CN112243192B - 毫米波信号的通信路径确定方法、测量装置及测量控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种毫米波信号的通信路径确定方法、测量装置及测量控制器。本发明中,第一测量装置查找所述列表,并通过所述第一测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一发射角发射毫米波信号给第二测量装置,所述第二测量装置查找所述列表,并通过所述第二测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一入射角接收所述第一测量装置发送的毫米波信号。如此,所述第一测量装置与第二测量装置之间的通信路径可以快速建立,从而实现第一测量装置与所述第二测量装置快速通信的目的。

Description

毫米波信号的通信路径确定方法、测量装置及测量控制器
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种毫米波信号的通信路径确定方法、测量装置及测量控制器。
背景技术
目前,在毫米波频段的通信系统中,若能使收发双方在通信开始时就可以根据自身位置资讯及基站提供的定义入射角及发射角与位置之间的对应关系数据库知道对方来波方向,如AOA(angle of arrival,入射角)或AOD(angle of departure,发射角),则收发双方的通信链路可以快速建立。然而,目前尚无在基站涵盖范围内测量毫米波信号的入射角及发射角与位置之间对应关系的测量方法。
发明内容
鉴于以上内容,有必要提供一种毫米波信号的通信路径确定方法、测量装置及测量控制器以实现测量装置之间通信路径的快速建立。
一种测量装置,所述测量装置与测量控制器及第二测量装置通信连接,所述测量装置包括全向性天线、阵列天线、第一天线及处理器,所述处理器分别与所述全向性天线、所述阵列天线、所述第一天线连接,所述处理器用于:
通过所述第一天线向所述测量控制器发送包含所述测量装置的位置的第一测试请求信号;
通过所述第一天线接收所述测量控制器发送的第一测试指令并根据所述第一测试指令控制所述测量装置的全向性天线发送毫米波信号给所述第二测量装置;
通过所述测量装置的第一天线接收所述测量控制器发送的第三测试指令并根据所述第三测试指令控制所述测量装置通过阵列天线分别以不同的发射角度发送毫米波信号给所述第二测量装置;
收所述测量控制器发送的第一时间段及第一信号强度,根据所述第一时间段及第一信号强度确定与所述第一时间段对应的第一发射角,并将所述第一发射角发送给所述测量控制器,其中,所述第一信号强度为所述第二测量装置以至少一固定的第一入射角接收到所述测量装置发送的信号强度超过信号强度阈值的信号,所述第一时间段为所述测量装置以不同的发射角度发送毫米波信号开始到所述第二测量装置接收到所述第一信号强度的时间;
根据所述测量控制器发送的第五测试指令控制所述测量装置的阵列天线以所述第一发射角向所述第二测量装置发送毫米波信号,并进行计时;
所述第一测量装置接收到所述第二测量装置的回馈信号时停止计时得到一第一计时时间,并将所述第一计时时间发送给所述测量控制器;及
查找列表,并通过所述第一测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一发射角发射毫米波信号给第二测量装置,所述列表存储有所述测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第一入射角、所述第一测量装置的第一发射角、所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系。
一种测量控制器,分别与第一测量装置及第二测量装置通信连接,所述测量控制器包括第二天线及处理单元,所述第二天线与所述处理单元连接,所述处理单元用于:
通过所述第二天线接收所述第一测量装置发送的第一测试请求信号,根据接收的第一测试请求信号生成第一测试指令及第二测试指令,将所述第一测试指令发送给所述第一测量装置,及将所述第二测试指令发送给所述第二测量装置;
接收并存储所述第二测量装置发送的第一入射角及所述第二测量装置的位置信息,生成第三测试指令及第四测试指令,并将所述第三测试指令发送给所述第一测量装置及将第四测试指令发送给所述第二测量装置;
接收所述第二测量装置发送的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述第一测量装置;
接收并存储所述第一测量装置发送的第一发射角,生成第五测试指令及第六测试指令,并将所述第五测试指令发送给所述第一测量装置及将所述第六测试指令发送给所述第二测量装置;
接收所述第一测量装置发送的第一计时时间,将所述第一计时时间按照公式Tt=T-Tap-Tbp计算出第一路径时间,其中T为所述第一计时时间,Tbp为所述第二测量装置对从所述第一测量装置接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap为所述第一测量装置接收到所述第二测量装置的回馈信号的处理时间,Tt为所述第一路径时间;
将所述第一路径时间按照公式D=C×Tt/2计算出第一距离,其中C为光速,D为所述第一距离;
根据所述第一测量装置的位置信息及所述第二测量装置的位置信息计算所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的第二距离;
计算所述第二距离与所述第一距离之间的差值,当所述差值在预设距离范围内时确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为视线传输,及当所述差值超过所述预设距离范围内时确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为非视线传输;及
将所述第一测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第一入射角、所述第一测量装置的第一发射角、所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系并存储在列表中。
一种毫米波信号的通信路径确定方法,所述方法应用在第一测量装置、第二测量装置及测量控制器中,所述测量控制器分别与所述第一测量装置及所述第二测量装置通信连接,所述方法包括:
所述测量控制器根据接收的所述第一测量装置发送的包含所述第一测量装置的位置的第一测试请求信号生成第一测试指令及第二测试指令,将所述第一测试指令发送给所述第一测量装置,及将所述第二测试指令发送给所述第二测量装置;
所述第一测量装置根据所述第一测试指令控制所述第一测量装置的全向性天线发送毫米波信号给所述第一测量装置;
所述第二测量装置根据所述第二测试指令控制所述第二测量装置的阵列天线接收所述第一测量装置通过所述第一测量装置的全向性天线发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第一入射角并将所述第二测量装置的位置信息及至少一第一入射角发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收并存储所述第二测量装置发送的第一入射角及所述第二测量装置的位置信息,生成第三测试指令及第四测试指令,并将所述第三测试指令发送给所述第一测量装置及将第四测试指令发送给所述第二测量装置;
所述第一测量装置根据所述第三测试指令控制所述第一测量装置通过所述第一测量装置的阵列天线分别以不同的发射角度发送毫米波信号;
所述第二测量装置根据所述第四测试指令控制所述第一测量装置通过阵列天线分别以每一第一入射角接收所述第一测量装置通过所述第一测量装置的阵列天线发送的毫米波信号;
所述第二测量装置判断接收到的所述毫米波信号的信号强度是否超过信号强度阈值,若接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录当前的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收所述第二测量装置发送的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述第一测量装置;
所述第一测量装置接收所述测量控制器发送的第一时间段及第一信号强度,根据所述第一时间段及第一信号强度确定与所述第一时间段对应的第一发射角,并将所述第一发射角发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收并存储所述第一测量装置发送的第一发射角,生成第五测试指令及第六测试指令,并将所述第五测试指令发送给所述第一测量装置及将第六测试指令发送给所述第二测量装置;
所述第一测量装置根据所述第五测试指令控制所述第一测量装置的阵列天线以所述第一发射角向所述第二测量装置发送毫米波信号,并进行计时;
所述第二测量装置根据所述第六测试指令控制所述第二测量装置的阵列天线以第一入射角接收所述第一测量装置发送的毫米波信号,并在接收到所述第一测量装置发送的毫米波信号后通过所述阵列天线发送一回馈信号给所述第一测量装置;
所述第一测量装置接收到所述回馈信号时停止计时得到一第一计时时间,并将所述第一计时时间发送给所述测量控制器;
所述测量控制器将所述第一计时时间按照公式Tt=T-Tap-Tbp计算出第一路径时间,其中T为第一计时时间,Tbp为所述第二测量装置对从所述第一测量装置接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap为所述第一测量装置接收到所述第二测量装置的回馈信号的处理时间,Tt为所述第一路径时间;
所述测量控制器将所述第一路径时间按照公式D=C×Tt/2计算出第一距离,其中C为光速,D为所述第一距离,根据所述第一测量装置的位置信息及所述第二测量装置的位置信息计算所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的第二距离;
所述测量控制器计算所述第二距离与所述第一距离之间的差值,当所述差值在预设距离范围内时所述测量控制器确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为视线传输,及当所述差值超过所述预设距离范围内时确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为非视线传输;
所述测量控制器将所述第一测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第一入射角、所述第一测量装置的第一发射角、所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系并存储在列表中;
所述第一测量装置查找所述列表,并通过所述第一测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一发射角发射毫米波信号给所述第二测量装置;及
所述第二测量装置查找所述列表,并通过所述第二测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一入射角接收所述第一测量装置发送的毫米波信号。
本发明中,第一测量装置查找所述列表,并通过所述第一测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一发射角发射毫米波信号给第二测量装置,所述第二测量装置查找所述列表,并通过所述第二测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一入射角接收所述第一测量装置发送的毫米波信号。如此,所述第一测量装置与第二测量装置之间的通信路径可以快速建立,从而实现第一测量装置与所述第二测量装置快速通信的目的。
附图说明
图1为本发明一实施方式中毫米波信号的通信路径确定方法的应用环境图。
图2为本发明一实施方式中测量装置的功能模块图。
图3为本发明一实施方式中测量装置的结构示意图。
图4为本发明一实施方式中测量控制器的功能模块图
图5为发明一实施方式中毫米波信号的通信路径确定系统的功能模块图。
图6为发明一实施方式中第二测量装置接收第一测量装置发射的信号的示意图。
图7为本发明一实施方式中Tap与Tbp的测量方法的示意图。
图8为本发明一实施方式中毫米波信号的通信路径确定方法的流程图。
主要元件符号说明
Figure BDA0002229447060000081
/>
Figure BDA0002229447060000091
/>
Figure BDA0002229447060000101
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当一个元件被称为“电连接”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件,它可以是接触连接,例如,可以是导线连接的方式,也可以是非接触式连接,例如,可以是非接触式耦合的方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参考图1,所示为本发明一实施方式中毫米波信号的通信路径确定方法的应用环境图。所述方法应用在至少两个测量装置1及一测量控制器2中。所述两个测量装置1通过无线信号分别与测量控制器2通信连接。所述两个测量装置1通过毫米波信号相互通信连接。本实施方式中,两个测量装置1具有同样的结构,为描述方便,将两个测量装置分别定义为第一测量装置11及第二测量装置12。本实施方式中,所述第一测量装置11可以是毫米波基站,所述第二测量装置12可以是机等移动装置,所述测量控制器2可以是宏基站。
请参考图2,所示为本发明一实施方式中测量装置1的功能模块图。所述测量装置1包括全向性天线111、阵列天线112、第一天线113、定位单元114、磁方位计115、处理器116及存储器117。所述全向性天线111可以为阵列性全向天线或微带全向天线。本实施方式中,所述阵列天线112为3×1的天线阵列,例如16通道3×1的天线阵列。用于通过一组通道(例如16通道)发送和接收信息及用于根据一组数字或混合波束成型过程生成天线波束。所述第一天线113用于与测量控制器2通信连接,例如所述测量装置1通过所述第一天线113发送信号给所述测量控制器2或接收所述测量控制器2发送给测量装置的信号。本实施方式中,所述第一天线113接收6GHz范围内的低频无线信号。
所述定位单元114用于获取所述测量装置1的位置信息。本实施方式中,所述定位单元114可以是GPS装置。在一实施方式中,所述定位单元114是差动式(Differential)的GPS装置。在另一实施方式中,所述定位单元114是网络型RTK(Real-Time Kinematic,实时动态定位)系统。所述磁方位计(Magnetometer)115用于测量所述测量装置1的方位角。本实施方式中,所述磁方位计115测量出测量装置1的正北方向,并将正北方向作为测量装置1的方位角。可以理解,所述磁方位计115测量出测量装置1的方位角并不限于正北方向,也可以为正南、正东或正西方向,本发明对此并不作限定。
所述处理器116用于控制所述测量装置1通过全向性天线111或阵列天线112接收毫米波信号,及通过第一天线113接收测量控制器2发送的无线信号。本实施方式中,所述处理器116可以是中央处理模块(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述处理器116可以是微处理器或者是任何常规的处理器等,所述处理器116也可以是测量装置1的控制中心,利用各种接口和线路连接整个测量装置1的各个部分。本实施方式中,所述存储器117用于存储数据及/或软件代码。所述存储器117可以为所述测量装置1中的内部存储单元,例如所述测量装置1中的硬盘或内存。在另一实施方式中,所述存储器117也可以为所述测量装置1中的外部存储设备,例如所述测量装置1上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。
请参考图3,所示为本发明一实施方式中测量装置1的结构示意图。所述测量装置1还包括发射器20、接收器30、第一开关模块40、带通滤波器50、第二开关模块60、波束形成器70及带有锁相回路的振荡器80。所述第一开关模块40包括两个第一输入端401及一个第一输出端402。所述第一开关模块40中的两个第一输入端401可以分别与第一输出端402连接而连通。所述第二开关模块60包括一个第二输入端601及两个第二输出端602。所述第二开关模块60中的第二输入端601可以分别与两个第二输出端602连接而连通。所述发射器20和接收器30分别连接到所述第一开关模块40的两个第一输入端401。所述第一开关模块40的第一输出端402通过所述带通滤波器50与所述第二开关模块60的第二输入端601连接。所述第二开关模块60的两个第二输出端602分别与全向性天线111及波束形成器70连接。所述波束形成器70上设置所述阵列天线112。
本实施方式中,所述发射器20包括基带信号生成器201、第一中频变换器202、第一带通滤波器203、上变频器204。所述基带信号生成器201与所述第一中频变换器202连接,所述第一中频变换器202与所述第一带通滤波器203连接,所述第一带通滤波器203与所述上变频器204连接,所述上变频器204与所述第一开关模块40的一个第一输入端401连接。所述第一开关模块40的第一输出端402与所述带通滤波器50连接。本实施方式中,所述基带信号生成器201用于生成基带信号。所述第一中频变换器202用于将生成的基带信号转换到中频信号。本实施方式中,所述中频信号的带宽可以为2.4GHz。所述第一带通滤波器203用于对中频信号进行滤波。本实施方式中,所述第一带通滤波器203的带宽为2.4-2.4835GHz。所述上变频器204用于将所述中频信号上变频到目标频率信号。所述目标频率信号可以为毫米波信号。所述目标频率信号经过第一开关模块40及第二开关模块60传输后通过全向性天线111或阵列天线112发送出去。所述振荡器80分别与所述基带信号生成器201、所述第一中频变换器202及上变频器204连接,用于为所述基带信号生成器201、所述第一中频变换器202及上变频器204提供本地载波。
本实施方式中,所述接收器30包括基带信号接收器301、第二中频变换器302、第二带通滤波器303、下变频器304。所述基带信号接收器301与所述第二中频变换器302连接,所述第二中频变换器302与所述第二带通滤波器303连接,所述第二带通滤波器303与所述下变频器304连接,所述下变频器304与所述第二开关模块60的第一输入端601连接。本实施方式中,所述全向性天线111或阵列天线112将接收的毫米波信号分别通过第二开关模块60及第一开关模块40传输后送到下变频器304中。所述下变频器304将接收的毫米波信号下变频到中频信号。所述中频信号通过第二带通滤波器器303滤波后经第二中频变换器302频率变换后得到基带信号。所述基带信号被所述基带信号接收器301接收。本实施方式中,所述第二带通滤波器303的带宽为2.4-2.4835GHz。本实施方式中,所述基带信号为啁啾信号(chirp signal)。本实施方式中,所述基带信号的频宽可以为400KHz、1.6MHz、20MHz、80MHz、500MHz。本实施方式钟,所述振荡器80分别与所述基带信号接收器301、所述第二中频变换器302及下变频器304连接,用于为所述基带信号接收器301、所述第二中频变换器302及下变频器304提供本地载波。本实施方式中,所述处理器116分别与所述基带信号生成器201、基带信号接收器301、振荡器80、第一中频变换器202、第二中频变换器302、上变频器204、下变频器304、第一开关模块40、第二开关模块60、全向性天线111及波束形成器70连接。
请参考图4,所示为本发明一实施方式中测量控制器2的功能模块图。本实施方式中,所述测量控制器2包括第二天线21、处理单元22、存储单元23。所述第二天线21用于接收和发送无线信号,例如,所述测量控制器2通过所述第二天线21向所述测量装置1发送测试指令。本实施方式中,所述处理单元22可以是中央处理模块,还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述处理单元22可以是微处理器或者是任何常规的处理器等,所述处理单元22还可以是所述测量控制器2的控制中心,利用各种接口和线路连接整个测量控制器2的各个部分。本实施方式中,所述存储单元23用于存储数据及/或软件代码。所述存储单元23可以为所述测量控制器2中的内部存储单元,例如所述测量控制器2中的硬盘或内存。在另一实施方式中,所述存储单元23也可以为所述测量控制器2中的外部存储设备,例如所述测量控制器2上配备的插接式硬盘,智能存储卡,安全数字卡,闪存卡等。
请参考图5,所示为发明一实施方式中毫米波信号的通信路径确定系统100的功能模块图,本实施方式中,所述毫米波信号的通信路径确定系统100包括一个或多个模块,所述一个或者多个模块运行在所述测量装置1及测量控制器2中。本实施方式中,所述毫米波信号的通信路径确定系统100包括第一测试请求模块101、第一测试响应模块102、第一测试模块103、第二测试模块104、第二测试响应模块105、第三测试响应模块106、第二测试请求模块107、第四测试响应模块108、第三测试模块109、第四测试模块120、第五测试响应模块121、第六测试响应模块122及更新模块123。其中,所述第一测试请求模块101、第一测试模块103、第四测试模块120、更新模块123存储在所述第一测量装置11的存储器117中,并被处理器116调用执行。所述第二测试模块104、第二测试请求模块107及第三测试模块109存储在所述第二测量装置12的存储器117中,并被处理器116调用执行。所述第一测试响应模块102、第二测试响应模块105、第三测试响应模块106、第四测试响应模块108、第五测试响应模块121及第六测试响应模块122存储在测量控制器2的存储单元23中,并被处理单元22调用执行。本发明所称的模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,比程序更适合于描述软件在所述毫米波信号的通信路径确定系统100中的执行过程。
第一测试请求模块101,应用在所述第一测量装置11中,用于向所述测量控制器2发送第一测试请求信号,其中,所述第一测试请求信号中包含有所述第一测量装置11的位置信息。
本实施方式中,所述第一测试请求模块101通过第一测量装置11中的第一天线113将所述含有所述第一测量装置11的位置信息的第一测试请求信号发送给所述测量控制器2。
第一测试响应模块102,应用在所述测量控制器2中,用于根据接收的第一测试请求信号生成第一测试指令及第二测试指令,将所述第一测试指令发送给所述第一测量装置11,及将所述第二测试指令发送给所述第二测量装置12。
本实施方式中,所述第一测试响应模块102通过第二天线21接收所述第一测量装置11发送的第一测试请求信号,根据接收的第一测试请求信号生成第一测试指令及第二测试指令,将所述第一测试指令通过所述第二天线21发送给所述第一测量装置11,并将所述第二测试指令通过所述第二天线21发送给所述第二测量装置12,并将所述第一测试请求信号中的第一测量装置11的位置信息进行保存。
第一测试模块103,应用在第一测量装置11中,用于接收所述测量控制器2发送的第一测试指令并根据所述第一测试指令控制所述第一测量装置11的全向性天线111发送毫米波信号给所述第二测量装置12。
本实施方式中,所述第一测量装置11通过第一天线113接收到所述测量控制器2发送的第一测试指令后控制所述全向性天线111发送所述毫米波信号给所述第二测量装置12。
第二测试模块104,应用在所述第二测量装置12,用于接收所述测量控制器2发送的第二测试指令并根据所述第二测试指令控制所述第二测量装置12的阵列天线112接收所述第一测量装置11通过所述第二测量装置12的全向性天线111发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第一入射角(Angle OfArrival,AOA)并将所述第二测量装置12的位置信息及至少一第一入射角发送给所述测量控制器2。
本实施方式中,所述阵列天线112具有四个扇区,每个扇区具有至少一个扇区天线。所述第二测试模块104根据所述测量控制器2发送的所述第二测试指令控制所述阵列天线112的所述四个扇区中的扇区天线进行扫描并以不同的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。所述第二测试模块104将接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时所对应的入射角度确定为第一入射角并将所述第一入射角及所述第二测量装置12的位置发送给所述测量控制器2。本实施方式中,所述第二测试模块104在控制第二测量装置12的四个扇区中的扇区天线在预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号时,所述四个扇区分别在0~90度、90~180度、180~270度及270~360度中通过扇区天线以不同的波束的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。本实施方式中,所述扇区天线为1×16的天线结构或1×8的天线结构。
在另一实施方式中,所述阵列天线112具有三个扇区,每个扇区具有至少一个扇区天线。所述第二测试模块104根据所述测量控制器2发送的所述第二测试指令控制所述第二测量装置12的所述三个扇区中的扇区天线进行扫描并以不同的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。本实施方式中,所述第二测试模块104在控制第二测量装置12的三个扇区中的扇区天线在预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号时,所述三个扇区分别在0~120度、120~240度及240~360度中通过扇区天线以不同的波束的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。
第二测试响应模块105,应用在测量控制器2中,用于接收并存储所述第二测量装置12发送的第一入射角及所述第二测量装置12的位置信息,生成第三测试指令及第四测试指令,并将所述第三测试指令发送给所述第一测量装置11及将第四测试指令发送给所述第二测量装置12。
所述第一测试模块103通过第一测量装置11的第一天线113接收所述测量控制器2发送的第三测试指令并根据所述第三测试指令控制所述第一测量装置11通过阵列天线112分别以不同的发射角度(Angle Of Departure,AOD)发送毫米波信号。本实施方式中,所述第一测试模块103根据所述测量控制器2发送的所述第三测试指令控制所述第一测量装置11的所述四个扇区中的扇区天线在所述预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的发射角度发送毫米波信号。本实施方式中,所述第一测试模块103在控制第一测量装置112的四个扇区中的扇区天线进行扫描并以的不同的发射角度发送毫米波信号时,所述四个扇区分别在0~90度、90~180度、180~270度及270~360度中通过阵列天线112以不同的发射角度发送毫米波信号给所述第二测量装置12。
所述第二测试模块104通过第二测量装置12的第一天线113接收所述测量控制器2发送的第四测试指令,并根据所述第四测试指令控制所述第二测量装置12通过阵列天线112分别以每一第一入射角接收所述第一测量装置11通过所述第一测量装置11的阵列天线112发送的毫米波信号。
请参考图6,所示为本发明一实施方式中第二测量装置12接收第一测量装置11发射的信号的示意图。本实施方式中,所述第二测试模块104判断接收到的所述毫米波信号的信号强度是否超过信号强度阈值,若接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录当前的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述测量控制器2。本实施方式中,所述第一信号强度为所述第二测量装置12以至少一固定的第一入射角接收到所述第一测量装置11发送的毫米波信号时,信号强度超过信号强度阈值的毫米波信号所对应的信号强度;所述第一时间段为所述第二测量装置12的阵列天线112从扫描接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号开始到接收到所述毫米波信号的信号强度为所述第一信号强度的时间。
所述第三测试响应模块106,应用在所述测量控制器2中,用于接收所述第二测量装置12发送的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述第一测量装置11。本实施方式中,所述第三测试响应模块106通过所述第二天线21接收所述第二测量装置12发送的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述第一测量装置11。
所述第一测试模块103根据测量控制器2发送的第一时间段及第一信号强度确定与所述第一时间段对应的第一发射角,并将所述第一发射角发送给所述测量控制器2。具体的,所述第一测试模块103在所述第一测量装置11的阵列天线112进行扫描的预设循环扫描时间中确定与所述第一时间段相对应的第一发射角。所述第一测试模块103通过所述第一天线113将所述第一发射角发送给所述测量控制器2。
所述第三测试响应模块106接收并存储所述第一测量装置11发送的第一发射角,生成第五测试指令及第六测试指令,并将所述第五测试指令发送给所述第一测量装置11及将第六测试指令发送给所述第二测量装置12。
所述第一测试模块103根据所述第五测试指令控制所述第一测量装置11的阵列天线112以所述第一发射角向所述第二测量装置12发送毫米波信号,并在所述第一测量装置以所述第一发射角向所述第二测量装置12发送毫米波信号时进行计时。
所述第二测试模块104根据所述第六测试指令控制所述第二测量装置12的阵列天线112以第一入射角接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号,并在接收到所述第一测量装置11发送的毫米波信号后通过所述阵列天线112发送一回馈信号给所述第一测量装置11。所述第一测试模块103接收到所述回馈信号时停止计时得到一第一计时时间,并将所述第一计时时间发送给所述测量控制器2。所述第三测试响应模块106将所述第一计时时间按照公式Tt=T-Tap-Tbp计算出第一路径时间,其中T为第一计时时间,Tbp为第二测量装置12对从第一测量装置11接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap为第一测量装置11接收到第二测量装置12的回馈信号的处理时间,Tt为所述第一路径时间。本实施方式中,由于Tap与Tbp在不同的传输环境下,其时间值不会发生改变,因此,可以在一已知的传输环境下测得Tap与Tbp总的时间。
请参考图7,所示为Tap与Tbp的测量方法的示意图。本实施方式中,所述Tap与Tbp的测量方法步骤为:将第一测量装置11放置在与第二测量装置12相距预设距离的位置处,本实施方式中,所述预设距离为20米;控制所述第一测量装置11的阵列天线112向所述第二测量装置12发送毫米波信号,并进行计时;控制所述第二测量装置12的阵列天线112接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号,并在接收到所述第一测量装置11发送的毫米波信号后通过所述阵列天线112发送一回馈信号给所述第一测量装置11;控制所述第一测量装置11接收到所述回馈信号时停止计时得到一计时时间,其中计时时间为T15,所述T12为第二测量装置12为所述第一测量装置11发送毫米波信号开始到所述第二测量装置12接收到所述第一测量装置11发送的毫米波信号的时间,所述Tbp为第二测量装置12对从第一测量装置11接收的毫米波信号进行处理的时间,所述T34为所述第二测量装置12发送回馈信号开始到所述第一测量装置11接收到所述回馈信号的时间,所述Tap为第一测量装置11接收到第二测量装置12的回馈信号的处理时间;根据公式T12=T34=d/C计算得到T12与T34,其中,d为所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的预设距离,C为光速;根据公式T’=Tap+Tbp=T15-T12-T34计算得到Tap与Tbp总的时间。
本实施方式中,所述第三测试响应模块106将所述第一路径时间按照公式D=C×Tt/2计算出第一距离,其中C为光速,D为所述第一距离。所述第三测试响应模块106还用于根据所述第一测量装置11的位置信息及所述第二测量装置12的位置信息计算所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的第二距离。所述第三测试响应模块106计算所述第二距离与所述第一距离之间的差值,并判断计算出的差值是否大于预设距离范围。当所述差值在所述预设距离范围内时,所述第三测试响应模块106确定所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境为视线传输(LOS,Line Of Signal)。当所述差值超过所述预设距离范围内时,所述第三测试响应模块106确定所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境为非视线传输(NLOS,Not Line Of Signal)。本实施方式中,所述第三测试响应模块106将所述第一测量装置11的位置、所述第二测量装置12的位置、所述第二测量装置12的第一入射角、所述第一测量装置11的第一发射角、所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境建立对应关系并存储在列表中。
所述第一测试模块103查找所述列表,并控制所述第一测量装置11通过所述第一测量装置11的阵列天线112以与传输环境为视线传输对应的第一发射角发射毫米波信号给第二测量装置12。所述第二测试模块104查找所述列表,并通过所述第二测量装置12的阵列天线112控制所述第二测量装置12以与传输环境为视线传输对应的第一入射角接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。如此,所述第一测量装置11与第二测量装置12之间的下行链路可以快速建立,从而实现第一测量装置11与所述第二测量装置12快速通信的目的。
第二测试请求模块107,应用在所述第二测量装置12中,用于向所述测量控制器2发送第二测试请求信号,其中,所述第二测试请求信号中包含有所述第二测量装置12的位置信息。
本实施方式中,所述第二测试请求模块107通过第二测量装置12中的第一天线113将所述含有所述第二测量装置12的位置信息的第一测试请求信号发送给所述测量控制器2。
第四测试响应模块108,应用在所述测量控制器2中,用于根据接收的第二测试请求信号生成第七测试指令及第八测试指令,将所述第七测试指令发送给所述第二测量装置12,及将所述第八测试指令发送给所述第一测量装置11。
本实施方式中,所述第四测试响应模块108通过测量控制器2的第二天线21接收所述第二测量装置12发送的第二测试请求信号,根据接收的第二测试请求信号生成第七测试指令及第八测试指令,将所述第七测试指令通过所述第二天线21发送给所述第二测量装置12,并将所述第八测试指令通过所述第二天线21发送给所述第一测量装置11,并将所述第二测试请求信号中的第二测量装置12的位置信息进行保存。
第三测试模块109,应用在第二测量装置12中,用于接收所述测量控制器2发送的第七测试指令并根据所述第七测试指令控制所述第二测量装置12的全向性天线111发送毫米波信号给所述第一测量装置11。
本实施方式中,所述第二测量装置12通过第一天线113接收到所述测量控制器2发送的第七测试指令后控制所述全向性天线111发送所述毫米波信号给所述第一测量装置11。
第四测试模块120,应用在所述第一测量装置11,用于接收所述测量控制器2发送的第八测试指令并根据所述第八测试指令控制所述第一测量装置11的阵列天线112接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第二入射角并将所述第一测量装置11的位置信息及至少一第二入射角发送给所述测量控制器2。
本实施方式中,所述第四测试模块120根据所述测量控制器2发送的所述第八测试指令控制所述第一测量装置11的阵列天线112的所述四个扇区中的扇区天线进行扫描并以不同的入射角度接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号。所述第四测试模块120将接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时所对应的入射角度确定为第二入射角并将所述第二入射角及所述第一测量装置11的位置发送给所述测量控制器2。本实施方式中,所述第四测试模块120在控制第一测量装置11的四个扇区中的扇区天线在预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的入射角度接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号时,所述四个扇区分别在0~90度、90~180度、180~270度及270~360度中通过扇区天线以不同的波束的入射角度接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号。
在另一实施方式中,所述第四测试模块120根据所述测量控制器2发送的所述第八测试指令控制所述第一测量装置11的所述三个扇区中的扇区天线进行扫描并以不同的入射角度接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号。本实施方式中,所述第四测试模块120在控制第一测量装置11的三个扇区中的扇区天线在预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的入射角度接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号时,所述三个扇区分别在0~120度、120~240度及240~360度中通过扇区天线以不同的波束的入射角度接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号。
第五测试响应模块121,应用在测量控制器2中,用于接收并存储所述第一测量装置11发送的第一入射角及所述第一测量装置11的位置信息,生成第九测试指令及第十测试指令,并将所述第九测试指令发送给所述第二测量装置12及将第十测试指令发送给所述第一测量装置11。
所述第三测试模块109通过第二测量装置12的第一天线113接收所述测量控制器2发送的第九测试指令并根据所述第九测试指令控制所述第二测量装置12通过阵列天线112分别以不同的发射角度发送毫米波信号。本实施方式中,所述第三测试模块109根据所述测量控制器2发送的所述第九测试指令控制所述第二测量装置12的所述四个扇区中的扇区天线在所述预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的发射角度发送毫米波信号。本实施方式中,所述第三测试模块109在控制第二测量装置12的四个扇区中的扇区天线进行扫描并以的不同的发射角度发送毫米波信号时,所述四个扇区分别在0~90度、90~180度、180~270度及270~360度中通过阵列天线112以不同的发射角度发送毫米波信号给所述第一测量装置11。
所述第四测试模块120通过第一测量装置11的第一天线113接收所述测量控制器2发送的第十测试指令,并根据所述第十测试指令控制所述第一测量装置11通过阵列天线112分别以每一第二入射角接收所述第二测量装置12通过所述第二测量装置12的阵列天线112发送的毫米波信号。
本实施方式中,所述第四测试模块120判断接收到的所述毫米波信号的信号强度是否超过信号强度阈值,若接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录当前的第二时间段及第二信号强度,并将所述第二时间段及第二信号强度发送给所述测量控制器2。本实施方式中,所述第二信号强度为所述第一测量装置11以至少一固定的第二入射角接收到所述第二测量装置12发送的毫米波信号时,信号强度超过信号强度阈值的毫米波信号所对应的信号强度;所述第一时间段为所述第一测量装置11的阵列天线112从扫描接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号开始到接收到所述毫米波信号的信号强度为所述第二信号强度的时间。
所述第六测试响应模块122,应用在所述测量控制器2中,用于接收所述第一测量装置11发送的第二时间段及第二信号强度,并将所述第二时间段及第二信号强度发送给所述第二测量装置12。
所述第三测试模块109根据测量控制器2发送的第二时间段及第二信号强度确定与所述第二时间段对应的第二发射角,并将所述第二发射角发送给所述测量控制器2。具体的,所述第三测试模块109在所述第二测量装置12的阵列天线112进行扫描的预设循环扫描时间中确定与所述第二时间段相对应的第二发射角。所述第三测试模块109通过所述第一天线113将所述第二发射角发送给所述测量控制器2。
所述第六测试响应模块122接收并存储所述第二测量装置12发送的第二发射角,生成第十一测试指令及第十二测试指令,并将所述第十一测试指令发送给所述第二测量装置12及将第十二测试指令发送给所述第一测量装置11。
所述第三测试模块109根据所述第十一测试指令控制所述第二测量装置12的阵列天线112以所述第二发射角向所述第一测量装置11发送毫米波信号,并进行计时。
所述第四测试模块120根据所述第十二测试指令控制所述第一测量装置11的阵列天线112以第二入射角接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号,并在接收到所述第二测量装置12发送的毫米波信号后通过所述阵列天线112发送回馈信号给所述第二测量装置12。所述第三测试模块109接收到所述回馈信号时停止计时得到一第二计时时间,并将所述第二计时时间发送给所述测量控制器2。所述第六测试响应模块122根据所述第二计时时间按照公式Tt’=T’-Tap’-Tbp’计算出第二路径时间,其中T’为第二计时时间,Tbp’为第一测量装置11对从第二测量装置12接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap’为第二测量装置12接收到第一测量装置11的回馈信号的处理时间,Tt’为所述第二路径时间。
本实施方式中,所述第六测试响应模块122将所述第二路径时间按照公式D’=C×Tt’/2计算出第三距离,其中C为光速,D’为所述第三距离。所述第六测试响应模块122还用于根据所述第一测量装置11的位置信息及所述第二测量装置12的位置信息计算所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的第四距离。所述第六测试响应模块122计算所述第三距离与所述第四距离之间的差值,并判断计算出的差值是否大于所述预设距离范围。当所述差值在所述预设距离范围内时,所述第六测试响应模块122确定所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境为视线传输。当所述差值超过所述预设距离范围内时,所述第六测试响应模块122确定所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境为非视线传输。本实施方式中,所述第六测试响应模块122将所述第一测量装置11的位置、所述第二测量装置12的位置、所述第二测量装置12的第二发射角、所述第一测量装置11的第二入射角、所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境建立对应关系并存储在所述列表中。
本实施方式中,所述第三测试模块109查找所述列表,并控制所述第二测量装置12通过所述第二测量装置12的阵列天线112以与传输环境为视线传输对应的第二发射角发射毫米波信号给第一测量装置11。所述第四测试模块120查找所述列表,并控制所述第一测量装置11通过所述第一测量装置11的阵列天线112以与传输环境为视线传输对应的第二入射角接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号。如此,所述第二测量装置12与第一测量装置11之间的上行链路可以快速建立,从而实现第一测量装置11与所述第二测量装置12快速通信的目的。
所述更新模块123,应用在第一测量装置11或第二测量装置12中,用于在检测到第一测量装置11或第二测量装置12移动到新的位置时,向所述测量控制器2发送新的测试请求信号,其中,所述测试请求信号中包含有所述第一测量装置11或第二测量装置12移动后的位置信息。本实施方式中,所述第一测量装置11或第二测量装置12在一地理区域移动时,可将所述地理区域分为多个大小相同的子区域,其中,所述子区域的大小为20m×20m;然后将所述第一测量装置11或第二测量装置12从所述地理区域中的一个子区域移动到另一个子区域。
请参考图8,所示为本发明一实施方式中毫米波信号的通信路径确定方法的流程图。根据不同需求,所述流程图中步骤的顺序可以改变,某些步骤可以省略或合并。所述方法包括步骤:
步骤S701,第一测量装置11向所述测量控制器2发送第一测试请求信号,其中,所述第一测试请求信号中包含有所述第一测量装置11的位置信息。
本实施方式中,所述第一测量装置11通过第一测量装置11中的第一天线113将所述含有所述第一测量装置11的位置信息的第一测试请求信号发送给所述测量控制器2。
步骤S702,所述测量控制器2根据接收的第一测试请求信号生成第一测试指令及第二测试指令,将所述第一测试指令发送给所述第一测量装置11,及将所述第二测试指令发送给所述第二测量装置12。
本实施方式中,所述测量控制器2通过第二天线21接收所述第一测量装置11发送的第一测试请求信号,根据接收的第一测试请求信号生成第一测试指令及第二测试指令,将所述第一测试指令通过所述第二天线21发送给所述第一测量装置11,并将所述第二测试指令通过所述第二天线21发送给所述第二测量装置12,并将所述第一测试请求信号中的第一测量装置11的位置信息进行保存。
步骤S703,所述第一测量装置11接收所述测量控制器2发送的第一测试指令并根据所述第一测试指令控制所述第一测量装置11的全向性天线111发送毫米波信号给所述第二测量装置12。
本实施方式中,所述第一测量装置11通过第一天线113接收到所述测量控制器2发送的第一测试指令后控制所述全向性天线111发送所述毫米波信号给所述第二测量装置12。
步骤S704,所述第二测量装置12接收所述测量控制器2发送的第二测试指令并根据所述第二测试指令控制所述第二测量装置12的阵列天线112接收所述第一测量装置11通过所述第一测量装置11的全向性天线111发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第一入射角并将所述第二测量装置12的位置信息及至少一第一入射角发送给所述测量控制器2。
本实施方式中,所述阵列天线112具有四个扇区,每个扇区具有至少一个扇区天线。所述第二测量装置12根据所述测量控制器2发送的所述第二测试指令控制所述第二测量装置12的阵列天线112的所述四个扇区中的扇区天线进行扫描并以不同的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。所述第二测量装置12将接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时所对应的入射角度确定为第一入射角并将所述第一入射角及所述第二测量装置12的位置发送给所述测量控制器2。本实施方式中,所述第二测量装置12在控制第二测量装置12的四个扇区中的扇区天线在预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号时,所述四个扇区分别在0~90度、90~180度、180~270度及270~360度中通过扇区天线以不同的波束的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。本实施方式中,所述扇区天线为1×16的天线结构或1×8的天线结构。
在另一实施方式中,所述阵列天线112具有三个扇区,每个扇区具有至少一个扇区天线。所述第二测量装置12根据所述测量控制器2发送的所述第二测试指令控制所述第二测量装置12的所述三个扇区中的扇区天线进行扫描并以不同的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。本实施方式中,所述第二测量装置12在控制第二测量装置12的三个扇区中的扇区天线在预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号时,所述三个扇区分别在0~120度、120~240度及240~360度中通过扇区天线以不同的波束的入射角度接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。
步骤S705,所述测量控制器2接收并存储所述第二测量装置12发送的第一入射角及所述第二测量装置12的位置信息,生成第三测试指令及第四测试指令,并将所述第三测试指令发送给所述第一测量装置11及将第四测试指令发送给所述第二测量装置12。
步骤S706,所述第一测量装置11通过第一测量装置11的第一天线113接收所述测量控制器2发送的第三测试指令并根据所述第三测试指令控制所述第一测量装置11通过阵列天线112分别以不同的发射角度发送毫米波信号。本实施方式中,第一测量装置11根据所述测量控制器2发送的所述第三测试指令控制所述第一测量装置11的所述四个扇区中的扇区天线在所述预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的发射角度发送毫米波信号。本实施方式中,所述第一测量装置11在控制第一测量装置112的四个扇区中的扇区天线进行扫描并以的不同的发射角度发送毫米波信号时,所述四个扇区分别在0~90度、90~180度、180~270度及270~360度中通过阵列天线112以不同的发射角度发送毫米波信号给所述第二测量装置12。
步骤S707,所述第二测量装置12通过第二测量装置12的第一天线113接收所述测量控制器2发送的第四测试指令,并根据所述第四测试指令控制所述第二测量装置12通过阵列天线112分别以每一第一入射角接收所述第一测量装置11通过所述第一测量装置11的阵列天线112发送的毫米波信号。
步骤S708,所述第二测量装置12判断接收到的所述毫米波信号的信号强度是否超过信号强度阈值,若接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录当前的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述测量控制器2。
步骤S709,所述测量控制器2接收所述第二测量装置12发送的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述第一测量装置11。
步骤S710,所述第一测量装置11接收所述测量控制器2发送的第一时间段及第一信号强度,根据所述第一时间段及第一信号强度确定与所述第一时间段对应的第一发射角,并将所述第一发射角发送给所述测量控制器2。其中,所述第一信号强度为所述第二测量装置12以至少一固定的第一入射角接收到所述测量装置发送的信号强度超过信号强度阈值的信号,所述第一时间段为所述第一测量装置11以不同的发射角度发送毫米波信号开始到所述第二测量装置12以至少一固定的第一入射角接收到所述第一信号强度的时间。本实施方式中,所述第一测量装置11在所述第一测量装置11的阵列天线112进行扫描的预设循环扫描时间中确定与所述第一时间段相对应的第一发射角。所述第一测量装置11通过所述第一天线113将所述第一发射角发送给所述测量控制器2。
步骤S711,所述测量控制器2接收并存储所述第一测量装置11发送的第一发射角,生成第五测试指令及第六测试指令,并将所述第五测试指令发送给所述第一测量装置11及将第六测试指令发送给所述第二测量装置12。
步骤S712,所述第一测量装置11根据所述第五测试指令控制所述第一测量装置11的阵列天线112以所述第一发射角向所述第二测量装置12发送毫米波信号,并进行计时。
步骤S713,所述第二测量装置12根据所述第六测试指令控制所述第二测量装置12的阵列天线112以第一入射角接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号,并在接收到所述第一测量装置11发送的毫米波信号后通过所述阵列天线112发送一回馈信号给所述第一测量装置11。
步骤S714,所述第一测量装置11接收到所述回馈信号时停止计时得到一第一计时时间,并将所述第一计时时间发送给所述测量控制器2。
步骤S715,所述测量控制器2将所述第一计时时间按照公式Tt=T-Tap-Tbp计算出第一路径时间,其中T为第一计时时间,Tbp为第二测量装置12对从第一测量装置11接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap为第一测量装置11接收到第二测量装置12的回馈信号的处理时间,Tt为所述第一路径时间。本实施方式中,由于Tap与Tbp在不同的传输环境下,其时间不会发生改变,因此,可以在一已知的传输环境下测得Tap与Tbp总的时间。
步骤S716,所述测量控制器2将所述第一路径时间按照公式D=C×Tt/2计算出第一距离,其中C为光速,D为所述第一距离,根据所述第一测量装置11的位置信息及所述第二测量装置12的位置信息计算所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的第二距离。
步骤S717,所述测量控制器2计算所述第二距离与所述第一距离之间的差值,并判断计算出的差值是否大于预设距离范围,当所述差值在所述预设距离范围内时,所述测量控制器2确定所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境为视线传输,及当所述差值超过所述预设距离范围内时确定所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境为非视线传输。
步骤S718,所述测量控制器2将所述第一测量装置11的位置、所述第二测量装置12的位置、所述第二测量装置12的第一入射角、所述第一测量装置11的第一发射角、所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境建立对应关系并存储在列表中。
步骤S719,所述第一测量装置111查找所述列表,并通过所述第一测量装置11的阵列天线112以与传输环境为视线传输对应的第一发射角发射毫米波信号给第二测量装置12。
步骤S720,所述第二测量装置12查找所述列表,并通过所述第二测量装置12的阵列天线112以与传输环境为视线传输对应的第一入射角接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。
如此,所述第一测量装置11与第二测量装置12之间的下行链路可以快速建立,从而实现第一测量装置11与所述第二测量装置12快速通信的目的。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第二测量装置12向所述测量控制器2发送第二测试请求信号,其中,所述第二测试请求信号中包含有所述第二测量装置12的位置信息。
本实施方式中,所述方法还包括:所述测量控制器2根据接收的第二测试请求信号生成第七测试指令及第八测试指令,将所述第七测试指令发送给所述第二测量装置12,及将所述第八测试指令发送给所述第一测量装置11。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第二测量装置12接收所述测量控制器2发送的第七测试指令并根据所述第七测试指令控制所述第二测量装置12的全向性天线111发送毫米波信号给所述第一测量装置11。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第一测量装置11接收所述测量控制器2发送的第八测试指令并根据所述第八测试指令控制所述第一测量装置11的阵列天线112接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第二入射角并将所述第一测量装置11的位置信息及至少一第二入射角发送给所述测量控制器2。
本实施方式中,所述方法还包括:所述测量控制器2接收并存储所述第一测量装置11发送的第一入射角及所述第一测量装置11的位置信息,生成第九测试指令及第十测试指令,并将所述第九测试指令发送给所述第二测量装置12及将第十测试指令发送给所述第一测量装置11。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第二测量装置12通过第二测量装置12的第一天线113接收所述测量控制器2发送的第九测试指令并根据所述第九测试指令控制所述第二测量装置12通过阵列天线112分别以不同的发射角度发送毫米波信号。本实施方式中,所述第二测量装置12根据所述测量控制器2发送的所述第九测试指令控制所述第二测量装置12的所述四个扇区中的扇区天线在所述预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的发射角度发送毫米波信号。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第一测量装置11通过第一测量装置11的第一天线113接收所述测量控制器2发送的第十测试指令,并根据所述第十测试指令控制所述第一测量装置11通过阵列天线112分别以每一第二入射角接收所述第二测量装置12通过所述第二测量装置12的阵列天线112发送的毫米波信号。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第一测量装置11判断接收到的所述毫米波信号的信号强度是否超过信号强度阈值,若接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录当前的第二时间段及第二信号强度,并将所述第二时间段及第二信号强度发送给所述测量控制器2。
本实施方式中,所述方法还包括:所述测量控制器2接收所述第一测量装置11发送的第二时间段及第二信号强度,并将所述第二时间段及第二信号强度发送给所述第二测量装置12。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第二测量装置12根据测量控制器2发送的第二时间段及第二信号强度确定与所述第二时间段对应的第二发射角,并将所述第二发射角发送给所述测量控制器2。具体的,所述第二测量装置12在所述第二测量装置12的阵列天线112进行扫描的预设循环扫描时间中确定与所述第二时间段相对应的第二发射角。所述第二测量装置12通过所述第一天线113将所述第二发射角发送给所述测量控制器2。
本实施方式中,所述方法还包括:所述测量控制器2接收并存储所述第二测量装置12发送的第二发射角,生成第十一测试指令及第十二测试指令,并将所述第十一测试指令发送给所述第二测量装置12及将第十二测试指令发送给所述第一测量装置11。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第二测量装置12根据所述第十一测试指令控制所述第二测量装置12的阵列天线112以所述第二发射角向所述第一测量装置11发送毫米波信号,并进行计时。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第一测量装置11根据所述第十二测试指令控制所述第一测量装置11的阵列天线112以第二入射角接收所述第二测量装置12发送的毫米波信号,并在接收到所述第二测量装置12发送的毫米波信号后通过所述阵列天线112发送一回馈信号给所述第二测量装置12。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第二测量装置12接收到所述回馈信号时停止计时得到一第二计时时间,并将所述第二计时时间发送给所述测量控制器2。
本实施方式中,所述方法还包括:所述测量控制器2根据所述第二计时时间按照公式Tt’=T’-Tap’-Tbp’计算出第二路径时间,其中T’为第二计时时间,Tbp’为第一测量装置11对从第二测量装置12接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap’为第二测量装置12接收到第一测量装置11的回馈信号的处理时间,Tt’为所述第二路径时间。
本实施方式中,所述方法还包括:所述测量控制器2将所述第二路径时间按照公式D’=C×Tt’/2计算出第三距离,其中C为光速,D’为所述第三距离;根据所述第一测量装置11的位置信息及所述第二测量装置12的位置信息计算所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的第四距离;计算所述第三距离与所述第四距离之间的差值,并判断计算出的差值是否大于所述预设距离范围。
当所述差值在所述预设距离范围内时,所述测量控制器2确定所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境为视线传输。当所述差值超过所述预设距离范围内时,所述测量控制器2确定所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境为非视线传输。
本实施方式中,所述测量控制器2将所述第一测量装置11的位置、所述第二测量装置12的位置、所述第二测量装置12的第二发射角、所述第一测量装置11的第二入射角、所述第一测量装置11与所述第二测量装置12之间的传输环境建立对应关系并存储在所述列表中。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第二测量装置12查找所述列表,并通过所述第二测量装置12的阵列天线112以与传输环境为视线传输对应的第二发射角发射毫米波信号给第一测量装置11;所述第一测量装置11查找所述列表,并通过所述第一测量装置11的阵列天线112以与传输环境为视线传输对应的第二入射角接收所述第一测量装置11发送的毫米波信号。
如此,所述第二测量装置12与第一测量装置11之间的上行链路可以快速建立,从而实现第一测量装置11与所述第二测量装置12快速通信的目的。
本实施方式中,所述方法还包括:所述第一测量装置11在检测到第一测量装置11移动到新的位置时,向所述测量控制器2发送新的测试请求信号,其中,所述测试请求信号中包含有所述第一测量装置11移动后的位置信息。本实施方式中,所述第一测量装置11在一地理区域移动时,可将所述地理区域分为多个大小相同的子区域,其中,所述子区域的大小为20m×20m;然后将所述第一测量装置11从所述地理区域中的一个子区域移动到另一个子区域。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种测量装置,所述测量装置与测量控制器及第二测量装置通信连接,其特征在于,所述测量装置包括全向性天线、阵列天线、第一天线及处理器,所述处理器分别与所述全向性天线、所述阵列天线、所述第一天线连接,所述处理器用于:
通过所述第一天线向所述测量控制器发送包含所述测量装置的位置的第一测试请求信号;
通过所述第一天线接收所述测量控制器发送的第一测试指令并根据所述第一测试指令控制所述测量装置的全向性天线发送毫米波信号给所述第二测量装置;所述第二测量装置的阵列天线接收所述测量装置通过所述测量装置的全向性天线发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第一入射角;
通过所述测量装置的第一天线接收所述测量控制器发送的第三测试指令并根据所述第三测试指令控制所述测量装置通过阵列天线分别以不同的发射角度发送毫米波信号给所述第二测量装置;
接收所述测量控制器发送的第一时间段及第一信号强度,根据所述第一时间段及第一信号强度确定与所述第一时间段对应的第一发射角,并将所述第一发射角发送给所述测量控制器,其中,所述第一信号强度为所述第二测量装置以至少一固定的第一入射角接收到所述测量装置通过阵列天线以不同发射角度发送的毫米波信号时,信号强度超过信号强度阈值的毫米波信号所对应的信号强度,所述第一时间段为所述第二测量装置的阵列天线从扫描接收所述测量装置发送的毫米波信号开始到接收到所述毫米波信号的信号强度为所述第一信号强度的时间;
根据所述测量控制器发送的第五测试指令控制所述测量装置的阵列天线以所述第一发射角向所述第二测量装置发送毫米波信号,并进行计时;
所述测量装置接收到所述第二测量装置的回馈信号时停止计时得到一第一计时时间,并将所述第一计时时间发送给所述测量控制器;及
查找列表,并通过所述测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一发射角发射毫米波信号给第二测量装置,所述列表存储有所述测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第一入射角、所述测量装置的第一发射角、所述测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系。
2.如权利要求1所述的测量装置,其特征在于,所述处理器还用于:
接收所述测量控制器发送的第二测试指令并根据所述第二测试指令控制所述测量装置的阵列天线接收所述第二测量装置通过所述第二测量装置的全向性天线发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第二入射角并将所述测量装置的位置信息及至少一第二入射角发送给所述测量控制器。
3.如权利要求2所述的测量装置,其特征在于,所述处理器还用于:
根据所述测量控制器发送的所述第二测试指令控制所述测量装置的阵列天线的四个扇区中的扇区天线在预设循环扫描时间内进行扫描并以不同的入射角度接收所述第二测量装置发送的毫米波信号,并将接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时所对应的入射角度确定为第二入射角并将所述第二入射角及所述测量装置的位置发送给所述测量控制器。
4.如权利要求3所述的测量装置,其特征在于,所述处理器还用于:
通过所述测量装置的第一天线接收所述测量控制器发送的第四测试指令,并根据所述第四测试指令控制所述测量装置通过所述测量装置的阵列天线分别以每一第二入射角接收所述第二测量装置通过所述第二测量装置的阵列天线发送的毫米波信号;及
判断接收到的所述毫米波信号的信号强度是否超过所述信号强度阈值,若接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录当前的第二时间段及第二信号强度,并将所述二时间段及所述第二信号强度发送给所述测量控制器。
5.如权利要求4所述的测量装置,其特征在于,所述处理器还用于:
接收所述测量控制器发送的第六测试指令,并根据所述第六测试指令控制所述测量装置的阵列天线以所述第二入射角接收所述第二测量装置发送的毫米波信号,并在接收到所述第二测量装置发送的毫米波信号后通过所述测量装置的阵列天线发送一回馈信号给所述第二测量装置。
6.如权利要求5所述的测量装置,其特征在于,所述处理器还用于:
查找所述列表,并通过所述测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第二入射角接收所述第二测量装置发送的毫米波信号,其中,所述列表还存储有所述测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第二发射角、所述测量装置的第二入射角、所述测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系。
7.一种测量控制器,分别与第一测量装置及第二测量装置通信连接,所述测量控制器包括第二天线及处理单元,所述第二天线与所述处理单元连接,其特征在于,所述处理单元用于:
通过所述第二天线接收所述第一测量装置发送的包含第一测量装置的位置的第一测试请求信号,根据接收的第一测试请求信号生成第一测试指令及第二测试指令,将所述第一测试指令发送给所述第一测量装置,将所述第二测试指令发送给所述第二测量装置,及存储所述第一测量装置的位置;其中,所述第二测量装置接收所述测量控制器发送的第二测试指令并根据所述第二测试指令控制所述测量装置的阵列天线接收所述第一测量装置通过所述第一测量装置的全向性天线发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第一入射角;
接收并存储所述第二测量装置发送的第一入射角及所述第二测量装置的位置信息,生成第三测试指令及第四测试指令,并将所述第三测试指令发送给所述第一测量装置及将第四测试指令发送给所述第二测量装置;
接收所述第二测量装置发送的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述第一测量装置,所述第一信号强度为所述第二测量装置以至少一固定的第一入射角接收到所述第一测量装置通过阵列天线以不同发射角度发送的毫米波信号时,信号强度超过信号强度阈值的毫米波信号所对应的信号强度,所述第一时间段为所述第二测量装置从扫描接收所述第一测量装置发送的毫米波信号开始到接收到所述毫米波信号的信号强度为所述第一信号强度的时间;
将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述第一测量装置;其中,所述第一测量装置接收所述测量控制器发送的第一时间段及第一信号强度,根据所述第一时间段及第一信号强度确定与所述第一时间段对应的第一发射角;
接收并存储所述第一测量装置发送的第一发射角,生成第五测试指令及第六测试指令,并将所述第五测试指令发送给所述第一测量装置及将所述第六测试指令发送给所述第二测量装置;
接收所述第一测量装置发送的第一计时时间,将所述第一计时时间按照公式Tt=T-Tap-Tbp计算出第一路径时间,其中T为所述第一计时时间,Tbp为所述第二测量装置对从所述第一测量装置接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap为所述第一测量装置接收到所述第二测量装置的回馈信号的处理时间,Tt为所述第一路径时间;
将所述第一路径时间按照公式D=C
Figure QLYQS_1
Tt/2计算出第一距离,其中C为光速,D为所述第一距离;
根据所述第一测量装置的位置信息及所述第二测量装置的位置信息计算所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的第二距离;
计算所述第二距离与所述第一距离之间的差值,当所述差值在预设距离范围内时确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为视线传输,及当所述差值超过所述预设距离范围内时确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为非视线传输;及
将所述第一测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第一入射角、所述第一测量装置的第一发射角、所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系并存储在列表中。
8.如权利要求7所述的测量控制器,其特征在于,所述处理单元还用于:
根据所述第二测量装置发送的第二测试请求信号生成第七测试指令及第八测试指令,将所述第七测试指令发送给所述第二测量装置,及将所述第八测试指令发送给所述第一测量装置;
接收并存储所述第一测量装置发送的至少一第二入射角及所述第一测量装置的位置信息,生成第九测试指令及第十测试指令,并将所述第九测试指令发送给所述第二测量装置及将第十测试指令发送给所述第一测量装置;其中所述第一测量装置根据所述第八测试指令控制所述第一测量装置的阵列天线接收所述第二测量装置发送的毫米波信号,并根据接收的所述第二测量装置发送的毫米波信号的信号强度确定所述至少一第二入射角;
接收所述第一测量装置发送的第二时间段及第二信号强度,并将所述第二时间段及所述第二信号强度发送给所述第二测量装置,所述第一测量装置通过所述第一测量装置的阵列天线分别以每一第二入射角接收所述第二测量装置通过所述第二测量装置的阵列天线发送的毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录所述第二时间段及第二信号强度;
接收并存储所述第二测量装置发送的第二发射角,生成第十一测试指令及第十二测试指令,并将所述第十一测试指令发送给所述第二测量装置及将第十二测试指令发送给所述第一测量装置;所述第二测量装置根据所述测量控制器发送的所述第二时间段及所述第二信号强度确定与所述第二时间段对应的第二发射角;
接收所述第二测量装置发送的第二计时时间,根据所述第二计时时间按照公式Tt’=T’-Tap’-Tbp’计算出第二路径时间,其中T’为第二计时时间,Tbp’为所述第一测量装置对从所述第二测量装置接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap’为所述第二测量装置接收到所述第一测量装置的回馈信号的处理时间,Tt’为所述第二路径时间;
将所述第二路径时间按照公式D’=C
Figure QLYQS_2
Tt’/2计算出第三距离,其中C为光速,D’为所述第三距离;
根据所述第一测量装置的位置信息及所述第二测量装置的位置信息计算所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的第四距离,计算所述第三距离与所述第四距离之间的差值;
当第三距离与所述第四距离之间的差值在所述预设距离范围内时确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为视线传输,当第三距离与所述第四距离之间的差值超过所述预设距离范围内时确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为非视线传输;及
将所述第一测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第二发射角、所述第一测量装置的第二入射角、所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系并存储在所述列表中。
9.一种毫米波信号的通信路径确定方法,所述方法应用在第一测量装置、第二测量装置及测量控制器中,所述测量控制器分别与所述第一测量装置及所述第二测量装置通信连接,其特征在于,所述方法包括:
所述测量控制器根据接收的所述第一测量装置发送的包含所述第一测量装置的位置的第一测试请求信号生成第一测试指令及第二测试指令,将所述第一测试指令发送给所述第一测量装置,及将所述第二测试指令发送给所述第二测量装置;
所述第一测量装置根据所述第一测试指令控制所述第一测量装置的全向性天线发送毫米波信号给所述第一测量装置;
所述第二测量装置根据所述第二测试指令控制所述第二测量装置的阵列天线接收所述第一测量装置通过所述第一测量装置的全向性天线发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第一入射角并将所述第二测量装置的位置信息及至少一第一入射角发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收并存储所述第二测量装置发送的第一入射角及所述第二测量装置的位置信息,生成第三测试指令及第四测试指令,并将所述第三测试指令发送给所述第一测量装置及将第四测试指令发送给所述第二测量装置;
所述第一测量装置根据所述第三测试指令控制所述第一测量装置通过所述第一测量装置的阵列天线分别以不同的发射角度发送毫米波信号;
所述第二测量装置根据所述第四测试指令控制所述第一测量装置通过阵列天线分别以每一第一入射角接收所述第一测量装置通过所述第一测量装置的阵列天线发送的毫米波信号;
所述第二测量装置判断接收到的所述毫米波信号的信号强度是否超过信号强度阈值,若接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录当前的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收所述第二测量装置发送的第一时间段及第一信号强度,并将所述第一时间段及第一信号强度发送给所述第一测量装置;
所述第一测量装置接收所述测量控制器发送的第一时间段及第一信号强度,根据所述第一时间段及第一信号强度确定与所述第一时间段对应的第一发射角,并将所述第一发射角发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收并存储所述第一测量装置发送的第一发射角,生成第五测试指令及第六测试指令,并将所述第五测试指令发送给所述第一测量装置及将第六测试指令发送给所述第二测量装置;
所述第一测量装置根据所述第五测试指令控制所述第一测量装置的阵列天线以所述第一发射角向所述第二测量装置发送毫米波信号,并进行计时;
所述第二测量装置根据所述第六测试指令控制所述第二测量装置的阵列天线以第一入射角接收所述第一测量装置发送的毫米波信号,并在接收到所述第一测量装置发送的毫米波信号后通过所述阵列天线发送一回馈信号给所述第一测量装置;
所述第一测量装置接收到所述回馈信号时停止计时得到一第一计时时间,并将所述第一计时时间发送给所述测量控制器;
所述测量控制器将所述第一计时时间按照公式Tt=T-Tap-Tbp计算出第一路径时间,其中T为第一计时时间,Tbp为所述第二测量装置对从所述第一测量装置接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap为所述第一测量装置接收到所述第二测量装置的回馈信号的处理时间,Tt为所述第一路径时间;
所述测量控制器将所述第一路径时间按照公式D=C
Figure QLYQS_3
Tt/2计算出第一距离,其中C为光速,D为所述第一距离,根据所述第一测量装置的位置信息及所述第二测量装置的位置信息计算所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的第二距离;
所述测量控制器计算所述第二距离与所述第一距离之间的差值,当所述差值在预设距离范围内时所述测量控制器确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为视线传输,及当所述差值超过所述预设距离范围内时确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为非视线传输;
所述测量控制器将所述第一测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第一入射角、所述第一测量装置的第一发射角、所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系并存储在列表中;
所述第一测量装置查找所述列表,并通过所述第一测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一发射角发射毫米波信号给所述第二测量装置;及
所述第二测量装置查找所述列表,并通过所述第二测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第一入射角接收所述第一测量装置发送的毫米波信号。
10.如权利要求9所述的毫米波信号的通信路径确定方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述测量控制器根据接收的所述第二测量装置发送的包含第二测量装置位置的第二测试请求信号生成第七测试指令及第八测试指令,将所述第七测试指令发送给所述第二测量装置,及将所述第八测试指令发送给所述第一测量装置;
所述第二测量装置根据所述第七测试指令控制所述第二测量装置的全向性天线发送毫米波信号给所述第一测量装置;
所述第一测量装置根据所述第八测试指令控制所述第一测量装置的阵列天线接收所述第二测量装置发送的毫米波信号,并根据接收的毫米波信号的信号强度确定至少一所述毫米波信号的波束的第二入射角并将所述第一测量装置的位置信息及至少一第二入射角发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收并存储所述第一测量装置发送的第二入射角及所述第一测量装置的位置信息,生成第九测试指令及第十测试指令,并将所述第九测试指令发送给所述第二测量装置及将第十测试指令发送给所述第一测量装置;
所述第二测量装置根据所述第九测试指令控制所述第二测量装置通过所述第二测量装置的阵列天线分别以不同的发射角度发送毫米波信号;
所述第一测量装置根据所述第十测试指令控制所述第一测量装置通过所述第一测量装置的阵列天线分别以每一第二入射角接收所述第二测量装置通过所述第二测量装置的阵列天线发送的毫米波信号;
所述第一测量装置判断接收到的所述毫米波信号的信号强度是否超过信号强度阈值,若接收的所述毫米波信号的信号强度超过信号强度阈值时记录当前的第二时间段及第二信号强度,并将所述第二时间段及所述第二信号强度发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收所述第一测量装置发送的第二时间段及第二信号强度,并将所述第二时间段及所述第二信号强度发送给所述第二测量装置;
所述第二测量装置根据所述测量控制器发送的第二时间段及第二信号强度确定与所述第二时间段对应的第二发射角,并将所述第二发射角发送给所述测量控制器;
所述测量控制器接收并存储所述第二测量装置发送的第二发射角,生成第十一测试指令及第十二测试指令,并将所述第十一测试指令发送给所述第二测量装置及将第十二测试指令发送给所述第一测量装置;
所述第二测量装置根据所述第十一测试指令控制所述第二测量装置的阵列天线以所述第二发射角向所述第一测量装置发送毫米波信号,并进行计时;
所述第一测量装置根据所述第十二测试指令控制所述第一测量装置的阵列天线以所述第二入射角接收所述第二测量装置发送的毫米波信号,并在接收到所述第二测量装置发送的毫米波信号后通过所述阵列天线发送一第二回馈信号给所述第二测量装置;
所述第二测量装置接收到所述第二回馈信号时停止计时得到一第二计时时间,并将所述第二计时时间发送给所述测量控制器;
所述测量控制器根据所述第二计时时间按照公式Tt’=T’-Tap’-Tbp’计算出第二路径时间,其中T’为所述第二计时时间,Tbp’为所述第一测量装置对从所述第二测量装置接收的毫米波信号进行处理的时间,Tap’为所述第二测量装置接收到所述第一测量装置的第二回馈信号的处理时间,Tt’为所述第二路径时间;
所述测量控制器将所述第二路径时间按照公式D’=C
Figure QLYQS_4
Tt’/2计算出第三距离,其中C为光速,D’为所述第三距离;根据所述第一测量装置的位置及所述第二测量装置的位置计算所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的第四距离;计算所述第三距离与所述第四距离之间的差值,并判断计算出的差值是否大于所述预设距离范围;
当所述第三距离与所述第四距离之间的差值在所述预设距离范围内时,所述测量控制器确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为视线传输,及当所述第三距离与所述第四距离之间的差值超过所述预设距离范围内时,所述测量控制器确定所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境为非视线传输;
所述测量控制器将所述第一测量装置的位置、所述第二测量装置的位置、所述第二测量装置的第二发射角、所述第一测量装置的第二入射角、所述第一测量装置与所述第二测量装置之间的传输环境建立对应关系并存储在所述列表中;
所述第二测量装置查找所述列表,并通过所述第二测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第二发射角发射毫米波信号给第一测量装置;及
所述第一测量装置查找所述列表,并通过所述第一测量装置的阵列天线以与传输环境为视线传输对应的第二入射角接收所述第一测量装置发送的毫米波信号。
11.如权利要求9所述的毫米波信号的通信路径确定方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一测量装置在检测到第一测量装置移动到新的位置时,向所述测量控制器发送新的测试请求信号。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI807115B (zh) * 2019-07-01 2023-07-01 群邁通訊股份有限公司 毫米波信號的通訊路徑確定方法、測量裝置及測量控制器
CN114362847B (zh) * 2021-12-30 2024-02-02 江苏创通电子股份有限公司 毫米波射频测试装置及测试方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016062190A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for beam alignment
CN206223985U (zh) * 2016-11-08 2017-06-06 华讯方舟科技有限公司 公共安全检查系统
US10225006B1 (en) * 2018-04-23 2019-03-05 X Development Llc Method for transmitting an FSOC supervisor channel

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2439548A4 (en) * 2009-05-29 2015-05-06 Panasonic Ip Corp America ANTENNA MEASURING DEVICE AND ANTENNA MEASURING PROCEDURE
CN102792177B (zh) * 2010-01-18 2014-10-01 张登科 测向方法
CN103378892A (zh) * 2012-04-28 2013-10-30 中兴通讯股份有限公司 一种毫米波通信系统波束对准方法、装置及系统
CN104661321A (zh) * 2013-11-15 2015-05-27 中兴通讯股份有限公司 通信链路管理方法、设备和系统
US9867192B2 (en) * 2014-10-24 2018-01-09 Futurewei Technologies, Inc. System and method for beam selection using multiple frequencies
US10020577B2 (en) * 2014-11-25 2018-07-10 Qualcomm Incorporated Technique for detection of line-of-sight transmissions using millimeter wave communication devices
CN107211451B (zh) * 2014-11-26 2022-08-26 Idac控股公司 高频无线系统中的初始接入
US10051483B2 (en) * 2015-10-16 2018-08-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for directing wireless signals
US10587499B2 (en) * 2015-12-30 2020-03-10 Facebook, Inc. Wireless node memory utilization for storing beamforming settings
EP4333515A2 (en) * 2016-05-11 2024-03-06 InterDigital Patent Holdings, Inc. Systems and methods for beamformed uplink transmission
KR102543491B1 (ko) * 2017-02-06 2023-06-14 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 빔 탐색 및 운용 방법 및 장치
US10051685B1 (en) * 2017-05-22 2018-08-14 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Adapting radios of millimeter-wave devices
CN107332594B (zh) 2017-08-08 2021-03-16 南京信息工程大学 一种mimo车载通信系统及其性能评估方法
US20190123433A1 (en) * 2017-10-25 2019-04-25 Ford Global Technologies, Llc Beamforming for wireless vehicle communication
TWI735933B (zh) * 2018-08-22 2021-08-11 群邁通訊股份有限公司 毫米波訊號的測量方法及裝置
TWI807115B (zh) * 2019-07-01 2023-07-01 群邁通訊股份有限公司 毫米波信號的通訊路徑確定方法、測量裝置及測量控制器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016062190A1 (en) * 2014-10-23 2016-04-28 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for beam alignment
CN206223985U (zh) * 2016-11-08 2017-06-06 华讯方舟科技有限公司 公共安全检查系统
US10225006B1 (en) * 2018-04-23 2019-03-05 X Development Llc Method for transmitting an FSOC supervisor channel

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