Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве



Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве
Способ и система для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям связи в многорежимном устройстве

 


Владельцы патента RU 2439806:

МОТОРОЛА, ИНК. (US)

Изобретение относится к беспроводной сотовой связи и может использоваться для управления приемником в тех случаях, когда передатчик не используется. Достигаемый технический результат - обеспечение функционирования двух приемников в каналах приема независимо друг от друга при использовании одного гетеродина. Устройство беспроводной связи с несколькими приемниками включает в себя передатчик, гетеродин передачи, функционально соединенный с передатчиком, гетеродин приема, функционально соединенный с первым приемником и вторым приемником, и коммутационный комплект, имеющий первое состояние, при котором гетеродин приема соединен с первым и вторым приемниками, и второе состояние, при котором гетеродин приема отсоединен от второго приемника, а гетеродин передачи соединен со вторым приемником. Первый приемник и второй приемник устройства беспроводной связи могут функционировать независимо друг от друга, когда коммутационный комплект находится во втором состоянии. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение имеет отношение, в целом, к устройствам беспроводной сотовой связи, имеющим возможность связи по схеме с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO) и/или разнесения приема, и, более конкретно, к использованию гетеродина передачи (LO) для управления приемником в тех случаях, когда передатчик не используется.

Уровень техники

Устройство беспроводной связи (WCD), такое как сотовый телефон, например, должно использовать несколько технологий радиодоступа и несколько полос частот при выполнении измерения и синхронизации сот связи. Это происходит в течение перехода из состояния включения в состояние ожидания вызова при определении местоположения лучшей соты в лучшей сети, а также поддерживается в режиме ожидания и в специализированном режиме. Несмотря на то, что WCD должно чередовать несколько технологий радиодоступа и несколько полос, оператор (и конечный пользователь) ожидает короткого времени реакции при изменении условий радиосвязи.

В контексте мобильности при перемещении пользователя и/или среды широко распространены внезапные эффекты затенения, например когда устройство перемещается за угол или когда автомобили двигаются вокруг устройства. Зачастую это приводит к частым прерываниям в связи. Однако пользователи нуждаются в технологиях и аппаратных средствах мобильной речевой связи, которые будут обеспечивать бесшовную эстафетную передачу обслуживания в случаях обрыва одной линии связи. Для гарантии бесшовной эстафетной передачи обслуживания WCD должно чередовать несколько технологий радиодоступа и несколько полос для выполнения измерений и синхронизации различных сот связи. Этот процесс ограничен во времени и ресурсах. К сожалению, некоторые технологии радиодоступа, такие как WLAN или WAN, в действительности не поддерживают мобильность и мягкую эстафетную передачу обслуживания. Из-за этих технологических ограничений оборудование предшествующего уровня техники может ухудшить взаимодействие с пользователем.

Время реакции и результативность измерения и синхронизации соты могут быть улучшены с помощью одновременного функционирования двух приемников для выполнения параллельных поисков нескольких полос, измерений и синхронизации. Некоторые стандарты беспроводной связи, такие как стандарт 802.11n, определенный институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), в настоящее время нуждаются в двух и более каналах приемника в модеме для разнесения приема, подавления помех, или двухпортовой схемы с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO). Однако эти приемники не всегда могут функционировать независимо из-за роста производительности, связанного с разнесением приема, подавлением помех или функционированием схемы MIMO с двумя портами. Способ необходим для идентификации возможностей, при которых оба приемника могут функционировать независимо. Кроме того, приемники, как правило, совместно используют один гетеродин (LO), и, следовательно, каналы приемника настраиваются на одинаковые центральные радиочастоты (RF) и полосы пропускания канала. Добавление второго гетеродина (LO) приема в устройство WCD для измерения других частот является нежелательным с позиции стоимости и сложности.

Следовательно, существует потребность в решении проблем, связанных с предшествующим уровнем техники, как обсуждалось выше.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение в соответствии с вариантом осуществления обеспечивает новое и эффективное устройство беспроводной связи с несколькими приемниками, которое включает в себя передатчик, гетеродин передачи, функционально соединенный с передатчиком, гетеродин приема, функционально соединенный с первым приемником и вторым приемником, а также коммутационный комплект, имеющий первое состояние, в котором гетеродин приема соединен с первым и вторым приемниками, а также второе состояние, в котором гетеродин приема отсоединен от второго приемника, а гетеродин передачи соединен со вторым приемником. Первый приемник и второй приемник устройства беспроводной связи могут функционировать независимо друг от друга в случаях, когда коммутационный комплект находится во втором состоянии.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящее изобретение включает в себя процессор, функционирующий для идентификации режима связи устройства беспроводной связи, а также для перевода коммутационного комплекта во второе состояние в ответ на идентификацию режима связи, который, по меньшей мере, временно не использует передатчик.

В соответствии с другим отличительным признаком настоящего изобретения режим связи, который, по меньшей мере, временно не использует передатчик, представляет собой поиск начальной соты, режим ожидания, интервал отслеживания соседней соты в режиме информационного обмена, отслеживание службы многоадресного мультимедийного вещания режима соседней соты, отслеживание службы многоадресного мультимедийного вещания режима одноадресной передачи соты или режим приема информации.

В соответствии с дополнительным отличительным признаком процессор функционирует для определения приемлемого условия зоны покрытия и неблагоприятного условия зоны покрытия, а также для ввода коммутационного комплекта во второе состояние в ответ на определение приемлемого условия зоны покрытия.

В соответствии с еще одним отличительным признаком процессор дополнительно функционирует для ввода коммутационного комплекта в первое состояние в ответ на определение неблагоприятного условия зоны покрытия.

В соответствии с дополнительным отличительным признаком процессор функционирует для управления первым приемником и сбора статистических данных S1 зоны покрытия, управления первым приемником и вторым приемником и сбора статистических данных S2, определения неблагоприятного условия зоны покрытия в случаях, когда статистические данные S2 зоны покрытия превышают статистические данные S1 зоны покрытия, и определения приемлемого условия зоны покрытия в случаях, когда статистические данные S2 зоны покрытия не превышают статистические данные S1 зоны покрытия.

Настоящее изобретение в соответствии с еще одним отличительным признаком может выбрать первую скорость передачи данных, сравнить первую скорость передачи данных с первым пороговым значением, а также ввести коммутационный комплект во второе состояние в ответ на прием скорости передачи данных, меньшей первого порогового значения.

Настоящее изобретение в соответствии с еще одним дополнительным отличительным признаком включает в себя способ переключения операций приемника в устройстве беспроводной связи с несколькими приемниками, причем способ включает в себя этапы отсоединения гетеродина приема от второго приемника в ответ на определение того, что состояние передатчика, по меньшей мере, временно не использует передатчик, и соединения гетеродина передачи со вторым приемником в ответ на определение того, что состояние передатчика, по меньшей мере, временно не использует передатчик.

В соответствии с дополнительным отличительным признаком вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя функционирование первого приемника независимо от второго приемника устройства беспроводной связи в ответ на определение того, что состояние передатчика, по меньшей мере, временно не использует передатчик.

Другие отличительные признаки, которые рассматриваются в качестве характерных для изобретения, сформулированы в приложенной формуле изобретения.

Несмотря на то, что изобретение иллюстрировано и описано в настоящем документе в качестве реализованного в способе и системе для использования гетеродина передачи для улучшенного поиска соты и связи по нескольким линиям в многорежимном устройстве, оно при этом не предназначено для ограничения элементами, изображенными для того, чтобы в нем могли быть сделаны различные модификации и структурные изменения, не отступая от сущности изобретения, а также в пределах объема и диапазона эквивалентов формулы изобретения.

Однако схема и способ работы изобретения совместно с его дополнительными целями и преимуществами будут лучше всего поняты после прочтения следующего описания определенных вариантов осуществления в связи с сопроводительными чертежами.

Краткое описание чертежей

Сопроводительные чертежи, на каждом из которых одинаковые ссылочные номера обозначают идентичные или функционально подобные элементы, а также которые совместно с нижеизложенным подробным описанием включены и формируют часть спецификации, служат для дополнительной иллюстрации различных вариантов осуществления, а также для разъяснения различных принципов и преимуществ в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.1 - иллюстрация устройств беспроводной связи, взаимодействующих по сетям, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - структурная схема устройства беспроводной связи в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - схематическое представление приемопередатчика с несколькими приемниками предшествующего уровня техники;

Фиг.4 - схематическое представление приемопередатчика с несколькими приемниками в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 - схема последовательности операций процесса, иллюстрирующая процесс определения зоны покрытия и режима, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 - схема последовательности операций процесса, иллюстрирующая процесс определения условия зоны покрытия, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 - схема последовательности операций процесса, иллюстрирующая процесс ввода устройства беспроводной связи в режим независимого функционирования нескольких приемников в режиме ожидания, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 - схема последовательности операций процесса, иллюстрирующая процесс ввода устройства беспроводной связи в режим независимого функционирования нескольких приемников в режиме информационного обмена, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9A и 9B - схема последовательности операций процесса, иллюстрирующая процесс ввода устройства беспроводной связи в режим независимого функционирования нескольких приемников в режиме поиска вышеупомянутой начальной соты, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 - схема последовательности операций, иллюстрирующая алгоритм, используемый для определения момента смены режимов MIMO и MIMO/SISO, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.11 - схема последовательности операций, иллюстрирующая алгоритм, используемый для определения момента смены режимов MIMO и MIMO/SISO, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание

В соответствии с требованием в настоящем документе подробно раскрыты варианты осуществления настоящего изобретения, однако следует подразумевать, что раскрытые варианты осуществления попросту являются иллюстрацией изобретения, которое может быть реализовано в различных формах. Следовательно, определенные структурные и функциональные элементы, раскрытые в настоящем документе, не должны интерпретироваться в качестве ограничения, они попросту представлены в качестве основы для формулы изобретения, а также в качестве показательной основы для разъяснения специалисту в данной области техники различных вариантов использования настоящего изобретения фактически в любой подходящей развернутой структуре. Кроме того, используемые в настоящем документе термины и фразы не предназначены для ограничения, а скорее предназначены для обеспечения понятного описания изобретения. Несмотря на то, что спецификация заканчивается формулой изобретения, определяющей отличительные признаки изобретения, которые расцениваются в качестве новшества, полагается, что изобретение будет понято в большей степени после изучения следующего описания совместно с чертежами, на которых переносятся одинаковые ссылочные номера.

Термины, используемые в настоящем документе во множественном числе, обозначают один и более. Используемый в настоящем документе термин «множество» обозначает два или более. Используемый в настоящем документе термин «другой» обозначает, по меньшей мере, второй или следующий. Используемые в настоящем документе термины «включающий в себя» и/или «имеющий» обозначают содержащий (то есть открытый текст). Используемый в настоящем документе термин «соединенный» обозначает подключенный, не обязательно напрямую и не обязательно механически. Используемый в настоящем документе термин «около» или «приблизительно» применяется ко всем числовым значениям независимо от явного обозначения. Эти термины, в целом, имеют отношение к диапазону чисел, которые специалист в данной области техники расценивает эквивалентными по отношению к изложенным значениям (то есть имеющим аналогичную функцию или результат). Во многих случаях эти термины могут включать в себя числа, которые округлены до ближайшего значащего разряда. Используемые в настоящем документе термины «программа», «программное приложение» и т.п. обозначают последовательность команд, предназначенных для выполнения на вычислительной системе. «Программа», «компьютерная программа» или «программное приложение» могут включать в себя подпрограмму, функцию, процедуру, способ действий с объектом, вариант реализации объекта, выполнимое приложение, программный компонент (апплет), серверный программный компонент (сервлет), исходный текст, объектный код, разделяемую (открытую) библиотеку/динамически загружаемую библиотеку и/или другую последовательность команд, предназначенных для выполнения на вычислительной системе.

Варианты осуществления настоящего изобретения эффективно используют гетеродин LO передачи WCD MIMO в любой момент, когда отсутствует активность передатчика. Посредством переключения гетеродина LO передачи на один из двух каналов приема WCD может настроиться на другую частоту, полосу или полосу пропускания, а также использовать макроразнесение устройства с несколькими приемниками в контексте нескольких точек доступа (AP)/базовых станций (BS). В дополнение к их обычной функции (разнесение приемника, схема MIMO и т.д.), приемники с разнесением также могут быть использованы для ускорения поиска соседних сот, а также других технологий радиодоступа (RAT).

Настоящее изобретение использует мобильное WCD MIMO, которое реализует несколько входных каскадов радиосвязи для поддержки режимов связи по одной или нескольким линиям, где мобильное устройство поддерживает линии связи для нескольких различных точек AP/станций BS (не обязательно при помощи одной технологии). Предпочтительно, радиочастотный входной каскад может легко переключаться с одного режима на другой (MIMO/несколько линий (Multi-Link)) с минимальным увеличением сложности. Другими словами, настоящее изобретение расширяет эффективность обычных входных каскадов с функциональных возможностей MIMO до функциональных возможностей MIMO/несколько линий (Multi-Link) исключительно с небольшой модификацией радиочастотного входного каскада.

Схема системы

Следующие чертежи будут полезны для понимания настоящего изобретения. На Фиг.1 проиллюстрирована схема одного варианта осуществления сети 100 в соответствии с настоящим изобретением. Показано WCD 102. WCD 102 взаимодействует с первой подсистемой 104 базовой станции (BS) для связи с другими устройствами 103 WCD. BS являются частями сети 100, которые являются ответственными за упрощение беспроводной связи между WCD 102 и сетью 100. BS 104 устанавливает зоны обслуживания вблизи BS 104 для поддержки мобильной беспроводной связи, как известно в уровне техники. В случае использования беспроводной локальной сети (WLAN), такой как WiMAX или WiFi, станции BS называют точками доступа (AP).

Каждая BS 104 содержит приемопередающее оборудование, включающее в себя передатчик и приемник, соединенные с антенной 106, для передачи и приема радиосигналов, а также отвечающее за предоставление услуг для области, обычно называемой «сотой». В иллюстративной сети 100 первая BS 104 предоставляет услуги для первой соты 108.

Сеть 100 также имеет, по меньшей мере, одну другую BS 110, которая обслуживает географическую область 112 (или соту), которая отличается от области, обслуживаемой посредством первой BS 104. Следовательно, когда WCD 102 находится в первой соте 108, оно будет принимать услуги первой BS 104. Аналогично, когда WCD 102 находится во второй соте 112, оно будет принимать услуги второй BS 110.

Большинство зон обслуживания настроено так, что WCD 102 может принимать услуги от одной BS и перед выходом из соты, обслуживаемой посредством этой BS, устанавливать соединение со второй BS. Другими словами, большинство сетей 100 настроено так, чтобы зоны покрытия их сот перекрывались. Это перекрытие 112 изображено на Фиг.1 между сотами 108 и 112.

В системе связи схема с разнесением относится к способу повышения надежности сигнала посредством использования двух и более каналов связи с различными параметрами. Разнесение основывается на том, что отдельные каналы испытывают различные уровни затухания и помех, и играет важную роль в борьбе с затуханием и внутриканальными помехами, а также в предотвращении пакетов ошибок. Несколько вариантов одного сигнала могут быть переданы и/или приняты и объединены в приемнике. Если антенны расположены на большом расстоянии, например на различных базовых станциях сотовой связи или точках доступа сети WLAN, то это называется макроразнесением.

В сети, изображенной на Фиг.1, WCD 102 может принимать сигналы с макроразнесением как от первой BS 104, так и от второй BS 110, а также сигналы с разнесением от любой другой BS в системе 100. Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают при условии, если передатчик не используется, отклонение гетеродина LO передатчика на один из приемников, автоматическое переключение из режима MIMO, который представляет собой связь с одной BS 104, для независимого использования каждого приемника так, чтобы каждый из них мог взаимодействовать с отдельной BS 104 (или отдельной точкой доступа при ее нахождении в зоне покрытия сети WLAN). Использование, по меньшей мере, двух приемников MIMO в конфигурации с несколькими линиями связи, где WCD 102 одновременно поддерживает несколько линий связи для разных точек AP/BS, называется в настоящем документе режимом MIMO/SISO (один вход, один выход).

Мобильный передатчик

Фиг.2 изображает блок-схему WCD 102, имеющего приемопередатчик 200 с разнесением, в соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения. Приемопередатчик 200 с разнесением имеет передатчик 201 с передающей антенной 203. Приемопередатчик 200 также имеет первый приемник 202 с соответствующей первой антенной 204 и второй приемник 206 с соответствующей второй антенной 208. Как будет изображено в схематическом представлении на Фиг.4, приемные антенны 204, 208 приемника 200 с разнесением могут быть разсогласованы. WCD 102 в одном варианте осуществления является сотовым телефоном множественного доступа с кодовым разделением (CDMA). Изображенный сотовый телефон можно заменить альтернативными устройствами WCD, такими как модемы сотовой связи, личные цифровые устройства (PDA) с интерфейсами беспроводной связи, пейджеры, и другими устройствами. Кроме того, технологию CDMA в WCD 102 можно заменить другими технологиями радиодоступа, такими как GSM, GPRS, UMTS, WiMAX и LTE. WCD 102 включает в себя схему 210 основной передачи, микропроцессор 212, контроллер 214 и пользовательский интерфейс 216, который включает в себя компоненты, такие как клавишная панель, устройство отображения, громкоговоритель и микрофон.

Кроме того, WCD 102 включает в себя блок 218 памяти. Блок 218 памяти может быть реализован в качестве памяти, которая не предназначена для извлечения из WCD 102, в качестве модуля пользовательского интерфейса (UIM), в качестве сменного модуля пользовательского интерфейса (RUIM) или в качестве блока памяти другого типа. Блок 218 памяти включает в себя расширенный предпочтительный список 224 роуминга (PRL). Расширенный список 224 PRL включает в себя, по меньшей мере, один мобильный код страны (MCC) с дополнительным кодом сети мобильной связи (MNC или IMSI_11_12) или без него. Расширенный список 224 PRL также может включать в себя системный идентификатор (SID) с дополнительным сетевым идентификатором (NID) или без него. Эти коды называются кодами MCC/MNC и идентификаторами SID/NID.

Другая память в блоке 218 памяти может включать в себя оперативную память 220 (RAM) и постоянную память 222 (ROM). В режиме без разнесения приемники 202, 206 могут использовать связь на различных частотах и/или различных протоколах.

Приемопередатчик устройства WCD

Фиг.3 изображает схематическое представление приемопередатчика 300 предшествующего уровня техники. Приемопередатчик 300 предшествующего уровня техники включает в себя передатчик 302, первый приемник 304 и второй приемник 306. Передатчик 302 имеет передающую антенну 308. Антенна 308 является устройством согласования сопротивлений, используемым для излучения электромагнитных волн. Функция антенны 308 состоит в «согласовании» импеданса среды распространения, которая, как правило, является воздухом или свободным пространством, с источником, WCD 102. Соответственно, передающая антенна 308 после приема сигналов от пары смесителей 310 и 312 запускает сигналы в воздух. Каждым из смесителей 310 и 312 управляет один гетеродин 316 LO, кроме того, они не совпадают по фазе друг с другом на 90 градусов.

Приемопередатчик 300 предшествующего уровня техники также включает в себя первую приемную антенну 318, соединенную с первым и вторым смесителями 320, 322 первого приемника 304, и вторую антенну 324 приемника, соединенную с первым и вторым смесителями 326, 328 второго приемника 306. Приемниками 304 и 306 управляет один гетеродин 330 LO. Выход одного гетеродина 330 LO подводится на пару гибридов 332 и 334 со смещением по фазе на 90 градусов. Гибрид 332 управляет смесителями 320 и 322, которые имеют сдвиг по фазе на 90 градусов относительно друг друга, гибрид 334 управляет смесителями 326 и 328, которые также имеют сдвиг по фазе на 90 градусов друг с другом.

Поскольку обоими приемниками управляет один гетеродин 326 LO, оба приемника функционируют на одинаковой частоте. Это совместное использование гетеродина 326 LO означает то, что приемники не могут быть использованы для настройки на разные частоты, полосы или полосы пропускания. Другими словами, конфигурация предшествующего уровня техники не может применять макроразнесение устройства с несколькими приемниками в контексте нескольких точек доступа (AP)/базовых станций (BS).

Передачи MIMO, например, основанные на пространственно-временных кодах, как определено в стандарте 802.11n, требуют более длинных преамбул физического уровня для предоставления приемнику возможности оценки импульсных откликов канала между каждой передающей/приемной антенной. Соответствующие потери могут быть важны, в частности, для передачи маленьких пакетов данных, таких как пакеты данных, которые возникают в контексте передачи речи по интернет-протоколу (VoIP).

Если цель заключается в передаче конкретного пакета данных с минимальным уровнем энергии эмиссии, то ожидается, что в случае использования протокола VoIP зачастую лучше использовать режимы SISO (один вход один выход) с более высокой мощностью эмиссии, чтобы глобальная энергия эмиссии была идентична случаю использования режима MIMO, то есть с точки зрения бюджета мощности, передача MIMO не всегда является лучшим выбором.

В частности при вызовах VoIP системы радиосвязи MIMO, предложенные во многих современных стандартах, не адаптированы к пользовательским потребностям. Калибровка канала в системе MIMO требует преамбул, которые являются более длинными по сравнению с системами с одной антенной. Если полезная нагрузка передаваемого пакета данных является малой, то преамбула преобладает при активности станции. В этом случае лучше использовать режим с одной антенной с короткой преамбулой на меньшей скорости передачи данных, чем использовать расширенный режим MIMO с более высокой скоростью передачи данных, в связи с тем, что продолжительность работы станции будет короче. Этот случай возникает при использовании протокола VoIP в системах MIMO.

В контексте мобильности при перемещении пользователя и/или среды широко распространены внезапные эффекты затенения, например когда устройство перемещается за угол или когда автомобили двигаются вокруг устройства. Зачастую это приводит к частым прерываниям в связи. Однако пользователи нуждаются в технологиях и аппаратных средствах мобильной речевой связи, которые будут обеспечивать бесшовную эстафетную передачу обслуживания в случаях обрыва одной линии связи. Возможность независимого использования обоих приемников без добавления выделенного гетеродина LO передачи будет эффективной.

Приемопередатчик WCD, совместно использующий гетеродин LO передачи

Фиг.4 изображает схематическое представление иллюстративного варианта осуществления изобретенного приемопередатчика 400. Схематическое представление изображает наличие передатчика 201 для передачи сигналов соседним BS/AP, а также первый приемник 202 и второй приемник 206 для приема разнесения MIMO и независимой работы режимов MIMO/SISO. Подобно приемопередатчику 302, изображенному на Фиг.3, приемопередатчик 400 включает в себя передающую антенну 203, соединенную с передатчиком 201. Передающая антенна 203 принимает сигналы от пары смесителей 410, 412 и излучает электромагнитные волны в воздух. Каждым из смесителей 410, 412 управляет один гетеродин 416 LO, и они имеют сдвиг по фазе на 90 градусов относительно друг друга.

Приемопередатчик 400 также включает в себя первую приемную антенну 204, соединенную с первым смесителем 420 и вторым смесителем 422 первого приемника 202, а также вторую антенну 208 приемника, соединенную с первым смесителем 426 и вторым смесителем 428 второго приемника 206. Приемниками 202, 206 управляет один гетеродин 430 LO. Выход одного гетеродина 430 LO подводится на пару гибридов 432 и 434 со смещением по фазе на 90 градусов. Гибрид 432 управляет смесителями 420 и 422, которые сдвинуты по фазе на 90 градусов относительно друг друга, а гибрид 434 управляет смесителями 426 и 428, которые также сдвинуты по фазе на 90 градусов относительно друг друга.

Предложенный приемопередатчик 400 предпочтительно также включает в себя проводящий сигнальный тракт 436, который в течение бездействия передатчика 201 напрямую соединяет гетеродин 416 LO передачи со вторым приемником 206, одновременно отсоединяя гетеродин 430 LO приемника от второго приемника 206. Благодаря этому приемопередатчик 400 обеспечивает каждый приемник 202, 206 его собственным гетеродином LO, а также предоставляет каждому приемнику возможность вовлечения в независимую работу.

Более конкретно, сигнальный тракт 436 имеет первый ключ 438, расположенный между гетеродином 416 LO передачи передатчика 201 и вторым приемником 206. Когда ключ 438 находится в закрытом положении, как показано на Фиг.4, создается канал связи от гетеродина 416 LO передачи передатчика 201 напрямую к гибриду 434 со смещением по фазе на 90 градусов второго приемника 206. Альтернативно, когда ключ 438 находится в открытом положении, гетеродин 416 LO передачи передатчика 201 применяется напрямую к гибриду 431 со смещением по фазе на 90 градусов передатчика 201. Разумеется, в других схемах первый ключ 438 может функционировать в обратных состояниях, как это описано в настоящем документе.

Сигнальный тракт 436 также включает в себя второй ключ 440. Второй ключ 440 сигнального тракта 436 при нахождении в открытом положении, как показано на Фиг.4, отсоединяет гетеродин 416 LO передачи от второго приемника 206, сохраняя соединение с первым приемником 202. Второй ключ 440 обеспечивает первому приемнику 202 его собственный гетеродин, благодаря чему предоставляет первому приемнику 202 возможность настройки на различную частоту, полосу частот или полосы пропускания, как и второй приемник 206, которым управляет гетеродин 416 LO. Другими словами, конфигурация 400 схемы, изображенная на Фиг.4, эффективно применяет макроразнесение устройства с несколькими приемниками в контексте нескольких точек доступа (AP)/базовых станций (BS) посредством обеспечения двух независимых приемников. Первый ключ 438 и второй ключ 440 формируют коммутационный комплект. Разумеется, в других конфигурациях схемы второй ключ 440 может функционировать в обратных состояниях, как это описано в настоящем документе. В других конфигурациях схемы первый ключ 438 и второй ключ 440 могут быть реализованы в одном ключе, который после переключения открывает электрический путь между гетеродином 430 LO приема и вторым приемником 206, а также закрывает путь между гетеродином 416 LO передачи и вторым приемником 206 и наоборот. Первый ключ 438 и второй ключ 440 также могут быть реализованы в нескольких ключах.

Изображенная на Фиг.4 схема может быть использована для любого низкоскоростного приложения, такого как VoIP, где служебные данные для преамбулы MIMO, требуемой для оценки канала, превышают данные, которые следует послать для приложения. Более конкретно, второй приемник 206, который функционирует благодаря гетеродину 416 LO передачи, может быть использован для сканирования частот для переключения на новые точки доступа/станции BS, для связи с новой точкой доступа/станцией BS, а также для готовности функционирования в качестве первичного соединения для линии связи VoIP в случаях, когда первичная система выключается или выходит за пределы зоны действия.

Посредством эффективного использования гетеродина 416 LO передачи настоящее изобретение избегает добавления второго гетеродина LO приема. Это использование гетеродина LO передачи является колоссальной выгодой с точки зрения стоимости и сложности.

Фиг.5 изображает схему 500 последовательности операций процесса для использования приемопередатчика 200 WCD 102, изображенного на Фиг.1, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Этот процесс 500 может быть реализован при помощи программных средств в микропроцессоре 212 приемопередатчика 200, изображенного на Фиг.2. Настоящий вариант осуществления изображает два приемника CDMA, однако эта идея может быть расширена так, чтобы использовать несколько приемников, а также технологию приема, отличную от технологии CDMA.

Схема 500 последовательности операций начинается этапом 502 в первом коммутационном состоянии, при котором первый ключ 438 проводящей дорожки 436 открыт, а второй ключ 440 закрыт. Открытый первый ключ 438 открывает проводящую дорожку с гетеродина 416 LO передачи на второй приемник 206, а также отсоединяет гетеродин 416 LO передачи от второго приемника 206. Закрытый второй ключ 440 соединяет гетеродин 430 LO приема со вторым приемником 206. Теперь эти два приемника 202 и 206 являются согласованными и будут функционировать на одинаковой частоте.

На этапе 504 определяется, находится ли WCD 102 в режиме, который не требует незамедлительного использования передатчика 201. Примеры ситуаций, в которых гетеродин 416 LO передатчика 201 может быть использован для управления одним из приемников независимо от другого приемника, а прием выделенного канала не ухудшен, включают в себя поиск начальной соты, поиск соседней соты в режиме ожидания, незадействованные временные интервалы/кадры или режим с уплотнением интервалов, режим ожидания, интервалы отслеживания соседней соты в режиме информационного обмена, режим информационного обмена с приемом обслуживания, ситуации с режимом ожидания, ситуации с режимом приоритетного поиска, служба многоадресного мультимедийного вещания (MBMS) и другие. Если на этапе 504 определяется, что использование передатчика 201 не является необходимым, то последовательность операций возвращается на этап 504 до изменения конечного результата этапа 504.

Однако, даже если WCD 102 может функционировать в режиме, который не требует незамедлительного использования передатчика, зона покрытия должна быть достаточной для того, чтобы по меньшей мере один из этих независимо функционирующих двух приемников мог принять надежный сигнал. Следовательно, на этапе 506 определяется, испытывает ли WCD 102 неблагоприятную зону покрытия. Этап 506 определения неблагоприятной зоны покрытия будет подробно описан со ссылкой на Фиг.6.

Если WCD 102 не испытывает неблагоприятную зону покрытия, то на этапе 508 вводится второе коммутационное состояние, при котором первый ключ 438 соединяет гетеродин 416 LO передачи со вторым приемником 206, а второй ключ 440 отсоединяет гетеродин 430 LO приема от второго приемника 206. Теперь каждый из передатчиков 202 и 206 может быть использован для определения доступного обслуживания соты. На этапе 510 WDC 102 использует второй приемник 206 либо для приоритетного, либо для фонового поиска в зависимости от режима WCD 102. Следует отметить, что «второй приемник» попросту является любым приемником, который отличается от первого приемника. Следовательно, если WCD 102 будет находиться в приемлемой зоне покрытия, то оба приемника 202 и 206 будут независимо сканировать каналы с целью поиска обслуживания, перемещаясь по списку как можно быстрее.

Если WCD 102 испытывает неблагоприятную зону покрытия, как определено на этапе 506, то выполняется переход на этап 512 или гарантируется то, что WCD 102 находится в режиме функционирования двух приемников, как описано в связи с этапом 502. Этап 514 использует второй приемник 206 для разнесения с целью максимизации возможности получения сигналов посредством WCD 102. Разумеется, первый приемник 202 также необходим для приема с разнесением.

Периодически с этапа 510 и этапа 514 выполняется возврат на этап 504 для повторной оценки режима и состояния зоны покрытия WCD 102. Поскольку WCD 102 может изменить режим связи или состояние, а также может изменять географические местоположения, сеть может испытывать различные условия загруженности и/или среда WCD 102 может являться изменчивой. Периодический режим и повторное определение зоны покрытия предоставляют процессу 500 возможность более эффективного раскрытия второго приемника 206 для приема с разнесением, чтобы улучшить зону покрытия, или же для сканирования, чтобы сократить потребления тока. Следует отметить, что периодичность повторного определения зоны покрытия может изменяться, например, в зависимости от триггера (например, на этапе 510 второй приемник выполнил сканирование предварительно определенного количества каналов), затраченного периода времени, который может зависеть от режима, в котором находится WCD 102 (например, режим ожидания или режим информационного обмена), или «степени неблагоприятности» зоны покрытия. Повторное определение режима может быть стимулировано посредством процессора 212, распознающего изменение режима.

Фиг.6 изображает схему 506 последовательности операций для определения неблагоприятной зоны покрытия в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На этапе 602 определяется неблагоприятная зона покрытия. На этапе 604 используется один приемник (такой, как первый приемник 202, изображенный на Фиг.2 и 4), а на этапе 606 собираются статистические данные S1 при помощи одного приемника за первый предварительно определенный период Т1 времени. В зависимости от варианта реализации статистические данные S1 могут являться коэффициентом стирания пакетов, коэффициентом стирания кадров, коэффициентом ошибок по битам, отношением средней мощности канала несущей к полной мощности сигнала (EC/IO), отношением энергии каждого бита к шуму (EB/NO), индикатором мощности принятого сигнала (RSSI), другими статистическими данными, коэффициентом изменения одного или нескольких элементов статистических данных или комбинацией элементов статистических данных.

После сбора статистических данных S1 на этапе 608 используются два приемника (такие, как первый приемник 202 и второй приемник 206, изображенные на Фиг.2 и 4), а на этапе 610 собираются статистические данные S2 при помощи обоих приемников за второй предварительно определенный период Т2 времени. Статистические данные S2 должны являться однотипными по отношению к статистическим данным S1 для того, чтобы их можно было сравнить. Второй предварительно определенный период Т2 времени может быть эквивалентен первому предварительно определенному периоду Т1 времени или отличаться от него.

На этапе 612 сравниваются два элемента S1 и S2 статистических данных. Если статистические данные S2 значительно больше статистических данных S1, то на этапе 616 определяется, что WCD 102 испытывает неблагоприятную зону покрытия. Если статистические данные S2 не являются значительно больше статистических данных S1, то на этапе 614 определяется, что WCD 102 испытывает приемлемую (то есть благоприятную) зону покрытия. Определение «значительно больше» может быть реализовано при помощи абсолютных чисел (например, S1 меньше предварительно определенного значения, а S2 больше предварительно определенного значения), арифметических коэффициентов (например, S2 больше трех S1), логарифмических коэффициентов или других сравнений в зависимости от типа собранных статистических данных, а также чувствительности и коэффициента полезного действия нескольких приемников.

Фиг.7 изображает последовательность операций, где один из режимов WCD 102, определенных на этапе 504, изображенном на Фиг.5, является режимом ожидания. В режиме ожидания WCD 102 не задействовано в вызове, поэтому передатчик 201 не используется. В этом режиме WCD 102 отслеживает различные каналы управления системы. На этапе 702 WCD 102 находится в режиме ожидания с первым приемником (таким, как приемник 202, изображенный на Фиг.2 и 4), отслеживающим каналы управления системы. На этапе 704 определяется качество зоны покрытия, которую испытывает WCD 102. Этап 704 может быть реализован при помощи блок-схемы 506, изображенной на Фиг.6.

Если WCD 102 испытывает достаточную зону покрытия, то на этапе 706 первый ключ 438 соединяет гетеродин 416 LO передачи со вторым приемником 206, а второй ключ 440 отсоединяет гетеродин 430 LO приема от второго приемника 206. Теперь каждый из передатчиков 202 и 206 может быть использован независимо. Затем на этапе 708 используется второй приемник для фонового поиска, в то время как первый приемник продолжает отслеживать соответствующие каналы управления.

Если на этапе 704 определено, что WCD 102 испытывает неблагоприятную зону покрытия, то на этапе 710 первый ключ 438 отсоединяет гетеродин 416 LO передачи от второго приемника 206, а второй ключ 440 соединяет гетеродин 430 LO приема со вторым приемником 206. Теперь передатчиками 202 и 206 управляет один гетеродин 430 LO. На этапе 712 используются первый и второй приемники (такие, как приемники 202 и 206, изображенные на Фиг.2 и 4) для приема с разнесением.

Периодически с этапа 708 и этапа 712 последовательность операций возвращается на этап 704 для повторного определения состояния зоны покрытия. Возврат на этап 704 может быть вызван посредством изменений в статистических данных канала (таких, как индикатор RSSI), ошибок сообщений системы поискового вызова или таймера.

Фиг.8 изображает последовательность 800 операций, где один из режимов WCD 102, определенных на этапе 504, изображенном на Фиг.5, является режимом информационного обмена. В режиме информационного обмена первый приемник (такой, как приемник 202, изображенный на Фиг.2 и 4) задействован в вызове и настроен на определенный канал информационного обмена, а также выполняет прием или ожидает приема сигналов. На этапе 802 WCD 102 находится в режиме информационного обмена с первым приемником, настроенным на канал информационного обмена. На этапе 804 определяется, испытывает ли WCD 102 неблагоприятную зону покрытия. Этап 802 может быть реализован при помощи блок-схемы 506, изображенной на Фиг.6.

Если WCD 102 испытывает неблагоприятную зону покрытия, то на этапе 806 первый ключ 438 отсоединяет гетеродин 416 LO передачи от второго приемника 206, а второй ключ 440 соединяет гетеродин 430 LO приема со вторым приемником 206. Теперь передатчиками 202 и 206 управляет один гетеродин 430 LO. На этапе 808 используется второй приемник 206 для приема с разнесением по каналу информационного обмена. Разумеется, первый приемник также используется для разнесения.

Если WCD 102 не испытывает неблагоприятную зону покрытия, то на этапе 810 первый ключ 438 соединяет гетеродин 416 LO передачи со вторым приемником 206, а второй ключ 440 отсоединяет гетеродин 430 LO приема от второго приемника 206. Теперь каждый из передатчиков 202 и 206 может быть использован независимо. Затем на этапе 812 используется второй приемник для фонового поиска, в то время как первый приемник настраивается на канал информационного обмена. Если фоновый поиск не является необходимым, то второй приемник может быть отключен для экономии энергии.

Периодически с этапа 808 и этапа 812 последовательность операций возвращается на этап 804 для повторного определения состояния зоны покрытия. Возврат на этап 804 может быть вызван посредством изменений в статистических данных канала (таких, как индикатор RSSI), ошибок сообщений системы поискового вызова или таймера.

Фиг.9 изображает схему 900 последовательности операций для использования приемопередатчика 400, изображенного на Фиг.4, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Изображенная на Фиг.9 последовательность операций настроена на WCD 102 в режиме приоритетного поиска начальной соты. В этом режиме ни один из приемников WCD 102 не находится ни в режиме ожидания, ни в режиме информационного обмена. В целом, режим приоритетного поиска активируется при включении WCD 102 или в случаях, когда WCD 102 сталкивается с ситуацией, при которой никакие сигналы не могут быть обнаружены и, следовательно, не могут ожидаться системой в режиме ожидания.

Последовательность операций начинается с этапа 902 и переходит непосредственно на этап 904, где WCD 102 входит в режим приоритетного сканирования. Как правило, это происходит при включении блока и когда он должен найти обслуживание. На этапе 906 WCD 102 генерирует список сканирования для поиска обслуживания. На этапе 908 первый ключ 438 соединяет гетеродин 416 LO передачи со вторым приемником 206, а второй ключ 440 отсоединяет гетеродин 430 LO приема от второго приемника 206. Теперь каждый из передатчиков 202 и 206 может быть использован для обнаружения доступного обслуживания соты.

На этапе 910 первый приемник 202 WCD 102 сканирует первый канал списка. Если канал будет получен, как определено посредством этапа 912, то WCD 102 на этапе 914 определяет, разрешено ли ему ожидать вызова на канале. Если WCD 102 разрешено ожидать вызова на недавно полученном канале, то на этапе 916 WCD 102 переключается в режим ожидания, а приоритетное сканирование завершается. Если на этапе 914 определяется, что WCD 102 не разрешено ожидать вызова на недавно полученном канале, то последовательность операций переходит на этап 918, и WCD 102 помечает канал в качестве отсканированного и неразрешенного. На этапе 920 WCD 102 определяет, остались ли в списке другие каналы для сканирования.

Если на этапе 912 определено, что отсканированный канал не может быть получен, то на этапе 922 канал помечается в качестве кандидата для сканирования с разнесением и WCD 102 переходит на этап 920. В случае наличия неотсканированных каналов последовательность операций возвращается на этап 910. На данном этапе любой из свободных приемников 202 и 206 будет сканировать следующий канал списка. Следовательно, WCD 102 будет иметь оба приемника независимо от сканирующих каналы из списка сканирования, выполняющих поиск системы для ожидания вызова.

После того как все каналы в списке сканирования были отсканированы при помощи одного приемника в данный момент времени, последовательность операций переходит на этап 922, где первый ключ 438 отсоединяет гетеродин 416 LO передачи от второго приемника 202, а второй ключ 440 соединяет гетеродин 430 LO приема со вторым приемником 202. Теперь эти два приемника 202 и 206 являются согласованными и будут функционировать на одинаковой частоте.

Теперь, когда эти два приемника снова совместно используют гетеродин 430 LO приема, на этапе 924 WCD 102 использует разнесение для сканирования любых подходящих каналов разнесенного приема, помеченных ранее на этапе 922. Хотя не было показано, следует отметить, что в случае отсутствия подходящих каналов разнесенного приема последовательность операций переходит на этап 930. Если, по меньшей мере, один канал был отмечен для сканирования с разнесением, то на этапе 924 будут использоваться оба приемника 202 и 206 для сканирования канала из списка подходящих каналов разнесенного приема. На этапе 926 определяется, был ли получен канал. Если канал не был получен, то последовательность операций переходит на этап 928 для определения того, доступен ли в списке другой подходящий канал разнесенного приема для сканирования с разнесением. Если присутствует другой подходящий канал разнесенного приема, то последовательность операций переходит на этап 924 и сканируется следующий в списке подходящий канал разнесенного приема.

Если на этапе 926 канал был получен, то на этапе 932 WCD 102 определяет, может ли оно ожидать вызова на канале. Если WCD 102 может ожидать вызова на том канале, то последовательность операций переходит на этап 934, где WCD 102 ожидает вызова на канале, и переключается в режим ожидания. Если WCD 102 не разрешается ожидать вызова на канале, то последовательность операций переходит на этап 928.

На этапе 930 все каналы были отсканированы с помощью одного приемника или MIMO с разнесением, а обслуживание найдено не было. На данном этапе в зависимости от выбора правил системы регулирования WCD 102 блок может создать новый список сканирования и начать процесс с этапа 906 или же он может выжидать период времени перед новой попыткой поиска обслуживания.

Следовательно, предложенное WCD 102 использует гетеродин 416 LO передатчика в течение бездействия передатчика для независимого управления в комбинации с гетеродином 440 LO приема этими двумя приемниками 202 и 206 для сканирования списка с целью поиска обслуживания как можно быстрее, а также для дальнейшего повторного сканирования каналов, которые не были найдены первоначально, при помощи разнесения, чтобы максимизировать возможность приема сигнала. Могут быть использованы и другие способы симплексного чередования и сканирования с разнесением.

Поиск начальной соты, как было описано выше со ссылкой на Фиг.9, потенциально ускоряет синхронизацию начальной соты, а также сокращает время, затрачиваемое на ожидание вызова на канале. Использование независимых приемников 202 и 206 перед синхронизацией кадров каждой базовой станции является эффективным в связи с тем, что, как правило, эффективность разнесения перед синхронизацией ограничена, а согласование сигналов от обеих антенн 204 и 208 не ожидается. Ограниченная эффективность для разнесения при помощи независимых приемников должна ускорить поиск различных полос частот и/или RATS (по первичной оценке - вдвое). Настоящее изобретение также может быть использовано в качестве посредника для замены используемых в настоящее время кварцевых генераторов с компенсированной температурой посредством менее дорогого кристалла с большим допуском по частоте. В одном варианте осуществления это выполняется посредством использования обоих приемников 202 и 206 на различных частотных сдвигах для более эффективного покрытия допуска опорного генератора.

Варианты осуществления настоящего изобретения эффективно используются для режимов MBMS, при которых не требуются сильные сигналы для разнесенного приема. В этих режимах восходящая линия связи во время приема MBMS является ограниченной, а гетеродин 416 LO передачи может быть использован для второго гетеродина LO приема в течение большей части времени. Второй приемник 202 может быть использован для отслеживания другой MBMS или сот одноадресной передачи.

Фиг.10 изображает алгоритм, используемый для определения момента переключения режимов MIMO и MIMO/SISO, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления алгоритм основан на требованиях приложений, поддерживаемых в настоящее время посредством WCD 102. В одном иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения изменение/передача выполняется в стеке протоколов, соединенном с системами MIMO и MIMO/SISO. Этот стек протоколов может выполнить группирование систем при помощи способа «multi-home» (соединение с несколькими физическими линиями данных), как в протоколе передачи с управлением потоком (SCTP), или может являться отдельными стеками протоколов для каждой системы. Как показано в схемах последовательности операций процесса, изображенных на Фиг.5 и 6, алгоритмы будут немного отличаться в обоих случаях.

Если приложение видит один стек протоколов, сгруппированный посредством протокола SCTP, то ситуация является прозрачной для приложения, а процесс для разделения системы MIMO на системы MIMO/SISO с несколькими линиями связи или для повторного группирования систем MIMO/SISO в одну систему MIMO может быть полностью выполнен в стеке протоколов.

На Фиг.10 иллюстрирован пример изобретенного процесса, который начинается с этапа 1000 с использованием системы, имеющей конфигурацию MIMO/SISO. Последовательность операций переходит непосредственно на этап 1002, где WCD 102 усредняет текущие требования скорости передачи данных в скользящее среднее значение с фиксированным временным окном. На этом этапе сглаживаются любые пики в скорости передачи данных. Размер окна может быть, например, 100 миллисекунд - 1 секунда.

На этапе 1004 определяется, является ли взвешенное требование скорости передачи данных (как восходящей, так и нисходящей линии связи) больше предела Rupper. Если результат определения положительный, то на этапе 1006 системы MIMO/SISO повторно группируются в одну систему MIMO, а на этапе 1008 неиспользуемые интерфейсы удаляются из связки SCTP. Затем последовательность операций возвращается на этап 1002.

Однако, если взвешенные требования скорости передачи данных (как восходящей, так и нисходящей линии связи) не являются больше порога Rupper, то на этапе 1010 определяется, являются ли взвешенные требования скорости передачи данных меньше предела Rlower, который меньше предела Rupper. Интервал между Rlower и Rupper предохраняет устройство от быстрого переключения между режимами. Если результат определения, выполняемого на этапе 1010, положительный, то на этапе 1012 система MIMO остается или разделяется на конфигурацию с несколькими MIMO/SISO. На этапе 1014 протокол SCTP будет использоваться для добавления новых интерфейсов в связку, а последовательность операций возвращается на этап 1002.

Если новые интерфейсы представлены в качестве отдельных интерфейсов для приложения, то само приложение будет обязано использовать несколько интерфейсов, а также должно реагировать на изменение в сетевой маршрутизации и соединение с несколькими физическими линиями данных. Однако алгоритм для определения того, использовать ли систему MIMO или несколько систем MIMO/SISO, должен быть определен непосредственно в стеках протоколов в качестве решения, основанного на суммарном требовании скорости передачи данных, а не на требовании одного приложения. Затем процесс будет аналогичен изображенному на Фиг.11.

Последовательность операций, изображенная на Фиг.11, начинается с этапа 1100 с использованием системы, имеющей конфигурацию MIMO/SISO, и переходит непосредственно на этап 1102, где WCD 102 усредняет текущие требования скорости передачи данных в скользящее значение с фиксированным временным окном. На этом этапе сглаживаются любые пики в скорости передачи данных. Размер окна может быть равен, например, 100 миллисекунд - 1 секунда. Этот этап может быть выполнен посредством повторного группирования требований скорости передачи данных интерфейсов MIMO/SISO в один коэффициент качества.

На этапе 1104 определяется, является ли взвешенное требование скорости передачи данных (как восходящей, так и нисходящей линии связи) больше предела Rupper. Если результат определения положительный, то на этапе 1106 системы MIMO/SISO повторно группируются в одну систему MIMO. На этапе 1108 неиспользуемые интерфейсы отключаются в ядре, а на этапе 1110 приложение определяет, что неиспользуемые интерфейсы больше не существуют, и повторно группирует свой информационный обмен по оставшемуся интерфейсу MIMO. Затем последовательность операций возвращается на этап 1102.

Альтернативно, если результат определения, выполняемого на этапе 1104, отрицательный, то последовательность операций переходит на этап 1111, где определяется, является ли взвешенное требование скорости передачи данных (как восходящей, так и нисходящей линии связи) меньше предела Rlower, который меньше предела Rupper. Если результат определения отрицательный, то последовательность операций возвращается на этап 1102. Однако, если результат определения, выполняемого на этапе 1111, положительный, то последовательность операций переходит на этап 1112 и блок остается или переключается в конфигурацию MIMO/SISO. Затем на этапе 1114 приложение определяет возникновение новых сетевых интерфейсов, которые могут быть использованы, и повторно конфигурирует себя для маршрутизации собственного информационного обмена по всем интерфейсам.

В схеме CSMA IEEE 802.11n режим, используемый посредством WCD 102, выбирается посредством WCD 102, а также может быть изменен на основе «пакет за пакетом». Следовательно, потери в восходящей линии связи от терминала будут отсутствовать в случаях, если из режима MIMO/SISO будет выбрана соответствующая модуляция. Модуляция нисходящей линии связи может привести к проблеме, если изменение режима происходит между моментом, когда точка доступа выбирает свою модуляцию на основе измерений канала и индикатора мощности принятого сигнала (RSSI), и моментом, когда посылается пакет нисходящей линии связи. В приложении VoIP пакет посылается каждые 20 миллисекунд, то есть имеется большое количество времени для повторного измерения канала нисходящей связи, если терминал изменяет свой режим вскоре после приема пакета VoIP.

В системе IEEE 802.16 терминал может только изменить свой режим посредством запроса нового распределения ресурсов. Это происходит в общем временном сегменте в конце кадра 802.16, который, как правило, равен 5 мсек. Следовательно, в худшем случае имеется предел, равный, по меньшей мере, 10 мсек, для предоставления возможности выполнения изменения при модуляции восходящей/нисходящей линии связи для гарантии отсутствия потери пакетов. Также могут быть применены и другие низкоскоростные приложения с разумной задержкой между посылаемыми пакетами (которые, как правило, являются всеми низкоскоростными приложениями).

Заключение

Были описаны варианты осуществления настоящего изобретения, которые предоставляют гетеродину LO передатчика возможность эффективного смещения ко второму приемнику, находящемуся в устройстве с несколькими приемниками, в моменты, когда передатчик не используется. Отклонение гетеродина LO передатчика ко второму приемнику эффективно переключает устройство между режимом MIMO (функционирующим на одной несущей частоте) и режимами использования нескольких линий связи с различными линиями связи (функционирующими на разных несущих частотах). Выбор между режимами MIMO и MIMO/SISO основан на необходимой скорости передачи данных приложения, а также на связанных служебных данных оценки канала MIMO. В условиях низкой скорости передачи данных изобретенная схема передачи информации предоставляет возможность посылки избыточных данных по нескольким линиям связи, то есть разделять каналы MIMO, обеспечивая избыточную линию связи, которая может быть использована для гарантии непрерывности передачи информации в случае потери линии связи на одном канале. В зависимости от контекста пользователя затем возможно сделать выбор между следующими двумя классами эксплуатационных режимов:

1. Линия связи MIMO с одной точкой AP/станцией BS. Ожидается, что будет предпочтительна в статическом контексте, где внезапное прерывание и/или ухудшение линий связи являются маловероятными; и

2. Конфигурация MIMI/SISO с несколькими линиями связи, где устройство WCD одновременно поддерживает несколько линий связи с разными точками AP/станциями BS. Присущее макроразнесение, как ожидается, будет эффективным в сценарии мобильности, где может произойти внезапное прерывание/ухудшение линии связи. В практическом контексте ожидается, что устройство WCD поддерживает две-три антенны.

Неограничивающие примеры

Ссылка, сделанная по всему описанию на «один вариант осуществления» или «иллюстративный вариант осуществления», означает, что конкретный отличительный признак, структура или параметр, описанные в связи с вариантом осуществления, включены, по меньшей мере, в один вариант осуществления настоящего изобретения. Следовательно, фразы «в одном варианте осуществления» или «в иллюстративном варианте осуществления», встречающиеся в различных местах описания, не обращаются к одному и тому же варианту осуществления в обязательном порядке. Кроме того, конкретные отличительные признаки, структуры или параметры могут быть объединены любым подходящим способом в одном или нескольких вариантах осуществления. Помимо всего прочего, эти варианты осуществления являются исключительно примерами многих эффективных вариантов использования новшеств, изложенных в настоящем документе. В целом, утверждения, сделанные в описании настоящей заявки, не должны в обязательном порядке ограничивать любое из заявленных изобретений. Кроме того, некоторые утверждения могут применяться к некоторым отличительным признакам изобретения в отличие от других. В целом, если иначе не указано, элементы в единственном числе могут подразумеваться во множественном числе и наоборот без потери общности.

Настоящее изобретение может быть реализовано в аппаратных средствах, программных средствах или с помощью комбинации аппаратных и программных средств. Подходящим является любой описанный в настоящем документе тип компьютерной системы или другое устройство, адаптированное для выполнения способов, такое как микропроцессор 212. Типичная комбинация аппаратных и программных средств может являться универсальным компьютером с компьютерной программой, которая при загрузке и выполнении управляет компьютерной системой для выполнения описанных в настоящем документе способов.

Настоящее изобретение также может быть внедрено в компьютерный программный продукт, который содержит все отличительные признаки, предоставляющие возможность реализации описанных в настоящем документе способов, а также который при загрузке в компьютерную систему может выполнить эти способы. Компьютерное программное средство или компьютерная программа в настоящем контексте означает любое выражение набора команд на любом языке, коде или представлении для побуждения системы, имеющей возможность обработки информации, к выполнению конкретной функции либо непосредственно, либо после, либо в обоих следующих действиях: a) преобразование в другой язык, код или представление и b) воспроизведение в различных материальных формах.

Каждое WCD 102 может включать в себя, среди всего прочего, один или несколько микропроцессоров 212 и, по меньшей мере, одну машиночитаемую среду, которая предоставляет микропроцессору 212 возможность считывания данных, команд, сообщений или пакетов сообщений и другую машиночитаемую информацию. Машиночитаемая среда может включать в себя энергонезависимую память, такую как ROM, флэш-память, память дисковода, CD-ROM, SIM-карта и другую постоянную память. Кроме того, компьютерная среда может включать в себя, например, энергозависимую память, такую как RAM, буферы, кэш-память и сетевые схемы.

Используемые в настоящем документе термины «программа», «приложение» и т.п. определены в качестве последовательности команд, предназначенных для выполнения на компьютерной системе. Программа, компьютерная программа или приложение могут включать в себя подпрограмму, функцию, процедуру, способ действий с объектом, вариант реализации объекта, выполнимое приложение, программный компонент (апплет), серверный программный компонент (сервлет), исходный текст, объектный код, разделяемую (открытую) библиотеку/динамически загружаемую библиотеку и/или другую последовательность команд, предназначенных для выполнения на вычислительной системе.

Несмотря на то, что различные варианты осуществления изобретения были проиллюстрированы и описаны, должно быть понятно, что изобретение не ограничивается ими. Многочисленные модификации, изменения, варианты, замены и эквиваленты будут ясны специалистам в данной области техники, не отступая от сущности и объема настоящего изобретения, как определено посредством приложенной формулы изобретения.

1. Устройство беспроводной связи с несколькими приемниками, содержащее: передатчик; гетеродин передачи, коммуникативно соединенный с передатчиком; первый приемник; второй приемник;
гетеродин приема, функционально соединенный с первым приемником; и коммутационный комплект, имеющий: первое состояние, в котором гетеродин приема соединен с первым и вторым приемниками; и второе состояние, в котором гетеродин приема отсоединен от второго приемника, а гетеродин передачи соединен со вторым приемником.

2. Устройство беспроводной связи по п.1, дополнительно содержащее:
процессор, функционирующий для управления первым приемником и вторым приемником устройства беспроводной связи независимо друг от друга, когда коммутационный комплект находится во втором состоянии.

3. Устройство беспроводной связи по п.1, дополнительно содержащее:
процессор, функционирующий для: идентификации режима связи устройства беспроводной связи; и ввода коммутационного комплекта во второе состояние в ответ на идентификацию режима связи, который, по меньшей мере, временно не использует передатчик.

4. Устройство беспроводной связи по п.3, в котором режим связи, который, по меньшей мере, временно не использует передатчик, является, по меньшей мере, одним из следующего: поиск начальной соты, режим ожидания, интервал отслеживания соседней соты в режиме информационного обмена, отслеживание службы многоадресного мультимедийного вещания режима соседней соты, отслеживание службы многоадресного мультимедийного вещания режима одноадресной передачи соты и прием информации.

5. Устройство беспроводной связи по п.3, в котором процессор дополнительно функционирует для: определения, по меньшей мере, одного из приемлемого условия зоны покрытия и неблагоприятного условия зоны покрытия; и ввода коммутационного комплекта во второе состояние в ответ на определение приемлемого условия зоны покрытия.

6. Устройство беспроводной связи по п.5, в котором процессор дополнительно функционирует для: ввода коммутационного комплекта в первое состояние в ответ на определение неблагоприятного условия зоны покрытия.

7. Устройство беспроводной связи по п.5, в котором процессор дополнительно функционирует для: управления первым приемником и сбора первичных статистических данных зоны покрытия; управления первым приемником и вторым приемником и сбора вторичных статистических данных зоны покрытия; определения присутствия неблагоприятного условия зоны покрытия в случаях, если вторичные статистические данные зоны покрытия превышают первичные статистические данные зоны покрытия; и определения присутствия приемлемого условия зоны покрытия в случаях, если вторичные статистические данные зоны покрытия меньше первичных статистических данных зоны покрытия.

8. Устройство беспроводной связи по п.1, дополнительно содержащее:
процессор, функционирующий для: выборки скорости принятых данных;
сравнения скорости принятых данных с пороговым значением; и ввода коммутационного комплекта во второе состояние в ответ на то, что скорость принятых данных меньше порогового значения.

9. Устройство беспроводной связи по п.8, в котором: скорость принятых данных является текущей скоростью передачи данных, усредненной по фиксированному периоду времени.

10. Устройство беспроводной связи по п.8, в котором процессор дополнительно функционирует для: добавления, по меньшей мере, одного нового интерфейса к связке SCTP в ответ на то, что скорость принятых данных меньше порогового значения.

11. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором коммутационный комплект содержит: первый ключ, имеющий: первое положение, соединяющее гетеродин приемника со вторым приемником; и второе положение, отсоединяющее гетеродин приема от второго приемника; и второй ключ, имеющий: первое положение, соединяющее гетеродин передачи со вторым приемником; и второе положение, отсоединяющее гетеродин передачи от второго приемника.

12. Устройство беспроводной связи по п.11, в котором первое положение первого ключа и второе положение второго ключа, по существу, совпадают.

13. Способ переключения режимов приемника в устройстве беспроводной связи с несколькими приемниками, содержащий этапы, на которых:
определяют состояние передатчика устройства беспроводной связи, имеющего: передатчик; гетеродин передачи, коммуникативно соединенный с передатчиком; первый приемник; второй приемник; и гетеродин приема, функционально соединенный с первым приемником и вторым приемником; и отсоединяют гетеродин приема от второго приемника и соединяют гетеродин передачи со вторым приемником в ответ на определение того, что состояние передатчика, по меньшей мере, временно не использует передатчик.

14. Способ по п.13, дополнительно содержащий этап, на котором:
управляют первым приемником и вторым приемником устройства беспроводной связи независимо друг от друга в ответ на определение того, что состояние передатчика, по меньшей мере, временно не использует передатчик.

15. Способ по п.13, в котором режим связи, который, по меньшей мере, временно не использует передатчик, является, по меньшей мере, одним из следующих режимов: поиск начальной соты, режим ожидания, интервал отслеживания соседней соты в режиме информационного обмена, отслеживание службы многоадресного мультимедийного вещания режима соседней соты, отслеживание службы многоадресного мультимедийного вещания режима одноадресной передачи соты и прием информации.

16. Способ по п.13, дополнительно содержащий этапы, на которых:
определяют одно из приемлемого условия зоны покрытия и неблагоприятного условия зоны покрытия; и выполняют этап соединения и этап отсоединения исключительно в ответ на определение приемлемого условия зоны покрытия.

17. Способ по п.16, дополнительно содержащий этапы, на которых:
собирают первичные статистические данные зоны покрытия при помощи первого приемника; собирают вторичные статистические данные зоны покрытия при помощи первого приемника и второго приемника; и определяют присутствие приемлемого условия зоны покрытия, если вторичные статистические данные зоны покрытия меньше первичных статистических данных зоны покрытия.

18. Способ управления приемниками с разнесением в устройстве беспроводной связи, содержащий этапы, на которых: задают первое пороговое значение скорости передачи данных; определяют скорость данных, принимаемых посредством устройства беспроводной связи; и переключают первый приемник и второй приемник из режима с разнесением в режим независимого функционирования приемников в ответ на то, что скорость принятых данных меньше первого порогового значения скорости передачи данных.

19. Способ по п.18, дополнительно содержащий этапы, на которых:
задают второе пороговое значение скорости передачи данных, причем второе пороговое значение скорости передачи данных больше первого порогового значения скорости передачи данных; переключают первый приемник и второй приемник из режима независимого функционирования приемников в режим разнесенного приема в ответ на то, что скорость передачи данных больше второго порогового значения скорости передачи данных.

20. Способ по п.18, дополнительно содержащий этап, на котором:
добавляют, по меньшей мере, один новый интерфейс к связке SCTP в ответ на то, что скорость принятых данных меньше первого порогового значения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. .

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в приемниках систем беспроводной связи. .

Изобретение относится к способам передачи данных в системе беспроводной связи, в частности к области использования MIMO-передачи. .

Изобретение относится к способу управления приемниками с разнесением в устройстве беспроводной связи. .

Изобретение относится к технике беспроводной связи и может быть использовано в системах с разнесенным приемом с помощью множества антенн. .

Изобретение относится к пространственной обработке сигналов, выполняемой принимающим объектом в системе связи с множеством входов и множеством выходов (MIMO). .

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для оценки канала и пространственной обработки для MIMO системы. .

Изобретение относится к приему с разнесением в беспроводной системе связи. .

Изобретение относится к области связи и может быть использовано в мобильной сотовой системе с секторизованными сотами. .

Изобретение относится к сетям связи. .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к адаптивным антенным системам

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к адаптивным радиоприемным устройствам

Изобретение относится к беспроводным системам связи

Изобретение относится к радиосвязи, в частности к коррекции радиосигнала, передаваемого с использованием технологии с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO)

Изобретение относится к системе мобильной связи, использующей схему разнесения передачи в восходящих линиях связи с переключением антенн и обратной связи для определения того, какая антенна должна использоваться для передачи, и предназначено для управления надлежащим образом периодом переключения антенн

Изобретение относится к системам беспроводной связи и предназначено для измерения качества сигнала в системах беспроводной связи

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи, технический результат состоит в повышении пропускной способности

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA)

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для формирования таблицы кодирования. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи данных. Для этого способ для передачи данных включает в себя: прием метки кодового слова в таблице кодирования для восьми антенн, отправляемой посредством абонентского устройства (UE); поиск кодового слова, идентифицированного посредством метки в таблице кодирования для восьми антенн; и кодирование данных, которые должны отправляться, посредством использования кодового слова, и отправку кодированных данных. Таблица кодирования включает в себя одно кодовое слово ранга 8 для восьми антенн. Кодовое слово ранга 8 антенн получается посредством умножения обратной матрицы для матрицы вращения для восьми антенн на восьмимерную матрицу, сформированную посредством кодовых слов ранга 4 для четырех антенн. Следовательно, кодовое слово в таблице кодирования для восьми антенн является применимым к сценариям, включающим в себя сильную корреляцию с двойной поляризацией, слабую корреляцию с двойной поляризацией, сильную корреляцию с одиночной поляризацией и слабую корреляцию с одиночной поляризацией. 7 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх