CN107333340B - 多波束天线组网方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多波束天线组网方法及装置，涉及通信技术领域。所述方法包括：建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元，在通过所述第一天线单元与所述第一节点进行通信的过程中，分别通过所述第一天线单元和至少一个第二天线单元接收所述第一节点发送的通信消息，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元，第二天线单元为天线阵列中除所述第一天线单元外的任一天线单元，如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，切换至查找到的天线单元与所述第一节点进行通信。本发明能够提高通信的可靠性。

Description

多波束天线组网方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种多波束天线组网方法及装置。

背景技术

随着通信技术的发展，多种多样的通信方式得到了广泛的应用，为了人类的生产和生活提供了便利。其中，Ad Hoc网络以其不需要固定的基础设备，网络中所有节点能够自主构建、维护和管理，抗干扰能力以及生存能力强等优点，在通信技术中占有重要地位。AdHoc网络是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络，又称为多跳网、无基础设施网或自组织网。该网络中的节点通常具有多波束天线，从而产生多个锐波束，每个锐波束可以覆盖特定的空域，即不同的天线覆盖区域。为了确保该网络中各节点之间能够正常通信，亟需一种多波束天线组网方法。

现有技术中，多波束天线为定向天线阵列，定向天线阵列包括多个分别覆盖不同天线覆盖区域的天线单元。第一节点可以事先获取说明邻居节点切换天线单元的扫描周期、邻居节点的时间信息、邻居节点数目等邻居节点先验信息，然后根据邻居节点先验信息在多个天线单元中选择一个天线单元，通过该天线单元在该天线单元的天线覆盖区域发送携带有第一节点的节点标识的通信链路建立广播消息，或者在该天线覆盖区域接收邻居节点发送的通信链路建立广播消息，从而对该天线单元的天线覆盖区域进行扫描，与处于该天线覆盖区域的邻居节点建立通信链路。之后，第一节点可以通过该天线单元向已建立通信链路的第二节点发送通信消息，或者通过该天线单元接收第二节点发送的通信消息，从而与第二节点进行通信。

但由于Ad Hoc网络中的各节点均可以自由移动，所以在第一节点与第二节点通信的过程中，第一节点或第二节点已经不处于对方的天线覆盖区域，从而导致第一节点与第二节点通信质量较差甚至无法正常通信的问题，通信的可靠性较低。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的多波束天线组网方法及装置。

依据本发明的一个方面，提供了一种多波束天线组网方法，包括：

建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元；

在通过所述第一天线单元与所述第一节点进行通信的过程中，分别通过所述第一天线单元和至少一个第二天线单元接收所述第一节点发送的通信消息，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元，第二天线单元为天线阵列中除所述第一天线单元外的任一天线单元；

如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，切换至查找到的天线单元与所述第一节点进行通信。

可选地，所述至少一个第二天线单元为天线覆盖区域与所述第一天线单元的天线覆盖区域相邻的天线单元。

可选地，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元之后包括：

判定查找的天线单元连续接收功率最大的次数大于或等于预设次数。

可选地，所述建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元包括：

基于多个天线单元中各天线单元的天线覆盖区域的排列方式，按照逆时针顺序，依次通过各天线单元发送通信链路建立广播消息，所述通信链路建立广播消息中携带第二节点的节点标识和传输所述通信链路建立广播消息的传输功率；

如果通过所述天线单元接收到所述第一节点基于所述通信链路建立广播消息反馈的通信链路建立反馈消息，根据接收所述通信链路建立反馈消息的接收功率，计算所述第一节点传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立反馈消息中携带的传输功率，则通过所述天线单元，向所述第一节点发送通信链路建立确认消息，以确定建立所述通信链路成功，并将所述天线单元确定为所述第一天线单元；所述通信链路建立反馈消息由所述第一节点在接收到所述通信链路建立广播消息，根据接收所述通信链路建立广播消息的接收功率计算得到所述第二节点传输所述通信链路建立广播消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立广播消息中携带的传输功率时发送，所述通信链路建立反馈消息中携带所述第一节点的节点标识和传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率；所述通信链路建立确认消息中携带所述第一节点的节点标识、所述第二节点的节点标识和通信标识。

根据本发明的另一方面，提供了一种多波束天线组网装置，包括：

建立模块，用于建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元；

查找模块，用于在通过所述第一天线单元与所述第一节点进行通信的过程中，分别通过所述第一天线单元和至少一个第二天线单元接收所述第一节点发送的通信消息，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元，第二天线单元为天线阵列中除所述第一天线单元外的任一天线单元；

切换模块，用于如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，切换至查找到的天线单元与所述第一节点进行通信。

可选的，所述至少一个第二天线单元为天线覆盖区域与所述第一天线单元的天线覆盖区域相邻的天线单元。

可选的，所述多波束天线组网装置还包括：

判定模块，用于判定查找的天线单元连续接收功率最大的次数大于或等于预设次数。

可选的，所述建立模块包括：

第一发送子模块，用于基于多个天线单元中各天线单元的天线覆盖区域的排列方式，按照逆时针顺序，依次通过各天线单元发送通信链路建立广播消息，所述通信链路建立广播消息中携带第二节点的节点标识和传输所述通信链路建立广播消息的传输功率；

第二发送子模块，用于如果通过所述天线单元接收到所述第一节点基于所述通信链路建立广播消息反馈的通信链路建立反馈消息，根据接收所述通信链路建立反馈消息的接收功率，计算所述第一节点传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立反馈消息中携带的传输功率，则通过所述天线单元，向所述第一节点发送通信链路建立确认消息，以确定建立所述通信链路成功，并将所述天线单元确定为所述第一天线单元；所述通信链路建立反馈消息由所述第一节点在接收到所述通信链路建立广播消息，根据接收所述通信链路建立广播消息的接收功率计算得到所述第二节点传输所述通信链路建立广播消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立广播消息中携带的传输功率时发送，所述通信链路建立反馈消息中携带所述第一节点的节点标识和传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率；所述通信链路建立确认消息中携带所述第一节点的节点标识、所述第二节点的节点标识和通信标识。

在本发明实施例中，首先，第二节点在通过已建立的通信链路以及确定的第一天线单元与第一节点进行通信的过程中，为了避免第一节点与第二节点的相对位置发生变化而导致的通信质量较差的问题，可以分别通过第一天线单元以及天线阵列中除第一天线单元之外的至少一个第二天线单元，接收第一节点发送的通信消息，并在第一天线单元与各第二天线单元中查找接收功率最大的天线单元。由于所查找到的天线单元的接收功率最大，说明通过查找到的天线单元与第一节点的通信质量较好，第一节点很可能处于查找到的天线单元的天线覆盖区域，所以可以在查找得到的天线单元不为第一天线单元时，切换至查找到的天线单元与第一节点进行通信，也即是，能够在第一节点与第二节点的相对位置发生变化时，对与第一节点进行通信的天线单元也进行切换，提高了与第一节点之间的通信质量和可靠性。其次，由于不需要将当前已建立的通信链路断开，并重新通过扫描发现第一节点、建立新的通信链路，所以也能够避免了与第一节点之间通信中断的问题，实现了对于第一节点之间的通信链路的动态维护，进一步提高了与第一节点之间的通信质量和可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是根据本发明提供的一种多波束天线组网方法的步骤流程图。

图2是根据本发明提供的另一种多波束天线组网方法的步骤流程图。

图3是根据本发明提供的一种天线阵列的示意图。

图4是根据本发明提供的一种多波束天线组网装置的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例中的一种多波束天线组网方法的步骤流程图。具体步骤包括：

步骤101，建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元。

为了确保第二节点能够与作为邻居节点的第一节点进行通信，第二节点可以建立用于与第一节点进行通信的通信链路，并确定与第一节点进行通信的第一天线单元。

第二节点可以通过任一天线单元发送携带有第二节点的节点标识的通信链路建立广播消息，当第一节点接收到该通信链路建立广播消息时，向第二节发送携带有第一节点的节点标识的通信链路建立反馈消息，当第二节点接收到通信链路建立反馈消息时，向第一节点发送通信链路建立确认消息，以确定通信链路建立成功，且确定该天线单元为第一天线单元，当第一节点接收到该通信链路建立确认消息时，确定通信链路建立成功，并将当前的天线单元确定为第一通信单元。当然，在实际应用中，第二节点也可以通过接收第一节点发送的通信链路建立广播消息，从而建立该通信链路。

节点标识用于在Ad Hoc网络中唯一标识一个节点，节点标识可以是节点的编号等。

第二节点为Ad Hoc网络中的任一节点，第一节点为该Ad Hoc网络中第二节点的任一邻居节点。

通信链路建立广播消息以广播的形式发送，用于第二节点请求向处于任一天线单元的天线覆盖区域内的邻居节点建立通信链路。

通信链路建立反馈消息用于第一节点确定与发送对应的通信链路建立广播消息的第二节点通信链路。

通信链路建立确认消息用于第二节点与第一节点确定通信链路建立成功。

步骤102，在通过所述第一天线单元与所述第一节点进行通信的过程中，分别通过所述第一天线单元和至少一个第二天线单元接收所述第一节点发送的通信消息，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元，第二天线单元为天线阵列中除所述第一天线单元外的任一天线单元。

由于Ad Hoc网络中的各节点均可能会移动，因此，为了避免第一节点与第二节点在通信过程中由于已经不处于对方的天线覆盖区域所导致的通信质量差的问题，第二节点可以对于第一节点进行通信的天线单元进行切换，且为了避免将当前已建立的通信链路断开，重新通过前述步骤建立通信链路而导致的通信中断的问题，即为了确保能够在保持第一节点与第二节点之间的正常通信的基础上，对通信的天线单元进行切换，实现对于第一节点之间的通信链路的动态维护，提高通信质量和可靠性，在与第一节点在通信的过程中，第二节点可以通过天线阵列包括的多个天线单元中其它的天线单元接收第一节点发送的通信消息。而对于同一通信消息，接收到该通信消息的接收功率越大时，说明通过对应的天线单元接收通信消息的质量越高，第一节点越可能处于该天线单元的天线覆盖区域，所以可以查找接收功率最大的天线单元。

天线覆盖区域为天线单元能够正常接收或发射电磁能量的区域，或者接收或发射电磁能量水平达到预设条件的区域，比如，该天线覆盖区域可以该天线单元为圆心的扇形区域。

可以在分别通过第一天线单元和各第二天线单元接收第一节点发送的通信消息时，确定通过第一天线单元接收到该通信消息的接收功率以及通过各第二天线单元接收到该通信消息的接收功率，并将所确定的分别对应第一天线单元以及各第二天线单元的接收功率进行比较，从而查找到接收功率最大的天线单元。

例如，第二节点的天线阵列中包括天线单元1、天线单元2、天线单元3、天线单元4、天线单元5。第二节点在通过天线单元1与第一节点进行通信的过程中，分别通过天线单元1、天线单元3和天线单元4来接收第一节点发送的通信消息。对于通信消息1，通过天线单元1接收的接收功率为功率1，通过天线单元3接收的接收功率为功率2，通过天线单元4接收的接收功率为功率3，且接收功率为功率1<接收功率为功率2<接收功率为功率3，因此，在天线单元1、天线单元3、天线单元4中，查找到的接收功率最大的天线单元为天线单元4。

步骤103，如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，切换至查找到的天线单元与所述第一节点进行通信。

如果查找的天线单元不为第一天线单元，说明在第二节点包括的多个天线单元中存在与第一节点通信质量更好的天线单元，第一节点可能已经处于查找到的天线单元的天线覆盖区域，所以可以将与第一天线单元进行通信的天线单元切换至查找到的天线单元，从而对与第一节点进行通信的天线单元进行切换。当然，如果查找的天线单元依然是第一天线单元，则第一节点很可能仍处于第一天线单元所覆盖的天线范围，所以可以不对与第一节点进行通信的天线单元进行切换。

例如，第二节点在通过天线单元1与第一节点进行通信的过程中，分别通过天线单元1、天线单元3和天线单元4来接收第一节点发送的通信消息，且查找到接收功率最大的天线单元为天线单元4，即不为天线单元1，所以，可以将于第一节点进行通信的天线单元切换为天线单元4。

在本发明实施例中，首先，第二节点在通过已建立的通信链路以及确定的第一天线单元与第一节点进行通信的过程中，为了避免第一节点与第二节点的相对位置发生变化而导致的通信质量较差的问题，可以分别通过第一天线单元以及天线阵列中除第一天线单元之外的至少一个第二天线单元，接收第一节点发送的通信消息，并在第一天线单元与各第二天线单元中查找接收功率最大的天线单元。由于所查找到的天线单元的接收功率最大，说明通过查找到的天线单元与第一节点的通信质量较好，第一节点很可能处于查找到的天线单元的天线覆盖区域，所以可以在查找得到的天线单元不为第一天线单元时，切换至查找到的天线单元与第一节点进行通信，也即是，能够在第一节点与第二节点的相对位置发生变化时，对与第一节点进行通信的天线单元也进行切换，提高了与第一节点之间的通信质量和可靠性。其次，由于不需要将当前已建立的通信链路断开，并重新通过扫描发现第一节点、建立新的通信链路，所以也能够避免了与第一节点之间通信中断的问题，实现了对于第一节点之间的通信链路的动态维护，进一步提高了与第一节点之间的通信质量和可靠性。

实施例二

参照图2，示出了本发明实施例中的一种多波束天线组网方法的步骤流程图。具体步骤包括：

步骤201，第二节点基于多个天线单元的天线覆盖区域的排列方式，按照逆时针顺序，依次通过各天线单元发送通信链路建立广播消息，所述通信链路建立广播消息中携带第二节点的节点标识和传输所述通信链路建立广播消息的传输功率。

为了避免第二节点漏掉在某些天线覆盖区域的扫描而导致的发现某些节点并建立通信链路的问题，以及对某些天线覆盖区域扫描的过于频繁而可能导致的通信效率降低的问题，且避免需要邻居节点先验信息才能够与邻居节点信息建立通信链路的问题，即确保第二节点不需要获取邻居节点的先验信息，也能够与处于第二节点任一天线覆盖区域的任一邻居节点建立通信链路，从而确保第二节点能够与任一邻居节点进行通信，提高与邻居节点通信的可靠性，可以按照各天线单元的天线覆盖区域的排列方式，以逆时针顺序，依次通过各天线单元发送通信链路建立广播消息，且该通信链路建立广播消息中可以携带传输通信链路建立广播消息的传输功率，从而使第一节点根据该通信链路建立广播消息携带的传输功率，确定是否与第二节点建立通信链路。

为了确保第二节点能够尽可能地与多个方向的其它节点进行通信，各天线单元的天线覆盖区域通常可以按照特定方式排列，比如，参见图3，第二节点为节点1包括12的天线单元，各天线单元的的天线覆盖区域为扇形区域，且各天线单元的天线覆盖区域以圆心为中心依次排列，构成一个以节点1为圆心的圆形区域。其中，天线覆盖区域的数字即表示该天线覆盖区域对应的天线单元的编号。

例如，第二节点的各天线覆盖区域排列如图3所示，则第二节点可以以天线单元1、天线单元2、天线单元3、天线单元4、天线单元5、天线单元6、天线单元7、天线单元8、天线单元9、天线单元10、天线单元11、天线单元12的次序，分别在各天线单元的天线覆盖区域发送通信链路建立广播消息。

传输通信链路建立广播消息的传输功率，可以由第二节点在传输该通信链路建立广播消息时确定。

例如，第二节点通过天线单元1发送通信链路建立广播消息，该通信链路建立广播消息中携带ID2和传输功率1。其中，ID2为第二节点的节点标识，传输功率1为第二节点发送该信链路建立广播消息的传输功率。

步骤202，第一节点在接收到所述通信链路建立广播消息，根据接收所述通信链路建立广播消息的接收功率计算得到所述第二节点传输所述通信链路建立广播消息的传输功率，且在确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立广播消息中携带的传输功率时，向所述第二节点发送通信链路建立反馈消息，所述通信链路建立反馈消息携带所述第一节点的节点标识和传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率。

由于根据接收到通信链路建立广播消息的接收功率计算得到的传输功率，是能够确保第一节点接收到该通信链路建立广播消息的最小功率，所以，如果第一节点计算得到的传输功率大于第二节点发送该通信链路建立广播消息的传输功率，则第二节点传输该通信链路建立广播消息的传输功率可能难以确保第一节点能够正常接收到该通信链路建立广播消息，第一节点和第二节点将要建立的通信链路的通信质量可能会很差，所以第一节点可以不向第二节点反馈通信链路建立反馈消息，从而不与第二节点建立通信链路。相应的，如果第一节点计算得到的传输功率小于或等于第二节点发送该通信链路建立广播消息的传输功率，则可以说明第一节点和第二节点将要建立的通信链路的通信质量能够满足通信需要，所以可以反馈通信链路建立反馈消息，且为了便于第二节点对将要与第一节点建立的通信链路的通信质量进行评估，该反馈通信链路建立反馈消息中可以携带传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率。

可以通过来根据接收到通信链路建立广播消息的接收功率。来计算第二节点发送该通信链路建立广播消息的传输功率。

其中，P_r为接收到通信链路建立广播消息的接收功率；P_t为计算得到的第二节点发送该通信链路建立广播消息的传输功率；d为第一节点与第二节点之间的距离，且此处d可以为符合Ad Hoc网络中通信要求的第一节点与第二节点之间的最大距离；G_r为接收通信链路建立广播消息的接收天线增益；G_t为发送通信链路建立广播消息的发送天线增益；h_r为接收通信链路建立广播消息的天线单元的高度或该天线单元所在的天线阵列的高度；h_t为接收通信链路建立广播消息的天线单元的高度或该天线单元所在的天线阵列的高度。另外，由于在同一个Ad Hoc网络中，第一节点通常与第二节点是相同的，所以第一节点与第二节点的天线单元的天线增益以及天线单元的高度也是相同的，可以有G_t＝G_r、h_t＝h_r。

步骤203，如果通过所述天线单元接收到所述第一节点基于所述通信链路建立广播消息反馈的通信链路建立反馈消息，所述第二节点根据接收所述通信链路建立反馈消息的接收功率，计算所述第一节点传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率，且在确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立反馈消息中携带的传输功率时，通过所述天线单元，向所述第一节点发送通信链路建立确认消息，以确定建立所述通信链路成功，并将所述天线单元确定为所述第一天线单元。

为了进一步确保将要与第一节点建立的通信链路能够满足通信需求，确保通信质量，第二节点也可以根据接收通信链路建立反馈消息的接收功率，来确定是否向第一节点发送通信链路建立确认消息，从而确定是否建立与第一节点之间的通信链路。

第二节点根据接收通信链路建立反馈消息的接收功率，计算第一节点传输该通信链路建立反馈消息的传输功率的方式，可以与前述第一节点根据接收通信链路建立广播消息的接收功率计算得到第二节点传输该通信链路建立广播消息的传输功率的方式相同，此处不再一一赘述。

其中，通信链路建立确认消息中携带所述第一节点的节点标识、所述第二节点的节点标识和通信标识。

通信标识用于说明第一节点与第二节点建立通信链路成功，通信标识可以通过一个字符或字符串标识，比如，通信标识可以是1。当然，在实际应用中，通信标识可以说明第一节点与第二节点建立通信链路成功或失败，比比如，通信标识为1时，说明第一节点与第二节点建立通信链路成功，通信标识为0时，说明第一节点与第二节点建立通信链路失败。

当然，如果确定计算得到的传输功率大于通信链路建立反馈消息中携带的传输功率，可以不向第一节点发送通信链路建立反馈消息，从而不与第一节点建立通信链路。

在本发明实施例中，第二节点可以按照特定的扫描周期，周而复始地通过步骤201-203所述的操作，在对各天线单元的天线覆盖范围进行扫描，从而与邻居节点建立通信链路。

其中，在步骤201-203中，第二节点与第一节点之间的交互过程即为三次握手协议，第一次握手包括第二节点向第一节点发送通信链路建立广播消息，第二次握手包括第一节点向第一节点反馈通信链路建立反馈消息，第三次握手包括第二节点向第一节点发送通信链路建立确认消息。

第二节点基于各天线单元的天线覆盖区域的排列方式，按照逆时针顺序，依次通过各天线单元发送通信链路建立广播消息，从而对各天线单元的天线覆盖范围进行扫描所用时长即为该特定的扫描周期，该特定的扫描周期可以大于或等于事先设置的对各天线覆盖区域扫描的时长之和。

当然，在实际应用中，第二节点可以接收第一节点发送的通信链路建立广播消息，从而建立与第一节点之间的通信链路。

步骤204，所述第二节点在通过所述第一天线单元与所述第一节点进行通信的过程中，分别通过所述第一天线单元和至少一个第二天线单元接收所述第一节点发送的通信消息，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元，第二天线单元为天线阵列中除所述第一天线单元外的任一天线单元。

其中，第二节点在通过第一天线单元与第一节点进行通信的过程中，分别通过第一天线单元和至少一个第二天线单元接收第一节点发送的通信消息，并在第一天线单元和至少一个第二天线单元中查找接收功率最大的天线单元的方式，可以参见前述的相关描述，此处不再一一赘述。

在本发明实施例中，优选的，由于第二节点与第一节点之间的相对位置变化的过程中，第一节点从第一天线单元的天线覆盖区域移动至相邻的天线覆盖区域的几率较大，所以为了提高查找接收功率最大的天线单元的效率，进而确保都能及时准确地对通信的天线单元进行切换，所述至少一个第二天线单元为天线覆盖区域与所述第一天线单元的天线覆盖区域相邻的天线单元。

例如，在如图3所示的第二节点的各天线覆盖区域排列中，第一天线单元为天线单元1，则至少一个第二天线单元可以包括天线单元2和天线单元12。

步骤205，所述第二节点判定查找的天线单元连续接收功率最大的次数大于或等于预设次数。

为了减少因为计算某个天线单元的接收功率或查找的天线单元不准确，以及通信链路产生波动而可能导致对天线单元不必要的切换或者切换不准确的问题，从而确保第二节点与第一节点的通信质量和可靠性，第二节点可以在查找到接收功率最大的天线单元时，进一步判断所查找到天线单元连续接收功率最大的次数是否大于或等于预设次数。如果是，则说明第一节点与第二节点之间的相对位置很可能已经发生变化，第一节点可能已经移动至查找到的天线单元的天线覆盖区域；如果否，则说明第一节点与第二节点之间的相对位置发生的变化的可能较小，第一节并未移动至查找到的天线单元的天线覆盖区域。

第二节点可以在查找到接收功率最大的天线单元时，统计该天线单元的连续接收功率最大的次数，并将统计的次数与预设次数进行比较，从而判断所查找到天线单元连续接收功率最大的次数是否大于或等于预设次数。

预设次数可以由第二节点事先设置得到，比如在与其它邻居节点建立通信链路之前接收提交的数值得到。该预设次数可以是大于1的正整数，比如3或5等。

步骤206，如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，所述第二节点切换至查找到的天线单元与所述第一节点进行通信。

其中，如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，第二节点切换至查找到的天线单元与第一节点进行通信的方式，可以参见前述的相关描述，此处不再一一赘述。

在本发明实施例中，首先，第二节点在通过已建立的通信链路以及确定的第一天线单元与第一节点进行通信的过程中，为了避免第一节点与第二节点的相对位置发生变化而导致的通信质量较差的问题，可以分别通过第一天线单元以及天线阵列中除第一天线单元之外的至少一个第二天线单元，接收第一节点发送的通信消息，并在第一天线单元与各第二天线单元中查找接收功率最大的天线单元。由于所查找到的天线单元的接收功率最大，说明通过查找到的天线单元与第一节点的通信质量较好，第一节点很可能处于查找到的天线单元的天线覆盖区域，所以可以在查找得到的天线单元不为第一天线单元时，切换至查找到的天线单元与第一节点进行通信，也即是，能够在第一节点与第二节点的相对位置发生变化时，对与第一节点进行通信的天线单元也进行切换，提高了与第一节点之间的通信质量和可靠性。其次，由于不需要将当前已建立的通信链路断开，并重新通过扫描发现第一节点、建立新的通信链路，所以也能够避免了与第一节点之间通信中断的问题，实现了对于第一节点之间的通信链路的动态维护，进一步提高了与第一节点之间的通信质量和可靠性。

另外，由于第二节点与第一节点的相对位置发生变化时，第一节点从第一单元的天线覆盖区域移动至相邻的天线覆盖区域的可能性较大，所以至少一个第二天线单元的为天线覆盖区域与第一天线单元的天线覆盖区域相邻的天线单元，从而能够提高了查找接收功率最大的天线单元的效率，确保及时地对于第一节点进行通信的天线单元进行切换，进一步保障了与第一节点之间的通信质量。

另外，第二节点可以基于多个天线单元中各天线单元的天线覆盖区域的排列方式，按照逆时针顺序，依次通过各天线单元发送或接收通信链路建立广播消息，且该通信链路建立广播消息中携带传输该通信链路建立广播消息的传输功率，从确保了处于各天线单元的天线覆盖区域的各邻居节点接收到该通信链路建立广播消息，并根据该通信链路建立广播消息中携带的传输功率，确定是否与第二节点建立通信链路，相应的，第二节点可以接收各邻居节点反馈的通信链路建立反馈消息，并根据通信链路建立反馈消息所携带的传输功率，确定是否与第一节点建立通信链路。也即是，第二节点不需要获取邻居节点的先验信息也能够与处于第二节点任一天线覆盖区域的任一邻居节点建立通信链路，从而确保了第二节点能够与任一邻居节点进行通信，进一步确保了与邻居节点进行通信的可靠性。

需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。

实施例三

参照图4，示出了本发明实施例中的一种多波束天线组网装置的结构框图。所述多波束天线组网装置包括：

建立模块401，用于建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元；

查找模块402，用于在通过所述第一天线单元与所述第一节点进行通信的过程中，分别通过所述第一天线单元和至少一个第二天线单元接收所述第一节点发送的通信消息，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元，第二天线单元为天线阵列中除所述第一天线单元外的任一天线单元；

切换模块403，用于如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，切换至查找到的天线单元与所述第一节点进行通信。

可选的，所述至少一个第二天线单元为天线覆盖区域与所述第一天线单元的天线覆盖区域相邻的天线单元。

可选的，所述多波束天线组网装置还包括：

判定模块，用于判定查找的天线单元连续接收功率最大的次数大于或等于预设次数。

可选的，所述建立模块包括：

第一发送子模块，用于基于多个天线单元中各天线单元的天线覆盖区域的排列方式，按照逆时针顺序，依次通过各天线单元发送通信链路建立广播消息，所述通信链路建立广播消息中携带第二节点的节点标识和传输所述通信链路建立广播消息的传输功率；

第二发送子模块，用于如果通过所述天线单元接收到所述第一节点基于所述通信链路建立广播消息反馈的通信链路建立反馈消息，根据接收所述通信链路建立反馈消息的接收功率，计算所述第一节点传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立反馈消息中携带的传输功率，则通过所述天线单元，向所述第一节点发送通信链路建立确认消息，以确定建立所述通信链路成功，并将所述天线单元确定为所述第一天线单元；所述通信链路建立反馈消息由所述第一节点在接收到所述通信链路建立广播消息，根据接收所述通信链路建立广播消息的接收功率计算得到所述第二节点传输所述通信链路建立广播消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立广播消息中携带的传输功率时发送，所述通信链路建立反馈消息中携带所述第一节点的节点标识和传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率；所述通信链路建立确认消息中携带所述第一节点的节点标识、所述第二节点的节点标识和通信标识。

在本发明实施例中，首先，第二节点在通过已建立的通信链路以及确定的第一天线单元与第一节点进行通信的过程中，为了避免第一节点与第二节点的相对位置发生变化而导致的通信质量较差的问题，可以分别通过第一天线单元以及天线阵列中除第一天线单元之外的至少一个第二天线单元，接收第一节点发送的通信消息，并在第一天线单元与各第二天线单元中查找接收功率最大的天线单元。由于所查找到的天线单元的接收功率最大，说明通过查找到的天线单元与第一节点的通信质量较好，第一节点很可能处于查找到的天线单元的天线覆盖区域，所以可以在查找得到的天线单元不为第一天线单元时，切换至查找到的天线单元与第一节点进行通信，也即是，能够在第一节点与第二节点的相对位置发生变化时，对与第一节点进行通信的天线单元也进行切换，提高了与第一节点之间的通信质量和可靠性。其次，由于不需要将当前已建立的通信链路断开，并重新通过扫描发现第一节点、建立新的通信链路，所以也能够避免了与第一节点之间通信中断的问题，实现了对于第一节点之间的通信链路的动态维护，进一步提高了与第一节点之间的通信质量和可靠性。

对于上述多波束天线组网装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域技术人员易于想到的是：上述各个实施例的任意组合应用都是可行的，故上述各个实施例之间的任意组合都是本发明的实施方案，但是由于篇幅限制，本说明书在此就不一一详述了。

在此提供的基于移动终端的电话举报方案不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造具有本发明方案的系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的多波束天线组网方案中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (6)

1.一种多波束天线组网方法，其特征在于，包括：

建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元；

在通过所述第一天线单元与所述第一节点进行通信的过程中，分别通过所述第一天线单元和至少一个第二天线单元接收所述第一节点发送的通信消息，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元，第二天线单元为天线阵列中除所述第一天线单元外的任一天线单元；

如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，切换至查找到的天线单元与所述第一节点进行通信；

其中，所述建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元包括：

基于多个天线单元中各天线单元的天线覆盖区域的排列方式，按照逆时针顺序，依次通过各天线单元发送通信链路建立广播消息，所述通信链路建立广播消息中携带第二节点的节点标识和传输所述通信链路建立广播消息的传输功率；

如果通过所述天线单元接收到所述第一节点基于所述通信链路建立广播消息反馈的通信链路建立反馈消息，根据接收所述通信链路建立反馈消息的接收功率，计算所述第一节点传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立反馈消息中携带的传输功率，则通过所述天线单元，向所述第一节点发送通信链路建立确认消息，以确定建立所述通信链路成功，并将所述天线单元确定为所述第一天线单元；所述通信链路建立反馈消息由所述第一节点在接收到所述通信链路建立广播消息，根据接收所述通信链路建立广播消息的接收功率计算得到所述第二节点传输所述通信链路建立广播消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立广播消息中携带的传输功率时发送，所述通信链路建立反馈消息中携带所述第一节点的节点标识和传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率；所述通信链路建立确认消息中携带所述第一节点的节点标识、所述第二节点的节点标识和通信标识。

2.根据权利要求1所述的多波束天线组网方法，其特征在于，所述至少一个第二天线单元为天线覆盖区域与所述第一天线单元的天线覆盖区域相邻的天线单元。

3.根据权利要求1所述的多波束天线组网方法，其特征在于，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元之后包括：

判定查找的天线单元连续接收功率最大的次数大于或等于预设次数。

4.一种多波束天线组网装置，其特征在于，包括：

建立模块，用于建立与第一节点之间的通信链路，并确定用于与所述第一节点进行通信的第一天线单元；

查找模块，用于在通过所述第一天线单元与所述第一节点进行通信的过程中，分别通过所述第一天线单元和至少一个第二天线单元接收所述第一节点发送的通信消息，在所述第一天线单元和所述至少一个第二天线单元中，查找接收功率最大的天线单元，第二天线单元为天线阵列中除所述第一天线单元外的任一天线单元；

切换模块，用于如果查找到的天线单元不为所述第一天线单元，切换至查找到的天线单元与所述第一节点进行通信；

其中，所述建立模块包括：

第一发送子模块，用于基于多个天线单元中各天线单元的天线覆盖区域的排列方式，按照逆时针顺序，依次通过各天线单元发送通信链路建立广播消息，所述通信链路建立广播消息中携带第二节点的节点标识和传输所述通信链路建立广播消息的传输功率；

第二发送子模块，用于如果通过所述天线单元接收到所述第一节点基于所述通信链路建立广播消息反馈的通信链路建立反馈消息，根据接收所述通信链路建立反馈消息的接收功率，计算所述第一节点传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立反馈消息中携带的传输功率，则通过所述天线单元，向所述第一节点发送通信链路建立确认消息，以确定建立所述通信链路成功，并将所述天线单元确定为所述第一天线单元；所述通信链路建立反馈消息由所述第一节点在接收到所述通信链路建立广播消息，根据接收所述通信链路建立广播消息的接收功率计算得到所述第二节点传输所述通信链路建立广播消息的传输功率，且确定计算得到的传输功率小于或等于所述通信链路建立广播消息中携带的传输功率时发送，所述通信链路建立反馈消息中携带所述第一节点的节点标识和传输所述通信链路建立反馈消息的传输功率；所述通信链路建立确认消息中携带所述第一节点的节点标识、所述第二节点的节点标识和通信标识。

5.根据权利要求4所述的多波束天线组网装置，其特征在于，所述至少一个第二天线单元为天线覆盖区域与所述第一天线单元的天线覆盖区域相邻的天线单元。

6.根据权利要求4所述的多波束天线组网装置，其特征在于，所述多波束天线组网装置还包括：

判定模块，用于判定查找的天线单元连续接收功率最大的次数大于或等于预设次数。