用户设备及其天线的调整方法与流程

文档序号:33193003发布日期:2023-02-04 09:29阅读:62来源:国知局
用户设备及其天线的调整方法与流程

1.本技术涉及通信技术。尤其涉及一种用户设备及其天线的调整方法。


背景技术:

2.在通信技术领域中,用户设备(user equipment,ue)的天线支持多个方向,每一个方向对应一种天线状态。图1(a)和图1(b)分别示出了用户设备100的天线171处于不同的天线状态下不同的天线方向图。在图1(a)和图1(b)中,天线171分别具有一个最佳的辐射方向,a方向和b方向,天线方向图也可以称为辐射方向图,天线方向图表示了在距离用户设备100的天线171一定距离处的天线辐射场的相对场强大小。图2(a)和图2(b)分别示出了在极坐标下的图1(a)和图1(b)的天线方向图,其中,方向a和方向b所指示的辐射波束为辐射场的信号强度最大的波束,称为主瓣。以图2(a)为例,在用户设备100与用户设备200之间进行通信时,如果用户设备200发出的同等功率强度的信号从a方向入射时,用户设备100接收到信号的能力最强,如果从其他方向入射,信号相对减弱。这里,方向a可以称为强场方向,其他方向可以称为弱场方向。图3示出了用户设备100与用户设备200之间通信的场景。在图3中,用户设备100的天线的强场方向没有面向用户设备200的信号最大来波方向,因此会造成用户设备100信号差,数据传输的速率差的问题。


技术实现要素:

3.本技术的目的在于提供一种天线调整方法,用于包括多根天线的用户设备。通过本技术的方法能够减少用户设备频繁地切换天线的天线状态,以及计算该天线状态下天线的强度,在用户设备调整天线的天线状态的过程中,提高用户设备的性能。。
4.本技术的第一方面提供了一种天线调整方法,用于包括多天线的用户设备,其中天线用于用户设备和第二电子设备之间的无线通信,方法包括:
5.获取多根天线的当前的信号强度组,信号强度组是包括多根天线各自的信号强度值的集合;
6.计算多根天线的预设的信号强度组中的每一信号强度组和当前的信号强度组的相对差异值,预设的信号强度组是基于多根天线的预设的信号强度值、天线状态以及信号方向三者之间的预设映射关系所确定,其中,每一个信号方向对应至少一组预设的信号强度组;
7.从预设的信号强度组中确定第一预设的信号强度组,其中第一预设的信号强度组和当前的信号强度组之间的相对差异值满足第一预设条件,并且,将上述第一预设的信号强度组对应的信号方向确定作为第一信号方向;
8.根据映射关系,从与第一信号方向对应的至少一组预设的信号强度组中,确定符合第二预设条件的第二预设的信号强度组;
9.根据第二预设的信号强度组对应的天线状态,对天线进行调整。
10.在上述第一方面的一种可能的实现中,用户设备包括n根天线,n为大于1的自然
数。
11.在上述第一方面的一种可能的实现中,预设映射关系包括n根天线的预设的信号强度值、m个天线状态以及t个信号方向三者之间的映射关系,其中,t个信号方向中的每一个信号方向对应x组预设的信号强度组,x等于m的n次方,t和m均为自然数。
12.即在本技术的实施例中,n,m和t的取值可以分别为4,2和8,也就是用户设备包括4根天线。第二电子设备可以是基站。天线的信号强度值可以是信号强度指示,也就是rssi测量值。天线的当前的信号强度组包括一组4根天线各自的信号强度值。而预设的信号强度组包括:8个信号方向,每个信号方向对应4根天线各自的2种天线状态一共16组信号强度值,也就是说,预设的信号强度组包括8*16组信号强度值。预设的信号强度组可以在实验室或测试环境下获取,确保了与真实的信号强度值的数值之间的准确性;信号方向可以根据精确度的需求进行配置,例如,配置为4个信号方向或者16个信号方向,信号方向配置的越多,信号方向对应的天线的信号强度值越精确,满足了对不同的天线的信号强度值的精确度的需求;同时,避免了用户设备频繁地切换天线的天线状态以及计算该天线状态下天线的信号强度值,使得用户设备保持稳定。
13.在上述第一方面的一种可能的实现中,天线状态与预设的信号强度值一一对应。
14.在上述第一方面的一种可能的实现中,计算t*x组预设的信号强度组中的每一信号强度组和当前的信号强度组的相对差异值,包括:
15.在n根天线中确定一根基准天线,计算t*x组预设的信号强度组中的每一信号强度组以及当前的信号强度组中,基准天线以外的每一根天线与基准天线的信号强度值的差值,差值的数量为n-1个;
16.差值为n根天线的信号强度值的相对差异值。
17.即在本技术的实施例中,以n的取值为4,这里的相对差异值,可以是以4根天线中的一根天线的信号强度值为基准值,比较该天线的信号强度值与剩余的3根天线的信号强度值的差异,通过计算4根天线的信号强度值的相对差异值,可以避免4根天线的信号强度值之间在数值上的差别过大,进而减少在将预设的信号强度值和当前的信号强度值进行比较的过程中的误差。
18.在上述第一方面的一种可能的实现中,从t*x组预设的信号强度组中确定第一预设的信号强度组,包括:
19.遍历t*x组预设的信号强度组对应的相对差异值;
20.从t*x组预设的信号强度组中确定第一预设的信号强度组,使得第一预设的信号强度组和当前的信号强度组之间的相对差异值的方差最小。
21.即在本技术的实施例中,以n,m和t的取值可以分别为4,2和8为例,第一预设条件可以是在8*16组预设的信号强度值中选择与当前的信号强度值的相对差异值的方差最小。这里的方差可以是均方误差或者标准差。能够更加精确地确定一组预设的信号强度值。
22.在上述第一方面的一种可能的实现中,确定符合第二预设条件的第二预设的信号强度组,包括:
23.计算第一信号方向对应的x组预设的信号强度组中每一组预设的信号强度组的信号强度值的总和;
24.从x组预设的信号强度组中确定第二预设的信号强度组,使得第二预设的信号强
度组的信号强度值的总和为x组预设的信号强度组中每一组预设的信号强度组的信号强度值的总和的最大值。
25.即在本技术的实施例中,以n,m地取值可以分别为4,2为例,在已确定的信号方向下对应的16组预设的信号强度值中选择一组信号强度值的数值的最大值。这样,可以避免了用户设备频繁地切换天线的天线状态以及计算该天线状态下天线的信号强度值,使得用户设备保持稳定。
26.在上述第一方面的一种可能的实现中,当前的信号强度组为用户设备处于多输入多输出(mimo)模式下的信号强度组,在当前的信号强度组对应的信号强度值大于预设信号阈值的情况下,使用默认天线状态对天线进行调整。
27.在上述第一方面的一种可能的实现中,默认天线状态为预设映射关系中的一种天线状态。
28.在上述第一方面的一种可能的实现中,信号方向为第二电子设备的信号最大来波方向。
29.本技术的第二方面提供了一种用户设备,包括:
30.存储器,存储器中存储有指令,和
31.处理器,用于读取并执行存储器中的指令,以使得用户设备执行前述第一方面提供的天线调整方法。
32.本技术的第三方面提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中包含有指令,当指令被用户设备的控制器执行时使用户设备实现前述第一方面提供的天线调整方法。
附图说明
33.图1(a)和图1(b)根据本技术的实施例示出了一种天线的辐射方向图;
34.图2(a)和图2(b)根据本技术的实施例示出了一种极坐标下的天线的辐射方向图;
35.图3根据本技术的实施例示出了用户设备之间通信的场景图;
36.图4根据本技术的实施例示出了一种天线的调整方法的流程图;
37.图5根据本技术的实施例示出了一种用户设备的结构示意图;
38.图6根据本技术的实施例示出了一种天线的调整方法的流程图;
39.图7根据本技术的实施例示出了一种电子设备的信号最大来波方向的示意图;
40.图8根据本技术的实施例示出了一种包括4根天线的用户设备的结构示意图。
具体实施方式
41.本技术的实施例包括但不限于一种用户设备及其天线的调整方法。为了便于理解本技术的技术方案,下面先对本技术的技术方案涉及的专业术语进行解释说明。
42.这里,用户设备接收到的信号强度可以通过天线的信号强度指示(received signal strength indication,rssi),也就是rssi测量值来衡量,在本技术的实施例中,用户设备的天线的rssi测量值是以dbm为单位的,用户设备的天线的rssi测量值的一般工作范围为(-30dbm至-100dbm)。这里的dbm是一个表示功率绝对值的单位,以dbm为单位的值可以取正取负也可以取零;rssi测量值越大,说明用户设备接收到的信号强度越好。
43.本技术的技术方案可以适用于4g/5g移动通信,物联网通信,雷达通信以及卫星通信等通信领域。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术的实施方式作进一步地详细描述。
44.如今的用户设备大多具有多根天线,用户设备可以实现多根天线发送或接收信号。对于用户设备的每一个天线来说,每一根天线可以具有至少一个辐射方向,一个辐射方向对应一个天线状态,每一个天线状态可以对应一个rssi测量值。从图1(a)和图1(b)可以看出,以用户设备100的多根天线的其中一根天线171为例,用户设备100切换天线171的天线状态后,使得天线171具有两个不同的方向图,天线171具有方向a以及方向b,则天线171相应地具有状态1,状态2,其中,状态1和状态2可以分别对应于rssi测量值1和rssi测量值2。
45.这时,如果需要对用户设备的多根天线进行调整,使得多根天线接收信号的性能最佳,则用户设备需要对每一根天线的天线状态进行切换并测量切换后的天线状态对应的信号强度,进而从多根天线的信号强度中,选择总体上最优的信号强度对应的天线状态对多根天线进行调整。但是,用户设备执行对所有天线的天线状态切换遍历,测量信号强度,以及对测量后的信号强度信号进行比较的操作很耗时且效率低,同时,也会对用户设备造成额外的性能开销。
46.为了解决上文提到的用户设备需要切换所有天线的天线状态,进而选择最优的信号强度对应的天线状态的问题,本技术的实施例提出了一种天线的调整方法,在用户设备中预设有对应关系表,该对应关系表中包括:用户设备的多根天线的天线状态-多根天线的rssi测量值-信号最大来波方向三者之间对应关系。在用户设备接收信号时,用户设备测量各天线的当前的天线状态对应的当前rssi测量值,计算出各天线的当前rssi测量值的相对差异。这里的相对差异,可以是以各天线中的一根天线的rssi测量值为基准值,比较该天线的rssi测量值与剩余的各天线的rssi测量值的差异。例如,以用户设备有四根天线为例,四根天线的当前的rssi测量值分别为a,b,c,d,以rssi测量值b为基准值,四根rssi的当前的测量值的相对差异可以是(a-b)、(c-b)以及(d-b)。同时,用户设备也计算出对应关系表中的多根天线的预设的rssi测量值的相对差异,例如,四根天线的预设的rssi测量值分别为e,f,g,h,以rssi测量值f为基准,四根的预设的rssi测量值的相对差异可以是(e-f)、(g-f)以及(h-f)。将各天线预设的rssi测量值的相对差异和当前rssi测量值的相对差异进行比较,筛选出与当前rssi测量值的相对差异之间的误差最小的一组多根天线的预设的rssi测量值,进而根据筛选出的预设的rssi测量值确定信号最大来波方向,这里的信号最大来波方向也可以称为信号方向。
47.在本技术的一个实施例中,例如,这里的预设的rssi测量值的相对差异和当前rssi测量值的相对差异的误差,可以是计算当前rssi测量值的相对差异(a-b)、(c-b)以及(d-b)分别与预设的rssi测量值的相对差异(e-f)、(g-f)以及(h-f)之间的均方误差,均方误差用于计算数据误差的平方和的平均值,例如:上述当前rssi测量值的相对差异与预设的rssi测量值的相对差异之间的均方误差可以表示为:[((a-b)-(e-f))2+((c-b)-(g-f))2+((d-b)-(h-f))2]/3。可以理解,在本技术的另一个实施例中,用户设备还可以通过其他方式来比较各天线预设的rssi测量值的相对差异和当前rssi测量值的相对差异之间的误差,如:标准差。
[0048]
在确定了最大来波方向后,用户设备比较该最大来波方向下的各天线的天线状态的rssi测量值,根据判别标准(例如,以各天线的rssi测量值总和的最大值),筛选出与该最大值对应的一组多根天线的天线状态(对应与多根天线的不同配置),对用户设备的天线进行调整。
[0049]
如图4所示,用户设备100通过本技术的天线调整方法,用户设备在收发信号的过程中,无需实时地对每一根天线的天线状态进行切换并测量切换后的天线状态对应的rssi测量值,以选择一个最大的rssi测量值对应的天线状态对天线进行调整;而是可以只需先确认天线当前的天线状态对应的rssi测量值(如图4中的s401)。然后,根据天线当前的天线状态对应的rssi测量值,通过预设的对应关系表确定信号最大来波方向(如图4中的s402),再选择与该信号最大来波方向对应的rssi测量值总和为最大值的天线状态对自身的天线进行调整(如图4中的s403)。本技术的天线调整方法可以减少用户设备频繁地切换天线的天线状态,以及计算该天线状态下天线的强度,在用户设备调整天线的天线状态的过程中,提高用户设备的性能。
[0050]
本技术的实施例中的用户设备是一种向用户提供语音和/或数据连通性的终端设备,常见的终端设备例如包括:车载设备、手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device,mid)、可穿戴设备(例如包括:智能手表、智能手环、计步器等)、个人数字助理、便携式媒体播放器、导航设备、视频游戏设备、机顶盒、虚拟现实和/或增强现实设备、物联网设备、工业控制设备、流媒体客户端设备、电子书、阅读设备、pos机以及其他设备。而本技术中的发送信号的用户设备可以包括但不限于,射频/微波/毫米波以及太赫兹(tera hertz,thz)基站、网络服务器、信号服务器、wifi(wireless fidelity,无线保真)路由器以及传输信号的其他电子设备。本技术的实施例以用户设备是手机100,电子设备是基站200为例进行说明。
[0051]
图5示出了根据本技术的实施例的手机100的结构示意图,手机100可以包括处理器110,内部存储器120,接口模块130,电源模块140,无线通信模块150,移动通信模块160,以及天线组170。
[0052]
可以理解的是,本技术实施例示意的结构并不构成对手机100的具体限定。在本技术另一些实施例中,手机100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
[0053]
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,ap),调制解调处理器,图形处理器(graphics processing unit,gpu),图像信号处理器(image signal processor,isp),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,dsp),移动信号处理器,wifi处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,npu)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。例如,移动信号处理器和wifi处理器可以称为基带处理器。
[0054]
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。
[0055]
内部存储器120可以用于存储计算机可执行程序代码,可执行程序代码包括指令。内部存储器120可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至
少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播放功能等)等。存储数据区可存储手机100使用过程中所创建的数据(比如音频数据,电话本等)等。在本技术的实施例中,内部存储器120中可以存储天线组170中各天线的天线状态-各根天线的rssi测量值-信号最大来波方向三者之间对应关系。
[0056]
接口模块130可以用于连接外部存储卡,例如micro sd卡,实现扩展手机100的存储能力。外部存储卡通过接口模块130与处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
[0057]
电源模块140接收电池的输入,为处理器110,内部存储器120,显示屏111等供电。
[0058]
无线通信模块150可以提供应用在手机100上的包括无线局域网(wireless localarea networks,wlan)(如无线保真(wireless fidelity,wi-fi)网络),蓝牙(bluetooth,bt),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,gnss),调频(frequency modulation,fm),近距离无线通信技术(near field communication,nfc),红外技术(infrared,ir)等的无线通信的解决方案。在本技术的实施例中,在手机100与wifi路由器200进行通信的情况下,无线通信模块150可以执行对天线组170的调整方法
[0059]
移动通信模块160可以提供应用在手机100上的包括2g/3g/4g/5g等无线通信的解决方案,在本技术的实施例中,在手机100与基站200进行通信的情况下,移动通信模块160可以执行对天线组170的调整方法。
[0060]
天线组170可以包括天线171至天线174,四根天线(图5中仅示出天线171和天线172)。可以理解,在本技术的实施例中,天线的数量是示例性的,手机100可以包括任意数量的天线,例如,八根天线,十根天线,十二根天线等。
[0061]
手机100的无线通信功能可以通过天线组170,移动通信模块150,无线通信模块160,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
[0062]
天线组170用于发射和接收电磁波信号。天线组170中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。
[0063]
在介绍完本技术的实施例中的手机100的结构后,下面通过图6对本技术的手机100的天线的调整方法进行详细说明。
[0064]
具体地,如图6所示,根据本技术的一具体实施方式提供的手机中天线的调整方法包括如下所示的步骤。在本技术的图6中,手机100与基站200通信,天线的调整方案可以通过手机100的处理器110中包括的移动信号处理器执行相关程序来实现。
[0065]
s601:配置天线状态、信号强度以及基站200的信号最大来波方向的对应关系表。
[0066]
根据本技术的实施例,对应关系表中的多根天线的天线状态的rssi测量值是在实验室或测试环境下获取。预设该对应关系表的方法包括:首先,以手机100为坐标原点建立(x,y)直角坐标系,将x轴和y轴形成的空间分为多个区域。可以理解,上述多个区域可以均分也可以不均分。例如,如图7所示,手机100为坐标原点的坐标系分为8个区间,分别为区间1至区间8。可以理解,图7示出了二维空间区域下,以手机100为坐标原点的空间分布,在本技术的另一实施例中,以手机100为坐标原点的空间分布可以包括三维空间区域。其次,将基站200的信号最大来波方向依次设置在区间1至区间8,基站200的信号最大来波方向为图7中的信号最大来波方向到坐标原点的方向,也就是到手机100的方向。当基站200的信号最
大来波方向在其中一个区间内时,意味着基站的信号最大来波方向是基本沿着区间1的方向,例如,以区间所对应的扇区的中线。可以理解,区间划分越多,对于方向的估计和确定更准确,同时,也会造成预设值的复杂度增加。本技术暂以8个区间为例进行描述。最后,对于每一个基站200的信号最大来波方向,手机100依次切换自身天线包含的所有的天线状态,并获取每一次切换后的天线状态对应的rssi测量值,进而将天线状态与对应的rssi测量值,以及rssi测量值与区间之间的对应关系保存在对应关系表中。
[0067]
在本技术的实施例中,如图8所示,以手机100包括4根天线,分别配置在手机主体的不同位置处,即,天线171至天线174,且每一根天线都具有2种天线状态为例进行说明。天线状态与rssi测量值,以及天线状态与基站200的信号最大来波方向的对应关系表可以如表1所示。在表1中,用户设备的4根天线对应的天线状态可以产生24=16种天线状态的组合,即,每一个区间下存在16种天线状态的组合,其中,每一个天线状态的组合会形成一个rssi测量矩阵。可以理解,表1中的数值是示例性的,在本技术的另一个实施例中,表1中的数值可以取其他的数值。
[0068][0069]
表1
[0070]
可以理解,步骤s601中描述的表1可以是手机100在出厂时预置在手机100的内部存储器120内,也就是说,上述步骤s601是相对于下文的步骤s602至s605独立的步骤,在本技术的另一个实施例中,手机100也可以直接读取表1,进而执行下文的步骤s602至s605。
[0071]
s602:确定当前的传输模式是否为多输入多输出的模式且天线的信号强度是否大于预设强度阈值。如果是,则进入s603,手机100使用天线的默认状态调整多根天线;如果不是,则手机100进入s604,手机100根据多根天线的当前的天线状态对应的信号强度确定基站的信号最大来波方向。
[0072]
这里的多输入多输出(multi input multi output,mimo)的模式是一种手机100
与基站200之间信号的传输模式,当手机100处于多输入多输出的模式下,手机100可以将天线组170中包含的天线171至天线174中的多根天线同时从基站200接收信号或者同时向基站200发送信号,这种传输模式也可以称为多流模式,在多输入多输出模式下,手机100与基站200之间的数据传输速度较快。当手机100处于多输入多输出模式下,且手机100的天线的信号强度大于预设强度阈值时,说明当前手机100与基站200之间的信号较佳,同时,手机100与基站200之间的数据传输速度也较佳。因此,手机100可以通过直接将天线171至天线174设置成默认状态,而无需执行以下步骤s604至s606的天线调整方法,可以提高手机100的性能,同时保持手机100与基站200之间良好的数据传输。
[0073]
下面介绍手机100确定天线的信号强度的方法,手机100可以通过modem(基带处理器)处理adc(analogue-to-digital conversion,模数转换)采样后的值再加上链路增益,计算出天线的射频与天线端口的rssi测量值,来确定天线171至天线174的当前的rssi测量值。在获取了天线171至天线174的当前的rssi测量值之后,手机100计算整体的信号强度。
[0074]
这里的整体的信号强度可以是手机100的天线171至天线174的当前的rssi测量值的总和,也可以是手机100的天线171至天线174的当前的rssi测量值的最大值,还可以根据其他自定义的逻辑计算。预设强度阈值可以是存储在手机100的内部存储器120中的预设强度阈值,该预设强度阈值可以是一个可调整的阈值。以手机100的天线171至天线174中rssi测量值的最大值为例,在手机100与基站200通信连接后,手机100可以获取天线171至天线174各自的rssi测量值,当其中一根天线的rssi测量值大于预设强度阈值时且手机100处于多输入多输出的模式下,执行s603,手机100使用天线的默认状态调整多根天线。
[0075]
可以理解,在本技术的一个实施例中,以天线的信号强度是手机100的天线171至天线174的当前的rssi测量值中的最大值为例进行说明。例如,手机100的内部存储器120中的预设强度阈值为-50dbm,手机100的天线171至天线174的当前的rssi测量值分别为-49dbm、-60dbm、-65dbm、-76dbm,其中,天线171的当前的rssi测量值为-49dbm,大于预设强度阈值-50dbm,因此,手机100确定当前的天线状态下,天线的信号强度大于预设强度阈值,同时,如果手机100当前的传输模式为mimo模式时,进入s603。
[0076]
在本技术的另一实施例中,以天线的信号强度是手机100的天线171至天线174的当前的rssi测量值的总和为例进行说明。例如,手机100的内部存储器120中的预设强度阈值为-50dbm,手机100的天线171至天线174的当前的rssi测量值分别为-49dbm、-60dbm、-65dbm、-76dbm,上述天线171至天线174的当前的rssi测量值的总和的计算过程包括:
[0077]
通过p=(1mw)10
(x/10)
(公式1)分别计算出天线171至天线174的rssi测量值对应的以w为单位的值,天线171:1.2589254117941638e-8w、天线172:9.999999999999972e-10w、天线173:3.1622776601683744e-10w以及天线174:2.5118864315095755e-11w。
[0078]
接着,将天线171至天线174的当前的rssi测量值对应的以w为单位的值求和,得到0.00000001393w。
[0079]
最后,通过x=10log
10
(p/1mw)(公式2)将以w为单位的天线171至天线174的rssi测量值的总和转换为以dbm为单的值,天线171至天线174的当前的rssi测量值的总和为-48.56dbm,,大于预设强度阈值-50dbm,因此,手机100确定当前的天线状态下,天线的信号强度大于预设强度阈值,同时,如果手机100当前的传输模式为mimo模式时,进入s603。
[0080]
上述公式1和公式2中,x是输入的以dbm为单位的数值,p是输出的以w为单位的数
值。
[0081]
s603:使用天线的默认状态调整多根天线。
[0082]
这里的默认状态是指预设的一种手机100的天线171至天线174的天线状态。天线的默认状态也可以预先设置在步骤s601中配置的对应关系表,例如,如表1所示,天线171至天线174的默认状态可以是天线171至天线174的天线状态都为状态1。
[0083]
可以理解,在一些实施例中,天线的默认状态可以是天线的当前使用的状态,例如,手机100通过步骤s602确定了当前的传输模式为多输入多输出的模式且天线的信号强度大于预设强度阈值后,手机100获取了天线的默认状态,在天线的默认状态与天线的当前的天线状态相同的情况下,手机100可以保持天线的当前的天线状态不变。
[0084]
s604:根据天线的信号强度确定基站200的信号最大来波方向。
[0085]
这里,在手机100确定当前的传输模式不是mimo的模式,或者天线的信号强度小于预设强度阈值的情况下,手机100在上述步骤s602中分别获取了手机100的天线171至天线174的当前的rssi测量值后,手机100可以计算天线171至天线174的当前的rssi测量值的相对差异与对应关系表中预设的rssi测量值的相对差异之间的误差,之后手机100筛选出前的rssi测量值的相对差异与对应关系表中预设的rssi测量值的相对差异之间的误差最小的预设的rssi测量值,并根据筛选出的预设的rssi测量值确定基站200的信号最大来波方向所在的区间。
[0086]
天线171至天线174的当前的rssi测量值的相对差异与预设的rssi测量值的相对差异之间的误差可以通过如下公式,公式中以172天线为参考,通过天线171,天线173以及天线174与天线173的当前的rssi测量值的相对差异与预设的rssi测量值之间的相对差异的均方误差(mean-square error,mse)来表示:均方误差表示数据误差的平方和的平均数
[0087]
均方误差=[a0((天线171
当前-天线172
当前
)-(天线171
预设-天线172
预设
))2+a1((天线173
当前-天线172
当前
)-(天线173
预设-天线172
预设
))2+a2((天线174
当前-天线172
当前
)-(天线174
预设-天线172
预设
))2]/3,其中a0至a2为公式的权值,a0至a2的数值可以不等,上述均方误差对应的公式用于表示当前的rssi测量值与每组预设的rssi测量值之间的误差大小。
[0088]
例如,手机100获取的天线171至天线174的当前的rssi测量值为:天线171:-52dbm、天线172:-54dbm、天线173:-55dbm以及天线174:-66dbm,公式的权值为a0=0.3,a1=0.3,a2=0.4。可以理解,上述公式的权值a0至a2的数值是示例性的,考虑到手机100会处于各种情况下,比如用户握住手机100握姿不同,a0至a2还可以适用其他的数值,用于适配不同的情况。
[0089]
手机100可以通过上述公式计算出天线171至天线174的当前的rssi测量值的相对差异与对应关系表中的天线171至天线174的预设的rssi测量值的相对差异之间的均方误差,并筛选出相对差异之间的均方误差最小的预设的rssi测量值。经过手机100将天线171至天线174的当前的rssi测量值于表1中的预设的rssi测量值之间的均方误差的计算后,手机100确定表1中,预设的rssi测量值:天线171:-51dbm、天线172:-53dbm、天线173:-54dbm以及天线174:-68dbm的相对差异与当前的rssi测量值:天线171:-52dbm、天线172:-54dbm、天线173:-55dbm以及天线174:-66dbm的相对差异之间的均方误差最小,而上述预设的rssi测量值属于区间1。
[0090]
s605:根据确定的基站200的信号最大来波方向,筛选出与信号最大来波方向对应
的天线的信号强度的目标值。
[0091]
这里,根据手机100在步骤s605中确定的区间1,手机100可以对表1中的区间1对应的天线171至天线174的16种天线状态的组合相应的rssi测量值进行求和计算,并筛选出rssi测量值的总和最大的作为天线的信号强度的目标值,可以理解,这里的rssi测量值的总和可以是天线171至天线174的16种天线状态的组合中,每一种组合的天线171至天线174的功率。
[0092]
例如,以表1中所示的天线171:-50dbm、天线172:-53dbm、天线173:-55dbm以及天线174:-50dbm为例,上述天线171至天线174的rssi测量值的总和的计算过程包括:
[0093]
通过步骤s602的公式(1)分别计算出天线171至天线174的rssi测量值对应的以w为单位的值,天线171:9.999999999999982e-9w、天线172:5.0118723362727106e-9w、天线173:3.162277660168378e-9w以及天线174:9.999999999999982e-9w。
[0094]
接着,将天线171至天线174的rssi测量值对应的以w为单位的值求和,得到0.0000000281w。
[0095]
最后,通过步骤s602的公式(2)将以w为单位的天线171至天线174的rssi测量值的总和转换为以dbm为单的值,天线171至天线174的rssi测量值的总和为-45.51dbm。
[0096]
以此类推,在手机100完成对表1中的区间1对应的天线171至天线174的16种天线状态的组合相应rssi测量值的计算后,用户设备确定天线171至天线174处于状态1、状态1、状态1、状态1时,天线171至天线174的rssi测量值最大。
[0097]
s606:根据天线的信号强度的目标值对应的天线状态调整多根天线。
[0098]
这里,在手机100确定了天线的信号强度的目标值对应的天线171至天线174的天线状态为状态1、状态1、状态1、状态1后,手机100将天线171至天线174的当前的天线状态调整为状态1、状态1、状态1、状态1。
[0099]
通过上述步骤s601至s606描述的天线调整方法,手机100在与基站200进行通信的过程中,当手机100检测到天线的当前的天线状态对应的信号强度,即,rssi测量值,不满足预设强度阈值的情况下,手机100可以根据天线的当前的天线状态对应的信号强度,通过预设的对应关系表确定基站200的信号最大来波方向,再选择已确定的信号最大来波方向下信号强度的最大值对应的天线状态对自身的天线进行调整,因此手机100无需执行切换每一根天线的天线状态,进而对切换后的天线状态对应的rssi测量值进行计算,以选择一个最大的rssi测量值对应的天线状态对天线进行调整的操作,提高了手机100对天线进行调整的效率。
[0100]
在本技术的另一个实施例中,手机100还可以与wifi路由器200通信,手机100可以通过手机100的处理器110中包括的wifi信号处理器来执行相关程序,调整手机100的天线与wifi路由器200的wifi信号的信号最大来波方向之间的天线状态。可以理解,这里的天线的调整方法可以与上述步骤s601至s606的天线的调整方法相似,这里不再进一步赘述。
[0101]
在本技术的实施例中,以手机100具有天线171至天线174四根天线,每一根天线具有两种天线状态为例进行说明,可以理解,在本技术的另一实施例中,手机100的天线的数量可以是其他任意数量,例如,一根天线,两根天线,三根天线,五根天线等,每一根天线对应的天线状态也可以是其他任意数量,例如,一种天线状态,三种天线状态等。
[0102]
应当理解的是,虽然在本文中可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个特
征,但是这些特征不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了进行区分,而不能理解为指示或暗示相对重要性。举例来说,在不背离示例性实施例的范围的情况下,第一特征可以被称为第二特征,并且类似地第二特征可以被称为第一特征。
[0103]
此外,各种操作将以最有助于理解说明性实施例的方式被描述为多个彼此分离的操作;然而,描述的顺序不应被解释为暗示这些操作必须依赖描述的顺序,其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序也可以被重新安排。当所描述的操作完成时,所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加操作。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0104]
说明书中对“一个实施例”,“实施例”,“说明性实施例”等的引用表示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或性质,但是每个实施例也可能或不是必需包括特定的特征、结构或性质。而且,这些短语不一定是针对同一实施例。此外,当结合具体实施例描述特定特征,本领域技术人员的知识能够影响到这些特征与其他实施例的结合,无论这些实施例是否被明确描述。
[0105]
除非上下文另有规定,否则术语“包含”、“具有”和“包括”是同义词。短语“a/b”表示“a或b”。短语“a和/或b”表示“(a)、(b)或(a和b)”。
[0106]
如本文所使用的,术语“模块”可以指代,作为其中的一部分,或者包括:用于运行一个或多个软件或固件程序的存储器(共享、专用或组),专用集成电路(asic),电子电路和/或处理器(共享、专用或组),组合逻辑电路,和/或提供所述功能的其他合适组件。
[0107]
在附图中,可能以特定布置和/或顺序示出了一些结构或方法特征。然而,应当理解的是,这样的特定布置和/或排序不是必需的。而是,在一些实施例中,这些特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序来进行说明。另外,特定附图中所包含得结构或方法特征并不意味着所有实施例都需要包含这样的特征,在一些实施例中,可以不包含这些特征,或者可以将这些特征与其他特征进行组合。
[0108]
上面结合附图对本技术的实施例做了详细说明,但本技术技术方案的使用不仅仅局限于本专利实施例中提及的各种应用,各种结构和变型都可以参考本技术技术方案轻易地实施,以达到本文中提及的各种有益效果。在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,在不脱离本技术宗旨的前提下做出的各种变化,均应归属于本技术专利涵盖范围。
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