电子设备的数据传输方法及其介质和电子设备与流程

1.本技术涉及通信领域，尤其涉及一种电子设备的数据传输方法及其介质和电子设备。


背景技术：

2.在一些应用中，手机需要通过近距离通信将手机上的数据传输给其他电子设备，例如，手机向其它电子设备(如电视、平板或其他手机)等等的投屏应用。在这些应用场景中一般都需要通过无线传输的方式来进行数据传输，因此在无线传输中数据的传输延迟和稳定性非常重要，否则会严重影响用户的投屏体验。
3.在现有技术中，一般通过无线保真(wireless fidelity，wi-fi)网络技术实现手机对其它设备(例如，电视、手机和平板等)的数据传输。但是，以投屏为例，一般情况下在使用wi-fi上网的同时进行手机到电视的投屏，将导致手机的wi-fi能力被分裂，例如支持160mhz 2t2r(两个发射通道两个接收通道)的wi-fi系统将被分成一路80mhz 1t1r(单个发射通道单个接收通道)和路由器连接，另外一路80mhz 1t1r和电视连接，从而降低手机在两端的通信体验。
4.此外，还有一种方案是传统的超宽带(ultra wideband,uwb)方案，基于802.15.3协议，用于在短距离场景做无线数据传输，能够支持最高480mbps的速率。但是目前基于802.15.3协议做高速率传输的方案已经没有相应的芯片支持，因此业界也没有可用的方案解决上述类似投屏场景中无线传输速率低的问题。


技术实现要素：

5.本技术的实施例提供了一种电子设备的数据传输方法及其介质和电子设备，能够能够在信道状态不满足数据传输条件的情况下，将通信模式动态切换至超宽带模式，并且能够通过电子设备现有的无线保真模块或者5g模块实现超宽带传输。
6.第一方面，本技术的实施例公开了一种电子设备的数据传输方法，包括：第一电子设备获取与第二电子设备在第一通信模式下进行通信的信道状态；第一电子设备在判断出所述信道状态不满足数据传输条件的情况下，向第二电子设备发送通信模式切换指令，其中所述通信模式切换指令用于指令所述第二电子设备将与所述第一电子设备之间的通信模式从所述第一通信模式切换至第二通信模式，并且所述第二通信模式为超宽带模式；第一电子设备以超宽带模式与所述第二电子设备建立通信连接；第一电子设备通过超宽带模式向第二电子设备传输数据。
7.即电子设备在采用普通的通信模式(如wi-fi模式，蜂窝移动通信模式等)无法满足数据传输的要求(如无法满足投屏条件)时，将其通信模式转换给超宽带模式，以提高传输速率和质量。
8.在上述第一方面的一种可能实现中，述数据传输条件包括下列中的至少一项：
9.在所述第一通信模式下，通信信道的可用带宽大于可用带宽阈值；
10.在所述第一通信模式下，无线数据传输的延迟小于延迟阈值；
11.在所述第一通信模式下，通信信道的丢包率小于丢包率阈值。
12.在上述第一方面的一种可能实现中，第一电子设备在判断出所述信道状态不满足数据传输条件的情况下，向第二电子设备发送通信模式切换指令包括：第一电子设备在判断出所述信道状态不满足数据传输条件的情况下，检测超宽带频段的功率谱密度是否小于功率谱密度阈值；第一电子设备在检测出超宽带频段的功率谱密度小于功率谱密度阈值的情况下，向第二电子设备发送通信模式切换指令。
13.在上述第一方面的一种可能实现中，所述通信模式切换指令包括约定切换时间，并且，所述第一电子设备以超宽带模式与所述第二电子设备建立通信连接包括：所述第一电子设备基于所述约定切换时间，与所述第二电子设备同时将通信模式切换至所述超宽带模式。第一电子设备通过向第二电子设备发送约定切换时间，通知第二电子设备切换至超宽带模式的时间，从而实现第一电子设备和第二电子设备基本同时切换至超宽带模式。
14.在上述第一方面的一种可能实现中，所述第一电子设备以超宽带模式与所述第二电子设备建立通信连接还包括：所述第一电子设备在将通信模式切换至超宽带频段后，在所述超宽带频段发送广播信号；所述第一电子设备从所述第二电子设备接收到连接建立请求后，与所述第二电子设备建立超宽带模式下的通信连接，其中，所述连接建立请求是所述第二电子设备在检测到所述广播信号后发送到。
15.在上述第一方面的一种可能实现中，所述第一电子设备基于5g(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)毫米波协议与所述第二电子设备在超宽带模式下建立通信连接。例如，在第一电子设备通过wi-fi上网时，可以基于第一电子设备的5g模块，通过5g毫米波协议两个电子设备的超宽带直接连接，解决wi-fi资源冲突的问题。
16.在上述第一方面的一种可能实现中，所述第一通信模式包括无线保真模式。此外，第一通信模式还可以包括蜂窝移动通信模式。
17.在上述第一方面的一种可能实现中，所述第一电子设备在所述无线保真模式的通信协议下，通过同步传输多个载波实现所述超宽带模式所需的带宽。例如，在第一电子设备通过wi-fi上网并通过wi-fi与第二电子设备建立通信连接时，在wi-fi可用频谱有限的情况下，基于wifi模块，通过同步传输多个载波实现第一电子设备的超宽带传输。
18.在上述第一方面的一种可能实现中，所述第一电子设备通过超宽带模式向第二电子设备传输数据包括：第一电子设备向所述第二电子设备传输投屏数据。
19.第二方面，本技术的实施例公开了一种电子设备的可读介质，其中，所述可读介质上存储有指令，该指令在电子设备上执行时使所述电子设备执行上述第一方面的数据传输方法。
20.第三方面，本技术的实施例公开了一种电子设备，包括：存储器，用于存储由电子设备的一个或多个控制器执行的指令，以及控制器，是电子设备的控制器之一，用于执行上述第一方面的数据传输方法。
附图说明
21.图1为本技术的实施例提供的一种投屏应用的场景图。
22.图2a所示为本技术的实施例提供的一种手机100的硬件和软件结构示意图。
23.图2b所示为本技术的实施例提供的一种电视200的硬件和软件结构示意图。
24.图3所示为本技术的实施例提供的一种手机的射频电路结构示意图。
25.图4所示为本技术的实施例提供的一种手机投屏电视的方法流程示意图。
26.图5所示为本技术的实施例提供的一种载波聚合示意图。
27.图6所示为本技术的实施例提供的一种手机投屏手机的应用场景示意图。
28.图7所示为本技术的实施例提供的一种手机投屏手机的方法流程示意图。
29.图8所示为本技术的实施例提供的一种手机投屏手机的方法流程示意图。
30.图9根据本技术的一些实施例，提供一种能够实现投屏显示终端200的功能的投屏装置900的结构示意图。
31.图10根据本技术的一些实施例，提供一种能够实现电子设备100的功能的电子设备800的结构示意图。
32.图11根据本技术的一些实施例，示出了能够实现电子设备100功能的电子设备800的软件系统。
具体实施方式
33.下面通过附图和实施例，对本技术的实施例的技术方案做进一步的详细描述。
34.本技术的实施例公开了一种电子设备向另一电子设备传输数据时实现超宽带传输的方法。在该方法中，如果电子设备当前通信模式下传输信道的信道状态不满足数据传输的要求，则利用电子设备现有的硬件模块，如通过wi-fi模块、5g模块等，启用超宽带技术进行数据传输。为了便于说明本技术的技术方案，下文以投屏应用为例说明本技术的技术方案，可以理解，本技术的数据传输方法可以适用于其他应用场景，如电子设备间的点对点数据传输，电子设备开启热点功能等。
35.图1根据本技术的实施例示出了一种投屏应用的场景图。如图1所示，电子设备100通过蜂窝移动通信发送信号给基站300，请求基站300进行无线网络业务处理电子设备100的具体业务请求，例如用户看直播、打游戏等，同时，电子设备100通过无线保真(wireless fidelity，wi-fi)网络与投屏显示终端200建立通信连接，将电子设备100上显示的内容(例如，直播或游戏)同步投屏到投屏显示终端200上，当wi-fi网络的传输不满足投屏条件时，例如，无线数据传输的延迟较高导致投屏出现卡顿现象时，电子设备100与投屏显示终端200的无线通信连接的可以从wi-fi模式切换到超宽带模式，即进入超宽带频段(例如，6.0-9.0ghz)，当电子设备100在超宽带频段进行无线数据传输时，由于超宽带频段的带宽极宽(大于或等于500mhz),无线数据的传输速率得到极大提高，并且受到的噪声信号干扰小，使得投屏过程更加流畅，提升了用户的投屏体验。下文将详细描述电子设备100基于wi-fi通信协议在超宽带模式下进行无线数据传输的投屏技术方案。
36.需要说明的是，蜂窝移动通信包括但不限于第二代手机通信技术规格(2-generation wireless telephone technology,2g)、第三代移动通信技术(the 3rd generation mobile communication technology,4g)、第四代移动通信技术(the 4th generation mobile communication technology,4g),第五代移动通信技术，在此不做限制。
37.应当理解的是，本实施例中的电子设备100可以为但不限于手机、平板电脑、笔记
本电脑、台式计算机、车载电子设备、掌上电脑、个人数字助理(personaldigital assistant，pda)等具有投屏功能的移动类智能设备。同时，应当理解的是，本实施例中的投屏显示终端200可为但不限于智能电视、智能机顶盒、智能手机、平板电脑、台式计算机、车载电脑、投影仪等电子显示设备。为了便于说明，电子设备以手机100、投屏显示终端以电视200为例说明本技术的技术方案。
38.图2a和图2b根据本技术的一些实施例分别示出了一种手机100和电视200中与本技术的投屏技术相关的硬件和软件的示意图。
39.如图2a所示，手机100包括硬件系统110和软件系统120，其中，硬件系统110包括wi-fi模块111和5g模块115，wi-fi模块111包括基带处理器112和射频电路113，5g模块115包括基带处理器116和射频电路117，软件系统120包括操作系统122和投屏控制模块124。
40.基带处理器112是支持wi-fi通信协议的协议处理器，负责数据处理和存储，包括数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、微控制器(microcontroller unit,mcu)、内存等单元，基带处理器112可以支持多种wi-fi通信协议，例如802.11ac、802.11ax等。在本技术的一些实施例中，基带处理器112能够基于wi-fi通信协议，采用多载波聚合实现超宽带模式所需的信号带宽，下文将做详细描述。
41.射频电路113用于接收和发送wi-fi网络的射频信号，包括射频收发器、功率放大器、天线开关和天线等。在一些实施例中，在手机100通过超宽带频段与其他电子设备进行通信时，射频模块的工作频点能够被配置到超宽带频段所需的频点，如6.5ghz，下文将进行详细介绍。
42.基带处理器116支持蜂窝移动通信协议的协议处理器，负责数据处理和存储，包括数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、微控制器(microcontroller unit,mcu)、内存等单元，基带处理器116可以支持多种蜂窝移动通信协议，例如长期演进技术升级版(long term evolution adanced,lte-a)、5g毫米波协议等。
43.射频电路117用于接收和发送蜂窝网络通信的射频信号，包括射频收发器、功率放大器、天线开关和天线等。在本技术的一些实施例中，射频电路117能够能够发射和/或接收超宽带频段(如6.5ghz)的载波。
44.操作系统122管理手机100的硬件和软件的计算机程序，操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备和输出设备、操作网络与管理文件系统的基本事物，操作系统也可以提供一个让用户与系统交互的操作界面。
45.投屏控制模块124可以用于检测无线数据传输的信道状态，例如，信道的可用带宽、延迟以及丢包率等。在一些实施例中，投屏控制模块124还可以用于控制手机100的投屏，例如，向电视200发送投屏指令以及根据检测到的信道状态向电视发送通信模式切换指令，指令电视200的无线通信的频段由wi-fi的频段(如5.0ghz)切换到超宽带频段(如6.5ghz)。
46.此外，在其他一些实施例中，在手机100作为被投屏的设备的情况下，投屏控制模块124还可以从其他电子设备接收投屏指令和通信模式切换指令。手机100可以根据接收到的投屏指令接受其他电子设备的投屏，手机100还可以根据接收到的通信模式切换指令将通信频段从当前的通信模式切换到超宽带模式。
47.如图2b所示，电视200包括硬件系统110和软件系统120，其中，硬件系统110包括基
带处理器212和射频电路213，软件系统220包括操作系统222和投屏控制模块224。
48.基带处理器212是支持wi-fi通信协议的协议处理器，负责数据处理和存储，包括数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、微控制器(microcontroller unit,mcu)、内存等单元，基带处理器212可以支持多种wi-fi通信协议，例如802.11ac、802.11ax等。
49.射频电路213用于接收手机100的wi-fi网络的射频信号或者手机100的5g毫米波信号，包括射频收发器、功率放大器、天线开关和天线等。在一些实施例中，射频电路213能够在电视200与手机100进行超宽带通信时，将工作频点设置为超宽带频段的频点，如6.5ghz。
50.操作系统222管理电视200的硬件和软件的计算机程序，操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备和输出设备、操作网络与管理文件系统的基本事物，操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。
51.投屏控制模块224可以用于接收手机100发送的投屏指令，响应于接收到的投屏指令控制电视机200显示手机100投屏过来的内容，并且还可以用于接收手机100发送的通信模式切换指令，将电视200与手机100的通信模式接收从wi-fi(如工作频段为5.0ghz)切换到超宽带模式(如工作频段为6.5ghz)。
52.可以理解的是，本技术的实施例示出的手机100和电视200的硬件和软件系统架构并不构成对手机100和电视200的具体限定。在本技术另一些实施例中，手机100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。
53.根据本技术的一些实施例，图3示出了射频电路113的一种结构示意图，如图3所示，射频电路113包括射频收发器113a、功率放大器113b、滤波器113c、天线开关113d以及天线113e。其中，功率放大器113b、滤波器113c、天线开关113d以及天线113e依次连接。
54.射频收发器113a具有发射端口tx和接收端口rx。发射端口tx用于发射射频信号(上行信号)，接收端口rx用于接收射频信号(下行信号)。射频收发器113a的发射端口tx与功率放大器113b连接，接收端口rx与滤波器113c连接。
55.功率放大器113b用于对射频收发器113a发射的上行信号进行放大，并将放大后的上行信号发送到滤波器113c。
56.滤波器113c用于对射频收发器113a发射的上行信号进行滤波，并将滤波后的上行信号发送到天线113e。滤波器113c还用于对天线113e接收的下行信号进行滤波，并将滤波后的下行信号发送到射频收发器113a。滤波器113c按照可以通过信号的类型可以分为四种类型：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器，其中，低通滤波器允许低于某个频率的信号通过，高通滤波器允许高于某个频率的信号通过，带通滤波器允许一个区间内的频率信号通过，带阻滤波器拒绝在某个区间的频率信号通过。在本技术的一些实施例中，滤波器113c可以包括支持超宽带模式所需的带宽(如500mhz、1ghz等)的带通滤波器。
57.天线开关113d用于选择性接通射频收发器113a与天线113e之间的通信频段，例如，在手机100与电视200开始连接时，天线开关113d选择性接通wi-fi的工作频段，例如，2.4ghz或5.0ghz，当需要接通超宽带频段时，天线开关选择性接通超宽带频段，例如，6.5ghz(或者超宽带频段，如6.0-9.0ghz中的其他值)。
58.天线113e用于将射频收发器113a发送的上行信号发射到外界，或者从外界接收射
频信号，并将接收的下行信号发送到射频收发器113a。
59.此外，可以理解，与射频电路113类似，手机100的射频电路117和电视200的射频电路213也需要支持超宽带频段的频点，例如，6.5ghz，并且，还需要包括支持超宽带传输所需的带宽(如500mhz、1ghz等)的带通滤波器，在此不再赘述。
60.下面根据本技术的一些实施例，结合图4具体说明本技术的技术方案，图4示出了手机100投屏电视200的方法流程图，如图4所示，手机100投屏电视200的方法包括：
61.401：手机100与电视200通过wi-fi模式建立无线通信连接(401)。
62.例如，手机100可以通过wi-fi模块111的射频电路113发送wi-fi网络信号与电视200建立通信连接，其中，电视200侧也具有相应的wi-fi模块，手机100的wi-fi模块111和电视200的wi-fi模块采用相同的wi-fi通信协议，例如802.11ac或802.11ax等，两者wi-fi模块的工作频段可以在2.4ghz，也可以在5.0ghz等，在此不做限制。
63.402：手机100判断wi-fi模式下传输信道的信道状态是否满足投屏条件。
64.手机100的投屏控制模块124可以检测无线数据传输的信道状态。可以理解，信道状态可以通过检测带宽、无线数据传输的延迟以及丢包率等来确定。例如，对于2.4ghz频段的wi-fi，其总信道带宽一般为20mhz,对于5.0ghz频段的wi-fi，其总信道带宽为40-80mhz。在一些实施例中，可以设置投屏条件为信道的可用带宽大于可用带宽阈值。例如，手机100和电视200之间通信的wi-fi频段为2.4ghz，总带宽为20mhz，带宽阈值为10mhz，则当前可用带宽大于10mhz时(如当前可用带宽为15mhz)，满足投屏条件，而当前可用带宽小于10mhz时(如当前可用带宽为5mhz)，不满足投屏条件。
65.此外，无线数据传输的延迟是在传输介质中传输所用的时间。在一些实施例中，可以设置投屏条件为无线数据传输的延迟小于延迟阈值。例如，设置延迟阈值为16ms，如果无线数据传输的延迟为20ms,则不满足投屏条件。
66.此外，丢包率是在信道传输中丢失的数据包占所发送数据组的比率。例如，在一些实施例中，可以设置投屏条件为丢包率小于丢包率阈值。例如，设置丢包率阈值为5％，如果无线数据传输的丢包率为15％，则也不满足投屏条件。
67.此外，在一些实施例中，可以设置投屏条件为满足下列中的多项：
68.信道的可用带宽大于可用带宽阈值；
69.无线数据传输的延迟小于延迟阈值；
70.丢包率小于丢包率阈值。
71.此外，在一些实施例中，可以根据投屏数据达到的延迟变化来判断信道状态，例如，当视频帧数据到达间隔不均匀，导致画面丢帧率高、出现卡顿等问题，可以认为当前传输信道的信道状态不佳，不满足投屏条件。
72.在手机100判断出wi-fi模式下传输信道的信道状态满足投屏条件的情况下，进入403；在手机100判断出wi-fi模式下传输信道的信道状态不满足投屏条件的情况下，进入404。
73.403：手机100通过wi-fi模式向电视200投屏。例如，手机100在wi-fi的工作频段(如2.4ghz，或者5.0ghz等)向电视200进行投屏。
74.404：手机100判断是否满足超宽带模式的使用条件。
75.例如，手机100可以通过判断功率谱密度是否小于功率谱密度阈值来判断是否满
足超宽带模式的使用条件。具体地，在采用超宽带模式前，手机100需要判断超宽带模式下的功率谱密度是否小于功率谱密度阈值。这是因为，不同国家对超宽带模式的功率谱密度规定有功率谱密度阈值，只有在要使用的超宽带模式的功率谱密度小于规定的功率谱密度阈值时，才可以使用超宽带模式进行通信。例如，中华人民共和国工业和信息化部规定，在6.0-9.0ghz的频率范围内，使用超宽带频谱的功率谱密度要小于-41dbm/mhz。
76.在一些实施例中，手机100的wi-fi模块111可以通过时分复用方式检测环境中超宽带模式的功率谱密度：
77.例如，对于频率范围在6.0ghz至9.0ghz之间的超宽带频谱，划分为多个频段，例如，频段1、频段2、频段3、频段4、频段5
…
，以频段5为例，频段5的中心频率为6.5ghz,手机100的wi-fi模块111的射频电路113可以获取环境中频段5上的模拟信号，通过对模拟信号的采样得到数字信号，并将数字信号发送给基带处理器112，基带处理器112通过计算数字信号得到频段5的功率谱密度(power spectral density,psd)，psd的计算公式如下：
[0078][0079]
x为数字信号的采样值，y为功率放大增益值，w为频段的带宽。
[0080]
此外，在一些实施例中，手机100也可以采用5g模块115测量手机超宽带模式的功率谱密度。
[0081]
根据上述方案计算出功率谱密度后，可以判断手机的超宽带模式的功率谱密度是否小于功率谱密度阈值。
[0082]
在手机100判断满足超宽带模式的使用条件时，进入405；否则，返回404，继续进行超宽带模式的使用条件的判断。
[0083]
此外，在一些实施例中，手机100在多次判断出不满足超宽带模式的使用条件的情况下，或者在预定时长(如1秒)内持续判断出不满足超宽带模式的使用条件的情况下的，进行403，即采用当前传输传输信道向电视200投屏。
[0084]
405：手机100向电视200发送通信模式切换指令，以指令电视200通过超宽带模式与手机100建立通信连接。
[0085]
例如，手机100可以向电视200发送通信模式切换指令，在该通信模式切换指令中包含有约定切换时间，手机100和电视200可以按照约定切换时间来同时切换到超宽带模式，例如，约定切换时间为100ms，在电视200接收到切换指令的100ms后，手机100和电视200同时切换到超宽带模式。
[0086]
406:手机100在超宽带模式下与电视200建立通信连接。
[0087]
在手机100切换至超宽带模式后，手机100将在超宽带模式下发送广播信号，当电视200的射频电路213检测到手机100发送的广播信号后，可以向手机100发起建立超宽带连接的请求，手机100响应于电视200的连接建立请求，与电视200建立超宽带模式下的通信连接。
[0088]
407:手机100基于超宽带模式向电视200进行投屏。
[0089]
可以理解，此处手机100的wi-fi模块111基于802.11ax通信协议采用多载波聚合实现超宽带所需的信号带宽。下面以超宽带所需的带宽为500mhz,为例进行说明，可以理解，此处的多载波聚合技术也可以实现其他数值的超宽带带宽。具体实现方式如下：
[0090]
首先，根据目标聚合带宽的需求和射频收发器的最大工作带宽，选择用于达到目标聚合带宽需求的载波，以及相应数量的射频收发器。
[0091]
例如，在802.11ax通信协议下射频收发器113a的最大工作带宽可以达到160mhz,而目标聚合带宽为500mhz时，因此可以选择3个射频收发器113a同步传输用于载波聚合的3个带宽为160mhz的载波(如图5所示)，并且载波之间的保护间隔可以是10mhz,除此之外，射频收发器113a不仅可以在2.4ghz、5.0ghz频段工作，还可以在超宽带模式的超宽带频段工作，例如，6.5ghz。
[0092]
然后，可以根据所选择的用于达到目标载波聚合带宽需求的载波的数量和载波的带宽来选取相应的射频前端，射频前端包括功率放大器113b、滤波器113c和天线开关113d,其中，滤波器113c为带通滤波器，只允许超宽带频段的频率通过，并且带通滤波器支持500mhz的信号带宽。
[0093]
射频前端的数量可以与无线收发器所支持的频带数量相等，例如，射频收发器113a的的数量为3个，射频前端的数量也可以是3个,相应地，天线113e的数量也可以为3个。
[0094]
通过上述的选择，便可以选择一条沿着射频收发器113a、功率放大器113b、滤波器113c和天线开关113d载波聚合的上行传输通道，通过所选取的上行传输通道，用于载波聚合的各个载波分别经过基带处理器112、射频收发器113a、功率放大器113b、滤波器113c，天线开关113d选择性接通超宽带频段(例如，6.5ghz)，通过天线113e传输出去。
[0095]
需要说明的是，本技术的实施例采用的是基于802.11ax通信协议的多载波聚合，在本技术的其他实施例中，也可以采用其他wi-fi通信协议，载波聚合的数量也不作限制，例如，可以基于802.11ac的六载波聚合，每个载波的带宽设定为80mhz,也可以达到500mhz的信号带宽。或者，基于802.11ax的六载波聚合，每个载波的带宽设定为160mhz,也可以达到1ghz的信号带宽。
[0096]
上面实施例介绍了手机100采用蜂窝移动通信进行无线网络业务，而通过wi-fi投屏电视200的技术方案。在本技术的其他实施例中，手机100也可以通过wi-fi网络进行无线网络业务，同时通过wi-fi与另一电子设备建立通信连接，在wi-fi网络的信道状态满足投屏条件时，通过wi-fi网络将手机100上的显示内容投屏到另一电子设备上，当wi-fi网络的信道状态不满足投屏条件时，手机100基于5g毫米波协议在超宽带模式对另一电子设备进行投屏。在下文中，以被投屏的电子设备是手机为例进行说明，可以理解，下文实施例描述的技术方案也适用于被投屏的电子设备是具有蜂窝通信功能，并支持5g毫米波通信协议的其他任意电子设备。
[0097]
例如，图6根据本技术的一些实施例示出了一种手机100投屏手机的应用场景图。
[0098]
如图6所示，手机100通过wi-fi网络发送无线信号给路由器500，请求路由器500进行无线网络业务处理手机100的具体业务请求，例如用户看直播、打游戏等，同时手机100通过wi-fi网络与手机400建立通信连接，将手机100上显示的内容(例如，直播或游戏等)同步投屏到手机400上，当wi-fi网络的信道状态不满足投屏条件时，例如，无线数据传输的延迟较高导致投屏出现卡顿现象，此时，手机100与手机400可以基于蜂窝网络通信协议在超宽带模式进行无线数据传输。可以理解，手机400与投屏相关的软件和硬件结构，可以与手机100的类似，如图2a所示。
[0099]
下面具体介绍手机100投屏手机400的技术方案，图7根据本技术的一些实施例示
出了一种手机投屏手机的方法流程图，如图7所示，手机投屏手机的投屏方法包括：
[0100]
701：手机100与手机400通过wi-fi模式建立通信连接。
[0101]
手机100可以通过wi-fi模块111的射频电路113发送wi-fi网络信号与手机400建立通信连接，其中，手机400也具有相同的wi-fi模块和射频电路，手机100的wi-fi模块111和手机400的wi-fi模块采用相同的wi-fi通信协议，例如802.11ac或802.11ax等，wi-fi网络的工作频段可以在2.4ghz，也可以在5.0ghz，在此不做限制。可以理解，此处手机100与手机400也可以通过蜂窝移动网络建立通信连接，先判断非超宽带频段下是否满足投屏条件，在不满足投屏条件的情况下再转换为超宽带模式通信。
[0102]
702：手机100判断wi-fi模式下传输信道的信道状态是否满足投屏条件。
[0103]
手机100的投屏控制模块124可以检测无线数据传输的信道状态，信道状态的检测过程可以与图4中402的描述相同，在此不做赘述。
[0104]
在手机100判断出wi-fi传输模式下的信道状态满足投屏条件的情况下，进入703；在手机100判断出wi-fi传输模式下的信道状态不满足投屏条件的情况下，进入704。
[0105]
703：手机100通过wi-fi模式向手机400投屏。例如，手机100在wi-fi的工作频段(如2.4ghz，或者5.0ghz等)向手机400进行投屏。
[0106]
704：手机100判断是否满足超宽带模式的使用条件。
[0107]
例如，手机100可以通过判断功率谱密度是否小于功率谱密度阈值来判断是否满足超宽带模式的使用条件。
[0108]
具体地，在采用超宽带模式前，手机100需要判断超宽带模式的功率谱密度是否小于功率谱密度阈值。这是因为，不同国家对超宽带模式的功率谱密度规定有功率谱密度阈值，只有在要使用的超宽带模式的功率谱密度小于规定的功率谱密度阈值时，才可以使用该超宽带模式进行通信。例如，中华人民共和国工业和信息化部规定，在6.0-9.0ghz的频率范围内，使用超宽带频谱的功率谱密度要小于-41dbm/mhz。
[0109]
在一些实施例中，手机100可以通过以下方式检测环境中超宽带模式的功率谱密度：
[0110]
手机100检测环境中超宽带模式的功率谱密度，其中，超宽带频谱的频率范围在6.0ghz至9.0ghz之间，并划分为多个频段，例如，频段1、频段2、频段3、频段4、频段5
…
，又例如，频段5的中心频率为6.5ghz,手机100的5g模块115的射频电路117可以获取频段5的模拟信号，通过对模拟信号的采样得到数字信号，并将数字信号发送给基带处理器116，基带处理器116通过计算数字信号得到频段5的功率谱密度(power spectral density,psd)，功率谱密度的计算方参考公式(1)。
[0111]
根据上述方案计算出功率谱密度后，可以判断手机的超宽带模式的功率谱密度是否小于功率谱密度阈值。
[0112]
在手机100判断满足超宽带模式的使用条件时，进入705；否则，返回704，继续进行超宽带模式的使用条件的判断。
[0113]
705：手机100向手机400发送通信模式切换指令，以指令手机400在超宽带模式下与手机100建立通信连接。
[0114]
例如，手机100的投屏控制模块124可以向手机400的投屏控制模块发送通信模式切换指令，在该通信模式切换指令中包含有约定切换时间，手机100和手机400可以按照约
定切换时间来同时切换到超宽带频段，例如，约定切换时间为100ms，在手机400接收到切换指令的100ms后，手机100和手机400同时切换到超宽带频段。
[0115]
706：手机100基于5g毫米波协议，在超宽带模式下与手机400建立通信连接。
[0116]
在手机100切换至超宽带模式后，手机100的射频电路113将在超宽带频段发送广播信号，当手机400的射频电路检测到手机100发送的广播信号后，可以向手机100发起连接建立的请求，完成手机100和手机400在超宽带模式下的通信连接。
[0117]
707:手机100基于超宽带模式向手机400进行投屏。
[0118]
可以理解，此处手机100可以利用5g模块115基于5g毫米波协议，实现手机100的超宽带传输。
[0119]
根据3gpp 38.101协议的规定，5g nr主要使用两段频率：fr1频段和fr2频段。其中，fr1频段的频率范围是450mhz-6ghz，又叫sub 6ghz频段；fr2频段的频率范围是24.25ghz-52.6ghz，通常被称为毫米波。基于sub 6ghz频段的4g lte蜂窝系统可以使用的最大频谱带宽是100mhz,数据传输速率不超过1gbps，而在毫米波频段，以28ghz频段为例，其可用的频谱带宽可以达到1ghz。
[0120]
例如，手机100与手机400连接的超宽带频段是6.5ghz,基带处理器116可以支持5g毫米波协议，射频电路117能够发射6.5ghz频段的载波，则手机100基于5g毫米波协议发射的载波可以达到500mhz,在超宽带频段6.5ghz与手机400进行无线数据传输。
[0121]
上面介绍了手机100投屏手机400时，基于5g毫米波协议实现超宽带传输的技术方案，而在本技术的其他实施例中，手机100投屏手机400时，还可以基于wi-fi网络的通信协议，采用多载波聚合实现超宽带传输。图8根据本技术的一些实施例示出了一种手机投屏手机的方法流程图，具体地，如图8所示，手机100投屏手机400的过程包括：
[0122]
801：手机100与手机400通过wi-fi模式建立通信连接。
[0123]
手机100可以通过wi-fi模块111的射频电路113发送wi-fi网络信号与手机400建立通信连接，其中，手机400也具有相同的wi-fi模块和射频电路，手机100的wi-fi模块111和手机400的wi-fi模块采用相同的wi-fi通信协议，例如802.11ac或802.11ax等，wi-fi网络的工作频段可以在2.4ghz，也可以在5.0ghz，在此不做限制。此外，可以理解，此处手机100与手机400也可以通过蜂窝移动网络建立通信连接，先判断非超宽带频段下是否满足投屏条件，在不满足投屏条件的情况下再转换为超宽带模式通信。
[0124]
802：手机100判断wi-fi模式下传输信道的信道状态是否满足投屏条件。
[0125]
手机100的投屏控制模块124可以检测无线数据传输的信道状态，信道状态的检测过程可以与图4中402的描述或者图7中702的描述相同，在此不做赘述。
[0126]
在手机100判断出wi-fi模式下传输信道的信道状态满足投屏条件的情况下，进入803；在手机100判断出wi-fi模式下传输信道的信道状态不满足投屏条件的情况下，进入804。
[0127]
803：手机100采用wi-fi模式向手机400投屏。例如，手机100在wi-fi的工作频段(如2.4ghz，或者5.0ghz等)向手机400进行投屏。
[0128]
804：手机100判断是否满足超宽带模式的使用条件。
[0129]
例如，手机100可以通过判断功率谱密度是否小于功率谱密度阈值来判断是否满足超宽带模式的使用条件。具体的判断过程可以参考图7中704的描述，在此不再赘述。
[0130]
在手机100判断满足超宽带模式的使用条件时，进入805；否则，返回804，继续进行超宽带模式的使用条件的判断。
[0131]
805：手机100向手机400发送通信模式切换指令，以指令手机400在超宽带模式下与手机100建立通信连接。
[0132]
例如，手机100的投屏控制模块124可以向手机400的投屏控制模块发送通信模式切换指令，在该通信模式切换指令中包含有约定切换时间，手机100和手机400可以按照约定切换时间来同时切换到超宽带模式，例如，约定切换时间为100ms，在手机400接收到切换指令的100ms后，手机100和手机400同时切换到超宽带模式。
[0133]
806：手机100基于wi-fi模块111的多载波聚合技术，在超宽带模式与手机400建立通信连接。
[0134]
在手机100切换至超宽带模式后，手机100的射频电路113在超宽带模式下广播信号，手机400的wi-fi模块检测到手机100的广播信号后，向手机100的wi-fi模块发起连接请求，手机100接收到建立连接请求后，与手机400在超宽带模式建立通信连接。
[0135]
可以理解，此处手机100的wi-fi模块111基于802.11ax通信协议采用多载波聚合实现超宽带所需的信号带宽。多载波聚合实现超宽带所需的信号带宽的具体过程可以参考图4中的相关描述，在此不再赘述。
[0136]
807:手机100基于超宽带模式向手机400进行投屏。
[0137]
图9根据本技术的一些实施例示出了一种能够实现图1所示的投屏显示终端200功能的投屏装置900的结构框图。如图9所示，投屏装置900包括一个或多个处理器910，以及由存储器920，用于存储由处理器910执行的指令。存储器920中存储的指令的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组的模块指令。此外，处理器910被配置为执行指令，以执行上述投屏方法。
[0138]
投屏装置900还可以包括一个电源930被配置为执行投屏装置900的电源管理，一个有线或无线网络接口940被配置为将投屏装置900连接到网络，和一个输入输出(i/o)接口950。投屏装置900可以操作基于存储在存储器920的操作系统，例如，android、ios、windows servertm，mac os xtm，unixtm，linuxtm，freebsdtm等。其中，当上述存储器920中的指令由处理器910执行时，使得投屏装置900能够执行上述投屏方法。
[0139]
图10根据本技术的实施例示出了一种能够实现图1所示的电子设备100功能的电子设备800的结构框图。具体地，如图8所示，电子设备800可以包括处理器810，外部存储器接口820，内部存储器821，通用串行总线(universal serial bus，usb)接口830，充电管理模块840，电源管理模块841，电池842，天线1，天线2，移动通信模块850，无线通信模块860，音频模块870，扬声器870a，受话器870b，麦克风870c，耳机接口870d，传感器模块880，按键890，马达898，指示器892，摄像头893，显示屏894，以及用户标识模块(subscriber identification module，sim)卡接口895等。其中传感器模块880可以包括压力传感器880a，陀螺仪传感器880b，气压传感器880c，磁传感器880d，加速度传感器880e，距离传感器880f，接近光传感器880g，指纹传感器880h，温度传感器880j，触摸传感器880k，环境光传感器880l，骨传导传感器880m等。
[0140]
可以理解的是，本技术的实施例示意的结构并不构成对电子设备800的具体限定。在本技术的另一些实施例中，电子设备800可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某
些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
[0141]
处理器810可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器810可以包括应用处理器(application processor，ap)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processing unit，gpu)，图像信号处理器(image signal processor，isp)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，npu)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
[0142]
控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
[0143]
处理器810中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器810中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器810刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器810需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器810的等待时间，因而提高了系统的效率。
[0144]
在一些实施例中，处理器810可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，i2c)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound，i2s)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，pcm)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，uart)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，mipi)，通用输入输出(general-purpose input/output，gpio)接口，用户标识模块(subscriber identity module，sim)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，usb)接口等。
[0145]
可以理解的是，本技术的实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备800的结构限定。在本技术另一些实施例中，电子设备800也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
[0146]
充电管理模块840用于从充电器接收充电输入。电源管理模块848用于连接电池842，充电管理模块840与处理器880。电源管理模块848接收电池842和/或充电管理模块840的输入，为处理器880，内部存储器821，显示屏894，摄像头893，和无线通信模块860等供电。电源管理模块848还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块841也可以设置于处理器880中。在另一些实施例中，电源管理模块841和充电管理模块840也可以设置于同一个器件中。
[0147]
电子设备800的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块850，无线通信模块860，调制解调处理器以及基带处理器等实现。
[0148]
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备800中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。在一些实施例中，天线1和天线2能够支持超宽带模式的超宽带频段的频点，例如，6.5ghz(或者超宽带频段，如6.0-9.0ghz中的其他值)。
[0149]
移动通信模块850可以提供应用在电子设备800上的包括2g/3g/4g/5g等无线通信的解决方案。无线通信模块860可以提供应用在电子设备800上的包括无线局域网
(wireless local area networks，wlan)(如无线保真(wireless fidelity，wi-fi)网络)，蓝牙(bluetooth，bt)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)，调频(frequency modulation，fm)，近距离无线通信技术(near field communication，nfc)，红外技术(infrared，ir)等无线通信的解决方案。无线通信模块860可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块860经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器810。无线通信模块860还可以从处理器810接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块850能够支持5g毫米波协议，从而支持电子设备800通过5g毫米波协议实现超宽带传输。此外，在一些实施例中，无线通信模块860能够实现前文所述的基于wi-fi网路的通信协议的多载波技术，从而支持电子设备800通过现有的wi-fi协议实现超宽带传输。
[0150]
在一些实施例中，电子设备800的天线1和移动通信模块850耦合，天线2和无线通信模块860耦合，使得电子设备800可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。
[0151]
电子设备800通过gpu，显示屏894，以及应用处理器等实现显示功能。gpu为图像处理的微处理器，连接显示屏894和应用处理器。gpu用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器810可包括一个或多个gpu，其执行程序指令以生成或改变显示信息。
[0152]
电子设备800可以通过isp，摄像头893，视频编解码器，gpu，显示屏894以及应用处理器等实现拍摄功能。在本技术的一些实施例中，显示屏894用于实现和用户的人机交互。
[0153]
外部存储器接口820可以用于连接外部存储卡，例如micro sd卡，实现扩展电子设备800的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口820与处理器810通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。
[0154]
内部存储器821可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。内部存储器821可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备800使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器821可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，ufs)等。处理器810通过运行存储在内部存储器821的指令，和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行电子设备800的各种功能应用以及数据处理。
[0155]
电子设备800可以通过音频模块870，扬声器870a，受话器870b，麦克风870c，耳机接口870d，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。
[0156]
按键890包括开机键，音量键等。
[0157]
马达891可以产生振动提示。
[0158]
指示器892可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。
[0159]
sim卡接口895用于连接sim卡。
[0160]
现参考图11，电子设备800的软件系统可以采用分层架构，事件驱动架构，微核架构，微服务架构，或云架构。本技术的实施例以分层架构的android系统为例，示例性说明终端设备的软件结构。图11是本技术的实施例的终端设备的软件结构框图。
[0161]
分层架构将软件分成若干个层，每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中，将android系统分为四层，从上至下分别为应用程序层，应用程序框架层，安卓运行时(android runtime)和系统库，以及内核层。
[0162]
应用程序层可以包括一系列应用程序包。
[0163]
如图11所示，应用程序包可以包括电话、相机，图库，日历，通话，地图，导航，wlan，蓝牙，音乐，视频，短信息等应用程序。
[0164]
应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(application programming interface，api)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。
[0165]
如图11所示，应用程序框架层可以包括窗口管理器，内容提供器，视图系统，电话管理器，资源管理器，通知管理器等。
[0166]
窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小，判断是否有状态栏，锁定屏幕，截取屏幕等。
[0167]
内容提供器用来存放和获取数据，并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频，图像，音频，拨打和接听的电话，浏览历史和书签，电话簿等。
[0168]
视图系统包括可视控件，例如显示文字的控件，显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如，包括短信通知图标的显示界面，可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。
[0169]
电话管理器用于提供终端设备的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通，挂断等)。
[0170]
资源管理器为应用程序提供各种资源，比如本地化字符串，图标，图片，布局文件，视频文件等等。
[0171]
通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息，可以用于传达告知类型的消息，可以短暂停留后自动消失，无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成，消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知，例如后台运行的应用程序的通知，还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息，发出提示音，终端设备振动，指示灯闪烁等。
[0172]
android runtime包括核心库和虚拟机。android runtime负责安卓系统的调度和管理。
[0173]
核心库包含两部分：一部分是java语言需要调用的功能函数，另一部分是安卓的核心库。
[0174]
应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等功能。
[0175]
系统库可以包括多个功能模块。例如：表面管理器(surface manager)，媒体库(media libraries)，三维图形处理库(例如：opengl es)，2d图形引擎(例如：sgl)等。
[0176]
表面管理器用于对显示子系统进行管理，并且为多个应用程序提供了2d和3d图层的融合。
[0177]
媒体库支持多种常用的音频，视频格式回放和录制，以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式，例如：mpeg4,h.264,mp3,aac,amr,jpg,png等。
[0178]
三维图形处理库用于实现三维图形绘图，图像渲染，合成，和图层处理等。
[0179]
2d图形引擎是2d绘图的绘图引擎。
[0180]
内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动，摄像头驱动，音频驱动，传感器驱动。
[0181]
在说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意指结合实施例所描述的具体特征、结构或特性被包括在根据本公开的至少一个范例实施方案或技术中。说明书中的各个地方的短语“在一个实施例中”的出现不一定全部指代同一个实施例。
[0182]
本公开还涉及用于执行文本中的操作装置。该装置可以专门处于所要求的目的而构造或者其可以包括由被存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或者重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以被存储在计算机可读介质中，诸如，但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、cd-rom、磁光盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、eprom、eeprom、磁或光卡、专用集成电路(asic)或者适于存储电子指令的任何类型的介质，并且每个可以被耦合到计算机系统总线。此外，说明书中所提到的计算机可以包括单个处理器或者可以是采用针对增加的计算能力的多个处理器涉及的架构。
[0183]
本文所提出的过程和显示器固有地不涉及任何具体计算机或其他装置。各种通用系统也可以与根据本文中的教导的程序一起使用，或者构造更多专用装置以执行一个或多个方法步骤可以证明是方便的。在一下描述中讨论了用于各种这些系统的结构。另外，可以使用足以实现本公开的技术和实施方案的任何具体编程语言。各种编程语言可以被用于实施本公开，如本文所讨论的。
[0184]
另外，在本说明书所使用的的语言已经主要被选择用于可读性和指导性的目的并且可能未被选择为描绘或限制所公开的主题。因此，本公开旨在说明而非限制本文所讨论的概念的范围。