CN109495840A - 一种无线通信方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents
一种无线通信方法、装置、系统和存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种无线通信方法、装置、系统和存储介质,本申请实施例可以搜索预设范围内的无线网络群组,加入所述无线网络群组;获取所述无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;将所述当前位置发送给信源设备,以通知所述信源设备将天线主瓣方向对准所述当前位置,其中所述信源设备是所述无线网络群组的主设备。由此,该方案通过向信源设备发布调整通知,以调整信源设备的天线主瓣方向,解决了由于无线网络信号分布不均导致的无线通信质量差的问题。
Description
技术领域
本申请属于通信领域,尤其涉及一种无线通信方法、装置、存储介质和系统。
背景技术
近年来,随着网络技术的发展,无线网络由于去除了对网线的依赖,使用更加灵活,成为了热门的网络接入方式。
但是,在用户家庭或办公室等空间中,由于环境布局复杂,无线通信信号的分布常常是不均匀的,这就导致了当人们在不同区获取的无线通信信号有强有弱,甚至无法收到信号的情况出现。
可以看出,在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均导致无线通信信号质量较差。
发明内容
本申请实施例提供一种无线通信方法、装置、系统和存储介质,旨在提高无线通信信号的质量。
为解决上述背景技术中的技术问题,本申请实施例提供一种无线通信方法,包括:
搜索预设范围内的无线网络群组,加入所述无线网络群组;
获取所述无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;
将所述当前位置发送给信源设备,以通知所述信源设备将天线主瓣方向对准所述当前位置,其中所述信源设备是所述无线网络群组的主设备。
在一些实施例中,所述将所述当前位置发送给信源设备,之后还包括:
获取当前信号强度;
若所述当前信号强度低于预设阈值,则向所述信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知。
在一些实施例中,所述向所述信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知,之后还包括:
再次获取当前信号强度;
若所述再次获取的当前信号强度低于所述预设阈值,则向所述信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知。
在一些实施例中,所述获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置,包括:
获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数,计算与所述其他从属设备的相对距离;
根据所述相对距离,以及所述预设位置信息,计算当前位置。
在一些实施例中,所述相对距离参数包括时延,所述获取所述参数,包括:
向所述其他从属设备发送通信报文;
接收预设范围内其他从属设备发送的回复报文,根据所述通信报文与所述回复报文,计算时延。
在一些实施例中,所述相对距离参数包括信号强度值,所述获取所述其他从属设备的相对距离参数,包括:
向所述其他从属设备发送测试请求;
获取所述其他从属设备发送的无线网络信号的信号强度值。
在一些实施例中,所述获取所述其他从属设备的相对距离参数,包括:
获取筛选范围,根据所述筛选范围,从所述其他从属设备里筛选目标从属设备;
获取目标从属设备的相对距离参数的相对距离参数。
本申请实施例还提供一种无线通信装置,包括:
搜索模块,用于搜索预设范围内的无线网络群组,加入所述无线网络群组;
位置模块,用于获取所述无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
计算模块,用于获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;
通知模块,用于将所述当前位置发送给信源设备,以通知所述信源设备将天线主瓣方向对准所述当前位置。
本申请实施例还提供一种无线通信系统,包括:
移动终端,用于实现本申请实施例所提供的任一种无线通信方法;
信源设备,用于构建无线网络群组;将所述无线通信装置加入所述无线网络群组;接收所述无线通信装置发送的当前位置,将天线主瓣方向对准所述当前位置。
本申请实施例还提供一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有多条指令,所述存储介质上存储有无线通信程序,所述无线通信程序被处理器执行时实现本申请实施例所提供的任一种的无线通信方法的步骤。
本申请实施例通过搜索并加入预设范围内的无线网络群组,来利用无线网络群组通信,然后获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息和相对距离参数,以计算当前位置,并发送当前位置给信源设备,以通知所述信源设备将天线主瓣方向对准所述当前位置。该方案可以根据加入无线网络群组并在无线网络群组中通信,从而获取精确的当前位置,将当前位置发送给信源设备以使信源设备的天线主瓣方向对准当前位置。解决了在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均的问题,提高了无线通信的信号质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的主流程示意图;
图2是本申请实施例提供的流程示意图;
图3是本申请实施例提供的又一流程示意图;
图4是本申请实施例提供无线通信系统的应用场景示意图;
图5是本申请实施例提供的Wi-Fi aware群组示意图;
图6是本申请实施例提供的构建Wi-Fi aware群组对应的时序图;
图7是本申请实施例提供的发现信标帧通用格式示意图;
图8是本申请实施例提供的测距示意图;
图9是本申请实施例提供的实际测量模型;
图10是本申请实施例提供的服务发现帧通用格式;
图11是本申请实施例提供的天线方向图示意图;
图12是本申请实施例提供的无线通信装置的结构示意图;
图13是本申请实施例提供的无线通信装置的结构示意图;
图14是本申请实施例提供的应用场景示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种无线通信方法、装置、系统以及存储介质。
在以下的说明中,本申请的具体实施例将参考由一部或多部装置所执行的步骤及符号来说明,除非另有述明。因此,这些步骤及操作将有数次提到由装置执行,本文所指的装置执行包括了由代表了以一结构化型式中的数据的电子信号的装置处理模块的操作。此操作转换该数据或将其维持在该装置的内存系统中的位置处,其可重新配置或另外以本领域测试人员所熟知的方式来改变该装置的运作。该数据所维持的数据结构为该内存的实体位置,其具有由该数据格式所定义的特定特性。但是,本申请原理以上述文字来说明,其并不代表为一种限制,本领域测试人员将可了解到以下这些的多种步骤及操作亦可实施在硬件当中。
本申请实施例提供一种无线通信系统,其中该系统包括本申请任一实施例提供的无线通信装置,该无线通信装置可以集成在移动终端中,例如智能手机、平板电脑、智能手表等等。
参见图2,为本申请实施例提供的无线通信系统的应用场景示意图,该场景示意图提供了一种无线通信系统,可以包括移动终端和信源设备。其中,由信源设备作为主设备来构建关于信源设备和其他从属设备的无线网络群组,移动终端搜寻周围的无线网络群组,并向该群组的主设备发送加入请求来加入该无线网络群组,当信源设备接收到移动终端发出的加入请求后,将移动终端加入到该无线网络群组;移动终端通过该无线网络群组与其他从属设备通信来获取其他从属设备的预设位置信息和相对距离参数,并根据该预设位置信息和相对距离参数来计算移动终端的当前位置;然后,移动终端将当前位置发送给信源设备,信源设备接收到当前位置后,将天线主瓣方向对准当前位置。
由此,该方案可以通过加入无线网络群组,在该无线网络群组中通信,从而获取精确的当前位置;然后将当前位置发送给信源设备以使信源设备的天线主瓣方向对准当前位置,以达到在无线网络信号分布不均的情况下,提高无线网络信号质量的目的。解决了在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均的问题,提高了无线通信的信号质量。
上述图2的例子只是实现本申请实施例的一个系统架构实例,本申请实施例并不限于上述图2所示的系统结构,基于该系统架构,提出本申请各个实施例。以下分别进行实施例的详细说明。需说明的是,以下实施例的顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
实施例一
在本实施例中,将从无线通信装置的角度进行描述,本无线通信的装置具体可以集成在网络设备如移动终端中,比如智能手机、平板电脑、智能手表、扫地机器人等等。
本申请实施例提供一种无线通信的方法,包括:搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;获取其他从属设备的相对距离参数,根据相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置,其中信源设备是无线网络群组的主设备。图1为本申请实施例提供的主流程示意图,如图所示,该无线通信的方法的具体流程可以如下:
S101、搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;
在搜索预设范围内的无线网络群组之前,无线通信装置或是位置改变了,或是无线通信装置设定了搜索预设间隔,亦或是由用户手动开启了无线通信装置的搜索功能等等,总之,无线通信装置根据搜索规则搜索到预设范围内的无线网络群组时,会向该无线网络群组的主设备发送加入请求,来加入该无线网络群组。其中,无线网络群组是指以信源设备为主设备构建的无线通信群组;而信源设备是指提供信号服务的设备,例如提供WI-FI的路由器、提供手机热点的智能手机、提供信号的智能家居等等。
其中,预设范围内可以是预先在终端中设置预设范围值,也可以由用户输入该预设范围值,该预设范围的数值应适于无线网络信号的传输距离,例如在办公室内为30米,在公共区域为200米等等。
该构建无线通信群组的类型有多种,例如利用Wi-Fi aware技术、ibeacon技术以及蓝牙(Bluetooth)技术等等,其中:
Wi-Fi Aware是一种基于位置邻近的Wi-Fi协议,即在Wi-Fi Aware群组里的设备无需建立Wi-Fi连接就可以发现其他设备及其服务,因此,Wi-Fi Aware协议也称为Wi-FiNAN(Neighbor Awareness Networking)协议。相比于普通Wi-Fi协议,Wi-Fi Aware协议在组建网络方面具有稳固、低功耗的优点,可应用于物联网领域。
iBeacon是苹果公司发布的移动设备用OS(iOS7)上配备的新功能。其工作方式是,配备有低功耗蓝牙(BLE)通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID,接收到该ID的应用软件会根据该ID采取一些行动。
蓝牙是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。
以下以使用Wi-Fi aware技术为例,详细阐述步骤“搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组”:
图5是NAN群组示意图,如图所示,在一个典型的NAN群组中,所有的NAN设备都保持同步时钟、处在同一信道。在这个群组里,一个设备既可以向另外一个设备发送信息,也可以向多个设备发送信息,此外,每个NAN群组都有一个群组编号,用于区分不同的群组,NAN的群组中的每个设备都有一个接口地址(Interface Address),用来区分不同的设备。
NAN设备加入Wi-Fi Aware群组包括设备发现、时钟同步、服务发现三个操作,其中,各个操作对应的时序图如图6所示,主设备在发现窗口之外发送发现信标帧,在发现窗口内发送同步信标帧和服务发现帧;非主同步设备在发现窗口内发送同步信标帧和服务发现帧;非主非同步设备在发现窗口内发送服务发现帧,其中,发送窗口是发送方已发送但尚未被确认的帧的序号队列的界限,其上下界分别为窗口的上下沿,上下沿的距离为窗口尺寸,发送方已发送但尚未被确认的帧的序号队列的界限,其上下界分别为窗口的上下沿,上下沿的距离为窗口尺寸。
以上所说的主设备(Master unit)是指,在无线网络群组中,如果某台设备的时钟和跳频序列用于同步其他设备,则称它为主设备,而非主同步设备是指在无线网络群组中与主设备的时钟同步的从属设备,类似的,非主非同步设备则是指无线网络群组中与主设备的时钟不同步的从属设备。
在NAN群组里的任何一台设备都可以发送服务发现帧,目的是让设备发布(Publish)自己的服务,并订阅(Subscribe)其他设备的服务,从而通过收发服务发现帧,来获取特定信息。
图10是服务发现帧通用格式示意图,如图所示,NAN服务发现帧的包括Category、Action Field、OUI、OUI Type、Attributes,其中,
Category是指该帧的类型为公共行动帧(Public Action Frame);
Action Field是指与指定制造商有关的公共行动帧;
OUI是指组织唯一编号(Organizationally Unique Identifier);
OUI Type是指OUI的类型;
Attributes是指属性,可参考设备发现步骤中的Attributes格式,即服务发现帧必须包含服务描述属性,可选择性地包含NAN连接能力属性、WLAN基础设施属性、P2P操作属性、IBSS属性、Mesh属性、未来NAN服务发现属性、未来有效地图属性、国家代码属性、范围属性和制造商特定属性,但是,本申请所提及的主设备和从属设备之间的通信,均可以利用服务发现的步骤来相互收发服务发现帧,从而相互传输信息,因此,对于本专利而言,在符合Wi-Fi NAN协议的基础上,规定服务发现帧的属性只有服务描述属性和制造商特定属性,其中,制造商特定属性中包括:
Attribute ID是指制造商特定属性的编号;
Length是指OUI和Body的字节长度和;
OUI是指制造商的编号;
Body是指制造商的特定信息,用作本专利规定的信息。
在服务发现步骤,本申请所提及的主设备和从属设备之间可以利用服务发现帧中的属性(Attributes)来相互通信,其通信内容即为属性(Attributes)中制造商特定属性里的Body字段。
S102、获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
其中,其他从属设备具体可以是网络设备,如智能家居、终端、服务器等等,具体地,例如带Wi-Fi模块的办公电器、智能灯具、网络服务器等等。
预设位置信息是指,其他从属设备在以主设备为零点的坐标系上的位置,即其他从属设备相对主设备的空间位置。另外,预设位置信息可以是预先存储在无线通信装置的本地内存里,也可以是通过网络与网络服务器通信,在网络服务器中获取,还可以是由用户测量后输入;可以得出的是,获取预设位置信息的可能方式有非常多种,故在此不对预设位置信息的来源作出严格限定。
例如,图4为各个NAN设备的预设位置示意图,如图所示,预设位置信息可以包括其他从属设备的名称或者编号,相对信息源的距离以及相对信息源的角度等等。
S103、获取其他从属设备的相对距离参数,根据相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置。
相对距离参数是指用于计算相对距离的信息参数,例如与其他从属设备之间的距离、通信延时等等。
可以得出的是,由于相对距离参数多种多样,故获取相对距离的方法可以非常多。例如,针对相对距离参数是与其他从属设备之间的距离的情况下,获取方法可以是由用户输入,也可以是通过网络通信从服务器获得;而在只能对相对距离参数是通信延时的情况下,可以通过统计丢包率来估计相对距离参数,也可以通过收发报文来计算传输时间差,从而计算相对距离参数,故在此不做限定。
根据相对距离参数,以及预设位置信息,可以确定无线通信装置相对于主设备的相对位置,相对位置可以包括距离和角度这两个参数。
S104、将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置。
其中,信源设备是指提供无线网络信号服务的设备,该信源设备需要支持波束赋形技术。例如,提供WI-FI的路由器、提供手机热点的智能手机、提供信号的智能家居等等。
其中,波束赋形是一种基于天线阵列的信号预处理技术,波束赋形通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束,从而能够获得明显的阵列增益。更详细地,该工作原理可以看成是电磁波(电磁场)的叠加。对几列电磁波来讲,当它们传到同一区域时,按照叠加原理,电磁波将产生矢量叠加。叠加结果不仅与各列电磁波的振幅大小有关,而且与它们在相遇区间内相互之间的相位差有关。叠加所产生的主瓣、零值和副瓣如图11中所示,方向图包含有许多波瓣,其中包含最大辐射方向的波瓣称为主瓣,其它依次称为第一副瓣,第二副瓣等。
无线通信装置通过无线网络群组将当前位置发送给信源设备。然后,信源设备利用波束成形技术,将天线主瓣方向指向当前位置。
由于无线通信装置的当前位置常常会改变,故当前信号强度低于预设阈值时,即此时信源设备的天线主瓣方向没有对准当前位置时,需要通知信源设备的天线主瓣方向作出调整。
故在一些实施例中,步骤S104之后,可以包括:若当前信号强度低于预设阈值,则向该信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知。
该信号为信源设备发送的信号,该信号强度是指无线通信装置接收到的信源设备信号的强度。
若当前信号强度低于预设阈值,则向该信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知。其中,该预设阈值可以是预先在终端中设置预设范围值,也可以由用户输入该预设范围值,或者与网络服务器通信,获取该预设阈值,等等。
当前信号强度低于预设阈值时,无线通信装置向信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知,通知格式如下表所示,其中,第一方向是指,在天线主瓣角度上左偏,该左偏角度可以由用户手动设置,也可以是根据预设的偏离角度。
表1
在一些实施例中,步骤“若当前信号强度低于预设阈值,则向该信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知”之后,还可以包括:再次获取当前信号强度;若再次获取的当前信号强度低于预设阈值,则向信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知。
无线通信装置再次获取当前信号强度,以再次检测当前的信号强度。若再次获取的当前信号强度低于预设阈值,则向信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知。
当前信号强度低于预设阈值时,无线通信装置向信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知,类似的,该通知格式如下表所示。其中,第二方向是指,在天线主瓣角度上右偏。同样地,该右偏角度可以由用户手动设置,也可以是根据预设的偏离角度。
表2
更进一步地,该第一方向和第二方向并非仅仅指左偏方向和右偏方向,只要是两个相反方向,均可互为第一方向和第二方向。
无线通信装置通过在周期地信号强度检测过程中,向信源设备发布调整通知,使得信源设备的天线主瓣方向不断地调整指向,从而提升了无线信号的质量。由此,即使无线通信装置不停地移动,也可以良好地接收到信源设备发送的无线网络信号。
本申请实施例通过搜索并加入预设范围内的无线网络群组,以利用无线网络群组进行通信;然后,在通信过程中获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息和相对距离参数,以计算当前位置;然后,发送当前位置给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置。之后,无线通信装置在周期性的信号强度检测过程中,向信源设备发布调整通知,使得信源设备的天线主瓣方向不断地调整指向。从而,无线通信装置可以接收到良好的无线网络信号。该方案可以通过加入无线网络群组,并从中获取精确的当前位置,用以通知信源设备调整天线主瓣方向,从而提高了无线网络装置接收到的无线信号质量。故解决了在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均的问题,提高了无线通信的信号质量。
实施例二
根据前面实施例所描述的方法,以下将举例作进一步详细说明,如图2所示,该无线通信的方法具体可以如下:
S201、搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;
具体实施方式可参照上述无线通信方法实施例S101中的描述,在此不做赘述。
S202、获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
具体实施方式可参照上述无线通信方法实施例S102中的描述,在此不做赘述。
S203、向其他从属设备发送通信报文;
两台设备通过收发报文可以计算单条报文的传输时间,由于电磁波在真空中的传播速度为光速,故可以根据传输时间和传播速度,计算两台设备之间的距离。
图8是测距示意图,如图所示:
利用Wi-Fi NAN协议,无线通信装置向其他从属设备发送报文0,该报文0以及以下提及的报文1、报文2以及报文3,均是以服务发现步骤中的服务发现帧为载体,更具体来说,是服务发现帧中的属性(Attributes)字段。其中,属性包括制造商特定属性,该制造商特定属性中的Body字段作为报文的载体。
无线通信装置向其他从属设备发送报文0,用来通知其他从属设备向无线通信装置发送报文1,报文0的报文格式如下:
表3
S204、接收预设范围内其他从属设备发送的回复报文,根据通信报文与回复报文,计算时延;
其他从属设备接收报文0后,向无线通信装置发送报文1并记录发送时间戳t1,其中,报文1的报文格式如下:
表4
无线通信装置记录接收到报文1时对应的时间戳,记为t2,然后向其他从属设备发送报文2,并记录报文2发射时的时间戳t3,报文2的报文格式如下:
表5
其他从属设备接收到报文2,并记录接收到报文2时对应的时间戳,记为t4,接着,其他从属设备向无线通信装置发送报文3,报文3的报文格式如下所示。
表6
S205、根据相对时延,计算与其他从属设备的相对距离;
无线通信装置接收到报文3,根据发射时间戳以及接收时间戳,如下所示计算一条报文的传播时长⊿t:
⊿t=1/2[(t2-t1)+(t4-t3)]
如下所示,无线通信装置根据传播时长⊿t,可以计算无线通信装置到其他从属设备距离d:
d=⊿tⅹc
其中,c是指电磁波的传播速度,即光速,约为299792.458km/s,一般取300000km/s。
S206、根据相对距离,以及预设位置信息,计算当前位置;
根据相对距离,可以求出此时无线通信设备相对其他从属设备的位置:
图9为测量模型,如图所示,假设无线通信装置的当前位置为P(x,y),预设位置信息中三个其他从属设备的位置为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3),获取到的三个向对应的相对距离,即P到P1、P2、P3三点的距离分别为d1、d2、d3。
根据毕达哥拉斯定理,可求出当前相对于其他从属设备的位置P(x,y)。
S207、将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置。
具体实施方式可参照上述无线通信方法实施例S104中的描述,在此不做赘述。
由上可知,该方案通过搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;向其他从属设备发送通信报文;接收预设范围内其他从属设备发送的回复报文,根据通信报文与回复报文,计算时延;根据相对时延,计算与其他从属设备的相对距离;根据相对距离,以及预设位置信息,计算当前位置;将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置,其中信源设备是无线网络群组的主设备。该方案根据与无线网络群组中其他从属设备的通信时延,计算得出之间的相对距离,从而估计出无线通信装置当前位置;然后,将该位置信息发送给信源设备,使得信源设备将天线主瓣方向对准该当前位置。该方案可以通过加入无线网络群组,并从中获取精确的当前位置,用以通知信源设备调整天线主瓣方向,从而提高了无线网络装置接收到的无线信号质量。故解决了在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均的问题,提高了无线通信的信号质量。更进一步地,本实施例通过对两轮收发时间戳求时延平均值可以有效地消除测距误差,从而提高了定位的精确度,由此无线通信装置可以接收到良好的无线网络信号。故本申请实施例解决了在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均的问题,提高了无线通信的信号质量。
实施例三
根据前面实施例所描述的方法,以下将举例作进一步详细说明,如图3所示,该无线通信的方法具体可以如下:
S301、搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;
具体实施方式可参照上述无线通信方法实施例S101中的描述,在此不做赘述。
S302、获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
具体实施方式可参照上述无线通信方法实施例S102中的描述,在此不做赘述。
S303、向其他从属设备发送测试请求;
利用Wi-Fi NAN协议,无线通信装置向其他从属设备发送测试请求,如下所示:
表7
其中,测试请求包括无线通信装置的自身信息,包括ID、自身位置等等。
S304、获取其他从属设备发送的无线网络信号的信号强度值;
当其他从属设备接收该测试请求之后,将返回该其他从属设备的信号强度值,返回的回复报文如下表所示:
表8
其中,RSSI是指信号强度值。
无线通信装置获取回复报文后,从回复报文中提取信号强度值。
S305、跟据信号强度值,计算与预设范围内其他从属设备的相对距离;
根据无线信号的强度值估算两个端点间的距离。可使用如下公式进行计算:
d=10^[(|RSSI|-A)/(10*n)]
其中,d为距离,单位是m,RSSI为信号强度值,A为距离探测设备1m时信号强度值的绝对值,可以由用户测量后输入无线通信装置,也可以在本地存储单元内预设该数值;n为环境衰减因子,同样的,也可以由用户预先测量,也可以在本地存储单元内预设该数值。
S306、根据相对距离,以及预设位置信息,计算当前位置;
根据上述两种方法,无线通信装置分别与其预设范围内的其他从属设备通信,来获取无线通信装置与其他从属设备之间的距离,然后计算无线通信装置相对于其他从属设备之间的位置,根据该相对于其他从属设备之间的位置,以及预设位置信息,可以确定无线通信装置相对于主设备的相对位置,包括距离和角度这两个参数。
S307、将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置;
无线通信装置通过Wi-Fi Aware网络将当前位置发送给信源设备,对应的报文格式如下表所示:
表9
信源设备在收到无线通信装置发送的当前位置后,将将天线主瓣方向对准该当前位置。
由上可知,本申请实施例提供了一种无线通信的方法,包括,搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;然后,获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;然后向其他从属设备发送测试请求;从而获取其他从属设备发送的无线网络信号的信号强度值;再跟据信号强度值,计算与预设范围内其他从属设备的相对距离;然后根据相对距离,以及预设位置信息,计算当前位置;再然后将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置。该方案可以通过加入无线网络群组,并从中获取精确的当前位置,用以通知信源设备调整天线主瓣方向,从而提高了无线网络装置接收到的无线信号质量。故解决了在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均的问题,提高了无线通信的信号质量。此外,由于主设备与从属设备的本地时钟作出了同步,故会减少计算带来误差,从而提高了定位的精确度,由此无线通信装置可以接收到良好的无线网络信号。。故本申请实施例解决了无线通信信号分布不均的问题,提高了无线网络信号质量。
实施例四
在本实施例中,具体地描述了无线通信方法的应用场景,具体应用场景为家庭室内,本无线通信的装置具体集成智能手机中,该无线通信装置属于从属设备,而其他从属设备则具体可以包括带Wi-Fi模块的打印机、智能冰箱以及智能灯具;本实施例中的信源设备是指提供信号服务的WI-FI路由器;以上的无线网络群组是指以WI-FI路由器为主设备,利用Wi-Fi-aware构建的关于所有从属设备以及主设备的无线通信群组,智能手机周期性地根据其接收信号强度向路由器发出调整通知。
该无线通信的方法的具体流程可以如下:
1、搜索预设范围内的无线网络群组,加入该无线网络群组;
在搜索预设范围内的无线网络群组之前,移动终端或是位置改变了,或是移动终端设定了搜索预设间隔,亦或是由用户手动开启了移动终端的搜索功能等等,总之,移动终端根据搜索规则搜索到预设范围内的无线网络群组时,会向该无线网络群组的主设备发送加入请求,来加入该无线网络群组。
另外的,在加入无线网络群组之前,需要先由路由器作为主设备,构建该无线网络群组。
(1)设备发现;
路由器在发现窗口之外发送发现信标帧,目的是路由器发现周边未在NAN群组的设备,其格式如图7所示,该发现信标帧包括FC、Duration、A1、广播地址、A2、A3、Seq.Ctrl.、Time Stamp、Beacon Interval、Capability、IE、FCS,其中,
FC(Frame Control)是指帧控制;
Duration是指信标帧的持续时间;
A1是指广播地址,即MAC地址;
A2是指发送者的MAC地址;
A3是指NAN群组的编号,即其值为50-6F-9A-01-00-00到50-6F-9A-01-FF-FF之间的随机MAC地址;
Seq.Ctrl.(Sequence Control)是指序列控制;
Time Stamp是指信标帧的时间戳;
Beacon Interval是指信标间隔;
Capability是指容量信息;
IE(Information Element)是指NAN信息元素;
FCS(Frame Checksum)是指信标帧的校验和。
NAN信息元素(Information Element,IE)包括Element ID、Length、OUI、OUIType、Attributes,其中,
Element ID是指IEEE 802.11规定的信息元素编号;
Length是指OUI、OUI Type和Attributes的字节总长度;
OUI是指组织唯一编号(Organizationally Unique Identifier);
OUI Type是指信息元素的类型;
Length是指Body Field的长度;
Body Field是指属性的内容;
Attributes是指属性,其通用格式包括ID、Lenghth、Body Field,其中,
ID是指NAN属性的编号,属性ID的类别及其对应的帧类别,如下表所示,其中,YES/M表示该帧必须包含该属性,YES/O表示该帧可选择性地包含该属性,NO表示该帧不包含该属性,NA表示无效。
表10
路由器在发现窗口之外发送了以上内容的发现信标帧后,路由器和非主同步设备接下来要完成时钟同步的操作,才能完成之后的服务发现操作。
(2)时钟同步;
在一个NAN群组里,路由器和非主同步设备在发现窗口内发送同步信标帧,且每个设备在一个发现窗口内最多发送一次。时钟同步的目的是使群组里的所有设备的时钟保持一致,这样可以降低时延和功耗。
NAN同步信标帧的格式与NAN发现信标帧相同,故在此不做赘述。
路由器和非主同步设备在发现窗口内发送同步信标帧后,路由器、非主同步设备和非主非同步设备进行服务发现操作。
(3)服务发现;
图10是所示服务发现帧通用格式,如图所示,NAN服务发现帧类似于发现信标帧,其中包括Category、Action Field、OUI、OUI Type、Attributes:
Category是指该帧的类型为公共行动帧(Public Action Frame);
Action Field是指与指定制造商有关的公共行动帧;
OUI是指组织唯一编号(Organizationally Unique Identifier);
OUI Type是指OUI的类型;
Attributes是指属性,可参考设备发现步骤中的Attributes格式,即服务发现帧必须包含服务描述属性,可选择性地包含NAN连接能力属性、WLAN基础设施属性、P2P操作属性、IBSS属性、Mesh属性、未来NAN服务发现属性、未来有效地图属性、国家代码属性、范围属性和制造商特定属性,但是,本申请所提及的路由器和从属设备之间的通信,均可以利用服务发现的步骤来相互收发服务发现帧,从而相互传输信息,因此,对于本专利而言,在符合Wi-Fi NAN协议的基础上,规定服务发现帧的属性只有服务描述属性和制造商特定属性,其中,制造商特定属性格式如下:
Attribute ID是指制造商特定属性的编号;
Length是指OUI和Body的字节长度和;
OUI是指制造商的编号;
Body是指制造商的特定信息,用作本专利规定的信息。
在服务发现步骤,本申请所提及的路由器和从属设备之间可以利用服务发现帧中的属性(Attributes)来相互通信,其通信内容即为属性(Attributes)中制造商特定属性里的Body字段。
2、获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
预设位置信息是指其他从属设备在当前的空间里的位置,即该位置是其他从属设备相对于路由器的在平面上的二维位置,本实施例中的预设位置信息是由用户测量实际户型图后,将包括带Wi-Fi模块的打印机、智能冰箱以及智能灯具在内的所有其他从属设备相对于路由器的位置手动输入智能手机。
在一些实施例中,步骤“获取其他从属设备的相对距离参数”之前,可以包括:获取筛选范围,根据筛选范围,从其他从属设备里筛选目标从属设备;获取目标从属设备的相对距离参数。
获取筛选范围,根据筛选范围,从其他从属设备里筛选目标从属设备;获取目标从属设备的相对距离参数。
该筛选范围可以是预先在终端中设置筛选范围,也可以由用户输入该筛选范围,或者与网络服务器通信,获取该筛选范围,等等。
筛选范围有多种种类,例如筛选预设位置信息中距离路由器最近的多台从属设备,也可以是无线网络群组中随机分配优先级较高的多台从属设备。在本实施例中,筛选范围是由用户手动输入,来选择的特定三台从属设备。
3、获取其他从属设备的相对距离参数,根据相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;
利用Wi-Fi NAN协议,智能手机向其他从属设备发送测试请求;然后,接收预设范围内其他从属设备发送的信号强度值。
其他从属设备接收该测试请求之后,将返回该其他从属设备的强度值,该强度值信息是以回复报文为载体的。
智能手机跟信号强度值,计算与预设范围内其他从属设备的相对距离。根据该相对距离,以及该预设位置信息,计算当前位置。
智能手机分别与其预设范围内的其他从属设备通信,来获取智能手机与其他从属设备之间的通信延时,从而计算相对距离,在本实施例中,智能手机分别与带Wi-Fi模块的打印机、智能冰箱以及智能灯具收发报文,从而计算出相应的相对距离。
按照前文提及的三角定位法来计算智能手机相对于带Wi-Fi模块的打印机、智能冰箱以及智能灯具之间的位置。
根据该相对带Wi-Fi模块的打印机、智能冰箱以及智能灯具位置,以及预设位置信息,可以确定智能手机相对于路由器的相对位置,包括距离和角度这两个参数。
4、将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置;
智能手机通过Wi-Fi Aware网络将当前位置发送给路由器,路由器利用波束成形技术,将天线主瓣方向指向当前位置。
在一些实施例中,步骤“将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置”之后,可以包括:获取筛选范围,根据筛选范围,从其他从属设备里筛选目标从属设备;获取目标从属设备的相对距离参数。
该信号为路由器发送的信号,该信号强度是指智能手机接收到的路由器信号的强度。
若当前信号强度低于预设阈值,则智能手机向路由器发布天线主瓣左偏调整的通知。在本实施例中,预设阈值可以是预先在终端中设置的预设范围值,该阈值设定为-60dBm,左偏角度具体为15度。
在一些实施例中,步骤“向信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知”之后,还可以包括:再次获取当前信号强度;若再次获取的当前信号强度低于预设阈值,则向信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知。
该信号为路由器发送的信号,该信号强度是指智能手机接收到的路由器信号的强度。
若再次获取的当前信号强度低于预设阈值,则智能手机向路由器发布天线主瓣右偏调整的通知。在本实施例中,预设阈值可以是预先在终端中设置的预设范围值,该阈值设定为-60dBm,右偏角度具体为15度。
周期性的重复步骤“获取当前信号强度;若当前信号强度低于预设阈值,则向信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知”以及“再次获取当前信号强度;若再次获取的当前信号强度低于预设阈值,则向信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知”,路由器的天线主瓣方向即能追踪智能手机的位置。
由上可知,本实施例的无线通信方法包括,智能手机加入无线网络群组,并从中获取精确的当前位置,用以通知路由器调整天线主瓣方向,从而提高了能手机接收到路由器无线信号的质量。此外,由于智能手机、路由器和其他从属设备的本地时钟作出了同步,故会减少计算带来误差,从而提高了定位的精确度,由此无线通信装置可以接收到良好的无线网络信号。此外,智能手机在周期性的信号强度检测过程中,向路由器发布调整通知,使得路由器的天线主瓣方向不断地调整指向,从而,智能手机可以接收到良好的无线网络信号。故解决了在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均的问题,提高了无线通信的信号质量。
实施例五
在以下的篇幅中,所使用的术语「模块」可看做为在该运算系统上执行的软件对象。本文这些的不同组件、模块以及服务可看做为在该运算系统上的实施对象。而本文这些的装置及方法优选的以软件的方式进行实施,当然也可在硬件上进行实施,均在本申请保护范围之内。以下将分别进行详细说明。
本申请实施例还提供一种无线通信的装置,该装置具体可以集成在网络设备,比如终端或服务器等设备中,例如,如图12所示,该无线通信装置,包括搜索模块1201,位置模块1202,计算模块1203,通知模块1204,如下:
1、搜索模块1201;
搜索模块1201,用于搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;其中,该无线网络群组是指以信源设备为主设备,构建的关于主设备与从属设备的无线通信群组,终端作为从属设备之一加入该无线网络群组。
2、位置模块1202;
位置模块,用于获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息。
预设位置信息是指其他从属设备在当前的空间里的平面位置,即该位置是其他从属设备相对于主设备的在平面上的二维位置,预设位置信息可以是预先存储在本地内存里,也可以是通过网络与网络服务器通信,在网络服务器中获取,还可以是由用户测量后输入。
3、计算模块1203;
计算模块,用于获取其他从属设备的相对距离参数,根据相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置。
在一些实施例中,计算模块1203可以包括相对距离计算模块和当前位置计算模块:
(1)相对距离计算模块;
相对距离计算模块,用于获取其他从属设备的相对距离参数;根据相对距离参数,计算与其他从属设备的相对距离。
在一些实施例中,相对距离计算模块可以包括发送模块和计算子模块:
发送模块,用于向其他从属设备发送通信报文;
计算子模块,用于接收预设范围内其他从属设备发送的回复报文,根据通信报文与回复报文,计算时延。
两台设备通过收发报文可以计算单条报文的传输时间,由于电磁波在真空中的传播速度为光速,故可以根据传输时间和传播速度,计算两台设备之间的距离。
在一些实施例中,相对距离计算模块可以包括时测试模块和获取模块:
测试模块,用于向其他从属设备发送测试请求;
其中,测试请求包括无线通信装置的自身信息,包括ID、自身位置等等。
获取模块,用于获取其他从属设备发送的无线网络信号的信号强度值。
当其他从属设备接收该测试请求之后,将返回该其他从属设备的信号强度值;无线通信装置获取到其他从属设备返回的回复报文后,从回复报文中提取信号强度值。
(2)当前位置计算模块;
当前位置计算模块,用于根据相对距离,以及预设位置信息,计算当前位置。
根据相对距离,计算无线通信装置相对于其他从属设备之间的位置,根据该相对于其他从属设备之间的位置,以及预设位置信息,可以确定无线通信装置相对于主设备的相对位置,包括距离和角度这两个参数。
在一些实施例中,计算模块1203可以包括筛选模块:
筛选模块,用于获取筛选范围,根据筛选范围,从其他从属设备里筛选目标从属设备;
该筛选范围可以是预先在终端中设置筛选范围,也可以由用户输入该筛选范围,或者与网络服务器通信,获取该筛选范围,等等。
筛选范围有多种种类,例如筛选预设位置信息中距离路由器最近的多台从属设备,也可以是无线网络群组中随机分配优先级较高的多台从属设备。
获取模块,用于获取目标从属设备的相对距离参数。
4、通知模块1204
通知模块,用于将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置。
无线通信装置通过Wi-Fi Aware网络将当前位置发送给信源设备,然后,信源设备利用波束成形技术,将天线主瓣方向指向当前位置。
在一些实施例中,通知模块1204还可以包括第一方向模块和第二方向模块:
(1)第一方向模块;
第一方向模块,用于当获取的当前信号强度低于预设阈值时,则向信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知。
无线通信装置获取当前信号强度,以检测当前的信号强度。若获取的当前信号强度低于预设阈值,则向信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知。
其中,该信号为信源设备发送的信号,该信号强度是指无线通信装置接收到的信源设备信号的强度;
其中,第一方向是指,在天线主瓣角度上左偏,该左偏角度可以由用户手动设置,也可以是根据预设的偏离角度。
其中,预设阈值可以是预先在终端中设置预设范围值,也可以由用户输入该预设范围值,或者与网络服务器通信,获取该预设阈值,等等。
(2)第二方向模块;
第二方向模块,用于若再次获取的当前信号强度低于预设阈值,则向信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知。
无线通信装置再次获取当前信号强度,以再次检测当前的信号强度。若再次获取的当前信号强度低于预设阈值,则向信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知。
进一步地,该第一方向和第二方向并非仅仅指左偏方向和右偏方向,只要是两个相反方向,均可互为第一方向和第二方向。
本实施例更进一步的具体实施方式,可以参照之前的实施例中详细描述,故在此不做赘述。
由上可知,本实施例的搜索模块1201搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;然后,位置模块1202获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;计算模块1203获取其他从属设备的相对距离参数,根据相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;最后,通知模块1204,将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置。该方案可以通过与无线网络群组通信,来获取准确的定位,从而将该定位发送给信源设备,使得信源设备的天线主瓣方向对准该定位。进一步地,由于通过对两轮收发时间戳求平均值可以有效地消除定位误差。更进一步地,由于主设备和从属设备的本地时钟作出了同步也可以减少计算带来误差,故提高了定位的精确度,从而使得无线通信装置可以接收到良好的无线网络信号。无线通信装置在周期性的信号强度检测过程中,向信源设备发布调整通知,使得信源设备的天线主瓣方向不断地调整指向,从而,无线通信装置可以接收到良好的无线网络信号。由此,该方案可以通过加入无线网络群组,并从中获取精确的当前位置,用以通知信源设备调整天线主瓣方向,从而提高了无线网络装置接收到的无线信号质量。故解决了在复杂的环境空间中,无线通信信号分布不均的问题,提高了无线通信的信号质量。
实施例六
为了实施以上方法,本申请实施例还提供一种无线通信系统,例如,如图4所示,该种无线通信系统可以包括:移动终端401和信源设备402,如下:
1、移动终端401;
移动终端401,用于实现如上述任一实施例的无线通信方法,具体实施方式可参照上述实施例。
例如,移动终端401加入了预设范围内的无线网络群组,以获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息和获取其他从属设备的相对距离参数。
然后,移动终端401根据相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置。
最后,移动终端401将当前位置发送给信源设备402,以通知信源设备402将天线主瓣方向对准当前位置。
2、信源设备402;
信源设备402,用于构建无线网络群组;信源设备402接收移动终端401发送的加入请求,将移动终端401加入无线网络群组。
然后,信源设备402接收移动终端401发送的当前位置,将天线主瓣方向对准当前位置。
信源设备402至少包括:存储器、处理器、天线主瓣及存储在存储器上并可在处理器上运行的无线通信程序。
其中,存储器用于存储无线通信程序,该无线通信程序被处理器执行用于构建无线网络群组;以及接收移动终端401发送的加入请求,将移动终端401加入无线网络群组;以及接收移动终端401发送的当前位置,将天线主瓣方向对准当前位置。
其中,处理器用于执行存储器上存储的无线通信程序。
其中,天线用于与各从属设备收发射频信号,以及根据处理器发出的指令,将主瓣方向对准当前位置。
信源设备402将天线主瓣方向对准当前位置的详细步骤如下:
波束成形(beamforming or spatial filtering)是传感器阵列中用于定向信号传输或接收的信号处理技术,这是通过将天线阵列中的元件以这样的方式组合来实现的,即特定角度的信号经历相长干涉而其他经历相消干涉,波束成形在发送端和接收端都可以使用,以实现空间选择性,与全向接收/传输相比的改进被称为阵列的方向性,波束成形技术的天线能够将电磁波能量集中在某一方向(称为主瓣)发射,而其他方向(称为旁瓣)的电磁波辐射能量较少,如图11,从天线方向图(pattern)视角来看,这样做相当于形成了规定指向上的波束,更详细地,波束成形中,多个天线阵列提供多个波源,通过控制波源发射的波之间的相对延时和幅度可以使到电磁波辐射的能量集中在一个方向上,而在其他地方电磁波辐射能量很小。在接收波束形成器中,来自每个天线的信号可以被不同的“权重”放大,可以使用不同的加权模式(例如,Dolph-Chebyshev)来实现期望的灵敏度模式。主瓣、零值和副瓣一起产生。除了控制主瓣宽度(波束)和副瓣电平以外,还可以控制零值的位置,其中,主瓣中辐射功率为最大值一般是两个矢径间的夹角称为主瓣宽度。主瓣宽度越小,方向图越尖锐,表示天线辐射越集中。副瓣的最大值相对主瓣最大值的比,称为副瓣电平,一般用分贝来表示。方向图包含有许多波瓣,其中包含最大辐射方向的波瓣称为主瓣。其它依次称为第一副瓣,第二副瓣等;辐射方向图是描述天线或其它信号源发出无线电波的强度与方向(角度)之间依赖关系的图形,其中,辐射方向图是一种表示天线辐射特性的数学函数或图示的空间坐标函数。
普通的天线的辐射方向性很弱,而最基本的形成波束的方法则是使用辐射方向性很强的天线,然而,此类天线往往体积较大,很难安装到体积较小的网络设备上,另外,波束成形需要可以随着接收端和发射端之间的相对位置而改变波束的方向,故波束成形有多种实现方法,比如使用单一天线形成波束的方法需要转动天线才能改变波束的方向,或者使用智能天线阵列,波束赋形通常有两大类实现方式:波达方向波束成形(Direction OfArrival Beamforming,DOA BF)和多出多入波束成形(Multiple-Input Multiple-OutputBeamforming,MIMO BF)。
DOA BF技术是通过估计信号的到达角DOA(Direction Of Arrival),利用DOA信息生成发射权值,使发射波束主瓣对准最佳路径方向的一种波束赋形方法。
MIMO BF技术是利用信道信息对发射数据进行加权,形成波束的一种波束赋形方法。MIMO BF技术又可分为开环和闭环两种模式;开环BF技术利用上行信道信息,对发射信号进行加权,发射端通过上行信道自行估计得到。闭环BF技术需要终端反馈信道信息如码本(Codebook)给发射端,利用反馈信息对发射信号进行加权。
类似上面的技术,由于本申请已经计算出智能手机相对路由器的位置,即包括DOA角度,故路由器接收智能手机发送的当前位置,然后,路由器根据当前位置计算波束赋形向量,并根据波束赋形向量调整天线主瓣方向;
路由器利用估计的当前位置,计算天线的阵元导向矢量,其中,计算得到的天线的阵元导向矢量为:
a(θ)=[1,e-j2πd sinθ/λ,…,e-j(M-1)2πd sinθ/λ]T
式中,M为路由器接收阵元数目,d为实际阵元间距,λ为下行载波波长,θ为DOA角度。然后,对计算得到的阵元导向矢量求共轭,生成下行发射权值,计算得到的下行发射权值为:
w=(a(θ))*=[1,ej2πd sinθ/λ,…,ej(M-1)2πd sinθ/λ]T
其中,()*表示对向量求共轭。
由此,实现天线方向的调整。
由上可知,本申请实施例中通过移动终端401搜索预设范围内的无线网络群组,并且加入无线网络群组;然后获取预设位置信息和相对距离参数,根据这些相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;然后将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准所前位置。信源设备402构建无线网络群组;然后接收移动终端401发送的加入请求,将移动终端401加入无线网络群组。然后,信源设备402接收移动终端401发送的当前位置,将天线主瓣方向对准当前位置。该方案可以通过与无线网络群组通信,来获取准确的定位,从而将该定位发送给信源设备,使得信源设备的天线主瓣方向对准该定位。由此,该方案中无线通信装置可以接收到良好的无线网络信号。本申请实施例解决了分布不均的问题,提高了无线网络信号质量。
实施例七
相应的,本发明实施例还提供一种终端,如图13所示,该终端可以包括射频(RF,Radio Frequency)电路1301、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器1302、输入单元1303、显示单元1304、传感器1305、音频电路1306、无线保真(WiFi,WirelessFidelity)模块1307、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器1308、以及电源1309等部件。本领域技术人员可以理解,图13中示出的终端结构并不构成对终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:
RF电路1301可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,特别地,将基站的下行信息接收后,交由一个或者一个以上处理器1308处理;另外,将涉及上行的数据发送给基站。通常,RF电路1301包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(SIM,Subscriber Identity Module)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(LNA,Low Noise Amplifier)、双工器等。此外,RF电路1301还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通讯系统(GSM,Global System of Mobile communication)、通用分组无线服务(GPRS,GeneralPacket Radio Service)、码分多址(CDMA,Code Division Multiple Access)、宽带码分多址(WCDMA,Wideband Code Division Multiple Access)、长期演进(LTE,Long TermEvolution)、电子邮件、短消息服务(SMS,Short Messaging Service)等。
存储器1302可用于存储软件程序以及模块,处理器1308通过运行存储在存储器1302的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器1302可主要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;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器1302可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器1302还可以包括存储器控制器,以提供处理器1308和输入单元1303对存储器1302的访问。
输入单元1303可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地,在一个具体的实施例中,输入单元1303可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面,也称为触摸显示屏或者触控板,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的,触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器1308,并能接收处理器1308发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面,输入单元1303还可以包括其他输入设备。具体地,其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
显示单元1304可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端的各种图形用户接口,这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元1304可包括显示面板,可选的,可以采用液晶显示器(LCD,Liquid CrystalDisplay)、有机发光二极管(OLED,Organic Light-Emitting Diode)等形式来配置显示面板。进一步的,触敏表面可覆盖显示面板,当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器1308以确定触摸事件的类型,随后处理器1308根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。虽然在图13中,触敏表面与显示面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能,但是在某些实施例中,可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。
终端还可包括至少一种传感器1305,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度,接近传感器可在终端移动到耳边时,关闭显示面板和/或背光。作为运动传感器的一种,重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;至于终端还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。
音频电路1306、扬声器,传声器可提供用户与终端之间的音频接口。音频电路1306可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器,由扬声器转换为声音信号输出;另一方面,传声器将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路1306接收后转换为音频数据,再将音频数据输出处理器1308处理后,经RF电路1301以发送给比如另一终端,或者将音频数据输出至存储器1302以便进一步处理。音频电路1306还可能包括耳塞插孔,以提供外设耳机与终端的通信。
WiFi属于短距离无线传输技术,终端通过WiFi模块1307可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图13示出了WiFi模块1307,但是可以理解的是,其并不属于终端的必须构成,完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
处理器1308是终端的控制中心,利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分,通过运行或执行存储在存储器1302内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器1302内的数据,执行终端的各种功能和处理数据,从而对终端进行整体监控。可选的,处理器1308可包括一个或多个处理核心;优选的,处理器1308可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1308中。
终端还包括给各个部件供电的电源1309(比如电池),优选的,电源可以通过电源管理系统与处理器1308逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源1309还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
尽管未示出,终端还可以包括摄像头、蓝牙模块等,在此不再赘述。具体在本实施例中,终端中的处理器1308会按照如下的指令,将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器1302中,并由处理器1308来运行存储在存储器1302中的应用程序,从而实现各种功能:
搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;
获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
获取其他从属设备的相对距离参数,根据相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;
将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置,其中信源设备是无线网络群组的主设备。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对媒体文件获取方法的详细描述,此处不再赘述。
实施例八
本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。
为此,本申请实施例提供一种存储介质,其中存储有多条指令,该指令能够被处理器进行加载,以执行本申请实施例所提供的任一种无线通信方法中的步骤。例如,该指令可以执行如下步骤:
搜索预设范围内的无线网络群组,加入无线网络群组;
获取无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
获取其他从属设备的相对距离参数,根据相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;
将当前位置发送给信源设备,以通知信源设备将天线主瓣方向对准当前位置,其中信源设备是无线网络群组的主设备。
以上各个操作的详细的实施可参见前面的实施例,在此不再赘述。
更进一步的,该存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM,Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
由于该存储介质中所存储的指令,可以执行本申请实施例所提供的任一种的无线通信方法中的步骤,因此,可以实现本申请实施例所提供的任一种无线通信方法所能实现的有益效果,详见前面的实施例,在此不再赘述。
以上对本申请实施例所提供的一种无线通信的方法、装置和存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种无线通信方法,其特征在于,包括:
搜索预设范围内的无线网络群组,加入所述无线网络群组;
获取所述无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;
将所述当前位置发送给信源设备,以通知所述信源设备将天线主瓣方向对准所述当前位置,其中所述信源设备是所述无线网络群组的主设备。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述当前位置发送给信源设备,之后还包括:
获取当前信号强度;
若所述当前信号强度低于预设阈值,则向所述信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述向所述信源设备发布天线主瓣向第一方向调整的通知,之后还包括:
再次获取当前信号强度;
若所述再次获取的当前信号强度低于所述预设阈值,则向所述信源设备发布天线主瓣向第二方向调整的通知。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置,包括:
获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数,计算与所述其他从属设备的相对距离;
根据所述相对距离,以及所述预设位置信息,计算当前位置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述相对距离参数包括时延,所述获取所述相对距离参数,包括:
向所述其他从属设备发送通信报文;
接收预设范围内其他从属设备发送的回复报文,根据所述通信报文与回复报文,计算时延。
6.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述相对距离参数包括信号强度值,所述获取所述其他从属设备的相对距离参数,包括:
向所述其他从属设备发送测试请求;
获取所述其他从属设备发送的无线网络信号的信号强度值。
7.根据权利要求1-4所述的方法,其特征在于,所述获取所述其他从属设备的相对距离参数,包括:
获取筛选范围,根据所述筛选范围,从所述其他从属设备里筛选目标从属设备;
获取目标从属设备的相对距离参数。
8.一种无线通信装置,其特征在于,包括:
搜索模块,用于搜索预设范围内的无线网络群组,加入所述无线网络群组;
位置模块,用于获取所述无线网络群组中其他从属设备的预设位置信息;
计算模块,用于获取所述其他从属设备的相对距离参数,根据所述相对距离参数和预设位置信息,计算当前位置;
通知模块,用于将所述当前位置发送给信源设备,以通知所述信源设备将天线主瓣方向对准所述当前位置。
9.一种无线通信系统,其特征在于,包括:
移动设备,用于实现如权利要求1-7任一项所述的任一种无线通信方法;
信源设备,用于构建无线网络群组;将所述无线通信装置加入所述无线网络群组;接收所述无线通信装置发送的当前位置,将天线主瓣方向对准所述当前位置。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有多条指令,所述存储介质上存储有无线通信程序,所述无线通信程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的无线通信方法的步骤。
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