一种通信装置及方法与流程

1.本说明书涉及无线通信领域，尤其涉及一种通信装置及方法。


背景技术：

2.专网通信即专用无线网络通信，是为特定的部门或群体(如政务和公共安全等行业)提供安全可靠的无线服务的专业网络，其基础网络一般与公众移动通信网络(公网)独立。目前，只有使用特定的专网终端设备才可以通过专网基站进行专网通信，市场上的非专网终端设备无法通过专网基站进行专网通信，只能通过公网基站进行公网通信，当非专网终端设备遇到需要进行专网通信的紧急情况时，当前专网通信方法的普适性较差，因此，需要提供适用性更高的技术方案。


技术实现要素：

3.针对现有技术的上述问题，本说明书的目的在于提供一种通信装置及方法，通过信号的频段转换，进而实现非专网终端设备的专网通信功能。
4.为实现上述目的，本说明书提供了如下方案：
5.一种通信装置，所述装置包括：发送电路、接收电路、第一环形器和第二环形器；
6.所述发送电路的输入端和所述接收电路的输出端通过所述第一环形器连接到所述终端设备的天线端口；
7.所述发送电路的输出端和所述接收电路的输入端通过所述第二环形器连接到天线；
8.所述发送电路，用于将所述天线端口发送的公网频段上行信号变频为对应的专网频段上行信号；
9.所述接收电路，用于将接收到的基站发送的专网频段下行信号变频为对应的公网频段下行信号；
10.所述第一环形器，用于将所述公网频段上行信号传送至所述发送电路以及将所述公网频段下行信号传送至所述天线接口；
11.所述第二环形器，用于将所述专网频段上行信号通过所述天线发送给所述基站以及通过所述天线接收所述专网频段下行信号。
12.本申请还公开了一种通信方法，所述方法基于如上述的通信装置实现，所述方法包括：
13.第一环形器将终端设备的天线端口发出的公网频段上行信号传送至发送电路；
14.所述发送电路对所述公网频段上行信号进行频段转换，得到所述公网频段上行信号对应的专网频段上行信号；
15.第二环形器将所述专网频段上行信号通过天线发送给基站；
16.所述第二环形器通过所述天线接收所述基站发送的专网频段下行信号，并将所述专网频段下行信号传送至接收电路；
17.所述接收电路对所述专网频段下行信号进行频段转换，得到所述专网频段下行信号对应的公网频段下行信号；
18.所述第一环形器将所述公网频段下行信号传送至所述天线端口。
19.本申请与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本申请一种通信装置以及方法均可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其具有如下技术效果：
20.本申请提供的技术方案能够将非专网终端设备发送的公网频段上行信号变频为专网基站能够接收的专网频段上行信号以及将专网基站发送的专网频段下行信号变频为非专网终端设备能够接收的公网频段下行信号，实现非专网终端设备与专网基站之间的通信，使得专网通信更加高效便捷。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
22.图1是本申请实施例提供的一种应用环境的示意图；
23.图2是本申请实施例提供的一种通信装置的结构框图；
24.图3是本申请实施例提供的一种发送电路的结构框图；
25.图4是本申请实施例提供的另一种发送电路的结构框图；
26.图5是本申请实施例提供的一种接收电路的结构框图；
27.图6是本申请实施例提供的一种串行外设接口的结构框图；
28.图7是本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图；
29.图8是本申请实施例提供的一种上行信号频段转换方法的流程示意图；
30.图9是本申请实施例提供的一种上行信号处理方法的流程示意图；
31.图10是本申请实施例提供的一种下行信号频段转换方法的流程示意图；
32.图11是本申请实施例提供的一种下行信号处理方法的流程示意图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
34.在本申请所提供的几个实施例中，所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
35.请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种应用环境的示意图，如图1所示，上述
应用环境包括终端设备侧01、专网基站侧02、通信装置03。具体的，终端设备侧01可以包括智能手机、台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、数字助理、智能可穿戴设备等类型的移动终端；专网基站侧02可以包括专用移动通信基站。
36.在实际应用中，终端设备侧01的信号频段为公网频段，专网基站侧02的信号频段为专网频段。通信装置03，用于完成终端设备侧01和专网基站侧02之间的信号的频段转换。其中，从终端设备侧01发送至专网基站侧02的信号，为上行信号；从专网基站侧02发送至终端设备侧01的信号，为下行信号。
37.以下介绍本申请实施例提供的一种通信装置，如图2所示，具体的，上述装置可以包括：发送电路1、接收电路2、第一环形器3和第二环形器4；
38.上述发送电路1的输入端和上述接收电路2的输出端通过上述第一环形器3连接到终端设备的天线端口5；
39.上述发送电路1的输出端和上述接收电路2的输入端通过上述第二环形器4连接到天线6；
40.上述发送电路1，用于将上述天线端口5发送的公网频段上行信号变频为对应的专网频段上行信号；
41.上述接收电路2，用于将接收到的基站发送的专网频段下行信号变频为对应的公网频段下行信号；
42.上述第一环形器3，用于将上述公网频段上行信号传送至上述发送电路1以及将上述公网频段下行信号传送至上述天线接口5；
43.上述第二环形器4，用于将上述专网频段上行信号通过上述天线6发送给上述基站以及通过上述天线6接收上述专网频段下行信号。
44.其中，终端设备可以包括非专网终端设备，基站可以包括专网基站。非专网终端设备发出的公网频段信号可以为公众移动通信网络(公网)频段内的信号，具体的，公网频段可以包括由网络服务运营商建设，供公共用户使用的通信网络频段，例如，公网频段可以为1800mhz、2.6ghz，公网频段信号经第一环形器分离后得到公网频段上行信号。专网基站发出的专网频段信号可以为专用无线网络(专网)频段内的信号，具体的，专网频段可以包括为政府与公共安全、公用事业和工商业等行业提供的网络频段，例如，专网频段可以为2.4ghz ism(industrial scientific medical，工业、科学、医学)频段，专网网频段信号经第二环形器分离后得到专网频段下行信号。
45.本实施例提供的一种通信装置，可以对非专网终端设备和专网基站之间的上下行信号进行频段转换，从而实现非专网终端设备和专网基站之间的正常通讯。
46.在一个具体的实施例中，如图3所示，上述发送电路1可以包括：数字衰减器11、第一混频器12、第一带通滤波器13和功率放大器14；
47.上述数字衰减器11的输入端与上述第一环形器3的第一端连接，上述数字衰减器11的输出端与上述第一混频器12的输入端连接，上述第一混频器12的输出端与上述第一带通滤波器13的输入端连接，上述第一带通滤波器13的输出端与上述功率放大器14的输入端连接，上述功率放大器14的输出端与上述第二环形器4的第一端连接。
48.其中，本实施例中，上述第一带通滤波器为上述专网频段。具体的，数字衰减器用于对公网频段上行信号进行信号衰减；第一混频器用于对衰减后的公网频段上行信号进行
频段转换；第一带通滤波器用于对频段转换后的专网频段上行信号进行滤波处理；功率放大器用于对滤波后的专网频段上行信号进行功率放大。
49.由以上实施例可见，通过上述发送电路可以将终端设备发出的公网频段上行信号转换为专网频段上行信号，对专网频段上行信号进行滤波和放大，并通过天线发送至基站，以实现非专网终端设备向专网基站的信号发送。
50.在另一个具体的实施例中，如图4所示，上述发送电路1还可以包括：第一低噪声放大器15和第二带通滤波器16；
51.上述第一低噪声放大器15的输入端与上述第一带通滤波器13的输出端连接，上述第一低噪声放大器15的输出端与上述第二带通滤波器16的输入端连接，上述第二带通滤波器16的输出端与上述功率放大器14的输入端连接。
52.其中，上述第二带通滤波器的通带为上述专网频段。具体的，第一低噪声放大器用于对专网频段上行信号进行放大，提高专网频段上行信号的信噪比；第二带通滤波器用于对专网频段上行信号进行二次滤波，进一步减少干扰信号。
53.在一个具体的实施例中，如图5所示，上述接送电路2可以包括：第二低噪声放大器21、第三带通滤波器22、第三低噪声放大器23、第二混频器24、第四带通滤波器25和第四低噪声放大器26；
54.上述第二低噪声放大器21的输入端与上述第二环形器4的第二端连接，上述第二低噪声放大器21的输出端与上述第三带通滤波器22的输入端连接，上述第三带通滤波器22的输出端与上述第三低噪声放大器23的输入端连接，上述第三低噪声放大器23的输出端与上述第二混频器24的输入端连接，上述第二混频器24的输出端与上述第四带通滤波器25的输入端连接，上述第四带通滤波器25的输出端与上述第四低噪声放大器26的输入端连接，上述第四低噪声放大器26的输出端与上述第一环形器3的第二端连接。
55.其中，上述第三带通滤波器的通带为上述专网频段，上述第四带通滤波器的通带为上述公网频段。具体的，第二低噪声放大器用于对专网频段下行信号进行放大，提高专网频段下行信号的信噪比；第三带通滤波器用于对专网频段下行信号进行滤波，去除干扰信号；第三低噪声放大器对滤波后的专网频段下行信号进行二次放大，提高信噪比；第二混频器对专网频段下行信号进行频段转换，得到公网频段下行信号；第四带通滤波器对公网频段下行信号进行滤波，去除干扰信号；第四低噪声放大器对滤波后的公网频段下行信号进行放大，提高信号比，以便于非专网终端设备接收公网频段下行信号。
56.由以上实施例可见，上述接收电路可以对接收到的专网频段下行信号先进行放大后然后进行频段转换，再将得到的公网频段下行信号进行滤波放大后传送给终端设备的天线端口，以实现专网基站向非专网终端设备的信号发送。
57.进一步地，如图6所示，上述装置还可以包括串行外设接口7，上述串行外设接口7与上述发送电路1中的数字衰减器11和第一混频器12连接，上述串行外设接口7还与上述接收电路2中的第二混频器24连接。
58.其中，外部处理器可以通过连接串行外设接口对数字衰减器、第一混频器及第二混频器进行控制。
59.另一方面，如图7所示，本实施例还提供了一种通信方法，上述方法基于如上述的通信装置实现，上述方法具体包括以下步骤：
60.s701，第一环形器将终端设备的天线端口发出的公网频段上行信号传送至发送电路。
61.在实际应用中，环形器可以将天线端口发出的公网频段信号进行分离，得到公网频段上行信号。
62.s703，上述发送电路对上述公网频段上行信号进行频段转换，得到上述公网频段上行信号对应的专网频段上行信号。
63.在一个具体的实施例中，如图8所示，上述发送电路对上述公网频段上行信号进行频段转换，得到上述公网频段上行信号对应的专网频段上行信号可以包括：
64.s801，上述发送电路中的数字衰减器对上述公网频段上行信号进行衰减处理，得到衰减后的公网频段上行信号。
65.s803，上述发送电路中的第一混频器对上述衰减后的公网频段上行信号进行频段转换，得到上述专网频段上行信号。
66.具体的，第一混频器可以将非专网终端设备发出的公网频段上行信号变频为专网基站能够接收的专网频段上行信号。
67.由以上实施例可见，通过上述技术方案可以对公网频段上行信号进行衰减和变频处理后，得到专网频段上行信号，实现上行信号的频段转换。
68.在另一个具体的实施例中，如图9所示，在上述发送电路对上述公网频段上行信号进行频段转换，得到上述公网频段上行信号对应的专网频段上行信号之后，上述方法还可以包括：
69.s901，上述发送电路中的第一带通滤波器对上述专网频段上行信号进行滤波处理，得到第一次滤波后的专网频段上行信号。
70.具体的，通过第一带通滤波器进行滤波，去除专网频段上行信号中的干扰信号。
71.s903，上述发送电路中的第一低噪声放大器对上述第一次滤波后的专网频段上行信号进行放大处理，得到第一次放大后的专网频段上行信号。
72.具体的，通过第一低噪声放大器对专网频段上行信号进行放大，提高专网频段上行信号的信噪比。
73.s905，上述发送电路中的第二带通滤波器对上述第一次放大后的专网频段上行信号进行滤波处理，得到第二次滤波后的专网频段上行信号。
74.具体的，通过第二带通滤波器进行二次滤波，进一步去除放大后的专网频段上行信号中的干扰信号。
75.s907，上述发送电路中的功率放大器对上述第二次滤波后的专网频段上行信号进行放大处理，得到第二次放大后的专网频段上行信号。
76.具体的，通过功率放大器进行功率放大，提高专网频段上行信号的发射功率。
77.s909，上述第二环形器将上述第二次放大后的专网频段上行信号通过上述天线发送给上述基站。
78.由以上实施例可见，通过上述技术方案可以对专网频段上行信号进行两次滤波和放大处理后，提升信号的发射功率，并通过天线发送给基站，实现非专网终端设备向专网基站的信号发送。
79.s705，第二环形器将上述专网频段上行信号通过天线发送给基站。
80.s707，上述第二环形器通过上述天线接收上述基站发送的专网频段下行信号，并将上述专网频段下行信号传送至接收电路。
81.s709，上述接收电路对上述专网频段下行信号进行频段转换，得到上述专网频段下行信号对应的公网频段下行信号。
82.在一个具体的实施例中，如图10所示，上述接收电路对上述专网频段下行信号进行频段转换，得到上述专网频段下行信号对应的公网频段下行信号可以包括：
83.s1001，上述接收电路中的第二低噪声放大器对上述专网频段下行信号进行放大处理，得到第一次放大后的专网频段下行信号。
84.具体的，通过第二低噪声放大器对专网频段下行信号进行放大，提高专网频段下行信号的信噪比。
85.s1003，上述接收电路中的第三带通滤波器对上述第一次放大后的专网频段下行信号进行滤波处理，得到滤波后的专网频段下行信号。
86.具体的，通过第三带通滤波器对专网频段下行信号进行滤波，去除专网频段下行信号中的干扰信号。
87.s1005，上述接收电路中的第三低噪声放大器对上述滤波后的专网频段下行信号进行放大处理，得到第二次放大后的专网频段下行信号。
88.具体的，通过第三低噪声放大器对专网频段下行信号进行放大处理，在放大信号的同时，减少信号中的噪声，提高信噪比。
89.s1007，上述接收电路中的第二混频器对上述第二次放大后的专网频段下行信号进行进行频段转换，得到上述公网频段下行信号。
90.具体的，第二混频器可以将专网基站发出的专网频段下行信号变频为非专网终端设备能够接收的公网频段下行信号。
91.由以上实施例可见，通过上述技术方案可以对专网频段下行信号进行放大、滤波和变频处理后，得到公网频段下行信号，实现下行信号的频段转换。
92.在另一个具体的实施例中，如图11所示，在上述所述接收电路对所述专网频段下行信号进行频段转换，得到所述专网频段下行信号对应的公网频段下行信号之后，上述方法还可以包括：
93.s1101，上述接收电路中的第四带通滤波器对上述公网频段下行信号进行滤波处理，得到滤波后的公网频段下行信号。
94.具体的，第四带通滤波器对公网频段下行信号进行滤波，去除公网频段下行信号中的干扰信号。
95.s1103，上述接收电路中的第四低噪声放大器对上述滤波后的公网频段下行信号进行放大处理，得到放大后的公网频段下行信号。
96.具体的，第四低噪声放大器对公网频段下行信号进行放大，在放大信号的同时，减少信号中的噪声，提高信噪比。
97.s1105，上述第一环形器将上述放大后的公网频段下行信号传送至上述天线端口。
98.由以上实施例可见，通过上述技术方案可以对公网频段下行信号进行滤波和放大处理后，提升信号的功率，并通过天线端口传送至终端设备，实现非专网终端设备对专网基站的信号接收。
99.s711，上述第一环形器将上述公网频段下行信号传送至上述天线端口。
100.由以上实施例可见，通过上述技术方案可以分别转换上下行信号的频段，实现非专网终端设备与专网基站之间的通信。
101.由上述本申请提供的通信装置及方法的实施例可见，利用本申请提供的技术方案，能够将非专网终端设备发送的公网频段上行信号变频为专网基站能够接收的专网频段上行信号以及将专网基站发送的专网频段下行信号变频为非专网终端设备能够接收的公网频段下行信号，一方面，实现非专网终端设备与专网基站之间的通信，使得专网通信更加高效便捷，另一方面，由于无需额外使用专网终端设备即可进行专网通信，提高了专网通信的普适性，降低了通信成本。
102.要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。
103.在上述实施例中，对各实施例的描述都各有侧重，某各实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现上述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
104.上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。