TWI510124B - 控制無線網路裝置進行網路連線的方法 - Google Patents

Description

控制無線網路裝置進行網路連線的方法

本發明有關於一種控制無線網路裝置進行網路連線的方法，且特別是能夠提升行動通訊設備收訊品質的方法。

使用者在使用行動通訊設備時，可以透過基地台進行一無線傳輸，例如透過手機基地台發射出的3G訊號進行無線連線。一般來說，行動通訊設備收發基地台的通訊訊號的強度往往會受到外在環境(例如：裝潢、設備、牆壁等遮蔽物)而影響，使用者使用行動通訊設備時的訊號強度可能因地而異。甚至，位於基地台所涵蓋的無線網路空間範圍的邊界時，行動通訊設備所接受到來自基地台的無線網路訊號將更為微弱。

因此，當使用者於移動狀態下使用行動通訊設備時，行動通訊設備會隨著所處的位置不同，而使得所接收到的基地台的通訊強度有所變動。為了加強行動通訊設備所接受到的無線網路訊號，通常使用者需要將自行移動行動通訊設備的位置、遠離遮蔽物，或者是手動調整行動通訊設備的角度。在此狀況下，使用者不易掌握收訊較佳的位置。

此外，隨著行動通訊設備移動到不同的位置，行動通訊設備內建的天線會隨著移動而重新搜尋附近的基地台訊號並與可連線之基地台進行連線。在此狀況下，行動通訊設備的電力消耗較為迅速。

本發明實施例提供一種控制無線網路裝置進行網路連線的方法，其能夠提升行動通訊設備收訊的訊號品質。

本發明實施例提供一種控制無線網路裝置進行網路連線的方法，所述控制無線網路裝置進行網路連線的方法包括接收來自行動通訊設備的控制訊號。接收由複數個基地台發射的複數個通訊訊號。量測由這些基地台所發射的這些通訊訊號的訊號強度據以判斷出訊號強度值最大的通訊訊號。與發射出訊號強度值最大的通訊訊號的基地台進行連線。透過該強度值最大的該通訊訊號的該基地台，提供該行動通訊設備進行連線。

綜上所述，本發明實施例提供一種無線網路裝置進行網路連線的方法。行動通訊設備透過控制訊號與一無線網路裝置進行連接，第一天線接收至少一個基地台發射的通訊訊號，處理單元判對出具有最大訊號強度值的通訊訊號且產生驅動訊號至天線轉向控制單元，天線轉向控制單元接收到驅動訊號以驅動第一天線轉向與發射出最大訊號強度值的通訊訊號的基地台進行連線。也就是說，透過控制第一天線的旋轉角度，從而使得第一天線與通訊訊號最佳的基地台進行連接。而後，透過第二天線傳遞最佳的通訊訊號至行動通訊設備，進而提升行動通訊設備接收到的通訊訊號的品質。

依此，相較於習知進行網路連線的方法而言，本發明所提供的無線網路裝置進行網路連線的方法得以替代行動通訊設備內建的天線搜尋基地台訊號的功能。因此，使用者於移動狀態下使用行動通訊設備時，行動通訊設備內建的天線則不需隨著不同的位置來搜尋較佳的基地台訊號，藉由自動的方式提升行動通訊設備收訊的功效以及節省行動通訊設備的電力。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然 而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

100‧‧‧無線網路裝置

110‧‧‧第一天線

120‧‧‧第二天線

130‧‧‧處理單元

140‧‧‧儲存單元

150‧‧‧天線轉向控制單元

200‧‧‧行動通訊設備

300‧‧‧基地台

S101~S106‧‧‧步驟流程

圖1是本發明第一實施例的無線網路裝置的功能方塊示意圖。

圖2是本發明第一實施例的無線網路裝置的步驟流程圖。

圖3是本發明第一實施例的無線網路裝置的操作示意圖。

圖1是本發明第一實施例的無線網路裝置的功能方塊示意圖。請參閱圖1，其示出無線網路裝置100無線連接於基地台300，以及無線網路裝置100連接於行動通訊設備200。無線網路裝置100用以與基地台300進行接收或傳輸，無線網路裝置100用以接收來自行動通訊設備200所產生的一控制訊號，並且與行動通訊設備200之間發送或接收資料訊號。無線網路裝置100包括第一天線110、第二天線120、處理單元130、儲存單元140以及天線轉向控制單元150。第一天線110以及第二天線120分別與處理單元130耦接。處理單元130與儲存單元140耦接。天線轉向控制單元150與第一天線110以及處理單元130耦接。值得一提的是，在本發明實施例中，將著重在於無線網路裝置100，在本領域具通常知識者應了解基地台300與行動通訊設備200之裝置功用，於此不再贅述。

無線網路裝置100用以提供行動通訊設備200進行連線。更仔細地說，無線網路裝置100可以做為行動通訊設備200與基地台之間的中繼點(Relay node)，提供行動通訊設備200進行訊號傳輸。在本發明實施例中，無線網路裝置100可以是Wifi接入點(Wifi access point)、藍芽(Blutooth)連線裝置或其他具無線傳輸功能之接入裝置，但本發明並不以此做為限制。

第一天線110用以發送來自行動通訊設備200之資料訊號，或者用以接收基地台300所發送之資訊訊號。值得一提的是，在 本發明實施例中，第一天線110為一指向性天線(Directional antenna)，在本技術領域具通常知識者應了解亦可以天線陣列(Antenna array)、全向性天線(Omnidirectional antenna)或其他天線作為實施方式，本發明並不以此做為限制。

第二天線120用以接收行動通訊設備200所發送之控制訊號或資料訊號，或者用以發送資訊訊號至行動通訊設備200。在本發明實施例中，第二天線120為一全向性天線。值得一提的是，第二天線120亦可以其他天線作為實施方式，本發明並不以此做為限制。另外，在本發明實施例中，無線網路裝置100與行動通訊設備200之間亦可以有線之方式進行連線。舉例來說，行動通訊設備200可以透過數據傳輸線直接與無線網路裝置100連接，並透過無線網路裝置100與基地台300進行無線連接傳輸控制訊號或資料訊號。

處理單元130用以提供無線網路裝置100運算處理之功能。仔細地說，當無線網路裝置100接收到來行動通訊設備200之控制訊號時，處理單元130進一步產生指令以控制天線轉向控制單元150調整第一天線110之方向。當無線網路裝置100接收來自第一天線110或第二天線120之資料訊號時，亦或當無線網路裝置100傳送資料訊號制基地台300或行動通訊設備200之前，處理單元130將進一步進行訊號或編碼轉換。

舉例來說，第一天線110為3G訊號之收發天線，第二天線120為Wifi訊號之收發天線。因此，當無線網路裝置100接收到來自基地台300之資料訊號時，無線網路裝置100將進一步將該3G的資料訊號轉換成Wifi訊號進行發送。另外，在轉換的過程中，處理單元130可以更進一步地將該資料訊號進行加密編碼(相反即為解碼)，以提供在轉發的過程中增加安全性。相反地，當無線網路裝置100接收到來自無線網路裝置100之資料訊號時，將進一步將該Wifi訊號的資料訊號轉換成3G訊號進行發送。

值得一提的是，處理單元130更進一步提供偵測是第一天線110與基地台300之間，以及第二天線120與行動通訊設備200之間的連線是否暢通。倘若其中一鏈路中斷時，處理單元130可以所接收到之資料訊號進一步暫時儲存於儲存單元140中。舉例來說，當無線網路裝置100與基地台300之間的連線中斷時(例如是，在重新選擇訊號較強之基地台以進行連線)，此時行動通訊設備200與無線網路裝置100仍然是連線狀態，因此無線網路裝置100將所接收來自行動通訊設備200之資料訊號暫時儲存於儲存單元140中並且等待無線網路裝置100與基地台300回復連線時再進行傳送。反之，若基地台300與無線網路裝置100為連線狀態，而行動通訊設備200與無線網路裝置100中斷時，無線網路裝置100將所接收來自基地台300之資料訊號暫時儲存於儲存單元140中，等待無線網路裝置100與行動通訊設備200回復連線時再進行傳送。

儲存單元140用以儲存無線網路裝置100在傳輸過程中所需之各種資訊。更仔細地說，儲存單元140可以提供無線網路裝置100儲存所搜尋過之基地台300資料以及與之連線的行動通訊設備200資料。其中，所述資料可以是基地台300或行動通訊設備200的訊號強度、位置資訊、設備資訊等等。舉例來說，無線網路裝置100可根據儲存單元140所儲存之歷史基地台位置資訊，並根據本身之位置資訊直接進行連線。另外，儲存單元140用以提供在資料訊號傳輸過程暫存之功能。在本發明實施例中，儲存單元140可以非揮發/揮發性儲存單元(如ROM或RAM)作實現，本發明並不以此做為限制。

天線轉向控制單元150用以接收來自處理單元130的指令，從而天線轉向控制單元150根據指令控制指向性天線120的轉動方向。天線轉向控制單元150可以是以馬達作實現，不過本發明並不以此做為限制。

圖2是本發明第一實施例的無線網路裝置的步驟流程圖。圖3是本發明第一實施例的無線網路裝置的操作示意圖。請參閱圖2以及圖3。

執行步驟S101，接收一來自行動通訊設備的一控制訊號。詳細而言，當行動通訊設備200發送一控制訊號至無線網路裝置100，無線網路裝置100透過第一天線110接收控制訊號，並傳輸至處理單元130。在處理單元130接收到控制訊號後，據以產生控制天線轉向控制單元150的指令。使用者可以將行動通訊設備200與無線網路裝置100進行無線連接。

於實務上，使用者可以透過一應用程式(Application)以使行動通訊設備200產生用以控制無線網路裝置100之控制訊號。值得說明的是，無線網路裝置100可以僅與一個行動通訊設備200進行連接，也可以同時與多個行動通訊設備200進行連接。此外，行動通訊設備200可以是手機、筆記型電腦或者是多媒體平板等電子通訊設備。不過，本發明並不對行動通訊設備200的種類以及輸出控制訊號的方式加以限定。

執行步驟S102，接收由複數個基地台300所發射的複數個通訊訊號。詳細而言，處理單元130接收控制訊號之後，而後處理單元130即產生指令至天線轉向控制單元150。天線轉向控制單元150接收來自處理單元130的指令，從而天線轉向控制單元150根據指令以控制指向性天線120的轉動方向。第一天線110朝四周各方位旋轉，並且發射出偵測訊號。接著，位於無線網路裝置100附近的多個基地台300接收到此偵測訊號之後會發射多個通訊訊號。而後，第一天線110可朝四周各方位旋轉接收來自於這些基地台300所發射的多個通訊訊號。

執行步驟S103，透過處理單元130量測由這些基地台300所發射的這些通訊訊號的訊號強度值(Received signal strength indication，RSSI)，據以判斷出訊號強度值最大的通訊訊號。具 體來說，第一天線110將所接收到來自不同基地台300的不同的通訊訊號傳輸至處理單元130。處理單元130接收通訊訊號之後，分析這些通訊訊號的訊號強度值的大小。處理單元130根據這些通訊訊號的訊號強度值，據以判斷出具有最大的訊號強度值的通訊訊號。

執行步驟S104，與發射出訊號強度值最大的通訊訊號的基地台300進行連線。具體而言，處理單元130透過判斷出訊號強度值最大的通訊訊號的訊號強度來決定要如何驅動馬達150轉動方向。也就是說，處理單元130可透過最大的通訊訊號的訊號強度來判斷基地台300的方位。而後，處理單元130即產生驅動訊號Sd以驅動馬達150，從而馬達150得以控制第一天線110的轉動方向且與發射出第一通訊訊號Sm1的基地台300進行訊號連接。

具體而言，在無線網路裝置100與基地台300連線之後，無線網路裝置100與基地台300之間形成第一通訊路徑，行動通訊設備200即可進一步透過無線網路裝置100與基地台300進行資料訊號之傳輸。值得一提的是，在行動通訊設備200透過無線網路裝置100將所欲傳輸之資料訊號轉換為第一資料訊號。舉例來說，當由行動通訊設備200將傳送Wifi訊號之資料訊號傳送給無線網路裝置100後，無線網路裝置100進一步將資料訊換轉換為3G訊號之第一資料訊號經由第一通訊路徑，從第一天線110發送至基地台300。

執行步驟S105，處理單元130將無線網路裝置100與基地台300之間透過訊號強度值最大的通訊訊號所形成之第一通訊路徑，將資料訊號進一步傳送至第二天線120。詳細而言，第一天線110接收到來自基地台300所傳輸之第一資料訊號，處理單元130將第一資料訊號轉換成第二資料訊號。第二資料訊號透過由無線網路裝置100與行動通訊設備200所形成之第二通訊路徑進行傳輸。

值得說明的是，第一資料訊號是由基地台300所發射的訊號，舉例來說，其可以是第三代(3G)移動通訊訊號、***(4G)移動通訊訊號、WiMAX或LTE等訊號。第二資料訊號是由行動通訊設備200所接收或傳送的訊號，其可以是Wi-Fi訊號、藍芽訊號短距離無線傳輸訊號等。舉例而言，處理單元130可以將由基地台300所發射的3G訊號轉換成Wi-Fi訊號。而後，處理單元130將第二資料訊號經由第二通訊路徑傳輸至第二天線120。此外，值得說明的是，當第一天線110與發射出第一資料訊號的基地台300連線中斷時，第二資料訊號會暫存於儲存單元140。直到第一天線110與基地台300之間的連線回復時，儲存單元140再將暫存的第一資料訊號傳輸至第一天線110。

執行步驟S106，行動通訊設備200透過第二天線120接收經由無線網路裝置100將第一資料訊號轉換後之第二資料訊號。也就是說，無線網路裝置100可與行動通訊設備200透過第二通訊路徑進行無線連接。值得說明的是，第二天線120可以是全向性天線，行動通訊設備200可以透過第二天線120無線網路裝置100進行無線連接並收發第二資料訊號。此外，為了使得網路連線的品質更加穩定，第二天線120可以是指向性天線，而無線網路裝置100可以透過另一天線轉向控制單元(未繪示)來驅動第二天線120轉動方向，從而使得第二天線120與行動通訊設備200之間的連線品質更加穩定。

此外，值得說明的是，當第二天線120與行動通訊設備200連線中斷時，第一資料訊號的資訊暫存於儲存單元140。直到第二天線120與行動通訊設備200之間的連線回復時，儲存單元140再將暫存的第一資料訊號的資訊傳輸至基地台300。

綜上所述，本發明實施例提供一種無線網路裝置進行網路連線的方法。行動通訊設備透過控制訊號與一無線網路裝置進行連接，第一天線接收至少一個基地台發射的通訊訊號，處理單元判 對出具有最大訊號強度值的通訊訊號且產生驅動訊號至天線轉向控制單元，天線轉向控制單元接收到驅動訊號以驅動第一天線轉向與發射出最大訊號強度值的通訊訊號的基地台進行連線。也就是說，透過控制第一天線的旋轉角度，從而使得第一天線與通訊訊號最佳的基地台進行連接。而後，透過第二天線傳遞最佳的通訊訊號至行動通訊設備，進而提升行動通訊設備接收到的通訊訊號的品質。

依此，相較於習知進行網路連線的方法而言，本發明所提供的無線網路裝置進行網路連線的方法得以替代行動通訊設備內建的天線搜尋基地台訊號的功能。因此，使用者於移動狀態下使用行動通訊設備時，行動通訊設備內建的天線則不需隨著不同的位置來搜尋較佳的基地台訊號，藉由自動的方式提升行動通訊設備收訊的功效以及節省行動通訊設備的電力。

以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護範圍內。

100‧‧‧無線網路裝置

110‧‧‧第一天線

120‧‧‧第二天線

130‧‧‧處理單元

140‧‧‧儲存單元

150‧‧‧天線轉向控制單元

200‧‧‧行動通訊設備

300‧‧‧基地台

Claims (7)

1. 一種控制無線網路裝置進行網路連線的方法，包括：接收來自一行動通訊設備的一控制訊號；接收由複數個基地台發射的複數個通訊訊號；量測由該些基地台所發射的該些通訊訊號的訊號強度據以判斷出訊號強度值最大的該通訊訊號；與發射出訊號強度值最大的該通訊訊號的該基地台進行連線；以及透過該強度值最大的該通訊訊號的該基地台，提供該行動通訊設備進行連線；其中，該無線網路裝置包括一第一天線、一第二天線、一處理單元及一天線轉向控制單元，該第一天線及該第二天線分別與該處理單元耦接，該天線轉向控制單元與該第一天線及該處理單元耦接；其中，該些通訊訊號透過該第一天線而接收，而該些通訊訊號的訊號強度透過該處理單元而量測；其中，該處理單元傳輸一資料訊號至該第二天線，該行動通訊設備透過該第二天線而接收透過該訊號強度值最大的該通訊訊號的該基地台所傳輸之該資料訊號；其中，該處理單元控制該第一天線轉向，以使該第一天線由該些基地台接收該些通訊訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之控制無線網路裝置進行網路連線的方法，其中該第一天線是一指向性天線。
3. 如申請專利範圍第1項所述之控制無線網路裝置進行網路連線的方法，其中該行動通訊設備透過一應用程式產生並輸出該控制訊號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之控制無線網路裝置進行網路連線的方法，其中該第一天線與訊號強度值最大的該通訊訊號的該 基地台之間形成第一通訊路徑。
5. 如申請專利範圍第1項所述之控制無線網路裝置進行網路連線的方法，其中該第二天線與該行動通訊設備之間形成第二通訊路徑。
6. 如申請專利範圍第4項所述之控制無線網路裝置進行網路連線的方法，當該第一天線與該發射出訊號強度值最大的該通訊訊號的該基地台連線中斷時，由該行動通訊設備所發送之第二資料訊號暫存於一儲存單元。
7. 如申請專利範圍第5項所述之控制無線網路裝置進行網路連線的方法，當該第二天線與該行動通訊設備中斷時，第一資料訊號暫存於一儲存單元。