CN102457311B - 天线分集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线分集系统，其具有非中断性功能，该天线分集系统包含有：多个天线、多个射频电路以及一信号处理单元。这些射频电路分别耦接于这些天线，其中每一射频电路用来运作在多个信道中的一信道上；以及该信号处理单元耦接于这些射频电路，并且用来判断这些天线中至少其中之一的信号质量是否低于一临界值来产生一判断结果，并依据该判断结果来决定是否切换该些射频电路中至少一射频电路的信道以使得这些射频电路中至少二射频电路均运作在这些信道中的同一信道上。

Description

天线分集系统
技术领域
本发明涉及一种天线分集系统，尤指一种具有非中断性功能的天线分集系统。
背景技术
请参考图1，图1所示的是一传统天线分集系统100的简化方块示意图，天线分集系统100包含有：一第一天线110、一第二天线120、一射频电路130、一信号处理单元140以及一开关单元150。在传统天线分集系统100中，当要选出最佳的天线来接收信号时，信号处理单元140要先测量原来的天线(例如第一天线110)的信号质量，然后信号处理单元140再控制开关单元150来切换到另一支天线(例如第二天线120)以测量该另一支天线的信号质量，之后信号处理单元140再控制开关单元150来从第一天线110以及第二天线120中选择信号质量比较好的一天线来接收信号。
然而，这种传统的天线分集系统100在切换天线时，可能会在接收信号过程中出现不稳定的情况，因为一旦天线分集系统100切换到的天线的信号质量不佳，就会造成一段时间无法顺利接收信号，甚至还会造成信号中断。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种具有非中断性功能的天线分集系统，以解决上述的问题。
依据本发明的权利要求，其披露一种天线分集系统，包含有：多个天线、多个射频电路以及一信号处理单元。这些射频电路分别耦接于这些天线，其中每一射频电路用来运作在多个信道中的一信道上；以及该信号处理单元耦接于这些射频电路，并且用来判断这些天线中至少其中之一的信号质量是否低于一临界值来产生一判断结果，并依据该判断结果来决定是否切换这些射频电路中至少一射频电路的信道以使得这些射频电路中至少二射频电路均运作在这些信道中的同一信道上。
综上所述，本发明所提供的天线分集系统具有非中断性功能，并且可以针对传输容忍度较低的一特定信道提供无中断式的天线分集功能，让传输容忍度较低的传输服务可以使用到最佳的天线来进行传输操作。
附图说明
图1所示的是一传统天线分集系统的简化方块示意图。
图2所示的是依据本发明的一第一实施例的天线分集系统的简化方块示意图。
图3所示的是依据本发明的一第二实施例的天线分集系统的简化方块示意图。
图4所示的是依据本发明的一第三实施例的天线分集系统的简化方块示意图。
【主要元件符号说明】
100：天线分集系统        110：第一天线
120：第二天线            130：射频电路
140：信号处理单元        150：开关单元
200：天线分集系统        210：第一天线
220：第二天线            230：第一射频电路
240：第二射频电路        250：信号处理单元
300：天线分集系统        310：第一天线
320：第二天线            330：第三天线
340：第一射频电路        350：第二射频电路
360：第三射频电路        370：信号处理单元
400：天线分集系统        410：第一天线
420：第二天线            430：第三天线
440：第四天线            450：第一射频电路
460：第二射频电路        470：第三射频电路
480：第四射频电路        490：信号处理单元
具体实施方式
请参考图2，图2所示的是依据本发明的一第一实施例的天线分集系统200的简化方块示意图，其中天线分集系统200为一多输入多输出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)天线系统。如图2所示，天线分集系统200包含有：一第一天线210、一第二天线220、一第一射频电路230、一第二射频电路240以及一信号处理单元250。第一射频电路230以及第二射频电路240分别耦接于第一天线210与第二天线220，其中第一射频电路230以及第二射频电路240分别用来运作在一第一信道与一第二信道上，以及信号处理单元250耦接于第一射频电路230和第二射频电路240，并且用来判断第一天线210以及第二天线220其中之一的信号质量是否低于一临界值来产生一判断结果，并依据该判断结果来决定是否切换第一射频电路230以及第二射频电路240其中之一的信道以使得第一射频电路230以及第二射频电路240均运作在同一信道(例如该第一信道或该第二信道)上。举例来说，如果信号处理单元250判断第一天线210在该第一信道上的信号质量低于该临界值，则信号处理单元250就会将第二射频电路240切换为运作在该第一信道上。
接着，在信号处理单元250依据该判断结果来切换第一射频电路230以及第二射频电路240其中之一的信道以使得第一射频电路230以及第二射频电路240均运作在同一信道上之后，信号处理单元250还可以用来比较第一天线210与第二天线220的信号质量；举例来说，当第一射频电路230以及第二射频电路240均运作在该第一信道上并且该第一信道的传输容忍度比该第二信道的传输容忍度低时(例如该第一信道是一视频传输信道，以及该第二信道是一数据服务传输信道)，如果信号处理单元250判断第一天线210在该第一信道上的信号质量低于第二天线220在该第一信道上的信号质量时，则信号处理单元230就会将第一射频电路240切换为运作在该第二信道上。
如此一来，本发明的天线分集系统200可以先将两个射频电路230、240切换为运作在传输容忍度较低的一特定信道上来让信号处理单元250测量与比较两个不同天线210、220在该特定信道上的信号质量，然后再将在该特定信道上具有较差信号质量的一天线所对应的一射频电路切换到传输容忍度较高的另一信道，换句话说，信号处理单元250可以选出在该特定信道上具有较佳信号质量的一天线来持续在该特定信道上运作。因此，本发明的天线分集系统200可以针对传输容忍度较低的该特定信道提供无中断式的天线分集功能，让传输容忍度较低的传输服务可以使用到最佳的天线来进行传输运作。
举例来说，在本发明的天线分集系统200中，假设一初始状态使用第一射频电路230运作在5GHz频带的信道上，亦即使用第一天线210在5GHz频带的信道上传输对包错误率(packet error rate)以及延迟性(latency)都较敏感并且传输容忍度较低的视频服务(video service)，而让第二射频电路240运作在2.4GHz频带的信道上，亦即使用第二天线220在2.4GHz频带的信道上传输容忍度较高的数据服务(data service)。
当信号处理单元250判断第一天线210接收5GHz频带的信道的视频信号质量低于该临界值时，信号处理单元250便会把第二射频电路240从2.4GHz频带的信道切换到5GHz频带的信道，也就是暂时中断2.4GHz频带的信道上的数据服务来将第二天线220与第一天线210同样用来在5GHz频带的信道上接收视频信号，因此，5GHz频带的信道上的视频服务不会中断。接着，信号处理单元250会比较第一天线210与第二天线220在5GHz频带的信道上的信号质量，如果信号处理单元250判断第一天线210在5GHz频带的信道上的信号质量比第二天线220在5GHz频带的信道上的信号质量好，则信号处理单元250就会将第二射频电路240从5GHz频带的信道切换到2.4GHz频带的信道，也就是信号处理单元250会选择继续使用第一天线210在5GHz频带的信道上接收视频信号，以及使用第二天线220在2.4GHz频带的信道上接收数据信号；反之，如果信号处理单元250判断第一天线210在5GHz频带的信道上的信号质量比第二天线220在5GHz频带的信道上的信号质量差，则信号处理单元250就会将第一射频电路230从5GHz频带的信道切换到2.4GHz频带的信道，也就是信号处理单元250会选择继续使用第二天线220在5GHz频带的信道上接收视频信号，以及使用第一天线210在2.4GHz频带的信道上接收数据信号。由于数据服务对于传输信号的实时性要求较低，所以对于天线切换时造成的信号中断具有较高的传输容忍度，因此可利用通讯协议(protocol)来实现暂时性的中断服务及恢复服务。此外，在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说明，而不是本发明的限制条件
请参考图3，图3所示的是依据本发明的一第二实施例的天线分集系统300的简化方块示意图，其中天线分集系统300是一多输入多输出天线系统。如图3所示，天线分集系统300包含有：一第一天线310、一第二天线320、一第三天线330、一第一射频电路340、一第二射频电路350、一第三射频电路360以及一信号处理单元370。第一射频电路340、第二射频电路350以及第三射频电路360分别耦接于第一天线310、第二天线320以及第三天线330，其中第一射频电路340运作在一第一信道上、第二射频电路350以及第三射频电路360运作在一第二信道上，以及信号处理单元250耦接于第一射频电路340、第二射频电路350以及第三射频电路360，并且用来判断第一天线310、第二天线320以及第三天线330至少其中之一的信号质量是否低于一临界值来产生一判断结果，并依据该判断结果来决定是否切换第一射频电路340、第二射频电路350以及第三射频电路360至少其中之一的信道以使得第一射频电路340、第二射频电路350以及第三射频电路360中至少两个射频电路均运作在同一信道(例如该第一信道或该第二信道)上。举例来说，如果信号处理单元370判断第二天线320以及第三天线330在该第二信道上的信号质量均低于该临界值，则信号处理单元370就会将第一射频电路340切换为运作在该第二信道上；另外，如果信号处理单元370判断第一天线310在该第一信道上的信号质量低于该临界值，则信号处理单元370就会将第二射频电路350以及第三射频电路360中至少其一切换为运作在该第一信道上。
接着，在信号处理单元370依据该判断结果来切换第一射频电路340、第二射频电路350以及第三射频电路360至少其中之一的信道以使得第一射频电路340、第二射频电路350以及第三射频电路360中至少两个射频电路均运作在同一信道上之后，信号处理单元370还可以用来比较第一天线310、第二天线320以及第三天线330的信号质量；举例来说，当第一射频电路340、第二射频电路350以及第三射频电路360均运作在该第一信道上时，如果信号处理单元370判断第一天线310在该第一信道上的信号质量低于第二天线320以及第三天线330在该第一信道上的信号质量时，则信号处理单元370就会将第一射频电路340切换为运作在该第二信道上；反之，如果信号处理单元370判断第一天线310在该第一信道上的信号质量高于第二天线320与第三天线330在该第一信道上的信号质量时，则信号处理单元370就会将第二射频电路350以及第三射频电路360均切换为运作在该第二信道上。
如此一来，本发明的天线分集系统300可以先将三个射频电路340、350、360切换为运作在传输容忍度较低的一特定信道上来让信号处理单元370测量与比较三个不同天线310、320、330在该特定信道上的信号质量，然后再将在该特定信道上具有较差信号质量的至少一天线所对应的至少一射频电路切换到传输容忍度较高的另一信道，换句话说，信号处理单元370可以选出在该特定信道上具有较佳信号质量的至少一天线来持续在该特定信道上运作。因此，本发明的天线分集系统300可以针对传输容忍度较低的该特定信道提供无中断式的天线分集功能，让传输容忍度较低的传输服务可以使用到最佳的天线来进行传输操作。
另外，如果该第一信道以及该第二信道的空间数据串流(spatialstream)均为1，则在该信号处理单元依据该判断结果而使得这些射频电路均运作在该第一信道之前，这些射频电路运作在该第一信道与该第二信道的数量所对应的一第一比例就会有可能不同于该信号处理单元至少将这些天线中具有最差信号质量的该天线所耦接的该射频电路切换至该第二信道之后，这些射频电路运作在该第一信道与该第二信道的数量所对应的一第二比例。举例来说，假设原本运作在该第一信道上的只有第一射频电路340一个射频电路，以及运作在该第二信道上的有第二射频电路350以及第三射频电路360两个射频电路，在经过该信号处理单元依据该判断结果切换第一射频电路340、第二射频电路350以及第三射频电路360的信道之后，情况有可能变成运作在该第一信道上的有第二射频电路350以及第三射频电路360两个射频电路，以及运作在该第二信道上的只有第一射频电路340一个射频电路。
此外，在此请注意，上述的实施例仅作为本发明的举例说明，而不是本发明的限制条件，在本发明的天线分集系统200、300中，天线以及射频电路的数量都是可以依据不同设计需求而改变的，因此，凡是只要可以达到本发明所披露的天线分集系统所具有的非中断性功能，各种均等变化都应属于本发明的涵盖范围。举例来说，请参考图4，图4所示的是依据本发明的一第三实施例的天线分集系统400的简化方块示意图，其中天线分集系统400是一多输入多输出天线系统。如图4所示，天线分集系统400包含有：一第一天线410、一第二天线420、一第三天线430、一第四天线440、一第一射频电路450、一第二射频电路460、一第三射频电路470、一第四射频电路480以及一信号处理单元490。天线分集系统400中各元件的运作方式与功能类似于天线分集系统200、300，为简洁起见，在此不多加赘述。
综上所述，本发明所提供的天线分集系统具有非中断性功能，并且可以针对传输容忍度较低的一特定信道提供无中断式的天线分集功能，让传输容忍度较低的传输服务可以使用到最佳的天线来进行传输操作。
以上所述仅为本发明的实施例，凡依本发明根据权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (23)

1.一种天线分集系统，包含有：
多个天线；
多个射频电路，分别耦接于所述多个天线，其中每一射频电路用来运作在多个信道中的一信道上；以及
一信号处理单元，耦接于所述多个射频电路，用来判断所述多个天线中至少其中之一的信号质量是否低于一临界值来产生一判断结果，并依据所述判断结果来决定是否切换所述射频电路中至少一射频电路的信道以使得所述射频电路中至少二射频电路均运作在所述信道中的同一信道上，
其中，当所述信号处理单元依据所述判断结果而使得所述射频电路均运作在所述信道中的一第一信道时，所述信号处理单元还用来比较所述天线的信号质量，并至少将所述天线中具有最差信号质量的一天线所耦接的一射频电路切换至一第二信道。
2.根据权利要求1所述的天线分集系统，其中，在所述信号处理单元依据所述判断结果而使得所述射频电路均运作在所述第一信道之前，所述射频电路运作在所述第一信道与所述第二信道的数量对应一第一比例；以及在所述信号处理单元至少将所述天线中具有最差信号质量的所述天线所耦接的所述射频电路切换至所述第二信道之后，所述射频电路运作在所述第一信道与所述第二信道的数量对应于不同于所述第一比例的一第二比例。
3.根据权利要求1所述的天线分集系统，其中，所述第一信道的传输容忍度比所述第二信道的传输容忍度低。
4.根据权利要求3所述的天线分集系统，其中，所述第一信道是一视频传输信道。
5.根据权利要求1所述的天线分集系统，其中，所述天线包含有一第一天线以及一第二天线；所述射频电路包含有一第一射频电路以及一第二射频电路；以及当所述第一射频电路运作在一第一信道上和所述第二射频电路运作在一第二信道上时，如果所述信号处理单元判断所述第一天线在所述第一信道上的信号质量低于所述临界值，则所述信号处理单元将所述第二射频电路切换为运作在所述第一信道上。
6.根据权利要求5所述的天线分集系统，其中，所述第一信道的传输容忍度比所述第二信道的传输容忍度低。
7.根据权利要求6所述的天线分集系统，其中，所述第一信道是一视频传输信道。
8.根据权利要求1所述的天线分集系统，其中，所述天线包含有一第一天线以及一第二天线；所述射频电路包含有一第一射频电路以及一第二射频电路，分别耦接至所述第一天线以及所述第二天线；所述信号处理单元还用来比较所述第一天线与所述第二天线的信号质量；以及当所述第一射频电路与所述第二射频电路均运作在一第一信道上时，如果所述信号处理单元判断所述第一天线在所述第一信道上的信号质量低于所述第二天线在所述第一信道上的信号质量时，则所述信号处理单元将所述第一射频电路切换为运作在一第二信道上。
9.根据权利要求8所述的天线分集系统，其中，所述第一信道的传输容忍度比所述第二信道的传输容忍度低。
10.根据权利要求9所述的天线分集系统，其中，所述第一信道是一视频传输信道。
11.根据权利要求1所述的天线分集系统，其中，所述天线包含有一第一天线、一第二天线以及一第三天线；所述射频电路包含有一第一射频电路、一第二射频电路以及一第三射频电路，分别耦接于所述第一天线、所述第二天线以及所述第三天线；以及当所述第一射频电路运作在一第一信道上、所述第二射频电路运作在一第二信道上以及所述第三射频电路运作在所述第二信道上时，如果所述信号处理单元判断所述第一天线在所述第一信道上的信号质量低于所述临界值，则所述信号处理单元将所述第二射频电路与所述第三射频电路中至少其一切换为运作在所述第一信道上。
12.根据权利要求11所述的天线分集系统，其中，所述第一信道的传输容忍度比所述第二信道的传输容忍度低。
13.根据权利要求12所述的天线分集系统，其中，所述第一信道是一视频传输信道。
14.根据权利要求1所述的天线分集系统，其中，所述天线包含有一第一天线、一第二天线以及一第三天线；所述射频电路包含有一第一射频电路、一第二射频电路以及一第三射频电路，分别耦接于所述第一天线、所述第二天线以及所述第三天线；以及当所述第一射频电路运作在一第一信道上、所述第二射频电路运作在一第二信道上以及所述第三射频电路运作在所述第二信道上时，如果所述信号处理单元判断所述第二天线以及所述第三天线在所述第二信道上的信号质量均低于所述临界值，则所述信号处理单元将所述第一射频电路切换为运作在所述第二信道上。
15.根据权利要求14所述的天线分集系统，其中，所述第一信道的传输容忍度比所述第二信道的传输容忍度高。
16.根据权利要求15所述的天线分集系统，其中，所述第二信道是一视频传输信道。
17.根据权利要求1所述的天线分集系统，其中，所述天线包含有一第一天线、一第二天线以及一第三天线；所述射频电路包含有一第一射频电路、一第二射频电路以及一第三射频电路，分别耦接于所述第一天线、所述第二天线以及所述第三天线；所述信号处理单元还用来比较所述第一天线、所述第二天线与所述第三天线的信号质量；以及当所述第一射频电路、所述第二射频电路与所述第三射频电路均运作在一第一信道上时，如果所述信号处理单元判断所述第一天线在所述第一信道上的信号质量低于所述第二天线与所述第三天线在所述第一信道上的信号质量时，则所述信号处理单元将所述第一射频电路切换为运作在一第二信道上。
18.根据权利要求17所述的天线分集系统，其中，所述第一信道的传输容忍度比所述第二信道的传输容忍度低。
19.根据权利要求18所述的天线分集系统，其中，所述第一信道是一视频传输信道。
20.根据权利要求1所述的天线分集系统，其中，所述天线包含有一第一天线、一第二天线以及一第三天线；所述射频电路包含有一第一射频电路、一第二射频电路以及一第三射频电路，分别耦接于所述第一天线、所述第二天线以及所述第三天线；所述信号处理单元还用来比较所述第一天线、所述第二天线与所述第三天线的信号质量；以及当所述第一射频电路、所述第二射频电路与所述第三射频电路均运作在一第一信道上时，如果所述信号处理单元判断所述第一天线在所述第一信道上的信号质量高于所述第二天线与所述第三天线在所述第一信道上的信号质量时，则所述信号处理单元将所述第二射频电路与所述第三射频电路均切换为运作在一第二信道上。
21.根据权利要求20所述的天线分集系统，其中，所述第一信道的传输容忍度比所述第二信道的传输容忍度低。
22.根据权利要求21所述的天线分集系统，其中，所述第一信道是一视频传输信道。
23.根据权利要求1所述的天线分集系统，是一多输入多输出天线系统。
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