CN1685749A - 无线局域网天线操控方法及装置 - Google Patents

Abstract

一站台管理实体(SME)操纵一站台的一方向性天线，以在一802.11通讯协议系统中与一接入点(AP)进行通信，其中，该SME可以在一802.11站台已完成认证且已与该接入点产生关联前或后进行该天线的操纵。再者，于一被动扫描期间，举例而言，基于一接收信号强度指示(RSSI)，该操纵程序是通过可获得的天线位置而进行循环，并且，会监控一AP信标信号，以决定一最佳位置。另外，在使用接入探测的一主动扫描期间，该操纵程序是通过可获得的天线位置而进行循环，并且会监控一探测响应，以决定该最佳天线位置。此外，其它的扫描可以基于一个当前所选择的天线位置的已接收信号位准已经低于一预先决定阈值的决定而加以执行。

Description

无线局域网天线操控方法及装置

技术领域

本发明涉及无线局域网。

背景技术

802.11电子电机工程师协会(IEEE)标准系定义了一规格，以用于在一场所范围中移动、并保持为经由到达被连接至一有线网络之接入点(AP)的无线电频率(RF)发射而连接至一无线局域网(WLAN)的站台，而在该等站台以及接入点中的一物理层则是控制该等站台以及接入点所用以通信的调变以及发送信号格式，其中，上述的该物理层是一会提供服务，例如，认证，解认证(deauthentication)、保密、关联(association)、分离(disassociation)等，的媒介接入控制(MAC)。

在操作上，当一站台上线时，首先，在该站台中的该物理层以及接入点是建立彼此间的无线通信，紧接着，该MAC层会经由一接入点而建立对该网络的接入。

典型地，在802.11站台、或接入点中，该等信号会是借由单极天线进行发射以及接收的RF信号，其中，一单极天线通常提供于一水平平面中的所有方向的发射，而多极天线则是容易受到于该站台以及接入点间的通信品质降级效应的影响，例如，介于中间的墙壁、书桌、人等所造成的无线波信号的反射、或衍射，多路径，正常衰退，瑞利衰退(Rayleigh fading)，以及类似者，因此，如此的结果是，必须要对这些效应所造成的迁移信号降级多作努力。

一已知为″天线分集(antenna diversity)″的技术会抵消RF信号的降级，其中，天线分集是使用经由一天线分集开关而被连接至一发射器/接收器的两个天线，而在将两个天线使用于天线分集背后的理论基础是，在任何时间点，该两个天线的其一很可能会接收一不受该等效应，假设，多路径衰退，影响的信号。

使用该两个天线的系统则是经由该天线分集开关而选择该未受影响的天线。

发明内容

由于使用天线分集技术，因此，由多路径衰退、或其它会降低RF信号品质的效应所造成的信号降级可以借由选择正在接收处于一较高强度的该RF信号的该分集天线而获得改善，然而，由于该等分集天线的每一个皆为一全方向性天线(例如，单极天线)，因此，利用该天线的系统并无法操纵该天线远离一干扰源，或是达到一全方向性天线固有会提供的任何增益。

不过，若是使用一802.11通讯协议的一站台、或接入点能利用一方向性天线来改善系统效能的话，则就会较佳。

据此，本发明的原则在于提供一用于操纵在一站台的一802.11通讯协议系统中的一方向性/多组件天线与在一扩展服务集(Extended Service Set，ESS)网络或具有无线接入点的其它网络结构中的该接入点(AP)进行通信的技术，而此方法则是对于网络效率所具有的冲击最小，因为该方法可以在该等当前802.11通讯协议的范围的内完成的关系，此外，除非另外载明，否则，在此，对于此"802.11通讯协议″、或″802.11标准″的参考包括该802.11，802.11a，802.11b，以及802.11g通讯协议以及标准。

在一实施例中，该技术可以在一802.11站台已经完成认证且与一连接至一有线网络的网络接入点产生关联前或后实施，在此，该有线网络是可交替地对称的一分布系统，而其则是假设该起始扫描是在该媒介接入控制(MAC)层的范围内完成，所以，在一被动扫描期间，操纵程序是通过可获得的天线位置而进行循环，并且，会监控一相关于一信标信号或其它已预先决定的信号的信号度量，以决定一最佳天线定位方向，另外，在使用接入探测的一主动扫描期间，该操纵程序是通过该等天线位置而进行循环，并且是监控一相关于一探测响应信号的信号度量，以决定该最佳天线位置。

一旦该站台已经完成认证且与该网络产生关联，额外的扫描即可以加以执行，而可选择地是，基于该已接收信号位准已经低于某阈值的一决定。

在一无线局域网(WLAN)环境中的一方向性天线会造成，对使用者而言，有所改进的范围以及数据率，并且，对网络而言，会增加网络效率。

附图说明

本发明前述的以及其它的目的、特点以及优点将可从接下来有关本发明的较佳实施例的详细叙述而更为显见，正如在附图所举例说明的，其中，相同的标号于所有不同的观点中代表相同的部件，再者，该等附图并不需要符合比例，取而代之的是强调本发明所举例说明的原则。

图1A是显示使用根据本发明的原则的一无线局域网(WLAN)的一示意图；

图1B是显示在图1A的该WLAN中，一执行一天线扫描的站台的一示意图；

图2A是显示图1A的一站台具有一外接方向性天线阵列的一等角视图；

图2B是显示该于图2A中具有该方向性天线阵列的站台被并入一内部PCMIA卡中的一等角视图；

图3A是显示图2A的该方向性天线阵列的一等角视图；

图3B是显示一被用以选择图3A的该方向性天线的一天线组件的一状态的开关的一示意图；

图4是显示图1的一站台所使用的一第一程序的一流程图；

图5是显示图1的一站台所使用的一第二程序的一流程图；

图6是显示图4以及图5的该等程序所使用的一被动扫描例行程序(passivescan routine)的一流程图；

图7是显示图4以及图5的该等程序所使用的一主动扫描例行程序的一流程图；以及

图8是显示在图2A的该站台中，软件以及硬件组件的一图式。

具体实施方式

随后是本发明的较佳实施例的叙述。

图1A是一具有一分布系统105的无线局域网(WLAN)100的一方块图。接入点110a，110b，以及110c系会经由有线的连接，例如，有线局域网络(LANs)，而被连接至该分布系统105，且该接入点110的每一个是具有一分别的区域115a，115b，115c，而在其中，该分别的接入点系能够将RF信号发射至以及接收自支持有无线局域网(WLAN)硬件以及软件以对该分布系统105进行接入的站台120a，120b，以及120c。

图1B系显示该网络100的一次组的一方块图，在其中，使用本发明的原则的该第二站台120b将会有更详细的显示。该第二站台120b系会从一方向性天线阵列产生方向性天线波瓣(lobes)130a-130i(全体地为波瓣130)，在此后，该方向性天线阵列将会可交换地被称的为一方向性天线，而当以图2A做为参考而开始更详尽的讨论时，该第二站台120b是使用该方向性天线阵列来扫描其环境，以决定到达一″最佳″接入点110a，110b的一方向。

该扫描是以加以执行为一被动模式，而在其中，该第二站台120b是听从该等接入点110a，110b所发射的信标信号(beacon signals)，通常，在802.11系统中，该等信标信号是每100msec就发送一次，因此，就该9个天线波瓣130而言，循环所有该等天线波瓣方向并决定该最佳角度的程序大约为1秒。

在一主动扫描模式中，该第二站台120b发送一探测信号(probe signal)至该等接入点110a，110b，并且，会接收来自该等接入点110a，110b的对于该探测信号的响应，其中，此探测以及响应程序可以为了每一个天线扫描角度而加以重复。

接着指向图1B，在一被动、或是主动扫描期间，该第二站台102b是在搜寻来自该等接入点100的信号时使用该方向性天线阵列来扫描该等RF气道(RFairways)，而在每一个扫描方向处，该第二站台110b测量该已接收的信标信号、或探测响应，并且，也会计算该个扫描角度的分别度量(metric)，其中，该等度量的实例则是包括接收信号强度指示(received signal strengthindication，RSSI)，载波干扰比(carrier-to-interference ratio，C/I)，信噪比(signal-to-noise ratio，Eb/No)，或其它适合于已接收信号、或信号环境的品质的量测，并且，基于该等度量，该第二站台110b即可以决定一″最佳″方向，以与该等接入点110a，110b的其一进行通信。

由于该等扫描系可以发生在该第二站台110b已进行认证并与该分布系统105产生关联前、或是后，因此，该起始天线扫描可以在该媒介接入控制(MAC)层的范围之内完成，或者，二者择一地，该起始扫描可以在该MAC层的外部完成，而相似地，在该第二站台110b已经完成认证并与该分布系统105产生关联后所述方法的扫描可以在该MAC层范围中完成、或是可以借由在该MAC层外部所发生的程序而加以完成。

图2A是该第一站台120a配备以一方向性天线阵列200a的一示意图。在此实施例中，该方向性天线阵列200a是在该第一站台120a的底盘(chassis)的外部。

该方向性天线阵列200a包括五个单极被动天线组件205a，205b，205c，205d，以及205e(全体地称为被动天线组件205)，以及一个单极主动天线组件206，而该方向性天线组件200a是经由一通用序列总线(USB)端口215而被连接至该第一站台120a。

在该方向性天线阵列200a中的该等被动天线组件205是寄生地被耦接至该主动天线组件206，以有利于波束角度方向改变，其中，改变该波束角度方向则是可以允许至少一天线波束旋转360°，以增加相关于被动天线组件205的数量，另外，少于整个360°的旋转以及次增加方向的改变也是有可能的。

在一些实施例中，该方向性天线阵列200a是支持一全方向性、或本质上全方向性的天线型态(未显示)所定义的的一全方向性模式，其中，在借由比较方向性模式的当前效能与全方向模式所达成的发射、或评估前，该等站台120可以使用用于载波侦听(Carrier Sense)的该全方向性天线型态，并且，在自组织网络(″ad hoc″network)中，该等站台120可以恢复到一仅全方向性天线架构，因为与其它站台120的通信可以发生在任何方向。

图2B是该第一站台120a包括有被部署于一个人机内存卡国际协会(PCMCIA)卡220上的一方向性天线阵列200b的一另一实施例，该PCMCIA卡220是利用一典型的方式而被安置于该第一站台120a的底盘中，该PCMCIA卡220经由一典型的计算机总线而与在该第一站台120a中的一处理器(未显示)进行通信，并且被部署成为该PCMCIA卡220的该方向性天线阵列200b也会提供与上述以图2A做为参考所讨论的该独立(stand-alone)方向性天线阵列200a一样的功能。

应该了解的是，也可以使用方向性天线的各种其它形式，举例而言，该等方向性天线阵列200b可以包括一个主动天线组件，电磁地耦接至多个被动天线组件，而在另一个实施例中，该等方向性天线阵列200可以包括多个主动以及多个被动天线组件，在又另一个实施例中，该等方向性天线阵列200可以包括多个主动天线组件以及一单个被动天线组件，以及，在再一个实施例中，该等方向性天线阵列200可以包括，所有都是主动天线组件。

图3A是该主动天线阵列200a包括该多个被动天线组件205以及一个主动天线组件206，正如前面以图2A以及图2B做为参考所讨论的一样的一详细附图。正如在此详细附图中所显示的一样，该方向性天线阵列200a亦可以包括一接地平面330，而该等被动天线组件205则是被电连接至该接地平面。

在操作时，该主动天线阵列200a的一个状态提供以远离天线组件205a以及205e的角度方向移动的一方向性天线波瓣300，而此是该等天线组件205a以及205e处于一″反射″模式，以及该等天线组件205b，205c，以及205d是处于一″可发射″模式的指示，换言之，在该主动天线组件206以及该等被动天线组件205间的该相互耦接使得该等被动天线组件205的模式设定可以控制该方向性天线波瓣300的方向，并且，正如应该要理解的，不同的模式结合将会产生不同的天线波瓣300型态以及角度。

图3B是一可被用以设定处于一反射或可发射模式的该被动天线组件205a的举例电路的一示意图，其中，该反射模式是借由一代表性的″延长″虚线305而作为表示，以及该可发射模式是借由一″缩短″的虚线310而作为表示，并且，该等代表性虚线305以及310也是代表相关于该被动天线组件205a的电性终端(electrical termination)，举例而言，该被动天线组件205a经由一电感组件(inductive element)320而到达一接地平面330的电性连接将该被动天线组件205a设定于反射模式，以及该被动天线组件205a经由一电容组件(capacitive element)325而到达该接地平面330的电性连接则是将该被动天线组件205a设定于可发射模式。

该被动天线组件205a通过该电感组件320或是电容组件325，或是更常见地，一反应组件的电性连接可以经由一开关315而加以完成，该开关315可以为能够将该被动天线组件205a电连接至该接地平面330的一机械性、或是电性开关、或是适合于此应用的反应组件，且该开关315是经由一为一典型开关控制形式的控制信号335而加以设定。

在图3A的该方向性天线阵列205a的例子中，被动天线组件205a以及205e两者是经由分别的电感组件320而被连接至该接地平面330，而在此同时，在图3A的该实例中，其它的被动天线组件205b，205c，以及205d则是经由分别的电容组件325而被连接至该接地平面330，并且所有该等被动组件325的电容耦接是造成该方向性天线阵列200a形成一全方向性天线波束型态。

应该理解的是，其它的电性终端装置也可以被使用于该等被动天线组件205以及接地平面310间，例如，延迟线以及集总组抗(lumped impedances)。

现在，将要对有关802.11通讯协议以及方向性天线操作的简短介绍进行讨论，接下来将会呈现通过使用一站台管理实体(station management entity，SME)以及该802.11通讯协议而操纵一方向性天线的一详细讨论。

现在，指向图8，一SME 800，MAC层805，以及物理(PHY)层810被显示于一广义的配置(有时亦被称之为一802.11堆栈)中，而在此配置中，该SME800是与该MAC层805以及PHY层810进行通信，且该SME 800是一无关于层的实体，可被视为一分开的管理平面、或是位在偏离该MAC层805以及PHY层810的侧面处。

该SME 800，MAC层805，以及PHY层810可以通过各种媒介，例如，经由一系统总线，实体电缆互连，或网络连接，而进行通信，举例而言，该SME 800可以是在一被使用作为一站台120a，如前所述，的个人计算机中，执行的一单独软件应用程序、或是applet程序，而该MAC层805以及PHY层810则是可以在于被安装在该站台120a中的一外挂PCI、或PCMCIA卡220里操作的软件或固件中执行，在此实施例中，该MAC层805以及PHY层810是依照802.11标准而使用标准通讯协议，所以，利用此方法，该SME 800即可以下载自网际网络上的一服务器(未显示)，举例而言，以及即能够利用即插即用(plug-and-play)的方式而与该MAC层805以及PHY层810有所互动。

该SME 800偶尔可以部分地、或是完全地进行更新，以有利于该方向性天线阵列205a与一具有一不同构型的天线阵列间的更新或交换，再者，该SME800可以包括一接口驱动器(未显示)，且有时，该接口驱动器是被包含为该SME 800的部份，而同时在其它时间则是被提供作为一分开的模块，其中，该接口模块可以发送指令至一天线控制器815，以及，接收来自该天线控制器815的反馈，并且，该等指令造成该方向性天线阵列205a能够在一扫描期间操纵一天线波束，当搜寻一″最佳″接入点110时。

依照该802.11标准，该MAC层805可以决定相关于经由该方向性天线205a或其它形式的天线而进行通信的RF信号的信号度量，例如，信噪比，该MAC层805是使用该PHY层810来将RF信号转换为一基频信号，反之亦然，以及该MAC层805可以使用该PHY层810来提供信号相关的参数，例如，接收信号指示(RSSI)，信号品质(SQ)，以及指示数据率，接着，该MAC层805则是可以将该等度量以相关于一天线波束方向的数据数据、或是一相关于多个天线波束方向的数据表的形式而提供至该SME 800，再者，该SME 800则是可以使得该MAC层805能够通过使用指令或请求而提供该等度量。

在操作时，该SME 800可以使得该MAC层805能够提供相关于该方向性天线阵列205a的分别波束角度的度量，而基于该等度量以及预先决定的准则，该SME 800则就可以将该方向性天线阵列205a操纵至一相关于一接入点110的已选择方向。

在一被动扫描实施例中，该MAC层805是被用以决定该等度量，以作为该方向性天线阵列205a在该等分别的波束角度中所接收的RF能量的一函数，举例而言，相较于接收自一第二接入点110b的一信标信号的信号强度，对接收自一第一接入点110a的一信标信号的信号强度而言，该等度量可以为更高，至于在一主动扫描实施例中，该SME 800则可以造成该MAC层805(i)能够经由该物理层810而将一信号发射至至少一接入点110a，110b，或110c，及(ii)能够测量来自该(等)接入点110的一响应。

该MAC层805亦可以基于已于先前计算完成、或测量完成的度量而将该等度量或度量表提供至该SME 800，举例而言，一周期性或事件驱动的事件可以基于″有需求时，″有请求时″，或预先决定基础，而造成该MAC层805能够决定该等度量，并且将该等度量提供给该SME 800，再者，该站台102a可以经由该接入点110而与该分布系统产生关联，以及该MAC层805可以在与该分布系统产生关联前或后，利用一预先选择的方式而将该等度量提供至该SME800。

该SME 800可以将指令发布至该天线控制器815，而该天线控制器815则是将控制信号820发送至该方向性天线阵列250a，其中，该等控制信号820可以改变对于相关于该方向性天线阵列200a中的该等天线组件205的电抗的连接状态，而此则会依次地造成该天线波束角度的改变，再者，该SME 800可以进行此动作与造成该MAC层805来提供该等相关于该等天线波束角度的度量间的协调，举例而言，该SME 800可以命令该方向性天线阵列200利用一前进再暂停的方式(a step-and-hold manner)而操作其天线波束的角度，且在此同时命令该MAC层805利用一相对应的停止再测量方式(wait-and-measuremanner)而测量该信号强度，直到在每一个天线波束角度的一度量都与每一个接入点110产生关联为止。

基于该等度量，该SME 800系以更进一步地发布指令至该天线控制器815，以操纵在相关于一接入点110的方向中的该天线波束，举例而言，该天线波束系可以加以操纵以直接指向一接入点110a、或是位在相关于该相同接入点110a的一较强多路径的方向中，因此，利用此方法，该SME 800可以使用该最佳路径，以使得该站台120a与该已选择的接入点110a产生关联。

该SME 800可以基于一预先决定的、事件驱动的、或任意的基础，并借由该方向性天线阵列205a而唤起一全方向性波束角度，以决定该已选择天线波束方向是否仍然为最适合于与该接入点110a进行通信的方向，再者，该等度量是可以对应于相关于一个接入点110a、或多个接入点110a，110b的波束角度。

在扫描(亦即，搜寻)欲产生关联的一最佳接入点110时，该SME 800可以命令或请求该MAC层805回报多信标角度以及多信标信号的度量，而在决定一不同的天线波束方向是否会提供一已改善的通信路径时，则该SME 800则是可以执行一重新扫描，其中，该重新扫描可以在一闲置期间(亦即，没有数据发射或接收正在发生)加以执行，或者该重新扫描可以被″编入″非闲置期间中，而在此例子中，则是未使用、或预先定义的附加位(overhead bits)或字节可以被用于发射/接收待测量的信号、或发射探测请求。

在一实施例中，该SME 800可以搜寻(i)对一预先决定的接入点的一最佳波束方向，或(ii)对一非预先决定的接入点的一最佳波束方向，无论在哪一个状况下，该SME 800都会造成(亦即，命令或请求)该MAC层805回报多信标角度以及至少一信标信号的度量、或一度量表，另外，在以该等度量或度量表作为基础而选择该最佳波束方向后，该SME 800是通过先前以图3A以及图3B做为参考所讨论的技术，而操纵该方向天线阵列205a的该天线波束处于该已选择的方向。

图4是根据本发明的该些原则的该等站台120所执行的用于该WLAN 100(图1B)中的一程序400的一流程图，其中，该程序400可以为在该站台120中的一处理器所执行的一SME 800命令次组的一实施例。

该程序400开始于步骤405，且在该步骤中，该站台120被开启，然后，在步骤410中，该站台120会经历一起始程序，而在站台起始410后的某点，该程序400是进入一例行程序411，而此例行程序则是会执行进行该802.11通讯协议的该等MAC以及物理层间的通信的指令，其中，该例行程序411首先(步骤413)会与该物理层进行通信，其次(步骤417)与该MAC层417进行通信。

该等物理层通信(步骤413)包括一组织(set-up)415，而在此，起始以及通信程序是发生于该802.11通讯协议的该物理层，另外，发生在该物理层处的其它程序亦可以在该程序400的此阶段发生。

在该MAC层通信(步骤417)中，该程序400紧接着先决定该站台120是否要使用被动或主动扫描(步骤420)，进而决定一″最佳″天线指向角度，若是要使用被动扫描时，则该程序400就会继续一被动扫描例行程序425(图6)，而若是要使用一主动扫描时，则该程序400会继续一主动扫描例行程序430(图7)，然后，紧接在该被动或主动扫描例行程序后，该程序400(步骤435)则是会继续地决定一接入点110是否已经借由该等已选择的扫描例行程序而加以定位。

若是一接入点110尚未被定位时，则该程序400继续扫描(步骤420-430)一接入点110，直到到达一预先决定的休息时间，且在此状况下，全方向性模式被使用作为预设，另外，若是一接入点110已被定位时，则该程序400就会继续一组织程序(步骤440)，而此再次利用该MAC层417，其中，该组织程序(步骤440)可以包括，执行该802.11通讯协议所定义的认证，保密，关联性，以及类似者，再者，紧接在组织(步骤440)后，该程序400是继续一站台/分布系统操作程序445(图5)。

图5是该站台/分布系统操作程序445的流程图，而其是在该等站台120中执行于该SME 800的等级。该程序445包括发生在该站台120a范围内的典型操作，并且，支持在该站台120a以及该分布系统105间、经由一接入点110的接口沟通，再者，该程序445亦可以再评估该天线波束方向，以决定一″最佳″方向，其中，该天线波束方向的再评估可以基于(i)一周期性的基础，(ii)一已接收信号的位准或其它信号品质度量落到低于一预先决定的阈值时，或(iii)其它事件驱动或非事件驱动准则，而于此所讨论的实例则是基于在该第一站台120a之上所执行的一倒数计时模式(count-down timingmode)。

继续参阅图5，该程序445开始于步骤505，接着，在步骤510中，该程序445决定该站台120是否仍然被连接至该分布系统105，若是该站台120a有被连接时，则在步骤515中，该程序445会计算一已接收信号位准，且在步骤520中，该程序445会决定该信号位准是否低于一预先决定的阈值，此时，若是该信号并未低于该预先决定的阈值时，则该程序445继续该等站台以及分布系统操作会继续的步骤525。

在步骤530中，该程序445决定一信号位准倒数定时器是否相等于零，若是该信号位准倒数定时器是相等于零时，则该程序445会循环回到步骤510，以决定该站台120a是否仍然经由分别的接入点110a而被连接至该分布系统105，另外，若是该信号位准倒数定时器并不相等于零时，则该程序445是于步骤525继续，其中，该信号位准倒数定时器系可以在该程序445的一适当阶段时，例如，步骤510，利用一典型的方式而加以重新起始。

若是该信号位准在步骤520中被决定为低于该与先决定的阈值时，则该程序445会于步骤535中继续，以执行该被动扫描例行程序425(图6)、或是主动扫描例行程序435(图7)，然后，紧接在执行该等例行程序其一后，该程序445会于步骤540中继续，而在步骤540中，则是会做出该站台120是否已经被选择来通过一新的接入点110而接入该分布系统105的决定，若是没有对于该接入点110a的任何改变时，则该程序445于步骤525处继续，若是一新的接入点已经被选择时，则该程序445在步骤440处继续，而在步骤440中，则是会执行处于该802.11通讯协议的该MAC层等级的认证、保密、以及关联步骤，如前所讨论。

若是该等站台120a不再经由一接入点110而被连接至该分布系统105(例如，使用者所指向的站台关闭，超出范围)时，则该程序445会于步骤545处继续，以决定该站台120a是否已经借由一使用者而关闭，另外，若是该站台120a尚未被关闭时，则该程序445会继续步骤555，而此步骤则是会回到图4的该物理层组织(步骤415)，其中，在此实施例中所发生的回到该物理层组织(步骤415)是基于一通信错误、或超出范围的错误已经中断了在该站台120a以及所选择的接入点110间的通信的假设，而若是该站台120a已经被关闭的话，则该操作445会于步骤550继续，以利用一典型的方式关闭该站台120a。

图6是在图4中所介绍的该被动扫描例行程序425的一流程图。该被动扫描例行程序425是开始于步骤605，而在其中，一计数器i是被设定为零，接着，在步骤610中，该例行程序425会决定是否所有的天线角度皆已经过测试，若是并非所有的天线角度皆已经过测试时，则该例行程序425会继续步骤615，而在此步骤中，该站台120a则会于角度i接收(多个)接入点信标信号，换言之，该天线角度会被设定为角度i，以听从该(等)信标信号，在步骤620中，该(等)信标信号加以测量，在步骤625中，该被动扫描例行程序425系会计算信标信号度量，在步骤630中，该计数器i系会进行增加，以选择该方向性天线阵列200a(图2)所支持的下一个角度，然后，该例行程序425会于步骤610中继续，并会一直重复，直到所有的天线波束角度都已经经过测试为止。

紧接在测试所有天线波束角度后，该例行程序425会于步骤635中继续，而在该步骤635中，该例行程序425是选择一天线角度，而其是与一接入点110进行通信的一″最佳″角度，并且，该角度的选择系可以根据任何的准则，包括，RSSI，C/I，Eb/No，或其它于习知技术中共同已知的信号品质测量，而加以完成，然后，于继续处理的步骤640中，该被动扫描例行程序425系会回到该呼叫例行程序(图4或图5)。

图7是在图4中所介绍的该主动扫描例行程序430的一流程图。该主动扫描例行程序430是于步骤705中开始，在其中，一计数器i是被设定为零，接着，在步骤710中，该例行程序430系会决定是否所有的天线角度皆已经过测试，若不是的话，则该例行程序430会继续步骤715。

在步骤715中，该例行程序430会利用该方向性天线阵列200a、并经由RF信号而发送一探测至该(等)接入点110，该例行程序430系会于步骤720中自该(等)接入点接收探测响应，而在步骤725中，该主动扫描例行程序430系会测量该(等)探测响应，接着，在步骤730中，该主动扫描例行程序430系会计算该(等)探测响应的度量，以及在步骤735中，该计数器i系会进行增加，以测试下一个天线角度。

在为所有天线角度重复该程序后，在步骤740中，该主动扫描例行程序430系会选择于该站台120以及接入点110间提供该最佳或最多合适信号品质的该天线角度，然后，在步骤745中，该主动扫描例行程序430会回到图4或图5的该呼叫程序。

被用以实现先前所讨论的该等实施例的该等方法以及装置可以被使用于802.11网络或其它无线网络，例如，一蓝芽网络，中。

图4至图8的该等程序可以加以执行为软件、固件、或硬件，而在软件的例子中，该软件可以被储存在任何型态的计算机可读取媒介的上，例如，ROM，RAM，CD-ROM，或磁盘，另外，储存对于该站台120可以为局部的、或是可以经由一有线或无线网络，例如，该分布系统105经由接入点110，而为可下载的，该软件可以借由一通常目的的处理器、或是特殊应用的处理器而进行加载以及执行。

当本发明已经以其较佳实施例做为参考而特别地加以显示以及叙述的同时，熟习此技术的人将可以了解，于形式上以及细部的各种改变可以在不脱离所附权利要求所包含的本发明的范围的情形下加以达成。

Claims (27)

1.一种用于在一无线局域网中操作一方向性天线的方法，包括：

由一媒介接入控制(MAC)层提供相关于该方向性天线的分别波束角度的度量(metrics)；以及

基于该等度量而将该方向性天线操纵至与一接入点(AP)相关的选择方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由该MAC层提供该等度量包括由该MAC层来决定该等度量，以作为由该方向性天线于该等波束角度中所接收的能量的一函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由该MAC层提供该等度量包括由该MAC层发射一信号至至少一接入点，以及测量来自该至少一接入点的一响应。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由该MAC层提供该等度量包括接收来自该MAC层的一已先行计算的度量表。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由该MAC层提供该等度量包括由该MAC层计算该等度量，以作为一信标信号的函数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括，与耦接至该接入点的一分布系统产生关联。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，由该MAC层提供该等度量是发生在与该分布系统产生相关联前、或后。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括进行该方向性天线的该波束角度与该MAC层提供的该等度量的协调。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该波束角度包括一全方向性波束角度。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该等度量是对应于与一个接入点相关的波束角度。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该等波束是对应于与多个接入点相关的波束角度。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该等度量包括下列的至少其一：信噪比(SNR)，总噪音的每位能量(Eb/No)，接收信号强度指示(RSSI)，以及载波干扰比(C/I)。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于是被使用于一802.11，802.11a，802.11b，或802.11g网络中。

14.一种用于在一无线局域网(WLAN)中操作一方向性天线的装置，包括：

一站台管理实体(SME)，其使一媒介接入控制(MAC)层提供相关于该方向性天线的分别波束角度的度量；以及

一耦接至该方向性天线的天线控制单元，其是以来自该SME的该等度量作为基础而接收输入；并且，依次地使该方向性天线将一天线波束操纵至一已相关于与一接入点(AP)的方向有关而选择的方向。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该SME是让该MAC层来决定该等度量，以作为该方向性天线于该等波束角度中所接收的能量的一函数。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该SME是让该MAC层发射一信号至至少一接入点，以及测量来自该至少一接入点的一响应。

17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于还进一步包括一已先行计算的度量表，其中该表是自该MAC层被提供至该SME。

18.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该SME是让该MAC层计算该等度量，以作为一信标信号的一函数。

19.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该SME是与耦接至该接入点的一分布系统产生关联。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，该SME是让该MAC层在与该分布系统产生相关联前、或后提供该等度量。

21.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，该SME进行该方向性天线的该波束角度与该MAC层提供的该等度量间的协调。

22.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该SME使该方向性天线在一全方向性天线角度模式中操作。

23.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该等度量是对应于相关于一个接入点的波束角度。

24.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该等波束是对应于相关于多个接入点的波束角度。

25.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该等度量包括下列的至少其一：信噪比(SNR)，总噪音的每位能量(Eb/No)，接收信号强度指示(RSSI)，以及载波干扰比(C/I)。

26.根据权利要求14所述的装置，其特征在于是被使用于一802.11，802.11a，802.11b，或802.11g网络中。

27.一种用于在一无线局域网(WLAN)中操作一方向性天线的装置，包括：

用于使一媒介接入控制(MAC)层提供相关于该方向性天线的分别波束角度的度量的装置；以及

用于以该等度量作为基础而将该方向性天线操纵至与一接入点(AP)相关而选择的方向的装置。

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