一种多频带中射频装置、发射及接收方法和收发信机.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102291159 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102291159 A *CN102291159A* (21)申请号 201110251142.1 (22)申请日 2011.08.29 H04B 1/52(2006.01) H04B 1/40(2006.01) (71)申请人 中兴通讯股份有限公司 地址 518057 广东省深圳市南山区高新技术 产业园科技南路中兴通讯大厦法务部 (72)发明人 游爱民 杨泽亮 陈长根 任震 (74)专利代理机构 深圳市爱派知识产权事务所 44292 代理人 王桂香 (54) 发明名称 一种多频带中射频装置、 发。

2、射及接收方法和 收发信机 (57) 摘要 本发明提供一种多频带中射频装置， 包括 ： 多 频带中射频单元、 多频带双工器， 所述多频带中射 频单元， 用于将发射的基带信号转换为射频信号， 和将接收的射频信号转换为基带信号 ； 所述多频 带双工器， 用于对多频带中射频单元发射的下行 射频信号和接收的上行射频信号进行滤波以及合 路处理。本发明还提供一种多频带中射频的发射 方法及接收方法和多频带收发信机。通过本发 明的多频带中射频装置、 发射方法及接收方法和 多频带收发信机， 可以通过软件配置实现多模和 多频带基站， 使其具备支持多种制式、 更大的带宽 范围和平滑升级等功能 ； 同时， 降低设备生产。

3、、 物 流、 库存以及维护成本。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 3 页 CN 102291176 A1/2 页 2 1. 一种多频带中射频装置， 其特征在于， 包括 ： 多频带中射频单元、 多频带双工器， 所述多频带中射频单元， 用于将发射的基带信号转换为射频信号， 和将接收的射频信 号转换为基带信号 ； 所述多频带双工器， 用于对多频带中射频单元发射的下行射频信号和接收的上行射频 信号进行滤波以及合路处理。 2. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述多频带中射频单元包括 ： 数字中频处。

4、理 模块、 数模转换器、 发射射频处理模块和宽带功放模块， 所述数字中频处理模块， 用于对发射的基带信号进行数字中频信号处理， 和将接收的 数字中频信号转换为基带信号 ； 所述数模转换器模块， 用于将数字中频信号转换为模拟信号 ； 所述发射射频处理模块， 用于将数模转换后的模拟信号处理为发射的中射频信号 ； 所述宽带功放模块， 用于对发射射频处理模块输出的射频信号进行功率放大处理。 3. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于， 所述多频带中射频单元包括 ： 接收射频处理 模块和模数转换器模块， 所述接收射频处理模块， 用于接收多频带双工器的射频信号处理为模数转换器前的模 拟信号 ； 所述模。

5、数转换器模块， 用于将模拟信号转换为数字中频信号。 4. 一种多频带收发信机， 其特征在于， 包括 ： 多模基带单元、 多频带中射频装置和宽带 天线， 所述多模基带单元， 用于产生多频带中射频装置输入的基带信号， 和接收处理多频带 中射频装置输出的基带信号 ； 所述多频带中射频装置， 用于将多模基带单元产生的基带信号转换为发射的下行射频 信号， 以及将宽带天线接收的上行射频信号转换为基带信号 ； 所述宽带天线， 用于将多频带中射频装置发射的下行射频信号转换为电磁波发射出 去， 以及将接收的电磁波转换为多频带中射频装置接收的上行射频信号。 5. 如权利要求 4 所述的收发信机， 其特征在于， 所。

6、述多频带中射频装置包括 ： 多频带中 射频单元和多频带双工器， 所述多频带中射频单元， 用于将发射的基带信号转换为射频信号， 和将接收的射频信 号转换为基带信号 ； 所述多频带双工器， 用于对多频带中射频单元发射的下行射频信号和接收的上行射频 信号进行滤波以及合路处理。 6. 一种多频带中射频的发射方法， 其特征在于， 包括 ： 配置多频带中射频单元和多频带双工器的模式参数 ； 对多频带中射频单元发射的下行基带信号进行下行中射频信号处理 ； 下行射频信号经过多频带双工器滤波后由宽带天线发射出去。 7. 如权利要求 6 所述的方法， 其特征在于， 所述对多频带中射频单元发射的下行基带 信号进行下。

7、行中射频信号处理， 具体包括 ： 对多频带中射频单元发射的下行基带信号进行下行数字中频信号处理 ； 将经过下行数字中频信号处理后的下行数字中频信号转换为下行模拟信号 ； 权 利 要 求 书 CN 102291159 A CN 102291176 A2/2 页 3 下行模拟信号经过下行中射频处理转换为下行中射频信号 ； 对下行中射频处理后的下行中射频信号进行功率放大处理。 8. 一种多频带中射频的接收方法， 其特征在于， 包括 ： 天线接收的射频信号经过多频带双工器滤波器处理为上行射频信号 ； 上行中射频信号经过上行中射频处理转化为上行的基带信号 ； 选取对应的基带单元对上行基带信号进行处理。 。

8、9. 如权利要求 8 所述的方法， 其特征在于， 所述上行中射频信号经过上行中射频处理 转化为上行的基带信号， 具体包括 ： 上行射频信号经过上行中射频处理转化为上行模拟中频信号 ； 上行模拟中频信号经过模数变换转换为上行数字中频信号 ； 上行数字中频信号经过上行数字中频信号处理转换为上行基带信号。 权 利 要 求 书 CN 102291159 A CN 102291176 A1/5 页 4 一种多频带中射频装置、 发射及接收方法和收发信机 技术领域 0001 本发明涉及移动通信领域， 具体地说， 涉及一种多频带中射频装置、 发射方法及接 收方法和多频带收发信机。 背景技术 0002 移动通信。

9、技术的演进要求无线通信网络能够提供更快的数据速率和更高的服务 质量， 物联网和云计算的快速发展使全频段覆盖和资源共享成为未来网络发展的趋势。全 频段覆盖需要无线接入网络具有智能的动态频谱分配功能来提高网络的频谱利用率、 功耗 效率和全频段资源共享效率等性能， 这就要求网络具有多模、 多频带、 多功能等特点， 并且 可以通过软件平滑升级。 0003 如图 1 所示， 为传统的多频带收发信机结构示意图， 图中， 每个频带的系统是相互 独立的， 基带单元、 中射频单元和双工器都只能处理一个频带信号， 处理多频带是需要有多 个不同的独立的系统， 这样， 不同频带使得基站型号越来越多， 增加了设备的生产。

10、、 物流、 库 存以及维护成本。目前的多载波多模基站中射频单元都是基于软基站平台， 由于硬件带宽 和效率受限， 它只能实现部分频带的软件可配置功能。 0004 基于上述问题， 有必要提出一种多频带中射频可重配的无线系统。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种多频带中射频装置、 发射方法及接收方法和多频带收 发信机， 可以通过软件配置实现多模和多频带基站， 使其具备支持多种制式、 更大的带宽范 围和平滑升级等功能 ； 同时， 降低设备生产、 物流、 库存以及维护成本。 0006 为解决以上技术问题， 本发明提供一种多频带中射频装置， 包括 ： 多频带中射频单 元、 多频带双工器， 000。

11、7 所述多频带中射频单元， 用于将发射的基带信号转换为射频信号， 和将接收的射 频信号转换为基带信号 ； 0008 所述多频带双工器， 用于对多频带中射频单元发射的下行射频信号和接收的上行 射频信号进行滤波以及合路处理。 0009 进一步地， 所述多频带中射频单元包括 ： 数字中频处理模块、 数模转换器、 发射射 频处理模块和宽带功放模块， 0010 所述数字中频处理模块， 用于对发射的基带信号进行数字中频信号处理， 和将接 收的数字中频信号转换为基带信号 ； 0011 所述数模转换器模块， 用于将数字中频信号转换为模拟信号 ； 0012 所述发射射频处理模块， 用于将数模转换后的模拟信号处理。

12、为发射的中射频信 号 ； 0013 所述宽带功放模块， 用于对发射射频处理模块输出的射频信号进行功率放大处 理。 说 明 书 CN 102291159 A CN 102291176 A2/5 页 5 0014 进一步地， 所述多频带中射频单元包括 ： 接收射频处理模块和模数转换器模块， 0015 所述接收射频处理模块， 用于接收多频带双工器的射频信号处理为模数转换器前 的模拟信号 ； 0016 所述模数转换器模块， 用于将模拟信号转换为数字中频信号。 0017 为解决以上技术问题， 本发明提供一种多频带收发信机， 其特征在于， 包括 ： 多模 基带单元、 多频带中射频装置和宽带天线， 0018。

13、 所述多模基带单元， 用于产生多频带中射频装置输入的基带信号， 和接收处理多 频带中射频装置输出的基带信号 ； 0019 所述多频带中射频装置， 用于将多模基带单元产生的基带信号转换为发射的下行 射频信号， 以及将宽带天线接收的上行射频信号转换为基带信号 ； 0020 所述宽带天线， 用于将多频带中射频装置发射的下行射频信号转换为电磁波发射 出去， 以及将接收的电磁波转换为多频带中射频装置接收的上行射频信号。 0021 进一步地， 所述多频带中射频装置包括 ： 多频带中射频单元和多频带双工器， 0022 所述多频带中射频单元， 用于将发射的基带信号转换为射频信号， 和将接收的射 频信号转换为基。

14、带信号 ； 0023 所述多频带双工器， 用于对多频带中射频单元发射的下行射频信号和接收的上行 射频信号进行滤波以及合路处理。 0024 为解决以上技术问题， 本发明提供一种多频带中射频的发射方法， 包括 ： 0025 配置多频带中射频单元和多频带双工器的模式参数 ； 0026 对多频带中射频单元发射的下行基带信号进行下行中射频信号处理 ； 0027 下行射频信号经过多频带双工器滤波后由宽带天线发射出去。 0028 进一步地， 所述对多频带中射频单元发射的下行基带信号进行下行中射频信号处 理， 具体包括 ： 0029 对多频带中射频单元发射的下行基带信号进行下行数字中频信号处理 ； 0030 。

15、将经过下行数字中频信号处理后的下行数字中频信号转换为下行模拟信号 ； 0031 下行模拟信号经过下行中射频处理转换为下行中射频信号 ； 0032 对下行中射频处理后的下行中射频信号进行功率放大处理。 0033 为解决以上技术问题， 本发明提供一种多频带中射频的接收方法， 包括 ： 0034 天线接收的射频信号经过多频带双工器滤波器处理为上行射频信号 ； 0035 上行中射频信号经过上行中射频处理转化为上行的基带信号 ； 0036 选取对应的基带单元对上行基带信号进行处理。 0037 进一步地， 所述上行中射频信号经过上行中射频处理转化为上行的基带信号， 具 体包括 ： 0038 上行射频信号经。

16、过上行中射频处理转化为上行模拟中频信号 ； 0039 上行模拟中频信号经过模数变换转换为上行数字中频信号 ； 0040 上行数字中频信号经过上行数字中频信号处理转换为上行基带信号。 0041 相对于现有技术， 本发明提供的多频带中射频装置、 发射方法及接收方法和多频 带收发信机， 通过软件配置实现多模和多频带基站， 使其具备支持多种制式、 更大的带宽范 围和平滑升级等功能 ； 克服了目前软基站平台由于硬件带宽和效率限制只能实现部分频带 说 明 书 CN 102291159 A CN 102291176 A3/5 页 6 的软件可配置功能缺点 ； 提高了网络的频谱利用率、 功耗效率和全频段资源共。

17、享效率等性 能 ； 降低设备的生产、 物流、 库存以及维护成本。 附图说明 0042 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本发明的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 ： 0043 图 1 为传统的一种多频带收发信机的结构示意图 ； 0044 图 2 为本发明提供的一种多频带收发信机的结构示意图 ； 0045 图 3 为本发明提供的一种多频带中射频装置的结构示意图 ； 0046 图 4 为本发明提供的多频带双工器的频域响应示意图 ； 0047 图 5 为本发明提供的一种多频带中射频的发射方法的流程图 ； 0048 图 6。

18、 为本发明提供的一种多频带中射频的发射方法中对发射的下行基带信号进 行下行中射频信号处理的流程图 ； 0049 图 7 为本发明提供的一种多频带中射频的接收方法的流程图 ； 0050 图 8 为本发明提供的一种多频带中射频的接收方法中对经过上行中射频处理转 化为上行的基带信号的处理流程图。 具体实施方式 0051 为了使本发明所要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚、 明白， 以下结 合附图和实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。 0052 如图 2 所示， 本发明提供了一种多频带收发信机， 该多频带收发信机。

19、包括 ： 多模基 带单元 10、 多频带中射频装置 20、 宽带天线 30。 0053 所述多模基带单元 10， 用于产生多频带中射频装置 20 输入的基带信号， 以及接收 处理多频带中射频装置 20 输出的基带信号 ； 该多模基带单元 10 可以处理如 Band1-Band N 的多基带信号。 0054 所述多频带中射频装置 20， 用于将多模基带单元 10 产生的基带信号转换为发射 的下行射频信号， 以及将宽带天线 30 接收的上行射频信号转换为基带信号 ； 该多频带中射 频装置 20 可以支持单发双收、 双发双收和频带切换等功能。 0055 所述宽带天线 30， 用于将多频带中射频装置 。

20、20 发射的下行射频信号转换为电磁 波发射出去， 以及将接收的电磁波转换为多频带中射频装置 20 接收的上行射频信号。 0056 如图 3 所示， 本发明提供一种多频带中射频装置。该多频带中射频装置 20 包括 ： 多频带中射频单元 22、 多频带双工器 24。 0057 所述多频带中射频单元 22， 用于将发射的基带信号转换为射频信号， 以及将接收 的射频信号转换为基带信号 ； 所述多频带中射频单元22包括 ： 数字中频处理模块221、 数模 转换器 222、 发射射频处理模块 223、 宽带功放模块 224、 接收射频处理模块 226 和模数转换 器模块 225。 0058 所述数字中频处。

21、理模块 221， 用于对发射的基带信号进行数字中频信号处理， 和将 接收的数字中频信号转换为基带信号 ； 说 明 书 CN 102291159 A CN 102291176 A4/5 页 7 0059 所述数模转换器模块 222， 用于将数字中频信号转换为模拟信号 ； 0060 所述发射射频处理模块 223， 用于将数模转换后的模拟信号处理为发射的中射频 信号 ； 0061 所述宽带功放模块 224， 用于对发射射频处理模块 223 输出的射频信号进行功率 放大处理， 并传输给多频带双工器 24 进行滤波以及合路处理 ； 0062 所述接收射频处理模块 226， 用于接收多频带双工器 24 的。

22、射频信号处理为模数转 换器前的模拟信号 ； 0063 所述模数转换器模块 225， 用于将模拟信号转换为数字中频信号。 0064 所述多频带双工器 24， 用于对多频带中射频单元 22 发射的下行射频信号和接收 的上行射频信号进行滤波以及合路处理。 0065 如图 4 所示， 为本发明实施例的多频带双工器的频域响应示意图， 多频带双工器 支持不同频带和制式的上下行信号滤波功能。例如， 系统工作在 LTE 制式时， 多频带双工器 调谐到频域特性为 Band1 配置 ； 系统工作在 GSM 制式时， 多频带双工器调谐到频域特性为 Band2 配置 ； 系统工作在 UMTS 制式时， 多频带双工器调。

23、谐到频域特性为 Band3 配置。通过 上述调谐配置双工器的频域特性， 实现一个多频带双工器支持多种制式功能。 0066 如图 5 所示， 本发明提供一种多频带中射频的发射方法， 包括 ： 0067 步骤 1， 配置多频带中射频单元和多频带双工器的模式参数 ； 0068 步骤 2， 对多频带中射频单元发射的下行基带信号进行下行中射频信号处理 ； 具 体包括 ( 如图 6 所示 ) ： 0069 步骤 21， 对多频带中射频单元发射的下行基带信号进行下行数字中频信号处理 ； 0070 步骤 22， 将经过下行数字中频信号处理后的下行数字中频信号转换为下行模拟信 号 ； 0071 步骤 23， 下。

24、行模拟信号经过下行中射频处理转换为下行中射频信号 ； 0072 步骤 24， 对下行中射频处理后的下行中射频信号进行功率放大处理。 0073 步骤 3， 下行射频信号经过多频带双工器滤波后由宽带天线发射出去。 0074 如图 7 所示， 本发明提供一种多频带中射频的接收方法， 包括 ： 0075 步骤 5， 天线接收的射频信号经过多频带双工器滤波器处理为上行射频信号 ； 0076 步骤 6， 上行中射频信号经过上行中射频处理转化为上行的基带信号 ； 具体包括 ( 如图 8 所示 ) ： 0077 步骤 61， 上行射频信号经过上行中射频处理转化为上行模拟中频信号 ； 0078 步骤 62， 上。

25、行模拟中频信号经过模数变换转换为上行数字中频信号 ； 0079 步骤 63， 上行数字中频信号经过上行数字中频信号处理转换为上行基带信号。 0080 步骤 7， 选取对应的基带单元对上行基带信号进行处理。 0081 本发明提供的一种多频带中射频装置、 发射方法及接收方法和多频带收发信机， 通过软件配置实现多模和多频带基站， 使其具备支持多种制式、 更大的带宽范围和平滑升 级等功能 ； 克服了目前软基站平台由于硬件带宽和效率限制只能实现部分频带的软件可配 置功能缺点 ； 提高了网络的频谱利用率、 功耗效率和全频段资源共享效率等性能 ； 降低设 备的生产、 物流、 库存以及维护成本。 0082 上。

26、述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例， 但如前所述， 应当理解本发明 说 明 书 CN 102291159 A CN 102291176 A5/5 页 8 并非局限于本文所披露的形式， 不应看作是对其他实施例的排除， 而可用于各种其他组合、 修改和环境， 并能够在本文所述发明构想范围内， 通过上述教导或相关领域的技术或知识 进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围， 则都应在本发 明所附权利要求的保护范围内。 说 明 书 CN 102291159 A CN 102291176 A1/3 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102291159 A CN 102291176 A2/3 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102291159 A CN 102291176 A3/3 页 11 图 5图 6 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 102291159 A 。