專利名稱：多天線設(shè)備、移動終端以及多天線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)，尤其涉及一種基于多輸入多輸出
(Multiple-Input and Multiple-Output)技術(shù)的多天線設(shè)備、移動終端以及多 天線通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的逐步成熟，移動用戶數(shù)量正在呈指數(shù)倍增長，并且 未來移動通信在傳輸速率、性能和系統(tǒng)業(yè)務(wù)容量等方面對無線通信系統(tǒng)提出 了更高的要求。針對這一情況，能夠?qū)崿F(xiàn)高效編碼、調(diào)制以及信號處理的 MIMO技術(shù)應(yīng)運而生。MIMO技術(shù)的核心思想是利用多個天線實現(xiàn)多發(fā)多 收，從而充分開發(fā)空間資源。在適合的信道條件下，MIMO系統(tǒng)的信道容量 與收、發(fā)天線數(shù)目的最小值近似成正比，它在不增加頻i普資源和天線發(fā)送功 率的情況下，可以成倍地提高信道容量和頻譜利用率。
在采用MIMO技術(shù)的MIMO系統(tǒng)中，在發(fā)送端，卩降傳輸信號首先經(jīng)過 能夠提供糾錯能力的信道編碼，再進行空時/空頻/空時頻編碼，而后由多 幅發(fā)送天線同時或者按照一定的時間順序發(fā)送出去；對于接收端，由多幅接 收天線同時或者按照一定的時間順序接收來自于發(fā)送端的信號，并依次進行 空時/空頻/空時頻解碼和信道譯碼，從而將譯碼結(jié)果作為待發(fā)送信號的原 始信息。與單天線系統(tǒng)相比，MIMO系統(tǒng)中多天線產(chǎn)生的復用增益、分集增 益和多用戶增益，能夠有效地提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾剩瑥亩鴰砀玫挠脩趔w 驗。
雖然MIMO技術(shù)已經(jīng)成熟，但在目前實際應(yīng)用的無線通信系統(tǒng)中，由 于物理尺寸的限制，移動終端上僅能夠容納單天線或者雙天線。那么，即使諸如基站之類的網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備具有多幅天線，系統(tǒng)的信道容量和頻譜利用率也 會因移動終端側(cè)天線數(shù)量過少而受到限制，進而移動終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的通信過 程中的數(shù)據(jù)傳輸速率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種多天線設(shè)備，能夠提高移動終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)間的數(shù)據(jù)傳輸 速率。
在本發(fā)明的多天線設(shè)備中，包括多輸入多輸出MIMO天線模塊、信 號處理模塊和終端通訊模塊，其中，
MIMO天線才莫塊用于以MIMO方式接收來自于對端通信設(shè)備的下行射 頻信號，將接收到的下行射頻信號傳送給信號處理模塊，并且還用于接收來 自于信號處理模塊的上行射頻信號，以MIMO方式將該上行射頻信號傳送 給對端通信設(shè)備；
信號處理模塊用于將所述下行射頻信號轉(zhuǎn)換為移動終端可識別的下行 信號，發(fā)送給終端通訊模塊，并且還用于將來自于終端通訊模塊的上行信號 轉(zhuǎn)換為上行射頻信號，發(fā)送給MIMO天線模塊；
終端通訊模塊用于將來自于所述信號處理模塊的下行信號傳送給移動 終端，并且將來自于移動終端的上行信號傳送給信號處理模塊。
本發(fā)明還提供一種移動終端，能夠與多天線設(shè)備配合，提高移動終端與 網(wǎng)絡(luò)側(cè)間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
在本發(fā)明的移動終端中，包括終端通訊模塊和信號處理模塊，其中，
所述終端通訊模塊用于接收來自于多天線設(shè)備的下行信號，發(fā)送給該移 動終端的信號處理模塊，并且將所述信號處理模塊發(fā)出的上行信號發(fā)送給多 天線設(shè)備；
所述信號處理模塊用于利用來自所述終端通訊模塊的下行信號進行信 息重組分發(fā)操作，并且將所在移動終端產(chǎn)生的上行信號發(fā)送給所述終端通訊 模塊。本發(fā)明還提供一種多天線通信系統(tǒng)，能夠提高移動終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)間的數(shù) 據(jù)傳輸速率。
在本發(fā)明的多天線通信系統(tǒng)中，包括多天線設(shè)備和移動終端，其中， 所述多天線設(shè)備用于以多輸入多輸出MIMO方式接收來自于對端通信
設(shè)備的下行射頻信號，將該下行射頻信號轉(zhuǎn)換為所述移動終端可識別的下行
信號，發(fā)送給該移動終端，并且接收來自于移動終端的上行射頻信號，以
MIMO方式將該上行射頻信號傳送給對端通信設(shè)備；
所述移動終端用于接收來自于所述多天線設(shè)備的下行信號，利用該下行
信號進行信息重組分發(fā)操作，并且將自身產(chǎn)生的上行信號發(fā)送給所述多天線設(shè)備。
由上述方案可見，本發(fā)明中的多天線設(shè)備使得移動終端能夠利用該多天 線設(shè)備上的多幅天線與外界設(shè)備進行MIMO方式的通信，將需要傳送的信 號轉(zhuǎn)換成若干個平行的信號流，并且在同一頻帶上使用各自的天線同時傳 送，從而能夠獲得MIMO技術(shù)帶來的復用增益以及分集增益。由于傳輸速 率通常與發(fā)射集和接收集中的最小天線數(shù)成正比，因此與目前的單天線或雙 天線移動終端相比，本發(fā)明的方案能夠提供更高的信號傳輸速率，從而解決 現(xiàn)有技術(shù)中因物理尺寸所限而無法放置多幅天線的移動終端帶來的傳輸速 率較低的問題。
同時，移動終端、多天線設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備組成的通信系統(tǒng)的信道容 量會隨著天線數(shù)量的增加而呈線性增加，并且這種信道容量的增加既無需占 用額外的帶寬，也不需要消耗額外的發(fā)射功率。
另一方面，多天線的應(yīng)用使得通信過程中的信號質(zhì)量能夠得到有效地提 高，并且覆蓋半徑也有效地增大，因此，與目前的單天線或雙天線移動終端 相比，本發(fā)明的方案能夠?qū)崿F(xiàn)更遠距離的信息傳輸。


下面將通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中 圖1為本發(fā)明中多天線設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明中移動終端的示例性結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明實施例1中多天線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例2中多天線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例3中多天線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明實施例中多天線通信系統(tǒng)與本地無線通信設(shè)備通信的示
意圖7為本發(fā)明實施例中多天線設(shè)備集成于充電器中的示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例， 對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
本發(fā)明提供一種多天線設(shè)備，具有至少兩幅天線，該設(shè)備作為移動終端 與網(wǎng)絡(luò)側(cè)或者其他通信設(shè)備的通信橋梁。并且該多天線設(shè)備無需占用較大空 間，可以為便攜式設(shè)備。
在本發(fā)明中，多天線設(shè)備用于以多輸入多輸出MIMO方式接收來自于 對端通信設(shè)備的下行射頻信號，將該下行射頻信號轉(zhuǎn)換為所述移動終端可識 別的下行信號，發(fā)送給該移動終端，并且接收來自于移動終端的上行射頻信 號，以MIMO方式將該上行射頻信號傳送給對端通信設(shè)備。移動終端用于 接收來自于多天線設(shè)備的下行信號，利用該下行信號進行信息重組分發(fā)操 作，并且將自身產(chǎn)生的上行信號發(fā)送給多天線設(shè)備。
圖1示出了本發(fā)明中多天線設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)圖。參見圖1,該多天線 設(shè)備包括MIMO天線模塊、信號處理模塊以及終端通訊模塊。其中，MIMO 天線模塊用于以MIMO方式接收來自于外部的射頻信號，將接收到的射頻 信號傳送給信號處理模塊，并且還用于接收來自于信號處理模塊的射頻信 號，以MIMO方式將該射頻信號傳送給外部；信號處理模塊用于將來自于MIMO天線模塊的射頻信號轉(zhuǎn)換為移動終端可識別的下行信號，發(fā)送給終端 通訊模塊，并且還用于將來自于終端通訊模塊的上行信號轉(zhuǎn)換為上行射頻信 號，發(fā)送給MIMO天線模塊；終端通訊模塊用于將來自于信號處理模塊的 信號傳送給移動終端，并且將來自于移動終端的上行信號傳送給信號處理模 塊。
圖2示出了本發(fā)明中移動終端的示例性結(jié)構(gòu)圖。參見圖2，該移動終端 包括終端通訊模塊和信號處理模塊。其中，終端通訊模塊用于接收來自于 多天線設(shè)備的下行信號，并發(fā)送給該移動終端的信號處理模塊，并且還將該 信號處理模塊發(fā)出的上行信號發(fā)送給多天線設(shè)備。信號處理模塊用于利用來 自終端通訊模塊的下行信號進行信息重組分發(fā)操作，并且將所在移動終端產(chǎn) 生的上行信號發(fā)送給終端通訊模塊。
本發(fā)明中的多天線設(shè)備與移動終端一起可以組成多天線通信系統(tǒng)，實現(xiàn) MIMO方式的信息傳輸。
從上述描述可見，本發(fā)明中的多天線設(shè)備，使得移動終端能夠利用該多 天線設(shè)備上的多幅天線與外界設(shè)備進行MIMO方式的通信，將需要傳送的 信號轉(zhuǎn)換成若干個平行的信號流，并且在同一頻帶上使用各自的天線同時傳 送，從而能夠獲得MIMO技術(shù)帶來的復用增益以及分集增益。由于傳輸速 率通常與發(fā)射集和接收集中的最小天線數(shù)成正比，因此與目前的單天線或雙 天線移動終端相比，本發(fā)明的方案能夠提供更高的信號傳輸速率，從而解決 現(xiàn)有技術(shù)中因物理尺寸所限而無法放置多幅天線的移動終端帶來的傳輸速 率較低的問題。
同時，移動終端、多天線設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備組成的通信系統(tǒng)的信道容 量會隨著天線數(shù)量的增加而呈線性增加，并且這種信道容量的增加既無需占 用額外的帶寬，也不需要消耗額外的發(fā)射功率。
另一方面，多天線的應(yīng)用使得通信過程中的信號質(zhì)量能夠得到有效地提 高，并且覆蓋半徑也有效地增大，因此，與目前的單天線或雙天線移動終端 相比，本發(fā)明的方案能夠?qū)崿F(xiàn)更遠距離的信息傳輸。交互，并且移動終端可以通過多天線設(shè)備與諸如基站之類的網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備、無 線局域網(wǎng)接入點或者諸如電腦之類的本地無線通信設(shè)備進行通信。 實施例1
本實施例中多天線設(shè)備通過短距離無線通信方式與移動終端相連，并且
以MIMO方式與無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行通信。下面以蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站作
為無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為例進行說明。
圖3示出了本實施例中多天線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖3，該系 統(tǒng)包括多天線設(shè)備以及移動終端，其中多天線設(shè)備與基站之間為蜂窩網(wǎng)信 道、與移動終端之間為短距離無線通信信道。
對于多天線設(shè)備，包括MIMO天線模塊、信號處理模塊和短距離無線 通信收發(fā)機。MIMO天線模塊用于通過蜂窩網(wǎng)信道接收來自于基站的下行射 頻信號，將該下行射頻信號傳送給所在多天線設(shè)備的信號處理模塊，并且接 收來自于信號處理模塊的上行射頻信號，將該上行射頻信號通過蜂窩網(wǎng)信道 向基站發(fā)送。信號處理模塊接收MIMO天線模塊傳來的下行射頻信號，對 該下行射頻信號進行射頻前端處理、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及解調(diào)處理，得到下 行基帶信號，再將該下行基帶信號轉(zhuǎn)換為短距離無線射頻信號，并傳輸給所 在多天線設(shè)備中的短距離無線通信收發(fā)機；并且，該信號處理模塊還接收來 自于短距離無線通信收發(fā)機的短距離無線射頻信號，轉(zhuǎn)換為上行基帶信號， 再對該上行基帶信號進行調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，得到上行射頻信號，并傳 輸給MIMO天線模塊。短距離無線通信收發(fā)機接收來自于信號處理模塊的 短距離無線射頻信號，通過與移動終端之間的短距離無線通信信道將該短距 離無線射頻信號發(fā)送給移動終端；并且，通過短距離無線通信信道接收移動 終端傳來的短距離無線射頻信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給所在多天線設(shè)備的信號處理模 塊。
對于移動終端，包括短距離無線通信收發(fā)機和信號處理模塊。短距離 無線通信收發(fā)機用于接收來自于多天線設(shè)備的短距離無線射頻信號，將該信號發(fā)送給所在移動終端的信號處理模塊；并且接收來自于所在移動終端的信 號處理模塊發(fā)來的短距離無線通信信號，將該信號發(fā)送給多天線設(shè)備。移動 終端中的信號處理模塊用于將來自于短距離無線通信收發(fā)機的短距離無線
以便移動終端中現(xiàn)存的各應(yīng)用模塊根據(jù)重組分發(fā)結(jié)果執(zhí)行對應(yīng)的操作；并且 將移動終端產(chǎn)生的上行基帶信號轉(zhuǎn)換為短距離無線射頻信號，發(fā)送給所在移 動終端的短距離無線收發(fā)機。
采用本實施例中的多天線設(shè)備和移動終端進行信息傳輸，在下行方向 上，下行射頻信號從基站出發(fā)，以MIMO方式在蜂窩網(wǎng)信道上傳輸至本實 施例中多天線設(shè)備的MIMO天線模塊，再到達該設(shè)備的信號處理模塊。在 該信號處理模塊中，下行射頻信號經(jīng)過射頻前端處理、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及 解調(diào)處理成為基帶信號，進一步再被轉(zhuǎn)換為移動終端能夠識別的短距離無線 射頻信號，并被傳輸至多天線設(shè)備的短距離無線通信收發(fā)機中。該短距離無 線通信收發(fā)機在多天線設(shè)備與移動終端之間的短距離無線通信信道上，將短 距離無線射頻信號作為移動終端可識別的下行信號，發(fā)送給移動終端內(nèi)的短 距離無線通信收發(fā)機。移動終端的短距離無線通信收發(fā)機將接收到的短距離 無線射頻信號傳送給該移動終端中的信號處理模塊，并且在該信號處理模塊 中該短距離無線射頻信號被轉(zhuǎn)換為下行基帶信號，并對該下行基帶信號進行 信息重組分發(fā)操作，以供移動終端中的應(yīng)用模塊利用該信號進行后續(xù)操作。
在上行方向上，在移動終端中的信號處理模塊中，移動終端欲發(fā)送給基 站的上行基帶信號被轉(zhuǎn)換為短距離無線射頻信號，作為上行信號，通過該移 動終端的短距離無線收發(fā)機在短距離無線通信信道上傳輸至多天線設(shè)備中 的短距離無線通信收發(fā)機。該上行基帶信號到達多天線設(shè)備中的信號處理模 塊后，再經(jīng)過調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，得到上行射頻信號，經(jīng)過MIMO天 線模塊，由多天線設(shè)備中的MIMO天線模塊以MIMO方式在蜂窩網(wǎng)信道上 發(fā)送給基站。
本實施例中的短距離無線通信方式可以是無線局域網(wǎng)(WLAN )方式或者超寬帶(UWB)方式，那么通信過程中的短距離無線通信信號就是負荷 WL AN或者UWB協(xié)議的信號。當然該短距離無線通信方式還可以是其他任 何一種現(xiàn)有的短距離無線通信方式。
此外，本實施例中多天線設(shè)備內(nèi)部的MIMO天線才莫塊可以是多幅無線 網(wǎng)絡(luò)通信天線，并且信號處理模塊可以由無線網(wǎng)絡(luò)MIMO收發(fā)機來實現(xiàn)。
實施例2
本實施例中多天線設(shè)備通過有線方式與移動終端相連，并且以MIMO 方式與無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行通信。下面仍以蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基站作為無線通信 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為例進行說明。
圖4示出了本實施例中多天線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖4，該系 統(tǒng)包括多天線設(shè)備以及移動終端，其中多天線設(shè)備與基站之間為蜂窩網(wǎng)信 道、與移動終端之間為有線連接。
本實施例中的多天線設(shè)備包括MIMO天線模塊、信號處理模塊和有線 接口模塊。MIMO天線模塊用于通過蜂窩網(wǎng)信道接收來自于基站的下行射頻 信號，將該下行射頻信號傳送給所在多天線設(shè)備的信號處理模塊，并且接收 來自于信號處理模塊的上行射頻信號，將該上行射頻信號通過蜂窩網(wǎng)信道向 基站發(fā)送。信號處理模塊接收MIMO天線模塊傳來的下行射頻信號，對該 下行射頻信號進行射頻前端處理、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及解調(diào)處理，得到下行 基帶信號，再將該下行基帶信號傳輸給所在多天線設(shè)備中的有線接口模塊； 并且，該信號處理模塊還接收來自于有線接口模塊的上行基帶信號，再對該 上行基帶信號進行調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，得到上行射頻信號，并傳輸給 MIMO天線模塊。有線接口模塊接收來自于信號處理模塊的下行基帶信號， 并將該基帶信號發(fā)送給移動終端；并且，接收移動終端傳來的上行基帶信號， 并轉(zhuǎn)發(fā)給所在多天線設(shè)備的信號處理模塊。
可見，這里多天線設(shè)備中的MIMO天線模塊與實施例1完全相同，信 號處理模塊省略了基帶信號與短距離射頻信號之間的轉(zhuǎn)換。
對于移動終端，包括有線接口模塊和信號處理模塊。有線接口模塊用于接收來自于多天線設(shè)備的下行基帶信號，將該信號發(fā)送給所在移動終端的
信號處理模塊；并且接收來自于所在移動終端的信號處理模塊發(fā)來的上行基 帶信號，將該信號發(fā)送給多天線設(shè)備。移動終端中的信號處理模塊用于對來 自于所在移動終端的下行基帶信號進行信息重組分發(fā)操作，以供該移動終端 中現(xiàn)存的各應(yīng)用模塊根據(jù)重組分發(fā)結(jié)果執(zhí)行對應(yīng)的后續(xù)操作；并且將移動終 端產(chǎn)生的上行基帶信號發(fā)送給所在移動終端的有線接口模塊。
當本實施例中的多天線設(shè)備和移動終端相配合進行信息傳輸時，在下行 方向上，下行射頻信號從基站出發(fā)，以MIMO方式在蜂窩網(wǎng)信道上傳輸至 本實施例中多天線設(shè)備的MIMO天線模塊，再到達該設(shè)備的信號處理模塊。 在該信號處理模塊中，下行射頻信號經(jīng)過射頻前端處理、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換以 及解調(diào)處理成為下行基帶信號，并被傳輸至多天線設(shè)備的有線接口模塊中。 該有線接口模塊將下行基帶信號作為移動終端可識別的下行信號，發(fā)送給移 動終端內(nèi)的有線接口模塊。移動終端的有線接口模塊將接收到的基帶信號傳 送給該移動終端中的信號處理模塊，并且在該信號處理模塊中該下行基帶信 號被執(zhí)行信息重組操作，以供移動終端中的各應(yīng)用模塊利用該信號進行后續(xù) 操作。
在上行方向上，在移動終端中的信號處理模塊中，移動終端欲發(fā)送給基 站的上行基帶信號作為上行信號，通過該移動終端的有線接口模塊被傳輸至 多天線設(shè)備中的有線接口模塊。該上行基帶信號到達多天線設(shè)備中的信號處 理模塊后，再進行調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，得到上行射頻信號，經(jīng)過MIMO 天線模塊，由多天線設(shè)備中的MIMO天線模塊以MIMO方式在蜂窩網(wǎng)信道 上發(fā)送給基站。
本實施例中多天線設(shè)備內(nèi)部的MIMO天線模塊可以是多幅蜂窩網(wǎng)通信 天線，并且信號處理模塊可以由蜂窩網(wǎng)MIMO收發(fā)機來實現(xiàn)。 實施例3
與實施例2相似，本實施例中多天線設(shè)備也通過有線方式與移動終端相 連，并且以MIMO方式與無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進4亍通信。與實施例2不同的是，本實施例在多天線設(shè)備中不執(zhí)行解調(diào)與調(diào)制處理，而是由移動終端通過 執(zhí)行解調(diào)與調(diào)制處理來實現(xiàn)數(shù)字信號與基帶信號間的轉(zhuǎn)換。下面仍以蜂窩網(wǎng) 絡(luò)中基站作為無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為例進行說明。
圖5示出了本實施例中多天線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖5,該系 統(tǒng)包括多天線設(shè)備以及移動終端，其中多天線設(shè)備與基站之間為蜂窩網(wǎng)信 道、與移動終端之間為有線連接。
本實施例多天線設(shè)備中以變頻與預(yù)處理模塊來實現(xiàn)信號處理，當然也可 以將該變頻與預(yù)處理模塊看作為信號處理模塊。這里的MIMO天線模塊與 實施例2完全相同。
多天線設(shè)備中的變頻與預(yù)處理模塊用于接收MIMO天線模塊傳來的下 行射頻信號，對該下行射頻信號進行射頻前端處理、濾波、變頻以及模數(shù)轉(zhuǎn) 換處理，得到下行數(shù)字信號，再將該下行數(shù)字信號發(fā)送給所在多天線設(shè)備中 的有線接口模塊；并且，該變頻與預(yù)處理模塊還接收來自于有線接口模塊的 上行數(shù)字信號，再對該上行數(shù)字信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換和變頻處理，得到上行射 頻信號，并傳輸給MIMO天線模塊。有線接口模塊接收來自于信號處理模 塊的下行數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送給移動終端；并且，接收移動終端 傳來的上行數(shù)字信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給所在多天線設(shè)備的變頻與預(yù)處理模塊。
對于移動終端，包括有線接口模塊和信號處理模塊。有線接口模塊用 于接收來自于多天線設(shè)備的下行數(shù)字信號，將該信號發(fā)送給所在移動終端的 信號處理模塊；并且接收來自于所在移動終端的信號處理模塊發(fā)來的上行數(shù) 字信號，將該信號發(fā)送給多天線設(shè)備。移動終端中的信號處理模塊用于對來 自于有線接口模塊的下行數(shù)字信號進行解調(diào)處理，得到下行基帶信號，再對 該下行基帶信號進行信息重組分發(fā)操作，以供該移動終端中現(xiàn)存的各應(yīng)用模 塊根據(jù)重組分發(fā)結(jié)果執(zhí)行對應(yīng)的后續(xù)操作；并且對移動終端產(chǎn)生的上行基帶 信號調(diào)制為上行數(shù)字信號，發(fā)送給所在移動終端的有線接口模塊?？梢?，與 實施例1和實施例2相比，本實施例中移動終端的信號處理模塊增加了調(diào)制 和解調(diào)的操作。當本實施例中的多天線設(shè)備和移動終端相配合進行信息傳輸時，在下行
方向上，下行射頻信號從基站出發(fā)，以MIMO方式在蜂窩網(wǎng)信道上傳輸至 本實施例中多天線設(shè)備的MIMO天線模塊，再到達該設(shè)備的變頻與預(yù)處理 模塊。在該變頻與預(yù)處理模塊中，下行射頻信號經(jīng)過射頻前端處理、濾波、 變頻以及模數(shù)轉(zhuǎn)換處理成為下行數(shù)字信號，并被傳輸至多天線設(shè)備的有線接 口模塊中。該有線接口模塊將下行數(shù)字信號作為移動終端可識別的下行信 號，發(fā)送給移動終端內(nèi)的有線接口模塊。移動終端的有線接口模塊將接收到 的下行數(shù)字信號傳送給該移動終端中的信號處理模塊，并且在該信號處理模 塊中該下行數(shù)字信號經(jīng)過解調(diào)處理后成為下行基帶信號，而后該下行基帶信 號被執(zhí)行信息重組操作，以供移動終端中的各應(yīng)用模塊利用該信號進行后續(xù) 操作。
在上行方向上，在移動終端中的信號處理模塊中，將移動終端欲發(fā)送給 基站的上行基帶信號調(diào)制為上行數(shù)字信號，并作為上行信號，通過該移動終 端的有線接口模塊被傳輸至多天線設(shè)備中的有線接口模塊。該上行數(shù)字信號 到達多天線設(shè)備中的變頻與預(yù)處理模塊后，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換和變頻處理，從基 帶信號轉(zhuǎn)換為上行射頻信號，經(jīng)過MIMO天線模塊，由多天線設(shè)備中的 MIMO天線模塊以MIMO方式在蜂窩網(wǎng)信道上發(fā)送給基站。
上述實施例2和實施例3中，多天線設(shè)備和移動終端中的有線接口模塊 均可以由可插入多天線有線接口實現(xiàn)。
以上僅為移動終端通過多天線設(shè)備實現(xiàn)以MIMO方式與蜂窩網(wǎng)中的基 站進行通信的示例，該多天線設(shè)備也可以實現(xiàn)移動終端與本地無線通信設(shè)備 間的信息傳輸。圖6示出了包括本發(fā)明多天線設(shè)備和移動終端在內(nèi)的多天線 通信系統(tǒng)與本地無線通信設(shè)備通信的示意圖。參見圖6,多天線設(shè)備與本地 無線通信設(shè)備間為短距離無線通信信道，而多天線設(shè)備與移動終端均可以采 用上述實施例1、 2或3的實現(xiàn)方式，從而使得移動終端通過該多天線設(shè)備， 能夠以MIMO方式與本地無線通信設(shè)備進4亍信息交互。當然，也可以將圖6 中的本地無線通信設(shè)備替換為無線局域網(wǎng)接入點。上述的基站、本地無線通信設(shè)備以及無線局域網(wǎng)接入點均可以看作為對 端通信設(shè)備的一種表現(xiàn)形式。當對端通信設(shè)備為本地無線通信設(shè)備和無線局
域網(wǎng)接入點時，多天線設(shè)備中的MIMO天線模塊包括多幅短距離無線通信 天線。
當然，本發(fā)明實施例中的多天線設(shè)備可以被集成到諸如充電器、手機座、 手機外套(phone jacket)、筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備中，以增強用戶使 用該設(shè)備的便利程度；同時該多天線設(shè)備還可以采用被集成到的便攜式設(shè)備 的電池為自身供電。圖7示出了本發(fā)明實施例中的多天線設(shè)備集成于充電器 中的示意圖。參見圖7，集成有多天線設(shè)備的充電器包括多天線設(shè)備、可 充電電池以及現(xiàn)有的充電電路和接口。在圖7中的充電器在充電電路和接口 與外界電源連接時，為可充電電池充電。只要可充電電池中存在足夠的電量， 無論該充電器是否與電源連接，都可以為多天線設(shè)備供電。這里，多天線設(shè) 備可以按照上述實施例1、 2或3的方式，在對端設(shè)備與移動終端的通信中 起橋梁作用。
此外，本發(fā)明中的多天線設(shè)備還可以被集成于日常辦公或者家庭環(huán)境中 的常見設(shè)備中，例如有線電視機頂盒、鐘表、玩具以及飾品等內(nèi)部。
綜上，本發(fā)明通過提供具有多幅天線的多天線設(shè)備，使得因物理尺寸所 限而無法設(shè)置較多天線的移動終端能夠以MIMO方式與對端通信設(shè)備進行 信息傳輸，從而獲得更高的傳輸速率以及更遠的傳輸距離。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種多天線設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括多輸入多輸出MIMO天線模塊、信號處理模塊和終端通訊模塊，其中，MIMO天線模塊用于以MIMO方式接收來自于對端通信設(shè)備的下行射頻信號，將接收到的下行射頻信號傳送給信號處理模塊，并且還用于接收來自于信號處理模塊的上行射頻信號，以MIMO方式將該上行射頻信號傳送給對端通信設(shè)備；信號處理模塊用于將所述下行射頻信號轉(zhuǎn)換為移動終端可識別的下行信號，發(fā)送給終端通訊模塊，并且還用于將來自于終端通訊模塊的上行信號轉(zhuǎn)換為上行射頻信號，發(fā)送給MIMO天線模塊；終端通訊模塊用于將來自于所述信號處理模塊的下行信號傳送給移動終端，并且將來自于移動終端的上行信號傳送給信號處理模塊。
2、 如權(quán)利要求1所述的多天線設(shè)備，其特征在于，所述終端通訊沖莫塊為短 距離無線通信收發(fā)機，所述信號處理模塊對所述下行射頻信號進行射頻前端處理、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn) 換以及解調(diào)處理，得到下行基帶信號，再將該下行基帶信號轉(zhuǎn)換為短距離無線 射頻信號，作為所述移動終端可識別的下行信號，并且接收來自于所述短距離 無線通信收發(fā)機的短距離無線射頻信號，轉(zhuǎn)換為上行基帶信號，再對該上行基 帶信號進行調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，得到所述上行射頻信號；所述短距離無線通信收發(fā)機通過與移動終端之間的短距離無線通信信道將 所述短距離無線射頻信號發(fā)送給該移動終端，并且通過所述短距離無線通信信 道接收移動終端傳來的作為所述上行信號的短距離無線射頻信號。
3、 如權(quán)利要求2所述的多天線設(shè)備，其特征在于，所述短距離無線射頻信 號為無線局域網(wǎng)WLAN信號或者超寬帶UWB信號。
4、 如權(quán)利要求1所述的多天線設(shè)備，其特征在于，所述終端通訊模塊為有 線接口模塊，所述信號處理模塊對所述下行射頻信號進行射頻前端處理、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn) 換以及解調(diào)處理，得到下行基帶信號，作為所述移動終端可識別的下行信號， 并且接收來自于所述有線接口模塊的上行基帶信號，再對該上行基帶信號進行 調(diào)制以及數(shù)模轉(zhuǎn)換處理，得到所述上行射頻信號。
5、 如權(quán)利要求1所述的多天線設(shè)備，其特征在于，所述終端通訊模塊為有 線接口模塊，所述信號處理^t塊對所述下行射頻信號進行射頻前端處理、濾波、變頻以 及模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，得到下行數(shù)字信號，作為所述移動終端可識別的下行信號， 并且接收來自于所述有線接口模塊的上行數(shù)字信號，再對該上行數(shù)字信號進行 數(shù)模轉(zhuǎn)換和變頻處理，得到所述上行射頻信號。
6、 如權(quán)利要求1所述的多天線設(shè)備，其特征在于，所述對端通信設(shè)備為無 線網(wǎng)絡(luò)的基站，所述MIMO天線模塊包括多幅無線網(wǎng)絡(luò)通信天線；或者，所述對端通信設(shè)備為本地無線通信設(shè)備或者WLAN接入點，所述 MIMO天線模塊包括多幅短距離無線通信天線。
7、 如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的多天線設(shè)備，其特征在于，所述多 天線設(shè)備集成于便攜式設(shè)備中。
8、 一種移動終端，其特征在于，該移動終端包括終端通訊模塊和信號處 理模塊，其中，所述終端通訊模塊用于接收來自于多天線設(shè)備的下行信號，發(fā)送給該移動 終端的信號處理模塊，并且將所述信號處理模塊發(fā)出的上行信號發(fā)送給多天線 設(shè)備；所述信號處理模塊用于利用來自所述終端通訊模塊的下行信號進行信息重 組分發(fā)操作，并且將所在移動終端產(chǎn)生的上行信號發(fā)送給所述終端通訊模塊。
9、 如權(quán)利要求8所述的移動終端，其特征在于，所述終端通訊模塊為短距 離無線通信收發(fā)機，所述上行信號為來自于所述信號處理模塊的短距離無線射 頻信號，所述下行信號為來自于多天線設(shè)備的短距離無線射頻信號；所述信號處理模塊進一步將所述短距離無線通信收發(fā)機發(fā)送的作為所述下行信號的短距離無線射頻信號轉(zhuǎn)換為下行基帶信號，并對該下行基帶信號進行 信息重組分發(fā)搡作，并且將所述移動終端產(chǎn)生的上行基帶信號轉(zhuǎn)換為短距離無 線射頻信號，作為所述上行信號。
10、 如權(quán)利要求8所述的移動終端，其特征在于，所述終端通訊;溪塊為有 線接口模塊，所述上行信號為上行基帶信號，所述下行信號為下行基帶信號。
11、 如權(quán)利要求8所述的移動終端，其特征在于，所述終端通訊模塊為有 線接口模塊，所述上行信號為上行數(shù)字信號，所述下行信號為下行數(shù)字信號；所述信號處理模塊進一步對所述下行數(shù)字信號進行解調(diào)處理，得到下行基 帶信號，對該下行基帶信號進行信息重組分發(fā)操作，并且將所述移動終端產(chǎn)生 的上行基帶信號調(diào)制為所述上行數(shù)字信號。1
12、 一種多天線通信系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括多天線設(shè)備和移動 終端，其中，所述多天線設(shè)備用于以多輸入多輸出MIMO方式接收來自于對端通信設(shè)備 的下行射頻信號，將該下行射頻信號轉(zhuǎn)換為所述移動終端可識別的下行信號， 發(fā)送給該移動終端，并且接收來自于移動終端的上行射頻信號，以MIMO方式 將該上行射頻信號傳送給對端通信設(shè)備；所述移動終端用于接收來自于所述多天線設(shè)備的下行信號，利用該下行信 號進行信息重組分發(fā)操作，并且將自身產(chǎn)生的上行信號發(fā)送給所述多天線設(shè)備。
13、 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多天線設(shè)備通過短距離 無線通信方式或者有線連接方式與所述移動終端進行通信。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多天線設(shè)備、移動終端和多天線通信系統(tǒng)。其中，多天線設(shè)備包括MIMO天線模塊、信號處理模塊和終端通訊模塊，MIMO天線模塊以MIMO方式接收來自于對端通信設(shè)備的下行射頻信號，將接收到的下行射頻信號傳送給信號處理模塊，并且還接收來自于信號處理模塊的上行射頻信號，以MIMO方式將該上行射頻信號傳送給對端通信設(shè)備；信號處理模塊將所述下行射頻信號轉(zhuǎn)換為移動終端可識別的下行信號，發(fā)送給終端通訊模塊，并且還將來自于終端通訊模塊的上行信號轉(zhuǎn)換為上行射頻信號，發(fā)送給MIMO天線模塊；終端通訊模塊將來自于信號處理模塊的下行信號傳送給移動終端，并且將來自于移動終端的上行信號傳送給信號處理模塊。
文檔編號H04B7/04GK101567715SQ20081009501
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者加山英俊, 大塚裕幸, 勇 白, 嵐 陳 申請人:株式會社Ntt都科摩