TWI612777B - 天線控制方法及其非揮發性電腦可讀媒體 - Google Patents

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Abstract

一種天線控制方法，用於控制一天線裝置於複數波束之間進行切換，其中該天線控制方法包括下列步驟：(a)逐一使用該等波束來進行通訊，並針對每一該等波束執行一掃描程序，以取得一通訊品質參數；(b)比較所有該等通訊品質參數，並選擇該等波束中具有最佳通訊品質參數之一者作為一主要通訊波束；(c)針對該主要通訊波束執行一飽和判斷程序；以及(d)當該主要通訊波束使一功率放大器飽和時，切換至相鄰於該主要通訊波束之另一波束作為一替代通訊波束。

Description

天線控制方法及其非揮發性電腦可讀媒體
本發明係關於一種天線控制方法，特別係關於一種可自動選擇最佳天線波束(Beam)之天線控制方法。
隨著行動通訊技術的發達，行動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍，例如：行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。
具有智慧型天線(Smart Antenna)之通訊裝置有助於使行動裝置能在各種室內環境進行高速上網。一般而言，智慧型天線通常可於其複數個波束(Beam)之間進行切換。然而，如何設計標準流程，使智慧型天線可以自動選擇出最適當之波束來進行無線通訊，已成為現今天線設計者之一大挑戰。
在較佳實施例中，本發明提供一種天線控制方法，用於控制一天線裝置於複數波束之間進行切換，該天線控制方法包括下列步驟：(a)逐一使用該等波束來進行通訊，並針對每一該等波束執行一掃描程序，以取得一通訊品質參數；(b)比較所有該等通訊品質參數，並選擇該等波束中具有最佳通訊品質參數之一者作為一主要通訊波束；(c)針對該主要通訊波束執行一飽和判斷程序；以及(d)當該主要通訊波束使一功率放大器飽和時，切換至相鄰於該主要通訊波束之另一波束作為一替代通訊波束。
在一些實施例中，該步驟(a)之掃描程序包括：間隔地量測對應之該波束之複數通訊樣本值；於一預設時間內，連續地計算各該通訊樣本值之複數移動平均值；平均各該通訊樣本值之該等移動平均值，以取得對應各該通訊樣本值之複數最終平均值；以及以該等最終平均值作為對應之該波束之該通訊品質參數。
在一些實施例中，每一該等通訊品質參數包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)、一參考信號接收品質(Reference Signal Received Quality，RSRQ)，以及一信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。
在一些實施例中，該步驟(b)更包括：將每一該等通訊品質參數之該參考信號接收功率與一第一臨界值作比較；若並非所有該等通訊品質參數之該等參考信號接收功率皆低於該第一臨界值，則選擇該等波束中具有最佳參考信號接收功 率之一者作為該主要通訊波束；以及若所有該等通訊品質參數之該等參考信號接收功率皆低於該第一臨界值，則選擇該等波束中具有最佳參考信號接收品質之一者作為該主要通訊波束。
在一些實施例中，步驟(c)之該飽和判斷程序包括：於一既定時間內，間隔地量測該主要通訊波束之複數通訊樣本值；連續地計算該等通訊樣本值之複數移動平均值；平均該等移動平均值，以取得一最終平均值；以及以該最終平均值作為該主要通訊波束之一飽和條件參數。
在一些實施例中，該飽和條件參數包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)和一信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。
在一些實施例中，步驟(c)之該飽和判斷程序更包括：將該飽和條件參數之該參考信號接收功率與一第二臨界值作比較；將該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比與一第三臨界值作比較；若該飽和條件參數之該參考信號接收功率大於或等於該第二臨界值且該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比小於或等於該第三臨界值，則判斷該主要通訊波束會使該功率放大器飽和；以及若該飽和條件參數之該參考信號接收功率小於該第二臨界值或該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比大於該第三臨界值，則判斷該主要通訊波束不會使該功率放大器飽和。
在一些實施例中，該天線控制方法更包括：(e)針 對該替代通訊波束執行該飽和判斷程序和一強度判斷程序。
在一些實施例中，該天線控制方法更包括：(f)若該替代通訊波束太弱或是會使該功率放大器飽和，則再次使用該主要通訊波束，而不用該替代通訊波束。
在一些實施例中，步驟(e)之該飽和判斷程序和該強度判斷程序包括：於一既定時間內，間隔地量測該替代通訊波束之複數通訊樣本值；連續地計算該等通訊樣本值之複數移動平均值；平均該等移動平均值，以取得一最終平均值；以及以該最終平均值作為該替代通訊波束之一飽和條件參數和一強度條件參數。
在一些實施例中，該飽和條件參數和該強度條件參數包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)和一信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。
在一些實施例中，步驟(e)之該強度判斷程序包括：將該強度條件參數之該參考信號接收功率與一第四臨界值作比較；若該強度條件參數之該參考信號接收功率小於該第四臨界值，則判斷該替代通訊波束太弱；以及若該強度條件參數之該參考信號接收功率大於或等於該第四臨界值，則判斷該替代通訊波束之強度足夠。
在一些實施例中，步驟(e)之該飽和判斷程序更包括：將該飽和條件參數之該參考信號接收功率與一第二臨界值作比較；將該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比與一第三臨界值作比較；若該飽和條件參數之該參考信號接收功率大於 或等於該第二臨界值且該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比小於或等於該第三臨界值，則判斷該替代通訊波束會使該功率放大器飽和；以及若該飽和條件參數之該參考信號接收功率小於該第二臨界值或該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比大於該第三臨界值，則判斷該替代通訊波束不會使該功率放大器飽和。
在一些實施例中，該天線控制方法更包括：(g)當步驟(c)、步驟(d)、步驟(e)、步驟(f)皆已完成時，於一凍結時間內，不再於該主要通訊波束和該替代通訊波束之間進行切換。
在一些實施例中，該天線控制方法更包括：(h)每隔一循環時間，重置並執行步驟(a)、步驟(b)、步驟(c)、步驟(d)、步驟(e)，以及步驟(f)。
在另一較佳實施例中，本發明提供一種非揮發性電腦可讀媒體，儲存有一電腦程式產品，用於控制一通訊裝置執行下列操作步驟：(a)逐一使用一天線裝置之複數波束來進行通訊，並針對每一該等波束執行一掃描程序，以取得一通訊品質參數；(b)比較所有該等通訊品質參數，並選擇該等波束中具有最佳通訊品質參數之一者作為一主要通訊波束；(c)針對該主要通訊波束執行一飽和判斷程序；以及(d)當該主要通訊波束使一功率放大器飽和時，切換至相鄰於該主要通訊波束之另一波束作為一替代通訊波束。
100、920‧‧‧通訊裝置
110‧‧‧天線裝置
121、122、123、124、125‧‧‧波束
130‧‧‧切換器
140‧‧‧射頻模組
145‧‧‧功率放大器
150‧‧‧處理器
160‧‧‧儲存裝置
190、910‧‧‧基地台
930‧‧‧建築物
940‧‧‧無線路由器
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之示意圖；第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之流程圖；第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟之掃描程序之流程圖；第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟之流程圖；第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟之飽和判斷程序之流程圖；第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟之飽和判斷程序之流程圖；第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之流程圖；第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟之強度判斷程序之流程圖；以及第9圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之應用示意圖。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能 會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及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。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語，故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，達到所述基本之技術效果。此外，「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電性連接至該第二裝置，或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之示意圖。如第1圖所示，通訊裝置100可以包括：一天線裝置110、一切換器130、一射頻(Radio Frequency，RF)模組140、一處理器150，以及一儲存裝置160。天線裝置110可以是一智慧型天線(Smart Antenna)，其具有複數個波束(Beam)121、122、123、124、125。切換器130可以是一射頻切換模組。藉由使用切換器130，天線裝置110可於該等波束121、122、123、124、125之間進行切換。舉例而言，若切換器130選擇波束122，則天線裝置110將只使用波束122來與鄰近之一基地台(Base Station)190進行無線通訊；而若切換器130選擇波束125，則天線裝置110將只使用波束125來與鄰近之基地台190進行無線通訊。由於該等波束121、122、123、124、125係朝向不同方向，天線裝置110可藉此接收及傳送各種方向上之無線信號。必須 理解的是，雖然第1圖中天線裝置110恰好具有五個波束121、122、123、124、125，但在其他實施例中，天線裝置110可具有更多或更少個波束，並朝向不同方向。另外，雖然未顯示於第1圖中，但通訊裝置100更可包括其他元件，例如：一操作介面、一外殼、一天線罩，以及一供電模組。
射頻模組140可以是一收發器(Transceiver)，其可用於產生一發射信號給天線裝置110，或是處理來自天線裝置110之一接收信號。射頻模組140可包括一功率放大器(Power Amplifier)145。處理器150可以包括任何客製化或是商業上易取得的處理器、中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、輔助處理器、半導體微處理器、巨處理器(Macro-Processor)、一或複數個特定應用整合式電路(Application Specific Integrated Circuits，ASICs)、複數個適合之數位邏輯閘，或是其他種類的已知電子組態，其可包括單一或組合之分離元件而與運算裝置的整體操作相連結。儲存裝置160可包括任何揮發性記憶體元件(Volatile Memory)(例如：隨機存取記憶體，像動態隨機存取記憶體DRAM、靜態隨機存取記憶體SRAM等等)或是非揮發性記憶體元件(Non-Volatile Memory)。在一些實施例中，儲存裝置160可儲存一電腦程式軟體，其中處理器150可執行儲存裝置160中之電腦程式軟體，以控制天線裝置110、切換器130，以及射頻模組140執行本發明之各種方法步驟。
以下實施例和圖式係用於說明本發明之天線控制方法，其可由第1圖之通訊裝置100所執行。必須理解的是，這些實施例和圖式僅為舉例說明，而非限制本發明之範圍。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之流程圖。此天線控制方法係用於控制一天線裝置於複數個波束之間進行切換。首先，在步驟S210，逐一使用該等波束來進行通訊，並針對每一該等波束執行一掃描程序，以取得一通訊品質參數。在一些實施例中，該通訊品質參數係用於指示當該天線裝置使用對應之該波束以從鄰近之一基地台處接收信號時，所量測及掃描到之信號通訊品質。例如，每一該等通訊品質參數可包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)、一參考信號接收品質(Reference Signal Received Quality，RSRQ)，以及一信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。在步驟S220，比較所有該等通訊品質參數，並選擇該等波束中具有最佳通訊品質參數之一者作為一主要通訊波束。在步驟S230和步驟S240，針對該主要通訊波束執行一飽和判斷程序。當該主要通訊波束使一功率放大器飽和(步驟S240，是)時，在步驟S250，切換至相鄰於該主要通訊波束之另一波束作為一替代通訊波束，其中該替代通訊波束係用於取代該主要通訊波束來進行通訊。例如，參考第1圖之實施例，若該主要通訊波束為波束123，則鄰近於該主要通訊波束之另一波束可為波束122或波束124，依此類推。反之，當該主要通訊波束不會使該功率放大器飽和(步驟S240，否)時，在步驟S260，仍使用原本之該主要通訊波束來進行通訊。
第2圖之實施例所示之天線控制方法有助於避免過強之接收信號致使該功率放大器進入飽和區。當使用該主要 通訊波束會導致該功率放大器飽和時，其即暗示使用鄰近之波束作無線通訊通常也會有良好之通訊品質(該主要通訊波束及其鄰近之波束可能都位於朝向基地台之方向)。因此，步驟S250之重選動作一方面能避免功率放大器飽和之問題發生，另一方面還可用高效率切換至適當之波束，減少對整體通訊品質之影響。
第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟S210之該掃描程序之流程圖。在步驟S310，間隔地量測對應之該波束之複數個通訊樣本值。舉例而言，該等通訊樣本值可間隔1秒進行量測。在步驟S320，於一預設時間內，連續地計算各該通訊樣本值之複數個移動平均值。在步驟S330，平均各該通訊樣本值之該等移動平均值，以取得對應各該通訊樣本值之複數個最終平均值。在步驟S340，以該等最終平均值作為對應之該波束之該通訊品質參數。
舉例而言，在時間軸上，所接收之N個通訊樣本值可依序為資料DA1、DA2、…、DAN。若每M個通訊樣本值取一次移動平均，則會產生(N-M+1)個移動平均值AV1、AV2、…、AV(N-M+1)，其中移動平均值AV1為資料DA1至DAM之平均值，移動平均值AV2為資料DA2至DA(M+1)之平均值、…、移動平均值AV(N-M+1)為資料DA(N-M+1)至DAN之平均值。此(N-M+1)個移動平均值AV1、AV2、…、AV(N-M+1)之總平均值即為一最終平均值FAV，其可視為前述之通訊品質參數。前述之N、M皆為正整數，其中M係小於或等於N。在一些實施例中，每一通訊樣本值可以是參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)之樣本值、參考信號接收品質(Reference Signal Received Quality，RSRQ)之樣本值，或信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)之樣本值。第3圖之實施例之二次平均計算方式有助於避免少數極端值影響通訊品質參數之量測。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟S220之流程圖。在步驟S410和S420，將每一該等通訊品質參數之該參考信號接收功率與一第一臨界值作比較。舉例而言，該第一臨界值可為-108dBm。若並非所有該等通訊品質參數之該等參考信號接收功率皆低於該第一臨界值(步驟S420，否)，則在步驟S430，選擇該等波束中具有最佳參考信號接收功率之一者作為該主要通訊波束。若所有該等通訊品質參數之該等參考信號接收功率皆低於該第一臨界值(步驟S420，是)，則在步驟S440，選擇該等波束中具有最佳參考信號接收品質之一者作為該主要通訊波束。第4圖之實施例之預判斷流程可避免根據過低之參考信號接收功率選擇該主要通訊波束。
第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟S230、S240之該飽和判斷程序之流程圖。在步驟S510，於一既定時間內，間隔地量測該主要通訊波束之複數個通訊樣本值。例如，該既定時間可為120秒，而該等通訊樣本值可間隔1秒進行量測。在步驟S520，連續地計算該等通訊樣本值之複數個移動平均值。在步驟S530，平均該等移動平均值，以取得一最終平均值。在步驟S540，以該最終平均值作為該主 要通訊波束之一飽和條件參數。例如，該飽和條件參數可包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)和一信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。
就第5圖之實施例而言，在時間軸上，所接收之N個通訊樣本值可依序為資料DA1、DA2、…、DAN。若每M個通訊樣本值取一次移動平均，則會產生(N-M+1)個移動平均值AV1、AV2、…、AV(N-M+1)，其中移動平均值AV1為資料DA1至DAM之平均值，移動平均值AV2為資料DA2至DA(M+1)之平均值、…、移動平均值AV(N-M+1)為資料DA(N-M+1)至DAN之平均值。此(N-M+1)個移動平均值AV1、AV2、…、AV(N-M+1)之總平均值即為一最終平均值FAV，其可視為前述之飽和條件參數。前述之N、M皆為正整數，其中M係小於或等於N。在第5圖之實施例中，可設定N等於120，而M等於5。必須理解的是，此示例中之通訊樣本值之數量N及移動平均值之樣本數量M均可調整。在一些實施例中，每一通訊樣本值包括參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)之樣本值，以及信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)之樣本值。第5圖之實施例之二次平均計算方式有助於避免少數極端值影響飽和條件參數之量測。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟S230、S240之該飽和判斷程序之流程圖。在步驟S610，將該飽和條件參數之該參考信號接收功率與一第二臨界值作比較。在步驟S620，將該飽和條件參數之該信號與干擾加 雜訊比與一第三臨界值作比較。舉例而言，該第二臨界值可為-43dBm，而該第三臨界值可為23dB。若該飽和條件參數之該參考信號接收功率大於或等於該第二臨界值且該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比小於或等於該第三臨界值(步驟S630，是)，則在步驟S640，判斷該主要通訊波束會使該功率放大器飽和。若該飽和條件參數之該參考信號接收功率小於該第二臨界值或該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比大於該第三臨界值(步驟S630，否)，則在步驟S650，判斷該主要通訊波束不會使該功率放大器飽和。第6圖之實施例係根據參考信號接收功率和信號與干擾加雜訊比兩者作綜合判斷，以減少誤判之機率。
第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之流程圖。此天線控制方法係用於控制一天線裝置於複數個波束之間進行切換。第7圖之步驟S710至S760皆與第2圖之步驟S210至S260相同，兩者之差異在於，第7圖之天線控制方法更包括步驟S770至S790。在步驟S770和步驟S780中，針對該替代通訊波束執行該飽和判斷程序和一強度判斷程序。詳細而言，參考第1圖之實施例，若該主要通訊波束為波束123，則鄰近於該主要通訊波束之另一波束可為波束122或波束124，而步驟S770和步驟S780應針對波束122和波束124兩者皆執行該飽和判斷程序和該強度判斷程序。若該替代通訊波束太弱或是會使該功率放大器飽和(步驟S780，是)，則在步驟S781，再次使用該主要通訊波束來進行通訊，而不用該替代通訊波束。若該替代通訊波束之強度足夠且不會使該功率放大器飽和(步驟 S780，否)，則在步驟S782，仍使用該替代通訊波束來進行通訊，而不用該主要通訊波束。
步驟S770之針對該替代通訊波束執行該飽和判斷程序和該強度判斷程序係與第5、6圖之流程圖相似。請參考第5、6圖以一併理解。首先，於一既定時間內(例如：120秒)，間隔地量測該替代通訊波束之複數個通訊樣本值(例如：間隔1秒)。接著，連續地計算該等通訊樣本值之複數個移動平均值。然後，平均該等移動平均值，以取得一最終平均值。最後，以該最終平均值作為該替代通訊波束之一飽和條件參數和一強度條件參數。舉例而言，該飽和條件參數和該強度條件參數可包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)和一信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。
在一些實施例中，該飽和判斷程序更包括下列步驟。首先，將該飽和條件參數之該參考信號接收功率與一第二臨界值作比較。然後，將該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比與一第三臨界值作比較。舉例而言，該第二臨界值可為-43dBm，而該第三臨界值可為23dB。若該飽和條件參數之該參考信號接收功率大於或等於該第二臨界值且該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比小於或等於該第三臨界值，則判斷該替代通訊波束會使該功率放大器飽和。若該飽和條件參數之該參考信號接收功率小於該第二臨界值或該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比大於該第三臨界值，則判斷該替代通訊波束不會使該功率放大器飽和。
第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線控制方法之步驟S770、S780之該強度判斷程序之流程圖。在步驟S810和步驟S820，將該強度條件參數之該參考信號接收功率與一第四臨界值作比較。例如，該第四臨界值可為-50dBm。若該強度條件參數之該參考信號接收功率小於該第四臨界值(步驟S820，是)，則在步驟S830，判斷該替代通訊波束太弱。若該強度條件參數之該參考信號接收功率大於或等於該第四臨界值(步驟S820，否)，則在步驟S840，判斷該替代通訊波束之強度足夠。
請再次參考第7圖。在步驟S790，當步驟S730至S782皆已完成時(無論結果是在步驟760或步驟S781選擇使用該主要通訊波束來進行通訊，或是在步驟S782選擇使用該替代通訊波束來進行通訊)，於一凍結時間內，不再於該主要通訊波束和該替代通訊波束之間進行切換。例如，該凍結時間可為30分鐘。第7圖之實施例有助於避免乒乓效應(Ping-Pong Effect)，亦即可減少該天線裝置於該主要通訊波束和該替代通訊波束之間頻繁進行切換之機率。在一些實施例中，於一凍結時間終止時，再度執行步驟S740至S782之該飽和判斷程序之流程。在另一些實施例中，第7圖之天線控制方法更包括週期性地執行一維持掃描程序。該維持掃描程序係指每隔一循環時間，強制重置目前任何動作並執行步驟S710至S782。例如，該循環時間可設定為例如2或3小時或一固定時間。
第9圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置900之應用示意圖。通訊裝置920之結構和功能係如第1-8圖 之實施例所述。在第9圖之實施例中，通訊裝置920為一戶外單元(Outdoor Unit，ODU)，其可與鄰近之一基地台910進行無線通訊。基地台910可為一行動通訊網路之基地台，例如，其能支援3G、4G，或是更先進之行動通訊網路。通訊裝置920係以有線方式耦接至位於一建築物930內之一無線路由器940。無線路由器940則可產生一無線區域網路(例如：Wi-Fi網路)，來與一行動裝置作連結。大致而言，通訊裝置920和無線路由器940之組合能將戶外行動通訊網路之信號轉化為室內無線區域網路之信號，因此本發明很適合應用於各種不易建置實體光纖網路之區域(例如：偏遠郊區、農村等地方)。再者，由於通訊裝置920可自動選擇使用適當之波束來與基地台910進行信號收發，本發明之設計更具有提高通訊品質，以及降低連線中斷機率等優勢。
值得注意的是，以上所述之參數皆非為本發明之限制條件。設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之天線控制方法並不僅限於第1-9圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-9圖之任何一或複數實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之天線控制方法當中。
本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。程 式碼也可以透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (16)

  1. 一種天線控制方法，用於控制一天線裝置於複數波束之間進行切換，該天線控制方法包括下列步驟：(a)逐一使用該等波束來進行通訊，並針對每一該等波束執行一掃描程序，以取得一通訊品質參數；(b)比較所有該等通訊品質參數，並選擇該等波束中具有最佳通訊品質參數之一者作為一主要通訊波束；(c)針對該主要通訊波束執行一飽和判斷程序；以及(d)當該主要通訊波束使一功率放大器飽和時，切換至相鄰於該主要通訊波束之另一波束作為一替代通訊波束。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線控制方法，其中該步驟(a)之掃描程序包括：間隔地量測對應之該波束之複數通訊樣本值；於一預設時間內，連續地計算各該通訊樣本值之複數移動平均值；平均各該通訊樣本值之該等移動平均值，以取得對應各該通訊樣本值之複數最終平均值；以及以該等最終平均值作為對應之該波束之該通訊品質參數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線控制方法，其中每一該等通訊品質參數包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)、一參考信號接收品質(Reference Signal Received Quality，RSRQ)，以及一信 號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線控制方法，其中該步驟(b)更包括：將每一該等通訊品質參數之該參考信號接收功率與一第一臨界值作比較；若並非所有該等通訊品質參數之該等參考信號接收功率皆低於該第一臨界值，則選擇該等波束中具有最佳參考信號接收功率之一者作為該主要通訊波束；以及若所有該等通訊品質參數之該等參考信號接收功率皆低於該第一臨界值，則選擇該等波束中具有最佳參考信號接收品質之一者作為該主要通訊波束。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之天線控制方法，其中步驟(c)之該飽和判斷程序包括：於一既定時間內，間隔地量測該主要通訊波束之複數通訊樣本值；連續地計算該等通訊樣本值之複數移動平均值；平均該等移動平均值，以取得一最終平均值；以及以該最終平均值作為該主要通訊波束之一飽和條件參數。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之天線控制方法，其中該飽和條件參數包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)和一信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之天線控制方法，其中步驟(c)之該飽和判斷程序更包括：將該飽和條件參數之該參考信號接收功率與一第二臨界值作比較；將該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比與一第三臨界值作比較；若該飽和條件參數之該參考信號接收功率大於或等於該第二臨界值且該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比小於或等於該第三臨界值，則判斷該主要通訊波束會使該功率放大器飽和；以及若該飽和條件參數之該參考信號接收功率小於該第二臨界值或該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比大於該第三臨界值，則判斷該主要通訊波束不會使該功率放大器飽和。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之天線控制方法，更包括：(e)針對該替代通訊波束執行該飽和判斷程序和一強度判斷程序。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之天線控制方法，更包括：(f)若該替代通訊波束太弱或是會使該功率放大器飽和，則再次使用該主要通訊波束，而不用該替代通訊波束。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之天線控制方法，其中步驟(e)之該飽和判斷程序和該強度判斷程序包括：於一既定時間內，間隔地量測該替代通訊波束之複數通訊樣本值； 連續地計算該等通訊樣本值之複數移動平均值；平均該等移動平均值，以取得一最終平均值；以及以該最終平均值作為該替代通訊波束之一飽和條件參數和一強度條件參數。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之天線控制方法，其中該飽和條件參數和該強度條件參數包括一參考信號接收功率(Reference Signal Received Power，RSRP)和一信號與干擾加雜訊比(Signal to Interference-plus-Noise Ratio，SINR)。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之天線控制方法，其中步驟(e)之該強度判斷程序包括：將該強度條件參數之該參考信號接收功率與一第四臨界值作比較；若該強度條件參數之該參考信號接收功率小於該第四臨界值，則判斷該替代通訊波束太弱；以及若該強度條件參數之該參考信號接收功率大於或等於該第四臨界值，則判斷該替代通訊波束之強度足夠。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之天線控制方法，其中步驟(e)之該飽和判斷程序更包括：將該飽和條件參數之該參考信號接收功率與一第二臨界值作比較；將該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比與一第三臨界值作比較；若該飽和條件參數之該參考信號接收功率大於或等於該 第二臨界值且該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比小於或等於該第三臨界值，則判斷該替代通訊波束會使該功率放大器飽和；以及若該飽和條件參數之該參考信號接收功率小於該第二臨界值或該飽和條件參數之該信號與干擾加雜訊比大於該第三臨界值，則判斷該替代通訊波束不會使該功率放大器飽和。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之天線控制方法，更包括：(g)當步驟(c)、步驟(d)、步驟(e)、步驟(f)皆已完成時，於一凍結時間內，不再於該主要通訊波束和該替代通訊波束之間進行切換。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之天線控制方法，更包括：(h)每隔一循環時間，重置並執行步驟(a)、步驟(b)、步驟(c)、步驟(d)、步驟(e)，以及步驟(f)。
  16. 一種非揮發性電腦可讀媒體，儲存有一電腦程式產品，用於控制一通訊裝置執行下列操作步驟：(a)逐一使用一天線裝置之複數波束來進行通訊，並針對每一該等波束執行一掃描程序，以取得一通訊品質參數；(b)比較所有該等通訊品質參數，並選擇該等波束中具有最佳通訊品質參數之一者作為一主要通訊波束；(c)針對該主要通訊波束執行一飽和判斷程序；以及(d)當該主要通訊波束使一功率放大器飽和時，切換至相鄰於該主要通訊波束之另一波束作為一替代通訊波 束。
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