDD设备，如图1所示，图1中还示出一种TDD设备，具体包括：数字模块500、射频模块600、滤波模块700和上述任一实施例中的链路增益控制装置。

数字模块500通过链路增益控制装置的射频开关模块400与射频模块600连接，射频模块600通过链路增益控制装置的耦合器300与滤波器700连接。

数字模块500产生上行信号和接收下行信号；射频模块600转换和放大信号；

滤波器700对下行信号和上行信号进行滤波，并与天线相连接。

在其中一个实施例中，链路增益控制装置包括功率源模块100、功率检测模块200、耦合模块300和射频开关模块400。

功率源模块100分别连接至射频开关模块400和耦合模块300，耦合模块300连接在TDD设备的射频模块600与滤波器700之间，功率检测模块200分别连接射频开关模块400和耦合模块300。

功率源模块100在TDD设备的保护时间间隙产生测试信号，其中，测试信号通过射频开关模块400接通至射频模块600的下行链路，并通过耦合模块300耦合至功率检测模块200，或者测试信号通过耦合模块300耦合至射频模块600的上行链路，并通过射频开关模块400接通至功率检测模块200。

测试信号可以通过射频开关模块400接通至射频模块600的下行链路，并通过耦合模块300耦合至功率检测模块200，建立了对下行链路检测增益的通路，以及测试信号通过耦合模块300耦合至射频模块600的上行链路，并通过射频开关模块400接通至功率检测模块200，建立了对上行链路检测增益的通路。

在保护时间间隙中TDD设备的上行和下行均是不工作的，因此，上述测试信号在上行链路和下行链路中的传输是不会对TDD设备的正常使用以及整个网络的运行产生影响。

功率检测模块200检测测试信号的功率信息，根据功率信息输出控制信号对射频模块的链路增益参数进行调整。

功率检测模块200先完成功率检测，获得功率信息，然后把当前功率信息与预存的目标数据进行比较，若两者相等则表明链路增益与目标增益一致、不需要对链路增益进行调节；若检测结果与目标数据不符合，则控制射频模块600调整链路，调整链路上的衰减器，使链路增益调整为目标增益，从而达到保持设备链路增益恒定的效果。

上述TDD设备，链路增益控制装置在保护时间间隙内周期性地对TDD设备的链路增益进行检测，能够实时、精准地对当前TDD设备的链路增益进行动态调整，主动调整TDD的增益补偿，适应TDD设备个体之间增益补偿的个体差异；而且上述装置能够适用于温度、时间、器件老化等外界所有因素导致设备增益改变的情况，适应各种因素导致的链路增益调整；以及上述装置还能够避免采集补偿增益的离线参数，避免了为了准确获取温度参数而大量设置温度传感器，有效地降低TDD设备的体积，节约了大量的人力、物力以及时间成本。

具体地，如图9所示，图9为一个实施例中数字模块的结构示意图，数字模块500可以包括FPGA芯片502、模数转换器505、数模转换器506、时钟发生器503、处理器501、第一滤波器507、第二滤波器508、光模块504。第一滤波器507、模数转换器505、FPGA芯片502依次连接，FPGA芯片502、数模转换器506和第二滤波器508依次连接，光模块504与FPGA芯片连接。光模块504用于光电转换或电光转换；处理器501控制链路增益控制装置的功率源模块100调节测试信号的功率和频率，以及控制射频模块600中链路的增益。

具体地，如图10所示，图10为一个实施例中射频模块的结构示意图，射频模块600可以包括上行链路和下行链路。

上行链路可以包括依次连接的环形器601、第一开关611、低噪声放大器612、第一衰减器613、第三滤波器614、第一放大器615、第二衰减器616以及第一混频器617。

以及下行链路可以包括依次连接的第二混频器621、第四滤波器622、第三衰减器623、第二放大器624、推动放大器625、末级放大器626以及环形器601。

射频模块600还可以包括用于提供本振的锁相环602，锁相环602分别与第一混频器617和第二混频器连接621。

下行信号的处理过程是：光模块504把基带处理单元下发的光信号并转换为电信号，然后送给FPGA芯片502，FPGA芯片502完成信号处理后送给数模转换器505，数模转换器505把数字信号转成模拟信号，模拟信号经第一滤波器507滤波后送给射频模块600。上行信号的处理过程刚好与下行信号的处理过程相反。

进一步地，数字模块500中的处理器可以作为主控中心，处理器501可以作为链路增益控制装置的主控中心，控制所述链路增益控制装置的功率源模块100调节所述测试信号的功率和频率，以及控制所述射频模块600的链路增益，为射频模块600、功率源模块100、功率检测模块200、以及射频开关模块400提供控制与管理功能等。

一种链路增益控制方法，应用在数字模块500中的处理器501，数字模块500中的处理器501可以分别与射频模块600、功率源模块100、功率检测模块200、以及射频开关模块400连接。例如处理器501可以与射频模块600中提供本振的锁相环连接；处理器501还可以与功率源模块100中的高频信号产生单元、衰减器和第一功率检测器连接；处理器501还可以与功率检测模块200的第二功率检测器连接；501处理器还可以与射频开关模块400，用于控制检测上下行链路的检测通路的打开。

链路增益控制方法具体可以包括以下步骤：

当所述TDD设备的时序进入增益调整时间，控制所述射频开关模块和耦合模块形成从所述功率源模块、所述射频模块的链路至所述功率检测模块的通路，控制所述功率源模块产生所述测试信号；当在所述增益调整时间结束前，完成对该测试信号进行检测并根据检测的功率信息控制所述链路的增益。

进一步地，在检测上行链路时，当所述TDD设备的时序进入增益调整时间，控制所述功率源模块产生所述测试信号，控制上行耦合器301将所述测试信号耦合给所述射频模块并将所述测试信号沿所述射频模块的上行链路传输，控制所述第一射频开关401将经过所述上行链路的测试信号输入所述功率检测模块；在所述增益调整时间结束前，完成对该测试信号进行检测并根据检测的功率信息控制所述上行链路的增益。

进一步地，在检测下行链路时，当所述TDD设备的时序进入增益调整时间，控制所述功率源模块产生所述测试信号，控制所述第二射频开关402将所述测试信号输入所述射频模块的下行链路，控制所述下行耦合器302将经过所所述下行链路的测试信号耦合给所述功率检测模块；在所述增益调整时间结束前，完成对该测试信号进行检测并根据检测的功率信息控制所述下行链路的增益。

在一个具体实施示例中，以TDD设备的上行和下行工作时序为例，如图11所示，图11(1)为原始保护时间间隙的示意图，图11(2)为部分保护时间间隙的示意图。将TDD设备原始的保护时间间隙Gp分为增益调整间隙和部分保护时间间隙，上行中原始的保护时间间隙Gp2分为上行增益调整间隙T2和部分保护时间间隙，以及下行中原始的保护时间间隙Gp1分为下行增益调整间隙T1和部分保护时间间隙。

下行链路增益调整具体是这样的：在每一个T1时间内(T1可以属于Gp1的很小一部分)，功率源模块产生精准的测试信号(例如，频率为f＝185MHz，功率强度为-20dBm)，经射频开关送给射频模块，测试信号沿着下行链路传输，最终到达链路终端的耦合模块，耦合模块耦合出测试信号、并送给功率检测模块，功率检测模块先完成功率检测并获得功率信息，然后把当前功率信息与预存的目标数据进行比较，若两者相等则表明链路增益与目标增益一致、不需要对链路增益进行调节；若功率信息与目标数据不符合、就通知射频模块调整链路上的衰减器，使链路增益调整为目标增益，从而达到保持TDD设备链路增益恒定的目的。

上行链路增益调整具体是这样的：在每一个T2时间内(T2可调属于Gp2的很小一部分)，功率源模块产生精准的测试信号(例如，频率为f＝2345MHz，功率强度为0dBm)，经耦合模块把测试信号耦合给射频模块，测试信号沿着上行链路传输，最终到达链路终端经射频开关送给功率检测模块，功率检测模块先完成功率检测并获得功率信息，然后把当前功率信息与预存的目标数据进行比较，若两者相等则表明链路增益与目标增益一致、不需要对链路增益进行调节；若功率信息与目标数据不符合、就通知射频模块调整链路上的衰减器，使链路增益调整为目标增益，从而达到保持TDD设备链路增益恒定的目的。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种链路增益控制装置，用于TDD设备，其特征在于，包括：功率源模块、功率检测模块、耦合模块和射频开关模块；

所述功率源模块分别连接至所述射频开关模块和耦合模块，所述耦合模块连接在所述TDD设备的射频模块与滤波器之间，所述功率检测模块分别连接所述射频开关模块和耦合模块；

所述功率源模块在所述TDD设备的保护时间间隙产生测试信号，其中，所述测试信号通过所述射频开关模块接通至所述射频模块的下行链路，并通过所述耦合模块耦合至所述功率检测模块或，所述测试信号通过所述耦合模块耦合至所述射频模块的上行链路，并通过所述射频开关模块接通至所述功率检测模块；

所述功率检测模块检测所述测试信号的功率信息，根据所述功率信息输出控制信号对所述射频模块的链路增益参数进行调整。

2.根据权利要求1所述的链路增益控制装置，其特征在于，所述射频开关模块包括第一射频开关和第二射频开关；

所述第一射频开关连接所述射频模块的上行链路，所述第二射频开关连接所述射频模块的下行链路；

下行检测中，所述功率源模块产生所述测试信号输出至所述第二射频开关，所述第二射频开关将所述测试信号接通至所述射频模块的下行链路，并通过所述耦合模块耦合至所述功率检测模块；

上行检测中，所述功率源模块产生所述测试信号通过所述耦合模块输出至所述射频模块的上行链路，所述第一射频开关将所述测试信号从所述射频模块的上行链路接通至所述功率检测模块。

3.根据权利要求1所述的链路增益控制装置，其特征在于，所述耦合模块包括上行耦合器和下行耦合器；

所述上行耦合器连接所述射频模块的上行链路，所述下行耦合器连接所述射频模块的下行链路；

下行检测中，所述功率源模块产生所述测试信号输出至所述射频开关模块，所述射频开关模块将所述测试信号接通至所述射频模块的下行链路，并通过所述下行耦合器耦合至所述功率检测模块；

上行检测中，所述功率源模块产生所述测试信号通过所述上行耦合器输出至所述射频模块的上行链路，所述射频开关模块将所述测试信号从所述射频模块的上行链路接通至所述功率检测模块。

4.根据权利要求2所述的链路增益控制装置，其特征在于，所述第一射频开关还用于在上行工作时隙接通TDD设备的数字模块与射频模块的上行链路；

所述第二射频开关还用于在下行工作时隙接通TDD设备的数字模块与射频模块的下行链路。

5.根据权利要求1所述的TDD设备的链路增益控制装置，其特征在于，在TDD设备的保护时间间隙到来后，所述功率源模块产生所述测试信号；

在TDD设备的保护时间间隙结束前，所述功率检测模块依据功率检测信息、输出控制信号对所述射频模块的链路增益参数进行调整。

6.根据权利要求1所述的TDD设备的链路增益控制装置，其特征在于，所述功率源模块包括高频信号产生单元、衰减器和第一功率检测器；

所述高频信号产生单元与所述衰减器连接，所述高频信号产生单元、衰减器和第一功率检测器分别与处理器连接；

所述处理器通过所述第一功率检测器检测所输出的测试信号的功率和频率，所述处理器还根据所述第一功率检测器的监测结果，控制所述高频信号产生单元和所述衰减器调节所述测试信号的功率和频率。

7.根据权利要求1所述的TDD设备的链路增益控制装置，其特征在于，所述功率检测模块包括第二功率检测器；所述第二功率检测器与处理器连接；

所述第二功率检测器检测经过所述上行链路或所述下行链路的测试信号，所述处理器根据所述第二功率检测器的检测结果、输出控制信号控制所述上行链路或所述下行链路的增益。

8.一种TDD设备，其特征在于，包括数字模块、射频模块、滤波器和如权利要求1至7任一项所述的链路增益控制装置；

所述数字模块通过所述链路增益控制装置的射频开关模块与所述射频模块连接，所述射频模块通过所述链路增益控制装置的耦合模块与所述滤波器连接；

所述数字模块产生上行信号和接收下行信号；

所述射频模块转换和放大信号；

所述滤波器对下行信号和上行信号进行滤波，并与天线相连接。

9.根据权利要求8所述的TDD设备，其特征在于，所述数字模块包括FPGA芯片、模数转换器、数模转换器、时钟发生器、处理器、第一滤波器、第二滤波器、光模块；

所述第一滤波器、模数转换器和FPGA芯片依次连接，所述FPGA芯片、数模转换器和第二滤波器依次连接，所述光模块与FPGA芯片连接；

所述光模块用于光电转换或电光转换；

所述处理器作为设备的主控中心，控制所述链路增益控制装置的功率源模块调节所述测试信号的功率和频率，以及控制所述射频模块的链路增益。

10.根据权利要求8所述的TDD设备，其特征在于，所述射频模块包括上行链路和下行链路；

所述上行链路包括依次连接的环形器、第一开关、低噪声放大器、第一衰减器、第三滤波器、第一放大器、第二衰减器以及第一混频器；

所述下行链路包括依次连接的第二混频器、第四滤波器、第三衰减器、第二放大器、推动放大器、末级放大器以及环形器。

Images