CN106233797A

CN106233797A - 无线电设备对准工具及方法

Info

Publication number: CN106233797A
Application number: CN201580019726.2A
Authority: CN
Inventors: M·A·哈迪; R·J·佩拉
Original assignee: You Beikuai Network Co
Current assignee: Uber Express
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2035-06-29
Also published as: CN106233797B; US10812204B2; US20180367226A1; US20200343983A1; US10069580B2; US20220224427A1; US11736211B2; US20190280788A1; US10367592B2; US20150381293A1; WO2016003864A1; US11296805B2

Abstract

无线电设备对准工具和方法。公开了用于无线电设备的点对点对准的方法和帮助对准无线电设备的对准工具。这些对准工具可以自动地或手动地接收本地信息，并且可以使用本地罗盘功能来确定粗略的或初始的对准，并且根据两个要对准的设备之间计算出的和实际的信号强度，使用附加工具提供进一步的(精细的)对准。

Description

无线电设备对准工具及方法

相关申请的交叉引用

本专利要求于2014年6月30日提交的名称为“无线电设备对准工具及方法(WIRELESS RADIO DEVICE ALIGNMENT TOOLS AND METHODS)”的第62/019329号美国临时专利申请的优先权，该专利申请的全文以引用的方式并入本文中。

援引并入

在本说明书中提及的公开文献和专利申请的全文以引用的方式并入本文中，该引用的程度就如同已特定地及个别地将各个公开文献或专利申请所揭示的内容以引用的方式并入一般。

技术领域

本发明涉及无线通信系统和方法，包括宽频无线电，如IEEE802.11无线电，以及用于将该宽频无线电对准的方法和工具。

背景技术

近年来无线通信装置和无线网络迅速激增。这导致不同区域有着不同电磁谱特性。例如，在一些区域，地理因素和人口条件已经导致相对拥挤的本地频谱。尽管监管机构(例如在美国的FCC)和制造商都试图调节和最小化这样的拥挤，但是优化和防止电磁谱的商业相关部分之间的相互干扰是很难的。特别是，来自自然源和人为源的电磁干扰是难以预测和避免的。不幸的是，电磁干扰给无线设备和网络带来重大问题。电磁干扰可以由其他通信设备引起，即使这些其他设备使用不同的载波频率。例如，使用第一载波频率的无线电话能够产生电磁干扰，这使得对于使用第二载波频率的通信设备很难保持与局域网(LAN)的连接。电磁干扰还可以由通信设备以外的电子设备(例如，微波炉等)引起。

确定干扰源和/或防止或避免干扰源都证明是很难的。由于电磁干扰可以有很强的地域性，并且即使在相同的网络中，由一些设备看到的在电磁谱中的干扰可以不被其他设备看到，因此，能够在无线电设备处(包括在网络中的链接的两端，如在接入点(AP)和在终端设备(例如，客户提供设备，或CPE))监测局部干扰是非常有用的。包括在网络中的链接的两端都进行监测。此外，由于电磁“通信量”和干扰可以随着时间变化很大，因此持续的监测将会很有帮助。

进一步地，无线电设备以及用于定向传输(例如，点对点)的特定设备的对准，对于增强这些设备以及包括这些设备的网络的运行可以尤为重要。本地无线电设备(例如，天线)和另一个无线电设备的对准是一种慢速、反复的过程，当该两个设备相距很长的距离时，工作量就特别大。因此，非常有必要提供一种用于对准这些无线电设备的装置和方法(包括对准工具)。

发明内容

本发明涉及无线电装置(设备和方法)，以及用于将它们对准的方法和装置(包括工具)。特别地，本发明涉及用于无线电设备的点对点对准的方法和装置(例如，工具)。

这里描述的任何无线电设备可以是包括集成频谱分析仪的无线设备。例如，本发明公开了设备和系统，其包括第一无线电接收器和发射器(或收发器)，该第一收发器和第二接收器并行工作；该第二接收器可以配置为频谱分析仪，并且持续地扫描工作频带。因此，在这里所述的任何设备中，该频谱分析仪部分和该第一接收器可以同时工作并且相互独立。来自监测工作频带的频谱信息可以被存储、分析和/或由和该频谱分析仪相关联的处理器发送，这里将该处理器称为频谱处理器。该频谱信息可以被加密并且被发送到使用该发射器(Tx)的一个或多个远程处理器(包括服务器)，该发射器用于该无线电的正常工作，或者该频谱分析仪可以包括专用的发射器(或收发器)。

例如，本发明公开了无线电设备，其配置为在工作频带内无线接收和发送无线电频率信号，并且具有集成频谱分析仪。该频谱分析仪可以配置为连续地或持续地工作。例如，该频谱分析仪可以适于持续扫描工作频带，并且在一次或多次(预定的)扫描后，可以在启动下一次或一组扫描之前暂停。例如，具有集成频谱分析仪的配置为无线接收和发送在工作频带内的无线电频率信号的无线电设备可以包括：天线(例如，接收天线)；第一接收器，其通过第一接收路径连接到所述天线，用于从所述天线接收在所述工作频带内的无线电频率信号；频谱分析仪，其与所述第一接收路径并行工作，其中，所述频谱分析仪配置为通过所述工作频带连续地扫描，并且收集在所述工作频带上的频谱信息，同时所述第一接收器接收所述无线电频率信号；以及频谱处理器，其连接到所述频谱分析仪，并且配置为向远程频谱分析单元无线发送所述频谱信息。

所述天线可以同时用于接收和发送，或者它可以是专用的接收天线。虽然所述主要接收器(或收发器)可以与适合于作为所述频谱分析仪的所述接收器用相同的天线(并行地)工作，但是所述频谱分析仪可以使用单独的(例如，专用的)天线。

设备或系统的通用接收器通常接收在工作频带内的无线电频率信号，其可以工作在一个或多个频道中，并且可以在工作频带内的频道之间切换，对此下文将进行更具体的描述。该频谱分析仪通常扫描工作频带的所有频道。在一些变化中，该频谱分析仪可以扫描大于所述工作频带的频带，例如，在频谱的一侧或两侧囊括所述工作频带。

配置为无线接收和发送在工作频段内的无线电频率信号的无线电设备可以包括：天线；第一接收器，其通过第一接收路径连接到天线，用于从该天线接收无线电频率信号；第二接收路径，其与所述第一接收路径并行工作，该第二接收路径连接到所述天线并且连接到频谱分析仪，其中，所述频谱分析仪配置为持续扫描所述工作频带，同时所述第一接收器接收所述无线电频率信号并且记录所述工作频带上的频谱信息；以及频谱处理器，其连接到所述频谱分析仪，并且配置为对所述频谱信息编码从而传输到远程频谱分析单元。

本发明公开了用于对准无线电设备的方法和工具(设备和系统)。例如，本发明公开了用于无线电设备的点对点对准的方法。这些方法中的任何一种方法均可以使用对准工具，并且特别地，该对准工具具有罗盘，该罗盘可以是一个或多个传感器，该传感器可以作为罗盘(例如，提供相对于南、北等的指向)。例如，一种方法可以包括：确定第一无线电设备的位置，该第一无线电设备相对于所述对准工具远程设置；确定第二无线电设备的位置，该第二无线电设备位于所述对准工具的本地；使用所述对准工具的所述罗盘和所述第一无线电设备和所述第二无线电设备的位置，确定所述第二无线电设备需要指向的方向；以及，采用所述对准工具显示所述方向的指示。

例如，一种用于无线电设备的点对点对准的方法，该方法使用具有罗盘的对准工具，该方法包括：将第一无线电设备的标识输入所述对准工具中，其中，所述第一无线电设备相对于所述对准工具远程设置；确定所述第一无线电设备的位置；确定第二无线电设备的位置，该第二无线电设备位于所述对准工具的本地；计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向；使用所述对准工具的罗盘来确定所述第二无线电设备需要指向的方向，以至于所述第二无线电设备面向所述第一无线电设备；以及采用所述对准工具显示所述第二无线电设备需要指向的方向的指示。

确定所述第一无线电设备的位置的步骤可以包括将所述第一无线电设备的标识输入所述对准工具中。确定所示第一无线电设备的位置可以包括将所述第一无线电设备的所述标识输入所述对准工具中，并且接收全球定位系统(GPS)信息，该GPS信息表明所述第一无线电设备的位置。

通常来说，计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向可以包括，在所述对准工具中计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向。这种计算可以使用前述的GPS信息执行。计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向可以包括在远程处理器中计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向，并且将所述方向发送到所述对准工具。

确定所述第一无线电设备的位置可以包括在所述对准工具中自动地或手动地无线接收所示第一无线电设备的位置的GPS指示。确定所述第二无线电设备的位置可以包括确定所述对准工具的位置。确定所述第二无线电设备的位置可以包括自动地或手动地接收所示第二无线电设备的位置的GPS指示。

所示方法还可以包括微调所述第二无线电设备的方向。例如，所述方法可以包括采用所述对准工具显示所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的测量到的信号强度指示。此外，所述方法可以包括计算所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的估算值，以及在所示对准工具上显示所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的指示。实际和计算出的信号强度(理想信号强度)可以用作驱动对准的微调的引导。这种微调可以手动地或自动地执行。例如，所述方法可以包括计算所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的估算值，以及在所述对准工具上显示所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的信号强度的优化程度的指示。

所述方法还可以包括启动所述对准工具，其中，所述对准工具包括能执行应用软件的智能手机，如这里所述。可选择地或附加地，所述对准工具可以是连接到所述第二无线电设备的模块。例如，所示对准工具可以内置在无线电设备中以对准该无线电设备，或者它可以适合于对接在所述无线电设备上，或与所述无线电设备连接。

本发明还公开了对准工具。例如，帮助对准第一无线设备和第二无线设备的对准工具可以配置为非易失计算机可读存储介质，该非易失计算机可读存储介质存储一组能够由处理器执行的指令，其中当所述处理器执行这组指令时，这组指令使得所述处理器：确定所述第一无线电设备的位置；确定所述第二无线电设备的位置；计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向；使用罗盘来确定所述第二无线电设备需要指向的方向，以至于所述第二无线电设备面向所述第一无线电设备；以及使得所述第二无线电设备需要指向的方向的指示被显示。

例如，帮助对准第一无线电设备和第二无线电设备的对准工具可以包括非易失性计算机可读存储介质，该非易失性计算机可读存储介质存储一组能够由处理器执行的指令，其中当所述处理器执行这组指令时，这组指令使得所述处理器：确定所述第一无线电设备的位置；确定所述第二无线电设备的位置；计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向；使用罗盘来确定所述第二无线电设备需要指向的方向，以至于所述第二无线电设备面向所述第一无线电设备；使得所述第二无线电设备需要指向的方向的指示被显示；以及使得所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的信号强度的指示被显示。

当所述处理器执行该组指令时，该组指令可以进一步使得所述处理器：计算所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的估算值；以及使得所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的指示被显示。在一些变化中，当所述处理器执行该组指令时，该组指令进一步使得所述处理器：计算所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的估算值，以及使得所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的信号强度的优化程度的指示被显示。

在一些例子中，所示对准工具是运行在手持设备(例如，平板、智能手机、笔记本电脑等等)上的应用，该手持设备可以包括显示屏以及一个或多个传感器，该传感器可以提供方向信息(例如，罗盘等等)。因此，该处理器可以包括智能手机的处理器。

所述对准工具可以手动地(通过根据本地/远程设备的菜单和/或它们的位置和/或它们的工作参数、制造/模型等的用户输入或选择)或自动地或半自动地(例如，要求用户对自动检测到的信息的确认)确定本地和远程的无线设备的位置。

例如，当所述处理器执行该组指令时，该组指令可以进一步使得所述处理器接收所述第一无线电设备的标识到所述对准工具中。当所述处理器执行该组指令时，该组指令可以进一步使得所述处理器接收所述第二无线电设备的标识到所述对准工具中。

在一些变化中，当所述处理器执行该组指令时，该组指令可以进一步地使得所述处理器接收表明所述第一无线电设备的位置的GPS信息。当所述处理器执行该组指令时，该组指令可以进一步使得所述处理器接收表明所述第二无线电设备的位置的GPS信息。

当所述处理器执行该组指令时，该组指令可以进一步使得所述处理器：根据所述对准工具的位置确定所述第二无线电设备的位置。当处理器执行该组指令时，该组指令可以进一步使得所述处理器：使得所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的测量到的信号强度的指示通过所述对准工具被显示。

虽然上述对准工具的例子是配置为运行在通用处理器上的应用(例如，软件)，但是也可以使用专用的对准工具，该专用的对准工具可以包含本文描述的对准工具的任何元件，包括方向传感器(例如，罗盘)和处理器。

附图说明

图1A是具有用于独立、连续地监测工作频带的集成频谱分析仪的设备的一个例子的示意图；

图1B是具有用于独立、连续地监测工作频带的集成频谱分析仪的设备的另一例子的示意图；

图1C是包括与高选择性接收器并行工作的持久频谱分析仪的无线电设备的示意图；

图2是用于点对点对准的对准工具的示意图；

图3是由对准工具执行或帮助的通用点对点对准的例子的示意图；

图4说明了配置为运行在智能手机上的应用的对准工具，该智能手机提供初始(粗略)对准引导；

图5A和图5B说明了导致与本地无线电设备的精细对准有关的信息的显示的对准工具，在图5A和图5B中，对准工具导致显示器(例如，智能手机的显示器)展示对准的方向指示(箭头)、本地设备和远程设备之间的目标信号级以及本地设备和远程设备之间的当前(实际)信号级；

图6A-6F说明了操作用于本地和远程设备的点对点对准的对准工具的一种方法；

图7A和图7B说明了使用这里所述的对准设备的变化的一对设备的对准；

图8是展示了对准设备的另一变化，其使用光学对准帮助(例如，激光)；

图9示意说明了包括对准工具的固定方向连接区域的天线的后部。

具体实施方式

通常来说，本发明涉及的是用于对准第一无线电设备和第二无线电设备的对准工具。该对准工具可以包括手持设备，该手持设备可以固定或连接到天线上(包括以相对于连接的天线的定义方向进行连接)。该对准工具可以是专用工具(例如，具有壳体、内部电路(例如，处理器、存储器、GPS、WIFI和/或其他无线电电路)、显示器，等等)，或者，它可以是运行在便携式计算设备(例如，智能手机)或可穿戴计算设备上的控制逻辑。可选地或附加地，该对准工具可以集成在天线中。

例如，对准工具可以包括对准逻辑，例如存储有能够由处理器执行的一组指令的非易失性计算机可读存储介质，当处理器执行该组指令时，该组指令导致处理器：确定第一无线电设备的位置；确定第二无线电设备的位置；计算第一无线电设备相对于第二无线电设备的方向；使用罗盘来确定该第二无线电设备需要指向的方向，该方向使第二无线电设备面向第一无线电设备；以及引起该第二无线电设备的需要指向的方向的指示被显示。

这些对准工具可以和任何适当的无线电频率(RF)天线设备一起使用，包括但不限于本文具体描述和一般描述的对准工具。例如，无线电设备可以包括第一(主要)接收器和第二(辅助)接收器，该第一接收器和第二接收器并联连接到例如相同的接收天线。该主要接收器可以是高选择性接收器，并且可以配置为接收工作频率频带内的无线电频率信号。该第二接收器可以配置为频谱分析仪，用于分析所有或部分(例如，在预定频率位置)的工作频带。该辅助接收器一般和第一接收器同时工作，并且可以连续或周期性(例如，以规律的间隔)地扫描该工作频带或该工作频带的预定部分。该第二接收器可以由辅助处理器控制，该辅助处理器可以配置为频谱处理器，该频谱处理器用于控制作为频谱分析仪的辅助接收器的工作。

例如，图1A和图1B示意说明了无线频率(RF)天线设备的两种通常变化，该RF天线设备包括主要接收器(或发射器的接收部分)，该接收器用于接收无线数据并工作在工作频带内的一个或多个频率通道上；这些设备还包括辅助接收器，该辅助接收器结合辅助处理器，同时扫描工作频带的频谱。

如图1A所示，设备101包括天线102，主要接收器108通过接收路径(线路112)和天线102连接。主要接收器108和主处理器106或控制器连接(或者由主处理器106或控制器控制)。在一些变化中，该接收器是收发器的一部分。在一些变化中(未图示)，单独的发射器可以和处理器106以及和/或天线102连接。该“主要”途径可以工作为与一个或多个其他设备无线通信，并且通常使用作为工作频带的一部分的一个或多个频道来发送和接收无线电频率信息。在本实施例中，辅助接收器120和主要接收器108并联连接到相同的天线102，该天线102还和辅助处理器122连接。在一些变化中，还可以使用单独的天线。如图1A所示，该辅助接收器124配置为频谱分析仪120，并且该辅助处理器122配置为频谱处理器122。该频谱处理器能够控制频谱分析仪120并且处理关于该频带(或确切地，该频带的预定的子部分)的频谱信息。特别地，该频谱分析仪(例如，频谱分析仪的频谱处理器部分)可以存储(例如，在存储器130中)、分析、编码和/或发送频谱信息。

例如，频谱处理器可以使得辅助接收器扫描收集频谱信息的整个工作频带(频率带)，包括处理频率。如图1A所示，(编码的或没有编码的)频谱信息。

使用时，存在可以由包括主要接收器和辅助接收器的设备实现的许多功能，该辅助接收器适合于分析该设备的本地频谱。在一些例子中，这样的设备可以用于同时在工作频带上无线通信(例如，通过主要接收器、主要发射器和/或主要收发器)并且监测本地频谱。可以收集、分析、存储和/或发送频谱信息。来自频谱分析仪的频谱信息(数据)可以通过滤波等处理。频谱分析仪可以连续地处理信息，即，无需考虑在主要收发器中将使用的协议报头或数据编码。这样，就无需数据包检测。频域信息可以描述实际和虚拟成分的功率和频率的关系。

频谱信息可以与附加信息一起编码，例如，该附加信息包括以下一个或多个：时间信息(收集频率信息的日期/时间)、位置/方位信息(例如，在地理上定位设备的全球定位系统(GPS)信息)、方向信息(例如，方向取向)、设备标识信息(具体设备的唯一标识符、设备的制造/模型有关的信息、批号等)，诸如此类。

任何频率信息(包括编码的信息)均可以被存储和/或发送。例如，在图1A中，所示频谱分析仪和天线连接，从而能够发送信息。

图1B是包括与主要接收器108并联连接的频谱分析仪120的设备的另一例子。在本实施例中，主要接收器还和主要发射器一起连接到处理器106。第二天线104用于发送无线电频率信息，而接收天线102用于接收无线电频率信息。在图1B中，相同的设备可以同时用于发送和接收，并且同时(使用频谱分析仪120)监测工作频带的频谱。

请参见图1A和图1B，频谱分析仪可以无线发送(编码的或没有编码的)频谱信息。如图1B中的虚线所示，该频谱信息可以通过主要发射器发送，和/或直接通过天线(例如，图1B中的发射天线)发送。

如上所述，本发明涉及的无线设备包括至少两组无线电接收器，其中，这些接收器中的第一(主要)接收器可以配置为用作接收数据的无线电设备，第二接收器可以适合于对第一接收器工作所处的频带进行持续频谱分析。在一些变化中，根据来自频谱分析的信息，该设备可以改变第一接收器。在一些变化中，根据来自频谱分析的信息，该设备不会改变第一接收器。该设备可以适合于发送来自频谱分析仪的与本地无线频率(RF)环境有关的信息，并将这些信息报告给聚合器(例如，远程处理器/服务器)，该聚合器可以将该信息与来自其他位置(或重合位置)的其他频谱信息结合。这些收集的信息可以用于，例如，优化网络频率通道规划。

因此，本发明还涉及使用辅助接收器组的设备和方法，该辅助接收器组可以独立于第一接收器组，并且可以连接到相同的天线，或可以具有单独的天线，并且配置为频谱分析仪。如图1C所示，在本实施例中，无线电设备配置为工作在5GHz频带的使用802.11协议的设备，并且包括一对接收器111和113。这些接收器中的一个适合于作为频谱分析接收器，连续扫描整个5GHz频带。在通用1中，两个接收器都连接到相同的前端，该前端包括适合于在5GHz频带103接收的天线和预过滤，例如低噪放大器105。该第一接收器111是用于在5GHz频带内处理数据的高选择性接收器(HSR)。第二接收器113与该高选择性接收器111并行工作，作为监测由第一接收器111使用的5GHz频带的频谱分析仪。这两接收器中的任意一个或两个同时可以使用无线芯片集109和处理器107。例如，802.11(n)协议的5GHz无线电设备可以和作为802.6Ac无线电设备的一部分的另一(数据)接收器(主要接收器111)一起用作频谱分析仪。随着另一接收器接收数据，该802.11(n)接收器可以在后台完成持续频谱分析。

频谱信息可以用于改变或调整包括一个或多个上述设备的网络的工作。特别地，类似的设备都可以向处理器(聚合器)汇报，这些处理器(聚合器)可以监测一个网络或多重网络的整个RF环境状态。这种信息可以用于，例如，通过优化频率通道规划或其他方式优化网络，或用于优化网络内的单独装置的定位或工作。

如上所述，本发明涉及的设备接收的频谱信息可以通过一个或多个聚合器收集。例如，可以配置无线网络，从而在该系统中的至少部分无线电设备能够收集和发送频谱信息。优选地，该频谱信息同时包括频率信息，以及地理和时间信息。这些信息可以通过，例如远程处理器(例如远程服务器)收集或聚集，该远程处理器可以包括配置为聚集这些信息的频谱分析引擎。例如，该远程处理器可以生成包括该聚集信息的地理信息频谱数据库(GSDB)。

因此，本文涉及的网络为在该网络中，多个无线电设备(例如，连续地)监测一个或多个工作频带的所有或部分频带，其与在工作频带的一部分(即，频道)接收和发送无线信息的无线RF无线电设备的(“正常”)运行并行。使用无线RF设备在各远程位置上监测RF频谱的网络系统可以适用于监测，而无需中断网络工作。例如，网络可以包括端点无线接收器(例如，用户提供/购买的装备或CPE)和/或无线接入点(AP)，每个无线接入点使用辅助接收器监测该频带，该辅助接收器配置为与主要无线电接收器并行工作，并且监测通信频带的频谱，而不会干扰设备的主要接收器/收发器和/或发射器的工作。因此，由该网络收集的频率信息可以是全网络的，并且不局限于在基站的频谱信息。

该信息可以用于生成地理频谱使用数据库，该数据库包括每段时间间隔和每个地理位置的历史频率信息。通常可以监测和/或远程使用(例如，在云端)该信息。例如可以收集、存储和分析频谱使用信息，并且该信息可以有着相对的良好粒度(例如，kHz)，例如还可以包括，频率、功率、频宽比等，还有GPS位置和该接收器相关的天线信息(例如，指向性、增益，等等)。天线指向的角度可以存储在数据库中和/或可以通过对等设备的GPS位置信息和天线信息(例如方向性、增益等等)确定。

地理频谱使用数据库的分析可以有多种用途，并且该分析可以由历史数据生成或实时生成。例如，这些丰富的频谱信息(例如，用地理/方向和时间信息丰富)可以用于确定在AP和一个或多个CPE(例如，AP至CPE和CPE至AP方向)之间通信的特定网络的最佳工作频率。根据发现的每天/每时频谱使用信息，这种确定可以是基于时间的。例如，网络(网络的独立部件)可以配置为在特定时间基于这些信息动态改变频率。因此，如果这些数据的分析显示，在一天的某个特定时间，该网络的特定区域经历多个频谱拥挤，那么这个网络可以调整这些区域的工作以减轻/避免问题。在另一中，如下所述，通过检测干扰/阻塞信号，系统可以动态地改变频率。这可以通过基于更大的数据库的分析，或只基于本地收集的频率频谱信息来实现。

在另一例子中，网络和/或设备(AP和/或CPE)可以切换到更健壮的编码方案，这些方法对抗引擎评估的特定的干扰。附加地或可选择地，网络和/或设备可以根据频谱的分析改变副载波符号映射等。

在由数据库(例如，GSDB)覆盖的工作频带中工作的无线电设备的安装过程中，该信息可以更为有效地与网络的各个节点工作，包括用于对准，和/或与对准工具一起使用。频谱分析引擎可以使用GSDB建议建立网络的方式，从而它可以最有效地运行，包括对准。

虽然本发明涉及的很多的设备变化包括两个并行工作的接收器，但是丰富的频率信息的数据库可以使用不包括独立的主要接收器和辅助接收器的设备建立。例如，设备(例如，接入点(AP)或站点)可以具有单一接收器，该接收器可以同时作为发送无线数据和监测频率频谱的主要接收器工作。例如，单一接收器可以在不同的模式(例如，监测频率频谱和接收无线数据)之间切换。特别地，在本实施例中，当在不同模式间切换时，能够相对快速地(例如，短于5ms)完成。类似地，网络可以包括一个或多个节点，该节点只包括频率频谱监测设备(接收器)。在一些变化中，这些设备可以包括虚拟无线电设备，该虚拟无线电设备可以同时具有滤波器(用于在该频带内的不同频率接收无线数据)和频谱分析仪(用于监测整个工作频段的频率频谱信息)。

点对点对准

本发明还涉及点对点对准系统。这些系统中的任意一个均可以用作本发明描述的无线电系统的一部分。点对点对准方法和装置(设备和系统)通常可以包括优化第一无线电设备(例如，AP)和第二无线电设备(例如，站点)之间的通信的方式。

这些用于点对点对准的方法、设备和系统可以包括对准工具的使用，该对准工具可以是手持工具，或可以集成在无线天线设备中，或可以远程设置(例如，在远程服务器上)并且通过本地设备(例如，包括通过无线天线)接入。在一些变化中，该点对点对准工具是运行在智能手机或其他移动计算装置等手持计算机上的应用程序(可以包括一个或多个软件、硬件或固件)。本发明涉及的这些方法和设备可以位于要对准的天线的本地，或者它们可以位于远程的部件的使用，包括远程处理器(例如，服务器)，该处理器执行这里所述的步骤中的至少一些，包括确定正在对准的两个天线之间的方向。

本发明涉及的该点对点对准工具和方法可以和本文描述的任何方法和设备一起使用，包括上述双接收器设备和地理频谱数据库(GSDB)，并且可以并入丰富的频率频谱信息的使用。例如，该点对点对准方法和设备可以基于根据GSDB(例如，通过频谱分析引擎)计算的优化信息调整对准；在一些变化中，天线对准，或点对点对准可以包括其中一个天线或这两个天线的工作参数(如发送/接收频道、调制类型和/或时序安排，等等)的调节和改变。

通常，本发明涉及的点对点对准设备和方法可以用在云端环境(例如，作为远程和/或分布式服务器的一部分)，该设备和方法均使用来自云端的信息来帮助天线之间的对准和同步，并且用于向云接收反馈提供关于“从”天线和/或本地环境的信息。

本发明涉及的用于点对点的方法和设备通常包括使用具有罗盘的对准工具进行无线电设备的点对点对准的方法和设备。该罗盘可以由对准工具读取，并且可以是正被安装的(例如，对准的)设备的一部分或相对于该设备本地设置。正被安装的设备通常相对于另一个需要对准的无线电设备远程设置。这里所说的“本地”是指和参考物体紧邻；例如，罗盘可以相对于正在对准的天线是本地的，并且罗盘可以位于天线上(或作为天线的一部分)，或者作为可以靠近天线设置(几英尺内、10英尺内、20英尺内、100英尺内，等等)的工具(例如，对准工具)的一部分。在一些变化中，当对准工具在天线的几英尺内或在天线的支架/固定座(例如塔台)内时，包括当对准工具在天线上或和天线紧邻时，对准工具相对于天线是本地的。术语“远程”或“远程地”是指物体离参考物体有一定距离(例如，多于几英尺、多于几百英尺、多于几英里等等)。例如，正在对准的本地天线可以离另一个天线几英尺(多于20英尺、多于100英尺、多于500英尺、多于1英里等等)远。

通常来说，使用对准工具进行无线电设备的点对点对准的方法可以包括确定相对于该对准工具远程设置的第一无线电设备的位置；确定相对于该对准工具本地设置的第二无线电设备的位置；使用对准工具的罗盘以及该第一无线电设备的位置和第二无线电设备的位置来确定该第二无线电设备需要指向的方向；以及采用对准工具显示该方向的指示。

通常来说，两个天线的位置可以根据全球定位系统(GPS)信息来确定。GPS信息可以提供位置信息，并且允许GPS时钟同步。GPS信息可以由一个或多个天线提供，可以包括GPS定位功能，包括用于确定GPS位置的硬件和/或软件。该位置信息可以从天线自身读取，和/或由一个或多个接收该信息的远程服务器读取。在一些变化中，本地天线的位置信息由单独的手持设备的GSP确定，例如对准工具，或配置为对准工具的智能手机，该对准工具位于天线的旁边或附近，并且可以根据对准工具的位置(GPS位置)推算出大致的天线的位置。

通常，罗盘提供方向信息。例如，可以是相对于磁北的方向信息。罗盘可以是天线和/或对准工具中其中一个或两者的一部分。一般，罗盘是电子可读的，因此对准工具能够感测到方向。除了罗盘外，对准工具可以使用一个或多个陀螺仪、加速度计和/或方向传感器，这些可以为天线的X轴和Y轴的微调提供方向信息，对此下面将做详细说明。对准工具可以包括上述所有或某些对准元件，它们能够内置于天线上(作为专用对准工具的一部分)，或单独的可拆卸/重复使用的工具，例如在安装中提供的箱子。如上所述，对准工具可以是可下载的应用(APP)，用于设置和控制移动通信装置，例如智能手机；该装置(例如，智能手机)可以包括预置的罗盘和/或陀螺仪、加速度计、方向传感器或类似元件。

在包括微调传感器(例如，陀螺仪、加速度计和/或方向传感器)的变化中，该对准工具可以连接或可连接至天线、天线底座或天线支架。

本发明涉及的对准方法和工具是现有的用于点对点对准天线的方法和系统的改进。例如，如有没有对准工具，天线方向和位置一般都是通过手动反复调节，以便试图首先建立链接，然后手动对准链接，通过对比两个天线间的接收到的传输强度以改善信号强度，这样的方法比较消耗时间并且比较费劲，尤其是对于分开较远的两根天线。尽管天线底座可以设置为能够微调X轴(对于Y轴也一样)以帮助安装者更好的对准和完成点对点(PTP)天线部署，然而这并不能解决通过重复步骤以对准PTP(点对点)链接的问题，而是仅仅对解决对准提供了有限的帮助。安装者可能会花费几个小时只是为了对准链接，而且还不知道是否是最优的。

本发明涉及的系统、设备和方法(特别地包括使用它们的对准工具和方法)使得安装者能够建立链接并在短时间内调整对准(并且有把握该对准是最优的)，这和现有的方法需要长得多的对准步骤形成了强烈的对比。该功能/特性可以包括在天线的硬件、软件和/或固件中，或者包括在基于云的设备管理程序中。

在一个变化中，带有GPS、罗盘和/或一个或多个方向传感器的专用硬件可以用作对准工具来帮助对齐。图2示意说明了对准工具的一个变化。在本实施例中，对准工具配置为小型设备(例如，“箱子”)，从而能够设置或连接在任何天线上(例如，碟式天线)。天线或底座可以包括用于设备的安装支架。在本实施例中，该设备包括GPS输入，该GPS输入接收天线和/或工具的位置(包括高度、经度和纬度)的GPS信息。该对准工具还包括罗盘信息的输入，包括方向(例如，0.0度至359.9度，等等)。最后，可选地，该工具还可以包括一个或多个加速度计的输入，该加速度计包括三轴加速度计，包括X轴转动，Y轴转动和Z轴转动。此外，该工具可以包括远程天线的位置输入(例如，GPS位置)，该远程天线是本地天线试图(点对点)链接的天线，该工具还可以包括(在一些变化中)该远程天线指向的方向指示。在一些变化中，如下文所述，该对准工具还可以包括链路质量(例如，功率)的指示。

该工具可能至少包括本地天线、远程天线以及本地罗盘方向的GPS位置的输入。根据这些信息(例如，对于链接的两端)，该工具可以能够告知该链接的每一端如何调整来优化连接。可选地，如果该方向(罗盘)信息和/或旋转信息(例如，加速度计信息)以及距离信息只能用于这对天线的其中一根天线，那么也可以完成本地天线的对准，如果有重复对准过程和对对准质量的怀疑，这些也是很少的。在一些变化中，该对准工具可以包括近场通信(例如，蓝牙)或通过IR或硬件连接线(USB等)和另一个设备和/或远程设备(例如，远程服务器，云端等)连接，并且可以连接控制/设备管理程序。

本发明涉及的任何一个对准工具可以和显示器通信，或者包括显示器，还能够和设置在或连接在另一根天线上的对应的工具无线连接，或者可以和该天线本身直接通信以确定其位置或其他参数(例如，GPS数据)。在一个变化中，一个天线上的工具和另一个天线上的工具可以直接通信。在另一变化中，该工具是安装者的移动电话的一部分，或者与该移动电话通信以连接到网络，并且可以使用电话通过网络和其他天线/工具连接。在另一例子中，工具和/或天线两者都连接在网络里，并且和设置在远程服务器(例如，云端)的中心管理器通信，从而这些信息能够在安装者的移动电话上显示。参见图7A和7B，以下将更详细地描述。

例如，该工具的特征/性能可以由智能手机中的软件实现。可选地，适配器或其他连接器可以用来将该智能手机固定在天线上以锁定该智能手机和天线结构的相对位置。

通常来说，当一天线与在点对点传输的另一天线对准时，该工具可以用来指导或引导用户(例如，安装者)调整该天线的位置/方向。因此，该工具可以给安装者提供可视的或/听得见的说明或指导，以帮助他们初始(粗略)对准该本地天线，然后优化(精细定位)该本地天线。在一些变化中，该天线可以包括一个或多个电动机，该对准工具可以至少部分控制该电动机以实现自动调整/优化本地天线的位置。例如，电动机可以内置在天线的框架和/或底座上以调整天线位置。在其中一个实施例中，可以只包括一个电动机，用于调节Y轴。在其他的实施例中，可以一台电动机用于调节Y轴，而另一台电动机用于调节X轴。还有一些实施例中，可以有三台电动机分别调节X轴、Y轴和Z轴。通过实时反馈的自动调节可以用于初始安装。在装置对准后，天线的位置被锁定。在其他的实施例中，当系统检测到对准有偏移时，天线可以继续校正使其对准。

图3展示了对准的一个例子。在本例子中，两个天线为了点对点传输正在对准，并且在这两个设备之间的信号强度被优化了。左侧的第一天线(例如，本地设备)可以是AP或CPE(站点)，而右边的第二天线(例如，远程设备)可以是CPE或AP。

图5-6B是说明了配置为移动无线对准工具的对准工具的一个变化。对于远距离安装室外无线设备的一个挑战是，通常要求这些设备需要定向(聚焦)非常好，并且必须精准对准，这样链接两端的无线广播能够互相直接对准。如前所述，本发明涉及的系统和设备不限于室外设备。

通常，对准的质量越好，无线链接的信号强度越强。因此，当安装无线设备/天线时，安装者可以将每端的设备都对准，这样该链接就能够达到可以的最强的信号强度。该对准工具可以作为可执行指令(代码)存储在非易失性计算机可读存储介质中，该非易失性计算机可读存储介质能够控制处理器，对准工具可以是能运行的应用程序(例如，可下载的软件)，为了这样的目的，智能手机就非常有用了。例如，移动对准工具可以配置为在能在智能手机上运行的可执行的指令。该智能手机可以包括一个或多个传感器，这些传感器提供方向信息并且能够作为罗盘使用。这些提供方向信息的一个或多个传感器可以称作罗盘。本发明涉及的任何一个移动装置(包括智能手机的变形)都可以包括用于自动方向计算的内置罗盘。

通常来说，点对点对准可以通过使用该对准工具逐步实现。例如，对准无线设备/天线的第一步可以包括计算该设备(无线设备)为了对准必须指向的方向。一般，如果用户提供的输入足够确定本地和远程设备的位置，那么这种计算可以通过该设备完成。例如，用户可以输入远程设备的位置，或者用户还可以输入能够指示找到该地点信息在哪儿的参考信息，或者从对准工具的位置能够推导出本地设备的位置，例如，该本地设备的位置能够通过基于来自或发往该对准工具的GPS信号自动确定。

这两个(远程和本地)设备的初始对准可以称为粗略对准。如果一个设备连接到相距好几英里的另一个设备上，那么在这两个设备之间建立初始(粗略)连接就比较困难。安装者可以手动使用远程装置的GPS坐标、本地装置的GPS坐标并手动计算两个坐标之间的方向。本发明涉及的对准工具可以简化这种方法，并且通过提供便于理解的方向指示(例如，箭头，指针等)，提供一种更为精确和快速的对齐，而无需用户做任何计算。

在一些变化中，该对准工具可以已经有了和本地设备连接的远程无线电设备的GPS坐标。该工具可以自动提取或生成该远程设备的GPS坐标列表(例如，查找表)。本地设备的GPS坐标可以直接从移动装置(除非已经存储了)上的GPS芯片或者本地设备提取。基于本地和远程设备的GPS坐标，以及利用内置罗盘(或配置为罗盘的传感器)，该对准工具能够确定对准该本地设备和远程设备应该指向哪个方向。

例如，在下载到手持装置(例如，智能手机)的移动应用程序中，该手持装置可以通过该应用程序配置，自动显示箭头标志，该箭头指向本地设备应该指向的方向。

图4说明了手持装置的一个变化，其配置为当本地无线电设备与远程设备对准时，显示表明该本地无线电设备的粗略对准的方向的箭头。

一旦设备完成粗略对准，这可以由对准工具确定，那么该对准工具还可以用于引导对准微调/优化。为了确保最为精确的对准，微调设备/天线的方向可以提供可以的最高质量的信号/链接。在一些变化中，该对准工具可以和本地设备物理链接，并且从该设备读取的信号值用于指示该两个设备之间的信号强度。如上所述，和本地设备的连接可以是直接的物理连接(例如，缆线、电线等等)，在本地工具和将要对准的一个设备之间的无线连接(蓝牙，IR等)，或是通过网络(例如，无线网络，包括将要对准的设备)连接。例如，在上述粗略对准后，本地无线电设备可以已经和远程设备以及网络(包括云端)连接了。例如，如果该工具为移动应用程序(app)，安装者能够从远程服务器(例如，云端)快速地提取信号强度更新，而无需直接和设备连接。

通常，在设计新链路时，或在安装/对准新广播/天线前，安装者可以在该链接的两端都收集设备/天线的RF属性，收集设备的GPS坐标或距离，以及运行计算以确定该链接运行得如何，以及期待怎样的信号水平。本发明涉及的任何一个对准工具都可以实现这些功能。此外，本发明涉及的对准工具和方法还可以利用地理频谱数据库信息(例如，丰富的频谱数据)来确定该链接运行得如何，从而优化该连接或建议位置和/或对准信息。

例如，移动手持对准工具可以包括将要连接的远程设备的GPS坐标。该移动工具(应用)还可以确定本地设备的GPS坐标。基于这两个GPS坐标，以及新的本地设备的RF属性(例如，频率，发送功率，天线增益)，该工具可以确定对于这样的距离，最优的(例如，理想的)信号强度是多少。例如，该工具可以基于该远程和本地设备之间的距离以及已知的属性(例如，由软件或基于设备的模型/制造的远程服务器提供)，利用自由空间损耗计算来确定远程和本地设备之间的理想信号强度。

对准时，该对准工具可以将该目标(或理想)信号强度提供给安装者作为参考。例如，该工具可以显示该目标信号强度(例如设备的显示屏上的移动应用程序的界面)，并且将该目标信号强度作为该设备对准状态的参考。如果实际信号接近或等于该目标信号，则完成了该设备的对准对。例如，图5A和图5B是不同实施例的本地设备微调/对准的显示示意图。如图5A所示，该对准工具显示(例如，在如智能手机的手持装置上)实际信号强度(dBm),并且可以包括水平和垂直信号强度，以及目标(理想)信号强度。如图5B所示，由于本地设备调整完毕(例如，通过角度、倾斜度等等的调节)，该设备还可以更新显示，并且可以提供彩色指示(例如，绿色等等)，以显示该对齐“良好”或接近最优值(例如，当信号强度在理想信号强度的10％，5％，3％等等范围内)。该显示还可以展示信号强度的图形指示(例如，柱状图等)。

图6A-6F说明了上述点对点对准的一个方法。任何一个步骤都可以省略或者重复，并且也可以包括可替换的以及附加的步骤(未图示)。例如，如图6A所示，可以初始化该对准工具。例如，该对准工具可以通过应用程序(例如，在移动装置、电脑上等等)的菜单访问，该应用程序在要对准的天线附近。如图6A所示，显示的是在手持装置(例如，智能手机)上进入对准工具的示意图。然后用户输入要对准的本地设备(“第一设备”)的特性。在一些变化中，该步骤可以自动完成或简化。例如，该工具可以自动检测并且/或连接本地设备。在一些变化中，可以是本地设备的一部分指定为对准工具，并且该对准工具已经有了这些信息，从而可以跳过该步骤。在一些变化中，该对准工具可以请求确认该设备的输入或自动检测是否正确。

在图6B中，对准工具提供设备(AP设备和/或CPE设备)的菜单/列表，这些设备都很靠近，因此要求用户确认哪个设备是需要对准的本地装置。

如图6B所示，用户可以输入需要和本地设备对准的远程设备。如上所述，该对准工具还可以包括预设(例如，自动检测)的远程(尽管地理位置靠近)设备的列表，用户可以从该列表中选择设备。如图6C所示，是该远程设备的菜单示意图。如图6A-6F所示，基于已选择的设备，该对准工具可以自动确定本地和远程设备的属性，包括这些设备的位置(GPS位置)。可替代地，所有这些属性(位置、工作特性等等)都可以手动输入或通过工具确认。如图6D所示，一旦选定了第一(例如，本地)无线电设备和第二(例如，远程)无线电设备，该工具可以确定两者之间的有方向的链接。该计算可以利用本地和远程设备的位置(例如，GPS位置)，以及任何其他信息(例如，来自频谱信息/数据库)，还可以利用该对准工具的罗盘来计算方向指示(例如，箭头)。

如图4所示，该对准工具还可以在显示屏上显示大概/粗略的对准指示(例如，箭头)以引导该两个设备的初始对准。如图6E(结合图4)所示，该箭头指示了指向本地设备的方向，该本地设备和远程设备大概对准。该初始对准可以使得微调该对准就已经足够。该方向指示可以持续更新(例如，相对于本地设备，保持箭头指向远程设备)。

图6F说明了使用对准工具进行对准的微调的一个变化。如图6F(结合图5A-5B)所示，该工具可以显示本地设备和远程设备之间的当前实际信号强度。如图6F所示，该显示包括条状显示，该条状以及图标显示了信号强度的相对强度。图5A-5B中显示的更多的细节也可以/可替代地使用。从而安装者可以将该信号强度显示作为参考来优化该信号强度。例如，安装者手动(或自动)调节绕X转动、绕Y轴转动、绕Z轴转动等等中的一个或多个。

如上所述，图7A说明了使用上述对准工具对一对点对点设备(例如，天线)进行对准。例如，如图7A所示，本地无线设备/天线1809位于铁塔/杆子或其他类似物上，并且该本地无线装置/天线1809将和如图所示安装的远程设备(例如，广播/天线)1811对准。在该实施例中，对准工具1807，可以是有着手持处理器(例如智能手机，该智能手机包括一组控制该设备作为对准工具使用的指令)的设备，该设备设置在将要对准的本地设备1809的本地(例如，10英尺内)。该对准工具包括屏幕/显示器，还可以包括罗盘输入/功能。工作时，该对准工具接收信息并其确定本地设备1809和远程设备1811的地理位置。例如，该对准工具可以接收远程设备1811的实际GPS位置，或者本地设备1809的GPS位置或者其自身的GPS位置。

在一些变化中，通过有线连接或无线连接(例如，蓝牙)，该对准工具1819和本地设备1809直接通信。该设备可以直接从本地设备接收GPS位置信息和/或远程设备1811和本地设备1809之间的任何一个链接的信号质量。该本地设备可以和远程设备(例如，通过鲁棒链接)直接通信，以及/或者和远程服务器1817(例如，通过以太网1825连接和/或通过远程设备1811通信)通信。可替换地，该对准工具可以直接和远程服务器1817通信(通过因特网连接)来接收本地设备1809以及对齐的远程设备1844的两者或两者之一信息。在一些变化中，远程设备1811可以和该对准工具(未图示)等等通过无线信号直接通信。

如图7A所示，本地设备1809和远程设备1811可以通过对准工具1813初步粗略对准。该对准工具还可以接收信号强度的信息(例如，通过本地设备接收的信号强度和/或通过远程设备接收的信号强度)，如图6A-6F所示，这些信号强度信息可以进一步地用于对准工具。

图7B是另一种可替代的实施例，如图所示，对准工具1837和本地设备1809连接或者集成在本地设备1809上。在一些变化中，单独的对准工具1805还可以和远程设备1811相连接。如图7B所示，对准工具可以和本地设备1809直接通信(例如，直接连线，例如，USB，连接件或通过无线连接)以及/或通过远程服务器(例如，云端1817)通信。类似地，对准工具1831可以和远程设备1811通信，要不直接通信(通过无线连接)，要不通过远程服务器(例如，云端1817)。和前面一样，该工具可以显示对准信息，包括地理标志(其直接对准本地设备来和远程设备对准)，并且可以提供其他信息用于精确对准该两个设备，例如，动态显示两个设备之间的信号强度，以及在一些变化中，目标信号强度(其可以标准化为“对准”度量，显示对准百分比或对准相对量，等等)。该显示是动态的，因为随着而本地装置或远程装置中的任一个移动，它能够快速更新对齐。在一些变化中，附加的对准信息可以由远程处理器(例如，基于云的处理器)提供，来引导对准。例如，该远程处理器可以计算目标信号强度并确定实际信号强度和/或建议改进对准的方法。

其他对准装置可以单独使用或作为上述装置的额外装置使用。例如，可以另外包括光学对准工具或者选择地理对准工具。在一些变化中，该对准工具包括激光器(例如，激光瞄准器)，该激光器工作在本地设备和用于对准的远程设备之间。例如，如图8所示，至少在某种程度上，本地设备1903，能够利用从远程设备到本地设备(或者如8所示，本地设备到远程设备)的激光(光学)信号，和远程设备1911对齐。在该实施例中，本地设备1903包括对准工具1917，该对准工具1917包括激光器，该激光器可以由本地用户定向指向远程设备1911。激光器1907的光束可以指向远程设备1911上的传感器1913。进一步地，对准精度可以通过使该传感器部分包括深度部分(例如，开口，孔洞、沟槽等等)而达到，一个或多个传感器一起沿着该深度，包括在其附近或其底部；光束穿透得越深，可视的对准就越精准。额外的传感器可以设置在开口的外面。尽管光学传感器不能完全类比电磁传感，而且会有一些限制范围，但是它至少提供了初始(粗略)对准。本发明涉及的任何一个对准工具都可以包括激光/光学对齐元件。进一步地，激光对准工具，其同时使用远程(或本地)激光以及本地(或远程)目标，可以用于和本文所述的任何对准工具通信。

如上所述，本发明涉及的任何一个对准工具和天线以固定方向结合，这样，该对准工具相对于天线圆盘保持在固定方向上。这可以通过设置在对准工具或天线中任何一方或两方的底座实现，这样该对准工具能够和天线的圆盘/反射器固定结合。例如，该对准工具和/或天线可以包括底座，该底座包括轨道、指引、铁轨、抓钩，或其他附属物，以在对准过程中，保持对准工具相对于天线在固定位置。

例如，图9说明了对准工具905的一个变化，该对准工具与天线900固定接合，这样对准工具保持在天线上并且随着天线移动(例如，当对准天线时)。在一些变化中，对准工具包括圈、脊、缘、栓，或其他类似的结构，以和结合面、轨道、引导、通道等等结合在天线900的袋909、固定区域、底座等等内。例如，底座911在天线的室腔内可以包括凹陷区域，该对准工具(或有着对准工具逻辑控制的智能手机)设置在该凹陷区域内，能够贴合并且安全设置。可以使用任何合适的底座。在一些变化中，底座可以是螺栓、夹紧件、栓、抓钩等等，以确保对准工具能够相对天线保持固定方向。该天线可以包括接收元件(孔、通道、开口等等)用于容纳对准工件的安装件，或者也可以没有。例如，在一些变化中，该对准工具可以系在天线的任何不为上，例如，可以包括夹钳，或任何其他夹紧件，使得底座能够设置在天线的边缘或表面。

本文涉及的术语只是为了描述特定的实施例的目的，并不作为对本发明的限制。例如，本文使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”也包括复数形式，除非上下文明确指明相反的意思。进一步地，可以理解的是，术语“包括”和/或“包括有”用以描述特征、步骤、工作、部件，以及/或元件，但是不排除还包括其他的一个或多个特征、步骤、工作、部件、元件以及/或上述的组合。如本文所使用的，术语“以及/或”包括任何和所有的一个或多个所列的部分的组合，并且可以用符号“/”表示。

空间相关的术语，例如“下面”“下方”“低于”“越过”“上方”以及类似的，此处可用于描述图中所示的一个元件或特征和另一个元件和特征之间的关系。可以理解的是，除了图中所示的方向，这些空间相关的术语可用于包含使用中或工作中的装置的不同的方向。例如，如果图中所示的装置反转了，元件描述为在另一元件或特征的“下面”或“下方”可以是定位方向在该另一元件或特征的“上面”。因此，术语“下面”可以包含上面和下面两种方向。天线装置还可以改变方向(旋转90度或其他方向)从而和本文所述的相应的描述有空间的相关的描述。类似的，除非另有特别说明，术语“向上的”、“向下的”、“垂直的”、“水平的”以及类似的描述，只用于解释相对方向。

尽管术语“第一”和“第二”可以用于不同的特征/元件(包括步骤)，这些特征/元件并不由这些术语限制，除非上下文明示。这些术语可以用于区别一个特征/元件和另一个特征/元件。因此，第一特征/元件也被称为第二特征/元件，同样的，第二特征/元件也可被称为第一特征/元件，而无需局限于本发明。

如本说明书和权利要求所使用的，包括在实施例中，除非其他特定的表述，所有的数前面有都由单词“大约”或“近似”作为前缀，即使这些术语并没有明确表达。单词“大约”或“近似”当描述量级和/或位置时可以用于描述数值和/位置在一定合理期望范围内。例如，数值可以是规定值(或值的范围)的+/-0.1％，规定值(或值的范围)的+/-1％，规定值(或值的范围)的+/-2％，规定值(或值的范围)的+/-5％，规定值(或值的范围)的+/-10％，等等。此处引述的任何数值范围用于包括所有的子集。根据M.P.E.P.§2173.05(b)，本领域技术人员能够明白“大体上等于”的意思。例如，短语“大体上相等”或“大体上一样”在例如“第四RF信号和第一RF信号有着大体上一样的载波频率”这样的陈述中的意思可以是广播接收器接收的RF信号可以以同等的方式工作。

尽管上面描述了不同的实施例，任何数值的变化都不超过本发明权利要求所述的范围。例如，不同实施例的方法的步骤可以在选择性地实施例中有所不同，以及在选择性的实施例中省略一个或多个方法步骤。不同装置和系统的实施例的可选特征可以包括在一些变化中而不包括在另一些实施例中。因此，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。如上所述，其他的若干变形和改进，例如结构上和逻辑上的替代和改变也都属于本发明的保护范围。仅仅是为了方便描述，这些本发明的实施例可以被独立地或一起称为“发明”，如果公开了多于一个发明，并不自然限制任何一个发明或发明构思的应用范围。因此，尽管此处描述了特定的实施例，任何排列以实现相同的目标，也可以用于该描述的特定实施例。上述实施例的组合，或在此没有描述的其他的实施例的组合，本领域的相关技术人员在研读过本申请后是显而易见的。

Claims

1.用于无线电设备点对点对准的方法，其使用具有罗盘的对准工具，所述方法包括：

确定第一无线电设备的位置，所述第一无线电设备相对于所述对准工具远程设置；

确定第二无线电设备的位置，所述第二无线电设备位于所述对准工具的本地；

使用所述对准工具的所述罗盘以及所述第一无线电设备和所述第二无线电设备的位置来确定所述第二无线电设备需要指向的方向；以及

在所述对准工具上显示所述方向的指示。

2.用于无线电设备点对点对准的方法，其使用具有罗盘的对准工具，所述方法包括：

将第一无线电设备的标识输入所述对准工具，其中所述第一无线电设备相对于所述对准工具远程设置；

确定所述第一无线电设备的位置；

计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向；

使用所述对准工具的罗盘来确定所述第二无线电设备需要指向的方向，以至于所述第二无线电设备面向所述第一无线电设备；以及

采用所述对准工具显示所述第二无线电设备需要指向的方向的指示。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：将所述对准工具安装在所述第二无线电设备上。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述第一无线电设备的位置包括：将所述第一无线电设备的标识输入所述对准工具。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述第一无线电设备的位置包括：将所述第一无线电设备的标识输入所述对准工具，以及接收表明所述第一无线电设备的位置的全球定位系统(GPS)信息。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向包括：在所述对准工具中计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向包括：在远程处理器中计算所述第一无线电设备相对于所述第二无线电设备的方向，并将所述方向发送到所述对准工具。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述第一无线电设备的位置包括：在所述对准工具中无线接收所述第一无线电设备的位置的全球定位系统(GPS)指示。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述第二无线电设备的位置包括：确定所述对准工具的位置。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述第二无线电设备的位置包括：接收所述第二无线电设备的位置的全球定位系统(GPS)指示。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：微调所述第二无线电设备的方向。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：采用所述对准工具显示所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的测量到的信号强度的指示。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

计算所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的估算值；以及

在所述对准工具上显示所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的指示。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述对准工具上显示所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的信号强度的优化程度的指示。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：启动所述对准工具，其中，所述对准工具包括连接到所述第二无线电设备的模块。

16.帮助对准第一无线电设备和第二无线电设备的对准工具，所述对准工具包括非易失计算机可读存储介质，该非易失计算机可读存储介质存储能够由处理器执行的一组指令，其中当所述处理器执行该组指令时，该组指令使得所述处理器：

确定第一无线电设备的位置；

确定第二无线电设备的位置；

使用罗盘来确定所述第二无线电设备需要指向的方向，以至于所述第二无线电设备面向所述第一无线电设备；以及

使得所述第二无线电设备需要指向的方向的指示被显示。

17.帮助对准第一无线电设备和第二无线电设备的对准工具，所述对准工具包括非易失性计算机可读存储介质，该非易失性计算机可读存储介质存储能够由处理器执行的一组指令，其中当所述处理器执行该组指令时，该组指令使得处理器：

确定第一无线电设备的位置；

确定第二无线电设备的位置；

使用罗盘来确定所述第二无线电设备需要指向的方向，以至于所述第二无线电设备面向所述第一无线电设备；

使得所述第二无线电设备需要指向的方向的指示被显示；以及

使得所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的信号强度的指示被显示。

18.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，还包括底座，所述底座配置为在相对于所述对准工具的天线的固定方向上将所述对准工具固定到无线电设备上。

19.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，当所述处理器执行所述组指令时，所述组指令进一步使得所述处理器：

使得所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的最优信号强度的指示被显示。

20.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，当所述处理器执行所述组指令时，所述组指令进一步使得所述处理器：

使得所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的信号强度的优化程度指示被显示。

21.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，所述处理器包括智能手机的处理器。

22.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，当所述处理器执行所述组指令时，所述组指令进一步使得所述处理器：

接收所述第一无线电设备的标识进入所述对准工具。

23.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，当所述处理器执行所述组指令时，所述组指令进一步使得所述处理器：接收所述第二无线电设备的标识进入所述对准工具。

24.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，当所述处理器执行所述组指令时，所述组指令进一步使得所述处理器：接收表明所述第一无线电设备的位置的全球定位系统(GPS)信息。

25.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，当所述处理器执行所述组指令时，所述组指令进一步使得所述处理器：接收表明所述第二无线电设备的位置的全球定位系统(GPS)信息。

26.根据权利要求16或17所述的对准工具，其特征在于，当所述处理器执行所述组指令时，所述组指令进一步使得所述处理器：根据所述对准工具的位置确定所述第二无线电设备的位置。

27.根据权利要求16所述的对准工具，其特征在于，当所述处理器执行所述组指令时，所述组指令进一步使得所述处理器：使得所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间测量到的信号强度的指示通过所述对准工具被显示。

28.使用对准工具对准两个无线电设备的方法，所述方法包括：

通过使用位于第一无线电设备上的对准工具，将所述第一无线电设备瞄准第二无线电设备，粗略对准所述第一无线电设备和所述第二无线电设备；

接收所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的信号强度的指示；

在所述对准工具上显示所述信号强度的指示；以及

使用所述对准工具上显示的信号强度的指示，精细对准所述第一无线电设备和所述第二无线电设备。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括，通过所述第一无线电设备，在所述对准工具和所述第二无线电设备之间建立通信信道。

30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括，通过与所述第二无线电设备通信的远程服务器，在所述对准工具和所述第二无线电设备之间建立通信信道。

31.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括，计算所述第一无线电设备和所述第二无线电设备之间的目标信号强度的估算值，并在所述对准工具上显示所述估算值。

32.用于无线电设备点对点对准的方法，其使用对准工具，即光学对准器，所述方法包括：

将本地无线电设备上的对准工具瞄准远程无线电设备，其中，所述本地对准工具包括光学设备，所述光学设备配置为发送辐射束；

将来自所述本地无线电设备上的所述对准工具的所述辐射束瞄准所述第二无线电设备上的目标；以及

根据所述辐射束打在所述远程无线电设备上的所述目标上，在所述对准工具上显示对准的指示。

33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述辐射束包括激光。

34.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述瞄准包括，将所述激光瞄准具有阱的目标，并且通过光学辐射检测对所述阱的穿透力。

35.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，还包括所述对准工具和所述目标之间通过所述远程无线电设备和所述本地无线电设备进行通信。

36.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，还包括所述对准工具和所述目标设备之间通过与所述远程无线电设备和所述本地无线电设备通信的远程服务器进行通信。