CN114362781B - 通信系统和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种通信系统和电子设备,可以降低射频通路中开关器件的数量,减少射频通路中的插损。通信系统包括:多路选通单元,多路选通单元包括第一天线选通端、第二天线选通端、第一射频选通端和第二射频选通端;第一天线,耦合于多路选通单元的第一天线选通端;第二天线,耦合于多路选通单元的第二天线选通端;第一射频通路,耦合于多路选通单元的第一射频选通端;第二射频通路,耦合于多路选通单元的第二射频选通端,第一射频通路和第二射频通路中的至少一者包括发射链路;控制器,用于通过对多路选通单元的控制实现天线备份操作,以及通过对多路选通单元的控制实现SRS轮发操作。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种通信系统和电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的发展,无线通信设备的应用场景越来越广,例如车载无线通信设备、用于无人机上的无线通信设备等。无线通信设备用于可移动的场景时,如果发生碰撞,可能会导致其中的天线损坏,为了解决天线损坏的问题,出现了天线备份方案,天线备份方案是通过在射频通路中增加切换开关来实现不同天线的切换,例如在主集天线损坏时,通过切换开关将其他天线切换至原本对应主集天线的射频通路上,以保证信号的正常发射。然而,由于目前的射频通路中已经具有用于实现探测参考信号(Sounding ReferenceSignal,SRS)轮发的切换开关,在此基础上额外增加用于实现天线备份的切换开关会导致通路中插损较大。
发明内容
本申请技术方案提供了一种通信系统和电子设备,可以降低射频通路中开关器件的数量,减少射频通路中的插损。
第一方面,本申请技术方案提供了一种通信系统,包括:多个第一天线单元;至少一个第二天线单元;多个射频通路,射频通路中的至少一者包括发射链路;多路选通单元,多路选通单元包括多个天线选通端和多个射频选通端,多路选通单元被配置为选择性导通天线选通端中的至少一个和射频选通端中的至少一个,天线选通端分别耦合至第一天线单元和第二天线单元,射频选通端分别耦合至射频通路;在第一状态下,多个第一天线单元接收下行信号,多个第一天线单元轮询发射上行信号;在第二状态下,至少部分第二天线单元和部分第一天线单元接收信号接收下行信号,至少部分第二天线单元和部分第一天线单元轮询发射上行信号。第二天线单元可以为备份天线,该通信系统可以方便的通过多路选通单元,进行备份天线的切换和SRS轮发的天线切换,提高通信质量,并且系统的插损较小。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,在第一状态下,多个第一天线单元对应的天线选通端,与射频选通端导通;在第二状态下,至少部分第二天线单元和部分第一天线单元对应的天线选通端,与射频选通端导通。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,通信系统还包括控制器,控制器被配置为向多路选通单元发送控制指令;多路选通单元被配置为,响应于控制指令,选择性导通天线选通端中的至少一个和射频选通端中的至少一个。通过控制器,可以通过一套软件流程实现备份天线的切换和SRS轮发的天线切换,可以快速地根据系统的状态选择最合适的天线接收信号和发射信号。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,当第一天线单元中的至少一个处于异常工作状态时,进入第二状态。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,上行信号为探测参考信号SRS。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,射频通路包括接收链路。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,多路选通单元包括第一多路选通开关和第二多路选通开关,第一多路选通开关耦合于第二多路选通开关,所述第一多路选通开关耦合至多个所述第一天线单元和至少一个所述第二天线单元中的至少一部分,所述第二多路选通开关耦合至多个所述第一天线单元和至少一个所述第二天线单元中的另一部分,有利于简化结构,减小插损,并方便进行天线的切换。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,第一天线单元包括:
第一天线,耦合于第一多路选通开关的第一天线端;
第二天线,耦合于第一多路选通开关的第二天线端;
第三天线,耦合于第二多路选通开关的第一天线端;
第四天线,耦合于第二多路选通开关的第二天线端;
第一多路选通开关的第三天线端耦合于第二多路选通开关的第三射频端;
第一多路选通开关还包括第四天线端,第二天线单元耦合于第一多路选通开关的第四天线端;
射频通路包括:
第一射频通路,耦合于第一多路选通开关的第一射频端;
第二射频通路,耦合于第一多路选通开关的第二射频端;
第三射频通路,耦合于第二多路选通开关的第一射频端;
第四射频通路,耦合于第二多路选通开关的第二射频端。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路为收发通路,第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路为接收链路;
或者,第二射频通路为收发通路,第一射频通路、第三射频通路和第四射频头通路为接收链路。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路为收发通路,第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路为接收链路;
第一射频通路包括第一切换开关,第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第一切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第一射频端,第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于发射端口,第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;
第二射频通路包括第二切换开关,第二切换开关包括天线端和第一射频端,第二切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第二射频端,第二切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;
第三射频通路包括第三切换开关,第三切换开关包括天线端和第一射频端,第三切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第一射频端,第三切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;
第四射频通路包括第四切换开关,第四切换开关包括天线端和第一射频端,第四切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第二射频端,第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路和第二射频通路中的一者为第一个收发通路,第一射频通路、第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路中除了第一个收发通路中的一者为第二个收发通路,第一射频通路、第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路中除了第一个收发通路和第二个收发通路中的两者均为接收链路。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路和第二射频通路为收发通路,第三射频通路和第四射频通路为接收链路;
第一射频通路包括第一切换开关,第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第一切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第一射频端,第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第一发射端口,第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;
第二射频通路包括第二切换开关,第二切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第二切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第二射频端,第二切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第二发射端口,第二切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;
第三射频通路包括第三切换开关,第三切换开关包括天线端和第一射频端,第三切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第一射频端,第三切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;
第四射频通路包括第四切换开关,第四切换开关包括天线端和第一射频端,第四切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第二射频端,第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路和第三射频通路为收发通路,第二射频通路和第四射频通路为接收链路;
第一射频通路包括第一切换开关,第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第一切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第一射频端,第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第一发射端口,第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;
第二射频通路包括第二切换开关,第二切换开关包括天线端和第一射频端,第二切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第二射频端,第二切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;
第三射频通路包括第三切换开关,第三切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第三切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第一射频端,第三切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第二发射端口,第三切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;
第四射频通路包括第四切换开关,第四切换开关包括天线端和第一射频端,第四切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第二射频端,第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
第二方面,提供一种电子设备,包括第一方面的通信系统。
结合第一方面和第二方面,在一种可能的实施方式中,电子设备还包括:壳体,第一天线单元均为壳体的一部分,第二天线单元容纳于壳体内。
第三方面,本申请技术方案提供了一种通信系统,包括:多路选通单元,多路选通单元包括第一天线选通端、第二天线选通端、第一射频选通端和第二射频选通端,多路选通单元用于使任意射频选通端和任意天线选通端之间连通;第一天线,耦合于多路选通单元的第一天线选通端;第二天线,耦合于多路选通单元的第二天线选通端;第一射频通路,耦合于多路选通单元的第一射频选通端;第二射频通路,耦合于多路选通单元的第二射频选通端,第一射频通路和第二射频通路中的至少一者包括发射链路;控制器,用于通过对多路选通单元的控制实现天线备份操作,以及通过对多路选通单元的控制实现探测参考信号SRS轮发操作。可以方便的实现SRS轮询以及备份天线的切换,其中由于使用同一个控制器对同一个多路选通单元的控制实现天线备份和SRS轮发两个功能,与使用独立的切换开关分别实现天线备份和SRS轮发功能的方式相比,降低了射频通路中开关器件的数量,从而减少了射频通路中的插损,简化了布局布线的复杂度,提升了天线性能,降低了成本,另外,由于天线备份和SRS轮发均通过同一个多路选通单元来实现,且通过相同的控制器来控制,因此,可以实现软件上对天线备份和SRS轮发两个流程的解耦。
第四方面,本申请技术方案还提供了一种通信系统,包括:多路选通单元,多路选通单元包括第一天线选通端、第二天线选通端、第一射频选通端和第二射频选通端,多路选通单元用于使任意射频选通端和任意天线选通端之间连通;第一天线,耦合于多路选通单元的第一天线选通端;第二天线,耦合于多路选通单元的第二天线选通端;第一射频通路,耦合于多路选通单元的第一射频选通端;第二射频通路,耦合于多路选通单元的第二射频选通端,第一射频通路和第二射频通路中的至少一者包括发射链路;控制器,用于向多路选通单元发送第一指令和第二指令,多路选通单元用于响应于第一指令执行天线备份操作,多路选通单元还用于响应于第二指令执行探测参考信号SRS轮发操作。可以方便的实现SRS轮询以及备份天线的切换,其中由于使用同一个控制器对同一个多路选通单元的控制实现天线备份和SRS轮发两个功能,与使用独立的切换开关分别实现天线备份和SRS轮发功能的方式相比,降低了射频通路中开关器件的数量,从而减少了射频通路中的插损,简化了布局布线的复杂度,提升了天线性能,降低了成本,另外,由于天线备份和SRS轮发均通过同一个多路选通单元来实现,且通过相同的控制器来控制,因此,可以实现软件上对天线备份和SRS轮发两个流程的解耦。
结合第三方面和第四方面,在一种可能的实施方式中,多路选通单元包括第一多路选通开关和第二多路选通开关;第一多路选通开关包括第一天线端、第二天线端和第三天线端、第一射频端和第二射频端;第二多路选通开关包括第一天线端、第二天线端、第一射频端、第二射频端和第三射频端;第一天线,耦合于第一多路选通开关的第一天线端;第二天线,耦合于第一多路选通开关的第二天线端;第三天线,耦合于第二多路选通开关的第一天线端;第四天线,耦合于第二多路选通开关的第二天线端;第一多路选通开关的第三天线端耦合于第二多路选通开关的第三射频端;第一射频通路耦合于第一多路选通开关的第一射频端;第二射频通路耦合于第一多路选通开关的第二射频端;通信系统还包括:第三射频通路,耦合于第二多路选通开关的第一射频端;第四射频通路,耦合于第二多路选通开关的第二射频端。第一多路选通开关和第二多路选通开关通过级联的方式组成多路选通单元,使得第一射频通路可以通过第一多路选通开关和第二多路选通开关之间的配合,连通至任意一个天线,例如通过两个双刀三掷开关的配合即可实现一个四刀四掷开关的功能,即通过有限的成本实现了天线切换开关的功能,同时,这种开关组合还可以兼容通过同一个控制器的控制实现天线备份和SRS轮发功能。
结合第三方面和第四方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路为收发通路,第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路为接收链路;或者,第二射频通路为收发通路,第一射频通路、第三射频通路和第四射频头通路为接收链路。即可以在1T4R系统下兼容通过同一个控制器的控制实现天线备份和SRS轮发功能。
结合第三方面和第四方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路为收发通路,第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路为接收链路;第一射频通路包括第一切换开关,第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第一切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第一射频端,第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于发射端口,第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;第二射频通路包括第二切换开关,第二切换开关包括天线端和第一射频端,第二切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第二射频端,第二切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;第三射频通路包括第三切换开关,第三切换开关包括天线端和第一射频端,第三切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第一射频端,第三切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;第四射频通路包括第四切换开关,第四切换开关包括天线端和第一射频端,第四切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第二射频端,第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
结合第三方面和第四方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路和第二射频通路中的一者为第一个收发通路,第一射频通路、第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路中除了第一个收发通路中的一者为第二个收发通路,第一射频通路、第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路中除了第一个收发通路和第二个收发通路中的两者均为接收链路。即可以在2T4R系统下兼容通过同一个控制器的控制实现天线备份和SRS轮发功能。
结合第三方面和第四方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路和第二射频通路为收发通路,第三射频通路和第四射频通路为接收链路;第一射频通路包括第一切换开关,第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第一切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第一射频端,第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第一发射端口,第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;第二射频通路包括第二切换开关,第二切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第二切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第二射频端,第二切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第二发射端口,第二切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;第三射频通路包括第三切换开关,第三切换开关包括天线端和第一射频端,第三切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第一射频端,第三切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;第四射频通路包括第四切换开关,第四切换开关包括天线端和第一射频端,第四切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第二射频端,第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
结合第三方面和第四方面,在一种可能的实施方式中,第一射频通路和第三射频通路为收发通路,第二射频通路和第四射频通路为接收链路;第一射频通路包括第一切换开关,第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第一切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第一射频端,第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第一发射端口,第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;第二射频通路包括第二切换开关,第二切换开关包括天线端和第一射频端,第二切换开关的天线端耦合于第一多路选通开关的第二射频端,第二切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;第三射频通路包括第三切换开关,第三切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,第三切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第一射频端,第三切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第二发射端口,第三切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;第四射频通路包括第四切换开关,第四切换开关包括天线端和第一射频端,第四切换开关的天线端耦合于第二多路选通开关的第二射频端,第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
结合第三方面和第四方面,在一种可能的实施方式中,通信系统还包括:第五天线,第一多路选通开关还包括第四天线端,第五天线耦合于第一多路选通开关的第四天线端。在主集天线工作异常时,可以将第五天线切换为主集天线使用,从而不会影响改变其他天线的业务数据传输。
结合第三方面和第四方面,在一种可能的实施方式中,通信系统还包括:壳体,第一天线、第二天线、第三天线和第四天线均为壳体的一部分,第五天线容纳于壳体内。将主要用于通信的四个天线设置在壳体上,以提供更好的辐射效果,将作为备份天线的第五天线设置为壳体内部的天线,以节省空间以及简化布局。
第五方面,本申请技术方案还提供一种通信系统控制方法,用于上述的通信系统,该方法包括:在初始化阶段,使多路选通单元中第一射频选通端与第一天线选通端之间连通,使多路选通单元中第二射频选通端与第二天线选通端之间连通;第一射频通路为主射频通路,第一天线为主集天线;或者,第二射频通路为主射频通路,第二天线为主集天线;主射频通路包括发射链路;周期性获取每个天线的工作状态,当主集天线处于异常工作状态时,执行天线备份操作,天线备份操作包括:控制多路选通单元使主射频通路与备份天线之间连通,备份天线为主集天线之外的天线;周期性执行SRS轮发操作,SRS轮发操作包括:控制多路选通单元使SRS通过不同的天线轮流发送一遍。可以方便的实现SRS轮询以及备份天线的切换,其中由于使用同一个控制器对同一个多路选通单元的控制实现天线备份和SRS轮发两个功能,与使用独立的切换开关分别实现天线备份和SRS轮发功能的方式相比,降低了射频通路中开关器件的数量,从而减少了射频通路中的插损,简化了布局布线的复杂度,提升了天线性能,降低了成本,另外,由于天线备份和SRS轮发均通过同一个多路选通单元来实现,且通过相同的控制器来控制,因此,可以实现软件上对天线备份和SRS轮发两个流程的解耦。
在一种可能的实施方式中,当主集天线处于异常工作状态时,停止执行SRS轮发操作,以避免由于主集天线无法发送SRS而导致的问题。
在一种可能的实施方式中,当主集天线处于正常工作状态时,按照预设初始逻辑周期性执行SRS轮发操作;当主集天线处于异常工作状态时,按照预设备用逻辑周期性执行SRS轮发操作,在避免由于主集天线无法发送SRS而导致的问题的基础上,保证正常的SRS轮发。
第六方面,本申请技术方案还提供一种控制器,包括:处理器和存储器,存储器用于存储至少一条指令,指令由处理器加载并执行时以实现上述的通信系统控制方法。
第七方面,本申请技术方案还提供一种电子设备,包括上述的通信系统。
第八方面,本申请技术方案还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的通信系统控制方法。
附图说明
图1为一种电子设备的通信系统的结构框图;
图2为一种具有SRS轮发功能的通信系统的结构示意图;
图3a为本申请实施例中一种通信系统的结构示意图;
图3b为本申请实施例中另一种通信系统的结构示意图;
图3c为本申请实施例中另一种通信系统的结构示意图;
图4为本申请实施例中一种通信系统控制方法的流程示意图;
图5为图3b中通信系统在初始化状态下的一种示意图;
图6为图3b中通信系统通过第一天线发射信号时的状态示意图;
图7为图3b中通信系统通过第二天线发射信号时的状态示意图;
图8为图3b中通信系统通过第三天线发射信号时的状态示意图;
图9为图3b中通信系统通过第四天线发射信号时的状态示意图;
图10为本申请实施例中另一种通信系统的结构示意图;
图11为图10中通信系统在接收状态下的一种示意图;
图12为图10中通信系统通过第一天线和第二天线发射信号时的状态示意图;
图13为图10中通信系统通过第三天线发射信号时的状态示意图;
图14为图10中通信系统通过第四天线发射信号时的状态示意图;
图15为本申请实施例中另一种通信系统的结构示意图;
图16为图15中通信系统在接收状态下的一种示意图;
图17为图15中通信系统通过第一天线和第三天线发射信号时的状态示意图;
图18为图15中通信系统通过第二天线发射信号时的状态示意图;
图19为图15中通信系统通过第四天线发射信号时的状态示意图;
图20为本申请实施例中另一种通信系统控制方法的流程示意图;
图21为本申请实施例中另一种通信系统控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。应当理解,在本申请实施例的描述中,“耦合”包括直接耦合或间接耦合,“连接”包括直接连接或间接连接。
首先对本申请所涉及的电子设备进行介绍,本申请所涉及的电子设备可能为手机、平板电脑、个人计算机(personal computer,PC)、个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)、智能手表、上网本、可穿戴电子设备、增强现实技术(augmented reality,AR)设备、虚拟现实(virtual reality,VR)设备、车载设备、无人机设备、智能汽车、智能音响、机器人、智能眼镜等等。电子设备包括通信系统,用于与另外的电子设备进行无线通信。
如图1所示,图1为一种电子设备的通信系统的结构框图,电子设备可以包括处理器100、滤波器200、低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)300、功率放大器(PowerAmplifier,PA)400、切换开关500和天线601。
处理器100可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器100可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP),基带,和/或射频集成电路等。控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器100中可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器100中的存储器为包括高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器100刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器100需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器100的等待时间,因而提高了系统的效率。在一些实施例中,存储器还可以设置在处理器外,并与处理器100相耦合。
基带(Baseband,BB)101是指用来合成即将发射的基带信号,或/和用于对接收到的基带信号进行解码。具体地说,就是发射时,基带把语音或其他数据信号编码成用来发射的基带信号(基带码);接收时,把收到的基带信号(基带码)解码为语音或其他数据信号。基带101可以包括编码器、解码器和基带处理器等部件。编码器用来合成即将发射的基带信号,解码器用于对接收到的基带信号进行解码。基带处理器可以为微处理器(MCU),基带处理器可以用于控制编码器和解码器,例如,基带处理器可以用于完成编码和解码的调度,编码器和解码器之间的通信,以及外设驱动(可以通过向基带以外的部件发送使能信号,以使能基带以外的部件)等等。
射频集成电路(Radio Frequency Integrated Circuit,RFIC)102用于将基带信号进行处理以形成发送(Transmit,TX)信号,并将发送信号传递给功率放大器400进行放大;或/和,射频集成电路用于将接收(Receive,RX)信号进行处理以形成基带信号,并将形成的基带信号发送基带101进行解码。
处理器100可以根据移动通信技术或无线通信技术对信号进行调频。移动通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(code divisionmultiple access,CDMA),带宽码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA),时分码分多址(time-division code division multiple access,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),新兴的无线通信技术(又可称为第五代移动通信技术,英语:5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation、5th-Generation New Radio,简称5G、5G技术或5G NR)等。无线通信技术可以包括无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wirelessfidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigationsatellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(nearfield communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等。
处理器100可以包括至少一个基带101和至少一个射频集成电路102。在一些实施例中,每个基带101对应一个射频集成电路,以根据一种或多种通信技术对信号进行调频。例如,第一基带和第一射频集成电路根据5G技术对信号进行调频,第二基带和第二射频集成电路根据4G技术对信号进行调频,第三基带和第三射频集成电路根据Wi-Fi技术对信号进行调频,第四基带和第四射频集成电路根据蓝牙技术对信号进行调频,等等。或者,第一基带和第一射频集成电路可以同时根据4G技术和5G技术对信号进行调频,第二基带和第二射频集成电路根据Wi-Fi技术对信号进行调频,等等。在一些实施例中,还可以一个基带对应多个射频集成电路,以提高集成度。
在一些实施例中,基带101和射频集成电路102可以与处理器100的其它部件集成在一个集成电路中。在一些实施例中,基带101和射频集成电路102可以分别为独立于处理器100的一个独立器件。在一些实施例中,可以一个基带101与一个射频集成电路102可以集成一个与处理器100独立的器件中。在一些实施例中,基带101与射频集成电路102集成在不同的集成电路中,基带101与射频集成电路102封装在一起,例如封装在一个系统级芯片(System on a Chip,简称SOC)中。
在处理器100中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个集成电路中。
天线电路600用于发射和接收电磁波信号(射频信号)。天线电路600中可以包括多个天线601或多组天线(多组天线包括两个以上的天线),每个天线601或多组天线可用于覆盖单个或多个通信频带。多个天线可以为多频天线、阵列天线或片上(on-chip)天线中的一种或几种。
处理器100与天线电路600相耦合,以实现发射和接收射频信号相关联的各种功能。例如,当电子设备发射信号时,基带101将待发射的数据(数字信号)合成即将发射的基带信号,基带信号由射频集成电路102转化为发送信号(射频信号),发送信号经功率放大器400进行放大,功率放大器400输出的放大输出信号传递给切换开关500,并经天线电路600发射出去。发送信号由处理器100发送到切换开关500的路径为发射链路(或称为发射路径)。当电子设备需要接收信号时,天线电路600将接收信号(射频信号)发送给切换开关500,切换开关500将射频信号发送给射频集成电路102,射频集成电路102将射频信号处理为基带信号并发送给基带101,基带101将处理后的基带信号转化为数据后,发送给相应的应用处理器。射频信号由切换开关500发送到处理器100的路径为接收链路(或称为接收路径)。处理器100中连接发射链路的端口为发射端口TX,处理器100中连接接收链路的端口为接收端口RX。
切换开关500可以被配置为选择性的将天线电路600电连接到发射链路或接收链路。在一些实施例中,切换开关500可以包括多个开关。切换开关500还可以被配置为提供额外的功能,包括对信号进行滤波和/转接(duplexing)。
在本申请另一些实施例中,电子设备的通信系统可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
另外,图1仅示意了电子设备中的一个天线,实际上,通常电子设备中会设置至少两个天线,例如设置4个天线,4个天线可以通过不同的接收链路同时接收基站发射的下行信号,即基站和电子设备之间可以建立4条传输路径,当电子设备和基站之间实现无线通讯时,为了使基站针对不同传输路径上的数据传输进行控制,以实现更高效率地下行数据传输,需要获取各传输路径的信道状态,获取方式可以为通过天线发送探测参考信号SRS至基站,即SRS用于使基站获取天线所对应的传输路径的信道状态;另一方面,电子设备中发射链路的数量较少,例如4个天线仅具有一条或两条发射链路,此时,就需要进行SRS轮发,即通过切换开关使发射链路分别切换至每个天线,使每个天线轮流发送一次SRS,虽然在同一时刻只有单天线或双天线发射,但是只要所有的天线均发送过一次SRS,即可以使基站获取到4个天线所对应的传输路径的信道状态。
如图2所示,图2为一种具有SRS轮发功能的通信系统的结构示意图,通信系统包括第一选通开关S1和多个第二选通开关S2。其中第一选通开关S1用于实现天线备份,例如在A0、A1、A2、A3这四个天线中,A0为主集天线,当通过天线发送业务数据时,A0连通于射频发射端口TX,当通过天线接收业务数据时,A1连通于射频接收端口RX1,A1连通于射频接收端口RX0,A2连通于射频接收端口RX2,A3连通于射频接收端口RX3,也就是说,TX和RX1为与主集天线对应的端口,当检测单元02检测到天线A0工作异常时,天线备份控制单元01会控制第一选通开关S1,改变选通状态,例如改为使TX连通于A1或其他能够正常工作的天线,当时TX连通于A1时,相当于将A1改为主集天线使用,即实现了天线备份,保证主集天线的正常工作;第二选通开关S2用于实现SRS轮发,通过SRS轮发控制单元(图2中未示出)控制第二选通开关S2,改变第二选通开关S2的选通状态,可以使TX轮流连通至每个天线,以实现SRS轮发。另外,每个天线还对应设置有第三选通开关S3,用于配合第二选通开关S2和第一选通开关S1使天线在发射端口和接收端口之间切换。由于天线备份和SRS轮发分别具有各自对应的选通开关,导致射频通路上的开关器件数量较多,天路布局布线复杂度较高且插入损耗较大,功耗增加。
为解决上述问题,本申请实施例提供的一种通信系统中,如图3a所示,通信系统包括:多路选通单元M10,多路选通单元M10包括至少两个天线选通端以及至少两个射频选通端,具体包括第一天线选通端P01、第二天线选通端P02、第一射频选通端T01和第二射频选通端T02,多路选通单元M10用于使任意射频选通端和任意天线选通端之间连通;第一天线A1,耦合于多路选通单元M10的第一天线选通端P01;第二天线A2,耦合于多路选通单元M10的第二天线选通端P02;第一射频通路10,耦合于多路选通单元M10的第一射频选通端T01;第二射频通路20,耦合于多路选通单元M10的第二射频选通端T02,第一射频通路10和第二射频通路20中的至少一者包括发射链路,例如第一射频通路10包括发射链路,第二射频通路20包括接收链路;控制器1,用于通过对多路选通单元M10的控制实现天线备份操作,以及通过对多路选通单元M10的控制实现探测参考信号SRS轮发操作。在一种可能的实施方式中,控制器1用于向多路选通单元M10发送第一指令和第二指令,多路选通单元M10用于响应于第一指令执行天线备份操作,多路选通单元M10还用于响应于第二指令执行SRS轮发操作。
在执行天线备份操作之前,多路选通单元M10的第一射频选通端T01与备份天线之外的其他天线之间连通,例如,第二天线A2为备份天线,在执行天线备份操作之前的工作状态下,多路选通单元M10使第一天线选通端P01和第一射频选通端T01之间连通,且多路选通单元M10使第二天线选通端P02和第二射频选通端T02之间连通,第一射频通路10为主射频通路,即此时第一天线A1为主集天线,其他天线为分集天线或多入多出(Multiple-InputMultiple-Out-put,MIMO)天线,主射频通路通过主集天线进行与远端例如基站之间的注册,以使电子设备可以实现无线通信功能,主射频通路通常具有发射和接收功能,例如主射频通路包括发射链路和接收链路,可以在发射链路和接收链路之间切换,例如第一射频通路10包括第一切换开关M01,第一切换开关M01包括天线端PM1、第一射频端TM11和第二射频端TM12,第一切换开关M01的天线端PM1耦合于多路选通单元M10的第一射频选通端T01,第一切换开关M01的第一射频端TM11通过滤波器200和功率放大器400耦合于发射端口TX,第一切换开关M01的第二射频端TM22通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第一接收端口RX1,另外,第一切换开关M01还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路。对于主射频通路之外的其他射频通路,可以具有发射和接收功能,也可以仅具有接收功能。
在通信系统工作的过程中,控制器1直接或通过其他检测单元获取各天线的工作状态,当获取到主集天线(例如第一天线A1)工作异常时,则需要控制多路选通单元M10执行天线备份操作,天线备份操作包括:控制器1控制多路选通单元M10的第一射频选通端T01与备份天线之间连通,即使第二天线A2与第一射频通路10之间连通,将第二天线A2切换为新的主集天线使用,在执行天线备份操作之后的通信系统工作过程中,由于第一射频通路10包括发射链路,因此第一射频通路10可以通过第二天线A2实现信号的发射,如果第一射频通路10中还包括接收链路,即第一射频通路10可以通过第二天线A2实现信号的接收,即在不使用第一天线A1的情况下,仍可实现天线功能。需要说明的是,以上仅以第一射频通路10为主射频通路,第一天线A1为主集天线为例说明了初始化阶段和天线备份操作的过程,在其他可实现的实施方式中,还可以设置第二射频通路20为主射频通路,第二天线A2为主集天线,主射频通路需要包括发射链路,通常主射频通路为具有收发功能的收发通路。
在通信系统工作的过程中,控制器1会周期性控制多路选通单元M10执行SRS轮发操作,在执行SRS轮发操作的过程中,不会进行业务数据的传输,SRS轮发操作包括:控制器1控制多路选通单元M10使SRS通过包括第一天线A1和第二天线A2的天线轮流发送一遍。例如第一射频通路10包括发射链路和接收链路,可以在发射功能和接收功能之间切换,第二射频通路20仅包括接收链路,即仅具有接收功能。在执行SRS轮发操作之前,多路选通单元M10使第一天线选通端P01和第一射频选通端T01之间连通,且多路选通单元M10使第二天线选通端P02和第二射频选通端T02之间连通,在执行SRS轮发操作时,首先使第一射频通路10通过第一天线A1发射一次SRS,然后控制多路选通单元M10使第一射频选通端T01连通至第二天线选通端P02,使第一射频通路10通过第二天线A2发射一次SRS,即完成了SRS轮发,然后可以控制多路选通单元M10使第一天线选通端P01与第一射频选通端T01之间连通,使第二天线选通端P02和第二射频选通端T02之间连通,恢复天线和射频通路之间的连通关系,直到下一次SRS轮发周期。
另外,通信系统还可以包括射频集成电路(Radio Frequency IntegratedCircuit,RFIC)、基带(Baseband,BB)和微控制单元(Microcontroller Unit,MCU),控制器1可以为RFIC、BB和MCU中的一者,也可以为其他的控制模块,控制器1对于第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2的控制可以通过移动产业处理器接口(mobile industryprocessor interface,MIPI)或通用输入输出(general-purpose input/output,GPIO)接口实现。
本申请实施例的通信系统中,一方面,多路选通单元具有至少两个天线选通端和至少两个射频选通端,因此,当其中主集天线工作异常时,通过对多路选通单元的控制,可以使主射频通路切换至连通其他天线,实现天线备份的操作,即实现了主集天线的切换,保证天线的正常工作;另一方面,通过对多路选通单元的控制,可以使包括发射链路的第一射频通路轮流切换至连通不同的天线,即可以使SRS通过不同的天线轮流发送一遍,即实现了SRS轮发功能。本申请实施例的通信系统,可以方便的实现SRS轮询以及备份天线的切换。本申请实施例使用同一个控制器对同一个多路选通单元的控制实现天线备份和SRS轮发两个功能,与使用独立的切换开关分别实现天线备份和SRS轮发功能的方式相比,降低了射频通路中开关器件的数量,从而减少了射频通路中的插损,简化了布局布线的复杂度,提升了天线性能,降低了成本,另外,由于天线备份和SRS轮发均通过同一个多路选通单元来实现,且通过相同的控制器来控制,因此,可以实现软件上对天线备份和SRS轮发两个流程的解耦。
以下结合本申请实施例提供的一种通信系统控制方法,具体说明本申请实施例,该通信系统控制方法用于上述的通信系统,如图4所示,图4为本申请实施例中一种通信系统控制方法的流程示意图,该方法包括:
步骤201、在初始化阶段,控制器1控制使多路选通单元M10中的第一射频选通端T01和第一天线选通端P01之间连通,使多路选通单元M10中的第二射频选通端T02和第二天线选通端P02之间连通,即使第一射频通路10和第一天线A1之间连通,使第二射频通路20和第二天线A2之间连通;
其中,第一射频通路10为主射频通路,第一天线A1为主集天线,或者,第二射频通路20为主射频通路,第二天线A2为主集天线,主射频通路包括发射链路,以下仅以第一射频通路10为主射频通路,第一天线A1为主集天线为例进行说明。
步骤202、周期性获取每个天线的工作状态,当主集天线(例如第一天线A1)处于异常工作状态时,执行天线备份操作,天线备份操作包括:控制多路选通单元M10使主射频通路(例如第一射频通路10)与备份天线之间连通,备份天线为主集天线(例如第一天线A1)之外的天线,在图3a所示的结构中,备份天线为第二天线A2,即使第二天线A2与第一射频通路10之间连通,将第二天线A2切换为新的主集天线使用;
步骤203、周期性执行SRS轮发操作,SRS轮发操作包括:控制多路选通单元M10使SRS通过不同的天线轮流发送一遍,例如首先控制多路选通单元M10的第一射频选通端T01和第一天线选通端P01连通,使第一射频通路10通过第一天线A1发射一次SRS,然后控制多路选通单元M10的第一射频选通端T01和第二天线选通端P02连通,使第一射频通路10通过第二天线A2发射一次SRS,即完成了SRS轮发。
在一种可能的实施方式中,如图3b所示,在图3a所示的通信系统的基础上,图3b所示的通信系统中,多路选通单元M10包括第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2。
其中,第一多路选通开关M1包括第一天线端P11、第二天线端P12和第三天线端P13、第一射频端T11和第二射频端T12,第一多路选通开关M1用于使其中每个射频端和任意天线端之间连通,也就是说,通过对第一多路选通开关M1的控制,可以使其中第一射频端T11和三个天线端中任意一者之间连通,可以使其中第二射频端T12和三个天线端中任意一者之间连通,需要说明的是,第一多路选通开关M1的天线端数量至少为三个,第一多路选通开关M1的射频端数量至少为两个;第二多路选通开关M2包括第一天线端P21、第二天线端P22、第一射频端T21、第二射频端T22和第三射频端T23,第二多路选通开关M2用于使其中每个天线端和任意射频端之间连通,也就是说,通过对第二多路选通开关M2的控制,可以使其中第一天线端P21和三个射频端中任意一者之间连通,可以使其中第二天线端P22和三个射频端中任意一者之间连通,需要说明的是,第二多路选通开关M2的天线端数量至少为两个,第二多路选通开关M2的射频端数量至少为三个;第一天线A1,耦合于第一多路选通开关M1的第一天线端P11;第二天线A2,耦合于第一多路选通开关M1的第二天线端P12;第三天线A3,耦合于第二多路选通开关M2的第一天线端P21;第四天线A4,耦合于第二多路选通开关M2的第二天线端P22;第一多路选通开关M1的第三天线端P13耦合于第二多路选通开关M2的第三射频端T23。图3a中多路选通单元M10的第一天线选通端P01即为图3b中第一多路选通开关M1的第一天线端P11,图3a中多路选通单元M10的第二天线选通端P02即为图3b中第一多路选通开关M1的第二天线端P12。在图3b所示的结构中,如果第一天线A1为主集天线,则备份天线可以为第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4中的一者。
其中,第一射频通路10,耦合于第一多路选通开关M1的第一射频端T11;第二射频通路20,耦合于第一多路选通开关M1的第二射频端T12,第一射频通路10包括发射链路,在一种可能的实施方式中,第一射频通路10包括发射链路和接收链路,可以在两者之间进行切换,以实现发射和接受两种功能。通信系统还包括:第三射频通路30,耦合于第二多路选通开关M2的第一射频端T21;第四射频通路40,耦合于第二多路选通开关M2的第二射频端T22。
控制器1,具体用于通过对第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2的控制实现天线备份操作,以及通过对第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2的控制实现探测参考信号SRS轮发操作。耦合于第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2的天线数量最少为四个,耦合于第一多路选通开关M1的射频通道数量最少为两个,耦合于第二多路选通开关M2的射频通道数量最少为两个,即第一多路选通开关M1至少为双刀三掷开关,第二多路选通开关M2至少为双刀三掷开关。
控制器1具体可以通过向第一多路选通开关M1和第二多路选通选通开关M2发送指令的方式实现开关的切换,例如,每个多路选通开关中具有寄存器,控制器1通过多路选通开关的接口向其中的寄存器发送指令,以改变寄存器中对应地址的值,响应于寄存器中的值的变化,多路选通开关的连通状态对应改变,即控制对应的天线端和射频端之间连通。
其中,本申请中开关的天线端为P端口(即Port(极化)端口),用于耦合至天线。开关的射频端为T端口(Throw(投、掷)端口),用于耦合至射频集成电路。
图3b所示的通信系统中,第一多路选通开关和第二多路选通开关通过级联的方式组成多路选通单元,使得第一射频通路可以通过第一多路选通开关和第二多路选通开关之间的配合,连通至任意一个天线,例如通过两个双刀三掷开关的配合即可实现一个四刀四掷开关的功能,即通过有限的成本实现了天线切换开关的功能,同时,这种开关组合还可以兼容通过同一个控制器的控制实现天线备份和SRS轮发功能,具体的工作过程会在下文说明。
以下结合本申请实施例提供的通信系统控制方法进一步说明图3b所示的通信系统,图3b所示的通信系统为1T4R系统,即具有1个发射链路和4个接收链路的通信系统。
在步骤201中,如图5所示,图5为图3b中通信系统在初始化状态下的一种示意图,在初始化阶段,控制器1向多路选通单元M10发送初始化指令,控制器1控制使第一多路选通开关M1中第一射频端T11与第一天线端P11之间连通,即通过第一多路选通开关M1使第一天线A1和第一射频通路10之间连通,第一天线A1作为第一射频通路10对应的天线,使第一多路选通开关M1中第二射频端T12与第二天线端P12之间连通,即通过第一多路选通开关M1使第二天线A2和第二射频通路20之间连通,第二天线A2作为第二射频通路20对应的天线,使第二多路选通开关M2中第一射频端T21与第一天线端P21之间连通,即通过第二多路选通开关M2使第三天线A3和第三射频通路30之间连通,使第三天线A3作为第三射频通路30对应的天线,使第二多路选通开关M2中第二射频端T22与第二天线端P22之间连通,即通过第二多路选通开关M2使第四天线A4和第四射频通路40之间连通,第四天线A4作为第四射频通路40对应的天线,即在初始化阶段,控制器1按照预设的方式控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2,使每个射频通路和对应的天线之间连通。初始化可以由RFIC、BB、MCU或其他控制模块来发起,如果控制器1发起初始化,则可以直接控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2实现预设的天线连通,如果是控制器1之外的其他模块发起,则控制器1响应于其他控制模块的初始化发起指令,执行预设的控制流程,控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2实现预设的天线连通。
在一个实施例中,第五天线A5(即第二天线单元)为备份天线,在初始化后(即第一状态),第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3、第四天线A4均为正常状态,第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3、第四天线A4被配置为接收下行信号(例如基站发送的信号),第五天线A5闲置,第五天线A5不发射信号,也不接收信号。第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3、第四天线A4中的一个或多个可以作为主集天线,被配置为发送上行数据信号。在此状态下,第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3、第四天线A4还可以轮询发送SRS。
步骤202、周期性获取每个天线的工作状态,当主集天线(例如第一天线A1)处于异常工作状态时,执行天线备份操作,天线备份操作包括:控制器1向多路选通单元M10发送天线备份切换指令(即第一指令),控制器1控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2使主集天线(例如第一射频通路10)与备份天线之间连通,备份天线为第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4中的一者,当主集天线(第一天线A1)处于正常工作状态时,保持初始化阶段中各天线和射频通路之间的连通状态;
具体地,异常工作状态是指天线无法正常工作,例如由于碰撞等原因受损,或者天线被手等物体遮挡,即可能导致天线处于异常工作状态,对于天线工作状态的获取,可以通过例如硬件或软件的方式进行检测,例如,如图3b所示,可以在通信系统中设置天线检测单元2,通过天线检测单元2来检测每个天线是否能够正常工作,具体可以为对应每个天线设置一个直流回路,在直流回路中设置采样电阻,使天线和采样电阻串联在直流回路中,检测采样电阻的分压值,已知直流回路中的总电压以及采样电阻的阻值,通过采样电阻的分压值,可以计算得到天线的内阻,根据天线的内阻,可以判断该天线是否处于异常工作状态,例如当检测到的天线的内阻值超出预设范围时,确定该天线处于异常工作状态;又例如,如果采用软件的检测方法,可以无需设置天线检测单元2,而是获取通过每个天线所接收到的信号来确定该天线是否处于异常工作状态,例如当天线对应的接收信号强度(ReceivedSignal Strength Indicator,RSSI)超出预设范围时,确定该天线处于异常工作状态。由于第一天线A1为主集天线,因此,如果获取到主集天线(第一天线A1)处于异常工作状态,则需要通过第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2的控制切换主集天线,将处于正常工作状态的天线切换为新的主集天线,以保证无线通信功能,例如,如果第二天线A2处于正常工作状态,可以通过控制器1发送第一指令至第一多路选通开关M1,使第一多路选通开关M1中寄存器的状态根据第一指令对应改变,根据寄存器中的状态变化,第一多路选通开关M1中的第一射频端T11不再连通第一天线端P11,而是改为连通第二天线端P12,这样,即使第二天线A2和第一射频通路10之间连通,此时第一射频通路10可以通过第二天线A2来实现收发,即将第二天线A2切换为与主射频通路对应的新的主集天线使用,实现了天线备份功能,保证当原本作为主集天线使用的第一天线A1出现故障时,通过天线备份的操作,仍可以实现正常的天线功能;另外,也可以通过控制器1发送第一指令至第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2,使第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2中寄存器的状态根据第一指令对应改变,根据寄存器中的状态,第一多路选通开关M1中的第一射频端T11与第三天线端P13连通,且第二多路选通开关M2中的第三射频端T23与第一天线端P21连通,此时,则实现了第三天线A3与第一射频通路10之间的连通,第一射频通路10可以通过第三天线A3来实现收发,即将第三天线A3切换为与主射频通路对应的新的主集天线使用,实现了天线备份功能,保证当原本作为主集天线使用的第一天线A1出现故障时,通过天线备份的操作,仍可以实现正常的天线功能;另外,也可以通过控制器1控制第一多路选通开关M1中的第一射频端T11与第三天线端P13连通,且通过控制器1控制第二多路选通开关M2中的第三射频端T23与第二天线端P22连通,此时,则实现了第四天线A4与第一射频通路10之间的连通,第一射频通路10可以通过第四天线A4来实现收发,即将第四天线A4切换为与主射频通路对应的新的主集天线使用,实现了天线备份功能,保证当原本作为主集天线使用的第一天线A1出现故障时,通过天线备份的操作,仍可以实现正常的天线功能。对于具体将第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4中的哪个天线作为备用天线,可以根据需要进行设置,但是,备份天线必须为通过检测处于正常工作状态的天线。
在一个实施例中,第五天线A5(即第二天线单元)为备份天线,当第一天线A1异常时(即第二状态),第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3、第五天线A5均为正常状态,则第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3、第五天线A54被配置为接收下行信号(例如基站发送的信号)。第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3、第五天线A5中的一个或多个可以作为主集天线,被配置为发送上行数据信号。在此状态下,第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3、第五天线A5还可以轮询发送SRS。
步骤203、周期性执行SRS轮发操作,SRS轮发操作包括:控制器1控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2使SRS通过不同的天线轮流发送一遍。
具体地,例如,在图3b所示的结构中,仅有第一射频通路10具有发射功能,其他射频通路仅具有接收功能,因此,在执行SRS轮发操作时,需要通过控制器1控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2使第一射频通路10分别与每个天线连通,使SRS通过不同的天线发送。例如,假设在执行SRS轮发操作之前,第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4均处于正常工作状态,此时,需要使第一射频通路10分别连通每一个天线,以实现SRS轮发,在SRS轮发过程中,开关的状态需要发生多次变化,因此,控制器1发送的第二指令会在不同的时间改变多路选通开关中寄存器的状态,以使SRS可以在不同开关状态下通过不同的天线发射,如图6所示,图6为图3b中通信系统通过第一天线发射信号时的状态示意图,控制器1向多路选通单元M10发送第一轮发控制指令(即第二指令),即通过控制器1控制第一多路选通开关M1中的第一射频端T11与第一天线端P11连通,即使第一射频通路10连通于第一天线A1,通过第一天线A1发射SRS;如图7所示,图7为图3b中通信系统通过第二天线发射信号时的状态示意图,控制器1向多路选通单元M10发送第二轮发控制指令(即第二指令),即通过控制器1控制第一多路选通开关M1中的第一射频端T11与第二天线端P12连通,即使第一射频通路10连通于第二天线A2,通过第二天线A2发射SRS;如图8所示,图8为图3b中通信系统通过第三天线发射信号时的状态示意图,控制器1向多路选通单元M10发送第三轮发控制指令(即第二指令),即通过控制器1控制第一多路选通开关M1中的第一射频端T11与第三天线端P13连通,通过控制器1控制第二多路选通开关M2中的第三射频端T23和第一天线端P21连通,即使第一射频通路10连通于第三天线A3,通过第三天线A3发射SRS;如图9所示,图9为图3b中通信系统通过第四天线发射信号时的状态示意图,控制器1向多路选通单元M10发送第四轮发控制指令(即第二指令),即通过控制器控制第一多路选通开关M1中的第一射频端T11与第三天线端P13连通,通过控制器1控制第二多路选通开关M2中的第三射频端T23与第二天线端P22连通,即使第一射频通路10连通于第四天线A4,通过第四天线A4发射SRS。SRS轮发即通过控制器1控制通信系统在如图6~图9所示的四种状态中切换一遍,并在其中每种状态下发射一次SRS,以使基站根据每个天线上发射的SRS对无线信道参数进行测量,以便于基站以此进行下行信号的时延和波束赋形调整。
需要说明的是,本申请实施例对于各射频通路中的具体结构不作限定,只要其中第一射频通路10和第二射频通路20中的一者具有发射功能即可,例如在图3a和图3b所示的结构中,第一射频通路10具有发射和接收功能,可以在发射功能和接收功能之间进行切换,如图3c所示,图3c为本申请实施例中另一种通信系统的结构示意图,其中,第一射频通路10仅具有发射功能,第一射频通路10包括滤波器200和功率放大器400,第一多路选通开关M1的第一射频端T11通过第一射频通路10耦合于发射端口TX,第二射频通路20仅具有接收功能,第二射频通路20包括滤波器200和低噪声放大器300,第一多路选通开关M1的第二射频端T12通过第二射频通路20耦合于第二接收端口RX2,第三射频通路30仅具有接收功能,第三射频通路30包括滤波器200和低噪声放大器300,第二多路选通开关M2的第一射频端T21通过第三射频通路30耦合于第三接收端口RX3,第四射频通路40仅具有接收功能,第四射频通路40包括滤波器200和低噪声放大器300,第二多路选通开关M2的第二射频端T22通过第四射频通路40耦合于第四接收端口RX4,电子设备还包括第五射频通路50、第一接收切换开关MR1、第二接收切换开关MR2、第三接收切换开关MR3和第四接收切换开关MR4,每个接收切换开关具有天线端、第一射频端和第二射频端,第一天线A1通过第一接收切换开关MR1耦合于第一多路选通开关M1的第一天线端P11,其中,第一天线A1耦合于第一接收切换开关MR1的天线端PR1,第一接收切换开关MR1的第二射频端TR12耦合于第一多路选通开关M1的第一天线端P11,第二天线A2通过第二接收切换开关MR2耦合于第一多路选通开关M1的第二天线端P12,其中,第二天线A2耦合于第二接收切换开关MR2的天线端PR2,第二接收切换开关MR2的第二射频端TR22耦合于第一多路选通开关M1的第二天线端P12,第三天线A3通过第三接收切换开关MR3耦合于第二多路选通开关M2的第一天线端P21,其中,第三天线A3耦合于第三接收切换开关MR3的天线端PR3,第三接收切换开关MR3的第二射频端TR32耦合于第二多路选通开关M2的第一天线端P21,第四天线A4通过第四接收切换开关MR4耦合于第二多路选通开关M2的第二天线端P22,其中,第四天线A4耦合于第四接收切换开关MR4的天线端PR4,第四接收切换开关MR4的第二射频端TR42耦合于第二多路选通开关M2的第二天线端P22,第一接收切换开关MR1的第一射频端TR1、第二接收切换开关MR2的第一射频端TR2、第三接收切换开关MR3的第一射频端TR3、第四接收切换开关MR4的第一射频端TR4均通过第五射频通路50耦合于第一接收端口RX1,第五射频通路50包括滤波器200和低噪声放大器300。例如,在通过天线接收数据时,可以通过第一接收切换开关MR1控制使第一天线A1连通于第五射频通路50,通过第二接收切换开关MR2配合第一多路选通开关M1控制使第二天线A2连通于第二射频通路20,通过第三接收切换开关MR3配合第二多路选通开关M2控制使第三天线A3连通于第三射频通路30,以及通过第四接收切换开关MR4配合第二多路选通开关M2控制使第四天线A4连通于第四射频通路40,这样,可以每个天线通过各自对应的接收端口实现下行数据接收,其中第一接收切换开关MR1、第二接收切换开关MR2、第三接收切换开关MR3和第四接收切换开关MR4用于实现天线与第一接收端口RX1之间的切换,而在图3b所示的结构中,是通过第一切换开关M01来实现天线与第一接收端口RX1之间的切换,可以理解地,在其他可能的实施方式中,还可以有其他结构来实现第一接收端口RX1与天线之间的切换,本申请实施例对于第一接收端口RX1与天线之间的连通方式不作限定,以下实施例中,仅以图3b中所示的结构为例进行介绍。
在一种可能的实施方式中,通信系统为1T4R结构,即上述通信系统的一个射频通路具有发射功能,四个射频通路具有接收功能,其中,第一射频通路10和第二射频通路20中的一者为收发通路,其他三个射频通路均为接收链路,以使收发通路可以通过第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2的控制被切换至连通任意一个天线,以实现SRS轮发功能。例如,如图3b、图5~图9所示,第一射频通路10为收发通路,第二射频通路20、第三射频通路30和第四射频通路40为接收链路。在其他可实现的试试方式中,还可以设置第二射频通路为收发通路,第一射频通路、第三射频通路和第四射频通路为接收链路,以下仅以如图3b、图5~图9所示的1T4R结构为例进行说明。第一射频通路10包括第一切换开关M01,第一切换开关M01包括天线端PM1、第一射频端TM11和第二射频端TM12,第一切换开关M01的天线端PM1耦合于第一多路选通开关M1的第一射频端T11,第一切换开关M01的第一射频端TM11通过滤波器200和功率放大器400耦合于发射端口TX,第一切换开关M01的第二射频端TM22通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第一接收端口RX1,另外,第一切换开关M01还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第二射频通路20包括第二切换开关M02,第二切换开关M02包括天线端PM2和第一射频端TM21,第二切换开关M02的天线端PM2耦合于第一多路选通开关M1的第二射频端T12,第二切换开关M02的第一射频端TM21通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第二接收端口RX2,另外,第二切换开关M02还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第三射频通路30包括第三切换开关M03,第三切换开关M03包括天线端PM3和第一射频端TM31,第三切换开关M03的天线端PM3耦合于第二多路选通开关M2的第一射频端T21,第三切换开关M03的第一射频端TM31通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第三接收端口RX3,另外,第三切换开关M03还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第四射频通路40包括第四切换开关M04,第四切换开关M04包括天线端PM4和第一射频端TM41,第四切换开关M04的天线端PM4耦合于第二多路选通开关M2的第二射频端T22,第四切换开关M04的第一射频端TM41通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第四接收端口RX4,另外,第四切换开关M04还可以包括其他射频端,用于连接其他频段的射频通路。在如图5所示的结构中,第一切换开关M01的第二射频端TM12连通于天线端PM1,此时第一射频通路10为接收链路,在如图6~9所示的结构中,第一切换开关M01的第一射频端TM11连通于天线端PM1,此时第一射频通路10为发射链路。另外,通信系统还可以包括射频集成电路102和基带101,上述发射端口TX、第一接收端口RX1、第二接收端口RX2、第三接收端口RX3和第四接收端口RX4可以由射频集成电路102提供,用于实现射频信号的发射和接收,基带101与射频集成电路102之间通信连接。
在一种可能的实施方式中,通信系统为2T4R结构,即上述通信系统的两个射频通路具有发射功能,四个射频通路具有接收功能,其中,第一射频通路和第二射频通路中的一者为第一个收发通路,第一射频通路、第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路中除了第一个收发通路中的一者为第二个收发通路,第一射频通路、第二射频通路、第三射频通路和第四射频通路中除了第一个收发通路和第二个收发通路中的两者均为接收链路。例如,如图10~图14所示,图10为本申请实施例中另一种通信系统的结构示意图,图11为图10中通信系统在接收状态下的一种示意图,图12为图10中通信系统通过第一天线和第二天线发射信号时的状态示意图,图13为图10中通信系统通过第三天线发射信号时的状态示意图,图14为图10中通信系统通过第四天线发射信号时的状态示意图,其中天线、第一多路选通开关M1以及第二多路选通开关M2的结构与图3b所示的结构相同,在此不再赘述,第一射频通路10和第二射频通路20为收发通路,第三射频通路30和第四射频通路40为接收链路。第一射频通路10包括第一切换开关M01,第一切换开关M01包括天线端PM1、第一射频端TM11和第二射频端TM12,第一切换开关M01的天线端PM1耦合于第一多路选通开关M1的第一射频端T11,第一切换开关M01的第一射频端T11通过滤波器200和功率放大器400耦合于第一发射端口TX1,第一切换开关M01的第二射频端T12通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第一接收端口RX1,另外,第一切换开关M01还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第二射频通路20包括第二切换开关M02,第二切换开关M02包括天线端PM2、第一射频端TM21和第二射频端TM22,第二切换开关M02的天线端PM1耦合于第一多路选通开关M1的第二射频端T12,第二切换开关M02的第一射频端T21通过滤波器200和功率放大器400耦合于第二发射端口TX2,第二切换开关M02的第二射频端TM22通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第二接收端口RX2,另外,第二切换开关M02还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第三射频通路30包括第三切换开关M03,第三切换开关M03包括天线端PM3和第一射频端TM31,第三切换开关M03的天线端PM3耦合于第二多路选通开关M2的第一射频端T21,第三切换开关M03的第一射频端TM31通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第三接收端口RX3,另外,第三切换开关M03还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第四射频通路40包括第四切换开关M04,第四切换开关M04包括天线端PM4和第一射频端TM41,第四切换开关M04的天线端PM4耦合于第二多路选通开关M2的第二射频端T22,第四切换开关M04的第一射频端TM41通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第四接收端口RX4,另外,第四切换开关M04还可以包括其他射频端,用于连接其他频段的射频通路。在如图11所示的结构中,第一切换开关M01的第二射频端TM12连通于天线端PM1,此时第一射频通路10为接收链路,第二切换开关M02的第二射频端TM22连通于天线端PM2,此时第二射频通路20为接收链路。在步骤201中的初始化阶段,可以通过控制器1控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2按照图10所示的状态连通,同样第一天线A1为主集天线,其他天线为分集天线或MIMO天线。在执行SRS轮发操作时,需要通过控制器1控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2使每个天线通过发射链路发送一次SRS。例如,假设在执行SRS轮发操作之前,第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4均处于正常工作状态,此时,需要使这四个天线轮流发送一次SRS。例如通过控制器1控制通信系统轮流切换至如图12、13和图14的三种状态,在图12所示的状态中,可以通过第一射频通路10和对应连通的第一天线A1发送SRS,以及可以通过第二射频通路20和对应连通的第二天线A2发送SRS,即可以通过图12所示的状态实现两个天线的SRS轮发,在图13所示的状态中,可以通过第一射频通路10和对应连通的第三天线A3发送SRS,在图14所示的状态中,可以通过第二射频通路20和对应连通的第四天线A4发送SRS,可以理解地,在其他可实现的实施方式中,各射频通道和天线之间的切换状态可能会有所不同,但是,只要保证使其中的每个天线可以逐次发送SRS即可。
又例如,如图15~图19所示,图15为本申请实施例中另一种通信系统的结构示意图,图16为图15中通信系统在接收状态下的一种示意图,图17为图15中通信系统通过第一天线和第三天线发射信号时的状态示意图,图18为图15中通信系统通过第二天线发射信号时的状态示意图,图19为图15中通信系统通过第四天线发射信号时的状态示意图,其中,第一射频通路10和第三射频通路30为收发通路,第二射频通路20和第四射频通路40为接收链路。第一射频通路10包括第一切换开关M01,第一切换开关M01包括天线端PM1、第一射频端TM11和第二射频端TM12,第一切换开关M01的天线端PM1耦合于第一多路选通开关M1的第一射频端T11,第一切换开关M01的第一射频端TM11通过滤波器200和功率放大器400耦合于第一发射端口TX1,第一切换开关M01的第二射频端TM12通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第一接收端口RX1,另外,第一切换开关M01还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第二射频通路20包括第二切换开关M02,第二切换开关M02包括天线端PM2和第一射频端TM21,第二切换开关M02的天线端PM2耦合于第一多路选通开关M1的第二射频端T12,第二切换开关M02的第一射频端TM21通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第二接收端口RX2,另外,第二切换开关M02还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第三射频通路30包括第三切换开关M03,第三切换开关M03包括天线端PM3、第一射频端TM31和第二射频端TM32,第三切换开关M03的天线端PM3耦合于第二多路选通开关M2的第一射频端T21,第三切换开关M03的第一射频端TM31通过滤波器200和功率放大器400耦合于第二发射端口TX2,第三切换开关M03的第二射频端TM32通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第三接收端口RX3,另外,第三切换开关M03还可以包括其他的射频端,用于连接其他频段的射频通路;第四射频通路40包括第四切换开关M04,第四切换开关M04包括天线端PM4和第一射频端TM41,第四切换开关M04的天线端PM4耦合于第二多路选通开关M2的第二射频端T22,第四切换开关M04的第一射频端TM41通过滤波器200和低噪声放大器300耦合于第四接收端口RX4,另外,第四切换开关M04还可以包括其他射频端,用于连接其他频段的射频通路。在如图16所示的结构中,第一切换开关M01的第二射频端TM12连通于天线端PM1,此时第一射频通路10为接收链路,第二切换开关M02的第二射频端TM22连通于天线端PM2,此时第三射频通路30为接收链路。在步骤201中的初始化阶段,可以通过控制器1控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2按照图16所示的状态连通,同样第一天线A1为主集天线,其他天线为分集天线或MIMO天线。在执行SRS轮发操作时,需要通过控制器1控制第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2使每个天线通过发射链路发送一次SRS。例如,假设在执行SRS轮发操作之前,第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4均处于正常工作状态,此时,需要使这四个天线轮流发送一次SRS。例如通过控制器1控制通信系统轮流切换至如图17、18和图19的三种状态,在图17所示的状态中,可以通过第一射频通路10和对应连通的第一天线A1发送SRS,以及可以通过第三射频通路30和对应连通的第三天线A3发送SRS,即可以通过图17所示的状态实现两个天线的SRS轮发,在图18所示的状态中,可以通过第一射频通路10和对应连通的第二天线A2发送SRS,在图19所示的状态中,可以通过第三射频通路30和对应连通的第四天线A4发送SRS,可以理解地,在其他可实现的实施方式中,各射频通道和天线之间的切换状态可能会有所不同,但是,只要保证使其中的每个天线可以逐次发送SRS即可。
在一种可能的实施方式中,如图3b、图4~图19所示,通信系统还可以包括第五天线A5(例如第二天线单元),第一多路选通开关M1还包括第四天线端P14,第五天线A5耦合于第一多路选通开关M1的第四天线端P14,通过对第一多路选通开关M1的控制,可以使第四天线端P14和第一射频端T11之间连通,或者使第四天线端P14和第二射频端T12之间连通,第五天线A5用于作为备份天线,即在上述步骤202执行天线备份的过程中,当第一天线A1处于异常工作状态时,备份天线为第五天线A5,例如可以通过控制第一多路选通开关M1中的第四天线端P14连通于第一射频端T11,以使第五天线A5被切换为主集天线使用,保证通信功能的同时,可以无需改变其他天线的控制逻辑。另外需要说明的是,第五天线A5仅仅用于作为备份天线使用,因此在第五天线A5未使用时,在上述步骤203执行SRS轮发操作时无需使用第五天线A5。当通信系统包括第五天线A5时,在主集天线工作异常时,可以将第五天线A5切换为主集天线使用,从而不会影响改变其他天线的业务数据传输。需要说明的是,图3b中的通信系统包括第五天线A5,在其他可实现的实施方式中,通信系统也可以不包括第五天线A5,通过第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4同样可以实现天线的备份。
在一种可能的实施方式中,通信系统还包括壳体,第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4均为壳体的一部分,第五天线A5容纳于壳体内。将主要用于通信的四个天线设置在壳体上,以提供更好的辐射效果,将作为备份天线的第五天线A5设置为壳体内部的天线,以节省空间以及简化布局。
在一种可能的实施方式中,如图3b、图4~图19所示,第一多路选通开关M1和第二多路选通开关M2为双刀四掷开关(Double Pole 4Throw,DP4T),其中,第一多路选通开关M1用于在四个天线端和两个射频端之间切换,第二多路选通开关M2用于在两个天线端和四个射频端之间切换,在上述实施例中仅介绍了第二多路选通开关M2中的三个射频端,对于另外一个射频端,可以悬空设置,也可以接入其他的射频通路。
在一种可能的实施方式中,如图20所示,图20为本申请实施例中另一种通信系统控制方法的流程示意图,上述步骤202、周期性检测每个天线的工作状态,当第一天线A1处于异常工作状态时,执行天线备份操作的过程包括:步骤2021、周期性获取每个天线的工作状态,确定主集天线(例如第一天线A1)是否处于异常工作状态,若是,即当主集天线(第一天线A1)处于异常工作状态,则进入步骤2022,若否,即当主集天线(第一天线A1)处于正常工作状态,则进入步骤203,周期性执行SRS轮发操作,在每次执行SRS轮发操作结束之后重新进入步骤2021,获取每个天线的工作状态。步骤2022、停止执行SRS轮发操作,然后执行步骤2023,步骤2023、执行天线备份操作,执行天线备份操作包括:控制多路选通单元M10使主射频通路(例如第一射频通路10)与备份天线之间连通。由于SRS轮发操作是基于预设的天线和射频通路之间的对应关系执行的,当主集天线(第一天线A1)处于异常工作状态时,在步骤2023中执行天线备份操作,如果仍基于原来的预设关系来执行SRS轮发操作,会导致无法通过主集天线(第一天线A1)实现SRS的发射,因此,为了避免后续SRS轮发导致的问题,在步骤2023中执行天线备份操作之前,停止执行SRS轮发操作,如果主集天线(第一天线A1)处于正常工作状态,没有其他问题,则继续按照预设的方式周期性执行SRS轮发操作。
在一种可能的实施方式中,如图21所示,图21为本申请实施例中另一种通信系统控制方法的流程示意图,上述步骤202、周期性获取每个天线的工作状态,当主集天线(例如第一天线A1)处于异常工作状态时,多路选通单元M10使主射频通路(第一射频通路10)与备份天线之间连通的过程包括:步骤2021、周期性获取每个天线的工作状态,确定主集天线(第一天线A1)是否处于异常工作状态,若是,即当主集天线(第一天线A1)处于异常工作状态,则进入步骤2022,若否,即当主集天线(第一天线A1)处于正常工作状态,则进入步骤203;步骤203、按照预设初始逻辑周期性执行SRS轮发操作,SRS轮发操作包括:控制器1控制多路选通单元M10使SRS通过不同的天线轮流发送一遍;步骤2022、执行天线备份操作,执行天线备份操作包括:控制多路选通单元M10使主射频通路(第一射频通路10)与备份天线之间连通,然后执行步骤2024,步骤2024、按照预设备用逻辑周期性执行SRS轮发操作,SRS轮发操作包括:控制多路选通单元M10使SRS通过不同的天线轮流发送一遍。预设初始逻辑是针对主集天线(第一天线A1)处于正常工作状态而预设的开关控制逻辑,预设备用逻辑是针对主集天线(第一天线A1)处于异常工作状态,进行天线备份,将主集天线切换至备用天线之后的开关切换逻辑。例如,以图3b中所示的通信系统为例,应用如图21所示的控制方法时,在主集天线(第一天线A1)处于正常工作状态时,执行按照预设初始逻辑,使第一射频通路10分别切换至第一天线A1、第二天线A2、第三天线A3和第四天线A4,分别通过这四个天线实现SRS轮发操作,当主集天线(第一天线A1)由于故障处于异常工作状态时,例如将主射频通路(第一射频通路10)切换至连通第五天线A5,将第五天线A5作为新的主集天线使用,那么,控制器1会通过例如查表得到备用逻辑,在执行SRS轮发操作时,根据备用逻辑,使主射频通路(第一射频通路10)分别切换至第二天线A2、第三天线A3、第四天线A4和第五天线A5,分别通过这四个天线实现SRS轮发操作。
本申请实施例还提供一种控制器,包括:处理器和存储器,存储器用于存储至少一条指令,该指令由处理器加载并执行时以实现上述各实施例中的通信系统控制方法。
其中,处理器的数量可以为一个或多个,处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块,处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述任意方法实施例中的方法。存储器可以包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序;以及必要数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。该控制器具体可以为RFIC、BB或MCU。
本申请实施例还提供一种电子设备,包括上述实施例中的通信系统。电子设备可能为手机、平板电脑、个人计算机(personal computer,PC)、个人数字助理(personaldigital assistant,PDA)、智能手表、上网本、可穿戴电子设备、增强现实技术(augmentedreality,AR)设备、虚拟现实(virtual reality,VR)设备、车载设备、无人机设备、智能汽车、智能音响、机器人、智能眼镜等等。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中的通信系统控制方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid StateDisk)等。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b和c中的至少一项可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种通信系统,其特征在于,包括:
多个第一天线单元;
至少一个第二天线单元;
多个射频通路,所述射频通路中的至少一者包括发射链路;以及
多路选通单元,所述多路选通单元包括多个天线选通端和多个射频选通端,所述多路选通单元被配置为选择性导通所述天线选通端中的至少一个和所述射频选通端中的至少一个,所述天线选通端分别耦合至所述第一天线单元和第二天线单元,所述射频选通端分别耦合至所述射频通路;
在第一状态下,多个所述第一天线单元接收下行信号,多个所述第一天线单元轮询发射上行信号;
在第二状态下,至少部分所述第二天线单元和部分所述第一天线单元接收信号接收下行信号,至少部分所述第二天线单元和部分所述第一天线单元轮询发射所述上行信号;
所述多路选通单元包括第一多路选通开关和第二多路选通开关,所述第一多路选通开关耦合于所述第二多路选通开关,所述第一多路选通开关耦合至多个所述第一天线单元和至少一个所述第二天线单元中的至少一部分,所述第二多路选通开关耦合至多个所述第一天线单元和至少一个所述第二天线单元中的另一部分。
2.根据权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
在所述第一状态下,多个所述第一天线单元对应的所述天线选通端,与所述射频选通端导通;
在所述第二状态下,至少部分所述第二天线单元和部分所述第一天线单元对应的所述天线选通端,与所述射频选通端导通。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统,其特征在于,所述通信系统还包括控制器,所述控制器被配置为向所述多路选通单元发送控制指令;
所述多路选通单元被配置为,响应于所述控制指令,选择性导通所述天线选通端中的至少一个和所述射频选通端中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的通信系统,其特征在于,当所述第一天线单元中的至少一个处于异常工作状态时,进入所述第二状态。
5.根据权利要求1或2所述的通信系统,其特征在于,所述上行信号为探测参考信号SRS。
6.根据权利要求3所述的通信系统,其特征在于,所述上行信号为探测参考信号SRS。
7.根据权利要求1、2、4和6中任一所述的通信系统,其特征在于,所述射频通路包括接收链路。
8.根据权利要求3所述的通信系统,其特征在于,所述射频通路包括接收链路。
9.根据权利要求5所述的通信系统,其特征在于,所述射频通路包括接收链路。
10.根据权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
所述第一天线单元包括:
第一天线,耦合于所述第一多路选通开关的第一天线端;
第二天线,耦合于所述第一多路选通开关的第二天线端;
第三天线,耦合于所述第二多路选通开关的第一天线端;
第四天线,耦合于所述第二多路选通开关的第二天线端;
所述第一多路选通开关的第三天线端耦合于所述第二多路选通开关的第三射频端;
所述第一多路选通开关还包括第四天线端,所述第二天线单元耦合于所述第一多路选通开关的第四天线端;
所述射频通路包括:
第一射频通路,耦合于所述第一多路选通开关的第一射频端;
第二射频通路,耦合于所述第一多路选通开关的第二射频端;
第三射频通路,耦合于所述第二多路选通开关的第一射频端;
第四射频通路,耦合于所述第二多路选通开关的第二射频端。
11.根据权利要求10所述的通信系统,其特征在于,
所述第一射频通路为收发通路,所述第二射频通路、所述第三射频通路和所述第四射频通路为接收链路;
或者,所述第二射频通路为收发通路,所述第一射频通路、所述第三射频通路和所述第四射频通路为接收链路。
12.根据权利要求11所述的通信系统,其特征在于,
所述第一射频通路为收发通路,所述第二射频通路、所述第三射频通路和所述第四射频通路为接收链路;
所述第一射频通路包括第一切换开关,所述第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,所述第一切换开关的天线端耦合于所述第一多路选通开关的第一射频端,所述第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于发射端口,所述第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;
所述第二射频通路包括第二切换开关,所述第二切换开关包括天线端和第一射频端,所述第二切换开关的天线端耦合于所述第一多路选通开关的第二射频端,所述第二切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;
所述第三射频通路包括第三切换开关,第三切换开关包括天线端和第一射频端,所述第三切换开关的天线端耦合于所述第二多路选通开关的第一射频端,所述第三切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;
所述第四射频通路包括第四切换开关,所述第四切换开关包括天线端和第一射频端,所述第四切换开关的天线端耦合于所述第二多路选通开关的第二射频端,所述第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
13.根据权利要求10所述的通信系统,其特征在于,
所述第一射频通路和所述第二射频通路中的一者为第一个收发通路,所述第一射频通路、所述第二射频通路、所述第三射频通路和所述第四射频通路中除了所述第一个收发通路中的一者为第二个收发通路,所述第一射频通路、所述第二射频通路、所述第三射频通路和所述第四射频通路中除了所述第一个收发通路和所述第二个收发通路中的两者均为接收链路。
14.根据权利要求13所述的通信系统,其特征在于,
所述第一射频通路和所述第二射频通路为收发通路,所述第三射频通路和所述第四射频通路为接收链路;
所述第一射频通路包括第一切换开关,所述第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,所述第一切换开关的天线端耦合于所述第一多路选通开关的第一射频端,所述第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第一发射端口,所述第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;
所述第二射频通路包括第二切换开关,所述第二切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,所述第二切换开关的天线端耦合于所述第一多路选通开关的第二射频端,所述第二切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第二发射端口,所述第二切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;
所述第三射频通路包括第三切换开关,所述第三切换开关包括天线端和第一射频端,所述第三切换开关的天线端耦合于所述第二多路选通开关的第一射频端,所述第三切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;
所述第四射频通路包括第四切换开关,所述第四切换开关包括天线端和第一射频端,所述第四切换开关的天线端耦合于所述第二多路选通开关的第二射频端,所述第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
15.根据权利要求13所述的通信系统,其特征在于,
所述第一射频通路和所述第三射频通路为收发通路,所述第二射频通路和所述第四射频通路为接收链路;
所述第一射频通路包括第一切换开关,所述第一切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,所述第一切换开关的天线端耦合于所述第一多路选通开关的第一射频端,所述第一切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第一发射端口,所述第一切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第一接收端口;
所述第二射频通路包括第二切换开关,所述第二切换开关包括天线端和第一射频端,所述第二切换开关的天线端耦合于所述第一多路选通开关的第二射频端,所述第二切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第二接收端口;
所述第三射频通路包括第三切换开关,所述第三切换开关包括天线端、第一射频端和第二射频端,所述第三切换开关的天线端耦合于所述第二多路选通开关的第一射频端,所述第三切换开关的第一射频端通过滤波器和功率放大器耦合于第二发射端口,所述第三切换开关的第二射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第三接收端口;
所述第四射频通路包括第四切换开关,所述第四切换开关包括天线端和第一射频端,所述第四切换开关的天线端耦合于所述第二多路选通开关的第二射频端,所述第四切换开关的第一射频端通过滤波器和低噪声放大器耦合于第四接收端口。
16.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至15中任一所述的通信系统。
17.根据权利要求16所述的电子设备,其特征在于,还包括:
壳体,所述第一天线单元均为所述壳体的一部分,所述第二天线单元容纳于所述壳体内。
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