专利名称：用于天线对准的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及通信领域中用于天线对准的方法和系统。
背景技术：
在包括宏基站(MacroBase Station，简称为 “Macro BS”)、小基站(Micro Base Station，简称为 “Micro BS”)/ 微基站(Pico Base Station，简称为 “Pico BS”)和用户设备(User Equipment，简称为“UE”)的通信系统中，小基站或微基站为用户设备接入的基站，直接服务诸如手机的用户设备；宏基站可以通过诸如有线或微波的通信链路连接到核心网。在该通信系统中存在的一个问题是，如何把终端用户的业务数据传输到宏基站。目前，通常采用如下两种方案来解决上述问题，一种方案是采用有线连接，如电缆或光线，但该方案的布线成本和人力成本都非常高；另一种方案是采用无线回程技术，该无线回程技术可以是微波也可以是低载频的基于无线保真(Wireless Fidelity，简称为 “WIFI”)、802. 16协议或长期演进(Long Term Evolution，简称为“LTE”)的无线技术，并且为了降低功率和降低网络干扰，该无线回程技术通常都采用定向天线。由于在无线回程技术中采用定向天线，如果信号发射方向没有对准目的天线，即发射天线与目的天线的增益最大定点没有对齐，信号质量将恶化或造成严重的功率浪费， 因此如何实现天线对准成为无线回程方案里需要面临的一个重要问题。目前，出于安全和辐射考虑，在对天线实施对准时，通常不会打开回程接入点 (Backhaul Access Point，简称为“BH AP")的电源。但如果不打开设备的电源，则无法进行调测，无法确定天线是否对准。因此，在对天线实施对准时，需要工程人员先将天线安装在高处(一般5米以上)，然后从高处下来，在地面打开设备的电源并对设备进行检测，再到高处对天线进行调试。并且通常需要工程人员往返多次才能将天线对准，安装调试困难，对准精度较低，并且成本较高。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于天线对准的方法和系统，能够提高天线对准精度， 降低天线对准的难度和成本。—方面，本发明实施例提供了一种用于天线对准的方法，该方法包括在第一天线的接收方向上，接收第二天线发射的电磁波信号；确定该电磁波信号的强度值；将该强度值转换为预定范围内的显示值；显示该显示值，以便于用户根据该显示值的大小确定该第一天线是否与该第二天线对准。另一方面，本发明实施例提供了一种用于天线对准的系统，该系统包括显示模块以及具有第一天线的通信设备，其中，该通信设备还包括接收单元，用于在该第一天线的接收方向上，接收第二天线发射的电磁波信号；第一确定单元，用于确定该电磁波信号的强度值；转换单元，用于将该强度值转换为预定范围内的显示值；其中，该显示模块用于显示该显示值，以便于用户根据该显示值的大小确定该第一天线是否与该第二天线对准。
基于上述技术方案，本发明实施例的用于天线对准的方法和系统，通过在待对准天线的接收方向上确定电磁波信号的强度值并显示，能够便于用户根据显示值的大小进行天线对准操作，从而能够提高天线对准精度，降低天线对准的难度和成本。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本发明实施例的用于天线对准的方法的示意性流程图。图2是根据本发明实施例的用于天线对准的方法的另一示意性流程图。图3是根据本发明实施例的用于天线对准的系统的示意性框图。图4是根据本发明实施例的用于天线对准的系统的另一示意性框图。图5A和5B是根据本发明实施例的用于天线对准的系统的再一示意性框图。图6A和6B是根据本发明实施例的用于天线对准的系统的再一示意性框图。图7是根据本发明实施例的用于天线对准的系统的再一示意性框图。
具体实施例方式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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如全球移动通讯(Global System of Mobile communication，简称为 “GSM”)系统、码分多址(Code Division Multiple Access,简称为 “CDMA”)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称为 “WCDMA”)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称为“GPRS”)、长期演进(Long Term Evolution，简称为“LTE”)系统、LTE 频分双工(Frequency Division Duplex，简称为“FDD”)系统、LTE 时分双工(Time Division Duplex，简称为“TDD，，)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System,简称为 “UMTS”)、全球互联微波接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为“WiMAX”)通信系统、微波通信系统等。在本发明实施例中，基站可以是GSM或CDMA中的基站(Base Transceiver Mation，简称为“BTS”)，也可以是WCDMA中的基站(NodeB，简称为“NB”)，还可以是LTE中的演进型基站(Evolutional Node B，简称为“ENB或e_NodeB”)，本发明并不限定。图1示出了根据本发明实施例的用于天线对准的方法100的示意性流程图。如图 1所示，该方法100包括S110，在第一天线的接收方向上，接收第二天线发射的电磁波信号；S120，确定该电磁波信号的强度值；S130，将该强度值转换为预定范围内的显示值；
S140,显示该显示值，以便于用户根据该显示值的大小确定该第一天线是否与该第二天线对准。为了能够方便地进行天线对准，并提高天线对准精度，降低天线对准的难度和成本，用于天线对准的系统可以首先在待对准的第一天线的接收方向上，接收第二天线发射的电磁波信号，然后根据接收的该电磁波信号确定其强度值，并将确定的该强度值转换为预定范围内的显示值，以遵从用户使用习惯，从而该系统可以显示该显示值，以便于用户根据该显示值的大小确定该第一天线是否与该第二天线对准。因此，本发明实施例的用于天线对准的方法，通过在待对准天线的接收方向上确定电磁波信号的强度值并显示，能够便于用户根据显示值的大小进行天线对准操作，从而能够提高天线对准精度，降低天线对准的难度和成本。另一方面，本发明实施例的方法通过将接收的电磁波信号的强度值转换为预定范围内的显示值，能够便于普通工程人员仅仅根据显示值的大小就可以指导天线的对准操作，而不需要工程人员深入理解电磁波信号强度的物理含义，才能根据信号强度值确定天线是否对准，由此能够降低对工程人员的技术要求，从而能够进一步简化天线对准操作，降低天线对准的人力成本。在本发明实施例中，执行上述方法100的用于天线对准的系统，可以不依赖于包括第一天线的通信设备，而单独具有电磁波信号接收功能，从而使得根据本发明实施例的方法进行天线对准时，不需要开启通信设备的高供电电压电源设备，从而能够避免工程人员遭受通信设备产生的巨大电磁辐射，以及可能导致的触电危险，提高工程人员实施天线对准操作的人身安全性。另一方面，在本发明实施例中，用于天线对准的系统可以借助于包括第一天线的通信设备的电磁波信号接收功能，接收第二天线发射的电磁波信号并确定信号强度。此时， 为了避免电磁辐射，可以在天线对准中仅启动通信设备的低供电电压供电模块，在天线对准后才启动通信设备的大供电电压供电模块，以进行信号的接收的发射。因此，如图2所示，根据本发明实施例的方法100还包括S150，确定包括该第一天线的通信设备由该通信设备的第一供电模块供电，该第一供电模块的供电电压小于该通信设备的第二供电模块的供电电压；S160，在该通信设备的接收功能和发射功能中，仅启动该通信设备的该接收功能；其中，该接收第二天线发射的电磁波信号，包括通过该通信设备的该接收功能， 接收该第二天线发射的该电磁波信号。在S150中，用于天线对准的系统确定通信设备由低供电电压的第一供电模块供电。该系统可以通过多种方式确定通信设备的供电情况。例如，该系统可以通过高电平和低电平信号指示通信设备的供电情况。具体地，例如可以用高电平信号指示通信设备由低供电电压的第一供电模块供电，并用低电平信号指示通信设备由高供电电压的第二供电模块供电。在本发明实施例中，可选地，该第一供电模块包括临时为通信设备供电的各种轻便式或便携式电源，例如外挂电池、外置电池、后备电池等各种电源；该通信设备的第二供电模块包括持续为通信设备供电的各种民用电源或工业用电电源，例如，220V的民用电源或380V的工业用电电源等，本发明实施例仅以此为例进行说明，但本发明实施例并不限于此。与该类民用电源或工业用电电源相比，这类轻便式或便携式电源的供电电压(例如， 3. 7V或5V等)很小，能够避免工程人员遭受通信设备产生的巨大电磁辐射，以及可能导致的触电危险，从而能够提高工程人员实施天线对准操作的人身安全性。应理解，为了简洁且便于理解，本发明实施例的通信设备包括的第一天线将以定向天线为例进行说明，并且以该通信设备为回程接入点BH AP为例进行说明，但本发明实施例并不限于此，该第一天线也可以是全向天线等，该通信设备也可以为宏基站、小基站、微基站、回程发射基站(Backhaul Base Mation，简称为“BH BS”)、回程接入点BHAP或各种微波设备等。在S160中，用于天线对准的系统在该通信设备的接收功能和发射功能中，仅启动该通信设备的该接收功能，而不启动该通信设备的发射功能，从而能够进一步减小通信设备产生的电磁辐射，提高天线对准的安全性。在SllO中，用于天线对准的系统通过该通信设备的接收功能，接收该第二天线发射的该电磁波信号。例如，用于天线对准的系统根据高电平信号，确定通信设备BH AP由电池供电时，只启动小区信号强度测量，不启动BHAP发射功能，并控制第一天线接收第二天线发射的电磁波信号。在S120中，用于天线对准的系统确定该电磁波信号的强度值。在本发明实施例中，该系统可以通过多种方式确定接收的电磁波信号的强度值。 例如，该系统可以根据时域信号统计得到接收的电磁波信号的功率值；该系统也可以基于已有的诸如 LTE、WIFI、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为“WiMax”)等协议流程完成接入流程，进行参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，简称为 “RSRP”)或接收的信号强度指示(Received Signal Strength Indication，简称为“RSSI ”)测量等，确定接收的电磁波信号的强度值。应理解，在本发明实施例中仅以LTE系统中进行RSRP或RSSI测量为例进行说明， 在其它通信系统中可以根据其它现有协议确定电磁波信号的强度值。在本发明实施例中，可选地，用于天线对准的系统根据下列等式(1)至(4)确定该电磁波信号的以分贝毫dBm表示的强度值PdBm
1 M-I.户(_/)=忐ZHC⑴P(O) = P(O)(2)P(j) = a-P(j) + (\-a)-P(j-\)(3)Piffim (7) = 10·1§(Ρ(7)) + ^1(4)其中，P(j)为第j次测量的瞬时功率值；j为非负整数；M为单次测量窗长内的时域样点数；Hi)为接收的该电磁波信号-,P(J)为第j次测量中经滤波处理后的功率值；α 为滤波处理系数；A为常数。在等式⑵和(3)中，为了降低信号波动带来的影响，可以采用阿尔法滤波对第j 次测量的瞬时功率值ρ (j)进行滤波处理，得到第j次测量中经滤波处理后的功率值戶C；+)。
在等式(4)中，为以分贝毫dan表示的数字域强度值，该数字域强度值需要对应到天线入口处的模拟功率，因此，经过等式⑷处理后得到第j次测量的模拟强度值， 其中常数A与射频和中频数字处理相关。应理解，本发明实施例还可以通过其它滤波处理，降低信号波动的影响，本发明实施例并不以此为限。在S130中，用于天线对准的系统将该强度值转换为预定范围内的显示值。在本发明实施例中，可选地，该系统将该强度值转换为由下列等式( 确定的该显示值E
权利要求
1.一种用于天线对准的方法，其特征在于，包括在第一天线的接收方向上，接收第二天线发射的电磁波信号；确定所述电磁波信号的强度值；将所述强度值转换为预定范围内的显示值；显示所述显示值，以便于用户根据所述显示值的大小确定所述第一天线是否与所述第二天线对准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括确定包括所述第一天线的通信设备由所述通信设备的第一供电模块供电，所述第一供电模块的供电电压小于所述通信设备的第二供电模块的供电电压；在所述通信设备的接收功能和发射功能中，仅启动所述通信设备的所述接收功能； 所述接收第二天线发射的电磁波信号，包括通过所述通信设备的所述接收功能，接收所述第二天线发射的所述电磁波信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述电磁波信号的强度值，包括根据下列等式确定所述电磁波信号的以分贝毫dBm表示的强度值PdBm
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述强度值转换为预定范围内的显示值，包括将所述强度值转换为由下列等式确定的所述显示值E
5.一种用于天线对准的系统，其特征在于，所述系统包括显示模块以及具有第一天线的通信设备，其中，所述通信设备还包括接收单元，用于在所述第一天线的接收方向上，接收第二天线发射的电磁波信号； 第一确定单元，用于确定所述电磁波信号的强度值； 转换单元，用于将所述强度值转换为预定范围内的显示值；其中，所述显示模块用于显示所述显示值，以便于用户根据所述显示值的大小确定所述第一天线是否与所述第二天线对准。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一供电模块，用于给所述通信设备供电，并且所述第一供电模块的供电电压小于所述通信设备的第二供电模块的供电电压； 所述通信设备还包括第二确定单元，用于确定所述通信设备由所述第一供电模块供电； 启动单元，用于在所述通信设备的接收功能和发射功能中，仅启动所述接收功能； 其中，所述接收单元还用于通过所述通信设备的所述接收功能，接收所述第二天线发射的所述电磁波信号。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一确定单元还用于 根据下列等式确定所述电磁波信号的以分贝毫cffim表示的强度值Ptfflm:其中，P(j)为第j次测量的瞬时功率值；j为非负整数；M为单次测量窗长内的时域样点数；Hi)为接收的所述电磁波信号；P(J)为第j次测量中经滤波处理后的功率值；α为滤波处理系数；A为常数。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述转换单元还用于将所述强度值转换为由下列等式确定的所述显示值E 其中，B为常数；η为显示值的位数；X为所述电磁波信号的以cffim表示的最小强度值； Y为所述电磁波信号的以cffim表示的最大强度值；[]为取整运算符号。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的系统，其特征在于， 所述第一供电模块集成在所述通信设备内部；或所述第一供电模块单独设置，并通过所述通信设备上的电源接口对所述通信设备供
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于， 所述显示模块设置在所述通信设备的外表面；或所述显示模块设置在所述第一供电模块的外壳的内部，并使得所述外壳打开时呈现所述显示模块。
11.根据权利要求5至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一供电模块和所述显示模块形成独立于所述通信设备的对准装置，所述第一供电模块通过所述通信设备上的通用串行总线USB接口对所述通信设备供电，所述显示模块通过所述USB接口获取所述通信设备传输的显示值，并显示所述显示值。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述对准装置由磁性材料制成；或所述对准装置还包括吸附结构，以吸附在所述通信设备的外表面。
全文摘要
本发明公开了一种用于天线对准的方法和系统。该方法包括在第一天线的接收方向上，接收第二天线发射的电磁波信号；确定该电磁波信号的强度值；将该强度值转换为预定范围内的显示值；显示该显示值，以便于用户根据该显示值的大小确定该第一天线是否与该第二天线对准。该系统包括显示模块以及具有第一天线的通信设备，其中，该通信设备还包括接收单元、第一确定单元和转换单元。本发明实施例的用于天线对准的方法和系统，通过在待对准天线的接收方向上确定电磁波信号的强度值并显示，便于用户根据显示值的大小进行天线对准操作，从而能够提高天线对准精度，降低天线对准的难度和成本。
文档编号H04B17/00GK102571242SQ20121004356
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者张松, 易雄书 申请人:华为技术有限公司