TWI666824B - 用以控制智能天線模組之電子裝置及智能天線操舵方法 - Google Patents

用以控制智能天線模組之電子裝置及智能天線操舵方法 Download PDF

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Abstract

本發明提出由一記憶模組、一媒體存取模組、與一基頻處理器組成的一電子裝置，並特別於該記憶模組內規劃有一無線網路驅動程式、一智能天線操舵應用程式、以及一程式界面。其中，根據無線傳輸設備所接收的由一個或多個連網站點設備所發出之無線網路訊號的複數個無線網路參數，該智能天線操舵應用程式係能夠即時更新媒體存取模組內部的無線終端組態表；如此，媒體存取模組便可基於更新後的無線終端組態表而更改該智能天線模組之設定，使得該智能天線模組所發送的射頻訊號得以針對性地覆蓋連接至該無線網路設備的該相對應無線終端登錄資料的該連網站點設備。

Description

用以控制智能天線模組之電子裝置及智能天線操舵方法
本發明係關於WiFi的技術領域，尤指應用於WiFi網路設備內的一種用以控制智能天線模組之電子裝置與一種智能天線操舵方法。
隨著筆記型電腦、平板電腦以及智慧型手機的普及化，人們係無時無刻需要無線網路之服務。因此，很多國家遂把提供高覆蓋率的WiFi網路視為國家建設發展的主要重點之一。例如，在美國紐約市的街頭已經出現了170個具備WiFi AP(Access Point)功能的公共垃圾桶，用以提供路人頻寬達50~75MB的公共免費WiFi網路。
眾所周知的是，目前市售的無線網路基地台(WiFi AP)或無線網路路由器(WiFi router)通常係搭載全向性(Omni-directional)天線。如圖1所顯示的全向式天線的操作示意圖，全向性天線係為一種偶極(dipole)天線。圖1之中的示意圖(a)係顯示一般的全向式天線之無線電波的發射狀態，其中，全向性天線的無線電波的輻射能量在每個方位都會一致。並且，如圖1之中的示意圖(b)所示，壓縮全向式天線之無線電波的垂直輻射範圍係能夠使得全向式天線之無線電波的水平傳輸距離隨著波束的集中而延伸，進而將無線電波集中發射至需要覆蓋之點或區域。
由於市售的無線傳輸設備(WiFi AP或WiFi router)係主要搭載全向性天線並通常設置在一般家庭環境、辦公室環境、與/或公共場所之內，其通常於無線網路的覆蓋範圍上顯示出以下主要問題:當單一台WiFi AP被設置於一特定應用環境中，例如一辦公室環境，WiFi AP常因受到信號干擾或牆壁阻隔之故，導致該WiFi AP的無線電波無法全面覆蓋該應用環境，而於該應用環境產生信號接收死角。可想而知，位於該信號接收死角的電子產品將無法透過該WiFi AP正常地連網。
為了解決上述單一台WiFi AP使用上的缺陷，美國專利公開號US2011/0254748揭示了一種可控制天線波束方向的天線模組。圖2係顯示習知的可控制天線波束方向的天線模組的立體圖。如圖2所示，所述可控制天線波束方向的天線模組5’(下簡稱天線模組5’)係包括： 一主體天線50’、一隔離磁偶極子(isolated magnetic dipole (IMD) antenna)天線51’、至少一寄生元件52’、與至少一調諧元件53’。根據美國專利公開號US2011/0254748的相關揭示，所述調諧元件53’為壓控電容器、場效電晶體或開關，用以將寄生元件52’切換至短路或開路，藉此方式調整天線波束方向。
進一步地，美國專利公開號US2013/0120200進一步地揭示一種多頻的多輸入多輸出天線裝置。圖3係顯示習知的多頻的多輸入多輸出天線裝置的電路架構圖。如圖3所示，所述多頻的多輸入多輸出無線天線裝置2’(下簡稱無線天線裝置2’)係應用於一無線傳輸設備內，例如手機或WiFi AP，且其係於電路組成上包括：一基頻處理器24’、一收發器單元26’、一輸出濾波單元28’、以及多個由美國專利公開號US2011/0254748所揭示的天線模組5’。於天線模組5’之多頻選擇與多輸入多輸出的控制上，美國專利公開號US2013/0120200係首先偵測當前無線傳輸設備所傳收的無線網路訊號之各種參數，例如: spatial correlation、RSSI (Receive System Sensitivity Indicator)、與BER (Bit Error Rate)；接著，與儲存於記憶單元內的無線網路訊號之參數參考值進行比對後，基頻處理器24’即對應地發出一頻帶選擇訊號與一控制訊號至輸出濾波單元28’，進以調整天線模組5’的頻帶及天線波束方向。
值得注意的是，「將無線傳輸設備所傳收的無線網路訊號之各種參數資料與資料庫內的參考值進行比對之後，再對應地調整天線模組5’的頻帶及天線波束方向」，這樣的技術於實務上不但無法令無線傳輸設備的無線網路電波全面覆蓋置於一特定應用環境中的多個連網站點設備(station)，不斷重複性地調整天線模組5’的頻帶及天線波束方向也會同時造成無線傳輸設備的功率耗損。有鑒於此，本案之發明人極力加以研究發明，終於研發完成一種用以控制智能天線模組之電子裝置及一種智能天線操舵方法。
雖然習知技術搭配使用基頻處理器與可控制天線波束方向的天線模組實現全方向性的多頻帶的無線網路覆蓋，然而這樣的技術於實務上難以令無線傳輸設備的無線網路電波全面覆蓋置於一特定應用環境中的多個連網站點設備(station)。是以，本發明提出由一記憶模組、一媒體存取模組、與一基頻處理器組成的一電子裝置，並特別於該記憶模組內規劃有一無線網路驅動程式、一智能天線操舵應用程式、以及一程式界面。其中，根據無線傳輸設備所接收的由一個或多個連網站點設備所發出之無線網路訊號的複數個無線網路參數，該智能天線操舵應用程式係能夠即時更新媒體存取模組內部的無線終端組態表；如此，媒體存取模組便可基於更新後的無線終端組態表而更改該智能天線模組之設定，使得該智能天線模組所發送的射頻訊號得以針對性地覆蓋連接至該無線網路設備的該相對應無線終端登錄資料的該連網站點設備。
為了達成上述本發明之主要目的，本案發明人係提供所述用以控制智能天線模組之電子裝置的一實施例，以應用於一無線網路設備之中，用以控制該無線網路設備之一智能天線模組；其中，該智能天線模組包括複數組天線單元、複數個信號輸入電極與複數個控制電極；並且，該電子裝置係包括： 一記憶模組，係嵌有一智能天線操舵應用程式(iFAST)、一無線網路驅動程式以及介於該智能天線操舵應用程式與該無線網路驅動程式之間的一程式界面(API)； 一媒體存取模組，係耦接該記憶模組； 一基頻處理器，係耦接該媒體存取模組，並電性連接至該複數個信號輸入電極與該複數個控制電極；以及 至少一傳送與接收模組，係連接於該基頻處理器與該智能天線模組之間； 其中，該智能天線操舵應用程式係透過該程式界面與該無線網路驅動程式驅動該媒體存取模組及該基頻處理器使用該智能天線模組完成一完整方向性掃描(comprehensive antenna scan)，進以根據掃描獲得的複數個無線網路參數計算出至少一最佳無線網路權重值； 其中，該智能天線操舵應用程式係根據所述最佳無線網路權重值以及對應該最佳無線網路權重值的該些無線網路參數更新該媒體存取模組內部的至少一無線終端組態表(MAC station entry table)之中的至少一無線終端登錄資料內相對應的一智能天線控制位元組； 其中，基於該媒體存取模組內部的該無線終端組態表(MAC station entry table)，該基頻處理器透過一邏輯控制單元控制該複數個控制電極更改該智能天線模組之設定；同時，該基頻處理器的一基頻訊號係由該傳送與接收模組轉換為一射頻訊號，而後透過該複數個信號輸入電極傳送至該智能天線模組，使得該智能天線模組發送該射頻訊號以針對性地覆蓋連接至該無線網路設備的相對應於該無線終端登錄資料的連網站點設備。
並且，為了達成上述本發明之主要目的，本案發明人係同時提供應用於前述電子裝置之中的智能天線操舵方法的一實施例；該智能天線操舵方法係藉由一智能天線操舵應用程式的態樣應用於無線網路設備內的電子裝置之中，用以透過程式界面與無線網路驅動程式驅動該電子裝置內的媒體存取模組與一基頻處理器控制該無線網路設備之智能天線模組的目的；所述智能天線操舵方法包括以下步驟： (1)啟用該智能天線操舵應用程式； (2)判斷是否一完整方向性掃描事件(bigT timer event triggered)已經觸發，若是，則執行步驟(3)；若否，則重複執行步驟(2)； (3)判斷是否該電子裝置之一媒體存取模組內部的至少一無線終端組態表(MAC Station entry table)所載的每一個無線終端登錄資料(Wireless station entry record)皆已經抓取，若否，則執行步驟(4)；若是，則重複執行步驟(2)； (4)抓取一未被抓取過的無線終端登錄資料，進以根據連接至該無線網路設備的該智能天線模組，建立對應的一天線指向資料結構(antenna direction data structure, antDir)； (5)判斷該天線指向資料結構中是否還有未被訪問過的天線設定登錄資料(Antenna setting entry record)；若是，則執行步驟(6)；若否，則執行步驟(9)； (6)根據該天線指向資料結構內的該天線設定登錄資料所描述的多組天線設定條件，該基頻處理器更改該智能天線模組之設定，並進一步地存取該無線網路設備接收自該無線終端登錄資料對應之連網站點設備的一無線網路訊號的複數個無線網路參數； (7)等候一差值時間經過，再次存取該無線網路設備接收自該無線終端登錄資料對應之連網站點設備的該無線網路訊號的該複數個無線網路參數，並將該複數個無線網路參數儲存至該對應的天線指向資料結構內； (8)該智能天線操舵應用程式根據獲得的該複數個無線網路參數計算出複數個最佳無線網路權重值，並根據該複數個無線網路權重值更新與該複數個天線指向資料結構內有關的複數個天線設定登錄資料(Antenna setting entry record )；接著，重複執行該步驟(5)；以及 (9)根據該無線終端登錄資料所對應的該天線指向資料結構內的該天線設定登錄資料之中的該無線網路權重值，選出一最佳天線設定登錄資料，並將該最佳天線設定登錄資料設定到該無線終端組態表內配置與該連網站點設備有關的該無線終端登錄資料(Wireless station entry record)中擴充的智能天線控制位元組；接著，重複執行該步驟(3)。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種用以控制智能天線模組之電子裝置及一種智能天線操舵方法，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。
請參閱圖4，係顯示本發明之一種用以控制智能天線模組之電子裝置的電路架構圖。同時，請參閱圖5，係顯示無線網路設備與多個連網站點設備的立體圖。如圖4所示，所述智能天線模組2與本發明之電子裝置1皆應用至一無線網路設備3之中，例如: 無線網路之基地台、無線網路之路由器、無線網路之中繼器、或無線網路之網路卡。並且，所述智能天線模組2包括複數組天線單元21、複數個信號輸入電極22與複數個控制電極23。另一方面，本發明之電子裝置1係包括：一記憶模組11、一媒體存取模組12、一基頻處理器13、至少一傳送與接收模組14、以及至少一邏輯控制單元16；其中，該記憶模組11、該媒體存取模組12與該基頻處理器13係透過一資料匯流排(Data Bus)15而彼此溝通。並且，於積體電路晶片的設計上，該媒體存取模組12與該記憶模組11可以被整合於一單一積體電路晶片之中。同樣地，該記憶模組11、該媒體存取模組12與該基頻處理器13也可以被整合為單一顆積體電路晶片。
如長期涉及WiFi裝置或設備之驅動程式設計的工程師所熟知的，該記憶模組11內通常嵌有一無線網路驅動程式112。特別的是，本發明又於該記憶模組11內進一步嵌有一智能天線操舵應用程式(Intelligent Fast Antenna Steering Technology , iFAST)111以及用以令該智能天線操舵應用程式111溝通該無線網路驅動程式112的一程式界面(Application Interface, API)113。並且，該傳送與接收模組14係電性連接至該基頻處理器13，並同時電性連接至該複數個信號輸入電極22；並且，該基頻處理器13又同時電性連接該複數個控制電極23。
值得說明的是，本案實施方式內所提及的智能天線操舵方法已經由美國專利號US 9,680,548 B1所揭露，是以本案不會針對類似技術進行重複說明，例如：如何根據該複數組天線單元21所接收的一無線網路訊號的複數個無線網路參數計算出至少一最佳無線網路權重值。不同於美國專利號US 9,680,548 B1之揭示內容，本案的技術重點在於:將一套智能天線操舵方法編輯成所述智能天線操舵應用程式(iFAST)111，進以利用該智能天線操舵應用程式111透過該程式界面113(API)與該無線網路驅動程式112驅動該媒體存取模組12及該基頻處理器13使用該智能天線模組2完成一完整方向性掃描(comprehensive antenna scan)，進以根據掃描獲得的複數個無線網路參數計算出至少一最佳無線網路權重值。必須特別說明的是，所述智能天線操舵應用程式111執行時會特別參考以下表(1)所列之重要參數。 表(1)
位元名稱 描述
bigT 觸發所述完整方向性掃描事件的一時間頻率
smallT 完成單一組方向性掃描的時間，或稱差值時間
expirationT 控制命令的耗盡時間
iFAST_enable 於無線網路驅動程式中啟用或禁用智能天線操舵應用程式111 1:enable 0:disable
該智能天線操舵應用程式111係根據所述最佳無線網路權重值以及對應該最佳無線網路權重值的該些無線網路參數更新該媒體存取模組12內部的至少一無線終端組態表(MAC station entry table)，使得該媒體存取模組12根據更新後的無線終端組態表於無線網路驅動程式中使用的傳送描述子(TX_DESCRIPTOR)之中新增一智能天線控制位元組。特別是更新該無線終端組態表內配置與該連網站點設備4有關的無線終端登錄資料(Wireless station entry record)。值得說明的是，根據同時連線至無線網路設備3的連網站點設備4的數量，這裡的無線終端登錄資料可以是一筆或多筆。在此，所述連網站點設備4是例如：具有無線網路卡之電腦主機、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、智慧型手錶、或具有無線連網功能之電子裝置。
進一步地，基於該媒體存取模組12內部的該無線終端組態表(MAC station entry table)，該基頻處理器13透過所述邏輯控制單元16控制該複數個控制電極23更改該智能天線模組2之設定；同時，該基頻處理器13的一基頻訊號係由該傳送與接收模組14轉換為一射頻訊號，而後透過該複數個信號輸入電極22傳送至該智能天線模組2，使得該智能天線模組2發送該射頻訊號針對性地覆蓋連接至該無線網路設備3的相對應於該無線終端登錄資料的連網站點設備4。舉例而言，傳送資料至筆記型電腦之時，無線網路設備3會根據更新過後的無線終端登錄資料(Wireless station entry record)對智能天線模組2做出能夠讓筆記型電腦保有最佳網路品質的設定。並且，傳送資料至手機之時，無線網路設備3也會根據更新過後的無線終端登錄資料(Wireless station entry record)對智能天線模組2做出能夠讓手機保有最佳網路品質的設定。
繼續地參閱圖4與圖5，並請同時參閱圖6A、圖6B、與圖6C。其中，圖6A、圖6B、與圖6C顯示智能天線操舵應用程式的運行流程圖。於步驟(S01)中，當無線網路設備3被啟動之後，智能天線操舵應用程式111透過以系統呼叫(system call)的方式經由程式界面113介入無線網路驅動程式112的操作程序。接著，如步驟(S02)所示，智能天線操舵應用程式111首先判斷是否一完整方向性掃描事件已經觸發(bigT timer event triggered)。通常，所述完整方向性掃描事件在無線網路設備3啟動後必定被觸發，以便確認連接至該無線網路設備3的多個連網站點設備4(station，例如:筆記型電腦、智能手機與智能手錶)是否具有良好的連網品質。
在觸發完整方向性掃描事件之後，接著，於步驟(S03)中，智能天線操舵應用程式111即透過程式界面113與無線網路驅動程式112判斷是否該電子裝置1之媒體存取模組12內部的至少一無線終端組態表(MAC station entry table)所載的每一個無線終端登錄資料(Wireless station entry record)皆已經抓取。繼續地，於步驟(S04)中，抓取一未被抓取過的無線終端登錄資料，進以根據連接至該無線網路設備3的智能天線模組2，建立對應的一天線指向資料結構(antenna direction data structure, antDir)。換句話說，若同時有數個連網站點設備4連線至無線網路設備3，則媒體存取模組12內部的無線終端組態表便會有多組無線終端登錄資料未被智能天線操舵應用程式111所存取；此時，智能天線操舵應用程式111便會對應地建立多組天線指向資料結構，例如：antDir 1、antDir 2、．．．antDir N。
繼續地，步驟(S05)係判斷該些天線指向資料結構(antDir)中是否還有未被訪問過的天線設定登錄資料(Antenna setting entry record)。在此，“有被訪問過(have been accessed)”的天線設定登錄資料表示所述天線設定登錄資料已經被智能天線操舵應用程式111確認是有效的(Valid)。特別說明的是，關於如何確認天線設定登錄資料是否有效的細部方法，可以參考美國專利號US 9,680,548 B1之揭示內容。根據本發明之方法流程，當天線指向資料結構(antDir)中仍舊有未被訪問過的天線設定登錄資料之時，則必須透過步驟(S06)、步驟(S07)、與步驟(S08)完成所述天線設定登錄資料之訪問程序。
於步驟(S06)中，該基頻處理器13係根據該天線指向資料結構內的該天線設定登錄資料所描述的多組天線設定條件而更改該智能天線模組2之設定，並進一步地存取該無線網路設備3接收自該無線終端資料記錄相對應的連網站點設備4的一無線網路訊號的複數個無線網路參數。例如，筆記型電腦連線至無線網路設備3之後，媒體存取模組12內的無線終端組態表便會配置有與該筆記型電腦有關的無線終端登錄資料(Wireless station entry record)。因此，欲使得筆記型電腦保有最佳的連網品質，就必須先存取該無線終端資料所記錄的對應於該筆記型電腦的複數個無線網路參數。接著，於步驟(S07)中，智能天線操舵應用程式111在等候一差值時間(smallT)經過之後，再次地存取該無線網路設備3接收自該至少一連網站點設備4的該無線網路訊號的該複數個無線網路參數，並將該複數個無線網路參數儲存至對應的該天線指向資料結構(antDir)內。最後，於步驟(S08)中，該智能天線操舵應用程式111(iFAST)根據獲得的該複數個無線網路參數計算出複數個最佳無線網路權重值，並根據該複數個無線網路權重值更新與該複數個天線指向資料結構(antDir)內有關的複數個天線設定登錄資料(Antenna setting entry record )。
當多個連網站點設備4連線至該無線網路設備3之時，應用於所述無線網路設備3內的電子裝置1之中的智能天線操舵應用程式111便會透過步驟(S06)至步驟(S08)更新對應的天線指向資料結構(antDir)。完成所有天線指向資料結構之訪問程序之後，方法流程便回到步驟(S05)，再一次地確認所有天線指向資料結構(antDir)中是否還有未被訪問過的天線設定登錄資料(Antenna setting entry record)。之後，於步驟(S09)中，智能天線操舵應用程式111便可以根據該無線終端登錄資料(Wireless station entry record)所對應的該天線指向資料結構(antDir)內的該天線設定登錄資料(Antenna setting entry record)之中的該無線網路權重值，選出一最佳天線設定登錄資料，並將該最佳天線設定登錄資料之中所記錄無線網路參數設定到該無線終端組態表內配置與該連網站點設備4有關的該無線終端登錄資料(Wireless station entry record)中。
換句話說，針對連線至無線網路設備3的一個或多個連網站點設備(station)4，媒體存取模組12會於內部的無線終端組態表(MAC Station entry table)內配置與該連網站點設備4有關的一個或多個無線終端登錄資料(Wireless station entry record)。因此，智能天線操舵應用程式111透過抓取所有無線終端登錄資料的方式以確認現在時間點連接至無線網路設備3的所有連網站點設備(station)4。這樣一來，智能天線操舵應用程式111便可以判斷與其關聯(association)的所有連網站點設備4是否都具有良好的聯網品質，並同時建立所有連網站點設備4相對應的天線指向資料結構(antDir)。
必須補充說明的是，智能天線操舵應用程式111係透過於一傳送描述子(TX_DESCRIPTOR)內擴增一控制位元組的方式更新該媒體存取模組12內的無線終端組態表內所配置的與該連網站點設備4有關的該無線終端登錄資料(Wireless station entry record)，特別是更新該無線終端登錄資料(Wireless station entry record)所對應的該天線指向資料結構(antDir)內的該天線設定登錄資料(Antenna setting entry record)。其中，所述控制位元組至少包含如下表(2)所列幾個重要位元。 表(2)
位元位置 位元名稱 描述
31:30 antDir_RFport1 該複數組天線單元21的控制命令位元 00: antDir1 01: antDir2 10: antDir3 11: antDir4
29:28 antDir_RFport2
27:26 antDir_RFport3
25:24 antDir_RFport4
23 ifast2_VALID 表示程式界面(API)113與無線網路驅動程式之間的溝通是否有效 1:valid 0:invalid
如此設置，媒體存取模組12便可根據該傳送描述子(TX_DESCRIPTOR)對該智能天線模組2進行設定；同時，該基頻處理器13的一基頻訊號係由該傳送與接收模組14轉換為一射頻訊號，而後透過該邏輯控制單元16控制複數個信號輸入電極22傳送至該智能天線模組2，使得該智能天線模組2發送該射頻訊號以針對性地覆蓋連接至該無線網路設備3的該相對應無線終端登錄資料的連網站點設備4，保證所有連網站點設備4在接收無線網路訊號時都能夠具有最佳網路品質。本發明中，所述邏輯控制單元16係配置於基頻處理器13與該智能天線模組2之間，用以將所述控制訊號轉換成一電壓訊號，例如:一高電平電壓訊號、一低電平電壓訊號、或上述兩者之組合。於硬體與軟體的配合面，媒體存取模組12首先確認該控制命令所載之啟用/禁用位元(iFAST_enable)為“1”，接著才將根據被更新的無線終端組態表更新由無線網路驅動程式往下傳遞的一個或多個傳送描述子(TX_DESCRIPTOR)中相對應的天線設定登錄資料來驅動基頻處理器13控制邏輯控制單元16進而控制智能天線模組2。如此，才能夠保證經過特別設定後的複數組天線單元21所發出的射頻訊號能夠針對性地覆蓋連接至該無線網路設備3的該相對應無線終端登錄資料的連網站點設備4，使得該連網站點設備4能夠透過該無線網路設備3使用最佳品質之網路。
相反地，在無線網路設備準備3接收多個連網站點設備4所發出的無線網路訊號之時，亦即，執行步驟(S06)之前，無線網路驅動程式112會確認該第一控制命令所載之啟用/禁用位元(iFAST_enable)為“0”，接著，該基頻處理器13係控制該智能天線模組2以全方向性的方式進行所述無線網路訊號之接收。
如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之一種用以控制智能天線模組之電子裝置及一種智能天線操舵方法；並且，經由上述可以得知本發明係具有下列之優點：
(1)雖然習知技術搭配使用基頻處理器與可控制天線波束方向的天線模組實現全方向性的多頻帶的無線網路覆蓋，然而這樣的技術於實務上難以令無線傳輸設備的無線網路電波全面覆蓋置於一特定應用環境中的多個連網站點設備(station)。是以，本發明提出由一記憶模組11、一媒體存取模組12、與一基頻處理器13組成的一電子裝置1，並特別於該記憶模組11內規劃有一無線網路驅動程式112、一智能天線操舵應用程式111、以及一程式界面113。其中，根據無線網路設備3所接收的由一個或多個連網站點設備4所發出之無線網路訊號的複數個無線網路參數，該智能天線操舵應用程式111係能夠即時更新媒體存取模組12內部的無線終端組態表；如此，媒體存取模組12便可基於更新後的無線終端組態表而更改該智能天線模組2之設定，使得該智能天線模組2所發送的射頻訊號得以針對性地覆蓋連接至該無線網路設備3的該相對應無線終端登錄資料的該連網站點設備4。
必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
＜本發明＞
1‧‧‧電子裝置
2‧‧‧智能天線模組
21‧‧‧天線單元
22‧‧‧信號輸入電極
23‧‧‧控制電極
11‧‧‧記憶模組
12‧‧‧媒體存取模組
13‧‧‧基頻處理器
14‧‧‧傳送與接收模組
15‧‧‧資料匯流排
16‧‧‧邏輯控制單元
111‧‧‧智能天線操舵應用程式
112‧‧‧無線網路驅動程式
113‧‧‧程式界面
S01~S04‧‧‧方法步驟
S05~S08‧‧‧方法步驟
S09‧‧‧方法步驟
3‧‧‧無線網路設備
4‧‧‧連網站點設備
＜習知＞
5’‧‧‧天線模組
50’‧‧‧主體天線
51’‧‧‧隔離磁偶極子天線
52’‧‧‧寄生元件
53’‧‧‧調諧元件
2’‧‧‧無線天線裝置
24’‧‧‧基頻處理器
26’‧‧‧收發器單元
28’‧‧‧輸出濾波單元
圖1係顯示全向式天線的操作示意圖； 圖2係顯示顯示習知的可控制天線波束方向的天線模組的立體圖； 圖3係顯示習知的多頻的多輸入多輸出天線裝置的電路架構圖； 圖4係顯示本發明之一種用以控制智能天線模組之電子裝置的電路架構圖； 圖5係顯示無線網路設備與多個連網站點設備的立體圖；以及 圖6A、圖6B、與圖6C係顯示智能天線操舵應用程式的運行流程圖。

Claims (13)

  1. 一種電子裝置，係應用於一無線網路設備之中，用以控制該無線網路設備之一智能天線模組；其中，該智能天線模組包括複數組天線單元、複數個信號輸入電極與複數個控制電極；並且，該電子裝置係包括： 一記憶模組，係嵌有一智能天線操舵應用程式、一無線網路驅動程式以及介於該智能天線操舵應用程式與該無線網路驅動程式之間的一程式界面； 一媒體存取模組，係耦接該記憶模組； 一基頻處理器，係耦接該媒體存取模組，並電性連接至該複數個信號輸入電極與該複數個控制電極；以及 至少一傳送與接收模組，係連接於該基頻處理器與該智能天線模組之間； 其中，該智能天線操舵應用程式係透過該程式界面與該無線網路驅動程式驅動該媒體存取模組與該基頻處理器利用該智能天線模組完成一完整方向性掃描，進以根據掃描獲得的複數個無線網路參數計算出至少一最佳無線網路權重值； 其中，該智能天線操舵應用程式係根據所述最佳無線網路權重值以及對應該最佳無線網路權重值的該些無線網路參數更新該媒體存取模組內部的至少一無線終端組態表(MAC station entry table)之中的至少一無線終端登錄資料內相對應的一智能天線控制欄位； 其中，基於該媒體存取模組內部的該無線終端組態表(MAC station entry table)，該基頻處理器透過一邏輯控制單元控制該複數個控制電極更改該智能天線模組之設定；同時，該基頻處理器的一基頻訊號係由該傳送與接收模組轉換為一射頻訊號，而後透過該邏輯控制單元控制該複數個信號輸入電極傳送至該智能天線模組，使得該智能天線模組發送該射頻訊號針對性地覆蓋連接至該無線網路設備的相對應於該無線終端登錄資料的連網站點設備。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該智能天線操舵應用程式係透過於一傳送描述子(TX_DESCRIPTOR)內擴增一控制位元組的方式更新該無線終端組態表內配置與該連網站點設備有關的該無線終端登錄資料(Wireless station entry record)。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電子裝置，其中，所述控制位元組包括以下位元：用以控制觸發所述完整方向性掃描事件的位元、用以控制完成單一組方向性掃描的位元、以及於所述無線網路驅動程式中啟用或禁用該智能天線操舵應用程式的位元。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該邏輯控制單元係連接於該基頻處理器與該智能天線模組之間，用以協助將該控制訊號轉換成一電壓訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該記憶模組、該媒體存取模組與該基頻處理器係透過一資料匯流排而彼此溝通。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該媒體存取模組與該記憶模組係整合為一積體電路晶片。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該記憶模組、該媒體存取模組與該基頻處理器係整合為一積體電路晶片。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中，該無線網路設備可為下列任一者：無線網路之基地台、無線網路之路由器、無線網路之中繼器、無線網路之網路卡；並且，該連網站點設備可為下列任一者：具有無線網路卡之電腦主機、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、智慧型手錶、或具有無線連網功能之電子裝置。
  9. 一種智能天線操舵方法，係藉由一智能天線操舵應用程式的態樣應用於一無線網路設備內的一電子裝置之中，用以透過一程式界面與一無線網路驅動程式驅動該電子裝置內的一媒體存取模組與一基頻處理器控制該無線網路設備之一智能天線模組；其中，該智能天線模組包括複數組天線單元、複數個信號輸入電極與複數個控制電極；並且，該智能天線操舵方法係包括以下步驟： (1)啟用該智能天線操舵應用程式； (2)判斷是否一完整方向性掃描事件已經觸發，若是，則執行步驟(3)；若否，則重複執行步驟(2)； (3)判斷是否該媒體存取模組內部的至少一無線終端組態表(MAC Station entry table)所載的每一個無線終端登錄資料(Wireless station entry record)皆已經抓取，若否，則執行步驟(4)；若是，則重複執行步驟(2)； (4)抓取一未被抓取過的無線終端登錄資料(Wireless station entry record)，進以根據連接至該無線網路設備的該智能天線模組，建立對應的一天線指向資料結構(antenna direction data structure, antDir)； (5)判斷該天線指向資料結構(antDir)中是否還有未被訪問過的天線設定登錄資料(Antenna setting entry record)；若是，則執行步驟(6)；若否，則執行步驟(9)； (6)根據該天線指向資料結構內的該天線設定登錄資料所描述的多組天線設定條件，該基頻處理器更改該智能天線模組之設定，並進一步地存取該無線網路設備接收自該無線終端登錄資料對應之該連網站點設備的一無線網路訊號的複數個無線網路參數； (7)等候一差值時間經過，再次存取該無線網路設備接收無線終端登錄資料對應之連網站點設備的該無線網路訊號的該複數個無線網路參數，並將該複數個無線網路參數儲存至該對應的天線指向資料結構內； (8)該智能天線操舵應用程式根據獲得的該複數個無線網路參數計算出複數個最佳無線網路權重值，並根據該複數個無線網路權重值更新與該複數個天線指向資料結構內有關的複數個天線設定登錄資料(Antenna setting entry record )；接著，重複執行該步驟(5)；以及 (9)根據該無線終端登錄資料(Wireless station entry record)所對應的該天線指向資料結構內的該天線設定登錄資料(Antenna setting entry record)之中的該無線網路權重值，選出一最佳天線設定登錄資料，並將該最佳天線設定登錄資料之中所記錄無線網路參數設定到該無線終端組態表內配置與該連網站點設備有關的該無線終端登錄資料(Wireless station entry record)中；接著，重複執行該步驟(3)。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之智能天線操舵方法，其中，該連網站點設備可為下列任一者：具有無線網路卡之電腦主機、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、智慧型手錶、或具有無線連網功能之電子裝置；並且，該無線網路設備可為下列任一者：無線網路之基地台、無線網路之路由器、無線網路之中繼器、無線網路之網路卡。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之智能天線操舵方法，其中，該智能天線操舵應用程式係透過於一傳送描述子(TX_DESCRIPTOR)內擴增一控制位元組的方式更新該無線終端組態表內配置與該連網站點設備有關的該無線終端登錄資料(Wireless station entry record。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之智能天線操舵方法，其中，所述控制位元組包括以下位元：用以控制觸發所述完整方向性掃描事件的位元、用以控制完成單一組方向性掃描的位元、以及於所述無線網路驅動程式中啟用或禁用該智能天線操舵應用程式的位元。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之智能天線操舵方法，其中，於該控制位元組之中，用以表示該智能天線操舵應用程式於該無線網路驅動程式中啟用的該位元為1，且用以表示該智能天線操舵應用程式於該無線網路驅動程式中禁用的該位元為0。
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