TWI660643B - 無線通訊之增益調整方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露了一種無線通訊之增益調整方法，是由一無線傳收器來執行，該方法之一實施例包含下列步驟：取得一無線連線對象的至少一傳輸狀態參數；依據該至少一傳輸狀態參數，決定一適當功率增益；將一射頻電路之一待機功率增益設為該適當功率增益達一段時間，或者於該段時間內，將該射頻電路之該待機功率增益設為該適當功率增益直到有封包傳送或接收；以及若於該段時間內沒有封包傳送與封包接收，在達到該段時間時，將該射頻電路的該待機功率增益設為一初始功率增益。
Description
本發明是關於增益調整方法，尤其是關於無線通訊之增益調整方法。
就無線通訊系統的封包形式設計而論，為了達到封包偵測、訊號同步、通道偵測…等目的，在封包的前端會加入前置碼（preamble）。在一接收端解調一封包的過程中，一旦該接收端發現該封包中的欄位是不合法的，或是有循環冗餘校驗錯誤（Cyclic Redundancy Check error ; CRC error）、同位元檢查錯誤（parity check error）等狀況發生，該接收端都會認為此封包不是該接收端要的封包，並將該封包視為一個假警報（false alarm），此時該接收端會停止對此封包的解調，而等待下一個封包進來。
在現今的無線區域網路（wireless local-area network; WLAN）系統中，WLAN系統使用的頻帶容易受到干擾，此干擾可能導致接收狀況不良。有些干擾的特性很明顯，容易被偵測及排除，故不會影響正常封包的偵測。有些干擾則很類似WLAN的封包前置碼，這樣的干擾會導致一無線接收機誤偵測而發生假警報，因此，目前技術可使該無線接收機調整一射頻電路的初始功率增益，以避免假警報的發生，然而，目前技術是調降該射頻電路的初始功率增益，使該無線接收機不會對多數干擾產生反應或過度敏感，但這樣的做法也可能使該無線接收機無法偵測正常封包，或使該無線接收機無法順利地接收正常封包。
本發明之一目的在於提供一種無線通訊之增益調整方法，以避免先前技術的問題。
本發明揭露了一種無線通訊之增益調整方法，是由一無線傳收器來執行，該方法之一實施例包含下列步驟：取得一無線連線對象的至少一傳輸狀態參數；依據該至少一傳輸狀態參數，決定一適當功率增益；將一射頻電路之一待機功率增益設為該適當功率增益達一段時間，或者於該段時間內，將該射頻電路之該待機功率增益設為該適當功率增益直到有封包傳送或接收；以及若於該段時間內沒有封包傳送與封包接收，在達到該段時間時，將該射頻電路的該待機功率增益設為一初始功率增益。
前述方法之另一實施例包含下列步驟：取得一無線連線對象的至少一傳輸狀態參數；依據該至少一傳輸狀態參數，決定一適當功率增益；將一射頻電路之一待機功率增益設為該適當功率增益直到達到一段時間或者直到有封包傳送或接收；若於該段時間內有封包傳送或接收，對該射頻電路施以自動增益控制；以及若於該段時間內沒有封包傳送與封包接收，在達到該段時間時，將該射頻電路的該待機功率增益設為一初始功率增益。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
本發明預期封包傳送或接收之後，有可能會收到同一個連線對象傳送的封包，因此本發明在封包傳送或接收之後，適應性地調整一射頻電路的功率增益，以期能夠順利地接收來自同一連線對象的訊號，此外，本發明能依據該連線對象與一干擾訊號之間的差異來設定該功率增益，以有效率地抑制干擾，並降低假警報發生率。
圖1顯示本發明之無線通訊之增益調整方法的一實施例。圖1之實施例是由一無線傳收器來執行，該無線傳收器是符合802.11標準的裝置，像是一無線存取點或其均等；當然，在實施為可能的前提下，該無線傳收器可以是符合其它無線通訊標準的裝置。圖1之實施例包含下列步驟： 步驟S110：取得一無線連線對象（例如手機、電腦等等）的至少一傳輸狀態參數。 舉例而言，該無線傳收器於「傳送」一封包給該無線連線對象之前或同時，可基於先前的傳收操作，取得下列參數的至少其中之一作為該傳輸狀態參數：一接收訊號強度指標（Received Signal Strength Indicator; RSSI）或其均等；一訊雜比（Signal-to-Noise Ratio; SNR）或其均等；一傳輸距離或其均等；一傳輸速率或其均等；一資料錯誤率或其均等；一重傳次數或其均等；以及一調變與編碼機制（Modulation and Coding Scheme; MCS）類型或其均等。上述各參數基於理論或實作結果而關聯一接收功率增益（例如後述的適當功率增益），一般而言，當該無線連線對象之訊號愈強、SNR愈高、傳輸距離愈短、傳輸速率愈高、資料錯誤率愈低、重傳次數愈少、或該無線傳收器對於某一MCS之訊號的接收靈敏度愈高，該參數所關聯的該接收功率增益就愈小。 另舉例而言，該無線傳收器於「接收」來自該無線連線對象之一封包後，依據為了接收該封包的一自動增益控制結果，產生該至少一傳輸狀態參數。 步驟S120：依據該至少一傳輸狀態參數，決定一適當功率增益。 舉例而言，當該無線傳收器依據該至少一傳輸狀態參數決定了適用於接收該無線連線對象之封包的一最小功率增益、一最大功率增益或一功率增益區間後，該無線傳收器即令該適當功率增益不小於該最小功率增益、不大於該最大功率增益或位於該功率增益區間內。 步驟S130：將一射頻電路之一待機功率增益設為該適當功率增益達一段時間；或者於該段時間內，將該射頻電路之該待機功率增益設為該適當功率增益直到有封包傳送或接收。 舉例而言，該無線傳收器於「傳送」一封包給該無線連線對象後，隨後/立即將該待機功率增益設為該適當功率增益達一第一段時間，於該第一段時間內若有封包傳送或接收，該無線傳收器之自動增益控制功能即接手該射頻電路之功率增益的設定。 另舉例而言，該無線傳收器於「接收」來自該無線連線對象之一封包後，隨後/立即將該待機功率增益設為該適當功率增益達一第二段時間，該第二段時間內若有封包傳送或接收，該無線傳收器之自動增益控制功能即接手該射頻電路之功率增益的設定。上述第二段時間可以等同於或不同於前述第一段時間。 步驟S140：若於該段時間內沒有封包傳送與封包接收，在達到該段時間時（或說於該段時間結束時），隨後/立即將該射頻電路的該待機功率增益設為一初始功率增益；若於該段時間內有封包傳送或接收，對該射頻電路施以自動增益控制以處理該封包傳送或接收。 一般而言，該初始功率增益適用於接收包括該無線連線對象在內的多個無線裝置的封包，而該適當功率增益適用/專用於接收該無線連線對象的封包，由於此二增益的用途不同，設定上也通常不同。
於一實施例中，為確保能收下該無線連線對象的封包，圖1之步驟S120可選擇性地包含下列步驟如圖2所示： 步驟S210：依據該至少一傳輸狀態參數，以及依據該無線傳收器之一基頻電路的一訊號處理設定與一封包偵測能力的至少其中之一，決定該適當功率增益之一下限。 舉例而言，該至少一傳輸狀態參數指出該無線傳收器所收到的該無線連線對象的訊號強度為-60dBmW，該基頻電路的訊號處理設定為處理0dBmW的訊號，該基頻電路的封包偵測能力為10dB，則為了接收該無線連線對象隨後發送的封包，該適當功率增益的下限應為：「該訊號處理設定=該無線連線對象的訊號強度+該封包偵測能力+該適當功率增益的下限（）」。因此，該適當功率增益的下限應為50dB。 步驟S220：令該適當功率增益不小於該下限。 舉例而言，該無線傳收器從複數個預設功率增益中，選擇不小於該下限的一預設功率增益作為該適當功率增益，以確保能收下該無線連線對象的封包。
於一實施例中，為排除環境中較嚴重的干擾，圖1之步驟S120可選擇性地進一步包含下列步驟如圖3所示： 步驟S310：偵測一雜訊之干擾能量，並據以決定一雜訊接收功率。 舉例而言，該無線傳收器依據先前引起假警報的一雜訊的資訊，判斷該雜訊的干擾能量，從而決定該雜訊接收功率。 步驟S320：依據該訊號處理設定與該封包偵測能力的至少其中之一，以及依據該雜訊接收功率，決定該適當功率增益之一上限。 舉例而言，該基頻電路的訊號處理設定為處理0dBmW的訊號，該基頻電路的封包偵測能力為10dB，該雜訊接收功率為-75dBmW，則為了避免該雜訊引起假警報，該適當功率增益的上限應為：「該訊號處理設定=該雜訊接收功率+該封包偵測能力+該適當功率增益（）」。因此，該適當功率增益的上限應為65dB。 步驟S330：令該適當功率增益不大於該上限。 舉例而言，當該適當功率增益的下限及上限已分別被決定為50dB及65dB時，該無線傳收器從複數個預設功率增益中，選擇介於該上限與該下限之間的一預設功率增益作為該適當功率增益，以在能收下該無線連線對象的封包的情形下，避免接收該雜訊。值得注意的是，若該下限大於該上限，本範例是令該適當功率增益不小於該下限。 另舉例而言，當前述下限未被決定，但該上限已被決定為65dB時，該無線傳收器從複數個預設功率增益中，選擇不大於該上限的一預設功率增益作為該適當功率增益，以避免接收該雜訊。
於一實施例中，為對抗通道延時所引起的通道衰弱（channel fading），圖1之步驟S120可選擇性地進一步包含下列步驟如圖4所示： 步驟S410：偵測一環境通道延時，並判斷該環境通道延時是否大於一門檻值。 步驟S420：當判斷該環境通道延時大於該門檻值，依據一補償量來提高該適當功率增益之一下限，其中該適當功率增益不小於該下限。 舉例而言，該適當功率增益的下限原為前述步驟S210所決定之下限，藉由步驟S420，該下限提高為：原決定之下限（例如50dB）+該補償量（例如5dB）。
前述說明提到MCS的類型可作為該傳輸狀態參數。詳言之，若該無線傳收器接收MCS-9之封包的靈敏度（sensitivity）為-60dBmW，接收MCS-8之封包的靈敏度為-65dBmW，且該無線傳收器當時只能成功收下來自該無線連線對象的MCS-8之封包，而不能成功收下來自該無線連線對象的MCS-9之封包，該無線傳收器可依據上述資訊推估出其所收到的該MCS-8之封包的訊號強度是介於(-63±2)dBmW，因此，在前述基頻電路的訊號處理設定為處理0dBmW的訊號以及前述基頻電路的封包偵測能力為10dB的情形下，為了接收該MCS-8之封包，前述適當功率增益的下限應為：該訊號處理設定=該MCS-8之封包的訊號強度+該封包偵測能力+該適當功率增益的下限（）。因此，該適當功率增益的下限應為53dB，該適當功率增益的上限可以是該下限加上一預設值，或者如前述說明般，該適當功率增益的上限是依據干擾的強度來決定。上述MCS-8與MCS-9均為本領域所熟知之調變方式，其細節在此節略。
請注意，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者可選擇性地實施前述任一實施例中部分或全部技術特徵，或選擇性地實施前述複數個實施例中部分或全部技術特徵的組合，藉此增加本發明實施時的彈性。另請注意，本發明之方法是藉由一無線傳收器之韌體及/或軟體來實現，無需改變該無線傳收器之硬體；換言之，本發明之方法可由現有的無線傳收器之硬體來執行。
綜上所述，本發明在傳送封包或接收封包至一連線對象後，預期接下來有很大的可能性要接收同一連線對象的封包，因此將一無線傳收器之射頻電路的待機功率增益調整為一適當功率增益，此適當功率增益可讓該無線傳收器正確地收下該連線對象的封包而降低假警報的機率，等過了一段時間沒有收到封包或傳送封包，本發明再將該射頻電路的待機功率增益回復為一初始功率增益。
雖然本發明之實施例如上所述，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申請專利範圍所界定者為準。
S110~S140‧‧‧步驟
S210~S220‧‧‧步驟
S310~S330‧‧‧步驟
S410~S420‧‧‧步驟
［圖1］顯示本發明之無線通訊之增益調整方法的一實施例； ［圖2］顯示圖1之步驟S120的一實施例； ［圖3］顯示圖1之步驟S120的另一實施例；以及 ［圖4］顯示圖1之步驟S120的又一實施例。
Claims (10)
- 一種無線通訊之增益調整方法，是由一無線傳收器來執行，該方法包含： 取得一無線連線對象（wireless connection partner）的至少一傳輸狀態參數； 依據該至少一傳輸狀態參數，決定一適當功率增益； 將一射頻電路之一待機功率增益設為該適當功率增益達一段時間（a period of time）；以及 在達到該段時間時，將該射頻電路的該待機功率增益設為一初始功率增益。
- 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊之增益調整方法，其中將該待機功率增益設為該適當功率增益的步驟包含：傳送一封包至該無線連線對象；以及於傳送該封包後，將該待機功率增益設為該適當功率增益， 其中該至少一傳輸狀態參數是該無線連線對象之下列參數的至少其中之一：一接收訊號強度指標（Received Signal Strength Indicator; RSSI）或其均等；一訊雜比（Signal-to-Noise Ratio; SNR）或其均等；一傳輸距離或其均等；一傳輸速率或其均等；一資料錯誤率或其均等；一重傳次數或其均等；以及一調變與編碼機制（Modulation and Coding Scheme; MCS）類型或其均等。
- 如申請專利範圍第2項所述之無線通訊之增益調整方法，其中決定該適當功率增益之步驟包含： 依據該至少一傳輸狀態參數，以及依據一基頻電路之一訊號處理設定與一封包偵測能力的至少其中之一，決定該適當功率增益之一下限；以及 令該適當功率增益不小於該下限。
- 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊之增益調整方法，其中決定該適當功率增益之步驟包含： 偵測一環境通道延時，並判斷該環境通道延時是否大於一門檻值；以及 當判斷該環境通道延時大於該門檻值，依據一補償量來提高該適當功率增益之一下限，其中該適當功率增益不小於該下限。
- 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊之增益調整方法，其中取得該至少一傳輸狀態參數的步驟包含： 接收該無線連線對象之一封包；以及 依據為了接收該封包的一自動增益控制結果，產生該至少一傳輸狀態參數。
- 如申請專利範圍第5項所述之無線通訊之增益調整方法，其中決定該適當功率增益之步驟包含： 依據該至少一傳輸狀態參數，以及依據一基頻電路之一訊號處理設定與一封包偵測能力的至少其中之一，決定該適當功率增益之一下限；以及 令該適當功率增益不小於該下限。
- 如申請專利範圍第2項、第3項、第5項或第6項所述之無線通訊之增益調整方法，其中決定該適當功率增益之步驟進一步包含： 偵測一雜訊之干擾能量，並據以決定一雜訊接收功率； 依據該訊號處理設定與該封包偵測能力的至少其中之一，以及依據該雜訊接收功率，決定該適當功率增益之一上限；以及 令該適當功率增益不大於該上限。
- 一種無線通訊之增益調整方法，是由一無線傳收器來執行，該方法包含： 取得一無線連線對象的至少一傳輸狀態參數； 依據該至少一傳輸狀態參數，決定一適當功率增益； 將一射頻電路之一待機功率增益設為該適當功率增益直到達到一段時間或者直到有封包傳送或接收； 若於該段時間內有封包傳送或接收，對該射頻電路施以自動增益控制；以及 若於該段時間內沒有封包傳送與封包接收，在達到該段時間時，將該射頻電路的該待機功率增益設為一初始功率增益。
- 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊之增益調整方法，其中將該待機功率增益設為該適當功率增益的步驟包含：傳送一封包至該無線連線對象；以及於傳送該封包後，將該待機功率增益設為該適當功率增益， 其中該至少一傳輸狀態參數是該無線連線對象之下列參數的至少其中之一：一接收訊號強度指標或其均等；一訊雜比或其均等；一傳輸距離或其均等；一傳輸速率或其均等；一資料錯誤率或其均等；一重傳次數或其均等；以及一調變與編碼機制類型或其均等。
- 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊之增益調整方法，其中取得該至少一傳輸狀態參數的步驟包含： 接收該無線連線對象之一封包；以及 依據為了接收該封包的一自動增益控制結果，產生該至少一傳輸狀態參數。
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