通信系统和通信方法与流程

1.本技术涉及通信领域，并且更具体的，涉及一种通信系统和通信方法。


背景技术：

2.典型的射频通信系统由射频芯片、射频前端以及天线等关键部分组成。其中，射频芯片负责信号的调制与解调，信号的上变频以及下变频等功能，同时还对射频前端的工作做一些控制协调。射频前端包括发射(transmitter，tx)通道和接收(receiver，rx)通道。在发射信号的过程中，tx通道将二进制的信号转换成高频率的无线电磁波信号。在接收信号的过程中，rx通道将接收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。天线是用来发射或接收电磁波的器件。
3.目前一种天线使用的方案中，tx通道和rx通道都使用固定的高增益天线，以使tx通道和rx通道都有较优的覆盖范围。但是，为了降低发射信号之间的相互干扰，相关法规对有效全向辐射功率(effective isotropic radiated power，eirp)，或者辐射功率谱密度(power spectral density，psd)具有上限要求。eirp或辐射psd与传导功率和天线增益相关，并且在eirp或辐射psd有上限要求的情况下，随着天线增益的提高，会导致天线的传导功率回退，将导致tx通道的覆盖范围下降，出现覆盖盲区。
4.因此，如何设计射频通信系统中的天线是亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供一种通信系统和通信方法，通过在天线的辐射功率受限的情况下，选择天线单元中的至少一个低增益天线发射信号，能够使得天线的tx覆盖范围相对于使用高增益天线而言更大。
6.第一方面，提供了一种通信系统，包括控制电路、射频前端和天线单元，其中，该控制电路与射频前端和天线单元连接，射频前端与所述天线单元连接。
7.所述射频前端包括发射通道和接收通道，所述发射通道用于发送第一信号，所述接收通道用于接收第二信号；
8.所述控制电路用于在所述发射通道发送所述第一信号，且发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，发送第一控制信号，以及在所述接收通道接收所述第二信号的情况下，发送第二控制信号；
9.所述天线单元，用于根据所述第一控制信号选择所述天线单元中的至少一个低增益天线与所述发射通道连接，以发送所述第一信号；以及
10.用于根据所述第二控制信号选择所述天线单元中的至少一个高增益天线与所述接收通道连接，以接收所述第二信号。
11.因此，本技术实施例中，在天线的辐射功率受限的情况下，发射信号时选择天线单元中的至少一个低增益天线发射信号，使得天线的tx覆盖范围相对于使用高增益天线而言更大，同时在接收信号时选择天线单元中的至少一个高增益天线来接收信号，使得天线的
rx覆盖范围相对于使用低增益天线而言更大，同时还能够在接收信号时获得较高的rx增益和抗干扰性能。
12.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制电路还用于在通过所述发射通道发送第三信号，且发送信号时天线的辐射功率不受限的情况下，发送第三控制信号；
13.所述天线单元还用于根据所述第三控制信号选择所述天线单元中的至少一个高增益天线与所述发射通道连接，以发送所述第三信号。
14.因此，本技术实施例能够在天线的辐射功率不受限的情况下，发射信号时选择天线单元中的至少一个高增益天线发射信号，以获得更大的tx覆盖范围，并且使得系统在发射信号时能够获取较高的tx增益和抗干扰性能。
15.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制电路还用于在通过所述发射通道发送用于波束训练的训练帧，且发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，发送第四控制信号；
16.所述天线单元还用于根据所述第四控制信号选择所述天线单元中的至少一个高增益天线与所述发射通道连接，以发送所述训练帧。
17.因此，本技术实施例能够在发射通道发送用于波束训练帧时，选择天线单元中的至少一个高增益天线发射信号，以发送具有不同发射波束方向的训练帧，进而确定最优的发送波束方向和接收波束方向。
18.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制电路还用于在波束训练之前通过所述接收通道接收第四信号的情况下，发送第五控制信号；
19.所述天线单元还用于根据所述第五控制信号选择所述天线单元中的至少一个低增益天线与所述接收通道连接，以接收所述第四信号。
20.因此，本技术实施例通过在进行波束训练之前，选择天线单元中的至少一个低增益天线与接收通道连接，及使用低增益天线进行全方向范围的接收。此时，一旦接收到某个通信设备的数据帧，本技术实施例的通信系统可以确认该通信设备及其方向，进而与其进行波束训练，并根据波束训练结果针对性地使用最优的高增益天线接收数据帧。
21.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，还包括第一射频开关，所述第一射频开关，用于在发射信号时选择所述发射通道打开且所述接收通路关闭，以及用于在接收信号时选择所述接收通道打开且所述发射通路关闭。这样，本技术实施例能够实现在发射信号时选择通过发射通道将信号发送至天线单元，在接收信号时通过接收信号接收天线单元接收的信号。
22.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，还包括第二射频开关，所述第二射频开关用于根据所述第一控制信号选择所至少一个低增益天线与所述发射通道连接，或者根据所述第二控制信号选择所述至少一个高增益天线与所述接收通道连接。
23.在一些可能的实现方式中，第二射频开关可以包括与天线单元中的至少两个天线一一对应的至少两个射频开关。其中，通过控制该至少两个射频开关的闭合或断开，能够实现从该至少两个天线中选择连接到发射通道或接收通道的天线。
24.在一些实施例中，天线单元中可以包括该第二射频开关。或者在另一些实施例中，第二射频开关可以独立于天线单元的外面，本技术实施例对此不作限定。
25.因此，本技术实施例通过控制信号控制该第二射频开关(例如控制第二射频开关中的每个射频开关的)闭合或断开，能够实现在发射信号时选择用于发射信号的高增益天线或低增益天线，或者在接收信号时选择用于接收信号的高增益天线或低增益天线。
26.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述天线单元为可重构天线。该可重构天线中可以包括射频开关，通过该射频开关的切换可以改变天线辐射体或者天线参考体的状态，从而改变天线辐射方向图。
27.因此，本技术实施例通过控制信号控制该可重构天线中的射频开关闭合或断开，能够实现在发射信号时选择用于发射信号的高增益天线或低增益天线，或者在接收信号时选择用于接收信号的高增益天线或低增益天线。
28.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述辐射功率发送所述第一信号的有效全向辐射功率eirp和/或辐射功率谱密度psd。
29.结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制电路具体用于根据所述系统的软件版本信息、硬件版本识别信息、通用输入输出gpio状态、国家码、网络协议ip地址、地理位置中的至少一种确定发送所述第一信号时天线的辐射功率是否受限。
30.第二方面，提供了一种通信方法，该通信方法应用于通信系统，该通信系统包括控制电路、射频前端和天线单元，其中，控制电路与射频前端和天线单元连接，射频前端与天线单元连接，该射频前端包括发射通道和接收通道。
31.在该方法中，在所述发射通道发送第一信号，且发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，控制电路发送第一控制信号；天线单元可以根据该第一控制信号选择天线单元中的至少一个低增益天线与所述发射通道连接，以发送所述第一信号。
32.另外，在接收通道接收第二信号的情况下，控制电路发送第二控制信号；天线单元根据该第二控制信号选择天线单元中的至少一个高增益天线与所述接收通道连接，以接收所述第二信号。
33.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，还包括：
34.在通过所述发射通道发送第三信号，且发送信号时天线的辐射功率不受限的情况下，所述控制电路发送第三控制信号；
35.所述天线单元根据所述第三控制信号选择所述天线单元中的至少一个高增益天线与所述发射通道连接，以发送所述第三信号。
36.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，还包括：
37.在通过所述发射通道发送用于波束训练的训练帧，且发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，所述控制电路发送第四控制信号；
38.所述天线单元根据所述第四控制信号选择所述天线单元中的至少一个高增益天线与所述发射通道连接，以发送所述训练帧。
39.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，还包括：
40.在波束训练之前通过所述接收通道接收第四信号的情况下，所述控制电路发送第五控制信号；
41.所述天线单元根据所述第五控制信号选择所述天线单元中的至少一个低增益天线与所述接收通道连接，以接收所述第四信号。
42.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述通信系统还包括第一射频开
关，所述第一射频开关用于在发射信号时选择所述发射通道打开且所述接收通路关闭，以及用于在接收信号时选择所述接收通道打开且所述发射通路关闭。
43.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述通信系统还包括第二射频开关，所述第二射频开关用于根据所述第一控制信号选择所至少一个低增益天线与所述发射通道连接，或者根据所述第二控制信号选择所述至少一个高增益天线与所述接收通道连接。
44.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述天线单元为可重构天线。
45.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述辐射功率发送所述第一信号的有效全向辐射功率eirp和/或辐射功率谱密度psd。
46.结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述控制电路具体用于根据所述系统的软件版本信息、硬件版本识别信息、通用输入输出gpio状态、国家码、网络协议ip地址、地理位置中的至少一种确定发送所述第一信号时天线的辐射功率是否受限。
47.应当理解的是，本技术的第二方面与本技术的第一方面的技术方案一致，第二方面及对应的可能实现方式所取得的有益效果相似，不再赘述。
附图说明
48.图1示出了wlan系统的一个示例。
49.图2示出了无线通信系统的示意性架构图。
50.图3示出了本技术实施例提供的一种无线通信系统的示意性框图。
51.图4示出了发送信号时天线的辐射范围的具体示例。
52.图5示出了接收信号时天线的覆盖范围的具体示例。
53.图6示出了天线的tx覆盖范围和rx覆盖范围的一个示例。
54.图7示出了无线通信系统的另一个示例。
55.图8示出了无线通信系统的另一个示例。
56.图9示出了无线通信系统的另一个示例。
57.图10示出了不同方案下tx覆盖范围和rx覆盖范围的对比的一个示例。
58.图11示出了本技术实施例提供的通信方法的示意性流程图。
具体实施方式
59.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。
60.本技术实施例可以应用于无线局域网(wireless local area network，wlan)系统，也可用于其它有相同测试场景的无线通信系统中。图1示出了wlan系统的一个示例。如图1所示，wlan系统可以包括接入点(access point，ap)和关联于该ap的一个或多个站点(station，sta)，例如sta1、sta2和sta3。
61.示例性的，ap可用于与接入终端通过无线局域网进行通信，并将接入终端的数据传输至网络侧，或将来自网络侧的数据传输至接入终端。接入终端可以是wlan中sta，也可以称为系统、用户单元、接入终端、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户装置或用户设备(user equipment，ue)。该sta可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，s1p)电话、无线本地
环路(wireless local loop,wll)站、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、具有无线局域网(例如wi-fi)通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。
62.图2示出了无线通信系统100的示意性架构图。该系统100可以应用于无线局域网wlan，例如wlan中的ap或sta上。如图2所示，该无线通信系统100包括射频芯片110(也可以称为主芯片)，射频前端120和天线130。其中，射频芯片110能够用于向射频前端120发送控制信号，以控制射频前端120处于发射状态，或者接收状态。
63.射频前端120包括tx通道和rx通道。示例性的，射频前端120中可以包括滤波器(filter)、功率放大器(power amplifier,pa)、射频开关(switch)、低噪声放大器(low noise amplifier，lna)、天线调谐器等器件。当射频前端120处于发射状态时，射频开关可以控制rx通路关闭且tx通路打开，此时lna处于关闭状态，从收发机(transceiver)发出的信号经过pa放大，可选的可以通过滤波器滤除杂波，之后通过开关连接到tx通路，信号通过天线130发射出去。当射频前端120处于接收状态时，射频开关可以控制rx通道打开且tx通道关闭，此时pa关闭，从天线接收到的信号，通过开关传递给lna放大，放大后传递给收发机进行信号处理，完成信号的接收。
64.天线130指用来发射或接收电磁波的电子器件，包括低增益天线和高增益天线。其中，天线的增益，指的是在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。天线的增益定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度，用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，是选择基站天线最重要的参数之一。也就是说，天线的增益只描述空间最强的辐射方向的参数。由于天线是个能量的二次分配过程，通常增益越高，天线越接近于定向天线，增益越低，天线越接近于全向天线。
65.通常，天线要获得高增益，往往具有较强的方向性，因此高增益天线也可以称为定向天线。另外，天线要具备全向性，往往增益会比较低，因此低增益天线也可以称为全向天线，但是本技术实施例并不限于此。
66.示例性的，低增益天线指增益小于或等于2.5dbi的天线，高增益天线指增益大于2.5dbi的天线，但是本技术实施例并不限于此。
67.图3示出了本技术实施例提供的一种无线通信系统200的示意性框图。该系统200可以应用于无线局域网wlan，例如wlan中的ap或sta上。如图3所示，该无线通信系统200包括控制电路210、射频前端220和天线单元230。其中，控制电路210可以与射频前端220和天线单元230分别连接，射频前端220可以与天线单元230连接。其中，控制电路210可以集成在射频芯片或者主芯片，或者可以为独立在射频芯片或主芯片外部的电路，本技术实施例对此不作限定。天线单元230可以包括至少一个高增益天线和至少一个低增益天线。
68.其中，射频前端220包括tx通道和rx通道，其中，tx通道用于发送tx信号，rx通道用于接收rx信号。示例性的，控制电路210可以向射频前端220发送控制信号，以控制通过tx通道发送tx信号，或通过rx通道接收rx信号。示例性的，射频前端220可以为图2中射频前端120的一个具体示例，tx通道和rx通道可以参见图2中的描述，这里不再赘述。
69.控制电路210用于在tx通道发送tx信号，且发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，向天线单元230发送第一控制信号，以及在rx通道接收rx信号的情况下，向天线单元230发送第二控制信号。
70.示例性的，tx信号可以为第一信号，例如该无线通信系统需要向其他无线通信系统发送的数据信号，或控制信号。示例性的，rx信号可以为第二信号，例如该无线通信系统从其他无线通信系统接收的数据信号，或控制信号，本技术实施例对此不作限定。
71.示例性的，发送tx信号时天线的辐射功率可以包括天线的eirp和/或辐射psd，本技术实施例对此不作限定。在一些可能的实施例中，相关法规可能会对发送tx信号时天线的eirp和/或psd有上限要求，例如发送tx信号时天线的eirp应当小于法规规定的eirp的上限，和/或发送tx信号时天线的辐射psd应当小于法规规定的辐射psd上限。
72.其中，天线的eirp表示信号带宽的等效全向辐射功率，是根据天线的传导功率和天线增益确定的，例如可以为天线的传导功率和天线增益之和。示例性的，信号带宽例如为20m，40m，或者其他，这里不做限定。天线的辐射psd用于表示每兆赫兹(mhz)的功率谱密度，也是根据天线的传导功率和天线增益确定的，例如可以为天线的传导功率谱密度和天线增益之和。
73.在一些可能的实施例中，控制电路210可以根据通信系统的软件版本信息、硬件版本识别信息、通用输入输出(general purpose input output，gpio)状态、国家码、网络协议(internet protocol，ip)地址、地理位置中的至少一种确定发送信号(例如第一信号)时天线的功率是否受限。
74.示例性的，一些系统的软件版本、硬件版本、gpio状态等会要求系统在发信号时天线的辐射功率/辐射功率谱密度受限，此时可以根据通信系统的软件版本信息、硬件版本、gpio状态等确定发送信号时天线的辐射功率是否受限。或者，根据通信系统的国家码、网络协议(internet protocol，ip)地址、地理位置等，确定通信系统所在的国家或地区是否要求在发送信号时天线的功率/功率谱密度受限。
75.作为一种实现方式，通信系统可以根据通信系统的软件版本信息、通用输入输出(general purpose input output，gpio)状态、国家码、网络协议(internet protocol，ip)地址、地理位置中的至少一种，来确定天线的辐射功率/辐射功率谱密度是否受限，进而自动适配是否发送该第一控制信号。例如，在控制电路210确定在发送信号时，在天线的辐射功率受限的情况下，可以发送该第一控制信号，在天线辐射功率不受限的情况下，可以不发送该第一控制信号。
76.作为另一种实现方式，对于一个确定区域的设备，由于根据该区域的法规，可以直接确定天线的辐射功率/辐射功率谱密度受限，此时可以在出厂时直接预设在发送tx信号时，发送该第一控制信号。
77.在一些实施例中，当控制电路210设置在射频芯片或主芯片外部的一个控制电路时，射频芯片或主芯片可以在控制射频前端220发射信号的同时，可以向该控制电路210发送信号，以指示射频前端220在发射信号。相应的，控制电路210在接收到该信号时，可以确定射频前端220(正在或者将要)发射信号。
78.另外，射频芯片或主芯片还可以在控制射频前端接收信号的同时，可以向该控制电路210发送信号，以指示射频前端220在接收信号。相应的，控制电路210在接收到该信号时，可以确定射频前端220(正在或者将要)接收信号。
79.天线单元230，用于根据该第一控制信号选择天线单元230中的至少一个低增益天线与射频前端220中的发射通道连接，以发送上述tx信号，例如第一信号。这里，第一控制信
号用于控制天线单元230选择至少一个低增益天线与发射通路连接。也就是说，此时该发射通道与天线单元230中的至少一个低增益天线连接，并通过该至少一个低增益天线将tx信号辐射出去。
80.具体而言，由于天线的辐射功率可以表示为天线的传导功率与天线增益之和，因此当天线的辐射功率受限时，如果使用高增益天线，将导致天线的传导功率回退。反之，此时如果使用低增益天线，则可以获得较高的天线的传导功率，进而获得较大的tx覆盖范围。
81.图4示出了发送信号时天线的辐射范围的具体示例。如图4中的(a)图所示，当使用高增益天线发送tx信号时，空间最强方向上的天线辐射功率(例如eirp或辐射psd)达到了法规限制，并且会导致天线的传导功率回退，此时天线的增益只在某个或某些方向上提升，将导致tx覆盖范围下降，例如在除空间辐射最强方向之外的其他方向的区域出现覆盖盲区，这对于需要全向覆盖的网络设备，例如ap而言是不利的。
82.如图4中的(b)图所示，当使用低增益天线发送tx信号时，由于此时天线的增益较低，因此能够在全方向(360
°
)达到传导功率最大，即在全方向上达到天线辐射功率最大(即全向性较好)，有助于实现天线的tx覆盖范围最大，即覆盖盲区最小，甚至没有覆盖盲区。
83.因此，在天线的辐射功率受限的情况下，本技术实施例相对于使用高增益天线发送tx信号的现有技术而言，具有更大的tx覆盖范围。
84.天线单元230还用于根据该第二控制信号选择天线单元230中的至少一个高增益天线与射频前端220中的接收通道连接，以接收上述rx信号，例如第二信号。这里，第二控制信号用于控制天线单元230选择至少一个高增益天线与接收通路连接。也就是说，此时，将通过该至少一个高增益天线接收rx信号，并将接收到的rx信号传输至接收通道。
85.图5示出了接收信号时天线的覆盖范围的具体示例。其中，图5中(a)图示出了使用低增益天线接收rx信号时，天线的rx覆盖范围的一个示例，(b)图示出了使用高增益天线接收rx信号时，天线的rx覆盖范围的一个示例。由于接收信号时，没有对天线的辐射范围进行限制，因此在使用高增益天线时，能够获得较优的rx覆盖范围。
86.因此，本技术实施例相对于使用低增益天线接收rx信号的现有技术而言，具有更大的rx覆盖范围。同时，由于在接收信号时使用了高增益天线，使得系统在接收信号时能够获得较高的rx增益和抗干扰性能。
87.因此，本技术实施例中，在天线的辐射功率受限的情况下，发射信号时选择天线单元中的至少一个低增益天线发射信号，使得天线的tx覆盖范围相对于使用高增益天线而言更大，同时在接收信号时选择天线单元中的至少一个高增益天线来接收信号，使得天线的rx覆盖范围相对于使用低增益天线而言更大，同时还能够在接收信号时获得较高的rx增益和抗干扰性能。
88.在一些可选的实施例中，控制电路210还用于在通过射频前端220中的发射通道发送tx信号，且发送所述tx信号时天线的辐射功率不受限的情况下，向天线单元230发送第三控制信号。
89.示例性的，tx信号可以为第三信号，例如该无线通信系统需要向其他无线通信系统发送的数据信号，或控制信号，本技术实施例对此不作限定。
90.示例性的，当控制电路210在确定发送信号，且根据通信系统的软件版本信息、硬件版本信息、gpio状态、国家码、ip地址、地理位置中的至少一种确定发送信号(例如第三信
号)时天线的功率不受限时，可以发送该第三控制信号。
91.天线单元230还用于根据该第三控制信号选择所述天线单元230中的高增益天线与所述发射通道连接，以发送tx信号，例如第三信号。这里，第三控制信号用于控制天线单元230选择至少一个高增益天线与发射通路连接。也就是说，此时该发射通道与天线单元230中的至少一个高增益天线连接，并通过该至少一个高增益天线将tx信号辐射出去。
92.图6示出了在天线的辐射功率不受限的情况下的天线的tx覆盖范围和rx覆盖范围的示例。其中，图6中(a)图为tx覆盖范围的一个示例，(b)图为rx覆盖范围的一个示例。可以看出，由于系统在发射信号时天线的辐射功率不受限，因此不需要降低天线的传导功率，使得在发射信号时能获得更大的tx覆盖范围，比如获得与使用高增益天线时的rx覆盖范围相当的tx覆盖范围。并且，进一步的，由于使用了高增益天线，系统在发射信号时能够获得较高的tx增益和抗干扰性能。
93.因此，本技术实施例能够在天线的辐射功率不受限的情况下，发射信号时选择天线单元中的至少一个高增益天线发射信号，以获得更大的tx覆盖范围，并且使得系统在发射信号时能够获取较高的tx增益和抗干扰性能。
94.在一些可选的实施例中，控制电路210还用于在通过射频前端220中的发射通道发送用于波束训练的训练帧，且发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，向天线单元230发送第四控制信号。
95.天线单元230还用于根据该第四控制信号选择所述天线单元230中的至少一个高增益天线与所述发射通道连接，以发送该训练帧。这里，第四控制信号用于控制天线单元230选择至少一个高增益天线与发射通路连接。也就是说，此时该发射通道与天线单元230中的至少一个高增益天线连接，并通过该至少一个高增益天线将训练帧辐射出去。
96.以该无线通信系统应用于wlan系统中的ap为例，ap可能同时会与多个sta通信，例如图1中所示的场景。此时ap为了获取sta的合适的接收波束方向，需要与通信的sta进行波束训练。
97.示例性的，在进行波束训练时，ap可以在分别使用不同的高增益天线(例如天线a、天线b、天线c等)发送具有不同发射波束方向的多个训练帧。此时，由于天线的辐射功率受限，需要降低天线的传导功率来保证天线的辐射功率等指标满足法规要求。sta在接收到每个训练帧之后，将接收到的训练帧的相关参数，例如信号强度、信噪比、per等，反馈给ap。ap根据接收到sta对于接收到的训练帧的反馈，确定对应于该sta的最好的高增益天线，即对应于该sta的最好的发送波束方向。然后，ap根据该最好的发送波束方向，例如可以根据信道互易性，确定ap对应于该sta的最好的接收波束方向，进而可以确定接收该sta的数据时使用的高增益天线，即ap的接收信号时使用的高增益天线和对端sta的对应关系。
98.需要说明的是，sta也可以基于相似的方法，即通过发射通道与天线单元中的至少一个高增益天线连接，并通过该至少一个高增益天线将训练帧辐射出去，以获得接收波束方向。这里为了简洁，不再详细描述。
99.因此，本技术实施例能够在发射通道发送用于波束训练帧时，选择天线单元中的至少一个高增益天线发射信号，以发送具有不同发射波束方向的训练帧，进而确定最优的发送波束方向和接收波束方向。
100.可选的，在ap没有接收到sta发送的数据帧之前，可能不知道在哪些方向上有哪些
用户(即sta)，此时ap可以使用低增益天线进行全向(例如360
°
)范围的接收。也就是说，此时，控制电路210还用于在通过接收通道接收信号的情况下，发送第五控制信号。天线单元，用于根据该第五控制信号选择天线单元中的至少一个低增益天线与该接收通道连接，以接收信号。
101.一旦ap接收到sta的数据帧之后，即可确认sta及其方向，并可以与该sta进行波束训练。之后，ap可以根据波束训练结果针对性地使用对应该sta的训练结果最优的高增益天线接收数据帧。
102.在一些可选的实施例中，上述无线通信系统200还可以包括第一射频开关240，第一射频开关，用于在发射信号时选择射频前端220中发射通道打开且所述接收通路关闭，以及用于在接收信号时选择所述射频前端220中的接收通道打开且所述发射通路关闭。这样，本技术实施例能够实现在发射信号时选择通过发射通道将信号发送至天线单元，在接收信号时通过接收信号接收天线单元接收的信号。
103.请参见图7，示出了无线通信系统200的另一个示例。其中，系统200中还包括第一射频开关240。此时，示例性的，第一射频开关240可以设置在射频前端220中。如图7所示，作为一种可能的实现方式，第二射频开关240中可以包括两个射频开关，例如可以分别标记为s1和s2。其中，一个射频开关(例如s1)与tx通路连接，另一个射频开关(例如s2)与rx通路连接。当射频开关s1闭合，射频开关s2断开时，tx通路与天线单元230连接，并且射频前端220通过tx通道以及天线单元230向其他无线通信设备发射信号。当射频开关s1断开，射频开关s2闭合时，rx通路与天线单元230连接，此时通过天线单元230以及rx通道从其他无线通信设备接收信。
104.在一些可能的描述中，天线单元230和第一射频开关240之间的信号可以称为发射接收(transmitter receiver，trx)信号，但是本技术实施例并不限制于此。
105.可选的，上述无线通信系统中还可以包括第二射频开关，该第二射频开关用于根据所述第一控制信号选择所至少一个低增益天线与所述发射通道连接，或者根据所述第二控制信号选择所述至少一个高增益天线与所述接收通道连接。
106.在一些可能的实施例中，请参考图8，无线通信系统还包括第二射频开关232，第二射频开关232包括与天线单元230中的至少两个天线231一一对应的至少两个射频开关。这里，通过控制该至少两个射频开关的闭合或断开，能够实现从该至少两个天线中选择连接到发射通道或接收通道的天线。
107.在一些实施例中，天线单元230中可以包括该第二射频开关232。或者在另一些实施例中，第二射频开关231可以独立于天线单元230的外面。本技术实施例对此不作限定。
108.作为示例，如图8所示，第二射频开关232可以从射频前端220接收trx信号，从控制电路210接收控制信号。其中，该控制信号例如为上文中的第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号或第五控制信号。示例性的，当第二射频开关接收到第一控制信号时，可以选择天线单元(例如上述至少两个天线231)中的至少一个低增益天线与发射通路连接。当第二射频开关接收到第二控制信号时，可以选择天线单元(例如上述至少两个天线231)中的至少一个高增益天线与接收通路连接。当第二射频开关接收到第三控制信号时，用于选择天线单元(例如上述至少两个天线231)中的至少一个高增益天线与发射通路连接。当第二射频开关接收到第四控制信号时，用于选择天线单元(例如上述至少两个天线
231)中的至少一个高增益天线与发射通路连接。当第二射频开关接收到第五控制信号时，用于选择天线单元(例如上述至少两个天线231)中的至少一个低增益天线与接收通路连接。
109.在其他可能的实施例中，第二射频开关232可以从射频前端220接收tx信号或rx信号，本技术实施例对此不作限定。
110.因此，本技术实施例通过控制信号控制该第二射频开关232(例如控制第二射频开关232中的每个射频开关的)闭合或断开，能够实现在发射信号时选择用于发射信号的高增益天线或低增益天线，或者在接收信号时选择用于接收信号的高增益天线或低增益天线。
111.在一些可能的实施例中，在无线通信系统200中，天线单元230可以为可重构天线，该可重构天线中可以包括射频开关，通过该射频开关的切换可以改变天线辐射体或者天线参考体的状态，从而改变天线辐射方向图。
112.作为示例，如图9所示，该可重构天线可以从射频前端220接收trx信号，从控制电路210接收控制信号。其中，该控制信号例如为上文中的第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号或第五控制信号。具体的，可以参见图8中的描述。或者，在其他可能的实施例中，可重构天线可以从射频前端220接收tx信号或rx信号，本技术实施例对此不作限定。
113.因此，本技术实施例通过控制信号控制该可重构天线中的射频开关闭合或断开，能够实现在发射信号时选择用于发射信号的高增益天线或低增益天线，或者在接收信号时选择用于接收信号的高增益天线或低增益天线。
114.需要说明的是，业界一般存在两种天线使用方案，一种是单天线方案，另一种是多天线(如智能天线)的方案。图10示出了不同方案下tx覆盖范围和rx覆盖范围的对比的一个示例。
115.在单天线方案(即对应图10中的业界方案1)中，在发射信号和接收信号时，都固定使用低增益天线。此时，如图10中(b)图所示，由于天线整体增益较低，无线信号的整体覆盖(例如tx覆盖范围和rx覆盖范围)较差。因此，本技术相对于固定使用低增益天线的单天线方案而言，在发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，发送信号时的tx覆盖范围与方案1中的tx覆盖范围相当，接收信号时的rx覆盖范围相对于方案1的rx覆盖范围更大。
116.在多天线方案(即对应图10中的业界方案2)中，在发射信号和接收信号时，都尽量使用高增益天线，以获取发射信号和接收信号的天线增益和抗干扰上的收益。但是，如图10中(c)图所示，在该方案中，如果在发送信号时天线的辐射功率受限，会导致辐射信号时的传导功率回退，从而影响tx覆盖范围。因此，本技术相对于在发射信号和接收信号时都尽量使用高增益天线的多天线方案而言，在发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，发送信号时的tx覆盖范围与相对方案2的tx覆盖范围更大，接收信号时的rx覆盖范围与方案1的rx覆盖范围相当。
117.图11示出了本技术实施例提供的通信方法1100的示意性流程图。方法1100应用于上文中的无线通信系统，该通信系统包括控制电路、射频前端和天线单元，其中，控制电路可以与射频前端和天线单元连接，射频前端可以与天线单元连接，射频前端包括发射通道和接收通道。方法1100包括步骤1110至1140。
118.1110，在发射通道发送第一信号，且发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，所
述控制电路发送第一控制信号。
119.1120，天线单元根据所述第一控制信号选择所述天线单元中的至少一个低增益天线与所述发射通道连接，以发送所述第一信号。
120.1130，在接收通道接收第二信号的情况下，所述控制电路发送第二控制信号。
121.1140，天线单元根据所述第二控制信号选择所述天线单元中的至少一个高增益天线与所述接收通道连接，以接收所述第二信号。
122.在一些可能的实现方式中，在通过所述发射通道发送第三信号，且发送信号时天线的辐射功率不受限的情况下，所述控制电路还可以发送第三控制信号。
123.所述天线单元可以根据所述第三控制信号选择所述天线单元中的至少一个高增益天线与所述发射通道连接，以发送所述第三信号。
124.在一些可能的实现方式中，在通过所述发射通道发送用于波束训练的训练帧，且发送信号时天线的辐射功率受限的情况下，所述控制电路还可以发送第四控制信号。
125.所述天线单元可以根据所述第四控制信号选择所述天线单元中的至少一个高增益天线与所述发射通道连接，以发送所述训练帧。
126.在一些可能的实现方式中，在波束训练之前通过所述接收通道接收第四信号的情况下，所述控制电路还可以发送第五控制信号。
127.所述天线单元可以根据所述第五控制信号选择所述天线单元中的至少一个低增益天线与所述接收通道连接，以接收所述第四信号。
128.在一些可能的实现方式中，所述通信系统还包括第一射频开关，所述第一射频开关用于在发射信号时选择所述发射通道打开且所述接收通路关闭，以及用于在接收信号时选择所述接收通道打开且所述发射通路关闭。
129.在一些可能的实现方式中，所述通信系统还包括第二射频开关，所述第二射频开关用于根据所述第一控制信号选择所至少一个低增益天线与所述发射通道连接，或者根据所述第二控制信号选择所述至少一个高增益天线与所述接收通道连接。
130.在一些可能的实现方式中，所述天线单元为可重构天线。
131.在一些可能的实现方式中，所述辐射功率发送所述第一信号的有效全向辐射功率eirp和/或辐射功率谱密度psd。
132.在一些可能的实现方式中，所述控制电路具体用于根据所述系统的软件版本信息、硬件版本识别信息、通用输入输出gpio状态、国家码、网络协议ip地址、地理位置中的至少一种确定发送所述第一信号时天线的辐射功率是否受限。
133.应理解，图11中的通信方法1100的各个步骤可以由本技术实施例中的无线通信装置执行，具体过程可以参见上文中的描述，这里不再赘述。
134.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
135.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
136.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
137.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
138.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
139.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
140.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。