CN101645732A - 信号转传装置及其信号转传方法 - Google Patents
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Abstract
一种信号转传装置及其信号转传方法。此信号转传装置包括处理芯片及信号拆整单元。处理芯片依据频率信号定义信号下载期间与信号上传期间。而信号拆整单元与处理芯片相连,据以在信号下载期间,自基地台所传送的无线下载信号中分流出有线下载信号,并分别将无线下载信号及有线下载信号传送至对应的下游装置。而在信号上传期间,信号拆整单元整合下游装置所传送的有线上传信号及无线上传信号,并将已整合的无线上传信号传送至基地台。藉此,仅需通过信号转传装置便可同时达到调制解调器以及中继器的功效。
Description
技术领域
本发明是有关于一种信号转传装置,且特别是有关于一种转换有线信号与无线信号的信号转传装置及其信号转传方法。
背景技术
近年来,由于因特网的盛行与多媒体数据量的增加,使用者对网络传输速率的需求也随之大幅提升,现有的有线网络传输速度甚至已高达1000Mbps。然而,有线网络的移动性较低,使用者往往受限于布线位置而无法在移动时使用网络。为了改善这项缺点,无线网络的相关技术便蓬勃发展了起来。尽管无线网络的传输速率与可靠度均不如有线网络来的高,但不需实体布线以及使用地点不受限制等优势,也大幅提升了无线网络的市场。
随着无线网络技术的突破与创新,使用者可选择的无线网络种类也越来越多。从最初的电气和电子工程师协会(Institute of Electrical andElectronics Engineers,IEEE)802.11无线网络,到现在的3G(3rd-generation)无线网络,甚至是更进一步强调其宽带的微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)无线网络,除了传输速率及稳定度不断的提升之外,能提供服务的信号传送距离也由几公尺推广至数公里。
一般来说,使用者可通过调制解调器等产品或是中继器(repeater)设备来享受无线网络服务业者所提供的服务。其中,调制解调器的运作方式是接收无线网络服务业者提供的无线信号以取得频宽,接着利用实体线路连接客户端的上网设备。经由调制解调器进行无线信号与有线信号之间的转换后,使用者便可享受无线网络的服务。而中继器主要接收无线网络服务业者所提供的无线信号,进而再将无线信号传递出去。与调制解调器的不同点在于,中继器除了不需实体线路的布线动作之外,更能增加无线网络服务业者的服务范围,进而提升使用者享受无线上网服务的便利性。
然而站在使用者的角度而言,有线信号虽较无线信号来的稳定,但实体线路却令网络使用范围受到限制。反之,无线信号的机动性较高,只要在中继器所涵盖的服务范围之内便可享受无线上网的功能,但又必须面临信号不稳定的缺点。上述两种连接无线网络的方式各有其独特的优点,但无线网络服务业者基于成本上的考虑,通常无法将中继器与调制解调器同时赠送给使用者。因此,倘若使用者在要求信号稳定的同时又希望能方便地使用网络,就必须同时添购中继器与调制解调器。这样一来不仅需要较昂贵的费用,且两种装置不但携带不易又会占据庞大的空间,对使用者来说无疑将造成诸多困扰。
发明内容
本发明提供一种信号转传装置,可在基地台与有线及无线的下游装置间进行信号传输。
本发明提供一种信号转传方法,可将基地台的信号传送至有线及无线的下游装置,以及将有线及无线的下游装置的信号回传至基地台。
本发明提出一种信号转传装置,其包括处理芯片及信号拆整单元。处理芯片依据频率信号定义信号下载期间与信号上传期间。信号拆整单元连接至处理芯片,用以在信号下载期间由基地台所传送的无线下载信号中分流出有线下载信号,并将无线下载信号及有线下载信号传送至对应的下游装置。而在信号上传期间整合此些下游装置所传送的有线上传信号及无线上传信号,并将已整合的无线上传信号传送至基地台。
在本发明的一实施例中,处理芯片定义频率信号的前半周期或后半周期为信号下载期间,并定义频率信号的另外一半周期为信号上传期间。
在本发明的一实施例中,上述的基地台根据网络传输状况控制处理芯片调整频率信号的前半周期与后半周期的长短比例。
在本发明的一实施例中,上述的信号拆整单元根据每一下游装置的连线状态传送无线下载信号及有线下载信号至对应的下游装置。
在本发明的一实施例中,信号转传装置还包括第一天线、第二天线及有线信号收送单元。其中,第一天线适于通过无线网络与基地台通讯,以接收无线下载信号,并传送已整合的无线上传信号。第二天线适于通过无线网络与无线的下游装置通讯,以传送无线下载信号,并接收无线上传信号。有线信号收送单元适于通过有线网络与有线的下游装置通讯,以接收有线上传信号,并传送有线下载信号。
在本发明的一实施例中,上述的信号拆整单元包括第一放大器、第二放大器、分流单元及整合单元。分流单元耦接至第一放大器。整合单元耦接至分流单元及第二放大器。在信号下载期间,第一放大器放大无线下载信号,且由分流单元从已放大的无线下载信号中分流出有线下载信号。接着通过有线信号收送单元传送有线下载信号至有线的下游装置。并且由整合单元传送无线下载信号至第二放大器进行放大,并通过第二天线传送无线下载信号至无线的下游装置。在信号上传期间,第一放大器放大无线上传信号并通过分流单元传送至整合单元。而整合单元整合有线上传信号与已放大的无线上传信号为已整合的无线上传信号,第二放大器放大已整合的无线上传信号,并通过第一天线将其传送至基地台。
在本发明的一实施例中,上述的第一放大器包括低杂讯放大器(LowNoise Amplifier,LNA)。
在本发明的一实施例中,上述的第二放大器包括功率放大器(PowerAmplifier,PA)。
在本发明的一实施例中,上述的无线网络包括微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)无线网络、3G无线网络、3.5G无线网络,或长期演进(Long Term Evolution,LTE)无线网络。
在本发明的一实施例中,上述的有线网络包括乙太网络(Ethernet)。
本发明提出一种信号转传方法,用以在一基地台以及至少一个下游装置之间收送信号,此方法包括下列步骤。首先,根据处理芯片的频率信号定义信号下载期间与信号上传期间。接着,在信号下载期间从基地台所传送的无线下载信号中分流出有线下载信号,并传送无线下载信号及有线下载信号至对应的下游装置。在信号上传期间整合此些下游装置所传送的有线上传信号及无线上传信号,并将已整合的无线上传信号回传至基地台。
在本发明的一实施例中,根据处理芯片的频率信号定义信号下载期间与信号上传期间的步骤包括:定义频率信号的前半周期或后半周期为信号下载期间,以及定义频率信号的另外一半周期为信号上传期间。
在本发明的一实施例中,信号转传方法还包括由基地台根据网络传输状况,控制处理芯片调整频率信号的前半周期与后半周期的长短比例。
在本发明的一实施例中,上述的传送无线下载信号及有线下载信号至对应的下游装置的步骤包括根据每个下游装置的连线状态进而将无线下载信号及有线下载信号传送至对应的下游装置。
在本发明的一实施例中,还包括在信号下载期间通过低杂讯放大器放大无线下载信号。由已放大的无线下载信号中,分流出有线下载信号并传送至有线的下游装置。以及通过功率放大器放大无线下载信号,并传送至无线的下游装置。
在本发明的一实施例中,还包括在信号上传期间通过低杂讯放大器放大无线上传信号。接着整合有线上传信号与已放大的无线上传信号。最后通过功率放大器放大已整合的无线上传信号,并将其传送至基地台。
在本发明的一实施例中,上述的无线下载信号与无线上传信号包括WiMAX无线网络信号、3G无线网络信号、3.5G无线网络信号,或LTE无线网络信号。
在本发明的一实施例中,上述的有线下载信号及有线上传信号包括乙太网络信号。
本发明的信号转传装置及其信号转传方法主要通过处理芯片的频率信号进而分别定义出信号下载期间与信号上传期间。据此,在信号下载期间完成信号分流及下传的动作,以及在信号上传期间进行信号整合与上传的动作。通过上下传时间的划分,避免上下传动作交错所造成的干扰问题。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例所示的信号转传装置的方块图。
图2A及图2B是依照本发明的一实施例所示的频率信号的波形图。
图3是图1的信号拆整单元的方块图。
图4是依照本发明的一实施例所示的信号转传方法的流程图。
具体实施方式
图1是依照本发明的一实施例所示的信号转传装置的方块图。请参照图1,信号转传装置100包括第一天线110、处理芯片120、信号拆整单元130、有线信号收送单元140及第二天线150。其中,第一天线110通过无线网络与基地台10进行通讯,并耦接处理芯片120。处理芯片120则耦接至信号拆整单元130。信号拆整单元130同时耦接有线收送单元140及第二天线150,而有线信号收送单元140通过有线网络与有线的下游装置(downstreamdevice)30进行通讯。第二天线150则是通过无线网络与无线的下游装置20进行通讯。其中,上述的无线网络例如为微波存取全球互通(WorldwideInteroperability for Microwave Access,WiMAX)无线网络、3G无线网络、3.5G无线网络或长期演进(Long Term Evolution,LTE)无线网络,而上述的有线网络例如为乙太网络(Ethernet)。
在本实施例中,处理芯片120可输出频率信号,并且依据频率信号来分别定义信号下载期间与信号上传期间。进一步来说,处理芯片120可以将频率信号的前半周期定义为信号下载期间,而将频率信号的后半周期定义为信号上传期间;或者将频率信号的前半周期定义为信号上传期间,以及将频率信号的后半周期定义为信号下载期间。
图2A是依照本发明的一实施例所示的频率信号的波形图。请同时参照图1与图2A,频率信号210的每个周期T均可划分为前半周期t1以及后半周期t2,其分别处于高电压电平以及低电压电平。倘若处理芯片120定义前半周期t1为信号下载期间,而后半周期t2为信号上传期间,那么依照图2A所示的频率信号210,信号转传装置100首先会进入信号下载期间,接着再进入信号上传期间,如此反复交替地在每次频率信号210处于前半周期t1时进入信号下载期间,以及在每次频率信号210处于后半周期t2时进入信号上传期间。然而,倘若处理芯片120定义前半周期t1为信号上传期间,而后半周期t2为信号下载期间,那么信号转传装置100则会先进入信号上传期间,接着才进入信号下载期间,以此类推。
图2B是依照本发明的另一实施例所示的频率信号的波形图。请同时参照图1与图2B所示,频率信号220的每个周期T可划分为低电压电平的前半周期t1,以及高电压电平的后半周期t2。频率信号220与频率信号210的不同点在于前半周期t1以及后半周期t2的电压电平高低,然而无论电压电平为何,处理芯片120均可将前半周期t1或后半周期t2定义为信号下载期间,并且将另一半周期定义为信号上传期间。也就是说,电压电平的高低并会不限制本发明的范围。然而,由于信号转传装置100根据处理芯片120对信号下载期间与信号上传期间的定义,进而进入信号下载期间或信号上传期间的顺序与图2A所对应的实施例相同或相似,故在此不再赘述。
请继续参考图1,必须特别说明的是,在本实施例中频率信号的前半周期与后半周期的长短比例会在信号转传装置100初次连线至基地台10时,由基地台10根据网络传输状况来控制处理芯片120进行设定。而前半周期与后半周期的长短比例的不同,也会进一步地影响上下传数据量的比例。
在处理芯片120所定义的信号下载期间,第一天线110会通过无线网络接收由基地台10所传送的无线下载信号,在由处理芯片120对其进行处理后传送至信号拆整单元130。而信号拆整单元130会在无线下载信号中分流出有线下载信号。接着由第二天线150通过无线网络将无线下载信号传送到无线的下游装置20,以及由有线信号收送单元140通过有线网络将分流出来的有线下载信号传送至有线的下游装置30。在本实施例中,无线的下游装置20例如是手机,或配置无线网卡的电脑***,在此并不限制其范围。而有线的下游装置30则是需要通过实体线路来连接网络的装置,在此同样不限制其范围。
在本实施例中,信号拆整单元130会根据每一个下游装置的连线状态进而将无线下载信号或有线下载信号传送至对应的下游装置。换言之,唯有在无线的下游装置20与第二天线150处于连线状态,信号拆整单元130才会将无线下载信号传送至无线的下游装置20。而当有线的下游装置30已连接至有线信号收送单元140,信号拆整单元130才会将有线下载信号传送至有线的下游装置30。藉此,信号转传装置100可在预先定义的信号下载期间,接收基地台10的无线下载信号,并且将无线下载信号分流为无线下载信号及有线下载信号,以分别传送至处于连线状态的无线的下游装置20或有线的下游装置30。
除此之外,在处理芯片120所定义的信号上传期间,信号拆整单元130会通过第二天线150接收无线的下游装置20所传送的无线上传信号,并且通过有线信号收送单元140接收有线的下游装置30所传送的有线上传信号。接着,信号拆整单元130整合有线上传信号及无线上传信号,在由处理芯片120进行例如封包包装等动作后,通过第一天线110将已整合的无线上传信号传送至基地台10。
在本实施例中,信号拆整单元130在处理芯片120依据频率信号所划分出的信号下载期间,接收基地台10所传送的无线下载信号并进行数据下传的动作;而在处理芯片120所划分出的信号上传期间,将下游装置所传送的无线上传信号以及有线上传信号整合并回传至基地台10。在信号拆整单元130清楚知道什么期间应接收无线下载信号,以及什么期间需传送无线上传信号的前提之下,可达到通过同一个装置来实现无线信号转有线信号以及无线信号转无线信号的目的,进而能满足使用者的各种需求。
下述实施例为信号拆整单元130的实施方式,用以进一步地说明信号拆整单元130如何自无线下载信号中分流出有线下载信号,以及整合有线上传信号与无线上传信号的详细步骤。图3为图1所示的信号拆整单元130的方块图。请参照图3,信号拆整单元130包括第一放大器310、分流单元320、整合单元330以及第二放大器340。在本实施例中,第一放大器310例如为低杂讯放大器(Low Noise Amplifier,LNA),而第二放大器340例如为功率放大器(Power Amplifier,PA)。
请参照图1及图3,当信号拆整单元130在信号下载期间接收到基地台10所传送的无线下载信号时,首先由第一放大器310放大此无线下载信号,并将其传送至分流单元320。接着,分流单元320会从已放大的无线下载信号中分流出有线下载信号,以通过有线信号收送单元140将有线下载信号传送至有线的下游装置30。此外,分流单元320亦会将无线下载信号传送至整合单元330。在整合单元330将无线下载信号传送至第二放大器340以进行放大动作之后,通过第二天线150将放大后的无线下载信号传送至无线的下游装置20。
而在信号上传期间,当信号拆整单元130接收到由无线的下游装置20所传送的无线上传信号,以及由有线的下游装置30所传送的有线上传信号后,首先由第一放大器310放大无线上传信号,并且通过分流单元320将无线上传信号传送至整合单元330。而来自有线的下游装置30的有线上传信号亦会经由有线信号收送单元140而传送至整合单元330。据此,整合单元330在对有线上传信号与已放大的无线上传信号进行整合之后,由第二放大器340再次放大已整合的无线上传信号,最后由第一天线110将无线上传信号传送至基地台10。
在信号拆整单元130中,分流单元320与整合单元330共用第一放大器310以及第二放大器340,如此一来便能同时达到市面上中继器(repeater)的信号增强转传功能,以及调制解调器的信号增强功能。
针对上述概念,本发明提供完整的方法流程,以通过信号转传装置100同时执行中继器与调制解调器的功能,以下则再举一实施例详细说明。
图4是依照本发明的一实施例所示的信号转传方法的流程图。请参照1及图4,本实施例所述的方法用以在基地台10、有线的下游装置30以及无线的下游装置20之间收送信号。此信号转传方法包括下列步骤。首先在步骤S401中,处理芯片120根据本身的频率信号定义出信号下载期间以及信号上传期间。其中,在信号转传装置100初次连接基地台10时,基地台10便会根据网络传输状况控制处理芯片120调整频率信号的前半周期与后半周期的长短比例。而为了方便说明,在此假设处理芯片120将频率信号的前半周期定义为信号下载期间,以及将后半周期定义为信号上传期间。据此,信号转传装置100将在频率信号每次处于前半周期时进入信号下载期间,并且在频率信号每次处于后半周期时进入信号上传期间。
假设信号转传装置100首先进入信号下载期间,那么如步骤S402所示,信号转传装置100在接收到基地台10所传送的无线下载信号后,将在信号下载期间由信号拆整单元130从无线下载信号中分流出有线下载信号,并将无线下载信号以及有线下载信号传送至对应的下游装置。由于信号拆整单元130分流出有线下载信号,以及将信号传送至下游装置的动作与先前所述的实施例相同或相似,故在此不再赘述。
而在频率信号处于后半周期而使得信号转传装置100进入信号上传期间时,如步骤S403所示,信号拆整单元130将对信号转传装置100所接收到的有线上传信号及无线上传信号进行整合动作,并且将已整合的无线上传信号回传至基地台10。同样地,由于信号拆整单元130进行信号整合与上传的动作与先前所述的实施例相同或相似,故不再赘述。
由于信号转传装置100会反复处于信号下载期间以及信号上传期间,因此在步骤S403之后,本实施例所述的信号转传方法将再次回到步骤S402,并重复地在信号下载期间接收基地台10所传送的无线下载信号,以及在信号上传期间将无线上传信号回传至基地台10。
在另一实施例中,倘若处理芯片120定义频率信号的前半周期为信号上传期间,且定义后半周期为信号下载期间。那么信号转传装置100会反复依照信号上传与信号下载的顺序,把下游装置所传送的信号整合为无线上传信号以上传至基地台10,接着接收基地台10所传送的无线下载信号并传送至下游装置。
在上述实施例中,无线下载信号与无线上传信号可以是WiMAX无线网络信号、3G无线网络信号、3.5G无线网络信号或LTE无线网络信号,在此并不限制其范围。而有线下载信号及有线上传信号则例如为乙太网络信号,在此同样不限制其范围。
综上所述,上述实施例的信号转传装置及其信号转传方法,根据处理芯片的频率信号定义信号下载期间与信号上传期间,而在信号下载期间对无线下载信号进行分流,以及在信号上传期间则将信号整合以传送回基地台。通过信号下载期间与信号上传期间的划分,上传及下载动作将不会相互干扰,据此达到通过一个信号转传装置便同时支持中继器与调制解调器的目的,进而提升使用无线网络的便利性。
虽然本发明已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (18)
1.一种信号转传装置,其特征是,上述信号转传装置包括:
处理芯片,依据频率信号定义信号下载期间与信号上传期间;以及
信号拆整单元,耦接至上述处理芯片,在上述信号下载期间由基地台所传送的无线下载信号中分流出有线下载信号,并传送上述无线下载信号及上述有线下载信号至对应的下游装置,以及在上述信号上传期间整合上述下游装置所传送的有线上传信号及无线上传信号,并传送已整合的上述无线上传信号至上述基地台。
2.根据权利要求1所述的信号转传装置,其特征是,其中上述处理芯片定义上述频率信号的前半周期与后半周期其中之一为上述信号下载期间,并定义上述频率信号的上述前半周期与上述后半周期其中之另一为上述信号上传期间。
3.根据权利要求2所述的信号转传装置,其特征是,其中上述基地台根据网络传输状况控制上述处理芯片调整上述频率信号的上述前半周期与上述后半周期的长短比例。
4.根据权利要求1所述的信号转传装置,其特征是,其中上述信号拆整单元根据每一上述这些下游装置的连线状态传送上述无线下载信号及上述有线下载信号至对应的上述下游装置。
5.根据权利要求1所述的信号转传装置,其特征是,上述信号转传装置还包括:
第一天线,适于通过无线网络与上述基地台通讯,以接收上述无线下载信号,并传送已整合的上述无线上传信号;
第二天线,适于通过上述无线网络与无线的上述下游装置通讯,以传送上述无线下载信号,并接收上述无线上传信号;以及
有线信号收送单元,适于通过有线网络与有线的上述下游装置通讯,以接收上述有线上传信号,并传送上述有线下载信号。
6.根据权利要求5所述的信号转传装置,其特征是,其中上述信号拆整单元包括:
第一放大器;
第二放大器;
分流单元,耦接至上述第一放大器;以及
整合单元,耦接至上述分流单元及上述第二放大器;
其中在上述信号下载期间,上述第一放大器放大上述无线下载信号,且由上述分流单元从已放大的上述无线下载信号中分流出上述有线下载信号,通过上述有线信号收送单元传送上述有线下载信号至有线的上述下游装置,以及由上述整合单元传送上述无线下载信号至上述第二放大器进行放大,并通过上述第二天线传送上述无线下载信号至无线的上述下游装置;在上述信号上传期间,上述第一放大器放大上述无线上传信号并通过上述分流单元传送至上述整合单元,上述整合单元整合上述有线上传信号与已放大的上述无线上传信号为已整合的无线上传信号,上述第二放大器放大上述已整合的无线上传信号并通过上述第一天线传送至上述基地台。
7.根据权利要求6所述的信号转传装置,其特征是,其中上述第一放大器包括低杂讯放大器。
8.根据权利要求6所述的信号转传装置,其特征是,其中上述第二放大器包括功率放大器。
9.根据权利要求5所述的信号转传装置,其特征是,其中上述无线网络包括微波存取全球互通无线网络、3G无线网络、3.5G无线网络,以及长期演进无线网络其中之一。
10.根据权利要求5所述的信号转传装置,其特征是,其中上述有线网络包括乙太网络。
11.一种信号转传方法,用以在基地台以及下游装置之间收送信号,其特征是,上述方法包括:
根据处理芯片的频率信号定义信号下载期间与信号上传期间;
在上述信号下载期间从上述基地台所传送的无线下载信号中分流出有线下载信号,并传送上述无线下载信号及上述有线下载信号至对应的上述下游装置;以及
在上述信号上传期间整合上述这些下游装置所传送的有线上传信号及无线上传信号,并将已整合的上述无线上传信号回传至上述基地台。
12.根据权利要求11所述的信号转传方法,其特征是,其中根据上述处理芯片的上述频率信号定义上述信号下载期间与上述信号上传期间的步骤包括:
定义上述频率信号的前半周期与后半周期其中之一为上述信号下载期间,并定义上述频率信号的上述前半周期与上述后半周期其中之另一为上述信号上传期间。
13.根据权利要求12所述的信号转传方法,其特征是,上述信号转传方法还包括:
上述基地台根据网络传输状况控制上述处理芯片调整上述频率信号的上述前半周期与上述后半周期的长短比例。
14.根据权利要求11所述的信号转传方法,其特征是,其中传送上述无线下载信号及上述有线下载信号至对应的上述这些下游装置的步骤包括:
根据每一上述这些下游装置的连线状态传送上述无线下载信号及上述有线下载信号至对应的上述下游装置。
15.根据权利要求11所述的信号转传方法,其特征是,其中在上述信号下载期间还包括:
通过低杂讯放大器放大上述无线下载信号;
由已放大的上述无线下载信号中,分流出上述有线下载信号,并传送至有线的上述下游装置;以及
通过功率放大器放大上述无线下载信号,并传送至无线的上述下游装置。
16.根据权利要求11所述的信号转传方法,其特征是,其中在上述信号上传期间还包括:
通过低杂讯放大器放大上述无线上传信号;
整合上述有线上传信号与已放大的上述无线上传信号;以及
通过功率放大器放大已整合的上述无线上传信号,并传送至上述基地台。
17.根据权利要求11所述的信号转传方法,其特征是,其中上述无线下载信号与上述无线上传信号包括微波存取全球互通无线网络信号、3G无线网络信号、3.5G无线网络信号,以及LTE无线网络信号其中之一。
18.根据权利要求11所述的信号转传方法,其特征是,其中上述有线下载信号及上述有线上传信号包括乙太网络信号。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100210 |