專(zhuān)利名稱(chēng)：具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有智能型天線(Smart Antenna)系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，特別涉及一種可在有限的頻寬和有限的空間下，增加使用者數(shù)目的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)的架設(shè)成本越來(lái)越低廉，無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)受到越來(lái)越多消費(fèi)者的喜愛(ài)。在硬件方面不但桌上型計(jì)算機(jī)與筆記型計(jì)算機(jī)內(nèi)建了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的功能，甚至于掌上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)(Tablet PC)等產(chǎn)品，也紛紛提供對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的支持，除此之外，包括機(jī)場(chǎng)、咖啡廳、飯店等許多公共場(chǎng)所都搭起了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)(Hot Spot)。
通常，一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)包含有無(wú)線區(qū)域網(wǎng)卡(WLAN Card)與網(wǎng)絡(luò)橋接器(Access Point)。網(wǎng)絡(luò)橋接器的主要功能是扮演有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間的連結(jié)橋梁。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)橋接器，任何一臺(tái)安裝有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)卡的個(gè)人計(jì)算機(jī)，均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)橋接器分享有線網(wǎng)絡(luò)的資源。此外，網(wǎng)絡(luò)橋接器本身也可兼具網(wǎng)絡(luò)管理功能，能針對(duì)所連結(jié)的個(gè)人計(jì)算機(jī)做必要的控制。
網(wǎng)絡(luò)橋接器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)卡的天線來(lái)與此天線所涵蓋的細(xì)胞(Cell)中的使用者通訊。想要增加使用者數(shù)目時(shí)，則需增加無(wú)線網(wǎng)絡(luò)卡和天線的數(shù)目。一般而言，使用者數(shù)目應(yīng)該能夠隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)卡和天線的數(shù)目的增加而增加，例如兩張無(wú)線網(wǎng)絡(luò)卡應(yīng)可提供兩倍的使用者數(shù)量。
然而，由于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)橋接器中的天線間會(huì)產(chǎn)生同頻干擾，即使天線數(shù)目增加，不同的使用者同時(shí)對(duì)不同的天線也無(wú)法使用同一頻率，因此在有限的頻寬和有限的空間下，使用者可使用的頻率便受到相當(dāng)大的限制。因而，使用者數(shù)目無(wú)法隨天線的數(shù)目而增加。而且，由于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)橋接器的數(shù)個(gè)天線的輻射場(chǎng)型(Radiation Pattern)往往有互相重疊的部分，故無(wú)法借由兩個(gè)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)橋接器來(lái)確定使用者的位置(即所謂的定位功能)。以上所述的網(wǎng)絡(luò)橋接器僅為舉例說(shuō)明，其它例如無(wú)線網(wǎng)關(guān)器(Gateway)等無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置也有同樣的缺點(diǎn)。
因此，非常需要發(fā)展一種具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，使得使用者的數(shù)目可隨天線的數(shù)目而增加，并可借由兩個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置來(lái)達(dá)到定位的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，可以借由增加天線的數(shù)目而增加使用者的數(shù)目。
本實(shí)用新型的另一目的就是提供一種具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，可以借由兩個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置來(lái)達(dá)到確定使用者位置的功能。
本實(shí)用新型的又一目的就是提供一種具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，借以使其天線具有高增益(Gain)，而在使用與現(xiàn)有的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置相同的發(fā)射功率下，獲得依指數(shù)(Exponential)關(guān)系倍增的通訊距離。
根據(jù)本實(shí)用新型的上述目的，提出一種具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置。依照本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例，此具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置至少包括數(shù)個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊(WLAN Transceiver Module)，和以一對(duì)一方式分別安裝在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊上的數(shù)個(gè)指向性天線(Directional Antenna)，其中這些指向性天線以環(huán)形陣列的方式等距分布，而每一個(gè)指向性天線用來(lái)負(fù)責(zé)一細(xì)胞中的數(shù)個(gè)使用者的通訊。
另外，依照本實(shí)用新型另一較佳實(shí)施例，此智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置至少包括數(shù)個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊，和安裝在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊上的數(shù)個(gè)陣列天線(Array Antenna)，其中每一個(gè)陣列天線由數(shù)個(gè)全向性天線(Omni-directional Antenna)所組成，這些陣列天線的輻射場(chǎng)型被控制為指向性的輻射場(chǎng)型，而每一個(gè)陣列天線用來(lái)負(fù)責(zé)相對(duì)的二細(xì)胞中的數(shù)個(gè)使用者的通訊。
因此，應(yīng)用本實(shí)用新型，使用者數(shù)目可隨天線的數(shù)目而增加，并可借由兩個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置來(lái)達(dá)到確定使用者的位置的功能，還可使其天線具有高增益(Gain)，從而能在使用與現(xiàn)有的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置相同的發(fā)射功率下，獲得依指數(shù)關(guān)系倍增的通訊距離。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
附圖中，

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置的運(yùn)作示意圖；圖2為使用本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中的細(xì)胞的通訊示意圖；圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施例的智能型天線系統(tǒng)的運(yùn)作示意圖；圖4為應(yīng)用本實(shí)用新型的具有智能型天線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)橋接器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示根據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置的運(yùn)作示意圖。本實(shí)用新型的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置100具有無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊120a～d；以及指向性天線110a～d，其中指向性天線110a～d分別安裝在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊120a～d上，而指向性天線110a～d以環(huán)形陣列的方式等距分布在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置100的周邊上。由于指向性天線110a～d的輻射場(chǎng)型130a～d各自集中于單一方向，故指向性天線110a～d分別單獨(dú)負(fù)責(zé)細(xì)胞A～D中的數(shù)個(gè)使用者140a～d的通訊。因此，即使使用者140a～d均使用同一頻率來(lái)進(jìn)行通訊，細(xì)胞A～D中的通訊也不會(huì)彼此相互干擾。也就是，在有限的頻寬和有限的空間下，每一個(gè)指向性天線均可充分利用其頻寬，毋需因天線間同頻干擾而受到限制，因此每增加一組指向性天線和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊，便可增加一倍的使用者數(shù)量。如圖1所示，無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置100使用4組指向性天線和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊，因此其使用者數(shù)目便增加為單一天線模式的4倍。
以上所述的指向性天線和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊的數(shù)目與位置僅為舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型可以依實(shí)際需要增減指向性天線和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊的數(shù)目。例如，當(dāng)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置使用6組指向性天線和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊時(shí)，以環(huán)形陣列的方式等距分布的6個(gè)指向性天線便可以分別負(fù)責(zé)6個(gè)細(xì)胞的通訊，則其使用者的數(shù)目增加為單一天線模式的6倍。而無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊則可以為無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)卡。
請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示使用本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中的細(xì)胞的通訊示意圖。如圖2所示，每一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置負(fù)責(zé)周?chē)?個(gè)細(xì)胞的通訊，而且每一個(gè)天線的輻射場(chǎng)型沒(méi)有重疊，或幾乎沒(méi)有重疊，因此當(dāng)使用者由細(xì)胞B跨越至細(xì)胞H，訊號(hào)換手(Handover)的處理相當(dāng)容易。而且，借由無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置180中的指向性天線190d和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置100中的指向性天線110b，使用者由細(xì)胞B跨越至細(xì)胞H時(shí)，其位置便可被確定，從而達(dá)到定位的功能。
另外，請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示根據(jù)本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施例的智能型天線系統(tǒng)的運(yùn)作示意圖。本實(shí)用新型的智能型天線系統(tǒng)還可由安裝在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊上的陣列天線210a和210b所組成，其中陣列天線210a(或210b)由數(shù)個(gè)全向性天線(例如偶極天線(Dipole Antenna))所組成，這些全向性天線選自全向性天線群組204。陣列天線的輻射場(chǎng)型被控制為指向性的輻射場(chǎng)型，借以使陣列天線210a負(fù)責(zé)相對(duì)的細(xì)胞B和細(xì)胞D中的數(shù)個(gè)使用者的通訊；而陣列天線210b負(fù)責(zé)相對(duì)的細(xì)胞A和細(xì)胞C中的數(shù)個(gè)使用者的通訊。由于陣列天線210a的輻射場(chǎng)型230a與陣列天線210b的輻射場(chǎng)型230b互不干擾，因此，細(xì)胞A(或細(xì)胞C)與細(xì)胞B(或細(xì)胞D)中的使用者可使用同一頻率。因此使用兩組陣列天線和無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊，便可增加使用者數(shù)目為兩倍。
以上所述的陣列天線的數(shù)目與位置僅為舉例說(shuō)明，本實(shí)用新型可以實(shí)際需要增減陣列天線的數(shù)目，故本實(shí)用新型并不在此作限制。
值得一提的是，本實(shí)用新型可適用于任何無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，例如網(wǎng)絡(luò)橋接器(Access Point)、無(wú)線網(wǎng)關(guān)器(Gateway)、無(wú)線交換器(Switch)、無(wú)線集線器(Hub)、無(wú)線交換集線器(Switching Hub)以及無(wú)線交換路由器(SwitchingRouter)等。以下僅以網(wǎng)絡(luò)橋接器的結(jié)構(gòu)來(lái)做說(shuō)明請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示應(yīng)用本實(shí)用新型的具有智能型天線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)橋接器的結(jié)構(gòu)示意圖。此網(wǎng)絡(luò)橋接器具有中央處理器(CPU)300；分別安裝有智能型天線310a～d的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊320a～d；同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)內(nèi)存(SDRAM)330；閃存334；串行埠336；重設(shè)(Reset)/監(jiān)視器(Watchdog)IC344和其發(fā)光二極管340；以及RJ-45連接裝置358。
中央處理器(CPU)300與無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊320a～d間以網(wǎng)絡(luò)卡接口302a～d來(lái)連接，而無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊320a～d可為例如IEEE802.11a技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11b技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11g技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或前述技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的任意組合等。網(wǎng)絡(luò)卡接口302a～d可為例如周邊零件連接接口(PeripheralComponent Interface；PCI)、迷你(Mini)PCI、PCMCIA(Personal Computer MemoryCard International Association)或Cardbus接口等。而智能型天線310a～d可為如圖1或圖2所示的天線。
中央處理器300與同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)內(nèi)存330、閃存334和串行端口336間以系統(tǒng)總線(System Bus)332來(lái)連接。中央處理器300與重設(shè)/監(jiān)視器IC344和其發(fā)光二極管340間以通用輸出輸入(GPIO)342來(lái)連接。另外，中央處理器300先以RJ-45接口352(例如周邊零件連接接口或迷你PCI)連接至媒體存取層(MAC)/實(shí)體層(PHY)354，再通過(guò)磁性構(gòu)件(Magnetic Component；如變壓器)356連接至RJ-45連接裝置358，借以連結(jié)至局域網(wǎng)絡(luò)。
由上述本實(shí)用新型較佳實(shí)施例可知，應(yīng)用本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為使用者的數(shù)目隨天線的數(shù)目而增加、具有定位的功能、以及其天線具有高增益，從而能在使用與現(xiàn)有的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置相同的發(fā)射功率下，獲得依指數(shù)關(guān)系倍增的通訊距離。
可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，至少包括數(shù)個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊；以及數(shù)個(gè)指向性天線，以一對(duì)一方式分別安裝在該些無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊上，其中這些指向性天線以環(huán)形陣列的方式等距分布，每一這些指向性天線用來(lái)負(fù)責(zé)一細(xì)胞中的數(shù)個(gè)使用者的通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，這些無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊的規(guī)格選自于由IEEE802.11a標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)以及其任意組合所組成的一族群。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，其選自于由網(wǎng)絡(luò)橋接器、無(wú)線網(wǎng)關(guān)器、無(wú)線交換器、無(wú)線集線器、無(wú)線交換集線器以及無(wú)線交換路由器所組成的一族群。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，其至少包括一中央處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，其至少包括數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)卡接口，借以分別連接該中央處理器至這些無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，這些網(wǎng)絡(luò)卡接口選自于由周邊零件連接接口、迷你PCI、PCMCIA以及Cardbus接口所組成的一族群。
7.一種具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，至少包括數(shù)個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊；以及數(shù)個(gè)陣列天線，以一對(duì)一的方式分別安裝在這些無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊上，其中每一這些陣列天線由數(shù)個(gè)全向性天線所組成，這些陣列天線的輻射場(chǎng)型被控制為一指向性的輻射場(chǎng)型，每一這些陣列天線用來(lái)負(fù)責(zé)相對(duì)的二細(xì)胞中的數(shù)個(gè)使用者的通訊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，這些全向性天線為數(shù)個(gè)偶極天線。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，這些無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊的規(guī)格選自于由IEEE802.11a技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11b技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11g技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及其任意組合所組成的一族群。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，其選自于由網(wǎng)絡(luò)橋接器、無(wú)線網(wǎng)關(guān)器、無(wú)線交換器、無(wú)線集線器、無(wú)線交換集線器以及無(wú)線交換路由器所組成的一族群。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，其至少包括一中央處理器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，其至少包括數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)卡接口，借以分別連接該中央處理器至這些無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于，這些網(wǎng)絡(luò)卡接口選自于由周邊零件連接接口、迷你PCI、PCMCIA接口以及Cardbus接口所組成的一族群。
專(zhuān)利摘要一種具有智能型天線(Smart Antenna)系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置，借以在有限的頻寬和有限的空間下，增加使用者的數(shù)目。此具有智能型天線系統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)裝置至少包括數(shù)個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊(WLAN TransceiverModule)，以及以一對(duì)一方式分別安裝在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊上的數(shù)個(gè)指向性天線(Directional Antenna)或數(shù)個(gè)陣列天線(Array Antenna)，其中每一個(gè)陣列天線可以由數(shù)個(gè)例如偶極天線(Dipole Antenna)的全向性天線(Omni－directionalAntenna)所組成。
文檔編號(hào)H04L12/28GK2636510SQ03205100
公開(kāi)日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月18日
發(fā)明者洪百甫, 尤仁宏 申請(qǐng)人:智邦科技股份有限公司