TW201511405A

TW201511405A - 無線通訊裝置及其控制方法

Info

Publication number: TW201511405A
Application number: TW102133324A
Authority: TW
Inventors: Tsung-Hsuan Lee; Chung-Yao Chang
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2013-09-14
Filing date: 2013-09-14
Publication date: 2015-03-16
Also published as: US9596018B2; TWI572088B; US20150078488A1

Abstract

一種無線通訊裝置及其控制方法，該無線通訊裝置供耦接一具有複數根天線的多天線模組，該無線通訊裝置包括一切換電路，根據一切換訊號改變該複數根天線的連接關係，使該多天線模組提供複數組天線組合，以及一接收模組，耦接該切換電路，該接收模組包括一訊號強度量測電路，量測一無線封包經由該複數組天線組合接收時的訊號強度，產生複數個量測結果以及一天線切換決定電路，在一訓練階段期間，自該複數組天線組合中選用一包括至少兩種天線組合的第一比較組，供該接收模組接收該無線封包並根據該第一比較組的量測結果決定出一較佳天線組合。

Description

無線通訊裝置及其控制方法

本發明係關於一種無線通訊系統，特別是關於一種以多個天線進行封包收發的無線通訊裝置及其控制方法。

隨著科技的進步，無線通訊(wireless communication)系統的使用也越來越普及。然而對於一個無線通訊系統而言，傳輸的效能很容易受到環境的影響，例如系統所處的環境有較嚴重的通道效應(channel effect)，來自其他無線通訊系統或電子設備的干擾，或是受到建築物的屏蔽等，或是因天線的擺放方向和位置造成訊號衰減的程度不同，導致無線系統傳送與接收受到影響，例如訊雜比(SNR)降低、PER升高、傳輸速率低落、封包重送等等。

一般而言，對使用者來說，解決上述問題的方式通常是移動自身的位置到一個收訊較佳的地方來使用無線通訊系統所提供的服務。或者，致電至提供無線通訊系統服務的廠商，請他們調整基地台發射訊號的方向。然而，這些方式都會帶給使用者很大的不便，而且不一定能夠及時有效地解決問題。

本發明的目的之一，在於提出一種配合多天線模組的無線通訊控制電路，提升無線通訊的效能。

根據本發明，一種無線通訊裝置，供耦接一具有複數根天線的多天線模組，該無線通訊裝置包括一切換電路，根據一切換訊號改變該複數根天線的連接關係，使該多天線模組提供複數組天線組合，以及一接收模組，耦接該切換電路，該接收模組包括一訊號強度量測電路，量測一無線封包經由該複數組天線組合接收時的訊號強度，產生複數個量測結果，以及一天線切換決定電路，在一訓練階段期間，自該複數組天線組合中選用一包括至少兩種天線組合的第一比較組，供該接收模組接收該無線封包，並根據該第一比較組的量測結果決定出一較佳天線組合；其中，該接收模組根據一後端電路提供之一訓練致能訊號進入該訓練階段，且在該後端電路結束該訓練致能訊號時，進入一決定階段。

根據本發明，一種無線通訊控制方法用以控制一具有複數根天線的多天線模組以進行無線封包收發，該多天線模組可受控提供複數組天線組合，該控制方法包括：量測該無線封包經由該複數組天線組合接收時的訊號強度，產生複數個量測結果；根據一訓練致能訊號進入一訓練階段；在該訓練階段期間，自該複數組天線組合中選用一包括至少兩種天線組合的第一比較組，以接收一無線封包，並根據該第一比較組的量測結果決定出一較佳天線組合；以及在該訓練致能訊號結束時，進入一決定階段。

較佳者，在接收該無線封包的標頭期間產生該第一比較組的量測結果，決定出該較佳天線組合以完成封包接收。且該接收模組將該較佳天線組合及對應的訊號強度量測結果回傳給後端電路，供後端電路決定一最佳天線組合，以進入該決定階段。

變化地，該接收模組中預設有一組訓練位置，在該訓練階段中，該天線切換決定電路在該無線封包的來源位址符合該訓練位址時選用一第二比較組，使該接收模組以另外兩種天線組合接收該無線封包。較佳者，後端電路僅根據來源位址符合該訓練位址的無線封包及其相關資訊，決定該最佳天線組合，找出針對該訓練位址的最佳天線組合。

當該無線通訊控制電路與多個基地台或裝置連線時，該後端電路可在一第一訓練階段設定一第一訓練位址，在一第二訓練階段設定一第二訓練位址，以找出來源位址為第一訓練位址及該第二訓練位址的連線裝置的最佳天線組合。

較佳者，在判斷出將發出回應封包時，通訊模組將接收該無線封包時的較佳天線組合提供給傳輸模組。

A1~AN‧‧‧天線

10‧‧‧多天線模組

12‧‧‧天線主體

14‧‧‧天線指向單元

16‧‧‧印刷電路板

20‧‧‧無線通訊系統

22‧‧‧控制電路

24‧‧‧後端電路

26‧‧‧接收模組

28‧‧‧傳輸模組

30‧‧‧切換電路

32‧‧‧多天線模組

40‧‧‧接收模組

42‧‧‧射頻電路

44‧‧‧類比數位轉換器

46‧‧‧訊號強度量測單元

48‧‧‧天線切換決定電路

50‧‧‧切換電路

502‧‧‧多工器

504‧‧‧查值表

52‧‧‧天線切換決定電路

522‧‧‧訓練電路

524‧‧‧天線選擇電路

526‧‧‧多工器

60‧‧‧訓練電路

601‧‧‧邏輯電路

605‧‧‧多工器

606‧‧‧多工器

65‧‧‧多天線模組

S1~SN‧‧‧開關元件

第1圖係多天線模組一實施例的示意圖。

第2圖係具有一方向性的天線場型圖。

第3圖係具有另一方向性的天線場型圖。

第4圖係本發明提出之無線通訊系統一實施例的示意圖。

第5圖係訓練階段與決定階段的時序分配圖。

第6圖係應用於與多個來源位址連線時的訓練階段與決定階段時序分配圖。

第7圖係接收模組一實施例的方塊圖。

第8圖係切換電路及天線切換決定電路一實施例的方塊圖。

第9圖係訓練電路一實施例的示意圖。

第10圖係多天線模組另一實施例的示意圖。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。

天線的擺放方向和位置會造成不同的天線場型，而天線場型會造成無線通訊系統的傳輸效能差異，因此不同天線間彼此會有天線差異性(antenna diversity)，本發明提出一種藉由改變天線場型，判斷出天線差異性以進行天線選擇的通訊控制電路，以使通訊系統得到最佳的效能。

本發明提出之無線通訊系統，可用來配合如第1圖所示之多天線模組10，天線A1~A8以及天線主體12設置在印刷電路板16上，其中天線A3、A4、A5及A6與印刷電路板10之間設置有天線指向單元14，天線指向單元14可以開關元件實現，藉由控制各個天線指向單元14的導通與否，可使多天線模組10構成複數個天線組合，以提供各種不同的天線場型，不同天線組合所形成之天線場型可參考第2圖及第3圖，詳細的指向單元控制與天線場型變化，可參照台灣專利公開號第201318267號。第1圖所示之多天線模組10係一示例，熟習本發明所屬技術領域者，當知實際可配置的天線數量及配置方法有多種變化，不以第1圖之示例為限。

第4圖係本發明提出之無線通訊系統一實施例的示意圖。無線通訊系統20包括多天線模組32、控制電路22和後端電路24，控制電路22包括接收模組26、傳輸模組28以及切換電路30。在本實施例中，接收模組26以及傳輸模組28提供切換訊號S_w使切換電路30改變天線A1~AN的導通狀態，使多天線模組32提供複數組天線組合。

無線通訊系統20的運作包含了訓練階段(Training State)及決定階段(Decision State)。當後端電路24發出訓練致能訊號時，系統進入訓練階段，在訓練階段期間，當無線通訊系統20為待機模式(RX idle)時，接收模組26會先將切換電路30切換至一第一天線組合，當接收模組26偵測到一筆封包時，接收模組26先記錄以第一天線組合接收該筆封包的訊號強度，接著接收模組26改變切換訊號S_w，使切換電路30切至第二天線組合，再記錄以該第二天線組合接收該筆封包的訊號強度。接收模組26比較以該第一天線組合和該第二天線組合接收該筆封包時的訊號強度，若該第一天線組合接收該筆封包時比該第二天線組合的訊號強度要大，表示該第一天線組合接收該筆封包的接收能力較佳，接收模組26便透過切換電路30將天線切回第一天線組合，繼續收完該筆封包。相反的，若以該第二天線組合接收該筆封包的訊號強度較大，表示該第二天線組合接收該筆封包的接收能力較佳，便留在第二天線組合直到該筆封包收完。在選出較佳天線組合後，完成該筆封包的接收後，接收模組26會記錄該筆封包係由該第一天線組合或該第二天線組合接收完成，以及該筆封包的來源位址(Source Address；SA)，最後將這些資訊送往後端電路24。較佳者，接收模組26在執行自動增益控制(Auto Gain Control；AGC)之前完成選擇天線的動作，例如在接收一筆封包的標頭(preamble)期間完成，再以較佳天線組合收完封包的資料(data)部份。由於從偵測到封包，到執行AGC之前的這段時間非常短暫，較佳者，用速度較快之硬體(IC)實現相關電路。

在本實施例中，後端電路24係指藉由中央處理器執行的資料統整、封包處理等相關軟硬體，例如驅動程式。後端電路24會在訓練階段結束前根據接收模組26回報的較佳天線、訊號強度、來源位址等資訊決定出最佳的天線組合，之後結束該訓練致能訊號，使無線通訊系統20進入決定階段。

在決定階段期間，接收模組26根據後端電路24所決定之最佳天線組合，提供切換訊號S_w給切換電路30，執行封包接收及發送。在另一實施例中，無線通訊系統20若在決定階段期間進入待機狀態，將先停留在對應全向性(omni-directional)天線場型之組合，直到偵測到封包後，再切換至該最佳天線組合；或進一步比較該最佳天線組合與全向性天線組合的接收能力，再從中選擇接收能力較佳的天線組合完成封包接收，直到下一次進入待機模式，或再次進入訓練階段。由於無線環境可能隨時改變，最佳天線組合也需相應更新，本發明提出之無線通訊系統可定期地進入訓練階段，或參考環境變化程度，選擇是否進入訓練階段。

訓練階段與決定階段的時間分配，以及無線通訊系統在訓練階段的詳細運作請參照第5圖。在第5圖中，T1、T2、T3表示訓練階段，D1、D2、D3則表示決定階段，在本實施例中，預設有一組訓練位址(training address)，可儲存於接收模組26的記憶體中，在符合一些預設條件時，後端電路24可以改變該組訓練位址，在第5圖的實施例中，訓練階段T1、T2及T3皆使用相同訓練位址。在訓練階段T1期間，共接收五筆封包P1~P5，其中封包P1和P4的來源位址與訓練位址相同，C1~C6分別表示第一到第六天線組合。

在訓練階段T1開始時，無線通訊系統20處於待機狀態，此時系統以第一天線組合C1等待封包，當封包P1進來時，接收模組26比較以第一天線組合C1和第二天線組合C2接收封包P1的訊號強度，從中選出較佳天線組合繼續接收完封包P1，第一天線組合C1和第二天線組合C2可視為一第一比較組，由於封包P1的來源位址與訓練位址一致，在完成封包接收後，接收模組26將待機模式的天線組合切換至以第三天線組合C3和第四天線組合C4進行封包接收，可視為一第二比較組，在以第三天線組合C3待機的期間，每一筆封包進來都會先以第三天線組合C3接收，再以第四天線組合C4接收，依據訊號強度找出各個封包的較佳天線組合，由於封包P2和P3的來源位址與該訓練位址不符，在完成封包接收後，待機模式的天線組合仍為第三天線組合C3，直到封包P4進來，在比較完以第三天線組合C3和第四天線組合C4接收封包P4的訊號強度，並選出較佳天線及完成封包P4的接收後，接收模組26判斷出封包P4的來源位址符合該訓練位址，便將待機模式的天線組合切至第五天線組合C5，選用第三比較組(第五天線組合C5及第六天線組合C6)；在以第五天線組合C5為待機模式的期間，每一筆封包進來都改為比較第五天線組合C5與第六天線組合C6的訊號強度，再從中選擇較佳天線組合。接收完封包P5後，訓練階段T1結束，此時後端電路已根據接收封包P1~P5所收集到的資訊，決定出最佳天線組合，系統進入決定階段D1，在本實施例中，因為只有封包P1和P4是來自該訓練位址，後端電路24將只根據封包P1和P4所提供之較佳天線組合和訊號強度量測結果決定出針對該訓練位址的最佳天線組合。當後端電路24判斷出第四天線組合C4為最佳天線組合時，在進入決定階段D1後，系統便以第四天線組合C4接收所有封包，直到進入訓練階段T2，再重新找出最佳天線組合。在決定階段D1~D3期間，亦可先以預設之全向性天線組合等待封包，在偵測到封包後，才切換以第四天線組合C4進行封包接收，或比較第四天線組合C4與該預設之全向性天線組合的接收能力，從中擇一。

在前述之實施例中，由於接收模組26只向後端電路24回報較佳天線組合的訊號強度，若其中一組天線組合訊號強度一直較弱的話，封包不會經由該組天線組合接收進來，後端電路24也無從得知該組天線組合的訊號強度，此時可以假設該組天線組合的訊號強度為一極小值(例如0%或-100dBm)。

參照第4圖之無線通訊系統20，後端電路24透過接收模組26回報的資訊統計各天線組合的訊號強度，從中選擇對於該訓練位址訊號強度最強的天線組合，做為該最佳天線組合。當後端電路24有一筆封包要傳送出去，且該封包的目的位址(Destination Address，DA)等於該訓練位址時，後端電路24可在該封包附加該最佳天線組合資訊再傳送給傳輸模組28，此時傳輸模組28得以根據該最佳天線組合資訊輸出切換訊號S_w，透過切換電路30以該最佳天線組合將封包發送至該目的位址。由於後端電路24的反應速度較慢，在需要即時回覆的狀況下，例如需發送回應封包(Response Packet)時，傳輸模組28所選用的天線組合可由接收模組26決定，接收模組26在接收完封包後，將其在接收封包時判斷出的較佳天線組合直接傳給傳輸模組28，使傳輸模組28產生對應的切換訊號S_w，以該較佳天線組合發送回應封包。

無線通訊系統20可以為網路卡或是無線基地台，當無線通訊系統20為網路卡時，訓練位址可以是連線基地台的媒體存取控制位址(MAC address)。當無線通訊系統20為一無線基地台時，訓練位址可以是連上來的網路卡裡其中一張的MAC address。

第6圖為本發明應用於與多個來源位址連線時的時序圖，配合第4圖之硬體說明之，在本實施例中，無線通訊系統20同時與裝置STA1、STA2、和STA3連線。在訓練階段T1期間，後端電路24將訓練位址設定為裝置STA1的MAC address，進行封包的接收及發送，在訓練階段T1結束時找出對應於裝置STA1訊號強度最強的第一最佳天線組合，進入決定階段D1；相似地，後端電路24在進入訓練階段T2時將訓練位址設定為裝置STA2的MAC address，以在訓練階段T2結束時找出對應於裝置STA2訊號強度最強的第二最佳天線組合；在進入訓練階段T3時，後端電路24將訓練位址設定為裝置STA3的MAC address，在訓練階段T3結束時找出對裝置STA3訊號強度最強的第三最佳天線組合。在找出裝置STA1、STA2、和STA3各自對應的最佳天線組合後，當要傳送封包至裝置STA1、STA2、或STA3時，後端電路24可將對應的最佳天線組合告知傳輸模組28，使封包得以經由最佳天線組合發送出去。

第7圖係本發明提出之接收模組一實施例的方塊圖，後端電路24在訓練階段期間提供一訓練致能訊號，使天線切換決定電路408執行訓練階段的相應操作，天線切換決定電路408用來決定天線組合，並提供相應的切換訊號給切換電路30，以決定收發封包的天線場型。在訓練階段期間，天線切換決定電路408會先提供一組待機模式下的切換訊號，使切換電路30以一待機模式天線組合等待封包，當封包進來時，在接收該筆封包的標頭期間，接收模組40以該待機模式天線組合進行封包接收，收進來的封包經過射頻電路401降頻，並由類比數位轉換器402轉換為數位訊號後，訊號強度量測單元404量測當前所接收之封包的訊號強度，並將量測結果提供給天線切換決定電路408，天線切換決定電路408再改變切換訊號，使切換電路30以另一天線組合接收封包，而得到該另一天線組合的訊號強度並產生對應的量測結果，天線切換決定電路408再依據以該待機模式天線組合及該另一天線組合接收該封包的訊號強度量測結果，選出較佳天線組合，將對應該較佳天線組合的切換訊號提供給切換電路30完成該筆封包的接收，並將該較佳天線組合、該筆封包的來源位址及其對應的量測結果(訊號強度)等資訊回傳給後端電路24，供後端電路24據以決定出最佳天線組合。在本實施例中，較佳天線組合、該筆封包的來源位址及其對應的量測結果係附加於封包之後，每隔一段時間才和封包一起透過封包資料處理電路406回傳給後端電路24。後端電路24在決定出最佳天線組合後，會將最佳天線組合交給天線切換決定電路408，並結束該致能訊號。

第8圖是切換電路及天線切換決定電路一實施例的示意圖。切換電路50包含查值表504及多工器502，天線切換決定電路52設置於接收模組(圖中未示)中，包含天線選擇電路524、訓練電路522以及多工器526，為避免圖式過於雜亂，於第8圖中未繪出與天線切換判斷無關的電路。當處於接收封包狀態時，系統以TX/RX控制訊號hwtrsw(tx)使多工器502切換至選通來自接收模組的訊號，當接收模組收到訓練致能訊號時，訓練電路522被致能，系統進入訓練階段，此時天線選擇電路524會控制多工器526選通訊號antsel_ori_mx，做為待機模式的天線組合，等待封包到來。訊號antsel_ori_mx和antsel_alt_mx分別對應不同天線組合，當偵測到封包時，接收模組先量測以訊號antsel_ori_mx對應的天線組合接收封包的訊號強度，並提供量測結果給天線選擇電路524，天線選擇電路524再控制多工器526切至訊號antsel_alt_mx，得到另一種天線組合的量測結果，加以比較而選出較佳天線組合，再控制多工器526切至該較佳天線組合，完成封包接收。較佳天線組合將以訊號antsel_rx_new傳送給封包資料處理電路，以回傳給後端電路(圖中未示)。

訓練電路522係用來從現有的天線組合裡選出一比較組，每一比較組中包括至少兩組天線組合，以供天線切換決定電路52選用，在本實施例中，訓練電路522提供的兩組天線組合分別以訊號antsel_ori_mx和antsel_alt_mx表示，第9圖為訓練電路522一實施例的示意圖，以下配合第8圖加以說明。訊號r_antsel_ori、r_antsel_alt、antsel_ori、antsel_alt的值域為 {0~Cmax}，每一個值代表一種天線組合。Cmax為訓練電路可用的天線組合總數，若天線有N根，則Cmax最多可為2N-1。當進入決定階段時，訓練致能訊號r_fast_training_en為0，多工器605被切換至訊號r_antsel_ori，多工器606亦切換至訊號r_antsel_alt，此時天線選擇電路524只會在訊號r_antsel_ori和r_antsel_alt對應的兩種天線組合作切換選擇，並以訊號r_antsel_ori作為待機模式時的天線組合。在一實施例中，當進入決定階段時，可以利用控制訊號ant_div_en停止天線選擇電路524的功能，並且將切換訊號r_antsel_ori所對應的天線組合設定為全向性天線場型。在本實施例中，後端電路在每次訓練階段結束時，會決定出最佳天線組合，若最佳天線組合不是全向性天線組合，後端電路便會把r_antsel_ori的值設為對應全向性天線場型的天線組合，r_antsel_alt的值設為對應最佳天線組合，控制訊號ant_div_en設為1，此時天線選擇電路524會將訊號r_antsel_ori和訊號r_antsel_alt提供給切換電路50，換言之，天線選擇電路524會在最佳天線組合和全向性天線組合之間選擇接收能力較佳者。當最佳天線組合即為全向性天線組合時，後端電路便把切換訊號r_antsel_ori設為該最佳天線組合，控制訊號ant_div_en設為0，此時接收模組所輸出之切換訊號將固定為訊號r_antsel_ori。

當進入訓練階段時，如第9圖所示，訓練致能訊號r_fast_training_en為1，多工器605切換至antsel_ori且多工器606切換至antsel_alt，此時天線組合的設定可用下列虛擬程式碼(pseudo code)表示：if(watchdog assert) antsel_ori=(antsel_ori+1)%Cmax；antsel_alt=(antsel_ori+1)% Cmax；else if(mac_id_match_flag & cca_negedge) antsel_ori=(antsel_ori+2)% Cmax；antsel_alt=(antsel_ori+1)% Cmax；

邏輯電路601在訓練階段時會設定一段等待時間，在進入傳送或接收封包結束後開始倒數時間，若數至該等待時間後仍沒有偵測到封包，則watchdog assert成立，antsel_ori值加1，antsel_alt的值變成新antsel_ori再加1。換言之，訓練電路提供對應另外兩組天線組合的訊號做為新的比較組，當新antsel_ori或新antsel_alt值超過Cmax時則除以Cmax取餘數，意即以循環方式回到最前面再找天線組合。這個設計目的是為了避免待機模式所停留的天線組合太差，導致無法偵測封包，因此若長時間沒有偵測到封包時，可以切換到另一組天線組合避免上述情況發生。

當偵測到封包並且順利接收完成(cca_negedge=1)，且此封包的來源位址等於訓練位址(mac_id_match_flag=1)，antsel_ori值加2，antsel_alt變成新antsel_ori再加1。這個設計目的是希望收到來自訓練位址的封包後，可以選用一第二比較組，以與該第一比較組不同的另外兩組天線組合繼續比較訊號強度，當下一次來源位址等於訓練位址時，則再跳到第三比較組，如此一來可以快速掃過所有天線組合，找出訊號強度最強的天線組合。

不論是來自傳輸模組或接收模組，最後進到切換電路50的切換訊號antsel_tr_mux會送至查值表504轉換成開關訊號antsel_map，使多天線模組受控切換至對應的天線組合。第10圖為開關訊號antsel_map控制多天線模組的一實施例示意圖。天線A1~AN各自連接開關元件S1~SN，開關訊號antsel_map含有N個位元(bit)，每個位元各自對應開關元件S1~SN，bit值為0時開關元件斷開，bit值為1時開關元件關上而接上對應的天線。切換訊號antsel_tr_mux與開關訊號antsel_map的值域為一對一的對應關係，舉例來說，若開關訊號antsel_map只有bit 1、2和N為1且其餘bit為0時，則對應的天線組合為天線A1、A2、和AN導通，封包只經由天線A1、A2和AN傳送或接收。切換訊號antsel_tr_mux的bit數取決於可用的天線組合總數，因此bit數至少要大於log2(Cmax)才足夠表示。切換訊號antsel_tr_mux與開關訊號antsel_map的對應關係由查值表504決定。

當封包類型為確認封包(Acknowledge；簡稱ACK)或傳送完成封包(Clear To Send；CTS)等回應封包時，其夾帶的MAC address只有接收位址(Receiver Address；RA)，在一實施例中，若判斷出封包的接收位址與自己的MAC address相同時，代表該筆封包是回應自己傳送出去的封包，此時可以在回傳較佳天線組合及相關資訊給後端電路的同時，附上自己之前傳送出去的封包的目的位址，以便後端電路統計來自該目的位址的封包的訊號強度。

請再參照第8圖，當要進行封包傳送時，後端電路以TX/RX控制訊號hwtrsw(tx)使多工器502切至選通來自傳輸模組的訊號，傳輸模組提供之訊號antsel_tx通過多工器502做為切換訊號antsel_tr_mux，再經過查值表504轉換成為對應的開關訊號antsel_map，使多天線模組切換至所需的天線組合，再將該筆封包傳送出去。來自傳輸模組的訊號antsel_tx的值域與接收模組的訊號(antsel_ori_mx和antsel_alt_mx)相同，每一個值都代表一種天線組合，訊號antsel_tx與antsel_map的值域對應關係亦為一對一，並且和切換訊號antsel_tr_mux與開關訊號antsel_map的對應關係相同。

在一實施例中，antsel_rx_new的值可以保留一段較短框間距(Short interframe spacing；SIFS)的時間，若傳送的封包類型為回應封包時，訊號antsel_tx可由antsel_rx_new決定，由於在接收從一來源位址傳送過來的封包後，接收模組已判斷出當前可選的兩種天線組合裡較佳的一種，因此要向該來源位址傳送回應封包時，該較佳天線組合也理應是當前可選的兩種天線組合裡，傳輸能力最佳的，且此時傳輸模組的訊號antsel_tx不需等待後端電路決定，接收模組將對應當前封包的較佳組合antsel_rx_new傳送給傳輸模組，即可快速決定antsel_tx。

當傳輸模組完成一筆封包的傳送時，有時可以預期在經過一段SIFS時間後會收到對方的回應封包，因此，在一實施例中，可以在傳輸模組將一筆封包傳輸到一位址後，將antsel_tx的值設入訓練電路60的antsel_ori_mx並停留一段SIFS時間，待偵測到對方回覆之回應封包後，就以當前的antsel_ori_mx所對應的天線組合，完成該筆回應封包的接收。因為每個無線裝置的計時器不完全一致，可另行設計一偏移值offset，將該停留時間設定為SIFS+offset，以彌補各無線裝置間的時間落差，本實施例之特點在於，當可預期將收到回應封包時，由傳輸模組將其剛向一位址完成封包傳輸的antsel_tx的值告訴接收模組，如此可讓來自該位址的回應封包有機會透過對應的最佳天線組合接收，而進一步提高接收效能。

在一實施例中，後端電路在訓練階段結束後可把不同來源位址所對應的最佳天線組合傳給傳輸模組，傳輸模組儲存這些對應關係。當接收模組收到一筆封包後，要傳輸模組回傳回應封包時，接收模組將由該筆封包取得的當前封包來源位址傳給傳輸模組，傳輸模組即可根據該當前封包來源位址找出對應的最佳天線組合，設定antsel_tx的值，控制切換電路以該來源位址的最佳天線組合回傳回應封包，藉此，傳輸模組可不需等待後端電路，自行決定要使用的天線組合，仍能以對應的最佳天線組合回傳回應封包。

請參照第7圖，由於實際的通訊系統在待機模式時，接收模組40的接收增益(RX gain)會回到初始增益(initial gain)，Rx gain會影響到封包偵測能力，當封包的能量愈小時Rx gain必須愈大。在切換兩組天線組合，量測訊號強度的訓練階段期間，Rx gain仍然維持在初始增益，此時若封包能量大，且初始增益也大時，可能會導致類比數位轉換器44發生訊號飽和(clipping)，造成從兩組天線組合看到的訊號強度都在訊號飽和準位(clipping level)而無法判斷哪一種天線組合較佳。為了避免這個問題，可以根據AGC後看到的訊號強度來調整初始增益，兼顧封包偵測能力以及天線組合判斷機制。理想上，初始增益的選擇須考慮不使距離最遠的連線裝置斷線，又能讓距離最近的連線裝置不發生訊號飽和，由於訓練階段在待機模式的天線組合會不斷變換，在一實施例中，在訓練階段期間，依據訓練位址對應的所有天線組合裡訊號強度最大者，選擇初始增益的值。

本發明提出之無線通訊系統、控制電路及其控制方法可快速選擇出接收能力較佳的天線進行封包接收，換言之，得到更高的訊雜比，因而得以接收訊雜比需要較高的資料速度(data rate)，使得通訊系統的接收能力提升，此外，由於一般情況下通道效應是對等的reciprocal)，接收效能好的天線其傳送效能也會比較好，因此本發明提出之控制方法還可應用於提升傳送效能，提升傳輸封包時的SNR。

由於無線通訊系統的發射功率受到各國規範或是系統本身的限制，當傳送端與接收端的距離太遠或是環境阻隔造成訊號衰減(例如傳送端與接收端隔了幾道水泥牆)，當封包到達接收端時已衰減到一定程度以下，接收端便無法偵測到此封包，換言之，每根天線都有自己的收訊範圍，在收訊範圍以外地方發射的封包就無法收到，因此預設天線的選擇決定了一個無線通訊系統的收訊範圍。本發明提出之無線通訊系統能夠記錄所有與接收端處於相同基本服務組合(Basic Service Set；BSS)傳送端的訊號強度，因此可找出訊號強度最小的目標傳送端，再選擇對於該目標傳送端訊號強度最大的天線作為偵測封包的預設天線。

雖然本發明以上述實施例進行說明，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之請求項所界定者為準。