CN115085776A - 天线的选择方法及相关产品 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种天线的选择方法和相关产品,涉及无线通信领域,该天线的选择方法包括:检测目标角度,该目标角度为发射终端发射的信号到达接收终端的到达角度,该接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合与该发送终端进行信号传输;获取与该目标角度对应的N种天线组合,该N种天线组合包含于该M种天线组合;通过该N种天线组合中的目标天线组合接收该发射终端发射的信号,该目标天线组合为该N种天线组合中的任一种。本申请实施例中,仅需进行到达角度估计及查表计算即可选出高质量的天线组合,时间开销大幅度降低,可实现快速天线选择。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信领域,尤其涉及一种天线的选择方法及相关产品。
背景技术
天线选择问题是无线通信领域的关键问题。当前,多输入多输出(Multiple InputMultiple Output,MIMO)无线系统日益普及,每个射频通道经常会配置多个天线单元,当每个射频通道选择不同的天线单元时,将会形成不同的天线组合。每种天线组合将形成不同的空间方向图,进而在不同方向形成不同程度的增益。选择可提供最大增益的天线组合,从而提升通信覆盖距离,增加系统吞吐率,是改善通信质量的关键所在。
现有的天线选择方法采用穷举遍历法,其通过遍历所有的天线组合,并测量每个天线组合下两个终端之间的通信传速速率、误码率、丢包率等指标评估当前组合的信道质量,之后,依据信道质量优劣,选择信道质量最佳的天线组合作为最优天线组合进行后继通信传输。该方法虽然可以有效地选择出信道质量最优的天线组合,但该方法需要遍历所有可能的天线组合,需要遍历的天线组合数量会随着射频通道个数以及每个射频通道可供选择的天线个数呈指数关系增长,对于大规模MIMO系统,射频通道个数以及天线个数通常较大,传统的基于穷举遍历法的天线选择方法将消耗大量时间。现有天线选择方法时间开销大且频繁被触发,限制了其在大规模MIMO系统中的应用。
发明内容
本申请实施例公开了一种天线的选择方法及相关产品,该方法通过利用各天线组合在各个入射方向角(Angle of Arrival,AOA)方向上的增益相对稳定的特性,离线构建可以描述各天线组合在各个AOA方向上信道质量优劣的角度天线组合质量关系表;在线进行天线选择时,利用信道测量信息估计出发送终端的AOA信息以及所述角度天线组合质量关系表得到高质量天线组合。角度天线组合质量关系表在天线选择之前离线构建,在线进行天线选择时,仅需进行AOA估计及查表计算,时间开销大幅度降低。因此,该方法减少了天线选择的时间开销,可对天线进行更快速地选择。
第一方面,本申请实施例提供了一种天线的选择方法,该方法包括:接收终端检测目标角度,所述目标角度为发射终端发射的信号到达接收终端的到达角度,所述接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合接收所述发射终端发射的信号;所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合,所述N种天线组合包含于所述M种天线组合,所述N小于所述M,所述M、N为大于1的整数;所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号,所述目标天线组合为所述N种天线组合中的任一种。
所述到达角度表示所述发射终端信号到达所述接收终端的入射方向角AOA。由于在AOA变化幅度不大的情况下,一组确定的天线组合在该AOA范围中的增益相对稳定。因此,所述方法通过实时获取发射终端发出的信号到达接收终端的AOA,并根据该AOA和该AOA下所述M种天线组合下所述发射终端和所述接收终端的通信质量,选择出所述M种天线组合中通信质量较好的N种天线组合,再对所述N种天线组合进行检测,选择N种天线组合中通信质量较好的天线组合作为所述目标天线组合;而后,所述接收终端将采用所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。应理解,所述目标角度与所述N种天线组合的对应关系在所述目标角度检测之前已经存储于所述接收终端中;此外,所述接收终端中还存储了其他多个AOA(与所述目标角度不同)下,与该AOA中各到达角度对应的多个天线组合(在对应的到达角度下所述M种天线组合中通信质量较好的天线组合)。因此,在本方法中,获取到信号的AOA之后,可以根据该AOA迅速获取在该AOA下所述M种天线组合中通信质量较好的N种天线组合,之后只需对该N种天线组合进行检测,选出通信质量最好的组合进行信号的传播即可,无需每次在对天线组合进行选择时都对M种天线组合的通信质量进行检测,在保证天线组合通信质量的前提下,极大地提高了天线组合的选择速度。
在第一方面一个可选的实现方式中,所述N种天线组合包含于P种天线组合,所述P种天线组合为到达角度为所述目标角度时,所述M种天线组合中通信质量居于前P的P种天线组合,所述P为大于1的整数。
由于所述到达角度与所述N种天线组合的对应关系是通过一开始在多个到达角度下,分别对所述M种天线组合的通信质量进行遍历检测,再获取每个到达角度下该M种天线组合中通信质量较好的组合得来,因此,在本申请实施例中,通过获取每个到达角度下该M种天线组合中通信质量排在1-P的天线组合,在后续天线组合的选择过程中,可以最大程度保证选取到的目标组合为所述M种天线组合中通信质量最好的组合。
在第一方面一个可选的实现方式中,所述N种天线组合为所述P种天线组合中通信质量居于前N的N种天线组合。
结合所述说明,同理,在本申请实施例中通过获取每个到达角度下该P种天线组合中通信质量排在1-N的天线组合,在后续天线组合的选择过程中,可以最大程度保证选取到的目标组合为所述M种天线组合中通信质量最好的组合。
在第一方面一个可选的实现方式中,所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合包括:在所述目标角度与历史角度之间的差值大于目标阈值的情况下,获取与所述目标角度对应的N种天线组合,所述历史角度为在检测所述目标角度之前检测到的所述发射终端发射的信号到达所述接收终端的到达角度。
应理解,由于在AOA相对稳定的情况下,一组确定的天线组合的增益是比较稳定的。因此,在AOA的具体数值变化不大的情况下,所述M种天线组合通信质量不会随着AOA的微小变化发生明显的变化。因此,在本申请实施例中,通过对AOA的实时监测以及AOA的角度变化差值进行判断,在差值明显的情况下才对天线组合进行重新选择,可以减少不必要的天线重选操作,进一步降低了天线选择的时间开销。
在第一方面一个可选的实现方式中,所述接收终端检测到所述目标角度的时刻与检测到所述历史角度的时刻之间的时间间隔大于间隔阈值。
由于在本方法中,对AOA的检测是实时进行的,当AOA的角度时刻进行变化但变化速率极其微小时,若只选择相邻时刻检测到的AOA之间的差值作为判断是否要重新选择天线组合的条件时,由于AOA的角度时刻变化速率极其微小时,所以所述差值可能会一直无法满足天线组合的重选条件。例如,当AOA一开始为1度(此时目标天线组合为所述M种天线组合中的组合1)且AOA每秒变化0.5度,所述间隔阈值为1度时,所述目标角度与历史角度之间的差值将始终为0.5度,当AOA变化为2度时,此时目标角度与历史角度之间的差值依然为0.5度,并未满足所述间隔阈值,但此时AOA的变化程度已经较大,组合1很可能已经不再是该AOA下所述M种天线组合中通信质量靠前的组合。因此,在本申请实施例中,通过对AOA检测的时间间隔进行判断,在时间间隔达到所述间隔阈值的情况下,在对所述AOA的差值进行判断,能够正确的选择天线组合重选的时机,进一步保障了发送端和接收端之间的通信质量。
在第一方面一个可选的实现方式中,所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合包括:所述接收终端从参考数据表中获取与所述目标角度对应的所述N种天线组合,所述参考数据表包括:Q个到达角度,以及在所述Q个到达角度中每个到达角度所对应的两个或两个以上的天线组合,所述Q个到达角度包括所述目标角度。
所述参考数据表存储于所述接收终端中,其表征在信号到达所述接收终端时AOA确定的情况下,不同的AOA下所述M种天线组合中通信质量较好的天线组合。本申请实施例通过获取不同AOA与所述M种天线组合中通信质量靠前的天线组合之间的对应关系,在后续的天线组合的选择过程中,对于不同的AOA,均能迅速的选择出通信质量较好的天线组合。具体地,所述参考数据表的构建方式可以参照如下步骤:1)将平面空间360度量化为等间隔的360个到达角度,即1°~360°;2)将发射终端分别放置在每个到达角度的方向,分别测量接收终端在单个到达角度下全部天线组合的信道质量,并评估各天线组合的通信质量;3)构建的360×M个的角度天线组合质量全表;4)基于所述角度天线组合质量全表,在每个角度,对M种天线组合依据其通信质量由高到低对其进行排序,选择出质量较好的N种高质量天线组合,构成所述参考数据表的一行;5)基于角度天线组合质量全表构建360×N的角度天线组合质量关系表。
在第一方面一个可选的实现方式中,所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号包括:在所述N种天线组合下,所述接收终端检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的丢包率;所述接收终端将所述N种天线组合中传输数据时丢包率较低的天线组合确定为所述目标天线组合;所述接收终端通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。
在本申请实施例中,在对上N种天线组合进行通信质量的比较时,将所述发射终端向所述接收终端发送数据时的丢包率作为比较指标,能够较为准确的对N种天线组合在确定AOA下的通信质量进行排序,从而尽可能确保最终选取的所述目标天线组合为所述M种天线组合中通信质量靠前的天线组合。
在第一方面一个可选的实现方式中,所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号包括:在所述N种天线组合下,所述接收终端检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的信噪比;所述接收终端将所述N种天线组合中传输数据时信噪比较高的天线组合确定为所述目标天线组合;所述接收终端通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。
在本申请实施例中,在对上N种天线组合进行通信质量的比较时,将所述发射终端向所述接收终端发送数据时的信噪比作为比较指标,能够较为准确的对N种天线组合在确定AOA下的通信质量进行排序,从而尽可能确保最终选取的所述目标天线组合为所述M种天线组合中通信质量靠前的天线组合。
第二方面,本申请实施例提供了一种天线选择的装置,该装置包括:检测单元,用于检测目标角度,所述目标角度为发射终端发射的信号到达接收终端的到达角度,所述发射终端可采用M种天线组合中的任一种组合向所述接收终端发射信号;获取单元,用于获取与所述目标角度对应的N种天线组合,所述N种天线组合包含于所述M种天线组合,所述N小于所述M,所述M、N为大于1的整数;接收单元,用于通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号,所述目标天线组合为所述N种天线组合中的任一种。
在第二方面一个可选的实现方式中,所述N种天线组合包含于P种天线组合,所述P种天线组合为到达角度为所述目标角度时,所述M种天线组合中通信质量居于前P的P种天线组合,所述P为大于1的整数。
在第二方面一个可选的实现方式中,所述N种天线组合为所述P种天线组合中通信质量居于前N的N种天线组合。
在第二方面一个可选的实现方式中,所述获取单元,具体用于在所述目标角度与历史角度之间的差值大于目标阈值的情况下,获取与所述目标角度对应的N种天线组合,所述历史角度为在检测所述目标角度之前检测到的所述发射终端发射的信号到达所述接收终端的到达角度。
在第二方面一个可选的实现方式中,检测到所述目标角度的时刻与检测到所述历史角度的时刻之间的时间间隔大于间隔阈值。
在第二方面一个可选的实现方式中,所述获取单元具体用于从参考数据表中获取与所述目标角度对应的所述N种天线组合,所述参考数据表包括:Q个到达角度,以及在所述Q个到达角度中每个达到角度所对应的两个或两个以上的天线组合,所述Q个到达角度包括所述目标角度。
在第二方面一个可选的实现方式中,所述获取单元,还用于在所述N种天线组合下,检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的丢包率;将所述N种天线组合中传输数据时丢包率较低的天线组合确定为所述目标天线组合;所述发射单元,具体用于通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。
在第二方面一个可选的实现方式中,所述获取单元,还用于在所述N种天线组合下,检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的信噪比;将所述N种天线组合中传输数据时信噪比较高的天线组合确定为所述目标天线组合;所述发射单元,具体用于通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:存储器,用于存储程序;处理器,用于执行所述存储器存储的所述程序,当所述程序被执行时,所述处理器用于执行如所述第一方面及任一种可选的实现方式的方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如所述第一方面及任一种可选的实现方式的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图作简单的介绍。
图1为本申请实施例提供的一种MIMO天线系统的架构图;
图2为本申请实施例提供的一种不同天线组合增益情况的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种天线组合通信质量的遍历方法的流程图;
图4为本申请实施例提供的一种天线的选择方法的流程图;
图5为本申请实施例提供的一种到达角度的示意图;
图6为本申请实施例提供的一种AOA与高质量天线组合之间的对应关系的构建方法的流程图;
图7为本申请实施例提供的一种MIMO天线系统的布局图;
图8为本申请实施例提供的另一种MIMO天线系统的布局图;
图9为本申请实施例提供的一种天线选择装置的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地描述。
本申请的说明书、权利要求书及附图中的术语“第一”和“第二”等仅用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备等,没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元等,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备等固有的其它步骤或单元。
在本文中提及的“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上,“至少两个(项)”是指两个或三个及三个以上,“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”。
本发明实施例提供了天线的选择方法、装置、设备及存储介质,为更清楚的描述本发明的方案。下面先介绍一些本申请实施例提供的天线的选择方法、装置、设备及存储介质所涉及的知识。
多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO):多输入多输出技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。它能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,可以成倍的提高系统信道容量,显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。
天线组合:MIMO系统中包含多个射频通道,每个射频通道经常会配置多个天线单元,在每个射频通道中挑选出某一个天线单元时,这些天线单元的集合即为天线组合。当每个射频通道选择不同的天线单元时,将会形成不同的天线组合,每种天线组合将形成不同的空间方向图,进而在不同方向形成不同的增益。
入射方向角(Angle of Arrival,AOA):空间信号的到达方向,即各个信号到达阵列参考阵元的方向角,也称为波达角。
主瓣宽度:是衡量天线的最大辐射区域的尖锐程度的物理量。通常取天线方向图主瓣两个半功率点之间的宽度。
多重信号分类算法(Multiple Signal Classification,MUSIC):MUSIC算法的基本原理是把阵列输出数据的协方差矩阵进行特征分解,得到与信号分量相对应的信号子空间和与信号分量正交的噪声子空间,然后利用两个子空间的正交性实现信号的入射方向估计。
旋转因子不变信号参数估计(Estimating Signal Parameters via RotationalInvariance Techniques,ESPRIT):ESPRIT算法的基本原理是利用子空间旋转方法估计噪声中复正弦信号的频率和幅度,利用两个时空上互相位移的数据集张成的信号子空间的旋转不变性,通过广义特征值估计复正弦信号的频率。
接下来先介绍本申请实施例提供的一种MIMO天线系统的架构图,请参阅图1。
图1为本申请实施例提供的一种MIMO天线系统的架构图。如图1所示,该MIMO天线系统包括:多通道射频收发机10、射频选择开关11、射频选择开关12、射频选择开关13、射频选择开关14;其中,射频选择开关11-射频选择开关14中每个射频选择开关上可供选择的天线数量均为4,分被对应天线111-天线114、天线121-天线124、天线131-天线134、天线141-天线144。
在利用上述MIMO天线系统与其他终端进行通信时,需要从每个射频选择开关中选择单一的天线,构成一组天线组合,并利用此天线组合来进行信号的传输。举例说明,在上述MIMO天线系统中,天线111、天线121、天线131、天线141这四根天线可以构成一种天线组合(以下称为天线组合1);同理天线111、天线121、天线131、天线142又可以构成另一种不同于天线组合1的天线组合(以下称为天线组合2)。因此,上述MIMO天线系统可提供的44种,即256种;同理易知,当MIMO天线系统的射频选择开关个数为I,每个射频选择开关可供选择的天线个数为J时,可供选择的天线组合数量为IJ,I、J为大于1的整数。
天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一。一般来说,增益的提高主要依靠减小垂直面向辐射的波瓣宽度,而在水平面上保持全向的辐射性能。天线增益对移动通信系统的运行质量极为重要,因为它决定蜂窝边缘的信号电平。增加增益就可以在一个确定方向上增大网络的覆盖范围,或者在确定范围内增大增益余量。天线选择问题的目的是根据当前时刻通信终端的相对位置关系,选择可提供最大增益的天线组合,从而提升通信覆盖距离,增加系统吞吐率,改善通信质量。应理解,不同的天线组合将形成不同的空间方向图,进而在不同方向形成不同的增益,具体请参阅图2。
图2为本申请实施例提供的一种不同天线组合增益情况的示意图。如图2所示,多天线终端2为上述MIMO天线系统中的多通道射频收发机;相应的天线组合1和天线组合2即为上述对图1的说明中提及的天线组合1和天线组合2,天线组合3为上述MIMO天线系统中选择天线111、天线121、天线131、天线143的天线组合,天线组合4为上述MIMO天线系统中选择天线111、天线121、天线131、天线144的天线组合。由图2可知,当利用上述MIMO系统与终端1进行通信时,在选择天线组合1的情况下,终端1将处于天线组合1方向图的主波瓣内。因此,相比于选择天线组合2、天线组合3或天线组合4,选择天线组合1将可为多天线终端2和终端1提供更好的通信质量。
由上述说明可知,在MIMO天线系统中,天线组合的选择是决定两个终端之间通信质量的关键。现有的天线选择方法采用穷举遍历法,即进行通信的两个无线终端在每个天线组合下测量通信传速速率、误码率、丢包率等指标评估当前组合的信道质量,再依据信道质量优劣,选择信道质量最佳的天线组合作为最优天线组合进行后继通信传输。具体可参阅图3。
图3为本申请实施例提供的一种天线组合通信质量的遍历方法的流程图,如图3所示,该方法包括以下步骤:
301、发射终端向接收终端发送数据。
发射终端与接收终端约定好发送速率、数据包个数、天线组合的测试顺序后,该发射终端按照规定好的天线组合顺序依次采用相应的天线组合向该接收终端发送数据包,并记录每种天线组合下发送数据包的丢包率。
302、接收终端检测所有天线组合下发送终端传输数据时的丢包率。
接收终端检测所有天线组合下发送终端传输数据时的丢包率,并按照丢包率的大小对相应的天线组合进行排序,得到丢包率最小的天线组合。
303、接收终端选择丢包率最小的天线组合作为最佳天线组合。
接收终端选择丢包率最小的天线组合作为最佳天线组合,并采用该最佳天线组合与上述发射终端进行通信。
图3所示的方法虽然能有效地选择出通信质量最优的天线组合,但是该方法需要遍历测量所有可能的天线组合。由上述说明得知,当MIMO系统的射频通道个数为I,每个射频通道可供选择的天线个数为J时,可供选择的天线组合数量为IJ。可以看出,需要遍历的天线组合数量随着射频通道个数I以及每个射频通道可供选择的天线个数J呈指数关系增长,对于大规模MIMO系统,射频通道个数I以及天线个数J通常较大,传统的基于穷举遍历法的天线选择方法将消耗大量时间。同时,现有天线选择方法检测到吞吐率发生变化时将触发天线选择操作,然而,终端的移动、遮蔽、握姿变化等均会引起吞吐率的变化,致使天线选择操作被频繁触发,进一步增加了天线选择的时间开销。现有天线选择方法时间开销大且频繁被触发,这限制了其在大规模MIMO系统中的应用。因此,需要研究更为高效的天线组合的选择方法。
基于上述方法中的不足,本申请实施例提供了一种天线的选择方法,该方法利用各天线组合在各个入射方向角方向上的增益相对稳定的特性,利用信道测量信息估计出发送终端的AOA信息以及离线获取的角度与天线组合质量之间的关系数据得到高质量天线组合。在进行天线选择时,仅需进行AOA估计查找和关系数据即可得到通信质量优良的天线组合,时间开销大幅度降低,可对天线进行更快速地选择,具体请参阅图4。
图4为本申请实施例提供的一种天线的选择方法的流程图。如图4所示,该方法包括以下步骤:
401、接收终端检测目标角度。
上述接收终端可以是手机、电脑、平板、可穿戴设备、网络基站等通过多个天线进行信号传输的设备,本申请实施例不做限定。上述目标角度为上述接收终端检测到的发射终端发射的信号到达上述接收终端时的到达角度AOA。上述发射终端可以是手机、电脑、平板、可穿戴设备、网络基站等设备。上述接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合接收上述接收终端发射的信号。
为方便读者理解到达角度AOA的概念,本申请实施例提供了一种到达角度的示意图,具体请参阅图5。如图5所示,图5中的接收终端可以为上述MIMO天线系统中的多通道射频收发机,该接收终端可以使用天线与图5中的发射终端进行通信。图中虚线为上述接收终端所在平面的法线,上述发射终端发出的信号与该法线形成的角度θ即为信号的到达角度,θ的取值范围为0°~360°。
在一个可选的实现方式中,在进行步骤401之后,上述接收终端将先对上述目标角度和历史角度之间的角度差值进行判断,该历史角度为上述接收终端在检测到上述目标角度之前检测到的信号的到达角度,且检测到上述目标角度的时刻与检测到上述历史角度的时刻之间的时间间隔大于间隔阈值,该间隔阈值可以根据上述接收终端和上述发射终端的具体应用场景设定为100ms、1s、3s、10s等,本申请不作限定。应理解,由于在AOA的具体数值变化不大的情况下,上述M种天线组合通信质量不会随着AOA的微小的变化发生明显的变化。因此,在本实现方式中,通过对AOA的实时监测以及AOA的角度变化差值进行判断,在差值不明显时,将重复执行步骤401,即进行下一次的AOA检测;在差值明显的情况下,才执行步骤401的后续步骤,这样可以减少不必要的天线重选操作,进一步降低了天线选择的时间开销。
具体地,上述目标角度可以由上述接收终端基于MUSIC算法估算得出,具体步骤如下:
1)用观测的多天线相位信息向量的协方差矩阵R;
2)对矩阵R进行奇异值分解,构建信号子空间与噪声子空间;
3)利用噪声子空间的正交空间作为信号子空间的空间谱的估计函数;
4)根据信号参数返为按照空间谱的估计函数进行普峰搜索;
5)将谱能量最大的角度确定为来波的AOA。
或,上述目标角度可以由上述接收终端基于ESPRIT算法估算得出,具体步骤如下:
1)利用观测的多天线相位信息向量的协方差矩阵;
2)通过奇异值分解构建信号子空间与噪声子空间;
3)利用信号子空间的旋转不变性,基于最小二乘法计算获得来波的AOA信息。
402、上述接收终端获取与上述目标角度对应的N种天线组合。
在本申请实施例中,在进行步骤401之前,上述到达角度与高质量天线组合之间对应关系的已经构建完成,这种对应关系可以以图表的形式存储于上述接收终端中。这里所说的对应关系表示在多个AOA下,每一个AOA下上述M种天线组合中通信质量靠前的N种天线组合。也就是说,在步骤401之前,上述接收终端遍历测量接收终端所有M种天线组合的在多个到达角度下的通信质量,并将每一个到达角度与该到达角度下上述M种天线组合中通信质量较好的N种天线组合之间的对应关系存储在上述接收终端中。
在一个可选的实现方式中,上述N种天线组合为在上述对应关系的构建过程中,AOA为上述目标角度时,上述M种天线组合中通信质量排在1-N的N种天线组合。
由于在AOA相对稳定的情况下,一组确定的天线组合的增益是比较稳定的。因此,在获取到上述目标角度之后,可以直接根据该目标角度和上述对应关系,获取在AOA为该目标角度时上述M种天线组合中通信质量较好的N种天线组合。之后,只需对上述N种天线组合进行检测,选择N种天线组合中通信质量较好的天线组合用于发射终端和接收终端之间的通信即可。
403、上述接收终端选择上述N种天线组合中的目标天线组合接收发射终端发射的信号。
在获取到上述N种天线组合后,上述接收终端将对上述N种天线组合的通信质量进行检测;之后,根据该N种天线组合对应的通信质量的优劣从该N种天线组合中选取通信质量较好的天线组合作为目标天线组合。最后,上述接收终端、采用上述目标天线组合接收上述发射终端发送的信号。具体地,上述N种天线组合的通信质量的检测指标可以是上述发送终端与上述接收终端进行通信时的丢包率或信噪比中的任意一种。
在一个可选的实现方式中,上述目标天线组合为上述目标天线组合为对上述N种天线组合进行检测时,通信质量最好的组合。
本申请实施例通过估计发送终端发射信号的AOA信息,然后直接查找到达角度与高质量天线组合之间的对应关系得到高质量天线组合,可实现天线快速选择。同时,天线组合重选操作仅在估计的AOA发生显著变化时才被触发,克服了频繁触发的问题,进一步降低了天线选择的时间开销。
上述到达角度与高质量天线组合之间的对应关系的构建过程在上述接收终端中完成。为进一步对上述到达角度与高质量天线组合之间的对应关系的构建过程进行说明,本申请实施例提供了一种AOA与高质量天线组合之间的对应关系的构建方法的流程图,具体请参阅图6。
图6为本申请实施例提供的一种AOA与高质量天线组合之间的对应关系的构建方法的流程图。如图6所示,该方法包括以下步骤:
601、人工将平面空间360度量化为等间隔的R个角度。
由于信号的到达角度AOA的取值范围为0°~360°,且在AOA相对稳定的情况下,一组确定的天线组合的增益是比较稳定的,因此,为了便于之后查找过程的便利,测试人员可以事先将AOA量化为同一平面空间上的等间隔的R个角度,例如,可以将360度量化为等间隔的360个角度,即分为1°,2°,3°…360°。在后续将本方法构建的AOA与高质量天线组合之间的对应关系用于对天线组合的选择时,对于获取到的任何数值的目标角度,在上述R个角度中均能找到与该目标角度相对应的角度(与目标角度数值相等或者角度值差值在一定范围内的角度)。
602、在每个角度,接收终端测量M种天线组合的通信质量。
上述接收终端可以是手机、电脑、平板、可穿戴设备、网络基站等能进行信号传输的设备;相应的,上述接收终端可以是上述对图4说明中的接收终端。
在对平面的360度量化为具体的R个到达AOA后,对于上述R个角度中的任一个角度,均测量该角度下上述M种天线组合中每一种天线组合的通信质量。
具体地,上述测量工作可以采取如下步骤完成:在微波暗室环境中,对于上述R个角度的任一个角度,可通过手动操作将发射终端放置到该角度方向距离接收机3米处,发射终端发送数据,之后上述接收终端遍历测量接收终端所有M种天线组合的接收数据及信道幅度相位响应数据。一方面,接收终端可以通过解调射频接收机的数据连续接收1000个数据包,上述接收终端根据包序列号统计丢失的数据包数量,并计算丢失数据包数量占总的发送数据包的比例作为指标并计算丢包率(Packet Error Rate,PER),上述接收终端遍历所有M种天线组合并测量各天线组合下的PER,将PER作为评估各天线组合通信质量的度量指标;另一方面,上述接收终端可以计算接收终端连续接收100个数据包时的信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR),上述接收终端遍历所有M种天线组合并测量各天线组合下的SNR,将SNR作为评估各天线组合通信质量的度量指标。
603、上述接收终端构建R×M的角度天线组合质量全表。
在上述接收终端完成对上述R个角度中每个角度下全部M种天线组合的通信质量的测量后,将得到R×M个数据,也就是说,上述接收终端从上述R个角度中选取一个角度作为到达角度,并测量在该到达角度下上述M种天线组合的通信质量,得到M个数据,而后,再次测量在另一个到达角度下上述M种天线组合的通信质量,得到另外M个数据,以此类推,直至得到上述全部R个角度下的R×M个数据;将上述R×M个数据按照角度进行划分,得到上述角度天线组合质量全表,具体可参考下列表。
在上述表1中,“通信质量11”表示在AOA为角度1(1为对角度的编号,并非角度为1°)的
情况下,M种天线组合中天线组合1的通信质量;同理,“通信质量21”表示在AOA为角度
2(2为对角度的编号,并非角度为2°)的情况下,M种天线组合中天线组合2的通信质量,以此类推。应理解,表1实际包含M×R个通信质量数据,但由于文本篇幅的限制,在表1中只给出了部分通信质量数据。
表1
604、上述接收终端构建R×N的角度天线组合质量关系表。
在得到上述角度天线组合质量全表之后,上述接收终端将读取该角度天线组合质量全表,并依次遍历上述R个角度下上述M种天线组合各自的通信质量;并按照AOA的划分,在每一个AOA下,对上述M种天线组合的通信质量由高到低进行排序,获取每一个AOA下通信质量靠前的N个通信质量数据所对应的N种天线组合;之后,为每一个AOA以及该AOA对应的该N种天线组合进行建表,得到角度质量天线组合关系表。该角度质量天线组合关系表即可表征前述到达角度与高质量天线组合之间对应关系。
在一个可选的实现方式中,每一个AOA所对应的N种天线组合为上述角度天线组合质量全表中,该AOA下通信质量居于1-N的N种天线组合。
显然,上述质量天线组合关系表包含R×N个天线组合数据,具体可参考下列表2:
表2
在上述表2中,“高质量组合11”表示在AOA为角度1(1为对角度的编号,并非角度为1°)的情况下,M种天线组合中的通信质量(排在第一的天线组合;同理,“高质量组合12”表示在AOA为角度1(1为对角度的编号,并非角度为1°)的情况下,M种天线组合中的通信质量排在第二的天线组合,以此类推。同理,表2实际包含R×N个数据,但由于文本篇幅的限制,在表1中只给出了部分数据。
接下来将结合具体的实时场景对上述天线选择的方法及相关流程进行更具体的说明。请参阅图7。
图7为本申请实施例提供的一种MIMO天线系统的布局图。如图7所示,该MIMO天线系统可以在2.4GHz/5GHz双频的条件下工作,其包括3条射频通道,分别为射频通道71、射频通道72以及射频通道73。在进行天线的选取时,射频通道71可以通过射频选择开关74对其配置的天线711、天线712以及天线713进行选取;同理,射频通道72可以通过射频选择开关75对其配置的天线721、天线722以及天线723进行选取;射频通道73可以通过射频选择开关76对其配置的天线731、天线732以及天线733进行选取。所有天线均处在同一条水平线上,其中,天线711、天线713分别放置在天线712两侧各1.5厘米处,天线721、天线723放置在天线722两侧各1.5厘米处,天线731、天线733放置在天线732两侧各1.5厘米处,所有天线均处在同一条水平线上。天线712、天线722、天线732为组成等间距线阵,天线间距6.25厘米。
由前述说明可知,上述图7中的MIMO天线系统可以提供27种不同的天线组合。在进行天线组合选择时,上述MIMO天线系统可以采用上述图4中的天线的选择方法来进行天线选择,从27种天线组合中快速选择出通信质量最优的天线组合与其它接收终端进行通信。具体操作流程可分为两个阶段:
1)离线建表阶段,即上述接收终端构建角度天线组合质量关系表,具体过程如下:
1.人工将平面空间360度量化为等间隔的360个角度;
2.微波暗室环境中,在每个角度,通过手动操作将发射终端放置到该角度方向距离接收机3米处,发射终端发送数据,上述接收终端通过解调射频接收机的数据连续接收1000个数据包,根据包序列号统计丢失的数据包数量,并计算丢失数据包数量占总的发送数据包的比例作为PER,上述接收终端遍历所有27种天线组合并测量各天线组合下的PER,将PER作为评估各天线组合信道质量的度量指标,上述接收终端可以是上述图6中的接收终端;
3.上述接收终端对上述360个角度中每个角度下全部27种天线组合的通信质量的测量后,将得到360×27个数据。也就是说,上述接收终端从上述360个角度中选取一个角度作为到达角度,并测量在该到达角度下上述27种天线组合的通信质量,得到27个数据;而后,再次测量在另一个到达角度下上述27种天线组合的通信质量,得到另外27个数据;以此类推,直至得到上述全部R个角度下的360×27个数据;将上述360×27个数据按照角度进行划分,构建包含360×27个天线组合数据的角度天线组合质量全表(表格形式可参阅上述表1);
4.基于上述角度天线组合质量全表,在每个角度,上述接收终端对该27种天线组合依据其PER由低到高对其进行排序,选择出5种质量最好的天线组合,构成角度天线组合质量关系表的一行;
5.基于上述角度天线组合质量全表,上述接收终端将读取该角度天线组合质量全表,并依次遍历上述360个角度下上述27种天线组合各自的通信质量;并按照AOA的划分,在每一个AOA下,对上述27种天线组合的通信质量由高到低进行排序,获取每一个AOA下通信质量靠前的5个通信质量数据所对应的5种天线组合;之后,为每一个AOA以及该AOA对应的5种天线组合进行建表,构建包含360×5个天线组合数据的角度天线组合质量关系表(表格形式可参阅上述表2)。
应理解,离线建表过程只需触发一次,且上述角度天线组合质量关系表可存储于上述接收终端中。在后续的天线选择过程中,上述角度天线组合质量关系表可作为任意一次天线选择过程的参考表。也就是说,在后续的天线选择过程中,并非每次进行天线选择之前均需进行离线建表操作。
2)在线选择阶段,即接收终端选择高通信质量的天线组合,具体过程如下:
1.上述接收终端获取当前时刻AOA信息:由上述说明可知,3条射频通道的3根全向天线组成了均匀线阵,上述接收终端可利用各天线接收到的数据获得接收信号相位信息测量各天线的相位信息,基于MUSIC算法,利用观测的多天线相位信息向量的协方差矩阵,通过奇异值分解构建信号子空间与噪声子空间,利用噪声子空间的正交空间作为信号子空间的空间谱的表达式,通过逐点扫描各个角度的空间谱实现对谱功率的遍历搜索,谱能量最大的角度即为来波的AOA信息基于MUSIC算法通过计算空间谱估计来波的AOA信息;
2.上述接收终端基于上述AOA信息及上述角度天线组合质量关系表,查表确定该AOA下对应的5个高质量天线组合;
3.基于上述5个高质量天线组合,在每种天线组合下人工控制上述发射终端向上述接收终端发送1000个数据包,上述接收终端计算PER,并选择PER最小的天线组合作为最优天线组合,并将该最优天线组合用于后续上述发射终端和上述接收终端的通信。
当连续两次估计的AOA信息差异超过5度时,再次触发上述查表以及确定最优天线组组合的步骤。
上述MIMO系统采用上述天线的选择方法进行天线选择与现有遍历方法相比的时间开销降低81.5%。下表给出了上述MIMO系统采用上述天线的选择方法进行天线选择时,当角度天线组合质量关系表存储不同数量的高质量天线组合的情况下,与现有遍历方法相比的情况:
表3
高质量天线组合数量 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
天线选择时间开销降低比例 | 81.5% | 85.2% | 88.9% | 92.6% | 96.3% |
接下来再次结合具体的实时场景对上述天线选择的方法及相关流程进行更具体的说明。请参阅图8。
图8为本申请实施例提供的另一种MIMO天线系统的布局图。如图8所示,该MIMO天线系统可以在2.4GHz频段下工作,其包括4条射频通道,分别为射频通道81、射频通道82、射频通道83以及射频通道84。在进行天线的选取时,射频通道81可以通过射频选择开关85对其配置的天线811、天线812、天线813以及天线814进行选取;同理,射频通道82可以通过射频选择开关86对其配置的天线821、天线822、天线823以及天线824进行选取;射频通道83可以通过射频选择开关87对其配置的天线831、天线832、天线833以及天线834进行选取;射频通道84可以通过射频选择开关88对其配置的天线841、天线842、天线843以及天线844进行选取。以上16根天线在一个方形区域不规则布置,其中,天线814、天线821、天线834、天线841这4根来自不同射频通道的天线构成天线间距为6.25厘米的4元方阵。应理解,图中的虚线正方形只是为了读者理解,在实际的MIMO天线布局中并不存在。
由前述说明可知,上述图7中的MIMO天线系统可以提供256种不同的天线组合。在进行天线组合选择时,上述MIMO天线系统可以采用上述图4中的天线的选择方法来进行天线选择,从256种天线组合中快速选择出通信质量最优的天线组合与其它接收终端进行通信。
具体操作流程可分为两个阶段:
1)离线建表阶段,即上述接收终端构建角度天线组合质量关系表,具体过程如下:
1.人工将平面空间360度量化为等间隔的360个角度;
2.微波暗室环境中,在每个角度,通过手动操作将发射终端放置到该角度方向距离接收机3米处,发射终端发送数据,上述接收终端通过解调射频接收机的数据连续接收100个数据包,并计算SNR,上述接收终端遍历所有256种天线组合并测量各天线组合下的SNR,将SNR作为评估各天线组合信道质量的度量指标,上述接收终端可以是上述图6中的接收终端;
3.上述接收终端对上述360个角度中每个角度下全部256种天线组合的通信质量的测量后,将得到360×256个数据。也就是说,上述接收终端从上述360个角度中选取一个角度作为到达角度,并测量在该到达角度下上述256种天线组合的通信质量,得到256个数据;而后,再次测量在另一个到达角度下上述256种天线组合的通信质量,得到另外256个数据;以此类推,直至得到上述全部R个角度下的360×256个数据;将上述360×256个数据按照角度进行划分,构建包含360×256个天线组合数据的角度天线组合质量全表(表格形式可参阅上述表1);
4.基于上述角度天线组合质量全表,在每个角度,上述接收终端对该27种天线组合依据其PER由低到高对其进行排序,选择出5种质量最好的天线组合,构成角度天线组合质量关系表的一行;
5.基于上述角度天线组合质量全表,上述接收终端将读取该角度天线组合质量全表,并依次遍历上述360个角度下上述256种天线组合各自的通信质量;并按照AOA的划分,在每一个AOA下,对上述256种天线组合的通信质量由高到低进行排序,获取每一个AOA下通信质量靠前的5个通信质量数据所对应的5种天线组合;之后,为每一个AOA以及该AOA对应的5种天线组合进行建表,构建包含360×5个天线组合数据的角度天线组合质量关系表(表格形式可参阅上述表2)。
应理解,离线建表过程只需触发一次,且上述角度天线组合质量关系表可存储于上述接收终端中。在后续的天线选择过程中,上述角度天线组合质量关系表可作为任意一次天线选择过程的参考表。也就是说,在后续的天线选择过程中,并非每次进行天线选择之前均需进行离线建表操作。
2)在线选择阶段,即上述接收终端选择高通信质量的天线组合,具体过程如下:
1.上述接收终端获取当前时刻AOA信息:由上述说明可知,4条射频通道的4根全向天线组成了4元方阵的天线组成天线阵,可基于ESPRIT算法,利用观测的多天线相位信息向量的协方差矩阵,通过奇异值分解构建信号子空间与噪声子空间;然后,利用信号子空间的旋转不变性,直接基于最小二乘法计算获得来波的AOA信息基于ESPRIT算法通过计算空间谱估计来波的AOA信息;
2.上述接收终端基于上述AOA信息及上述角度天线组合质量关系表,查表确定该AOA下对应的5个高质量天线组合;
3.基于上述5个高质量天线组合,在每种天线组合下人工控制上述发射终端向上述接收终端发送1000个数据包,上述接收终端计算PER,并选择PER最小的天线组合作为最优天线组合,并将该最优天线组合用于后续上述发射终端和上述接收终端的通信。
当连续两次估计的AOA信息差异超过5度时,再次触发上述查表以及确定最优天线组组合的步骤。
上述MIMO系统采用上述天线的选择方法进行天线选择与现有遍历方法相比的时间开销降低98%。下表给出了上述MIMO系统采用上述天线的选择方法进行天线选择时,当角度天线组合质量关系表存储不同数量的高质量天线组合的情况下,与现有遍历方法相比的情况:
表4
高质量天线组合数量 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
天线选择时间开销降低比例 | 98% | 98.4% | 98.8% | 99.2% | 99.6% |
下面结合天线的选择装置的结构来描述MIMO天线系统的进行天线组合选择的过程。图9为本申请实施例提供的一种天线选择装置的结构示意图。图9中的天线选择装置可以为前述实施例中的接收终端。如图9所示,该天线选择装置包括:
检测单元,用于检测目标角度,上述目标角度为发射终端发射的信号到达接收终端的到达角度,上述发射终端可采用M种天线组合中的任一种组合向上述接收终端发射信号;
获取单元,用于获取与上述目标角度对应的N种天线组合,上述N种天线组合包含于上述M种天线组合,上述N小于上述M,上述M、N为大于1的整数;
接收单元,用于通过上述N种天线组合中的目标天线组合接收上述发射终端发射的信号,上述目标天线组合为上述N种天线组合中的任一种。
在一个可选的实现方式中,上述N种天线组合包含于P种天线组合,上述P种天线组合为到达角度为上述目标角度时,上述M种天线组合中通信质量居于前P的P种天线组合,上述P为大于1的整数。
在一个可选的实现方式中,上述N种天线组合为上述P种天线组合中通信质量居于前N的N种天线组合。
在一个可选的实现方式中,上述获取单元,具体用于:在上述目标角度与历史角度之间的差值大于目标阈值的情况下,获取与上述目标角度对应的N种天线组合,上述历史角度为在检测上述目标角度之前检测到的上述发射终端发射的信号到达上述接收终端的到达角度。
在一个可选的实现方式中,检测到上述目标角度的时刻与检测到上述历史角度的时刻之间的时间间隔大于间隔阈值。
在一个可选的实现方式中,上述获取单元具体用于:从参考数据表中获取与上述目标角度对应的上述N种天线组合,上述参考数据表包括:Q个到达角度,以及在上述Q个到达角度中每个达到角度所对应的两个或两个以上的天线组合,上述Q个到达角度包括上述目标角度。
在一个可选的实现方式中,上述获取单元,还用于在上述N种天线组合下,检测上述发射终端向上述接收终端发送数据时的丢包率;将上述N种天线组合中传输数据时丢包率较低的天线组合确定为上述目标天线组合;上述发射单元,具体用于通过上述目标天线组合接收上述发射终端发射的信号。
在一个可选的实现方式中,上述获取单元,还用于在上述N种天线组合下,检测上述发射终端向上述接收终端发送数据时的信噪比;将上述N种天线组合中传输数据时信噪比较高的天线组合确定为上述目标天线组合;上述发射单元,具体用于通过上述目标天线组合接收上述发射终端发射的信号。
应理解以上天线选择装置中的各个单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。例如,以上各个单元可以为单独设立的处理元件,也可以集成在终端的某一个芯片中实现,此外,也可以以程序代码的形式存储于控制器的存储元件中,由处理器的某一个处理元件调用并执行以上各个单元的功能。此外各个单元可以集成在一起,也可以独立实现。这里的处理元件可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(英文:central processing unit,简称:CPU),还可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(英文:application-specific integrated circuit,简称:ASIC),或,一个或多个微处理器(英文:digital signal processor,简称:DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(英文:field-programmable gate array,简称:FPGA)等。
图10为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图10所示,该电子设备100包括一个或多个收发射器1001、一个或多个处理器1002、一个或多个存储器1003、多条天线1004,该收发射器1001可以在该处理器的控制下对该多条天线进行选择。该收发射器1001、处理器1002、存储器1003通过总线相互连接。该收发射器1001可实现图9中接收单元的功能。
存储器1003包括但不限于是随机存储记忆体(random access memory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmablereadonly memory,EPROM)、或便携式只读存储器(compact disc read-only memory,CDROM),该存储器1003用于存储相关指令及数据。
处理器1002可以是一个或多个中央处理器(central processing unit,CPU),在处理器1002是一个CPU的情况下,该CPU可以是单核CPU,也可以是多核CPU。上述实施例中由电子设备所执行的步骤可以基于该图10所示的电子设备的结构。具体的,处理器1002可实现图9中检测单元和获取单元的功能。
该电子设备100中的处理器1002用于读取该存储器1003中存储的程序代码,执行前述实施例中的天线的选择方法。
在本申请的实施例中提供一种计算机可读存储介质,上述计算机可读存储介质存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现:检测目标角度,该目标角度为发射终端发射的信号到达接收终端的到达角度,上述接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合接收上述发射终端发射的信号;获取与上述目标角度对应的N种天线组合,该N种天线组合包含于上述M种天线组合,上述N小于上述M,上述M、N为大于1的整数;通过上述N种天线组合中的目标天线组合接收上述发射终端发射的信号,上述目标天线组合为上述N种天线组合中的任一种。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,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。
本发明是根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (18)
1.一种天线的选择方法,其特征在于,包括:
接收终端检测目标角度,所述目标角度为发射终端发射的信号到达所述接收终端的到达角度,所述接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合接收所述发射终端发射的信号;
所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合,所述N种天线组合包含于所述M种天线组合,所述N小于所述M,所述M、N为大于1的整数;
所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号,所述目标天线组合为所述N种天线组合中的任一种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述N种天线组合包含于P种天线组合,所述P种天线组合为到达角度为所述目标角度时,所述M种天线组合中通信质量居于前P的P种天线组合,所述P为大于1的整数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述N种天线组合为所述P种天线组合中通信质量居于前N的N种天线组合。
4.根据权利要求1至3所述的方法,其特征在于,所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合包括:
在所述目标角度与历史角度之间的差值大于目标阈值的情况下,所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合,所述历史角度为在检测所述目标角度之前检测到的所述发射终端发射的信号到达所述接收终端的到达角度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述接收终端检测到所述目标角度的时刻与检测到所述历史角度的时刻之间的时间间隔大于间隔阈值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述接收终端获取与所述目标角度对应的N种天线组合包括:
所述接收终端从参考数据表中获取与所述目标角度对应的所述N种天线组合,所述参考数据表包括:Q个到达角度,以及在所述Q个到达角度中每个达到角度所对应的两个或两个以上的天线组合,所述Q个到达角度包括所述目标角度。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号包括:
在所述N种天线组合下,所述接收终端检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的丢包率;
所述接收终端将所述N种天线组合中传输数据时丢包率较低的天线组合确定为所述目标天线组合;
所述接收终端通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。
8.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述接收终端通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号包括:
所述接收终端在所述N种天线组合下,检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的信噪比;
所述接收终端将所述N种天线组合中传输数据时信噪比较高的天线组合确定为所述目标天线组合;
所述接收终端通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。
9.一种天线的选择装置,其特征在于,包括:
检测单元,用于检测目标角度,所述目标角度为发射终端发射的信号到达接收终端的到达角度,所述接收终端可采用M种天线组合中的任一种组合接收所述发射终端发射的信号;
获取单元,用于获取与所述目标角度对应的N种天线组合,所述N种天线组合包含于所述M种天线组合,所述N小于所述M,所述M、N为大于1的整数;
接收单元,用于通过所述N种天线组合中的目标天线组合接收所述发射终端发射的信号,所述目标天线组合为所述N种天线组合中的任一种。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述N种天线组合包含于P种天线组合,所述P种天线组合为到达角度为所述目标角度时,所述M种天线组合中通信质量居于前P的P种天线组合,所述P为大于1的整数。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述N种天线组合为所述P种天线组合中通信质量居于前N的N种天线组合。
12.根据权利要求9至11任一项所述的装置,其特征在于,
所述获取单元,具体用于在所述目标角度与历史角度之间的差值大于目标阈值的情况下,获取与所述目标角度对应的N种天线组合,所述历史角度为在检测所述目标角度之前检测到的所述发射终端发射的信号到达所述接收终端的到达角度。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,检测到所述目标角度的时刻与检测到所述历史角度的时刻之间的时间间隔大于间隔阈值。
14.根据权利要求9至13任一项所述的装置,其特征在于,
所述获取单元,具体用于从参考数据表中获取与所述目标角度对应的所述N种天线组合,所述参考数据表包括:Q个到达角度,以及在所述Q个到达角度中每个达到角度所对应的两个或两个以上的天线组合,所述Q个到达角度包括所述目标角度。
15.根据权利要求9至14任一项所述的装置,其特征在于,
所述获取单元,还用于在所述N种天线组合下,检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的丢包率;将所述N种天线组合中传输数据时丢包率较低的天线组合确定为所述目标天线组合;
所述接收单元,具体用于通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。
16.根据权利要求9至14任一项所述的装置,其特征在于,
所述获取单元,还用于在所述N种天线组合下,检测所述发射终端向所述接收终端发送数据时的信噪比;将所述N种天线组合中传输数据时信噪比较高的天线组合确定为所述目标天线组合;
所述接收单元,具体用于通过所述目标天线组合接收所述发射终端发射的信号。
17.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储程序;处理器,用于执行所述存储器存储的所述程序,当所述程序被执行时,所述处理器用于执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。
18.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1至8任一项所述的方法。
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