一种天线系统及网络设备技术方案

本发明专利技术实施例提供一种天线系统及网络设备，该天线系统包括：基带处理单元，控制单元，至少一个射频通道，阵列选择开关，至少两个子阵列，以及透镜天线，其中：基带处理单元，用于将需要发送给用户设备UE的比特流信号转换为模拟信号，及将UE所属的小区的信息发送给控制单元；控制单元，用于从至少一个射频通道中确定用于处理模拟信号的第一通道并将第一通道的信息发送给基带处理单元；基带处理单元，还用于接收第一通道的信息并根据第一通道的信息将模拟信号发送给第一通道处理；第一子阵列，用于将从第一通道接收到的信号通过透镜天线聚焦发射。采用本发明专利技术实施例，能够实现多波束的高增益定向覆盖。

ANTENNA SYSTEM AND NETWORK EQUIPMENT

【技术实现步骤摘要】
一种天线系统及网络设备
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种天线系统及网络设备。
技术介绍
随着移动业务的快速发展，蜂窝移动通信系统对频谱的需求急剧增加。但Sub6GHz低频可用频谱资源已较为稀缺，蜂窝移动通信系统向毫米波(mmWave)频段演进已成为必然的趋势。毫米波频段面临几个突出的问题：1、如何解决电磁波传输损高的问题，比如：60GHz在空气中传播损耗比5GHz高大约22dB。60GHz波长只有5毫米(mm)，所以空间传播基本没有衍射和绕射，穿透损耗30dB－40dB，基本无法穿墙，空间传播主要依靠直射和反射。一次墙面反射损耗大约10dB，二次墙面反射损耗大约16dB。2、毫米波系统一般采用窄波束覆盖，单个波束覆盖范围有限，因此，需要提供多个方向覆盖的能力。针对毫米波高损耗问题，第一种解决方法是提高模拟功放发射功率，从而保证更广范围的覆盖；第二种解决方法是设计高增益天线系统，从而提高系统有效全向辐射功率(EffectiveIsotropicRadiatedPower)。但是针对多个方向覆盖需求，业界主要采用简单的相控阵天线、多个天线物理摆放等方式实现，这些技术实现难度大、性能低，如相控阵以单波束为主，多波束增益等指标较差；物理摆放/堆叠多波束天线体积大、工程应用困难。因此，现有多波束天线技术很难满足未来移动通信、固定接入通信对同时多波束、多用户覆盖需求。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种天线系统及网络设备，能够实现多波束的高增益定向覆盖。本专利技术实施例第一方面公开了一种天线系统，该天线系统包括：基带处理单元，控制单元，至少一个射频通道，阵列选择开关，至少两个子阵列，以及透镜天线，其中：所述基带处理单元，用于将需要发送给用户设备UE的比特流信号转换为模拟信号，以及将所述UE所属的小区的信息发送给所述控制单元；所述控制单元，用于从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元，以及用于根据所述UE所属的小区的信息控制所述阵列选择开关，以使所述第一通道与所述至少两个子阵列中的至少一个第一子阵列连接，所述第一子阵列能够产生覆盖所述UE所属的小区的波束；所述基带处理单元，还用于接收所述第一通道的信息并根据所述第一通道的信息将所述模拟信号发送给所述第一通道处理；所述第一子阵列，用于将从所述第一通道接收到的信号通过所述透镜天线聚焦发射。通过运行上述天线系统，该天线系统中的控制单元可以通过选择射频通道，以及控制射频通道与至少两个子阵列之间的连接，来实现天线系统同步与各个终端进行通信，提高了通信效率；另外，由于存在至少两个子阵列和透镜天线，因此天线系统可以多波束的高增益定向覆盖，能够抑制各个终端的通信干扰和节省时频资源。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述至少两个子阵列相对于所述透镜天线的位置各不相同。结合第一方面，或者第一方面的上述任意一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述用于从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元，具体为：用于根据所述至少一个射频通道中各个射频通道的带宽利用率从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元。结合第一方面，或者第一方面的上述任意一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第一通道属于至少一个射频通道中带宽利用率不高于预设阈值的射频通道。结合第一方面，或者第一方面的上述任意一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述至少两个子阵列均用于周期性地产生新的覆盖范围的波束，并在每次产生的波束上发送导频信号，其中，每个导频信号包含发送所述每个导频信号的子阵列的标识和波束的标识，以用于接收所述每个导频信号的各个终端识别发送所述每个导频信号的子阵列和波束；所述至少两个子阵列还用于接收所述各个终端发送的反馈信息，所述各个终端中每个终端发送的反馈信息用于指示自身接收的所述导频信号的信号质量、来自的阵列和来自的波束；所述控制单元还用于根据所述各个终端发送的反馈信息确定适合为所述各个终端中每个终端提供信号发射服务的子阵列和波束。结合第一方面，或者第一方面的上述任意一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述各个终端包括所述UE；若所述UE接收的由第二子阵列上的第二波束发送的导频信号在所述UE接收到的各个导频信号中信号质量排在前N位，则所述第二子阵列和所述第二波束为适合分别为所述UE提供信号发射服务的子阵列和波束，N为大于或者等于1的正整数。结合第一方面，或者第一方面的上述任意一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第一子阵列为所述第二子阵列。第二方面，本申请实施例提供一种通信方法，所述方法应用于天线系统，所述天线系统包括：基带处理单元，控制单元，至少一个射频通道，阵列选择开关，至少两个子阵列，以及透镜天线；所述方法包括：所述基带处理单元将需要发送给用户设备UE的比特流信号转换为模拟信号，以及将所述UE所属的小区的信息发送给所述控制单元；所述控制单元从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元，以及根据所述UE所属的小区的信息控制所述阵列选择开关，以使所述第一通道与所述至少两个子阵列中的至少一个第一子阵列连接，所述第一子阵列能够产生覆盖所述UE所属的小区的波束；所述基带处理单元接收所述第一通道的信息并根据所述第一通道的信息将所述模拟信号发送给所述第一通道处理；所述第一子阵列将从所述第一通道接收到的信号通过所述透镜天线聚焦发射。通过执行上述步骤，该天线系统中的控制单元可以通过选择射频通道，以及控制射频通道与至少两个子阵列之间的连接，来实现天线系统同步与各个终端进行通信，提高了通信效率；另外，由于存在至少两个子阵列和透镜天线，因此天线系统可以多波束的高增益定向覆盖，能够抑制各个终端的通信干扰和节省时频资源。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述至少两个子阵列相对于所述透镜天线的位置各不相同。结合第二方面，或者第二方面的上述任意一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元，包括：根据所述至少一个射频通道中各个射频通道的带宽利用率从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元。结合第二方面，或者第二方面的上述任意一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第一通道属于至少一个射频通道中带宽利用率不高于预设阈值的射频通道。结合第二方面，或者第二方面的上述任意一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述基带处理单元将需要发送给用户设备UE的比特流信号转换为模拟信号，以及将所述UE所属的小区的信息发送给所述控制单元之前，所述方法还包括：所述至少两个子阵列均周期性地产生新的覆盖范围的波束，并在每次产生的波束上发送导频信号，其中，每个导频信号包含发送所述每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线系统，其特征在于，包括：基带处理单元，控制单元，至少一个射频通道，阵列选择开关，至少两个子阵列，以及透镜天线，其中：所述基带处理单元，用于将需要发送给用户设备UE的比特流信号转换为模拟信号，以及将所述UE所属的小区的信息发送给所述控制单元；所述控制单元，用于从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元，以及用于根据所述UE所属的小区的信息控制所述阵列选择开关，以使所述第一通道与所述至少两个子阵列中的至少一个第一子阵列连接，所述第一子阵列能够产生覆盖所述UE所属的小区的波束；所述基带处理单元，还用于接收所述第一通道的信息并根据所述第一通道的信息将所述模拟信号发送给所述第一通道处理；所述第一子阵列，用于将从所述第一通道接收到的信号通过所述透镜天线聚焦发射。

【技术特征摘要】
1.一种天线系统，其特征在于，包括：基带处理单元，控制单元，至少一个射频通道，阵列选择开关，至少两个子阵列，以及透镜天线，其中：所述基带处理单元，用于将需要发送给用户设备UE的比特流信号转换为模拟信号，以及将所述UE所属的小区的信息发送给所述控制单元；所述控制单元，用于从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元，以及用于根据所述UE所属的小区的信息控制所述阵列选择开关，以使所述第一通道与所述至少两个子阵列中的至少一个第一子阵列连接，所述第一子阵列能够产生覆盖所述UE所属的小区的波束；所述基带处理单元，还用于接收所述第一通道的信息并根据所述第一通道的信息将所述模拟信号发送给所述第一通道处理；所述第一子阵列，用于将从所述第一通道接收到的信号通过所述透镜天线聚焦发射。2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述至少两个子阵列相对于所述透镜天线的位置各不相同。3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述用于从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元，具体为：用于根据所述至少一个射频通道中各个射频通道的带宽利用率从所述至少一个射频通道中确定用于处理所述模拟信号的第一通道并将所述第一通道的信息发送给所述基带处理单元。4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述第一通道属于至少一个射频通道中带宽利用率不高于预设阈值的射频通道。5.根据权利要求1－4任一项所述的天线系统，其特征在于：所述至少两个子阵列均用于周期性地产生新的覆盖范围的波束，并在每次产生的波束上发送导频信号，其中，每个导频信号包含发送所述每个导频信号的子阵列的标识和波束的标识，以用于接收所述每个导频信号的各个终端识别发送所述每个导频信号的子阵列和波束；所述至少两个子阵列还用于接收所述各个终端发送的反馈信息，所述各个终端中每个终端发送的反馈信息用于指示自身接收的所述导频信号的信号质量、来自的阵列和来自的波束；所述控制单元还用于根据所述各个终端发送的反馈信息确定适合为所述各个终端中每个终端提供信号发射服务的子阵列和波束。6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述各个终端包括所述UE；若所述UE接收的由第二子阵列上的第二波束发送的导频信号在所述UE接收到的各个导频信号中信号质量排在前N位，则所述第二子阵列和所述第二波束为适合分别为所述UE提供信号发射服务的子阵列和波束，N为大于或者等于1的正整数。7.根据权利要求6所述的天线系统，其特征在于，所述第一子阵列为所述第二子阵列。8.一种通信方法，其特征在于，所述方法应用于天线系统，所述天线系统包括：基带处理单元，控制单元，至少一个射频通道，阵列选择开关，至少两个子阵列，以及透镜天线；所述方法包括：所述基带处理单元将需要发送给用户设备UE的比特流信号转换为模拟信号，以及将所述UE所属...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德福，蒋成钢，罗龙，王学寰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44