無線電信號的最佳方向確定的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 在此描述的技術(shù)總體涉及集成天線陣列的移動通信設(shè)備中的最佳方向確定。
【背景技術(shù)】
[0002] 除非在此另外指出，在本部分中描述的方法對于本申請的權(quán)利要求而言不是現(xiàn)有 技術(shù)，并且不因為包括在本部分中就承認是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 移動通信設(shè)備(例如，蜂窩電話或智能電話)可以集成包括一個或更多個天線的天 線陣列，以朝向天線可以接收最強信號的特定方向形成無線電波束。用于確定用于投射和 接收無線電信號的最佳方向的當前算法的復(fù)雜性可能導(dǎo)致過多功耗并且降低移動通信設(shè) 備的電池壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 總體描述用于無線電信號的最佳方向確定的技術(shù)。多種技術(shù)可以在多種設(shè)備、方 法和/或系統(tǒng)中實現(xiàn)。
[0005] 在一些示例中，多種技術(shù)可以在設(shè)備上或者通過設(shè)備實現(xiàn)。一些設(shè)備可以包括:信 號定位器，所述信號定位器被配置成識別信號譜的邊界并且識別信號譜內(nèi)的最強信號強度 的比較讀數(shù)的坐標；以及多個天線，所述多個天線被配置成朝向所識別的坐標定向一個或 更多個無線電信號。
[0006] 在一些示例中，多種實施方式可以被實現(xiàn)為方法。一些方法可以包括:識別球面空 間中的信號譜的邊界;根據(jù)天線陣列的方位角和仰角的相應(yīng)的變量值，將信號譜解析為多 個柵格;識別兩個或更多個連續(xù)時間間隔；在兩個或更多個連續(xù)時間間隔中的每個內(nèi)隨機 地選擇多個柵格中的兩個或更多個柵格;在兩個或更多個柵格中的每個柵格內(nèi)識別信號強 度被確定為在所述兩個或更多個柵格中的相應(yīng)的一個柵格內(nèi)為最強的坐標;在相應(yīng)的兩個 或更多個連續(xù)時間間隔期間，朝向與所識別的最強信號強度相對應(yīng)的所識別的坐標定向一 個或更多個無線電波束。
[0007] 在一些示例中，多個實施方式可以被實現(xiàn)為計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介 質(zhì)在其上存儲可執(zhí)行指令。一些計算機可讀介質(zhì)可以存儲指令，當所述指令被執(zhí)行時，指令 使一個或更多個處理器執(zhí)行包括以下步驟的操作:針對兩個或更多個連續(xù)時間間隔中的每 個識別最強信號強度;朝向與所識別的最強信號強度相對應(yīng)的坐標定向一個或更多個無線 電波束;在新時間間隔期間識別新最強信號；以及朝向與所識別的新最強信號強度相對應(yīng) 的新坐標重定向所述一個或更多個無線電波束。
[0008] 以上概括僅是示例性的并且不旨在以任何方式限制。除了上述示例性方面、實施 方式和特征之外，其它方面、實施方式和特征通過參考附圖和以下詳細說明將變得明顯。
【附圖說明】
[0009] 在以下詳細說明中，由于多種改變和修改從以下詳細說明對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來 說將變得明顯，實施方式僅被描述為說明性的。相同參考標號在不同附圖中的使用指示類 似或者相同項。在附圖中：
[0010]圖1示出可以實現(xiàn)最佳方向確定的無線電信號的示例性環(huán)境；
[0011]圖2示出可以實現(xiàn)最佳方向確定的示例性信號譜；
[0012]圖3示與可以實現(xiàn)最佳方向確定的多個時間間隔相對應(yīng)的多個信號譜；
[0013]圖4示出可以實現(xiàn)最佳方向確定的示例性黃金分割搜索（golden section search)方法；
[0014] 圖5示出可以實現(xiàn)最佳方向確定的示例性二維搜索方法；
[0015] 圖6示出可以實現(xiàn)最佳方向確定的操作的處理流程的示例性結(jié)構(gòu)；以及
[0016] 圖7示出可以實現(xiàn)針對最佳方向確定布置的示例性計算設(shè)備的框圖，
[0017] 所有都根據(jù)在此描述的至少一些實施方式布置。
【具體實施方式】
[0018] 在以下詳細說明中，對形成說明書的一部分的附圖作出參考。在附圖中，類似符號 通常標識類似組件，除非上下文另外指出。而且，除非另外指出，每個連續(xù)附圖的描述可以 參考來自一個或更多個先前附圖的特征，以提供當前示例性實施方式的更清楚上下文和更 本質(zhì)解釋。仍然，在詳細的說明書、附圖和權(quán)利要求中描述的實施方式不意味著限制。在不 脫離在此呈現(xiàn)的主題的精神或者范圍的情況下，可以利用其它實施方式，并且可以作出其 它改變。將容易理解，可以以廣泛多種不同結(jié)構(gòu)布置、替換、組合、分離和設(shè)計在此總體描述 和在附圖中示出的本公開的多個方面，所有都在此被明確地預(yù)期。
[0019] 根據(jù)一些示例性實施方式，被配置成管理移動通信設(shè)備的天線陣列的信號定位器 首先可以將所識別的信號譜解析為多個柵格，并且從所解析的柵格中識別全局最大信號強 度。而且，在一個或更多個以下時間間隔中，信號定位器可以被配置成識別一個或更多個時 間間隔中的每個的新全局最大信號強度，并且響應(yīng)于新全局最大信號強度定向（direct)天 線陣列。
[0020] 圖1示出根據(jù)在此描述的至少一些實施方式布置的可以實現(xiàn)最佳方向確定的無線 電信號的示例性環(huán)境100。如所示，示例性環(huán)境100可以包括天線陣列102,其中，在相對于天 線陣列102的位置的球面空間中由移動通信終端103的信號定位器104管理天線陣列102。根 據(jù)天線陣列102的仰角（elevation) 106和方位角(azimuth) 108的各自變量值，可以將球面 空間解析為多個柵格，例如，柵格110、柵格112、柵格114等。
[0021] 天線陣列102可以指無線通信設(shè)備103的物理組件，其可以集成由信號定位器104 管理的天線102,以在不同方向形成一個或更多個無線電波束。如在此參考的，無線電波束 可以指聚焦在特定方向上的無線電信號的一個或更多個波束。該組天線中的每個天線都可 以通過具有可變幅度和相位的電流支持，使得無線電波束的方向可以是可控制的。
[0022] 移動通信設(shè)備103可以指移動(或便攜式）電子設(shè)備，諸如，移動電話、智能電話、個 人數(shù)字助理(PDA)、個人媒體播放器設(shè)備、專用設(shè)備、或者包括任何以上功能的混合設(shè)備。另 選地，無線通信設(shè)備103可以被實現(xiàn)為包括平板電腦、膝上型計算機、非膝上型計算機配置 結(jié)構(gòu)等的個人計算機。
[0023] 信號定位器104可以指移動通信設(shè)備103的硬件組件、軟件組件、固件組件、或者其 組合，其可以被配置成執(zhí)行算術(shù)、邏輯、和輸入/輸出運算。根據(jù)一些示例，信號定位器104可 以被配置成通過天線陣列102修改電流的幅度和相位，并且結(jié)果，改變仰角106和方位角 108〇
[0024] 方向可控的無線電波束的仰角106和方位角108可以均指與相對于天線陣列102的 球面空間相對應(yīng)的球面坐標系中的角度測量。仰角106可以指天線陣列102的優(yōu)選方向與局 部視野(horizon)之間的角。方位角108可以指在優(yōu)選方向的投射矢量(其可以從球面坐標 系的原點到優(yōu)選方向的矢量（即，天線陣列102)垂直投射到天線陣列102的局部視野)與天 線102的局部視野上的參考矢量之間的角。參考矢量可以指從原點到天線陣列102的局部視 野上的預(yù)定點的矢量。通過改變仰角106和方位角108,天線陣列102可以被配置成指向球面 坐標系中的任何方向。
[0025] 柵格110、柵格112、以及柵格114均可以指根據(jù)仰角106和方位角108的各自變量值 在球面坐標系上的信號譜中解析的多個柵格中的一個。在一些示例中，信號定位器104可以 被配置成將球面空間中的信號譜解析為多個柵格，以用于定位或者識別信號譜中的最強信 號強度的目的。在圖1中所示的非限制性示例中，信號譜可以被解析為根據(jù)方位角108的十 二個部分和根據(jù)仰角106的六個部分。從而，柵格110、柵格112和柵格114可以指信號譜中的 七十二個柵格中的三個柵格，其可以在坐標為(4,3)、（4,4)、（5,5)的位置處。在一些示例 中，可以通過天線陣列102的每個天線的孔徑確定每個柵格的大小。
[0026] 從而，圖1示出可以包括在球面空間中由信號定位器104管理的天線陣列102的示 例性環(huán)境100,球面空間可以根據(jù)仰角106和方位角108的各自變量值被解析為多個柵格，例 如，柵格110、柵格112、柵格114等。
[0027] 圖2示出根據(jù)在此描述的至少一些實施方式布置的可以實現(xiàn)最佳方向確定的示例 性信號譜200。如所示，示例性信號譜200可以包括根據(jù)仰角106和方位角108的變量值解析 的多個柵格，例如，柵格110、柵格112、柵格114。
[0028] 示例性信號譜200可以指從球面坐標系轉(zhuǎn)換的二維坐標系，其描繪關(guān)于圖1示出和 描述的信號譜。根據(jù)一些示例，關(guān)于兩個或更多個連續(xù)時間間隔中的每個，信號定位器104 可以被配置成從二維坐標系的多個柵格中隨