天线控制方法与流程

本发明涉及天线技术，且特别涉及一种天线控制方法。

背景技术：

智能天线(smartantenna)可运用信号处理的算法，根据信号传输的空间特性来计算与目标装置间最佳的信号传输方向，以藉由计算结果控制天线的方向与目标装置进行通信，达到最高的传输效能。常见的智能天线控制方法，需要对于不同速率下的信号传输参数进行大量的计算，不仅消耗大量的硬件资源，也需要耗费大量的时间成本。

因此，如何设计一个新的天线控制方法，以解决上述的缺失，乃为此一业界亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种天线控制方法，应用于包含多个天线的无线通信装置中，天线控制方法包括：在支持传输速率下，进行天线控制流程，天线控制流程包含：根据天线的待测组合列表中的多个天线方向组合，控制天线对外部电子装置进行分组传输测试；根据分组传输测试，提取各天线方向组合对应的传输错误参数；将不位于错误阈值范围的传输错误参数所对应的天线方向组合自待测组合列表移除后，判断待测组合列表中的天线方向组合的数量是否等于零；以及若是，从已移除的天线方向组合中，选择其中的一天线方向组合控制天线与外部电子装置进行通信。

应用本发明的优点在于藉由传输错误参数及接收信号强度筛选天线方向组合，并根据接收信号强度决定测试的支持传输速率，大幅减少测试的时间，以产生最佳的天线方向组合，有效率地控制无线通信装置的运作。

附图说明

图1为本发明一实施例中，一种无线通信装置及外部电子装置的方块图；

图2为本发明一实施例中，一种天线控制方法的流程图；

图3为本发明一实施例中，天线控制方法的子流程的流程图；以及

图4为本发明一实施例中，接收信号强度与支持传输速率间的对应关系的示意图。

【符号说明】

10：无线通信装置100a、100b、100c：天线

101：待测组合列表102：处理单元

104：存储单元103：查找表

200：天线控制方法12：外部电子装置

300：子流程201-212：步骤

a、b：点301-305：步骤

rate1-rate7：支持传输速率da、db、dc：方向

具体实施方式

请参照图1。图1为本发明一实施例中，一种无线通信装置10及外部电子装置12的方块图。

在一实施例中，无线通信装置10可为例如，但不限于一接入点(accesspoint；ap，未绘示)。无线通信装置10配置以与外部电子装置12进行无线通信，以进行分组传输。

如图1所示，无线通信装置10包含三个天线100a、100b及100c、处理单元102及存储单元104。

在一实施例中，天线100a、100b及100c可为智能天线(smartantenna)。更详细地说，因此天线100a、100b及100c可藉由例如，但不限于处理单元102的控制，改变信号的传送与接收方向。

在天线100a、100b及100c各指向一个方向，例如，但不限于图1中的方向da、db、dc的状态下，即称为一个天线方向组合。而当天线100a、100b及100c至少其中之一指向另一个方向时，则为另一个天线方向组合。需注意的是，在图1中所绘示的方向，仅是不同的二维方向。在实际应用时，天线100a、100b及100c可在三维空间中具有不同的方向。

在一实施例中，天线100a、100b及100c可在处理单元102的控制下，根据传输错误参数和/或接收信号强度选择最佳的天线方向组合，以达到最佳的传输效果。

以下将针对无线通信装置10中，天线100a、100b及100c的控制机制进行更详细的说明。

请同时参照图2。图2为本发明一实施例中，一种天线控制方法200的流程图。

天线控制方法200可应用于例如，但不限于图1的无线通信装置10中。天线控制方法200包括下列步骤(应了解到，在本实施方式中所提及的步骤，除特别叙明其顺序者外，均可依实际需要调整其前后顺序，甚至可同时或部分同时执行)。

在步骤201，处理单元102在支持传输速率下，进行天线控制流程。

在步骤202，处理单元102根据天线100a、100b及100c的待测组合列表101中的多个天线方向组合控制天线100a、100b及100c对外部电子装置12进行分组传输测试。

在一实施例中，待测组合列表101可存储于图1所绘示的存储单元104中，并由处理单元102存取。在一实施例中，待测组合列表101可包含多个表格项目(entry)，各个表格项目对应于一个天线方向组合。

天线100a、100b及100c可对应有多个支持传输速率，例如但不限于97.5兆字节/秒(mb/s)、780兆字节/秒、1300兆字节/秒等。在一实施例中，天线100a、100b及100c可具有从例如，但不限于十个最低到最高的支持传输速率，并以rate0至rate9表示。在其他实施例中，天线100a、100b及100c可具有其他数目的支持传输速率。

在一实施例中，由于最低的支持传输速率rate0具有较大的信号强度，因此当处理单元102起始对天线100a、100b及100c进行测试时，将从最低的支持传输速率rate0，依待测组合列表101中的天线方向组合控制天线100a、100b及100c对外部电子装置12进行分组传输测试，再逐步提升支持传输速率。

在步骤203，处理单元102判断目前的支持传输速率是否为最高支持传输速率。

当目前的支持传输速率并非最高支持传输速率时，在步骤204，处理单元102根据分组传输测试，提取天线方向组合对应的传输错误参数。

在步骤205，处理单元102判断传输错误参数是否位于错误阈值范围。

在一实施例中，传输错误参数是根据分组重传次数决定。举例而言，当分组重传次数小于一个阈值时，处理单元102将判断传输错误参数位于错误阈值范围。在另一个范例中，传输错误参数可为分组重传次数与分组总传送次数的比例。当此比例小于一个阈值时，处理单元102将判断传输错误参数位于错误阈值范围。

在步骤206，处理单元102将不位于错误阈值范围的传输错误参数所对应的天线方向组合自待测组合列表101移除。

在一实施例中，当处理单元102在步骤205判断传输错误参数不位于错误阈值范围，或是已在步骤206将不位于错误阈值范围的传输错误参数所对应的天线方向组合自待测组合列表101移除后，在步骤207，处理单元102判断是否待测组合列表101中的天线方向组合都已判断完毕。

当步骤207中，处理单元102判断待测组合列表101中的天线方向组合尚未完全判断时，流程将回至步骤204，提取尚未判断的天线方向组合对应的传输错误参数，以继续步骤205至206的处理。

而当步骤207中，处理单元102判断待测组合列表101中的天线方向组合均已经过判断时，流程将进行至步骤208，由处理单元102判断待测组合列表101中的天线方向组合的数量是否等于零。

当待测组合列表101中的天线方向组合的数量不等于零时，在步骤209，处理单元102进一步判断目前测试的支持传输速率是否为最低支持传输速率。

当目前测试的支持传输速率并非最低支持传输速率时，在步骤210，处理单元102将测试的支持传输速率由目前测试的支持传输速率提高至支持传输速率中最接近目前测试的支持传输速率者。举例而言，当目前测试的支持传输速率为rate3时，处理单元102将支持传输速率由rate3提高至rate4。

接着，流程将回至步骤201，处理单元102在提高后的支持传输速率下，进行天线控制流程，并根据经过前述移除步骤的待测组合列表101，在步骤202以其包含的天线方向组合控制天线100a、100b及100c对外部电子装置12进行分组传输测试，并继续步骤203至209的流程。

在一实施例中，当步骤203中处理单元102判断目前测试的支持传输速率为最高支持传输速率，例如rate7时，处理单元102将进行至步骤211，从当下的待测组合列表中，选择其中的一天线方向组合控制天线100a、100b及100c与外部电子装置12进行通信。

更详细地说，当目前测试的支持传输速率为最高支持传输速率时，处理单元102将从对应高支持传输速率的待测组合列表中，选择其中的一天线方向组合控制天线100a、100b及100c与外部电子装置12进行通信。

在另一实施例中，当步骤208中处理单元102判断待测组合列表101中的天线方向组合的数量为零时，处理单元102将进行至步骤212，从已在步骤206移除的天线方向组合中，选择其中的一天线方向组合控制天线100a、100b及100c与外部电子装置12进行通信。

更详细地说，当目前进行测试的支持传输速率为例如，但不限于rate5，且待测组合列表101在步骤202进行三个天线方线组合的分组传输测试时，如果这三个天线方向组合对应的传输错误参数都因为不位于错误阈值范围，而在步骤205移除，将使得待测组合列表101的天线方线组合数量为零。此时，处理单元102将从这三个已移除的天线方向组合中，选择其中的一天线方向组合控制天线100a、100b及100c与外部电子装置12进行通信。

因此，本发明的天线控制方法200可以藉由传输错误参数筛选天线方向组合，大幅减少测试的时间，以产生最佳的天线方向组合，有效率地控制无线通信装置的运作。

在一实施例中，当步骤209中处理单元102判断目前测试的支持传输速率为最低支持传输速率时，天线控制方法200可藉由接收信号强度进行天线方向组合的筛选，并决定下一阶段测试的支持传输速率，进一步减少测试的时间。

图3为本发明一实施例中，天线控制方法200的子流程300的流程图。当步骤209中处理单元102判断目前测试的支持传输速率为最低支持传输速率时，天线控制方法200将进入a点，以接续至子流程300。

在步骤301，处理单元102根据先前步骤201的分组传输测试，提取各天线在各天线组合中的接收信号强度。在一实施例中，接收信号强度为接收信号强度指标(receivedsignalstrengthindicator；rssi)。因此，以天线100a为例，当有十个天线方向组合时，将产生对应天线100a的十个接收信号强度rssi1至rssi10。

在步骤302，处理单元102判断待测组合列表101的天线方向组合是否符合信号强度状况。

在一实施例中，信号强度状况是天线方向组合所包含的天线100a、100b、100c中，接收信号强度小于强度阈值的天线数目大于或等于一数目阈值的状况。

举例而言，数目阈值可为三。当天线方向组合包含的天线100a、100b、100c的接收信号强度均小于强度阈值时，此天线方向组合即符合信号强度状况。因此在步骤303，处理单元102将此天线方向组合自待测组合列表101移除。在另一范例中，数目阈值可为一。因此，当天线方向组合所包含的天线100a、100b、100c其中之一的接收信号强度小于强度阈值时，处理单元102即判断此天线方向组合符合信号强度状况，并在步骤303，将此天线方向组合自待测组合列表101移除。

在一实施例中，强度阈值为各天线的全向性(omnidirection)接收信号强度rssiomni。以天线100a为例，处理单元102将判断天线100a的接收信号强度是否小于天线100a的全向性接收信号强度rssiomni。

当其中一个天线方向组合的天线100a、100b、100c中，接收信号强度小于其全向性接收信号强度的天线数目大于或等于数目阈值时，处理单元102将此天线方向组合自待测组合列表101移除。

在另一实施例中，强度阈值为各天线在所有天线方向组合中的平均接收信号强度rssiavg。以天线100a为例，当总共有十个天线方向组合时，强度阈值为天线100a在十个天线方向组合中的方向所测得的接收信号强度rssi1至rssi10加总后除以十的平均值。处理单元102将判断天线100a的接收信号强度是否小于此平均值。

当其中一个天线方向组合的天线100a、100b、100c中，接收信号强度小于其平均接收信号强度rssiavg的天线数目大于或等于数目阈值时，处理单元102将此天线方向组合自待测组合列表101移除。

在又一实施例中，处理单元102可选择性地判断天线方向组合包含的天线100a、100b、100c的接收信号强度是否既小于的全向性接收信号强度rssiomni，又小于平均接收信号强度rssiavg。唯有两者都成立时，处理单元102才将此天线方向组合自待测组合列表101移除。

在一实施例中，当处理单元102在步骤302判断天线方向组合包含的天线100a、100b、100c的接收信号强度至少其中之一不小于强度阈值，或是已在步骤303将满足条件的天线方向组合自待测组合列表101移除后，在步骤304，处理单元102判断是否待测组合列表101中的天线方向组合都已判断完毕。

当步骤304中，处理单元102判断待测组合列表101中的天线方向组合尚未完全判断时，流程将回至步骤301，提取尚未判断的天线方向组合对应的接收信号强度，以继续步骤301至303的处理。

而当步骤304中，处理单元102判断待测组合列表101中的天线方向组合均已经过判断时，流程将进行至步骤305，由处理单元102根据待测组合列表101中，天线方向组合的天线100a、100b、100c的最小接收信号强度，决定所提高测试的支持传输速率。

接着，子流程300将进入b点，以接续回至图2的步骤201，处理单元102在提高后的支持传输速率下，进行天线控制流程，并根据经过前述移除步骤的待测组合列表101，在步骤202以其包含的天线方向组合控制天线100a、100b及100c对外部电子装置12进行分组传输测试，并继续步骤203至209的流程。

请参照图4。图4为本发明一实施例中，接收信号强度rssi与支持传输速率间的对应关系的示意图。

如图4所示，不同的支持传输速率rate1、rate3、rate4、rate5、rate6、rate7将可对应不同的接收信号强度。举例而言，支持传输速率rate1对应-75db以上的接收信号强度。支持传输速率rate3对应-75db至-70db的接收信号强度。支持传输速率rate4对应-70db至-65db的接收信号强度。支持传输速率rate5对应-65db至-60db的接收信号强度。支持传输速率rate6对应-60db至-55db的接收信号强度。支持传输速率rate7对应-55db以上的接收信号强度。

因此，当待测组合列表101中，天线方向组合的天线100a、100b、100c的最小接收信号强度为-63db时，处理单元102将得知此些天线方向组的表现较佳，可直接将支持传输速率提高到rate5，不需要再对rate3至rate4的支持传输速率进行测试。

需注意的是，接收信号强度与支持传输速率间的对应关系可实作为一个存储在存储单元104中的查找表103，以由处理单元102提取并判断。并且，在一实施例中，接收信号强度与支持传输速率间的对应关系可由预先测试天线100a、100b、100c的特性而建立。

因此，本发明的天线控制方法200的子流程300可以进一步藉由接收信号强度筛选天线方向组合，并根据接收信号强度决定测试的支持传输速率，大幅减少测试的时间，以产生最佳的天线方向组合，有效率地控制无线通信装置的运作。

需注意的是，上述实施例中，无线通信装置10包含的天线的数目仅为一范例。于不同实施例中，无线通信装置10可包含不同数目的天线，不为上述实施例的数目所限。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。