CN203326990U

CN203326990U - 无线通信装置

Info

Publication number: CN203326990U
Application number: CN2013202808080U
Authority: CN
Inventors: 杨世民; 吴佳兴; 刘光春; 亢福明
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2023-05-21

Abstract

本实用新型提出一种无线通信装置。该无线通信装置包括：一组外部天线接点，该组外部天线接点从一组外部天线接收一组第一射频信号；一组内部天线，该组内部天线接收一组第二射频信号；一通信电路，该通信电路耦接该组外部天线和该组内部天线，根据该组第一射频信号判定一第一信号质量，根据该组第二射频信号判定一第二信号质量；以及一控制器，该控制器耦接该通信电路，判定该第一和第二信号质量中较高的信号质量，以及切换到该较高信号质量所对应到的该组天线。本实用新型可配有内部及外部天线，并可选择一组天线和外部移动通信网络进行沟通，以从外部移动通信网络收到较强的信号。

Description

无线通信装置

技术领域

本实用新型涉及一种无线通信装置，尤指适用于无线通信中天线切换的无线通信装置。

背景技术

随着移动通信网络的兴起，为了能够对多个移动装置（例如智能型手机和平板计算机）同时提供语音与数据整合的服务，提供综合接入方案已成为通信业者未来的发展方向。综合接入设备（Integrated Access Device，IAD）即为一种连接到外部的3G、4G或WiFi移动通信网络，并对多个家用或商用移动装置提供局域网络的数据及语音服务的通信设备。

为了从外部移动通信网络收到较强的信号，综合接入设备配有内部及外部天线，并可选择一组天线和外部移动通信网络进行沟通。

因此，需要提供一种无线通信装置来满足上述需求。

实用新型内容

基于上述目的，本实用新型公开了一种控制方法，适用于一无线通信装置，包括：从一组外部天线接点接收一组第一射频信号；根据该组第一射频信号判定一第一信号质量；从一组内部天线接收一组第二射频信号；根据该组第二射频信号判定一第二信号质量；判定该第一和第二信号质量中较高的信号质量；以及切换到该较高的信号质量所对应到的该组天线。

本实用新型还公开了一种无线通信装置，该无线通信装置包括：一组外部天线接点、一组内部天线、一通信电路以及一控制器；该组外部天线接点从一组外部天线接收一组第一射频信号；该组内部天线接收一组第二射频信号；该通信电路耦接该组外部天线和该组内部天线，根据该组第一射频信号判定一第一信号质量，根据该组第二射频信号判定一第二信号质量；该控制器耦接该通信电路，判定该第一和第二信号质量中较高的信号质量，以及切换到该较高信号质量所对应到的该组天线。

本实用新型可配有内部及外部天线，并可选择一组天线和外部移动通信网络进行沟通，以从外部移动通信网络收到较强的信号。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的一种综合接入设备1的方框图。

图2为本实用新型实施例中的一种控制方法2的流程图。

主要组件符号说明：

1 综合接入设备

10a、10b 外部天线

12a、12b 内部天线

14 LTE电路

16 MCU

18a、18b RF开关

19 外部按钮

S200、S202、…、S220 步骤

具体实施方式

在此必须说明的是，在下公开的内容中所提出的不同实施例或范例，用以说明本实用新型所公开的不同技术特征，其所描述的特定范例或排列用以简化本实用新型，然而并非用以限定本实用新型。此外，在不同实施例或范例中可能重复使用相同的参考数字与符号，此等重复使用的参考数字与符号用以说明本实用新型所公开的内容，而非用以表示不同实施例或范例间的关系。

图1为本实用新型实施例中的一种综合接入设备1的方框图，包括外部天线组10a、10b、内部天线组12a、12b、LTE电路14、微控制器（Micro-Controller Unit，以下称为MCU）16、射频（Radio Frequency，以下称为RF）开关18a、18b以及外部按钮19。综合接入设备1适用于长期演进技术（Long Term Evolution，以下称为LTE）。

综合接入设备1可从内部天线组12a、12b或外部天线组10a、10b中的一组天线和无线网络端进行沟通。

内部天线组和外部天线组分别具有两根天线，该两根天线可提供天线分集（AntennaDiversity）或双频（dual mode）功能。MCU 16会根据接收信号的信号强度表示值（ReceivedSignal Strength Indicator，以下称为RSSI）（信号质量），从内部天线组和外部天线组中选出一组和无线网络端进行沟通。

RF开关18a和18b从MCU 16接收选择信号S_sel，进而选取要使用的天线组。当RF开关18a和18b选择外部天线组10a、10b时，LTE电路14只会从外部天线组10a、10b收到一组第一射频信号S_{RF_exta}、S_{RF_extb}，根据收到的第一RF信号组进行天线分集运算而产生一处理过的第一RF信号（未图标），根据收到的第一RF信号组进行运算而得出外部RSSI（第一信号质量），并将外部RSSI以信号S_RSSI传送给MCU16。当RF开关18a和18b选择内部天线组12a、12b时，LTE电路14只会从内部天线组12a、12b收到一组第二RF信号S_{RF_inta}、S_{RF_intb}，根据收到的该第二RF信号组进行运算而得出内部RSSI（第二信号质量），根据收到的第二RF信号组进行天线分集运算而产生一处理过的第二RF信号（未图标），并将内部RSSI以信号S_RSSI传送给MCU16。

当综合接入设备1开机或断线时，便会开始自动选择要使用的天线组。在自动选择天线期间，MCU16会藉由让GPIO0端口失效而忽略所有来自外部按钮的输入。MCU16会在一预定时间内顺序切换到外部天线组10a、10b和内部天线组12a、12b让LTE电路14计算得出外部及内部RSSI，MCU16接着比较外部及内部RSSI以判定外部及内部RSSI中较高的值，并藉由选择信号S_sel控制RF开关18a和18b，切换到上述较高RSSI所对应到的天线组。例如，当外部RSSI大于内部RSSI时，MCU16会藉由选择信号S_sel切换到外部天线组10a、10b。当外部RSSI小于内部RSSI时，MCU16会藉由选择信号S_sel切换到内部天线组12a、12b。当外部RSSI和内部RSSI两者约略相等时，MCU16会维持前次的天线组选择。若是在综合接入设备1开机并且没有前次的天线组选择时，MCU16会选择一组预定的开机天线组，例如外部天线组10a、10b，或是随机选择外部天线组10a、10b和内部天线组12a、12b中的一组作为接收天线组。

在某些实施例中，MCU16会在一段预定时间内判断外部及内部RSSI中的一者持续高于另一者时，才判定上述一者的RSSI高于上述另一者的RSSI。在另外的实施例中，MCU16会先切换到其中一组天线组，对一段预定时间长度内的该组天线组的RSSI进行平均以获得一平均第一RSSI，接着切换到其中一组天线组，对同一预定时间长度内的该组天线组的RSSI进行平均以获得一平均第二RSSI，判定上述第一和第二平均RSSI中较高的平均RSSI，最后判定上述较高的平均RSSI所对应到的RSSI为上述第一和第二RSSI中较高的RSSI。

MCU16会根据收到的信号S_RSSI判断是否有断线状况发生。在某些实施例中，MCU16在切换到其中一组天线组后会评估该组天线组收到的信号S_RSSI是否小于一临界RSSI。一旦检测到收到的信号S_RSSI小于临界RSSI的情况，MCU16便会评估该信号S_RSSI小于临界RSSI的情况是否超过第一预定时间长度，例如1秒钟长度。当该种情况持续超过该预定时间长度时，MCU16会判定断线情况发生且需要切换到另一组天线组继续接收RF信号。

在综合接入设备1完成上述的自动天线选择后，MCU16会藉由让GPIO0端口有效而接收来自外部按钮的输入。使用者可藉由外部按钮19在内部天线组12a、12b和外部天线组10a、10b间轮流切换。例如，当综合接入设备1正以内部天线组12a、12b接收RF信号时，使用者可以按下外部按钮19产生一切换信号S_SW至MCU16。响应于切换信号S_SW，MCU16会产生选择信号S_sel将接收天线组从内部天线组12a、12b切换到外部天线组10a、10b。当使用者再次按下外部按钮19会产生另一切换信号S_SW至MCU16，MCU16会再次将接收天线组从外部天线组10a、10b切换到内部天线组12a、12b。使用者可藉由外部按钮19在轮流切换天线组后选择一组相比之下偏好的天线组和网络端沟通。

综合接入设备1可另外包括一显示灯号（未图标），显示目前正在使用的天线组。例如，当综合接入设备1正在使用外部天线组10a、10b时显示灯号会显示亮灯，当综合接入设备1正在使用内部天线组12a、12b时显示灯号会显示暗灯。

虽然综合接入设备1用于LTE通信网络，本领域的技术人员可知综合接入设备1也可以根据不同的通信规范而设计调整为适用于其他3G、4G或4G之后的移动通信网络。另外，MCU16也可以利用其他种类的信号质量，例如信噪比（Signal to Noise Ratio，以下称为SNR）、参考信号接收能量（Reference Signal Received Power，以下称为RSRP）、信道质量指示值（Channel Quality Indicator，以下称为CQI）、或其他种类的信号质量指示值来选择有较高信号质量的天线组和无线网络端沟通。另外，虽然实施例显示的每组天线组只包括2根天线，本领域的技术人员可知每组天线组也可以包括大于2根天线，LTE电路14会接收并根据大于2根天线所收到的大于2个RF信号进行运算而得出对应的信号质量。

综合接入设备1可以根据信号质量而自动选择接收天线组，提供准确而自动的天线组选择功能，并藉由使用RF开关选择天线组来减低成本。

图2为本实用新型实施例中的一种控制方法2的流程图，使用图1的综合接入设备1。

控制方法2开始后，综合接入设备1在开机状态，MCU16控制GPIO0端口在失效状态且GPIO1端口和USB端口在有效状态，准备好从空中接收RF信号，并开始自动天线组选择（S200）。接着MCU16会先藉由选择信号S_sel切到外部天线10a、10b，藉由外部天线10a、10b接收第一RF信号S_{RF_exta}、S_{RF_extb}送到LTE电路14（S204）。LTE电路14会根据第一RF信号S_{RF_exta}、S_{RF_extb}判定第一信号质量并将第一信号质量送给MCU16。然后MCU16会藉由选择信号S_sel切到内部天线12a、12b，藉由内部天线12a、12b接收第二RF信号S_{RF_inta}、S_{RF_intb}送到LTE电路14（S206）。LTE电路14会根据第二RF信号S_{RF_inta}、S_{RF_intb}判定第二信号质量并将第二信号质量送给MCU16（S208）。信号质量可以是RSSI、RSRP、SNR、CQI或其他种类的信号质量指示值。

在这个阶段，MCU16已经获得第一信号质量和第二信号质量的信息，所以可以对第一信号质量和第二信号质量进行比较而判定何者具有较高的信号质量（S210）。例如，当第一信号质量大于第二信号质量时，MCU16会藉由选择信号S_sel切换到外部天线组10a、10b。当第一信号质量小于第二信号质量时，MCU16会藉由选择信号S_sel切换到内部天线组12a、12b。当第一信号质量大于第二信号质量两者约略相等时，MCU16会维持前次的天线组选择。若没有前次的天线组选择时，MCU16会选择一组预定的开机天线组，例如外部天线组10a、10b，或是随机选择外部天线组10a、10b和内部天线组12a、12b中的一组作为接收天线组。MCU16会藉由选择信号S_sel切到较高信号质量所对应到的天线（S212），藉由切换到的天线组接收RF信号（S214），完成自动天线组选择的程序。

在自动天线组选择程序完成后，MCU16会控制GPIO0端口到有效状态，提供使用者自行选择偏好天线组的灵活性。当GPIO0端口在有效状态时，MCU16会持续检测是否由外部按钮19收到使用者的输入信号S_SW（S216）。若是没有收到使用者输入信号S_SW，MCU16会持续检测。若是收到使用者输入信号S_SW，MCU16会在外部天线10a、10b和内部天线12a、12b间轮流切换（S218），并使用切换到的天线组接收RF信号（S214）。

在检测使用者输入的同时，MCU16也会持续判断是否断线状况发生（S220），若是没有断线状况发生MCU16会持续检测。若是判定断线状况发生时，MCU16会回到步骤S202，控制GPIO0端口回到失效状态，重新开始步骤S202到S214的自动天线组选择程序。MCU16会根据收到的信号质量判断是否断线状况发生。在某些实施例中，MCU16在切换到其中一组天线组后会评估该组天线组收到的信号质量是否小于一临界信号质量。一旦检测到收到的收到信号质量小于临界信号质量情况MCU16便会评估该情况是否超过第一预定时间长度，例如1秒钟长度。当该种情况持续超过该预定时间长度时，MCU16会判定断线情况发生。

控制方法2可以根据信号质量而自动选择接收天线组，提供准确且自动的天线组选择功能，并藉由使用RF开关选择天线组来减低成本。

本领域的技术人员可理解信息和信号可使用各种不同的技术来表现。例如说明书中描述的数据、指令、信息、信号、字节、符号以及芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或颗粒、光场或颗粒或以上的任意组合来表示。

本领域的技术人员可更理解说明书中所述的各个逻辑区块、模块、处理器、执行装置、电路和算法步骤可由电路硬件（例如数字实现硬件、模拟实现硬件或两者的结合，其可由来源码或其他相关技术加以设计实现），使用指令的各种形式的程序代码或设计码（这里可另外称为软件或软件模块），或上述两者的结合而加以实现。为了清楚显示上述软件和硬件的互换性，说明书描述的各种图标组件、区块、模块、电路以及步骤通常以其功能进行描述。这些功能要以软件或硬件实现，会和完整系统的特定应用和设计限制有关。本领域的技术人员可针对每个特定应用而以各种方式实现描述的功能，但是实现方式的决定不会偏离本实用新型的精神和范围。

另外，本实用新型描述的各种逻辑区块、模块以及电路可以使用集成电路（IntegratedCircuit，IC）实现或由接入终端或接入点执行。集成电路可包括通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、特定应用集成电路（Application Specific IntegratedCircuit，ASIC）、可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）或其他可程控逻辑组件、离散式逻辑电路或晶体管逻辑门、离散式硬件组件、电性组件、光学组件、机械组件或用于执行本实用新型所描述的执行的功能的其任意组合，其可执行集成电路内驻、外部或两者皆有的程序代码或程序指令。通用处理器可以为微处理器，或者，该处理器可以为任意商用处理器、控制器、微处理器或状态机。处理器也可由计算装置的结合加以实现，例如DSP和微处理器、多个微处理器、一或多个微处理器以及DSP核心或其他各种设定的结合。

本领域的技术人员可理解本实用新型公开的程序步骤的特定顺序或序列仅为举例。根据设计偏好，本领域的技术人员可理解只要不偏离本实用新型的精神和范围，本实用新型公开的程序步骤的特定顺序或序列可以以其他顺序重新排列。本实用新型实施例的方法和要求所伴随的各种步骤顺序只是举例，而不限定于本实用新型公开程序步骤的特定顺序或序列。

所述的方法或算法步骤可以以硬件或处理器执行软件模块，或以两者结合的方式实现。软件模块（例如包括可执行指令和相关数据）及其他数据可内驻于数据存储器之内，如RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、软盘、光盘片或是任何其他机器可读取（如计算机可读取）储存介质。数据储存介质可耦接至机器，如计算机或处理器（其可称为“处理器”），处理器可从储存介质读取及写入程序代码。数据储存介质可整合至处理器。处理器和储存介质可内驻在ASIC之内。ASIC可内驻在用户设备。或者处理器和储存介质可以以离散组件的形式内驻在用户设备之内。另外，适用的计算机程序产品可包括计算机可读取介质，包括关于一或多个说明书公开的程序代码。在一些实施例中，适用的计算机程序产品可包括封装材料。

本实用新型虽以较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，应当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims

1.一种无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置包括：

一组外部天线接点，该组外部天线接点从一组外部天线接收一组第一射频信号；

一组内部天线，该组内部天线接收一组第二射频信号；

一通信电路，该通信电路耦接该组外部天线和该组内部天线，根据该组第一射频信号判定一第一信号质量，根据该组第二射频信号判定一第二信号质量；以及

一控制器，该控制器耦接该通信电路，判定该第一和第二信号质量中较高的信号质量，以及切换到该较高信号质量所对应到的该组天线。

2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还包括：

一外部按钮，该外部按钮耦接该控制器，接收一切换信号；

其中该控制器响应于该切换信号，在该组外部天线和该组内部天线间轮流切换。

3.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，当在一段预定时间内该第一和第二信号质量中的一者持续高于另一者时，该控制器判定该一者的信号质量高于该另一者的信号质量。

4.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该控制器：

对一段预定时间内的该第一信号质量进行平均以获得一平均第一信号质量；

对一段预定时间内的该第二信号质量进行平均以获得一平均第二信号质量；

判定该第一和第二平均信号质量中较高的平均信号质量；以及

判定该较高的平均信号质量所对应到的信号质量为该第一和第二信号质量中较高的信号质量。

5.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，当从该切换后的该组天线接收到的一对应信号断线超过一预定断线时间时，该控制器才判定该第一和第二信号质量中较高的信号质量。

6.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该控制器控制该组内部及外部天线轮流接收该组第一及第二射频信号。

7.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该组内部和外部天线每组包括两根天线。