一种基于MIMO的通信方法及MIMO系统

摘要

本发明提供基于MIMO的通信方法及MIMO系统。所述方法包括采用基带处理模块发送控制信号至第一射频前端模块或第二射频前端模块，所述控制信号用于控制所述第一射频前端模块或所述第二射频前端模块对射频收发器输出的射频信号进行后处理，所述射频收发器与所述第一射频前端模块及所述第二射频前端模块相连接；基于所述控制信号采用所述第一射频前端模块或所述第二射频前端模块对所述射频收发器输出的射频信号进行所述后处理；将所述后处理后的信号通过与所述第一射频前端模块相连的第一天线发射出去或通过与所述第二射频前端模块相连的第二天线发射出去。两种通信模式共用同一射频收发模块，能减少MIMO系统内的射频收发模块数量，降低系统资源的占用率。

权利要求

1.一种基于MIMO的通信方法，其特征在于，包括：采用基带处理模块发送控制信号至第一射频前端模块或第二射频前端模块，所述控制信号用于控制所述第一射频前端模块或所述第二射频前端模块对射频收发器输出的射频信号进行后处理，所述射频收发器与所述第一射频前端模块及所述第二射频前端模块相连接，且只包括一套射频收发模块；

基于所述控制信号采用所述第一射频前端模块或所述第二射频前端模块对所述射频收发器输出的所述射频信号进行所述后处理，所述第一射频前端模块处理WLAN信号，所述第二射频前端模块处理LTE信号；以及将所述后处理后的信号通过与所述第一射频前端模块相连的第一天线发射出去或通过与所述第二射频前端模块相连的第二天线发射出去。

2.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，还包括：对所述第一天线或者所述第二天线接收到的信号进行接收处理获得其携带的信息；基于所述携带的信息获得所述控制信号。

3.如权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述控制信号是基于所述基带处理模块的命令生成的，所述命令包括发送WLAN信号或者发送LTE信号。

4.一种基于MIMO的通信方法，其特征在于，包括：采用第一天线接收WLAN信号；

采用第二天线接收LTE信号；

采用第一射频前端模块对所述WLAN信号进行预处理获得第一射频信号；

采用第二射频前端模块对所述LTE信号进行预处理获得第二射频信号；以及采用同一射频接收模块对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行射频处理。

5.一种MIMO系统，其特征在于，包括：

基带处理单元，适用于发送控制信号至第一射频前端单元或第二射频前端单元，所述控制信号用于控制所述第一射频前端单元或所述第二射频前端单元对射频收发单元输出的射频信号进行后处理；

所述射频收发单元，与所述基带处理单元相连且只包括一套射频收发模块，适用于对所述基带处理单元输出的基带信号进行处理获得所述射频信号；

所述第一射频前端单元，与所述射频收发单元相连，适用于基于所述控制信号对所述射频信号进行第一后处理形成WLAN信号；

所述第二射频前端单元，与所述射频收发单元相连，适用于基于所述控制信号对所述射频信号进行第二后处理形成LTE信号；

第一天线，与所述第一射频前端单元相连，适用于发射所述WLAN信号；以及第二天线，与所述第二射频前端单元相连，适用于发射所述LTE信号。

6.如权利要求5所述的MIMO系统，其特征在于，所述基带处理单元还适用于：对所述第一天线或所述第二天线接收到的信号进行基带处理获得其携带的信息；以及基于所述携带的信息获得所述控制信号。

7.如权利要求5所述的MIMO系统，其特征在于，所述基带处理单元还适用于：生成命令，所述命令包括发送WLAN信号或发送LTE信号；以及基于所述命令，生成所述控制信号。

8.一种MIMO系统，其特征在于，包括：

第一天线，适用于接收WLAN信号；

第二天线，适用于接收LTE信号；

第一射频前端单元，与所述第一天线相连，适用于对所述WLAN信号进行预处理获得第一射频信号；

第二射频前端单元，与所述第二天线相连，适用于对所述LTE信号进行预处理获得第二射频信号；以及射频接收单元，与所述第一射频前端单元及所述第二射频前端单元相连，适用于对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行射频处理。

说明书

一种基于MIMO的通信方法及MIMO系统

技术领域

[0001] 本发明涉及通信领域，具体涉及一种基于MIMO的通信方法及MIMO系统。

背景技术

[0002] 随着移动通信用户对通信质量与容量的要求不断提高，为满足用户对移动通信数据传输速率的需求，新的通信标准对多种通信技术进行了优化并不断引入新的技术。

[0003] 其中一项关键性的技术是MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)系统，该系统利用多天线之间互相独立的多条空间流传输数据，理论上对信道容量与数据传输数据有直接的倍增效应。由于它具有这种直接的效果，已经为主流的通信技术不约而同地采用。WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网络)技术的802.11n标准以及后续的802.11ac均支持MIMO系统。移动通信技术的LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术也支持MIMO系统。

[0004] 除MIMO技术外，为灵活调度无线频谱资源并防止高符号速率数据传输受干扰，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)技术在802.11n以及LTE标准中都获得了应用。其要求将高速率的载波信号分散为若干独立的低速率子载波传输数据，这种多载波调制方式对射频模块提出了独特的要求。

[0005] 为了支持MIMO技术，移动终端中除了需要提供多个独立的天线外，还需要为每一路空间流提供独立的射频模块，这就导致了射频模块数量的增多。现有技术中，为了使移动终端既支持WLAN的MIMO也支持LTE的MIMO，需要分别配置MIMO应用下的LTE与WLAN的射频模块。以8×8的MIMO系统为例，需要在移动终端内为WLAN配置8个射频模块，同时为LTE配置8个射频模块，从而导致射频模块数目众多，占用过多系统资源，对设备的功率配置、面积分配以及成本的要求较高。

发明内容

[0006] 本发明解决的问题是：提供了一种基于MIMO的通信方法及MIMO系统，通过两种通信模式共享射频模块，减少了射频模块的数量，降低了系统资源的占用率。

[0007] 本发明实施例提供了一种基于MIMO的通信方法，所述通信方法包括：采用基带处理模块发送控制信号至第一射频前端模块或第二射频前端模块，所述控制信号用于控制所述第一射频前端模块或所述第二射频前端模块对射频收发器输出的射频信号进行后处理，所述射频收发器与所述第一射频前端模块及所述第二射频前端模块相连接；基于所述控制信号采用所述第一射频前端模块或所述第二射频前端模块对所述射频收发器输出的所述射频信号进行所述后处理；以及将所述后处理后的信号通过与所述第一射频前端模块相连的第一天线发射出去或通过与所述第二射频前端模块相连的第二天线发射出去。

[0008] 可选地，所述第一射频前端模块为处理WLAN信号的射频前端模块，所述第二射频前端模块为处理LTE信号的射频前端模块。

[0009] 可选地，所述通信方法还包括：对所述第一天线或者所述第二天线接收到的信号进行接收处理获得其携带的信息；基于所述携带的信息获得所述控制信号。

[0010] 可选地，所述控制信号是基于所述基带处理模块的命令生成的，所述命令包括发送WLAN信号或者发送LTE信号。

[0011] 本发明实施例还提供了一种基于MIMO的通信方法，所述通信方法包括：采用第一天线接收第一通信模式的信号；采用第二天线接收第二通信模式的信号；采用第一射频前端模块对所述第一通信模式的信号进行预处理获得第一射频信号；采用第二射频前端模块对所述第二通信模式的信号进行预处理获得第二射频信号；以及采用同一射频接收模块对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行射频处理。

[0012] 可选地，所述第一通信模式和所述第二通信模式为WLAN模式和LTE模式。

[0013] 本发明实施例还提供了一种MIMO系统，包括：基带处理单元，适用于发送控制信号至第一射频前端单元或第二射频前端单元，所述控制信号用于控制所述第一射频前端单元或所述第二射频前端单元对射频收发单元输出的射频信号进行后处理；所述射频收发单元，与所述基带处理单元相连，适用于对所述基带处理单元输出的基带信号进行处理获得所述射频信号；所述第一射频前端单元，与所述射频收发单元相连，适用于基于所述控制信号对所述射频信号进行第一后处理形成第一发送信号；所述第二射频前端单元，与所述射频收发单元相连，适用于基于所述控制信号对所述射频信号进行第二后处理形成第二发送信号；第一天线，与所述第一射频前端单元相连，适用于发射所述第一发送信号；以及第二天线，与所述第二射频前端单元相连，适用于发射所述第二发送信号。

[0014] 可选地，所述第一发送信号为WLAN信号，所述第二发送信号为LTE信号。

[0015] 可选地，所述基带处理单元还适用于：对所述第一天线或所述第二天线接收到的信号进行基带处理获得其携带的信息；以及基于所述携带的信息获得所述控制信号。

[0016] 可选地，所述基带处理单元还适用于：生成命令，所述命令包括发送WLAN信号或发送LTE信号；以及基于所述命令，生成所述控制信号。

[0017] 本发明实施例还提供了一种MIMO系统，包括：第一天线，适用于接收第一通信模式的信号；第二天线，适用于接收第二通信模式的信号；第一射频前端单元，与所述第一天线相连，适用于对所述第一通信模式的信号进行预处理获得第一射频信号；第二射频前端单元，与所述第二天线相连，适用于对所述第二通信模式的信号进行预处理获得第二射频信号；以及射频接收单元，与所述第一射频前端单元及所述第二射频前端单元相连，适用于对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行射频处理。

[0018] 可选的，所述第一通信模式和所述第二通信模式为WLAN模式和LTE模式。

[0019] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

[0020] 本发明提供的基于MIMO的通信方法，通过两种通信模式共用同一射频收发模块，能够减少MIMO系统内的射频收发模块的数量，降低系统资源的占用率。

[0021] 进一步地，所述两种通信模式为WLAN模式和LTE模式，基于基带单元发送的控制信号，WLAN模式对应的射频前端单元或LTE模式对应的射频前端单元对WLAN信号或LTE信号进行后处理，并通过相应的天线发射出去，从而避免了两种通信模式的信号在同一射频收发通路上发射造成的相互干扰。

附图说明

[0022] 图1是本发明一实施例中基于MIMO的通信方法的流程示意图；

[0023] 图2是本发明一实施例中MIMO系统内部的电路结构示意图；以及

[0024] 图3是本发明一实施例中MIMO系统的示意框图。

具体实施方式

[0025] 正如背景技术所言，为了移动终端既支持WLAN的MIMO也支持LTE的MIMO，需要分别配置MIMO应用下的LTE与WLAN的射频模块，从而导致射频模块数目众多，占用过多的系统资源。

[0026] 发明人考虑到LTE技术与WLAN技术都支持MIMO，并且高速率的LTE技术和WLAN技术对应的射频收发模块都支持多载波调制的OFDM信号的解调，它们的射频模块内部结构基本相同，尤其是混频器部分。并且LTE和WLAN模式的工作频段也较接近，因此，高速率的LTE技术和WLAN技术对射频模块的需求具有相似性，可以考虑共享射频模块，降低系统资源占用率。

[0027] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细的说明。

[0028] 参考图1，图1示出了本发明一实施例的基于MIMO的通信方法的流程示意图，所述方法包括：

[0029] 步骤S101，采用第一天线接收到第一通信模式的信号；

[0030] 步骤S103，采用第一射频前端对所述第一通信模式的信号进行预处理；

[0031] 步骤S105，采用射频收发模块对所述预处理后的信号进行第一射频处理获得基带信号；

[0032] 步骤S107，采用基带模块对所述基带信号进行第一基带处理获得可识别的信息；

[0033] 步骤S109，基于所述可识别的信息，采用所述基带模块向所述第一射频前端模块发送控制信号；

[0034] 步骤S111，采用所述基带模块对所述可识别信息进行第二基带处理获得基带信号；

[0035] 步骤S113，采用所述射频收发模块对所述基带信号进行第二射频处理；

[0036] 步骤S115，基于所述控制信号，采用所述第一射频前端模块对所述第二射频处理后的信号进行后处理形成发送信号；以及

[0037] 步骤S117，将所述发送信号通过所述第一天线发送出去。

[0038] 下面结合图1和图2所示对上述实施例进行详细描述。图2为本发明一实施例中MIMO系统内部的电路结构示意图。

[0039] 在本实施例中，所述MIMO系统为8*8的，其支持两种通信模式，包括WLAN模式和LTE模式。在其他实施例中，所述MIMO系统还可以是2*2、4*4或16*16的。

[0040] 所述MIMO系统包括八组LTE天线、八组WLAN天线、分别与所述八组LTE天线相连的八个第一射频前端处理模块、分别与所述八组WLAN天线相连的八个第二射频前端处理模块、与所述八个第一射频前端处理模块和所述八个第二射频前端处理模块相连的八个射频收发模块以及一个与所述八个射频收发模块相连的基带处理模块。所述八个射频收发模块均支持多载波调制的OFDM信号的解调，具备处理WLAN与LTE等高速率信号的能力。

[0041] 首先，执行步骤S101,采用第一天线接收到第一通信模式的信号。

[0042] 在一些实施例中，所述第一通信模式为LTE模式，所述第一天线为LTE天线，适用于接收LTE信号。在一些实施例中，还采用第二天线接收第二通信模式的信号，所述第二天线为WLAN天线，适用于接收WLAN信号。

[0043] 其他实施例中，所述第一通信模式可以为WLAN模式。

[0044] 接着，执行步骤S103，采用第一射频前端对所述第一通信模式的信号进行预处理。

[0045] 在一些实施例中，所述第一射频前端与所述第一天线相连。所述预处理包括对所述第一通信模式的信号进行低噪声放大和滤波等处理，过滤掉噪声信号。

[0046] 如图2所示，第一射频前端与LTE天线相连，用于对LTE信号进行预处理操作。第二射频前端与WLAN天线相连，用于对WLAN信号进行预处理操作。

[0047] 接着，执行步骤S105，采用射频收发模块对所述预处理后的信号进行第一射频处理获得基带信号。

[0048] 在一些实施例中，所述射频收发模块适用于对所述预处理后的信号进行下变频等处理，将信号由高频信号转变为中低频信号。

[0049] 在一些实施例中，所述射频收发模块对不同模式的信号进行所述第一射频处理采用的倍数不同。

[0050] 接着，执行步骤S107，采用基带模块对所述基带信号进行第一基带处理获得可识别的信息。

[0051] 在一些实施例中，所述第一基带处理包括解调、解码和模数转换等。在一些实施例中，所述可识别的信息包括所述基带信号所携带的信息，即步骤S101中接收到的所述第一通信模式的信号所携带的信息。

[0052] 接着，执行步骤S109，基于所述可识别的信息，采用所述基带模块向所述第一射频前端模块发送控制信号。

[0053] 所述可识别的信息包含所述第一通信模式的信号所属通信模式的类型信息，根据所述可识别的信息，所述基带模块可以向所述第一射频前端模块发送控制信号。在一些实施例中，在后续步骤中，所述控制信号用于控制所述第一射频前端模块处理第二射频处理后的信号。

[0054] 接着，执行步骤S111，采用所述基带模块对所述可识别信息进行第二基带处理获得基带信号。

[0055] 在一些实施例中，所述第二基带处理包括对所述基带信号进行数模转换、编码和调制等处理，形成中低频信号。

[0056] 接着，执行步骤S113，采用所述射频收发模块对所述基带信号进行第二射频处理。

[0057] 在一些实施例中，所述射频收发模块适用于对所述基带信号进行下变频等处理，将信号由中低频信号转变为高频信号。

[0058] 在一些实施例中，所述射频收发模块对不同模式的信号进行所述第二射频处理采用的倍数不同。

[0059] 接着，执行步骤S115，基于所述控制信号，采用所述第一射频前端模块对所述第二射频处理后的信号进行后处理形成发送信号。

[0060] 根据所述控制信号，所述MIMO系统采用与所述第二射频处理后的信号对应的射频前端模块处理所述第二射频处理后的信号，从而形成发送信号。

[0061] 接着，执行步骤S117，将所述发送信号通过所述第一天线发送出去。

[0062] 本实施例中，通过所述LTE天线将待发送的LTE信号发送出去。

[0063] 请参考图2，在一些实施例中，所述MIMO系统可能会同时接收WLAN信号和LTE信号，那么WLAN信号由对应的WLAN天线接收至对应的第二射频前端模块，LTE信号由对应的LTE天线接收至对应的第一射频前端模块，所述第一射频前端模块和所述第二射频前端模块分别对接收到的LTE信号和WLAN信号进行预处理。所述第一射频前端模块和所述第二射频前端模块输出的信号进入同一个射频收发模块，在其中进行射频处理形成LTE信号和WLAN信号的中低频信号。然后基带处理模块对这两个中低频信号进行基带处理，获得LTE信号和WLAN信号所携带的信息。由于所述携带的信息包含表示信号类型的信息，所以基带处理模块可以识别LTE信号和WLAN信号。

[0064] 考虑到在同一射频收发通路上同时发送LTE信号和WLAN信号会造成相互间的干扰，所以本发明实施例中在同一射频收发通路上一个时刻只允许发送一种通信模式的信号。本实施例中，所述基带处理模块发送控制信号至所述第一射频前端模块或所述第二射频前端模块，用于控制它们处理相应的LTE信号或者WLAN信号。这样，当所述基带处理模块发送所述控制信号至所述第一射频前端模块时，所述第一射频前端模块就开始工作，处理从所述射频收发模块传过来的相应LTE信号；当所述基带处理模块发送所述控制信号至所述第二射频前端模块时，所述第二射频前端模块就开始工作，处理从所述射频收发模块传过来的相应WLAN信号。

[0065] 在一些实施例中，所述MIMO系统可以自发地要求进行WLAN业务和LTE业务。本实施例提供的基于MIMO的通信方法包括：基带处理模块产生命令，所述命令包括发送WLAN信号或者发送LTE信号；所述基带处理模块基于所述命令生成控制信号并发送所述控制信号至WLAN的射频前端模块或LTE的射频前端模块，所述控制信号用于控制所述WLAN的射频前端模块或所述LTE的射频前端模块对射频收发器输出的射频信号进行后处理，所述射频收发器与所述WLAN的射频前端模块及所述LTE的射频前端模块相连接；基于所述控制信号采用所述WLAN的射频前端模块或所述LTE的射频前端模块对所述射频收发器输出的所述射频信号进行所述后处理；以及将所述后处理后的信号通过与所述WLAN的射频前端模块相连的WLAN天线发射出去,或通过与所述LTE的射频前端模块相连的LTE天线发射出去。

[0066] 在一些实施例中，所述MIMO系统作为WiFi热点，同时也处理LTE业务。参考图2，这种场景下，所述基带处理模块可以灵活地配置所述八个射频收发器。通过给某些支路上的第一射频前端模块和某些支路上的第二射频前端模块发送控制信号，确定让某些支路发射LTE信号，而某些支路发射WLAN信号，这样可以避免在同一射频通路上同时发送不同通信模式的信号所产生的干扰。

[0067] 此外，本发明实施例还提供一种MIMO系统。如图3所示，所述MIMO系统200包括：

[0068] 第一天线201，适用于接收第一通信模式的信号；

[0069] 第二天线202，适用于接收第二通信模式的信号；

[0070] 第一射频前端单元203，与所述第一天线201相连，适用于对所述第一通信模式的信号进行预处理获得第一射频信号；

[0071] 第二射频前端单元204，与所述第二天线202相连，适用于对所述第二通信模式的信号进行预处理获得第二射频信号；以及

[0072] 射频接收单元205，与所述第一射频前端单元203及所述第二射频前端单元204相连，适用于对所述第一射频信号和所述第二射频信号进行射频处理。

[0073] 在一些实施例中，所述第一通信模式为LTE模式，所述第二通信模式为WLAN模式。

[0074] 在一些实施例中，所述预处理包括低噪声放大处理和滤波处理等。

[0075] 在一些实施例中，所述MIMO系统还包括基带处理单元，适用于对所述射频处理后的信号进行基带处理。

[0076] 在一些实施例中，所述MIMO系统包括2组第一天线201和2组第二天线202，或者4组第一天线201和4组第二天线202，或者8组第一天线201和8组第二天线202，或者16组第一天线201和16组第二天线202。所述第一射频前端单元203的数量与所述第一天线201的数量相等，所述第二射频前端单元204的数量与所述第二天线202的数量相等。

[0077] 在一些实施例中，所述MIMO系统为移动终端，例如手机等。

[0078] 本发明另一实施例也提供一种MIMO系统。参考图3，所述MIMO系统200包括：第一天线201、第二天线202、第一射频前端单元203、第二射频前端单元204、射频收发单元205和基带处理单元206。

[0079] 其中，所述基带处理单元206适用于发送控制信号至所述第一射频前端单元203或所述第二射频前端单元204，所述控制信号用于控制所述第一射频前端单元203或所述第二射频前端单元204对所述射频收发单元205输出的射频信号进行后处理；所述射频收发单元205与所述基带处理单元206相连，适用于对所述基带处理单元206输出的基带信号进行处理获得所述射频信号；所述第一射频前端单元203与所述射频收发单元205相连，适用于基于所述控制信号对所述射频信号进行第一后处理形成第一发送信号；所述第二射频前端单元204与所述射频收发单元205相连，适用于基于所述控制信号对所述射频信号进行第二后处理形成第二发送信号；所述第一天线201与所述第一射频前端单元203相连，适用于发射所述第一发送信号；所述第二天线202与所述第二射频前端单元204相连，适用于发射所述第二发送信号。

[0080] 在一些实施例中，所述第一发送信号为WLAN信号，所述第二发送信号为LTE信号。

[0081] 在一些实施例中，所述基带处理单元206还适用于：对所述第一天线201或所述第二天线202接收到的信号进行基带处理获得其携带的信息；以及基于所述携带的信息获得所述控制信号。

[0082] 在一些实施例中，所述基带处理单元206还适用于：生成命令，所述命令包括发送WLAN信号或发送LTE信号；以及基于所述命令，生成所述控制信号。

[0083] 综上，本发明提供的基于MIMO的通信方法，通过两种通信模式共用同一射频收发模块，能够减少MIMO系统内的射频收发模块的数量，降低系统资源的占用率。基于基带单元发送的控制信号，相应的射频前端单元对WLAN信号或LTE信号进行相应的处理，并通过相应的天线发射出去，从而避免了两种通信模式的信号在同一射频收发通路上发射造成的相互干扰。

[0084] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。