通信方法、装置、设备及系统与流程

文档序号:22322062发布日期:2020-09-23 01:57阅读:86来源:国知局
通信方法、装置、设备及系统与流程

本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种通信方法、装置、设备及系统。



背景技术:

卫星通信系统(如铱星iridium、全球星globalstar、舒拉亚thuraya等)中,卫星常常通过点波束对位于点波束覆盖区域内的地面终端提供通信服务,此时,地面终端中天线的波束需要对准卫星,才可以接入卫星。

然而,地面终端在不知道自身位置和卫星位置的情况下,盲目对准和接入卫星会花费很长时间。通常卫星的波束和地面终端中天线的波束需要周期性扫描,直至两波束对准,地面终端才可以接入卫星,尤其是地面终端中天线采用窄波束对准和接入卫星的过程会消耗更久时长,且效率低下。



技术实现要素:

本申请提供一种通信方法、装置、设备及系统,用于实现终端设备通过不同波束宽度的波束接入网络设备并与网络设备顺利传输数据的过程,提高了接入的效率,节省了接入时长。

第一方面,本申请提供一种通信方法,包括:

终端设备通过第一波束接收由n个网络设备广播的广播信号,每个广播信号中包括当前广播时刻和广播所述广播信号的网络设备的标识信息,n为正整数;

所述终端设备获取所述广播信号对应的第二波束,所述第一波束的宽度大于所述第二波束的宽度;

所述终端设备通过所述广播信号对应的第二波束,对所述n个网络设备的广播信号进行测量;

所述终端设备根据测量结果,获取目标网络设备对应的第二波束,所述目标网络设备为所述n个网络设备中的一个网络设备;

所述终端设备通过所述目标网络设备对应的第二波束与所述目标网络设备进行数据传输。

本领域技术人员可以理解,终端设备中天线的波束宽度越大,天线可以尽可能多的接收到广播信号。因此,本申请实施例中,终端设备可以将第一波束设置为波束宽度较宽的波束(本文中简称为宽波束),方便终端设备可以顺利接收每个网络设备广播的广播信号,从而降低接入时长。

其中,本申请实施例对网络设备的个数n不做限定。具体地,终端设备可以接收一个网络设备广播的广播信号,也可以接收多个网络设备广播的广播信号。并且,每个网络设备可以广播一个或多个广播信号。每个网络设备可以将广播信号直接发送给终端设备,也可以通过与终端设备有馈电链路的其他设备,将广播信号转发给终端设备。

本领域技术人员可以理解,终端设备中天线的波束宽度较小,有利于天线与网络设备之间高速进行数据传输。因此,基于信号高速传输的需求,本申请实施例中,终端设备可以将第二波束可以设置为波束宽度较小的波束(本文中简称为窄波束),从而方便终端设备与网络设备之间可以高速传输数据,提高了信号的传输速率。其中,本申请实施例对第二波束的具体波束宽度不做限定,只需满足第一波束的宽度(本文提及的宽度指的是波束宽度)大于第二波束的宽度即可。

并且,为了保证终端设备可以选择适合的网络设备进行数据传输,终端设备在接收到广播信号时,可以获取广播信号对应的第二波束,保证广播信号对应的第二波束可以对准该广播信号对应的网络设备,以便终端设备可以使用该第二波束对信号进行测量。

本申请实施例中,由于终端设备和网络设备皆可采用不同频段的波束,和/或,网络设备的广播信号由于大气层中氧气和水蒸气对信号的衰减所带来的传播损坏和雨衰会实时发生变化,因此,为了避免终端设备与网络设备之间的数据传输效果差或者无法通信的现象,终端设备可以使用广播信号对应的第二波束,对每个网络设备的广播信号的如多径衰落的特性、频率选择性等性能进行测量,以获知每个网络设备的广播信号的当前情况,得到测量结果。

其中,每个网络设备的广播信号可以为终端设备接收到n个广播信号的广播信号,也可以为当前接收到的其他广播信号,亦可以为上述两种广播信号的组合,本申请实施例对此不做限定。并且,本申请实施例对终端设备测量每个网络设备的广播信号的具体参数不做限定,只需满足该参数可以表明网络设备的广播信号的性能即可。

由于测量结果可以表征每个网络设备的广播信号的性能,因此,终端设备可以根据该测量结果,确定选择出适合于与终端设备进行数据传输的网络设备,即目标网络设备,以提高数据传输的可靠性。从而,终端设备可以获取目标网络设备对应的第二波束。

其中,终端设备,除了每个网络设备的广播信号的性能之外,还可以综合考虑自身的实际需求等主客观因素,确定目标网络设备,以便终端设备与目标网络设备顺利进行数据传输。

本申请实施例中,由于第二波束的波束宽度较小,因此,终端设备使用目标网络设备对应的第二波束,可以高速接入目标网络设备,进而,终端设备可以与目标网络设备高速进行的数据传输,减少了接入时长,提高了终端设备的接入效率。

通过第一方面提供的通信方法,由于第一波束的波束宽度较大,因此,第一波束的覆盖范围较大,使得尽可能多的广播信号会落在第一波束的覆盖范围内,进而,终端设备使用该第一波束,可以尽可能快的接收到每个网络设备广播的广播信号,提高了信号的获取速率,减少了接入时长。并且,又由于终端设备使用波束宽度较小的波束,有利于与网络设备之间高速进行数据传输,因此,终端设备可以设置第二波束的宽度较小,且准确获取广播信号对应的第二波束,保证广播信号对应第二波束可以对准该广播信号对应的网络设备,使得终端设备可以利用广播信号对应的第二波束,对每个网络设备的广播信号进行测量,得到表示每个网络设备的广播信号的实际情况的测量结果,以确定出每个网络设备的广播信号的性能。从而终端设备可以根据测量结果,从n个网络设备中,选择出适用于与终端设备进行数据传输的目标网络设备,使得终端设备可以使用目标网络设备对应的第二波束,与目标网络设备进行可靠的数据传输,不仅省去了波束扫描的过程,节省了接入时长,还提高了接入的效率,保证了数据传输的可靠性。

在一种可能的设计中,所述方法还包括:

所述终端设备根据所述广播信号,确定所述n个网络设备的位置和/或所述终端设备的位置。

在一种可能的设计中,所述终端设备根据所述广播信号,确定所述n个网络设备的位置,包括:

所述终端设备根据网络设备的位置与时刻之间的对应关系,确定所述n个网络设备的位置。

在一种可能的设计中,所述终端设备根据所述广播信号,确定所述终端设备的位置,包括:

所述终端设备根据所述n个网络设备的位置和所述广播信号的传播时延,确定所述终端设备的位置。

本申请实施例中,终端设备通过每个广播信号,可以获知广播每个广播信号的当前广播时刻,使得终端设备可以确定每个网络设备广播广播信号的具体时刻,以及获知广播每个广播信号的网络设备的标识信息,使得终端设备可以根据该标识信息确定对应的具体网络设备。

其中,本申请实施例对当前广播时刻的具体实现形式不做限定。

进一步地,在终端设备接收到广播信号时,终端设备可以根据当前广播时刻和网络设备的标识信息,确定每个网络设备的位置,或者,确定终端设备自身的位置,或者,确定每个网络设备的位置和终端设备自身的位置。

本申请实施例中,每个网络设备的位置相对于终端设备是固定的,如网络设备可以为卫星设备,该卫星设备围绕一颗地球轨道并按闭合轨道做周期性运行,终端设备相对于地球是相对固定的。可选地,终端设备,和/或,与终端设备有馈电链路的其他设备,事先可以采用列表或矩阵等形式,对网络设备的位置与标识信息之间的对应关系,和/或,对网络设备的位置与时刻之间的对应关系,进行存储。

具体地,以网络设备为卫星设备,终端设备为地面终端为例,终端设备和/或地面基站可以通过卫星星历存储卫星设备的位置与时刻之间的对应关系。

进而,终端设备可以根据网络设备的位置与标识信息之间的对应关系,和/或,网络设备的位置与时刻之间的对应关系,确定与当前广播时刻对应的网络设备的位置,从而定位每个网络设备。

本申请实施例中,终端设备自身的位置是相对固定的或者终端设备在很小范围内移动,因此,可选地,终端设备可以根据n个网络设备的位置和广播信号的传播时延,确定终端设备的位置。具体地,终端设备通过如下公式(1),利用接收到的广播信号,确定终端设备自身的位置。

其中,坐标(x,y,z)表示终端设备的位置,坐标(xi,yi,zi)表示n个网络设备的位置,i为正整数,且i≤n,c为光在真空中的传播速度,δt表示网络设备向终端设备广播广播信号的传播时延,di表示网络设备与终端设备之间的距离。

基于上述描述,终端设备可以获知n个网络设备的位置,即xi,yi,zi为已知的。且由于终端设备和每个网络设备的位置是相对固定的,因此,终端设备可以事先获知终端设备与每个网络设备之间的距离,即di为已知的。这样,上述公式(1)中存在x,y,z和δt这四个未知数。本领域技术人员可以理解,通过最小二乘或者其它方法,为了计算出这个四个未知数,终端设备需要至少四个以上的广播信号,或者,终端设备通过消除未知数的方式,可以减少广播信号的个数。

下面,结合网络设备的个数n>1和n=1这两种情况对终端确定终端设备自身的位置的具体实现过程进行详细说明。

当网络设备的个数n>1时,n个网络设备需要向终端设备发送至少四个广播信号,即四个及四个以上的广播信号。进而,在设定每个网络设备至少向终端设备广播一个广播信号的前提下,采用三种情况,分别对终端设备确定终端设备自身的位置的具体实现过程进行详细说明。

在网络设备的个数n≥4时,终端设备可以接收到至少四个广播信号,从而终端设备可以通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

在网络设备的个数n=3时,若任意一个网络设备在至少两个不同位置处分别向终端设备广播广播信号,则终端设备便可接收到至少四个广播信号,并可以通过公式(1)确定终端设备自身的位置。若每个网络设备仅向终端设备广播一个广播信号,则终端设备可以接收到三个广播信号,因此,终端设备需要事先消除上述四个未知数中的任意一个,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

一种可能的实现方式中,终端设备中可以设置有测量x,y,z中的任意一个坐标值的测量模块。进而,终端设备通过该测量模块可以测量出x,y,z中的任意一个坐标值,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

例如,终端设备可以利用海波测量仪测量出终端设备的海波位置,即坐标值z,从而消除z这个未知数。

另一种可能的实现方式中,由于主同步信号(primarysynchronizationsignal,pss)和/或辅同步信号(secondarysynchronizationsignal,sss)可以计算出δt,且属于同一区域的终端设备和其他设备的pss和sss相同,因此,与终端设备属于同一区域的其他设备可以向每个网络设备发送pss和/或sss,进而,每个网络设备向终端设备广播的广播信号,除了包括当前广播时刻和网络设备的标识信息之外,还可以包括pss和/或sss,使得终端设备可以通过广播信号接收到pss和/或sss,从而终端设备可以根据pss和/或sss计算出δt,从而消除δt这个未知数,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

在网络设备的个数n=2时,若n个网络设备在不同位置处分别向终端设备广播至少四个广播信号,则终端设可以通过公式(1)确定终端设备自身的位置。若每个网络设备仅向终端设备广播一个广播信号,则终端设备可以接收到二个广播信号,因此,终端设备需要事先消除上述四个未知数中的任意二个,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

一种可能的实现方式中,终端设备中可以设置有测量x,y,z中的任意两个坐标值的测量模块。进而,终端设备通过该测量模块可以测量出x,y,z中的任意两个坐标值,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置,具体可参见n=3的实现过程,此处不做赘述。

另一种可能的实现方式中,终端设备可以通过测量模块测量出x,y,z中的任意一个坐标值以及根据广播信号中的pss和/或sss计算出δt,从而消除δt这个未知数,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置,具体可参见n=3的实现过程,此处不做赘述。

当网络设备的个数n=1时,若该网络设备在至少四个不同位置处分别向终端设备广播广播信号,则终端设备便可接收到至少四个广播信号,并可以通过公式(1)确定终端设备自身的位置。另外,终端设备设备可以参见n=2或者n=3的实现过程,消除上述四个未知数中的任意三个,再通过上述公式(1)确定终端设备自身的位置,具体可以参见n=2或者n=3的实现过程,此处不做详细说明。

通过该实施方式提供的通信方法,由于每个广播信号中包括当前广播时刻和广播该广播信号的网络设备的标识信息,且每个网络设备的位置与终端设备的位置是相对固定的,因此,终端设备无需借助其他设备,根据接收到的广播信号,便可确定每个网络设备的位置和终端设备的位置,从而终端设备可以自动接入n个网络设备,提高了接入的效率。另外,终端设备也可以借助其他设备,通过减少接收广播信号的个数,确定n个网络设备的位置和/或终端设备的位置。

在一种可能的设计中,所述终端设备获取所述广播信号对应的第二波束,包括:

所述终端设备根据所述n个网络设备的位置和所述终端设备的位置,分别获取所述广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角。

通过该实施方式提供的通信方法,为了更加准确的确定第二波束,终端设备可以根据每个网络设备的位置和终端设备的位置,对每个广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角进行确定,使得终端设备可以利用第二波束,可以准确测量网络设备的广播信号的实际情况,从而提高数据传输的可靠性。

举例来说,当终端设备确定出终端设备的位置和任意一个网络设备的位置时,终端设备可以根据公式(2),确定与该网络设备广播的广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角。

其中,a为该第二波束的方位角,e为该第二波束的俯仰角,φ1为终端设备的经度值,φ2为网络设备的经度值,β为网络设备的纬度值。

在一种可能的设计中,所述终端设备通过所述广播信号对应的第二波束,对所述n个网络设备的广播信号进行测量,包括:

所述终端设备根据所述广播信号对应的第二波束,确定所述n个网络设备的广播信号的信噪比;

所述终端设备将所述信噪比确定为所述测量结果。

在一种可能的设计中,所述终端设备根据测量结果,获取目标网络设备对应的第二波束,包括:

所述终端设备根据所述测量结果,将信噪比最大的网络设备确定为所述目标网络设备;

所述终端设备确定所述目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角。

在一种可能的设计中,所述终端设备确定所述目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角,包括:

所述终端设备根据所述目标网络设备的位置和所述终端设备的位置,确定所述目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角;或者,

所述终端设备根据所述目标网络设备和所述广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角,确定所述目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角。

在一种可能的设计中,所述终端设备通过第一波束接收由n个网络设备广播的广播信号,包括:

所述终端设备通过与目标频点同频的所述第一波束,接收所述网络设备通过所述网络设备的波束广播的广播信号,所述目标频点为广播所述广播信号的网络设备的波束的频点。

通过该实施方式提供的通信方法,在网络设备直接向终端设备广播广播信号时,为了便于终端设备接收到广播信号,可选地,每个网络设备可以事先向终端设备广播该网络设备所使用的波束的频点,即目标频点,从而,终端设备使用与该目标频点同频的第一波束,便可快速地接收到每个网络设备广播的广播信号,提高了网络设备的接收速率,节省了接入时长

在一种可能的设计中,每个广播信号包括如下方式的至少一种:

网络设备通过开启一个波束且关闭其余波束广播的广播信号;和,

设置有超级电容的网络设备的广播信号;和,

满足预设长度的广播信号。

通过该实施方式提供的通信方法,终端设备所接收到的广播信号为:任意一个网络设备可以先提高发射效率,再向终端设备广播的广播信号,从而补偿终端设备的第一波束和第二波束之间的增益差,以降低该增益差对终端设备带来的影响。

在一种可能的设计中,所述第一波束为多个第三波束的组合,所述第三波束的宽度小于所述第一波束的宽度,这样,终端设备可以采用多个波束宽度较宽的第三波束进行拼接,来代替一个波束宽度的第一波束,从而降低第一波束和第二波束之间的增益差。

在一种可能的设计中,

所述第一波束为高频段波束,所述第二波束为高频段波束,每个网络设备的波束为高频段波束;或者,

所述第一波束为低频段波束,所述第二波束为高频段波束,每个网络设备的波束包括低频段波束和高频段波束;或者,

所述第一波束为低频段波束,所述第二波束为低频段波束,每个网络设备的波束为低频段波束。通过第一方面提供的通信方法,

进一步地,终端设备设置有第一波束和第二波束,从而,终端设备基于第一波束和第二波束的性能,采用第一波束接收广播信号,采用第二波束测量并对准网络设备,从而节省接入时长,提高接入效率。

其中,终端设备可以对第一波束的频段和第二波束的频段,且网络设备随着第一波束的频段和第二波束的频段的变化而发生变化。下面,对上述具体过程进行详细说明。

本领域技术人员可以理解,国际电信联盟itu为卫星通信划分的工作频段有:l、s、c、x、ku、ka,且在此基础上,开展窄带宽或宽带宽的语言、数据等业务。其中,低频段,如l、s频段,具有覆盖范围广的特点,一般用于语言或者低速数据业务。相比之下,高频段,如ku、ka频段,具有干扰少、设备体积小的优点,一般等用于如高清电视、千兆比特级带宽高速数据传输业务。并且,低频度和高频段由于频带不同,带宽不同,对应的波束宽度就不同。一般情况下,高频段由于频段高、路径衰减和大气衰减较大,相较于低频段而言,天线增益较高,波束宽度较小。

进一步地,在保证第一波束为宽波束,第二波束为窄波束的基础上,基于上述描述,对第一波束和第二波束的具体频段进行详细说明。另外,本申请实施例中,每个网络设备的波束通常使用窄波束。

一种可能的实现方式中,第一波束为高频段波束,第二波束为高频段波束,使得终端设备与网络设备之间可以传输高速信号,满足高速数据业务的需求。并且,每个网络设备的波束可以为高频段波束。这样,一方面,每个网络设备可以使用高频段波束向终端设备广播广播信号,使得终端设备可以使用高频段波束(即第一波束)接收广播信号。另一方面,终端设备的高频段波束(即第二波束)可以与网络设备的高频段波束之间可以相互传输数据。

另一种可能的实现方式中,第一波束为低频段波束,第二波束为高频段波束,使得终端设备与网络设备之间可以传输高速信号,满足高速数据业务的需求。并且,每个网络设备的波束可以包括低频段波束和高频段波束。这样,一方面,每个网络设备可以使用低频段波束向终端设备广播广播信号,使得终端设备可以使用低频段波束(即第一波束)接收广播信号。另一方面,终端设备的高频段波束可以与网络设备的高频段波束(即第二波束)之间可以相互传输数据。

另一种可能的实现方式中,第一波束为低频段波束,第二波束为低频段波束,使得终端设备与网络设备之间可以传输低速信号,满足低速数据业务的需求。并且,每个网络设备的波束为低频段波束。这样,一方面,每个网络设备可以使用低频段波束向终端设备广播广播信号,使得终端设备可以使用低频段波束(即第一波束)接收广播信号。另一方面,终端设备的高频段波束可以与网络设备的低频段波束(即第二波束)之间可以相互传输数据。

通过该实施方式提供的通信方法,终端设备配置有第一波束和第二波束,第一波束的宽度大于第二波束的宽度。并且,终端设备可以设置第一波束的频段和第二波束的频段相同或者不同,且网络设备的频段可以随着第一波束的频段和第二波束的频段的变化而发生变化,从而使得终端设备和网络设备在任何场景下均可以顺利传输数据。

第二方面,本申请提供一种通信方法,包括:

网络设备获取广播信号的信号强度;

所述网络设备在所述广播信号的信号强度满足预设条件时,向终端设备发送所述广播信号。

通过第二方面提供的通信方法,网络设备可以采用广播信号的信号强度来表征广播信号的发射功率。从而,在广播信号的信号强度满足预设条件时,网络设备可以确定该广播信号的发射功率较大,能够补偿第一波束和第二波束之间的增益差,进而,网络设备可以直接向终端设备发送广播信号。在广播信号的信号强度不满足预设条件时,网络设备确定该广播信号的发射功率较小,无法补偿第一波束和第二波束之间的增益差,进而,网络设备可以对该广播信号进行调整,使得调整后的广播信号的强度满足预设条件,再向终端设备发送调整后的广播信号。

在一种可能的设计中,所述网络设备在所述广播信号的信号强度不满足预设条件时,所述方法还包括:

通常,网络设备的最大输出功率是一定的。因此,所述网络设备通过开启一个波束且关闭其余波束,将网络设备全部能量集中在这一个波束中,调整所述广播信号的信号强度,提高广播信号的发射功率,以满足所述预设条件。

在一种可能的设计中,所述网络设备在所述广播信号的信号强度不满足预设条件时,所述方法还包括:

所述网络设备通过设置超级电容,调整所述广播信号的信号强度,提高广播信号的发射功率,以满足所述预设条件。另外,网络设备还可以通过设置其他模块来提高广播信号的发射功率,本申请实施例仅以超级电容进行示意。

在一种可能的设计中,所述网络设备在所述广播信号的信号强度不满足预设条件时,所述方法还包括:

由于随着广播信号的长度增加,一般会要求降低广播信号的功率,如3db,因此,所述网络设备通过设置所述广播信号的长度满足预设长度,调整所述广播信号的接收时长,提高广播信号的总能量,以满足所述预设条件。

第三方面,本申请提供一种通信装置,包括:

接收模块,用于通过第一波束接收由n个网络设备广播的广播信号,每个广播信号中包括当前广播时刻和广播所述广播信号的网络设备的标识信息,n为正整数;

获取模块,用于获取所述广播信号对应的第二波束,所述第一波束的宽度大于所述第二波束的宽度;

测量模块,用于通过所述广播信号对应的第二波束,对所述n个网络设备的广播信号进行测量;

所述获取模块,还用于根据测量结果,获取目标网络设备对应的第二波束,所述目标网络设备为所述n个网络设备中的一个网络设备;

传输模块,用于通过所述目标网络设备对应的第二波束与所述目标网络设备进行数据传输。

在一种可能的设计中,所述装置还包括:

确定模块,用于根据所述广播信号,确定所述n个网络设备的位置和/或终端设备的位置。

在一种可能的设计中,所述确定模块,具体用于根据网络设备的位置与时刻之间的对应关系,确定所述n个网络设备的位置。

在一种可能的设计中,所述确定模块,具体用于根据所述n个网络设备的位置和所述广播信号的传播时延,确定所述终端设备的位置。

在一种可能的设计中,所述获取模块,用于根据所述n个网络设备的位置和终端设备的位置,分别获取所述广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角。

在一种可能的设计中,所述测量模块,具体用于根据所述广播信号对应的第二波束,确定所述n个网络设备的广播信号的信噪比;将所述信噪比确定为所述测量结果。

在一种可能的设计中,所述获取模块,还用于根据所述测量结果,将信噪比最大的网络设备确定为所述目标网络设备;确定所述目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角。

在一种可能的设计中,所述获取模块,具体用于根据所述目标网络设备的位置和终端设备的位置,确定所述目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角;或者,根据所述目标网络设备和所述广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角,确定所述目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角。

在一种可能的设计中,所述接收模块,用于通过与目标频点同频的所述第一波束,接收所述网络设备通过所述网络设备的波束广播的广播信号,所述目标频点为广播所述广播信号的网络设备的波束的频点。

在一种可能的设计中,每个广播信号包括如下方式的至少一种:

网络设备通过开启一个波束且关闭其余波束广播的广播信号;和,

设置有超级电容的网络设备的广播信号;和,

满足预设长度的广播信号。

在一种可能的设计中,所述第一波束为多个第三波束的组合,所述第三波束的宽度小于所述第一波束的宽度。

在一种可能的设计中,

所述第一波束为高频段波束,所述第二波束为高频段波束,每个网络设备的波束为高频段波束;或者,

所述第一波束为低频段波束,所述第二波束为高频段波束,每个网络设备的波束包括低频段波束和高频段波束;或者,

所述第一波束为低频段波束,所述第二波束为低频段波束,每个网络设备的波束为低频段波束。

上述第三方面以及上述第三方面的各可能的设计中所提供的通信装置,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果,在此不再赘述。

第四方面,本申请提供一种通信装置,包括:

获取模块,用于获取广播信号的信号强度;

发送模块,用于在所述广播信号的信号强度满足预设条件时,向终端设备发送所述广播信号。

在一种可能的设计中,所述装置还包括,

第一调整模块,用于在所述广播信号的信号强度不满足预设条件时,通过开启一个波束且关闭其余波束,调整所述广播信号的信号强度,以满足所述预设条件。

在一种可能的设计中,所述装置还包括:

第二调整模块,用于在所述广播信号的信号强度不满足预设条件时,通过设置超级电容,调整所述广播信号的信号强度,以满足所述预设条件。

在一种可能的设计中,所述装置还包括:

第三调整模块,用于在所述广播信号的信号强度不满足预设条件时,通过设置所述广播信号的长度满足预设长度,调整所述广播信号的信号强度,以满足所述预设条件。

上述第四方面以及上述第四方面的各可能的设计中所提供的通信装置,其有益效果可以参见上述第二方面和第二方面的各可能的实施方式所带来的有益效果,在此不再赘述。

第五方面,本申请提供一种终端设备,包括:存储器和处理器;

存储器用于存储程序指令;

处理器用于调用存储器中的程序指令执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的通信方法。

第六方面,本申请提供一种网络设备,包括:存储器和处理器;

存储器用于存储程序指令;

处理器用于调用存储器中的程序指令执行第二方面及第二方面任一种可能的设计中的通信方法。

第七方面,本申请提供一种通信系统,包括:如第三方面及第三方面任一种可能的设计中提供的通信装置和n个第四方面及第四方面任一种可能的设计中提供的通信装置,n为正整数。

第八方面,本申请提供一种可读存储介质,可读存储介质中存储有执行指令,当终端设备的至少一个处理器执行该执行指令时,终端设备执行第一方面及第一方面任一种可能的设计中的通信方法。

第九方面,本申请提供一种可读存储介质,可读存储介质中存储有执行指令,当网络设备的至少一个处理器执行该执行指令时,网络设备执行第二方面及第二方面任一种可能的设计中的通信方法。

第十方面,本申请提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在可读存储介质中。终端设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令,至少一个处理器执行该执行指令使得终端设备实施第一方面及第一方面任一种可能的设计中的通信方法。

第十一方面,本申请提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在可读存储介质中。网络设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令,至少一个处理器执行该执行指令使得网络设备实施第二方面及第二方面任一种可能的设计中的通信方法。

第十二方面,本申请提供一种芯片,所述芯片与存储器相连,或者所述芯片上集成有存储器,当所述存储器中存储的软件程序被执行时,实现上述任一项所述的通信方法。

第十三方面,本申请提供一种终端设备,用于实现第一方面及第一方面任一种可能的设计中的通信方法。

第十四方面,本申请提供一种网络设备,用于实现第二方面及第二方面任一种可能的设计中的通信方法。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的通信系统的示意图;

图2为本申请提供的一种通信方法实施例的流程图;

图3为本申请提供的一种通信方法实施例的流程图;

图4为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图;

图5为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图;

图6为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图;

图7为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图;

图8为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图;

图9为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图;

图10为本申请提供的一种终端设备结构示意图;

图11为本申请提供的一种网络设备结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例可以应用于无线通信系统,需要说明的是,本申请实施例提及的无线通信系统包括但不限于:窄带物联网系统(narrowband-internetofthings,nb-iot)、全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunications,gsm)、增强型数据速率gsm演进系统(enhanceddatarateforgsmevolution,edge)、宽带码分多址系统(widebandcodedivisionmultipleaccess,wcdma)、码分多址2000系统(codedivisionmultipleaccess,cdma2000)、时分同步码分多址系统(timedivision-synchronizationcodedivisionmultipleaccess,td-scdma),长期演进系统(longtermevolution,lte)、未来的第五代(5thgeneration,5g)系统,及未来的通信系统,如6g系统等。

本申请涉及的通信装置主要包括网络设备或者终端设备。

其中,网络设备为具有无线收发功能的设备或可设置于该设备的芯片,该设备包括但不限于:演进型节点b(evolvednodeb,enb)、无线网络控制器(radionetworkcontroller,rnc)、节点b(nodeb,nb)、基站控制器(basestationcontroller,bsc)、基站收发台(basetransceiverstation,bts)、家庭基站(例如,homeevolvednodeb,或homenodeb,hnb)、基带单元(basebandunit,bbu),无线保真(wirelessfidelity,wifi)系统中的接入点(accesspoint,ap)、无线中继节点、无线回传节点、传输点(transmissionandreceptionpoint,trp或者transmissionpoint,tp)等,还可以为5g,如,nr,系统中的gnb,或,传输点(trp或tp),5g系统中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板,或者,还可以为构成gnb或传输点的网络节点,如基带单元(bbu),或,分布式单元(du,distributedunit),或者,卫星设备,该卫星设备可以包括但不限于高通量波束宽度较小的卫星设备,具体可以为包括海事通信、航空机载通信、陆地车载通信在内的移动通信,以及固定卫星宽带互联网接入等应用提供服务等。

在一些部署中,gnb可以包括集中式单元(centralizedunit,cu)和du。gnb还可以包括射频单元(radiounit,ru)。cu实现gnb的部分功能,du实现gnb的部分功能,比如,cu实现无线资源控制(radioresourcecontrol,rrc),分组数据汇聚层协议(packetdataconvergenceprotocol,pdcp)层的功能,du实现无线链路控制(radiolinkcontrol,rlc)、媒体接入控制(mediaaccesscontrol,mac)和物理(physical,phy)层的功能。由于rrc层的信息最终会变成phy层的信息,或者,由phy层的信息转变而来,因而,在这种架构下,高层信令,如rrc层信令或phcp层信令,也可以认为是由du发送的,或者,由du+ru发送的。可以理解的是,网络设备可以为cu节点、或du节点、或包括cu节点和du节点的设备。此外,cu可以划分为接入网ran中的网络设备,也可以将cu划分为核心网cn中的网络设备,在此不做限制。

终端设备也可以称为用户设备(userequipment,ue)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。本申请的实施例中的终端设备可以是手机(mobilephone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtualreality,vr)终端设备、增强现实(augmentedreality,ar)终端设备、工业控制(industrialcontrol)中的无线终端、无人驾驶(selfdriving)中的无线终端、远程医疗(remotemedical)中的无线终端、智能电网(smartgrid)中的无线终端、运输安全(transportationsafety)中的无线终端、智慧城市(smartcity)中的无线终端、智慧家庭(smarthome)中的无线终端等等。本申请的实施例对应用场景不做限定。本申请中将具有无线收发功能的终端设备及可设置于前述终端设备的芯片统称为终端设备。

图1为本申请一实施例提供的通信系统的示意图,如图1所示,本申请的通信系统可以包括网络设备和终端设备,网络设备和终端设备之间可以采用各种传输方式进行数据传输。

其中,各种传输方式包括适用于远距离有限传输的光纤传输、适用于中等距离有线传输的x数字用户线路(xdigitalsubscriberline,xdsl)、适用于近距离有线传输的同轴电缆直连和适用于无线传输的微波、卫星等方式。

其中,图1中以网络设备为卫星设备,终端设备为地面终端为例,说明卫星设备和地面终端之间的数据传输过程。

在实际应用中,通信系统往往会在同一时刻形成多个点波束覆盖地面的不同区域,实现卫星设备与地面终端之间的数据传输。其中,每颗卫星设备需要向该卫星设备需要服务的区域使用适量的点波束进行实时覆盖。具体地,当卫星设备的波束覆盖地面终端所在区域时,若地面终端中天线的波束未对准卫星,则地面终端将无法接入卫星设备。若地面终端中天线的波束对准卫星设备,则地面终端才可完成初始接入,从而在地面终端接入后,卫星设备和地面终端之间便可相互进行数据传输。

在地面终端对准卫星设备的过程中,地面终端需要确定自身的位置和卫星设备的位置。否则,地面终端将会盲目对准卫星设备,通常地面终端中天线的波束和卫星设备的波束会周期性扫描,直至两波束对准,地面终端才可以接入卫星设备,该接入过程会耗费大量时长,且效率低下。

本申请提供一种通信方法、装置、设备及系统,可在实现终端设备与网络设备数据传输的同时,降低终端设备对准和接入网络设备的时长,提高终端设备的接入效率。下面,结合图2,对本申请实施例的通信方法的具体实现过程进行详细说明。

图2为本申请提供的一种通信方法实施例的流程图,如图2所示,本实施例的通信方法可以包括:

s101、终端设备通过第一波束接收由n个网络设备广播的广播信号,每个广播信号中包括当前广播时刻和广播广播信号的网络设备的标识信息,n为正整数。

本领域技术人员可以理解,终端设备中天线的波束宽度越大,天线可以尽可能多的接收到广播信号。因此,本申请实施例中,终端设备可以将第一波束设置为波束宽度较宽的波束(本文中简称为宽波束),方便终端设备可以顺利接收每个网络设备广播的广播信号,从而降低接入时长。其中,本申请实施例对第一波束的具体波束宽度不做限定。

其中,本申请实施例对网络设备的个数n不做限定。具体地,终端设备可以接收一个网络设备广播的广播信号,也可以依次接收或者同时接收多个网络设备广播的广播信号,具体由终端设备的能力决定,本申请对此不做限定。并且,任意一个网络设备可以采用现有技术中的广播信号,还可以采用其他格式的广播信号。且每个网络设备可以采用相同格式的广播信号,也可以不同格式的广播信号。例如,网络设备可以采用“帧头和数据包”格式的广播信号,该帧头中可以携带有网络设备的标识和/或终端设备的标识,便于终端设备识别以顺序接收广播信号。该数据包中可以携带有网络设备传输给终端设备的通信数据,如音频数据、视频数据或者文件数据等。另外,每个网络设备可以广播一个或多个广播信号。每个网络设备可以将广播信号直接发送给终端设备,也可以通过与终端设备有馈电链路的其他设备,将广播信号转发给终端设备。

具体地,以网络设备为卫星设备,终端设备为地面终端为例,卫星设备可以直接向地面终端广播广播信号,也可以通过地面基站向地面终端转发该广播信号。其中,该地面基站与地面终端相互连接,且具有馈电链路。

本申请实施例中,在网络设备直接向终端设备广播广播信号时,为了便于终端设备接收到广播信号,可选地,每个网络设备可以事先向终端设备广播该网络设备所使用的波束的频点,即目标频点,从而,终端设备使用与该目标频点同频的第一波束,便可快速地接收到每个网络设备广播的广播信号,提高了网络设备的接收速率,节省了接入时长。

进一步地,终端设备通过每个广播信号,可以获知广播每个广播信号的当前广播时刻,使得终端设备可以确定每个网络设备广播广播信号的具体时刻,以及获知广播每个广播信号的网络设备的标识信息,使得终端设备可以根据该标识信息确定对应的具体网络设备。

其中,本申请实施例对当前广播时刻的具体实现形式不做限定。例如,当前广播时刻可以采用标识、数字或者代码等形式。

具体地,本申请实施例可以事先根据时刻与标识之间的对应关系创建列表,且终端设备和网络设备均存储有该列表,从而网络设备根据该列表,可以将与当前广播时刻对应的标识携带在广播信号中,使得终端设备可以根据该列表确定与该标识对应的时刻,来确定当前广播时刻。另外,网络设备与终端设备可以事先统一时刻的固定转换格式,进而,网络设备可以根据该格式,将当前广播时刻转换成对应的数字,并通过广播信号传输给终端设备,使得终端设备可以根据该格式将数字转换成对应的时刻,来确定当前广播时刻。

其中,该标识信息可以为唯一标识网络设备的信息,例如,该标识信息可以为网络设备的设备型号,或者,网络设备的编号。例如,该标识信息可以为网络设备的id。

进一步地,在终端设备接收到广播信号时,终端设备可以根据当前广播时刻和网络设备的标识信息,确定每个网络设备的位置,或者,确定终端设备自身的位置,或者,确定每个网络设备的位置和终端设备自身的位置。

本申请实施例中,每个网络设备的位置相对于终端设备是固定的,如网络设备可以为卫星设备,该卫星设备围绕一颗地球轨道并按闭合轨道做周期性运行,终端设备相对于地球是相对固定的。可选地,终端设备,和/或,与终端设备有馈电链路的其他设备,事先可以采用列表或矩阵等形式,对网络设备的位置与标识信息之间的对应关系,和/或,对网络设备的位置与时刻之间的对应关系,进行存储。

具体地,以网络设备为卫星设备,终端设备为地面终端为例,终端设备和/或地面基站可以通过卫星星历存储卫星设备的位置与时刻之间的对应关系。

进而,终端设备可以根据网络设备的位置与标识信息之间的对应关系,和/或,网络设备的位置与时刻之间的对应关系,确定与当前广播时刻对应的网络设备的位置,从而定位每个网络设备。

本申请实施例中,终端设备自身的位置是相对固定的或者终端设备在很小范围内移动,因此,可选地,终端设备可以根据n个网络设备的位置和广播信号的传播时延,确定终端设备的位置。具体地,终端设备通过如下公式(1),利用接收到的广播信号,确定终端设备自身的位置。

其中,坐标(x,y,z)表示终端设备的位置,坐标(xi,yi,zi)表示n个网络设备的位置,i为正整数,且i≤n,c为光在真空中的传播速度,δt表示网络设备向终端设备广播广播信号的传播时延,di表示网络设备与终端设备之间的距离。

基于上述描述,终端设备可以获知n个网络设备的位置,即xi,yi,zi为已知的。且由于终端设备和每个网络设备的位置是相对固定的,因此,终端设备可以事先获知终端设备与每个网络设备之间的距离,即di为已知的。这样,上述公式(1)中存在x,y,z和δt这四个未知数。本领域技术人员可以理解,通过最小二乘或者其它方法,为了计算出这个四个未知数,终端设备需要至少四个以上的广播信号,或者,终端设备通过消除未知数的方式,可以减少广播信号的个数。

下面,结合网络设备的个数n>1和n=1这两种情况对终端确定终端设备自身的位置的具体实现过程进行详细说明。

当网络设备的个数n>1时,n个网络设备需要向终端设备发送至少四个广播信号,即四个及四个以上的广播信号。进而,在设定每个网络设备至少向终端设备广播一个广播信号的前提下,采用三种情况,分别对终端设备确定终端设备自身的位置的具体实现过程进行详细说明。

在网络设备的个数n≥4时,终端设备可以接收到至少四个广播信号,从而终端设备可以通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

在网络设备的个数n=3时,若任意一个网络设备在至少两个不同位置处分别向终端设备广播广播信号,则终端设备便可接收到至少四个广播信号,并可以通过公式(1)确定终端设备自身的位置。若每个网络设备仅向终端设备广播一个广播信号,则终端设备可以接收到三个广播信号,因此,终端设备需要事先消除上述四个未知数中的任意一个,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

一种可能的实现方式中,终端设备中可以设置有测量x,y,z中的任意一个坐标值的测量模块。进而,终端设备通过该测量模块可以测量出x,y,z中的任意一个坐标值,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

例如,终端设备可以利用海波测量仪测量出终端设备的海波位置,即坐标值z,从而消除z这个未知数。

另一种可能的实现方式中,由于主同步信号(primarysynchronizationsignal,pss)和/或辅同步信号(secondarysynchronizationsignal,sss)可以计算出δt,且属于同一区域的终端设备和其他设备的pss和sss相同,因此,与终端设备属于同一区域的其他设备可以向每个网络设备发送pss和/或sss,进而,每个网络设备向终端设备广播的广播信号,除了包括当前广播时刻和网络设备的标识信息之外,还可以包括pss和/或sss,使得终端设备可以通过广播信号接收到pss和/或sss,从而终端设备可以根据pss和/或sss计算出δt,从而消除δt这个未知数,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

在网络设备的个数n=2时,若n个网络设备在不同位置处分别向终端设备广播至少四个广播信号,则终端设可以通过公式(1)确定终端设备自身的位置。若每个网络设备仅向终端设备广播一个广播信号,则终端设备可以接收到二个广播信号,因此,终端设备需要事先消除上述四个未知数中的任意二个,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置。

一种可能的实现方式中,终端设备中可以设置有测量x,y,z中的任意两个坐标值的测量模块。进而,终端设备通过该测量模块可以测量出x,y,z中的任意两个坐标值,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置,具体可参见n=3的实现过程,此处不做赘述。

另一种可能的实现方式中,终端设备可以通过测量模块测量出x,y,z中的任意一个坐标值以及根据广播信号中的pss和/或sss计算出δt,从而消除δt这个未知数,再通过公式(1)确定终端设备自身的位置,具体可参见n=3的实现过程,此处不做赘述。

当网络设备的个数n=1时,若该网络设备在至少四个不同位置处分别向终端设备广播广播信号,则终端设备便可接收到至少四个广播信号,并可以通过公式(1)确定终端设备自身的位置。另外,终端设备设备可以参见n=2或者n=3的实现过程,消除上述四个未知数中的任意三个,再通过上述公式(1)确定终端设备自身的位置,具体可以参见n=2或者n=3的实现过程,此处不做详细说明。

进一步地,终端设备无需借助其他设备,便可根据广播信号,确定n个网络设备的位置和/或终端设备的位置,这样,终端设备可以不依赖于其他设备定位n个网络设备。另外,终端设备也可以借助其他设备,通过减少接收广播信号的个数,确定n个网络设备的位置和/或终端设备的位置。

s102、终端设备获取广播信号对应的第二波束,第一波束的宽度大于第二波束的宽度。

一方面,本领域技术人员可以理解,终端设备中天线的波束宽度较小,有利于天线与网络设备之间高速进行数据传输。因此,基于信号高速传输的需求,本申请实施例中,终端设备可以将第二波束可以设置为波束宽度较小的波束(本文中简称为窄波束),从而方便终端设备与网络设备之间可以高速传输数据,提高了信号的传输速率。其中,本申请实施例对第二波束的具体波束宽度不做限定,只需满足第一波束的宽度(本文提及的宽度指的是波束宽度)大于第二波束的宽度即可。

另一方面,为了保证终端设备可以选择适合的网络设备进行数据传输,终端设备在接收到广播信号时,可以获取广播信号对应的第二波束,保证广播信号对应的第二波束可以对准该广播信号对应的网络设备,以便终端设备可以使用该第二波束对信号进行测量。

进一步地,基于步骤101中具体过程,终端设备可以根据接收到的广播信号,确定每个网络设备的位置和终端设备的位置。为了更加准确的确定第二波束,因此,本申请实施例中,可选地,终端设备可以根据每个网络设备的位置和终端设备的位置,对每个广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角进行确定。

举例来说,当终端设备确定出终端设备的位置和任意一个网络设备的位置时,终端设备可以根据公式(2),确定与该网络设备广播的广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角。

其中,a为该第二波束的方位角,e为该第二波束的俯仰角,φ1为终端设备的经度值,φ2为网络设备的经度值,β为网络设备的纬度值。

进一步地,基于步骤s101和s102的具体过程,终端设备设置有第一波束和第二波束,从而,终端设备基于第一波束和第二波束的性能,采用第一波束接收广播信号,采用第二波束测量并对准网络设备,从而节省接入时长,提高接入效率。

其中,终端设备可以对第一波束的频段和第二波束的频段,且网络设备随着第一波束的频段和第二波束的频段的变化而发生变化。下面,对上述具体过程进行详细说明。

本领域技术人员可以理解,国际电信联盟itu为卫星通信划分的工作频段有:l、s、c、x、ku、ka,且在此基础上,开展窄带宽或宽带宽的语言、数据等业务。其中,低频段,如l、s频段,具有覆盖范围广的特点,一般用于语言或者低速数据业务。相比之下,高频段,如ku、ka频段,具有干扰少、设备体积小的优点,一般等用于如高清电视、千兆比特级带宽高速数据传输业务。并且,低频度和高频段由于频带不同,带宽不同,对应的波束宽度就不同。一般情况下,高频段由于频段高、路径衰减和大气衰减较大,相较于低频段而言,天线增益较高,波束宽度较小。

进一步地,在保证第一波束为宽波束,第二波束为窄波束的基础上,基于上述描述,对第一波束和第二波束的具体频段进行详细说明。另外,本申请实施例中,每个网络设备的波束通常使用窄波束。

一种可能的实现方式中,第一波束为高频段波束,第二波束为高频段波束,使得终端设备与网络设备之间可以传输高速信号,满足高速数据业务的需求。并且,每个网络设备的波束可以为高频段波束。这样,一方面,每个网络设备可以使用高频段波束向终端设备广播广播信号,使得终端设备可以使用高频段波束(即第一波束)接收广播信号。另一方面,终端设备的高频段波束(即第二波束)可以与网络设备的高频段波束之间可以相互传输数据。

另一种可能的实现方式中,第一波束为低频段波束,第二波束为高频段波束,使得终端设备与网络设备之间可以传输高速信号,满足高速数据业务的需求。并且,每个网络设备的波束可以包括低频段波束和高频段波束。这样,一方面,每个网络设备可以使用低频段波束向终端设备广播广播信号,使得终端设备可以使用低频段波束(即第一波束)接收广播信号。另一方面,终端设备的高频段波束可以与网络设备的高频段波束(即第二波束)之间可以相互传输数据。

另一种可能的实现方式中,第一波束为低频段波束,第二波束为低频段波束,使得终端设备与网络设备之间可以传输低速信号,满足低速数据业务的需求。并且,每个网络设备的波束为低频段波束。这样,一方面,每个网络设备可以使用低频段波束向终端设备广播广播信号,使得终端设备可以使用低频段波束(即第一波束)接收广播信号。另一方面,终端设备的高频段波束可以与网络设备的低频段波束(即第二波束)之间可以相互传输数据。

进一步地,终端设备配置有第一波束和第二波束,第一波束的宽度大于第二波束的宽度。并且,终端设备可以设置第一波束和第二波束的频段相同或者不同,且网络设备的频段可以随着第一波束的频段和第二波束的频段的变化而发生变化,从而使得终端设备和网络设备在任何场景下均可以顺利传输数据。

s103、终端设备通过广播信号对应的第二波束,对n个网络设备的广播信号进行测量。

本申请实施例中,由于终端设备和网络设备皆可采用不同频段的波束,和/或,网络设备的广播信号由于大气层中氧气和水蒸气对信号的衰减所带来的传播损坏和雨衰会实时发生变化,因此,为了避免终端设备与网络设备之间的数据传输效果差或者无法通信的现象,终端设备可以使用广播信号对应的第二波束,对每个网络设备的广播信号的如多径衰落的特性、频率选择性等性能进行测量,以获知每个网络设备的广播信号的当前情况,得到测量结果。

其中,每个网络设备的广播信号可以为步骤s101中终端设备接收到的广播信号,也可以为其他广播信号,亦可以为上述两种广播信号的组合,本申请实施例对此不做限定。并且,本申请实施例对终端设备测量每个网络设备的广播信号的具体参数不做限定,只需满足该参数可以表明网络设备的广播信号的性能即可。

可选地,终端设备可以根据广播信号对应的第二波束,确定每个网络设备的广播信号信噪比(singalnoiseratio,snr)。进而,终端设备可以将每个网络设备的广播信号的信噪比确定为测量结果。

s104、终端设备根据测量结果,获取目标网络设备对应的第二波束,目标网络设备为n个网络设备中的一个网络设备。

由于测量结果可以表征每个网络设备的广播信号的性能,因此,终端设备可以根据该测量结果,确定选择出适合于与终端设备进行数据传输的网络设备,即目标网络设备,以提高数据传输的可靠性。从而,终端设备可以获取目标网络设备对应的第二波束。

其中,终端设备,除了每个网络设备的广播信号的性能之外,还可以综合考虑自身的实际需求等主客观因素,确定目标网络设备,以便终端设备与目标网络设备顺利进行数据传输。

可选地,在测量结果为每个网络设备的广播信号的信噪比时,终端设备可以根据测量结果,将信噪比最大的网络设备确定为目标网络设备,即终端设备可以从n个网络设备中选择性能最好的网络设备作为目标网络设备。进而,终端设备可以确定目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角。

下面,采用两种实现方式,对终端设备获取第二波束的方位角和俯仰角的具体实现方式进行详细说明。

一种可能的实现方式中,由于终端设备已确定目标网络设备,因此,终端设备可以通过公式(2),根据目标网络设备的位置和终端设备的位置,确定目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角,具体可参见上述步骤s102的实现过程,此处不做赘述。

另一种可能的实现方式中,由于终端设备已确定目标网络设备,且在步骤s102中获得广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角,因此,终端设备可以根据目标网络设备和广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角,确定目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角。

s105、终端设备通过目标网络设备对应的第二波束与目标网络设备进行数据传输。

本申请实施例中,由于第二波束的波束宽度较小,因此,终端设备使用目标网络设备对应的第二波束,可以高速接入目标网络设备,进而,终端设备可以与目标网络设备高速进行的数据传输,减少了接入时长,提高了终端设备的接入效率。

本申请实施例提供的通信方法,由于第一波束的波束宽度较大,因此,第一波束的覆盖范围较大,使得尽可能多的广播信号会落在第一波束的覆盖范围内,进而,终端设备使用该第一波束,可以尽可能快的接收到每个网络设备广播的广播信号,提高了信号的获取速率,减少了接入时长。另外,由于每个广播信号中包括当前广播时刻和广播该广播信号的网络设备的标识信息,且每个网络设备的位置与终端设备的位置是相对固定的,因此,终端设备无需借助其他设备,根据接收到的广播信号,便可确定每个网络设备的位置和终端设备的位置,从而终端设备可以自动接入n个网络设备,提高了接入的效率。并且,又由于终端设备使用波束宽度较小的波束,有利于与网络设备之间高速进行数据传输,因此,终端设备可以设置第二波束的宽度较小,且准确获取广播信号对应的第二波束,保证广播信号对应第二波束可以对准该广播信号对应的网络设备,使得终端设备可以利用广播信号对应的第二波束,对每个网络设备的广播信号进行测量,得到表示每个网络设备的广播信号的实际情况的测量结果,以确定出每个网络设备的广播信号的性能。从而终端设备可以根据测量结果,从n个网络设备中,选择出适用于与终端设备进行数据传输的目标网络设备,使得终端设备可以使用目标网络设备对应的第二波束,与目标网络设备进行可靠的数据传输,不仅省去了波束扫描的过程,节省了接入时长,还提高了接入的效率,保证了数据传输的可靠性。

在上述图2实施例的基础上,由于终端设备配置有第一波束和第二波束,且第一波束的宽度大于第二波束的宽度,因此,不可避免的,第一波束和第二波束之间存在增益差,该增益差会降低终端设备的接收性能。某些情况下,该增益差会达到20db左右。

为了解决上述问题,本申请实施例中,一方面,可选地,第一波束为多个第三波束的组合,第三波束的宽度小于第一波束的宽度。具体地,终端设备可以采用多个波束宽度较宽的第三波束进行拼接,来代替一个波束宽度的第一波束,从而降低第一波束和第二波束之间的增益差。

例如,对于1个70°×70°的第一波束,终端设备可以拼接4个35°×35°的第三波束来实现,这样,该增益差将会减小至15db。

另一方面,任意一个网络设备可以向终端设备广播发射效率较高的广播信号,从而补偿终端设备的第一波束和第二波束之间的增益差,以降低该增益差对终端设备带来的影响。下面,以一个网络设备为例,结合图3,对该网络设备提高广播信号的发射效率的具体实现过程进行详细说明。

图3为本申请提供的一种通信方法实施例的流程图,如图3所示,本实施例的通信方法可以包括:

s201、网络设备获取广播信号的信号强度。

s202、网络设备在广播信号的信号强度满足预设条件时,向终端设备发送广播信号。

s203、网络设备在广播信号的信号强度不满足预设条件时,调整广播信号的信号强度,以满足预设条件,再执行s202。

本申请实施例中,网络设备可以采用广播信号的信号强度来表征广播信号的发射功率。从而,在广播信号的信号强度满足预设条件时,网络设备可以确定该广播信号的发射功率较大,能够补偿第一波束和第二波束之间的增益差,进而,网络设备可以直接向终端设备发送广播信号。在广播信号的信号强度不满足预设条件时,网络设备确定该广播信号的发射功率较小,无法补偿第一波束和第二波束之间的增益差,进而,网络设备可以对该广播信号进行调整,使得调整后的广播信号的强度满足预设条件,再向终端设备发送调整后的广播信号。

其中,本申请实施例对网络设备提高广播信号的信号强度的具体实现方式不做限定。下面,采用三种实现方法对网络设备提高广播信号的信号强度的具体实现方式进行详细说明。

一种可能的实现方式中,通常,网络设备的最大输出功率是一定的。因此,网络设备可以通过开启一个波束且关闭其余波束,将网络设备全部能量集中在这一个波束中,从而调整广播信号的信号强度,提高广播信号的发射功率,以满足预设条件。

另一种可能的实现方式中,网络设备可以通过设置超级电容,可以瞬时提高广播信号的发射功率,调整广播信号的信号强度,以满足预设条件。另外,网络设备还可以通过设置其他模块来提高广播信号的发射功率,本申请实施例仅以超级电容进行示意。

另一种可能的实现方式中,由于随着广播信号的长度增加,一般会要求降低广播信号的功率,如3db,因此,网络设备通过设置广播信号的长度满足预设长度,调整接收广播信号的接收时长,提高广播信号的总能量,以满足预设条件。

具体地,以网络设备为卫星设备,终端设备为地面终端为例,地面终端的高增益波束典型值为6°×6°。卫星设备的最小仰角为55°,因此,地面终端宽波束的宽度不小于70°×70°。此时,第一波束与第二波束之间的增益差会达到21db。

若卫星设备的总波束数为16,则卫星设备可以关掉15个波束,保留1个波束进行广播信号的广播,则广播信号的发射功率可提升12db。

若卫星设备通过设置超级电容,则广播信号的发射功率可以瞬时提升6db。

若卫星设备增加pss序列的长度,则会要求第一波束和第二波束之间的增益差降低3db。

结合上述三种实现方式,卫星设备可以补偿大约20db左右的增益,从而满足地面终端与卫星设备的通信需求。

需要说明的是,网络设备可以采用一种或者多种方式降低第一波束和第二波束之间的增益差,以满足终端设备与网络设备的通信需求。

可以理解的是,上述各个方法实施例中,由终端设备执行的操作也可以由可用于终端的部件(例如芯片,电路)实现,由网络设备执行的操作也可以由可用于网络设备的部件(例如芯片,电路)实现。

图4为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图,该通信装置10执行的操作可使用终端设备的部件(例如芯片,电路)进行实现,如图4所示,本申请实施例的通信装置10可以包括:接收模块11、获取模块12、测量模块13和传输模块14。

接收模块11,用于通过第一波束接收由n个网络设备广播的广播信号,每个广播信号中包括当前广播时刻和广播广播信号的网络设备的标识信息,n为正整数;

获取模块12,用于获取广播信号对应的第二波束,第一波束的宽度大于第二波束的宽度;

测量模块13,用于通过广播信号对应的第二波束,对n个网络设备的广播信号进行测量;

获取模块12,还用于根据测量结果,获取目标网络设备对应的第二波束,目标网络设备为n个网络设备中的一个网络设备;

传输模块14,用于通过目标网络设备对应的第二波束与目标网络设备进行数据传输。

图5为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图,如图5所示,本申请实施例的通信装置10在图4所示结构的基础上,进一步地,还可以包括:确定模块15,其中,确定模块15,用于根据广播信号,确定n个网络设备的位置和/或终端设备的位置。

在一些实施例中,确定模块15,具体用于根据网络设备的位置与时刻之间的对应关系,确定n个网络设备的位置。

在一些实施例中,确定模块15,具体用于根据n个网络设备的位置和广播信号的传播时延,确定终端设备的位置。

在一些实施例中,获取模块12,用于根据n个网络设备的位置和终端设备的位置,分别获取广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角。

在一些实施例中,测量模块14,具体用于根据广播信号对应的第二波束,确定n个网络设备的广播信号的信噪比;将信噪比确定为测量结果。

在一些实施例中,获取模块12,还用于根据测量结果,将信噪比最大的网络设备确定为目标网络设备;确定目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角。

在一些实施例中,获取模块12,具体用于根据目标网络设备的位置和终端设备的位置,确定目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角;或者,根据目标网络设备和广播信号对应的第二波束的方位角和俯仰角,确定目标网络设备对应的第二波束的方位角和俯仰角。

在一些实施例中,接收模块11,用于通过与目标频点同频的第一波束,接收网络设备通过网络设备的波束广播的广播信号,目标频点为广播广播信号的网络设备的波束的频点。

在一些实施例中,每个广播信号包括如下方式的至少一种:

网络设备通过开启一个波束且关闭其余波束广播的广播信号;和,

设置有超级电容的网络设备的广播信号;和,

满足预设长度的广播信号。

在一些实施例中,第一波束为多个第三波束的组合,第三波束的宽度小于第一波束的宽度。

在一些实施例中,

第一波束为高频段波束,第二波束为高频段波束,每个网络设备的波束为高频段波束;或者,

第一波束为低频段波束,第二波束为高频段波束,每个网络设备的波束包括低频段波束和高频段波束;或者,

第一波束为低频段波束,第二波束为低频段波束,每个网络设备的波束为低频段波束。

本实施例的通信装置,可以用于执行图1-图3所示方法实施例中终端设备的技术方案,其实现原理和技术效果类似,其中各个模块的实现的操作可以进一步参考方法实施例的相关描述,此处不再赘述。此处的模块也可以替换为部件或者电路。

图6为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图,该通信装置20执行的操作可使用网络设备的部件(例如芯片,电路)进行实现,如图6所示,本实施例的通信装置20可以包括:获取模块21和发送模块22。

其中,获取模块21,用于获取广播信号的信号强度;

发送模块22,用于在广播信号的信号强度满足预设条件时,向终端设备发送广播信号。

图7为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图,如图7所示,本实施例的通信装置20在图6所示结构的基础上,进一步地,还可以包括:第一调整模块23,其中,第一调整模块23,用于在广播信号的信号强度不满足预设条件时,通过开启一个波束且关闭其余波束,调整广播信号的信号强度,以满足预设条件。

图8为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图,如图8所示,本实施例的通信装置20在图6所示结构的基础上,进一步地,还可以包括:第二调整模块24,其中,第二调整模块24,用于在广播信号的信号强度不满足预设条件时,通过设置超级电容,调整广播信号的信号强度,以满足预设条件。

图9为本申请提供的一种通信装置实施例的结构示意图,如图9所示,本实施例的通信装置20在图6所示结构的基础上,进一步地,还可以包括:第三调整模块25,其中,第三调整模块25,用于在广播信号的信号强度不满足预设条件时,通过设置广播信号的长度满足预设长度,调整广播信号的信号强度,以满足预设条件。

本实施例的通信装置,可以用于执行图1-图3所示方法实施例中网络设备的技术方案,其实现原理和技术效果类似,其中各个模块实现的操作可以进一步参考方法实施例的相关描述,此处不再赘述。此处的模块也可以替换为部件或者电路。

本申请可以根据上述方法示例对通信装置进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本申请各实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。

图10为本申请提供的一种终端设备结构示意图,如图10所示,该终端设备30包括:

存储器31,用于存储程序指令,该存储器31可以是flash(闪存)。

处理器32,用于调用并执行存储器中的程序指令,以实现图1-图3的通信方法中对应终端设备的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。

还可以包括输入/输出接口33。输入/输出接口33可以包括独立的输出接口和输入接口,也可以为集成输入和输出的集成接口。其中,输出接口用于输出数据,输入接口用于获取输入的数据,上述输出的数据为上述方法实施例中输出的统称,输入的数据为上述方法实施例中输入的统称。

该终端设备30可以用于执行上述方法实施例中相应的终端设备对应的各个步骤和/或流程。

图11为本申请提供的一种网络设备结构示意图,如图11所示,该网络设备40包括:

存储器41,用于存储程序指令,该存储器41可以是flash(闪存)。

处理器42,用于调用并执行存储器中的程序指令,以实现图1-图3的通信方法中对应网络设备的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。

还可以包括输入/输出接口43。输入/输出接口43可以包括独立的输出接口和输入接口,也可以为集成输入和输出的集成接口。其中,输出接口用于输出数据,输入接口用于获取输入的数据,上述输出的数据为上述方法实施例中输出的统称,输入的数据为上述方法实施例中输入的统称。

该网络设备40可以用于执行上述方法实施例中相应的网络设备对应的各个步骤和/或流程。

本申请还提供一种可读存储介质,可读存储介质中存储有执行指令,当终端设备的至少一个处理器执行该执行指令时,终端设备执行上述方法实施例中的通信方法。

本申请还提供一种可读存储介质,可读存储介质中存储有执行指令,当网络设备的至少一个处理器执行该执行指令时,网络设备执行上述方法实施例中的通信方法。

本申请还提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在可读存储介质中。终端设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令,至少一个处理器执行该执行指令使得终端设备实施上述方法实施例中的通信方法。

本申请还提供一种程序产品,该程序产品包括执行指令,该执行指令存储在可读存储介质中。网络设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令,至少一个处理器执行该执行指令使得网络设备实施上述方法实施例中的通信方法。

本申请还提供一种芯片,芯片与存储器相连,或者芯片上集成有存储器,当存储器中存储的软件程序被执行时,实现上述方法实施例中的通信方法。

本领域普通技术人员可以理解: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。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计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。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。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,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(dsl))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。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。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solidstatedisk(ssd))等。

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