[发明专利]多天线设备、移动终端以及多天线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种基于多输入多输出(Multiple-Input and Multiple-Output)技术的多天线设备、移动终端以及多天线通信系统。

背景技术

随着无线通信技术的逐步成熟，移动用户数量正在呈指数倍增长，并且未来移动通信在传输速率、性能和系统业务容量等方面对无线通信系统提出了更高的要求。针对这一情况，能够实现高效编码、调制以及信号处理的MIMO技术应运而生。MIMO技术的核心思想是利用多个天线实现多发多收，从而充分开发空间资源。在适合的信道条件下，MIMO系统的信道容量与收、发天线数目的最小值近似成正比，它在不增加频谱资源和天线发送功率的情况下，可以成倍地提高信道容量和频谱利用率。

在采用MIMO技术的MIMO系统中，在发送端，待传输信号首先经过能够提供纠错能力的信道编码，再进行空时/空频/空时频编码，而后由多幅发送天线同时或者按照一定的时间顺序发送出去；对于接收端，由多幅接收天线同时或者按照一定的时间顺序接收来自于发送端的信号，并依次进行空时/空频/空时频解码和信道译码，从而将译码结果作为待发送信号的原始信息。与单天线系统相比，MIMO系统中多天线产生的复用增益、分集增益和多用户增益，能够有效地提高数据传输的速率，从而带来更好的用户体验。

虽然MIMO技术已经成熟，但在目前实际应用的无线通信系统中，由于物理尺寸的限制，移动终端上仅能够容纳单天线或者双天线。那么，即使诸如基站之类的网络侧设备具有多幅天线，系统的信道容量和频谱利用率也会因移动终端侧天线数量过少而受到限制，进而移动终端与网络侧的通信过程中的数据传输速率较低。

发明内容

本发明提供一种多天线设备，能够提高移动终端与网络侧间的数据传输速率。

在本发明的多天线设备中，包括：多输入多输出MIMO天线模块、信号处理模块和终端通讯模块，其中，

MIMO天线模块用于以MIMO方式接收来自于对端通信设备的下行射频信号，将接收到的下行射频信号传送给信号处理模块，并且还用于接收来自于信号处理模块的上行射频信号，以MIMO方式将该上行射频信号传送给对端通信设备；

信号处理模块用于将所述下行射频信号转换为移动终端可识别的下行信号，发送给终端通讯模块，并且还用于将来自于终端通讯模块的上行信号转换为上行射频信号，发送给MIMO天线模块；

终端通讯模块用于将来自于所述信号处理模块的下行信号传送给移动终端，并且将来自于移动终端的上行信号传送给信号处理模块。

本发明还提供一种移动终端，能够与多天线设备配合，提高移动终端与网络侧间的数据传输速率。

在本发明的移动终端中，包括：终端通讯模块和信号处理模块，其中，

所述终端通讯模块用于接收来自于多天线设备的下行信号，发送给该移动终端的信号处理模块，并且将所述信号处理模块发出的上行信号发送给多天线设备；

所述信号处理模块用于利用来自所述终端通讯模块的下行信号进行信息重组分发操作，并且将所在移动终端产生的上行信号发送给所述终端通讯模块。

本发明还提供一种多天线通信系统，能够提高移动终端与网络侧间的数据传输速率。

在本发明的多天线通信系统中，包括：多天线设备和移动终端，其中，

所述多天线设备用于以多输入多输出MIMO方式接收来自于对端通信设备的下行射频信号，将该下行射频信号转换为所述移动终端可识别的下行信号，发送给该移动终端，并且接收来自于移动终端的上行射频信号，以MIMO方式将该上行射频信号传送给对端通信设备；

所述移动终端用于接收来自于所述多天线设备的下行信号，利用该下行信号进行信息重组分发操作，并且将自身产生的上行信号发送给所述多天线设备。

由上述方案可见，本发明中的多天线设备使得移动终端能够利用该多天线设备上的多幅天线与外界设备进行MIMO方式的通信，将需要传送的信号转换成若干个平行的信号流，并且在同一频带上使用各自的天线同时传送，从而能够获得MIMO技术带来的复用增益以及分集增益。由于传输速率通常与发射集和接收集中的最小天线数成正比，因此与目前的单天线或双天线移动终端相比，本发明的方案能够提供更高的信号传输速率，从而解决现有技术中因物理尺寸所限而无法放置多幅天线的移动终端带来的传输速率较低的问题。

同时，移动终端、多天线设备以及网络侧设备组成的通信系统的信道容量会随着天线数量的增加而呈线性增加，并且这种信道容量的增加既无需占用额外的带宽，也不需要消耗额外的发射功率。