CN105162489B - 通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通信设备，包括：天线端子，配置为通过无线信号与外部设备通信；第一反射面，配置为反射预定方向上的无线信号；旋转单元，配置为以所述天线端子为中心圆周地旋转所述第一反射面；以及控制单元配置为控制所述旋转单元以旋转所述第一反射面。

Description

通信设备

技术领域

本发明涉及通信设备的领域。

背景技术

目前，已经出现了各种无线通信设备，如无线路由器。

这样的无线通信设备的天线通常采用全向天线，并且通常是以固定的功率进行操作，这往往消耗大量的功率并且对周围的辐射较大。

为此，期望提供一种通信设备，其能够根据外部设备的位置调整天线定向方向，从而减少辐射并节省功率。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种通信设备，包括：

天线端子，配置为通过无线信号与外部设备通信；

第一反射面，配置为反射预定方向上的无线信号；

旋转单元，配置为以所述天线端子为中心圆周地旋转所述第一反射面；以及

控制单元，配置为控制所述旋转单元以旋转所述第一反射面。

优选地，所述控制单元进一步配置为响应不同的操作状态，控制所述旋转单元以不同的工作模式旋转所述第一反射面。

优选地，响应于所述通信设备的启动或定时的触发或外部设备的变化，所述控制单元控制所述旋转单元以第一工作模式旋转所述第一反射面，在所述第一工作模式中，所述旋转单元将所述第一反射面围绕所述天线端子圆周地旋转一周或多周，以在不同方向上接收来自外部设备的无线信号。

优选地，所述控制单元处理所述天线端子接收的无线信号以获得指示在不同方向上的通信参数的信息；

根据所述信息确定最优方向；以及

控制所述旋转单元以第二工作模式旋转所述第一反射面，在所述第二工作模式中，所述第一反射面旋转到确定的最优方向上后固定在该最优方向上。

优选地，所述通信参数包括无线信号的信号强度，

所述控制单元确定接收信号强度最大的方向为最优方向。

优选地，所述通信参数包括通信误码率，

所述控制单元确定通信误码率最小的方向为最优方向。

优选地，所述控制单元处理所述天线端子接收的无线信号以获得指示在不同方向上的通信参数的信息；

根据所述信息确定外部设备的数量；

根据外部设备的数量和所述信息确定最优方向；以及

控制所述旋转单元以第二工作模式旋转所述第一反射面，在所述第二工作模式中，所述第一反射面旋转到确定的最优方向上后固定在该最优方向上。

优选地，所述通信参数包括无线信号的信号强度，以及

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元确定多个外部设备的接收信号强度均大于预设阈值的方向为最优方向。

优选地，所述通信参数包括无线信号的信号强度，以及

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元根据多个外部设备的数据吞吐量进行排序，并且确定吞吐量最高的外部设备的接收信号强度最大的方向为最优方向。

优选地，所述通信参数包括通信误码率，以及

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元确定多个外部设备的通信误码率均小于预设阈值的方向为最优方向。

优选地，所述通信参数包括通信误码率，以及

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元根据多个外部设备的数据吞吐量进行排序，并且确定吞吐量最高的外部设备的通信误码率最小的方向为最优方向。

优选地，在多个外部设备的最优方向之间的角度间距超过预定阈值的情况下，所述控制单元控制所述旋转单元以第三工作模式旋转所述第一反射面，在第三工作模式中，所述第一反射面动态地改变方向以便在不同时间段旋转到每个外部设备的最优方向。

优选地，所述通信设备还包括存储单元，配置为与外部设备的标识信息相关联地存储优先级信息；

其中，所述通信参数包括外部设备的标识信息，

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元根据外部设备的标识信息确定外部设备的优先级信息，并且根据外部设备的优先级信息进行排序，并且确定优先级最高的外部设备的方向为最优方向。

因此，根据本发明实施例的通信设备，能够根据外部设备的位置调整天线定向方向，从而减少辐射并节省功率。

附图说明

图1是说明根据本发明第一实施例的通信设备的结构示意图；

图2是说明根据本发明第二实施例的通信设备的结构示意图；

图3是说明根据本发明第三实施例的通信设备的功能配置框图；

图4a和图4b是说明根据本发明第三实施例的通信设备的操作的示意图；

图5是说明根据本发明第三实施例的通信设备的另一操作的示意图；

图6是说明根据本发明第四实施例的通信设备的功能配置框图；以及

图7是说明根据本发明第四实施例的通信设备的操作的示意图。

具体实施方式

<通信设备的结构>

<第一实施例>

首先，将参考图1和图2描述根据本发明实施例的通信设备的结构。根据本发明实施例的通信设备例如可以是无线路由器。

如图1所示，根据本发明第一实施例的通信设备100包括天线单元101、反射单元102、底座103和滑轨104。

天线101可以通过无线信号与外部设备通信。

反射单元102可以反射预定方向上的无线信号。如图1所示，在第一实施例的通信设备100中，反射单元102是圆柱面结构。在该圆柱面面对的方向上，反射单元102将来自外部设备的无线信号反射到天线101，或者将来自天线101的无线信号反射到外部设备上。

底座103内部可以设置诸如印刷电路板、驱动马达的各种电子组件。

滑轨104安装在底座103上，可以以所述天线101为中心圆周地旋转所述反射单元102。如图1所示，天线101设置在底座104的中心位置处。反射单元102例如可以可滑动地安装在滑轨104上，从而可以以所述天线101为中心圆周地旋转。

在底座103内部的电子组件中，可以包括控制单元(未示出)。控制单元可以控制诸如驱动马达的电机组件来旋转所述反射单元102。

需要注意的是，滑轨104以可拆卸的方式安装到底座103上，用户可以根据需要拆卸滑轨104和反射单元102。此时，通信设备100可以作为普通的通信设备使用。

<第二实施例>

在第二实施例中，如图2所示，通信设备200包括天线单元201、反射单元202、底座203和滑轨204。

根据第二实施例的通信设备200与根据第一实施例的通信设备100的结构基本相同，除了反射单元202采用双反射面的结构，也就是说，反射单元202可以包括第一反射面202a和第二反射面202b。

在第二实施例中，控制单元不仅可以控制诸如驱动马达的电机组件来旋转所述反射单元202，而且还可以改变第一反射面202a和第二反射面202b之间的夹角。

<通信设备的操作>

<第三实施例>

下面，将参考图3、图4a和4b描述根据本发明第三实施例的通信设备的操作。图3是描述根据本发明第三实施例的通信设备300的功能配置框图。在本实施例中，以无线路由设备作为通信设备300的示例进行描述。

如图3所示，根据本发明第三实施例的通信设备300包括：

天线端子301，配置为通过无线信号与外部设备通信；

第一反射面302，配置为反射预定方向上的无线信号；

旋转单元303，配置为以所述天线端子为中心圆周地旋转所述第一反射面；以及

控制单元304，配置为控制所述旋转单元以旋转所述第一反射面。

下面，将参考图4a和图4b描述根据本发明实施例的通信设备的操作。图4a是现有技术的通信设备的操作状态，并且图4b是根据本发明实施例的通信设备的操作状态。如图4a和4b所示，假设有一个电子设备310通过通信设备300访问外部网络。

具体来说，如图4a所示，现有的诸如无线路由器的无线通信设备的天线通常采用全向天线，然而，在与无线路由器通信的电子设备的分布集中在某些固定位置或只有一个电子设备310的情况下，无线路由器通常是以固定的功率以360度发送信号，这往往消耗大量的功率并且对周围的辐射较大。例如，如图4a所示，无线路由器300以固定的功率以360度发送信号会浪费功率，并且外部设备310的方向以外的其它方向的辐射较大。

为了解决上述问题，根据本发明实施例的通信设备增加了第一反射面302和旋转单元303。天线端子301和第一反射面302共同形成了反射面天线。该反射面天线可以具有定向区域，如图4b所示。

当存在一个外部设备310时，因此，旋转单元303可以将第一反射面302旋转为正对外部设备310的方向，此时，天线端子301和第一反射面302共同形成的反射面天线的定向区域正对外部设备310。

显然，在天线使用同样功率的情况下，因为反射面天线具有定向性，所以可以提高无线路由器300和外部设备310的通信距离。或者，在通信距离不变的情况下，无线路由器300可以使用减少的功率与外部设备310通信。

下面，将参考图5描述根据本发明第三实施例的通信设备的另一操作示例。

如图5所示，假设有三个电子设备310、320和330通过通信设备300访问外部网络。

因为天线端子301和第一反射面302共同形成的反射面天线的定向区域具有定向性，所以控制单元304可以响应不同的操作状态，控制所述旋转单元303以不同的工作模式旋转所述第一反射面。

具体来说，在一个实施例中，控制单元304可以响应于所述通信设备300的启动，控制所述旋转单元303以第一工作模式旋转所述第一反射面，在所述第一工作模式中，所述旋转单元将所述第一反射面302围绕所述天线端子301圆周地旋转一周或多周，以在不同方向上接收来自外部设备的无线信号。

也就是说，在通信设备300启动之后，通过将第一反射面302旋转一周或多周，可以记录在不同位置天线接收到的外部设备的信号强度，并且分析各个外部设备的信号强度，确定一个最优方向。

在另一实施例中，控制单元304可以响应于定时的触发，控制所述旋转单元303以第一工作模式旋转所述第一反射面，在所述第一工作模式中，所述旋转单元将所述第一反射面302围绕所述天线端子301圆周地旋转一周或多周，以在不同方向上接收来自外部设备的无线信号。

也就是说，控制单元304可以以固定的周期(例如，1分钟、3分钟、5分钟等等)，通过将第一反射面302旋转一周或多周，记录在不同位置天线接收到的外部设备的信号强度，并且分析各个外部设备的信号强度，确定一个最优方向。

在另一实施例中，控制单元304还可以响应于外部设备的变化，控制所述旋转单元303以第一工作模式旋转所述第一反射面，在所述第一工作模式中，所述旋转单元将所述第一反射面302围绕所述天线端子301圆周地旋转一周或多周，以在不同方向上接收来自外部设备的无线信号。

也就是说，例如响应于新的设备的加入或原有设备的离开，通过将第一反射面302旋转一周或多周，可以记录在不同位置天线接收到的外部设备的信号强度，并且分析当前各个外部设备的信号强度，确定一个最优方向。

在一个实施例中，所述控制单元304可以处理所述天线端子301接收的无线信号以获得指示在不同方向上的通信参数的信息，并且根据所述信息确定最优方向。

然后，所述控制单元304可以控制所述旋转单元303以第二工作模式旋转所述第一反射面301，在所述第二工作模式中，所述第一反射面旋转到确定的最优方向上后固定在该最优方向上。

具体地，所述通信参数可以包括无线信号的信号强度。在一个外部设备的情况下，例如，在图4b所示的情况下，所述控制单元304可以确定接收信号强度最大的方向为最优方向，然后将所述第一反射面302旋转到确定的最优方向上后固定在该最优方向上。

可替代地，所述通信参数可以包括通信误码率，所述控制单元304可以确定通信误码率最小的方向为最优方向，然后将所述第一反射面302旋转到确定的最优方向上后固定在该最优方向上。

当第一反射面302旋转到最优方向并固定之后，可以以更少的功率与外部设备310通信，从而节省功率。此外，因为该反射面天线的定向方向为该最优方向，所以该最优方向以外的方向的辐射功率很小，可以大大减少对其它区域的人的影响。

在多个外部设备的情况下，例如，在图5所示的情况下，所述控制单元304可以处理所述天线端子301接收的无线信号以获得指示在不同方向上的通信参数的信息。然后，控制单元304根据所述信息确定外部设备的数量，并且根据外部设备的数量和所述信息确定最优方向。

然后，所述控制单元304可以控制所述旋转单元303以第二工作模式旋转所述第一反射面，在所述第二工作模式中，所述第一反射面旋转到确定的最优方向上后固定在该最优方向上。

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元304可以确定多个外部设备的接收信号强度均大于预设阈值的方向为最优方向。

可替代地，所述控制单元304可以根据多个外部设备的数据吞吐量进行排序，并且确定吞吐量最高的外部设备的接收信号强度最大的方向为最优方向。

此外，所述通信参数还可以包括通信误码率，在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元304确定多个外部设备的通信误码率均小于预设阈值的方向为最优方向。

可替代地，在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元304根据多个外部设备的数据吞吐量进行排序，并且确定吞吐量最高的外部设备的通信误码率最小的方向为最优方向。

同样地，当第一反射面302旋转到最优方向并固定之后，可以以更少的功率与外部设备310、320和330通信，从而节省功率。此外，因为该反射面天线的定向方向为该最优方向，所以该最优方向以外的方向的辐射功率很小，可以大大减少对其它区域的人的影响。

在多个外部设备的最优方向之间的角度间距超过预定阈值的情况下，所述控制单元304控制所述旋转单元303以第三工作模式旋转所述第一反射面302，在第三工作模式中，所述第一反射面302动态地改变方向以便在不同时间段旋转到每个外部设备的最优方向。

也就是说，控制单元304以时分方式，动态地旋转第一反射面302，使得每个外部设备在预定时间段内以自身的最优方向与天线端子301通信。

同样地，当第一反射面302动态地改变方向以便在不同时间段旋转到每个外部设备的最优方向时，可以以更少的功率与外部设备310、320和330通信，从而节省功率。此外，因为该反射面天线的定向方向为该最优方向，所以该最优方向以外的方向的辐射功率很小，可以大大减少对其它区域的人的影响。此外第一反射面302动态地改变方向，所以与现有技术中的无线路由器相比，也可以减少每个区域受辐射的时间。

因此，根据本发明实施例的通信设备，能够根据外部设备的位置调整天线定向方向，从而减少辐射并节省功率。

<第四实施例>

下面，将参考图6和7描述根据本发明第四实施例的通信设备的操作。图6是描述根据本发明第四实施例的通信设备400的功能配置框图。在本实施例中，以无线路由设备作为通信设备400的示例进行描述。

如图6所示，根据本发明第四实施例的通信设备400包括：

天线端子401，配置为通过无线信号与外部设备通信；

第一反射面402，配置为反射预定方向上的无线信号；

旋转单元403，配置为以所述天线端子为中心圆周地旋转所述第一反射面；

控制单元404，配置为控制所述旋转单元以旋转所述第一反射面；

存储单元405，配置为与外部设备的标识信息相关联地存储优先级信息。

下面，将参考图7描述根据本发明实施例的通信设备的操作。图7是根据本发明实施例的通信设备的操作状态。如图7所示，假设有三个电子设备410、420和430通过通信设备400访问外部网络。

考虑这样的使用场景，即，用户在家中具有三个电子设备，第一电子设备410是用户的手机，第二电子设备420是用户的平板电脑，并且第三电子设备430是用户的笔记本电脑。用户在家中有时候会移动，例如，用户去卧室、卫生间等等。此时，用户通常会携带手机。根据目前的统计数据来看，手机在生活中占据的重要性越来越高，此外，诸如平板电脑的便携式设备也具有较高的重要性，而笔记本相对来说具有较低的重要性。考虑这样情况，希望能够保证用户的手机在任何情况下都具有良好的通信条件。

为此，在根据本发明第四实施例的通信设备中，额外提供存储单元405，在其中与外部设备的标识信息相关联地存储优先级信息。例如，如图7所示，与第一电子设备410(例如，手机)的标识信息相关联地存储优先级信息(即，第一优先级)，与第二电子设备420(例如，平板电脑)的标识信息相关联地存储优先级信息(即，第二优先级)，与第三电子设备430(例如，笔记本电脑)的标识信息相关联地存储优先级信息(即，第三优先级)。

在多个外部设备的情况下，例如，在图7所示的情况下，所述控制单元404可以处理所述天线端子401接收的无线信号以获得指示在不同方向上的通信参数的信息。

然后，控制单元404根据所述信息确定外部设备的数量，根据外部设备的标识信息确定外部设备的优先级信息。例如，如图7所示，控制单元404根据所述信息确定外部设备的数量为三个，并且相应地获取每个外部设备的标识信息。然后，读取存储单元405中存储的信息，可以获取与每个标识信息相对应的优先级信息，即，第一电子设备410具有第一优先级，第二电子设备420具有第二优先级，并且第三电子设备430具有第三优先级。

然后，控制单元404根据外部设备的优先级信息进行排序，并且确定优先级最高的外部设备的方向为最优方向，即，第一电子设备410的方向为最优方向。

因此，即使第一电子设备410移动到不同方向，通信设备400也可以根据第一电子设备410的位置动态地调整第一反射面402的方向，从而使得第一电子设备410的访问为最优方向。

在另一实施例中，如果第一电子设备410(即，手机)已经不在通信设备400的通信范围内，则控制单元404根据外部设备的优先级信息进行排序，并且确定优先级最高的外部设备的方向为最优方向，即，第二电子设备420的方向为最优方向。

此外，用户还可以根据自己的需要，修改存储单元405中存储的各个外部设备的优先级信息。例如，可以增加新的外部设备的优先级信息或删除旧的外部设备的优先级信息，或者调整原有的外部设备的优先级信息的顺序等等。

因此，根据本发明实施例的通信设备，不仅能够根据外部设备的位置，而且还能够根据外部设备的优先级信息调整天线定向方向，从而进一步减少辐射并节省功率。

需要注意的是，在图示根据各个实施例的电子设备时仅仅示出了其功能单元，并没有具体描述各个功能单元的连接关系，本领域技术人员可以理解的是，各个功能单元可以通过总线、内部连接线等等适当地连接，这样的连接对于本领域技术人员来说是熟知的。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种无线路由器，包括：

天线端子，配置为通过无线信号与外部设备通信；

第一反射面，配置为反射预定方向上的无线信号；

旋转单元，配置为以所述天线端子为中心圆周地旋转所述第一反射面；以及

控制单元，配置为控制所述旋转单元以旋转所述第一反射面以及响应不同的操作状态，控制所述旋转单元以不同的工作模式旋转所述第一反射面，其中，响应于所述无线路由器的启动或定时的触发或外部设备的变化，所述控制单元控制所述旋转单元以第一工作模式旋转所述第一反射面，在所述第一工作模式中，所述旋转单元将所述第一反射面围绕所述天线端子圆周地旋转一周或多周，以在不同方向上接收来自外部设备的无线信号。

2.如权利要求1所述的无线路由器，其中，所述控制单元处理所述天线端子接收的无线信号以获得指示在不同方向上的通信参数的信息；

根据所述信息确定最优方向；以及

控制所述旋转单元以第二工作模式旋转所述第一反射面，在所述第二工作模式中，所述第一反射面旋转到确定的最优方向上后固定在该最优方向上。

3.如权利要求2所述的无线路由器，其中，所述通信参数包括无线信号的信号强度，

所述控制单元确定接收信号强度最大的方向为最优方向。

4.如权利要求2所述的无线路由器，其中，所述通信参数包括通信误码率，

所述控制单元确定通信误码率最小的方向为最优方向。

5.如权利要求1所述的无线路由器，其中，所述控制单元处理所述天线端子接收的无线信号以获得指示在不同方向上的通信参数的信息；

根据所述信息确定外部设备的数量；

根据外部设备的数量和所述信息确定最优方向；以及

控制所述旋转单元以第二工作模式旋转所述第一反射面，在所述第二工作模式中，所述第一反射面旋转到确定的最优方向上后固定在该最优方向上。

6.如权利要求5所述的无线路由器，其中，所述通信参数包括无线信号的信号强度，以及

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元确定多个外部设备的接收信号强度均大于预设阈值的方向为最优方向。

7.如权利要求5所述的无线路由器，其中，所述通信参数包括无线信号的信号强度，以及

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元根据多个外部设备的数据吞吐量进行排序，并且确定吞吐量最高的外部设备的接收信号强度最大的方向为最优方向。

8.如权利要求5所述的无线路由器，其中，所述通信参数包括通信误码率，以及

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元确定多个外部设备的通信误码率均小于预设阈值的方向为最优方向。

9.如权利要求5所述的无线路由器，其中，所述通信参数包括通信误码率，以及

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元根据多个外部设备的数据吞吐量进行排序，并且确定吞吐量最高的外部设备的通信误码率最小的方向为最优方向。

10.如权利要求6到9的任一所述的无线路由器，其中，在多个外部设备的最优方向之间的角度间距超过预定阈值的情况下，所述控制单元控制所述旋转单元以第三工作模式旋转所述第一反射面，在第三工作模式中，所述第一反射面动态地改变方向以便在不同时间段旋转到每个外部设备的最优方向。

11.如权利要求5所述的无线路由器，还包括存储单元，配置为与外部设备的标识信息相关联地存储优先级信息；

其中，所述通信参数包括外部设备的标识信息，

在存在多个外部设备的情况下，所述控制单元根据外部设备的标识信息确定外部设备的优先级信息，并且根据外部设备的优先级信息进行排序，并且确定优先级最高的外部设备的方向为最优方向。