无线终端方位调整装置和方法与流程

1.本发明涉及无线通信技术领域，尤其是一种无线终端方位调整装置和方法。

背景技术：

2.在使用无线终端接收或者电台等信号源发出的无线电信号时，一般是在安装无线终端的时候，通过现场调试来确定无线终端的合适的方位，即无线终端所在的位置以及朝向。但是，由于无线电信号容易受到环境散射、吸收等干扰，尤其是5g、物联网等通信技术所使用的高频无线电信号更容易受到干扰，而刮风、日晒、雨淋等天气因素，以及绿化植物栽种和生长、建筑物新建和加盖、衣服晾晒、汽车停放等人为活动因素都会对无线电信号造成干扰，从而影响无线终端接收到的信号质量。上述造成干扰的因素有些是永久性的，有些是偶发性和一次性的，叠加在一起时造成的干扰将有更大的不确定性。一些现有技术中的应对方式主要是依赖维护人员定期地或者在接到报障时修正无线终端的方位，但是考虑到成本效益等问题，维护人员实施的维护工作覆盖面窄，容易造成无线终端长时间接收到低质量的无线电信号。一些现有技术在无线终端上使用可调整接收方位的天线部件来应对变化的信号质量，但是在无线终端上新增部件会影响原来的设计，并且会增加无线终端的复杂度，影响无线终端本身的稳定性和故障率。

技术实现要素：

3.针对上述固定方位的无线终端所接收到的无线电信号质量变差等至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种无线终端方位调整装置和方法，可以自动将无线终端调整到局部或全局信号接收质量最佳的方位，从而保持无线终端一直能获得较佳的信号接收质量。
4.一方面，本发明实施例提供一种无线终端方位调整装置，包括：
5.第一调整单元，用于安装第一无线终端，调整所述第一无线终端的方位；
6.控制单元，用于监测所述第一无线终端在调整方位过程中，在不同方位所获得的信号接收质量，确定信号接收质量最大值以及第二方位；所述第二方位为所述第一无线终端获得所述信号接收质量最大值时的方位；
7.所述控制单元控制所述第一调整单元，以将所述第一无线终端的方位调整保持在所述第二方位。
8.进一步地，所述信号接收质量最大值为所述第一无线终端在方位调整过程中，所获得的信号接收质量的全局最大值或局部最大值。
9.进一步地，当所述信号接收质量最大值小于第一信号接收质量，所述控制单元控制所述第一调整单元，以将所述第一无线终端的方位恢复为第一方位，所述第一信号接收质量为预设定值或者所述第一无线终端在所述第一方位所获得的信号接收质量。
10.进一步地，所述第一方位为所述第一无线终端连续保持达到第一时间阈值的方位。
11.进一步地，所述调整所述第一无线终端的方位，是以调整步长步进进行的。
12.进一步地，所述第一调整单元能够在空间中进行第一调整方向的动作；
13.所述调整所述第一无线终端的方位，包括：
14.确定所述调整步长的第一分量；所述第一分量为所述调整步长在所述第一调整方向的分量；
15.在所述第一调整方向上，以所述第一分量步进调整所述第一无线终端的方位。
16.进一步地，所述第一调整单元还能够在空间中进行第二调整方向的动作；
17.所述调整所述第一无线终端的方位，还包括：
18.确定所述调整步长的第二分量；所述第二分量为所述调整步长在所述第二调整方向的分量；
19.当在所述第一调整方向上的步进调整累计达到第一累计调整量，保持所述第一无线终端的方位在所述第一调整方向上不变，在所述第二调整方向上，以所述第二分量调整所述第一无线终端的方位行进一步。
20.进一步地，所述第一调整单元还能够在空间中进行第三调整方向的动作；
21.所述调整所述第一无线终端的方位，还包括：
22.确定所述调整步长的第三分量；所述第三分量为所述调整步长在所述第三调整方向的分量；
23.当在所述第二调整方向上的步进调整累计达到第二累计调整量，保持所述第一无线终端的方位在所述第一调整方向上和所述第二调整方向上不变，在所述第三调整方向上，以所述第三分量步进调整所述第一无线终端的方位行进一步。
24.进一步地，所述第一调整方向为垂直于地面的方向，所述第二调整方向为圆的切线方向，所述圆平行于地面，所述第三调整方向为相对地面的俯仰角变化方向。
25.进一步地，所述调整所述第一无线终端的方位，是在满足触发条件的情况下触发的。
26.进一步地，所述触发条件为：
27.所述第一信号接收质量低于第一信号接收质量阈值；
28.或
29.所述第一信号接收质量的变动大于第二信号接收质量阈值；
30.或
31.所述第一无线终端的业务负荷量低于业务负荷量阈值。
32.进一步地，所述无线终端方位调整装置还包括第二调整单元，所述第二调整单元用于安装第二无线终端；
33.所述控制单元在所述第一无线终端的方位调整保持在所述第二方位之后，将所述第二无线终端的部分或全部业务负荷转移至所述第一无线终端。
34.进一步地，所述控制单元还用于：
35.监测所述第一信号接收质量随时间变动形成的时间序列；
36.确定所述时间序列的波动特征；
37.根据所述波动特征，生成警告信号。
38.进一步地，所述控制单元还用于：
39.记录所述第二方位；
40.设定所述第二方位的有效期；
41.在所述有效期内，当检测到所述触发条件，控制所述第一调整单元，将所述第一无线终端的方位调整保持在所述第二方位。
42.进一步地，所述调整步长、第一分量、第二分量和/或第三分量的大小与所述第一无线终端的业务负荷量正相关。
43.另一方面，本发明实施例还提供一种无线终端方位调整方法，包括以下步骤：
44.调整所述第一无线终端的方位；
45.监测所述第一无线终端在调整过程中，在不同方位所获得的信号接收质量，确定信号接收质量最大值以及第二方位；所述第二方位为所述第一无线终端获得所述信号接收质量最大值时的方位；
46.将所述第一无线终端的方位调整保持在所述第二方位。
47.本发明的有益效果包括：本发明实施例中的无线终端方位调整装置，可以在检测到第一无线终端的信号接收质量下降等的触发条件下，自动调整第一无线终端的方位，如果能够获得比调整前更佳的信号接收质量，那么就将第一无线终端的方位保持在能获得局部或全局最佳信号接收质量的方位即第二方位，从而可以使第一无线终端的信号接收质量动态地保持在良好的水平，有效改善自然环境和人为活动对第一无线终端造成的信号干扰等问题，相对人工巡检等现有技术，在信号接收质量修复改善方面具有更广的覆盖面以及更高的响应速度。另一方面，使用本发明实施例中的无线终端方位调整装置无需要求对无线终端本身进行改进，能够维持无线终端原有的设计和性能，调整装置与无线终端的故障不会相互影响，便于维护。
附图说明
48.图1为本发明的实施例中无线终端方位调整装置的一个应用场景示意图；
49.图2为本发明的实施例中第一调整单元的结构示意图；
50.图3为本发明的实施例中第一调整单元进行第一调整方向上的调整动作的示意图；
51.图4为本发明的实施例中第一调整单元进行第二调整方向上的调整动作的示意图；
52.图5为本发明的实施例中第一调整单元进行第三调整方向上的调整动作的示意图；
53.图6为本发明的实施例中仅设有第一调整单元的无线终端方位调整装置的工作流程图；
54.图7为本发明的实施例中调整第一无线终端的方位的流程图；
55.图8为本发明的实施例中设有第一调整单元、第二调整单元的无线终端方位调整装置的工作流程图；
56.图9为本发明的实施例中快速调整方位的流程图；
57.图10为本发明的实施例中执行无线终端方位调整方法的计算机装置的结构示意图。
具体实施方式
58.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
59.本实施例中的无线终端可以是cpe(customer premise equipment，客户前置设备)等接入设备。参照图1，cpe等接入设备可以接收发出的手机信号，并以wifi信号转发出来，实现将高速4g、5g或者更先进的无线通信信号转换成wifi信号的设备，一方面可以起到中继作用，另一方面可以起到扩大接入范围和接入数量等的作用。本实施例中的无线终端也可以是单纯起到信号接收作用的终端，此时无线终端在网络中的地位相当于手机和平板电脑等用户终端，不过一般相比手机和平板电脑具有更优的接收增益等指标。无线终端一般安装在室外空旷的地方。
60.本实施例中的无线终端方位调整装置，可以根据无线终端的信号接收质量，调整无线终端的方位，使得无线终端能够在信号接收质量变化时以新的方位接收无线电信号。无线终端方位调整装置包括控制单元和第一调整单元两个部件。
61.其中，控制单元是具有通信、数据处理和逻辑控制功能的器件。控制单元可以与第一无线终端进行通信，从而读取第一无线终端的工作参数等数据，必要时可以获取第一无线终端的部分或全部控制权，从而控制第一无线终端建立和释放工作任务等。控制单元与第一调整单元上的受控的驱动机构连接，可以读取受控的驱动机构的当前状态，以及控制受控的驱动机构进行动作。
62.具体地，控制单元可以是单片机等小型的控制器，这样可以将控制单元与第一调整单元集成在一起；控制单元也可以是设置在云端的服务器等大型的计算机，这样可以在第一调整单元上设置通信器件，使得第一调整单元上的受控的驱动机构通过通信器件与控制单元建立连接，受控的驱动机构通过通信器件向控制单元上传当前状态，控制单元通过通信器件向受控的驱动机构下发控制指令。
63.第一调整单元上设计了安装位，从而可以将第一无线终端安装在第一调整单元上，使得第一无线终端与第一调整单元之间不会相对移动；第一调整单元上设计了驱动机构，驱动机构可以受控制单元的控制对第一调整单元的主体或者至少与第一无线终端连接固定的部分结构进行驱动，使得第一调整单元的主体或者至少与第一无线终端连接固定的部分结构可以在空间中做出调整动作，从而带动第一无线终端整体或者第一无线终端上的天线等信号接收部件运动，改变第一无线终端整体或其天线等信号接收部件的空间位置和/或朝向，从而调整第一无线终端的方位。
64.第一调整单元可以无级地或者步进地在空间中做出调整动作。当第一调整单元步进地做出调整动作，第一调整单元的调整动作由多个单元动作，每个单元动作都具有相应的调整步长。调整步长可以是可变的也可以是不变的，其中的可变或不变具体是指时变和时不变。当调整步长是可变的，第一调整单元在不同时间所做出的每个单元动作，对应的调整步长大小可以互不相同或者至少不全部相同；当调整步长是不变的，如果控制单元的控制参数不变，那么第一调整单元在不同时间所做出的每个单元动作，对应的调整步长大小都是相同的。
65.本实施例中，可以使用具有图2所示结构的第一调整单元。其中，第一调整单元包
括主支架101、箍圈102、固定板103、液压总泵104和液压分泵1051、液压分泵1052、液压分泵1053等机构。主支架101是第一调整单元的主体结构，箍圈102、固定板103、液压总泵104和液压分泵1051、1052、1053等机构都安装在主支架101上；箍圈102可以打开和箍合，当箍圈102箍合在抱杆等室外支撑结构上，可以使得第一调整单元整体安装固定；固定板103上设有螺孔，可以将第一无线终端100固定安装在固定板103上；主支架101上设有燕尾槽结构，固定板103经液压分泵1052、液压分泵1053支撑连接在主支架101的燕尾槽结构上；液压总泵104、和各液压分泵1051、1052、1053可以分别由步进电机驱动，从而以一定的步长步进地伸缩。
66.当第一调整单元整体通过箍圈102安装在抱杆200上，参照图3，液压分泵1051在液压总泵104的驱动下，可以驱动固定板103以及液压分泵1052、1053在主支架101上的燕尾槽结构上下移动，从而驱动第一无线终端沿着抱杆200进行相对地面升降的调整动作；参照图4，液压分泵1052在液压总泵104的驱动下，可以驱动固定板103进行相对抱杆200的绕圈动作；参照图5，液压分泵1053在液压总泵104的驱动下，可以驱动固定板103进行相对地面的俯仰调整动作，从而调整第一无线终端的俯仰角。即第一调整单元能够在空间中的第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向动作。本实施例中，以“第一调整方向为图3所示的垂直于地面的方向，第二调整方向为图4所示的平行于地面的圆的切线方向，第三调整方向为图5所示的相对地面的俯仰角变化方向”进行说明。第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向所指的具体方向也可以是其他情况，例如“第一调整方向为平行于地面的圆的切线方向，第二调整方向为相对地面的俯仰角变化方向，第三调整方向为垂直于地面的方向”、“第一调整方向为平行于地面的圆的切线方向，第二调整方向为垂直于地面的方向，第三调整方向为相对地面的俯仰角变化方向”等，这些情况的实施方式原理均相同，因此可以不赘述。
67.第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向构成了三维立体空间中的基底，因此如果仅考虑方向而没有其他限制的话，通过依次进行第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向的调整，可以将第一无线终端的方位调整到空间中的任何位置。第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向也可以选择其他方向，例如参照三维直角坐标系或者球坐标系中的各数轴的方向设置第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向等。
68.无线终端方位调整装置的工作原理如图6所示。当使用本实施例中的无线终端方位调整装置时，将无线终端方位调整装置中的控制单元分别与第一调整单元与第一无线终端连接。在每次调整前，第一无线终端的方位可以称为初始方位a0，初始方位a0在第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向上的坐标分别为r0、d0、θ0，因此初始方位a0可以通过坐标a0(r0，d0，θ0)来表示。
69.通过从无线终端读取数据，控制单元可以通过定时采样的方式，持续监测第一无线终端在初始方位a0处的信号接收质量为x1、x2、x3
……
xn。本实施例中，信号接收质量可以通过信号强度、信噪比、接收到信号之后一段时间内计算出的误码率等指标来表示，例如信号强度和信噪比越高，误码率越低，则信号接收质量越高。
70.控制单元还在持续监测是否满足触发条件。其中，触发条件可以是“第一信号接收质量低于第一信号接收质量阈值”，或者“第一信号接收质量的变动大于第二信号接收质量阈值”。例如，设定一个不变的第一信号接收质量阈值xth1，只要检测到x1、x2、x3
……
xn中
出现一个小于xth1，则确定第一无线终端的信号接收质量低至不可接受的水平，判断满足触发条件。例如，设定一个不变的第二信号接收质量阈值xth2，计算第一信号接收质量变动值x2-x1、x3-x2、x4-x3
……
xn-x(n-1)，只要检测到x2-x1、x3-x2、x4-x3
……
xn-x(n-1)中出现一个小于xth2，则确定第一无线终端的信号接收质量低至不可接受的水平，判断满足触发条件。
71.当检测到满足触发条件，控制单元就控制第一调整单元步进调整第一无线终端的方位。在步进调整方位的一个单元动作完成后，第一无线终端的位置或姿态被调整到一个新的值，控制单元记录第一无线终端的方位，并且读取第一无线终端在此处的信号接收质量，具体地，控制单元记录第一无线终端的方位时可以记录所在方位在第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向上的坐标。当步进调整方位的所有单元动作都完成后，第一无线终端在不同的时刻被调整到不同方位，控制单元将读取到每个方位对应的信号接收质量。控制单元从读取到的所有信号接收质量中选择出一个局部最大值或者全局最大值，即本实施例中的信号接收质量最大值x0'，以及查第一无线终端在取得信号接收质量最大值x0'时所处的方位，即第二方位a0'。
72.控制单元判断信号接收质量最大值x0'与第一无线终端在第一方位a0处的信号接收质量x1、x2、x3
……
xn之间的大小关系，即x0'与max{x1，x2，x3
……
xn}之间的大小关系。本实施例中，第一方位a0可以指初始方位，初始方位可以是第一调整单元在步进调整第一无线终端的方位前，第一无线终端所处的方位。例如，设定一个第一时间阈值，第一时间阈值的长度可以是1分钟、1小时、1天等，如果第一无线终端连续保持在某个方位的时间达到了第一时间阈值，即第一无线终端连续保持在这个方位足够长的时间不动，那么就可以认为第一无线终端所在的这个方位相对于后续的方位调整步骤来说是初始接收方位，将这个方位确定为第一方位a0。通过设置第一时间阈值，可以通过判断第一无线终端所在的方位的连续保持时间是否达到第一时间阈值，来确定对第一方位a0的更新，从而使得控制单元与第一调整单元对第一无线终端的策略能够持续进行。
73.一般地，可以设置一个阈值sth，只有x0'-max{x1，x2，x3
……
xn}》sth时才能称x0'大于max{x1，x2，x3
……
xn}。如果信号接收质量最大值x0'大于第一信号接收质量max{x1，x2，x3
……
xn}，控制单元控制第一调整单元，将第一无线终端的方位调整保持在第二方位a0'；如果信号接收质量最大值x0'不大于第一信号接收质量max{x1，x2，x3
……
xn}，例如x0'-max{x1，x2，x3
……
xn}《sth，那么控制单元控制第一调整单元，将第一无线终端的方位恢复为第一方位a0。在未查到能获得更优信号接收质量的第二方位的情况下，通过将第一无线终端的方位恢复为第一方位，可以在现有条件下获得最优的信号接收质量。
74.由上述分析可知，如果将第一信号接收质量确定为第一无线终端在第一方位获得的信号接收质量，那么可以通过公式max{x1，x2，x3
……
xn}确定第一信号接收质量，但这需要进行采样的过程以及对比的过程，也就是通过采样来获得x1，x2，x3
……
xn等数据，以及进行对比的过程以获取其中的最大值max{x1，x2，x3
……
xn}。由于短时间内，一般可以认为第一信号接收质量不会有大的变动，那么可以将第一信号接收质量确定为经过一次采样或者少量采样得到的x1、x2、(x1+x2+x3)/3等数值，或者是无需经过采样而直接确定的其他定值，这样使用一个预设定值作为第一信号接收质量，可以避免采样以及比较求最大值的过程，从而节约控制单元的计算资源。
75.本实施例中的无线终端方位调整装置，可以在检测到第一无线终端的信号接收质量下降等的触发条件下，自动调整第一无线终端的方位，如果能够获得比调整前更佳的信号接收质量，那么就将第一无线终端的方位保持在能获得局部或全局最佳信号接收质量的方位即第二方位，反之则可以将第一无线终端的方位恢复到调整前的方位即第一方位，从而可以使第一无线终端的信号接收质量动态地保持在良好的水平，有效改善自然环境和人为活动对第一无线终端造成的信号干扰等问题。
76.本实施例中，可以为调整步长设置不同的档位，每个档位分别对应不同的调整步长大小，选用不同的调整步长，可以实现对第一无线终端的方位的粗调和细调(或者称微调、精调)。具体地，可以将调整步长的大小设置成与第一无线终端的业务负荷量正相关，即第一无线终端的业务负荷量越大，则调整步长越大，相当于对第一无线终端的方位进行粗调，第一无线终端的业务负荷量越小，则调整步长越小，相当于对第一无线终端的方位进行细调。本实施例中，可以通过第一无线终端所进行的通信业务数据传输速率、接入用户数等指标来表示第一无线终端的业务负荷量，即通信业务数据传输速率越大、接入用户数越大，则第一无线终端的业务负荷量越大。
77.由于对第一无线终端的方位的调整过程一般会对第一无线终端的信号接收造成不良影响，从而对第一无线终端所承载的业务造成不良影响，通过尽快完成方位的调整过程，可以减少第一无线终端所承载的业务受到的不良影响。由于粗调所用的调整步长较大，容易更快到合适的第二方位，虽然粗调所到的第二方位可能距离真正能获得信号接收质量极大值或最大值的方位有一定的偏差，但是粗调能更快完成方位的调整过程，减少第一无线终端所承载的业务受到的不良影响，适用于第一无线终端的业务负荷量大的情况；细调所用的调整步长较小，虽然不利于更快到合适的第二方位，但是细调所到的第二方位更接近真正能获得信号接收质量极大值或最大值的方位，而且如果第一无线终端的业务负荷量小，那么调整过程时长更长也不会明显增加第一无线终端所承载的业务受到的不良影响，因此细调适用于第一无线终端的业务负荷量大的情况。综上，通过在第一无线终端的业务负荷量越大时进行越重程度的粗调、在第一无线终端的业务负荷量越小时进行越重程度的细调，可以平衡第一无线终端所承载的业务稳定性，以及对第一无线终端的方位调整的时效性。
78.本实施例中，参照图6，可以将触发对第一无线终端方位调整过程的触发条件设定为“第一无线终端的业务负荷量低于业务负荷量阈值”，其中，业务负荷量阈值可以使用通信业务数据传输速率、接入用户数等指标来表示，即第一无线终端的通信业务数据传输速率或接入用户数低于业务负荷量阈值时，可以认为第一无线终端的业务足够空闲，此时进行对第一无线终端方位调整过程不会造成大的负面影响。此时，触发条件由“第一信号接收质量低于第一信号接收质量阈值，或第一信号接收质量的变动大于第二信号接收质量阈值”被替换为“第一无线终端的业务负荷量低于业务负荷量阈值”，即是否触发对第一无线终端方位调整过程，只考虑第一无线终端的业务繁重或空闲程度，不再考虑第一无线终端信号的信号接收质量。即使第一无线终端信号的信号接收质量足够高，只要第一无线终端的业务足够空闲，那么就认为满足触发条件，触发对第一无线终端方位调整过程，以触发前第一无线终端的方位作为第一方位，控制单元控制第一调整单元调整第一无线终端的方位，如果寻到能获得更高的信号接收质量即第二信号接收质量的第二方位，那么就控制
第一调整单元将第一无线终端的方位固定在第二方位，否则就将第一无线终端的方位调整回第一方位。通过将触发条件设定为“第一无线终端的业务负荷量低于业务负荷量阈值”，可以在第一无线终端足够空闲时主动搜索能获得更高的信号接收质量的方位，从而主动改善第一无线终端的信号接收质量。
79.图6所示流程中，在确定了信号接收质量最大值以及相应的第二方位之后，也可以不进行信号接收质量最大值与第一信号接收质量高低的判断，即无论信号接收质量最大值与第一信号接收质量孰大孰小，直接将第一无线终端的方位调整保持在第二方位，使得第一无线终端能够在第二方位获得信号接收质量最大值。这样，可以避免进行信号接收质量最大值与第一信号接收质量高低的判断过程，有利于降低算法复杂度，增加方位调整装置的调整灵敏性。
80.当设定了第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向，可以将步进调整第一无线终端的方位时所使用的调整步长视为向量，那么调整步长在第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向均有相应的分量，分别为第一分量、第二分量和第三分量，步进调整第一无线终端的方位的过程可以分解为先沿着第一调整方向按第一分量步进调整、再沿着第二调整方向按第二分量步进调整、最后沿着第三调整方向按第三分量步进调整的过程。步进调整第一无线终端的方位的过程，也可以不执行全部调整方向的调整，仅执行部分调整方向的调整。例如，可以只执行一个调整方向的调整，例如仅沿着第一调整方向按第一分量步进调整，或者仅沿着第二调整方向按第二分量步进调整，或者仅沿着第三调整方向按第三分量步进调整；可以只执行两个调整方向的调整，例如先沿着第一调整方向按第一分量步进调整，然后沿着第二调整方向按第二分量步进调整，但不沿着第三调整方向按第三分量步进调整，或者先沿着第二调整方向按第一分量步进调整，然后沿着第一调整方向按第二分量步进调整，但不沿着第三调整方向按第三分量步进调整。
81.图7所示是执行全部调整方向的调整的流程。无论是执行哪些调整方向的调整，由于每个调整方向的调整的原理都是相似的，都可以根据图7所示的过程进行理解，例如如果仅执行部分调整方向的调整，那么只执行图7中的相应部分流程即可。
82.参照图7，首先，控制单元可以先保持第一无线终端的方位在第二调整方向c和第三调整方向不变θ，控制第一无线终端的方位在第一调整方向d，即图3所示的在抱杆向下或向上移动的方向以调整步长的第一分量sd步进，其中第一分量sd的大小也可以设定为与第一无线终端的业务负荷量正相关，使得第一无线终端沿着抱杆从上到下或从下到上移动，所达到的位置即方位在第一调整方向上的坐标分别为：d0，d1＝d0+sd，d2＝d1+sd，.....，dn＝d(n-1)+sd；其中，在d0处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xd01，xd02
……
xd0n，其中的最大值为xd0"；在d1处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xd11，xd12
……
xd1n，其中的最大值为xd1"
……
在dn处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xdn1，xdn2
……
xdnn，其中的最大值为xdn"；控制单元读取到第一无线终端在每个对应位置处接收到的信号质量为：xd0"，xd1"，xd2"，.....，xdn"。
83.参照图7，接着，控制单元保持第一无线终端的方位在第一调整方向d和第三调整方向θ不变，控制第一无线终端的方位在第二调整方向c，即图4所示的平行于地面的圆的切线方向以调整步长的第二分量sc步进，其中第二分量sc的大小也可以设定为与第一无线终端的业务负荷量正相关，使得第一无线终端围绕着抱杆转出一段弧，所达到的位置即方位
在第二调整方向上的坐标分别为：c0，c1＝c0+sc，c2＝c1+sc，.....，cn＝c(n-1)+sc，其中，在c0处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xc01，xc02
……
xc0n，其中的最大值为xc0"；在c1处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xc11，xc12
……
xc1n，其中的最大值为xc1"
……
在cn处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xcn1，xcn2
……
xcnn，其中的最大值为xcn"；控制单元读取到第一无线终端在每个对应位置处接收到的信号质量为：xc0"，xc1"，xc2"，.....，xcn"。
84.参照图7，最后，控制单元保持第一无线终端的方位在第一调整方向d、第二调整方向c不变，控制第一无线终端的方位在第三调整方向θ，即图5所示的相对地面的俯仰角变化方向以调整步长的第二分量sθ步进，其中第三分量sθ的大小也可以设定为与第一无线终端的业务负荷量正相关，使得第一无线终端改变与地面之间的俯仰角，所达到的位置即方位在第三调整方向上的坐标分别为：θ0，θ1＝θ0+sθ，θ2＝θ1+sθ，.....，θn＝θ(n-1)+sθ，其中，在θ0处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xθ01，xθ02
……
xθ0n，其中的最大值为xθ0"；在θ1处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xθ11，xθ12
……
xθ1n，其中的最大值为xθ1"
……
在θn处进行多次信号接收质量测量，所获得的信号接收质量为xθn1，xθn2
……
xθnn，其中的最大值为xθn"；控制单元读取到第一无线终端在每个对应位置处接收到的信号质量为：xθ0"，xθ1"，xθ2"，.....，xθn"。
85.本实施例中，可以设定第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向这三个方向的调整之间的递进触发关系。例如，首先保持第一无线终端的方位在第二调整方向和第三调整方向上不变，在第一调整方向上以第一分量步进调整第一无线终端的方位，即保持第一无线终端不围绕抱杆转动、也不进行俯仰动作，而上升或下降一段距离。本实施例中，可以设定第一累计调整量为50cm这样的定值，或者是第一无线终端可以上升或下降的最大距离，当第一无线终端上升或下降的距离达到第一累计调整量，那么就触发第一无线终端在第二调整方向的动作，即保持第一无线终端的方位在第一调整方向和第三调整方向上不变，在第二调整方向上以第二分量调整第一无线终端的方位动作一步，即保持第一无线终端不进行升降动作也不进行俯仰动作，而围绕抱杆转动相当于第二分量的角度，在完成后，又返回到在第一调整方向上以第一分量步进调整第一无线终端的方位的过程。本实施例中，可以设定第二累计调整量为60
°
这样的定值，或者是第一无线终端可以围绕抱杆转动的最大角度，当第一无线终端围绕抱杆转动的角度达到第二累计调整量，那么就触发第一无线终端在第三调整方向的动作，即保持第一无线终端的方位在第一调整方向和第二调整方向上不变，在第三调整方向上以第三分量调整第一无线终端的方位动作一步，即保持第一无线终端不进行升降动作也不不围绕抱杆转动，而相对抱杆进行俯仰相当于第三分量的角度，在完成后，又返回到在第一调整方向上以第一分量步进调整第一无线终端的方位的过程。
86.通过上述在第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向这三个方向的调整之间的递进触发，可以实现对空间中各个步进节点的扫描，从而能够使得第一无线终端的方位能够覆盖各个步进节点，容易到全局最优或者接近全局最优的信号接收质量最大值以及相应的第二方位，从而有助于改善信号接收质量。
87.通过第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向等不同调整方向分别调整第一无线终端的方位，有利于对第一调整单元进行控制，例如可以在控制单元中编写第一控制
函数、第二控制函数、第三控制函数，分别控制第一调整单元中不同的液压分泵动作，从而分别完成第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向的调整动作，当某个控制函数出错或者某个液压分泵故障时，仅影响相应调整方向的调整动作，其他调整方向的调整动作仍可以正常进行，使得调整装置具有更高的稳定性。
88.上述过程中，可以将第一无线终端的业务负荷量确定为离散化的档次，从而确定第一分量sd、第二分量sc和第三分量sθ的大小。例如，将第一无线终端的业务负荷量分为“繁忙”、“中等”、“空闲”三个档次，将第一分量sd的大小分为“davex”、“davex与daved之间”、“daved”三个档次，将第二分量sc的大小分为“cavex”、“cavex与caved之间”、“caved”三个档次，将第三分量sθ的大小分为“θavex”、“θavex与θaved之间”、“θaved”三个档次，并且有davex》daved、cavex》caved、θavex》θaved。当第一无线终端的业务负荷量为“繁忙”，那么对应第一分量sd的大小为最大的“davex”，对应第二分量sc的大小为最大的“cavex”，对应第三分量sθ的大小为最大的“θavex”，即控制第一无线终端在第一调整方向上以均匀的步长davex进行步进调整，在第二调整方向上以均匀的步长cavex进行步进调整，在第三调整方向上以均匀的步长θavex进行步进调整，实现方位的粗调；同理，当第一无线终端的业务负荷量为“中等”，那么控制第一无线终端在第一调整方向上以均匀的步长(该步长小于davex而大于daved)进行步进调整，在第二调整方向上以均匀的步长(该步长小于cavex而大于caved)进行步进调整，在第三调整方向上以均匀的步长(该步长小于θavex而大于θaved)进行步进调整，实现方位的中调；当第一无线终端的业务负荷量为“空闲”，那么控制第一无线终端在第一调整方向上以均匀的步长daved进行步进调整，在第二调整方向上以均匀的步长caved进行步进调整，在第三调整方向上以均匀的步长θaved进行步进调整，实现方位的细调。
89.{[xc0"，xc1"，xc2"，.....，xcn"]，[xdx0"，xdx1"，xdx2"，.....，xdxn"]，[xθ0"，xθ1"，xθ2"，.....，xθn"]}中最大值就是本实施例中的信号接收质量最大值x0'。将信号接收质量最大值x0'与第一无线终端在初始方位a0处的第一信号接收质量x1、x2、x3
……
xn最大值max{x1，x2，x3
……
xn}进行比较，有以下结果以及相应操作：
[0090]
如果x0'》max{x1，x2，x3
……
xn}，则控制单元调用信号接收质量最大值x0'对应的第二方位a0'，控制单元控制第一调整单元动作，使无线终端处于第二方位a0'并进行固定；
[0091]
如果x0"≤x0，则控制单元控制第一调整单元动作，使无线终端返回到第一方位a0并进行固定。
[0092]
本实施例中，还可以在无线终端方位调整装置设置第二调整单元。第二调整单元的结构可以与第一调整单元的结构相同，第二调整单元可以与第一调整单元安装在同一抱杆上的不同位置，第二调整单元上安装一个第二无线终端。
[0093]
在同时设置第一调整单元、第二调整单元、第一无线终端和第二无线终端时，可以将第二无线终端视为是主用设备，将第一无线终端视为是第二无线终端的备用设备，因此第二无线终端与第一无线终端可以具有相同的性能参数和工作参数，并且使用相同的方式将第二无线终端与第一无线终端接入网络。
[0094]
当设置第二调整单元，无线终端方位调整装置的工作原理如图8所示。图8所示的流程与图6基本相同，也包括第一调整单元对第一无线终端的方位调整。图8是在图6的基础上，完成第一无线终端的方位调整后，由控制单元将第二无线终端的部分或全部业务负荷
转移至第一无线终端。在上述过程中，第二无线终端的方位可以改变也可以不变。
[0095]
图8所示流程中，被进行方位步进调整的是备用的第一无线终端而不是主用的第二无线终端，因此可以避免进行方位步进调整对第二无线终端承载业务带来的影响；图8所示流程最后，如果对第一无线终端进行方位步进调整，搜索到了具有更高的第二信号接收质量的第二方位，那么是将第一无线终端固定在第二方位，将第二无线终端所承载的业务转移到第一无线终端，最终仍实现了“由处于第二方位的无线终端承载业务”的效果，能够获得更高的信号接收质量，而第二无线终端的方位始终不必改变，当第二无线终端为主用设备时，可以避免进行方位步进调整对通信业务带来的影响。
[0096]
本实施例中，控制单元还监测第一信号接收质量随时间变动形成的时间序列。该时间序列的对应的时间间隔可以是1小时、1天、1周等，然后确定时间序列的波动特征。其中，波动特征可以是时间序列中的各第一信号接收质量具体值与恒定阈值之间的差值、时间序列中的各第一信号接收质量具体值的相邻前后值之间的差值、时间序列的平均值、时间序列的方差等统计学指标。时间序列的波动特征能够反映出第一信号接收质量的时间变化规律，根据时间序列的波动特征，可以分析出第一信号接收质量变差是属于天气变化或者临时停车遮挡信号等因素引起的临时变差，还是属于建筑加盖遮挡信号等因素引起的永久性变差。控制单元生成警告信号，警告信号能够反映对第一信号接收质量变差属于临时变差或永久性变差的判断，并向监控中心上报警告信号，从而告知工作人员进行处理。
[0097]
本实施例中，参照图9，控制单元还记录第二方位以及对应的第二信号接收质量，具体地，记录第二方位在第一调整方向、第二调整方向和第三调整方向上的坐标，设定第二方位的有效期为1天、1周等。由于引起信号接收质量变差的因素也具有稳定性，即在设定的有效期内，可以预计大概率不会新出现降低信号接收质量的因素，因此在1天、1周等有效期内，如果控制单元检测到“第一信号接收质量变差”、“第一无线终端空闲”等触发条件，控制单元可以无需再执行调整第一无线终端或第二无线终端的方位重新搜索第二方位，控制单元可以直接读取出之前存储的第二信号接收质量，与最新测得的第一信号接收质量进行比较，如果第二信号接收质量高于第一信号接收质量，那么控制单元控制第一调整单元将第一无线终端的方位直接调整保持在读取出来的第二方位，从而实现方位快速调整以及信号接收质量的快速改善。在有效期经过之后，则难以确定不会新出现降低信号接收质量的因素，因此可以清除之前所存储的第二方位，控制单元需要再执行调整第一无线终端或第二无线终端的方位重新搜索第二方位。如果是对第二无线终端的方位进行调整，将上述过程中的第一无线终端替换成第二无线终端即可。
[0098]
本实施例中，仅设有第一调整单元、未设有第二调整单元的无线终端方位调整装置，其控制方法可以表达成以下步骤：
[0099]
s1.以调整步长步进调整第一无线终端的方位；
[0100]
s2.监测第一无线终端在步进调整过程中，在不同方位所获得的信号接收质量，确定信号接收质量最大值以及第二方位；其中，第二方位为第一无线终端获得信号接收质量最大值时的方位；
[0101]
s3.将第一无线终端的方位调整保持在第二方位。
[0102]
本实施例中，设有第一调整单元和第二调整单元的无线终端方位调整装置，其控制方法是在步骤s1-s3的基础上，执行以下步骤：
[0103]
s4.将第二无线终端的部分或全部业务负荷切换至第一无线终端。
[0104]
本发明的实施例中，可以使用具有图10所示结构的计算机装置来执行步骤s1-s4，其中，计算机装置包括存储器6001和处理器6002，其中存储器6001用于存储至少一个程序，处理器6002用于加载至少一个程序以执行本发明实施例中的无线终端方位调整方法。通过运行该计算机装置，可以实现与本发明实施例中的无线终端方位调整方法相同的技术效果。
[0105]
本发明的实施例中，提供一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其中处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行本发明实施例中的无线终端方位调整方法。通过使用该存储介质，可以实现与本发明实施例中的无线终端方位调整方法相同的技术效果。
[0106]
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
[0107]
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。
[0108]
应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
[0109]
此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
[0110]
进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算
平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。
[0111]
计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
[0112]
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

技术特征：

1.一种无线终端方位调整装置，包括：第一调整单元，用于安装第一无线终端，调整所述第一无线终端的方位；控制单元，用于监测所述第一无线终端在调整方位过程中，在不同方位所获得的信号接收质量，确定信号接收质量最大值以及第二方位；所述第二方位为所述第一无线终端获得所述信号接收质量最大值时的方位；所述控制单元控制所述第一调整单元，以将所述第一无线终端的方位调整保持在所述第二方位。2.根据权利要求1所述的无线终端方位调整装置，其特征在于：所述信号接收质量最大值为所述第一无线终端在方位调整过程中，所获得的信号接收质量的全局最大值或局部最大值。3.根据权利要求2所述的无线终端方位调整装置，其特征在于：当所述信号接收质量最大值小于第一信号接收质量，所述控制单元控制所述第一调整单元，以将所述第一无线终端的方位恢复为第一方位；所述第一信号接收质量为预设定值或者所述第一无线终端在所述第一方位获得的信号接收质量。4.根据权利要求3所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述第一方位为所述第一无线终端连续保持达到第一时间阈值的方位。5.根据权利要求1所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述调整所述第一无线终端的方位，是以调整步长步进进行的。6.根据权利要求5所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述第一调整单元能够在空间中进行第一调整方向的动作；所述调整所述第一无线终端的方位，包括：确定所述调整步长的第一分量；所述第一分量为所述调整步长在所述第一调整方向的分量；在所述第一调整方向上，以所述第一分量步进调整所述第一无线终端的方位。7.根据权利要求6所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述第一调整单元还能够在空间中进行第二调整方向的动作；所述调整所述第一无线终端的方位，还包括：确定所述调整步长的第二分量；所述第二分量为所述调整步长在所述第二调整方向的分量；当在所述第一调整方向上的步进调整累计达到第一累计调整量，保持所述第一无线终端的方位在所述第一调整方向上不变，在所述第二调整方向上，以所述第二分量调整所述第一无线终端的方位行进一步。8.根据权利要求7所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述第一调整单元还能够在空间中进行第三调整方向的动作；所述调整所述第一无线终端的方位，还包括：确定所述调整步长的第三分量；所述第三分量为所述调整步长在所述第三调整方向的分量；当在所述第二调整方向上的步进调整累计达到第二累计调整量，保持所述第一无线终端的方位在所述第一调整方向上和所述第二调整方向上不变，在所述第三调整方向上，以
所述第三分量步进调整所述第一无线终端的方位行进一步。9.根据权利要求8所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述第一调整方向为垂直于地面的方向，所述第二调整方向为圆的切线方向，所述圆平行于地面，所述第三调整方向为相对地面的俯仰角变化方向。10.根据权利要求3所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述调整所述第一无线终端的方位，是在满足触发条件的情况下触发的。11.根据权利要求10所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述触发条件为：所述第一信号接收质量低于第一信号接收质量阈值；或所述第一信号接收质量的变动大于第二信号接收质量阈值；或所述第一无线终端的业务负荷量低于业务负荷量阈值。12.根据权利要求1-11任一项所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述无线终端方位调整装置还包括第二调整单元，所述第二调整单元用于安装第二无线终端；所述控制单元在所述第一无线终端的方位调整保持在所述第二方位之后，将所述第二无线终端的部分或全部业务负荷转移至所述第一无线终端。13.根据权利要求1-11任一项所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述控制单元还用于：监测所述第一信号接收质量随时间变动形成的时间序列；确定所述时间序列的波动特征；根据所述波动特征，生成警告信号。14.根据权利要求1-11任一项所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述控制单元还用于：记录所述第二方位；设定所述第二方位的有效期；在所述有效期内，当检测到所述触发条件，控制所述第一调整单元，将所述第一无线终端的方位调整保持在所述第二方位。15.根据权利要求5-11任一项所述的无线终端方位调整装置，其特征在于，所述调整步长、第一分量、第二分量和/或第三分量的大小与所述第一无线终端的业务负荷量正相关。16.一种无线终端方位调整方法，包括以下步骤：调整所述第一无线终端的方位；监测所述第一无线终端在调整过程中，在不同方位所获得的信号接收质量，确定信号接收质量最大值以及第二方位；所述第二方位为所述第一无线终端获得所述信号接收质量最大值时的方位；将所述第一无线终端的方位调整保持在所述第二方位。

技术总结

本发明公开了一种无线终端方位调整装置和方法，本发明可广泛应用于无线通信技术领域。本发明实施例中，第一调整单元步进调整第一无线终端的方位，控制单元监测第一无线终端以不同方位所获得的信号接收质量，将第一无线终端的方位调整保持在第二方位，其中，第二方位是第一无线终端获得信号接收质量最大值时的方位。本发明可以在检测到无线终端的信号接收质量下降等触发条件下，将无线终端调整到信号质量更好的方位，可以使无线终端的信号接收质量动态地保持在良好的水平，有效改善无线终端受信号干扰等问题，无需改动无线终端的结构，具有更广的适用性。具有更广的适用性。具有更广的适用性。