TWI813150B - 選擇存取點的方法與相關的通訊裝置 - Google Patents
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Abstract
一種選擇存取點的方法，其適用於通訊裝置，且包含以下步驟：(a)監聽至少一頻帶的通道；(b)計算偵測到通道處於使用狀態的第一次數；(c)計算偵測到通道具有環境雜訊的第二次數；(d)重複步驟(a)至(c)，以獲得多個存取點使用的多個通道每一者的第一次數與第二次數；(e)分別獲取多個存取點的多個接收訊號強度指標(RSSI)；以及(f)依據多個RSSI以及多個通道每一者的第一次數與第二次數，選擇多個通道中的目標通道與多個存取點中的目標存取點進行連線。
Description
本揭示文件有關無線區域網路之通訊技術，尤指一種選擇存取點的方法與通訊裝置。
現代人的日常生活與移動式裝置和網路密不可分，提供WiFi連線的無線存取點在公共設施與居家環境中皆隨處可見。傳統的移動式裝置會依據接收訊號強度指標(RSSI)的大小排序無線網路環境中的存取點，並自動連線至具有最大RSSI者。2.4GHz頻帶的存取點的傳輸速度會遠遜於5GHz頻帶的傳輸速度，且2.4GHz頻帶也較容易受到家用電器的電波干擾。另外，單憑RSSI也無法判斷存取點目前的傳輸量是否較高而有可能造成傳輸延遲。總而言之，傳統的移動式裝置在選擇存取點時，沒有將雜訊強度與延遲程度納入考量，因而常令使用者感到網路延遲，降低了使用者體驗。
本揭示文件提供一種選擇存取點的方法，其適用於通訊裝置，且包含以下步驟：(a)監聽至少一頻帶的通道；(b)計算偵測到通道處於使用狀態的第一次數；(c)計算偵測到通道具有環境雜訊的第二次數；(d)重複步驟(a)至(c)，以獲得多個存取點使用的多個通道每一者的第一次數與第二次數；(e)分別獲取多個存取點的多個接收訊號強度指標(RSSI)；以及(f)依據多個RSSI以及多個通道每一者的第一次數與第二次數，選擇多個通道中的目標通道與多個存取點中的目標存取點進行連線。
本揭示文件提供一種通訊裝置，其包含天線與基頻電路。天線用於在至少一頻帶中傳輸或接收射頻訊號。基頻電路耦接於天線，且用於：(a)監聽至少一頻帶的通道；(b)計算偵測到通道處於使用狀態的第一次數；(c)計算偵測到通道具有環境雜訊的第二次數；(d)重複步驟(a)至(c)，以獲得多個存取點使用的多個通道每一者的第一次數與第二次數；(e)分別獲取多個存取點的多個RSSI；以及(f)依據多個RSSI以及多個通道每一者的第一次數與第二次數，選擇多個通道中的目標通道與多個存取點中的目標存取點進行連線。
上述的方法與通訊裝置的優點之一，在於能綜合考量存取點的RSSI、通道的延遲程度以及通道的雜訊強度，以自動連線至資料傳輸上最有效率的通道與存取點。
以下將配合相關圖式來說明本揭示文件的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法步驟。
第1圖為依據本揭示文件一實施例繪示的無線網路環境100的示意圖。無線網路環境100包含多個存取點AP1~AP3、多個通訊裝置STA1~STA3以及家用電器101(例如微波爐)。存取點AP1~AP3可以是支援IEEE 802.11 WiFi通訊協定的電子裝置。例如，存取點AP1~AP3可以是無線路由器。又例如，通訊裝置STA1~STA3可以是智慧型手機、筆記型電腦或其他具有無線通訊能力的攜帶式電子裝置。通訊裝置STA1位於存取點AP1~AP3的通訊範圍內，亦即通訊裝置STA1能透過主動掃描或被動掃描發現存取點AP1~AP3的存在，並連線至存取點AP1~AP3的其中之一。例如，通訊裝置STA1能透過存取點AP1~AP3的其中之一接入網際網路。通訊裝置STA2~STA3亦具有與通訊裝置STA1相似的功能，在此不重複贅述。通訊範圍的邊界在第1圖中以虛線表示，存取點AP1~AP3各自位於其通訊範圍的中心。然而，第1圖中各種裝置的配置與排列方式僅為了便於理解，本揭示文件不以此為限。
第2圖為依據本揭示文件一實施例的選擇存取點的方法200的流程圖。在此描述的任何方法可包含相較於流程圖所示較多或較少的步驟，且方法中的步驟可以任何合適的順序執行。通訊裝置STA1可執行方法200，以連線至對於資料傳輸最有效率且干擾最少的存取點、頻帶及通道。
在本揭示文件的以下實施例中，存取點AP1~AP3支援的頻帶以及使用的通道如下方表一所示。然而，表一所示的頻帶和通道之配置方式僅為了方便說明，本揭示文件不以此為限。通常知識者可了解2.4GHz和5GHz頻帶的通道編號與各個通道之中心頻率，在此不重複贅述。
表一
| 頻帶 | 通道 | |
| 存取點AP1 | 2.4GHz | 1, 6 |
| 存取點AP2 | 5GHz | 149, 153, 161 |
| 存取點AP3 | 5GHz | 153, 161 |
在一些實施例中，無線網路環境100中的干擾源可以是第1圖中存取點AP1附近的家用電器101。家用電器101產生之電波可能干擾通訊裝置STA1與存取點AP1之通訊。在另一些實施例中，干擾源也可以是位於存取點AP2和AP3的通訊範圍內的通訊裝置STA2~STA3。若通訊裝置STA2~STA3密集地使用5GHz頻帶傳輸封包，則5GHz頻帶在空氣中發生訊號碰撞的機會將會提升，進而干擾通訊裝置STA1與存取點AP2或AP3之通訊。以下將進一步說明通訊裝置STA1執行方法200各個步驟時的運作。
請同時參考第2圖和第3圖，第3圖為通訊裝置STA1在本揭示文件一實施例中執行通道掃描的示意圖。通訊裝置STA1可以多次執行步驟S210~S250，以掃描通訊裝置STA1所支援的頻帶(例如2.4GHz和5GHz)中的多個通道。首先，在步驟S210中，通訊裝置STA1可以選擇2.4GHz頻帶中的「通道1」，並在監聽期間LT中持續監聽「通道1」中的訊號。
在步驟S220中，通訊裝置STA1會判斷是否在目前監聽的通道中接收到信標幀(beacon frame)。若通訊裝置STA1在監聽期間LT接收到了信標幀，則通訊裝置STA1會判斷此通道對應於可用的無線網路，並接著執行步驟S220~S250以獲取此通道的相關資訊，例如雜訊強度或延遲程度等等。例如，如第3圖所示，由於通訊裝置STA1在「通道1」的監聽期間LT接收到了存取點AP1的信標幀310，通訊裝置STA1會接著記錄「通道1」的資訊。另一方面，若通訊裝置STA1在監聽期間LT沒有接收到信標幀，則通訊裝置STA1會判斷此通道非對應於可用的無線網路，且通訊裝置STA1可以在監聽期間LT結束後切換至另一個通道及/或另一頻帶，並再次執行步驟S210。
請接著參考第2圖和第4圖，第4圖為通訊裝置STA1在本揭示文件一實施例中偵測通道是否處於使用狀態的示意圖。在步驟S230中，通訊裝置STA1可以在監聽期間LT內，每經過第一預設時間間隔T1(例如4微秒(µs))便偵測目前監聽的通道是否處於使用狀態。若是，則將通道處於使用狀態的計數累加1，以在監聽期間LT結束時獲得偵測到通道處於使用狀態的第一次數。例如，在第4圖的實施例中，通訊裝置STA1在監聽期間LT對「通道1」共進行了6x10
4次偵測，並在其中的共10
4個偵測點偵測到「通道1」處於使用狀態，因而通訊裝置STA1會將「通道1」的第一次數設為10
4。
在一實施例中，若通訊裝置STA1發現通道正用於傳送預定格式的封包(例如WiFi封包)，則通訊裝置STA1會判斷通道處於使用狀態。反之，通訊裝置STA1會判斷通道處於閒置狀態。
在一些實施例中，通訊裝置STA1可透過閒置通道評估(Clear Channel Assessment，簡稱CCA)操作來判斷通道是否正用於傳送預定格式的封包。例如，閒置通道評估操作包含載波偵測(Carrier Sense)步驟，載波偵測步驟用於辨識特定格式的前文(preamble)，而前文中可以記載封包的資料長度，藉此可以判斷通道是否存在預定格式的封包以及通道將被佔用的時間。例如，如第4圖所示，當閒置通道評估的結果為「通道1」正用於傳送預定格式的封包時，通訊裝置STA1中的閒置通道評估指標可以切換至第一邏輯值G1，以使通訊裝置STA1進行前述偵測時能判斷「通道1」處於使用狀態。反之，通訊裝置STA1中的閒置通道評估指標可被設為第二邏輯值G2，以使通訊裝置STA1判斷「通道1」處於閒置狀態。
請接著參考第2圖和第5圖，第5圖為通訊裝置STA1在本揭示文件一實施例中偵測通道是否存在環境雜訊的示意圖。於步驟S240中，通訊裝置STA1可以在監聽期間LT內，每經過第二預設時間間隔(例如4微秒(µs))便偵測目前監聽的通道是否具有環境雜訊。若通訊裝置STA1判斷通道具有環境雜訊，則將通道具有環境雜訊的計數累加1，以在監聽期間LT結束時獲得偵測到通道具有環境雜訊的第二次數。在一些實施例中，第二預設時間間隔相同或不同於步驟S230中的第一預設時間間隔T1。在另一些實施例中，步驟S230和S240的順序可以互相調換，或者步驟S230和S240可以同時執行。
具體而言，通訊裝置STA1可在每次偵測將接收到的能量大小記錄為一筆數值資料，並將監聽期間LT內得到的所有數值資料依據大小分類為不同等級，以得到如第5圖所示的統計圖表。在一些實施例中，通訊裝置STA1中可預先儲存有多個分類閾值以作為分類數值資料的依據，例如-92dBm、-89dBm、-86dBm、-83dBm、-80dBm、-75dBm、-70dBm、-65dBm、-60dBm以及-55dBm。然而，本揭示文件不限於此，分類閾值的數量及大小可依據實際設計需求而調整。通訊裝置STA1中另可儲存有干擾閾值。當數值資料大於或等於干擾閾值，代表著該次偵測時通道可能具有環境雜訊。
在一些實施例中，干擾閾值介於-75至-92dBm之間。在此情況下，如第5圖所示，共有約3.6x10
4次偵測顯示「通道1」可能存在環境雜訊。在一實施例中，干擾閾值為-80dBm。
值得一提的是，除了環境雜訊以外，以下的因素也可能造成通訊裝置STA1記錄到大於干擾閾值的數值資料：(1)存取點AP1~AP3與通訊裝置STA2~STA3產生的具有特定格式封包(例如WiFi封包)的射頻訊號；以及(2)通訊裝置STA1本身發送封包時產生的射頻訊號。因此，在一些實施例中，在大於干擾閾值的數值資料中，通訊裝置STA1可無需考慮由上述因素造成的部分，並統計真正由環境雜訊造成的資料數值的數量以作為第二次數。
例如，如第5圖所示，通訊裝置STA1無需考慮位於-83~-80dBm區間的1.2x10
4筆數值資料，因為這些數值資料對應於由其他裝置產生且具有WiFi封包的射頻訊號(Rx訊號)。通訊裝置STA1也無需考慮位於-65~-60dBm區間的6x10
3筆數值資料，因為這些數值資料取樣於通訊裝置STA1發射射頻訊號(Tx訊號)的期間。因此，通訊裝置STA1可以僅考慮大於-55dBm的約1.8x10
4筆數值資料，並將「通道1」的第二次數設為約1.8x10
4。
在一些實施例中，多個通道的監聽期間LT可以不同。為了因應多個通道可能不同的監聽期間LT，或是為了節省記憶體空間，通訊裝置STA1可以標準化步驟S230和S240中得到的第一次數和第二次數。
例如，在步驟S230中，通訊裝置STA1可以獲取在監聽期間LT中偵測通道是否處於使用狀態的第一總偵測次數，並將第一次數除以第一總偵測次數以得到通道的第一百分比。在第4圖的實施例中，藉由將10
4除以6x10
4，可以得知「通道1」的第一百分比約為16.67%。
又例如，在步驟S240中，通訊裝置STA1可以獲取在監聽期間LT中偵測通道是否具有環境雜訊的第二總偵測次數，並將第二次數除以第二總偵測次數以得到通道的第二百分比。在第5圖的實施例中，假設第一預設時間間隔相同於第二預設時間間隔，則第二總偵測次數為6x10
4。藉由將1.8x10
4除以6x10
4，可以得知「通道1」的第二百分比為30%。
請再參考第2圖，在步驟S250中，通訊裝置STA1會判斷是否已完成掃描通訊裝置STA1所支援的通道及/或頻帶。若是，則通訊裝置STA1會接著執行步驟S260~S270以分析每個通道的第一次數和第二次數(或第一百分比和第二百分比)，以選擇對於資料傳輸最有效率的存取點、頻帶及通道。若尚未完成掃描所有通道及/或頻帶，則通訊裝置STA1可以切換至另一個通道及/或另一個頻帶，並再次執行步驟S210。
在步驟S260中，通訊裝置STA1可以分別獲取存取點AP1~AP3的多個接收訊號強度指標(RSSI)。RSSI代表在無線網路環境100中接收到之訊號的相對強度。在一些實施例中，步驟S260可以在步驟S210前執行，或是與步驟S210~S250中任一者同時執行。
經由步驟S210~S260，如第3圖所示，通訊裝置STA1在「通道1」和「通道6」中接收到存取點AP1的信標幀310和320；在「通道149」、「通道153」和「通道161」中接收到存取點AP2的信標幀330、340和350；並在「通道153」和「通道161」中接收到存取點AP3的信標幀360和370。因此，通訊裝置STA1可獲取無線網路環境100中存取點AP1~AP3的數量，以及存取點AP1~AP3各自支援的頻帶以及使用的通道。
在步驟S270中，通訊裝置STA1會針對每個存取點計算多個通訊品質參數，每個通訊品質參數用於表示該存取點透過其所使用的一對應通道通訊時的通訊品質。
例如，請參考上述表1，通訊裝置STA1會為存取點AP1計算分別對應「通道1」和「通道6」的兩個通訊品質參數；會為存取點AP2計算分別對應「通道149」、「通道153」和「通道161」的三個通訊品質參數；並會為存取點AP3計算分別對應「通道153」和「通道161」的兩個通訊品質參數。
每個通訊品質參數可以由以下的《公式一》計算。在《公式一》中，「Q」代表通訊品質參數；「CLM」代表第一次數或第一百分比；「NHM」代表第二次數或第二百分比；「M」代表存取點的編號；「N」代表通道的編號；「α」和「β」為預設參數，或者在一些實施例中「α」和「β」可由使用者依據所在環境的各種因素(例如干擾強度)適應性調整，其中「α」大於「β」。
《公式一》
在一示例性的實施例中，「α」為1且「β」為0.5，存取點AP1~AP3的RSSI分別假設為-60dBm、-63dBm以及-64dBm，存取點AP1~AP3的通訊品質參數如下方表二至表四所示。
表二、存取點AP1的通訊品質參數
表三、存取點AP2的通訊品質參數
表四、存取點AP3的通訊品質參數
| 通道1 | 通道6 | |
| 第一百分比 | 2% | 3% |
| 第二百分比 | 50% | 55% |
| 通訊品質參數 | -59.04 | -59.14 |
| 通道149 | 通道153 | 通道161 | |
| 第一百分比 | 5.2% | 20% | 15% |
| 第二百分比 | 5% | 7% | 2% |
| 通訊品質參數 | -58.1 | -61.15 | -60.06 |
| 通道153 | 通道161 | |
| 第一百分比 | 20% | 15% |
| 第二百分比 | 7% | 2% |
| 通訊品質參數 | -62.15 | -61.06 |
在上述的多個實施例中，第一次數和第一百分比可用於表示通道的延遲程度。第一次數或第一百分比越高則通道的延遲程度越大。第二次數和第二百分比可用於表示通道的雜訊強度。第二次數或第二百分比越高則通道的雜訊強度越大。因此，較大的通訊品質參數代表較佳的通訊品質。在步驟S280中，通訊裝置STA1可以選擇步驟S270中得到的所有通訊品質參數中最大者所對應的存取點與通道，以分別作為連線時的目標存取點與目標通道，進而獲得最佳的資料傳輸效率。
例如，在上述表二至表四的實施例中，「通道1」和「通道6」受到來自家用電器101的嚴重干擾。通訊裝置STA2與存取點AP2正透過「通道153」進行通訊，且通訊裝置STA3與存取點AP3正透過「通道161」進行通訊，使得「通道153」和「通道161」具有相當大的延遲。因此，最大的通訊品質參數「-58.1」反映出存取點AP2與「通道149」具有相對良好的連線品質。通訊裝置STA1會選擇「通道149」和存取點AP2作為目標通道和目標存取點，並透過「通道149」連線至存取點AP2。
由上述可知，相較於傳統僅依據RSSI選擇存取點的方法，本揭示文件提供的方法200會綜合考量RSSI、通道的延遲程度以及通道的雜訊強度。通訊裝置STA1能自動避免使用通常存在較多雜訊的2.4GHz頻帶，即便2.4GHz頻帶的存取點通常具有較佳的RSSI。另外，當支援5GHz頻帶的不同存取點具有相近的RSSI值時(例如存取點AP2和AP3)，通訊裝置STA1能優先使用延遲較小的通道與存取點，並避免使用延遲較大的通道與存取點。
請參考第2圖與第6圖，第6圖為依據本揭示文件一實施例的選擇存取點的方法200的部分流程圖。在一些實施例中，通訊裝置STA1可以設定為優先選擇多個頻帶的其中之一(以下稱為「偏好頻帶」)進行通訊。在此情況下，第2圖的步驟S270~S280可替換為第6圖的步驟S610~S660。為方便說明，在以下的實施例中，通訊裝置STA1設定為優先選擇5GHz頻帶，但本揭示文件不以此為限。
在步驟S610中，通訊裝置STA1會判斷無線網路環境100中是否存在支援偏好頻帶(例如5GHz頻帶)的一或多個存取點(以下稱為「偏好存取點」)，以及這些偏好存取點的RSSI是否大於或等於強度閾值(例如-80dBm)。若是，通訊裝置STA1會接著執行步驟S620~S640以連線至偏好存取點的其中之一。若不存在偏好存取點或偏好存取點的RSSI皆小於強度閾值，通訊裝置STA1會接著執行步驟S650~S660以綜合評估無線網路環境100中的所有存取點的連線品質。以下將先配合第1圖、表三和表四的實施例說明通訊裝置STA1判斷無線網路環境100中存在偏好存取點(亦即步驟S610的判斷為「是」)的詳細運作。
由於無線網路環境100中存在支援5GHz頻帶的存取點AP2和AP3，且存取點AP2和AP3的RSSI大於強度閾值，通訊裝置STA1會於步驟S610後接著執行步驟S620。在步驟S620中，通訊裝置STA1會判斷偏好存取點所使用的通道(以下稱為「偏好通道」)。例如，通訊裝置STA1會判斷偏好通道包含存取點AP2和AP3所使用的「通道149」、「通道153」和「通道161」。
接著，於步驟S630中，通訊裝置STA1會依據上述《公式一》計算每個偏好存取點的通訊品質參數。例如，通訊裝置STA1會為存取點AP2計算對應於「通道149」、「通道153」和「通道161」的三個通訊品質參數，且為存取點AP3計算對應於「通道153」和「通道161」的兩個通訊品質參數，計算結果如上述表三和表四所示，在此不重複贅述。
於步驟S640中，通訊裝置STA1會選擇步驟S630所得到的所有通訊品質參數中最大者所對應的偏好存取點與偏好通道，以分別作為連線時的目標存取點與目標通道。例如，通訊裝置STA1會選擇「通道149」和存取點AP2作為目標通道和目標存取點，並透過「通道149」連線至存取點AP2。
以下將說明通訊裝置STA1判斷無線網路環境100中不存在偏好存取點或偏好存取點的RSSI皆小於強度閾值(亦即步驟S610的判斷為「否」)的詳細運作。在以下的實施例中，存取點AP1~AP3的RSSI分別假設為-80dBm、-83dBm以及-87dBm。
由於步驟S610的判斷為「否」，通訊裝置STA1會接著執行流程S650以針對每個存取點計算多個通訊品質參數，其中偏好存取點的通訊品質參數會被提升一數值「γ×PFB」(例如0.5)，以提升通訊裝置STA1連線至偏好存取點的機會。在一些實施例中，「γ」為可調參數且「PFB」為預設參數，使用者可依其對特定頻帶的偏好程度而調整「γ」。在一實施例中，「γ」約等於「β」且「γ」小於「α」。詳細而言，一般存取點(例如存取點AP1)的通訊品質參數可以由前述的《公式一》計算，而偏好存取點(例如存取點AP2~AP3)的通訊品質參數可以由以下的《公式二》計算。
《公式二》
在一示範性的實施例中，流程S650中得到的存取點AP1~AP3的通訊品質參數如以下表五至表七所示，其中「α」和「PFB」為1，「β」和「γ」為0.5。
表五、存取點AP1的通訊品質參數
表六、存取點AP2的通訊品質參數
表七、存取點AP3的通訊品質參數
| 通道1 | 通道6 | |
| 第一百分比 | 2% | 3% |
| 第二百分比 | 50% | 55% |
| 通訊品質參數 | -79.04 | -79.14 |
| 通道149 | 通道153 | 通道161 | |
| 第一百分比 | 5.2% | 20% | 15% |
| 第二百分比 | 5% | 7% | 2% |
| 通訊品質參數 | -77.6 | -80.65 | -79.56 |
| 通道153 | 通道161 | |
| 第一百分比 | 20% | 15% |
| 第二百分比 | 7% | 2% |
| 通訊品質參數 | -84.65 | -83.56 |
在步驟S660中，通訊裝置STA1可以選擇步驟S650中得到的多個通訊品質參數中最大者所對應的存取點與通道，以分別作為連線時的目標存取點與目標通道。例如，通訊裝置STA1會選擇「通道149」和存取點AP2作為目標通道和目標存取點，並透過「通道149」連線至存取點AP2。
透過運用第6圖中的步驟，通訊裝置STA1能優先連線至支援使用者喜好頻帶的存取點，並能在使用者喜好的頻帶中選擇低雜訊且低延遲的通道進行通訊，進而有助於提升使用者體驗。
第7圖為依據本揭示文件一實施例的通訊裝置700簡化後的功能方塊圖。通訊裝置700可用於實現第1圖中的通訊裝置STA1。通訊裝置700包含天線710、發射器電路720、接收器電路730、切換電路740、本地振盪器750、基頻電路760以及記憶體770。基頻電路760耦接於發射器電路720、接收器電路730和記憶體770。發射器電路720和接收器電路730透過切換電路740耦接於天線710。本地振盪器750耦接於發射器電路720和接收器電路730。
切換電路740用於根據不同操作模式將天線710切換至發射器電路720或接收器電路730。天線710用於在2.4GHz及/或5GHz頻帶中接收或傳輸射頻訊號。在一些實施例中，天線710可實施為多個分別耦接於發射器電路720和接收器電路730的天線，且切換電路740可以省略。在另一些實施例中，通訊裝置700可包含多個由天線710、發射器電路720與接收器電路730組成的組合，以使通訊裝置700具備多輸入多輸出(MIMO)的功能。
藉由與本地振盪器750的配合運作，發射器電路720用於將基頻電路760產生的基頻訊號調製為射頻訊號，而接收器電路730用於將天線710接收的射頻訊號解調為基頻訊號。
基頻電路760用於依據來自接收器電路730的基頻訊號，執行上述多個實施例中的方法200。方法200可由儲存於非暫態電腦可讀取媒體(例如記憶體770)中的多個指令來實現。當基頻電路760執行這些指令時，這些指令會使方法200的部分或全部被執行。在一些實施例中，基頻電路760也可用於執行閒置通道評估。
在一些實施例中，記憶體770用於儲存於步驟S240討論的分類閾值和干擾閾值，也可用於儲存於步驟S610討論的強度閾值。
在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。
在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列舉的其中之一或多個項目的任意組合。除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。
以上僅為本揭示文件的較佳實施例，在不脫離本揭示文件的範圍或精神的情況下，本揭示文件的結構可以進行各種修飾和均等變化。綜上所述，凡在以下請求項的範圍內對於本揭示文件所做的修飾以及均等變化，皆為本揭示文件所涵蓋的範圍。
100:無線網路環境
101:家用電器
AP1,AP2,AP3:存取點
STA1,STA2,STA3:通訊裝置
200:選擇存取點的方法
S210~S280:步驟
310~370:信標幀
LT:監聽期間
T1:第一預設時間間隔
G1:第一邏輯值
G2:第二邏輯值
S610~S660:步驟
700:通訊裝置
710:天線
720:發射器電路
730:接收器電路
740:切換電路
750:本地振盪器
760:基頻電路
770:記憶體
第1圖為依據本揭示文件一實施例繪示的無線網路環境的示意圖。
第2圖為依據本揭示文件一實施例的選擇存取點的方法的流程圖。
第3圖為通訊裝置在本揭示文件一實施例中進行通道掃描的示意圖。
第4圖為通訊裝置在本揭示文件一實施例中偵測通道是否處於使用狀態的示意圖。
第5圖為通訊裝置在本揭示文件一實施例中偵測通道是否存在環境雜訊的示意圖。
第6圖為依據本揭示文件一實施例的選擇存取點的方法的部分流程圖。
第7圖為依據本揭示文件一實施例的通訊裝置簡化後的功能方塊圖。
200:選擇存取點的方法
S210~S280:步驟
Claims (10)
- 一種選擇存取點的方法，適用於一通訊裝置，其中該通訊裝置支援至少一頻帶，該方法包含：(a)監聽該至少一頻帶的一通道；(b)計算偵測到該通道處於一使用狀態的一第一次數；(c)利用多個分類閾值分類該通道的一射頻訊號的能量，以計算偵測到該通道具有一環境雜訊的一第二次數；(d)重複步驟(a)至(c)，以獲得多個存取點使用的多個通道每一者的該第一次數與該第二次數；(e)分別獲取該多個存取點的多個接收訊號強度指標(RSSI)；以及(f)依據該多個RSSI以及該多個通道每一者的該第一次數與該第二次數，選擇該多個通道中的一目標通道與該多個存取點中的一目標存取點進行連線。
- 如請求項1所述之方法，其中，步驟(b)包含：在一監聽期間內，每經過一第一預設時間間隔偵測該通道是否處於該使用狀態，其中偵測該通道是否處於該使用狀態包含：當該通道用於傳輸一預定格式的封包，則判斷該通道處於該使用狀態；以及加總該通道在該監聽期間內被判斷處於該使用狀態的次數，以作為該第一次數。
- 如請求項1所述之方法，其中，步驟(c)包含：在一監聽期間內，每經過一第二預設時間間隔偵測該通道是否具有該環境雜訊，其中偵測該通道是否具有該環境雜訊包含：當該通道的該射頻訊號的能量大於或等於一干擾閾值，且該射頻訊號非由該通訊裝置產生且不包含一預定格式的封包，則判斷該通道具有該環境雜訊；以及加總該通道在該監聽期間內被判斷具有該環境雜訊的次數，以作為該第二次數。
- 如請求項2或3所述之方法，其中，該預定格式的封包為WiFi封包。
- 如請求項1所述之方法，其中，步驟(f)包含：依據該多個RSSI以及該多個通道每一者的該第一次數與該第二次數，計算多個通訊品質參數，其中每個通訊品質參數對應於該多個存取點中的一對應存取點，且對應於該多個通道中該對應存取點所使用的一對應通道；以及依據該多個通訊品質參數選擇該目標通道與該目標存取點進行連線。
- 如請求項1所述之方法，其中，該多個存取點中的一或多個偏好存取點支援該至少一頻帶中的一偏好頻帶，且該一或多個偏好存取點使用該多個通道中的多個 偏好通道，其中步驟(f)包含：當該一或多個偏好存取點的一或多個RSSI大於或等於一強度閾值，依據該一或多個RSSI、每個偏好通道的該第一次數與該第二次數，自該多個偏好通道中選擇該目標通道以及自該一或多個偏好存取點中選擇該目標存取點進行連線；以及當該一或多個偏好存取點的該一或多個RSSI小於該強度閾值，依據該多個RSSI以及每個通道的該第一次數與該第二次數，自該多個通道中選擇該目標通道與自該多個存取點中選擇該目標存取點進行連線。
- 如請求項6所述之方法，其中，當該一或多個偏好存取點的該一或多個RSSI小於該強度閾值，依據該多個RSSI以及每個通道的該第一次數與該第二次數，自該多個通道中選擇該目標通道與自該多個存取點中選擇該目標存取點進行連線包含：依據該多個RSSI以及該多個通道每一者的該第一次數與該第二次數，計算多個通訊品質參數，其中每個通訊品質參數對應於該多個存取點中的一對應存取點，且對應於該多個通道中該對應存取點所使用的一對應通道；將該多個通訊品質參數中對應該一或多個偏好存取點者提升一預定數值；以及依據該多個通訊品質參數選擇該目標通道與該目標存取 點進行連線。
- 一種通訊裝置，包含：一天線，用於在至少一頻帶中傳輸或接收至少一射頻訊號；以及一基頻電路，耦接於該天線，用於：(a)監聽該至少一頻帶的一通道；(b)計算偵測到該通道處於一使用狀態的一第一次數；(c)利用多個分類閾值分類該通道的一射頻訊號的能量，以計算偵測到該通道具有一環境雜訊的一第二次數；(d)重複步驟(a)至(c)，以獲得多個存取點使用的多個通道每一者的該第一次數與該第二次數；(e)分別獲取該多個存取點的多個接收訊號強度指標(RSSI)；以及(f)依據該多個RSSI以及該多個通道每一者的該第一次數與該第二次數，選擇該多個通道中的一目標通道與該多個存取點中的一目標存取點進行連線。
- 如請求項8所述之通訊裝置，其中，步驟(b)包含：在一監聽期間內，每經過一第一預設時間間隔偵測該通 道是否處於該使用狀態，其中偵測該通道是否處於該使用狀態包含：當該通道用於傳輸一預定格式的封包，則判斷該通道處於該使用狀態；以及加總在該監聽期間內該通道被判斷處於該使用狀態的次數，以作為該第一次數。
- 如請求項8所述之通訊裝置，其中，步驟(c)包含：在一監聽期間內，每經過一第二預設時間間隔偵測該通道是否具有該環境雜訊，其中偵測該通道是否具有該環境雜訊包含：當該通道的該射頻訊號的能量大於或等於一干擾閾值，且該射頻訊號非由該通訊裝置產生且不包含一預定格式的封包，則判斷該通道具有該環境雜訊；以及加總在該監聽期間內該通道被判斷具有該環境雜訊的次數，以作為該第二次數。
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| US20110216692A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-08 | Motorola, Inc | Selection of a preferred access point from among a plurality of access points |
| US20170086256A1 (en) * | 2015-09-21 | 2017-03-23 | Qualcomm Incorporated | Using wi-fi as human control interface |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100142396A1 (en) * | 2007-06-28 | 2010-06-10 | Yeon-Soo Kim | Method for selecting operational channel of network coordinator in wireless narrow area network and coordinator using the same |
| US20110216692A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-08 | Motorola, Inc | Selection of a preferred access point from among a plurality of access points |
| US20170086256A1 (en) * | 2015-09-21 | 2017-03-23 | Qualcomm Incorporated | Using wi-fi as human control interface |
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