[发明专利]天线对准系统及方法

说明书

技术领域

本发明系有关于一种天线对准系统及方法，尤指一种发射端内含数据源，可产生数据封包以供接收端量测传输质量之无线设备及系统。

背景技术

随着通讯技术的发展，使用无线通信技术已成为当今世界上几乎无所不在的通讯架构，透过无线通信技术做为传输媒介的需求亦日益俱增。不论是点对点的通讯模式，或是无线接入点(基地台)与无线终端装置(如手机、笔记本电脑、个人数字助理、互联网家电等)个人与团体之间各种形式的无线通信正广泛的被使用。使用定向天线进行两端点之间的无线链接是常见的通讯手段。当无线频谱变得越来越拥挤，定向天线波束的方向性亦可避免或减轻与其他无线网络的干扰。此外，高增益定向天线亦可被用来促进无线网络的传输距离，增加信噪比(SNR)以提升网络质量等。抛物面天线常被用在定向通讯用途。两个抛物面天线需将其定向波束互相对准，以建立无线电链路。如果它们两者在可视距离以内，则可以肉眼地进行对准。若超过肉眼可视距离，一般可以使用诸如指南针或GPS定位等地理识别手段来准确地旋转天线，以建立初始接触。

一旦初始无线电接触被建立，安装者将进一步对诸如信号强度(RSSI)或数据吞吐量的性能数据进行计算，以微调抛物面天线的倾斜角度和方位角以获得最佳性能。室内无线电通信的电磁波则容易遭受如家具、墙壁和地面等物体反射或折射的影响。这些影响因素造成多重电磁波路径甚至可能因多重路径而互相抵消，使电磁波衰减。因此在室内的一对无线电收发设备，无论用目测，用地图的地理辅助，指南针或GPS定位都可能因多重路径问题而无法定订优化的天线指向。反而如信号强度(RSSI)或数据吞吐量等性能指针才能更好地辅助精确的天线安装。因此，若有简单方法提供诸如信号强度(RSSI)或数据吞吐量等性能指针，对于长距离和短距离的高性能数据无线电网络安装者十分重要。常用的基本的方式是在无线电设备上使用一排LED灯，以亮灯个数提示信号强度(RSSI)。但RSSI只是信号强度的指示，它不反映信号质量(Signal Quality)。信号质量(或称传输质量)通常代表信号强度，解调和译码的正确性，以及干扰的影响的总合。良好的无线电安装着重更好的信号质量，而非信号强度，以实现较高的带宽。

如果无线电安装人员需要针对信号质量做天线指向的调整，通常需要一系列测试设备。这是因为无线电设备的电子部分通常被划分成无线收发器(radio transceiver)，调变/解调基频(modulation/demodulation baseband)和有最终有通讯需求的客户端/服务器端的数据源(data source)/数据汇(data sink)等功能方块。客户端/服务器端的数据源/数据汇通常与无线收发器及调变/解调基频是分开的。这是因为无线电通常被设计成使用于许多不同的数据服务，而不仅仅是单一用途。在点对点微波安装时，客户端/服务器端数据源/数据汇就是位于两端的信号质量测试仪。这即是仿真实际的数据通信链路。在无线电通信中，众所周知的信号质量测试器包括用于连续数据质量测试的I-perf和Chariot。若需量测瞬时吞吐量，可利用两端计算机做档案传递(FTP)，即可当做客户端/服务器端数据源/数据汇。通过测量传输具有已知大小的文件所需的时间，可以测量数据传输质量。对于无线电安装者，若数据源/数据汇与无线收发器及基频电路能整合在一起，则天线定向时需要携带的设备就可以简省很多。同时，一旦天线被调整至最佳数据传输质量的指向，就可确知已经达到最佳收发状态。

发明内容

鉴于本发明之目的，在本发明中，数据源/数据汇或档案传递机制被整合到无线电本身。通常它是在无线电内可执行的软件。它能测量并显示数据传输的质量，以作为安装的参考。信号质量的显示可以整合至无线电本身，亦可做外部显示。例如LED，LCD，显示面板，振动器或蜂鸣器等即可以整合至无线电本身，作为安装辅助。若一智能型手机以无线方式连接到该无线电，则该智能型手机即可作为为显示器，将更为经济而且有各种表达信号质量的方式。因为信号质量可以数字显示，图形显示，振动或音阶表示。所有的现代手机通常有wifi功能，因此若该待安装的无线电也支持wifi，即可以手机辅助调整无线电的天线的指向。

本发明提供一种无线收发装置，包括：天线。发射端的数据源，产生数据封包。接收端的数据汇，根据所接收的数据封包量测传输质量。基频收发单元，用以透过上述天线发送或接收无线讯号，并发送及接收上述数据封包。处理单元，内含执行软件，以产生上述发射端的数据封包及担任接收端的数据汇，量测传输质量。以及指示单元，用以根据上述传输质量产生指示信息。