CN117378152A - 通信终端以及控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够提供接收灵敏度良好的状况的通信终端以及控制方法。与基站进行通信的通信终端包括：天线，其能够收发在各自不同方向上具有指向性的多个波束；通信部，其使用所述天线通过所述多个波束与所述基站进行通信，并检测所述多个波束各自的接收电平；以及控制部，其基于表示多个方向的各方向上的所述多个波束各自的接收电平的指向性数据和所述检测出的接收电平，通知表示提醒所述通信终端的朝向变更的内容。

Description

通信终端以及控制方法

技术领域

本发明涉及通信终端以及控制方法。

本申请基于2021年5月25日在日本申请的特愿2021-087476号主张优先权，并将其内容援引于本文。

背景技术

已知一种终端装置，其包括配置于相互不同的位置的多个天线、和根据需要显示与所述多个天线的至少任一个位置相关的显示信息的显示部(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/169016号

发明内容

本发明所要解决的技术问题

在专利文献1所记载的终端装置中，显示有当前时间点正在使用的终端装置的天线的位置，用户通过握持终端装置以使天线不被屏蔽，能够防止通信质量的劣化。

然而，在专利文献1所记载的终端装置中，由于与在当前时间点进行通信的基站的位置关系，通信终端不一定朝向最佳的方向，有时接收灵敏度差。

本发明的一方面的目的在于，提供一种能够提供接收灵敏度良好的状况的通信终端以及控制方法。

用于解决问题的方案

本发明的一方面涉及的通信终端是与基站进行通信的通信终端，其包括：天线，其能够收发在各自不同方向上具有指向性的多个波束；通信部，其使用所述天线通过所述多个波束与所述基站进行通信，并检测所述多个波束各自的接收电平；以及控制部，其基于表示多个方向的各方向上的所述多个波束各自的接收电平的指向性数据和所述检测出的接收电平，通知表示提醒所述通信终端的朝向变更的内容。

本发明的一方面涉及的控制方法是与基站进行通信的通信终端的控制方法，其包括如下处理：使用能够收发在各自不同方向上具有指向性的多个波束的天线，通过所述多个波束与所述基站进行通信，检测所述多个波束各自的接收电平，基于表示多个方向的各方向上的所述多个波束各自的接收电平的指向性数据和检测出的所述接收电平，通知表示提醒所述通信终端的朝向变更的内容。

附图说明

图1是示出实施方式涉及的系统的构成图和通信的一例的图。

图2是实施方式涉及的通信终端的构成图的一例。

图3是实施方式涉及的通信终端的外观图的一例。

图4是示出实施方式涉及的通信终端的波束放射图的一例的图。

图5是示出实施方式涉及的波束的指向性数据的一例的图。

图6是根据实施方式的控制方法的流程图的示例。

图7是实施方式涉及的通信终端和基站的配置的一例。

图8是实施方式涉及的通信终端和基站的配置的一例。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行说明。此外，对于附图，对相同或等同的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。

图1是示出实施方式涉及的系统的构成图和通信的一例的图。

系统100具有通信终端101和基站201。另外，系统10也可以具有其他基站，但为了便于说明，省略了基站201以外的基站的记载。在图1中，说明在通信终端101和基站201之间进行通信的情况。

通信终端101对应于波束成形，能够将电波(波束)朝向特定的方向发送，或者从特定的方向接收电波(波束)。例如，通信终端101能够收发在各自不同的方向上具有指向性的多个波束1～5，通信终端101使用多个波束1～5中的任一个与基站201进行通信。

基站201可以对应于波束成形，朝向特定方向发送或从特定方向接收电波。例如，基站201能够对在各自不同的方向上具有指向性的多个波束1～5进行收发，并以一定的周期依次发送波束1～5。基站201使用多个波束1～5中的任一个与通信终端101进行通信。

在图1中，通信终端101可收发的波束3从通信终端101观察，在有基站201所在的方向(图1的上方向)上具有指向性，基站201可收发的波束3从基站201观察，在通信终端101所在的方向(图1的下方向)上具有指向性。因此，通信终端101和基站201通过使用波束3分别相互进行通信，从而提高接收质量。

此外，在图1中，为了便于说明，通信终端101及基站201设为分别能够收发5个波束1～5，但不限于此。

图2是实施方式涉及的通信终端的构成图的一例。图3是实施方式涉及的通信终端的外观图的一例。

通信终端101具有控制部111、存储部121、通信部131、阵列天线(天线)141-i(i＝1～3)、显示部151以及声音输出部161。通信终端101例如是智能手机、平板电脑或便携式路由器等。

控制部111控制通信终端101的动作。例如，控制部111基于表示多个方向各自的多个波束各自的接收电平的指向性数据和检测出的接收电平，通知表示提醒通信终端的朝向变更的内容。例如，控制部111在变更了通信终端的方向的情况下，判定是否存在接收电平比多个波束中的当前通信中使用的波束提高的波束，在判定为存在接收电平提高的波束的情况下，通知表示提醒通信终端101的朝向变更的内容。例如，控制部111在判断为存在接收电平提高的波束的情况下，在显示部151上显示接收电平提高的通信终端101的朝向。例如，控制部111从声音输出部161以声音输出表示提醒通信终端101的朝向变更的内容。

控制部111例如由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等处理器或集成电路(IC(Integrated Circuit)芯片)等形成的逻辑电路(硬件)等实现。

存储部121是存储通信终端101所使用的程序及数据等的存储装置。存储部121例如是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或RAM(Random Access Memory，随机访问存储器)。存储部121存储与各天线141-i的多个波束相关的指向性数据。指向性数据的详情将后述。

通信部131进行与通信终端101和其他装置(例如基站)之间的通信相关的处理。例如，通信部131将从控制部111输入的发送信号作为电波(波束)从天线141-i发送，将经由天线141-i接收到的接收信号输出到控制部131。例如，通信部131使用毫米波作为载波对各种数据进行收发。此外，通信部131进行天线141-i的指向性的控制。通信部131例如由CPU等处理器或形成于集成电路(IC芯片)等的逻辑电路(硬件)等实现。

天线141-i分别具有多个天线元件，多个天线元件在规定的方向上以规定的间隔规则地配置。天线141-i从通信部131放射基于发送信号的电波(波束)。另外，天线141-i将基于到来的电波的接收信号输出到通信部131。天线141-i可以输出在不同方向上具有指向性的多个波束。但是，天线141-i不能同时输出多个波束，例如每隔一定时间切换输出的波束。天线141-i例如是微带天线。

在图3中，从正面(从显示部151侧)观察通信终端101时，天线141-1设置在通信终端101的右边的中点，天线141-2设置在比通信终端101的中央稍高的上部，天线141-3设置在通信终端101的左边的中点。

此外，由于天线141-i位于通信终端101的内部，从外部看不到，因此在图3中，天线141-i用虚线表示。此外，实施方式涉及的天线141-i的数量和位置是一个示例，并不限定于此。

显示部151显示各种信息。显示装置151例如是液晶面板或有机EL(Electro-Luminescence，电致发光)面板等。在图3中，在显示部151中显示有表示波束的接收电平的RSRP(Reference Signal Received Power。参考信号接收功率)的值(OOdBm)。另外，在显示部151上显示有提醒变更通信终端101的朝向的消息“请使画面上部成为这样的方向”和表示要朝向通信终端101的方向的箭头。

声音输出部161以声音输出各种信息。声音输出部161例如是扬声器。

通信终端101测量自身的每个接收波束的RSRP，存储部121预先保持与各波束相关的指向性数据，通过根据作为当前最佳波束接收的波束的RSRP和其他波束的RSRP，改变通信终端101的朝向，从而改变天线141-i自身的朝向，将另一波束改变为最佳波束，最终计算出成为更好的RSRP值的方向，并提醒用户通过显示部151等变更方向。

图4是示出实施方式涉及的通信终端的波束放射图的一例的图。

在图4中，示意性地表示天线141-i所收发的波束。天线141-i分别在不同方向上收发6个波束。另外，如图4所示的坐标轴那样，将从正面看长方形的通信终端101的长边方向设为X轴方向，将短边方向设为Y轴方向，将从没有显示部151的背面到有显示部151的表面的方向设为Z轴方向。

天线141-1朝向Y轴的正方向，在XY平面内主要在Y轴的正方向上逐渐地稍微改变方向来收发波束0～5。天线141-2朝向Z轴的正方向，在YZ平面内主要在Z轴的正方向上逐渐地稍微改变方向来收发波束6～11。天线141-3朝向Y轴的负方向，在XY平面内主要在Y轴的负方向上逐渐地稍微改变方向来收发波束12～17。此外，在存储部121中还存储有天线141-i能够收发哪个波束的信息。例如，天线141-1～141-3分别能够收发波束0～5、6～11、12～17的信息被存储于存储部121中。另外，天线141-i在通信终端101中朝向哪个方向设置的信息也被存储于存储部121中。另外，在存储部121中，还存储有波束0～5、6-11、12-17分别是通信终端101的哪个方向的波束的信息。

图5是示出实施方式涉及的波束的指向性数据的一例的图。

图5所示的指向性数据例如预先存储于存储部121中。指向性数据表示预先测量的各波束的特性，具体而言，表示以波束0～17各自的通信终端101的中心为原点的球面坐标中的各坐标的电力相对值。即，指向性数据表示各波束相对于多个方向的每个方向的接收电平。指向性数据将坐标与电力相对值相对应地记录。换言之，指向性数据是表示各波束0～17在XYZ空间中最适合在哪个方向上进行通信的数据。指向性数据r为径向，θ是Z轴与径向之间的角度，/>是X轴和径向到XY平面的投影所成的角度。在指向性数据中，坐标/>对应的各波束的电力相对值表示从原点到坐标/>所示的点的方向(即，从原点到θ和/>所示的方向)的各波束的电力相对值。

图6是实施方式涉及的控制方法的流程图的一例。

在步骤S601中，通信部131等待从基站201检测信号，并且当检测到来自基站201的信号时，控制进行到步骤S602。

在步骤S602中，通信部131通过多个波束来监听来自基站201的信号的接收电平(例如RSRP)。例如，通信部131通过各自不同方向的多个波束接收来自基站201的信号，并监听多个波束各自的来自基站201的信号的接收电平。通信部131将监听结果输出到控制部111。多个波束例如为波束0～17。具体而言，例如，作为监听结果，可以得到波束0的接收电平＝-75dBm、波束1的接收电平＝-78dBm、波束2的接收电平＝-80dBm、……这样的当前波束0～17各自的接收电平。

在步骤S603中，控制部111将步骤S602的监听结果和存储于存储部121中的指向性数据进行比较。

在步骤S604中，控制部111基于步骤S603的比较结果，判定是否存在比当前使用的波束更佳的最佳波束，在判定为存在最佳波束的情况下，控制进入步骤S605，在判定为没有最佳波束的情况下，控制返回到步骤S601。最佳波束是例如在变更了通信终端的朝向的情况下，与当前通信中使用的波束相比，接收电平提高了的波束。

具体而言，例如，控制部111根据在步骤S602中得到的各波束0～17各自的接收电平与图5所示的指向性数据的坐标的各波束的电力相对值之间的差分，计算当前的通信终端101的朝向。例如，控制部111对于图5所示的指向性数据的坐标(1，0，0)，将在步骤S602中接收到的波束0～17各自的接收电平与图5所示的指向性数据的坐标(1，0，0)的波束0～17各自的电力相对值的差分的合计值作为坐标(1，0，0)的评价值来计算。具体而言，坐标(1，0，0)的波束0的电力相对值(＝7)与在步骤S602中接收到的波束0的接收电平(＝-75)的差分、波束1的电力相对值(＝6)与在步骤S602中接收到的波束1的接收电平(＝-78)的差分以及坐标(1，0，0)的波束17的电力相对值和在步骤S602中接收到的波束17的接收电平的差分的合计值作为坐标(1，0，0)的评价值来计算。控制部111也同样地对其他坐标计算评价值。

控制部111将计算出的各坐标的评价值中最小的评价值的坐标作为当前的通信终端101的朝向来计算。然后，控制部111将作为当前的通信终端101的朝向的上述最小的评价值的坐标中电力相对值最高的波束作为最佳波束来计算。在最佳波束与当前使用的波束不同的情况下，控制部111判定为还有比当前使用的波束更佳的最佳波束。如果最佳波束与当前使用的波束相同，则控制部111判定没有比当前使用的波束更佳的最佳波束。具体而言，例如，在将坐标(1，0，0)作为当前通信终端101的朝向计算、且当前通信终端101使用的波束是波束2的情况下，由于图5所示的指向性数据的坐标(1，0，0)的波束0、1、2的电力相对值分别为7、6、4(其中，波束3～17的电力相对值设为4以下)，因此控制部111选择电力相对值最高的波束0作为最佳波束，由于所选择的波束0与当前通信终端101使用的波束2不同，因此判定为存在比当前使用的波束更佳的最佳波束。

在步骤S605中，控制部111通知提醒通信终端101的朝向的变更。具体而言，例如，控制部111使显示部151显示选择有最佳波束的方向(例如，如图3所示，表示朝向通信终端101的上部的方向的箭头)。选择有最佳波束的方向例如是在步骤S604中计算出的最佳波束的方向。另外，控制部111也可以代替显示选择有最佳波束的方向，或者追加到显示中，从声音输出部161通过声音输出选择有最佳波束的方向。另外，控制部111在通过声音输出的情况下，也可以根据选择有最佳波束的方向，变更声音的音量或频率。控制部111也可以代替显示选择最佳波束的方向，或者追加到显示中，使通信终端101所具有的LED(未图示)闪烁等，通知表示提醒通信终端的朝向变更的内容。

在步骤S606中，控制部111判定通信是否结束，并在判定为通信已结束的情况下，结束图6的控制方法，在判定为通信未结束的情况下，控制返回步骤S601。

此处，对通信终端101的波束的选择的一例进行说明。

图7和图8是实施方式涉及的通信终端和基站的配置的一例。图7是在图4中追加了基站201的图，图8是从不同方向观察图7的通信终端101和基站201的情况下的图。次外，在图8中，对于一部分波束，由于从不同的方向观察，因此省略了记载。

在图7及图8中，基站201配置于通信终端101水平面(显示部151所在的面)的更上方(Z轴的正方向)，且配置于天线141-2所在的通信终端101的短边侧(X轴的负方向侧)的情况下，天线141-2的接收品质变好，天线141-2的波束被选择。但是，通过使天线141-1朝向基站201侧，能够以更好的接收质量进行通信，因此在步骤S604中计算出还有其他最佳波束。

根据实施方式涉及的通信终端，即使在搭载了有限数量的指向性高的毫米波天线的装置中，也能够向用户通知接收灵敏度变得更好的方法(例如，通信终端101的朝向)。由此，能够提供如下的状况：通过用户将通信终端101的朝向朝向所提醒的朝向，而使接收灵敏度变得更好。

此外，本发明不限于上述实施方式，能够进行变形，上述构成能够以实质上相同的构成、能够实现相同的作用效果的构成或者能够实现相同的目的的构成进行替换。

Claims (5)

1.一种通信终端，其与基站进行通信，所述通信终端的特征在于，包括：

天线，其能够收发在各自不同方向上具有指向性的多个波束；

通信部，其使用所述天线通过所述多个波束与所述基站进行通信，并检测所述多个波束各自的接收电平；以及

控制部，其基于表示多个方向的各方向上的所述多个波束各自的接收电平的指向性数据和检测出的所述接收电平，通知表示提醒所述通信终端的朝向变更的内容。

2.如权利要求1所述的通信终端，其特征在于，

所述控制部在变更了所述通信终端的朝向的情况下，判定所述多个波束中是否存在与当前通信中使用的波束相比，接收电平提高的波束，

在判定为存在接收电平提高的波束的情况下，通知表示提醒所述通信终端的朝向变更的内容。

3.如权利要求2所述的通信终端，其特征在于，

在判定为存在接收电平提高的波束的情况下，所述控制部使显示部显示接收电平提高的所述通信终端的朝向。

4.如权利要求1所述的通信终端，其特征在于，

所述控制部从声音输出部通过声音输出表示提醒所述通信终端的朝向变更的内容。

5.一种控制方法，其为与基站进行通信的通信终端的控制方法，其特征在于，包括如下处理：

使用能够收发在各自不同方向上具有指向性的多个波束的天线，通过所述多个波束与所述基站进行通信，

检测所述多个波束各自的接收电平，

基于表示多个方向的各方向上的所述多个波束各自的接收电平的指向性数据和检测出的所述接收电平，通知表示提醒所述通信终端的朝向变更的内容。