CN113691331A - 一种信号强度预测的方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种信号强度预测的方法及移动终端，涉及无线通信领域。所述方法包括：获取来自基站，且经由信号传输环境到达移动终端的信号；当接收到的信号强度低于目标阈值时，对移动终端周围的环境进行扫描，获取环境扫描结果；根据环境扫描结果和预获取的三维地图获取信号传输环境信息，三维地图包括信号传输环境和基站的信息，信号传输环境信息包括信号传输环境中影响信号强度的相关参数；根据移动终端的位置、基站的信息以及信号传输环境信息，利用射线追踪法计算移动终端周围多个信号接收点的信号强度预测结果。上述方法通过移动终端预测用户周围环境中的信号强度分布状态，能够解决用户无法直观查看周围信号强度分布的问题。

Description

一种信号强度预测的方法及移动终端

技术领域

本申请涉及无线通信领域，尤其涉及一种信号强度预测的方法及移动终端。

背景技术

随着无线通信技术的发展，人们越来越依赖于通过网络进行工作或者娱乐。在此过程中，无线通信的信号质量是影响用户体验的关键因素之一。通常来说，当信号强度较高时，用户能获得更加流畅的网络业务体验，如观影体验、游戏体验等。

然而，在实际应用中，由于信号传输环境中的建筑物等对信号有遮挡作用，沿不同路径传输的信号会对应不同程度的路径损耗，使得不同传输路径传输至接收点的信号强度不相同。不同位置处的信号是经历不同的传输路径传输而来的，因而不同位置处的信号强度一般互不相同，也即信号强度的分布并不均匀。用户通常难以直观地感知周围的信号分布状态，因而无法有效规避弱信号区域，也就无法获得更好的综合信号体验。

发明内容

本申请提供了一种信号强度预测的方法及移动终端，通过移动终端预测信号传输环境环境中的信号强度分布状态，以解决用户无法直观查看周围信号强度分布的问题。

第一方面，提供了一种信号强度预测的方法，应用于移动终端，所述方法包括：获取来自基站，且经由信号传输环境到达所述移动终端的信号；当接收到的信号强度低于目标阈值时，对所述移动终端周围的环境进行扫描，获取环境扫描结果；根据所述环境扫描结果和预获取的三维地图获取信号传输环境信息，所述三维地图包括所述信号传输环境和所述基站的信息，所述信号传输环境信息包括所述信号传输环境中影响所述信号强度的相关参数；根据所述移动终端的位置、所述基站的信息以及所述信号传输环境信息，利用射线追踪法计算所述移动终端周围多个信号接收点的信号强度预测结果。

在一种实现方式中，目标阈值是指能够满足网络业务需求的信号强度值。其中，信号强度可以有不同类型的表示，例如接收信号的功率、网速、帧率、时延、信号指示符格数等表示。不同类型表示信号强度时，目标阈值也可以随之进行适应性调整。

根据本实现方式提供的信号强度预测的方法，通过移动终端对周围信号传输环境进行感知，并且结合三维地图获取信号传输环境信息，能够获取包括近场和远场的更加完整的信号传输环境信息，可以弥补传统方案仅利用三维地图进行信号传输环境分析时近场信息缺失的不足，从而使得信号强度预测结果更加准确。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，对所述移动终端周围的环境进行扫描，获取环境扫描结果，具体包括：当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，开启多个摄像头；通过所述多个摄像头对所述移动终端周围的环境进行扫描，获取所述所述移动终端周围的环境对应的三维图像。

应理解，移动终端可以包括多种类型的传感器，如视觉类传感器(如摄像头)、雷达类传感器等等。移动终端可以通过这些传感器中的一种或多种对周围环境进行感知。

根据本实现方式提供的信号强度预测的方法，通过移动终端利用自己的环境感知装置对周围环境进行扫描，获取近场信号传输环境信息，能够使得信号传输环境的信息更加完整，从而能够提高信号强度预测结果的准确性。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，开启多个摄像头，具体包括：当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，显示第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户开启所述多个摄像头；或者，当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，自动开启所述多个摄像头。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：根据所述信号强度预测结果，显示第一界面，所述第一界面包括所述移动终端周围环境中的信号强度分布状态。

根据本实现方式提供的信号强度预测的方法，通过向用户直观地展示周围环境中的信号强度分布状态，能够使用户基于感知到的信号强度分布，移动至信号质量更好的位置，以提升信号综合体验。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：提示用户移动至目标位置，所述目标位置对应的所述信号强度预测结果大于预设阈值。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述根据所述信号强度预测结果，提示用户移动至目标位置，具体包括：根据所述信号强度预测结果，显示第一界面，所述第一界面包括第二提示信息，所述第二提示信息用于提示用户向所述目标位置的方向移动；或者，根据所述信号强度预测结果，显示第二界面，所述第二界面包括所述移动终端周围环境的地图，所述地图上标注有所述目标位置；或者，根据所述信号强度预测结果，显示第三界面，所述第三界面包括所述移动终端周围环境的地图，所述地图上标注有所述用户的当前位置、所述目标位置以及由所述当前位置移动至所述目标位置的推荐路线。

根据本实现方式提供的信号强度预测的方法，通过向用户提示信号强度质量较高的位置或推荐路线，能够使用户移动至信号质量更好的位置，以提升信号综合体验。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：当移动终端在所述目标位置的接收信号强度仍低于目标阈值时，对所述目标位置周围的环境进行扫描，获取新的环境扫描结果；根据所述新的环境扫描结果对所述信号强度预测结果进行迭代计算。

根据本实现方式提供的信号强度预测的方法，当用户在目标位置获得的信号质量仍然未满足需求时，通过以新位置为基准对信号强度预测结果进行迭代计算，能够向用户提供更加准确的信号强度预测结果，提高用户改善信号质量的效率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：以所述移动终端的位置为基准，确定所述多个信号接收点信息。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述以所述移动终端的位置为基准，确定所述多个信号接收点信息，具体包括：以所述移动终端的位置为基准，按照预设的网格参数，在所述移动终端周围预设范围内划分多个网格；确定所述多个网格的中心点作为信号接收点。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述信号传输环境信息至少包括：所述信号传输环境中遮挡物的位置、外立面形状、材质、角度以及电磁参数。

第二方面，提供了一种移动终端，包括：接收模块，用于获取来自基站，且经由信号传输环境到达所述移动终端的信号；信息采集模块，用于当接收到的信号强度低于目标阈值时，对所述移动终端周围的环境进行扫描，获取环境扫描结果；处理模块，用于根据所述环境扫描结果和预获取的三维地图获取信号传输环境信息，所述三维地图包括所述信号传输环境和所述基站的信息，所述信号传输环境信息包括所述信号传输环境中影响所述信号强度的相关参数；根据所述移动终端的位置、所述基站的信息以及所述信号传输环境信息，利用射线追踪法计算所述移动终端周围多个信号接收点的信号强度预测结果。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述移动终端还包括多个摄像头；所处处理模块，还用于当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，开启多个摄像头；通过所述多个摄像头对所述移动终端周围的环境进行扫描，获取所述所述移动终端周围的环境对应的三维图像。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述移动终端还包括显示模块，用于当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，显示第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户开启所述多个摄像头；所述接收模块，还用于接收用户输入的摄像头开启操作，并响应于所述摄像头开启操作开启所述多个摄像头；或者，所述处理模块，还用于当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，自动开启所述多个摄像头。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述移动终端还包括显示模块，用于根据所述信号强度预测结果，显示第一界面，所述第一界面包括所述移动终端周围环境中的信号强度分布状态。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块，还用于提示用户移动至目标位置，所述目标位置对应的所述信号强度预测结果大于预设阈值。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述显示模块，还用于根据所述信号强度预测结果，显示第一界面，所述第一界面包括第二提示信息，所述第二提示信息用于提示用户向所述目标位置的方向移动；或者，根据所述信号强度预测结果，显示第二界面，所述第二界面包括所述移动终端周围环境的地图，所述地图上标注有所述目标位置；或者，根据所述信号强度预测结果，显示第三界面，所述第三界面包括所述移动终端周围环境的地图，所述地图上标注有所述用户的当前位置、所述目标位置以及由所述当前位置移动至所述目标位置的推荐路线。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述信息采集模块，还用于当移动终端在所述目标位置的接收信号强度仍低于目标阈值时，对所述目标位置周围的环境进行扫描，获取新的环境扫描结果；所述处理模块，还用于根据所述新的环境扫描结果对所述信号强度预测结果进行迭代计算。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块，还用于以所述移动终端的位置为基准，确定所述多个信号接收点信息。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块，具体用于以所述移动终端的位置为基准，按照预设的网格参数，在所述移动终端周围预设范围内划分多个网格；确定所述多个网格的中心点作为信号接收点。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述信号传输环境信息至少包括：所述信号传输环境中遮挡物的位置、外立面形状、材质、角度以及电磁参数。

第三方面，提供了一种移动终端，包括：显示屏；一个或多个处理器；一个或多个存储器；一个或多个传感器；以及一个或多个计算机程序，其中，所述一个或多个计算机程序被存储在所述一个或多个存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述移动终端执行如第一方面中任一实现方式所述的方法。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述移动终端执行如第一方面中任一实现方式所述的方法。

第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述移动终端执行如第一方面中任一实现方式所述的方法。

第六方面，提供了一种芯片系统，所述芯片系统存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述移动终端执行如第一方面中任一实现方式所述的方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种室内场景的示意图。

图2是本申请实施例提供的一种室外场景的示意图。

图3是本申请实施例提供的一种系统架构的示意图。

图4是本申请实施例提供的一种移动终端的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的另一种移动终端的结构示意图。

图6A至图6E是本申请实施例提供的一些视频场景下的图形用户界面的示意图。

图7A至图7C是本申请实施例提供的一些游戏场景下的图形用户界面的示意图。

图8A至图8D是本申请实施例提供的一些开启信号强度预测功能过程中的图形用户界面的示意图。

图9A是本申请实施例提供的一种信号强度预测的方法的示意性流程图。

图9B是本申请实施例提供的另一种信号强度预测的方法的示意性流程图。

图10A至图10E是本申请实施例提供的一些信号强度预测过程中可能涉及的图形用户界面的示意图。

图11是本申请实施例提供的一种角度时延功率谱的示意图。

图12是本申请实施例提供的一种信道划分的场景示意图。

图13是本申请实施例提供的另一种信号强度预测的方法的示意性流程图。

具体实施方式

需要说明的是，本申请实施例的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联物的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在 B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，尤其定位于物联网系统。例如：全球移动通讯(global system of mobile communication，GSM)系统、码分多址(codedivision multiple access，CDMA)系统、宽带码分多址(wideband code divisionmultiple access，WCDMA) 系统、通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)、长期演进(long term evolution， LTE)系统、LTE频分双工(frequency divisionduplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、通用移动通信系统(universal mobile telecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwideinteroperability for microwave access，WiMAX)通信系统、未来的第五代(5thgeneration，5G)系统或新无线(new radio，NR)、蓝牙(bluetooth)、无线保真 (wirelessfidelity，Wi-Fi)等。

为更好地理解本申请实施例，以下对实施例中可能涉及的术语或概念进行介绍。

1.路径损耗(path loss)

或称传播损耗。是指在发射端和接收端之间由于传播环境遮挡引入的信号强度(如功率或能量)损耗的量。路径损耗可用于分析和设计电信系统的链路预算。路径损耗可能是由多种因素导致的，例如自由空间损耗、折射、衍射、反射、散射、孔径介质耦合损耗和吸收等。路径损耗还有可能会受地形轮廓、环境(例如城市或农村建筑、植被、山峦等)、传播介质(例如干空气或潮湿空气)、发射端与接收端之间的距离、天线的高度和位置以及其他因素等的影响。

2.遮挡物

本申请实施例中的遮挡物也可以被描述为散射体或障碍物，是指电磁波信号在传输过程中，环境中对传输的电磁波信号有遮挡作用(如会使电磁波发生反射、折射等波动现象)的人工物体或自然物体(例如城市或农村建筑、植被、山峦等)。在本申请实施例中，遮挡物既可以包括能够由离线地图查询到信息的物体，如建筑、自然物体等；也可以包括能够由环境感知传感器检测到信息的物体，如室内的桌椅、地面、墙壁等。

3.射线追踪法

射线追踪法(或称射线跟踪法)原理如下：将从发射端辐射出的电磁波看做一条条射线来表示电磁波信号，能量在各自独立的射线内传播。在确定了发射端的位置以及周围建筑等环境特征后，构建精确的输入数据库(包括遮挡物和遮挡物所用材料的电磁参数、以及遮挡物的地点几何学信息等)。然后，根据电磁波的反射、透射、绕射等波动现象，并借助于计算机就可以精确地确定每一条电磁波射线的传输路径。之后再结合应用几何光学(geometrical optical，GO)和一致性绕射理论(uniform theory of diffraction，UTD)等电磁波传播理论，就可以准确预测信号覆盖区域的场强强度分布。

在无线通信系统中，发射端发送的无线信号(例如，以电磁波的形式)在通过空间传输时，存在路径损耗，电磁波在空间传播时的功率密度会衰减降低。对于发射端发送的相同强度的无线信号，到达不同位置时会经历不同的路径损耗，因而不同位置的接收端接收的信号强度可能有所不同。以下结合附图，对信号强度分布不均匀的具体场景进行介绍。

作为一个示例，如图1所示，基站(即发射端)发射的电磁波信号经过空间传输至周围区域，其中，部分电磁波信号在经过遮挡物(如图示的窗户、墙壁、地面等)的反射、折射后可能经由不同的传输路径最终到达室内。室内各位置接收到的信号强度是经由不同传输路径组合到达的信号的强度的叠加。不同位置接收到的电磁波信号所经历的传输路径组合不相同，对应的路径损耗不同，使得室内不同位置的叠加后的信号强度可能也不相同，比如，移动终端在靠近窗户的位置，获得的信号强度要可能会高于在室内角落处的信号强度。

作为另一个示例，如图2所示，一条道路上的不同位置处于不同基站覆盖的小区，不同位置处的信号由不同基站发射并传输而来，不同位置距离基站有远有近，因而整条道路上的信号强度分布并不均匀。当移动终端沿道路移动时，比如由一个基站覆盖的小区移动至另一基站覆盖的小区时，移动终端获取到的信号强度可能会有较大变化。

移动终端运行网络业务(如游戏、视频等)时，不同类型的网络业务对信号强度有着不同的诉求，网络业务的呈现的效果(如网络业务运行的流畅性)会受信号强度分布的影响。比如，游戏业务对网络延迟较为敏感，对信号强度的下限有要求，需要连续工作在信号强度下限以上，因此游戏业务对信号强度的诉求倾向于连续性的信号稳定。又比如，视频业务由于可以适当缓存，对平均速率要求较高，对网络延迟敏感度相比于游戏业务较差，因此视频业务对信号强度的诉求倾向于允许一定波动，但平均信号强度要高。对应到位置上，运行游戏业务的移动终端应尽量工作在信号稳定的位置或路径上，运行视频业务的移动终端应尽量保证整条路径的平均信号强度较高。

总的来说，实际环境中的信号强度分布一般是不均匀的，而稳定良好的信号强度又对用户进行网络业务有着十分重要的作用。因而，如果能够使用户直观地感受到周围信号强度的分布状态，那么用户就可以通过调整移动终端的位置或者自己的移动路径获得更加稳定流畅的网络体验。

针对上述问题以及用户需求，本申请实施例提供了一种信号强度预测的方法，通过移动终端对信号分布状态进行预测分析，并基于预测分析结果向用户提示周围的信号强度，使用户能够直观地获取周围信号状态分布，便于用户通过调整自己的位置或者移动路线改善移动终端获取的信号强度，提升对网络的使用体验。

示例性的，如图3所示，为本申请实施例提供的一种信号强度预测的方法所适用的系统架构的示意图。该系统架构包括移动终端100和至少一个基站200。

其中，移动终端100可以是用户侧(或称用户端、端侧)终端，例如可以是手机、可穿戴设备(如智能手表、智能手环、智能眼镜、智能首饰等)、平板电脑、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)以及其他具有网络连接功能的电子设备。上述移动终端的示例性实施例包括但不限于搭载

鸿蒙系统(Harmony OS)或者其他操作系统的设备。上述移动终端也可以是其他电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等，本申请实施例对移动终端的具体类型不做任何限制。

基站200可以作为信号发射端设备(或发射器)的一个典型示例，可以通过至少一个天线发射无线信号。在实际应用中，信号发射端还可以是雷达、无线保真(wirelessfidelity， Wi-Fi)发射器等能够发射无线信号的装置。本申请实施例仅以基站作为示例进行介绍，但对信号发射器的具体类型不作限定。

在一些实施例中，移动终端100可以作为信号接收端接收基站200发射的无线信号，以实现移动终端的网络连接功能。移动终端100和基站200之间的网络通信可以使用任何已知的网络通信协议来实现，该网络通信协议可以是各种无线通信协议，诸如全球移动通讯系统 (global system for mobile communication，GSM)、通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)、码分多址接入(code division multipleaccess，CDMA)、宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)、时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)、长期演进(longterm evolution，LTE)、新空口(new radio，NR)、蓝牙(bluetooth)、无线保真(wirelessfidelity，Wi-Fi)等通信协议。

示例性的，如图4所示，为本申请实施例提供的一种移动终端的结构示意图。该移动终端100可以对应于图3中的移动终端。

图4示出了移动终端100的结构示意图。移动终端100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块 (subscriberidentification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对移动终端100的具体限定。在本申请另一些实施例中，移动终端100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

其中，控制器可以是移动终端100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110 中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S) 接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块 (subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现移动终端100的触摸功能。

I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。

PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。

UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。

MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface， DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现移动终端100 的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现移动终端100的显示功能。

GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S 接口，UART接口，MIPI接口等。

USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为移动终端100充电，也可以用于移动终端100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他终端，例如AR设备等。

可以理解的是，本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对移动终端100的结构限定。在本申请另一些实施例中，移动终端100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过移动终端100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为终端供电。

电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块 141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，外部存储器，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。

移动终端100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。移动终端100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块150可以提供应用在移动终端100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块160可以提供应用在移动终端100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation， FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

在一些实施例中，移动终端100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得移动终端100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(codedivision multiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution， LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidounavigation satellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellitesystem，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。

移动终端100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。显示屏194用于显示图像，视频等。

移动终端100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当移动终端100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。NPU为神经网络(neural-network，NN) 计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。

外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展移动终端100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。

移动终端100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。陀螺仪传感器180B 可以用于确定移动终端100的运动姿态。磁传感器180D包括霍尔传感器。移动终端100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。加速度传感器180E可检测移动终端100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当移动终端100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别终端姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。移动终端100通过发光二极管向外发射红外光。环境光传感器180L用于感知环境光亮度。移动终端100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。指纹传感器180H用于采集指纹。温度传感器180J用于检测温度。触摸传感器180K，也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。骨传导传感器180M可以获取振动信号。

此外，移动终端100还包括气压传感器180C和距离传感器180F。其中，气压传感器180C 用于测量气压。在一些实施例中，移动终端100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。

距离传感器180F，用于测量距离。移动终端100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，移动终端100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。

示例性的，移动终端100的软件系统可以采用分层架构，事件驱动架构，微核架构，微服务架构，或云架构。本发明实施例以分层架构的Android系统为例，示例性说明移动终端 100的软件结构。图5是本申请实施例的移动终端100的软件结构框图。

分层架构将软件分成若干个层，每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中，将Android系统分为四层，从上至下分别为应用程序层，应用程序框架层，安卓运行时(Android runtime)和系统库，以及内核层。

应用程序层可以包括一系列应用程序包。如图5所示，应用程序包可以包括相机，图库，日历，通话，地图，导航，WLAN，蓝牙，音乐，视频，短信息等应用程序。

应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface，API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。如图5所示，应用程序框架层可以包括窗口管理器，内容提供器，视图系统，电话管理器，资源管理器，通知管理器等。

窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小，判断是否有状态栏，锁定屏幕，截取屏幕等。

内容提供器用来存放和获取数据，并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频，图像，音频，拨打和接听的电话，浏览历史和书签，电话簿等。

视图系统包括可视控件，例如显示文字的控件，显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如，包括短信通知图标的显示界面，可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。

电话管理器用于提供移动终端100的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通，挂断等)。

资源管理器为应用程序提供各种资源，比如本地化字符串，图标，图片，布局文件，视频文件等等。

通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息，可以用于传达告知类型的消息，可以短暂停留后自动消失，无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成，消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知，例如后台运行的应用程序的通知，还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息，发出提示音，终端振动，指示灯闪烁等。

Android Runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓系统的调度和管理。

核心库包含两部分：一部分是java语言需要调用的功能函数，另一部分是安卓的核心库。

应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行目标生命周期的管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等功能。

系统库可以包括多个功能模块。例如：表面管理器(surface manager)，媒体库(Media Libraries)，三维图形处理库(例如：OpenGL ES)，2D图形引擎(例如：SGL)等。

表面管理器用于对显示子系统进行管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。

媒体库支持多种常用的音频，视频格式回放和录制，以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式，例如:MPEG4，H.264，MP3，AAC，AMR，JPG，PNG等。

三维图形处理库用于实现三维图形绘图，图像渲染，合成，和图层处理等。

2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。

内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动，摄像头驱动，音频驱动，传感器驱动。

本申请实施例提供的信号强度预测的方法，通过移动终端根据信号传输环境信息对周围的信号强度进行预测，得到周围的信号强度分布状态，并基于信号强度分布状态指示用户向信号质量更好的位置移动或者沿着信号质量较好的路线移动，能够改善移动终端的信号质量，提升用户的网络体验。

本申请实施例提供的信号强度预测的方法，可以适用于多种存在改善信号质量需求的应用场景中。举例来说，本申请实施例提供的信号强度预测的方法能够应用在用户使用移动终端观看视频或者玩游戏时需改善信号质量的场景中。下面结合附图，对一些可能的应用场景进行具体介绍。

应用场景一：视频场景

例如，在用户使用蜂窝信号观看视频的过程中，如果手机信号指示符格数少于一定格数 (如少于两格)时，手机可以通过信号强度预测功能，对用户周围的信号强度进行预测和分析，基于预测分析的结果通过界面(或结合语音)提示用户移动至满足视频业务信号强度需求的目标位置，从而使手机获取更好的信号质量。

示例性的，如图6A至图6E所示，为应用场景一中可能涉及的一些图形用户界面(graphical user interface，GUI)示意图。

在一些实施例中，如图6A所示，视频播放界面包括信号指示符10，电量和时间指示符 20以及视频显示区域30。其中，信号指示符10可以用于指示手机当前接收到的信号强度(如蜂窝信号强度)，信号充满的条目数量越多(如五格)，表示手机当前接收到的蜂窝信号强度越强；当信号充满的条目数量越少(如图6A所示的一格)，则表示手机当前接收到的蜂窝信号强度越弱。

在一些实施例中，当手机信号指示符10显示为一格信号时，手机可以显示提示信息(如图6B所示)，提示用户是否要开启手机的信号强度预测功能，该提示信息例如为“当前网络信号较弱，是否开启信号强度预测功能，以改善信号质量？”。当手机接收到用户确认开启信号强度预测功能的操作(如用户点击图6B所示的“确认”图标)时，可以开启信号强度预测功能，对用户周围的信号强度进行预测分析。

在一些实施例中，手机在计算获取信号强度的预测分析结果后，可以向用户显示提示信息(如图6C所示)，提示用户移动到目标位置，以获取更好的信号保证视频播放进程的顺利运行。该提示信息例如可以是“检测到您当前位置左前方1m处信号质量较好，可移动到此位置，改善信号质量”等。

或者，手机计算获取信号强度的分析结果后，可以基于该分析结果，通过界面向用户显示信号质量能够满足视频业务需求的目标位置。示例性的，如图6D所示，手机当前界面可以显示用户的当前位置和目标位置，其中，目标位置可以是信号强度能够满足视频业务对应的信号强度需求的位置。

又或者，在另一些实施例中，如图6E所示，手机还可以通过界面向用户显示由当前位置移动至目标位置的推荐路线。该推荐路线对应的平均信号强度较高，使得用户在沿推荐路线移动的过程中，手机可以获取较好的信号质量，从而保证用户能够尽可能获取较好的视频观看体验。同时，在推荐路线下方还可以显示提示信息，提示用户沿推荐路线移动至目标位置，该提示信息例如可以是“可沿推荐路线移动至目标位置，以改善当前网络状况”等。

又或者，手机在获取周围的信号强度预测结果后，还可以通过界面向用户显示周围一定区域内的信号强度分布状态地图(图6A至图6E未示出，可参考图10E所示)，使用户能够基于信号强度分布，自主调整位置或移动路线，获取更好的信号质量。

可以理解的，图6A至图6E所示的界面仅为示例，本申请实施例对界面显示的具体内容 (如提示信息的具体内容)、提示信息等的显示位置等不作限定。例如，为了不影响用户观看视频，图6A至图6E显示的提示信息、目标位置图等也可以设置为在状态栏中提示，并显示信息标识提示用户有相关信息可供查看。当用户需要查看时，可以下拉状态栏点击相关信息进行查看。或者，也可以以小窗口的形式，将相关信息显示在当前视频播放界面的如右下角或右上角位置等，以在提示用户的同时，减小对视频播放画面的遮挡，降低对用户的观看视频的影响。

根据本申请实施例提供的信号强度预测的方法，通过移动终端对信号强度进行测量分析，向用户展示信号强度分布状态或提示用户向特定位置进行移动，能够使得用户直观地获取信号质量较好的位置，从而便于用户自主调整位置等，改善移动终端接收到的信号。

应用场景二：游戏场景

例如，用户使用蜂窝信号玩游戏的过程中，当游戏的帧率低于某一阈值(如20FPS)或者时延大于某一阈值(如1s)时，手机可以开启信号强度预测功能，对用户周围的信号分布进行预测分析。之后，手机可以基于预测分析的结果，通过界面(或结合语音)提示用户移动至能够满足游戏业务信号强度需求的目标位置，使手机能够获取更好的信号质量。

示例性的，如图7A至图7C所示，为应用场景二中可能涉及的一些图形用户界面的示意图。

在一些实施例中，如图7A所示，该游戏界面可以包括时间指示符，帧率指示符40，时延指示符50以及游戏画面显示区域。其中，帧率指示符40和时延指示符50均可以用于反映手机游戏进程中的信号(如蜂窝信号)质量。通常来说，当信号(如蜂窝信号)强度越高时，游戏帧率也会越高，时延越小，游戏画面越逼真流畅，用户体验较好；当信号(如蜂窝信号)强度较弱时，游戏帧率下降，时延越大，游戏画面的显示效果和运行流畅性越差。

在一种可能的场景下，如图7A所示，当在游戏进程中，游戏画面显示的帧率较低(如帧率为20FPS)，或者时延较长(如大于1s)时，手机可以自动开启信号强度预测的功能，对用户周围的信号强度进行预测分析，获取周围的信号强度分布状态。

在一些实施例中，当手机获取信号强度的分布状态后，可以在当前游戏界面显示提示信息，提示用户由当前位置移动至信号质量可以满足游戏需求的目标位置。例如，如图7B所示，该提示信息可以以小窗口形式显示在游戏显示界面的某一角落，如右上角或右下角等，以减小对游戏显示画面的遮挡。

或者，如图7C所示，手机还可以在小窗口中显示由当前位置移动至目标位置的推荐路线，该推荐路线为信号强度较高的路线，以使用户在移动过程中，也可获取较强的信号。

可以理解的，图7A至图7C所示的界面仅为示例，本申请实施例对界面显示的信息内容 (如提示信息的具体内容)、信息(如提示信息、信号强度分布地图)的显示位置等不作限定。例如，为了不影响用户观看视频，图7A至图7C显示的信号强度状态分布地图等也可以设置为在状态栏中提示，并显示提示标识提示用户有相关信息可供查看。当用户需要查看时，可以下拉状态栏点击相关信息进行查看。或者，也可以以小窗口的形式，将相关信息显示在当前视频播放界面的如右下角或右上角位置等，以在提示用户的同时，减小对游戏画面的遮挡，降低对用户游戏体验的影响。

根据本申请实施例提供的信号强度预测的方法，通过移动终端对信号强度进行测量分析，向用户展示信号强度分布状态，能够使得用户直观地获取信号质量较好的位置，从而便于用户自主调整位置等，改善移动终端接收到的信号。

示例性的，手机信号强度预测功能的开启方式例如可以包括：方式1，用户主动开启方式；方式2，手机自动开启方式；3，默认开启。以下结合附图，对这里的开启方式分别进行介绍。

方式1，用户主动开启信号强度预测功能

示例性的，如图8A至图8D所示，为本申请实施例提供的开启信号强度预测功能过程中涉及的一些图形用户界面示意图。这里以移动终端是手机为例。

在一些实施例中，当手机接收到的信号强度低于预设阈值(如信号指示符格数仅剩一格，或者游戏帧率小于20FPS，或者游戏时延大于1s等)时，手机可以提示用户开启信号强度预测功能。提示用户的方式例如可以通过界面显示提示信息的方式(如图6B所示)，或者通过语音方式；或者通过界面显示提示信息结合语音方式等。

示例性的，如图8A所示，为手机的主屏幕界面示意图。该主屏幕界面可以包括应用图标显示区域60，用于显示多种类型的应用程序(application，App)图标，如时钟图标、日历图标、图库图标、备忘录图标、文件管理图标、电子邮件图标、音乐图标、计算器图标、录音机图标、运动健康图标、天气图标、浏览器图标、设置图标等。多个应用程序图标下方可以有页面指示符显示区域70，该区域包括的页面指示符用于表明当前显示的页面与其他页面的位置关系。页面指示符的下方可以显示有托盘应用图标显示区域80，用于显示多个托盘应用图标，例如相机应用图标、通讯录应用图标、电话拨号应用图标、信息应用图标等。在另一些实施例中，手机主屏幕界面可以包括比图示更多或更少的应用程序图标或托盘应用图标，本申请对此不作限定。在该主屏幕界面的上方还可以显示有状态栏90，该状态栏90可以包括：移动通信信号(或称蜂窝信号)的一个或多个信号强度指示符，手机的电量指示符，时间指示符等。

在一些实施例中，手机可以接收用户针对设置应用图标的点击操作；响应于用户的点击操作，手机可以显示如图8B所示的设置详情界面。

如图8B所示，设置详情界面可以包括多项业务的管理栏，例如无线和网络管理栏、蓝牙管理栏、桌面和壁纸管理栏、显示管理栏、声音管理栏、应用管理栏、电池管理栏、存储管理栏、健康使用手机管理栏、安全和隐私管理栏等。在实际应用中，设置界面还可以包括比图示更多或更少类型的管理栏，本申请对此不做限定。

在一些实施例中，手机可以接收用户针对无线和网络管理栏的点击操作；响应于用户的点击操作，手机可以显示如图8C所示的无线和网络管理界面。

示例性的，无线和网络管理界面可以包括多项业务管理栏，该业务例如包括：飞行模式、 WLAN、移动网络、信号强度预测、个人热点、双卡管理、流量管理等。每一项业务名称的后方，可以显示该业务对应的下一页指示符。

在一些实施例中，如图8C所示，手机可以接收用户针对信号强度预测管理栏中下一页指示符的点击操作。响应于用户的点击操作，手机可以显示如图8D所示的信号强度预测管理界面。

示例性的，如图8D所示，该信号强度预测管理界面可以包括信号强度预测功能的说明内容、开关控件、以及该信号强度预测功能下针对各个应用程序的个性化设置区域。其中，信号强度预测功能的说明内容用于介绍该信号强度预测功能，以使用户更加清楚该功能的作用。该说明内容例如可以是“开关开启信号强度预测功能后，手机可以对您周围的信号强度进行预测分析，以获取信号强度较好的位置，便于您到信号更好的位置以获取更加流畅的上网体验”。在一些实施例中，信号强度预测功能介绍的下方区域，可以显示该信号强度预测功能对应的开关控件，以实现用户对该信号强度预测功能的开启或者关闭。

可选地，在信号强度预测开关控件的下方，还可以显示该信号强度预测功能支持应用的管理区域。应理解，当手机运行不同的应用程序时，开启信号强度预测功能可能会对用户的使用体验产生不同的影响。例如，当用户玩游戏或者观看视频时，信号强度预测功能的开启会干扰用户进程，如界面上出现提示信息时，会打断用户的游戏进程或视频进程等。针对此类情形，用户可以通过支持应用管理区域，设置是否针对某一应用开启信号强度预测功能。具体地，当用户开启某一应用程序对应的开关控件时，意味着若信号较弱时，允许在运行应用程序的同时开启信号强度预测功能；当用户关闭某一应用的开关控件时，意味着不允许在运行该应用程序期间同时开启信号强度预测功能，也就是说，即使信号较弱，该信号强度预测功能也会保持关闭，直至应用停止或退出，信号强度预测功能才会开始执行。

应理解，通过针对不同应用程序独立设置控制信号强度预测功能开关的控件，能够使用户结合应用程序的特点，有选择性且更加贴合需求地使用该信号强度预测功能。通过这种方式，在考虑不同业务特点的基础上，使该功能得到更加合理的应用，避免信号强度预测功能对某些应用程序的进程造成干扰或中断，从而保障了用户的使用体验。

方式2，手机自动开启信号强度预测功能

在一种可能的实现方式中，当手机接收到的信号强度低于预设阈值时，手机可以自动开启信号强度测量功能，对周围信号强度分布状态进行测量分析。

可选地，当手机开启信号强度预测功能时，可以显示提示信息，以告知用户手机当前将执行信号强度预测功能。或者，还可以显示查询信息，以向用户询问是否确认手机执行信号强度预测功能(如图6B所示)。示例性的，该提示信息或查询信息可以在手机的状态栏中显示，或者在手机当前界面中显示，本申请对此不作限定。

应理解，该方式中手机自动开启信号强度预测功能的过程，对用户来说可以是无感知的。通过该方式开启信号强度预测功能，可以避免对当前运行的应用造成影响，如可以避免游戏终端或视频暂停等，从而保证用户体验。

方式3，默认开启信号强度预测功能

在一种可能的实现方式中，在手机出厂前，可以将信号强度预测功能设置为默认开启状态，以实现在后续用户使用手机过程中，可以随时地进行信号强度预测和分析。

结合上述介绍的示例性开启方式，本申请实施例提供的信号强度预测的方法，可以以用户有感知的形式进程(如用户主动开启，或者向用户显示相关信息等)，或者也可以以用户无感知的形式进行，本申请实施例对此不作限定。

以上结合附图，对本申请实施例提供的信号强度预测的方法所适用的应用场景、对应功能的开启方式等进行了介绍。为更好地理解本申请实施例提供的信号强度预测的方法，以下结合附图对其具体实现过程进行示例性介绍。

示例性的，如图9A所示，为本申请实施例提供的一种信号强度预测的方法的示意性流程图。该流程图中的各个步骤可以由移动终端作为主体来执行。具体可以包括以下步骤：

S901，启动信号强度预测功能。

其中，信号强度预测功能的启动方式可以参见上述相关内容，为避免重复，此处不再赘述。

S902，利用环境感知传感器对周围环境进行扫描。

其中，移动终端可以包括用于对环境进行感知的多个视觉传感器，例如多个摄像头。可选地，移动终端还可以包括用于对环境进行感知的其他传感器，如雷达传感器(如激光雷达)、光线传感器、激光测距仪等等。本申请实施例以视觉传感器(摄像头)为例进行说明，但在实际应用中，用于对环境进行扫描的传感器类型并不仅限于此，如还可以通过激光雷达和摄像头同时对周围环境进行扫描，获取环境信息等。

在一些实施例中，当信号强度预测功能开启之后，移动终端可以通过多个摄像头从不同角度对周围环境进行立体拍摄，并获得能够展现环境的三维立体信息的环境三维图像。该三维图像可包括环境中的多个遮挡物，能够用于指示环境中遮挡物(如建筑、桌椅、盆栽等) 的空间分布位置、外立面形状等信息。

在一些实施例中，移动终端可以将采集到的图像存储于本地(如内存)，以便用于后续基于这些图像构建环境对应的三维模型。

示例性的，移动终端的扫描的环境范围可以由用户灵活确定，例如可以是以用户为中心点，传感器采集距离为半径的某一角度范围(如360°，也即环绕用户一周等)对应的区域；或者，扫描环境对应的范围例如也可以是以用户为中心点，预设距离为半径的区域的某一角度范围(如360°等)对应的区域。其中，预设距离可以为默认设置的距离(如3m、5m等)，也可以是用户自主设置的距离，例如用户可以从多个预设距离选择某一距离作为扫描距离。预设距离例如可以基于环境感知传感器的采集能力，如摄像头的焦距、雷达的扫描距离等参数而确定的。

在一些实施例中，摄像头的开启方式例如可以包括：由用户手动开启摄像头或者移动终端自动开启摄像头。

其中，针对由用户手动开启摄像头的方式而言：在一些实施例中，移动终端在通过环境感知传感器对周围环境进行扫描之前，可以提示用户开启摄像头，以对周围环境进行扫描。移动终端提示用户开启摄像头的方式可以有多种，例如包括：通过向用户展示提示信息，提示用户开启摄像头并对周围环境进行扫描；或者，通过语音形式提示用户开启摄像头对周围环境进行扫描等。本申请实施例对提示用户的具体方式不作限定。

在一种可能的实现方式中，当用户点击开启信号强度预测功能(如用户点击开启图8D 所示的信号强度预测开关控件)之后，移动终端可以通过状态栏向用户显示提示信息；或者，移动终端可以通过当前显示的界面向用户显示提示信息(如图10A所示)；或者，移动终端向以语音形式用户播放提示信息等。该提示信息例如可以是“请开启手机摄像头，并对周围环境进行拍摄”。

在一些实施例中，用户可以响应于提示信息可以开启摄像头。以图1所示的室内场景为例，当用户开启摄像头之后，如图10B所示，用户可以握持手机对周围环境进行拍摄。示例性的，在拍摄过程中，手机显示的拍摄界面可以如图10C所示。

如图10C所示，手机的拍摄界面例如可以包括拍摄画面显示区域1101，拍摄画面预览区域1102，拍摄按键1103等。其中，拍摄画面预览区域1102可以包括已拍摄的画面和指示箭头，其中，已拍摄的画面用于展示已经采集到的周围环境中的遮挡物；指示箭头用于指示推荐的移动拍摄方向。此外，该拍摄画面预览区域1102上方还可以显示提示信息，该提示信息可以用于提示用户执行特定操作以拍摄更好的环境画面，例如“按下快门并沿箭头方向缓慢移动”。

针对移动终端自动开启摄像头的方式：在一些实施例中，当信号强度预测功能被开启时，移动终端可以自动开启摄像头。或者，移动终端还可以根据移动终端当前的功耗或者用户使用的应用程序类型，确定是否开启该信号测量功能或者摄像头。比如，当移动终端的功耗大于第一目标值时，确定不开启该信号测量功能；当移动终端的功耗小于或等于第一目标值但大于第二目标值时，确定可以开启该信号测量功能，但是不开启摄像头；当移动终端的功耗小于或等于第二目标值时，确定可以开启信号测量功能和摄像头。又例如，当移动终端正在运行如游戏、视频等应用程序时，确定不开启摄像头；当移动终端正在运行如即时聊天、相册等应用程序时，确定可以开启摄像头。

应理解，在移动终端自动开启摄像头的方式中，移动终端可以不向用户进行提示，或者在后台运行摄像头，用户对该过程可以是无感知的。

在一些实施例中，当用户对开启摄像头以及摄像头拍摄环境无感知时，由于移动终端不会向用户显示已拍摄画面，拍摄的图像可能仅为某一角度，并不全面，此时，可以灵活设置运行下一步骤的条件，例如拍摄时间达到特定时长(如3min)时，开始执行下一步骤；或者，拍摄预设数量的照片后，开始运行下一步骤等。

S903，利用扫描结果对周围环境进行建模，提取环境中各遮挡物对应的电磁特征。

其中，这里的扫描结果可以包括通过上述步骤S902获取的周围环境的三维图像。但当移动终端利用其它传感器采集环境信息时，该扫描结果也可以包括其它类型的信息，如点云信息等，此处不做限定。

在一些实施例中，移动终端可以根据环境的三维图像对周围环境进行三维建模，感知信号传输环境信息。该信号传输环境信息是指影响信号传输的信息，如环境中的遮挡物(如建筑、桌椅、盆栽等等)的空间位置、外立面形状、(外表面)材质、角度、电磁参数等。

可选地，移动终端还可以由其他方式获取的该环境的相关信息，然后对扫描结果和该相关信息进行整合，进行环境建模。该相关信息例如可以是室内装修时的3D设计模型、街景 3D模型、遮挡物测量数据等。该相关信息可以由第三方提供，并由服务器存储于本地，移动终端可以由服务器获取该环境的相关信息。

在一些实施例中，移动终端可以利用人工智能(artificial intelligence，AI)识别图像中的信号传输环境信息。其中，以识别各遮挡物的材质为例，识别过程例如可以包括：移动终端获取由多个摄像头采集的环境三维图像，并将该图像作为输入样本输入基于大量样本训练完成的神经网络材质识别模型；材质识别模型对图像进行预处理(如对图像去噪、平滑、变换等操作)，以加强图像中障碍物遮挡物的重要特征；之后，提取其中影响遮挡物材质的相关特征，并基于训练完成的识别规则对该特征进行分析识别，最终获取图像中的遮挡物的材质类型。

或者，移动终端也可以通过其它方式识别信号传输环境信息，本申请实施例对此不作限定。

在一种实现方式中，移动终端可以根据遮挡物的材质类型、角度等确定该遮挡物对应的电磁参数，例如电磁波反射系数、电磁波散射系数以及电磁波透射系数等。示例性的，以电磁波反射系数和电磁波透射系数为例，移动终端可以利用以下公式(1-1)和公式(1-2)分别计算遮挡物对应的电磁波反射系数和电磁波透射系数：

其中，α为电磁波反射系数；τ；为电磁波透射系数；θ_i为电磁波入射角；ε₁为遮挡物材质对应的介电常数；ε₂为比对材质对应的介电常数。

可选地，移动终端可以在环境的三维地理图像上标注多个遮挡物所在的空间位置、尺寸、材质等信息。示例性的，生成的三维特征地图可以如图10D所示。

S904，获取用户当前的位置信息。

在一些实施例中，用户可以通过移动终端中的位置传感器检测用户当前所在的位置。该位置传感器例如可以包括全球导航卫星系统芯片、气压计、陀螺仪、加速度计等。

示例性的，移动终端可以通过任意一种可行的定位方式获取用户当前位置的定位信息。例如，通过全球定位系统(global positioning system,GPS)、无线保真(wirelessfidelity，Wi-Fi) 定位、蓝牙定位、超声波定位、射频识别(radio frequencyidentification，RFID)、红外技术、超宽带(ultra wide band，UWB)技术、紫蜂(ZigBee)、行人航迹推算(pedestrisn dead recking， PDR)技术等等。其中，Wi-Fi定位技术主要基于移动终端接收到的Wi-Fi热点的信号强度，来计算物体的位置信息；PDR技术是基于传感器信息计算用户相对位置的定位技术，其定位方式首先通过加速度传感器检测用户的步数并估算出步长，然后通过磁阻传感器和陀螺仪计算用户的方位角，最后获取人体移动的相对位置从而实现定位。蓝牙定位技术主要基于信号场强指示(receiving signal strengthindication，RSSI)定位原理，通过至少三个蓝牙基站(蓝牙beacon)通过三点定位计算用户所在的位置。RFID技术主要基于射频信号完成对特定目标的自动识别并获取定位信息。

在一些实施例中，移动终端可以周期性地检测用户当前的位置信息，并基于该位置周期性地预测周围的信号。

S905，获取用户周围的基站信息。

其中，用户周围的基站是指能够为用户移动终端提供网络接入的基站，也即为用户移动终端提供信号的基站。基站信息例如可以包括基站的坐标。可选地，基站信息还可以包括基站的运营商信息、配置信息等，其中，配置信息例如可以包括基站传输带宽、基站设备标识、通信地址、天线数量、信号发射/接收方式(全向或定向)等。在一些实施例中，移动终端可以通过信号传输环境的三维地图获取该基站信息。

在一些实施例中，该三维地图例如可以是高精地图。该三维地图可以包括用户所在位置周围的基站信息，例如包括各基站的坐标、运营商信息、配置信息等，其中，配置信息例如可以包括基站传输带宽、基站设备标识、通信地址、天线数量、信号发射/接收方式(全向或定向)等。此外，该三维地图还可以包括区域内的建筑物、自然物体等遮挡物的空间位置信息、外立面形状、角度等信息。

在一些实施例中，移动终端可以实时地由服务器获取的地图，或者也可以是移动终端预先获取的离线地图。

在一些实施例中，移动终端可以在连接Wi-Fi或网络信号强度较高(如功率高于一定阈值)时，根据日常活动范围选择下载对应区域的离线地图至移动终端。示例性的，移动终端可以记录用户在预设历史时间内的活动轨迹，根据历史轨迹获取用户日常活动的区域(如行政划分的区域)；然后获取获取该区域对应的离线地图。

或者，移动终端也可以周期性地获取离线地图，如每隔一定时间间隔由服务器获取离线地图，或者每隔一段时间间隔由第三方设备获取离线地图。通过周期性更新离线地图，移动终端能够及时更新基站信息，以便后续对用户周围的信号强度进行更加准确的预测分析。

S906，对用户周围区域进行网格划分。

应理解，为了计算用户周围区域的信号强度，需要确定信号接收点。除了移动终端可以作为信号接收点，还需要在用户周围选取多个位置作为信号接收点。其中，这里的用户周围的信号接收点可以是虚拟的信号接收点，也即该多个位置处实际可能并未布置信号接收机，这些位置的信号强度预测结果用于表示假设此处有接收机时，该接收机可能接收到的信号强度是多少。

在一种可能的实现方式中，移动终端可以按照的网格划分参数(如网格长度或网格宽度) 以一定间隔对用户周围区域进行网格划分，然后将各网格的中心点作为信号接收点。例如，移动终端划分网格后，可以基于用户位置、网格划分参数计算每个网格中的中心点坐标，之后再预测该中心点接收到的信号强度，获取各网格中心点的信号强度预测结果，并以该信号强度预测结果代表整个网格对应的信号强度。

应理解，本申请实施例对用户周围区域进行网格划分是为了以网格作为单位更加便捷地统计用户周围的信号强度分布。通过划分网格的方式统计周围区域的信号强度分布仅为示例性举例，并不作为限定。

在另一些实现方式中，移动终端还通过可以选取若干个信号接收点位置，并测量这些位置接收的信号强度，以获取用户周围环境中的信号强度分布状态。例如，对着用户的移动，可以实时地选取用户周围的信号接收点位置。其中，选取这些位置的方式例如可以包括：以用户当前所在的位置坐标作为中心，以预设的角度间隔选取方向，在每个方向上以预设间隔选取位置，将这些位置作为信号接收点位置，测量这些位置的信号强度。

S907，根据用户位置、基站信息、信号传输环境信息，利用射线追踪原理计算用户周围各网格的信号强度。

以下对利用射线追踪原理计算用户所处网格及周围区域网格中信号强度的方式进行介绍。

值得说明的是，计算用户周围的信号强度，需要利用基站位置坐标、用户移动终端的位置坐标以及基站和用户移动终端之间的电磁波传输路径信息。其中，基站位置可以通过离线地图获取(如步骤S905所介绍)，用户移动终端的位置可以通过位置传感器获取(如步骤S904 所介绍)。这里主要介绍如何获取信号传输的路径信息。

为便于理解，根据路径信息获取方式可以将电磁波传输路径区分为远场信道和近场信道。远场信道是指根据离线地图中的基站、基站与移动终端之间的遮挡物(如建筑物、树木等) 的位置、外立面形状、材质、角度、电磁波反射系数、电磁波散射系数、电磁波透射系数等获取的信道。近场信道是指用户移动终端通过环境感知传感器得到的移动终端附近物体的为位置、三维形状、材质、角度、电磁波反射系数、电磁波散射系数、电磁波透射系数等获取的信道。远场信道和近场信道可以存在部分重叠，两者可以互相补充，计算信号强度时，可以采用重叠部分的远场信道和近场信道整合信息。其中，针对利用射线追踪算法计算用户周围网格中信号强度的过程将在下文进行详细说明，此处暂不详述。

应理解，某一接收点可以接收经由多个传输路径传输的信号，多个传输路径传输的信号对应于不同的时延。因而，在一种可能的实现方式中，移动终端对信号强度预测的结果可以如图11所示角度时延功率谱，也即信号强度在时延域和角度域上的变化趋势。之后，移动终端可以根据采样原理由该角度时延功率谱确定不同接收点对应的信号强度。

S908，指示用户向信号强度高的目标网格移动。

应理解，通过上述步骤S907，移动终端可以获取用户周围各网格对应的信号强度。之后，移动终端可以通过多种方式向用户展示信号分布状态或者向用户提示向信号强度高的目标网格移动。其中，目标网格可以指信号强度满足预设阈值的网格。可选地，该目标网格还可以是距离移动终端当前所在网格距离最近的网格。

在一些实施例中，移动终端可以结合(步骤S902中获得的)周围环境的扫描结果判断该目标网格中是否存在障碍物，或者向目标网格的移动路径上是否存在障碍物，若存在可以按照优先级推荐其它不存在障碍物的网格。或者，移动终端可以根据信号强度预测结果、网格是否包括障碍物等条件确定目标网格的优先级，如对网格的信号强度预测结果、是否存在障碍物等分别设置不同权重，计算该网格对应的优先级，然后按照优先级向用户推荐目标网格。通过将网格中或向网格的移动路线中是否存在障碍物作为目标网格推荐的参考因素，能够保证用户能够获取可改善信号质量的可用位置，从而提升用户体验。

在一些实施例中，移动终端可以在界面显示用户周围特定区域内的信号强度分布状态。例如，如图10E所示，移动终端可以界面显示各网格中信号强度分布状态，示例性的，不同信号强度的网格可以用不同标识(如颜色、填充图案等)表示。可选地，移动终端还可以通过界面显示不同网格中信号强度所属的强度范围。

移动终端通过界面展示用户周围区域网格中的信号强度分布，可以使用户直观获知哪些位置的信号强度较高，便于用户调整自己的位置，以获取更高质量的网络信号。

在一些实施例中，移动终端还可以通过界面提示用户由当前所在的网格移动至信号质量强的目标网格。例如，移动终端可以通过界面显示目标网格(如图6D所示)，或者可以通过界面显示沿推荐路线由当前位置移动至目标位置(如图6E所示)。或者，移动终端也可以根据用户周围的信号强度分布状态指示用户向目标方向进行移动，该目标方向可以是信号强度满足预设阈值的区域相对于用户当前位置的方向。又或者，移动终端也可以指示用户向目标方向移动目标距离，以使用户到达信号强度满足预设阈值的位置。

S909，判断目标网格的信号强度是否满足用户需求。

在一些实施例中，用户可以根据移动终端的界面提示，将移动终端移动至目标位置。其中，若目标网格的信号强度满足用户需求，如信号强度大于预设阈值(即本步骤的判断结果为“是”)时，则流程结束。若目标网格的信号强度不满足用户需求，如信号强度小于或等于预设阈值(即本步骤的判断结果为“否”)时，则以用户新位置为基准，对信号强度预测过程进行迭代，并利用重新获取的信号强度分析结果对前一次获取的信号强度分析结果进行校正，再向用户推荐新的目标位置，直至用户获取满足需求的信号强度。其中，满足用户需求可以指信号强度大于预设阈值。

预设阈值的设置方式可以包括多种，例如：方式1，用户根据实际的业务需求自主设置预设阈值；方式2，移动终端自动设置预设阈值；方式3，移动终端默认设置预设阈值。

其中，在方式1中，用户可以通过移动终端中的应用程序设置预设阈值，如通过设置应用程序中的信号强度预测管理界面设置预设阈值。可选地，用户可以根据不同应用程序的业务特点个性化设置预设阈值，例如，考虑到游戏业务一般需要连续信号强度较高的特点，可对游戏类应用程序设置较高的预设阈值；而考虑到视频业务一般需要平均信号强度较高即可，可对视频类应用程序设置相对游戏类来说较低的预设阈值。用户设置预设阈值的方式可以是自主输入特定的数值或者在移动终端已预设好的可选列表中选择某一预设阈值，本申请实施例对此不作限定。在方式2中，移动终端可以在信号强度预测功能开启后，自动设置预设阈值，例如，移动终端可以根据当前运行的应用程序的业务类型，设置响应的预设阈值。在方式3中，移动终端可以默认设置预设阈值，其中，移动终端可以对不同的应用程序默认设置不同的预设阈值，或者也可以默认设置为统一的预设阈值，本申请实施例对此不作限定。

在上述描述的用户在新位置未获取满足需求的信号强度时，对信号强度预测过程进行迭代之外，本申请实施例中开始该迭代过程还可以包括其他多种情形：

例如，可以周期性地进行信号强度预测的迭代过程，即每隔一定时间间隔(如5s)迭代一次。

再例如，移动终端可以根据用户的位置是否发生移动，确定是否开始该迭代过程。具体地，当移动终端在指示用户移动至目标位置后，若检测到用户实际上并未移动，则确定不开始该迭代过程；若检测到用户发生了移动，则确定开始该迭代过程。可选地，移动终端可以在检测到用户移动，且再次停止后，开始该迭代过程。其中，移动终端可以通过多个传感器检测用户是否发生移动，如加速度传感器、距离传感器等等。

又例如，用户可以指示移动终端开始该迭代过程。如用户到达新的位置后，发现网络业务仍然效果不佳，则可以通过应用程序指示移动终端开始该迭代过程。

具体地，迭代过程可以包括以下步骤：

S910，在目标网络中对周围环境进行扫描建模，补充电磁传播特征。

其中，该步骤S910的具体实现过程与上述步骤S902和步骤S903类似，可参见上述相关描述，此处不再赘述。

S911，根据目标网格中的信号强度校准信号强度预测结果。

在一些实施例中，移动终端在目标网格获取新的信号强度分布状态后，可以通过该新的信号强度分布状态对前一次获取的测量结果进行校准。示例性的，该校准过程可以包括：利用在新位置测量获取的角度时延功率谱与前一次(用户之前所在位置)测得的角度时延功率谱进行对比，修正差距较大的路径的增益。具体地，该修正过程可以包括：将待修正的角度时延功率谱中与新的角度时延功率谱中对应角度域和对应时延域的信号强度相差大于第一阈值的信号强度修改为新的角度时延功率谱中对应的信号强度。

应理解，通过利用新位置处测得的角度时延功率谱校准信号强度预测过程中获取的角度时延功率谱，能够获取移动终端周围环境中更加准确的信号强度分布状态。

之后，执行步骤S907至步骤S909。直至用户获取满足需求的信号强度。

根据本申请实施例提供的信号强度预测的方法，通过基于射线追踪算法计算获取的远场信道和基于环境感知传感器采集的环境信息确定近场信道计算周围环境中的信号强度分布，使得用户能够基于强度分布状态直观地识别哪些位置信号质量好，便于用户通过移动位置改善移动终端的网络质量。

示例性的，如图9B所示，为本申请实施例提供的另一种信号强度预测的方法。该方法的执行主体可以是移动终端。主要可以包括以下步骤：

S1001，获取信号传输环境信息和用户位置，该信号传输环境信息包括信号传输环境中影响信号强度的相关参数。

其中，信号传输环境信息例如包括传输环境中遮挡物的电磁参数；还可以包括信号传输环境中遮挡物的空间位置、外立面形状等等。

在一些实施例中，移动终端可以通过多种方式获取该信号传输环境信息，具体可以参见上述步骤S902、步骤S905中的相关介绍，为避免重复，此处不再赘述。

在一些实施例中，用户可以通过移动终端中的位置传感器检测用户当前所在的位置。具体过程可以参见上述步骤S903中的相关介绍，为避免重复，此处不再赘述。

S1002，获取基站信息。

该步骤S1002与上述步骤S905类似，该步骤的实现方式可以参见步骤S905中的相关介绍，此处不再赘述。

S1003，根据信号传输环境信息、用户位置以及基站信息确定该用户周围区域的信号强度预测结果。

示例性的，移动终端可以根据基站位置、用户位置以及信号传输环境信息，利用射线追踪算法计算到达用户周围各信号接收点(如网格中心点)处的有效信号传输路径；然后根据信号传输环境信息计算经由每条有效传输路径传输至信号接收点的信号强度，获取用户周围的信号强度预测结果。具体可以参见上述步骤S907以及下文图12和图13中关于基于射线追踪算法预测用户周围网格中信号强度的过程。

可选地，该过程还可以包括S1004，即提示用户移动至目标位置，该目标位置的信号强度预测结果大于预设阈值。

其中，指示用户移动至目标位置的方式可以有多种，具体可以参见上述步骤S908中的默介绍。

根据本申请实施例提供的信号强度预测的方法，通过基于射线追踪算法计算获取的远场信道和基于环境感知传感器采集的环境信息确定近场信道计算周围环境中的信号强度分布，使得用户能够基于强度分布状态直观地识别哪些位置信号质量好，便于用户通过移动位置改善移动终端的网络质量。

为更好地理解本申请实施例提供的信号强度预测的方法，以下对基于射线追踪算法预测用户周围网格中信号强度的过程进行详细的介绍。如图12所示，为本申请实施例提供的一种远场信道和近场信道的示意图。

应理解，在分析信号传输的信道时，需要获知信号传输环境信息，例如各遮挡物的分布位置、外立面形状、角度信息等等。在一种可能的实现方式中，信号传输环境信息可以基于离线地图获取，例如基于高精地图获取。然而考虑到受测绘精度的限制，离线地图可能无法包括某些区域(如室内)中的信号传输环境信息，本申请实施例提供的信号强度预测的方法中，还可以通过利用环境感知传感器对移动终端附近区域的信号传输环境进行检测。为便于区分，以下将信号传输信道分为远场信道和近场信道，并对两种类型的信道做出以下解释：

远场信道可以指距离移动终端较远的信号传输环境中的信道，其中，该远场信道对应的信号传输环境的信息可以由离线地图获取。近场信道可以指距离移动终端较近的信号传输环境中的信道，近场信道对应的信号传输环境信息可以通过环境感知传感器获取。在一些情形下，由于环境感知传感器检测到的近场信道对应的信号传输环境和离线地图包括的区域会有重叠，因而会使得近场信道和远场信道可能存在重叠部分。针对近场信道和远场信道的重叠部分，在后续计算此处的信号强度时，可以采用近场信道和远场信道的信道信息的并集。

在一些实施例中，根据移动终端所在的场景不同，发射端和接收端之间的完整信道可以只包括远场信道，也可以既包括远场信道又包括近场信道。举例来说，如果用户移动终端位于室外，此时基站到移动终端之间完整信道对应的信号传输环境信息可以由离线地图获取，则仅分析移动终端周围网格由远场信道接收的信号强度即可，不再需要分析近场信道。而如果用户移动终端位于室内，此时无法由离线地图获取完整信道对应的信号传输环境信息(如离线地图不包括室内的信号传输环境信息)，则需要借助环境感知传感器对室内环境进行检测，以对信号传输环境信息进行补充，也即需综合分析远场信道和近场信道，以更加准确地获取移动终端周围的信号强度预测结果。

此外，发射端和接收端之间的信道可以包括视距(line of sight，LOS)传输路径(或称视距径或LOS径)和非视距(non line of sight，NLOS)传输路径(或称非视距径或NLOS 径)。其中，视距径是指由基站发射的信号直接传输至接收点，传输过程中无遮挡物干扰的传输路径。非视距径是指信号传输过程中存在遮挡物，信号在传输过程中经过遮挡物的反射、折射等最终到达接收点的传输路径。本申请对此不作限定。

示例性的，如图13所示，为本申请实施例提供的一种基于射线追踪法预测信号强度的示意性流程图。该过程可以包括以下步骤：

S1301，构建远场信道。

在一些实施例中，移动终端可以根据离线地图筛选基站和移动终端之间可能参与电磁波传输的遮挡物(如建筑物、树木等)。例如，离线地图可以包括远场中各个遮挡物会影响电磁波传输的信息，如各遮挡物的空间位置、外立面形状、(外表面)材质、角度。可选地，移动终端可以由离线地图获取各遮挡物的电磁参数，如电磁波反射系数、电磁波散射系数、电磁波透射系数等。或者，移动终端也可以基于离线地图提供的遮挡物信息，计算各遮挡物的电磁参数，其中，计算过程可以利用现有的任意一种可行的方式(如上述步骤S903介绍的部分参数计算方式)，本申请实施例对此不做限定。

S1302，构建近场信道。

以移动终端处于室内为例，本申请实施例中，构建近场信道的过程可以包括：

首先，移动终端可以通过多个摄像头采集周围的环境信息。该环境可以包括如桌椅、盆栽、窗户等遮挡物，这些遮挡物可能会对传输的信号有反射、散射、透射等，影响信号到达接收点的强度。具体地，移动终端可以通过多个摄像头从多个角度采集附近区域的环境三维信息；根据环境三维信息，计算获取附近区域各遮挡物的空间位置、外立面形状、(外表面) 材质、角度、电磁参数等。其中，计算过程可以利用现有的任意一种可行的方式(如上述步骤S903介绍的部分参数计算方式)，本申请实施例对此不做限定。

S1303，融合所述远场信道和近场信道。

在一些实施例中，移动终端根据步骤S1301和步骤S1302分别获取远场信道信息和近场信道信息后，可以整合远场信息和近场信息获取基站和移动终端之间更为丰富的信道信息。具体地，移动终端可以合并并存储基站和移动终端之间的远场信道信息和近场信道信息。示例性的，以图12所示的遮挡物为例，整合后的信道信息可以如表1所示：

表1

遮挡物编号	空间位置	外立面形状	(外表面)材质	角度
					建筑1	(X<sub>1</sub>，Y<sub>1</sub>)	长方体	墙体材质	α1
建筑2	(X<sub>2</sub>，Y<sub>2</sub>)	长方体	玻璃	α2
					窗户	(X<sub>3</sub>，Y<sub>3</sub>)	平面	玻璃	α3
地面	(X<sub>4</sub>，Y<sub>4</sub>)	平面	陶瓷	α4
					墙体1	(X<sub>5</sub>，Y<sub>5</sub>)	平面	陶瓷	α5
墙体2	(X<sub>6</sub>，Y<sub>6</sub>)	平面	陶瓷	α6

表1所示的遮挡物以及各遮挡物参与信号传输的参数类型仅为示例。在实际应用中，信道信息还可以包括更多遮挡物数量以及更多其他类型的参数，本申请对此不作限定。

应理解，移动终端通过离线地图获取的远场信息和移动终端基于环境传感器获取的近场信息可能存在部分重叠的坐标，针对此类情形，可以对同一坐标对应的远场信息和近场信息进行合并，两者互为补充，计算该坐标处的信号强度时，可以采用远场信息和近场信息的并集。

在一种可能的情形下，如果同一坐标对应的远场信息某一参数与近场信息对应参数不一致，则可以任选其中一个值用于计算该坐标对应的信号强度；或者，可以根据两个参数的均值用于计算该坐标对应的信号强度。

S1304，根据射线追踪原理生成电磁波传输路径。

应理解，射线在由基站发射至到达接收点(以移动终端为例)之前，可能会遇到遮挡物 (如图12所示的建筑1)，当一射线遇到遮挡物时，会发生反射(如图12所示的被反射面1 反射)和折射。射线被折射和反射后，将分解为两条子射线，即反射射线和折射射线，子射线分别按照新的反射方向和折射方向继续传播，直至达到移动终端。因而，移动终端可以利用射线追踪原理，穷举从基站经由信号传输环境的反射、散射(或透射)等到达接收点的所有可能路径。

具体地，以接收点为移动终端为例，生成电磁波传输路径的过程为：以基站为起点，在水平方向和垂直方向上分别以一定间隔生成初始电磁波射线，并追踪某一初始电磁波射线经由信号传输环境后能否最终到达用户移动终端；若能，则保留该电磁波经由的路径作为该移动终端对应的有效传输路径。遍历每条从基站发射出的电磁波射线，重复上述追踪过程，选取其中能够到达移动终端的射线，这些射线经历的传输路径作为移动终端对应的有效传输路径，这些路径到达移动终端的信号可用于计算移动终端处的信号强度。

按照类似的原理，可以利用射线追踪原理确定移动终端周围划分的每个网格中心点对应的信号传输路径。示例性的，各个网格中心点对应的传输路径可以存储至移动终端本地空间 (如移动终端的内存中)。网格(中心点)与传输路径之间的对应关系例如可以如表2所示：

表2

网格编号	信号传输路径
		101	R1～R4
102	R5～R7
		103	R8～R10
…	…

其中，网格101例如可以是移动终端所在的网格，该网格101对应编号为R1至R4的信号传输路径，也即由基站发射的无线信号可以通过4条传输路径到达移动终端。应理解，表 2所示的各网格对应的信号传输路径的数量仅为示例，并不作为限定。

在一些实施例中，移动终端可以获取并存储每一个网格对应的传输环境信息。示例性的，网格与环境信息之间的对应关系可以如表3所示：

表3

应理解，表3仅以移动终端所在的网格101对应的部分信号传输路径以及该信号传输路径包括的各个遮挡物为例，在实际应用中并不仅限于此。

S1305，计算每条传输路径的参数。

其中，每条传输路径的参数可以包括：接收点处的路径增益、时延、水平方向上的到达角、垂直方向上的到达角等。

在一些实施例中，移动终端可以根据上述步骤S1304确定的传输路径，以及每条传输路径上包括的遮挡物参数，计算每条传输路径的参数。示例性的，以LOS径为例，移动端接收到的信号为发射信号经由自由空间传播而到达接收端，可以首根据自由空间传播损耗公式 (1-3)计算移动终端获取的信号强度：

其中，Pr为接收功率，Pt为发射功率，Gt和Gr分别是发射和接收天线的增益，R是发射端(基站)和接收端(移动终端)之间的距离，λ是电磁波波长。

进一步地，这里以一条LOS路径和一条非LOS路径为例。移动终端接收到的信号为发射信号经由自由空间传播而到达移动终端的信号，和发射信号经由遮挡物(假设为地面)发射后到达移动终端的信号的叠加。此时，移动终端接收到的信号强度为两条传输路径中信号的叠加，该双路径模型的接收信号为：

其中，τ＝(r+r′)/c是地面反射分量相对LOS分量的时延，R是地面的电磁波反射系数；

是LOS路径方向的发射天线和接收天线的场辐射方向图(filedradiation patterns)的乘积；

是射线r和射线r′相关的发射天线和接收天线的长辐射方向图的乘积；λ是电磁波波长。

对于多传输路径的情形，可以通过通用射线追踪模型(general ray tracing，GRT)预测接收端的信号强度。示例性的，接收端接收的信号通过以下公式(1-5)表示：

其中，λ是电磁波波长；

是LOS路径方向的发射天线和接收天线的场辐射方向图(filed radiation patterns)的乘积；r_i是第i条反射路径的路径长度；R_i是单一反射系数或组成多反射的每条反射路径的发射系数的乘积；

是与第i个射线相关的接收天线增益与发射天线增益的乘积；τ_i是给定多径分量的时延；D表示衍射系数；d和d‘’分别表示折射前后的路径；s和s‘’分别表示散射前后的路径；σ表示散射物体的雷达有效截面面积；τ_i是给定多径分量的时延。

应理解，上述提供的计算接收端信号的方式仅为示例，在实际应用中还可以使用任意一种可行的方式计算接收端的信号强度，本申请实施例对此不作限定。

S1306，将传输路径的参数叠加得到角度时延功率谱。

在一些实施例中，移动终端可以将上述所有路径的计算结果叠加，得到各网格对应的角度时延功率谱。其中，时延功率谱示意图如图11所示，可用于表示信号强度(功率)随角度域方向和时延域方向的变化。

S1307，计算相对信号参数。

在一些实施例中，移动终端可以根据采样原理从时延功率谱计算每个网格接收点对应的相对信号强度。该采样原理可以是奈奎斯特定理，也即以大于信号中最高频率f_max的2倍进行采样，以完整地保留原始信号中的信息。

S1308，计算绝对信号强度。

在一些实施例中，移动终端可以根据所在网格对应的相对信号强度与移动终端当前所处位置相对信号强度估计值的差值，利用移动终端当前所处位置实测信号强度减去差值得到该网格点对应的绝对信号强度估计结果。

之后，按照上述步骤S1304至步骤S1308遍历计算每个网格接收点的绝对信号强度。

S1309，判断所有网格是否已完成信号强度计算。

若是(也即本步骤的判断结果为“是(YES)”)，则流程结束。若否(也即本步骤的判断结果为“否(NO)”)，则重新执行步骤S1304，并直至所有网格的信号强度计算完成。

根据本申请实施例提供的信号强度预测的方法，通过基于射线追踪算法计算获取的远场信道和基于环境感知传感器采集的环境信息确定近场信道计算周围环境中的信号强度分布，使得用户能够基于强度分布状态直观地识别哪些位置信号质量好，便于用户通过移动位置改善移动终端的网络质量。利用射线追踪法进行信号强度预测，相比于依赖经典传播模型进行预测的方案输入的参数更加丰富，信号强度预测结果更加准确。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品。当该计算机程序产品在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。

本申请实施例还提供了一种包含指令的芯片系统。当该指令在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如，固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：ROM或随机存储记忆体 RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何在本申请实施例揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种信号强度预测的方法，其特征在于，应用于移动终端，所述方法包括：

获取来自基站，且经由信号传输环境到达所述移动终端的信号；

当接收到的信号强度低于目标阈值时，对所述移动终端周围的环境进行扫描，获取环境扫描结果；

根据所述环境扫描结果和预获取的三维地图获取信号传输环境信息，所述三维地图包括所述信号传输环境和所述基站的信息，所述信号传输环境信息包括所述信号传输环境中影响所述信号强度的相关参数；

根据所述移动终端的位置、所述基站的信息以及所述信号传输环境信息，利用射线追踪法计算所述移动终端周围多个信号接收点的信号强度预测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当接收到的信号强度低于目标阈值时，对所述移动终端周围的环境进行扫描，获取环境扫描结果，具体包括：

当接收到的信号强度低于目标阈值时，开启所述移动终端的多个摄像头；

通过所述多个摄像头对所述移动终端周围的环境进行扫描，获取所述所述移动终端周围的环境对应的三维图像。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述当接收到的信号强度低于目标阈值时，开启所述移动终端的多个摄像头，具体包括：

当接收到的信号强度低于目标阈值时，显示第一提示信息，所述第一提示信息用于提示用户开启所述多个摄像头；

接收用户输入的摄像头开启操作，并响应于所述摄像头开启操作开启所述多个摄像头；或者，

当检测到所述接收信号的强度低于目标阈值时，自动开启所述多个摄像头。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述信号强度预测结果，显示第一界面，所述第一界面包括所述移动终端周围环境中的信号强度分布状态。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

提示用户移动至目标位置，所述目标位置对应的所述信号强度预测结果大于预设阈值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号强度预测结果，提示用户移动至目标位置，具体包括：

根据所述信号强度预测结果，显示第一界面，所述第一界面包括第二提示信息，所述第二提示信息用于提示用户向所述目标位置的方向移动；或者，

根据所述信号强度预测结果，显示第二界面，所述第二界面包括所述移动终端周围环境的地图，所述地图上标注有所述目标位置；或者，

根据所述信号强度预测结果，显示第三界面，所述第三界面包括所述移动终端周围环境的地图，所述地图上标注有所述用户的当前位置、所述目标位置以及由所述当前位置移动至所述目标位置的推荐路线。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当移动终端在所述目标位置的接收信号强度仍低于目标阈值时，对所述目标位置周围的环境进行扫描，获取新的环境扫描结果；

根据所述新的环境扫描结果对所述信号强度预测结果进行迭代计算。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

以所述移动终端的位置为基准，确定所述多个信号接收点信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述以所述移动终端的位置为基准，确定所述多个信号接收点信息，具体包括：

以所述移动终端的位置为基准，按照预设的网格参数，在所述移动终端周围预设范围内划分多个网格；

确定所述多个网格的中心点作为信号接收点。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述信号传输环境信息至少包括：

所述信号传输环境中遮挡物的位置、外立面形状、材质、角度以及电磁参数。

11.一种移动终端，其特征在于，包括：

显示屏；

一个或多个处理器；

一个或多个存储器；

一个或多个传感器；

以及一个或多个计算机程序，其中，所述一个或多个计算机程序被存储在所述一个或多个存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述移动终端执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

13.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-10中任一项所述的方法。

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