TWI760229B - 無線通訊系統、方法及其相關發送裝置 - Google Patents

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Abstract

一種無線通訊系統，其包含有一接收裝置；以及一發送裝置，包含有一發送處理單元，用來以一第一模式於一第一頻帶決定一無線傳輸通道，於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊，以及以一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測；一發送天線單元，於該發送裝置之該第一模式於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊；以及一無線感測單元，用來於該發送裝置之一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測

Description

無線通訊系統、方法及其相關發送裝置
本發明係指一種無線通訊系統、方法及其相關發送裝置，尤指一種避免共用通道干擾的無線通訊系統、方法及其相關發送裝置。
現有的無線通訊系統的存取點(access point，AP)所執行的自動通道選取(Auto Channel Selection，ACS)的功能先掃描所有位於鄰近的無線通道後，才選擇最乾淨的無線通道以進行傳輸。在Wi-Fi網路的架構下，當現有的無線存取點或相關無線感測產品處於一隨意網路(Ad Hoc)模式或一工作站模式(station mode)時，不支援自動通道選取功能，因而容易產生共通道干擾(co-channel interference)的問題。因此，現有的技術有改進的必要。
因此，本發明實施例提供一種無線通訊系統、方法及其相關發送裝置，尤指一種用來避免共用通道干擾的無線通訊系統、方法及其相關發送裝置。
本發明實施例揭露一種無線通訊系統，其包含有一接收裝置；以及一發送裝置，包含有一發送處理單元，用來以一第一模式於一第一頻帶決定一無線傳輸通道，於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊，以及以一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測；一發送天線單元，於該發送裝置之該第一模式於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊；以及一無線感測單元，用來於該發送裝置之一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測。
本發明實施例另揭露一種無線通訊方法，用於一無線通訊系統之一發送裝置，其中該發送裝置包含有一發送處理單元、一發送天線單元以及一無線感測單元，該無線通訊方法包含有：由該發送處理單元以一第一模式於一第一頻帶決定一無線傳輸通道；由該發送天線單元於該發送裝置之該第一模式於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊；以及由該無線感測單元於該發送裝置之一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測。
本發明實施例還揭露一種發送裝置，用於一無線通訊系統，其中該發送裝置包含有一發送處理單元，用來以一第一模式於一第一頻帶決定一無線傳輸通道；一發送天線單元，於該發送裝置之該第一模式於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊；以及一無線感測單元，用來於該發送裝置之一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測。
10:無線通訊系統
102:發送裝置
104:接收裝置
106:無線存取裝置
20、30:無線通訊流程
202-218、302-314:步驟
Tx:發送天線單元
Rx:接收天線單元
WSU:無線感測單元
T_PU:發送處理單元
R_PU:接收處理單元
第1圖為本發明實施例之一無線通訊系統之示意圖。
第2圖及第3圖為本發明實施例之一無線通訊流程之示意圖。
請參考第1圖，第1圖為本發明實施例之一無線通訊系統10之示意圖。無線通訊系統10包含有一發送裝置102、一接收裝置104及一無線存取裝置106，以應用於無線網路標準，例如Wi-Fi網路。在一些實施例中，無線通訊系統10可用來進行無線感測。發送裝置102用來發送無線訊號，例如一無線存取點(Access Point，AP)或一Wi-Fi無線基地台的一訊號發送器，發送裝置102可包含有一發送處理單元T_PU、一發送天線單元Tx及一無線感測單元WSU。發送處理單元T_PU用來於一第一模式以一第一頻帶決定一無線傳輸通道，發送天線單元Tx可包含一或多隻發送天線，用來於發送裝置102之第一模式於一第二頻帶發 送關於無線傳輸通道之一通道狀態資訊。無線感測單元WSU用來於發送裝置102之一第二模式透過該無線傳輸通道執行無線感測。接收裝置104可以是Wi-Fi無線基地台的一訊號接收器，用來接收來自發送裝置102以及無線存取裝置106的無線訊號，其中接收裝置104可包含有一接收處理單元R_PU、一接收天線單元Rx及一無線感測單元WSU，其中接收天線單元Rx包含一或多隻天線，以接收來自發送裝置102或無線存取裝置106的無線訊號，接收處理單元R_PU用來處理接收到的無線訊號。無線存取裝置106可以是一無線基地台，用來於第二頻帶接收來自發送裝置102之資料，其中該資料包含要求接收裝置104於所決定的無線傳輸通道進行無線感測之一指令，並且將資料傳送至接收裝置104，使得接收裝置104可據以切換無線傳輸通道以執行無線感測。由於發送裝置102於第一模式下執行一自動通道選取(Auto Channel Selection)功能，以掃描鄰近於發送裝置102之無線傳輸通道，並決定無線傳輸通道，使得接收裝置104可透過發送裝置102廣播於第二頻帶的通道資訊以確認是否調整無線傳輸通道。如此一來，本發明實施例之無線通訊系統10即可避免於發送裝置102及接收裝置104執行無線感測時的共通道干擾的問題。
詳細而言，由於現有用來發送訊號的無線存取點的發送器處於一隨意網路(Ad Hoc)模式或一工作站模式(station mode)時，不支援自動通道選取功能，因而容易產生共通道干擾(co-channel interference)的問題。本發明實施例之發送裝置102於開機時，連接至第一頻帶(例如5GHz之無線頻帶)及第二頻帶(例如2.4GHz之無線頻帶)，並且由發送處理單元T_PU啟用於第一頻帶之一無線存取點模式(即第一模式)的自動通道選取功能，掃描所有位於鄰近的無線傳輸通道，並選取一最乾淨的無線傳輸通道(即不受共通道干擾的無線傳輸通道)，其中發送裝置102之發送處理單元T_PU選取最乾淨的無線傳輸通道的根據可以是無線傳輸通道的訊號品質，例如訊號雜訊比(Signal-to-noise ratio， SNR)。接著，發送裝置102之發送天線單元Tx可以一工作站模式(即第二模式)透過第二頻帶發送關於最乾淨的無線傳輸通道之通道狀態資訊以及指令至無線存取裝置106，進而由無線存取裝置106轉傳至接收裝置104，使得接收裝置104可透過發送裝置102所決定的無線傳輸通道執行無線感測。
上述關於本發明實施例之無線通訊系統10之發送裝置102的無線通訊方法可被歸納為一無線通訊流程20。在一實施例中，當第一頻帶為5GHz之無線頻帶、第二頻帶為2.4GHz之無線頻帶時，無線通訊流程20包含下列步驟：
步驟202：開機。
步驟204：連接至2.4GHz及5GHz之無線頻帶。
步驟206：啟用5GHz無線頻帶之無線存取點模式，以執行自動通道選取功能。
步驟208：決定於5GHz無線頻帶之最乾淨的無線傳輸通道。
步驟210：廣播關於最乾淨的無線傳輸通道及其通道狀態資訊。
步驟212：停止5GHz無線頻帶之無線存取點模式。
步驟214：以工作站模式透過最乾淨的無線傳輸通道執行無線感測。
步驟216：確認5GHz無線頻帶之無線傳輸通道。
步驟218：停止於5GHz無線頻帶之無線傳輸通道的無線感測，並且停止廣播關於最乾淨的無線傳輸通道之通道狀態資訊。
根據無線通訊流程20，本發明實施例的發送裝置102於步驟204連接至2.4GHz及5GHz之的無線頻帶後，於步驟206由發送處理單元T_PU啟用無線存取點模式於5GHz無線頻帶，以執行自動通道選取功能，以掃描鄰近的無線傳輸通道，接著於步驟208決定最乾淨的無線傳輸通道。進一步地，發送裝置102於步驟210由發送天線單元Tx透過2.4GHz無線頻帶廣播關於5GHz無線頻帶之無線傳輸通道資訊。如此一來，接收裝置104即可根據接收到的5GHz無線頻帶之無線 傳輸通道資訊來調整其用於執行無線感測之無線傳輸通道。
在發送裝置102之發送處理單元T_PU於決定好使用於無線感測的無線傳輸的通道之後，於步驟212中，發送裝置102停止5GHz無線頻帶之無線存取點模式。在步驟214，發送裝置102以工作站模式(即第二模式)透過最乾淨的無線傳輸通道執行無線感測。於步驟216中，發送裝置102可利用自動通道選取功能，週期性地確認5GHz無線頻帶用於無線感測的傳輸通道。例如發送裝置102可於開機後的每1至數小時週期性地透過自動通道選取功能確認5GHz無線頻帶的無線傳輸通道，以確保選定的無線傳輸通道為最乾淨的。
在步驟218中，當發送裝置102之發送處理單元T_PU利用自動通道選取功能，得知需要重選5GHz無線頻帶之無線傳輸通道時(則表示原本選定的無線傳輸通道的訊號品質不符合要求時)，則停止5GHz無線頻帶之無線傳輸通道的無線感測，並且發送裝置102之發送天線單元Tx停止廣播關於最乾淨的無線感測傳輸通道狀態資訊，接著，回到步驟206以再次啟用於5GHz無線頻帶的無線存取點模式，並且執行自動通道選取功能。根據不同實施例，步驟216-218可省略。
另一方面，本發明實施例之無線通訊系統10之接收裝置104的無線通訊方法可被歸納為一無線通訊流程30。在一實施例中，當第一頻帶為5GHz之無線頻帶、第二頻帶為2.4GHz之無線頻帶時，無線通訊流程30包含下列步驟：
步驟302：開機。
步驟304：連接至2.4GHz及5GHz之無線頻帶。
步驟306：透過2.4GHz無線頻帶自無線存取裝置106接收關於5GHz無線頻帶的無線傳輸通道的廣播資訊。
步驟308：確認當前接收到的無線傳輸通道與先前的無線傳輸通道是否相同。若是，執行步驟310；若否，執行步驟312。
步驟310：以原有的無線傳輸通道進行無線感測。
步驟312：調整5GHz無線頻帶的無線傳輸通道。
步驟314：進行無線感測。
根據無線通訊流程30，本發明實施例的接收裝置104於步驟304連接2.4GHz及5GHz之無線頻帶，以於步驟306透過2.4GHz無線頻帶，經由該接收天線單元Rx接收來自無線存取裝置106關於5GHz無線頻帶的無線傳輸通道的廣播資訊，其中包含有發送裝置102所發出決定無線傳輸通道的指令。在一實施例中，接收裝置104可在一暫停區間(例如3秒)後取得關於無線傳輸通道的資訊(即由無線存取裝置106所傳送之關於無線傳輸通道之資料)。
接著，在步驟308中，接收裝置104之接收處理單元R_PU可確認於步驟306中所接收的關於5GHz無線頻帶的無線傳輸通道的資訊是否與先前的無線傳輸通道相同。在一實施例中，當接收裝置104為剛開機時，表示仍未進行無線感測，則執行步驟312。在另一實施例中，當接收裝置104正在進行無線感測時，接收裝置104之接收處理單元R_PU確認當前接收到的無線傳輸通道是否與先前的無線傳輸通道相同。當目前接收到的無線傳輸通道與先前的無線傳輸通道相同時，則表示發送裝置102所決定的無線傳輸通道並無變動，因此接收裝置104之無線感測單元WSU繼續透過原有的無線傳輸通道進行無線感測(即步驟310)；當目前接收到的無線傳輸通道與前一次的無線傳輸通道不同時，則表示發送裝置102所決定的無線傳輸通道已改變，因此執行步驟312以調整5GHz無線頻帶的無線傳輸通道。
由於發送裝置102所傳送的5GHz無線頻帶的無線傳輸通道的廣播資訊中攜帶有關於最乾淨的無線感測傳輸通道狀態資訊，接收裝置104之接收處理單元R_PU可於步驟312據以調整無線傳輸的通道，以於步驟314中由接收裝置104之無線感測單元WSU進行無線感測。
此外，在上述的無線傳輸組態中，本發明實施例之發送裝置102與接 收裝置104之間的無線傳輸通道之通道狀態資訊的傳輸，可以視為無線網路中的客戶端之間的傳輸。如此一來，本發明實施例的無線通訊系統10即可避免發送裝置處於隨意網路模式或工作站模式時，不支援自動通道選取功能的情形下，所產生的共通道干擾的問題。
值得注意的是，上述實施例描述本發明的概念，本領域的技術人員可以相應地作出適當修改並且不限於此，舉例而言，第一頻帶與第二頻帶並不限於上述實施例的5GHz及2.4GHz，此外，本發明實施例用於發送裝置的無線通訊方法可由一專用裝置執行，以確認無線傳輸通道的通道狀態資訊，而不以上述範例為限制。
綜上所述，本發明實施例提供一種無線通訊系統、方法及其相關發送裝置，以避免無線通訊系統的共用通道干擾。
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。
10:無線通訊系統
102:發送裝置
104:接收裝置
106:無線存取裝置

Claims (14)

  1. 一種無線通訊系統，其包含有：一接收裝置；以及一發送裝置，包含有：一發送處理單元，用來以一第一模式於一第一頻帶決定一無線傳輸通道；一發送天線單元，於該發送裝置之該第一模式於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊；以及一無線感測單元，用來於該發送裝置之一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測；其中該第一模式是將該發送裝置作為一無線存取點，該第二模式是將該發送裝置作為一無線工作站。
  2. 如請求項1所述之無線通訊系統，其中該發送裝置之該無線感測單元於該第一模式下，執行一自動通道選取(Auto Channel Selection)功能，以掃描鄰近於該發送裝置之無線傳輸通道，並決定該無線傳輸通道。
  3. 如請求項1所述之無線通訊系統，其中該無線傳輸通道是不受到共通道干擾的。
  4. 如請求項1所述之無線通訊系統，其中該發送裝置之該發送處理單元於決定該無線傳輸通道後，停止該第一模式，並以該第二模式執行該無線感測。
  5. 如請求項1所述之無線通訊系統，另包含有：一無線存取裝置，用來於該第二頻帶接收來自該發送裝置之資料，並且將該資料傳送至該接收裝置。
  6. 如請求項5所述之無線通訊系統，其中該接收裝置包含有： 一無線感測單元，用來執行無線感測；一接收天線單元，用來於該第二頻帶接收來自該無線存取裝置之該資料及關於該無線傳輸通道之一指令；以及一接收處理單元，用來確認當前接收到之無線傳輸通道與前一次接收到的無線傳輸通道是否相同，並且於當前接收到之無線傳輸通道與前一次接收到的無線傳輸通道不同時，調整該接收裝置於該第一頻帶進行無線感測之無線傳輸通道。
  7. 一種無線通訊方法，用於一無線通訊系統之一發送裝置，其中該發送裝置包含有一發送處理單元、一發送天線單元以及一無線感測單元，該無線通訊方法包含有：由該發送處理單元以一第一模式於一第一頻帶決定一無線傳輸通道；由該發送天線單元於該發送裝置之該第一模式於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊；以及由該無線感測單元於該發送裝置之一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測；其中該第一模式是將該發送裝置作為一無線存取點，該第二模式是將該發送裝置作為一無線工作站。
  8. 如請求項7所述之無線通訊方法，其中該發送裝置之該無線感測單元於該第一模式下，執行一自動通道選取功能，以掃描鄰近於該發送裝置之無線傳輸通道，並決定該無線傳輸通道。
  9. 如請求項7所述之無線通訊方法，其中該無線傳輸通道是不受到共通道干擾的。
  10. 如請求項7所述之無線通訊方法，其中該發送裝置之該發送處理單元於決定該無線傳輸通道後，停止該第一模式，並以該第二模式以執行該 無線感測。
  11. 一種發送裝置，用於一無線通訊系統，其中該發送裝置包含有：一發送處理單元，用來以一第一模式於一第一頻帶決定一無線傳輸通道；一發送天線單元，於該發送裝置之該第一模式於一第二頻帶發送關於該無線傳輸通道及其通道狀態資訊；以及一無線感測單元，用來於該發送裝置之一第二模式透過該無線傳輸通道執行一無線感測；其中該第一模式是將該發送裝置作為一無線存取點，該第二模式是將該發送裝置作為一無線工作站。
  12. 如請求項11所述之發送裝置，其中該發送裝置之該無線感測單元於該第一模式下，執行一自動通道選取功能，以掃描鄰近於該發送裝置之無線傳輸通道，並決定該無線傳輸通道。
  13. 如請求項11所述之發送裝置，其中該無線傳輸通道是不受到共通道干擾的。
  14. 如請求項11所述之發送裝置，其中該發送裝置之該發送處理單元於決定該無線傳輸通道後，停止該第一模式，並以該第二模式以執行該無線感測。
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