无线通信装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了无线通信装置及其控制方法。一种无线通信装置，用于耦接具有多根天线的多天线模块，该无线通信装置包括切换电路，根据切换信号改变多根天线的连接关系，使多天线模块提供多个天线组合，以及接收模块，耦接切换电路，接收模块包括信号强度测量电路，测量无线数据包经由多个天线组合接收时的信号强度，产生多个测量结果，以及天线切换决定电路，在训练阶段期间，自多个天线组合中选用包括至少两种天线组合的第一比较组，用于接收模块接收该无线数据包，并根据第一比较组的测量结果决定出较佳的天线组合；其中，接收模块根据后处理电路提供的训练使能信号进入该训练阶段，且在后处理电路结束该训练使能信号时，进入决定阶段。

【技术实现步骤摘要】
无线通信装置及其控制方法
本专利技术是关于一种无线通信系统，特别是关于一种以多个天线进行数据包收发的无线通信装置及其控制方法。
技术介绍
随着科技的进步，无线通信（wirelesscommunication）系统的使用也越来越普及。然而对于一个无线通信系统而言，传输的效能很容易受到环境的影响，例如系统所处的环境有较严重的通道效应（channeleffect），来自其他无线通信系统或电子设备的干扰，或是受到建筑物的屏蔽等，或是因天线的摆放方向和位置造成信号衰减的程度不同，导致无线系统传送与接收受到影响，例如信噪比（SNR）降低、PER升高、传输速率低下、数据包重送等等。一般而言，对使用者来说，解决上述问题的方式通常是移动自身的位置到一个接收信号较佳的地方来使用无线通信系统所提供的服务。或者，致电至提供无线通信系统服务的厂商，请他们调整基地台发射信号的方向。然而，这些方式都会带给使用者很大的不便，而且不一定能够及时有效地解决问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提出一种配合多天线模块的无线通信控制电路，提升无线通信的效能。根据本专利技术，一种无线通信装置，用于耦接一具有多根天线的多天线模块，该无线通信装置包括一切换电路，根据一切换信号改变该多根天线的连接关系，使该多天线模块提供多个天线组合，以及一接收模块，耦接该切换电路，该接收模块包括一信号强度测量电路，测量一无线数据包经由该多个天线组合接收时的信号强度，产生多个测量结果，以及一天线切换决定电路，在一训练阶段期间，自该多个天线组合中选用一包括至少两种天线组合的第一比较组，用于该接收模块接收该无线数据包，并根据该第一比较组的测量结果决定出一较佳天线组合；其中，该接收模块根据一后处理电路提供的一训练使能信号进入该训练阶段，且在该后处理电路结束该训练使能信号时，进入一决定阶段。优选地，在接收该无线数据包的标头期间产生该第一比较组的测量结果，决定出该较佳天线组合以完成数据包接收。且该接收模块将该较佳天线组合及对应的信号强度测量结果回传给后处理电路，用于后处理电路决定一最佳天线组合，以进入该决定阶段。可替换地，该接收模块中默认有一组训练位置，在该训练阶段中，该天线切换决定电路在该无线数据包的来源地址符合该训练地址时选用一第二比较组，使该接收模块以另外两种天线组合接收该无线数据包。优选地，后处理电路仅根据来源地址符合该训练地址的无线数据包及其相关信息，决定该最佳天线组合，找出针对该训练地址的最佳天线组合。当该无线通信控制电路与多个基地台或装置联机时，该后处理电路可在一第一训练阶段设定一第一训练地址，在一第二训练阶段设定一第二训练地址，以找出来源地址为第一训练地址及该第二训练地址的联机装置的最佳天线组合。优选地，在判断出将发出响应数据包时，通信模块将接收该无线数据包时的较佳天线组合提供给传输模块。附图说明图1是多天线模块一实施方式的示意图；图2是具有一方向性的天线场型图；图3是具有另一方向性的天线场型图；图4是本专利技术提出的无线通信系统一实施方式的示意图；图5是训练阶段与决定阶段的时序分配图；图6是应用于与多个源地址联机时的训练阶段与决定阶段时序分配图；图7是接收模块一实施方式的方块图；图8是切换电路及天线切换决定电路一实施方式的方块图；图9是训练电路一实施方式的示意图；以及图10是多天线模块另一实施方式的示意图。[图的符号简单说明]：20无线通信系统22控制电路24后处理电路26接收模块28传输模块30切换电路32多天线模块具体实施方式在说明书及后续的权利要求书当中使用了某些词汇来指代特定的组件。所属领域中具有通常知识者应当理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”是一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。天线的摆放方向和位置会造成不同的天线场型，而天线场型会造成无线通信系统的传输效能差异，因此不同天线间彼此会有天线差异性（antennadiversity），本专利技术提出一种通过改变天线场型，判断出天线差异性以进行天线选择的通信控制电路，以使通信系统得到最佳的效能。本专利技术提出的无线通信系统，可用来配合如图1所示的多天线模块10，天线A1～A8以及天线主体12设置在印刷电路板16上，其中天线A3、A4、A5及A6与印刷电路板10之间设置有天线指向单元14，天线指向单元14可以由开关组件实现，通过控制各个天线指向单元14的导通与否，可使多天线模块10构成多个天线组合，以提供各种不同的天线场型，不同天线组合所形成的天线场型可参考图2及图3，详细的指向单元控制与天线场型变化，可参照台湾专利申请第100138170号。图1所示的多天线模块10是一示例，熟悉本专利技术所属
者，应当知道实际可配置的天线数量及配置方法有多种变化，不局限于图1的示例。图4是本专利技术提出的无线通信系统一实施方式的示意图。无线通信系统20包括多天线模块32、控制电路22和后处理电路24，控制电路22包括接收模块26、传输模块28以及切换电路30。在本实施方式中，接收模块26以及传输模块28提供切换信号S_w使切换电路30改变天线A1～AN的导通状态，使多天线模块32提供多个天线组合。无线通信系统20的操作包含了训练阶段（TrainingState）及决定阶段（DecisionState）。当后处理电路24发出训练使能信号时，系统进入训练阶段，在训练阶段期间，当无线通信系统20为待机模式（RXidle）时，接收模块26会先将切换电路30切换至一第一天线组合，当接收模块26检测到一笔数据包时，接收模块26先记录以第一天线组合接收该笔数据包的信号强度，接着接收模块26改变切换信号S_w，使切换电路30切至第二天线组合，再记录以该第二天线组合接收该笔数据包的信号强度。接收模块26比较以该第一天线组合和该第二天线组合接收该笔数据包时的信号强度，若该第一天线组合接收该笔数据包时比该第二天线组合的信号强度要大，表示该第一天线组合接收该笔数据包的接收能力较佳，接收模块26便通过切换电路30将天线切换回第一天线组合，继续收完该笔数据包。相反的，若以该第二天线组合接收该笔数据包的信号强度较大，表示该第二天线组合接收该笔数据包的接收能力较佳，便留在第二天线组合直到该笔数据包收完。在选出较佳天线组合后，完成该笔数据包的接收后，接收模块26会记录该笔数据包是由该第一天线组合或该第二天线组合接收完成，以及该笔数据包的源地址（SourceAddress;SA），最后将这些信息送往后处理电路24。优选地，接收模块26在执行自动增益控制（AutoGainControl;AGC）之前完成选择天线的动作，例如在接收一笔数据包的前导（preamble）期间完成，再以较佳天线组合接收完数据包的数据（data）部份。由于从检测到数据包到执行AGC之前的这段时间非常短暂，优选地，用速度较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信装置，用于耦接一具有多根天线的多天线模块，所述无线通信装置包括：一切换电路，根据一切换信号改变所述多根天线的连接关系，使所述多天线模块提供多个天线组合；以及一接收模块，耦接所述切换电路，所述接收模块包括：一信号强度测量电路，测量一无线数据包经由所述多个天线组合接收时的信号强度，产生多个测量结果；以及一天线切换决定电路，在一训练阶段期间，自所述多个天线组合中选用一包括至少两个天线组合的第一比较组，用于所述接收模块接收所述无线数据包，并根据所述第一比较组的测量结果决定出一较佳天线组合；其中，所述接收模块根据一后处理电路提供的一训练使能信号进入所述训练阶段，且在所述后处理电路结束所述训练使能信号时，进入一决定阶段。

【技术特征摘要】
1.一种无线通信装置，用于耦接一具有多根天线的多天线模块，所述无线通信装置包括：一切换电路，根据一切换信号改变所述多根天线的连接关系，使所述多天线模块提供多个天线组合；以及一接收模块，耦接所述切换电路，所述接收模块包括：一信号强度测量电路，测量一无线数据包经由所述多个天线组合接收时的信号强度，产生多个测量结果；以及一天线切换决定电路，在一训练阶段期间，自所述多个天线组合中选用一包括至少两个天线组合的第一比较组，用于所述接收模块接收所述无线数据包，并根据所述第一比较组的测量结果决定出一较佳天线组合；其中，所述接收模块根据一后处理电路提供的一训练使能信号进入所述训练阶段，且在所述后处理电路结束所述训练使能信号时，进入一决定阶段，其中，所述接收模块存储有一组训练地址，在所述训练阶段中，所述天线切换决定电路在所述无线数据包的源地址符合所述训练地址时选用一第二比较组，使所述接收模块以另外两种天线组合接收所述无线数据包。2.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述天线切换决定电路根据所述第一比较组提供一第一切换信号以及一第二切换信号，使所述接收模块以一第一天线组合及一第二天线组合接收所述无线数据包。3.如权利要求2所述的无线通信装置，其中，所述信号强度测量电路根据以所述第一天线组合接收所述无线数据包时的信号强度，产生一第一测量结果，以及根据以所述第二天线组合接收所述无线数据包时的信号强度，产生一第二测量结果。4.如权利要求3所述的无线通信装置，其中，所述第一测量结果及所述第二测量结果是在接收所述无线数据包的前导期间产生。5.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述接收模块以所述较佳天线组合完成所述无线数据包的接收。6.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述接收模块将所述较佳天线组合及所述较佳天线组合的相关信息回传给所述后处理电路，以用于所述后处理电路决定一最佳天线组合。7.如权利要求6所述的无线通信装置，其中，所述接收模块还包括一数据包数据处理电路，将所述较佳天线组合及所述较佳天线组合的相关信息附加于所述无线数据包的数据部分，提供给所述后处理电路。8.如权利要求6所述的无线通信装置，其中，所述相关信息包括对应所述较佳天线组合的测量结果以及所述无线数据包的源地址。9.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述接收模块只在所述无线数据包的源地址符合所述训练地址时，将所述无线数据包的较佳天线组合及相关信息交给所述后处理电路。10.如权利要求6所述的无线通信装置，其中，所述后处理电路根据源地址符合所述训练地址的无线数据包及相关信息，决定所述最佳天线组合。11.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述切换电路包括一查值表，用以将所述切换信号转换为多个开关信号，以控制所述多天线模块中所述多根天线的连接关系。12.如权利要求1所述的无线通信装置，还包括一传输模块，耦接所述切换电路。13.如权利要求12所述的无线通信装置，其中，所述切换电路还包括一多任务器，根据一传输/接收控制信号选通所述接收模块或所述传输模块提供的信号，以作为所述切换信号。14.如权利要求6所述的无线通信装置，其中，所述天线切换决定电路在所述决定阶段期间提供一对应所述最佳天线组合的切换信号。15.如权利要求14所述的无线通信装置，其中，所述天线切换决定电路在所述决定阶段期间还提供一全向性切换信号，使所述接收模块以一全向性天线组合等待数据包。16.如权利要求15所述的无线通信装置，其中，所述接收模块在所述决定阶段期间，根据所述最佳天线组合及所述全向性天线组合的接收能力，从所述最佳天线组合及所述全向性天线组合中选择一个来完成数据包的接收。17.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述天线切换决定电路包括：一训练电路，被所述训练使能信号使能，在所述训练阶段期间提供对应所述第一比较组的一第一切换信号及一第二切换信号；一多任务器，耦接在所述训练电路及所述切换电路之间；以及一天线选择电路，使所述多任务器选通所述第一切换信号或所述第二切换信号；其中，在所述训练阶段的待机模式中，所述天线选择电路控制所述多任务器选通所述第一切换信号，使所述接收模块以一第一天线组合等待数据包，以及在收到以所述第一天线组合接收所述无线数据包的测量结果后，使所述多任务器选通所述第二切换信号。18.如权利要求17所述的无线通信装置，其中，所述训练电路在所述无线数据包的源地址符合一训练地址时，提供对应一第二比较组的一第三切换信号及一第四切换信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗轩，张仲尧，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71