無線通信裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了無線通信裝置及其控制方法。一種無線通信裝置，用于耦接具有多根天線的多天線模塊，該無線通信裝置包括切換電路，根據(jù)切換信號(hào)改變多根天線的連接關(guān)系，使多天線模塊提供多個(gè)天線組合，以及接收模塊，耦接切換電路，接收模塊包括信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量電路，測(cè)量無線數(shù)據(jù)包經(jīng)由多個(gè)天線組合接收時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，產(chǎn)生多個(gè)測(cè)量結(jié)果，以及天線切換決定電路，在訓(xùn)練階段期間，自多個(gè)天線組合中選用包括至少兩種天線組合的第一比較組，用于接收模塊接收該無線數(shù)據(jù)包，并根據(jù)第一比較組的測(cè)量結(jié)果決定出較佳的天線組合；其中，接收模塊根據(jù)后處理電路提供的訓(xùn)練使能信號(hào)進(jìn)入該訓(xùn)練階段，且在后處理電路結(jié)束該訓(xùn)練使能信號(hào)時(shí)，進(jìn)入決定階段。
【專利說明】無線通信裝置及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種無線通信系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種以多個(gè)天線進(jìn)行數(shù)據(jù)包收發(fā)的 無線通信裝置及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的進(jìn)步，無線通信（wirelesscommunication)系統(tǒng)的使用也越來越普 及。然而對(duì)于一個(gè)無線通信系統(tǒng)而言，傳輸?shù)男芎苋菀资艿江h(huán)境的影響，例如系統(tǒng)所處的 環(huán)境有較嚴(yán)重的通道效應(yīng)（channeleffect)，來自其他無線通信系統(tǒng)或電子設(shè)備的干擾， 或是受到建筑物的屏蔽等，或是因天線的擺放方向和位置造成信號(hào)衰減的程度不同，導(dǎo)致 無線系統(tǒng)傳送與接收受到影響，例如信噪比（SNR)降低、PER升高、傳輸速率低下、數(shù)據(jù)包重 送等等。
[0003] -般而言，對(duì)使用者來說，解決上述問題的方式通常是移動(dòng)自身的位置到一個(gè)接 收信號(hào)較佳的地方來使用無線通信系統(tǒng)所提供的服務(wù)。或者，致電至提供無線通信系統(tǒng)服 務(wù)的廠商，請(qǐng)他們調(diào)整基地臺(tái)發(fā)射信號(hào)的方向。然而，這些方式都會(huì)帶給使用者很大的不 便，而且不一定能夠及時(shí)有效地解決問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一，在于提出一種配合多天線模塊的無線通信控制電路，提升無 線通信的效能。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明，一種無線通信裝置，用于耦接一具有多根天線的多天線模塊，該無線 通信裝置包括一切換電路，根據(jù)一切換信號(hào)改變?cè)摱喔炀€的連接關(guān)系，使該多天線模塊 提供多個(gè)天線組合，以及一接收模塊，耦接該切換電路，該接收模塊包括一信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量電 路，測(cè)量一無線數(shù)據(jù)包經(jīng)由該多個(gè)天線組合接收時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，產(chǎn)生多個(gè)測(cè)量結(jié)果，以及一 天線切換決定電路，在一訓(xùn)練階段期間，自該多個(gè)天線組合中選用一包括至少兩種天線組 合的第一比較組，用于該接收模塊接收該無線數(shù)據(jù)包，并根據(jù)該第一比較組的測(cè)量結(jié)果決 定出一較佳天線組合；其中，該接收模塊根據(jù)一后處理電路提供的一訓(xùn)練使能信號(hào)進(jìn)入該 訓(xùn)練階段，且在該后處理電路結(jié)束該訓(xùn)練使能信號(hào)時(shí)，進(jìn)入一決定階段。
[0006] 優(yōu)選地，在接收該無線數(shù)據(jù)包的標(biāo)頭期間產(chǎn)生該第一比較組的測(cè)量結(jié)果，決定出 該較佳天線組合以完成數(shù)據(jù)包接收。且該接收模塊將該較佳天線組合及對(duì)應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度測(cè) 量結(jié)果回傳給后處理電路，用于后處理電路決定一最佳天線組合，以進(jìn)入該決定階段。
[0007] 可替換地，該接收模塊中默認(rèn)有一組訓(xùn)練位置，在該訓(xùn)練階段中，該天線切換決定 電路在該無線數(shù)據(jù)包的來源地址符合該訓(xùn)練地址時(shí)選用一第二比較組，使該接收模塊以另 外兩種天線組合接收該無線數(shù)據(jù)包。優(yōu)選地，后處理電路僅根據(jù)來源地址符合該訓(xùn)練地址 的無線數(shù)據(jù)包及其相關(guān)信息，決定該最佳天線組合，找出針對(duì)該訓(xùn)練地址的最佳天線組合。
[0008] 當(dāng)該無線通信控制電路與多個(gè)基地臺(tái)或裝置聯(lián)機(jī)時(shí)，該后處理電路可在一第一訓(xùn) 練階段設(shè)定一第一訓(xùn)練地址，在一第二訓(xùn)練階段設(shè)定一第二訓(xùn)練地址，以找出來源地址為 第一訓(xùn)練地址及該第二訓(xùn)練地址的聯(lián)機(jī)裝置的最佳天線組合。
[0009] 優(yōu)選地，在判斷出將發(fā)出響應(yīng)數(shù)據(jù)包時(shí)，通信模塊將接收該無線數(shù)據(jù)包時(shí)的較佳 天線組合提供給傳輸模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是多天線模塊一實(shí)施方式的示意圖；
[0011] 圖2是具有一方向性的天線場(chǎng)型圖；
[0012] 圖3是具有另一方向性的天線場(chǎng)型圖；
[0013] 圖4是本發(fā)明提出的無線通信系統(tǒng)一實(shí)施方式的示意圖；
[0014] 圖5是訓(xùn)練階段與決定階段的時(shí)序分配圖；
[0015] 圖6是應(yīng)用于與多個(gè)源地址聯(lián)機(jī)時(shí)的訓(xùn)練階段與決定階段時(shí)序分配圖；
[0016] 圖7是接收模塊一實(shí)施方式的方塊圖；
[0017] 圖8是切換電路及天線切換決定電路一實(shí)施方式的方塊圖；
[0018] 圖9是訓(xùn)練電路一實(shí)施方式的示意圖；以及 [0019] 圖10是多天線模塊另一實(shí)施方式的示意圖。
[0020] [圖的符號(hào)簡(jiǎn)單說明]:
[0021] 20無線通信系統(tǒng) 22控制電路
[0022] 24后處理電路 26接收模塊
[0023] 28傳輸模塊 30切換電路
[0024] 32多天線模塊

【具體實(shí)施方式】
[0025] 在說明書及后續(xù)的權(quán)利要求書當(dāng)中使用了某些詞匯來指代特定的組件。所屬領(lǐng)域 中具有通常知識(shí)者應(yīng)當(dāng)理解，制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同一個(gè)組件。本說明書及 后續(xù)的權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異 來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及后續(xù)的權(quán)利要求當(dāng)中所提及的"包含"是一開放式的 用語，故應(yīng)解釋成"包含但不限定于"。以外，"耦接"一詞在此是包含任何直接及間接的電 氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電 氣連接于該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0026] 天線的擺放方向和位置會(huì)造成不同的天線場(chǎng)型，而天線場(chǎng)型會(huì)造成無線通信系統(tǒng) 的傳輸效能差異，因此不同天線間彼此會(huì)有天線差異性（antennadiversity),本發(fā)明提出 一種通過改變天線場(chǎng)型，判斷出天線差異性以進(jìn)行天線選擇的通信控制電路，以使通信系 統(tǒng)得到最佳的效能。
[0027]本發(fā)明提出的無線通信系統(tǒng)，可用來配合如圖1所示的多天線模塊10,天線A1? A8以及天線主體12設(shè)置在印刷電路板16上，其中天線A3、A4、A5及A6與印刷電路板10 之間設(shè)置有天線指向單元14,天線指向單元14可以由開關(guān)組件實(shí)現(xiàn)，通過控制各個(gè)天線指 向單元14的導(dǎo)通與否，可使多天線模塊10構(gòu)成多個(gè)天線組合，以提供各種不同的天線場(chǎng) 型，不同天線組合所形成的天線場(chǎng)型可參考圖2及圖3，詳細(xì)的指向單元控制與天線場(chǎng)型變 化，可參照臺(tái)灣專利申請(qǐng)第100138170號(hào)。圖1所示的多天線模塊10是一示例，熟悉本發(fā) 明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】者，應(yīng)當(dāng)知道實(shí)際可配置的天線數(shù)量及配置方法有多種變化，不局限于圖1 的示例。
[0028] 圖4是本發(fā)明提出的無線通信系統(tǒng)一實(shí)施方式的示意圖。無線通信系統(tǒng)20包括 多天線模塊32、控制電路22和后處理電路24,控制電路22包括接收模塊26、傳輸模塊28 以及切換電路30。在本實(shí)施方式中，接收模塊26以及傳輸模塊28提供切換信號(hào)S_w使切 換電路30改變天線A1?AN的導(dǎo)通狀態(tài)，使多天線模塊32提供多個(gè)天線組合。
[0029] 無線通信系統(tǒng)20的操作包含了訓(xùn)練階段（TrainingState)及決定階段 (DecisionState)。當(dāng)后處理電路24發(fā)出訓(xùn)練使能信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入訓(xùn)練階段，在訓(xùn)練階 段期間，當(dāng)無線通信系統(tǒng)20為待機(jī)模式（RXidle)時(shí)，接收模塊26會(huì)先將切換電路30切 換至一第一天線組合，當(dāng)接收模塊26檢測(cè)到一筆數(shù)據(jù)包時(shí)，接收模塊26先記錄以第一天線 組合接收該筆數(shù)據(jù)包的信號(hào)強(qiáng)度，接著接收模塊26改變切換信號(hào)S_w，使切換電路30切至 第二天線組合，再記錄以該第二天線組合接收該筆數(shù)據(jù)包的信號(hào)強(qiáng)度。接收模塊26比較以 該第一天線組合和該第二天線組合接收該筆數(shù)據(jù)包時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，若該第一天線組合接收 該筆數(shù)據(jù)包時(shí)比該第二天線組合的信號(hào)強(qiáng)度要大，表示該第一天線組合接收該筆數(shù)據(jù)包的 接收能力較佳，接收模塊26便通過切換電路30將天線切換回第一天線組合，繼續(xù)收完該 筆數(shù)據(jù)包。相反的，若以該第二天線組合接收該筆數(shù)據(jù)包的信號(hào)強(qiáng)度較大，表示該第二天 線組合接收該筆數(shù)據(jù)包的接收能力較佳，便留在第二天線組合直到該筆數(shù)據(jù)包收完。在選 出較佳天線組合后，完成該筆數(shù)據(jù)包的接收后，接收模塊26會(huì)記錄該筆數(shù)據(jù)包是由該第一 天線組合或該第二天線組合接收完成，以及該筆數(shù)據(jù)包的源地址（SourceAddress;SA)，最 后將這些信息送往后處理電路24。優(yōu)選地，接收模塊26在執(zhí)行自動(dòng)增益控制（AutoGain Control;AGC)之前完成選擇天線的動(dòng)作，例如在接收一筆數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)（preamble)期間完 成，再以較佳天線組合接收完數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)（data)部份。由于從檢測(cè)到數(shù)據(jù)包到執(zhí)行AGC 之前的這段時(shí)間非常短暫，優(yōu)選地，用速度較快的硬件（1C)實(shí)現(xiàn)相關(guān)電路。
[0030] 在本實(shí)施方式中，后處理電路24是指通過中央處理器執(zhí)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)整、數(shù)據(jù)包處 理等相關(guān)軟硬件，例如驅(qū)動(dòng)程序。后處理電路24會(huì)在訓(xùn)練階段結(jié)束前根據(jù)接收模塊26回報(bào) 的較佳天線、信號(hào)強(qiáng)度、源地址等信息決定出最佳的天線組合，之后結(jié)束該訓(xùn)練使能信號(hào)， 使無線通信系統(tǒng)20進(jìn)入決定階段。
[0031] 在決定階段期間，接收模塊26根據(jù)后處理電路24所決定的最佳天線組合，提供切 換信號(hào)S_w給切換電路30,執(zhí)行數(shù)據(jù)包接收及發(fā)送。在另一實(shí)施方式中，無線通信系統(tǒng)20 若在決定階段期間進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，將先停留在對(duì)應(yīng)全向性（omni-directional)天線場(chǎng)型的 組合，直到檢測(cè)到數(shù)據(jù)包后，再切換至該最佳天線組合；或進(jìn)一步比較該最佳天線組合與全 向性天線組合的接收能力，再?gòu)闹羞x擇接收能力較佳的天線組合完成數(shù)據(jù)包接收，直到下 一次進(jìn)入待機(jī)模式，或再次進(jìn)入訓(xùn)練階段。由于無線環(huán)境可能隨時(shí)改變，最佳天線組合也需 相應(yīng)更新，本發(fā)明提出的無線通信系統(tǒng)可定期地進(jìn)入訓(xùn)練階段，或參考環(huán)境變化程度，選擇 是否進(jìn)入訓(xùn)練階段。
[0032] 訓(xùn)練階段與決定階段的時(shí)間分配，以及無線通信系統(tǒng)在訓(xùn)練階段的詳細(xì)操作請(qǐng)參 照?qǐng)D5。在圖5中，T1、T2、T3表示訓(xùn)練階段，D1、D2、D3則表示決定階段，在本實(shí)施方式中， 默認(rèn)有一組訓(xùn)練地址（trainingaddress),可儲(chǔ)存于接收模塊26的內(nèi)存中，在符合一些預(yù) 設(shè)條件時(shí)，后處理電路24可以改變?cè)摻M訓(xùn)練地址，在圖5的實(shí)施方式中，訓(xùn)練階段T1、T2及 T3皆使用相同的訓(xùn)練地址。在訓(xùn)練階段T1期間，共接收五筆數(shù)據(jù)包P1?P5,其中數(shù)據(jù)包P1和P4的來源地址與訓(xùn)練地址相同，C1?C6分別表示第一到第六天線組合。
[0033] 在訓(xùn)練階段T1開始時(shí)，無線通信系統(tǒng)20處于待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)以第一天線組合 C1等待數(shù)據(jù)包，當(dāng)數(shù)據(jù)包P1進(jìn)來時(shí)，接收模塊26比較以第一天線組合C1和第二天線組合 C2接收數(shù)據(jù)包P1的信號(hào)強(qiáng)度，從中選出較佳天線組合繼續(xù)接收完數(shù)據(jù)包P1，第一天線組合 C1和第二天線組合C2可視為一第一比較組，由于數(shù)據(jù)包P1的源地址與訓(xùn)練地址一致，在完 成數(shù)據(jù)包接收后，接收模塊26將待機(jī)模式的天線組合切換至以第三天線組合C3和第四天 線組合C4進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收，可視為一第二比較組，在以第三天線組合C3待機(jī)的期間，每一 筆數(shù)據(jù)包進(jìn)來都會(huì)先以第三天線組合C3接收，再以第四天線組合C4接收，依據(jù)信號(hào)強(qiáng)度找 出各個(gè)數(shù)據(jù)包的較佳天線組合，由于數(shù)據(jù)包P2和P3的源地址與該訓(xùn)練地址不符，在完成數(shù) 據(jù)包接收后，待機(jī)模式的天線組合仍為第三天線組合C3,直到數(shù)據(jù)包P4進(jìn)來，在比較完以 第三天線組合C3和第四天線組合C4接收數(shù)據(jù)包P4的信號(hào)強(qiáng)度，并選出較佳天線及完成數(shù) 據(jù)包P4的接收后，接收模塊26判斷出數(shù)據(jù)包P4的源地址符合該訓(xùn)練地址，便將待機(jī)模式 的天線組合切至第五天線組合C5,選用第三比較組(第五天線組合C5及第六天線組合C6); 在以第五天線組合C5為待機(jī)模式的期間，每一筆數(shù)據(jù)包進(jìn)來都改為比較第五天線組合C5 與第六天線組合C6的信號(hào)強(qiáng)度，再?gòu)闹羞x擇較佳天線組合。接收完數(shù)據(jù)包P5后，訓(xùn)練階段 T1結(jié)束，此時(shí)后處理電路已根據(jù)接收數(shù)據(jù)包P1?P5所收集到的信息，決定出最佳天線組 合，系統(tǒng)進(jìn)入決定階段D1，在本實(shí)施方式中，因?yàn)橹挥袛?shù)據(jù)包P1和P4是來自該訓(xùn)練地址，后 處理電路24將只根據(jù)數(shù)據(jù)包P1和P4所提供的較佳天線組合和信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果決定出 針對(duì)該訓(xùn)練地址的最佳天線組合。當(dāng)后處理電路24判斷出第四天線組合C4為最佳天線組 合時(shí)，在進(jìn)入決定階段D1后，系統(tǒng)便以第四天線組合C4接收所有數(shù)據(jù)包，直到進(jìn)入訓(xùn)練階 段T2,再重新找出最佳天線組合。在決定階段D1?D3期間，亦可先以默認(rèn)的全向性天線組 合等待數(shù)據(jù)包，在檢測(cè)到數(shù)據(jù)包后，才切換以第四天線組合C4進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收，或比較第 四天線組合C4與該默認(rèn)的全向性天線組合的接收能力，從中選擇一個(gè)。
[0034] 在前述的實(shí)施方式中，由于接收模塊26只向后處理電路24回報(bào)較佳天線組合的 信號(hào)強(qiáng)度，若其中一組天線組合信號(hào)強(qiáng)度一直較弱的話，數(shù)據(jù)包不會(huì)經(jīng)由該組天線組合接 收進(jìn)來，后處理電路24也無法得知該組天線組合的信號(hào)強(qiáng)度，此時(shí)可以假設(shè)該組天線組合 的信號(hào)強(qiáng)度為一極小值(例如〇%或-lOOdBm)。
[0035] 參照?qǐng)D4的無線通信系統(tǒng)20,后處理電路24通過接收模塊26回報(bào)的信息統(tǒng)計(jì)各 天線組合的信號(hào)強(qiáng)度，從中選擇對(duì)于該訓(xùn)練地址信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的天線組合，做為該最佳天 線組合。當(dāng)后處理電路24有一筆數(shù)據(jù)包要傳送出去，且該數(shù)據(jù)包的目的地址（Destination Address，DA)等于該訓(xùn)練地址時(shí)，后處理電路24可在該數(shù)據(jù)包附加該最佳天線組合信息再 傳送給傳輸模塊28,此時(shí)傳輸模塊28得以根據(jù)該最佳天線組合信息輸出切換信號(hào)S_w，通 過切換電路30以該最佳天線組合將數(shù)據(jù)包發(fā)送至該目的地址。由于后處理電路24的反應(yīng) 速度較慢，在需要實(shí)時(shí)回復(fù)的狀況下，例如需發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)包（ResponsePacket)時(shí)，傳輸 模塊28所選用的天線組合可由接收模塊26決定，接收模塊26在接收完數(shù)據(jù)包后，將其在 接收數(shù)據(jù)包時(shí)判斷出的較佳天線組合直接傳送傳輸模塊28,使傳輸模塊28產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的切 換信號(hào)S_w，以該較佳天線組合發(fā)送響應(yīng)數(shù)據(jù)包。
[0036] 無線通信系統(tǒng)20可以為網(wǎng)絡(luò)卡或是無線基地臺(tái)，當(dāng)無線通信系統(tǒng)20為網(wǎng)絡(luò)卡時(shí)， 訓(xùn)練地址可以是聯(lián)機(jī)基地臺(tái)的媒體訪問控制地址（MACaddress)。當(dāng)無線通信系統(tǒng)20為一 無線基地臺(tái)時(shí)，訓(xùn)練地址可以是連上來的網(wǎng)絡(luò)卡里其中一張的MAC地址。
[0037] 圖6為本發(fā)明應(yīng)用于與多個(gè)源地址聯(lián)機(jī)時(shí)的時(shí)序圖，配合圖4的硬件對(duì)其進(jìn)行說 明，在本實(shí)施方式中，無線通信系統(tǒng)20同時(shí)與裝置STA1、STA2、和STA3聯(lián)機(jī)。在訓(xùn)練階段T1 期間，后處理電路24將訓(xùn)練地址設(shè)定為裝置STA1的MAC地址，進(jìn)行數(shù)據(jù)包的接收及發(fā)送， 在訓(xùn)練階段T1結(jié)束時(shí)找出對(duì)應(yīng)于裝置STA1信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的第一最佳天線組合，進(jìn)入決定 階段D1 ;相似地，后處理電路24在進(jìn)入訓(xùn)練階段T2時(shí)將訓(xùn)練地址設(shè)定為裝置STA2的MAC 地址，以在訓(xùn)練階段T2結(jié)束時(shí)找出對(duì)應(yīng)于裝置STA2信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的第二最佳天線組合； 在進(jìn)入訓(xùn)練階段T3時(shí)，后處理電路24將訓(xùn)練地址設(shè)定為裝置STA3的MAC地址，在訓(xùn)練階 段T3結(jié)束時(shí)找出對(duì)應(yīng)于裝置STA3信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的第三最佳天線組合。在找出裝置STA1、 STA2、和STA3各自對(duì)應(yīng)的最佳天線組合后，當(dāng)要傳送數(shù)據(jù)包至裝置STAUSTA2、或STA3時(shí)， 后處理電路24可將對(duì)應(yīng)的最佳天線組合告知傳輸模塊28,使數(shù)據(jù)包得以經(jīng)由最佳天線組 合發(fā)送出去。
[0038] 圖7是本發(fā)明提出的接收模塊一實(shí)施方式的方塊圖，后處理電路24在訓(xùn)練階段期 間提供一訓(xùn)練使能信號(hào)，使天線切換決定電路408執(zhí)行訓(xùn)練階段的相應(yīng)操作，天線切換決 定電路408用來決定天線組合，并提供相應(yīng)的切換信號(hào)給切換電路30,以決定收發(fā)數(shù)據(jù)包 的天線場(chǎng)型。在訓(xùn)練階段期間，天線切換決定電路408會(huì)先提供一組待機(jī)模式下的切換信 號(hào)，使切換電路30以一待機(jī)模式天線組合等待數(shù)據(jù)包，當(dāng)數(shù)據(jù)包進(jìn)來時(shí)，在接收該筆數(shù)據(jù) 包的前導(dǎo)期間，接收模塊40以該待機(jī)模式天線組合進(jìn)行數(shù)據(jù)包接收，接收進(jìn)來的數(shù)據(jù)包經(jīng) 過射頻電路401降頻，并由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器402轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量單元404 測(cè)量當(dāng)前所接收的數(shù)據(jù)包的信號(hào)強(qiáng)度，并將測(cè)量結(jié)果提供給天線切換決定電路408,天線切 換決定電路408再改變切換信號(hào)，使切換電路30以另一天線組合接收數(shù)據(jù)包，而得到該另 一天線組合的信號(hào)強(qiáng)度并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的測(cè)量結(jié)果，天線切換決定電路408再依據(jù)以該待機(jī)模 式天線組合及該另一天線組合接收該數(shù)據(jù)包的信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，選出較佳天線組合，將 對(duì)應(yīng)該較佳天線組合的切換信號(hào)提供給切換電路30完成該筆數(shù)據(jù)包的接收，并將該較佳 天線組合、該筆數(shù)據(jù)包的源地址及其對(duì)應(yīng)的測(cè)量結(jié)果(信號(hào)強(qiáng)度）等信息回傳給后處理電路 24,用于后處理電路24據(jù)以決定出最佳天線組合。在本實(shí)施方式中，較佳天線組合、該筆數(shù) 據(jù)包的來源地址及其對(duì)應(yīng)的測(cè)量結(jié)果附加于數(shù)據(jù)包之后，每隔一段時(shí)間才和數(shù)據(jù)包一起通 過數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)處理電路406回傳給后處理電路24。后處理電路24在決定出最佳天線組合 后，會(huì)將最佳天線組合交給天線切換決定電路408,并結(jié)束該使能信號(hào)。
[0039] 圖8是切換電路及天線切換決定電路一實(shí)施方式的示意圖。切換電路50包含查值 表504及多任務(wù)器502,天線切換決定電路52設(shè)置于接收模塊（圖中未示出）中，包含天線選 擇電路524、訓(xùn)練電路522以及多任務(wù)器526,為避免圖過于雜亂，在圖8中未繪出與天線切 換判斷無關(guān)的電路。當(dāng)處于接收數(shù)據(jù)包狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)以TX/RX控制信號(hào)hwtrsw(tx)使多任 務(wù)器502切換至選通來自接收模塊的信號(hào)，當(dāng)接收模塊收到訓(xùn)練使能信號(hào)時(shí)，訓(xùn)練電路522 被使能，系統(tǒng)進(jìn)入訓(xùn)練階段，此時(shí)天線選擇電路524會(huì)控制多任務(wù)器526選通信號(hào)antsel_ ori_mx，做為待機(jī)模式的天線組合，等待數(shù)據(jù)包到來。信號(hào)antsel_ori_mx和antsel_alt_ mx分別對(duì)應(yīng)不同天線組合，當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)包時(shí)，接收模塊先測(cè)量以信號(hào)antsel_ori_mx對(duì) 應(yīng)的天線組合接收數(shù)據(jù)包的信號(hào)強(qiáng)度，并提供測(cè)量結(jié)果給天線選擇電路524,天線選擇電 路524再控制多任務(wù)器526切至信號(hào)antsel_alt_mX，得到另一種天線組合的測(cè)量結(jié)果，力口 以比較而選出較佳天線組合，再控制多任務(wù)器526切至該較佳天線組合，完成數(shù)據(jù)包接收。 較佳天線組合將以信號(hào)antsel_rx_new傳送給數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)處理電路，以回傳給后處理電路 (圖中未示出）。
[0040] 訓(xùn)練電路522是用來從現(xiàn)有的天線組合里選出一比較組，每一比較組中包括至少 兩組天線組合，以用于天線切換決定電路52選用，在本實(shí)施方式中，訓(xùn)練電路522提供的兩 組天線組合分別以信號(hào)antsel_ori_mx和antsel_alt_mx表示，圖9是訓(xùn)練電路522 -實(shí)施 方式的示意圖，以下配合圖8加以說明。信號(hào)r_antsel_ori、r_antsel_alt、antsel_ori、 antsel_alt的值域?yàn)閧0?Cmax}，每一個(gè)值代表一種天線組合。Cmax為訓(xùn)練電路可用的天 線組合總數(shù)，若天線有N根，則Cmax最多可為2N-1。當(dāng)進(jìn)入決定階段時(shí)，訓(xùn)練使能信號(hào)r_ fast_training_en為0,多任務(wù)器605被切換至信號(hào)r_antsel_ori，多任務(wù)器606亦切換至 信號(hào);r_antsel_alt，此時(shí)天線選擇電路524只會(huì)在信號(hào);r_antsel_ori和;r_antsel_alt對(duì) 應(yīng)的兩種天線組合作切換選擇，并以信號(hào)r_antsel_ori作為待機(jī)模式時(shí)的天線組合。在一 實(shí)施方式中，當(dāng)進(jìn)入決定階段時(shí)，可以利用控制信號(hào)ant_div_en停止天線選擇電路524的 功能，并且將切換信號(hào)r_antsel_ori所對(duì)應(yīng)的天線組合設(shè)定為全向性天線場(chǎng)型。在本實(shí)施 方式中，后處理電路在每次訓(xùn)練階段結(jié)束時(shí)，會(huì)決定出最佳天線組合，如果最佳天線組合不 是全向性天線組合，后處理電路便會(huì)把r_antsel_ori的值設(shè)為對(duì)應(yīng)全向性天線場(chǎng)型的天 線組合，:r_antsel_alt的值設(shè)為對(duì)應(yīng)最佳天線組合，控制信號(hào)ant_div_en設(shè)為1，此時(shí)天線 選擇電路524會(huì)將信號(hào)r_antsel_ori和信號(hào)r_antsel_alt提供給切換電路50,換言之， 天線選擇電路524會(huì)在最佳天線組合和全向性天線組合之間選擇接收能力較佳者。當(dāng)最 佳天線組合即為全向性天線組合時(shí)，后處理電路便把切換信號(hào)r_antSel_〇ri設(shè)為該最佳 天線組合，控制信號(hào)ant_div_en設(shè)為0,此時(shí)接收模塊所輸出的切換信號(hào)將固定為信號(hào)r_ antsel_ori〇
[0041] 當(dāng)進(jìn)入訓(xùn)練階段時(shí)，如圖9所示，訓(xùn)練使能信號(hào)r_fast_training_en為1，多任務(wù) 器605切換至antsel_ori且多任務(wù)器606切換至antsel_alt，此時(shí)天線組合的設(shè)定可用下 列偽代碼（pseudocode)表示：
[0042]

【權(quán)利要求】
1. 一種無線通信裝置，用于禪接一具有多根天線的多天線模塊，所述無線通信裝置包 括： 一切換電路，根據(jù)一切換信號(hào)改變所述多根天線的連接關(guān)系，使所述多天線模塊提供 多個(gè)天線組合；W及 一接收模塊，禪接所述切換電路，所述接收模塊包括： 一信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量電路，測(cè)量一無線數(shù)據(jù)包經(jīng)由所述多個(gè)天線組合接收時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度， 產(chǎn)生多個(gè)測(cè)量結(jié)果；W及 一天線切換決定電路，在一訓(xùn)練階段期間，自所述多個(gè)天線組合中選用一包括至少兩 個(gè)天線組合的第一比較組，用于所述接收模塊接收所述無線數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述第一比較 組的測(cè)量結(jié)果決定出一較佳天線組合； 其中，所述接收模塊根據(jù)一后處理電路提供的一訓(xùn)練使能信號(hào)進(jìn)入所述訓(xùn)練階段，且 在所述后處理電路結(jié)束所述訓(xùn)練使能信號(hào)時(shí)，進(jìn)入一決定階段。
2. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其中，所述天線切換決定電路根據(jù)所述第一比 較組提供一第一切換信號(hào)W及一第二切換信號(hào)，使所述接收模塊W-第一天線組合及一第 二天線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包。
3. 如權(quán)利要求2所述的無線通信裝置，其中，所述信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量電路根據(jù)W所述第一 天線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，產(chǎn)生一第一測(cè)量結(jié)果，W及根據(jù)W所述第二 天線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，產(chǎn)生一第二測(cè)量結(jié)果。
4. 如權(quán)利要求3所述的無線通信裝置，其中，所述第一測(cè)量結(jié)果及所述第二測(cè)量結(jié)果 是在接收所述無線數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)期間產(chǎn)生。
5. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊W所述較佳天線組合完成 所述無線數(shù)據(jù)包的接收。
6. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊將所述較佳天線組合及所 述較佳天線組合的相關(guān)信息回傳給所述后處理電路，W用于所述后處理電路決定一最佳天 線組合。
7. 如權(quán)利要求6所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊還包括一數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)處理 電路，將所述較佳天線組合及所述較佳天線組合的相關(guān)信息附加于所述無線數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù) 部分，提供給所述后處理電路。
8. 如權(quán)利要求6所述的無線通信裝置，其中，所述相關(guān)信息包括對(duì)應(yīng)所述較佳天線組 合的測(cè)量結(jié)果W及所述無線數(shù)據(jù)包的源地址。
9. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊存儲(chǔ)有一組訓(xùn)練地址，在所 述訓(xùn)練階段中，所述天線切換決定電路在所述無線數(shù)據(jù)包的源地址符合所述訓(xùn)練地址時(shí)選 用一第二比較組，使所述接收模塊W另外兩種天線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包。
10. 如權(quán)利要求9所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊只在所述無線數(shù)據(jù)包的源 地址符合所述訓(xùn)練地址時(shí)，將所述無線數(shù)據(jù)包的較佳天線組合及相關(guān)信息交給所述后處理 電路。
11. 如權(quán)利要求6所述的無線通信裝置，其中，所述后處理電路根據(jù)源地址符合所述訓(xùn) 練地址的無線數(shù)據(jù)包及相關(guān)信息，決定所述最佳天線組合。
12. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其中，所述切換電路包括一查值表，用W將所 述切換信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)開關(guān)信號(hào)，w控制所述多天線模塊中所述多根天線的連接關(guān)系。
13. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，還包括一傳輸模塊，禪接所述切換電路。
14. 如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中，所述切換電路還包括一多任務(wù)器，根據(jù) 一傳輸/接收控制信號(hào)選通所述接收模塊或所述傳輸模塊提供的信號(hào)，W作為所述切換信 號(hào)。
15. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其中，所述天線切換決定電路在所述決定階段 期間提供一對(duì)應(yīng)所述最佳天線組合的切換信號(hào)。
16. 如權(quán)利要求15所述的無線通信裝置，其中，所述天線切換決定電路在所述決定階 段期間還提供一全向性切換信號(hào)，使所述接收模塊W-全向性天線組合等待數(shù)據(jù)包。
17. 如權(quán)利要求16所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊在所述決定階段期間，根 據(jù)所述最佳天線組合及所述全向性天線組合的接收能力，從所述最佳天線組合及所述全向 性天線組合中選擇一個(gè)來完成數(shù)據(jù)包的接收。
18. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其中，所述天線切換決定電路包括： 一訓(xùn)練電路，被所述訓(xùn)練使能信號(hào)使能，在所述訓(xùn)練階段期間提供對(duì)應(yīng)所述第一比較 組的一第一切換信號(hào)及一第二切換信號(hào)； 一多任務(wù)器，禪接在所述訓(xùn)練電路及所述切換電路之間；W及 一天線選擇電路，使所述多任務(wù)器選通所述第一切換信號(hào)或所述第二切換信號(hào)； 其中，在所述訓(xùn)練階段的待機(jī)模式中，所述天線選擇電路控制所述多任務(wù)器選通所述 第一切換信號(hào)，使所述接收模塊W-第一天線組合等待數(shù)據(jù)包，W及在收到W所述第一天 線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包的測(cè)量結(jié)果后，使所述多任務(wù)器選通所述第二切換信號(hào)。
19. 如權(quán)利要求18所述的無線通信裝置，其中，所述訓(xùn)練電路在所述無線數(shù)據(jù)包的源 地址符合一訓(xùn)練地址時(shí)，提供對(duì)應(yīng)一第二比較組的一第H切換信號(hào)及一第四切換信號(hào)，其 中，所述第H切換信號(hào)對(duì)應(yīng)一第H天線組合，所述第四切換信號(hào)對(duì)應(yīng)一第四天線組合，所述 第H及第四天線組合與所述第一天線和第二天線組合具有不同的天線場(chǎng)型。
20. 如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其中，所述天線切換決定電路在未檢測(cè)到數(shù)據(jù) 包超過一預(yù)定時(shí)間時(shí)，選用一第二比較組。
21. 如權(quán)利要求9所述的無線通信裝置，其中，所述訓(xùn)練地址包括一第一訓(xùn)練地址W及 一第二訓(xùn)練地址，分別對(duì)應(yīng)一第一裝置及一第二裝置的媒體訪問控制地址。
22. 如權(quán)利要求21所述的無線通信裝置，其中，所述訓(xùn)練階段包括一第一訓(xùn)練階段及 一第二訓(xùn)練階段，在所述第一訓(xùn)練階段期間，W所述第一訓(xùn)練地址找出針對(duì)所述第一裝置 的最佳天線組合，W及在所述第二訓(xùn)練階段期間，W所述第二訓(xùn)練地址找出針對(duì)所述第二 裝置的最佳天線組合。
23. 如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊在需傳輸響應(yīng)數(shù)據(jù)包時(shí)， 將所述較佳天線組合提供給所述傳輸模塊。
24. 如權(quán)利要求13所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊在所述無線數(shù)據(jù)包的接 收地址符合所述無線通信裝置的媒體訪問控制地址時(shí)，在向所述后處理電路提供所述較佳 天線組合及相關(guān)信息時(shí)，附上前一次傳輸數(shù)據(jù)包時(shí)的目的地址。
25. 如權(quán)利要求21所述的無線通信裝置，其中，所述接收模塊根據(jù)所述第一裝置及所 述第二裝置中信號(hào)強(qiáng)度最大者，決定初始增益的值。
26. -種無線通信控制方法，用W控制一具有多根天線的多天線模塊W進(jìn)行無線數(shù)據(jù) 包的收發(fā)，所述多天線模塊可受控W提供多個(gè)天線組合，所述控制方法包括： 測(cè)量所述無線數(shù)據(jù)包經(jīng)由所述多個(gè)天線組合接收時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，產(chǎn)生多個(gè)測(cè)量結(jié)果； 根據(jù)一訓(xùn)練使能信號(hào)進(jìn)入一訓(xùn)練階段； 在所述訓(xùn)練階段期間，自所述多個(gè)天線組合中選用一包括至少兩種天線組合的第一比 較組，W接收一無線數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述第一比較組的測(cè)量結(jié)果決定出一較佳天線組合；W 及 在所述訓(xùn)練使能信號(hào)結(jié)束時(shí)，進(jìn)入一決定階段。
27. 如權(quán)利要求26所述的無線通信控制方法，其中，從所述多個(gè)天線組合中選用所述 第一比較組，W接收所述無線數(shù)據(jù)包，并根據(jù)所述第一比較組的測(cè)量結(jié)果決定出所述較佳 天線組合的步驟包括： 根據(jù)所述第一比較組提供一第一切換信號(hào)W及一第二切換信號(hào)，使所述接收模塊W - 第一天線組合及一第二天線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包； 根據(jù)W所述第一天線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，產(chǎn)生一第一測(cè)量結(jié)果， W及根據(jù)W所述第二天線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度，產(chǎn)生一第二測(cè)量結(jié)果； W及 比較所述第一測(cè)量結(jié)果及所述第二測(cè)量結(jié)果，將對(duì)應(yīng)較強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的天線組合選為所 述較佳天線組合。
28. 如權(quán)利要求27所述的無線通信控制方法，其中，所述第一測(cè)量結(jié)果及所述第二測(cè) 量結(jié)果是在接收所述無線數(shù)據(jù)包的前導(dǎo)期間產(chǎn)生。
29. 如權(quán)利要求26所述的無線通信控制方法，還包括將所述較佳天線組合及其相關(guān)信 息回傳給一后處理電路，W用于所述后處理電路決定一最佳天線組合。
30. 如權(quán)利要求26所述的無線通信控制方法，還包括預(yù)先存儲(chǔ)一組訓(xùn)練地址，在所述 訓(xùn)練階段期間，當(dāng)所述無線數(shù)據(jù)包的來源地址符合所述訓(xùn)練地址時(shí)，選用一第二比較組，W 通過另外兩種天線組合接收所述無線數(shù)據(jù)包。
31. 如權(quán)利要求29所述的無線通信控制方法，還包括在所述決定階段期間提供一對(duì)應(yīng) 所述最佳天線組合的切換信號(hào)。
32. 如權(quán)利要求31所述的無線通信控制方法，還包括在所述決定階段期間提供一全向 性切換信號(hào)，使所述接收模塊W-全向性天線組合等待數(shù)據(jù)包。
33. 如權(quán)利要求32所述的無線通信控制方法，還包括在所述決定階段期間，根據(jù)所述 最佳天線組合及所述全向性天線組合的接收能力，從所述最佳天線組合及所述全向性天線 組合中選擇一個(gè)W完成數(shù)據(jù)包接收。
34. 如權(quán)利要求26所述的無線通信控制方法，還包括在未檢測(cè)到數(shù)據(jù)包超過一預(yù)定時(shí) 間時(shí)，選用一第二比較組。
35. 如權(quán)利要求26所述的無線通信控制方法，還包括預(yù)先存儲(chǔ)一第一訓(xùn)練地址W及一 第二訓(xùn)練地址，分別對(duì)應(yīng)一第一裝置及一第二裝置的媒體訪問控制地址。
36. 如權(quán)利要求35所述的無線通信控制方法，其中，所述訓(xùn)練階段包括一第一訓(xùn)練階 段及一第二訓(xùn)練階段，在所述第一訓(xùn)練階段期間，W所述第一訓(xùn)練地址找出針對(duì)所述第一 裝置的最佳天線組合，W及在所述第二訓(xùn)練階段期間，W所述第二訓(xùn)練地址找出針對(duì)所述 第二裝置的最佳天線組合。
37. 如權(quán)利要求26所述的無線通信控制方法，還包括在需傳輸響應(yīng)數(shù)據(jù)包時(shí)，將所述 較佳天線組合提供給一傳輸模塊。
38. 如權(quán)利要求35所述的無線通信控制方法，還包括根據(jù)所述第一裝置及所述第二裝 置中數(shù)據(jù)包信號(hào)強(qiáng)度最大者，決定一初始增益。
【文檔編號(hào)】H04B1/401GK104467910SQ201310421831
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】李宗軒, 張仲堯 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司