专利名称：无线网络信号优化方法、优化模块及相应的终端设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，特别是涉及无线通信终端侧的信号优化。
背景技术：
现有的无线通信系统利用基站构建无线网络，从而使处于网络覆盖范围内的无线 终端通过与基站之间的数据交换来实现通讯功能，故无线终端通讯质量的好坏往往取决于 其与基站之间的连接情况。而基站的建设与维护成本很高，使得无线网络的覆盖率无法实 现100%。例如，在人口稀少的地区，尤其是野外，运营商往往不会设置专门的基站，使得这 些区域成为无线网络覆盖的盲点。当用户处于这些区域时，其距离基站较远，无线终端(例 如手机)所接收到的信号很弱。另外，在一些网络信号相对好的地方，由于阴影衰落等影 响，会产生局域信号变差的现象。以上这些问题，都会导致通讯质量下降，尤其是在我国3G牌照发布之初，会存在 较多的网络覆盖盲点，而导致3G上网速率明显下降，甚至无法连接到3G网络，而影响用户 感受。针对以上问题，现有的解决方案是增设直放站，这便要求运营商安装必要的设备， 如此增加了网络构建的成本。而且，直放站的引入会对基站产生干扰，干扰会随着直放站数 量的增多而加大，特别是大功率直放站的引入，会使系统干扰明显加剧。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是优化无线通信网络信号，减少直放站设置数量，进 而较少系统干扰，提高通讯质量。为解决以上技术问题，本发明提供一种无线网络信号优化方法，包括根据无线终 端所在处的无线网络状态，判断是否增加无线终端所接收或发射信号的增益。进一步的，所述无线网络状态包括信号强度，其中当所述信号强度不足时，增加无 线终端所接收或发射信号的增益。进一步的，所述无线网络状态还包括无线终端工作模式，其中当无线终端处于3G 工作模式下且所述信号强度不足时，增加无线终端所接收或发射信号的增益。进一步的，所述无线终端所接收和所发射信号的欲增加的增益相等。进一步的，所述欲增加的增益小于或等于15dB。进一步的，所述欲增加的增益为10dB。本发明另提供一种无线网络信号优化模块，应用于无线终端，该无线终端包括一 天线，用以接收或发射无线信号，该无线网络信号优化模块包括天线开关；无增益支路与 增益支路，并列连接于所述天线开关与所述天线的馈点之间；逻辑判断单元，判断所述无线 终端所在处的无线网络状态，其中所述天线开关在所述逻辑判断单元的控制下，控制无增 益支路或增益支路导通。进一步的，所述无线网络状态包括信号强度，其中当所述逻辑判断单元判断所述信号强度不足时，控制所述天线开关导通增益支路。进一步的，所述无线网络状态还包括无线终端工作模式，其中当所述逻辑判断单 元判断所述无线终端处于3G工作模式下且所述信号强度不足时，控制所述天线开关导通 增益支路。进一步的，所述增益支路包括第一双工器，接收增益支路，第二双工器，发射增益 支路，其中所述第一双工器连接于所述天线的馈点；所述第二双工器连接于所述天线开 关；
所述接收增益支路与发射增益支路并列连接于所述第一双工器与第二双工器之 间，且所述接收增益支路与发射增益支路所产生的增益相等。进一步的，所述发射增益支路包括衰减器，滤波器与功率放大器，其中所述衰减 器连接于所述第一双工器；滤波器，连接于所述衰减器与功率放大器之间；功率放大器，连 接于所述第二双工器。进一步的，所述接收增益支路包括低噪声放大器。进一步的，所述增益支路包括第一开关，接收增益支路，第二开关，发射增益支路， 其中所述第一开关连接于所述天线的馈点；所述第二开关连接于所述天线开关；所述接 收增益支路与发射增益支路并列连接于所述第一开关与第二开关之间，且所述接收增益支 路与发射增益支路所产生的增益相等。进一步的，所述发射增益支路包括衰减器，滤波器与功率放大器，其中所述衰减 器连接于所述第一开关；滤波器，连接于所述衰减器与功率放大器之间；功率放大器，连接 于所述第二开关。进一步的，所述接收增益支路包括低噪声放大器。进一步的，所述增益支路产生小于或等于15dB的增益。进一步的，所述增益支路所产生IOdB的增益。本发明还提供一种无线网络终端设备，包括天线，用以接收或发射无线信号；无 线网络信号优化模块，连接于所述天线的馈点，将天线所接收到的无线信号以原增益或增 加增益的形式引入终端设备，或将所述终端设备欲发射的无线信号以原增益或增加增益的 形式引入所述天线的馈点。进一步的，所述无线网络信号优化模块包括天线开关；无增益支路与增益支路， 并列连接于所述天线开关与所述天线的馈点之间；逻辑判断单元，判断所述无线终端所在 处的无线网络状态，其中所述天线开关在所述逻辑判断单元的控制下，控制无增益支路或 增益支路导通。综上所述，应用本发明，将使得无线终端设备在网络信号较差的环境中，可自行对 信号进行优化后再加以处理，从而提高了通讯质量，并减少了无线网络构建中所需的直放 站数量，进而降低了网络构建成本。进一步将其利用于处于网络构建(例如3G网络)初期 阶段，对于提高通讯质量将具有更重要的意义。
图1为本发明一实施例所提供的无线网络信号优化模块的功能方块图；图2为一种综合考虑信号强度与无线终端工作模式的无线网络信号优化模块的结构框图；图3为本发明一实施例所提供的无线网络信号优化模块的增益支路的结构框图；图4为本发明一实施例所提供的无线网络信号优化模块的发射增益支路的结构 框图。
具体实施例方式为使本发明的技术特征更明显易懂，下面结合附图与实施例，对本发明做进一步 的描述。在现有的技术中，为了解决无线网络信号较弱的问题，往往设置直放站作为中继 站以扩大无线网络的覆盖范围。这种解决方式，只是从基站以及网络覆盖的角度出发，来优 化信号环境，却没有考虑到无线终端(例如手机)本身是否可以对信号进行优化。而本发 明的发明人充分考虑到这一点，从终端侧出发，进行研究，得到了一种在终端侧进行信号优 化的方法，来提高通讯质量。具体来说，本发明提供了一种无线网络信号优化方法，其根据无线终端所在处的 无线网络状态，判断是否增加无线终端所接收或发射信号的增益。通常，无线网络状态可以 以信号强度为考量，即当所述信号强度不足时，增加无线终端所接收或发射信号的增益。例 如，当用户位于距离基站较远的位置，手机信号很弱，则为接收或发射的信号增加一定的增 益，相当于拉近了手机和基站之间的距离，从而改善小区环境。而在手机信号比较好的情况 下，不引入增益，从而不增加基站侧的负担。如此，便可以利用终端设备直接进行信号优化， 从而节省一定的直放站构建成本。而在3G网络建设初期，网络覆盖的盲点很多，对于具有双模式的无线终端，例如 具有GSM和3G两种工作模式的手机，这种在终端侧进行信号优化的方法更加有利于提高通 讯质量。无线网络状态考量时，加入无线终端工作模式作为一种考量因素，以在无线终端处 于3G工作模式下，才考虑是否增加无线终端所接收或发射信号的增益，从而减少基站侧的 负担。另外，对于双工通信的网络而言，同时增加无线终端所接收和发射信号的增益，且 收发增益相等以达到收发平衡，是一个比较关键的点，也就是说收发增益要对等。同时，考 虑到如果无线终端距离基站很近，就没有必要引入增益，从而综合考虑信号强度与无线终 端工作模式，便可以在无线终端处于3G工作模式下且信号强度不足时，才增加无线终端所 接收或发射信号的增益，这样既改善了小区环境，又减少了基站侧的负担，对于提高通讯质 量与节约网络构建成本大有意义。在实际操作中，考虑到器件性能，例如在无线信号接收时，其增益的产生往往利用 低噪声放大器(LNA)，而低噪声放大器放大功率有一定限制，过大会引起信号失真。另外，考 虑到收发增益要对等，故经研究，往往将收发增益设置在15dB以内(包括15dB)，较佳的可 以选取10dB。请参考图1，其为本发明一实施例所提供的无线网络信号优化模块的功能方块图。 该模块应用于无线终端(例如手机)。可以集成于手机电路板上，也可以集成于无线终端的 网络数据卡上，或者作为一个单独的模块与网络数据卡电性连接。通常无线终端具有收发 装置，通常由天线构成，用以接收或发射无线信号。如图所示，该无线网络信号优化模块包括天线开关10，无增益支路20，增益支路30以及逻辑判断单元40。其中无增益支路20与 增益支路30并列连接于天线开关10和无线终端的天线馈点50之间；而逻辑判断单元40 用以判断无线终端所在处的无线网络状态，从而根据判断结果控制天线开关10导通无增 益支路或增益支路。以接收无线信号的情况为例，天线终端从基站接收无线信号R，通过天 线馈点50引入无线终端电路板，当逻辑判断单元40判断网络状态需增加增益时，其控制天 线开关10导通增益支路30，所接收到的信号R通过增益支路30获得一定的增益后作为无 线终端的输入信号I。类似的，当无线终端欲向基站发送无线信号0，且逻辑判断单元40判 断网络状态需增加增益时，其控制天线开关10导通增益支路30，欲发射的信号0通过增益 支路30获得一定的增益后作为无线终端的发射信号S。通常，无线网络状态可以以信号强度为考量，即当逻辑判断单元40判断信号强度 不足时，控制天线开关10导通增益支路30，以优化无线终端所接收或发射的信号，提高通 讯质量。例如，当用户位于距离基站较远的位置，手机的逻辑判断单元40检测到信号很弱， 则控制天线开关10导通增益支路30，增强手机接收与发射信号的强度，如此，相当于拉近 了手机和基站之间的距离，从而改善小区环境。而在手机信号比较好的情况下，逻辑判断单 元40做出判断，进而控制天线开关10导通无增益支路20，从而不增加基站侧的负担。如此， 无线终端设备便可以自行根据网络状态进行信号优化，从而节省一定的直放站构建成本。以上模块应用于3G网络中，将进一步提高通讯质量，且对于网络构建成本的降低 大有好处。例如，3G网络建设初期，对于具有双模式的无线终端，例如具有GSM和3G两种 工作模式的手机，在进行网络状态判断时，加入其工作模式的判断，以在自身处于3G工作 模式下，才考虑是否导通增益支路30，从而减少基站侧的负担。同时，考虑到如果无线终端 距离基站很近，就没有必要引入增益，从而综合考虑信号强度与无线终端工作模式，无线终 端便可以在判断其自身处于3G工作模式下且信号强度不足时，天线开关10导通增益支路 30。这样既改善了小区环境，又减少了基站侧的负担，对于提高通讯质量与节约网络构建成 本大有意义。请参考图2，其提供了一种综合考虑信号强度与无线终端工作模式的无线网络 信号优化模块的结构框图，且图中重点示出了逻辑判断单元40与天线开关10之间的连接 情况，至于无增益支路20与增益支路30的详细描述将在后面的实施例中加以描述。如图所示，天线开关10具有一个控制接脚11，其与逻辑判断单元40电性连接。当 逻辑判断单元40输出为“1”时，天线开关10控制增益支路30导通；反之，当逻辑判断单元 40输出为“0”时，天线开关10控制无增益支路20导通。通常，以逻辑门来产生逻辑判断单 元40的输出信号。在本实施例中，采用逻辑与门41，且网络状态包括信号强度与无线终端 工作模式。其中PA_R代表信号强度例如，当“PA_R= 1”时，代表网络信号强度不足，需要 增加增益；当“PA_R = 0”时，代表网络信号很好，无需增加增益。而ΡΑ_0η代表无线终端工 作模式例如，当“ΡΑ_0η = 1”时，代表无线终端工作于3G模式，需要考虑增加增益；当“PA_ On = 0”时，代表无线终端工作于GSM模式，无需考虑增加增益。当采用逻辑与门41实现判 断时，只有当“PA_R = 1”且“ΡΑ_0η = 1”时，逻辑判断单元40的输出才为“ 1 ”，此时，增益 支路30导通。即此时，实现了只有当无线终端处于3G工作模式下且无线网络信号强度不 足时，才增加所接收或发射信号的增益的功能。当然本领域技术人员可据此提示，设计不同 的逻辑运算电路，利用不同的逻辑组合，实现不同的增益控制条件。例如，采用逻辑或门，可 以实现只要无线终端处于3G工作模式下，或无线网络信号强度不足时，就增加所接收或发射信号的增益的功能。下面通过以下实施例详细描述增益支路30的实现方式，而对于无增益支路20，这 已是本领域所熟知的技术，在此不再赘述。请参考图3，其为本发明一实施例所提供的无线网络信号优化模块的增益支路30 的结构框图。如图所示，该无线网络优化模块应用于双工通信的网络中，包括第一双工器 31，接收增益支路32，第二双工器33与发射增益支路34。请合并参考图1，第一双工器31 用以电性连接天线馈点50 ；第二双工器用以电性连接天线开关10 ；而接收增益支路32与 发射增益支路34并列连接于第一双工器31与第二双工器33之间，且接收增益支路32与 发射增益支路34所产生的增益相等。从而实现收发增益对等。通常，接收增益支路32利用低噪声放大器(LNA)来实现；而低噪声放大器放大功率有一定限制，过大会引起信号失真，故经研究，往往将低噪声放大器的增益固化在15dB 以内(包括15dB)，较佳的可以固化在10dB。而考虑到收发增益对等，往往将发射增益支路 34的增益也设置在15dB以内(包括15dB)，较佳的选取10dB。其实现方式如图4所示，该发射增益支路34包括衰减器341，滤波器342与功率放大器343。请参考图3， 衰减器341连接于第一双工器31 ；滤波器，连接于衰减器341与功率放大器343之间；而功 率放大器343连接于第二双工器33。其中，滤波器342可以是声表面波滤波器，以将所需 频带外的无用纹波滤除。而设置衰减器341的目的为对于功率放大器343来说，输入的 功率不能太大，否则容易损坏。比如，在WCDMA系统中，将衰减器设置为16dB，无线终端的 电路板输出功率在23dBm左右，而功率放大器343具有对输入功率具有一定的要求(例如 ACPM7381的最大输入功率为8dBm)，如果直接让功率放大器343放大，会造成其损坏。如果 引入16dB的衰减，则刚好满足在板子输出23dBm的时候，输入给功率放大器343的功率为 7dBm。设置好了 16dB的衰减器341，便进一步将功率放大器343的增益固化到26dB上，与 16dB的衰减器341公用，便可以获得IOdB的增益。以上是以双工通信为例，详述了增益支路30的实现方式。如果应用于半双工或单 工通信中，只需将双工器换成开关，选择接收增益支路32或发射增益支路34交互导通即 可。其他与双工通信的实现方式原理相同，在此不再赘述。将以上无线网络信号优化模块应用于无线网络终端设备中，便可以获得可进行信 号优化的无线网络终端设备，该设备包括用以接收或发射无线信号天线；而无线网络信号 优化模块与该天线的馈点电性连接，将天线所接收到的无线信号以原增益或增加增益的形 式引入终端设备，或将所述终端设备欲发射的无线信号以原增益或增加增益的形式引入所 述天线的馈点。以上所述的无线终端设备包括手机、PDA、笔记本电脑等多种具有无线上网功能的 电子设备。且应用本发明，将使得这些终端设备在网络信号较差的环境中，可自行对信号进 行优化后再加以处理，从而提高了通讯质量，并减少了无线网络构建中所需的直放站数量， 进而降低了网络构建成本。进一步将其利用于处于网络构建(例如3G网络)初期阶段，对 于提高通讯质量将具有更重要的意义。以上仅为举例，并非用以限定本发明，本发明的保护范围应当以权利要求书所涵 盖的范围为准。
权利要求
一种无线网络信号优化方法，其特征是，包括根据无线终端所在处的无线网络状态，判断是否增加无线终端所接收或发射信号的增益。
2.根据权利要求1所述的无线网络信号优化方法，其特征是，所述无线网络状态包括 信号强度，其中当所述信号强度不足时，增加无线终端所接收或发射信号的增益。
3.根据权利要求2所述的无线网络信号优化方法，其特征是，所述无线网络状态还包 括无线终端工作模式，其中当无线终端处于3G工作模式下且所述信号强度不足时，增加无线终端所接收或发射 信号的增益。
4.根据权利要求1所述的无线网络信号优化方法，其特征是，所述无线终端所接收和 所发射信号的欲增加的增益相等。
5.根据权利要求4所述的无线网络信号优化方法，其特征是，所述欲增加的增益小于 或等于15dB。
6.根据权利要求5所述的无线网络信号优化方法，其特征是，所述欲增加的增益为 10dB。
7.一种无线网络信号优化模块，应用于无线终端，该无线终端包括一天线，用以接收或 发射无线信号，其特征是，该无线网络信号优化模块包括天线开关；无增益支路与增益支路，并列连接于所述天线开关与所述天线的馈点之间；逻辑判断单元，判断所述无线终端所在处的无线网络状态，其中所述天线开关在所述逻辑判断单元的控制下，控制无增益支路或增益支路导通。
8.根据权利要求7所述的无线网络信号优化模块，其特征是，其中所述无线网络状态 包括信号强度，其中当所述逻辑判断单元判断所述信号强度不足时，控制所述天线开关导通增益支路。
9.根据权利要求8所述的无线网络信号优化模块，其特征是，所述无线网络状态还包 括无线终端工作模式，其中当所述逻辑判断单元判断所述无线终端处于3G工作模式下且所述信号强度不足时， 控制所述天线开关导通增益支路。
10.根据权利要求7所述的无线网络信号优化模块，其特征是，所述增益支路包括第一 双工器，接收增益支路，第二双工器，发射增益支路，其中所述第一双工器连接于所述天线的馈点； 所述第二双工器连接于所述天线开关；所述接收增益支路与发射增益支路并列连接于所述第一双工器与第二双工器之间，且 所述接收增益支路与发射增益支路所产生的增益相等。
11.根据权利要求10所述的无线网络信号优化模块，其特征是，所述发射增益支路包 括衰减器，滤波器与功率放大器，其中所述衰减器连接于所述第一双工器； 滤波器，连接于所述衰减器与功率放大器之间；功率放大器，连接于所述第二双工器。
12.根据权利要求10所述的无线网络信号优化模块，其特征是，所述接收增益支路包 括低噪声放大器。
13.根据权利要求7所述的无线网络信号优化模块，其特征是，所述增益支路包括第一 开关，接收增益支路，第二开关，发射增益支路，其中所述第一开关连接于所述天线的馈点；所述第二开关连接于所述天线开关；所述接收增益支路与发射增益支路并列连接于所述第一开关与第二开关之间，且所述 接收增益支路与发射增益支路所产生的增益相等。
14.根据权利要求13所述的无线网络信号优化模块，其特征是，所述发射增益支路包 括衰减器，滤波器与功率放大器，其中所述衰减器连接于所述第一开关；滤波器，连接于所述衰减器与功率放大器之间；功率放大器，连接于所述第二开关。
15.根据权利要求10所述的无线网络信号优化模块，其特征是，所述接收增益支路包 括低噪声放大器。
16.根据权利要求7所述的无线网络信号优化模块，其特征是，所述增益支路产生小于 或等于15dB的增益。
17.根据权利要求16所述的无线网络信号优化方法，其特征是，所述增益支路所产生 IOdB的增益。
18.—种无线网络终端设备，其特征是，包括天线，用以接收或发射无线信号；无线网络信号优化模块，连接于所述天线的馈点，将天线所接收到的无线信号以原增 益或增加增益的形式引入终端设备，或将所述终端设备欲发射的无线信号以原增益或增加 增益的形式引入所述天线的馈点。
19.根据权利要求18所述的无线网络终端设备，其特征是，所述无线网络信号优化模 块包括天线开关；无增益支路与增益支路，并列连接于所述天线开关与所述天线的馈点之间；逻辑判断单元，判断所述无线终端所在处的无线网络状态，其中所述天线开关在所述逻辑判断单元的控制下，控制无增益支路或增益支路导通。
全文摘要
本发明揭露了一种无线网络信号优化方法、优化模块及相应的终端设备，该方法包括根据无线终端所在处的无线网络状态，判断是否增加无线终端所接收或发射信号的增益。可见，应用此方法，将使得无线终端设备在网络信号较差的环境中，可自行对信号进行优化后再加以处理，从而提高了通讯质量，并减少了无线网络构建中所需的直放站数量，进而降低了网络构建成本。进一步将其利用于处于网络构建(例如3G网络)初期阶段，对于提高通讯质量将具有更重要的意义。
文档编号H04W52/52GK101801080SQ20091004602
公开日2010年8月11日 申请日期2009年2月6日 优先权日2009年2月6日
发明者赵健 申请人:沈阳晨讯希姆通科技有限公司