TWI574523B - 無線裝置以及無線通信方法 - Google Patents

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TWI574523B TW104139394A TW104139394A TWI574523B TW I574523 B TWI574523 B TW I574523B TW 104139394 A TW104139394 A TW 104139394A TW 104139394 A TW104139394 A TW 104139394A TW I574523 B TWI574523 B TW I574523B
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徐永平
洪崑健
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Description

無線裝置以及無線通信方法
本發明實施例涉及無線通訊，特別涉及一種無線局域網路(wireless local area network，WLAN)設備以及一種無線裝置，其中該無線局域網設備能夠動態的調整無線裝置的操作頻率，由此改進無線通訊系統的性能。
WLAN廣泛的應用於各種標準中，例如IEEE 802.11a,IEEE 802.11b,IEEE 802.11g,IEEE 802.11n，和IEEE 802.11ac。這些標準中的一些使用多輸入多輸出(multiple input multiple output，MIMO)正交頻分多工(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)機制，並且可以支援2.4GHz頻段和5GHz頻段。
第1圖示出將在網路中設置的示例性的連續頻譜101和非連續頻譜102。連續頻譜101的頻寬可以是20MHz，40MHz，80MHz，或者160MHz。非連續頻譜102的選擇頻寬可以是如下第一(primary)部分和第二(secondary)部分的組合中的一種：40MHz+40MHz，40MHz+80MHz，80MHz+40MHz，和80MHz+80MHz。當接收一個非連續的組合，需要兩個接收電路來分別的接收第一部分和第二部分。
現存的無線收發器的接收機制沒有彈性。例如，當僅傳輸第一部分 信號時，用於接收第二部分信號的接收電路將進入空閒模式，使得整個系統沒有被充分利用，因此，需要一種改進的傳輸器和接收器設計，以便解決前面提及的問題。
本發明的一個目的是提出一種無線裝置以及無線通信方法，能夠適應的調整接收電路的使用。
本發明第一實施例提出一種無線裝置，該無線裝置包括第一接收電路，第二接收電路和偵測器。該第一接收電路用於在第一頻段接收信號。第二接收電路用於根據第一控制信號，選擇在該第一頻段或者第二頻段接收信號，其中該第二頻段與第一頻段不同。該偵測器用於偵測該第二頻段中傳輸信號的存在情況，根據偵測結果設置該第一控制信號。其中，偵測該第二頻段中傳輸信號的存在情況，並根據偵測結果設置該第一控制信號可以包括：偵測該第二頻段中是否存在傳輸信號，並根據偵測結果設置該第一控制信號。
在一實施例中，該傳輸信號係第二傳輸信號，該第一接收電路進一步用於根據第二控制信號選擇在該第一頻段或者該第二頻段接收信號；並且該偵測器進一步用於通過在該第一頻段內偵測第一傳輸信號的存在情況來設置該第二控制信號。其中，在該第一頻段內偵測第一傳輸信號的存在情況可以包括：在該第一頻段內偵測第一傳輸信號是否存在；第一傳輸信號與第二傳輸信號可以相同，也可以不同。
本發明第二實施例提出一種無線裝置，該無線裝置包括第一傳輸電路，第二傳輸電路和控制器。該第一傳輸電路用於在第一頻段傳輸信號。該第二傳輸電路用於根據一第一控制信號，選擇在該第一頻段或者第二頻段傳輸信號，其中該第二頻段與該第一頻段不同。該控制器用於根據傳輸模式設置該第 一控制信號。其中，該傳輸模式表示了是否在該第二頻段傳輸信號。
本發明第三實施例提供一種無線通信方法，該方法包括：使用第一接收電路在該第一頻段接收無線信號；如果該無線信號僅存在於該第一頻段，將第二接收電路從在第二頻段接收切換到在該第一頻段接收；當該無線信號結束，將該第二接收電路切換回在該第二頻段接收，其中該第一頻段不同於該第二頻段。
本發明第四實施例提供一種無線通信方法，該方法包括：根據傳輸模式設置第一控制信號；使用第一傳輸電路在第一頻段內傳輸信號；根據該第一控制信號，控制第二傳輸電路在該第一頻段或者第二頻段內傳輸信號，其中該第二頻段與該第一頻段不同，該傳輸模式表示是否在該第二頻段內傳輸信號。
本發明提供的無線裝置以及無線通信方法能夠基於當前各頻段的信號傳輸情況，調整接收電路/傳輸電路所使用的頻段，改進了無線裝置的操作效率。
101‧‧‧連續頻譜
102‧‧‧非連續頻譜
210‧‧‧第一接收電路
220‧‧‧第二接收電路
230‧‧‧偵測器
212、222‧‧‧接收器
410‧‧‧第一傳輸電路
420‧‧‧第二傳輸電路
430‧‧‧控制器
412、422‧‧‧傳輸器
第1圖是基於先前技術示出的示例性的連續頻譜和非連續頻譜的示意圖；第2圖是基於本發明實施例示出的無線裝置的示意圖；第3圖是基於本發明實施例示出的無線裝置的信號接收機制的時間-頻率示意圖；第4圖是基於本發明實施例示出的無線裝置的示意圖；第5圖是基於本發明實施例示出的無線裝置的信號傳輸機制的時間-頻率示意圖。
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。
第2圖是基於本發明一實施例示出的無線裝置200的示意圖。該實施例是僅為舉例，本發明並不限於此。該無線裝置200可以是一用於接收信號的無線接收裝置，並且包括第一接收電路210，第二接收電路220和偵測器230。需要理解的是，雖然在第2圖中僅示出了與本發明相關的組件，但是本發明並不限於此。實際上，無線裝置200可以包括更多的組件來獲得其他的功能。該第一接收電路210用於在第一頻段接收信號，例如第1圖中的非連續頻譜102最後一列中所示出的80MHz+80MHz的第一部分。第二接收電路220用於根據第一控制信號SC1，選擇性的在第一頻段接收信號或者在第二頻段接收信號。該第二頻段與該第一頻段不同。特別的，第二頻段的操作頻率比第一頻段的操作頻率高。例如，第二頻段可以是80MHz+80MHz的第二部分。偵測器230用於偵測在第二頻段中傳輸信號的存在情況，以便設置第一控制信號SC1。
當偵測器230偵測到在第二頻段(例如80MHz+80MHz的第二部分)中傳輸信號不存在時，由偵測器230所設置的第一控制信號SC1可以控制第二接收電路220在第一頻段(例如，80MHz+80MHz的第一部分)內接收信號。當在第二接收電路220需要接收的指定頻帶沒有被傳輸的信號，該第二接收電路220可以協助第一接收電路210在第一頻段接收信號而不是進入空閒/睡眠模式。 這減輕了第一接收電路210的負擔並且提高了無線裝置200的整體接收效率。
當偵測器230在第二頻段偵測到有信號存在時，由偵測器230所設置的第一控制信號C1可以控制第二接收電路220在第二頻段接收傳輸信號。僅當不需要在第二頻段接收信號時，第二接收電路220用於協助第一接收電路210。在第二接收電路220被切換來協助第一接收電路210的情況下，在偵測器230偵測到在第二頻段內有信號傳輸之後，第二接收電路220將立即返回到第二頻段接收信號。在另一情況下，即在第二接收電路220沒有被切換來協助第一接收電路210的情況下，當偵測器230持續在第二頻段內偵測到有信號被傳輸時，該第二接收電路220繼續在第二頻段接收信號，不會被切換來協助第一接收電路210。
上述僅是示例性的目的，並不作為對本發明的限制。本發明也提出一種用於一些實施例的替換設計。當在第一頻段內沒有偵測到傳輸信號時，第一接收電路210可以用於協助第二接收電路在第二頻段內接收信號，而不是進入空閒/睡眠模式。特別的，偵測器230可以通過偵測第一頻段內傳輸信號的存在情況來設置第二控制信號SC2。第一接收電路210可以根據第二控制信號SC2，進一步選擇性的在第一頻段接收信號或者在第二頻段接收信號。換句話說，當偵測器230偵測到在第一頻段內沒有傳輸信號存在時，由偵測器230所設置的第二控制信號SC2可以控制第一接收電路210在第二頻段內接收信號；以及當偵測器230偵測到在第一頻段內有傳輸信號存在時，由偵測器230所設置的第二控制信號SC2可以控制第一接收電路210來在第一頻段內接收傳輸信號。
當僅需要在一個連續的頻段內執行信號接收時，由於一個接收電路可以協助另一個(即，第二接收電路220和第一接收電路中的一個可以協助另一個)，無線裝置200可以充分的使用所有的接收電路，由此提高總的接收效率。
第3圖是基於本發明實施例的一種時間頻率示意圖，其示出了無線裝置200的信號接收機制。在該實施例中，第3圖順序的示出一非連續頻段的封包 接收情景(以BW80+80示出)和非連續頻段中僅一連續頻段接收封包的情景(以BW80示出)，其中水平軸代表時間，垂直軸代表頻率。無線裝置200的偵測器230用於偵測頻段f1和f2中封包的存在，其中頻段f2高於頻段f1。如第3圖所示，在t0-t1期間，偵測到在頻段f1中傳輸的封包P1和在頻段f2中傳輸的封包P2。由偵測器230設置的第一控制信號SC1控制第二接收電路220繼續在頻段f2接收封包f2。在t2，封包P2沒有在頻段f2中被傳輸。無線裝置200的偵測器230將在t2-t3期間僅偵測到封包P1的存在。因為在第二頻段f2中不需要接收信號，由控制器230設置的第一控制信號SC1將控制第二接收電路220協助第一接收電路210在頻段f1接收封包P1，所以提高了整體的接收效率。在頻段f1中接收封包P1完成之後，第二接收電路220可以被自動的切換回到頻段f2接收信號。前述是用於示例性的目的，其並不意味著對本發明的限制。第3圖所示出的操作可以被修改，例如使用第一接收電路210協助第二接收電路220。為了簡潔，此處省略該替代設計的詳細描述。
前面提出的機制可以被用於MIMO系統。第二接收電路220可以包括多個接收器222，每一個用於根據偵測器230所設置的第二控制信號SC2，選擇性的在第一頻段(例如第一80MHz)或者在第二頻段(例如第二80MHz)接收信號。由於先前用於在第一頻段接收信號的多個接收器可以用於協助在第二頻段內接收信號的多個接收器，在MIMO系統中可以提高該第二設備200的接收效率。
此外，如第2圖所示，第一接收電路可以包括多個接收器212，每一個接收器用於根據第二控制信號SC2選擇性的在第一頻段內接收信號或者在第二頻段內接收信號。在MIMO系統，第一接收電路210的接收器212可以用於協助第二接收電路220的接收器在第二頻段接收信號。而且，根據MIMO系統的實際設計需求，第一接收電路210和第二接收電路220的接收器212，222可以用於彼此協助。根據接收電路的負擔自適應的使用一接收電路在不同的頻段接收信號 的任何合併或者修改都將落入本發明的範圍。雖然在接收電路210和220中描述了多個接收器，但是本發明不限於此。實際上，接收電路210和220中的每一個可以僅包括一個接收器。
第4圖是基於本發明實施例的無線裝置400的示意圖。該無線裝置400可以用於執行信號傳輸到無線裝置200。第4圖是通過實施例的方式，本發明並不限於此。無線裝置400可以包括第一傳輸電路410，第二傳輸電路420和控制器430。需要說明的是，雖然第4圖中僅示出了與本發明相關的組件，但是本發明並不限於此。實際上，無線裝置400可以包括更多的組件來獲得其他的功能。該第一傳輸電路410用於在第一頻段(例如，前面提及的第一頻段f1)執行至少一信號傳輸。第二傳輸電路420用於根據第一控制信號SC1’選擇性的在第一頻段執行信號傳輸或者在第二頻段(例如，前面提及的第二頻段)執行信號傳輸，其中第二頻段與第一頻段不同，並且該第一頻段和第二頻段可以是非連續的頻段。
控制器430用於根據傳輸模式設置第一控制信號SC1’。例如，當傳輸模式沒有使用第二頻段，由控制器430設置的第一控制信號SC1’控制第二傳輸電路420在第一頻段執行信號傳輸；以及當傳輸模式使用第二頻段，由控制器430設置的第一控制信號SC1’控制第二傳輸電路420在第二頻段執行信號傳輸。
為了更好的理解，請參考第5圖，第5圖是基於本發明實施例示出的時間頻率示意圖，該時間頻率示意圖示出了無線裝置400的信號傳輸機制。在該實施例中，第5圖順序的示出非連續頻段的封包傳輸情景(以BW80+80示出)和非連續頻段中僅一個連續頻段接收封包的情景(以BW80示出)。如第5圖所示，在t0’-t1’期間，無線裝置400可以在第一頻段f1傳輸封包P1和在第二頻段f2傳輸封包P2，其中頻段f2高於頻段f1。然後，在t2’-t3’期間，無線裝置400僅在頻段f1傳輸封包P1。由於在t2’-t3’期間沒有信號在第二頻段f2傳輸，第一控制信號SC1’將控制第二傳輸電路420協助第一傳輸電路410在第一頻段f1傳輸封包P1， 所以提高了整體的傳輸效率。在第一頻段f1中傳輸封包P1完成之後，第二傳輸電路420可以自動的被切換回在頻段f2執行傳輸。
第一傳輸電路410可以用於根據第二控制信號SC2’選擇性的在第一頻段f1執行信號傳輸或者在第二頻段f2執行信號傳輸，其中控制器430進一步用於根據另一個傳輸模式設置第二控制信號SC2’。例如，當另一個傳輸模式表示需要在第一頻段f1傳輸信號時，由控制器430設置的第二控制信號SC2’可以控制第一傳輸電路410在第一頻段f1執行信號傳輸；並且當另一個傳輸模式表示第一傳輸電路410沒有在第一頻段f1執行信號傳輸時，由控制器430設置的第二控制信號SC2’可以控制第一傳輸電路410在第二頻段f2執行信號傳輸。也就是說，除了使用第二傳輸電路420協助第一傳輸電路410，第一傳輸電路410也能用於協助第二傳輸電路420。
前面提及的信號傳輸機制可以用於MIMO系統。例如，第二傳輸電路420可以包括多個傳輸器422，每一個用於根據控制器430所設置的第一控制電路SC1’，選擇在第一頻段(如第1圖中的最後一列的第一80MHz)執行信號傳輸，或者在第二頻段(如第1圖中的最後一列的第二80MHz)中執行信號傳輸。由於先前用於在第二頻段中執行信號傳輸的多個傳輸器可以用於協助在第一頻段內執行信號傳輸的多個傳輸器，提高了無線裝置400的傳輸效率。第一傳輸電路410也可以包括多個傳輸器412，每一個用於根據第二控制信號選擇在第一頻段執行信號傳輸或者在第二頻段執行信號傳輸。在MIMO系統，第一傳輸電路410的傳輸器412也可以用於協助第二傳輸電路420的傳輸器在第二頻段中執行信號傳輸。
根據MIMO系統的實際設計需求，第一傳輸電路410和第二傳輸電路420的傳輸器412，422可以用於協助彼此。根據傳輸電路的負擔自適應的使用一傳輸電路在不同的頻段中執行信號傳輸的合併或者修改均落入本發明的範圍。 雖然在傳輸電路410和420中描述了多個傳輸器，但是本發明不限於此。實際上，傳輸電路410和420中的每一個可以僅包括一個傳輸器。
除了上述提及的方法以及設備，本發明也提供一種用於無線裝置的方法。該無線裝置使用第一接收電路在第一頻段接收無線信號，如果無線裝置發現無線信號僅在第一頻段內，該無線裝置將第二接收電路從接收第二頻段切換到接收第一頻段。當無線信號結束，無線裝置將第二接收電路切換回到接收第二頻段。根據本發明實施例，第一頻段與第二頻段不同。由於本領域技術人員可以通過參考之前的實施例來實現這個方法，為了簡潔之故，在此省略詳細的實施方式。
綜上所述，本發明的實施例/修改能夠優化無線裝置(例如，第2圖所示出的無線裝置200)的使用和/或無線裝置(例如，第4圖所示出的無線裝置400)的使用，因而改進了無線裝置的操作效率。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
210‧‧‧第一接收電路
220‧‧‧第二接收電路
230‧‧‧偵測器
212、222‧‧‧接收器

Claims (20)

  1. 一種無線裝置，該無線裝置包括：第一接收電路，用於在第一頻段接收信號；第二接收電路，用於根據第一控制信號，選擇在該第一頻段或者第二頻段接收信號，其中該第二頻段與該第一頻段不同；以及偵測器，用於偵測該第二頻段中是否有需要接收的傳輸信號，並根據偵測結果設置該第一控制信號；其中，該第二頻段是已指定的該第二接收電路需要接收信號的頻段；其中當該偵測器在該第二頻段內沒有偵測到該傳輸信號時，該第一控制信號控制該第二接收電路在該第一頻段接收信號，其中該第一接收電路和該第二接收電路併行的在該第一頻段接收信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無線裝置，其中當該偵測器在該第二頻段內偵測到該傳輸信號存在時，該第一控制信號控制該第二接收電路在該第二頻段接收該傳輸信號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的無線裝置，其中該第二接收電路包括多個接收器，每一個接收器用於根據該第一控制信號選擇在該第一頻段接收信號或者在該第二頻段接收信號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的無線裝置，其中該傳輸信號係第二傳輸信號，該第一接收電路進一步用於根據第二控制信號選擇在該第一頻段或者該第二頻段接收信號；並且該偵測器進一步用於通過在該第一頻段 內偵測第一傳輸信號的存在情況來設置該第二控制信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的無線裝置，其中當該偵測器在該第一頻段內沒有偵測到該第一傳輸信號時，該第二控制信號控制該第一接收電路在該第二頻段內接收信號。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的無線裝置，其中當該偵測器在該第一頻段內偵測到該第一傳輸信號存在時，該第二控制信號控制該第一接收電路在該第一頻段內接收該第一傳輸信號。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的無線裝置，其中該第二接收電路包括多個接收器，每一個接收器用於根據該第一控制信號選擇在該第一頻段接收信號或者在該第二頻段接收信號；或者，該第一接收電路包括多個接收器，每一個接收器用於根據該第二控制信號選擇在該第一頻段接收信號或者在該第二頻段接收信號。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的無線裝置，其中該第一頻段和該第二頻段是非連續頻段。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的無線裝置，其中，該第一接收電路和該第二接收電路併行的在該第一頻段接收同一個封包中的信號。
  10. 一種無線裝置，包括： 第一傳輸電路，用於在該第一頻段內傳輸信號；第二傳輸電路，用於根據第一控制信號，選擇在該第一頻段或者第二頻段傳輸信號，其中該第二頻段與該第一頻段不同；以及控制器，用於根據傳輸模式設置該第一控制信號；其中當該傳輸模式沒有使用該第二頻段時，該第一控制信號控制該第二傳輸電路在該第一頻段執行信號傳輸，其中該第一傳輸電路和該第二傳輸電路併行的在該第一頻段內傳輸信號。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的無線裝置，其中當該傳輸模式使用該第二頻段時，該第一控制信號控制該第二傳輸電路在該第二頻段執行信號傳輸。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的無線裝置，其中該第二傳輸電路包括多個傳輸器，每一個傳輸器根據該第一控制信號，選擇在該第一頻段或者該第二頻段執行信號傳輸。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的無線裝置，其中該第一傳輸電路進一步用於根據第二控制信號，選擇在該第一頻段或者該第二頻段執行信號傳輸；該控制器進一步用於根據另一個傳輸模式設置該第二控制信號。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的無線裝置，其中當該另一個傳輸模式表示需要在該第一頻段傳輸信號時，該第二控制信號控制該第一傳輸電路在該第一頻段執行信號傳輸。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的無線裝置，其中當該另一個傳輸模式表示該第一傳輸電路沒有在該第一頻段執行信號傳輸時，該第二控制信號控制該第一傳輸電路在該第二頻段執行信號傳輸。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的無線裝置，其中該第二傳輸電路包括多個傳輸器，每一個傳輸器用於根據該第一控制信號，選擇在該第一頻段或者該第二頻段執行信號傳輸；或者，當該第一傳輸電路包括多個傳輸器，每一個傳輸器根據該第二控制信號，選擇在該第一頻段或者該第二頻段執行信號傳輸。
  17. 如申請專利範圍第10項所述的無線裝置，其中該傳輸模式表示是否在該第二頻段傳輸信號。
  18. 如申請專利範圍第10項所述的無線裝置，該第一傳輸電路和該第二傳輸電路併行的在該第一頻段內傳輸同一個封包中的信號。
  19. 一種無線通信方法，包括：使用第一接收電路在第一頻段接收無線信號；如果該無線信號僅存在於該第一頻段，將第二接收電路從在第二頻段接收切換到在該第一頻段接收，其中，該第二頻段是已指定的該第二接收電路需要接收信號的頻段；其中該第一接收電路和該第二接收電路併行的在該第一頻段接收信號；以及當該無線信號結束，將該第二接收電路切換回在該第二頻段接收； 其中該第一頻段不同於該第二頻段。
  20. 一種無線通訊方法，包括：根據傳輸模式設置第一控制信號；使用第一傳輸電路在第一頻段內傳輸信號；以及根據該第一控制信號，控制第二傳輸電路在該第一頻段或者第二頻段內傳輸信號，其中該第二頻段與該第一頻段不同，該傳輸模式表示是否在該第二頻段內傳輸信號，其中當該傳輸模式表示沒有在該第二頻段傳輸信號時，該第一控制信號控制該第二傳輸電路在該第一頻段執行信號傳輸，其中該第一傳輸電路和該第二傳輸電路併行的在該第一頻段內傳輸信號。
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