一种天线通路的切换方法、装置及移动终端与流程

本公开涉及终端天线技术领域，尤其涉及一种天线通路的切换方法、装置及移动终端。

背景技术：

移动终端内部集成有多种射频天线，主要包括主集天线，分集天线，wifi天线，gps天线，耳机天线，以及nfc天线等，其中，主集天线既负责射频信号的发射，也负责射频信号的接收。

图1为一种常见的主分集天线的信号流向示意图。由图1可见，移动终端的主分集天线结构中，通常包括ant0和ant1两条天线，移动终端能够检测ant0天线和ant1天线的通信质量，并将主集天线切换至通信质量较好的天线上。比如，ant0天线的通信质量较好时，则将ant0天线与功率放大器、调制解调器以及处理器相连通。当移动终端接受信号时，ant0天线、功率放大器、调制解调器和cpu依次连通，构成主接收通路；当移动终端发射信号时，cpu、调制解调器、功率放大器和ant0天线依次连通，构成发射通路。此时，ant0天线作为移动终端的主集天线，而ant1天线则作为移动终端的分集天线。

目前业内通常认为主接收通路和发射通路的质量指标是互易的，接收通路的信号质量也能够同时反映发射通路的信号质量，因此，主接收通路和发射通路会随着主集天线的切换被同时切换到主集天线所在的通路上。而移动终端的轻薄化设计，很大程度上限制了终端天线的设计空间和通讯带宽，使得主集天线的最优频点只能落入发射频段或者接收频段，无法同时兼顾发射通路和主接收通路的通讯质量。

技术实现要素：

本发明实施例中提供了一种天线通路的切换方法、装置及移动终端，以解决现有技术中天线切换方法无法同时兼顾发射通路和主接收通路通讯质量的技术问题。

本发明提供了一种天线通路的切换方法，包括：

分别检测第一主接收通路和第一发射通路的信号质量，所述第一主接收通路和第一发射通路对应的主集天线为第一终端天线；

分别检测第二主接收通路和第二发射通路的信号质量，所述第二主接收通路和第二发射通路对应的主集天线为第二终端天线；

在移动终端接收通讯信号之前，将天线通路切换至第一主接收通路和第二主接收通路中信号质量较高的通路；

在移动终端发射通讯信号之前，将天线通路切换至第一发射通路和第二发射通路中信号质量较高的通路。

本发明还提供了一种天线通路的切换装置，包括：

第一检测模块，用于分别检测第一主接收通路和第一发射通路的信号质量，所述第一主接收通路和第一发射通路对应的主集天线为第一终端天线；

第二检测模块，用于分别检测第二主接收通路和第二发射通路的信号质量，所述第二主接收通路和第二发射通路对应的主集天线为第二终端天线；

第一切换模块，用于在移动终端接收通讯信号之前，将天线通路切换至第一主接收通路和第二主接收通路中信号质量较高的通路；

第二切换模块，用于在移动终端发射通讯信号之前，将天线通路切换至第一发射通路和第二发射通路中信号质量较高的通路。

本发明还提供了一种移动终端，包括：上述天线通路的切换装置，还包括：第一终端天线、第二终端天线以及双刀双掷开关，所述双刀双掷开关能够在所述切换装置的控制下，在第一终端天线和第二终端天线之间进行切换。

本申请的有益效果如下：

本发明提供了一种天线通路的切换方法、装置及移动终端，以解决现有技术中天线切换方法无法同时兼顾发射通路和主接收通路通讯质量的技术问题。本申请提出的切换方法包括：检测第一终端天线和第二终端天线上主接收通路和发射通路的信号质量，分别对比两条主接收通路的信号质量和两条发射通路的信号质量，在移动终端接收天线信号时，选择其中信号质量较高的主接收通路，在移动终端发射天线信号时，选择其中信号质量较高的发射通路。与现有技术中，主接收通路和发射通路同时切换的方式相比，本申请移动终端在接收天线信号和发射天线信号时，能够独立选择各自信号质量最优的通道进行通信，同时兼顾了发射通路和主接收通路的通讯质量，从而提高数据传输速率、质量和用户体验。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种常见的主分集天线的信号流向示意图；

图2为本申请实施例提供的一种终端射频电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种一种天线通路的切换方法的方法流程图；

图4为本申请实施例提供的一种步骤s100的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种步骤s200的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种步骤s300的流程图；

图7为本申请实施例提供的一种步骤s400的流程图；

图8为本申请实施例提供的一种天线通路的工作时序图；

图9为本申请实施例提供的一种步骤s300的流程图；

图10为本申请实施例提供的一种步骤s400的流程图；

图11为本申请实施例提供的一种天线通路的切换装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

针对目前移动终端的天线切换方法无法同时兼顾发射通路和主接收通路通讯质量的技术问题。本申请提出了一种天线通路的切换方法。其核心思想为：独立选择主接收通道和发射通道的最佳天线。具体方法为检测第一终端天线和第二终端天线上主接收通路和发射通路的信号质量，分别对比两条主接收通路的信号质量和两条发射通路的信号质量，在移动终端接收天线信号时，选择其中信号质量较高的主接收通路，在移动终端发射天线信号时，选择其中信号质量较高的发射通路。与现有技术中，主接收通路和发射通路同时切换的方式相比，本申请移动终端在接收天线信号和发射天线信号时，能够选择各自信号质量最优的通道进行通信，同时兼顾了发射通路和主接收通路的通讯质量，从而提高数据传输速率、质量和用户体验。

请参考图2，所示为本申请实施例提供的一种终端射频电路的结构示意图。由图2可见，该终端射频电路依次包括中央处理器10、调制解调器20、功率放大器30、用于射频高速切换的双刀双掷开关40以及第一终端天线50和第二终端天线60。中央处理器10能够根据通路的切换需要，控制双刀双掷开关40在第一终端天线50和第二终端天线60之间任意切换。

当第一终端天线50作为移动终端的主集天线时，对应的第一主接收通路依次包括：第一终端天线50、双刀双掷开关40、功率放大器30、调制解调器20、中央处理器10，此时，双刀双掷开关40将功率放大器30上的主接收端口与第一终端天线50相连通；对应的第一发射通路依次包括：中央处理器10、调制解调器20、功率放大器30、双刀双掷开关40、第一终端天线50，此时，双刀双掷开关40将功率放大器30上的发射端口与第一终端天线50相连通；第一主接收通路与第一发射通路的射频元件相同，信号的传输方向相反。

当第二终端天线60作为移动终端的主集天线时，对应的第一主接收通路依次包括：第二终端天线60、双刀双掷开关40、功率放大器30、调制解调器20、中央处理器10，此时，双刀双掷开关40将功率放大器30上的主接收端口与第二终端天线60相连通；对应的第一发射通路依次包括：中央处理器10、调制解调器20、功率放大器30、双刀双掷开关40、第二终端天线60，此时，双刀双掷开关40将功率放大器30上的发射端口与第二终端天线60相连通；第二主接收通路与第二发射通路的射频元件相同，信号的传输方向相反。

基于上述天线装置，本申请提出了一种天线通路的切换方法，以解决现有技术中无法同时兼顾发射通路和主接收通路通讯质量的技术问题。请参考图3，所示为本申请实施例提供的一种天线通路的切换方法的方法流程图，本方法的执行主体为中央处理器10。由图3可见，本方法包括如下步骤：

步骤s100：分别检测第一主接收通路和第一发射通路的信号质量。

第一主接收通路和第一发射通路对应的主集天线为第一终端天线50。当需要检测第一主接收通路的信号质量时，控制双刀双掷开关40将功率放大器30上的主接收端口与第一终端天线50相连通；当需要检测第一发射通路的信号质量时，控制双刀双掷开关40将功率放大器30上的发射端口与第一终端天线50相连通。

步骤s200：分别检测第二主接收通路和第二发射通路的信号质量。

第二主接收通路和第二发射通路对应的主集天线为第二终端天线60。当需要检测第二主接收通路的信号质量时，控制双刀双掷开关40将功率放大器30上的主接收端口与第二终端天线60相连通；当需要检测第二发射通路的信号质量时，控制双刀双掷开关40将功率放大器30上的发射端口与第二终端天线60相连通。

本申请中，主接收通路的信号质量可以通过移动终端接收到的天线信号的信号电平或质量(如信噪比)来评判；发射通路的信号质量可以基站对移动终端发出的天线信号的反馈结构来评判。

步骤s300：在移动终端接收通讯信号之前，将天线通路切换至第一主接收通路和第二主接收通路中信号质量较高的通路。

步骤s400：在移动终端发射通讯信号之前，将天线通路切换至第一发射通路和第二发射通路中信号质量较高的通路。

本申请首先检测第一终端天线50和第二终端天线60上主接收通路和发射通路的信号质量，其中，主接收通路和发射通路信号质量的检测标准不同。通过分别对比两条主接收通路的信号质量和两条发射通路的信号质量，确定出两条主接收通路中信号质量较高的一条主接收通路，以及两条发射通路中信号质量较高的一条发射通路。在移动终端接收天线信号时，选择其中信号质量较高的主接收通路，在移动终端发射天线信号时，选择其中信号质量较高的发射通路。与现有技术中主接收通路和发射通路同时切换的方式相比，本申请移动终端在接收天线信号和发射天线信号时，能够选择各自信号质量最优的通道进行通信，同时兼顾了发射通路和主接收通路的通讯质量，从而提高数据传输速率、质量和用户体验。

通常，基站会在bch通道上向周围的移动终端不间断的发送广播信息，移动终端收到上述广播信息后，能够解调出该广播信息的信号电平rx_lev和信号质量rx_quality。待移动终端与基站建立通话后，移动终端会持续监测接收到的广播信息的信号质量和电平，并通过tch通道上报给基站。基站则以移动终端的上报信息为依据，综合判断上行链路的损耗和干扰情况，进而给移动终端发出功率调整指令(pwrcommand)来控制移动终端增大或减小发射功率。

基于上述流程，本申请采用不同的评价标准评判主接收通路和发射通路的信号质量。移动终端接收通路的信号质量以接收信号电平(rx_lev)作为表征，rx_lev越大，则表明该接收通路空间损耗越小，接收质量越高。当然，也可以采用接收信号的信号质量rx_quality作为表征，比如接收信号的信噪比越大，则表明该接收通路空间损耗越小，接收质量越高。移动终端发射通路的信号质量以功率调整指令来推断，pwrcommand要求增大功率，则表明该移动终端发射通路的损耗和干扰较大，移动终端需要更大的发射功率才可以被正确接收；反之pwrcommand要求减小功率，则表明该移动终端发射通路的损耗和干扰小，移动终端相应减小发射功率也能够被正确接收。

具体的，请参考图4，所示为本申请实施例提供的一种步骤s100的流程图。由图4可见，步骤s100可包括如下步骤：

步骤s101：检测第一主接收通路上接收到的第一信号的信号电平，并根据所述第一信号的信号电平判断所述第一主接收通路的信号质量，所述第一信号为基站循环发送的广播信号。

步骤s102：接收基站发送的第一功率控制指令，并根据所述第一功率控制指令判断所述第一发射通路的信号质量，所述第一功率控制指令包括第一发射通路发射功率的调整幅度。

相对应的，请参考图5，所示为本申请实施例提供的一种步骤s200的流程图。由图5可见，步骤s200可包括如下步骤：

步骤s201：检测第二主接收通路上接收到的第二信号的信号电平，并根据所述第二信号的信号电平判断所述第二主接收通路的信号质量，所述第二信号为基站循环发送的广播信号。

步骤s202：接收基站发送的第二功率控制指令，并根据所述第二功率控制指令判断所述第二发射通路的信号质量，所述第二功率控制指令包括第二发射通路发射功率的调整幅度。

请参考图6，所示为本申请实施例提供的一种步骤s300的流程图。由图6可见，步骤s300还包括如下步骤：

步骤s301：比较所述第一信号的信号电平和所述第二信号的信号电平的大小。

步骤s302：在移动终端接收通讯信号之前，将主接收通路切换至第一主接收通路和第二主接收通路中所述信号电平较大的通路。

请参考图7，所示为本申请实施例提供的一种步骤s400的流程图。由图7可见，步骤s400还包括如下步骤：

步骤s401：比较所述第一发射通路发射功率的调整幅度和所述第二发射通路发射功率的调整幅度。

步骤s402：在移动终端发射通讯信号之前，将发射通路切换至第一发射通路和第二发射通路中发射功率的增幅较小或者发射功率的降幅较大的通路。

本实施例以gsm系统为例说明本申请接收通路和发射通路的前后时间关系。请参考图8，所示为本申请实施例提供的一种天线通路的工作时序图。

时分多址(timedivisionmultipleaccess，tdma)技术将时间分割成互不重叠的时段(帧)，再将帧分割成互不重叠的时隙(信道)与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。gsm系统以时分多址技术为基础，gsm规范中规定，天线终端以发射后接收的原则进行通讯，并且上行链路(移动终端向基站发射天线信号)和下行链路(基站向移动终端发射天线信号)之间固定偏移3个时隙，以避免发射的强功率对接收通路造成干扰。在本实施例中，移动终端可以在0时隙可进行天线通讯，具体的，移动终端可以在上行链路中的0时隙进行天线信号的发射，在下行链路中的0时隙进行天线信号的接收。另外，移动终端可以在1时隙时测量和比较第一终端天线50上的收、发信号质量，在2时隙时测量和比较第二终端天线60上的收、发信号质量，以便在下一帧之前连通信号质量较高的天线通路。

本申请实施例中，用于天线通路上的双刀双掷开关40能够在第一终端天线50和第二终端天线60之间高速切换，其切换时间通常为150～200ns，由于双刀双掷开关40存在切换时间，会造成天线通路的通讯延时。为此，本申请其他实施例中，cpu需要对该段时延进行补偿，以确保收发时隙同步，避免双刀双掷开关40的切换时间造成通信错乱。

请参考图9，所示为本申请实施例提供的一种步骤s300的流程图。由图9可见，步骤s300还包括如下步骤：

步骤s301：检测第一主接收通路和第二主接收通路中信号质量较高的通路与当前所在的天线通路是否共用同一个天线终端，如果否，则执行步骤s302。

步骤s302：检测主接收通路在不同天线终端之间切换的切换时间。

步骤s303：根据所述切换时间补偿所述移动终端接收通讯信号的接收时隙，在补偿后的接收时隙内，将天线通路切换至第一主接收通路和第二主接收通路中信号质量较高的通路。

请参考图10，所示为本申请实施例提供的一种步骤s400的流程图。由图10可见，步骤s400还包括如下步骤：

步骤s401：检测第一发射通路和第二发射通路中信号质量较高的通路与当前所在的天线通路是否共用同一个天线终端，如果否，则执行步骤s402。

步骤s402：检测发射通路在不同天线终端之间切换的切换时间。

步骤s403：根据所述切换时间补偿所述移动终端接收通讯信号的接收时隙，在补偿后的接收时隙内，将天线通路切换至第一发射通路和第二发射通路中信号质量较高的通路。

本实施例中，上行链路和下行链路之间固定偏移3个时隙，约576.9μs×3＝1.73ms，每个时隙可传输156.25bit(3.69μs/bit)数据。而当前可应用于射频通路的双刀双掷开关40的切换时间通常为150～200ns，约5％个bit延时，cpu可根据上述延时时间，将上行链路和下行链路设定一个定时提前量，以确保接收通道和发射通道的时隙同步。

本实施例以gsm制式举例说明要表达的意图，事实上在接收、发射分别在不同频段的频分复用(fdma)模式中都可以实施本案所描述的优选切换，电路框图和时延补偿机制类似。fdma中应用该方式可得到最佳的收、发通路指标，也应视为本案保护范围。

移动终端在进行电话语音通信时，需要回落到2g/3g网络，此应用场景下，主集天线即可满足2g/3g网络下gsm、wcdma和lte等通信系统的通讯需求，无需分集天线同时接收射频信号来产生分集增益，通过上述实施例即可实现终端天线的选择和切换。本申请其他实施例中，移动终端在数据传输和通信时，需要启用分集天线进行分集增益。对此，本申请其他实施例提供的天线通路的切换方法中，在移动终端接收通讯信号之前，还包括将分集接收通路切换至第一主接收通路和第二主接收通路中信号质量较低的通路。比如，第一终端天线50的接受信号质量较高，则将第一终端天线与功率放大器30的主集信号端口电连接，形成主集接收通路，将第二终端天线60与调制解调器20上的分集信号端口电连接，形成分集接收通路。

此外，本申请实施例还提供一种天线通路的切换装置，该切换装置集成在中央处理器10内部。请参考图11，该切换装置包括：

第一检测模块100，用于分别检测第一主接收通路和第一发射通路的信号质量，所述第一主接收通路和第一发射通路对应的主集天线为第一终端天线；

第二检测模块200，用于分别检测第二主接收通路和第二发射通路的信号质量，所述第二主接收通路和第二发射通路对应的主集天线为第二终端天线；

第一切换模块300，用于在移动终端接收通讯信号之前，将天线通路切换至第一主接收通路和第二主接收通路中信号质量较高的通路；

第二切换模块400，用于在移动终端发射通讯信号之前，将天线通路切换至第一发射通路和第二发射通路中信号质量较高的通路。

此外，本申请实施例还提供一种移动终端，包括：上述天线通路的切换装置，还包括：第一终端天线、第二终端天线以及双刀双掷开关，双刀双掷开关能够在切换装置的控制下，在第一终端天线和第二终端天线之间进行切换。