CN111817007B - 天线控制方法及通讯***控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线控制方法包含以多个量测波束方向分别取得多个射频信号参数,依据所述多个射频信号参数产生多个参数组合,依据所述多个参数组合从所述多个量测波束方向中选择一目标波束方向,并控制天线以所述目标波束方向收发信号。其中,所述多个量测波束方向之中的两个相邻的量测波束方向彼此间隔一角度差,且每一参数组合包含所述多个射频信号参数中的多个。本发明还公开了一种通讯***控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线控制方法,特别地涉及一种控制天线收发信号方向的方法。
背景技术
现今无线通讯技术蓬勃,已与现代人的生活密不可分。对于无线通讯技术而言,天线为用来发射或接收无线电波的关键组件。在自由空间内,任何天线都向各个方向辐射能量,但在某个方向上会具有较大方向性,即具有较佳的信号收发效益,此方向又称为最佳波束方向。
因此,如何取得一天线装置或多个天线装置组成的通讯***的最佳波束方向以使天线增益最大化为目前无线通讯领域中的重要课题。
发明内容
鉴于上述,本发明提供一种天线控制方法及通讯***控制方法。
本发明一实施例的天线控制方法包含以多个量测波束方向分别取得多个射频信号参数,依据所述多个射频信号参数产生多个参数组合,依据所述多个参数组合从所述多个量测波束方向中选择一目标波束方向,并控制天线以所述目标波束方向收发信号。其中,所述多个量测波束方向之中的两个相邻的量测波束方向彼此间隔一角度差,且每一参数组合包含所述多个射频信号参数中的多个。
本发明一实施例的通讯***控制方法适用于包含第一天线装置及第二天线装置的通讯***。所述通讯***控制方法包含控制第二天线装置工作于全向模式并控制第一天线装置执行目标波束方向决定流程以决定第一目标波束方向,控制第一天线装置以第一目标波束方向工作并控制第二天线装置执行目标波束方向决定流程以决定第二目标波束方向,以及控制第二天线装置以第二目标波束方向工作。
通过上述架构,本发明所公开的天线控制方法以关联于天线场型的射频信号参数作为选择目标波束方向的依据,可以不涉及产生馈入信号或对接收信号执行运算的平台的硬件架构规格,因此具有高适应性。通过以多个射频信号参数作为各方向上的信号收发效率的依据来决定目标波束方向,本发明所公开的天线控制方法可以降低量测噪音的影响,进而提升目标波束方向选择的准确度,意即可以使所决定的目标波束方向更贴近具有最佳信号收发效率的方向。另外,本发明所公开的通讯***控制方法通过控制相互连结的两个天线装置轮流执行目标波束方向决定流程,减少配对方向组合的数量,进而降低运算时间,提升执行效率。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。
附图说明
图1为本发明多个实施例的天线控制方法所适用的天线装置的功能方块图。
图2为依据本发明一实施例的天线控制方法的流程图。
图3为依据本发明一实施例的射频信号参数的量测数据示意图。
图4为依据本发明一实施例的射频信号参数的正规化数据示意图。
图5为依据本发明一实施例的天线控制方法中的目标波束方向决定步骤的流程图。
图6为依据本发明另一实施例的天线控制方法中的目标波束方向决定步骤的流程图。
图7为依据本发明又一实施例的天线控制方法中的目标波束方向决定步骤的流程图。
图8示出了天线控制方法中的目标波束方向决定步骤中取得效率分数的一实施方式。
图9为本发明多个实施例的通讯***控制方法所适用的通讯***的功能方块图。
图10为依据本发明一实施例的通讯***控制方法的流程图。
图11为依据本发明另一实施例的通讯***控制方法的流程图。
其中,附图标记:
1 天线装置
11 天线部
13 处理控制器
rssi0~rssi7 射频信号参数
2 通讯***
22 第一天线装置
24 第二天线装置
222、242 天线部
224、244 处理控制器
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图,任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
本发明提出一种天线控制方法,用于依据关联于天线场型的参数来选择并控制天线收发信号的方向。请参考图1及图2,图1为本发明多个实施例的天线控制方法所适用的天线装置的功能方块图,图2则为依据本发明一实施例的天线控制方法的流程图。如图1所示,天线装置1包含天线部11及处理控制器13。天线部11作为收发射频信号的媒介。处理控制器13则用于产生或处理将要馈入天线部11的信号,或通过天线部11接收外部信号,且可以控制天线部11收发信号的方向。处理控制器13可是中央处理器、微控制器、可编程逻辑控制器等,本发明不予限制。
于一实施例中,天线装置1的天线部11可以包含一信号收发件,信号收发件例如为单极、偶极、环形、螺旋或其他形态,本发明不予限制。于此实施例中,处理控制器13可以通过控制信号收发件转动以朝各种方向收发信号。于另一实施例中,天线装置1可以为智能天线(Smart antenna),其天线部11包含多个信号收发件,每个信号收发件分别具有不同的信号收发方向。处理控制器13可以通过致能一或多个信号收发件以朝各种方向收发信号。
图2所示的天线控制方法可以由天线装置1的处理控制器13来执行,以控制天线部11朝一目标波束方向执行信号的收发。于步骤S1中,处理控制器13以多个量测波束方向分别取得多个射频信号参数,其中所述多个量测波束方向之中的两个相邻的量测波束方向彼此间隔一角度差。于步骤S3中,处理控制器13可以依据取得的射频信号参数产生多个参数组合,其中每一参数组合包含所取得的射频信号参数中的多个。于步骤S5中,处理控制器13会依据这些参数组合来从上述多个量测波束方向中选择一个方向来作为目标波束方向。于步骤S7中,处理控制器13会控制天线部11以此目标波束方向来收发信号。
进一步来说明图2的步骤S1中处理控制器13取得射频信号参数的执行方式,请一并参考图1~图4,其中图3为依据本发明一实施例的射频信号参数的量测数据示意图,图4则为依据本发明一实施例的射频信号参数的正规化数据示意图。于图3及图4所示的实施例中,射频信号参数关联于无线接收信号强度(Received signal strength indicator,RSSI)。于此特别说明的是,后述的实施例将以无线接收信号强度作为射频信号参数为例来进一步说明天线控制方法的执行,然而射频信号参数也可以为其他与天线场型相关的参数,例如数据速率(data rate)。通过选择关联于天线场型的射频信号参数来作为决定目标波束方向的依据,本发明所提出的天线控制方法可以不涉及产生馈入信号或对接收信号执行运算的平台的硬件架构规格。换句话说,当天线的后端平台更换或更新时,本发明的天线控制方法可以无需为了配合更换或更新后的规格而重新设计,因此具有高适应性。
于图2的步骤S1中,处理控制器13可以控制天线部11分别朝多个方向接收无线信号,以量测各方向所对应的无线接收信号强度,其中所量测的无线接收信号强度可以共同形成如图3所示的场型图。接着,如图4所示,处理控制器13可以针对几个量测波束方向(包含方位角为0、45……270及315度的方向)分别计算出对应的平均无线接收信号强度以作为射频信号参数rssi0、rssi1……rssi6及rssi7。于此实施例中,取得射频信号参数的量测波束方向中的任意两个量测波束方向皆彼此间隔了45度的角度差。于另一实施例中,相邻的量测波束方向之间的角度差可以为多种,举例来说,处理控制器13也可以针对方位角为0、30、90、135、270及300度的量测波束方向来取得对应的射频信号参数。
进一步说明图2的步骤S3及S5,请一并参考图1、图2、图4及图5,其中图5为依据本发明一实施例的天线控制方法中的目标波束方向决定步骤的流程图。于步骤S3中,处理控制器13依据射频信号参数rssi0~rssi7产生多个参数组合,其中每个参数组合包含射频信号参数rssi0~rssi7中的多个。于此实施例中,每个参数组合中的射频信号参数包含奇数个前向决定参数,这些前向决定参数所对应的量测波束方向包含了一中心方向以及以此中心方向为轴而对称排列的多个剩余方向。
举例来说,处理控制器13所产生的参数组合各可包含三个射频信号参数来作为前向决定参数。详细来说,处理控制器13所产生的参数组合的一包含射频信号参数rssi0、rssi1及rssi2作为前向决定参数,这三个前向决定参数分别对应于方位角为0、45及90度的量测波束方向,其中方位角为45度的量测波束方向即为中心方向,方位角为0及90度的量测波束方向则为以中心方向为轴而对称排列的剩余方向。处理控制器13所产生的参数组合中的另一则包含射频信号参数rssi1、rssi2及rssi3,分别对应于方位角为45、90及135度的量测波束方向,其中方位角为90度的量测波束方向即为中心方向,方位角为45及135度的量测波束方向则为以中心方向为轴而对称排列的剩余方向。以此类推,处理控制器13所产生的其他参数组合可以分别具有方位角135、180、225、270、315及0度的对应中心方向。
举另一个例子来说,参数组合可以包含五个射频信号参数rssi0、rssi1、rssi2、rssi3及rssi4作为前向决定参数,这五个前向决定参数分别对应于方位角为0、45、90、135及180度的量测波束方向,其中方位角为90度的量测波束方向即为中心方向,方位角为0、45、135及180度的量测波束方向则为以中心方向为轴而对称排列的剩余方向。于上述两个例子中,中心方向与剩余方向之中的任意两个相邻的方向彼此皆间隔了相同的角度差。而于其他例子中,中心方向与剩余方向之中的相邻者之间的角度差也可以有多种。举例来说,参数组合中的射频信号参数所对应的方向中的两个相邻的方向之间具有45度的角度差,另两个相邻的方向之间具有90度的角度差,本发明不以此为限。
特别来说,参数组合中的前向决定参数的数量可以取决于天线部11的收发波束宽度(角度范围)。详细来说,处理控制器13可以使前向决定参数对应的方向所涵盖的角度范围等于天线部11的收发波束宽度。假设天线装置1的天线部11的收发波束宽度为135度,且天线装置1的工作模式有9种,包含一全向模式(Omnidirectional mode)及8种指向模式(Directional mode),其中8种指向模式是指分别朝8个量测波束方向工作的模式,且这些量测波束方向中的任两个相邻的量测波束方向彼此间隔45度(即均分360度),则处理控制器13会决定使每个参数组合中包含任三个连续的量测波束方向所对应的三个前向决定参数。
接着于步骤S5中,处理控制器13会依据各个包含奇数个前向决定参数的参数组合以从量测波束方向中选择目标波束方向。于此实施例中,图2的步骤S5可以包含图5的步骤S11及S13。于步骤S11中,处理控制器13会将每个参数组合中的前向决定参数相加。以代数来说明,处理控制器13会执行下列演算式:
其中N为所有量测波束方向的数量,i的范围为0至N-1,W则为函式floor(BW/2T),其中BW为波束宽度,T为相邻量测波束方向之间的角度差。
计算完各参数组合中的前向决定参数之和后,于步骤S13中,处理控制器13会选择具有最大之和的参数组合所对应的中心方向来作为目标波束方向。以图4所示的数据且波束宽度为135度为例,量测波束方向的数量为8,处理控制器13会判断射频信号参数rssi7、rssi0及rssi1之和大于其他参数组合中的射频信号参数之和,因而选择方位角0度的量测波束方向来作为目标波束方向。
上述天线控制方法针对每个量测波束方向皆取多个射频信号参数,以其之和作为比较参数,并比较每个量测波束方向的比较参数以决定具有最大者为目标波束方向。相较于仅取每一方向上对应的单一射频信号参数来进行比较,以多个射频信号参数来作为比较参数的实施方法降低量测的噪音的影响,进而提升目标波束方向选择的准确度;意即对于目标波束方向的决定可以更贴近具有最佳信号收发效率的方向,以最大化天线增益。
除了依据各参数组合中的前向决定参数之和来决定目标波束方向,处理控制器13也可执行另一种目标波束方向的决定流程。请一并参考图1、图2、图4及图6,其中图6为依据本发明另一实施例的天线控制方法中的目标波束方向决定步骤的流程图。于此实施例中,处理控制器13于图2的步骤S3所产生的每个参数组合中的射频信号参数至少包含了一前向决定参数及一背向决定参数。其中,前向决定参数所对应的量测波束方向与背向决定参数所对应的量测波束方向之间夹有180度角。
举例来说,处理控制器13若以射频信号参数rssi0作为一参数组合中的前向决定参数,则会以射频信号参数rssi4作为此参数组合中的背向决定参数;若以射频信号参数rssi1作为另一参数组合中的前向决定参数,则会以射频信号参数rssi5作为此参数组合中的背向决定参数;以此类推,处理控制器13可以另外产生分别以射频信号参数rssi2~rssi7作为前向决定参数的参数组合。
接着于步骤S5中,处理控制器13会依据各个包含前向及背向决定参数的参数组合以从量测波束方向中选择目标波束方向。于此实施例中,图2的步骤S5可以包含图6的步骤S31及S33。于步骤S31中,处理控制器13会针对每一参数组合,假设其前向决定参数为所有射频信号参数rssi0~rssi7中的最大值且其背向决定参数为所有射频信号参数rssi0~rssi7中的最小值,并由射频信号参数rssi0~rssi7执行上述的假设是否成立的投票演算法(voting algorithm)。进一步来说,上述假设基于某些天线场型的背向凹陷特性。所谓背向凹陷特性指于天线场型图中,较大值所分布的范围的背侧范围,特别是最大值的背向,会具有凹陷图案(null point)。以图4为例,于天线部11的射频信号参数所构成的场型图中,具有最大值的方向为方位角为0度的方向,而其背向(即方位角为180度的方向)上具有一凹陷。
在执行上述投票演算法的过程中,处理控制器13会分别判断除了前向及背向决定参数的其他射频信号参数是否大于背向决定参数且小于前向决定参数。若判断结果为是,则成立票数加1;若判断结果为否,则成立票数不变。以代数来说明,处理控制器13会定义若rssi(i+N/2)%N<rssij<rssii,则agree(i,j)定义为等于1;若rssij非位于上述范围内,则agree(i,j)定义为0,且处理控制器13会执行以下投票演算式:
其中N指量测波束方向的数量,j不等于i且不等于(i+N/2)%N。
计算完各参数组合对应的成立票数后,于步骤S33中,处理控制器13会选择投票演算法的执行结果中成立票数最高的参数组合中的前向决定参数所对应的量测波束方向作为目标波束方向。以图4所示的数据为例,经上述投票演算法,处理控制器13可以得知以射频信号参数rssi0作为前向决定参数的参数组合的票数最高,因此选择方位角0度的量测波束方向来作为目标波束方向。
此外,参数组合中也可包含多对前向及背向决定参数。这些前向决定参数所对应的方向包含第一中心方向及以第一中心方向为轴而对称排列的其余方向,背向决定参数所对应的方向包含第二中心方向及以第二中心方向为轴而对称排列的其余方向,其中第一及第二中心方向之间夹有180度角。于此例子中,处理控制器13会对参数组合中每对前向及背向决定参数执行投票演算法,再将各对的成立票数相加以作为该参数组合的总成立票数。处理控制器13依上述方式取得各参数组合的总成立票数并进行比较,选择具有最高总成立票数的参数组合所对应的第一中心方向作为目标波束方向。
上述天线控制方法针对每个量测波束方向皆取该方向与其背向的射频信号参数,利用天线场型的背向凹陷特性来进行假设且执行投票演算法,并比较每个量测波束方向的投票演算结果,以决定获得最多假设成立票数者为目标波束方向。相较于仅取每一方向上对应的单一射频信号参数来进行比较,以多个射频信号参数来作为比较参数的实施方法降低量测的噪音的影响,进而提升目标波束方向选择的准确度;即对于目标波束方向的决定可以更贴近具有最佳信号收发效率的方向,以使天线增益最大化。
以上描述了依据各参数组合中的前向决定参数之和来执行的目标波束方向决定流程以及利用投票演算法来执行的目标波束方向决定流程,而于又一实施例中,处理控制器13也可结合上述两种流程。请一并参考图1、图2及图7,其中图7为依据本发明又一实施例的天线控制方法中的目标波束方向决定步骤的流程图。
于此实施例中,处理控制器13于图2的步骤S3所产生的每个参数组合中的射频信号参数至少包含了奇数个前向决定参数以及一背向决定参数。这些前向决定参数所对应的量测波束方向包含中心方向以及以此中心方向为轴而对称排列的多个剩余方向,类似于上述图5的实施例的前向决定参数,而这些前向决定参数中对应于中心方向的前向决定参数与背向决定参数之间的关系则类似于上述图6的实施例中的前向及背向决定参数。也就是说,于此实施例中,中心方向与背向决定参数所对应的量测波束方向之间夹有180度角。
于此实施例中,图2的步骤S5可以包含图7的步骤S51~S57。于步骤S51中,处理控制器13会将每一参数组合中的前向决定参数相加,以取得每一参数组合的参数和。此步骤的详细工作方式同于上述图5的实施例的步骤S11,因此不再赘述。于步骤S53中,处理控制器13会针对每一参数组合,假设其中心方向所对应的前向决定参数为所有射频信号参数中的最大值且背向决定参数为所有射频信号参数中的最小值,并由射频信号参数执行假设是否成立的投票演算法,以取得各参数组合的成立票数。此步骤的详细工作方式同于上述图6的实施例的步骤S31,于此不再赘述。特别要说明的是,本发明并不限制上述步骤S51及S53执行的顺序,且两个步骤也可同时进行。于步骤S55~S57中,处理控制器13会针对每一参数组合,依据其参数和及成立票数来取得各参数组合的效率分数,再选择具有最大效率分数的参数组合所对应的中心方向来作为目标波束方向。
进一步来说,请参考图1、图7及图8,其中图8示出了天线控制方法中的目标波束方向决定步骤中取得效率分数的一实施方式。于图8的实施例中,处理控制器13会执行步骤S101~S105以取得各参数组合的效率分数。于图8的步骤S101中,处理控制器13会将图7的步骤S51所取得的参数和乘以第一权重以得到第一分数;于图8的步骤S103中,处理控制器13会将图7的步骤S53所取得的成立票数乘以第二权重并加上调整参数以得到第二分数;且于图8的步骤S105中,处理控制器13会将上述第一分数与第二分数相加以取得效率分数。以代数来说明,处理控制器13所执行的步骤S101~S105可以视为以下运算式:
Scorei=α×Sumi+β×(Votei+γ),
其中,Scorei为效率分数,Sumi为参数和,Votei为成立票数,α为第一权重,β为第二权重,γ为调整参数。
由于参数和与成立票数的数值范围差异甚大,为了平衡二者对于效率分数的影响性,处理控制器13以第一权重、第二权重及调整参数来进行线性正规化。其中,第一权重、第二权重及调整参数的数值可以取决于天线部11的型态或特性。举例来说,相较于场型的背向凹陷特性明显的天线部11,对于此特性不明显的天线部11所使用的第二权重便会设定为较低的数值。较佳而言,第一权重会设定为大于第二权重。相较于单一种原理的考量,上述天线控制方法通过结合两种原理的实施方式,对于目标波束方向的决定可以更加贴近天线部11的最佳波束方向,即具有最佳信号收发效率的方向。
本发明也提出一种通讯***控制方法,请参考图9及图10,其中,图9为本发明多个实施例的通讯***控制方法所适用的通讯***的功能方块图,图10则为依据本发明一实施例的通讯***控制方法的流程图。如图9所示,通讯***2包含第一天线装置22及第二天线装置24。第一及第二天线装置22及24皆类似于上述图1的实施例中的天线装置1,其中第一天线装置22包含天线部222及处理控制器224,第二天线装置24包含天线部242及处理控制器244,各部件的硬件态样于此不再详述。于一实施例中,通讯***2中的第一天线装置22及第二天线装置24可以通过网状网络(Mesh Network)来进行回程网络(Backhaul)连结,其中,第一天线装置22例如为无线电基地台(CAP),第二天线装置24例如为无线电设备(RE)。
于图10所示的通讯***控制方法可以适用于通讯***2,以分别决定并控制通讯***2中的第一及第二天线装置22及24的目标波束方向。于步骤S2中,第二天线装置24会被控制以工作于全向模式,第一天线装置22则被控制执行目标波束方向决定流程,以决定第一目标波束方向。于步骤S4中,第一天线装置22会被控制以第一目标波束方向工作,第二天线装置24则被控制执行目标波束方向决定流程,以决定第二目标波束方向。于步骤S6中,第二天线装置24被控制以第二目标波束方向工作。
进一步来说,目标波束方向决定流程包含:以多个量测波束方向分别取得多个射频信号参数,其中这些量测波束方向之中的两个相邻的量测波束方向彼此间隔一角度差;依据这些射频信号参数产生多个参数组合,其中每一参数组合包含多个射频信号参数;以及依据这些参数组合从量测波束方向中选择一者以作为目标波束方向。选择的方式可以是上述实施例所述的依据各参数组合中的前向决定参数之和来执行,或是依据投票演算法的运算结果来执行,或是结合两者的目标波束方向决定流程,详细执行内容如上述实施例所公开,于此不再赘述。第一及第二天线装置22在执行上述目标波束方向决定流程后可分别决定第一及第二目标波束方向。
于一实施例中,第一天线装置22及第二天线装置24可以受控于包含于通讯***2中或是外部的一监控台,以执行步骤S2~S6。于另一实施例中,步骤S2~S6可以由第一天线装置22的处理控制器224及第二天线装置24的处理控制器244来执行。进一步来说,第一与第二天线装置22及24的处理控制器224及244可以先确认彼此是否位于可连结的通讯范围。在确认过后,第二天线装置24的处理控制器244便可以控制天线部242以全向模式收发信号,而第一天线装置22的处理控制器224则执行目标波束方向决定流程以决定第一目标波束方向,并且产生第一目标波束方向决定完成的通知信号。接着,第一天线装置22的处理控制器224控制天线部222以第一目标波束方向收发信号,第二天线装置24的处理控制器244接收到来自第一天线装置22的通知信号,因而执行目标波束方向决定流程来决定第二目标波束方向,并控制天线部242以第二目标波束方向来收发信号。
一般而言,对于各有N个量测波束方向的两个天线装置来说,两个装置的量测波束方向组合数量有N的二次方个。若逐一计算各组合对应的信号收发效率将会耗费大量的运算时间。通过本发明上述实施例所提出的通讯***控制方法,则仅需执行2N个组合的运算,借此减少目标波束方向组合判定流程的执行时间。
请一并参考图9及图11,其中图11为依据本发明另一实施例的通讯***控制方法的流程图。于步骤S21中,第一天线装置22开启。于步骤S22中,第二天线装置24开启。于步骤S23中,第一天线装置22的处理控制器224会检测是否能与第二天线装置24通讯连结。于步骤S24中,第二天线装置24的处理控制器244会检测是否能与第一天线装置22通讯连结。若步骤S23及步骤S24的判断结果皆为是,则会续行步骤S25。若步骤S23及步骤S24中的任一者判断结果为否,则该步骤会反复进行。当步骤S23或步骤S24反复进行的次数或时间超过一预设值时,则第一天线装置22、第二天线装置24或者是与第一及第二天线装置22及24连接的监控台会发出连线错误的指示信号。于此特别要说明的是,本发明不限制步骤S21及S22的先后顺序,也不限制步骤S23及S24的先后顺序。此外,上述的检测程序为选择性的程序,监控台也可以从步骤S25开始执行第一及第二天线装置22及24的控制。
于步骤S25中,第二天线装置24会被控制以工作于全向模式,第一天线装置22则被控制执行目标波束方向决定流程,以决定第一目标波束方向。于步骤S26中,第一天线装置22会被控制以第一目标波束方向工作,第二天线装置24则被控制执行目标波束方向决定流程,以决定第二目标波束方向,并且第二天线装置24会被控制以第二目标波束方向工作。其中,步骤S25及S26的执行内容同于上述图10的实施例中的步骤S2~S6,于此不再赘述。
于此实施例中,在判定完成第一及第二天线装置22及24的目标波束方向后,会判断是否有触发条件遭触发,如步骤S27所示。当判断结果为是时,则会重新决定第一及第二目标波束方向,即重新执行步骤S25及S26。所述触发条件可以包含:第一天线装置22或第二天线装置24的平均射频信号参数的变动值大于一预设阈值,其中所述预设阈值例如为5dbm。进一步来说,第一天线装置22或第二天线装置24的信号收发效率可能会随着通讯环境的变化而有所变动,当变动较大时,两装置具有最佳效率的信号收发方向则可能有所改变,因此此实施例可以通过判断步骤S27来对应上述状况,进而提升通讯***2的适应性。于一实施例中,判断步骤S27可以周期性地执行,或者第一天线装置22、第二天线装置24或监控台可以在侦测到通讯环境的改变时执行步骤S27。
于另一实施例中,当触发条件遭触发时,除了会重新决定第一及第二目标波束方向之外,更会纪录此触发事件。第一天线装置22、第二天线装置24或监控台可以计算触发事件的数量,即触发条件遭触发的次数。当此次数大于预设次数(例如3次)时,则会提高上述作为触发条件的判断基准的预设阈值。进一步来说,当通讯***2处于不稳定的通讯环境时,其中的天线装置的平均射频信号参数可能会在较大的范围内变动。为了避免***因上述状况而过度频繁地执行信号收发方向的判定,上述预设阈值可以根据最近几次重新执行判定的时间间隔来调整。
通过上述实施方法,本发明所公开的天线控制方法以关联于天线场型的射频信号参数作为选择目标波束方向的依据,可以不涉及产生馈入信号或对接收信号执行运算的平台的硬件架构规格,因此具有高适应性。通过以多个射频信号参数作为各方向上的信号收发效率的依据来决定目标波束方向,本发明所公开的天线控制方法可以降低量测噪音的影响,进而提升目标波束方向选择的准确度,意即可以使所决定的目标波束方向更贴近具有最佳信号收发效率的方向。另外,本发明所公开的通讯***控制方法通过控制相互连结的两个天线装置轮流执行目标波束方向决定流程,减少配对方向组合的数量,进而降低运算时间,提升执行效率。
虽然本发明已以实施方式公开如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种天线控制方法,其特征在于,该天线控制方法包含:
以多个量测波束方向分别取得多个射频信号参数,其中该些量测波束方向之中的两个相邻的量测波束方向彼此间隔一角度差;
依据该些射频信号参数产生多个参数组合,其中每一该些参数组合包含该些射频信号参数中的多个;
依据该些参数组合从该些量测波束方向中选择一目标波束方向;以及
控制一天线以该目标波束方向收发信号,
其中,每一该些参数组合中的该些射频信号参数包含奇数个前向决定参数,该些前向决定参数所对应的该些量测波束方向包含一中心方向及以该中心方向为轴而对称排列的多个剩余方向,并且其中依据该些参数组合从该些量测波束方向中选择该目标波束方向包含:
将每一该些参数组合中的该些前向决定参数相加;以及
选择具有最大之和的该参数组合所对应的该中心方向作为该目标波束方向。
2.如权利要求1所述的天线控制方法,其特征在于,该中心方向及该些剩余方向之中的任意两个相邻的方向彼此间隔该角度差。
3.一种天线控制方法,其特征在于,该天线控制方法包含:
以多个量测波束方向分别取得多个射频信号参数,其中该些量测波束方向之中的两个相邻的量测波束方向彼此间隔一角度差;
依据该些射频信号参数产生多个参数组合,其中每一该些参数组合包含该些射频信号参数中的多个;
依据该些参数组合从该些量测波束方向中选择一目标波束方向;以及
控制一天线以该目标波束方向收发信号,
其中,每一该些参数组合中的该些射频信号参数包含一前向决定参数及一背向决定参数,该前向决定参数所对应的该量测波束方向与该背向决定参数所对应的该量测波束方向之间夹有180度角,并且其中依据该些参数组合从该些量测波束方向中选择该目标波束方向包含:
针对每一该些参数组合,假设该前向决定参数为该些射频信号参数中的最大值且该背向决定参数为该些射频信号参数中的最小值,并由该些射频信号参数执行该假设是否成立的一投票演算法;以及
选择该投票演算法的执行结果中成立票数最高的该参数组合中的该前向决定参数所对应的该量测波束方向作为该目标波束方向。
4.一种天线控制方法,其特征在于,该天线控制方法包含:
以多个量测波束方向分别取得多个射频信号参数,其中该些量测波束方向之中的两个相邻的量测波束方向彼此间隔一角度差;
依据该些射频信号参数产生多个参数组合,其中每一该些参数组合包含该些射频信号参数中的多个;
依据该些参数组合从该些量测波束方向中选择一目标波束方向;以及
控制一天线以该目标波束方向收发信号,
其中,每一该些参数组合中的该些射频信号参数包含奇数个前向决定参数以及一背向决定参数,该些前向决定参数所对应的该些量测波束方向包含一中心方向及以该中心方向为轴而对称排列的多个剩余方向,且该中心方向与该背向决定参数所对应的该量测波束方向之间夹有180度角,并且其中依据该些参数组合从该些量测波束方向中选择该目标波束方向包含:
针对每一该些参数组合,执行:
将该些前向决定参数相加,以取得一参数和;
假设该中心方向所对应的该前向决定参数为该些射频信号参数中的最大值且该背向决定参数为该些射频信号参数中的最小值,并由该些射频信号参数执行该假设是否成立的一投票演算法,以取得一成立票数;以及
依据该参数和及该成立票数取得一效率分数;以及
选择具有最大效率分数的该参数组合所对应的该中心方向作为该目标波束方向。
5.如权利要求4所述的天线控制方法,其特征在于,依据该参数和及该成立票数取得该效率分数包含:
将该参数和乘以一第一权重以得到一第一分数;
将该成立票数乘以一第二权重并加一调整参数以得到一第二分数;以及
将该第一分数与该第二分数相加以取得该效率分数。
6.如权利要求5所述的天线控制方法,其特征在于,该第一权重大于该第二权重。
7.一种通讯***控制方法,其特征在于,该通讯***控制方法适用于一通讯***,该通讯***包含一第一天线装置及一第二天线装置,该通讯***控制方法包含:
控制该第二天线装置工作于一全向模式,并控制该第一天线装置执行一目标波束方向决定流程,以决定一第一目标波束方向;
在控制该第一天线装置以该第一目标波束方向工作时,控制该第二天线装置执行该目标波束方向决定流程,以决定一第二目标波束方向;
控制该第二天线装置以该第二目标波束方向工作;以及
当判断一触发条件遭触发时,重新执行决定该第一目标波束方向及决定该第二目标波束方向,该触发条件包含该第一天线装置或该第二天线装置的一平均射频信号参数的一变动值大于一预设阈值;
计算该触发条件遭触发的次数;以及
当该次数大于一预设次数时,提高该预设阈值。
8.如权利要求7所述的通讯***控制方法,其特征在于,该目标波束方向决定流程包含:
以多个量测波束方向分别取得多个射频信号参数,其中该些量测波束方向之中的两个相邻的量测波束方向彼此间隔一角度差;
依据该些射频信号参数产生多个参数组合,其中每一该些参数组合包含该些射频信号参数中的多个;以及
依据该些参数组合从该些量测波束方向中选择一者以作为该第一目标波束方向或该第二目标波束方向。
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