CN116761281A - 客户前置设备 - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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Abstract
本申请涉及一种客户前置设备。客户前置设备包括主体部、第一信号模组和第二信号模组。第一信号模组包括至少3支第一天线,第一信号模组设置于主体部。第二信号模组包括2支第二天线,第二天线通信连接于主体部。第二信号模组能够相对主体部移动,当第二天线处于工作状态时,客户前置设备能够从第一天线中选择2支,并与2支第二天线共同使用。上述客户前置设备可以移动第二信号模组,例如可以将第一信号模组置于室内,并将第二信号模组置于室外以接收移动信号,以减小建筑物或者其他障碍物对客户前置设备所接收的移动信号的遮挡作用,进而提升客户前置设备的使用性能。
Description
技术领域
本申请涉及终端技术领域,特别是涉及一种客户前置设备。
背景技术
客户前置设备(Customer Premise Equipment,CPE)是用于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4G或者5G信号转换成WiFi信号的设备。客户前置设备一般放置于室内使用,可支持多个移动终端(例如手机、平板电脑等)同时接入网络,但建筑物或其他障碍物易遮挡移动信号,对客户前置设备所接收的移动信号产生了不利影响。
发明内容
本申请实施例提供一种客户前置设备,可以减小建筑物或其他障碍物对客户前置设备所接收的移动信号的不利影响。
一种客户前置设备,包括:
主体部;
第一信号模组,包括至少3支第一天线,所述第一信号模组设置于所述主体部;及
第二信号模组,包括2支第二天线,所述第二天线通信连接于所述主体部;所述第二信号模组能够相对所述主体部移动,且当所述第二天线处于工作状态时,所述客户前置设备能够从所述第一天线中选择2支,并与2支所述第二天线共同使用。
一种客户前置设备,包括:
N支第一天线,被配置为收发天线信号;所述N支第一天线的辐射面至少朝向三个方向;其中,N≥3,
两支第二天线,与所述客户前置设备的外设天线接口连接,被配置为收发所述天线信号;
射频电路,与所述N支第一天线、以及通过所述外设天线接口与所述第二天线电性连接,被配置为控制所述第一天线、第二天线收发所述天线信号,并对应测量所述第一天线、第二天线接收所述天线信号的网络信息;
处理器,与所述射频电路连接,所述处理器被配置为:
检测所述外设天线接口是否导通两支所述第二天线与所述射频电路的之间的射频通路;
当所述外设天线接口导通两支第二天线与所述射频电路的之间的射频通路时,从所述N支第一天线中选择两支所述第一天线与所述两支第二天线作为目标收发天线组;
配置所述射频电路控制所述目标天线组收发所述天线信号。
上述客户前置设备,可以移动第二信号模组以拉开第一天线和第二天线之间的距离,例如可以将第一信号模组置于室内,并将第二信号模组置于室外以接收移动信号,第二天线的设置可减小建筑物或者其他障碍物对客户前置设备所接收的移动信号的遮挡作用,因而能够增大客户前置设备接收移动信号的范围,以提升客户前置设备接收的移动信号的质量,进而提升客户前置设备的使用性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,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为一实施例中无线通信系统架构的组成结构示意图;
图2为一实施例中客户前置设备的示意图;
图3为图2所示客户前置设备拆除外壳后的示意图;
图4为图3所示客户前置设备拆除外壳后的爆炸图;
图5为图3所示客户前置设备拆除部分元器件后的示意图;
图6为另一实施例中客户前置设备的示意图;
图7为图5所示客户前置设备拆除部分元器件后的仰视图;
图8为图7所示客户前置设备拆除部分元器件后的后视图;
图9为图7所示客户前置设备拆除部分元器件后的主视图;
图10为图8所示客户前置设备的第一支撑结构的示意图;
图11为一实施例中客户前置设备的第二信号模组连接于外壳的示意图;
图12为一实施例中客户前置设备的天线A1至A8及B1、B2与电路板的连接关系示意图;
图13为图11所示客户前置设备的第二信号模组的一个视角的示意图;
图14为图13所示客户前置设备的第二信号模组的另一视角的示意图;
图15为图5所示客户前置设备的驱动机构与毫米波天线射频模块的爆炸图;
图16为图15所示客户前置设备的驱动机构与毫米波天线射频模块的另一爆炸图;
图17为图16所示客户前置设备的驱动机构的传动组件的示意图;
图18为图17所示客户前置设备的驱动机构的传动组件的另一视角的示意图;
图19为图15所示客户前置设备的驱动机构的主视图;
图20为图19所示客户前置设备沿A-A处的剖视图;
图21为一实施例中客户前置设备的内部结构示意图;
图22为另一实施例中客户前置设备的内部结构示意图;
图23为一实施例中客户前置设备中八支天线的分布位置示意图;
图24为一实施例中客户前置设备中八支天线的分布形态示意图;
图25为一实施例中第三收发天线组的组成示意图;
图26为一实施例中第四收发天线组的组成示意图;
图27为一实施例中各收发天线组的切换示意图;
图28为一实施例中第五收发天线组的组成示意图;
图29为一实施例中各收发天线组的切换示意图;
图30为一实施例中各收发天线组的切换示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
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,可以将第一基站称为第二基站,且类似地,可将第二基站称为第一基站。第一基站和第二基站两者都是基站,但其不是同一基站。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,可以将第一基站称为第二基站,且类似地,可将第二基站称为第一基站。第一基站和第二基站两者都是基站,但其不是同一基站。
参见图1,其示出了本申请实施例提供的一种网络系统架构的组成结构示意图。在图1所示的网络系统架构中,客户前置设备10可以与第一网络系统中的第一基站20连接,并通过第一基站20接入核心(core)网。客户前置设备10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LAN,可支持多个移动客户前置10接入网络。此外,客户前置设备10的临近区域可能还部署有第二网络系统的小区和第二基站,也可能未部署有第二射频系统的小区和第二基站。其中,第一网络系统与第二网络系统不同,例如第一网络系统可以是4G系统,第二网络系统可以是5G系统;或者,第一网络系统可以是5G系统,第二网络系统可以是5G之后演进的未来PLMN系统;本申请实施例对第一网络系统和第二网络系统具体为哪种射频系统不作具体限定。
当客户前置设备10连接到5G通信系统时,该客户前置设备10可通过5G毫米波天线模块所形成的波束与对应基站进行数据的发送和接收,而且该波束需要对准基站的天线波束,以方便客户前置设备10向基站发射上行数据或者接收基站所发射的下行数据。
客户前置设备10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LAN。按目前的互联网宽带接入方式,可分为FTTH(光纤接入),DSL(数字电话线路接入),Cable(有线电视线接入),Mobile(移动接入,即无线CPE)。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30接入网络。
参考图2和图3,在一实施例中,客户前置设备10包括主体部,主体部包括外壳11和电路板12,客户前置设备10还包括设置于主体部的射频系统13。进一步,在本申请实施方式中,客户前置设备10的主体部可理解为除射频系统13外的结构。外壳11形成安装空腔,电路板12和射频系统13安装于安装空腔,并由外壳11起到支撑、定位和保护作用。在图2所示实施例中,外壳11大致呈圆筒状,客户前置设备10的外观主要由外壳11来呈现。在其他实施方式中,外壳11可以呈其他形状例如棱柱形等。同时结合图4,电路板12的长度延伸方向与外壳11的长度延伸方向一致,射频系统13电性连接至电路板12。电路板12设置有多个暴露于外壳11的接口23,这些接口23与电路板12电性连接。在图3所示实施例中,接口23包括电源接口231、USB接口233、网线接口235等。电源接口231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233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233和电源接口231可以集成为一体,以简化客户前置设备10的接口23的布置。网线接口235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13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13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。
参考图2和图3,外壳11还可以设置按键261等结构,按键261用于控制客户前置设备10的工作状态。例如,用户按压按键261即可启动客户前置设备10或者关闭客户前置设备10。当然,外壳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261和多个接口23设置于电路板12的同一侧并暴露于外壳11的同一侧,这种布置方式有利于按键261以及接口23与电路板12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23与按键261可以分别暴露于外壳11的不同侧。
进一步,参考图4,客户前置设备10的主体部包括第一散热件16和散热风扇17,第一散热件16采用散热性能较好的金属材料(例如铝合金)制成并连接于电路板12,散热风扇17连接于外壳11并与电路板12电性连接。第一散热件16具有相对较大的散热表面积,有利于将电路板12及其上的电子元器件在工作过程中产生的热较为迅速地散发至空气中。在一些实施方式中,第一散热件16的材质为铝合金,结合图5,第一散热件16包括第一承板161和设置于第一承板161一侧的多个第一散热片163,多个第一散热片163间隔设置,第一承板161贴合电路板12设置。结合图6,在一些实施方式中,外壳11的两端分别设有连通至安装空腔的散热孔111,散热风扇17靠近外壳11的一端设置。散热孔111可以设置于外壳11的端面,也可以设置于外壳11的周向并位于外壳11的端部附近,如图6所示。散热风扇17工作时,从外壳11的一端吸入外部空气并将空气吹至电路板12、第一散热件16所在位置,携带了热量的空气再从外壳11的另一端流出。进一步,结合图5,相邻两个第一散热片163形成的间隙沿外壳11的长度方向延伸,以使散热风扇17吹出的气流能够从相邻两个第一散热片163之间的间隙流过,进而从外壳11的远离散热风扇17的一端流出。当然,在其他实施方式中,散热风扇17可以从电路板12、第一散热件16所在侧吸入空气,携带了热量的空气流经散热风扇17后,再由外壳11流出。第一散热件16和散热风扇17的设置,可提升客户前置设备10的散热性能。进一步,在一些实施方式中,第一散热件16包括两个,两个第一散热件16分别设置于电路板12的相背的两侧,客户前置设备10的散热性能得以进一步提升。
参考图3和图4,射频系统13至少包括4G天线射频模组131、5G天线射频模组133、WiFi天线射频模组135。其中,5G天线射频模组133可包括sub-6G天线射频模块1330和毫米波天线射频模块1340,sub-6G天线射频模块1330用于收发sub-6GHz频段的天线信号,毫米波天线射频模块1340用于收发毫米波频段的天线信号。毫米波天线射频模块1340可以提供连续100M以上的频宽和极大的数据吞吐量,以使客户前置设备10具有相对较高的通信性能。进一步,sub-6G天线射频模块1330包括射频收发器、多个射频前端模块和N支天线,其中,N为大于等于2的整数。N支天线可包括定向天线和/或全向天线。N支天线可以收发预设频段的射频信号,例如,N支天线可以为NR定向天线或NR全向天线,用于收发5G信号。其中,定向天线(Directional antenna)是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强,而在其他的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。全向天线在水平方向图上表现为360°均匀辐射,具有无方向性,在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束,且一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。
参考图3和图4,在一些实施方式中,4G天线射频模组131、WiFi天线射频模组135、sub-6G天线射频模块1330沿外壳11的长度方向(本实施方式中亦为轴向)依次间隔布置,4G天线射频模组131相比WiFi天线射频模组135更远离风扇,毫米波天线射频模块1340设置于安装空腔的远离散热风扇17的一端。4G天线射频模组131、WiFi天线射频模组135、sub-6G天线射频模块1330可以分别安装于外壳11并由外壳11支撑,4G天线射频模组131、WiFi天线射频模组135、sub-6G天线射频模块1330也可以分别安装于电路板12,并由电路板12支撑。例如,可以在电路板12设置支撑架,并由支撑架支撑4G天线射频模组131、WiFi天线射频模组135、sub-6G天线射频模块1330。当然,在其他实施方式中,4G天线射频模组131、WiFi天线射频模组135以及sub-6G天线射频模块1330的相对位置可以改变。
进一步,4G天线射频模组131设置两个以上,两个以上的4G天线射频模组131分布于安装空腔的远离风扇的一端,4G天线射频模组131的波束扫描范围能够实现水平面的360°全向覆盖。结合图3和图4,4G天线射频模组131设置四个,四个4G天线射频模组131的形心大致平齐,即四个4G天线射频模组131的几何中心大致平齐。具体地,在本申请实施方式中,四个4G天线射频模组131分别呈矩形状,四个矩形的几何中心大致平齐。当然,这种设置可以更换成其他设置。进一步,WiFi天线射频模组135设置两个以上,两个以上的WiFi天线射频模组135分布于电路板12的相背的两侧,WiFi天线射频模组135的波束扫描范围能够实现水平面的360°全向覆盖。例如,在图3、图4所示实施例中,WiFi天线射频模组135设置四个,其中两个设置于电路板12的一侧,另两个设置于电路板12的相背的另一侧,WiFi天线射频模组135的形心大致平齐。进一步,sub-6G天线射频模块1330设置两个以上,两个以上的sub-6G天线射频模块1330分布于电路板12的相背的两侧,sub-6G天线射频模块1330的波束扫描范围能够实现水平面的360°全向覆盖。例如,在图3、图4所示实施例中,sub-6G天线射频模块1330设置四个,其中两个设置于电路板12的一侧,另两个设置于电路板12的相背的另一侧,sub-6G天线射频模块1330的形心大致平齐。当然,WiFi天线射频模组135的数量可以增加或者减少,sub-6G天线射频模块1330的数量可以增加或者减少,4G天线射频模组131的数量可以增加或者减少。
参考图5,客户前置设备10的主体部进一步包括驱动机构18,驱动机构18电性连接于电路板12,毫米波天线射频模块1340安装于驱动机构18并能够被驱动机构18驱使旋转,以改变毫米波天线射频模块1340的信号收发方向。在一些实施方式中,驱动机构18可安装于外壳11并由外壳11支撑固定。在其他实施方式中,驱动机构18可安装于电路板12并由电路板12支撑固定。在本申请实施方式中,毫米波天线射频模块1340的旋转轴沿外壳11的长度方向延伸且毫米波天线射频模块1340能够绕旋转轴360度旋转以进行全向扫描。进一步,电路板12的背离散热风扇17的一端设有缺口121,驱动机构18设置于缺口121,毫米波天线射频模块1340设置于驱动机构18的背离散热风扇17的一侧,且毫米波天线射频模块1340的至少部分结构能够在缺口121旋转。这种结构设置使得电路板12能够充分利用客户前置设备10的内部空间,提升了内部元器件布置的紧凑性。当然,在其他实施方式中,电路板12可以不设置缺口121,驱动机构18设于电路板12的背离散热风扇17的一端即可。
参考图4和图5,在一实施例中,sub-6G天线射频模块1330设置于安装空腔的靠近散热风扇17的一端,且sub-6G天线射频模块1330包括第一支撑结构1331、第二支撑结构1333、第三支撑结构1335和第四支撑结构1337。第一支撑结构1331、第二支撑结构1333、第三支撑结构1335和第四支撑结构1337中的任一个可以安装于外壳11并由外壳11支撑,也可以安装于电路板12,并由电路板12支撑。结合图7,第一支撑结构1331、第三支撑结构1335可以间隔设置于电路板12的一侧,第二支撑结构1333、第四支撑结构1337可以间隔设置于电路板12的相背的另一侧,且在图7所示实施例中,第一支撑结构1331、第三支撑结构1335、第二支撑结构1333和第四支撑结构1337沿顺时针方向依次排布。第一支撑结构1331、第二支撑结构1333、第三支撑结构1335和第四支撑结构1337均设有电性连接于电路板12的第一天线。
进一步,结合图7,在一些实施方式中,第一支撑结构1331的信号接收面、第三支撑结构1335的信号接收面、第二支撑结构1333的信号接收面和第四支撑结构1337的信号接收面中顺次相邻的两个形成夹角。其中,信号接收面可理解为天线的辐射贴片的朝外的一侧所在的平面,天线从该面接收电磁波信号。如图7所示,第一支撑结构1331的信号接收面、第三支撑结构1335的信号接收面呈夹角设置,第三支撑结构1335的信号接收面、第二支撑结构1333的信号接收面呈夹角设置,第二支撑结构1333的信号接收面、第四支撑结构1337的信号接收面呈夹角设置,第四支撑结构1337的信号接收面、第一支撑结构1331的信号接收面呈夹角设置,以实现波束扫描范围在水平面的360°全向覆盖。
进一步,参考图8和图9,sub-6G天线射频模块1330包括第一信号模组,第一信号模组设于主体部且包括8支第一天线,分别为天线A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8。其中,天线A1、A6设置于第一支撑结构1331,天线A2、A5设置于第二支撑结构1333,天线A3、A7设置于第三支撑结构1335,天线A4、A8设置于第四支撑结构1337,其中天线A1、A2、A3、A4为+45°极化天线,天线A5、A6、A7、A8为-45°极化天线,天线A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8分别电性连接至电路板12。换言之,在本申请实施方式中,第一天线成组设置,且第一支撑结构1331、第二支撑结构1333、第三支撑结构1335和第四支撑结构1337均设有至少一组第一天线。在其他实施方式中,第一天线不必成组,例如天线A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8可以相互独立且间隔地设置。
在一些实施方式中,天线A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8为全向天线。在其他实施方式中,天线A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8可以为定向天线,或者天线A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8可以为定向天线与全向天线的组合,例如,8支天线中的至少一支为定向天线,其他几支为全向天线。
具体地,参考图10,以下以第一支撑结构1331为例进行说明。第一支撑结构1331包括面板1331c、支撑部1331d和反射板1331e,面板1331c和反射板1331e分别呈板状,且面板1331c与反射板1331e平行设置并存在间隔,支撑部1331d连接于面板1331c和反射板1331e之间,且面板1331c位于反射板1331e的背离电路板12的一侧。面板1331c、支撑部1331d和反射板1331e中的任一者可以安装固定于外壳11,或者安装固定于电路板12,此处不再赘述。支撑部1331d设置两个并分别呈板状,天线A1、天线A6设置于面板1331c且相互隔离。
天线A1在反射板1331e上的投影沿其中一个支撑部1331d的长度方向延伸,天线A6在反射板1331e上的投影沿另一个支撑部1331d的长度方向延伸。反射板1331e的材质为金属,例如,反射板1331e的材质可以为铝合金或者其他金属材质。反射板1331e能够对电磁波进行反射以提升天线A1、天线A6的增益,且面板1331c与反射板1331e之间的距离越大,天线的带宽越大越能够覆盖低频段。天线A1和天线A6可以是NR定向天线,例如,电磁偶极子天线,也可以是NR全向天线。第二支撑结构1333、第三支撑结构1335及第四支撑结构1337分别与第一支撑结构1331类似,此处不再赘述。在一些实施方式中,支撑部1331d采用树脂制成,支撑部1331d可以焊接馈点并使得馈点与天线A1、天线A6电性连接,馈点用于将电流馈入天线A1、天线A6,这种结构设置便于将天线A1、天线A6电性连接至电路板12。当然,在其他实施方式中,支撑部1331d可以采用其他材质例如塑胶等制成,馈点无需设置于支撑部1331d。
进一步,在一些实施方式中,第一支撑结构1331、第四支撑结构1337可以非对称地设置于电路板12的相背的两侧,第三支撑结构1335、第二支撑结构1333可以非对称地设置于电路板12的相背的两侧。第一支撑结构1331的面板1331c与反射板1331e之间的距离可以等于第三支撑结构1335的面板1331c与反射板1331e之间的距离,第二支撑结构1333的面板1331c与反射板1331e之间的距离可以等于第四支撑结构1337的面板1331c与反射板1331e之间的距离,第一支撑结构1331的面板1331c与反射板1331e之间的距离小于第四支撑结构1337的面板1331c与反射板1331e之间的距离。示例性地,在这种实施方式中,天线A2、A4、A5、A8可支持n41、n77、n78、n79、B46,即可支持2.496GHz-6GHz;天线A1、A3、A6、A7可支持n77、n78、n79、B46,即支持3.3GHz-6GHz。在其他实施方式中,第一支撑结构1331、第二支撑结构1333、第三支撑结构1335、第四支撑结构1337的结构可以相同,并可将第一支撑结构1331与第四支撑结构1337对称地设置于电路板12的相背的两侧,且可将第三支撑结构1335、第二支撑结构1333对称地设置于电路板12的相背的两侧。
进一步,参考图11和图12,sub-6G天线射频模块1330包括第二信号模组1339,第二信号模组1339包括2支第二天线,分别为天线B1、B2,天线B1、B2分别通信连接至电路板12。具体地,在一些实施方式中,天线B1、B2可通过线缆通信连接至电路板12,以使第二信号模组1339能够相对第一信号模组移动以改变第二天线与第一天线之间的距离,即使得天线B1、B2能够延伸相对较远的距离。其中,天线B1、B2可以为NR定向天线,也可以NR非定向天线。示例性的,天线B1、B2可以为偶极子天线、贴片天线、八木天线、波束天线或其他合适的天线元件构成的天线单元或天线阵列。在一些实施方式中,客户前置设备10在工作时,第一天线能够被置于室内,第二天线能够被置于室外,当第二天线处于工作状态时,客户前置设备10能够从第一天线中选择2支,并与2支第二天线共同使用。对于延伸至室外的第二天线,建筑物或者其他障碍物对第二天线所能接收的移动信号的遮挡可以减小,因而能够增大客户前置设备10接收移动信号的范围,以提升客户前置设备10接收的移动信号的质量,进而提升客户前置设备10的使用性能。对于客户前置设备10从天线A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8选择其中2支的方式,可参考后文对客户前置设备10的工作原理的描述。
进一步,客户前置设备10可包括电性连接于电路板12的MIPI1接口、MIPI2接口、GPIO1接口和GPIO2接口,其中一支第二天线电性连接于MIPI1接口,另一支第二天线电性连接于MIPI2接口,且MIPI1接口还电性连接有2支第一天线,MIPI2接口还电性连接有另2支第一天线。具体地,在本申请实施方式中,天线B1与天线A1、A2分别电性连接于MIPI1接口,天线B2与天线A3、A4分别电性连接于MIPI2接口。
参考图13,示例性地,第二信号模组1339可以包括支撑板1339a、第一线路板1339b和第二线路板1339c,第一线路板1339b、第二线路板1339c均连接于支撑板1339a,天线B1连接于第一线路板1339b,天线B2连接于第二线路板1339c,第一线路板1339b、第二线路板1339c均通信连接于电路板12。支撑板1339a可采用金属材质例如铝合金等制成,支撑板1339a可包括主体件1339a1及由主体件1339a1的四周边缘延伸而出的边沿部1339a2,主体件1339a1与边沿部1339a2形成凹陷区1339d,第一线路板1339b、第二线路板1339c均容置于凹陷区1339d并连接于主体件1339a1。例如,在一些实施方式中,第一线路板1339b、第二线路板1339c均采用螺钉固定连接于主体件1339a1。天线B1设置于第一线路板1339b的背离主体件1339a1的一侧,天线B2设置于第二线路板1339c的背离主体件1339a1的一侧。在一些实施方式中,主体件1339a1呈矩形板状,矩形的四条边向主体件1339a1的同侧弯折延伸形成边沿部1339a2,边沿部1339a2与主体件1339a1形成上述凹陷区1339d。这种结构的支撑板1339a可以提升天线B1、B2的前后比,进而提升第二天线的性能。
进一步,参考图14,第二信号模组1339可以包括第三线路板1339e,第三线路板1339e设置于主体件1339a1的背离凹陷区1339d的一侧,且第三线路板1339e与第一线路板1339b、第二线路板1339c电性连接,第三线路板1339e与电路板12通信连接。进一步,第三线路板1339e可通过同轴线缆连接于电路板12,以实现第二天线与电路板12的通信连接。进一步,同轴线缆可插拔地连接于电路板12,即使得第二天线与电路板12可插拔,在提升第二信号模组1339连接的便捷性的同时便于第二信号模组1339的收纳。
进一步,参考图15和图16,毫米波天线射频模块1340包括线路板1341和毫米波天线1345,毫米波天线1345电性连接线路板1341的一侧。毫米波天线射频模块1340进一步包括第二散热件1343,第二散热件1343连接于线路板1341的背离毫米波天线1345一侧。第二散热件1343的材质可以为铝合金,其包括第二承板1343a和多个间隔设置的第二散热片1343b,第二承板1343a贴合线路板1341设置,多个第二散热片1343b设置于第二承板1343a的背离线路板1341的一侧。相邻两个第二散热片1343b形成的间隙沿外壳11的长度方向延伸,以使散热风扇17吹出的气流能够从相邻两个第二散热片1343b之间的间隙流过,进而从外壳11的远离散热风扇17的一端流出。第二散热件1343能够提升毫米波天线射频模块1340的散热性能,进而提成客户前置设备10的散热性能。
参考图15和图16,驱动机构18包括底座181、驱动器183和传动组件185,传动组件185、驱动器183安装于底座181并由底座181支撑,毫米波天线射频模块1340连接传动组件185,驱动器183能够通过传动组件185驱动毫米波天线射频模块1340旋转。在一些实施方式中,底座181安装于外壳11并由外壳11支撑固定。在其他实施方式中,底座181安装于电路板12并由电路板12支撑固定。在本申请实施方式中,驱动器183为步进电机,步进电机易于获得相对较高的控制精度。底座181形成空腔,驱动器183安装于底座181的空腔内,驱动器183的输出端连接传动组件185。传动组件185的大部分结构容置于底座181的空腔内,传动组件185的输出端从底座181伸出并与毫米波天线射频模块1340连接。当然,传动组件185的输出端无需伸出底座181。例如,毫米波天线射频模块1340可以设置连接轴,传动组件185的输出端形成连接孔,毫米波天线射频模块1340通过连接轴插设于连接孔内即可。
进一步,参考图17和图18,在本申请实施方式中,传动组件185包括第一齿轮1851、一级齿轮组1853、二级齿轮组1855、三级齿轮组1857和第二齿轮1859,第一齿轮1851连接于驱动器183的输出端,第一齿轮1851可以和驱动器183的输出端一体成型,以简化第一齿轮1851与驱动器183的连接结构。一级齿轮组1853包括相互固定的一级大齿轮1853a和一级小齿轮1853b,一级大齿轮1853a和一级小齿轮1853b同轴设置且与底座181转动连接,一级大齿轮1853a与第一齿轮1851啮合。二级齿轮组1855包括相互固定的二级大齿轮1855a和二级小齿轮1855b,二级大齿轮1855a和二级小齿轮1855b同轴设置且与底座181转动连接,二级大齿轮1855a与一级小齿轮1853b啮合。三级齿轮组1857包括相互固定的三级大齿轮1857a和三级小齿轮1857b,三级大齿轮1857a和三级小齿轮1857b同轴设置且与底座181转动连接,三级大齿轮1857a与二级小齿轮1855b啮合。三级小齿轮1857b啮合至第二齿轮1859,第二齿轮1859设有用于连接毫米波天线射频模块1340的输出端。驱动器183启动后,驱动器183的输出端驱动第一齿轮1851旋转,进而通过一级齿轮组1853、二级齿轮组1855、三级齿轮组1857和第二齿轮1859带动毫米波天线射频模块1340旋转。进一步,在本申请实施方式中,驱动器183的步进角约为18度,传动组件185的总减速比约为60,毫米波天线射频模块1340的最小步进角可以达到0.3度,上述设置能够提升毫米波天线射频模块1340的定位的准确性。
进一步,驱动机构18包括滑动轴承187,滑动轴承187的外圈固定连接底座181,滑动轴承187的内圈套设于第二齿轮1859的输出端,且第二齿轮1859的输出端能够相对滑动轴承187旋转。滑动轴承187可以对第二齿轮1859的输出端予以支撑,以防止第二齿轮1859的输出端在旋转过程中发生偏斜,滑动轴承187还能够减小第二齿轮1859的输出端相对底座181旋转造成的磨损。进一步,第二齿轮1859的轴向的两端可以分别套设滑动轴承187,以利用滑动轴承187对第二齿轮1859予以支撑。当然,可以理解的是,滑动轴承187的设置不是必须的。例如,底座181与第二齿轮1859的输出端相配合的部分可以由耐磨材料制成,利用底座181即可实现滑动轴承187的功能,这种设置能够简化驱动机构18的结构。
进一步,参考图19和图20,客户前置设备10包括检测模块188,检测模块188连接于驱动机构18且能够用于测量第二齿轮1859的旋转角度,进而确定毫米波天线射频模块1340的旋转角度。具体地,参考图20,在一些实施方式中,检测模块188为磁性编码器,为其包括相对设置的磁铁1881和磁编码芯片1883,磁铁1881设于第二齿轮1859并能够随第二齿轮1859旋转,磁编码芯片1883固定连接于底座181并可以电性连接至电路板12。第二齿轮1859旋转时能够带动磁铁1881旋转,进而引起磁场的变化,磁编码芯片1883能够较为精确地测量磁铁1881旋转引起的磁场变化,进而准确地记录第二齿轮1859的旋转角度,也即准确地记录毫米波天线射频模块1340的旋转角度,进而可以形成闭环控制。在毫米波天线射频模块1340旋转一周并测量出360度范围内的毫米波信号强度后,结合磁编码芯片1883记录的旋转角度信息,可以得出毫米波信号最佳的方位,驱动器183进而可以驱动毫米波天线射频模块1340旋转至毫米波信号最佳的方位。具体地,在一些实施方式中,可以通过磁编码芯片1883设定绝对零点,并以绝对零点为初始位置,记录毫米波天线射频模块1340相对初始位置的旋转角度。当然,在其他实施方式中,也可以采用相对角度的测量方式,记录毫米波天线射频模块1340当前位置与上一次位置之间的旋转角度。
当然,在其他实施方式中,检测模块188可以为光学编码器,光学编码器可以包括码盘和光源,码盘可以固定连接于第二齿轮1859并随第二齿轮1859旋转,光源则可固定连接于底座181,光源发出的光线能够照射至码盘。第二齿轮1859旋转时能够带动码盘旋转,进而在检测电路中产生脉冲信号,光学编码器能够较为精确地测量第二齿轮1859的旋转角度,进而准确地记录毫米波天线射频模块1340的旋转角度,进而可以形成闭环控制。
可以理解的是,在其他实施方式中,传动组件185的结构可以简化。例如,采用高精度、大扭矩的驱动器183,可以减少传动组件185的齿轮数量,以简化驱动机构18的结构。进一步,在一实施例中,驱动器183的输出轴连接毫米波天线射频模块1340并能够直接驱动毫米波天线射频模块1340旋转,在这种实施方式中,传动组件185被省略。当然,为了装配的便利性,底座181可以采用两个以上的壳体组装形成,第二齿轮1859的输出端可以设置支架189,毫米波天线射频模块1340可以安装于支架189以提升安装的便利性。
参见图21,本申请实施例提供了一种客户前置设备。其中,客户前置设备10包括存储器21(其任选地包括一个或多个计算机可读存储介质)、处理器22、外围设备接口23、射频(Radio Frequency,RF)系统24、输入/输出(I/O)子系统26和外部端口27。这些部件任选地通过一个或多个通信总线或信号线29进行通信。本领域技术人员可以理解,图2所示的客户前置设备并不构成对客户前置设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。图2中所示的各种部件以硬件、软件、或硬件与软件两者的组合来实现,包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。
外围设备接口23包括电源接口231、USB接口233、网线接口235、外设天线接口237等。电源接口231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233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233和电源接口231可以集成为一体,以简化客户前置设备10的外围设备接口23的布置。网线接口235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,在其中一实施例中,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24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24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。
存储器21任选地包括高速随机存取存储器,并且还任选地包括非易失性存储器,诸如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储器设备、或其他非易失性固态存储器设备。示例性的,存储于存储器21中的软件部件包括操作系统211、通信模块(或指令集)212、全球定位系统(GPS)模块(或指令集)213等。
处理器22和其他控制电路(诸如所述射频电路24中的控制电路)可以用于控制客户前置设备10的操作。该处理器22可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频编解码器芯片、专用集成电路等。
处理器22可以被配置为实现控制客户前置设备10中的天线的使用的控制算法。例如,处理器22可以被配置为控制射频系统24来选择多支天线构成多个收发天线组,进而可在多个收发天线组内选择目标天线组来发射和/或接收天线信号。
I/O子系统26将客户前置设备10上的输入/输出外围设备诸如键区和其他输入控制设备耦接到外围设备接口23。I/O子系统26任选地包括触摸屏、按钮、控制杆、触控板、键区、键盘、音调发生器、加速度计(运动传感器)、周围光传感器和其他传感器、发光二极管以及其他状态指示器、数据端口等。示例性的,外壳11还可以设置按钮261等结构,按钮261用于控制客户前置设备10的工作状态。用户可以通过经由I/O子系统26供给命令来控制客户前置设备10的操作,并且可以使用I/O子系统26的输出资源来从客户前置设备10接收状态信息和其他输出。例如,用户按压按钮261即可启动客户前置设备10或者关闭客户前置设备10。当然,外壳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。
在其中一个实施例中,按钮261和外围设备接口23暴露于外壳11的同一侧,这种布置方式有利于按钮261以及外围设备接口23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,外围设备接口23与按钮261可以分别暴露于外壳11的不同侧。
在其中一个实施例中,射频系统24可包括天线241。天线241可以使用任何合适类型的天线形成。天线241可包括N支第一天线、两支第二天线。例如,第一天线、第二天线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等。不同类型的天线可以用于不同的频段和频段组合。
N支第一天线,其中,N支第一天线设置在该客户前置设备10内部,与所述射频电路242电性连接。N支第一天线沿着客户前置设备10的周缘方向间隔设置,且N支第一天线的辐射面至少朝向三个不同的方向。其中,N支第一天线可以分别记为A1、A2、A3、…、An。也可以理解为,每支天线具有辐射面,该辐射面可以理解为该天线用于辐射天线信号的辐射体所在的平面。其中,N支第一天线的辐射面至少朝向三个方向,以实现水平面的360°全向覆盖。第一天线的辐射面的朝向方向不同,且对应的天线的波束扫描范围也就不同。可将N支第一天线分别设置在客户前置设备10的壳体11内的不同位置,使其N支第一天线的辐射面且至少朝向三个方向使得各天线的波束扫描范围能够实现水平面的360°全向覆盖。
第二天线可设置在客户前置设备的外部,其中,两支第二天线可以分别记为B1、B2。示例性的,可通过线缆电性连接至对应的外设天线接口237,该外设天线接口237还电性连接至该所述射频电路242,以使第二天线能够延伸相对较远的距离。具体的,两支第二天线可插拔安装在外设天线接口237上。外设天线接口237可以为多个接口可以为移动产业处理器(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)接口和/或通用输入/输出(General-purpose input/output,GPIO)接口。
第一天线、第二天线可以为定向天线和/或非定向天线。第一天线、第二天线可以收发预设频段的天线信号。例如,第一天线、第二天线可以为5G天线、4G天线、WiFi天线、蓝牙天线等,用于对应收发相应频段的天线信号。例如用于接收1575MHz的卫星定位信号的卫星定位所述射频电路、用于处理IEEE802.11通信的2.4GHz和5GHz频段的WiFi和蓝牙收发所述射频电路、用于处理蜂窝电话频段(诸如850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz的频段、和Sub-6G频段)的无线通信的蜂窝电话收发所述射频电路。
示例性的第一天线、第二天线可以Sub-6G天线用于发射Sub-6G频段的天线信号。其中,Sub-6G频段可具体包括2.496GHz-6GHz频段,3.3GHz-6GHz频段。
其中,N≥3,天线的数量N可以为3、4、6、8、10等数量,以满足客户前置设备的通信需求。客户前置设备可以通过从N个天线中选择至少两支个天线与两支第二天线作为收发天线组来“定向地”“迎合”基站的上下行来波方向去完成进行天线信号的收发。其中,M小于等于N。
客户前置设备10根据自身的射频系统所能够支持的M*M MIMO技术,处理器22可被配置为从N支第一天线中选择两支天线配合两支第二天线可构成多个收发天线组来收发天线信号。或,处理器22可被配置为从N支第一天线中选择四支第一天线构成多个收发天线组来收发天线信号。
参考图22,示例性的,所述射频电路242还可包括基带处理器2421、射频收发单元2422和射频前端单元2423。基带处理器2421可将网络信息提供给处理器22。网络信息可以包括与所接收的天线信号的无线性能度量相关联的原始和处理后的信息,诸如接收功率、发射功率、参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP)、参考信号接收质量(Reference Signal Receiving Quality,RSRQ)、接收信号强度指示(ReceivedSignal Strength Indicator,RSSI)、信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)、MIMO信道矩阵的秩(Rank)、载波干扰噪声比(Carrier to Interference plus Noise Ratio,RS-CINR)、帧误码率、比特误码率、基于信号质量数据(诸如Ec/lo或c/No数据)的信道质量测量、关于是否正在从基站接收与来自移动终端的请求相应的响应(应答)的信息、关于网络接入过程是否成功的信息等等。
处理器22可以对接收的网络信息进行分析,并且作为响应,处理器22(或者,如果需要,基带处理器2421)可以发出用于控制射频系统24的控制命令。例如,处理器22可以发出控制命令以控制该射频系统24的多个收发天线组依次处于工作状态,进而可从多个收发天线组中确定处目标收发天线组,以控制目标收发天线组来收发天线信号。其中,该收发天线组中包括多支天线。
射频收发单元2422可以包括一个或多个射频收发器,诸如收发器2424(例如,在天线之间共享的一个或多个收发器、每一个天线一个收发器、等等)。示例性的,收发器2424可以包括发射器(诸如发射器TX)和接收器(诸如接收器RX),或者可以仅包含接收器(例如,接收器RX)或者仅包含发射器(例如,发射器TX)。示例性的,收发器可用于实现中频信号和基带信号之间的变频处理,或/和,用于实现中频信号与高频信号的变频处理等等。
基带处理器2421可以接收将从处理器22发射的数字数据,并且还可以利用射频收发单元2422来发射相应的天线信号。射频前端单元2423可以耦合在射频收发单元2422与天线241之间,并且可以用于将由发射器2424和2426生成的射频信号传递到天线241。射频前端单元2423可以包括射频开关、阻抗匹配电路、滤波器、以及用于形成天线241与射频收发单元2422之间的接口的其他电路。
在其中一实施例中,射频前端单元2423可以与多个天线接口连接。每个天线接口可对应电性连接一个或多个第一天线,还可以通过外设天线接口237电性连接第二天线。射频电路242或处理器21中可包括用于控制天线接口导通或断开的控制单元。示例性的,多个接口可以为移动产业处理器(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)接口和/或通用输入/输出(General-purpose input/output,GPIO)接口。其中,多个天线接口可以理解为模拟开关,该模拟开关可以设置与射频电路242外,也可以内置在该射频电路242中。用于控制该天线接口的控制单元可为MIPI控制单元和/或GPIO控制单元。当需要导通第一天线、第二天线与射频收发单元2422的射频通路时,MIPI控制单元可以对应输出时钟和数据信号至与对该第一天线或/和第二天线连接的MIPI接口,以控制导通该第一天线或/或第二天线与射频收发单元2422之间的射频通路。相应的,GPIO控制单元可以对应输出时钟和数据信号至与对该第一天线或/和第二天线连接的GPIO接口,以控制导通该第一天线或/或第二天线所在的射频通路。相应的,也可以通过射频电路242或处理器21中的控制单元来判断该天线接口是否导通连接对应的第一天线或第二天线与射频收发单元2422之间的射频通路。
当射频电路242控制导通第一天线或/或第二天线与射频收发单元2422之间的射频通路时,射频收发单元2422可以获取由多个第一天线和多个第二天线构成的收发天线组接收的天线信号,或,可以获取多个第一天线构成的收发天线组接收的天线信号,并对接收的天线信号做分析处理,以获取天线信号的网络信息。
具体地,客户前置设备10可控制任一收发天线组处于工作状态时对应获取网络信息中的信道质量信息。信道质量信息可以包括调制阶数、码率或频谱效率中的至少一个。信道质量的好坏可以量化为信道质量指示(Channel Quality Indicator,CQI)的索引来表征。客户前置设备10获取的信道质量信息可以反映当前信道质量的好坏。本申请实施例以获取频率效率为例进行说明。
示例性的,客户前置设备10可以根据CQI-Sinr映射表,如表1所示,通过Sinr获取每流的CQI值cqik,并根据CQI-码率映射表,如表2所示,对应获取每流的码率Rk,进而根据频谱效率公式获取对应的频谱效率:
表1为CQI-Sinr映射表
CQI | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Sinr | -6 | -4 | -2.75 | -0.75 | 1.25 | 2.75 | 5.0 | 6.75 | 8.5 | 10.75 | 12.5 | 14.5 | 16.25 | 17.75 | 20 |
表2为CQI-码率映射表
调制阶数决定了1个符号中传输的比特数。例如,正交相移键控(Quad raturePhase Shift Keying,QPSK)对应的调制阶数为2,16QAM (正交振幅调制,QuadratureAmplitude Modulation)的调制阶数为4,而64QAM的调制阶数为6。
码率为传输块中信息比特数与物理信道的总比特数之间的比值。
频谱效率表示一个资源单元(resource elemen,RE)所能承载的信息比特。
可以理解的是,基站在发送下行数据之前,并不清楚数据信道的条件如何,为了提高数据传输的可靠性,可以由客户前置设备10衡量信道质量的好坏,并反馈至网络设备。通信协议将信道质量量化为0-15的序列,并定义为CQI。每个CQI对应一个映射关系。
随着5G时代的来临,客户前置设备10在支持传统2/3/4G网络的同时,还支持5G NR网络(含NSA和SA方案)。客户前置设备10支持5G通信时,一般采用4x4MIMO技术实现天线赋形,最终使下行4x4MIMO获得最佳数据传输性能。当客户前置设备10支持4*4MIMO时,处理器22可被配置射频电路242从N支第一天线和两支第二天线中选择四支天线构成收发天线组以收发天线信号。客户前置设备10采用4天线(从多支天线中选择四支)方案,即射频通路上的收发天线有四支,可以实现NSA和SA场景下的1T4R(one transmitter four receiver,一发四收,即发射有一条通路,接收有四条通路)和2T4R(two transmitter four receiver,两发四收,即发射有两条通路,接收有四条通路)。
在其中一个实施例中,处理器22可别配置为检测两支第二天线是否均与外设天线接口237的导通连接。示例性的,第二天线B1可与外设天线接口M1进行连接,第二天线B2可与外设天线接口M2进行连接。天线接口M1、M2可以为移动产业处理器22接口MIPI和/或通用输入/输出GPIO。例如,当外设天线接口M1为MIPI1接口,外设天线接口M2为MIPI2接口时,处理器22可对应获取输入至MIPI1接口、MIPI2接口的时钟和数据信号,进而可以检测外设天线接口M1是否导通了第二天线B1与射频收发单元2422之间的射频通路,以及可以检测外设天线接口M2是否导通了第二天线B2与射频收发单元2422之间的射频通路。
当MIPI1接口导通了第二天线B1与射频收发单元2422之间的射频通路以及MIPI2接口导通了第二天线B2与射频收发单元2422之间的射频通路时,说明当前射频电路正在控制两支第二天线B1、B2接收天线信号。
处理器还可以配置为从N支第一天线中选择两支第一天线作为目标天线集合。
示例性的,当N=3时,3支天线A1、A2、A3的辐射面朝向三个方向,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,也可理解为三支天线中每一支天线均具有一个辐射面,可理解为天线A1具有辐射面1、天线A2具有辐射面2、天线A3具有辐射面3,三个辐射面依次顺序排列,且三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。
处理器22可被配置为从三支第一天线中配置出两支第一天线作为第一天线集合,其中,第一天线集合中的两支天线具有两个相邻设置的辐射面。例如,处理器22可被配置为从3支天线A1、A2、A3任一选择两支天线构成三组第一天线集合,可为第一天线集合(A1,A2)、(A2,A3)、(A3,A1)。
示例性的,当N=4时,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,可理解为四支天线A1、A2、A3、A4中每一支天线均具有一个辐射面,可理解为天线A1具有辐射面1、天线A2具有辐射面2、天线A3具有辐射面3、天线A4具有辐射面4,四个辐射面依次顺序排列,且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。
处理器22可被配置为从四支第一天线中配置出两支第一天线作为第一天线集合,其中,第一天线集合中的两支天线具有两个相邻设置的辐射面。例如,处理器22可被配置为从四支天线A1、A2、A3、A4选择两支天线构成多个第一天线集合,可为第一天线集合(A1,A3)、(A2,A3)、(A2,A4)、(A4,A1)。
如图23和图24所示,当N=8时,八支第一天线可分别记为天线A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8。在其中一个实施例中,八支第一天线包括成对设置的四个天线组,可分别记为天线组1、天线组2、天线组3和天线组4,四个天线组沿着客户前置设备的周缘方向分别间隔分布在四个面上且同一天线组的两支第一天线分布在同一面上。示例性的,天线组1、天线组2、天线组3和天线组4沿顺时针方向依次排布在第一面、第二面、第三面和第四面上。
具体的,天线A1和天线A6构成天线组1,分布在第一面上,且均具有辐射面1;天线A3和天线A7构成天线组3,分布在第二面上且均具有辐射面2;天线A2和天线A5构成天线组2,分布在第三面上,且均具有辐射面3;天线A4和天线A8构成天线组4,分布在第四面上,且均具有辐射面4。
在其中一实施例中,天线组1的辐射面、天线组3的辐射面、天线组2的辐射面和天线组4的辐射面中顺次相邻的两个形成锐角或直角。其中,辐射面可理解为天线的辐射贴片朝外的一侧所在的平面,天线从该面接收电磁波信号。天线组1的辐射面、天线组2的辐射面呈锐角设置或直角;天线组2的辐射面、天线组3的辐射面呈锐角设置或直角;天线组3的辐射面、天线组4的辐射面呈锐角或直角设置;天线组4的辐射面、天线组1的辐射面呈锐角或直角设置,以实现波束扫描范围在水平面的360°全向覆盖。
在其中一个实施例中,每一天线组包括2支第一天线,一支第一天线为+45°极化天线,另一支第一天线为-45°极化天线,其第一天线极化方向构成了正交关系,减少了组内两支第一天线之间的互相关性。示例性的,天线A1、A2、A3、A 4均为+45°极化天线,天线A 5、A6、A7、A8均为-45°极化天线。
可选的,一组两支天线包括2支两支天线,一支两支天线为垂直极化天线,另一支两支天线为水平极化天线。
在其中一个实施例中,八支第一天线可对应收发的天线信号可以理解为具有Sub-6G频段的5G信号,即Sub-6G信号。天线A2、A4、A5、A8可支持n41、n77、n78、n79、B46,即可支持2.496GHz-6GHz;天线A1、A3、A6、A7可支持n77、n78、n79、B46,即支持3.3GHz-6GHz。天线A9、A10可支持n41、n77、n78、n79、B46,即可支持2.496GHz-6GHz。
在其中一个实施例中,如图22所示,天线接口为多个,可包括4组,分别记为天线接口G1、G2、G3、G4,天线接口G1被配置为与天线A1、A2连接;天线接口G2被配置为与天线A3、A4连接;天线接口G3被配置为与天线A5、A6连接;天线接口G4被配置为与天线A7、A8连接。其中天线端口可以为移动产业处理器22接口MIPI和/或通用输入/输出GPIO。示例性的,天线A1、A2与MIPI1接口连接,天线A3、A4与MIPI2接口连接,天线A5、A6与GPIO1接口连接,天线A7、A8与GPIO2接口连接。
可选的,天线接口G1与外置天线接口M1可以共用同一接口,该接口可设置三个端口,分别对应连接第一天线A1、A2、及第二天线B1,可被同一控制单元控制;相应的,天线接口G2与外置天线接口M2可以共用同一接口,该接口可设置三个端口,分别对应连接第一天线A3、A4、及第二天线B2,可被同一控制单元控制。
当需要导通收发天线组与射频收发单元2422射频收发单元2422的射频通路时,MIPI控制单元可以对应输出时钟和数据信号至与收发天线组中各天线连接的对应天线接口,和/或GPIO控制单元可对应输出高电平信号至与收发天线组中各天线连接的天线接口。
在以下实施例中,以N=8为例进行说明。
在其中一个实施例中,处理器22可被配置为从八支第一天线中配置出两支第一天线作为第一天线集合,其中,第一天线集合中的两支天线具有两个相邻设置的辐射面。示例性的,第一天线集合可包括(A1,A3)、(A2,A3)、(A2,A4)、(A4,A1)等。其中,可以将任一第一天线集合与两支第二天线进行组合以构成第一收发天线组,以使得该第一收发天线组包括两支第一天线和两支第二天线。
当外设天线接口导通两支第二类天线与射频电路的之间的射频通路时,处理器可配置射频电路242来控制MIPI控制单元和/或GPIO控制单元依次控制每一第一天线集合中的两支第一天线与射频电路的之间的射频通路,以使每一第一收发天线组处于工作状态,进而对应测量每一第一收发天线组接收天线信号的网络信息。处理器22可从射频电路242中获取各个第一收发天线组对应的网络信息,进而可确定出目标收发天线组。其中,可将目标收发天线组中的第一天线集合称之为目标天线集合。处理器22配置射频电路242控制目标收发天线组来收发天线信号。
示例性的,从网络信息的至少一个信号参数中筛选基准信号参数,并从多个网络信息中筛选出具有最大值的基准信号参数,并将该最大值基准信号参数的网络信息作为目标网络信息。在本申请实施例中,可以以网络信息为参考信号接收功率为例进行说明。也即,处理器可被配置获取多个收发天线组的多个参考信号接收功率,获取多个参考信号接收功率中的最大值,并将该最大值作为目标网络信息,该目标网络信息对应的收发天线组即为目标收发天线组。
在其中一个实施例中,处理器22还可被配置为从八支第一天线中配置出两支第一天线作为第二天线集合,其中,第二天线集合中的两支天线具有相同的辐射面。示例性的,第二天线集合可包括(A1,A6)、(A2,A5、(A3,A7)、(A4,A8)。其中,可以将任一第二天线集合与两支第二天线进行组合以构成第二收发天线组,以使得该第二收发天线组包括两支第一天线和两支第二天线。
当外设天线接口同时导通两支第二类天线与射频电路的之间的射频通路时,处理器可配置射频电路242来控制MIPI控制单元和/或GPIO控制单元依次控制每一第二天线集合中的两支第一天线与射频电路的之间的射频通路,以使每一第二收发天线组处于工作状态,进而对应测量每一第二收发天线组接收天线信号的网络信息。处理器22可从射频电路242中获取各个第二收发天线组对应的网络信息,进而可确定出目标收发天线组。其中,可将目标收发天线组中的第二天线集合称之为目标天线集合。处理器22配置射频电路242控制目标收发天线组来收发天线信号。
在其中一个实施例中,处理器22可配置出多个第一收发天线组和多个第二收发天线组。处理器22可进一步配置射频电路242按照第一收发天线组→第二收发天线组→第一收发天线组→…→第二收发天线组的交替切换路径实现对多个收发天线组的切换控制。具体的,相邻切换的第一收发天线组与第二收发天线组中均具有两支天线具有同一标识信息。
射频电路242在控制多个收发天线组切换的过程中,可以对应交替测量多个第一收发天线组、第二收发天线组处于工作状态时接收天线信号的网络信息。处理器22可根据射频电路242交替测量的多个第一收发天线组和多个第二收发天线组对应的网络信息来确定目标收发天线组。
示例性的,可以从多个网络信息中筛选出具有最大值的网络信息,并将该具有最大值的网络信息对应的收发天线组作为目标收发天线组。其中,该目标收发天线组可为第一收发天线组或第二收发天线组。
上述客户前置设备10,无论基站在哪,客户前置设备10都能够智能的确定出目标收发天线组(最优的四支天线作为发射/接收天线),实现动态地判断和基站通信的最佳天线发射/接收方向,“定向地”“迎合”基站的上下行来波方向去完成进行5G信号的收发,从而提升整体的信号覆盖范围,并提升吞吐量的效果,同时保证了4*4MIMO的高速率和高通信容量的优点,又提高了天线增益,增加了覆盖范围,又能避免其他接收信号不强的天线在工作时产生的能量消耗,有利于系统的散热。
在其中一个实施例中,当处理器22确定目标收发天线组后,还可以进一步被配置为按如下方式更新目标收发天线组:当基于两支第二天线测量的网络信息不符合预设条件时,配置外设天线接口断开两支第二天线与射频电路的射频通路,并控制射频电路八支第一天线中选择四支天线以更新目标收发天线组。
其中,预设条件可以为支持5G通信的最低阈值,或接入至该5G网络系统的最低阈值。例如,网络信息中的信号质量小于预设信号质量(如参考信号接收功率RSRP小于10dB)。当基于两支第二天线测量的网络信息不足以支持5G通信时,可以断开两支第二天线与射频电路的通路,并从八支第一天线中选择四支第一天线来更新该目标收发天线组。
在其中一个实施例中,处理器22进一步被配置为按如下方式更新目标收发天线组。处理器22可配置该射频电路242控制目标天线集合内的两支第一天线继续接收天线信号,并从剩余的六支第一天线中配置出多个具有两支第一天线的第三天线集合。也即,射频电路242可依然导通目标天线集合中的两支第一天线所在的射频通路,以使目标天线集合中的两支第一天线继续接收天线信号。
其中,第三天线集合和目标天线集合内的各支第一天线的辐射面至少朝向两个方向。
具体地,第三天线集合和目标天线集合内的四支第一天线的辐射面朝向两个相邻的方向,且辐射面朝向相同的天线有两支。示例性的,若目标天线集合中的第一天线包括天线(A1,A7)时,其对应的第三天线集合包括天线(A6,A3)。
可选的,第三天线集合和目标天线集合内的四支第一天线具有三个顺次相邻的且朝向不同方向的辐射面。其中,三个顺次相邻的辐射面包括第一辐射面、第二辐射面和第三辐射面,其中,一支第一天线的辐射面为第一辐射面、两支第一天线的辐射面为第二辐射面,一支第一天线的辐射面为第三辐射面。示例性的,若目标天线集合中的第一天线包括天线(A1,A7)时,其对应的第三天线集合包括天线(A6,A4)、(A6,A8)、(A3,A2)、(A3,A5)。
处理器22可配置射频电路242控制导通目标天线集合和任一第三天线集合内的四支第一天线所在的射频通路导通,以使目标天线集合和任一第三天线集合内的四支第一天线同时接收该天线信号,并对应测量不同组合形式内的四支第一天线接收的天线信号的多个网路信息。处理器22可从射频电路242中获取多个网络信息,并可根据多个网络信息确定出新的目标收发天线组。处理器22可配置射频电路242控制新的目标收发天线组来收发天线信号以实现对原有目标收发天线组的更新。
在其中一个实施例中,当基于两支第二天线测量的网络信息不足以支持5G通信时,可以断开两支第二天线与射频电路的通路,并从八支第一天线中选择四支第一天线来更新该目标收发天线组。
处理器进一步被配置为从八支第一天线中配置多个第三收发天线组。其中,第三收发天线组包括四支天线构成,四支天线具有三个顺次相邻的且朝向不同方向的辐射面。如图25所示,第三收发天线组内的四支天线分布在三个顺次相邻的面上,顺次相邻的三个面中的中间面设置有一组天线。三个顺次相邻的辐射面包括第一辐射面、第二辐射面和第三辐射面,其中,四支天线中的一支天线的辐射面为第一辐射面、两支天线的辐射面为第二辐射面,一支天线的辐射面为第三辐射面。示例性的,第三收发天线组可为第三收发天线组(A1,A6,A8,A3)、(A4,A8,A2,A6)、(A2,A5,A3,A8)、(A3,A4,A2,A6)等等。
处理器22可配置射频电路242来控制MIPI控制单元和/或GPIO控制单元控制每一第三收发天线组来搜索天线信号,并对应测量各个第三收发天线组测量的网络信息。具体地,射频电路242可为依次控制导通每一收发天线组与射频收发单元2422之间的射频通路,以使每一第三收发天线组处于工作状态,进而对应测量每一第三收发天线组接收天线信号的网络信息。
处理器22可从射频电路242中获取各个第三收发天线组对应的网络信息,进而可确定出目标第三收发天线组。示例性的,从网络信息的至少一个信号参数中筛选基准信号参数,并从多个网络信息中筛选出具有最大值的基准信号参数,并将该最大值基准信号参数的网络信息作为目标网络信息。处理器22配置射频电路242控制目标第三收发天线组来收发天线信号以更新目标收发天线组。
在其中一个实施例中,每支第一天线均携带用于表示每支第二天线的辐射面的标识信息。由于天线A1、A6具有辐射面1,天线A2、A5具有辐射面3,天线A3、A7具有辐射面4,天线A4、A8具有辐射面4。示例性的,辐射面1、2、3、4可分别用001、002、003、004标识。需要说明的是,辐射面的标识信息还可以用数字、字母和符号中的至少一种进行表示,在本申请中对辐射面的标识信息不做进一步的限定。
处理器进一步被配置为按如下方式更新目标收发天线组:获取目标收发天线组中各支天线的极化方向和标识信息;根据标识信息确定目标收发天线组中待切换的两支第一天线;根据待切换的两支第一天线配置射频电路更新目标收发天线。
当处理器22获取目标第三收发天线组时,处理器22进一步被配置为获取目标第三收发天线组中各支天线的极化方向和标识信息。根据标识信息确定目标第三收发天线组中待切换的两支第一天线。示例性的,若目标第三收发天线组为第三收发天线组(A4,A6,A1,A7),根据该标识信息004、001、001和002可以确定目标第三收发天线组中待切换的两支第一天线的标识信息分别为004和002,进而可将目标第三收发天线组的第一天线A4切换为与该第一天线A4具有相同标识信息且极化方向相反的第三天线A8,将第二天线A7切换为与该第二天线A7具有相同标识信息且极化方向相反的第四天线A3以构成新的第三收发天线组(A8,A6,A1,A3)。射频电路242可将目标第三收发天线组切换为收发天线组(A8,A6,A1,A3),并对应测量第三收发天线组(A8,A6,A1,A3)接收的天线信号的网络信息。处理器22可对应获取目标第三收发天线组(A4,A6,A1,A7)与第三收发天线组(A8,A6,A1,A3)对应的两个网络信息,并将其进行比较,将具有较大的网络信息对应的第三收发天线组作为新的目标第三收发天线组,以实现对原有目标第三收发天线组的更新,进而可以配置射频电路242控制新的目标第三收发天线组处于工作状态以收发天线信号。本实施例中,可以对目标第三收发天线组进行校准与更新,可以进一步提高天线增益。
在其中一个实施例中,处理器进一步被配置为按如下方式更新目标收发天线组。具体的,处理器22可被配置为基于排列组合的方式从八支天线中选择四支天线以构成多个第四收发天线组。如图26所示,第四收发天线组的四支天线具有两个相邻的且朝向不同方向的辐射面。也可以理解,第四收发天线组包括两组天线组,其中,两组天线组分布在两个相邻的面上。例如,四组第四收发天线组,可分别记为第四收发天线组(A1,A6,A3,A7)、(A3,A7,A2,A5)、(A2,A5,A4,A8)、(A4,A8,A1,A6)。
基于配置出的多组第四收发天线组,处理器22可控制射频电路242导通多个第四收发天线组的射频通路以使射频电路242来对应测量多个第四收发天线组接收的天线信号的网络信息。处理器22可根据射频电路242测量的多个网络信息确定目标第四收发天线组,进而可配置射频电路242导通控制目标第四收发天线组所在的射频通路以使目标第四收发天线组处于工作状态,以收发天线信号,进而实现对目标收发天线组的更新处理。
在其中一个实施例中,客户前置设备10还可以通过另一方式来确定目标第三收发天线组。具体的,处理器22控制射频电路242按照第三收发天线组→第四收发天线组→第三收发天线组→…→第四收发天线组的交替切换路径实现对多个收发天线组的切换控制。具体的,相邻切换的第三收发天线组与第四收发天线组中均具有两支天线具有同一标识信息。
需要说明的是,射频电路242实现对多个收发天线组的切换控制的交替切换路经为多条。
射频电路242在控制多个收发天线组切换的过程中,可以对应交替测量多个第三收发天线组、第四收发天线组处于工作状态时接收天线信号的网络信息。处理器22可根据射频电路242交替测量的多个第三收发天线组和多个第四收发天线组对应的网络信息来确定目标第三收发天线组。
进一步的,处理器22可获取当前处于工作状态的第三收发天线组内各支天线辐射面的标识信息。示例性的,如图27所示,若当前第三收发天线组为第三收发天线组(A1,A6,A3,A4),其对应的一条交替切换路径可为,第三收发天线组(A1,A6,A3,A4)→第四收发天线组(A1,A6,A3,A7)→第三收发天线组(A2,A1,A3,A7)→第四收发天线组(A2,A5,A3,A7)→第三收发天线组(A2,A5,A3,A4)→第四收发天线组(A2,A5,A4,A8)→第三收发天线组(A4,A8,A2,A1)→第四收发天线组(A1,A6,A4,A8)。
处理器22可被配置为获取基于第三收发天线组(A1,A6,A3,A4)和第四收发天线组(A1,A6,A3,A7)测量的网络信息来选择下一收发天线组的切换路径。若基于第三收发天线组(A1,A6,A3,A4)测量的网络信息大于基于第四收发天线组(A1,A6,A3,A7)测量的网络信息,则由第四收发天线组(A1,A6,A3,A7)向第三收发天线组(A1,A6,A4,A8)切换。反之,则由第四收发天线组((A1,A6,A3,A7)向第三收发天线组(A2,A1,A3,A7)切换。
在本实施例中,客户前置设备可基于交替切换路经从第三收发天线组向第四收发天线组切换,在切换的过程中,可以从交替切换路经的多条切换路径中择优选取下一切换收发天线组,可以提高确定出目标第三收发天线组的效率。
在其中一个实施例中,处理器进一步被配置为:从八支第一天线中配置多个第五收发天线组;其中,第五收发天线组包括四支第一天线,且第五收发天线组的四支第一天线的辐射面朝向方向各不相同。
其中,第五收发天线组由四支天线组成,如图28所示,可从四个天线组中各选取一支来构成第五收发天线组,且第五收发天线组的四支天线的辐射面朝向四个不同的方向。
处理器22可进一步被配置为:根据至少一个第五收发天线组筛选出基准接入天线组。客户前置设备开机时,并不知晓客户前置设备周边的基站以及NR小区的分布情况,为了使客户前置设备能够最大概率的接入5G网络系统,可以将任一组第五收发天线组作为基准接入天线组进行尝试接入。示例性的,基准接入天线组可以为收发天线组(A6、A8、A2、A3)、收发天线组(A6、A4、A2、A7)和收发天线组(A1、A8、A5、A3)和收发天线组(A1、A4、A5、A7)。需要说明的是,由于n41频带限制,最后一种方案(A1、A4、A5、A7)不作为基准接入天线组。
以第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)作为基准接入收发天线组为例进行说明。处理器22可进一步被配置为控制射频电路242按照第一预设切换策略来执行由基准接入天线组切换至每一第三收发天线组的切换操作。其中,第一预设切换策略包括基准接入天线组与第三收发天线组交替切换,且基准接入天线组作为起始收发天线组。
示例性的,当第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)接入成功时,如图29所示,按照第一预设切换策略具体的遍历切换路径如下:第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)→第三收发天线组(A1、A6、A8、A3)→第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)→第三收发天线组(A3、A7、A2、A6)→第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)→第三收发天线组(A2、A5、A8、A3)→第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)→第三收发天线组(A4、A8、A2、A6)。
进一步的,处理器22可以获取基准接入天线组的标识信息,并根据该标识信息来确定第一预设切换策略中需要遍历切换的多个第三收发天线组。其中,需要遍历切换的多个第三收发天线组中有三支天线的标识信息与基准接入天线组中三支天线的标识信息相同。可选的,第一预设切换策略中需要遍历切换的多个第三收发天线组也可以为全部的第三收发天线组。
射频电路242按照第一预设切换策略控制多个收发天线组依次处于工作状态时,可以对应测量每个收发天线组接收的天线信号的网络信息,处理器22可被进一步配置为根据射频电路242测量的多个第三收发天线组对应测量的网络信息可以确定目标第三收发天线组。
在本实施例中,由于NR小区辐射的天线信号具有极强的方向性,客户前置设备10可将任一第五收发天线组作为基准接入收发天线组来接入至5G网络系统,并且两组第三收发天线组切换时,均会通过第五收发天线组来承接,可以避免在切换的过程中出现掉网的情况,保证了接入5G网络系统的稳定性。
在其中一个实施例中,处理器22可配置为根据目标第三收发天线组确定多个第四收发天线组。具体的,处理器22可配置射频电路242来获取目标第三收发天线组中各支天线的标识信息;进而根据标识信息筛选出用于更新目标第三收发天线组的多个第四收发天线组;根据多个第四收发天线组对应的网络信息配置射频电路更新目标第三收发天线组。
示例性的,当目标第三收发天线组为第三收发天线组(A1,A6,A3,A4)时,其可对应获取各支天线的标识信息001,001,003,004。进一步的,处理器22可被配置为根据标识信息001筛选出用于更新目标第三收发天线组的多组第四收发天线组(A4,A8,A6,A1,A3或A7)和(A6,A1,A3,A7),其中,筛选出的第四收发天线组内的两支天线必须具有标识信息为001的辐射面1。基于射频电路242可对应测量多个第四收发天线组测量的网络信息,处理器220可基于每个第四收发天线组对应测量天线信号的网络信息以获取具有最大值的网络信息,并将具有最大值的网络信息与目标第三收发天线组对应的网络信息进行对比,若具有最大值的网络信息较大,则将具有最大值的网络信息的第四收发天线组作为新的目标第三收发天线组,进而可控制射频电路242导通新的目标第三收发天线组所在的射频通路,以使目标第三收发天线组收发天线信号。反之,则维持原有的目标第三收发天线组不变。
在其中一个实施例中,处理器22可进一步被配置为:根据至少一个第五收发天线组筛选出基准接入天线组。客户前置设备开机时,并不知晓客户前置设备周边的基站以及NR小区的分布情况,为了使客户前置设备能够最大概率的接入5G网络系统,可以将任一组第五收发天线组作为基准接入天线组进行尝试接入。以第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)作为基准接入收发天线组为例进行说明。处理器22可进一步被配置为控制射频电路242按照第二预设切换策略来执行由基准接入天线组切换至每一第四收发天线组的切换操作。其中,第二预设切换策略包括基准接入天线组与第四收发天线组交替切换,且基准接入天线组作为起始收发天线组。示例性的,当以第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)作为基准接入天线组为例进行说明。当第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)接入成功时,如图30所示,按照第二预设切换策略具体的切换遍历路径如下:第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)→第四收发天线组(A1、A6、A8、A3)→第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)→第四收发天线组(A6、A8、A4、A2)→第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)→第四收发天线组(A8、A2、A5、A3)→第五收发天线组(A6、A8、A2、A3)→第四收发天线组(A6、A2、A3、A7)。
射频电路242按照第一预设切换策略控制多个收发天线组依次处于工作状态时,可以对应测量每个收发天线组接收的天线信号的网络信息,处理器22可被进一步配置为根据射频电路242测量的多个第三收发天线组对应测量的网络信息可以确定目标第三收发天线组。
在其中一个实施例中,处理器22进一步被配置为:根据第五收发天线组、第四收发天线组和第五收发天线组内各支天线的标识信息构建第三预设切换策略。第三预设切换策略至少包括按第五收发天线组、第四收发天线组、第五收发天线组依次切换。
处理器22进一步被配置为控制射频电路242按照第三预设切换策略来控制多个收发天线组依次处于工作状态,并对应测量各个收发天线组接收天线信号的网络信息。处理器22可基于射频电路242对应测量的第五收发天线组、第四收发天线组、第五收发天线组的网络信息确定目标第五收发天线组。目标第五收发天线组为第五收发天线组或第四收发天线组或第五收发天线组,进而可配置射频电路242控制目标第五收发天线组收发天线信号。
在本实施例中,客户前置设备可基于第三预设切换策略来执行各个收发天线组间的切换,可以提高确定出目标第五收发天线组的效率。
在其中一个实施例中,客户前置设备10可以工作在非独立组网模式下,也可以工作在独立组网模式下。第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,简称3GPP)针对5G新空口(New Radio,简称NR)组网定义了两种方案,分别是独立组网(Standalone,简称SA)和非独立组网(Non-Standalone,简称NSA)。当客户前置设备10需要进行5G通信时,客户前置设备10可以通过接入具有支持非独立组网或独立组网的能力小区,并根据不同的组网方式接入NR的空口,从而可以享受到5G服务。
当客户前置设备10工作在非独立组网模式下,处理器22进一步被配置为:基于第一网络系统接收基站发送的测量指令;测量指令至少包括基站配置的用于指示客户前置设备10测量第二网络系统支持的天线信号的时间信息;其中,第一网络系统为4G网络系统,第二网络系统为5G网络系统;根据测量指令基于间隔步进策略控制驱动机构驱动毫米波天线模块旋转。
具体地,处理器22可被配置为主动发起第一网络系统入网流程,并驻留在第一网络系统中。当成功驻留在第一网络系统中时,客户前置设备10可以通过第一网络系统接收基站发送的测量指令。测量指令至少包括基站配置的时间信息、客户前置设备10驻留第二网络系统的入网门限值等。其中,时间信息用于指示客户前置设备10测量第二网络系统的时间。示例性的,时间信息可为客户前置设备10进行第二网络系统测量的周期信息或非周期性信息。周期信息为客户前置设备10进行相邻两次测量时,第一次测量的开始时间与第二次测量的开始时间之间的间隔,或者第一次测量的结束时间与第二次测量的开始时间之间的间隔;或者第一次测量的结束时间与第二次测量的结束时间之间的间隔。
第一网络系统和第二网络系统可以对应相应的频段范围。示例性的,第一网络系统为4G网络,其对应的网络系统为LTE系统;第二网络系统为5G网络,对应的网络系统为5G的NR系统。
测量指令是由基站进行配置的,基站可以根据NR系统布网的密集程度设置不同的时间信息。示例性的,时间信息可为1秒、5秒、10秒等。例如,当基站确定客户前置设备10所在LTE小区周边的NR小区布网密集时,NR系统对客户前置设备10所在区域的覆盖情况较好时,基站可以控制客户前置设备10测量第二网络系统的时间信息较长,从而更好地降低客户前置设备10的功耗;当基站确定客户前置设备10所在LTE小区周边的NR小区布网较为稀疏时,基站可以控制客户前置设备10测量第二网络系统的时间信息较短,从而保证客户前置设备10能够及时检测到是否有第二网络系统的覆盖。
可选的,当客户前置设备10驻留的网络为第一网络系统(4G网络),其第二网络系统可以为5G网络时,第一网络系统(LTE系统)支持NSA功能,即支持与第二网络系统(NR系统)的联合组网。
具体地,当处理器22被配置为根据测量指令控制多个第一收发天线组处于工作状态以对应测量天线信号的网络信息。客户前置设备10可以根据基站配置的测量指令,周期性的来测量天线信号的网络信息,而可避免实时的、持续性的测量天线信号的网络信息带来的提升客户前置设备10功耗的弊端。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。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,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (16)
1.一种客户前置设备,其特征在于,包括:
外壳,形成安装空腔,所述外壳的两端分别设有连通至所述安装空腔的散热孔;
电路板,设置于所述安装空腔内,且所述电路板的长度延伸方向与所述外壳的长度延伸方向一致;
第一散热件,包括第一承板和设置于所述第一承板一侧的多个第一散热片,所述第一承板贴合所述电路板设置,多个所述第一散热片间隔设置,且相邻两个所述第一散热片形成的间隙沿所述外壳的长度方向延伸;以及
散热风扇,连接于所述外壳,并与所述电路板电性连接,所述散热风扇用于带动气流从相邻两个所述第一散热片之间的间隙流过。
2.根据权利要求1所述的客户前置设备,其特征在于,包括两个所述第一散热件,两个所述第一散热件分别设置于所述电路板的相背的两侧。
3.根据权利要求1所述的客户前置设备,其特征在于,还包括毫米波天线射频模块,所述毫米波天线射频模块包括线路板、毫米波天线和第二散热件,所述毫米波天线电性连接于所述线路板的一侧,所述第二散热件连接于所述线路板的背离所述毫米波天线的一侧。
4.根据权利要求3所述的客户前置设备,其特征在于,所述第二散热件包括第二承板和设置于所述第二承板一侧的多个第二散热片,所述第二承板贴合所述线路板设置,多个所述第二散热片间隔设置,且相邻两个所述第二散热片形成的间隙沿所述外壳的长度方向延伸,使得所述散热风扇所带动的气流能够从相邻两个所述第二散热片之间的间隙流过。
5.根据权利要求3或4所述的客户前置设备,其特征在于,还包括驱动机构,所述驱动机构连接于所述毫米波天线射频模块且能够驱使所述毫米波天线射频模块旋转,以改变所述毫米波天线射频模块的信号收发方向。
6.根据权利要求5所述的客户前置设备,其特征在于,所述驱动机构包括底座、驱动器和传动组件,所述传动组件、所述驱动器安装于所述底座,所述毫米波天线射频模块连接所述传动组件,所述驱动器用于通过所述传动组件驱动所述毫米波天线射频模块旋转。
7.根据权利要求6所述的客户前置设备,其特征在于,所述传动组件包括第一齿轮、与所述第一齿轮传动连接的第二齿轮、以及检测模块,所述第一齿轮连接于所述驱动器的输出端,所述第二齿轮的输出端与所述毫米波天线射频模块相连接,所述检测模块连接于所述驱动机构并用于测量所述第二齿轮的旋转角度。
8.根据权利要求7所述的客户前置设备,其特征在于,所述检测模块包括磁铁和磁编码芯片,所述磁铁设于所述第二齿轮并能够随所述第二齿轮旋转,所述磁编码芯片固定连接于所述底座,所述磁编码芯片与所述电路板电性连接;
或者,所述检测模块包括码盘和光源,所述码盘固定连接于所述第二齿轮,所述光源固定连接于所述底座,所述光源发出的光线能够照射至所述码盘。
9.根据权利要求1所述的客户前置设备,其特征在于,还包括sub-6G天线射频模块,所述sub-6G天线射频模块设置于所述安装空腔的靠近所述散热风扇的一端。
10.根据权利要求9所述的客户前置设备,其特征在于,所述sub-6G天线射频模块包括设于所述安装空腔的第一支撑结构、第二支撑结构、第三支撑结构和第四支撑结构,所述第一支撑结构、所述第三支撑结构间隔设置于所述电路板的一侧,所述第二支撑结构、所述第四支撑结构间隔设置于所述电路板的相背的另一侧;所述第一支撑结构、所述第二支撑结构、所述第三支撑结构及所述第四支撑结构均设有至少一组第一天线,所述第一天线与所述电路板电性连接。
11.根据权利要求10所述的客户前置设备,其特征在于,所述第一支撑结构、所述第二支撑结构、所述第三支撑结构和所述第四支撑结构均包括面板、支撑部和反射板,且所述面板与所述反射板平行设置并存在间隔,所述支撑部连接于所述面板和所述反射板之间,且所述面板位于所述反射板的背离所述电路板的一侧,所述第一天线设置于所述面板。
12.根据权利要求11所述的客户前置设备,其特征在于,所述支撑部设有馈点,所述馈点用于馈入电流至所述第一天线。
13.根据权利要求10所述的客户前置设备,其特征在于,还包括位于所述外壳外部的2支第二天线,2支所述第二天线通过线缆通信连接于所述电路板并能够相对所述外壳移动,且当所述第二天线处于工作状态时,所述客户前置设备能够从所述第一天线中选择2支,并与2支所述第二天线共同使用。
14.根据权利要求13所述的客户前置设备,其特征在于,还包括支撑板、第一线路板和第二线路板,所述第一线路板、所述第二线路板均连接于所述支撑板,其中一支所述第二天线连接于所述第一线路板,另一支所述第二天线连接于所述第二线路板,所述第一线路板、所述第二线路板均通过所述线缆通信连接于所述电路板。
15.根据权利要求14所述的客户前置设备,其特征在于,所述支撑板包括主体件及由所述主体件的四周边缘延伸而出的边沿部,所述主体件与边沿部形成凹陷区,所述第一线路板、所述第二线路板均容置于所述凹陷区并连接于所述主体件,其中一支所述第二天线设置于所述第一线路板的背离所述主体件的一侧,另一支所述第二天线设置于所述第二线路板的背离所述主体件的一侧。
16.根据权利要求15所述的客户前置设备,其特征在于,还包括第三线路板,所述第三线路板设置于所述主体件的背离所述凹陷区的一侧,并通过所述线缆与所述电路板通信连接;所述第一线路板和所述第二线路板均电性连接于所述第三线路板,所述第三线路板通过同轴线缆可插拔地连接于所述电路板。
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