CN103812539B

CN103812539B - 天线系统的控制方法

Info

Publication number: CN103812539B
Application number: CN201210449349.4A
Authority: CN
Inventors: 何永发; 邱青波; 林佳卫
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2018-04-13
Anticipated expiration: 2032-11-12
Also published as: CN103812539A

Abstract

一种天线系统的控制方法，该方法令一天线系统与多个站台通信；并令该天线系统每隔一预定间隔时间修正多个分别对应该等站台的数据认可时间，使该等数据认可时间分别概等于该天线系统与该等站台通信的分组来回时间；并令该天线系统根据该等修正后的数据认可时间调整与该等站台的传输方式。藉此，该方法能提升该天线系统的效率、覆盖率及抗干扰能力。

Description

天线系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种天线系统的控制方法，特别是指一种应用于接入点（AccessPoint；AP）的天线系统的控制方法。

背景技术

由于越来越多的移动通信装置（如智能手机、平板计算机、笔记型计算机等）具备连结网络的功能，无线网络的需求大量提升，使得无线网络相关技术的发展越来越重要。一般的无线网络是以接入点（AP，又称之为“存取点”）作为站台（Station；STA）（如移动通信装置）连结有线网络的接入点。接入点为具备天线系统，能与站台进行无线通信。

一般应用于接入点的天线系统是通过多重输入输出（Multiple InputMultipleOutput；MIMO）的技术进行信号传输。然而目前的天线系统无法快速地动态实时维护系统参数设定及信号传输的质量，使得天线系统无法以最佳的设定与站台通信，且信号易受环境噪声干扰。因此，因此如何发展出一种新的天线系统的控制方法，能改善天线系统的自动维护能力，遂成为本发明进一步要探讨的重点。

发明内容

因此，本发明的目的，即在提供一种自动维护能力较佳的天线系统的控制方法。

于是，本发明天线系统的控制方法，包含：（A）令一天线系统与多个站台通信；及（B）令该天线系统每隔一预定间隔时间修正多个分别对应该等站台的数据认可时间，使该等数据认可时间分别概等于该天线系统与该等站台通信的分组来回时间。

优选地，在步骤（B）中，该天线系统减少各该数据认可时间直到在该数据认可时间内无法接收到该站台的回复分组，再增加该数据认可时间直到在该数据认可时间内能接收到该站台的回复分组，以使该等数据认可时间分别概等于该天线系统与该等站台通信的分组来回时间。

优选地，在步骤（B）之后还包含一步骤（C）令该天线系统根据该等修正后的数据认可时间调整与该等站台的传输方式。步骤（C）包括：（C1）令该天线系统以最佳传输功率与该等站台中数据认可时间较长的站台通信，并降低与其余站台之间的传输功率；（C2）令该天线系统判断是否能与其余站台维持通信，如果否，则执行步骤（C3）；（C3）令该天线系统以最佳传输速度与该等站台中数据认可时间较长的站台通信，并降低与其余站台之间的传输速度；（C4）令该天线系统判断是否能与其余站台维持通信，如果否，则执行步骤（C5）；（C5）令该天线系统调整与各该站台通信的数据流数量，使数据认可时间越长的站台对应的数据流数量越小；（C6）令该天线系统判断是否能与该等站台维持通信，如果否，则执行步骤（C7）；及（C7）令该天线系统以最佳传输带宽与该等站台中数据认可时间较长的站台通信，并降低与其余站台之间的传输带宽。

优选地，在步骤（C）之后还包含：（D）令该天线系统存储对应各该站台的多个射频参数；（E）令该天线系统依一预定参数优先顺序判断各该站台的各该射频参数最近一次存储的值与前一次存储的值的差值是否小于该射频参数对应的一预定差值，一旦判断为否，则执行步骤（F）；及（F）令该天线系统变更用于与该站台通信的天线组合。

优选地，该等射频参数的其中之一为一分组错误率参数，且该预定参数优先顺序设定该分组错误率参数的优先权重最高。优选地，该等射频参数的其中另一个为一传输速度参数，且该预定参数优先顺序设定该传输速度参数的优先权重低于该分组错误率参数。优选地，该等射频参数的其中另一个为一信号强度参数，且该预定参数优先顺序设定该信号强度参数的优先权重低于该传输速度参数。优选地，该等射频参数的其中另一个为一数据认可时间参数，且该预定参数优先顺序设定该数据认可时间参数的优先权重低于该信号强度参数。优选地，该等射频参数的其中另一个为一传输功率参数，且该预定参数优先顺序设定该传输功率参数的优先权重低于该数据认可时间参数。

优选地，在步骤（F）令该天线系统根据该站台对应的数据流的数目将该天线系统的一天线阵列的多根天线分组，并于各组天线内选定至少一天线传送该组天线对应的数据流。本发明的功效在于通过定时维护数据认可时间并传输功率、传输速度、数据流数量及传输带宽，以提升天线系统的自动维护能力。

附图说明

图1是本发明天线系统的控制方法的优选实施例的一流程图；

图2是一流程图，显示该优选实施例的步骤S03的细部步骤；

图3是一流程图，显示该优选实施例的步骤S05的细部步骤；及

图4是一天线系统覆盖率示意图，显示该优选实施例及一般天线系统的效能/吞吐量。

【主要元件符号说明】

S01~S05.......流程步骤

S31~S39.......流程步骤

S51~S55.......流程步骤

L1、L2........曲线

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。

参阅图1，是本发明天线系统的控制方法的优选实施例的一流程图。首先，如步骤S01，令一天线系统与多个站台通信。在本实施例中，天线系统作为接入点（Access Point；AP），站台（Station；STA）可以是智能手机、平板计算机等移动通信装置，但不以此为限，天线系统与站台通过WiFi 802.11n通信协议进行无线通信。接着，如步骤S02所示，令该天线系统每隔一预定间隔时间（例如每30秒）修正多个分别对应该等站台的数据认可时间（ACKTimeOut），使该等数据认可时间分别概等于该天线系统与该等站台通信的分组来回时间（round trip time）。数据认可时间是天线系统发出分组后等候接收回复分组的时限，也就是说，如果天线系统在数据认可时间内未收到回复分组则判断所发出的分组传送失败。步骤S02更明确地说，是令该天线系统减少各该数据认可时间直到在该数据认可时间内无法接收到该站台的回复分组，再增加该数据认可时间直到在该数据认可时间内能接收到该站台的回复分组，以使该等数据认可时间分别概等于该天线系统与该等站台通信的分组来回时间。藉此，可避免因数据认可时间设定过短，导致站台在天线系统的可通信范围内却判断为无法通信的问题，从而降低重复传送的次数。

接着，步骤S03令该天线系统根据该等修正后的数据认可时间调整与该等站台的传输方式。图2显示步骤S03的详细流程，如图2所示，步骤S03包括步骤S31至S37。步骤S31令该天线系统以最佳传输功率与该等站台中数据认可时间较长的站台通信，并降低与其余站台之间的传输功率。接着，在步骤S32令该天线系统判断是否能与其余站台维持通信，如果是，则执行步骤S04，如果否，则执行步骤S33。步骤S33令该天线系统将传输功率的分配方式复原，并令该天线系统以最佳传输速度与该等站台中数据认可时间较长的站台通信，且降低与其余站台之间的传输速度。接着，在步骤S34令该天线系统判断是否能与其余站台维持通信，如果是，则执行步骤S04，如果否，则执行步骤S35。

步骤S35令该天线系统将传输速度的分配方式复原，并令该天线系统调整与各该站台通信的数据流数量，使数据认可时间越长的站台对应的数据流数量越小。接着，在步骤S36令该天线系统判断是否能与该等站台维持通信，如果是，则执行步骤S04，如果否，则执行步骤S37。步骤S37令该天线系统将数据流数量的设定复原，并令该天线系统以最佳传输带宽与该等站台中数据认可时间较长的站台通信，且降低与其余站台之间的传输带宽。接着，在步骤S38令该天线系统判断是否能与其余站台维持通信，如果是，则执行步骤S04，如果否，则执行步骤S39。步骤S39令该天线系统将传输带宽的分配方式复原。

步骤S03根据数据认可时间调整天线系统与站台的传输方式的原因说明如下。一般而言，分组来回时间与天线系统和站台间的距离有关，当天线系统和站台间的距离较长时，通常分组来回时间也较长，相反地，当天线系统和站台间的距离较短时，通常分组来回时间也较短。由于在本发明中数据认可时间概等于分组来回时间，因此数据认可时间反映出天线系统和站台间的距离。因此步骤S03可达成根据天线系统和站台间的距离远近而调整传输方式的功能。

再者，一般而言与天线系统距离较近的站台，其占用天线系统较多的传输负载（如传输带宽(又称之为“频宽”)），因此传输效果较佳，相反地，天线系统与距离较远的站台间的传输效果较差。而步骤S31、S33、S37即用来使天线系统的负载均衡分配，藉以提升距离较远的站台的传输负载，改善天线系统与距离较远的站台间的信号传输质量。

值得一提的是，当站台与天线系统的距离较远时，由于环境的干扰，同一分组的多个数据流可能发生没有办法所有数据流都送达的情况。步骤S35系用于减少距离较远的站台对应的数据流数目，藉以提高数据传送成功的机率。另外，步骤S03调整传输方式的优先顺序为传输功率、传输速度、数据流数目及传输带宽，但不以此为限。

参阅图1，执行完成步骤S03后执行步骤S04，令该天线系统存储对应各该站台的多个射频参数。在本实施例中，该等射频参数分别为一分组错误率（Packet error rate；PER）参数、一传输速度（Data rate）参数、一信号强度（Received Signal Strength Indicator；RSSI）参数、一数据认可时间（ACKTimeOut）参数及一传输功率（tx power）参数。分组错误率参数、传输速度参数及信号强度参数可通过该天线系统发送广播分组给站台并接收来自站台的回复分组，再由802.11n WiFi驱动程序反馈而得。该等射频参数可被存储于一天线参数数据库（ANT Parameter Data Base）供存取运算。

接着，步骤S05令该天线系统依一预定参数优先顺序判断各该站台的各该射频参数最近一次存储的值与前一次存储的值的差值是否小于该射频参数对应的一预定差值，一旦判断为否，则执行步骤S06。在本实施例中，该预定参数优先顺序设定的优先权重由高至低分别为分组错误率参数、传输速度参数、信号强度参数、数据认可时间参数及传输功率参数。图3显示步骤S05的详细流程步骤，其中步骤S05包括步骤S51至步骤S55。步骤S51令该天线系统判断最近一次存储与前一次存储的分组错误率参数的差值是否小于一预定分组错误率差值，如果否，则执行S06，如果是，则执行步骤S52。步骤S52令该天线系统判断最近一次存储与前一次存储的传输速度参数的差值是否小于一预定传输速度差值，如果否，则执行S06，如果是，则执行步骤S53。

步骤53令该天线系统判断最近一次存储与前一次存储的信号强度参数的差值是否小于一预定信号强度差值，如果否，则执行S06，如果是，则执行步骤S54。步骤54令该天线系统判断最近一次存储与前一次存储的数据认可时间参数的差值是否小于一预定数据认可时间差值，如果否，则执行S06，如果是，则执行步骤S55。步骤55令该天线系统判断最近一次存储与前一次存储的传输功率参数的差值是否小于一预定传输功率差值，如果否，则执行S06，如果是，则执行步骤S02，即每隔该预定间隔时间进行该天线系统的动态维护。

步骤S06令该天线系统变更用于与该站台通信的天线组合，藉此以使用较佳的天线组合与该站台通信。值得一提的是，步骤S06令该天线系统根据该站台对应的数据流的数目将该天线系统的一天线阵列的多根天线分组，并于各组天线内选定至少一天线传送该组天线对应的数据流。举例来说，如果该天线系统的天线阵列具有9根天线，该站台对应的数据流数目为3，则在步骤S06是将9根天线分为3组（例如3根天线一组），并于各组天线内选定至少一天线传送该组天线对应的数据流。相较于直接由9根天线中选取至少3根天线，先将天线分组后再进行选取能有效提高选取的效率，藉此利于动态天线维护的实现。由于天线系统与站台间的通信质量可能因为环境的变化、站台的移动或天线系统的设定等原因而改变，本发明通过该等射频参数的变化反映通信质量的变化，并通过步骤S06动态维护天线系统使用较佳的天线组合与该等站台通信。

参阅图4，曲线L1为一般天线系统的效能/吞吐量，曲线L2为本发明天线系统的效能/吞吐量。图4显示本发明能有效改善天线系统的传输覆盖率。

综上所述，本发明天线系统的控制方法通过定时维护数据认可时间并传输功率、传输速度、数据流数量及传输带宽，并通过该等射频参数定时维护天线组合，以提升天线系统的自动维护能力，增加天线系统的传输覆盖率及抗干扰能力，故确实能达成本发明的目的。

然而以上所述仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种天线系统的控制方法，包含：

(A)令一天线系统与多个站台通信；

(B)令该天线系统每隔一预定间隔时间修正多个分别对应所述站台的数据认可时间，使所述数据认可时间分别概等于该天线系统与所述站台通信的分组来回时间；及

(C)令该天线系统根据所述修正后的数据认可时间调整与所述站台的传输方式，以改善该天线系统与距离较远的所述站台间的信号传输质量，

其中，步骤(C)包括：

(C1)令该天线系统以最佳传输功率与所述站台中数据认可时间较长的站台通信，并降低与其余站台之间的传输功率；

(C2)令该天线系统判断是否能与其余站台维持通信，如果否，则执行步骤(C3)；及

(C3)令该天线系统以最佳传输速度与所述站台中数据认可时间较长的站台通信，并降低与其余站台之间的传输速度。

2.如权利要求1所述的天线系统的控制方法，其中，在步骤(B)中，该天线系统减少各该数据认可时间直到在该数据认可时间内无法接收到该站台的回复分组，再增加该数据认可时间直到在该数据认可时间内能接收到该站台的回复分组，以使所述数据认可时间分别概等于该天线系统与所述站台通信的分组来回时间。

3.如权利要求1所述的天线系统的控制方法，其中，步骤(C)还包括：

(C4)令该天线系统判断是否能与其余站台维持通信，如果否，则执行步骤(C5)；及

(C5)令该天线系统调整与各该站台通信的数据流数量，使数据认可时间越长的站台对应的数据流数量越小。

4.如权利要求3所述的天线系统的控制方法，其中，步骤(C)还包括：

(C6)令该天线系统判断是否能与其余站台维持通信，如果否，则执行步骤(C7)；及

(C7)令该天线系统以最佳传输带宽与所述站台中数据认可时间较长的站台通信，并降低与其余站台之间的传输带宽。

5.如权利要求1所述的天线系统的控制方法，在步骤(C)之后还包含：

(D)令该天线系统存储对应各该站台的多个射频参数；

(E)令该天线系统依一预定参数优先顺序判断各该站台的各该射频参数最近一次存储的值与前一次存储的值的差值是否小于该射频参数对应的一预定差值，一旦判断为否，则执行步骤(F)；及

(F)令该天线系统变更用于与该站台通信的天线组合。

6.如权利要求5所述的天线系统的控制方法，其中，所述射频参数的其中之一为一分组错误率参数，且该预定参数优先顺序设定该分组错误率参数的优先权重最高。

7.如权利要求6所述的天线系统的控制方法，其中，所述射频参数的其中另一个为一传输速度参数，且该预定参数优先顺序设定该传输速度参数的优先权重低于该分组错误率参数。

8.如权利要求7所述的天线系统的控制方法，其中，所述射频参数的其中另一个为一信号强度参数，且该预定参数优先顺序设定该信号强度参数的优先权重低于该传输速度参数。

9.如权利要求8所述的天线系统的控制方法，其中，所述射频参数的其中另一个为一数据认可时间参数，且该预定参数优先顺序设定该数据认可时间参数的优先权重低于该信号强度参数。

10.如权利要求9所述的天线系统的控制方法，其中，所述射频参数的其中另一个为一传输功率参数，且该预定参数优先顺序设定该传输功率参数的优先权重低于该数据认可时间参数。

11.如权利要求5所述的天线系统的控制方法，其中，在步骤(F)令该天线系统根据该站台对应的数据流的数目将该天线系统的一天线阵列的多根天线分组，并于各组天线内选定至少一天线传送该组天线对应的数据流。