一种终端设备 【技术领域】
本发明涉及通信技术领域， 特别是涉及一种终端设备。背景技术 现有 TDD(Time Division Duplexing， 时分双工 ) 系统的基本原理为上下行使用完 全相同的频段和频点， 在工作时利用不同的时间片 ( 时隙 ) 来传输上下行信息， 如 TD-SCDMA 系统、 TD-LTE 系统。
如图 1 所示， 为现有技术中 TD-SCDMA 时隙结构的示意图。
在如图 1 所示的帧结构中， 其下行信号使用 TS0、 TS4、 TS5 和 TS6， 上行信号使用 TS1、 TS2 和 TS3， 在时间域区分， 而上下行使用的频段和频点则相同， 如图 2 所示， 为现有技 术中 TDD 独立频谱的示意图。
对于 TDD 系统的终端硬件而言， 射频芯片一般如图 3 所示的结构。
由图 3 可以看出， 由于目前终端射频芯片上下行都采用零中频结构， 对于上下行 频谱对称的 TDD 系统， 其上下行信道中心频率完全相同， 因此收发混频器的本振频率也是 相同的， 这样我们只需要一个 PLL 电路生成一个本振信号， 同时输送给收发混频器即可。
但是当 TDD 系统和 FDD(Frequency Division Duplexing， 频分双工 ) 系统出现邻 频的情况时， 如 FDD 系统 band 7 为 2500 ～ 2570M(UL) 和 2620 ～ 2690M(DL)， 在其上下行 频段中间的 TDD 系统 band38 为 2570 ～ 2620M， 这两个频段正好紧邻频， 为了实现这两个系 统的共存共址要求， 在它们的频段间需要预留一定的保护带， 从而使得各自的前端滤波器 ( 或双工器 ) 能够利用保护带提供足够的带外抑制， 上述情况下的频谱示意图如图 4 所示。
当 TDD 上下行信道的中心频点不同时， 在图 3 中的收发本振也需要设置为不同的 频率， 例如相差 40M。这样原终端射频芯片的构架将不能满足非对称 TDD 系统的需求。
为了满足 offset TDD 的信道分配需求， TDD 终端需要实现对中心频点不同的上下 行信号的变频， 即需要两个不同频率的本振信号， 为此， 现有技术可以使用双本振方案， 如 图 5 所示， 为现有技术中的非对称 TDD 系统终端射频芯片双本振构架的示意图。
从图 5 可以看出， 双本振方案与原方案相比， 增加了一路本振电路， 从而具备两个 本振电路以支持非对称 TDD 系统的的上下行信号的变频。当上下行信号中心频点一致时， 两个本振信号频率相同 ； 当上下行信号中心频点不一致时， 两个本振则分别输出所需上下 行频率。
如 果 原 终 端 射 频 芯 片 支 持 TDD 和 FDD 双 模、 邻 频、 共 收 发 通 道， 例如工作在 band7(2500 ～ 2570M/2620 ～ 2690M) 的 LTE FDD 系统和工作在 Band38(2570 ～ 2620M) 的 TD-LTE 系统， 则射频芯片已具备双本振以支持 FDD 系统不同的上下行频率， 当终端工作于 非对称 TDD 模式时可直接使用现有的两个本振。
在实现本发明的过程中， 发明人发现现有技术至少存在如下问题 ：
TDD 系统的终端为收发分时、 交替工作， 即一个时刻只有发射机或接收机工作， 而 图 5 中的终端射频芯片内有两个同时工作的本振， TDD 工作模式下依然保持两路本振信号
输出。 由于终端储存的电量非常受限， 节能是需要重点考虑的要素之一， 而射频芯片内 的本振电路为主要耗电部件， 因此在 TDD 模式下两路本振同时工作则带来巨大的电量损 失。
发明内容 本发明的目的在于提供一种终端设备， 可以不增加终端射频芯片成本和复杂度的 前提下， 节约终端设备控制收发本振的能耗， 为此， 本发明采用如下技术方案 ：
一种终端设备， 包括发射机和接收机， 所述发射机和所述接收机中分别包括混频 器， 所述发射机的混频器与发射本振相连接， 所述接收机的混频器与接收本振相连接， 所述 发射本振和所述接收本振共用一个收发控制信号。
与现有技术相比， 本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点 ：
通过应用本发明实施例所提出的技术方案， 实现了通过一个收发信号对发射本振 和接收本振进行控制， 使得发射本振和接收本振可以交替工作， 进行信号收发， 从而， 可以 在不增加终端射频芯片成本和复杂度的前提下， 对终端设备控制接收本振和发射本振的能 耗实现节约。
附图说明
图 1 为现有技术中 TD-SCDMA 时隙结构的示意图 ； 图 2 为现有技术中 TDD 独立频谱的示意图 ； 图 3 为现有技术中的 TDD 系统终端设备的射频芯片的结构示意图 ； 图 4 为现有技术中的 TDD 系统和 FDD 系统邻频时的频谱示意图 ； 图 5 为现有技术中的非对称 TDD 系统终端设备的射频芯片的结构示意图 ； 图 6 至图 15 分别为本发明实施例提供的各种上下行频段配置的示意图 ； 图 16 为本发明实施例的终端设备结构示意图 ； 图 17 为本发明实施例的终端设备结构示意图 ； 图 18 为本发明实施例的非对称 TDD 系统终端射频芯片双本振全同步时序图 ； 图 19 为本发明实施例的非对称 TDD 系统终端射频芯片双本振预使能时序图。具体实施方式
下面将结合本发明中的附图， 对本发明中的技术方案进行清楚、 完整的描述， 显 然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施 例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
现有的 TDD 系统中， 上行频段和下行频段是完全相同的。当 TDD 系统与 FDD 系统 混合部署时， 通常在 TDD 频段与 FDD 频段之间预留保护带， 以避免不同系统之间的上下行干 扰， 其中， FDD 上行频段与 TDD 频段之间的保护带为低端保护带， FDD 下行频段与 TDD 频段之 间的保护带为高端保护带。
为提高通信系统的频谱利用率， 本发明实施例提出一种上行频段与下行频段不对称的移动通信系统。 所谓上行频段与下行频段对称， 是指上行频段和下行频段的带宽相同， 且中心点重合。 除了上行频段与下行频段对称以外的其他情况均为不对称， 即， 上行频段与 下行频段的带宽不等， 和 / 或上行频段的中心点与下行频段的中心点不重合。
本发明实施例中的上行频段与下行频段不对称的移动通信系统包括 offset TDD 系统， 该 offset TDD 系统的上下行频段起止范围不完全相同， 上下行频段有重叠。
图 6 示出了本发明实施例提出的一种典型的 offset TDD 系统的上下行频段配置， 其中， TDD 下行频段 ( 图中的 TDD DL) 利用原高端保护带与 FDD 下行频段 ( 图中的 FDD DL) 相邻， 由于两者之间不存在交叉时隙干扰， 因而可以共存 ； TDD 上行频段 ( 图中的 TDD UL) 利用原低端保护带与 FDD 上行频段 ( 图中的 FDD UL) 相邻， 由于两者之间也不存在交叉时 隙干扰， 因而可以共存。 由于上述频段配置方式只需要在单侧预留保护带， 提高了频谱利用 率。
offset TDD 还包括其他几种类似的频谱分配方式， 图 7 至图 14 分别示出了其他几 种类似的频谱分配方式， 其中 ：
如图 7 所示， 上下行频段的带宽仍然相同， 但是上行频段的中间频率与下行频段 的中间频率不再对齐， 而是具有偏移量 a， 上行频段的中心点与下行频段的中心点不重合。 如图 8 所示， 上下行频段带宽不等， 表现为 DL 的高频部分 ( 右侧 ) 相对于 UL 具有 偏移量 c， UL 的低频部分相对于 DL 具有偏移量 b， b 不等于 c， 且上行频段的中心点与下行 频段的中心点不重合。
如图 9 所示， 上下行频段带宽不等， 下行频段扩展 ( 也可看作上行频段收缩 )， 且上 行频段的中心点与下行频段的中心点重合。
如图 10 所示， 上下行频段带宽不等， 上行频段扩展 ( 也可看作下行频段收缩 )， 且 上行频段的中心点与下行频段的中心点不重合。
如图 11 所示， 上下行频段带宽不等， 下行频段扩展， 下行频段所占用的频率中有 1 个间断点。
如图 12 所示， 上下行频段带宽相等， 上行频段扩展， 上行频段所占用的频率中有 1 个间断点。
如图 13 所示， 上下行频段带宽不等， 下行频段所占用的频率中有 2 个间断点。
如图 14 所示， 上下行频段带宽不等， 上下行频段所占用的频率中各有 1 个间断点， 且间断点完全重合。 当然， 在本发明其他的实施方式中， 上下行频段所占用的频率中的间断 点也可以不完全重合。
本发明实施例中的上行频段与下行频段不对称的移动通信系统中， 上下行频段所 占用的频率还可以没有重叠部分， 即上行频段和下行频段不重合， 如图 15 所示。该上下行 频段配置方式可应用于 TDD 系统， 也可以应用于 FDD 系统。当应用于 TDD 系统时， 采用典型 的 TDD 系统的时隙配置方式， 上下行传输需满足时间同步， 且上下行频段的宽度不要求相 等； 当应用于 FDD 系统时， 上下行频段宽度必须相等。
针对本发明实施例中的移动通信系统的上行频段与下行频段不对称的情况， 如图 3 所示的现有的 TDD 系统的终端设备的工作机制为收发分时、 交替工作， 即一个时刻只有发 射机或接收机工作， 而图 5 中的终端射频芯片内有两个同时工作的本振， TDD 工作模式下依 然保持两路本振信号输出， 产生了不必要的能耗。
为此， 本发明实施例提供了一种满足非对称 TDD 系统不同的上下行频点并尽量减 少能耗成本和设备复杂度的终端设备的设计方案， 避免 TDD 模式下两路本振同时工作时所 带来的巨大的电量损失。
如图 16 所示， 本发明实施例提供的终端设备可包括发射机和接收机。发射机和接 收机中分别包括混频器， 发射机的混频器 1 与发射本振 3 相连接， 接收机的混频器 2 与接收 本振 4 相连接， 发射本振 3 和接收本振 4 共用一个收发控制信号。
在上述的结构中， 收发控制信号控制发射本振 3 和接收本振 4 交替输出， 具体的实 现包括以下两种方案 ：
方案一、 全同步方案
当终端设备的本振的锁定时间不大于终端设备的本振的收发过渡时间时， 收发控 制信号直接控制发射本振 3 和接收本振 4 交替处于使能状态， 进行信号输出。
方案二、 预使能方案
当终端设备的本振的锁定时间小于终端设备的本振的收发过渡时间时， 收发控制 信号经过时序调整后， 控制发射本振 3 和接收本振 4 交替处于使能状态， 进行信号输出， 在 具体应用中， 上述的时序调整可以通过相应的时序调整单元 5 来实现， 具体如图 17 所示。
在具体的应用场景中， 上述的预使能方案的实现过程具体为 ：
收发控制信号控制发射本振处于使能状态的时间比发射时隙的边沿时间提前 Tta，
其中， 发射本振 3 的锁定时间 - 收发过渡时间≥ Tta ≥ 0s ；
收发控制信号控制接收本振处于使能状态的时间比接收时隙的边沿时间提前 Tta，
其中， 接收本振 4 的锁定时间 - 收发过渡时间≥ Tra ≥ 0s。
与现有技术相比， 本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点 ：
通过应用本发明实施例所提出的技术方案， 实现了通过一个收发信号对发射本振 和接收本振进行控制， 使得发射本振和接收本振可以交替工作， 进行信号收发， 从而， 可以 在不增加终端射频芯片成本和复杂度的前提下， 对终端设备控制接收本振和发射本振的能 耗实现节约。
结合具体的应用场景， 对上述技术方案说明如下 ：
首先， 对前述的方案一进行说明如下 ：
当终端本振的锁定时间≤收发过渡时间时， 可以采用全同步方案， 其射频芯片结 构如图 16 所示。
以 TD-LTE 为例， 系统要求收发过度时间为 17us。如果终端本振的锁定时间不超 过 17us， 且锁定后所有收发信机的射频指标均满足标准要求， 则一路收发控制信号可同时 输送给发射本振和接收本振， 其时序图如图 18 所示。
从图 18 可以看出， 发射本振和接收本振交替使能和关闭 ( 这里假设高电平为使 能， 低电平为关闭， 实际芯片也可相反 )， 并且和发射接收定时信号完全同步， 这样可以用一 路收发控制信号同时控制两个本振交替输出。 当发射本振使能时， 接收本振关闭， 可节省电 量损耗 ； 当接收本振使能时， 发射本振关闭， 同样可节省电量损耗。
本方案与图 3 中传统 TDD 终端射频芯片相比， 仅本振电路增加一路， 但能耗并无增加； 与图 5 中的方案相比， 本振能耗减小一半。
另一方面， 对前述的方案二进行说明如下 ：
当终端本振的锁定时间＞收发过渡时间时， 可以采用预使能方案， 其射频芯片结 构如图 17 所示。
从图 17 可以看出， 从基带芯片输入的收发控制信号需要通过一定的时序调整才 能够去控制收发本振。原始收发控制信号和调整后控制信号的时序关系如图 19 所示。
从图 19 可以看出， 发射本振使能比发射时隙的边沿 ( 此处为上升沿 ) 提前 Tta， 其 中 ( 发射本振锁定时间 - 收发过渡时间 ) ≥ Tta ≥ 0s， 这样才能确保在终端需要发射信号 正常输出时刻， 发射本振能够完全锁定到相应频率 ； 同样的， 接收本振使能比接收时隙的边 沿 ( 此处为下降沿 ) 提前 Tra， 其中 ( 接收本振锁定时间 - 收发过渡时间 ) ≥ Tra ≥ 0s， 这 样才能确保在终端需要解调接收信号时刻， 接收本振能够完全锁定到相应频率。
那么， 在图 19 中， 在发射本振关闭周期和接收本振关闭周期， 终端可以节省一个 本振的功耗， 而发射本振关闭周期长度和节省的电量， 取决于 Tta 的大小， 接收本振关闭周 期长度和节省的电量， 取决于 Tra 的大小。
与现有技术相比， 本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点 ： 通过应用本发明实施例所提出的技术方案， 实现了通过一个收发信号对发射本振 和接收本振进行控制， 使得发射本振和接收本振可以交替工作， 进行信号收发， 从而， 可以 在不增加终端射频芯片成本和复杂度的前提下， 对终端设备控制接收本振和发射本振的能 耗实现节约。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分 布于实施例的装置中， 也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上 述实施例的模块可以合并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助 软件加必需的通用硬件平台的方式来实现， 当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者是更 佳的实施方式。基于这样的理解， 本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的 部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中， 包括若 干指令用以使得一台终端设备 ( 可以是手机， 个人计算机， 服务器， 或者网络设备等 ) 执行 本发明各个实施例所述的方法。
以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应 视本发明的保护范围。