СПОСОБ И УЗЕЛ В РАДИОПЕРЕДАЧАХ TDD Российский патент 2018 года по МПК H04W88/06 H04W88/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящая технология, в целом, относится к радиопередачам, в частности, к узлу радиосети для повышения производительности фильтрации в системе радиосвязи дуплексного режима с временным разделением и к осуществляемому на нем способу.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Технологии сотовой связи, заданные в проекте партнерства третьего поколения (3GPP) наиболее широко распространены в мире. Новым этапом в исследованиях и разработках в 3GPP является развитие 3G до усовершенствованной технологии радиодоступа, именуемой проект долгосрочного развития систем связи (LTE). В LTE для узлов радиосвязи в сотовой сети можно использовать различные режимы связи, например, дуплексный режим с частотным разделением (FDD), дуплексный режим с временным разделением (TDD) и полудуплексный режим.

В системе радиосвязи TDD, передачи восходящей линии связи и нисходящей линии связи между базовой станцией радиосвязи и пользовательским оборудованием используют один и тот же частотный канал (т.е. несущую), но разные временные слоты для разделения приема и передачи, т.е. прием и передача осуществляются в разных, неперекрывающихся, временных слотах.

На фиг. 2 показана блок-схема типичного узла радиосети для связи в режиме TDD полностью или частично. Узлом радиосети может быть пользовательское оборудование или базовая станция радиосвязи в системе радиосвязи TDD. Кроме того, узлом радиосети может быть часть, внутренняя, или внешняя (и подключенная посредством проводного соединения) пользовательского оборудования или базовой станции радиосвязи в системе радиосвязи TDD. Поскольку прием и передача в системе радиосвязи TDD используют один и тот же частотный канал, для передачи и приема сигналов используется совместно используемый фильтр 27 TDD.

Фактически, требования к фильтрации для передачи и приема сигналов отличаются, и необходимая фильтрация может изменяться согласно разным сценариям. Чтобы один совместно используемый фильтр TDD удовлетворял различным требованиям, необходимо рассматривать наихудший случай затуханий вне диапазона, который приводит к увеличению вносимых потерь фильтра и ненужному снижению производительности системы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, задача состоит в том, чтобы решить, по меньшей мере, одну из вышеупомянутых проблем.

Согласно одному аспекту вариантов осуществления, предусмотрен узел радиосети для повышения производительности фильтрации в системе радиосвязи дуплексного режима с временным разделением, TDD, содержащий: первый фильтр, который выполнен с возможностью осуществления первого типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство или принимаемого от него в системе радиосвязи через радиоинтерфейс, с удовлетворенной потребностью в общей фильтрации для передачи и приема, второй фильтр, который выполнен с возможностью осуществления второго типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для передачи помимо потребности в общей фильтрации; и третий фильтр, который выполнен с возможностью осуществления третьего типа фильтрации сигнала, принимаемого от устройства, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для приема помимо потребности в общей фильтрации.

Согласно другому аспекту вариантов осуществления, предусмотрен способ узла радиосети для повышения производительности фильтрации в системе радиосвязи дуплексного режима с временным разделением, TDD, содержащий: осуществление второго типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство в системе радиосвязи через радиоинтерфейс, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для передачи помимо потребности в общей фильтрации для передачи и приема; и осуществление первого типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство, или сигнала, принимаемого от него в системе радиосвязи через радиоинтерфейс, с удовлетворенной потребностью в общей фильтрации для передачи и приема.

Первый фильтр и второй фильтр образуют отдельный передающий фильтр, и первый фильтр и третий фильтр образуют отдельный приемный фильтр. В целом, три фильтра не обязаны располагаться вместе, и могут быть разнесены более пространственно эффективно. Все три фильтра вместе стоят меньше, чем просто один совместно используемый фильтр, отвечающий уровню техники, благодаря сниженному требованию к коммутируемой мощности. Существует отдельный тракт для передачи сигнала, поэтому передающий фильтр не обязан жертвовать своими вносимыми потерями (IL), чтобы удовлетворять требованию блокировки приемника. Кроме того, меньшие IL для передающего фильтра будут способствовать отдаче по теплу и мощности. Для принятого сигнала существует отдельный тракт, поэтому приемный фильтр не обязан жертвовать своими IL, чтобы удовлетворять требованию к передаче паразитного излучения, и, в результате, меньшие IL для приемного фильтра будут способствовать повышенному коэффициенту шума и чувствительности приемника. Можно добиться большей гибкости для реализации третьего фильтра, поскольку к третьему фильтру предъявляются сниженные требования к коммутируемой мощности и пассивной интермодуляции. Передающий фильтр может приобретать более высокий показатель коммутируемой мощности, если требуется меньшее затухание по сравнению с традиционным фильтром TDD.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Технология будет описана ниже, в порядке примера, на основании вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - схематический вид окружения, в котором реализованы варианты осуществления;

фиг. 2 - блок-схема узла радиосети для связи в режиме TDD в уровне техники;

фиг. 3 - выделения затухания для узла радиосети для связи в режиме TDD в уровне техники;

фиг. 4 - блок-схема узла радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - выделения затухания для узла радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - блок-схема узла радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7 - часть блок-схемы узла радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 8 - часть блок-схемы узла радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 9 - блок-схема операций способа, осуществляемого на узле радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Рассмотренные здесь варианты осуществления будут подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых показаны варианты осуществления. Однако эти рассмотренные здесь варианты осуществления могут быть реализованы во многих различных формах, и их не следует рассматривать как ограниченные изложенными здесь вариантами осуществления. Элементы чертежей не обязательно выполнены в масштабе относительно друг друга. Аналогичные позиции обозначают аналогичные элементы на всех чертежах.

Используемая здесь терминология ставит своей целью описание только конкретных вариантов осуществления и не подлежит рассмотрению в качестве ограничения. Используемые здесь формы единственного числа призваны включать в себя также формы множественного числа, если из контекста явно не следует обратное. Также следует понимать, что используемые здесь термины "содержит", "содержащий", "включает в себя" и/или "включающий в себя" свидетельствуют о наличии указанных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не отрицают наличия или добавления одного или более других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп.

Если не указано обратное, все используемые здесь термины (включая технические и научные термины) имеют общепринятые смысловые значения. Также следует понимать, что используемый здесь термин следует интерпретировать как имеющий смысловое значение, которое согласуется с его смысловым значением в контексте этого описания изобретения и уровня техники, и не следует интерпретировать в идеализированном или чересчур формальном смысле, если здесь явно это не указано.

Рассмотренные здесь варианты осуществления будут описаны ниже со ссылкой на чертежи.

Варианты осуществления будут описаны ниже в контексте системы радиосвязи TDD. Однако такое описание является лишь иллюстративным, а не ограничительным, и варианты осуществления, при необходимости, применимы также к другим типам сети, которые существуют в настоящее время или будут существовать в будущем.

На фиг. 1 показан схематический вид окружения, в котором реализованы варианты осуществления.

Система 100 радиосвязи TDD включает в себя множество базовых станций радиосвязи (RBS) 101. Например, для простоты, показаны четыре RBS 101.

В данном случае, соединения между RBS 101 можно реализовать проводными или беспроводными средствами или их комбинацией.

Кроме того, специалистам в данной области техники также очевидно, что базовая станция радиосвязи 101 иногда также называется в уровне техники базовой станцией, базовой станцией макросоты, базовыми станциями фемтосоты, узлом B или B-узлом, eNode B и т.д., помимо, также других приемопередатчиков или станций беспроводной связи, используемых для осуществления связи с пользовательским оборудованием (UE) 102.

В проиллюстрированном окружении, для простоты, показано, что каждая RBS 101 обслуживает одну соту. Каждая сота представлена окружностью, которая окружает соответствующую RBS 101. однако специалистам в данной области техники очевидно, что RBS 101 может обслуживать более, чем одну соту в осуществлении связи по радиоинтерфейсу. Например, две соты могут использовать ресурсы, которыми располагает одна и та же RBS.

UE, например, UE 102, показанное на фиг. 1, осуществляет связь с одной или более сотами или одной или более RBS 102 по радиоинтерфейсу. Для простоты и наглядности, в соте существуют наборы из 1, 2, 3 и 4 UE, соответственно. Очевидно, что сота может обслуживать разные количества UE, и количества UE, обслуживаемых разными сотами, не обязательно одинаковы. Используемый здесь термин ʺUEʺ может указывать все формы устройств, способных осуществлять связи через сеть связи, например, мобильные телефоны ("сотовые" телефоны) и портативные компьютеры с возможностью мобильной связи, и, таким образом, например, портативные, карманные, ручные устройства, например, мобильные телефоны, смартфоны, карманные персональные компьютеры (PDA); компьютеризированные устройства, например, настольные компьютеры, портативные компьютеры; транспортные средства, или другие устройства, например, измерительные приборы, бытовые электроприборы, медицинские электроприборы, мультимедийные устройства и т.д., которые обмениваются голосом и/или данными с сетью радиодоступа.

В системе радиосвязи TDD, для связи по восходящей линии связи и нисходящей линии связи между RBS и UE используется один и тот же частотный канал (т.е. несущая), но разные временные слоты для разделения приема и передачи, т.е. прием и передача осуществляются в разных, неперекрывающихся, временных слотах.

Блок-схема типичного узла радиосети для связи в режиме TDD в уровне техники показана на фиг. 2. Узлом радиосети в системе 100 радиосвязи TDD может быть UE 102 или RBS 101. Кроме того, узлом радиосети в системе радиосвязи TDD может быть часть, внутренняя, или внешняя (и подключенная посредством проводного соединения) UE 102 или RBS 101. Поскольку прием и передача в системе радиосвязи TDD используют один и тот же частотный канал, совместно используемый фильтр 27 TDD выполнен с возможностью передачи и приема сигналов на устройство или от него в системе 100 радиосвязи TDD. Узел радиосети содержит антенну 28 или преобразователь, предназначенный для передачи или приема электромагнитных (например, радио) волн, преобразования электрических сигналов в электромагнитные волны, или наоборот. Узел радиосети дополнительно содержит циркулятор 26, который служит для разделения тракта передачи и тракта приема, переключатель 25 TDD, который выполнен с возможностью маршрутизации сигналов утечки передачи на 50-омный резистор 29 и затем на землю в слотах передачи и подключения к приемнику (RX) 22 в слотах приема, усилитель 23 мощности (PA), который выполнен с возможностью осуществления усиление мощности сигналов, передаваемых через антенну 28, малошумящий усилитель (LNA) 24, который выполнен с возможностью осуществления усиление мощности сигналов, принимаемых через антенну 28, в частности, повышения мощности полезного сигнала при минимальном добавлении шума и искажений, передатчик (TX) 21, который выполнен с возможностью конфигурирования сигнала для надлежащей передачи согласно протоколам радиосвязи в системе 100 радиосвязи TDD, и RX 22 для надлежащего приема согласно протоколам радиосвязи в системе 100 радиосвязи TDD. Часть между антенной 28 и RX 22 именуется в уровне техники входным каскадом приемника, и часть между антенной 28 и TX 21 именуется выходным каскадом передатчика.

Для передачи сигналов, обязательным требованием является устранение паразитного излучения вне диапазона, тогда как для приема сигналов, устранение обязательным требованием является блокировка вне диапазона. Например, в одном сценарии, для передачи сигналов, в основном, необходимо рассматривать устранение паразитного излучения на верхней стороне рабочего диапазона, и затухание, необходимое на нижней стороне рабочего диапазона, является относительно более слабым. Для приема сигналов, устранение блокировки требует более сильного затухания фильтра на нижней стороне рабочего диапазона и затухание, необходимое на верхней стороне, является относительно более слабым. Как показано в верхней части фиг. 3, штрихпунктирная линия обозначает полосу пропускания необходимой фильтрации в частотной области для передачи сигналов, и пунктирная линия обозначает полосу пропускания необходимой фильтрации в частотной области для приема сигналов. Варианты осуществления изобретения предусматривают этот сценарий в целях иллюстрации, а не ограничения.

Заметим, что такой сценарий приведен только в целях иллюстрации, а не ограничения. В других сценариях, для передачи сигналов, в основном, необходимо рассматривать устранение паразитного излучения на нижней стороне рабочего диапазона, и затухание, необходимое на верхней стороне рабочего диапазона, является относительно более слабым, и для приема сигналов, устранение блокировки требует более сильного затухания фильтра на верхней стороне рабочего диапазона и затухание, необходимое на нижней стороне, является относительно более слабым.

Для удовлетворения требований к фильтрации для передачи сигналов и приема сигналов с использованием общего фильтра, более сильное затухание на нижней стороне и верхней стороне нужно применять к передаче сигналов и приему сигналов. Это означает, что на нижней стороне, более сильное затухание, которое не требуется для передачи сигналов, нужно применять к ним, и на верхней стороне, более сильное затухание, которое не требуется для приема сигналов, нужно применять к ним. В результате, полоса пропускания общего фильтра формируется, как показано в нижней части фиг. 3.

Кроме того, необходимая фильтрация для приема сигналов на верхней стороне рабочего диапазона, как показано на фиг. 3, призвана отвечать всевозможным критическим требованиям к устранению блокировки, причем блокировка может быть обусловлена помехами из других источников в силу совместного размещения или сосуществования. Но для некоторых или даже большинства радиопередач TDD, блокировочные помехи в силу совместного размещения или сосуществования могут не существовать, и это означает, что затухание на верхней стороне рабочего диапазона для необходимой фильтрации для приема сигналов, показанных на фиг. 3, не всегда необходимо.

На фиг. 4 показана блок-схема узла радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Узлом радиосети может быть UE или RBS в системе радиосвязи TDD. Кроме того, узлом радиосети может быть часть, внутренняя или внешняя по отношению (и подключенная, предпочтительно, посредством проводного соединения) UE 102 или RBS 101 в системе 100 радиосвязи TDD. Узел радиосети содержит антенну 28, циркулятор 26, двухпозиционный переключатель 45, усилитель 23 мощности (PA), малошумящий усилитель (LNA) 24, передатчик 21, приемник 22, фильтр₁ 42, фильтр₂ 43 и фильтр₃ 44.

Антенна 28 является преобразователем, выполненным с возможностью передачи или приема сигналов в форме электромагнитных волн, преобразования электрических сигналов в электромагнитные волны, или наоборот. В большинстве случаев, антенна 28 совместно используется для передачи и приема согласно принципу взаимности антенны. Однако это не исключает сценария, в котором две отдельные антенны выполнены с возможностью передачи и приема соответственно. Циркулятор 26 выполнен с возможностью разделения тракта передачи и тракта приема в узле радиосети, и может быть заменен переключателем для выполнения аналогичных функций. Переключатель 45 выполнен с возможностью маршрутизации сигналов утечки передачи на 50-омный резистор 29 и затем на землю в слотах передачи и подключения к приемнику (RX) 22 в слотах приема. Усилитель 23 мощности (PA) выполнен с возможностью осуществления усиление мощности сигналов, передаваемых через антенну 28. Малошумящий усилитель (LNA) 24 выполнен с возможностью осуществления усиление мощности сигналов, принимаемых через антенну 28, в частности, повышения мощности полезного сигнала при минимальном добавлении шума и искажений. Передатчик 21 выполнен с возможностью конфигурирования сигнала для надлежащей передачи согласно протоколам радиосвязи в системе 100 радиосвязи TDD. Приемник 22 выполнен с возможностью надлежащего приема согласно протоколам радиосвязи в системе 100 радиосвязи TDD. Заметим, что антенна 28, циркулятор 26, двухпозиционный переключатель 45, PA 23, LNA 24, передатчик 21 и приемник 22 применимы к традиционным правилам, и эти элементы можно легко приобрести на рынке.

Фильтр₁ 42 выполнен с возможностью осуществления первого типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство или принимаемого от него в системе 100 радиосвязи TDD, через антенну 28, с удовлетворенной потребностью в общей фильтрации для передачи и приема. Фильтр₂ 43 выполнен с возможностью осуществления второго типа фильтрации сигналов, передаваемых на устройство, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для передачи помимо потребности в общей фильтрации. Фильтр₃ 44 выполнен с возможностью осуществления третьего типа фильтрации сигнала, принятого от устройства, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для приема помимо потребности в общей фильтрации. Заметим, что устройством может быть UE 102 или RBS 101, и в иерархически структурированной системе радиосвязи, показанной на фиг. 1, когда узел радиосети является, или внутренне или внешне принадлежит UE 102, устройством здесь является RBS 101, и когда узел радиосети является, или внутренне или внешне принадлежит RBS 101, устройством здесь является UE 102.

В слотах передачи, сигнал, передаваемый через антенну 28 на устройство в системе радиосвязи, генерируется на TX 21 и затем проходит по порядку через PA 23, фильтр₂ 43, циркулятор 26, фильтр₁ 42 до антенны 28 и преобразуется в электромагнитные волны в воздухе. При этом, переключатель 45 будет маршрутизировать сигнал утечки как часть сигнала, передаваемого на 50-омный резистор 29 и затем на землю. В слотах приема, сигнал принимается через антенну 28 проходит по порядку через фильтр₁ 42, циркулятор 26, переключатель 45, фильтр₃ 44, LNA 24 до RX 22.

Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 4, фильтр₃ 44 несет только маломощные радиочастотные сигналы, поэтому ему не нужно удовлетворять высоким требованиям к коммутируемой мощности и пассивной интермодуляции. Таким образом, фильтр₃ 44 имеет дополнительную гибкость в реализации, например, в одном сценарии, высокое значение Q является основным вопросом, что позволяет реализовать адаптивный размер резонатора для обеспечения значения Q; в другом сценарии, основным вопросом является миниатюризация, что позволяет использовать больше типов резонаторов, например, микроволновой резонатор планарного типа, которые можно реализовать на PCB, что будет в значительной степени способствовать миниатюризации фильтра₃ 44 непременно ценной снижения значения Q резонатора. В еще одном сценарии требуются средний размер и среднее значение Q, и, таким образом, можно проектировать их реализацию. Аналогичные соображения справедливы для фильтра₂ 43.

В уровне техники значение Q (или коэффициент Q) обычно относится к измерению относительной ширины полосы резонансной системы. Значение Q является безразмерным параметром, который описывает, как происходит затухание в колебательном контуре или резонаторе, или, эквивалентно, характеризует ширину полосы резонатора относительно его центральной частоты. В целом, фильтр с высоким Q будут лучше отфильтровывать сигналы, лежащие вблизи в назначенном диапазоне, и иметь более низкие вносимые потери.

Специалистам в данной области техники очевидно, что переключатель 45 может быть заменен надлежащим набором диодов управления напряжением для выполнения аналогичных функций.

Специалистам в данной области техники очевидно, что сигнал, принятый через антенну 28, может проходить по порядку через фильтр₁ 42, циркулятор 26, LNA 24, переключатель 45, фильтр₃ 44 до RX 22. В этом случае LNA 24 располагается между циркулятором 26 и переключателем 45 (не показан).

Предпочтительно, чтобы LNA 24 располагался таким образом, и этот вариант осуществления может повышать коэффициент шума входного каскада приемника узла радиосети. Специалистам в данной области техники очевидно, что LNA 24 может блокироваться сильными сигналами, например, сильными помехами от других источников в силу совместного размещения или сосуществования, таким образом, производительность LNA 24 в этом варианте осуществления зависит от внедиапазонной режекцией фильтра₁.

На фиг. 5 показаны выделения затухания для узла радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, общий фильтр, т.е. фильтр₁ 42, должен отвечать основным затуханиям для тракта передачи и тракта приема, которые представляют собой затухание Att1 на частоте f1 и затухание Att4 на частоте f4. Дополнительный передающий фильтр, т.е. фильтр₂ 43, должен обеспечивать дополнительное затухание, необходимое только для тракта передачи, которое представляет собой затухание ATT_tx2 на частоте f3. ATT_tx2 равно Att3 минус затухание общего фильтра ATT_tx1 на частоте f3. Дополнительный приемный фильтр, т.е. фильтр₃ 44, должен обеспечивать дополнительное затухание, необходимое только для тракта приема, которое представляет собой затухание ATT_rx3 на частоте f2. ATT_rx3 равно Att2 минус затухание общего фильтра ATT_rx1 на частоте f2.

Как известно из уровня техники, требование к затуханию находится в положительной связи с необходимым количеством полюсов фильтра. Во избежание ненужных затуханий, ненужные полюсы исключаются, другими словами, необходимое количество полюсов уменьшается, что позволяет избегать вносимых потерь, обусловленных ненужными полюсами.

На фиг. 6 показана блок-схема узла радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения. В одном варианте осуществления, помимо элементов, показанных на фиг. 4, существует обходная цепь 61, показанная на фиг. 6, причем обходная цепь 61 сконфигурирована, по меньшей мере, на основании соединения между двухпозиционным переключателем, переключатель₂ 62 и трехпозиционным переключателем, переключатель₁ 63. Таким образом, существует два маршрута для принятых сигналов, поступающих от циркулятора 26. Один представляет собой маршрут фильтрации, на котором принятые сигналы, поступающие от циркулятора 26, будут маршрутизироваться по порядку через переключатель₁ 63, фильтр₃ 44, переключатель₂ 62 к LNA 24. Другой представляет собой обходной маршрут, на котором принятые сигналы, поступающие от циркулятора 26, будут маршрутизироваться по порядку через переключатель₁ 63, переключатель₂ 62 к LNA 24, в обход фильтра₃ 44.

В другом варианте осуществления, можно предположить, что сильные помехи, например, помехи от близлежащих RBS, почти стабильны в определенный период времени. Тогда, достаточно периодов отсутствия передачи можно использовать для обнаружения помехи для принятия решения на переключение между маршрутом фильтрации и обходным маршрутом на тракте приема. Узел радиосети дополнительно содержит детектор 65 помех, подключенный к антенне 28, выполненный с возможностью обнаружения принятых помех, и контроллер 64, выполненный с возможностью управления работой обходной цепи 61, т.е. управления состоянием переключателя₁ 63 и переключателя₂ 62 на основании обнаруженных помех.

В дополнительном варианте осуществления, детектор 65 помех дополнительно содержит обнаруживающий фильтр 66 и детектор 67 мощности. Обнаруживающий фильтр 66 выполнен с возможностью подключения к антенне 28 и получения помех, когда антенна 28 не осуществляет передачу, и детектор 67 мощности выполнен с возможностью определения уровня мощности помех. Кроме того, контроллер 64 дополнительно выполнен с возможностью переключения между обходным маршрутом и маршрутом фильтрации, т.е. активации обходного маршрута, если уровень мощности помех ниже заранее определенного порога, и активации маршрута фильтрации, если уровень мощности помех не ниже заранее определенного порога, путем управления состоянием переключателя₁ 63 и переключателя₂ 62.

В дополнительном варианте осуществления, узел радиосети дополнительно содержит компенсатор 68 коэффициента усиления, который выполнен с возможностью осуществления компенсации коэффициента усиления между обходным маршрутом и маршрутом фильтрации. Кроме того, контроллер 64 дополнительно выполнен с возможностью извещения компенсатора 68 коэффициента усиления об активации обходного маршрута и маршрута фильтрации, т.е. информации времени начала и окончания передачи по обходному маршруту и по маршруту фильтрации.

Специалистам в данной области техники очевидно, что сигнал, принятый через антенну 28, может проходить по порядку через фильтр₁ 42, циркулятор 26, LNA 24, переключатель₁ 63, затем фильтр₃ 44, переключатель₂ 62 на RX 22, или что сигнал, принятый через антенну 28, может проходить по порядку через циркулятор 26, LNA 24, переключатель₁ 63, затем непосредственно на переключатель₂ 62, в обход фильтра₃ 44, на RX 22. В этом случае LNA 24 располагается между циркулятором 26 и переключателем₁ 63, как показано на фиг. 7.

Предпочтительно, чтобы LNA 24 располагался таким образом, и этот вариант осуществления может повышать коэффициент шума входного каскада приемника узла радиосети. Специалистам в данной области техники очевидно, что LNA 24 может блокироваться сильными сигналами, например, сильными помехами от других источников в силу совместного размещения или сосуществования, таким образом, производительность LNA 24 в этом варианте осуществления зависит от внедиапазонной режекцией фильтра₁.

Специалистам в данной области техники очевидно, что переключатель₁ 63 и переключатель₂ 62 могут быть заменены надлежащим набором диодов управления напряжением для выполнения аналогичных функций. Как показано на фиг. 8, V_ctr1 81 действует как переключатель для активации или деактивации обходного маршрута. V_ctr2 82 и V_ctr3 83 действуют как переключатель для активации или деактивации маршрута фильтрации.

Следует понимать, что эта и другие описанные здесь конфигурации изложены только в качестве примеров. Другие конфигурации и элементы (например, эллиптический фильтр низких частот для обеспечения дополнительного затухания вблизи полосы пропускания, циркуляторы вместо переключателей и т.д.) можно использовать помимо или вместо показанных, и некоторые элементы могут быть полностью исключены.

Первый фильтр фильтр₁ 42 и второй фильтр фильтр₂ 43 образуют отдельный передающий фильтр, и первый фильтр фильтр₁ 42 и третий фильтр фильтр₃ 44 образуют отдельный приемный фильтр. В общем случае, три фильтра: фильтр₁ 42, фильтр₂ 43 и фильтр₃ 44 не обязаны располагаться вместе, и могут быть разнесены более пространственно эффективно. Все три фильтра вместе стоят меньше, чем просто один совместно используемый фильтр, отвечающий уровню техники, благодаря сниженному требованию к коммутируемой мощности. Существует отдельный тракт для передачи сигнала, поэтому передающий фильтр не обязан жертвовать своими вносимыми потерями (IL), чтобы удовлетворять требованию блокировки приемника 22. Кроме того, меньшие IL для передающего фильтра будут способствовать отдаче по теплу и мощности. Для принятого сигнала существует отдельный тракт, поэтому приемный фильтр не обязан жертвовать своими IL, чтобы удовлетворять требованию к передаче паразитного излучения, и, в результате, меньшие IL для приемного фильтра будут способствовать повышенному коэффициенту шума и чувствительности приемника. Дисперсию приемного фильтра можно применять согласно уровню мощности сигнала помехи, путем активации и обхода третьего фильтра. Можно добиться большей гибкости для реализации третьего фильтра фильтр₃ 44, поскольку к третьему фильтру фильтр₃ 44 предъявляются сниженные требования к коммутируемой мощности и пассивной интермодуляции. Передающий фильтр может приобретать более высокий показатель коммутируемой мощности, если требуется меньшее затухание по сравнению с традиционным фильтром TDD.

На фиг. 9 показана блок-схема операций способа, осуществляемого на узле радиосети для связи в режиме TDD в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.

В одном варианте осуществления, когда сигнал, передаваемый на устройство в системе 100 радиосвязи TDD через антенну 28, поступает от TX 21 и проходит через PA 23, для него осуществляется второй тип фильтрации, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для передачи помимо потребности в общей фильтрации для передачи и приема на этапе 918, согласно полосе пропускания дополнительного передающего фильтра на фиг. 5, и затем для него осуществляется первый тип фильтрации, с удовлетворенной потребностью в общей фильтрации для передачи и приема на этапе 920, согласно полосе пропускания общего фильтра, показанного на фиг. 5.

В другом варианте осуществления, когда сигнал принимается от устройства в системе радиосвязи через антенну 28, осуществляется первый тип фильтрации сигнала, с удовлетворенной потребностью в общей фильтрации для передачи и приема на этапе 902, согласно полосе пропускания общего фильтра, показанного на фиг. 5.

В дополнительном варианте осуществления, помехи из других источников в силу совместного размещения или сосуществования получаются на этапе 906. Помехи можно получать в любое время, когда антенна 28 не осуществляет передачу, в том числе, в неактивные периоды и защитные периоды. Затем определяется уровень мощности помех. Если на этапе 910 определено, что уровень мощности не ниже заранее определенного порога, на этапе 912 осуществляется третий тип фильтрации принятого сигнала с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для приема помимо потребности в общей фильтрации, согласно полосе пропускания дополнительного приемного фильтра, показанного на фиг. 5.

В дополнительном варианте осуществления, информация времени осуществления или не осуществления третьего типа фильтрации сообщается с целью компенсации коэффициента усиления на этапе 914, и затем компенсация коэффициента усиления между сигналами с осуществлением и без осуществления третьего типа фильтрации может осуществляться на этапе 916.

В одном примере, малошумящее усиление осуществляется принятого сигнала на этапе 904 после этапа 902. В другом примере, малошумящее усиление осуществляется принятого сигнала непосредственно перед его обработкой на приемнике.

Предпочтительно, чтобы малошумящее усиление принятого сигнала осуществлялось на этапе 904 после этапа 902, поскольку это может повышать чувствительность приемника.

Специалистам в данной области техники очевидно, что этапы 906, 908, 910, 914 и 916 не являются обязательными.

Первый фильтр фильтр₁ 42 и второй фильтр фильтр₂ 43 образуют отдельный передающий фильтр, и первый фильтр фильтр₁ 42 и третий фильтр фильтр₃ 44 образуют отдельный приемный фильтр. В общем случае, три фильтра фильтр₁ 42, фильтр₂ 43 и фильтр₃ 44 не обязаны располагаться вместе, и могут быть разнесены более пространственно эффективно. Все три фильтра вместе стоят меньше, чем просто один совместно используемый фильтр, отвечающий уровню техники, благодаря сниженному требованию к коммутируемой мощности. Существует отдельный тракт для передачи сигнала, поэтому передающий фильтр не обязан жертвовать своими вносимыми потерями (IL), чтобы удовлетворять требованию блокировки приемника 22. Кроме того, меньшие IL для передающего фильтра будут способствовать отдаче по теплу и мощности. Для принятого сигнала существует отдельный тракт, поэтому приемный фильтр не обязан жертвовать своими IL, чтобы удовлетворять требованию к передаче паразитного излучения, и, в результате, меньшие IL для приемного фильтра будут способствовать повышенному коэффициенту шума и чувствительности приемника. Дисперсию приемного фильтра можно применять согласно уровню мощности сигнала помехи, путем активации и обхода третьего фильтра. Можно добиться большей гибкости для реализации третьего фильтра фильтр₃ 44, поскольку к третьему фильтру фильтр₃ 44 предъявляются сниженные требования к коммутируемой мощности и пассивной интермодуляции. Передающий фильтр может приобретать более высокий показатель коммутируемой мощности, если требуется меньшее затухание по сравнению с традиционным фильтром TDD.

Хотя здесь проиллюстрированы и описаны варианты осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что возможны различные изменения и модификации, и их элементы можно заменить эквивалентами, не выходя за рамки истинного объема настоящей технологии. Кроме того, возможны многочисленные модификации для адаптации к конкретной ситуации и изложенному здесь принципу, не выходящие за рамки его центрального объема. Таким образом, предполагается, что настоящие варианты осуществления не ограничиваются конкретным вариантом осуществления, раскрытым как предпочтительный вариант осуществления, рассматриваемый для осуществления настоящей технологии, но что настоящие варианты осуществления включают в себя все варианты осуществления, отвечающие объему нижеследующей формулы изобретения.

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в повышении производительности фильтрации в системе радиосвязи дуплексного режима с временным разделением. Узел радиосети в системе радиосвязи дуплексного режима с временным разделением содержит: первый фильтр, выполненный с возможностью осуществления первого типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство или принимаемого от него в системе радиосвязи через радиоинтерфейс; второй фильтр, выполненный с возможностью осуществления второго типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для передачи помимо потребности в общей фильтрации; третий фильтр, выполненный с возможностью осуществления третьего типа фильтрации сигнала, принимаемого от устройства, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для приема помимо потребности в общей фильтрации, при этом затухание частоты, обеспечиваемое упомянутым вторым фильтром, отличается от того же, обеспечиваемого упомянутым третьим фильтром. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Узел радиосети для повышения производительности фильтрации в системе радиосвязи дуплексного режима с временным разделением, TDD, содержащий:

- первый фильтр (42), выполненный с возможностью осуществления первого типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство или принимаемого от него в системе радиосвязи через радиоинтерфейс, с удовлетворенной потребностью в общей фильтрации для передачи и приема;

- второй фильтр (43), выполненный с возможностью осуществления второго типа фильтрации сигнала, передаваемого на устройство, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для передачи помимо потребности в общей фильтрации; и

- третий фильтр (44), выполненный с возможностью осуществления третьего типа фильтрации сигнала, принимаемого от устройства, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для приема помимо потребности в общей фильтрации,

при этом затухание частоты, обеспечиваемое упомянутым вторым фильтром, отличается от того же, обеспечиваемого упомянутым третьим фильтром.

2. Узел по п. 1, дополнительно содержащий:

- обходную цепь (61), выполненную с возможностью обеспечения обходного маршрута для обхода третьего фильтра сигналом, принимаемым от устройства.

3. Узел по п. 2, в котором обходная цепь содержит первый многопозиционный переключатель (63) и второй многопозиционный переключатель (62), причем обходной маршрут активируется, когда первый тракт первого многопозиционного переключателя соединяется с первым трактом второго многопозиционного переключателя, и маршрут фильтрации активируется, когда второй тракт первого многопозиционного переключателя (63) соединяется с входом третьего фильтра (44), и второй тракт второго многопозиционного переключателя (62) соединяется с выходом третьего фильтра (44).

4. Узел по п. 2, в котором обходная цепь содержит первый диод (81) управления напряжением, второй диод (82) управления напряжением и третий диод (83) управления напряжением, причем второй диод (82) управления напряжением и третий диод (83) управления напряжением соединены с входом и выходом третьего фильтра (44) соответственно и затем соединены с первым диодом (81) управления напряжением параллельно.

5. Узел по п. 2, дополнительно содержащий:

- детектор (65) помех, выполненный с возможностью обнаружения принятых помех; и

- контроллер (64), выполненный с возможностью управления работой обходной цепи на основании обнаруженных помех.

6. Узел по п. 5, в котором детектор (65) помех дополнительно содержит:

- обнаруживающий фильтр (66), выполненный с возможностью подключения к радиоинтерфейсу и получения помех, когда радиоинтерфейс не осуществляет передачу, и

- детектор (67) мощности, выполненный с возможностью определения уровня мощности помех;

и контроллер (64) дополнительно выполнен с возможностью:

активировать обходной маршрут, если уровень мощности ниже заранее определенного порога, и

активировать маршрут фильтрации, если уровень мощности не ниже заранее определенного порога.

7. Узел по п. 5, дополнительно содержащий:

- компенсатор (68) коэффициента усиления, выполненный с возможностью осуществления компенсации коэффициента усиления между обходным маршрутом и маршрутом фильтрации,

в котором контроллер (64) дополнительно выполнен с возможностью извещения компенсатора (68) коэффициента усиления об активации обходного маршрута и маршрута фильтрации.

8. Узел по п. 1 или 2, дополнительно содержащий:

- малошумящий усилитель (24), выполненный с возможностью осуществления малошумящего усиления сигнала, принимаемого от устройства, до осуществления третьего типа фильтрации для него или до его маршрутизации по обходному маршруту.

9. Узел по п. 1, в котором узлом радиосети является пользовательское оборудование, UE, или базовая станция радиосвязи, RBS, в системе радиосвязи TDD, или устройство, внутреннее или внешнее по отношению к любому из UE или RBS.

10. Способ для узла радиосети для повышения производительности фильтрации в системе радиосвязи дуплексного режима с временным разделением, TDD, содержащий этапы, на которых:

- осуществляют (918) второй тип фильтрации сигнала, передаваемого на устройство в системе радиосвязи через радиоинтерфейс, с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для передачи помимо потребности в общей фильтрации для передачи и приема; и

- осуществляют (902, 920) первый тип фильтрации сигнала, передаваемого на устройство, или сигнала, принимаемого от него в системе радиосвязи через радиоинтерфейс, с удовлетворенной потребностью в общей фильтрации для передачи и приема;

- осуществляют (914) третий тип фильтрации принятого сигнала с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для приема помимо потребности в общей фильтрации,

при этом затухание частоты, обеспечиваемое упомянутым вторым фильтром, отличается от того же, обеспечиваемого упомянутым третьим фильтром.

11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этапы, на которых:

- обнаруживают (906, 908) принятые помехи; и

- осуществляют (912) третий тип фильтрации принятого сигнала с удовлетворенной потребностью в дополнительной фильтрации для приема помимо потребности в общей фильтрации на основании обнаруженных помех.

12. Способ по п. 11, в котором обнаружение принятых помех дополнительно содержит этапы, на которых:

- получают (906) помехи, когда радиоинтерфейс не осуществляет передачу, и

- определяют (908) уровень мощности помех;

и осуществление третьего типа фильтрации дополнительно содержит этап, на котором:

если уровень мощности не ниже заранее определенного порога (910), осуществляют (912) третий типа фильтрации.

13. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых:

- извещают (914), осуществляется или не осуществляется третий тип фильтрации с целью компенсации коэффициента усиления;

- осуществляют (916) компенсацию коэффициента усиления между сигналом, в отношении которого осуществляется, и сигналом, в отношении которого не осуществляется третий тип фильтрации.

14. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором:

- осуществляют (904) малошумящее усиление принятого сигнала до осуществления третьего типа фильтрации.

15. Способ по п. 10, в котором узлом радиосети является пользовательское оборудование, UE, или базовая станция радиосвязи, RBS, в системе радиосвязи TDD, или устройство, внутреннее или внешнее по отношению к любому из UE или RBS.