CN114785392B - 天线选择方法、通信系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种天线选择方法、通信系统和存储介质,应用于包含多个通信芯片的通信设备,该通信设备外设有包括多个天线和多路选择开关的天线系统,该方法包括:针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度;根据多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线;控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接,接收待传输数据并通过多个目标通信芯片发出待传输数据。本方案保证了通信设备的信号稳定性,提高了通信设备的通信质量和数据传输可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种天线选择方法、通信系统和存储介质。
背景技术
进行数据传输的通信设备,例如,客户前置设备(Customer Premises Equipment,简称CPE)等网络接入设备,通常包含有通信芯片、天线必要的组成硬件。不同类型的通信设备,其通信芯片可能不同,比如:4G的通信设备中包含4G通信芯片,5G通信设备中包含5G通信芯片等。
在一些特殊的通信场景中,例如:地下建筑、偏远工厂、近海等工商业场景,存在通信设备信号弱,上下行速率无法满足客户需要的问题。
现有技术中,为了获取较好的信号质量,通常在通信设备中设置定向天线以增强信号强度。但是,设置定向天线一方面需要人工进行调试,费时费力;另一方面,由于定向天线方向固定,不能及时的适应环境变化,通信设备的移动或者通信环境的改变,都会导致通信设备增加信号强度的效果不佳。
发明内容
本发明实施例提供一种天线选择方法、通信系统和存储介质,用以提高通信设备的通信质量。
第一方面,本发明实施例提供一种天线选择方法,应用于包含多个通信芯片的通信设备,所述通信设备外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线,所述方法包括:
根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片;
针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;
根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;
控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接;
接收待传输数据,并通过所述多个目标通信芯片将所述待传输数据发出。
第二方面,本发明实施例提供一种天线选择装置,应用于包含多个通信芯片的通信设备,所述通信设备外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线,所述装置包括:
控制模块,用于根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片;针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接;
处理模块,用于根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;
通信模块,用于接收待传输数据,并通过所述多个目标通信芯片将所述待传输数据发出。
第三方面,本发明实施例提供一种通信系统,包括:天线系统、包含多个通信芯片和处理器的通信设备,其中,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线;
所述处理器,用于根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片;针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接;接收待传输数据,并通过所述多个目标通信芯片将所述待传输数据发出。
第四方面,本发明实施例提供一种通信设备,其外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线;该通信设备包括:多个通信芯片和处理器,所述处理器,用于根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片;针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接;接收待传输数据,并通过所述多个目标通信芯片将所述待传输数据发出。
第五方面,本发明实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质,所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码,当所述可执行代码被通信设备的处理器执行时,使所述处理器至少可以实现如第一方面所述的天线选择方法。
第六方面,本发明实施例提供一种天线选择方法,应用于包含多个通信芯片的第一通信设备,所述通信设备外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线,所述方法包括:
通过设定通信网络与包含设定通信芯片的第二通信设备 通信连接,所述设定通信芯片对应于所述设定通信网络,所述第一通信设备中包含所述设定通信芯片;
根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片;
针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;
根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;
控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的目标天线的连接;
接收所述第二通信设备发送的数据信号,并通过所述多个目标通信芯片将所述数据信号分块发送至对应的第三通信设备。
第七方面,本发明实施例提供一种天线选择方法,应用于包含多个通信芯片的通信设备,所述通信设备外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线,所述方法包括:
根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片;
针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;
根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;
控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的目标天线的连接;
接收直播终端设备发送的直播视频;
将所述直播视频拆分为多个数据段,并通过所述多个目标通信芯片将所述多个数据段分别发送至直播服务器进行聚合。
本发明实施例中,在进行天线选择时,首先,根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,针对通信设备中的多个目标通信芯片,控制天线系统中的多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,其中,多个目标通信芯片是多个通信芯片中的全部或部分。然后,根据多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。最后,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接。这样,在该通信设备接收到待传输数据时,可以使用当前选定的多个目标通信芯片对该待传输数据进行发出。可见,本实施例提供的天线选择方法,能够基于不同的优化目标,为多个目标通信芯片进行天线的选择,以优化通信设备的整体信号质量,并且,通过多个目标通信芯片对待传输数据进行传输,一个目标通信芯片即对应于一条传输路径,通过多条传输路径进行数据传输,可以提高数据传输的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明实施例提供的一种通信系统结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种天线选择方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图;
图6为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图;
图7为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图;
图8为本发明实施例提供的一种确定第二目标通信芯片的流程图;
图9为本发明实施例提供的一种确定第三目标天线的流程图;
图10为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图;
图11为本发明实施例提供的一种定向天线位置分布的示意图;
图12a为本发明实施例提供了一种工业互联网场景下的天线选择方法的流程图;
图12b为本发明实施例提供的通信系统在工业互联网场景下的应用示意图;
图13a为本发明实施例提供了一种直播场景下的天线选择方法的流程图;
图13b为本发明实施例提供的通信系统在直播场景下的应用示意图;
图14为本发明实施例提供的一种天线选择装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外,下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例,而非严格限定。
本发明实施例提供的天线选择方法,可由一通信设备来执行。图1为本发明实施例提供的一种通信系统结构示意图,如图1所示,该通信系统包括天线系统,以及除天线系统外的通信设备。其中,通信设备包括多个通信芯片和处理器(比如CPU)。实际上,该天线系统是为该通信设备设置的天线系统,可以通过设定的连接接口外接在通信设备本体外部。这样,针对任一包含多个通信芯片的通信设备来说,仅需要连接上该天线系统,并为处理器配置相应的天线选择方法所对应的程序,即可执行本发明实施例提供的天线选择方案,对通信设备介入程度低,实用性高。
天线系统中包括微控制单元(Microcontroller Unit,简称MCU)、多个天线和多路选择开关,多个天线中包括多个定向天线和全向天线。MCU在上述处理器的控制下,控制多路选择开关的导通与关闭,进而控制多个天线与多个通信芯片的连接状态。多个天线用于增强与之相连接的通信芯片的信号强度,通过多路选择开关与多个通信芯片连接。可选地,多路选择开关包括单刀多掷或多刀多掷的射频开关。
通信设备中的多个通信芯片用于在通信网络中,进行数据的发送和接收,不同的通信设备可能包含有不同的通信芯片,比如:4G通信芯片、5G通信芯片、Wi-Fi通信芯片等。在一些弱网环境中,为保障数据传输的可靠性,通过使用包含多个通信芯片的通信设备,以形成多条传输路径来进行数据传输,在一些实际应用场景中,该通信设备可以是诸如CPE等网关设备,用户终端设备可以通过无线通信方式与该网关设备连接。
通信设备中的处理器通过通信接口(比如USB接口)与多个通信芯片和天线系统中的MCU通信连接。基于与多个通信芯片之间的通信接口,处理器能够获取多个通信芯片对应的信号强度信息。基于与MCU之间的通信接口,一方面,处理器能够获取天线系统的配置信息,其中包括天线系统的工作模式信息;另一方面,处理器能够向MCU下发控制指令,以使MCU根据接收到的控制指令,控制多路选择开关的导通与关闭。
可选地,上述天线系统中还包括位姿传感器,比如:惯性测量单元(Inertialmeasurement unit,简称IMU),用于检测天线系统的姿态信息,比如天线系统的朝向等。
可选地,上述天线系统中还包括状态面板,该状态面板上设置有可供用户操作的控制按钮,以及指示天线系统工作状态的状态指示灯。
本发明实施例提供的天线系统可以被配置给处于弱网环境下的通信设备使用,用以增强通信设备中通信芯片的信号强度,当然,不以此为限。
在介绍完执行本实施例提供的天线选择方法的通信设备后,下面对本发明实施例提供的天线选择方案的实施过程进行说明。
在一可选实施例中,上述天线系统可以被用于进行通信设备中多个通信芯片的信号增强。在此情形下,可以参考图2所示实施例提供的方案进行天线的选择处理。
图2为本发明实施例提供的一种天线选择方法的流程图,如图2所示,该方法包括如下步骤:
201、根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,多个目标通信芯片是多个通信芯片中的全部或部分。
202、根据多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。
203、控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接。
204、接收待传输数据,并通过多个目标通信芯片将所述待传输数据发出。
在实际应用中,通信设备中的多个通信芯片未必需要全部都工作,比如:若需要传输的数据量比较小,则可以仅使用其中一个或少量几个通信芯片来协作完成数据传输即可,而如果需要传输的数据量比较大,则可以增加使用的通信芯片的数量。
本实施例中将目前一起使用的通信芯片称为多个目标通信芯片。同时使用多个目标通信芯片进行数据传输,可以提高数据传输速率,且有利于保证通信可靠性。
可选地,概括来说,可以根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片。
其中,该数据传输需求信息,可以通过需要传输的数据类型所对应的数据量,时延敏感性等来度量,例如,若需要传输的是诸如直播视频流等数据量比较大的数据,或者是时延比较敏感的比如自动驾驶相关的数据,则基于直播视频流的数据量,或者自动驾驶相关数据的时延敏感性,确定满足该传输需求所需采用的多个目标通信芯片。
举例来说,通信设备中包含的多个通信芯片,比如可以包括不同移动蜂窝网络运营商对应的相同或不同制式的通信芯片,或者,包括同一移动蜂窝网络运营商对应的不同制式的通信芯片,甚至还可以包括不同于移动蜂窝网络的其他通信网络所对应的通信芯片(比如WIFI芯片)。其中,不同制式的通信芯片比如是指3G、4G、5G等芯片。在此假设情形下,若当前需要传输的是直播视频流,为保证数据的高效、可靠传输,确定出的多个目标通信芯片可以包括不同移动蜂窝网络运营商的同一或不同制式的通信芯片。
在根据数据传输需求信息,确定出多个目标通信芯片后,为便于理解,举例说明步骤201至步骤203的执行过程。
本实施例中,假设天线系统中包括:全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3,多个通信芯片中包括:通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3。
针对通信芯片1,控制多路选择开关逐个导通全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3与通信芯片1的连接,以获得通信芯片1对应的多个第一信号强度;按照同样的方式,获取通信芯片2和通信芯片3对应的多个第一信号强度。假设获取到的通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3对应的多个第一信号强度,如表1所示。
表1 多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度
全向天线0 | 定向天线1 | 定向天线2 | 定向天线3 | |
通信芯片1 | -123 dBm | -100 dBm | -120 dBm | -110 dBm |
通信芯片2 | -124 dBm | -120 dBm | -90 dBm | -80 dBm |
通信芯片3 | -124 dBm | -110 dBm | -120 dBm | -100 dBm |
在获得多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度之后,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,比如确定通信芯片1导通定向天线1,通信芯片2导通定向天线2,通信芯片3导通定向天线3,然后,控制多路选择开关导通通信芯片1与定向天线1的连接,通信芯片2与定向天线2的连接,通信芯片3与定向天线3的连接。
值得说明的是,在天线系统用于增强多个目标通信芯片的信号强度的情形下,上述设定的信号强度优化目标实际上是,以寻求某种维度上的全局优化为目标来进行天线的分配,比如:最大化定向天线的增益、优化信号强度最差的目标通信芯片、均衡不同目标通信芯片之间的信号强度差等。也就是说,所述信号强度优化目标用于对多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化,以确定出一种复合某种全局优化目标的天线选择方案。
通过本实施例提供的方案,能够基于不同的优化目标,对通信设备中多个目标通信芯片的信号进行增强,使通信设备的多个目标通信芯片整体的通信质量达到良好状态。
可以理解的是,多个目标通信芯片和天线系统中的多个天线存在多种不同的组合关系,比如:通信芯片1导通连接定向天线1,通信芯片2导通连接定向天线2,通信芯片3导通连接定向天线3;或者通信芯片1导通连接定向天线2,通信芯片2导通连接定向天线1,通信芯片3导通连接定向天线3等。
因此,在根据多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线时,一种可实现的方式是,根据多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,计算每种组合关系下多个目标通信芯片对应的优化评价指标,进而根据该优化评价指标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,并控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与各自需要导通的第一目标天线的连接,以实现通信设备中的多个通信芯片整体的通信质量的提高。下文会结合图3-图5进行详细说明。
这里先不关注多个目标通信芯片当前各自对应的第一目标天线的确定过程,先假设已经为不同的目标通信芯片确定出需导通的第一目标天线(注意,不同目标通信芯片需要导通的第一目标天线是不同的),并且已经控制多路选择开关执行相应的导通操作,那么不同的目标通信芯片便可以通过其各自导通的目标天线进行数据传输。
假设当前上述通信设备(为便于描述这里称为通信设备X)接收到另一通信设备(比如为某用户终端A)发送的待传输数据,并假设该待传输数据是需要发送至另一通信设备(比如云端服务器B)的,则通信设备X可以根据本地设定的数据传输策略,确定如何使用多个目标通信芯片完成该待传输数据的传输。
比如,通信设备X可以根据多个目标通信芯片当前(是指在当前各自连接的第一目标天线的情形下)各自对应的信号质量(可以通过信号强度来反映,不以此为限),确定如何对待传输数据进行拆分,按照拆分结果,通过多个目标通信芯片将拆分出的数据块分别发送出去。
比如,假设通信芯片a的信号质量优于通信芯片b,则可以将待传输数据拆分成数据量不等的两块,分别称为数据块1和数据块2,数据量较大的数据块1通过通信芯片a发出,数据量较小的数据块2通过通信芯片b发出,这里假设多个目标通信芯片由通信芯片a和通信芯片b构成。再比如,若待传输数据中包括视频、图像数据,还包括文本消息,则由于视频、图像数据的数据量比较大,文本消息的数据量比较小,则可以将视频、图像数据通过通信芯片a发出,将文本消息通过通信芯片b发送,即可以根据待传输数据的类型确定发送策略。上述两种情形下,云端服务器B可以对拆分发送的待传输数据进行聚合,恢复出原本的待传输数据。
再比如,还可以分别通过多个目标通信芯片来发送待传输数据,在接收侧的云端服务器B仅保留最早接收到的完整的待传输数据。
通过上述举例可知,通过多个目标通信芯片对待传输数据的协同发送,有助于提升数据传输速率、数据传输可靠性。比如,通过天线选择可以优化多个目标通信芯片的信号质量,基于此,通过对待传输数据进行拆分传输,可以更快地将待传输数据发送到对应的接收端。再比如,在一些情形下使用多个目标通信芯片冗余地对待传输数据进行传输,可以避免仅一条传输路径发送情形下,这条传输路径异常导致的数据传输失败现象。
图3为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图,如图3所示,该方法包括如下步骤:
301、针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,多个目标通信芯片是多个通信芯片中的全部或部分。
302、针对任一目标通信芯片,确定任一目标通信芯片在多个定向天线下分别获得的信号增益;其中,任一目标通信芯片在任一定向天线下获得的信号增益为:任一目标通信芯片在全向天线导通时对应的第一信号强度与在任一定向天线导通时对应的第一信号强度的差值。
303、确定多个目标通信芯片与多个定向天线的目标组合关系,其中,目标组合关系下多个目标通信芯片对应的信号增益总和大于其他组合关系下多个目标通信芯片对应的信号增益总和。
304、根据目标组合关系确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与各自需要导通的第一目标天线的连接。
为了提高多个目标通信芯片的整体信号强度增益,使天线系统中的定向天线的信号增强作用充分发挥。本实施例中,设定的信号强度优化目标为:最大化定向天线的增益,对应地,多个目标通信芯片与多个定向天线的每种组合关系对应的优化评价指标为:多个目标通信芯片对应的信号增益总和。
在具体实施过程中,针对任一目标通信芯片,确定其在全向天线导通时对应的第一信号强度与在任一定向天线导通时对应的第一信号强度的差值,为该目标通信芯片在任一定向天线下获得的信号增益。由此,可计算得到任一目标通信芯片在多个定向天线下分别获得的信号增益。
之后,确定多个目标通信芯片与多个定向天线的多种组合关系,计算每种组合关系下的多个目标通信芯片对应的信号增益总和,确定最大的信号增益总和对应的组合关系为目标组合关系。最后,根据目标组合关系确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与各自需要导通的第一目标天线的连接。
举例来说,仍以图2所示实施例中的假设为例,假设通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的多个第一信号强度如表1所示,则根据上述信号增益的计算方式,可计算得到的通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3在定向天线1、定向天线2和定向天线3下分别获得的信号增益,如表2所示。
表2 多个目标通信芯片在多个定向天线下分别获得的信号增益
定向天线1 | 定向天线2 | 定向天线3 | |
通信芯片1 | 23 dBm | 3 dBm | 13 dBm |
通信芯片2 | 4 dBm | 34 dBm | 44 dBm |
通信芯片3 | 14 dBm | 4 dBm | 24 dBm |
可以理解的是,通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3与定向天线1、定向天线2和定向天线3之间存在多种组合关系,本实施中,仅以两种组合关系为例,示例性说明本实施例提供的天线选择方法,在具体实施过程中,存在多种组合关系。
第一种组合关系:通信芯片1导通连接定向天线1,通信芯片2导通连接定向天线2,通信芯片3导通连接定向天线3,该组合关系下,多个目标通信芯片对应的信号增益总和为(23+34+24)=81dBm。
第二种组合关系:通信芯片1导通连接定向天线2,通信芯片2导通连接定向天线1,通信芯片3导通连接定向天线3,该组合关系下,多个目标通信芯片对应的信号增益总和为(3+4+24)=31dBm。
针对上述两种组合关系,确定“信号增益总和”最大的第一种组合关系为目标组合关系,确定通信芯片1需要导通的第一目标天线为定向天线1,通信芯片2需要导通的第一目标天线为定向天线2,通信芯片3需要导通的第一目标天线为定向天线3。控制多路选择开关导通通信芯片1与定向天线1的连接、通信芯片2与定向天线2的连接,以及通信芯片3与定向天线3的连接。
通过本实施例提供的方案,从多个目标通信芯片与多个定向天线的多种组合方式中,确定出一种信号增益总和最大的组合方式,能够使通信设备中的多个目标通信芯片整体的信号质量提升。
图4为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图,如图4所示,该方法包括如下步骤:
401、针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,多个目标通信芯片是多个通信芯片中的全部或部分。
402、确定多个目标通信芯片与多个天线的目标组合关系,其中,目标组合关系下多个目标通信芯片对应的最弱的第一信号强度大于其他组合关系下多个目标通信芯片对应的最弱的第一信号强度。
403、根据目标组合关系确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与各自需要导通的第一目标天线的连接。
容易理解的是,在每种目标通信芯片与天线的组合关系中,都存在一个目标通信芯片对应于该组合关系下最弱的第一信号强度,为了提升目标通信芯片对应的最弱的第一信号强度,本实施例中,设定的信号强度优化目标为:优化信号强度最差的通信芯片,对应地,多个目标通信芯片与多个定向天线的每种组合关系对应的优化评价指标为:多个目标通信芯片对应的最弱的第一信号强度。
为了便于理解,举例来说,仍以图2所示实施例中的假设为例,假设通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的多个第一信号强度如表1所示。
本实施中,以通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3与全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3之间两种组合关系为例,示例性说明本实施例提供的天线选择方法,在具体实施过程中,存在多种组合关系。
第一种组合关系:通信芯片1导通连接定向天线1,通信芯片2导通连接定向天线2,通信芯片3导通连接定向天线3,该组合关系下,多个通信芯片对应的最弱的第一信号强度为-100dBm。
第二种组合关系:通信芯片1导通连接全向天线0,通信芯片2导通连接定向天线1,通信芯片3导通连接定向天线3,该组合关系下,多个通信芯片对应的最弱的第一信号强度为-123dBm。
针对上述两种组合关系,确定“最弱的第一信号强度”最大的第一种组合关系为目标组合关系,确定通信芯片1需要导通的第一目标天线为定向天线1,通信芯片2需要导通的第一目标天线为定向天线2,通信芯片3需要导通的第一目标天线为定向天线3。控制多路选择开关导通通信芯片1与定向天线1的连接、通信芯片2与定向天线2的连接,以及通信芯片3与定向天线3的连接。
通过本实施例提供的方案,从多个目标通信芯片与多个定向天线的多种组合方式中,确定出一种最弱的第一信号强度最大的组合方式,能够使通信设备中的多个目标通信芯片整体最弱的信号强度提升。
图5为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图,如图5所示,该方法包括如下步骤:
501、针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,多个目标通信芯片是多个通信芯片中的全部或部分。
502、针对任一目标通信芯片,确定任一目标通信芯片在多个定向天线下分别获得的信号增益。
503、确定多个目标通信芯片与多个定向天线的目标组合关系,目标组合关系下多个目标通信芯片对应的信号强度度量值大于其他组合关系下多个目标通信芯片对应的信号强度度量值,其中,目标组合关系下多个目标通信芯片对应的信号强度度量值由目标组合关系下多个目标通信芯片对应的信号增益总和与多个目标通信芯片对应的第一信号强度的方差进行加权求和确定。
504、根据目标组合关系确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与各自需要导通的第一目标天线的连接。
为了在不同目标通信芯片之间的信号强度差别不大的情况下,提高多个目标通信芯片的整体信号强度增益,本实施例中,设定的信号强度优化目标为:均衡不同目标通信芯片之间的信号强度差,对应地,多个目标通信芯片与多个定向天线的每种组合关系对应的优化评价指标为:多个目标通信芯片对应的信号强度度量值,信号强度度量值由每种组合关系下多个目标通信芯片对应的信号增益总和与多个目标通信芯片对应的第一信号强度的方差进行加权求和确定。
在具体实施过程中,多个目标通信芯片对应的信号增益总和的确定方式,可参照前述实施例。在进行加权求和时,可选地,多个目标通信芯片对应的信号增益总和的第一权重系数为正值,多个目标通信芯片对应的第一信号强度的方差的第二权重系数为负值。
为便于理解举例来说,仍以图2所示实施例中的假设为例,假设通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的多个第一信号强度如表1所示,计算得到的通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3在定向天线1、定向天线2和定向天线3下分别获得的信号增益如表2所示。假设第一权重系数为1,第二权重系数为-1。
本实施中,以通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3与全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3之间两种组合关系为例,示例性说明本实施例提供的天线选择方法,在具体实施过程中,存在多种组合关系。
第一种组合关系:通信芯片1导通连接定向天线1,通信芯片2导通连接定向天线2,通信芯片3导通连接定向天线3,该组合关系下,多个目标通信芯片对应的信号增益总和为(23+34+24)=81dBm,多个目标通信芯片对应的第一信号强度(-100 dBm,-90 dBm,-100dBm)的方差为22.2,多个目标通信芯片对应的信号强度度量值为(81-22.2)=58.8。
第二种组合关系:通信芯片1导通连接定向天线2,通信芯片2导通连接定向天线1,通信芯片3导通连接定向天线3,该组合关系下,多个目标通信芯片对应的信号增益总和为(3+4+24)=31dBm,多个目标通信芯片对应的第一信号强度(-120 dBm,-120 dBm,-100 dBm)的方差为88.8,多个目标通信芯片对应的信号强度度量值为(31-88.8)=-57.8。
针对上述两种组合关系,确定“信号强度度量值”最大的第一种组合关系为目标组合关系,确定通信芯片1需要导通的第一目标天线为定向天线1,通信芯片2需要导通的第一目标天线为定向天线2,通信芯片3需要导通的第一目标天线为定向天线3。控制多路选择开关导通通信芯片1与定向天线1的连接、通信芯片2与定向天线2的连接,以及通信芯片3与定向天线3的连接。
通过本实施例提供的方案,从多个目标通信芯片与多个定向天线的多种组合方式中,确定出一种信号增益总和与信号强度的方差加权求和结果最大的组合方式,能够使通信设备中的多个目标通信芯片在信号强度差别不大的情况下,整体的信号增益得到优化。
在一可选实施例中,在确定多个目标通信芯片与多个天线的分配方案,导通多个目标通信芯片与其各自对应的第一目标天线的连接后,可以定时检测多个通信芯片的信号强度,并根据检测到多个通信芯片的信号强度,确定通信芯片当前要连接的天线。在具体实施过程中,可以参考图6所示实施例提供的方案进行天线的选择处理。
图6为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图,如图6所示,该方法包括如下步骤:
601、若检测到多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度小于设定阈值,则从多个通信芯片中选定第一目标通信芯片;
602、从多个天线中确定用于增强第一目标通信芯片的信号强度的第二目标天线;
603、控制多路选择开关导通第一目标通信芯片与第二目标天线的连接。
在实际应用中,可能存在某一时间段内,网络的整体信号强度较弱的情况,在这种情形下,若天线系统仍用于增强通信设备中多个目标通信芯片的信号强度,则可能会出现每一个目标通信芯片的通信质量都不佳的情况,进而导致通信设备的通信质量较差。
为了避免这种情况的发生,本实例中,当出现网络整体信号强度较弱的情况时,从通信设备包含的多个通信芯片中确定出一个通信芯片,作为使用天线系统进行信号增强的目标通信芯片。通过保证某一个通信芯片的通信质量,来保证通信设备的通信质量。
在具体实施过程中,可通过检测通信设备的多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度,来确定当前网络的信号强度。若检测到多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度小于设定阈值,则表明当前网络的信号强度较弱,多个通信芯片的通信质量不佳,在此情形下,从多个通信芯片中选定一个通信芯片,即第一目标通信芯片,作为使用天线系统进行信号增强的目标通信芯片。然后,从多个天线中确定用于增强第一目标通信芯片的信号强度的第二目标天线,控制多路选择开关导通第一目标通信芯片与第二目标天线的连接。
可选地,检测到多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度小于设定阈值,包括:检测到多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度总和小于设定阈值,或者检测到多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度均值小于设定阈值。
可选地,从多个通信芯片中选定第一目标通信芯片,包括:从多个通信芯片中随机选定一个通信芯片为第一目标通信芯片,或者,根据预设的选定规则,从多个通信芯片中选定一个通信芯片为第一目标通信芯片,比如,选定多个通信芯片中通信制式最高的通信芯片为第一目标通信芯片。
可选地,从多个天线中确定用于增强第一目标通信芯片的信号强度的第二目标天线,包括:确定多个天线分别与第一目标通信芯片导通连接时,最强的信号强度对应的天线为用于增强第一目标通信芯片的信号强度的第二目标天线。具体地,可控制多路选择开关逐个导通多个天线与第一目标通信芯片的连接,以获得第一目标通信芯片对应的多个信号强度,然后选择最强的信号强度对应的天线为第二目标天线。
本实施例提供的方案,通过定时检测多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度,能够及时的确定当前网络的信号强度。在网络的信号强度较弱时,从通信设备包含的多个通信芯片中选定第一目标通信芯片,通过保证第一目标通信芯片的通信质量,来保证通信设备的通信质量。
基于前述实施例的内容可知,通信设备连接的天线系统,既可以用于增强通信设备中多个通信芯片的信号强度,也可以用于增强通信设备中的一个通信芯片的信号强度。
在一可选实施例中,天线系统可以设置不同的工作模式,分别对应于增强通信设备中多个通信芯片的信号强度,和增强通信设备中的一个通信芯片的信号强度。
在具体实施过程中,通信设备在上电开机后,先获取天线系统的配置信息,然后,根据配置信息中的工作模式信息,确定天线系统是服务于多个通信芯片,还是服务于某一通信芯片。之后,再执行与工作模式信息匹配的天线选择方法。
若工作模式信息指示天线系统工作于增强通信设备中多个通信芯片的信号强度的模式,则执行图2-图5实施例中的步骤,具体实施过程可参照前述实施例,在此不在赘述。
若工作模式信息指示天线系统工作于增强通信设备中一个通信芯片的信号强度的模式,则根据图7所示实施例提供的方案进行天线的选择处理。
图7为本发明实施例提供的一种天线选择方法的流程图,如图7所示,该方法包括如下步骤:
701、确定天线系统的工作模式信息,若工作模式信息指示天线系统工作于增强一个通信芯片的信号强度的模式,则从多个通信芯片中确定使用天线系统的第二目标通信芯片。
702、控制多路选择开关逐个导通多个天线与第二目标通信芯片的连接,以获得第二目标通信芯片对应的多个第二信号强度。
703、确定多个第二信号强度中符合设定条件的第二信号强度所对应的天线为第三目标天线,控制多路选择开关导通第三目标天线与第二目标通信芯片的连接。
本实施例中,通信设备在上电开机后,获取天线系统的配置信息,当配置信息中包含的工作模式信息指示天线系统工作于增强一个通信芯片的信号强度的模式时,从多个通信芯片中确定使用天线系统的第二目标通信芯片。
可以理解的是,通信芯片在连接天线时的信号强度值远大于不连接天线时的信号强度值,因此,可以根据多个通信芯片在不连接天线和连接天线时对应的信号强度,确定使用天线系统的第二目标通信芯片。
图8为本发明实施例提供的一种确定第二目标通信芯片的流程图,如图8所示,上述步骤701中从多个通信芯片中确定使用天线系统的第二目标通信芯片,在具体实施时,可包括如下步骤:
801、控制多路选择开关断开与多个天线的连接,以获得多个通信芯片各自对应的第三信号强度。
802、控制多路选择开关导通与多个天线中任一天线的连接,以获得多个通信芯片各自对应的第四信号强度。
803、根据多个通信芯片各自对应的信号强度差,确定信号强度差大于设定阈值的通信芯片为第二目标通信芯片,其中,任一通信芯片对应的信号强度差为任一通信芯片对应的第四信号强度与第三信号强度的差值。
举例来说,假设天线系统中包括:全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3,多个通信芯片中包括:通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3。在从多个通信芯片中确定使用天线系统的第二目标通信芯片时,首先,控制多路选择开关断开与全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3的连接,以获得通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3在不连接天线时各自对应的信号强度,即第三信号强度。然后,控制多路选择开关导通与多个天线中任一天线的连接,比如:导通与定向天线1的连接,以获得多个通信芯片各自对应的第四信号强度。
假设不连接天线时,通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的第三信号强度分别为-70dBm、-80dBm和-90dBm;导通与定向天线1的连接时,通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的第四信号强度分别为-68dBm、-40dBm和-89dBm。基于上述假设,通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的信号强度差分别为2dBm、40dBm和1dBm。
在确定信号强度差大于设定阈值的通信芯片为第二目标通信芯片时,信号强度差阈值的设置,可以根据实际使用过程中,通信芯片在连接天线和不连接天线时对应的信号差值进行合理设置,比如:通信芯片在连接天线和不连接天线时对应的信号强度差的均值为30dBm,则可将30dBm设为设定阈值,基于该设定阈值,可确定通信芯片2为使用该天线系统的第二目标通信芯片。
由于通信芯片在连接天线时的信号强度值远大于不连接天线时的信号强度值,因此,相较于第二目标通信芯片(即通信芯片2)来说,通信芯片1和通信芯片3的第四信号强度值与第三信号强度值之间的差值要小的多,明显小于设定阈值。
但是,通信设备在实际使用的过程中,周围的网络环境是动态变化的,在某一时间段内,可能会由于网络的波动,而导致同时存在多个信号强度差大于设定阈值的通信芯片,比如:通信芯片1和通信芯片2对应的信号强度差值均大于设定阈值。针对这种情况,可选地,可重新执行图8所示第二目标通信芯片的确定方法,直至只有一个通信芯片对应的信号强度差大于设定阈值,确定该通信芯片为使用天线系统的第二目标通信芯片。通过本实施例提供的方案,能够在网络存在波动的情况下,从多个通信芯片中,准确的确定出使用天线系统的第二目标通信芯片。
如前文所述,天线系统中包含有多个定向天线和全向天线。可选地,可基于单个定向天线的能量辐射范围,设置多个能量辐射方向不同的定向天线,使多个定向天线组合后的能量辐射范围覆盖360度。在动态变化的网络环境中,为了保证通信设备的信号质量,需要在不同时刻为第二目标通信芯片从多个天线中确定出信号强度较佳的目标天线,作为要导通连接的第三目标天线。
仍以上述图7所示实施例中假设的情形为例,在确定通信芯片2为使用天线系统的第二目标通信芯片后,控制多路选择开关逐个导通全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3与通信芯片2的连接,以获得通信芯片2对应的多个第二信号强度。
可选地,步骤703确定多个第二信号强度中符合设定条件的第二信号强度所对应的天线为第三目标天线,包括:确定多个第二信号强度中信号强度最强的第二信号强度所对应的天线为第三目标天线。
假设控制多路选择开关逐个导通全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3与通信芯片2的连接时,通信芯片2对应的多个第二信号强度分别为:-50dBm、-40dBm、-60dBm和-55dBm,则可确定定向天线1为第三目标天线,控制多路选择开关导通定向天线1与通信芯片2的连接。
可选地,为了保证第三目标天线确定结果的准确性,图9为本发明实施例提供的一种确定第三目标天线的流程图,如图9所示,上述步骤702-703,在具体实施时,可包括如下步骤:
901、在第一时间段内,控制多路选择开关逐个导通多个天线与第二目标通信芯片的连接,以获得第二目标通信芯片在第一时间段内对应的多个第二信号强度。
902、在第二时间段内,控制多路选择开关逐个导通多个天线与第二目标通信芯片的连接,以获得第二目标通信芯片在第二时间段内对应的多个第二信号强度;第二时间段晚于第一时间段。
903、根据第二目标通信芯片在第一时间段内和在第二时间段内分别对应的多个第二信号强度,确定第三目标天线。
可选地,根据第二目标通信芯片在第一时间段内和在第二时间段内分别对应的多个第二信号强度,确定第三目标天线,包括:根据第二目标通信芯片在第一时间段内和在第二时间段内分别对应的多个第二信号强度均值,确定多个第二信号强度均值中信号强度最强的第二信号强度均值所对应的天线为第三目标天线。
举例来说,假设在第一时间段内,控制多路选择开关逐个导通全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3与通信芯片2的连接时,通信芯片2对应的多个第二信号强度分别为:-50dBm、-40dBm、-60dBm和-55dBm。在第二时间段内,控制多路选择开关逐个导通全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3与通信芯片2的连接时,通信芯片2对应的多个第二信号强度分别为:-46dBm、-42dBm、-58dBm和-57dBm。基于上述假设,控制多路选择开关逐个导通全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3与通信芯片2的连接时,通信芯片2对应的多个第二信号强度均值分别为:-48dBm、-41dBm、-59dBm和-56dBm,进而,可确定定向天线1为第三目标天线,控制多路选择开关导通定向天线1与通信芯片2的连接。
可选地,在具体实施过程中,可以获取多个不同的时间段内,控制多路选择开关逐个导通多个天线与第二目标通信芯片的连接时,第二目标通信芯片对应的多个第二信号强度。然后,基于第二目标通信芯片在多个时间段内分别对应的多个第二信号强度,确定第三目标天线。由于在不同的时间段内,外界的网络环境可能存在波动,为了避免网络波动对确定第三目标天线带来的影响,本实施例中,通过获取不同时间段内目标通信芯片对应的多个第二信号强度的均值来确定第三目标天线,以提高第三目标天线确定的准确性。
本实施例提供的天线选择方法,能够基于天线系统的不同的工作模式信息,通过不同的天线选择方式,从多个天线中为目标通信芯片选择出当前时刻对该目标通信芯片来说最能增强其信号强度的天线,进行数据传输,保证了通信设备的信号稳定性,提高了通信设备的通信质量。
图10为本发明实施例提供的另一种天线选择方法的流程图,如图10所示,该方法包括如下步骤:
1001、针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,多个目标通信芯片是多个通信芯片中的全部或部分。
1002、根据多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。
1003、控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接。
1004、若检测到用户手动触发的更新操作或者通信设备对应的网络接入设备发生变化,则针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第五信号强度。
1005、根据多个目标通信芯片各自对应的多个第五信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的更新后的目标天线,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与更新后的目标天线的连接。
1006、若检测到天线系统的姿态发生变化,则根据天线系统的姿态旋转角度、任一目标通信芯片导通的第一目标天线当前的目标覆盖方向以及多个天线的位置关系,从多个天线中确定按照姿态旋转角度旋转后的信号覆盖方向与目标覆盖方向匹配的天线作为任一目标通信芯片更新后的目标天线,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与更新后的目标天线的连接。
在实际应用中,天线与目标通信芯片的连接并非一成不变。因为,通信设备周围的网络环境是动态变化的,通信设备也可能会受环境因素或者人为因素的影响,而发生移动。在此情形下,如果保持目标通信芯片与天线连接不变,则可能会导致通信设备的通信质量不佳。
因此,在一些更新情形发生时,需要更新目标通信芯片与天线的连接情况。可选地,可以预设不同的更新条件,比如:用户手动触发的更新操作、通信设备对应的网络接入设备发生变化、天线系统的姿态发生变化等。通信设备在工作的过程中,若检测到设定更新条件发生,则从多个天线中重新确定与任一目标通信芯片导通连接的目标天线,并控制多路选择开关导通目标通信芯片与更新后的目标天线的连接。
在具体实施过程中,根据更新时处理过程的不同,可以将更新情形划分为两大类。其中,第一类情形包括:用户手动触发的更新操作、通信设备对应的网络接入设备发生变化;第二类情形包括:天线系统的姿态发生变化。
针对第一类情形,其更新时的处理过程本质就是“重扫描”,即重新控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得每个目标通信芯片对应的多个信号强度,然后根据获得的信号强度,确定各目标通信芯片要导通连接的目标天线。针对第二类情形,其实质上是根据天线系统的位姿变化情况适应性调整选择的天线。以下将结合图10对这两类情形进行具体介绍。
图10所示的天线选择方法中,步骤1001-步骤1003的具体实施过程可参照前述实施例,在此不再进行赘述。
针对第一类情形,可选地,用户手动触发的更新操作可以为:用户手动按下通信设备上设置的相应按钮,比如天线系统控制面板上的“重扫描”控制按钮;网络接入设备发生变化可以为通信设备在移动过程中,切换通信连接的基站或者其他网络接入设备。
可选地,在进行重扫描时,若天线系统被用于进行通信设备中多个通信芯片的信号增强,则针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个第五信号强度。然后,根据多个目标通信芯片各自对应的多个第五信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的更新后的目标天线。其中,第五信号强度的获取,以及根据第五信号强度和信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的更新后的目标天线的具体过程,与步骤1001-步骤1003的实施过程类似,可参照前述图2至图5实施例中的内容,在此不在赘述。
可选地,在进行重扫描时,若天线系统被用于进行通信设备中一个通信芯片的信号增强,则控制多路选择开关逐个导通多个天线与使用天线系统的目标通信芯片的连接,以获得该目标通信芯片对应的多个第六信号强度。然后,确定多个第六信号强度中符合设定条件的第六信号强度所对应的天线为更新后的目标天线,控制多路选择开关导通该目标通信芯片与更新后的目标天线的连接。
第六信号强度的获取过程与第二信号强度的获取过程类似:第一时间段内,控制多路选择开关逐个导通多个天线与该目标通信芯片的连接,以获得该目标通信芯片在第一时间段内对应的多个第六信号强度;在第二时间段内,控制多路选择开关逐个导通多个天线与该目标通信芯片的连接,以获得该目标通信芯片在第二时间段内对应的多个第六信号强度;第二时间段晚于第一时间段。
根据第六信号强度确定更新后的目标天线的过程,与根据第二信号强度确定第三目标天线的过程类似:根据该目标通信芯片在第一时间段内和在第二时间段内分别对应的多个第六信号强度,确定更新后的目标天线。其具体实施过程可参照前述实施例,本实施例中对此不再进行赘述。
针对第二类情形,可选地,可利用天线系统中设置的位姿传感器,比如IMU,检测天线系统的姿态变化,具体地,当天线系统随通信设备受环境因素(比如:风力等)影响发生旋转时,确定天线系统的姿态旋转角度。
概括来说,天线系统的姿态旋转可分为两种情况:按照顺时针方向旋转,以及按照逆时针方向旋转。假设天线系统中包含有N个天线,其对应的编号i分别为从0到N-1的整数,这N个天线按照i=0,1,…,N-1的顺序,顺时针均匀排列分布。
在具体实施过程中,对于任一目标通信芯片而言,当天线系统延顺时针方向旋转M度时,若M小于360/N,则确定该目标通信芯片需要导通连接的更新后目标天线的编号为当前使用的天线对应的编号,即仍使用当前导通连接的天线;若M大于或等于360/N,则确定该目标通信芯片需要导通连接的更新后的目标天线的编号为:(i-int(M*N/360))%N。当天线系统延逆时针方向旋转M度时,若M小于360/N,则确定该目标通信芯片需要导通连接的更新后的目标天线的编号为当前使用的天线对应的编号,即仍使用当前导通连接的天线;若M大于或等于360/N,则确定该目标通信芯片需要导通连接的更新后的目标天线的编号为:(i+int(M*N/360))%N。其中,i为当前导通连接的天线的编号,int()为取整函数,%表示取余数。
为了便于理解,举例来说,图11为本发明实施例提供的一种定向天线位置分布的示意图,其中,左图为天线系统姿态发生变化前的定线天线位置分布图,右图为天线系统姿态发生变化后的定线天线位置分布图。如图11所示,假设天线系统中包含有4个定向天线,分别为定向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3,其中,0、1、2、3为定向天线的编号;通信设备中包含有通信芯片1、通信芯片2、通信芯片3、通信芯片4和通信芯片5,其中,根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片为:通信芯片1、通信芯片2、通信芯片3、通信芯片4。
天线系统姿态发生变化前,如图11中的左图所示,4个定向天线按照顺时针分布,对应的覆盖方向分别为东、南、西、北4个方向。假设多个目标通信芯片中,通信芯片1当前连接的第一目标天线为定向天线3,定向天线3的信号覆盖方向为方向北;通信芯片2当前连接的第一目标天线为定向天线0,定向天线0的信号覆盖方向为方向东;通信芯片3当前连接的第一目标天线为定向天线1,定向天线3的信号覆盖方向为方向南;通信芯片4当前连接的第一目标天线为定向天线2,定向天线3的信号覆盖方向为方向西。
以通信芯片1为例,说明任一目标通信芯片,在检测到天线系统的姿态发生变化后,确定更新后的目标天线的过程。
对于通信芯片1而言,在天线系统姿态发生变化前,其目标覆盖方向为方向北,基于前述实施例中的描述可知,对于通信芯片1来说,方向北的信号良好。
在检测到天线系统姿态发生变化后,如图11中的右图所示,假设天线系统的姿态旋转角度为顺时针方向旋转90度,根据上述内容可知,90度等于360/4,因此,确定通信芯片1需要导通连接的更新后的目标天线的编号为:(3-int(90*4/360))%4=2,从图中也可看出,旋转后信号覆盖方向为方向北的天线为定向天线2,因此,确定通信芯片1对应的更新后的目标天线为定向天线2,控制多路选择开关导通定向天线2与通信芯片1的连接。相应地,若天线系统的姿态旋转角度为逆时针方向旋转90度,根据上述内容可知,90度等于360/4,因此,确定通信芯片1需要导通连接的更新后的目标天线的编号为:(3+int(90*4/360))%4=0,从图中也可看出,旋转后信号覆盖方向为方向北的天线为定向天线0,因此,确定通信芯片1对应的更新后的目标天线为定向天线0,控制多路选择开关导通定向天线0与通信芯片1的连接。
可以理解的是,若天线系统用于增强通信设备中多个通信芯片的信号强度,比如图11所示意的天线系统用于增强通信设备中的通信芯片1、通信芯片2、通信芯片3、通信芯片4的情形,则多个目标通信芯片均执行上述确定更新后的目标天线的过程,以重新确定多个目标通信芯片各自需要导通的更新后的目标天线。
若天线系统用于增强通信设备中的一个通信芯片的信号强度,则使用天线系统的目标通信芯片执行上述确定更新后的目标天线的过程,以重新确定该目标通信芯片需要导通的更新后的目标天线。
可选地,还可设置触发从多个天线中重新确定与任一目标通信芯片导通连接的目标天线的时间阈值,当达到时间阈值后,自动触发重新确定与该任一目标通信芯片导通连接的目标天线的执行,以更新该任一目标通信芯片连接的天线,以适应不同时刻的网络环境。可选地,时间阈值可根据通信设备的应用场景进行设置,例如,在矿场应用场景中,网络环境复杂多变,时间阈值可设置为较小的数值,比如10分钟;在办公应用场景中,网络环境较为稳定,时间阈值可设置为较大的数值,比如20分钟。
本实施例提供的方案,通信设备可以基于用户的主动操作、检测到的接入的网络环境的变化,或者检测到的天线系统姿态发生变化,及时的更新该任一目标通信芯片导通连接的目标天线,能够更好的适应移动的应用场景,即使通信设备发生移动,也能够保证良好的通信质量。
本发明实施例提供的如上通信系统可以适用于不同的通信场景中,比如工业互联网场景、直播场景等。
在实际的工业互联网场景中,由于实际环境较为复杂,比如存在墙体等遮挡物,会对通信设备之间的信号传输产生较大的影响,比如由于墙体的遮挡,WIFI信号会发生较大的衰减,致使数据信号不能正常传输。为此,本实施例在工业互联网场景中引入了如上的通信系统,以提高工业互联网场景中工业终端之间的通信质量。
图12a为本发明实施例提供了一种工业互联网场景下的天线选择方法的流程图,如图12a所示,该天线选择方法应用于第一通信设备,包括如下步骤:
1201、通过设定通信网络与包含设定通信芯片的第二通信设备通信连接,设定通信芯片对应于设定通信网络,第一通信设备中包含设定通信芯片。
1202、根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,多个目标通信芯片是多个通信芯片中的全部或部分。
可以理解的是,多个目标通信芯片中包含上述设定通信芯片。
1203、根据多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的目标天线,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与对应的目标天线的连接。
1204、接收第二通信设备发送的数据信号,并通过多个目标通信芯片将数据信号分块发送至对应的第三通信设备。
为了便于理解,结合图12b对图12a所示的天线选择方法进行说明,图12b为本发明实施例提供的通信系统在工业互联网场景下的应用示意图。
如图12b所示,第一通信设备为CPE设备,第二终端设备为工业互联网场景中使用的工业终端(比如路由器等网络接入设备),第三终端设备为工业互联网场景中使用的控制设备。其中,CPE中包含有多个通信芯片,分别为通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3。天线系统中包含有多路选择开关和多个天线,多个天线分别为:全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3。
本实施例中,假设工业终端中包含的设定通信芯片为WIFI芯片。结合图12b,在进行天线选择时,首先,通过设定的通信网络(即无线通信网络)建立CPE设备与工业终端的无线通信连接。然后,CPE设备根据工业终端的数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片。
假设CPE设备确定多个目标通信芯片为通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3,则进一步地,CPE设备针对通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3,控制多路选择开关逐个导通全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3与每个目标通信芯片的连接,以获得通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的多个信号强度。
若根据通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的多个信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定通信芯片1导通定向天线1,通信芯片2导通定向天线2,通信芯片3导通定向天线3,则控制多路选择开关导通通信芯片1与定向天线1的连接,通信芯片2与定向天线2的连接,通信芯片3与定向天线3的连接。
之后,当CPE设备接收到工业终端发送的数据信号x时,将该数据信号进行分块处理,比如均等的划分为3块,分别为数据信号1、数据信号2和数据信号3,然后通过通信芯片1将数据信号1发送至控制设备,通过通信芯片2将数据信号2发送至控制设备,通过通信芯片3将数据信号3发送至控制设备。
本实施例中,通过在工业互联网场景中引入如上的通信系统,能够增强发送的数据信号的信号强度,提高工业互联网场景中工业终端之间的通信质量。并且,由于通信系统中的第一通信设备在发送数据信号时,同时使用多个目标通信芯片,将数据信号分块发送给第三通信设备,进一步地,能够提高数据信号的发送效率,缩短数据信号的发送时间。
直播视频的视频流具有较大的数据量,在传输直播视频时,若网络的带宽较小,或者信号强度较弱,则会导致直播视频画面的卡顿,进而影响用户的体验。为此,本实施例在直播场景中引入了如上的通信系统,以提高直播场景中直播视频的传输速率。
图13a为本发明实施例提供了一种直播场景下的天线选择方法的流程图,如图13a所示,该天线选择方法应用于通信设备,包括如下步骤:
1301、根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,针对多个目标通信芯片,控制多路选择开关逐个导通多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,多个目标通信芯片是多个通信芯片中的全部或部分。
1302、根据多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定多个目标通信芯片各自需要导通的目标天线,控制多路选择开关导通多个目标通信芯片与对应的目标天线的连接。
1303、接收直播终端设备发送的直播视频。
1304、将直播视频拆分为多个数据段,并通过多个目标通信芯片将多个数据段分别发送至直播服务器进行聚合。
为了便于理解,结合图13b对图13a所示的天线选择方法进行说明,图13b为本发明实施例提供的通信系统在直播场景下的应用示意图。在实际应用中,如图13b所示,通信设备可以为CPE等网络接入设备。直播终端设备可以包括:手机、个人电脑(PersonalComputer,简称PC)、平板电脑、笔记本电脑等。直播服务器可以为包含一独立主机的物理服务器,或者也可以为主机集群承载的虚拟服务器,或者也可以为云服务器。
其中,CPE中包含有多个通信芯片,分别为通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3,天线系统中包含有多路选择开关和多个天线,多个天线分别为:全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3。
在直播场景中,假设CPE设备根据直播的数据传输需求信息,确定通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3为目标通信芯片,则进一步地,CPE设备针对通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3,控制多路选择开关逐个导通全向天线0、定向天线1、定向天线2和定向天线3与每个目标通信芯片的连接,以获得通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的多个信号强度。
若根据通信芯片1、通信芯片2和通信芯片3各自对应的多个信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定通信芯片1导通定向天线1,通信芯片2导通定向天线2,通信芯片3导通定向天线3,则控制多路选择开关导通通信芯片1与定向天线1的连接,通信芯片2与定向天线2的连接,通信芯片3与定向天线3的连接。
之后,当CPE设备接收到直播终端设备发送的直播视频y时,将直播视频y拆分为多个数据段,比如均等划分为3个数据段,分别为数据段1、数据段2和数据段3。然后,通过通信芯片1将数据段1发送至直播服务器,通过通信芯片2将数据段2发送至直播服务器,通过通信芯片3将数据段3发送至直播服务器。当直播服务器接收到所有的数据段后,对多个数据段进行聚合处理,即将多个数据段处理为对应的完整的直播视频y,然后再将聚合后的直播视频y传输给使用观看直播视频的用户终端设备。
需要说明的是,上述直播服务器可以为云服务器,当直播服务器为云端服务器时,上述过程实际上描述了在直播场景下,CPE设备与云服务器之间的云端数据传输过程。在实际应用中,其他利用如上通信系统进行云端数据传输的过程与直播场景类似。
本实施例中,通过在直播场景中引入如上的通信系统,一方面能够增强发送的直播视频数据段的信号强度,另一方面,由于通信系统中的通信设备在发送直播视频时,将直播视频拆分成了多个数据段,同时使用多个目标通信芯片,将多个数据段发送给直播服务器,能够提高直播视频的发送效率,缩短直播视频的发送时间。
以下将详细描述本发明的一个或多个实施例的天线选择装置。本领域技术人员可以理解,这些装置均可使用市售的硬件组件通过本方案所教导的步骤进行配置来构成。
图14为本发明实施例提供的一种天线选择装置的结构示意图,该装置应用于外部设有天线系统和多个通信芯片的通信设备,天线系统中包括多个天线和多路选择开关,多个天线中包括多个定向天线和全向天线,如图14所示,该装置包括:控制模块11、处理模块12、通信模块13。
控制模块11,用于根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接。
处理模块12,用于根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化。
通信模块13,用于接收待传输数据,并通过所述多个目标通信芯片将所述待传输数据发出
可选地,处理模块12,还用于根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的所述多个目标通信芯片。
可选地,处理模块12,具体用于针对任一目标通信芯片,确定所述任一目标通信芯片在所述多个定向天线下分别获得的信号增益;其中,所述任一目标通信芯片在任一定向天线下获得的信号增益为:所述任一目标通信芯片在所述全向天线导通时对应的第一信号强度与在所述任一定向天线导通时对应的第一信号强度的差值;确定所述多个目标通信芯片与所述多个定向天线的目标组合关系,其中,所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号增益总和大于其他组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号增益总和;根据所述目标组合关系确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。
可选地,处理模块12,具体用于确定所述多个目标通信芯片与所述多个天线的目标组合关系,其中,所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的最弱的第一信号强度大于其他组合关系下所述多个目标通信芯片对应的最弱的第一信号强度;根据所述目标组合关系确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。
可选地,处理模块12,具体用于针对任一目标通信芯片,确定所述任一目标通信芯片在所述多个定向天线下分别获得的信号增益;确定所述多个目标通信芯片与所述多个定向天线的目标组合关系,其中,所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号强度度量值大于其他组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号强度度量值,其中,所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号强度度量值由所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号增益总和与所述多个目标通信芯片对应的第一信号强度的方差进行加权求和确定;根据所述目标组合关系确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。
可选地,处理模块12,还用于若检测到所述多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度小于设定阈值,则从所述多个通信芯片中选定第一目标通信芯片;从所述多个天线中确定用于增强所述第一目标通信芯片的信号强度的第二目标天线。
相应地,控制模块11,还用于控制所述多路选择开关导通所述第一目标通信芯片与所述第二目标天线的连接。
可选地,处理模块12,还用于确定所述天线系统的工作模式信息;若所述工作模式信息指示所述天线系统工作于增强一个通信芯片的信号强度的模式,则从所述多个通信芯片中确定使用所述天线系统的第二目标通信芯片;确定所述多个第二信号强度中符合设定条件的第二信号强度所对应的天线为第三目标天线。
相应地,控制模块11,还用于控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与所述第二目标通信芯片的连接,以获得所述第二目标通信芯片对应的多个第二信号强度;控制所述多路选择开关导通所述第三目标天线与所述第二目标通信芯片的连接。
可选地,控制模块11,具体用于控制所述多路选择开关断开与所述多个天线的连接,以获得所述多个通信芯片各自对应的第三信号强度;控制所述多路选择开关导通与所述多个天线中任一天线的连接,以获得所述多个通信芯片各自对应的第四信号强度。
相应地,处理模块12,具体用于根据所述多个通信芯片各自对应的信号强度差,确定所述信号强度差大于设定阈值的通信芯片为所述第二目标通信芯片,其中,任一通信芯片对应的信号强度差为所述任一通信芯片对应的第四信号强度与第三信号强度的差值。
可选地,处理模块12,还用于若检测到设定更新条件发生,则从所述多个天线中重新确定与任一目标通信芯片导通连接的目标天线;其中,所述设定更新条件包括如下任一种:用户手动触发的更新操作;所述通信设备对应的网络接入设备发生变化;所述天线系统的姿态发生变化。
可选地,处理模块12,具体用于若检测到所述天线系统的姿态发生变化,则根据所述天线系统的姿态旋转角度、所述任一目标通信芯片导通的第一目标天线当前的目标覆盖方向以及所述多个天线的位置关系,从所述多个天线中确定按照所述姿态旋转角度旋转后的信号覆盖方向与所述目标覆盖方向匹配的天线作为所述任一目标通信芯片更新后的目标天线。
图14所示装置可以执行前述实施例中提供的步骤,详细的执行过程和技术效果参见前述实施例中的描述,在此不再赘述。
在一个可能的设计中,上述图14所示天线选择装置的结构可实现为一通信设备。如图1所示,该通信设备其外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线;该通信设备包含多个通信芯片和处理器。
所述处理器,用于根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接;接收待传输数据,并通过所述多个目标通信芯片将所述待传输数据发出。
可选地,所述处理器还用于执行前述实施例中提及的其他步骤,在此不赘述。
另外,本发明实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质,所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码,当所述可执行代码被通信设备的处理器执行时,使所述处理器至少可以实现如前述实施例中提供的天线选择方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的网元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件和软件结合的方式来实现。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机产品的形式体现出来,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (13)
1.一种天线选择方法,其特征在于,应用于包含多个通信芯片的通信设备,所述通信设备外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线,所述方法包括:
根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,所述数据传输需求信息包括如下任一种:需要传输的数据类型所对应的数据量、需要传输的数据的时延敏感性;
针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;
根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;
控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接;
接收待传输数据,并通过所述多个目标通信芯片将所述待传输数据发出。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,包括:
针对任一目标通信芯片,确定所述任一目标通信芯片在所述多个定向天线下分别获得的信号增益;其中,所述任一目标通信芯片在任一定向天线下获得的信号增益为:所述任一目标通信芯片在所述全向天线导通时对应的第一信号强度与在所述任一定向天线导通时对应的第一信号强度的差值;
确定所述多个目标通信芯片与所述多个定向天线的目标组合关系,其中,所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号增益总和大于其他组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号增益总和;
根据所述目标组合关系确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,包括:
确定所述多个目标通信芯片与所述多个天线的目标组合关系,其中,所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的最弱的第一信号强度大于其他组合关系下所述多个目标通信芯片对应的最弱的第一信号强度;
根据所述目标组合关系确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,包括:
针对任一目标通信芯片,确定所述任一目标通信芯片在所述多个定向天线下分别获得的信号增益;
确定所述多个目标通信芯片与所述多个定向天线的目标组合关系,其中,所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号强度度量值大于其他组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号强度度量值,其中,所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号强度度量值由所述目标组合关系下所述多个目标通信芯片对应的信号增益总和与所述多个目标通信芯片对应的第一信号强度的方差进行加权求和确定;
根据所述目标组合关系确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若检测到所述多个通信芯片在连续设定时间内的信号强度小于设定阈值,则从所述多个通信芯片中选定第一目标通信芯片;
从所述多个天线中确定用于增强所述第一目标通信芯片的信号强度的第二目标天线;
控制所述多路选择开关导通所述第一目标通信芯片与所述第二目标天线的连接。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述天线系统的工作模式信息;
若所述工作模式信息指示所述天线系统工作于增强一个通信芯片的信号强度的模式,则从所述多个通信芯片中确定使用所述天线系统的第二目标通信芯片;
控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与所述第二目标通信芯片的连接,以获得所述第二目标通信芯片对应的多个第二信号强度;
确定所述多个第二信号强度中符合设定条件的第二信号强度所对应的天线为第三目标天线;
控制所述多路选择开关导通所述第三目标天线与所述第二目标通信芯片的连接。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述从所述多个通信芯片中确定使用所述天线系统的第二目标通信芯片,包括:
控制所述多路选择开关断开与所述多个天线的连接,以获得所述多个通信芯片各自对应的第三信号强度;
控制所述多路选择开关导通与所述多个天线中任一天线的连接,以获得所述多个通信芯片各自对应的第四信号强度;
根据所述多个通信芯片各自对应的信号强度差,确定所述信号强度差大于设定阈值的通信芯片为所述第二目标通信芯片,其中,任一通信芯片对应的信号强度差为所述任一通信芯片对应的第四信号强度与第三信号强度的差值。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若检测到设定更新条件发生,则从所述多个天线中重新确定与任一目标通信芯片导通连接的目标天线;
其中,所述设定更新条件包括如下任一种:用户手动触发的更新操作;所述通信设备对应的网络接入设备发生变化;所述天线系统的姿态发生变化。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述若检测到设定更新条件发生,则从所述多个天线中重新确定与任一目标通信芯片导通连接的目标天线,包括:
若检测到所述天线系统的姿态发生变化,则根据所述天线系统的姿态旋转角度、所述任一目标通信芯片导通的第一目标天线当前的目标覆盖方向以及所述多个天线的位置关系,从所述多个天线中确定按照所述姿态旋转角度旋转后的信号覆盖方向与所述目标覆盖方向匹配的天线作为所述任一目标通信芯片更新后的目标天线。
10.一种通信系统,其特征在于,包括:
天线系统、包含多个通信芯片和处理器的通信设备;其中,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线;
所述处理器,用于根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片;针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个第一信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的第一目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的第一目标天线的连接;接收待传输数据,并通过所述多个目标通信芯片将所述待传输数据发出;其中,所述数据传输需求信息包括如下任一种:需要传输的数据类型所对应的数据量、需要传输的数据的时延敏感性。
11.一种非暂时性机器可读存储介质,其特征在于,所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码,当所述可执行代码被通信设备的处理器执行时,使所述处理器执行如权利要求1至9中任一项所述的天线选择方法。
12.一种天线选择方法,其特征在于,应用于包含多个通信芯片的第一通信设备,所述通信设备外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线,所述方法包括:
通过设定通信网络与包含设定通信芯片的第二通信设备通信连接,所述设定通信芯片对应于所述设定通信网络,所述第一通信设备中包含所述设定通信芯片;
根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,所述数据传输需求信息包括如下任一种:需要传输的数据类型所对应的数据量、需要传输的数据的时延敏感性;
针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;
根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;
控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的目标天线的连接;
接收所述第二通信设备发送的数据信号,并通过所述多个目标通信芯片将所述数据信号分块发送至对应的第三通信设备。
13.一种天线选择方法,其特征在于,应用于包含多个通信芯片的通信设备,所述通信设备外部设有天线系统,所述天线系统中包括多个天线和多路选择开关,所述多个天线中包括多个定向天线和全向天线,所述方法包括:
根据数据传输需求信息,确定完成对应的数据传输所需采用的多个目标通信芯片,所述数据传输需求信息包括如下任一种:直播视频所对应的数据量、直播视频的时延敏感性;
针对多个目标通信芯片,控制所述多路选择开关逐个导通所述多个天线与每个目标通信芯片的连接,以获得所述多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,所述多个目标通信芯片是所述多个通信芯片中的全部或部分;
根据所述多个目标通信芯片各自对应的多个信号强度,结合设定的信号强度优化目标,确定所述多个目标通信芯片各自需要导通的目标天线,所述信号强度优化目标用于对所述多个目标通信芯片对应的信号强度进行联合优化;
控制所述多路选择开关导通所述多个目标通信芯片与对应的目标天线的连接;
接收直播终端设备发送的直播视频;
将所述直播视频拆分为多个数据段,并通过所述多个目标通信芯片将所述多个数据段分别发送至直播服务器进行聚合。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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