CN103430604B - 利用带外信息改进无线通信的方法和装置 - Google Patents

Abstract

总体上公开了用于调整无线设备中通信设置的技术和实现方式。

Description

利用带外信息改进无线通信的方法和装置

背景技术

除非此处另有说明，否则本部分描述的方法不是本申请权利要求的现有技术，不应该由于包括在本部分就认为是现有技术。

在无线通信中，可以使用传输技术来克服例如由于多径效应或多个用户间干扰导致的快速衰落的通信问题。为了采用这种传输技术，估计无线信道的特征可能是有用的。通常地，带内感知技术可以用于估计无线信道特征。然而，这些带内技术可能要求大的计算开销、向无线设备添加额外的设备以及其他的困难。

发明内容

根据一些实现方式，使用带外信息来调整无线设备中通信设置的方法可以包括：从包含在无线设备中的传感器接收数据，处理该数据以生产与无线设备周围的环境相关的环境参数，基于环境参数确定传播信道特征，以及基于传播信道特征，调整无线设备中的物理层设置。

根据一些实现方式，使用带外信息来调整无线设备中通信设置的方法可以包括：从包含在无线设备中的照相机接收图像数据，从包含在无线设备中的麦克风接收声音数据，处理图像数据和声音数据以生成与无线设备周围的环境相关的环境参数，基于环境参数确定传播信道特征，以及基于传播信道特征，调整无线设备中的物理层设置。

根据一些实现方式，机器可读介质可以包括指令，该指令被执行时，可以使得机器通过以下步骤基于带外信息提供用于无线设备的通信设置：从包含在无线设备中的传感器接收数据，处理该数据以生成与无线设备周围的环境相关的环境参数，基于环境参数确定传播信道特征，以及基于传播信道特征，生成用于无线设备的物理层设置。

根据一些实现方式，装置可以包括处理器和其中存储有指令的机器可读介质，该指令被执行时可以使得装置通过以下步骤基于带外信息提供用于无线设备的通信设置：从包含在无线设备中的传感器接收数据，处理数据以生成与无线设备周围的环境相关的环境参数，基于环境参数确定传播信道特征，以及基于传播信道特征，生成用于无线设备的物理层设置。

前述发明内容仅仅是示例性的，且意图并非为任何限制。除了上述示例性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图以及下面的详细描述，其它的方面、实施方式以及特征将变得明显。

附图说明

在说明书的结尾部分中特别地指出并清楚地要求了主题。根据结合附图的下列描述和所附权利要求，本公开的上述以及其它的特征将变得更加清楚。理解到这些附图仅描述了根据本公开的一些实施例，从而不被认为限制其范围，将通过使用附图用更多特征和细节来描述本公开。

在附图中：

图1例示了用于调整无线设备中通信设置的示例方法的流程图；

图2A和图2B例示了示例环境和该环境中的示例物体识别和期望传播路径；

图3A和图3B例示了示例环境和该环境中的示例物体识别和期望传播路径；

图4A和图4B例示了示例环境和该环境中的示例物体识别和期望的传播路径；

图5例示了示例计算机程序产品；以及

图6是例示示例计算设备的框图；

全部附图根据本公开的至少一些实施方式设置。

具体实施方式

以下描述连同具体细节阐述了各种示例，以提供对所要求保护的主题的全面理解。然而，本领域技术人员应理解的是，可以在不包含一些或更多此处公开的特定细节的情况下实践所要求保护的主题。此外，在一些情况下，为了避免不必要地使所要求保护的主题变得模糊，没有详细地描述众所周知的方法、过程、系统、部件和/或电路。

在以下详细描述中，参照了形成说明书一部分的附图。在附图中，类似的附图标记通常表示类似部件，除非上下文有相反的说明。在详细的说明书、附图和权利要求中描述的例示性实施方式并非是限制性的。在不背离本文介绍的主题的精神或者范围的情况下，可以利用其它实施方式，并且可以进行其它改变。容易理解的是如这里总体描述并且在附图中例示的，本公开的多个方面可以按各种不同配置进行排列、替换、组合和设计，所有这些不同配置在这里是明确想得到的并且构成了本公开的一部分。

本公开特别提供了与使用带外信息来调整无线设备中的通信设置相关的方法、装置、系统和计算器可读介质。

可以使用各种传输技术来克服无线通信问题。为了有利地实施这些技术，估计无线设备正在使用的无线通信信道的特征可能是有用的。基于信道特征，可以调整无线设备中的物理层设置以改进通信。

在一些示例中，可以使用带外信息调整无线设备中的设置。在一些示例中，可以在包含于无线设备中的传感器处获得数据。在各种示例中，传感器可以是照相机或麦克风，所获得的数据可以分别是图像数据或声音数据。例如可以在无线设备的处理部分处或者在远程计算设备处接收所获得的数据。可以使用本文进一步讨论的多种技术来处理接收到的数据，以生成可以表征无线设备周围的环境并且与无线设备周围的环境相关的环境参数或指示符。可以至少部分地基于该环境参数或指示符来确定用于无线设备的传播信道特征。响应于所确定的传播信道特征，可以确定用于无线设备的物理层设置，并且可以在无线设备处维护或者实施该设置。如同所讨论的，在一些示例中，可以在无线设备处确定环境参数或指示符、信道特征和物理层设置。在其它示例中，这些中的任何一个可以在远程计算设备处确定并被传输到无线设备。

图1例示了用于调整无线设备中的通信设置的示例方法的流程图。方法可以包括如一个或多个块110、120、130、140和/或150所例示的一个或多个功能、操作或动作。在一些示例中，可以在诸如蜂窝电话的无线设备处实施方法。方法的流程可以开始于块110。

在块110处，“激活无线设备中的传感器”，设置在无线设备中的传感器可以被激活。在一些示例中，传感器可以获取或者检测用于调整无线设备中通信设置的带外信息。在一些示例中，所述传感器可以是嵌入在无线设备中的设备。在一些示例中，传感器可以是照相机。在一些示例中，传感器可以是安装在无线设备背部的照相机，从而当用户拨打电话并握持设备时，照相机可以面对无线设备周围的环境并且暴露在无线设备周围的环境下。在一些示例中，传感器可以是麦克风。在一些示例中，可以基于例如无线通信事件(即，电话呼叫、接收或发送消息、网络浏览)或规律的时间间隔的条件进行激活。在一些示例中，传感器的激活可以与针对用户的即时输出无关。例如，当激活照相机时，可以不向用户提供视觉输出。处理可以继续到块120。

在块120处，“从传感器接收数据”，可以接收来自传感器的数据。在一些示例中，可以在无线设备的处理部分处接收数据。这种处理部分可以包括逻辑或微处理器和/或存储器。在一些示例中，在无线设备中的传感器处获取的数据可以从该无线设备发送并在远程设备(例如，服务器或计算机)处接收用于处理。接收的数据可以是任何可以被设备中的处理部分识别的格式，例如，数据文件、数据分组等。在一些示例中，设备可以是照相机，数据可以包括图像数据或一系列的图像数据。在一些示例中，设备可以是麦克风，数据可以包括音频数据。处理可以继续到块130。

在块130处，“处理接收的数据以生成环境参数”，可以处理接收的数据以生成与无线设备周围的环境相关的环境参数。在一些示例中，可以处理来自照相机的图像数据以提供环境参数。在一些示例中，可以处理来自麦克风的音频数据以提供环境参数。在一些示例中，来自照相机的图像数据和来自麦克风的音频数据都可以用于提供环境参数。如同所讨论的，在一些示例中，可以在无线设备处执行所述处理。在其它示例中，可以在远程设备处执行所述处理。

可以使用一系列的处理方法、环境参数和环境。通常，环境参数可以包括与无线设备周围的环境相关的任意参数、多个参数、指示或表征。在一些示例中，环境参数可以包括环境中物体的密度的数值指示或评级或者物体类型。在一些示例中，环境参数可以包括无线设备周围的环境的类型分类。在各种示例中，环境参数可以包括诸如下面的其中一种的指示：室内指示、室外指示、城市指示、郊区指示、乡村指示、走廊指示、餐厅指示、密闭房间指示、静止指示、车辆运动指示、游动指示、多植物指示、开阔区域指示、密闭区域指示。可以使用其它类别和指示。

在一些示例中，可以使用更少的类别，例如，室外、城市和室内。在一些示例中，可以使用类别和子类别。例如，环境参数可以包括室内指示以及走廊、餐厅、大厅、密闭房间指示中的一种指示作为室内指示的更详细描述。可以使用类别和指示的多种组合来表征无线设备周围的环境。环境指示可以与无线设备周围的环境的类别的最佳逼近相关。环境参数可以以任何合适的方式编码，例如，编码为数据文件、分组、消息等。如下面进一步所讨论的，在其它示例中，环境参数可以包括关于无线设备周围的环境的详细信息。处理可以继续到块140。

在块140处，“确定传播信道特征”，可以至少部分地基于环境参数确定传播信道特征。在一些示例中，所确定的传播信道特征可以包括传播信道的信道系数。在一些示例中，所确定的传播信道特征可以包括传播信道的信道状态信息。在一些示例中，所确定的传播信道特征例如可以包括：传播信道的时变性、传播信道的衰落特征、传播信道的功率延迟轮廓、传播信道的多普勒频谱、传播信道的时间自相关、传播信道的空间自相关、传播信道的频率自相关、传播信道的相干距离、传播信道的相干时间、传播信道的相干频率、传播信道的级别信息、传播信道的遮蔽、传播信道的多径传播现象、传播信道的反射、传播信道的折射、传播信道的衍射、传播信道的漫散射、传播信道在角度(例如方位角和仰角)上的选择性、传播信道的极化状态、帧长度、符号长度、传播信道的多径严重性等。

在一些示例中，所确定的传播信道特征可以基于环境参数。在一些示例中，所确定的传播信道特征可以基于查找表来确定，从而环境参数可以用于在查找表中找到相应的特征。在一些示例中，上述特征可以使用一种算法或多种算法来确定。在一些示例中，环境参数或物体可以用于通过使用射线追踪技术来确定信道特征。在一些示例中，环境参数或物体可以用于通过使用模拟技术来模拟信道的一般概况。在一些示例中，环境参数或物体可以用于通过使用射线发射技术来确定信道特征。如所讨论的，在一些示例中，所述处理可以在无线设备处进行，在其它示例中，所述处理可以在远程设备处执行。传播信道特征可以以任何合适的方式进行编码，例如，编码为数据文件、分组、消息等。在一些示例中，如下面进一步详细讨论的，可以确定多种传播信道特征。处理可以继续到块150。

在块150处，“调整无线设备中的物理层设置”，可以对无线设备中的物理层设置进行调整。物理层设置可以包括多种设置或参数。在一些示例中，物理层设置例如可以包括分集方案选择参数、信噪比预测参数、自适应调制参数、数据速率调整参数、多普勒频率设置、极化设置、离开方向调整参数、到达方向调整参数、相干频率调整参数、相干距离调整参数、相干时间调整参数或者信道状态信息反馈方案参数。可以使用多种物理层设置。在一些示例中，可以在无线设备处确定和实施环境参数、传播信道和物理层设置。在其它示例中，环境参数、传播信道或物理层设置中的一个或多个可以在远程设备处确定并被传输给无线设备，从而最终可以在无线设备处应用或调整物理层设置。

如所讨论的，可以采用无线设备中的传感器来获取用于调整无线设备中物理层设置的数据。在一些示例中，传感器可以是照相机，并且所获取的数据可以是表示图像的图像数据或者是表示一系列图像的一系列图像数据。在一些示例中，可以通过例如以下处理来处理图像数据：检测边缘、确定边缘方向和边缘长度、检测表面、确定均匀颜色的区域、确定颜色的急剧变化、检测人脸、检测人体、检测行车道、检测物体、识别形状、对物体建模等。在一些示例中，物体检测可以包括计算机辅助设计(CAD)类型的物体建模。如上面关于图1所讨论的，图像数据处理可以用于确定环境参数或多个环境参数。

图2A和图2B例示了示例环境和该环境中的示例物体识别。图2A例示了示例环境210。如上面讨论的，在无线设备的激活事件期间，无线设备中的照相机可以获取表示环境210的图像数据。图2A的图像意在进行说明，在所讨论的示例中，获取的图像数据可以不以用户可见的形式进行显示。可以处理图像数据以评估或识别环境210中的物体。例如，可以使用边缘检测技术、边缘方向确定技术、表面检测技术、颜色评估技术、颜色对比检测技术、物体检测、建模技术或者这里讨论的技术中的任何一种，来处理图像数据。

图2B例示了基于环境210的物体识别和期望传播路径的示例。如图2B中所示，基于对与环境210相关的图像数据的处理，可以识别建筑物表面220、230和树木240、250、260。例如，图2B中例示的图像可以被表示为，数据集或数据文件。基于所述处理的物体和信息可以用于确定与环境210相关的环境参数，如上面关于图1所讨论的。在一些示例中，环境210可以被确定为室外环境，并且环境参数可以包括室外指示。在一些示例中，环境参数可以包括树叶的量或密度的指示。在一些示例中，环境参数可以包括室外环境中的物体位置的详细映射(包括树木位置和/或建筑物位置等)。

如所讨论的，经处理的数据可以用于确定传播信道特征。在图2A和图2B的示例中，经处理的图像数据可以用于确定传播信道特征。在一些示例中，识别出的物体和它们的相关细节(即，大小、方向、位置、粗糙度等)可以用于确定传播信道特征。在各种示例中，传播信道特征例如可以包括：传播信道的衰落特征、传播信道的的多普勒频谱、传播信道的时间自相关、传播信道的空间自相关、传播信道的频率自相关、传播信道的遮蔽、传播信道的多径传播现象、传播信道的反射、传播信道的折射、传播信道的衍射、传播信道的漫散射、传播信道的帧长度、符号长度、多径严重性等。

在一些示例中，传播信道特征可以包括信道轮廓。例如，在图2B的描述中，可以期望典型的信道路径分布例如为在树木250和建筑物表面230之间的位置270、树木240和树木250之间的位置272、树木260的左边和建筑物表面230之上的位置274、沿着建筑物表面220的位置276、沿着建筑物表面230的位置278。典型地，不期望传播路径在诸如通过树木240或树木250的一些位置。因此，可以确定同时在方位角和仰角上的预测的传播到达路径。在一些示例中，建筑物的检测到的边缘、角落、表面或者检测到的物体可以提供信道组成的近似。在一些示例中，边缘可以是电磁波辐射的源。在一些示例中，表面可以通过增加传播延迟、角度和极化来影响信道。在一些示例中，环境中的物体可以引起信号衰减和传播信道的信号功率的衰落。可以从环境参数或多个环境参数确定这种细节，以表征传播信道。

如关于图1所讨论的，传播信道特征可以用于确定和调整无线设备中的物理层设置。在与图2中例示的示例环境相关的示例方法中，所述方法可以包括用户操作移动设备以拨打电话。发起呼叫之后，嵌入在移动设备中的照相机可以被激活。激活的照相机可以获取表示环境210的图像数据。可以从传感器接收图像数据，可以对接收到的数据进行处理以生成例如指示环境210可以是室外环境的环境参数或多个环境参数。可以基于环境参数或多个环境参数确定诸如本文列举的传播信道特征中任何一个的传播信道特征或多个传播信道特征。传播信道特征或多个传播信道特征可以用于调整无线设备中的物理层设置。因此，可以根据设备周围的环境，在无线设备中使用有益的传输技术。

图3A和图3B例示了示例环境和该环境中的示例物体识别。图3A例示了示例环境310。如上所述，在无线设备的激活事件期间，无线设备中的照相机可以获取表示环境310的图像数据。图3A的图像意在用于说明，在讨论的示例中，获取的图像数据可以不以对用户可见的形式进行显示。可以对图像数据进行处理以评估或识别环境310中的物体。例如，可以使用下面的技术对图像数据进行处理：边缘检测技术、边缘方向确定技术、表面检测技术、表面粗糙度检测技术、颜色评估技术、颜色对比检测技术、物体检测、建模技术或者这里讨论的技术中的任何一种。

图3B例示了基于环境310的物体识别和期望传播路径的示例。如图3B中所示，基于对与环境310相关的图像数据的处理，可以识别出表面320、330、340、杂乱370和边缘350、360。例如，图3B中例示的图像可以表示为数据集或数据文件。基于上述处理的物体和信息可以用于确定与环境310相关的环境参数，如上面关于图1所讨论的。在一些示例中，可以确定环境310为室内环境，并且环境参数可以包括室内指示。在一些示例中，环境参数可以包括室内环境中物体的量或密度的指示。在一些示例中，室内环境的详细映射包括物体类型和位置等。

如所讨论的，经处理的数据可以用于确定传播信道特征。在图3A和图3B的示例中，经处理的图像数据可以用于确定传播信道特征。在一些示例中，识别出的物体和它们的相关细节(即，大小、方向、位置等)可以用于确定传播信道特征。在各种示例中，传播信道特征可以包括例如传播信道的多普勒频谱、传播信道的时间自相关、传播信道的遮蔽、传播信道的多径传播现象、传播信道的反射、传播信道的折射、传播信道的衍射、传播信道的漫散射、传播信道的帧长度、符号长度、多径严重性等。

在一些示例中，传播信道特征可以包括信道轮廓。例如，在图3B的描述中，可以期望信道路径分布例如为在边缘350、360之间的位置381、边缘360和表面320之间的位置382、在表面320处的位置383、在表面330处的位置384、在表面340处的位置385和在杂乱370处的位置386。因此，可以确定同时在方位角和仰角上的预测的传播到达路径。如所讨论的，建筑物的检测到的边缘、角落、表面或者检测到的物体可以用于提供信道组成的近似。在一些示例中，边缘可以是电磁波辐射的源。在一些示例中，表面可以通过增加传播延迟、角度和极化来影响信道。在一些示例中，环境中的物体可以引起信号衰减和传播信道的信号功率的衰落。可以从环境参数或多个环境参数确定这种细节，以表征传播信道。

如关于图1所讨论的，传播信道特征可以用于确定和调整无线设备中的物理层设置。在与图3A中例示的示例环境相关的示例方法中，所述方法可以包括用户操作移动设备以拨打电话。发起呼叫之后，嵌入在移动设备中的照相机可以被激活。激活的照相机可以获取表示环境310的图像数据。可以从传感器接收图像数据，可以对接收到的数据进行处理以生成例如指示环境310可以是室内密闭环境的环境参数或多个环境参数。可以基于环境参数或多个环境参数确定诸如本文列举的传播信道特征中任何一个的传播信道特征或多个传播信道特征。传播信道特征或多个传播信道特征可以用于调整无线设备中的物理层设置。因此，可以根据设备周围的环境，在无线设备中使用有益的传输技术。

图4A和图4B例示了示例环境和该环境中的示例物体识别。图4A例示了示例环境410。如上所述，在无线设备的激活事件期间，无线设备中的照相机可以获取表示环境410的图像数据。图4A的图像意在用于说明，在讨论的示例中，获取的图像数据可以不以对用户可见的形式进行显示。可以对图像数据进行处理以评估或识别环境410中的物体。例如，可以使用下面的技术对图像数据进行处理：边缘检测技术、边缘方向确定技术、表面检测技术、表面粗糙度检测技术、颜色评估技术、颜色对比检测技术、物体检测、建模技术或者这里讨论的技术中的任何一种。

图4B例示了基于环境410的物体识别的示例。如图4B中所示，基于对与环境410相关的图像数据的处理，可以识别出表面420、430、440、杂乱470、边缘450、454、458、树木480和人脸460。例如，图4B中例示的图像可以表示为数据集或数据文件。基于上述处理的物体和信息可以用于确定与环境410相关的环境参数，如上面关于图1所讨论的。在一些示例中，可以确定环境410为室内走廊环境，并且环境参数可以包括室内走廊指示。在一些示例中，环境参数可以包括室内走廊环境中物体的量或密度的指示。在一些示例中，室内走廊环境的详细映射包括物体位置等。

如所讨论的，经处理的数据可以用于确定传播信道特征。在图4A和图4B的示例中，经处理的图像数据可以用于确定传播信道特征。在一些示例中，识别出的物体和它们的相关细节(即，大小、方向、位置等)可以用于确定传播信道特征。在各种示例中，传播信道特征可以包括例如传播信道的多普勒频谱、传播信道的时间自相关、传播信道的遮蔽、传播信道的多径传播现象、传播信道的反射、传播信道的折射、传播信道的衍射、传播信道的漫散射、传播信道的帧长度、符号长度、多径严重性等。

在一些示例中，传播信道特征可以包括信道轮廓。例如，在图4B的描述中，可以期望典型的信道路径分布例如为在表面420处的位置492、在表面430处的位置494、在杂乱470处的位置496、在树木480周围的位置、在边缘450、454、458之间的位置。为了表示的清楚起见，没有显示在树木480周围的位置和在边缘450、454、458之间的位置。因此，可以确定同时在方位角和仰角上的预测的传播到达路径。如所讨论的，建筑物的检测到的边缘、角落、表面或者检测到的物体可以提供信道组成的近似。在一些示例中，边缘可以是电磁波辐射的源。在一些示例中，表面可以通过增加传播延迟、角度和极化来影响信道。在一些示例中，环境中的物体可以引起信号衰减和传播信道的信号功率的衰落。可以从环境参数或多个环境参数确定这种细节，以表征传播信道。

如关于图1所讨论的，传播信道特征可以用于确定和调整无线设备中的物理层设置。在与图4A中例示的示例环境相关的示例方法中，所述方法可以包括用户操作移动设备以拨打电话。发起呼叫之后，嵌入在移动设备中的照相机可以被激活。激活的照相机可以获取表示环境410的图像数据。可以从传感器接收图像数据，可以对接收到的数据进行处理以生成例如指示环境410可以是室内走廊环境的环境参数或多个环境参数。可以基于环境参数或多个环境参数确定诸如本文列举的传播信道特征中任何一个的传播信道特征或多个传播信道特征。传播信道特征或多个传播信道特征可以用于调整无线设备中的物理层设置。因此，可以根据设备周围的环境，在无线设备中使用有益的传输技术。

如关于图2至图4所讨论的，环境细节可以用于确定信道特征。在一些示例中，在经由环境参数所提供的环境中的物体可以通过射线追踪技术被关联到信道特征。在一些示例中，在经由环境参数提供的环境中的物体可以通过射线发射技术被关联到信道特征。在一些示例中，在经由环境参数提供的环境中的物体可以通过信道模拟技术被关联到信道特征。在一些示例中，物体的运动状态与物体的大小一起可以用于重建或近似多普勒频谱，该多普勒频谱可以用于确定信道的时变性、信道的衰落统计或者信道的时间自相关。在一些示例中，建筑物、树木或大的物体可以用于确定传播信道的遮蔽状态，该遮蔽状态可以用于调整无线设备中的功率分配物理设置。在一些示例中，环境的细节可以用于近似在传播信道中存在的多个独立路径和信道的多输入多输出(MIMO)秩，该多个独立路径和信道的MIMO秩可以用于近似以预定数据速率进行传输所需的天线数目。

在一些示例中，环境参数或细节可以用于确定信道多路径的丰富度或质量。在一些示例中，可以通过使用指示符(例如较差指示符、中等指示符或良好指示符)对质量进行量化。根据质量指示符，物理层设置可以应用于移动设备。例如，在走廊环境路径中，当由于走廊墙壁而聚集了多个传播路径时，质量可以限定为较差，可以应用要求天线间不相关的物理设置以及波束成形技术。

在一些示例中，信道特征可以包括信道冲击响应的确定部分和随机部分，并且两者的比率可以用于确定信道是否在视距(line of sight)场景下，从而可以确定信道K因子。K因子可以用于预测信道中的误码率，而误码率可以用于确定无线设备的多种物理层设置。

如所讨论的，环境参数中的任何一个可被结合使用以确定传播信道特征。同样如所讨论的，信道特征中的任何一个可被结合使用以确定无线设备的物理层设置。在一些示例中，所确定的信道特征可以用于选择物理层设置。在这些示例中，多个特征可以是彼此平衡的，以确定所应用的物理层设置。

如所讨论的，在一些示例中，基于正被处理的从照相机接收的图像数据，可以确定环境参数或多个环境参数。在一些示例中，图像数据处理可被分为多个阶段。例如，处理的第一阶段可以包括确定图像中具有均匀颜色以及颜色急剧变化的区域。这种处理可以确定边缘位置和方向。这种处理可以用于确定所讨论的环境参数、信道特征以及物理层设置。第一阶段处理对于一些应用可能是足够的，或者它可以被用作快速确定设置的第一途径。例如，可以基于处理的第一阶段做出变化，并在随后改变或改善。在一些示例中，处理的第二阶段可以包括确定环境中的杂乱物体。可以基于第二阶段确定所讨论的环境参数、信道特征以及物理层设置，以改善设置。在一些示例中，处理的第三阶段可以包括确定环境中的更详细的物体，例如，建筑物、树木和人。可以基于第三阶段确定所讨论的环境参数、信道特征以及物理层设置，以改善设置。

如所讨论的，在一些示例中，环境参数可包括描述移动设备的运动的指示。在一些示例中，运动可以包括移动设备运动。在一些示例中，运动可以包括移动设备周围的物体运动而移动设备相对固定。在一些示例中，移动设备和周围物体都可以运动。一般来说，环境参数可以包括运动可能关于哪种情形的近似的指示：例如，移动设备运动指示符、固定的移动设备运动的物体指示符或者运动的移动设备和运动的物体指示符。如所讨论的，环境参数可以用于确定传播信道特征。示例中，在环境参数中描述运动，所确定的信道特征可包括信道衰落速率。在一些示例中，物体和移动设备的基于照相机处获得的一系列图像的运动记录可以用于预测信道衰落特征的趋势。

如所讨论的，可以采用无线设备中的传感器获取用于调整无线设备中物理层设置的数据。在一些示例中，传感器可以是麦克风，所获取的数据可以是表示音频记录的音频数据。在一些示例中，记录的音频可以包括用户的语音、环境中的反射引起的用户语音的谐振或者直接来自环境的声音。如关于图1所讨论的，获取的数据可以被接收和处理，以确定环境参数。在一些示例中，音频数据处理可以包括谐振检测。通常，音频谐振检测可以包括分析音频数据以确定音频数据在特定频率处的振荡的趋势。通常，使用这些技术可以确定本文讨论的环境参数中的任何一个。在一些示例中，在特定频率处的音频谐振检测可以与正在室内环境中的移动设备相关。

在一些示例中，音频数据处理可以包括音频回声检测。通常，音频回声检测可以包括分析音频数据，以确定例如特定频率已经从物体或表面反射回移动设备。通常，使用这些技术可以确定本文讨论的环境参数中任何一个。在一些示例中，音频回声检测可以与靠近移动设备的墙壁相关，且确定的环境参数可以包括室内指示。在一些示例中，音频回声检测可以与坚硬的室外表面相关，例如山体或护栏，且确定的环境参数可以包括室外指示。在一些示例中，音频回声检测可以包括评估回声强度以确定相关的环境参数。

如所讨论的，在一些示例中，传感器可以包括照相机，被处理以确定环境参数、传播信道特征和无线设备的物理层设置的数据可以包括图像数据或一系列图像数据。在一些示例中，传感器可以包括麦克风，数据可以包括音频数据。在一些示例中，照相机和麦克风可以被一起使用来确定环境参数、传播信道特征和物理层设置。图像数据和音频数据都可以被接收并处理，以生成如本文讨论的环境参数。基于环境参数可以确定传播信道特征，基于传播信道特征可以调整无线设备中的物理层设置。在一些示例中，照相机和麦克风可以被同时使用。在其它示例中，在不同但相似的时刻，照相机可被用来获取图像数据且麦克风可被用来获取音频数据，使得数据可以表示无线设备周围的相同或相似环境。

如所讨论的，在一些示例中，可以使用带外信息调整无线设备中的通信设置。在一些示例中，带外信息(例如，关于本文图1讨论的信息)可以和带内信息以及对应技术一起使用以调整通信设置。在一些示例中，带内技术可以包括带内信道感测和信道估计、确定组合信道系数、确定信道状态信息、确定延迟抽头、确定频率响应、确定最佳的离开方向、确定最佳的到达方向等。在一些示例中，这些技术中的一个或多个可以和本文中讨论的带外技术一起使用，例如从而确定传播信道特征或者确定并调整无线设备中的物理层设置。在一些示例中，带内技术可以在物理层实现，带内和带外设置的实施可以在无线设备的物理层实现。

如所讨论的，在一些示例中，可以在无线通信事件时或以规律的时间间隔进行传感器激活。通常，可以在任何时间或事件时发生传感器的激活，从而可以获得有用的环境信息。在一些示例中，可以在移动设备启动时激活传感器。在一些示例中，可以在移动设备的用户命令时激活传感器。在一些示例中，可以当在蜂窝基站间切换无线设备时激活传感器。

如所讨论的，可以处理无线设备中的传感器以生成表示移动设备周围环境的参数。环境参数可以用于确定传播信道特征。在一些示例中，特征可以用于调整移动设备中的物理层设置。在另外的示例中，特征可以用于调整与移动设备相关的基站处的物理层设置。如所讨论的，在无线设备中传感器处获得的数据可以在无线设备处或者在远程服务器或计算机处被处理。在一些示例中，传感器处获得的数据或部分数据可被传送到远程服务器或计算机。远程服务器或计算机可以通过使用本文讨论的任何一种技术处理接收的数据，以确定表示移动设备周围环境的参数并且确定传播信道特征。在一些示例中，基于信道特征，服务器或计算机可以确定用于基站的物理层设置。这些设置可以被传送到基站进行实施。在其它示例中，服务器或计算机可以确定用于移动设备的物理层设置。这些设置可以被传送到移动设备进行实施。

图5例示了根据本公开的至少一些实施方式设置的示例计算机程序产品500。计算机程序产品500可以包括信号承载介质502。信号承载介质502可以包括一个或多个机器可读指令504，当该指令由一个或多个处理器执行时，可操作地使得计算机设备提供本文描述的功能。在各个示例中，一些或全部机器可读指令可由本文讨论的设备使用。

在一些实现方式中，信号承载介质502可以包括计算机可读介质506，例如但不限于硬盘驱动器、光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)、数字磁带、存储器等。在一些实现方式中，信号承载介质502可以包括可记录介质508，例如但不限于存储器、读/写(R/W)CD、R/W DVD等等。在一些实现方式中，信号承载介质502可以包括通信介质510，例如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。在一些实施中，信号承载介质502可以包括机器可读永久性介质。

图6是例示了根据本公开的至少一些实施方式设置的示例性计算设备600的框图。在各个示例中，计算设备600可被配置为提供本文讨论的操作。在一个示例中，关于图6讨论的设备可以作为计算设备600的一部分。在一个示例基础配置601中，计算设备600可以包括一个或多个处理器610和系统存储器620。存储器总线630可以用于处理器610和系统存储器620之间的通信。

根据期望的配置，处理器610可以是任何类型，包括但不限于微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信号处理器(DSP)或者其任意组合。处理器610可以包括一个或多个缓存级(诸如一级缓存611和二级缓存612)、处理器核613和寄存器614。处理器核613可以包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单元(FPU)、数字信号处理核(DSP核)或者其任意组合。存储器控制器615还可以与处理器610一起使用，或者在一些实施方式中存储器控制器615可以是处理器610的内部部分

根据期望的配置，系统存储器620可以是任何类型，包括但不限于易失性存储器(例如RAM)、非易失性存储器(例如ROM、闪存等)或它们的任意组合。系统存储器620可以包括操作系统621、一个或多个应用程序622以及程序数据624。应用程序622可以包括信道特征应用程序623，该信道特征应用程序623被设置为执行这里所述的包括这里所述的功能块、动作和/或操作的功能、动作和/或操作。程序数据624可以包括用于与处理单元控制应用程序一起使用的处理单元数据625。在一些示例实施方式中，应用程序622可以被设置为与程序数据624一起操作在操作系统621上。这里所描述的基本配置在图6中由虚线601内的那些组件示出。

计算设备600可以具有用于方便基础配置601与任何所需设备和接口之间的通信的附加特征或功能以及附加接口。例如，总线/接口控制器640可以用于经由存储接口总线641方便基础配置601和一个或多个数据存储装置650之间的通信。数据存储装置650可以是可移除存储装置651、不可移除存储装置652或其组合。可移除存储和不可移除存储装置的示例包括例如磁盘设备(例如，软盘驱动器和硬盘驱动器(HDD))、光盘驱动器(例如，压缩盘(CD)驱动器或数字通用盘(DVD)驱动器)、固态驱动器(SSD)以及磁带驱动器。示例的计算机存储介质可以包括以任何方法或技术实现的用于存储信息(例如，计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质

系统存储器620、可移除存储器651和不可移除存储器652都是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其它光存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁性存储设备，或可以用于存储期望信息并且可以被计算设备600访问的任何其它介质。任何这些计算机存储介质可以是设备600的一部分。

计算设备600还可以包括用于方便经由总线/接口控制器640从各种接口设备(例如，输出接口、外围接口和通信接口)到基础配置601的通信的接口总线642。示例输出接口660包括可以被配置为经由一个或多个A/V端口663与各种外部设备(例如，显示器或扬声器)通信的图形处理单元661和音频处理单元662。示例外围接口670包括可以被配置为经由一个或更多个I/O端口673与例如输入设备的外部设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等)或其它外围设备(例如，打印机、扫描仪等))通信的串行接口控制器671或并行接口控制器672。示例通信接口680包括可以被设置为方便经由一个或更多个通信端口682通过网络通信与一个或更多个其它计算设备683通信的网络控制器681。通信连接是通信介质的一个示例。通信介质典型地可以体现为计算机可读指令、数据结构、程序模块或调制数据信号中的其它数据(例如，载波或其它传输机制)，并包括任何信息传递介质。“调制的数据信号”可以是具有以对信号中的信息编码的方式设置或改变的一个或多个自身特征的信号。通过举例但并非限制，通信介质可以包括有线介质(例如有线网络或直接有线连接)和无线介质(例如声学、射频(RF)、红外(IR)和其它无线介质)。这里使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质两者。

计算设备600可以被实现为小型便携式(或移动)电子设备(例如，蜂窝电话、智能电话、个人数据助理(PDA)、个人媒体播放器设备、无线网络观察设备、个人头戴式耳机设备、特定应用设备或者可以包括任意上述功能的混合设备)的一部分。计算设备600还可以被实现为包括膝上型电脑和非膝上型电脑配置的个人计算机。另外，计算设备600可以被实现为无线基站或者其它无线系统或设备的一部分。

前面的详细描述的一些部分呈现为算法或者在计算系统存储器(例如，计算存储器)内存储的数据比特或者二进制数字信号上操作的符号表示。这些算法的描述或表示是在数据处理领域中本领域技术人员用以向本领域其他技术人员传送他们的工作内容的技术的示例。这里算法一般地被视为生成期望结果的自洽(self-consistent)的操作序列或相似处理。关于这点，操作或处理包含物理量的物理处理。典型地，尽管非必要地，这些量可以采用能够被存储、传送、组合、比较或其它处理的电或磁信号的形式。已经证明，主要是为了公共使用的原因，把这些信号称为以比特、数据、值、元件、符号、字符、术语、数字、数值等经常是方便的。然而，应当理解，所有这些以及类似的术语与合适的物理量相关联且仅仅是方便的标记。除非明确地另有说明，如从下面讨论中明显的，可以理解的是在整个说明书中，使用例如“处理”、“估算”、“计算”、“确定”等术语的讨论指代计算装置的动作或处理，该计算装置处理或变换在存储器、寄存器或者其它信息存储设备、发射设备、或计算设备的显示设备内的被表示为物理的电量或磁量的数据。

上述详细描述已经由使用框图、流程图和/或示例阐述了设备和/或处理的各种实施方式。在这样的框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员将要理解的是，这样的框图、流程图和/或示例内的每个功能和/或操作可以由范围广泛的硬件、软件、固件或几乎其任何组合单独地和/或共同地实现。在一个实施方式中，本文所描述的主题的多个部分可以经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成格式来实现。然而，本领域技术人员将认识到，本文所公开的实施方式的一些方面可以全部或部分地在集成电路中等效地实现为在一个或更多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、实现为在一个或多个处理器上运行的一个或更多个程序(例如，作为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、实现为固件、或者实现为几乎它们的任何组合，并且将认识到，根据该公开，设计电路和/或针对软件或固件编写代码完全属于在本领域技术人员的技术之内。此外，在本领域中的技术人员将会理解，本文中描述的主题的机制能够分配为各种形式的程序产品，并且，本文中描述的主题的例示性实施方式的应用与用于实际进行分配的信号承载介质的特定类型无关。信号承载介质的示例包括但不限于：诸如软盘、硬盘驱动器(HDD)、光盘(CD)、数字通用盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等的可记录型介质，以及诸如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤线缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)的传输型介质。

这里描述的主题有时示出包含在不同的其它部件中的或与不同的其它部件连接的不同部件。应该理解这些描述的架构仅为示例，实际上实现相同功能的很多其它架构可以被实现。在概念方面，实现相同功能的部件的任何设置是有效地“相关联”的，从而实现期望的功能。因此，这里组合以实现特定功能的任何两个部件可以看做是彼此“相关联”的，从而实现期望的功能，而与架构或中间部件无关。同样地，任何这样关联的两个部件还可以视为是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦接”，以实现期望的功能，并且能够这样相关的任何两个部件还可以视为是彼此“可操作地可耦接的”，以实现期望的功能。可操作地耦接的特定示例包括但不限于物理匹配的和/或物理交互的部件和/或无线可交互和/或无线交互部件和/或逻辑交互的和/或逻辑可交互的部件。

关于这里的实质上任意复数和/或单数术语的使用，为适于上下文和/或应用，本领域技术人员可以将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见，这里可以明确地阐述各种单数/复数置换。

本领域技术人员应该理解，通常，这里使用的术语，尤其是所附权利要求书中使用的术语(例如所附权利要求书的主体部分)通常意在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应该被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应该被解释为“至少具有”，术语“包含”应该被解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员应进一步理解，如果目的在于引入特定数目的权利要求记载，这样的目的应该明确地记载于权利要求中，如果没有这样的记载，则这样的目的不存在。例如，为了便于理解，下述的所附权利要求可以包含引导语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求记载。然而，即使同一个权利要求包括引导语“一个或更多个”或“至少一个”以及不定冠词例如“一个”或“一”(例如，“一个”或“一”通常应该被解释为表示“至少一个”或“一个或更多个”)，这些短语的使用也不应该被解释为暗示通过不定冠词“一个”或“一”的权利要求记载的引导对任何包括这样引入的权利要求记载的特定权利要求限制为仅包括一个这样的记载的发明；对于用于引入权利要求记载的定冠词也同样适用。此外，即使明确记载了特定数量的引入权利要求记载，本领域技术人员也应该认识到这样的记载通常应该被解释为表示至少为所记载数量(例如，没有其它修改地简单记载“两个记载”通常表示至少两个记载或者两个或更多个记载)。此外，在使用类似约定“A、B和C等中的至少一个”的那些示例中，通常这样的结构意在在某种意义上让本领域技术人员能够理解约定(例如“具有A、B和C中的至少一个的系统”应该包括但不限于只有A、只有B、只有C、有A和B、有A和C、有B和C、和/或有A、B和C等的系统)。在使用“A、B或C等中的至少一个”的类似约定的那些示例中，通常这样的结构意在在某种意义上让本领域技术人员能够理解约定(例如，“具有A、B或C中的至少之一的系统”应该包括但不限于只有A、只有B、只有C、有A和B、有A和C、有B和C、和/或有A、B和C等的系统)。本领域技术人员还应该理解，表示两个或更多个另选术语的几乎任何转折词和/或词组，无论在说明书、权利要求书还是在附图中，都应该被理解为预想到包括术语中的一个、术语中的另一个或两个术语的可能性。例如，词组“A或B”应该理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

尽管这里使用各种方法和系统已经描述并示出了某些示例技术，本领域的技术人员应当理解，在不背离所要求保护的主题的情况下，可以做出各种其它修改，且可以等效替换。另外，在不背离此处描述的中心思想的情况下，可以做出许多修改以使得特定的情形适应于所要求保护的主题的教导。因此，目的在于，所要求的主题不限制为公开的特定示例，但这些所要求保护的主题还可以包括所附权利要求范围内的所有实施方式及其等同物。

Claims (15)

1.一种用于使用带外信息来调整无线设备中的通信设置的方法，该方法包括以下步骤：

从包括在所述无线设备中的照相机接收图像数据；

在所述无线设备处处理所接收的数据，以生成与所述无线设备周围的环境相关的环境参数；

其中，所述环境参数包括所述无线设备周围的所述环境的类别和所述类别中的子类别；

基于所述环境参数确定传播信道特征；以及

响应于所确定的传播信道特征，调整所述无线设备中的物理层设置，其中所述物理层设置至少部分地基于所述传播信道特征。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理所接收的数据包括通过下面的至少一种来处理所述图像数据：检测边缘、确定边缘方向和边缘长度、检测表面、确定均匀颜色的区域、确定颜色的急剧变化、检测人脸、检测行车道、检测物体、识别形状或对物体建模。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像数据包括一系列图像数据，并且其中处理所接收的数据包括确定所述一系列图像数据中的物体运动。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：从包括在所述无线设备中的麦克风接收音频数据；并且

其中，所述处理所接收的数据包括通过谐振检测或音频回声检测中的至少一个来处理所述音频数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环境参数包括室内指示、室外指示、城市指示、郊区指示、乡村指示、走廊指示、餐厅指示、受限空间指示、静止指示、车辆运动指示、游动指示、多植物指示、开阔区域指示或密闭区域指示中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传播信道特征进一步包括所述传播信道的时变性、所述传播信道的多普勒频谱、所述传播信道的时间自相关、所述传播信道的遮蔽、所述传播信道的多径传播现象、所述传播信道的反射、所述传播信道的折射、所述传播信道的衍射、所述传播信道的漫散射、所述传播信道在角度上的选择性、所述传播信道的极化状态、帧长度、符号长度或所述传播信道的多径严重性中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物理层设置包括分集方案选择参数、信噪比预测参数、自适应调制参数、数据速率调整参数、波束成形参数、多普勒频率设置、极化设置或信道状态信息反馈方案参数中的至少一个。

8.一种用于使用带外信息来调整无线设备中的通信设置的方法，该方法包括以下步骤：

从包括在所述无线设备中的照相机接收图像数据；

从包括在所述无线设备中的麦克风接收声音数据；

在所述无线设备处处理所接收的图像数据和所接收的声音数据，以生成与所述无线设备周围的环境相关的环境参数；

其中，所述环境参数包括所述无线设备周围的所述环境的类别和所述类别中的子类别；

至少部分地基于所述无线设备和一个或更多个周围物体之间的相对运动确定信道衰落特征的趋势；

基于所述环境参数确定传播信道特征；以及

响应于所确定的传播信道特征，至少部分地基于所述传播信道特征，调整所述无线设备中的物理层设置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述传播信道特征进一步包括所述传播信道的时变性、所述传播信道的多普勒频谱、所述传播信道的时间自相关、所述传播信道的空间自相关、所述传播信道的频率自相关、所述传播信道的遮蔽、所述传播信道的多径传播现象、所述传播信道的反射、所述传播信道的折射、所述传播信道的衍射、所述传播信道的漫散射、所述传播信道在角度上的选择性、所述传播信道的极化状态、帧长度、符号长度或所述传播信道的多径严重性中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述物理层设置包括分集方案选择参数、信噪比预测参数、自适应调制参数、数据速率调整参数、最佳到达方向参数、最佳离开方向参数、波束成形参数、多普勒频率设置、极化设置或信道状态信息反馈方案参数中的至少一个。

11.一种用于使用带外信息来调整无线设备中的通信设置的装置，所述装置包括：

存储有多个指令的机器可读永久性介质，该指令被执行时使得所述装置通过以下步骤基于所述带外信息提供用于所述无线设备的所述通信设置：

从包括在所述无线设备中的照相机接收图像数据；

处理所接收的数据，以生成与所述无线设备周围的环境相关的环境参数；

其中，所述环境参数包括所述无线设备周围的所述环境的类别和所述类别中的子类别；

保持所述无线设备和一个或更多个周围物体之间的相对运动的记录；

至少部分地基于所述记录确定信道衰落特征的趋势；

基于所述环境参数，确定传播信道特征；以及

响应于所确定的传播信道特征，生成用于所述无线设备的物理层设置，用于所述无线设备的所述物理层设置至少部分地基于所述传播信道特征；以及

处理器，其连接到所述机器可读永久性介质以执行所述多个指令。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述处理所接收的数据包括通过下面的至少一种来处理所述图像数据：检测边缘、确定边缘方向和边缘长度、检测表面、确定表面的粗糙度、确定均匀颜色的区域、确定颜色的急剧变化、检测人脸、检测行车道、检测物体、识别形状或对物体建模。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述机器可读永久性介质还存储有多个指令，该指令被执行时使得所述装置通过以下步骤基于所述带外信息提供用于所述无线设备的所述通信设置：

从包括在所述无线设备中的麦克风接收音频数据；

其中，所述处理所接收的数据包括通过音轨中的谐振检测或音频回声检测中的至少一个来处理所述音频数据。

14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述传播信道特征进一步包括所述传播信道的时变性、所述传播信道的多普勒频谱、所述传播信道的时间自相关、所述传播信道的空间自相关、所述传播信道的频率自相关、所述传播信道的遮蔽、所述传播信道的多径传播现象、所述传播信道的反射、所述传播信道的折射、所述传播信道的衍射、所述传播信道的漫散射、所述传播信道在角度上的选择性、所述传播信道的极化状态、帧长度、符号长度或所述传播信道的多径严重性中的至少一个。

15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述物理层设置包括分集方案选择参数、信噪比预测参数、自适应调制参数、数据速率调整参数、波束成形参数、多普勒频率设置、极化设置或信道状态信息反馈方案参数中的至少一个。