CN114124143A - 射频系统和客户前置设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种射频系统和客户前置设备，所述射频系统，包括：N支天线，所述N支天线的辐射面朝向至少三个不同的方向；射频电路，分别与所述N支天线连接，所述射频电路被配置为控制目标天线组收发射频信号，所述目标天线组包括所述N支天线中的M支天线，2≤M＜N，且N≥4；处理器，与所述射频电路连接，所述处理器被配置为：从N支天线中确定n支天线构成第一备选天线组，所述第一备选天线组中的n支天线的辐射面朝向各不相同，3≤n＜N；确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线；确定与所述第一目标天线相邻的M‑1支天线作为第二目标天线，所述目标天线组包括所述第一目标天线和M‑1支所述第二目标天线。

Description

射频系统和客户前置设备

技术领域

本申请实施例涉及射频技术领域，特别是涉及一种射频系统和客户前置设备。

背景技术

通信设备能够收发射频信号，以实现需要的通信功能。为了获得更好的通信质量，在客户前置设备(Customer Premise Equipment，CPE)等通信设备中会配置多支天线，并在其中选择较优的几支天线进行通信。但是，目前进行天线选择所需要耗费的时间较长，并会导致通信不够及时。

发明内容

本申请实施例提供了一种射频系统和客户前置设备，可以优化射频系统进行天线选择的速度，从而提高通信设备建立连接的速度。

一种射频系统，包括：

N支天线，所述N支天线的辐射面朝向至少三个不同的方向；

射频电路，分别与所述N支天线连接，所述射频电路被配置为控制目标天线组收发射频信号，所述目标天线组包括所述N支天线中的M支天线，2≤M＜N，且N≥4；

处理器，与所述射频电路连接，所述处理器被配置为：

从N支天线中确定n支天线构成第一备选天线组，所述第一备选天线组中的n支天线的辐射面朝向各不相同，3≤n＜N；

确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线；

确定与所述第一目标天线相邻的M-1支天线作为第二目标天线，所述目标天线组包括所述第一目标天线和M-1支所述第二目标天线。

一种客户前置设备，包括如上述的射频系统，其中，所述射频系统中的N支天线沿着所述客户前置设备的周缘方向间隔设置。

上述射频系统和客户前置设备，采用两轮选择的方式进行天线选择，在第一轮选择中，先基于辐射面朝向各不相同的多支天线，选择其中辐射面朝向基站的一支第一目标天线，以确定最优的辐射面朝向，再通过第二轮选择，从辐射面朝向相对较优的多支天线中确定M-1支第二目标天线，从而构成目标天线组。基于上述天线选择逻辑，仅需对较少数量的天线组进行通信质量的测试，即可确定需要的目标天线组，从而提高了天线选择的速度，进而提高了通过选中的目标天线组与基站建立连接的速度，即，提高了通信设备的连接速度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1为一实施例的客户前置设备的外部结构示意图；

图2为一实施例的射频系统的结构框图之一；

图3为一实施例的第一备选天线组的结构示意图；

图4为一实施例的第一备选天线组收发信号的顺序示意图；

图5为一实施例的射频系统中天线的结构示意图；

图6为一实施例的射频系统的结构框图之二；

图7为一实施例的第二备选天线组的切换示意图；

图8为一实施例的第三备选天线组的切换示意图；

图9为一实施例的第四备选天线组的切换示意图。

元件标号说明：

客户前置设备：10；壳体：11；接口：13；电源接口：131；USB接口：133；网线接口：135；按键：14；射频收发器：100；射频电路：200；射频前端模块：210。

具体实施方式

为了便于理解本申请实施例，下面将参照相关附图对本申请实施例进行更全面的描述。附图中给出了本申请实施例的首选实施例。但是，本申请实施例可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请实施例的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请实施例的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请实施例。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一接收信息称为第二接收信息，且类似地，可将第二接收信息称为第一接收信息。第一接收信息和第二接收信息两者都是接收信息，但其不是同一接收信息。

在本申请中使用的表达“被配置为”可以根据情况与例如“适于”、“具有……的能力”“能够”或“被设计来”以硬件或软件方式互换使用。在某种情况下，表达的“被配置为……的设备”可以暗示此设备与其他设备或部件一起“能够”。例如，“被配置为执行A、B和C的处理器”可以暗示用于执行对应操作的处理器，其能够通过执行存储在存储设备中的一个或多个软件程序来执行对应操作。

本申请实施例提供了一种射频系统，本申请实施例的射频系统设置于通信设备中，以实现通信设备的通信功能。其中，通信设备可以是但不限于手机、电话机、智能穿戴式设备(如智能手表等)、平板电脑和客户前置设备等。为了便于说明，在本申请各实施例中，以通信设备为客户前置设备为例进行说明。

客户前置设备用于实现网络接入功能，将运营商公网WAN转换到用户家庭局域网(Local Area Network，LAN)。按目前的互联网宽带接入方式，可分为光纤接入(Fiber ToThe Home，FTTH)、数字电话线路接入(Digital Subscriber Line，DSL)、有线电视线接入(Cable)和移动接入(Mobile)等。其中，移动接入即是可以通过客户前置设备实现。客户前置设备是一种接收移动信号并以无线WIFI信号转发出来的移动信号接入设备，它也是一种将高速4G或者5G信号转换成WiFi信号的设备，可支持多个移动终端同时接入网络。

图1为一实施例的客户前置设备10的外部结构示意图，参考图1，客户前置设备10包括壳体11和电路板(未图示)以及设于壳体11的射频系统，射频系统电性连接至电路板。进一步，壳体11形成安装空腔，电路板和射频系统安装于安装空腔，并由壳体11起到支撑、定位和保护作用。

参考图1，壳体11大致呈圆筒状，客户前置设备10的外观主要由壳体11来呈现。在其他实施方式中，壳体11可以呈其他形状例如棱柱形等。电路板可以设置有多个暴露于壳体11的接口13，这些接口13与电路板电性连接。示例性地，接口13包括电源接口131、USB接口133、网线接口135、电话接口等。电源接口131用于接通外部电源以利用外部电源为客户前置设备10供电，USB接口133可用于客户前置设备10与外部设备的数据传输。当然，USB接口133和电源接口131可以集成为一体，以简化客户前置设备10的接口13的布置。网线接口135可以进一步包括有线网络接入端以及有线网络输出端。客户前置设备10可通过有线网络接入端连入网络，再通过一个或者多个有线网络输出端连接至其他设备。当然，在一些实施方式中，有线网络输出端可以缺省，即客户前置设备10采用有线网络输入端接入网络后，利用射频系统将有线网络转化为无线网络(例如WiFi)以供外部设备接入网络。当然，有线网络接入端和有线网络输出端均可以省略，在这种实施方式中，客户前置设备10可通过射频系统接入蜂窝网络(又称移动网络)，再转化为WiFi信号以供外部设备接入网络。

壳体11还可以设置按键14等结构，按键14用于控制客户前置设备10的工作状态。例如，用户按压按键14即可启动客户前置设备10或者关闭客户前置设备10。当然，壳体11还可以设置指示灯等器件以用于提示客户前置设备10的工作状态。在一些实施方式中，按键14和多个接口13设置于电路板的同一侧并暴露于壳体11的同一侧，这种布置方式有利于按键14以及接口13与电路板的组装，并提升客户前置设备10的外观特性，且能够提升使用的便利性。当然，这种设置可以替换为其他设置，例如，接口13与按键14可以分别暴露于壳体11的不同侧。

图2为一实施例的射频系统的结构框图之一，参考图2，在本实施例中，射频系统包括N支天线、射频电路200和处理器。可选地，处理器可以是射频收发器100、基带处理器或通信设备中其他具有数据处理功能的器件，本实施例不做限定。在本申请各实施例中，为了便于说明，以处理器为射频收发器100为例进行说明。

其中，N支天线ANT用于收发射频信号，天线ANT的数量N可以为2、3、4、6、8、10等，以满足客户前置设备的通信需求。在本实施例中，对射频系统中天线ANT的数量N不做限定。天线ANT可以包括由以下天线结构形成的具有谐振元件的天线：阵列天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、缝隙天线结构、螺旋形天线结构、带状天线、单极天线、偶极天线中的至少一种。N支天线ANT例如可以为5G天线、4G天线、WiFi天线、蓝牙天线等，各天线ANT分别用于收发相应频段的射频信号。示例性地，N支天线ANT可以为定向天线ANT或全向天线ANT。其中，每支天线ANT具有辐射面，辐射面可以理解为天线ANT用于辐射射频信号的辐射体所在的平面。在本实施例中，所述N支天线ANT的辐射面朝向至少三个不同的方向。可以理解的是，天线ANT的辐射面的朝向方向不同，对应的天线ANT的波束扫描范围也就不同。因此，可将N支天线ANT分别设置在射频系统的不同位置，例如可以使每支天线ANT覆盖水平面内120°的波束扫描范围，从而使射频系统实现水平面内360°的全向覆盖。

射频电路200分别与所述N支天线ANT连接，射频电路200可以用于支持对射频信号的接收处理和发射处理。具体地，射频电路200可以包括接收单元和发射单元。其中，接收单元可以为封装模组，具体可以封装有低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、射频开关、滤波器和合路器等器件。根据内部封装的具体器件不同，上述封装模组可以为集成有滤波器和低噪声放大器的功率放大器开关模组(LNA-PA ASM module with IntegratedFilter，LPAF)或者集成有低噪声放大器的射频前端模组(LNA-RF front-end module，LFEM)等。发射单元也可以为封装模组，具体可以封装有功率放大器(Power Amplifier，PA)、射频开关、滤波器、合路器和双工器等器件。根据内部封装的具体器件不同，上述封装模组可以为集成双工器的PA模组(Power Amplifier Module Interged Duplexer，PAMid)等。

所述射频电路200被配置为控制目标天线组收发射频信号，所述目标天线组包括所述N支天线ANT中的M支天线ANT，2≤M＜N，且N≥4。示例性地，目标天线组可以包括射频系统的全部4支天线ANT中的2支天线ANT，也可以包括射频系统的全部8支天线ANT中的4支，本实施例不做限定。其中，目标天线组可以理解为射频系统在当前的使用环境下，射频性能较优的M支天线ANT。可以理解的是，目标天线组可以由网络信号最优的M支天线ANT组成，也可以是网络信号达到预设门限值的任意M支天线ANT组成。因此，随着射频系统的使用环境发生变化，目标天线组也需要基于天线选择的操作相应变化，以适配新的使用环境，确保射频系统的通信质量。需要说明的是，可以根据射频系统需要支持的多进多出(Multiple InputMultiple Output，MIMO)技术来确定M的数量。示例性地，若射频系统需要支持2×2MIMO，则需要从多支天线ANT中选择2支天线ANT作为目标天线组；若射频系统需要支持4×4MIMO，则需要从多支天线ANT中选择四支天线ANT作为目标天线组等。

处理器与所述射频电路200连接，处理器用于配置射频电路200，以实现需要的收发功能。示例性地，处理器对射频电路200的配置过程可以包括控制射频电路200中的某一器件开启或关闭，也可以包括切换射频电路200中的射频开关连接的端口，以导通需要的发射通路或接收通路，还可以包括控制射频电路200中的某一器件的工作状态，以对某一目标频段的射频信号进行处理。

图2中以处理器为射频收发器100为例进行说明，射频收发器100既用于作为射频电路200与基带处理器之间的器件，实现未调制的基带信号与调制后的射频信号之间的转换，也同时用于配置射频电路200，实现射频通路的控制等功能，从而提供一个完整的射频系统。N支天线经由射频电路200连接至射频收发器100，以构成每支天线的收发路径。具体地，当天线ANT通过接收单元与射频收发器100连接时，则该天线构成的接收路径为天线ANT→接收单元→射频收发器100。当天线ANT通过发射单元与射频收发器100连接时，则该天线构成的发射路径为射频收发器100→发射单元→天线ANT。

所述处理器被配置为从N支天线中确定n支天线构成第一备选天线组，并从中确定朝向基站方向的一支天线。其中，所述第一备选天线组中的n支天线的辐射面朝向各不相同，3≤n＜N。其中，n支天线的辐射面朝向共同可以覆盖360°的波束扫描范围，以实现对各个角度的检测。示例性地，图3为一实施例的第一备选天线组的结构示意图，参考图3，以n＝4为例，第一备选天线组包括四支天线，四支天线的辐射面朝向四个方向，各个辐射面的朝向均不相同且能够实现水平面的360°全向覆盖。即，四支天线ANT1-1、天线ANT2-1、天线ANT3-1、天线ANT4-1中每一支天线均具有一个辐射面，具体地，天线ANT1-1具有辐射面1、天线ANT2-1具有辐射面2、天线ANT3-1具有辐射面3、天线ANT4-1具有辐射面4，四个辐射面依次顺序排列，四个辐射面的朝向各不相同，且能够实现波束扫描水平面的360°全向覆盖。

确定第一备选天线组后，所述处理器被配置为确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线。第一目标天线可以为第一备选天线组中朝向基站的一支天线，或者可以理解为天线的辐射面与基站的辐射面的重合度最高的一支天线。继续参考图3，在本示例中，天线ANT1-1即为第一目标天线。其中，可以通过分别获取第一备选天线组中每支天线的射频性能确定第一目标天线。可选地，可以根据天线的接收性能确定第一目标天线，也可以根据天线的发射性能确定第一目标天线，本实施例不做限定。

确定第一目标天线后，所述处理器被配置为确定与所述第一目标天线相邻的M-1支天线作为第二目标天线，所述目标天线组包括所述第一目标天线和M-1支所述第二目标天线。即，一支第一目标天线与M-1支第二目标天线共同构成目标天线组。具体地，可以选择射频系统中与第一目标天线的距离最短的M-1支天线作为第二目标天线。示例性地，若射频系统需要支持2×2MIMO，则需要选择一支第二目标天线，以与第一目标天线共同构成包括两支天线的目标天线组。若射频系统需要支持4×4MIMO，则需要选择三支第二目标天线，以与第一目标天线共同构成包括四支天线的目标天线组。其中，当多支天线与第一目标天线的距离相近时，可以选择上述多支天线中射频性能较优的天线作为第二目标天线。

在本实施例中，射频系统可以根据射频系统当前所处的位置与周围的使用环境(主要是基站的上下行信号的来波方向)，来自动选择最优的M支天线作为收发天线，以动态地判断和基站通信的最佳天线收发方向，从而选择出更优化的目标天线组，来“定向地”“迎合”基站的上下行来波方向进行射频信号的收发，从而提升整体的信号覆盖范围，并提升吞吐量。而且，通过采用两轮选择的方式进行天线选择，在第一轮选择中，先基于辐射面朝向各不相同的多支天线，选择其中辐射面朝向基站的一支第一目标天线，以确定最优的辐射面朝向。再通过第二轮选择，从辐射面朝向相对较优的多支天线中确定M-1支第二目标天线，从而构成目标天线组。基于上述天线选择逻辑，仅需对较少数量的天线组进行通信质量的测试，即可确定需要的目标天线组，从而提高了天线选择的速度，进而提高了通过选中的目标天线组与基站建立连接的速度，即，提高了通信设备的连接速度。

在其中一个实施例中，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线。具体地，处理器分别获取所述第一备选天线组中各支天线对应的第一接收信息。其中，第一接收信息是指天线接收来自基站的射频信号时与射频性能相关联的信息，第一接收信息可以是通过检测直接获得的信息，也可以是基于检测结果进行数据分析处理获得的信息，本实施例不做限定。可以理解的是，对于时分双工(Time-division Duplex，TDD)的射频系统而言，上行链路和下行链路使用相同的载频，因此，理论上可以认为上行物理传播信道和下行物理传播信道具有互易性。也即，通过获取下行的第一接收信息，可以同时获取上行的信息，从而反映天线整体的收发射频性能，实现较为精准的检测。

示例性地，第一接收信息可以是但不限于接收功率、参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)、参考信号接收质量(Reference SignalReceiving Quality，RSRQ)、接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)、下行信噪比(Signal to Noise Ratio，SNR)、MIMO信道矩阵的秩(Rank)、下行载波干扰噪声比(Carrier to Interference plus Noise Ratio，RS-CINR)。可以理解的是，第一接收信息可以由射频系统自行获取。

在获取第一接收信息后，处理器进一步被配置为根据多个所述第一接收信息确定所述第一备选天线组中的一支天线作为所述第一目标天线。可选地，处理器根据上述可以根据上述第一接收信息中的一个参数确定第一目标天线，也可以根据上述第一接收信息中的多个参数，基于预设的分析算法综合确定第一目标天线，本实施例不做限定。在本实施例中，通过控制第一备选天线组中的各支天线接收来自基站的射频信号，即可基于射频系统分别获取各支天线的第一接收信息。即，获取第一接收信息的过程可以理解为属于低频的终端私有行为，而无需基站进行配合。因此，第一接收信息的获取过程具有更高的灵活性，即，射频系统可以灵活地进行第一目标天线的选择和切换。

在其中一个实施例中，所述处理器进一步被配置为采用如下方式分别获取所述第一备选天线组中各支天线对应的第一接收信息。具体地，处理器被配置为配置所述射频电路以控制所述第一备选天线组中的至少一支天线发射第一射频信号，并控制所述第一备选天线组中的各支天线分别接收基站响应于所述第一射频信号对应返回的第二射频信号。基于上述第二射频信号，处理器分别根据所述第一备选天线组中的各支天线接收到的所述第二射频信号获取各支天线对应的所述第一接收信息。其中，处理器可以控制第一备选天线组中的全部天线依次发射第一射频信号，以获取综合全面的检测结果。处理器也可以只控制第一备选天线组中的部分天线依次发射第一射频信号，以实现更快的天线选择速度。

在一些可能的实施例中，射频系统可以根据当前通信需求的紧急程度，选择第一备选天线组中适当数量的天线依次发射第一射频信号。例如，若当前无通信需求，则可以控制第一备选天线组中的全部天线依次发射第一射频信号。若当前急需建立与基站之间的通信，则可以控制第一备选天线组中的部分天线依次发射第一射频信号。

在另一些可能的实施例中，也可以根据射频系统的具体类型，选择第一备选天线组中适当数量的天线依次发射第一射频信号。例如，若射频系统为毫米波阵列天线类型的射频系统，则可以分别对每支天线接收到的第二射频信号进行检测和分析，相应地，可以仅控制第一备选天线组中的部分天线依次发射第一射频信号。若射频系统为Sub-6G类型的射频系统，则只能获取四支天线接收第二射频信号时的整体射频性能，而无法单独检测每支天线各自的性能，相应地，需要选择不同的发射天线进行多次收发，才能通过数据分析，获取每支天线的第一接收信息。

再进一步地，当只控制第一备选天线组中的部分天线发射第一射频信号时，可以在处理器中预先配置接收强度阈值。当任一天线接收到的第二射频信号的强度大于接收强度阈值时，即可以认为基站成功接收到了天线发射的第一射频信号，并返回了对应的第二射频信号，第一备选天线组也成功接收到了第二射频信号，且接收到的第二射频信号强度可以支持获得较为准确的第一接收信息。若第一备选天线组中第一支天线发射第一射频信号后，未接收到满足上述接收强度阈值条件的射频信号，则可以控制第一备选天线组中的第二支天线发射第一射频信号，以此类推，直至接收到满足上述接收强度阈值满足条件的射频信号。

示例性地，以第一备选天线组包括四支天线为例，处理器可被配置为从四支天线中配置出四个不同的收发天线组。具体地，每个收发天线组均包括一支收发天线和三只接收天线。即，其中一支天线既用于发射第一射频信号，也用于接收基站返回的第二射频信号，剩余的三支天线仅用于接收基站返回的第二射频信号。需要说明的是，第一备选天线组中的四支天线接收第二射频信号时，可以是四支天线同时接收第二射频信号，也可以是四支天线分时接收第二射频信号，本实施例不做限定。

在其中一个实施例中，所述处理器进一步被配置为采用如下方式配置所述射频电路以控制所述第一备选天线组中的至少一支天线发射第一射频信号。具体地，处理器进一步被配置为配置所述射频电路以控制所述第一备选天线组中的各支天线依次发射所述第一射频信号。其中，一支天线被配置为在所述射频电路的控制下依次接收多个所述第二射频信号，所述处理器进一步被配置为根据同一天线接收到的多个所述第二射频信号获取所述天线对应的所述第一接收信息。具体地，图4为一实施例的第一备选天线组收发信号的顺序示意图，图4中点状填充的即为发射第一射频信号的天线。参考图4，上述信号收发过程可以为控制天线ANT3-1发射第一射频信号，第一备选天线组中的四支天线接收第二射频信号；控制天线ANT1-1发射第一射频信号，第一备选天线组中的四支天线接收第二射频信号；控制天线ANT4-1发射第一射频信号，第一备选天线组中的四支天线接收第二射频信号；控制天线ANT2-1发射第一射频信号，第一备选天线组中的四支天线接收第二射频信号。需要说明的是，上述发射顺序仅用于示例性说明，而不用于限定本实施例的保护范围。

进一步地，可以基于平台的天线切换分集(ASDiv)方法实现上述切换。具体地，参考表1，所述处理器进一步被配置为当天线ANT1-1作为第一射频信号的发射天线时，控制天线ANT1-1对第二射频信号进行主集接收，控制天线ANT2-1对第二射频信号进行分集接收，控制天线ANT3-1对第二射频信号进行主集MIMO接收，控制天线ANT4-1对第二射频信号进行分集MIMO接收。当天线ANT2-1作为第一射频信号的发射天线时，控制天线ANT2-1对第二射频信号进行主集接收，控制天线ANT1-1对第二射频信号进行分集接收，控制天线ANT3-1对第二射频信号进行主集MIMO接收，控制天线ANT4-1对第二射频信号进行分集MIMO接收。当天线ANT3-1作为第一射频信号的发射天线时，控制天线ANT3-1对第二射频信号进行主集接收，控制天线ANT2-1对第二射频信号进行分集接收，控制天线ANT1-1对第二射频信号进行主集MIMO接收，控制天线ANT4-1对第二射频信号进行分集MIMO接收。当天线ANT4-1作为第一射频信号的发射天线时，控制天线ANT4-1对第二射频信号进行主集接收，控制天线ANT2-1对第二射频信号进行分集接收，控制天线ANT3-1对第二射频信号进行主集MIMO接收，控制天线ANT4-1对第二射频信号进行分集MIMO接收。基于上述切换方式，射频系统不仅无需基站进行配合，可以灵活地进行第一目标天线的选择和切换，还可以减少射频开关每次需要切换的触点数量，从而提高切换的可靠性和切换速度。

表1第一备选天线组的信号收发表

在其中一个实施例中，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线。具体地，处理器进一步被配置为配置所述射频电路以分别控制所述第一备选天线组中的各支天线依次发射第一射频信号，并控制所述第一备选天线组接收基站根据各所述第一射频信号获取的发射信息。其中，第一发射信息是指天线向基站发射的射频信号时与射频性能相关联的信息。示例性地，第一发射信息可以是但不限于发射功率、上行信噪比、上行载波干扰噪声比。根据所述发射信息确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线。在本实施例中，基站分别获取每支天线发射第一视频信号时的射频性能，并将结果反馈给处理器进行天线选择。可以理解的是，上述天线选择的过程可以通过探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)实现。即，发射天线发射的第一射频信号为探测参考信号，SRS不需要对射频系统进行特殊设置，可以理解为一种跟随TDD的时隙进行的协议高频行为，因此实现方式更加简单。

在其中一个实施例中，M＝2，每两支天线的辐射面朝向相同，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定与所述第一目标天线相邻的M-1支天线作为第二目标天线。具体地，处理器进一步被配置为确定与所述第一目标天线的辐射面相同的天线作为所述第二目标天线。可以理解的是，通过第一轮天线选择，可以确定第一目标天线的辐射面朝向基站方向。因此，与第一目标天线的辐射面相同的天线的辐射面必然也朝向基站方向，即可以确定该天线为第二目标天线，从而提供一种较为简单的天线选择方式。

在其中一个实施例中，射频系统包括至少6支天线，M≥3，每两支天线的辐射面朝向相同。示例性地，图5为一实施例的射频系统中天线的结构示意图，参考图5，射频系统可以包括8支天线，8支天线的辐射面分别朝向4个方向。具体地，天线ANT1-1和天线ANT2-2具有辐射面1，天线ANT2-1和天线ANT1-2具有辐射面2，天线ANT3-1和天线ANT4-2具有辐射面3，天线ANT4-1和天线ANT3-2具有辐射面4。图6为一实施例的射频系统的结构框图之二，参考图6，射频电路200具体包括四个射频前端模块210，各射频模块分别经一个对应的SPDT开关连接至两支天线。其中，天线ANT1-1和天线ANT1-2经SPDT开关连接至同一射频前端模块210，天线ANT2-1和天线ANT2-2经SPDT开关连接至同一射频前端模块210，天线ANT3-1和天线ANT3-2经SPDT开关连接至同一射频前端模块210，天线ANT4-1和天线ANT4-2经SPDT开关连接至同一射频前端模块210。结合参考图5可以，以天线ANT1-1和天线ANT1-2为例，二者的辐射面相背设置。可以理解的是，若天线ANT1-1朝向天线，则辐射面与天线ANT1-1相背设置的天线ANT1-2必然背向天线，基于本申请的天线选择逻辑，天线ANT1-1和天线ANT1-2不需要同时工作。因此，将不需要同时工作的两支天线连接至同一射频前端模块210，可以有效避免不同天线之间发生占用冲突的问题，从而提高射频系统的稳定性和可靠性。

所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定与所述第一目标天线相邻的M-1支天线作为第二目标天线。具体地，处理器进一步被配置为确定与所述第一目标天线的辐射面相同的天线作为所述第二目标天线。确定两个第一备选天线对，所述第一备选天线对与所述第一目标天线相邻设置，且两个所述第一备选天线对分别设置在所述第一目标天线的两侧，各所述第一备选天线对分别包括辐射面朝向相同的两支天线。继续参考图5，若确定天线ANT3-1为第一目标天线，则可以确定天线ANT4-2为一支第二目标天线，同时可以确定天线ANT1-1和天线ANT2-2作为一个第一备选天线对，并确定天线ANT2-1和天线ANT1-2作为另一个第一备选天线对。确定两个第一备选天线对后，处理器进一步被配置为确定两个所述第一备选天线对中的M-2支天线作为所述第二目标天线，即，确定天线ANT1-1、天线ANT2-2、天线ANT2-1和天线ANT1-2中的M-2支天线作为所述第二目标天线。在本实施例中，基于已确定的第一目标天线，射频系统可以确定一支第二目标天线，并同时确定剩余的M-2支第二目标天线的选择范围，从而减少确定剩余的M-2支第二目标天线时需要遍历的天线组的数量，进而提高天线选择的速度。

在其中一个实施例中，M＝4，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定两个所述第一备选天线对中的M-2支天线作为所述第二目标天线。具体地，处理器进一步被配置为配置两个第二备选天线组，各所述第二备选天线组分别包括所述第一目标天线、与所述第一目标天线的辐射面相同的所述第二目标天线和一个所述第一备选天线对。图7为一实施例的第二备选天线组的切换示意图，图7中斜线填充的为第一目标天线和与第一目标天线的辐射面相同的第二目标天线，黑色填充的为第一备选天线对。处理器配置射频电路以分别控制两个第二备选天线组按照图7所示的方式进行射频信号的收发，即，依次控制第二备选天线组(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT1-2，天线ANT2-1)和(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT1-1，天线ANT2-2)收发射频信号。处理器分别获取各所述第二备选天线组对应的第二接收信息，并根据两个所述第二接收信息确定两个所述第二备选天线组中的一个为第二目标天线组，所述第二目标天线组包括两支所述第二目标天线，即，第二目标天线组为图7中的一个第二备选天线组。基于上述天线切换方式，仅需要进行对两个第二备选天线组进行检测，因此，需要遍历的第二备选天线组的数量较少，并可以确定较为优选的第二目标天线，以构成目标天线组。

在其中一个实施例中，M＝4，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定两个所述第一备选天线对中的M-2支天线作为所述第二目标天线。具体地，处理器进一步被配置为配置多个第三备选天线组，各所述第三备选天线组分别包括所述第一目标天线、与所述第一目标天线的辐射面相同的所述第二目标天线和各所述第一备选天线对中的一支天线。图8为一实施例的第三备选天线组的切换示意图，图8中斜线填充的为第一目标天线和与第一目标天线的辐射面相同的第二目标天线。处理器配置射频电路以分别控制四个第三备选天线组按照图8所示的方式进行射频信号的收发，即，依次控制第三备选天线组(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT1-1，天线ANT1-2)、(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT2-2，天线ANT1-2)、(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT2-2，天线ANT2-1)和(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT1-1，天线ANT2-1)收发射频信号。处理器分别获取各所述第三备选天线组对应的第三接收信息，并根据多个所述第三接收信息确定多个所述第三备选天线组中的一个为第三目标天线组，所述第三目标天线组包括两支所述第二目标天线，即，第三目标天线组为图8中的一个第三备选天线组。基于上述天线切换方式，仅需要进行对四个第三备选天线组进行检测，因此，需要遍历的第三备选天线组的数量较少，并可以确定较为优选的第二目标天线，以构成目标天线组。

在其中一个实施例中，M＝4，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定两个所述第一备选天线对中的M-2支天线作为所述第二目标天线。具体地，处理器进一步被配置为配置多个第四备选天线组，各所述第四备选天线组分别包括所述第一目标天线、与所述第一目标天线的辐射面相同的所述第二目标天线和两个所述第一备选天线对中的两支天线。图9为一实施例的第四备选天线组的切换示意图，图9中斜线填充的为第一目标天线和与第一目标天线的辐射面相同的第二目标天线。处理器配置射频电路以分别控制四个第四备选天线组按照图9所示的方式进行射频信号的收发，即，依次控制第四备选天线组(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT1-2，天线ANT2-1)、(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT1-1，天线ANT1-2)、(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT2-2，天线ANT1-2)、(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT2-2，天线ANT2-1)、(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT1-1，天线ANT2-1)和(天线ANT3-1，天线ANT4-2，天线ANT1-1，天线ANT2-2)收发射频信号。处理器分别获取各所述第四备选天线组对应的第四接收信息，并根据多个所述第四接收信息确定多个所述第四备选天线组中的一个为第四目标天线组，所述第四目标天线组包括两支所述第二目标天线，即，第四目标天线组为图9中的一个第四备选天线组。基于上述天线切换方式，可以遍历全部可行的天线组合，从而可以确定最优的第二目标天线，以构成目标天线组。

本申请实施例还提供了一种如图1所示的客户前置设备，包括如上述的射频系统，其中，所述射频系统中的N支天线沿着所述客户前置设备的周缘方向间隔设置。基于前述射频系统，本实施例的客户前置设备可以准确、快速地实现天线切换，从而在确保通信质量的基础上，提高客户前置设备与基站的连接速度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请实施例的保护范围。因此，本申请实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种射频系统，其特征在于，包括：

N支天线，所述N支天线的辐射面朝向至少三个不同的方向；

射频电路，分别与所述N支天线连接，所述射频电路被配置为控制目标天线组收发射频信号，所述目标天线组包括所述N支天线中的M支天线，2≤M＜N，且N≥4；

处理器，与所述射频电路连接，所述处理器被配置为：

从N支天线中确定n支天线构成第一备选天线组，所述第一备选天线组中的n支天线的辐射面朝向各不相同，3≤n＜N；

确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线；

确定与所述第一目标天线相邻的M-1支天线作为第二目标天线，所述目标天线组包括所述第一目标天线和M-1支所述第二目标天线。

2.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线：

分别获取所述第一备选天线组中各支天线对应的第一接收信息；

根据多个所述第一接收信息确定所述第一备选天线组中的一支天线作为所述第一目标天线。

3.根据权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为采用如下方式分别获取所述第一备选天线组中各支天线对应的第一接收信息：

配置所述射频电路以控制所述第一备选天线组中的至少一支天线发射第一射频信号，并控制所述第一备选天线组中的各支天线分别接收基站响应于所述第一射频信号对应返回的第二射频信号；

分别根据所述第一备选天线组中的各支天线接收到的所述第二射频信号获取各支天线对应的所述第一接收信息。

4.根据权利要求3所述的射频系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为采用如下方式配置所述射频电路以控制所述第一备选天线组中的至少一支天线发射第一射频信号：

配置所述射频电路以控制所述第一备选天线组中的各支天线依次发射所述第一射频信号；

其中，一支天线被配置为在所述射频电路的控制下依次接收多个所述第二射频信号，所述处理器进一步被配置为根据同一天线接收到的多个所述第二射频信号获取所述天线对应的所述第一接收信息。

5.根据权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线：

配置所述射频电路以分别控制所述第一备选天线组中的各支天线依次发射第一射频信号，并控制所述第一备选天线组接收基站根据各所述第一射频信号获取的发射信息；

根据所述发射信息确定所述第一备选天线组中的一支天线作为第一目标天线。

6.根据权利要求1至5任一项所述的射频系统，其特征在于，M＝2，每两支天线的辐射面朝向相同，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定与所述第一目标天线相邻的M-1支天线作为第二目标天线：

确定与所述第一目标天线的辐射面相同的天线作为所述第二目标天线。

7.根据权利要求1至5任一项所述的射频系统，其特征在于，M≥3，每两支天线的辐射面朝向相同，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定与所述第一目标天线相邻的M-1支天线作为第二目标天线：

确定与所述第一目标天线的辐射面相同的天线作为所述第二目标天线；

确定两个第一备选天线对，所述第一备选天线对与所述第一目标天线相邻设置，且两个所述第一备选天线对分别设置在所述第一目标天线的两侧，各所述第一备选天线对分别包括辐射面朝向相同的两支天线；

确定两个所述第一备选天线对中的M-2支天线作为所述第二目标天线。

8.根据权利要求7所述的射频系统，其特征在于，M＝4，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定两个所述第一备选天线对中的M-2支天线作为所述第二目标天线：

配置多个第三备选天线组，各所述第三备选天线组分别包括所述第一目标天线、与所述第一目标天线的辐射面相同的所述第二目标天线和各所述第一备选天线对中的一支天线；

分别获取各所述第三备选天线组对应的第三接收信息；

根据多个所述第三接收信息确定多个所述第三备选天线组中的一个为第三目标天线组，所述第三目标天线组包括两支所述第二目标天线。

9.根据权利要求7所述的射频系统，其特征在于，M＝4，所述处理器进一步被配置为采用如下方式确定两个所述第一备选天线对中的M-2支天线作为所述第二目标天线：

配置多个第四备选天线组，各所述第四备选天线组分别包括所述第一目标天线、与所述第一目标天线的辐射面相同的所述第二目标天线和两个所述第一备选天线对中的两支天线；

分别获取各所述第四备选天线组对应的第四接收信息；

根据多个所述第四接收信息确定多个所述第四备选天线组中的一个为第四目标天线组，所述第四目标天线组包括两支所述第二目标天线。

10.一种客户前置设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的射频系统，其中，所述射频系统中的N支天线沿着所述客户前置设备的周缘方向间隔设置。

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