CN101176278B - 分集接收机及分集接收动作的控制方法 - Google Patents

分集接收机及分集接收动作的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种分集接收机及分集接收动作的控制方法，在分集接收机中降低功耗。利用分集的分集接收机(10)包括：条件判定电路(26)，其判定是否满足规定条件；以及控制电路(28)，其在所述条件判定电路判断为满足所述规定条件的情况下，暂时停止分集接收。

Description

分集接收机及分集接收动作的控制方法
技术领域
本发明涉及分集接收机及分集接收动作的控制方法，尤其涉及移动通信系统中与基站进行无线通信的移动站中的分集接收机及分集接收动作的控制方法。
背景技术
在由接收机接收来自发送机的发送信号的无线传送中，在发送机或接收机或该两个通信机进行移动的移动通信环境下，由于伴随发送机和接收机的相对位置的移动而产生的瑞利衰落，接收信号的振幅、相位随时间变动。在这样的由接收机对伴随变动的接收信号进行解调(还原发送信号)的情况下，有时无法正确地进行振幅衰减区间中的解调(在传送信号为数字数据的情况下产生比特错误)。
作为降低这样的衰落变动的影响的技术，有将通常使用1根接收机天线改为使用多根天线的天线空间分集技术，将从多个天线输出的接收信号的帧相位(定时)同步之后进行合成，进行对合成后的接收信号的解调，从而与使用1根天线时相比，可减轻衰落的影响。具体而言，在天线数例如为2根的情况下，当从一方的天线接收到的信号电平衰减时，从另一方的天线接收到的信号电平强的情况下，合成由两个天线接收到的信号，从而减轻电平的衰减(不过，为了进一步提高合成的效果，需要尽可能将多个天线间的相关抑制得较低)。此处，对于上述合成，也可以在对来自各天线的接收信号进行基于振幅的加权之后再进行合成。另外，也可以选择来自平均电平高的天线的一个输出来进行输出而不合成来自各天线的信号。
上述天线空间分集技术在应用于移动通信等的情况下，比较容易应用于可稳定地得到电源功率的基站(固定站)，另一方面，在应用于便携电话终端(移动站)时，与使用1根天线的情况相比，高频接收电路等的功耗增大，存在不对电池进行充电而造成可连续通话的时间减少的问题。
发明内容
基于本发明一个特征的利用分集的分集接收机包括：
条件判定电路，其判定是否满足规定条件；以及
控制电路，其在条件判定电路判断为满足所述规定条件的情况下，暂时停止分集接收，
在该接收机正在利用应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，所述规定条件是该接收机的移动速度低于第一规定值的情况，此外，在该接收机正在利用不应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，所述规定条件是移动速度低于第二规定值的情况，并且，第一规定值高于第二规定值。
可通过暂时停止造成高频接收电路等的功耗的分集接收来降低功耗。
可构成为分集接收机在移动站中接收来自基站的信号，规定条件是来自通信中的基站的规定信号的品质超过阈值的情况。
可通过在来自通信中的基站的规定信号的品质超过阈值时暂时停止分集接收来降低功耗。
可构成为分集接收机在移动站中接收来自基站的信号，规定条件是该移动站向基站发送的信号电平低于阈值的情况。
可通过在移动站向基站发送的信号电平低于阈值时暂时停止分集接收来降低功耗。
可构成为规定条件是该接收机利用应用发送功率控制的信道进行通信的情况。
可通过在接收机利用应用发送功率控制的信道进行通信时暂时停止分集接收来降低功耗。
可构成为分集接收机在移动站中接收来自基站的信号，规定条件是该接收机正在利用公共信道进行通信、且该移动站向基站发送的信号电平低于阈值的情况。
可构成为规定条件是该接收机的移动速度低于规定值的情况。
可通过在满足规定条件时暂时停止分集接收来降低功耗。
可通过根据上述结构暂时停止分集接收来降低功耗。
可构成为在分集接收动作暂时停止中，使分集接收动作维持规定的短时间。
可通过使分集动作短时间且除此之外停止分集动作来降低功耗。
基于本发明另一个特征的利用分集的接收机中的分集接收动作的控制方法包括如下步骤：
判定是否满足规定条件的步骤；以及
在判定为满足所述规定条件的情况下，暂时停止分集接收的步骤，
在该接收机正在利用应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，所述规定条件是该接收机的移动速度低于第一规定值的情况，此外，在该接收机正在利用不应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，所述规定条件是移动速度低于第二规定值的情况，并且，第一规定值高于第二规定值。
可通过暂时停止造成高频接收电路等的功耗的分集接收来降低功耗。
可构成为规定条件是来自通信中的基站的规定信号的品质超过阈值的情况。
可通过在来自通信中的基站的规定信号的品质超过阈值时暂时停止分集接收来降低功耗。
可构成为规定条件是该接收机的上行线路的发送信号的电平低于阈值的情况。
可通过在接收机的上行线路的发送信号的电平低于阈值时暂时停止分集接收来降低功耗。
可构成为规定条件是该接收机利用应用发送功率控制的信道进行通信的情况。
可通过在接收机利用应用发送功率控制的信道进行通信时暂时停止分集接收来降低功耗。
可构成为分集接收机在移动站中接收来自基站的信号，规定条件是该接收机正在利用公共信道进行通信、且该移动站向基站发送的信号电平低于阈值的情况。
可构成为规定条件是该接收机的移动速度低于规定值的情况。
可通过在满足规定条件时暂时停止分集接收来降低功耗。
可通过根据上述结构暂时停止分集接收来降低功耗。
可构成为在分集接收动作暂时停止中，使分集接收动作维持规定的短时间。
可通过使分集动作短时间且除此之外停止分集动作来降低功耗。
根据本发明的实施例，在利用天线空间分集的接收机中，根据与规定的判定对象信号的电平相关的判定，暂时停止分集接收动作，从而可将由分集接收动作引起的消耗电流增加抑制得较低，并且，可在抑制连续通话时间减少的同时，良好地确保移动中的通信品质。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的天线空间分集接收机的框图。
图2是示出本发明的一个实施例的分集接收动作控制的步骤的流程图。
图3是示出本发明的另一个实施例的分集接收动作控制的条件的时序图。
图4是示出本发明的另一个实施例的分集接收动作控制的步骤的流程图。
标号说明
10：分集接收机；12：高频接收电路；14：模拟/数字转换电路；16：数字基带处理电路；22：高频接收电路；24：模拟/数字转换电路；26：条件判定电路；28：控制电路。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的分集接收机以及分集接收方法的实施例。
(实施例1)
图1示出本发明的实施例1的天线空间分集接收机的一部分的框图。作为图1所示的分集接收机10，为便于说明示出2根天线的例子，但也可以是具有3根以上的天线的分集接收机。天线空间分集是分集的一个例子。在利用多个天线实现的分集中，有使用配置在离开某种程度的位置上的多个天线的空间分集、虽然位置大致相同但在天线间改变水平/垂直的偏振面的偏振分集、改变定向的定向分集等分集。
由天线#1接收到的信号被提供给高频接收电路12，在此根据需要实施信号放大、频率转换、滤波处理等信号处理。来自高频接收电路12的输出在模拟/数字转换电路14中转换为数字信号之后，提供给数字基带处理电路16。
另一方面，由天线#2接收到的信号被提供给高频接收电路22，在此根据需要实施信号放大、频率转换、滤波处理等信号处理。来自高频接收电路22的输出在模拟/数字转换电路24中转换为数字信号之后，提供给数字基带处理电路16。
即使在有3根以上的天线的情况下也如上述那样实施并行的处理，提供给数字基带处理电路16。
在进行动作时，在数字基带处理电路16中，合成2个系统的输入信号15、25，或进行选择而输出作为结果的合成或选择出的解调信号。来自数字基带处理电路16的解调信号输出到后级的信号处理级(未图示)，并且还输出到条件判定电路26。
如图2的步骤S2所示，条件判定电路26检查接收信号中的规定的判定对象信号、即成为判定对象的信号(例如导频信号的电平或品质等)是否高于规定的阈值(图2的S2)，从而进行应继续还是应暂时停止分集接收动作的条件判定，向控制电路28输出该判定结果。
作为判定对象信号，例如有导频信道的信号电平或信号品质，具体而言可以有信号电平(功率、电场强度等)、S/N、C/N、误码率等各种对象信号。另外，作为判定对象信号，如后所述，可以有表示上行线路的发送信号电平的信号、表示该接收机的移动速度的信号、表示是否正在利用应用发送功率控制的信道进行通信的信号等各种信号。
条件判定电路26可以从数字基带处理电路16接收合成或选择出的解调信号，或者也可以直接接收来自模拟/数字转换电路14、24的数字信号15、25。在后者的情况下，可以将两个数字信号分别独立地与阈值进行比较，并且也可以比较两个数字信号彼此来判定哪个电平高。在进行变形时，条件判定电路26也可以包含在数字基带处理电路16中。
作为条件判定电路26接收的判定对象信号，可以是通信信道本身的合成结果(在上次条件判定为分集接收暂时停止的情况下，合成电路的输出信号与合成电路的输入信号一致)，或者也可以是通信信道和并行或时分复用而传送的导频信道的合成结果。
也可以构成为，一般在接收机内，在发送接收状态良好的情况下，降低上行线路的发送信号的电平那样地动作，所以在上行线路的发送信号的电平在规定阈值以下的情况下，暂时停止分集接收。在该结构的情况下，条件判定电路26作为判定对象信号取得本站的上行线路的发送信号的电平，从而可判定其是否在阈值以下。
信道包括公共信道(控制系统的信道)和独立信道(通话等)，通常，独立信道进行发送功率控制(功率控制)，而公共信道不进行发送功率控制。因此，不进行发送功率控制的公共信道的分集接收的效果好。因此，也可以构成为不比较多个天线的通信品质，而首先按照信道的种类来切换分集动作/停止。
即，作为简单的控制，可以构成为在利用例如位置登记信号的发送用信道等不应用发送功率控制的信道(公共信道)的通信中，使分集接收动作；在利用应用发送功率控制的信道(独立信道)的通信中，使分集接收停止。
在这样的结构的情况下，条件判定电路26作为判定对象信号可对表示是否正在利用应用发送功率控制的信道进行通信的信号进行判定。
更详细地说，在利用公共信道的通信状态下，在下行线路中不应用发送功率控制，但在上行线路中应用(低速或缓慢的)发送功率控制。由此，在相对接近基站的位置或通信环境良好的区间中，移动站发送功率的平均值(或峰值)相对变低。因此，即使暂时停止在该区间(可根据发送功率的阈值判定来确定)的分集接收动作，也几乎不对通信品质产生影响。
另一方面，在利用独立信道的通信状态下，在下行线路、上行线路中都应用高速的发送功率控制。由此，可根据移动站发送功率来进行分集接收动作的暂时停止控制。另外，所应用的发送功率控制方法存在差异，所以对于在分集接收动作的暂时停止控制中使用的阈值，在公共信道状态和独立信道状态下设定不同的值，从而可进行更适当的控制。
另外，在接收机的移动速度低的情况下空间分集接收效果好，所以也可以构成为在接收机的移动速度低于规定值的情况下使分集接收动作，在为规定值以上的情况下暂时停止分集接收。接收机的移动速度可通过利用衰落周期、加速度传感器、GPS系统来进行检测。条件判定电路26作为判定对象信号而输入来自衰落周期检测电路、加速度传感器、GPS系统等(未图示)的信息，从而可判定接收机的移动速度是否低于规定值。
或者，一般在移动站从静止状态逐渐提高移动速度而更高速地移动时，特别在不应用发送功率控制的信道的情况下，存在通信信道的品质恶化的倾向。在不应用发送功率控制的公共信道(下行线路)中，在规定速度以下时，即使暂时停止接收分集接收动作也不会造成大的品质恶化。因此，可在确保所需的通信品质的同时降低功耗。
另一方面，在应用发送功率控制的情况下，在成为发送功率控制本身的应用效果不充分那样的高速区域时，可将使动作开始的速度阈值(在此以上时使分集接收动作开始)设定得较高，以使接收分集接收动作开始。
另外，也可以构成为在移动站正在利用应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，将移动速度低于第一规定值的情况设为条件，另一方面，在移动站正在利用不应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，将移动速度低于第二规定值(第一规定值高于第二规定值)的情况设为条件，暂时停止分集接收。
在这样的控制中，严密地说，即使是低速移动或静止状态，有时每个天线的接收品质的优劣也随时间而变化，所以也可以构成为不会导致分集接收动作连续停止，即使在暂时停止中也以一定间隔使分集接收动作维持短时间(或者设为选择分集接收动作)。
控制电路28根据所输入的判定结果来控制针对高频接收电路是仅使1个系统动作还是使2个系统都动作。更详细地说，对仅使高频接收电路12动作、仅使高频接收电路22动作(3个系统以上的情况下使哪些系统动作)、或使两个(全部)接收电路12、22动作进行控制。另外，控制电路28也可以根据所输入的判定结果来控制位于基带处理电路内的合成或选择电路的动作。
在来自通话中的基站的(例如导频信道的)信号电平或信号品质(在本说明书以及权利要求书中，将电平或品质等统称为“品质”，包括电平(功率、电场强度等)、S/N、C/N、误码率等)在规定阈值以下的情况下，分集接收的必要性大，所以控制电路28使两个高频接收电路12、14动作(图2的S3)。
另一方面，在来自通话中的基站的(例如导频信道的)信号品质在规定阈值以上的情况下，分集接收的必要性小，所以为了减少功耗，控制电路28暂时停止任意一个高频接收电路的动作，从而可使分集接收暂时停止(图2的S4)。
也可以根据其它要素来控制应继续还是应暂时停止分集接收，以取代根据上述那样的接收信号的品质等进行控制。
一般在接收机内，在发送接收状态良好的情况下，降低上行线路的发送信号的电平那样地动作，所以也可以控制为在上行线路的发送信号的电平在规定阈值以下的情况下暂时停止分集接收。
另外，不进行发送功率控制的公共信道的分集接收效果好。因此，也可以构成为不比较多个天线的通信品质，而首先在利用应用发送功率控制的信道进行通信时暂时停止分集接收。
另外，在接收机的移动速度低的情况下空间分集接收效果高，所以也可以控制为在接收机的移动速度低于规定值的情况下继续分集接收，在为规定值以上的情况下暂时停止分集接收。接收机的移动速度可通过利用衰落周期、加速度传感器、GPS系统来进行检测。
为了防止基于条件判定结果的分集接收动作的启动(ON)停止(OFF)的频度变得过于频繁，可设置适当的对时间进行计数的定时器。可假定在接收动作切换时使该定时器开始计数，在定时器计满之前不实施下次接收动作切换(图2的S5、图4的S17)。
在经过规定时间之后(S5)，返回到判定对象信号是否大于阈值的判定处理(S2)。
另外，代替该定时器而通过对条件判定用阈值设置适当的延迟(未图示)，也可以得到降低频度的效果。
(实施例2)
参照图3和图4来说明本发明的实施例2的分集接收动作的控制动作。
首先，在接通分集接收机10的电源时，在条件判定电路26中，判定两个信号14、25是否分别在阈值以上(图4的S11)，检测两个信号中哪个信号电平高(图4的S12)。
如果两个信号都在阈值以上，则仅选择与电平高的一方相当的接收系统而继续动作(图4的S13)。在图3的例子中，来自高频接收电路12的信号15的电平较高。在该情况下，使高频接收电路22的动作暂时停止(暂时停止分集接收)，仅使高频接收电路12动作。由此，可暂时降低功耗。
如果仅一方的信号在阈值以上(图4的14)，则仅选择与高于阈值的该信号相当的接收系统而继续动作(图4的S15)。
如果两个信号都在阈值以下(图4的S14)，则使两方的高频接收电路12、22动作，在数字基带处理电路16中，合成两个信号15、25(继续分集接收动作，图4的S16)。
在经过规定时间之后(S17)，返回到两个信号是否都大于阈值的判定处理(S11)。
即使在接通分集接收10的电源之后，在条件判定电路26中，也判定两个信号14、25是否分别在阈值以上，检测两个信号中哪个信号电平高。
如果仅一方的信号在阈值以上，则仅选择与高于该阈值的信号相当的接收系统而继续动作。在图3的例子中，来自高频接收电路12的信号15的电平较高。在该情况下，使高频接收电路22的动作暂时停止(暂时停止分集接收)，仅使高频接收电路12继续动作。由此，可暂时降低功耗。
如果两个信号都在阈值以下，则使两方的高频接收电路12、22的动作继续，在数字基带处理电路16中，合成两个信号15、25(分集接收动作)。在该情况下，也可以比较两个信号，在从比较的时间点到分集接收动作开始的期间，选择电平高的一方而使其动作。
本国际申请主张基于2005年5月17日提出的日本专利申请2005-144635号的优先权，并将2005-144635号的全部内容引用到本国际申请中。

Claims (4)

1.一种利用分集的分集接收机，该分集接收机包括：
条件判定电路，其判定是否满足规定条件；以及
控制电路，其在所述条件判定电路判断为满足所述规定条件的情况下，暂时停止分集接收，
在该接收机正在利用应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，所述规定条件是该接收机的移动速度低于第一规定值的情况，此外，在该接收机正在利用不应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，所述规定条件是移动速度低于第二规定值的情况，并且，第一规定值高于第二规定值。
2.根据权利要求1所述的分集接收机，其特征在于，
在分集接收动作暂时停止中，使分集接收动作维持规定的短时间。
3.一种利用分集的接收机中的分集接收动作的控制方法，该分集接收动作的控制方法包括如下步骤：
判定是否满足规定条件的步骤；以及
在判定为满足所述规定条件的情况下，暂时停止分集接收的步骤，
在该接收机正在利用应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，所述规定条件是该接收机的移动速度低于第一规定值的情况，此外，在该接收机正在利用不应用发送功率控制的信道进行通信的情况下，所述规定条件是移动速度低于第二规定值的情况，并且，第一规定值高于第二规定值。
4.根据权利要求3所述的分集接收动作的控制方法，其特征在于，
在分集接收动作暂时停止中，使分集接收动作维持规定的短时间。
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