CN115379528A

CN115379528A - 通信装置及相关的控制方法

Info

Publication number: CN115379528A
Application number: CN202110556665.0A
Authority: CN
Inventors: 廖健宏
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2022-11-22

Abstract

本发明披露了一种通信装置及相关的控制方法，该控制方法包含有以下步骤：控制该通信装置中的一无线通信模块使用一第一通道来与一无线装置进行通信；在无线通信模块使用该第一通道的过程中，检测多个通道以分别产生多个品质参数；根据该多个品质参数来判断该多个通道中是否具有一第二通道，其品质参数高于该第一通道的品质参数；以及若是该多个通道中是具有品质参数高于该第一通道的品质参数的该第二通道，选择性地控制该无线通信模块使用该第二通道来与该无线装置进行通信。

Description

通信装置及相关的控制方法

技术领域

本发明涉及通信装置。

背景技术

在目前的存取点(Access Point，AP)或是路由器(router)中，在开机的时候会执行一次自动通道选择(Auto Channel Selection，ACS)机制以选择出一个优选的通道来进行后续的无线通信。然而，由于自动通道选择机制只有在存取点或是路由器开机时会执行，再加上存取点或是路由器在开机后并不会常常地重新开机，故存取点或是路由器通常会一直使用同一个通道来进行无线传输。因此，若是存取点或是路由器的周遭环境有所变化，则很有可能会使得此通道的信号品质变差，而此时存取点或是路由器并没有机制可以去选择另一个通道来进行无线通信，因而造成存取点或是路由器的效能降低而无法即时改善。

另一方面，自动通道选择机制在操作上仅仅检测来自其他无线通信装置的信号来进行判断，而不会考虑到其他来源的干扰，例如微波炉的微波干扰，且这些其他来源的干扰有可能刚好对目前通道的品质有严重的影响，因此，若是存取点或是路由器仅根据自动通道选择机制所选择的通道来进行无线传输，则很有可能会因为这些其他来源的干扰而影响到其流通量(throughput)。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提出一种具有通道检测的通信装置，其可以在通信装置操作时执行通道检测以判断出每一个通道的品质，以供通信装置选择是否切换至优选的通道来进行无线通信，以解先前技术中所述的问题。

在本发明的一个实施例中，披露了一种通信装置的控制方法，其包含有以下步骤：控制该通信装置中的一无线通信模块使用一第一通道来与一无线装置进行通信；在无线通信模块使用该第一通道的过程中，检测多个通道以分别产生多个品质参数；根据该多个品质参数来判断该多个通道中是否具有一第二通道，其品质参数高于该第一通道的品质参数；以及若是该多个通道中是具有品质参数高于该第一通道的品质参数的该第二通道，选择性地控制该无线通信模块使用该第二通道来与该无线装置进行通信。

在本发明的另一个实施例中，披露了一种通信装置，其包含有一无线通信模块、一处理器以及一通道检测模块，其中该处理器用以控制该无线通信模块来使用一第一通道与一无线装置进行通信，且该通道检测模块用以在该无线通信模块使用该第一通道与该无线装置进行通信的过程中，检测多个通道以分别产生多个品质参数。此外，该处理器判断该多个品质参数来判断该多个通道中是否具有一第二通道，其品质参数高于该第一通道的品质参数；且若是该多个通道中是具有品质参数高于该第一通道的品质参数的该第二通道，该处理器选择性地控制该无线通信模块使用该第二通道来与该无线装置进行通信。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的通信装置的示意图。

图2为通道负载量测的示意图。

图3为噪声直方图量测的示意图。

图4为根据本发明一实施例的通信装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

图1为根据本发明一实施例的通信装置100的示意图。如图1所示，通信装置100包含了一处理器110、一通道检测模块120以及两个无线通信模块130、140。在本实施例中，通信装置100是为一存取点或是一路由器，无线通信模块130可以用来收发位于2.4GHz(十亿赫兹，Gigahertz)的频道的信号，而无线通信模块140可以用来收发位于5GHz(十亿赫兹，Gigahertz)的频道的信号。

在通信装置100的操作中，当通信装置100完成开机且已经执行自动通道选择机制以选择出一或两个通道之后，处理器110会控制无线通信模块130使用所决定的通道来进行无线传输，或是控制无线通信模块140使用所决定的通道来进行无线传输；或是处理器110控制无线通信模块130使用所决定的一通道来进行无线传输，且控制无线通信模块140使用所决定的另一通道来进行无线传输。而在通信装置100完成上述操作之后，通道检测模块120开始进行即时通道检测，以产生相关的通道信息，并判断出每一个通道的品质，而处理器110再据以决定是否要切换无线通信模块130或是无线通信模块140目前所使用的通道至另一通道，以具有优选的通信品质。

具体来说，通道检测模块120本身可以具有一个专属的天线，以使得在无线通信模块130及无线通信模块140进行操作时仍然可以检测每一个通道的相关信息。在一实施例中，通道检测模块120本身可以是一个无线通信模块，其架构可以类似无线通信模块130、140。在通道检测模块120的操作中，通道检测模块120会周期性地对每一个通道进行检测，例如每隔30秒便接收每一个通道的信号，以产生相关的通道信息。举例来说，通道检测模块120可以检测出每一个通道的一通道负载量测(channel load measurement，CLM)及/或一噪声直方图量测(noise histogram measurement，NHM)，其中通道负载量测的方式可参考图2所示，亦即在空闲通道评估(Clear channel assessment，CCA)时间内计算通道空闲的次数/时间，以判断出若是使用此通道时通信装置100实际可以接收到封包的时间比例；而噪声直方图量测可参考图3，其包含了在一段时间内一通道所接收到的多的内容在能量上的比例，例如背景噪声、所要的接收信号、传送信号、干扰信号…等等这些来自不同来源的能量强度。在上述的例子中，由于通道负载量测可以判断出在使用通道时通信装置100实际可以接收到封包的时间比例，因此可以准确地反映出通信装置100的周围是否有其他的装置正在使用这个频道或是类似的频带(例如，蓝牙装置所使用的2.492GHz至2.480GHz)；另一方面，由于噪声直方图量测可以检测出环境的噪声，因此可以准确地反映出通信装置100周边是否有微波炉或是其他的微波装置在操作。如上所述，以上两个通道信息可以准确地反映出通道的品质。

接着，在产生每一个通道的通道信息后，通道检测模块120可以再根据通道信息以判断出每一个通道的品质。举例来说，通道检测模块120可以计算出如以下表一所示的部分通道的品质参数：

通道	品质参数(％)	CLM(％)	NHM(％)
				1	52	73	25
2	74	20	32
				3	52	25	73
4	51	40	59
				5	51	32	66
6	51	76	23
				7	47	34	64
8	51	27	72
				9	51	32	67
10	51	74	24
				11	51	90	8
12	51	56	42
				13	38	9	89
36	77	26	20
				40	67	16	50
44	62	39	39
				48	56	35	54
52	59	64	30
				56	66	80	12
60	68	74	12
				64	54	92	0
100	86	13	16
				104	75	19	33
108	74	26	26
				112	66	39	31
116	65	16	54
				120	69	11	52
124	72	25	33
				128	60	28	52
132	70	11	50

表一

需注意的是，以上表一的内容仅是作为范例说明，在实际操作上，通道检测模块120可以产生更多不同种类的通道信息供产生品质参数使用，且也可以对不同的通道信息设定不同的权重来计算出品质参数。

在以上的实施例中，通道检测模块120是周期性地产生通道信息及品质参数，然而，本发明并不以此为限。在另一实施例中，由于上述通道负载量测以及噪声直方图量测会因为无线通信模块130与无线通信模块140的操作而受到影响，亦即，若是无线通信模块130正在使用一第一通道来进行数据的收发，则通道负载量测以及噪声直方图量测对于该第一通道的量测会因为该第一通道的信号成分/强度而有所误差。为了解决此一问题，处理器110可以先通知通道检测模块120有关无线通信模块130所正在使用的该第一通道的信息(例如，无线通信模块130传送信号的时间点)，而通道检测模块120在计算通道负载量测以及噪声直方图量测时便会将该第一通道的成分/强度预先扣除，以使得该第一通道的通道信息计算能够较为准确；同理，处理器110也可以先通知通道检测模块120有关无线通信模块140所正在使用的一通道的信息，而通道检测模块120在计算通道负载量测以及噪声直方图量测时便会将该通道的成分/强度预先扣除，以使得该第二通道的通道信息计算能够较为准确。在另一实施例中，处理器110可以通知通道检测模块120有关于无线通信模块130及无线通信模块140传送数据的时间点，而通道检测模块120可以选择无线通信模块130及无线通信模块140没有进行数据传送的时间区间来进行通道检测以产生通道信息。在另一实施例中，处理器110可以在无线通信模块130及无线通信模块140没有传送数据的时间点传送触发信号，以触发通道检测模块120进行通道检测以产生通道信息。

在计算出品质参数之后，处理器110判断目前无线通信模块130或是无线通信模块140所使用的通道的品质参数是否低于其他通道的品质参数，以决定是否要将无线通信模块130或是无线通信模块140切换至另一个通道。举例来说，通道‘1’至‘13’是对应到2.4GHz的频段，假设目前无线通信模块130使用通道‘1’来与其他的无线装置进行通信，而处理器110判断出通道‘6’具有最佳的品质参数，则处理器110可以控制无线通信模块130切换至通道‘6’来与其他的无线装置进行通信；在另一例子中，假设目前无线通信模块140使用通道‘60’来与其他的无线装置进行通信，而处理器110判断出通道‘68’具有最佳的品质参数，则处理器110可以控制无线通信模块140切换至通道‘68’来与其他的无线装置进行通信。此外，由于通信装置100在进行通道切换时的操作可以参考IEEE802.11k的规格书的内容来得到，故相关细节在此不赘述。

需注意的是，处理器110在判断是否要将无线通信模块130或是无线通信模块140切换至另一个通道的机制可以有以下其他几种实施方式：第一，由于通信装置100在进行通道切换时需要较复杂的流程，故处理器110可以在无线通信模块130或是无线通信模块140目前所使用的通道的品质参数低于一临界值时才进行通道切换；第二，处理器110可以在无线通信模块130或是无线通信模块140目前所使用的通道的品质参数与最佳品质参数之间的差异高于一临界值时才进行通道切换；第三，处理器110判断目前无线通信模块130或是无线通信模块140是否正在与其他无线装置进行大量或是连续性的数据传输，若是无线通信模块130或是无线通信模块140正在忙碌时则暂不进行通道切换。

在另一实施例中，无线通信模块130和无线通信模块140中的其一可以自通信装置100中移除，而不会影响到本发明的发明精神。

在另一实施例中，处理器110在判断目前有更佳的通道可供无线通信模块130或是无线通信模块140进行切换时，处理器110会先将通道切换的信息通过无线通信模块130或是无线通信模块140传送给使用者/管理者，以供使用者/管理者参考，而不会直接地进行通道切换。此外，使用者可以根据来自通信装置100的通道切换信息来选择是否指示通信装置100来进行通道切换。

在以上的实施例中，通道检测模块120是用来检测通道信息并判断出每一个通道的品质参数，然而，本发明并不以此为限。在其他的实施例中，通道检测模块120可以仅用来检测通道信息，而处理器110接收来自通道检测模块120的通道信息后再计算出每一个通道的品质参数。

图4为根据本发明一实施例的通信装置的控制方法的流程图。同时参考以上实施例所披露的内容，控制方法的流程如下所述。

步骤400：流程开始。

步骤402：无线通信模块操作在一第一通道。

步骤404：判断是否到达开始进行通道检测的时间，若是，流程进入步骤406；若否，流程回到步骤402。

步骤406：产生通道信息，并产生或更新每一个通道的品质参数。

步骤408：判断是否有一第二通道的品质参数高于该第一通道的品质参数，若有，流程进入步骤410；若否，流程回到步骤402。

步骤410：在适当的时间点控制该无线通信模块操作于该第二通道。

简要归纳本发明，在本发明的通信装置及相关的控制方法中，通过在通信装置操作的过程中对每一个通道进行检测以产生对应的品质参数，并根据品质参数来决定是否要切换无线通信模块所正在使用的通道，因此，本发明可以确保通信装置在任何时间点都可以使用品质优选的通道来于其他无线装置进行通信，以提升整体通信品质。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

【符号说明】

100：通信装置

110：处理器

120：通道检测模块

130：无线通信模块

140：无线通信模块

400至410：步骤。

Claims

1.一种通信装置的控制方法，包含有：

控制该通信装置中的一无线通信模块使用一第一通道来与一无线装置进行通信；

在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，检测多个通道以分别产生多个品质参数；

根据该多个品质参数来判断该多个通道中是否具有一第二通道，该第二通道的品质参数高于该第一通道的品质参数；以及

若是该多个通道中是具有品质参数高于该第一通道的品质参数的该第二通道，选择性地控制该无线通信模块使用该第二通道来与该无线装置进行通信。

2.如权利要求1所述的控制方法，其中在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，检测该多个通道以分别产生该多个品质参数的步骤包含有：

在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，周期性地检测该多个通道以分别产生该多个品质参数。

3.如权利要求1所述的控制方法，其中在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，检测该多个通道以分别产生该多个品质参数的步骤包含有：

在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，根据该无线通信模块传送数据的时间点，以选择在该无线通信模块未传送数据的时间区间来检测该多个通道以分别产生该多个品质参数。

4.如权利要求1所述的控制方法，其中在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，检测该多个通道以分别产生该多个品质参数的步骤包含有：

在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，根据一触发信号以开始检测该多个通道以分别产生该多个品质参数，其中该触发信号是指示该无线通信模块未传送数据的时间点。

5.如权利要求1、2、3或4所述的控制方法，其中在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，检测该多个通道以分别产生该多个品质参数的步骤包含有：

在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，对该多个通道中每一个通道进行一通道负载量测及/或一噪声直方图量测；以及

根据该通道负载量测及/或该噪声直方图量测的结果以计算出每一个通道的品质参数。

6.如权利要求1、2、3或4所述的控制方法，其中在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，检测该多个通道以分别产生该多个品质参数的步骤包含有：

在该无线通信模块使用该第一通道的过程中，使用不同于该无线通信模块的一通道检测模块来检测该多个通道以分别产生该多个品质参数。

7.如权利要求1所述的控制方法，其中若是该多个通道中是具有品质参数高于该第一通道的品质参数的该第二通道，选择性地控制该无线通信模块使用该第二通道来与该无线装置进行通信的步骤包含有：

判断该无线通信模块是否正在忙碌地使用该第一通道；

若是该无线通信模块忙碌地使用该第一通道，则暂停将该无线通信模块由该第一通道切换至该第二通道；以及

若是该无线通信模块并非忙碌地使用该第一通道，则将该无线通信模块由该第一通道切换至该第二通道，并使用该第二通道来与该无线装置进行通信。

8.如权利要求1所述的控制方法，其中该通信装置为一存取点或是一路由器。

9.一种通信装置，包含有：

一无线通信模块；

一处理器，用以控制该无线通信模块来使用一第一通道与一无线装置进行通信；

一通道检测模块，用以在该无线通信模块使用该第一通道与该无线装置进行通信的过程中，检测多个通道以分别产生多个品质参数；

其中该处理器判断该多个品质参数来判断该多个通道中是否具有一第二通道，该第二通道的品质参数高于该第一通道的品质参数；且若是该多个通道中是具有品质参数高于该第一通道的品质参数的该第二通道，该处理器选择性地控制该无线通信模块使用该第二通道来与该无线装置进行通信。

10.如权利要求9所述的通信装置，其中在无线通信模块使用该第一通道的过程中，该通道检测模块周期性地检测该多个通道以分别产生该多个品质参数。