CN101895327A - 在mimo无线通信系统中的双模移动终端及其控制方法 - Google Patents

在mimo无线通信系统中的双模移动终端及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在MIMO无线通信系统中的双模移动终端及其控制方法，公开了一种双模终端及其控制方法。本发明包括第一天线和第二天线。特别是，经由第二天线接收到的信号包括从复用LTE下行链路信号、CDMA DCN(数据核心网络)下行链路信号和CDMA PCS(个人通信服务)下行链路信号而产生的信号。并且，本发明的特征在于包括用于解复用下行链路信号的三工器。因此，本发明的双模终端能够在测量CDMA信号质量的过程中没有数据速率下降地接收LTE信号。

Description

在MIMO无线通信系统中的双模移动终端及其控制方法
技术领域
本发明涉及移动终端，并且更具体地，涉及双模移动终端及其控制方法。虽然本发明适用于宽的应用范围，但是它特别适用于在测量CDMA信号质量的过程中没有数据速率下降地接收LTE信号。
背景技术
通常，双模移动终端是能够支持在通信系统中两种相互不同的无线通信的移动终端。该双模移动终端主要地在不同种类的通信网络是否共存的区域中使用。作为双模移动终端有代表性的示例，可用于LTE(长期演进)无线通信和CDMA(码分多址)无线通信两者的移动终端正在得到广泛的关注。虽然能够与LTE网络和CDMA网络两者通信的双模移动终端被视为本发明的示例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，本发明适用于其他种类的无线通信系统。
在LTE无线通信中，采用用于使用多个发射天线和多个接收天线发送和接收信号的MIMO方案。一旦采用该MIMO方案，则发送或者接收级能够使用多个天线提高容量和增强性能。另外，CDMA无线通信由于EV-DO REV.A而对于分集方案需要多个天线。在本公开中，MIMO可以称作“多个天线”。
为了接收一个完整的消息，MIMO系统不取决于单个天线路径。相反，在MIMO系统中，数据是通过采集以将经由多个天线接收到的数据片段组合在一起来完成的。如果使用MIMO系统，则能够在具有指定大小的小区范围内改善数据速率。并且，还能够提高系统覆盖范围，同时保证特定的数据速率。另外，该MIMO系统可广泛地适用于移动通信终端、中继器等等。根据MIMO系统，能够克服在使用单个天线的相关技术的移动通信中有限的传输业务量。
同时，在相关技术的双模终端中，在由于对可装载在一个终端设备中天线数目的限制的特定情形下，可能导致LTE信号的发送/接收中断的问题。
图1是根据相关技术的单个射频接收机链式双模终端结构的视图。
参考图1，单个无线电双模终端包括LTE调制解调器和CDMA调制解调器。并且，双工器执行DCN(数据核心网络)频带和PCS(个人通信服务)频带的复用及其解复用。另外，天线0和天线1同时地在LTE调制解调器和CDMA调制解调器之间切换。
图2是用于解释可能由常规单个射频接收机链式双模终端所引起的问题的视图。
参考图2，在与LTE网络通信的终端尝试移交到CDMA网络中的情况下，它在大约6ms期间停止从LTE基站(eNodeB)接收LTE信号，如图2所示，并且然后测量CDMA信号的质量。所测量的CDMA信号的质量经由LTE调制解调器被发送给LTE基站。
在这种情况下，该CDMA信号的质量指的是eHRPD(增强的高速率分组数据)测量。另外，eHRPD是由3GPP2标准委员会开发的1xEV-DO上层协议栈的新的版本，以准备用于与LTE的无线通信网络互操作性。
用于这个质量测量的LTE信号的中间时间被称作测量间隙。在这个测量间隙期间，相关技术的双模终端的天线0和天线1通过切换连接到CDMA调制解调器。特别地，这个测量间隙指的是LTE信号的接收/发送的中断，因此它指的是频率效率被降低。
本发明意在提出一种用于在不产生测量间隙的情况下执行CDMA信号质量测量的装置及其方法。
发明内容
因此，本发明针对一种基本上消除了由于相关技术的限制和缺点引起的一个或多个问题的双模移动终端。
本发明的一个目的是提供一种在MIMO无线通信系统中的双模移动终端及其控制方法。
在下面的描述中将部分地阐述本发明的附加优点、目的和特点，并且在参阅以下内容时部分地对于那些本领域普通的技术人员将变得显而易见或者可以从本发明的实施中获悉。通过在书面描述及其权利要求以及所附的附图中特别指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其他的优点。
为了实现这些目的和其他的优点，和按照本发明的目的，如在此处体现和广义地描述的，根据本发明的双模终端包括：第一通信模块，该第一通信模块被配置成与第一基站通信；第二通信模块，该第二通信模块被配置成与第二基站通信；第一天线，该第一天线包括连接到第一通信模块或者第二通信模块的开关模块，第一天线被配置成发射/接收第一基站信号或者第二基站信号；第二天线，该第二天线被配置成接收第一基站信号和第二基站信号；双工器，如果第一天线连接到第二通信模块，则该双工器被配置成复用或者解复用第二基站信号；以及三工器，该三工器被配置成解复用第一基站信号和第二基站信号。
优选地，第一通信模块从第一基站接收用于第二基站信号质量测量的命令，并且然后将所接收到的命令递送给第二通信模块。
更优选地，已经接收到该命令的第二通信模块使用经由第二天线接收到的第二基站信号来执行第二基站信号质量测量。并且，第一通信模块经由第一天线和第二天线接收第一基站信号。
优选地，第一基站包括LTE(长期演进)基站，并且第二基站包括CDMA(码分多址)基站。
更优选地，三工器将经由第二天线接收到的信号解复用为LTE下行链路信号、CDMA DCN(数据核心网络)下行链路信号和CDMA PCS(个人通信服务)下行链路信号。在这种情况下，LTE下行链路信号的频带的范围在746MHz和756MHz之间，并且CDMA DCN下行链路信号的频带的范围在869MHz和894MHz之间。
更优选地，双工器对CDMA DCN下行链路信号或者CDMA PCS下行链路信号执行复用或者解复用。
优选地，如果双模终端从第一基站移交到第二基站，则第一天线连接到第二通信模块。
在本发明的另一个方面中，一种在MIMO无线通信系统中控制双模终端的方法，包括以下步骤：经由第一天线和第二天线接收LTE(长期演进)信号；从LTE基站接收指示存在邻近CDMA(码分多址)基站的信息；如果LTE信号的质量等于或者小于第一阈值，则从LTE基站接收用于CDMA信号质量测量的命令；一旦经由第一天线和第二天线从LTE基站接收到LTE信号，就经由第二天线从邻近CDMA基站接收CDMA信号；测量所接收到的CDMA信号的质量；以及将所测量到的质量报告给LTE基站。
优选地，该方法进一步包括以下步骤：如果在特定的持续时间中LTE信号的质量等于或者小于第一阈值，并且CDMA信号的质量等于或者大于第二阈值，则执行从LTE基站移交到邻近CDMA基站中。
更优选地，该移交执行步骤包括将第一天线从LTE调制解调器连接到CDMA调制解调器的步骤。
优选地，经由第二天线接收到的信号包括从复用LTE下行链路信号、CDMA DCN(数据核心网络)))下行链路信号和CDMA PCS(个人通信服务)))下行链路信号而产生的信号。
优选地，LTE下行链路信号的频带的范围在746MHz和756MHz之间，并且CDMA DCN下行链路信号的频带的范围在869MHz和894MHz之间。
因此，本发明提供以下的效果和/或优点。
首先，在MIMO无线通信系统中，通过没有测量间隙地保持接收LTE信号，双模终端能够有效地执行CDMA信号质量的测量。
其次，本发明的双模终端能够在测量CDMA信号质量的过程中没有数据速率下降地接收LTE信号。
应当理解，本发明的上文的概述和下面的详细说明是示例性和解释性的，并且意在提供对要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被合并到本申请中和构成本申请的一部分，附图图示了本发明的实施例，并且与该说明书一起可以用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是根据相关技术用于单个射频接收机链式双模终端的结构的视图；
图2是用于解释可能由常规单个射频接收机链式双模终端所引起的问题的视图；
图3是根据相关技术用于双射频接收机链式双模终端的结构的视图；
图4是用于双射频接收机链式双模终端的结构的视图，该终端补充在图3中示出的以前的终端的问题；
图5是根据相关技术用于双射频接收机链式双模终端的另一个结构的视图；
图6是由美国的Verizon通信服务的频带宽度的视图；
图7是根据本发明的实施例用于双射频接收机链式双模终端的结构的视图；以及
图8是根据本发明的实施例用于解释双模终端的操作过程的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的优选实施例，它们的示例在附图中被图示。在以下参考附图所公开的详细说明不意在指示本发明唯一的实施例，而是解释本发明的示例性实施例。在本发明的以下详细说明中，包括细节以帮助充分理解本发明。但是，对于那些本领域技术人员来说显而易见的是，可以无需这些细节实现本发明。例如，虽然假设无线移动通信系统包括3GPP LTE系统详细地进行以下的描述，但是除了3GPP LTE的内在的特征之外，它们适用于其它的移动通信系统。
偶尔地，为了防止本发明变得不清楚，为公众所知的结构和/或设备被跳过，或者可以表示为集中于结构和/或设备的核心功能的框图。只要可能，贯穿附图相同的附图标记将用于表示相同的或者类似的部分。
此外，在以下的描述中，假设终端是诸如作为用户设备(UE)、移动站(MS)等等的移动或者固定用户级设备的通用名称，并且基站是诸如节点B、e节点B、基站等等的与终端通信的网络级的随机节点的通用名称。
为了解决以上所述的问题，相关技术的优点和缺点描述如下。首先，提出了在以下示出的终端的结构以通过避免产生测量间隙来执行CDMA信号的质量测量。特别地，由于在CDMA EVDO rev.A上支持分集天线，所以在图3至5中示出用于CDMA信号的发送/接收的两个天线。但是，应当注意到，仅仅一个天线被提供用于CDMA信号的质量测量。
图3是根据相关技术用于双射频接收机链式双模终端的结构的视图。
参考图3，为了阻止测量间隙的任何产生，可以观察到分别地存在用于收发LTE信号的天线和用于收发CDMA信号的天线。特别地，在图2中提供了双工器以执行DCN(数据核心网络)频带和PCS(个人通信服务)频带的复用及其解复用。
由于不取决于LTE信号的发送/接收来执行CDMA信号的质量测量，所以不产生测量间隙。但是，由于许多的天线加载在终端设备的有限空间中，所以这引起天线间干扰增加的问题。
图4是用于双射频接收机链式双模终端的结构的视图，该终端补充在图3中示出的以前的终端的问题。在图4中，还提供了双工器以执行DCN(数据核心网络)频带和PCS(个人通信服务)频带的复用及其解复用。
参考图4，虽然产生天线间干扰的概率通过提高在图2中示出的终端设备的尺寸而降低，但是不足以满足由终端制造商在设计方面产生的需求。
图5是根据相关技术用于双射频接收机链式双模终端的另一个结构的视图。特别地，在图5中示出的终端的特征在于采用用于对LTE频带、CDMA DCN频带和CDMA PCS频带执行复用和解复用的三工器。在这种情况下，高精度的三工器应当能够精确地相互区别CDMADCN的上行链路频带和LTE下行链路频带。
但是，如图6所示，由于美国的Verizon通信的CDMA DCN(数据核心网络)UL(上行链路)频带和LTE UL频带之间的间隙被狭窄地设置为37MHz，所以对于当前技术来说实现能够相互区别CDMADCN UL频带和LTE UL频带的高精度的三工器是相当困难的。即使高精度的合成器/分解器的实现是可能的，该产品成本也将是不现实的。
因此，本发明提出一种用于通过避免产生由相关技术双模终端所引起的问题，不影响LTE信号的接收性能地执行CDMA信号的测量的双模终端。
图7是根据本发明的实施例用于双射频接收机链式双模终端的结构的视图。
参考图7，天线0 701是用于发射和接收两者的天线。并且，它能够使用开关703执行LTE信号或者CDMA信号的发送/接收。在图7中示出的双射频接收机链式双模终端与在图1中示出的相关技术双模终端的不同之处在于仅当LTE调制解调器706由于移交到CDMA网络而不工作的时候，才执行切换。在天线0经由开关703连接到CDMA调制解调器707的情况下，双工器704能够对二个CDMA频带(即，DCN和PCS)执行复用或者解复用。
天线1 702是只接收天线。连接到天线1 702的三工器705能够执行所有LTE下行链路频带和CDMA下行链路频带的解复用。这个三工器与在图4中示出的以前的三工器的不同之处在于仅仅对下行链路信号执行解复用。
特别地，如图5所示，在DCN DL频带和LTE DL频带之间的间隙被设置为113MHz，并且可以容易地与上行链路频带(例如，滤波)不同地区别。实现在图7中示出的三工器705变得更为方便。并且，其有利之处在于三工器705的产品成本是现实的。
在图7中示出的本发明的双模终端在CDMA测量时段中能够经由天线0 701和天线1 702接收LTE DL信号。但是，它能够通过经由天线1 702接收CDMA信号来执行CDMA信号质量测量。因此，使用是发射天线的天线0 701将所测量的CDMA信号质量报告给LTE基站。
图8是根据本发明的实施例用于解释双模终端的操作过程的流程图。特别地，图8示出了在连接到LTE网络的终端测量CDMA信号以进行移交到CDMA网络中的情形下的操作过程。
参考图8，在步骤800中，终端经由天线0和天线1两者接收LTE信号。该终端定期地或者非定期地经由系统信息块8(SIB 8)从LTE基站接收指示周围存在至少一个CDMA小区的信息。LTE调制解调器优选地将这个信息递送给CDMA调制解调器。另外，在步骤805中，该终端定期地或者非定期地执行诸如RSRP(基准信号接收功率)测量这样的LTE信号质量测量过程。
在步骤810中，该终端确定在特定的持续时间中所测量的LTE信号的质量是否具有小于第一阈值的值。如果该值等于或者大于该阈值，则该终端返回到步骤800，并且然后经由天线0和天线1两者接收LTE信号。
在步骤815中，如果该值小于该阈值，则LTE调制解调器经由例如RRC(无线电资源控制)层的上层从LTE基站接收用于启动CDMA信号质量测量的命令。然后，在步骤820中，LTE调制解调器将用于启动CDMA信号质量测量的命令递送给CDMA调制解调器。随后，LTE调制解调器经由天线0和天线1保持接收LTE信号。同时，在步骤830中，CDMA调制解调器使用经由天线1的三工器接收到的CDMA信号来执行CDMA信号质量测量。
在步骤835中，如果完成了CDMA信号质量测量，则CDMA调制解调器将测量结果递送给LTE调制解调器。在步骤840中，LTE调制解调器对该测量结果执行恰当的变换，并且然后经由天线0将它报告给LTE基站。
基于CDMA信号质量测量和LTE信号质量测量结果，例如，如果在特定的一段时间中LTE信号质量等于或者小于第一阈值，并且CDMA信号质量等于或者大于第二阈值，则该终端执行从LTE基站移交到CDMA基站中。在这种情况下，LTE调制解调器进入空闲模式，并且天线0连接到CDMA调制解调器。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明意在覆盖对本发明的修改和改变，只要它们归入权利要求和其等同物的范围之内。

Claims (13)

1.一种双模终端：
第一通信模块，所述第一通信模块被配置成与第一基站通信；
第二通信模块，所述第二通信模块被配置成与第二基站通信；
第一天线，所述第一天线包括连接到所述第一通信模块或者所述第二通信模块的开关模块，所述第一天线被配置成发射/接收第一基站信号或者第二基站信号；
第二天线，所述第二天线被配置成接收所述第一基站信号和所述第二基站信号；
双工器，如果所述第一天线连接到所述第二通信模块，则所述双工器被配置成复用或者解复用所述第二基站信号；以及
三工器，所述三工器被配置成解复用所述第一基站信号和所述第二基站信号。
2.根据权利要求1所述的双模终端，其中，所述第一通信模块从所述第一基站接收用于第二基站信号质量测量的命令，并且然后将所接收到的命令递送给所述第二通信模块。
3.根据权利要求2所述的双模终端，其中，已经接收到所述命令的所述第二通信模块使用经由所述第二天线接收到的所述第二基站信号来执行所述第二基站信号质量测量，并且其中所述第一通信模块经由所述第一天线和所述第二天线来接收所述第一基站信号。
4.根据权利要求1所述的双模终端，其中，所述第一基站包括LTE(长期演进)基站，并且其中所述第二基站包括CDMA(码分多址)基站。
5.根据权利要求4所述的双模终端，其中，所述三工器将经由所述第二天线接收到的信号解复用为LTE下行链路信号、CDMA DCN(数据核心网络)下行链路信号和CDMA PCS(个人通信服务)下行链路信号。
6.根据权利要求5所述的双模终端，其中，所述LTE下行链路信号的频带的范围在746MHz和756MHz之间，并且其中所述CDMADCN下行链路信号的频带的范围在869MHz和894MHz之间。
7.根据权利要求4所述的双模终端，其中，所述双工器对所述CDMA DCN下行链路信号或者所述CDMA PCS下行链路信号执行复用或者解复用。
8.根据权利要求1所述的双模终端，其中，如果所述双模终端从所述第一基站切换到所述第二基站中，则所述第一天线连接到所述第二通信模块。
9.一种在MIMO无线通信系统中控制双模终端的方法，包括以下步骤：
经由第一天线和第二天线两者接收LTE(长期演进)信号；
从LTE基站接收指示存在邻近CDMA(码分多址)基站的信息；
如果所述LTE信号的质量等于或者小于第一阈值，则从所述LTE基站接收用于CDMA信号质量测量的命令；
一旦经由所述第一天线和所述第二天线从所述LTE基站接收到所述LTE信号，就经由所述第二天线从所述邻近CDMA基站接收CDMA信号；
测量所接收到的CDMA信号的质量；以及
将所测量到的质量报告给所述LTE基站。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤：如果在特定的持续时间中所述LTE信号的质量等于或者小于所述第一阈值，并且所述CDMA信号的质量等于或者大于第二阈值，则执行从所述LTE基站移交到所述邻近CDMA基站。
11.根据权利要求10所述的方法，所述移交执行步骤包括将所述第一天线从LTE调制解调器连接到CDMA调制解调器的步骤。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，经由所述第二天线接收到的信号包括从复用LTE下行链路信号、CDMA DCN(数据核心网络)下行链路信号和CDMA PCS(个人通信服务)下行链路信号而产生的信号。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述LTE下行链路信号的频带的范围在746MHz和756MHz之间，并且其中所述CDMA DCN下行链路信号的频带的范围在869MHz和894MHz之间。
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