通信设备的控制方法以及通信设备与流程

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，它涉及通信设备的控制方法。

背景技术：

与有线传输相比，无线传输具有许多优点。或许最重要的是，它更灵活。无线信号可以从一个发射器发出到许多接收器而不需要电缆。所有无线信号都是随电磁波通过空气传输的，电磁波是由电子部分和能量部分组成的能量波。

正如有线信号一样，无线信号也是源于沿着导体传输的电流。电子信号从发射器到达天线，然后天线将信号作为一系列电磁波发射到空气中。信号通过空气传播，直到它到达目标位置为止。在目标位置，另一个天线接收信号，一个接收器将它转换回电流；每一种无线服务都需要专门设计的天线。服务的规范决定了天线的功率输出、频率及辐射图。天线的“辐射图”描述了天线发送或接收的所有电磁能的三维区域上的相对长度。“定向天线”沿着一个单独的方向发送无线电信号。这种天线用在来源需要与一个目标位置(如在点对点连接中)通信时。定向天线还可能用在多个接收节点排列在一条线上时。或者，它可能用在维持信号的一定距离上的强度比覆盖一个较广的地理区域更重要时，因为天线可以使用它的能量在更多的方向发送信号，也可以在一个方向上发送更长的距离。使用定向天线无线服务的一些例子包括卫星下行线路和上行线路，无线lan以及太空、海洋和航空导弹；

但是区分于有限通信的是无线通信需要考虑障碍以及功率等各方面的因素，因此需要考虑如何对无线通信的通信设备进行控制以提高通信的稳定性。

技术实现要素：

本发明提供通信设备的控制方法，解决如何对无线通信的通信设备进行控制以提高通信的稳定性的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了通信设备的控制方法，包括以下步骤：

步骤s100，采集通信设备的控制所需要的要素；

通信设备的控制所需要的要素至少包含方向要素、距离要素、干扰要素；

其中方向要素是通信设备与所要通信的另一通信设备对应的方向；

距离要素是通信设备与所要通信的另一通信设备之间距离；

干扰要素是通信设备与所要通信的另一通信设备之间的信号传播损耗；

步骤s200，基于所述通信设备的控制所需要的要素选择预定的通信方案；

通信方案至少包括第一通信方案、第二通信方案、第三通信方案；

第一通信方案是基于方向要素加强对于方向要素的方向上的信号强度；

第二通信方案是基于距离要素调整信号强度；

第三通信方案是基于干扰要素调整信号强度；

步骤s300，基于预定的通信方案控制所述通信设备；

基于第一通信方案，控制所述通信设备的发射波集中于方向要素的方向上；

基于第二通信方案，控制所述通信设备调整发射功率；

基于第三通信方案，控制所述通信设备调整发射功率；

步骤s400，重复执行步骤步骤s100-s300。

所述第一通信方案是：

干扰要素小于等于第一阈值，在发射天线集中于方向要素的方向上时控制第二平台的发射天线旋转到该方向上时降低转速，之后提高转速直到再次旋转到该方向；

干扰要素大于第一阈值，在发射天线集中于方向要素的方向上时控制第二平台的发射天线旋转到该方向上时降低转速，之后提高转速直到再次旋转到该方向；并且第二平台降低转速时驱动发射天线旋转，使发射天线能够延长在该方向的时间。

进一步地，所述第二通信方案和第三通信方案是提高通信设备的发射功率或降低通信设备的发射功率；

根据本发明的一个方面，提供了通信设备，包括：

发射部件，其用于发射信号，其至少包括一个以上的用于发射信号的发射天线以及连接发射天线的信号发生器，该信号发生器能够用于调整发射功率；

接收部件，其用于接收信号，包括用于接收信号的接收天线；

所述发射天线设置于可水平移动的滑台，并与滑台可转动的连接，发射天线连接用于驱动其旋转的第一旋转动力源，该滑台设于可水平移动的第一平台上，滑台可在第一平台上水平移动，第一平台或滑台上设有用于驱动滑台在第一平台上水平移动的第一直线驱动机构；第一直线驱动机构包括第一直线驱动电机、传动箱以及连接传动箱的输出轴的齿轮齿条机构，其中第一直线驱动电机的输出端连接传动箱的输入轴，传动箱的输入轴上设置第一齿轮，传动箱内设有与第一齿轮啮合的第二齿轮，其中第二齿轮固定设置于中间轴上，中间轴上设置第三齿轮，传动箱的输出轴上固定设有与第三齿轮啮合的第四齿轮；第一直线驱动电机驱动传动箱的输入轴转动，驱动第一齿轮与第二齿轮转动，第二齿轮驱动中间轴转动，进而通过第三齿轮与第四齿轮的传动驱动输出轴转动，从而驱动用于驱动滑台直线移动的齿轮齿条机构；齿轮齿条机构包括设置于传动箱的输出轴上的第五齿轮，以及与第五齿轮啮合的第一齿条，第一齿条与第一平台滑动的连接，并且其一端连接滑台；所述第一旋转动力源为伺服电机与减速箱的组合，其中减速箱包括箱体、箱体内部设置的蜗杆以及与蜗杆啮合的两个蜗轮，其中蜗杆连接伺服电机的输出端，两个蜗轮均通过轴转动的连接箱体，其中一个蜗轮的轴连接发射天线，输出扭矩驱动发射天线转动；

两个蜗轮的轴上均设置有同步轮，两个蜗轮的轴上的同步轮之间通过同步带连接；两个蜗轮同步的转动；伺服电机驱动蜗杆转动，进而驱动两个蜗轮同步转动，在伺服电机停止转动时两个蜗轮配合蜗杆进行自锁。所述滑台与第一平台之间设置若干个导杆，导杆固定连接滑台或第一平台，第一平台或滑台上设有与导杆间隙配合的孔。第一平台的底部连接可旋转的第二平台，第一平台或第二平台上设有驱动第一平台在第二平台上水平移动的第二直线驱动机构；

第二平台连接用于驱动第二平台转动的第二旋转动力源，旋转动力源驱动第二平台的转速可调节；

控制所述通信设备的发射波集中于方向要素的方向上时控制第二平台的发射天线旋转到该方向上时降低转速，之后提高转速直到再次旋转到该方向。

所述第二平台降低转速时驱动发射天线旋转，使发射天线能够延长在该方向的时间。所述第二平台降低转速之前移动滑台和/或第一平台，使发射天线与第二平台的旋转中心的间距增大，增大第二平台降低转速时发射天线旋转的角度，降低旋转控制的精度要求。

进一步地，所述第一平台的上方设置第二天线，第二天线为全向天线或者第二天线设置于旋转平台上，该旋转平台连接用于驱动旋转平台匀速转动的第三旋转动力源。

本发明的有益效果在于：

本发明对无线通信的通信设备进行控制以提高通信的稳定性，通过采集因素并基于因素采取对应的控制方案对通信设备进行控制，以保持通信设备与通信目标之间的无线通信的稳定性和保持足够的信号强度。

附图说明

图1是本发明实施例的通信设备的控制方法的流程视图；

图2是本发明实施例的通信设备的正视图；

图3是本发明实施例的通信设备的俯视图；

图4是本发明实施例的通信设备的滑台以及第一平台的结构示意图；

图5是本发明实施例的第一旋转动力源的结构图；

图6是本发明实施例的减速箱的内部结构图；

图7是本发明实施例的传动箱的正视图；

图8是本发明实施例的传动箱的内部结构图；

图9是本发明实施例的发射天线与旋转中心距离对于调节角度的影响示意图。

图中：发射天线110、滑台120、第一旋转动力源130、第一平台140、第一直线驱动机构150、第二平台160、伺服电机131、减速箱132、箱体133、蜗杆134、蜗轮135、同步轮136、同步带137、传动箱151、第一齿轮152、第二齿轮153、中间轴154、第三齿轮155、第四齿轮156。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

在本实施例中提供了通信设备的控制方法，如图1所示，该通信设备的控制方法，包括以下步骤：

步骤s100，采集通信设备的控制所需要的要素；

通信设备的控制所需要的要素至少包含方向要素、距离要素、干扰要素；

其中方向要素是通信设备与所要通信的另一通信设备对应的方向；

距离要素是通信设备与所要通信的另一通信设备之间距离；

采集方向要素和距离要素可以采用以下方法：

通过定位传感器获得通信设备和所要通信的另一通信设备的位置坐标信息；

通过通信设备与所要通信的另一通信设备的位置坐标信息计算通信设备与所要通信的另一通信设备之间的距离和通信设备与所要通信的另一通信设备对应的方向；

作为一种示例，定位传感器采用gps定位传感器，获得的通信设备和所要通信的另一通信设备的位置坐标信息是以经纬度表示的gps坐标，通过通信设备和所要通信的另一通信设备的经纬度坐标即可计算二者之间的距离以及方位角；

干扰要素是通信设备与所要通信的另一通信设备之间的信号传播损耗；

采集干扰要素可以采用以下方法：

分别获取通信设备的发射功率和所要通信的另一通信设备的接收功率，信号传播损耗为接收功率与发射功率的差值；

发射功率是通信设备发射信号时能够获得的信息，接收功率是所要通信的另一通信设备接收信号时能够获得的信息；

在上述采集通信设备的控制所需要的要素的过程中可以是由一个与通信设备和所要通信的另一通信设备通信连接的采集设备，该采集设备从通信设备和所要通信的另一通信设备接收位置坐标信息、发射功率和接收功率，并计算获得方向要素、距离要素、干扰要素；

上述列举的要素并非穷尽所有要素，对于控制来说还需要考虑功耗、传输数据量等要素；

步骤s200，基于所述通信设备的控制所需要的要素选择预定的通信方案；

通信方案至少包括第一通信方案、第二通信方案、第三通信方案；

第一通信方案是基于方向要素加强对于方向要素的方向上的信号强度；

第二通信方案是基于距离要素调整信号强度；

第三通信方案是基于干扰要素调整信号强度；

上述列举的通信方案并非穷尽所有方案，对于控制方案还包括其他通信方案以及两种以上的通信方案的组合；

第二通信方案可以是基于距离正比例的增加信号强度，第二通信方案可以是基于信号衰减正比例的增加信号强度；

步骤s300，基于预定的通信方案控制所述通信设备；

基于第一通信方案，控制所述通信设备的发射波集中于方向要素的方向上；

基于第二通信方案，控制所述通信设备调整发射功率；

基于第三通信方案，控制所述通信设备调整发射功率；

步骤s400，重复执行步骤步骤s100-s300。

如图2-8所示，本发明基于上述的控制方法提供一种配套的通信设备，包括：

发射部件，其用于发射信号，其至少包括一个以上的用于发射信号的发射天线110以及连接发射天线110的信号发生器，该信号发生器能够用于调整发射功率；

本发明通过上述常规的无线信号发射的功能基于无线波实现信号发射，并且基于发射功率的调整，调整振幅以提高发射距离以及抵抗衰减；

为了控制所述通信设备的发射波集中于方向要素的方向上，本发明的发射部件提供以下的结构进行实现；

发射天线110设置于可水平移动的滑台120，并与滑台120可转动的连接，发射天线110连接用于驱动其旋转的第一旋转动力源130，该滑台120设于可水平移动的第一平台140上，滑台120可在第一平台140上水平移动，第一平台140或滑台120上设有用于驱动滑台120在第一平台140上水平移动的第一直线驱动机构150；

第一平台140的底部连接可旋转的第二平台160，第一平台140或第二平台160上设有驱动第一平台140在第二平台160上水平移动的第二直线驱动机构；

第二平台160连接用于驱动第二平台160转动的第二旋转动力源，旋转动力源驱动第二平台160的转速可调节；

控制所述通信设备的发射波集中于方向要素的方向上时控制第二平台160的发射天线110旋转到该方向上时降低转速，之后提高转速直到再次旋转到该方向；

对于要素的方向一般是一个角度，例如以第二平台160的旋转轴为作为原点的360°角，某一方向对应于40°角，那么可以在30~50°角内降低转速，在该角度内的转速为a，在其他角度的转速为2a；

为了进一步使发射波集中于方向要素上，在方向要素的方向角度内，也即第二平台160降低转速时驱动发射天线110旋转，使发射天线110能够延长在该方向的时间；

对于上述的方式，驱动发射天线110旋转时的角度变化范围较小，给发射天线110旋转对准方向提高了难度对于旋转控制的精度要求较高，为了解决上述的技术问题，在第二平台160降低转速之前移动滑台120和/或第一平台140，使发射天线110与第二平台160的旋转中心的间距增大，增大第二平台160降低转速时发射天线110旋转的角度，降低旋转控制的精度要求；

如图9所示，在增加发射天线110与旋转中心距离之后，发射天线110最大旋转角度由1°增加到3°，在固定的时间内单位时间内需要调整的角度增大，降低了对于旋转控制的精度要求。

在一个实施例中，第一旋转动力源130为伺服电机131与减速箱132的组合，其中减速箱132包括箱体133、箱体133内部设置的蜗杆134以及与蜗杆134啮合的两个蜗轮135，其中蜗杆134连接伺服电机131的输出端，两个蜗轮135均通过轴转动的连接箱体133，其中一个蜗轮135的轴连接发射天线110，输出扭矩驱动发射天线110转动；

两个蜗轮135的轴上均设置有同步轮136，两个蜗轮135的轴上的同步轮136之间通过同步带137连接；两个蜗轮135同步的转动；伺服电机131驱动蜗杆134转动，进而驱动两个蜗轮135同步转动，在伺服电机131停止转动时两个蜗轮135配合蜗杆134进行自锁，避免惯性导致伺服电机131停转后发射天线110继续转动，从而保证发射天线110旋转的精度。

第二旋转动力源为伺服电机131或调速电机或电机与变速器的组合；

第一直线驱动机构150包括第一直线驱动电机、传动箱151以及连接传动箱151的输出轴的齿轮齿条机构，其中第一直线驱动电机的输出端连接传动箱151的输入轴，传动箱151的输入轴上设置第一齿轮152，传动箱151内设有与第一齿轮152啮合的第二齿轮153，其中第二齿轮153固定设置于中间轴154上，中间轴154上设置第三齿轮155，传动箱151的输出轴上固定设有与第三齿轮155啮合的第四齿轮156；第一直线驱动电机驱动传动箱151的输入轴转动，驱动第一齿轮152与第二齿轮153转动，第二齿轮153驱动中间轴154转动，进而通过第三齿轮155与第四齿轮156的传动驱动输出轴转动，从而驱动用于驱动滑台120直线移动的齿轮齿条机构；齿轮齿条机构包括设置于传动箱151的输出轴上的第五齿轮，以及与第五齿轮啮合的第一齿条，第一齿条与第一平台140滑动的连接，并且其一端连接滑台120；

为了保证滑台120运行的稳定性，滑台120与第一平台140之间设置若干个导杆，导杆固定连接滑台120或第一平台140，第一平台140或滑台120上设有与导杆间隙配合的孔。通过导杆滑动的配合对滑台120的移动进行支撑和导向；

为了保证信号的覆盖，在第一平台140的上方设置第二天线，第二天线为全向天线或者第二天线设置于旋转平台上，该旋转平台连接用于驱动旋转平台匀速转动的第三旋转动力源；

接收部件，其用于接收信号，包括用于接收信号的接收天线。

接收天线并无特殊要求，只需要采用能够接收信号并判断信号的通信设备的控制所需要的要素即可，可选但不限于相控阵天线。

基于上述的通信设备，本发明进一步提供优化的通信设备的控制方法，包括以下步骤：

步骤s100，采集通信设备的控制所需要的要素；

通信设备的控制所需要的要素至少包含方向要素、距离要素、干扰要素；

其中方向要素是通信设备与所要通信的另一通信设备对应的方向；

距离要素是通信设备与所要通信的另一通信设备之间距离；

干扰要素是通信设备与所要通信的另一通信设备之间的信号传播损耗；

上述列举的要素并非穷尽所有要素，对于控制来说还需要考虑功耗、传输数据量等要素；

步骤s200，基于所述通信设备的控制所需要的要素选择预定的通信方案；

通信方案至少包括第一通信方案、第二通信方案、第三通信方案；

第一通信方案是基于方向要素加强对于方向要素的方向上的信号强度；

第二通信方案是基于距离要素调整信号强度；

第三通信方案是基于干扰要素调整信号强度；

上述列举的通信方案并非穷尽所有方案，对于控制方案还包括其他通信方案以及两种以上的通信方案的组合；

步骤s300，基于预定的通信方案控制所述通信设备；

基于第一通信方案，控制所述通信设备的发射波集中于方向要素的方向上；

基于第二通信方案，控制所述通信设备调整发射功率；

基于第三通信方案，控制所述通信设备调整发射功率；

步骤s400，重复执行步骤步骤s100-s300。

其中第一通信方案是：

干扰要素小于等于第一阈值，在发射天线110集中于方向要素的方向上时控制第二平台160的发射天线110旋转到该方向上时降低转速，之后提高转速直到再次旋转到该方向；

如图9所示，对于要素的方向一般是一个角度，例如以第二平台160的旋转轴为作为原点的360°角，某一方向对应于40°角，那么可以在30~50°角内降低转速，在该角度内的转速为a，在其他角度的转速为2a；

干扰要素大于第一阈值，在发射天线110集中于方向要素的方向上时控制第二平台160的发射天线110旋转到该方向上时降低转速，之后提高转速直到再次旋转到该方向；并且第二平台160降低转速时驱动发射天线110旋转，使发射天线110能够延长在该方向的时间；

上述方案中在驱动发射天线110旋转之前通过第一直线驱动机构150以及第二直线驱动机构驱动滑台120以及第一平台140移动增加发射天线110与第二平台160的旋转中心之间的间距。

其中第二通信方案和第三通信方案是提高通信设备的发射功率或降低通信设备的发射功率。

上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。