[发明专利]一种无线设备波束调节方法

权利要求书

1.一种无线设备波束调节方法，其特征在于：包括：

S100：休眠前，获取设备姿态数据以及波束方向，并启动位移传感器进行位移检测；

S200：唤醒后，再次获取设备姿态数据，同时获取位移传感器检测的到位置变化矢量；

S300：计算休眠前和唤醒后的姿态差异值和位移差异值；

S400：判断姿态差异值是否超出姿态阈值范围或位移差异值是否超出位移阈值范围，若是，则执行S500；若否则执行S600；

S500：调整增加波束宽度；

S600：调整接收波束方向为休眠前的波束方向；

所述S500中，接收波束的宽度根据姿态差异值和位移差异值计算得出；

所述S500中，按照以下步骤计算接收波束的宽度：

S501：计算姿态旋转造成的波束宽度调整量：

其中，Q_d表示姿态差异值，Q_d.vec.length表示Q_d的矢量部分的长度，Q_d.w是Q_d的标量部分，为姿态旋转造成的波束宽度调整量；

S502：计算位移造成的波束宽度调整量：

其中，表示垂直于原波束方向位移矢量，L为设备到基站距离，单位为千米，L根据以下公式计算得到：

L＝power(10，Loss/20-lg(Freq)-1.625)

其中Loss为信道衰减值，单位为dB，表示设备接收信号和基站发射信号差值；Freq为信号频率，单位MHz；

S503：根据S501和S502的计算结果，按照以下公式计算得到调整后的波束宽度：

其中，θ₀表示休眠前使用的波束宽度，θ₁表示调整后的波束宽度。

2.根据权利要求1所述的一种无线设备波束调节方法，其特征在于：所述S100包括：

S101：根据姿态传感器获取设备在大地坐标系下的四元数；

S102：由四元数计算由大地坐标系转换到设备坐标系的第一旋转矩阵；

S103：获取基于设备坐标系的波束方向。

3.根据权利要求2所述的一种无线设备波束调节方法，其特征在于：所述S600包括：

S601：根据当前姿态对应的四元数计算由大地坐标系转换到设备坐标系的第二旋转矩阵；

S602：根据休眠前波束在设备坐标系中的波束方向、第一旋转矩阵以及第二旋转矩阵计算波束调整后在设备坐标系中的波束方向：

B′＝R^T*R′*B

其中，其中R是第一旋转矩阵，R^T是R的转置矩阵；R′是第二旋转矩阵，B为休眠前波束在设备坐标系中的波束方向，B’为波束调整后在设备坐标系中的波束方向；

S603：根据S602计算结果对波束方向进行调整。

4.根据权利要求3所述的一种无线设备波束调节方法，其特征在于：还包括S700：使用调整后的波束接收基站信号，判断位移差异值是否超过第二位移阈值范围，若是，则向基站发送上报信息，所述上报信息包括位移差异值、移动速度和移动方向。

5.根据权利要求4所述的一种无线设备波束调节方法，其特征在于：所述S700中，使用物理上行共享信道或上线链路控制信道进行上报信息的发送。

6.根据权利要求5所述的一种无线设备波束调节方法，其特征在于：还包括S800：基站根据上报信息调整发射波束扫描顺序，将预测最佳的候选波束放在高优先级。

7.根据权利要求1所述的一种无线设备波束调节方法，其特征在于：还包括：

S900：判断信号通信质量是否在质量阈值范围内，若否则执行波束搜索。