DE102013102794A1

DE102013102794A1 - Dynamische RxDiv für Leerlaufmodus in einem Anwendergerät

Info

Publication number: DE102013102794A1
Application number: DE102013102794A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Clevorn; Roland Hellfajer
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2033-03-20
Also published as: US20160029306A1; US20130244665A1; CN103327584A; DE102013102794B4; US9883458B2; US9144020B2; CN103327584B

Abstract

Ein Verfahren zum Bewerten einer Empfangsqualität eines Empfängers weist das Ermitteln einer Empfangsqualität des Empfängers unter Verwendung einer Messung von einer einzigen aktiven Antenne des Empfängers auf, falls der Empfänger im Leerlaufmodus ist. Das Verfahren weist ferner das Aktivieren einer Empfänger-Diversity durch Aktivieren wenigstens einer zweiten Antenne des Empfängers im Leerlaufmodus auf, falls die Messung von der einzigen aktiven Antenne des Empfängers unter einem ersten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt. Ein Empfänger weist Empfängerketten auf, die eingerichtet sind, mit jeweiligen Antennen eine Schnittstelle zu bilden, und eine Empfangsqualitäts-Schätzeinheit, die eingerichtet ist, eine Empfangsqualität einer einzigen aktiven Empfangskette zu ermitteln, wenn der Empfänger in einem Leerlaufmodus ist. Der Empfänger weist ferner eine Diversity-Steuereinheit auf, die eingerichtet ist, im Leerlaufmodus wahlweise wenigstens eine zweite Empfangskette anhand der bestimmten Empfangsqualität von der Empfangsqualität-Schätzeinheit zu aktivieren.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Anwendergerät (UE), das eine dynamische Aktivierung/Deaktivierung einer Empfangs-Diversity (RxDiv) in einem Leerlaufmodus ausführt, und ein Verfahren zum dynamischen Aktivieren und Deaktivieren einer Empfangs-Diversity in einem Leerlaufmodus.
In der Mobilkommunikation zwischen einer Basisstation (BS) und einem Anwendergerät (UE) werden Diversity-Empfänger in dem Anwendergerät verwendet, um den Empfang von Funksignalen, die von der Basisstation gesendet werden, zu verbessern. Daher verbessern Diversity-Empfänger die Qualität des empfangenen Signals. Die Verwendung der Empfangs-Diversity führt jedoch zu einem erheblich erhöhten Leistungsverbrauch, der die verfügbare Standby-Zeit erheblich verringert.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Bewerten einer Empfangsqualität eines Empfängers bereitgestellt, das Folgendes aufweist: Ermitteln, ob der Empfänger in einem Leerlaufmodus ist; falls der Empfänger im Leerlaufmodus ist, Ermitteln einer Empfangsqualität des Empfängers unter Verwendung einer Messung von einer einzigen aktiven Antenne des Empfängers; und Aktivieren der Empfänger-Diversity durch Aktivieren wenigstens einer zweiten Antenne des Empfängers im Leerlaufmodus, falls die Messung von der einzigen aktiven Antenne des Empfängers unter einem ersten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt.
In einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner Folgendes aufweisen: Ermitteln der Empfangsqualität des Empfängers unter Verwendung einer Messung von sämtlichen aktiven Antennen des Empfängers während des Leerlaufmodus, wenn die Empfänger-Diversity aktiviert worden ist; und Einleiten eines Korrektureingriffs durch den Empfänger, falls die bewertete Empfangsqualität mit aktivierter Empfänger-Diversity unter einem zweiten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt.
In noch einer Ausgestaltung können der erste vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert und der zweite vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert gleich sein.
In noch einer Ausgestaltung kann der Korrektureingriff durch den Empfänger eine Weiterreichung von einem aktuellen Netz zu einem anderen Netz aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Verfahren ferner das Deaktivieren der Empfänger-Diversity durch Deaktivieren der einzigen aktiven Antenne oder der zweiten Antenne im Leerlaufmodus aufweisen, falls die Messung der Empfangsqualität, die der einzigen aktiven Antenne bzw. der zweiten Antenne zugeordnet ist, größer als ein dritter vorgegebener Schwellenwert ist.
In noch einer Ausgestaltung kann der dritte vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert größer sein als der erste vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert.
In noch einer Ausgestaltung kann das Ermitteln der Empfangsqualität des Empfängers von sämtlichen aktiven Antennen des Empfängers dann, wenn die Empfänger-Diversity aktiviert ist, Folgendes aufweisen: Messen eines ersten Empfangsqualitätsparameters, der einer ersten Antenne der aktiven Antennen zugeordnet ist; Messen eines zweiten Empfangsqualitätsparameters, der einer zweiten Antenne der aktiven Antennen zugeordnet ist; und Verwenden des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters, um eine Empfänger-Diversity-Messung (RxDiv-Messung) zu erzeugen, wobei die RxDiv-Messung die ermittelte Empfangsqualität mit aktivierter Empfänger-Diversity enthält.
In noch einer Ausgestaltung kann die RxDiv-Messung eines der Folgenden aufweisen: eine Summe des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters; den Größeren des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters; den Kleineren des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters; und einen Mittelwert des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters.
In noch einer Ausgestaltung kann die RxDiv-Messung einen Qualitätsparameter enthalten, der sowohl der ersten Antenne als auch der zweiten Antenne zugeordnet ist.
In noch einer Ausgestaltung kann das Ermitteln, ob der Empfänger in dem Leerlaufmodus ist, das Ermitteln, dass in dem Empfänger keine DCH-Verbindung aufgebaut ist, aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Ermitteln der Empfangsqualität des Empfängers unter Verwendung einer Messung von der einzigen aktiven Antenne das Ermitteln einer Signalleistung oder eines Signal/Rausch-Verhältnisses (SNR) eines empfangenen Signals von der einzigen aktiven Antenne aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Empfänger bereitgestellt, der Folgendes aufweisen kann: mehrere Empfängerketten, die eingerichtet sind, mit mehreren jeweiligen Antennen eine Schnittstelle zu bilden und hiervon mehrere jeweilige Signale zu empfangen; eine Empfangsqualität-Schätzeinheit, die eingerichtet ist, eine Empfangsqualität einer einzigen aktiven Empfängerkette der mehreren Empfängerketten zu ermitteln, wenn der Empfänger in einem Leerlaufmodus ist; und eine Diversity-Steuereinheit, die eingerichtet ist, um im Leerlaufmodus wahlweise wenigstens eine zweite Empfängerkette der mehreren Empfängerketten anhand der bestimmten Empfangsqualität von der Empfangsqualität-Schätzeinheit zu aktivieren.
In einer Ausgestaltung kann die Empfangsqualität Schätzeinheit eingerichtet sein, die Empfangsqualität durch Messen einer Signalleistung oder eines Signal/Rausch-Verhältnisses (SNR) eines Signals von der einzigen aktiven Empfangskette zu ermitteln.
In noch einer Ausgestaltung kann die Diversity-Steuereinheit eingerichtet sein, die wenigstens eine zweite Empfängerkette zu aktivieren, falls die ermittelte Empfangsqualität unter einem ersten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt.
In nach einer Ausgestaltung kann die Empfangsqualität-Schätzeinheit eingerichtet sein, eine Empfangsqualität, die sämtlichen aktiven Empfängerketten zugeordnet ist, zu ermitteln, wenn die Diversity-Steuereinheit die wenigstens eine zweite Empfängerkette aktiviert hat, und die Diversity-Steuereinheit kann ferner eingerichtet sein, einen Korrektureingriff einzuleiten, falls nach der Aktivierung der wenigstens einen zweiten Empfängerkette die ermittelte Empfangsqualität unter einem zweiten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt.
In noch einer Ausgestaltung können der erste vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert und der zweite vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert gleich sein.
In noch einer Ausgestaltung kann die Diversity-Steuereinheit eingerichtet sein, die Empfänger-Diversity durch Deaktivieren der ersten Empfängerkette oder der zweiten Empfängerkette zu deaktivieren, falls die Empfangsqualität einer verbleibenden aktivierten Empfängerkette der ersten Empfängerkette und der zweiten Empfängerkette größer ist als ein dritter vorgegebener Schwellenwert.
In noch einer Ausgestaltung kann die Diversity-Steuereinheit dann, wenn sowohl die erste Empfängerkette als auch die zweite Empfängerkette eine Empfangsqualität haben, die größer ist als der dritte vorgegebene Schwellenwert, eingerichtet sein, die Empfängerkette mit einer Empfangsqualität, die geringer ist als jene der anderen, zu deaktivieren.
In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Empfänger bereitgestellt, der Folgendes aufweisen kann: mehrere Empfängerketten, die eingerichtet sind, mit mehreren jeweiligen Antennen eine Schnittstelle zu bilden und hiervon mehrere jeweilige Signale zu empfangen; und eine Diversity-Steuereinheit, die eingerichtet ist, eine oder mehrere Empfängerketten der mehreren Empfängerketten in einem Leerlaufmodus wahlweise zu aktivieren und zu deaktivieren, um unnötige Weiterreichungen von einem aktuellen Netz zu einem anderen Netz zu vermeiden.
In noch einer Ausgestaltung kann der Empfänger ferner eine Qualitätsschätzeinheit aufweisen, die eingerichtet ist, eine Empfangsqualität des Empfängers im Leerlaufmodus zu ermitteln, wobei die Diversity-Steuereinheit eingerichtet ist, im Leerlaufmodus wahlweise eine oder mehrere Empfängerketten anhand der ermittelten Empfangsqualität zu aktivieren und zu deaktivieren.
Die beigefügten Zeichnungen sind aufgenommen worden, um ein besseres Verständnis von Ausführungsformen zu schaffen, und sind in diese Beschreibung integriert worden und bilden einen Teil von ihr. Die Zeichnungen zeigen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, Prinzipien von Ausführungsformen zu erläutern. Andere Ausführungsformen und viele der angestrebten Vorteile von Ausführungsformen werden ohne Weiteres gewürdigt werden, wenn sie mit Bezug auf die folgende genaue Beschreibung besser verstanden werden. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendig relativ zueinander maßstabsgerecht. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende ähnliche Teile.
1 ist ein Blockschaltplan, der ein Anwendergerät zeigt, das eine Empfangs-Diversity gemäß einer Ausführungsform verwendet.
2 ist ein Blockschaltplan, der einen Abschnitt des Empfängers von 1 zeigt.
3 ist ein Blockschaltplan, der einen Abschnitt des Empfängers von 1 zeigt.
4 ist ein Graph, der ein Beispiel einer wahlweisen Aktivierung einer Empfangs-Diversity in einem Leerlaufmodus in einem Anwendergerät gemäß einer Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Graph, der ein Beispiel einer wahlweisen Deaktivierung einer Empfangs-Diversity in einem Leerlaufmodus in einem Anwendergerät gemäß einer Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum dynamischen Aktivieren einer Empfangs-Diversity im Leerlaufmodus anhand der Identifizierung vorgegebener Kriterien in einem Anwendergerät gemäß einer Ausführungsform zeigt.
In der folgenden genauen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen erläuternd spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann. Hierbei wird die Richtungsterminologie wie etwa ”oben”, ”unten”, ”vorn”, ”hinten”, ”voraus”, ”hinterher” und dergleichen mit Bezug auf die Orientierung der gerade beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in zahlreichen verschiedenen Orientierungen positioniert sein können, wird die Richtungsterminologie zum Zweck der Veranschaulichung verwendet und ist keinesfalls beschränkend. Selbstverständlich können andere Ausführungsformen verwendet werden und können strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende genaue Beschreibung soll daher nicht in einem beschränkenden Sinn aufgefasst werden, vielmehr ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Selbstverständlich können die Merkmale der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die Ausdrücke ”gekoppelt” und/oder ”elektrisch gekoppelt”, die in dieser Beschreibung verwendet werden, sollen nicht bedeuten, dass die Elemente direkt miteinander gekoppelt sein müssen; zwischen den ”gekoppelten” oder ”elektrisch gekoppelten” Elementen können dazwischen eingefügte Elemente vorhanden sein.
Anwendergeräte sind Vorrichtungen, die Antennen, Empfängerschaltungen und Senderschaltungen enthalten können und Signal/Stör-Verhältnis-Schätzeinheiten (SIR-Schätzeinheiten), Diversity-Steuereinheiten und Speicher aufweisen können, wie im Folgenden beschrieben wird.
Antennen sind Wandler, die elektromagnetische Wellen senden oder empfangen. Mit anderen Worten, Antennen wandeln elektromagnetische Strahlung in elektrischen Strom um und umgekehrt. Antennen werden im Allgemeinen beim Senden und Empfangen von Funkwellen verwendet. Antennen werden in Systemen wie etwa in der Funkkommunikation, dem drahtlosen LAN, in Zellentelephonen und in der Mobilkommunikation verwendet. Antennen im Anwendergerät empfangen Funksignale von einer Basisstation und wandeln diese Signale in elektrische Signale um, die die empfangenen Signale sind.
Funksignale sind Hochfrequenzsignale, die durch einen Funksender (Sender) mit einer Hochfrequenz (HF) beispielsweise im Bereich von etwa 3 MHz bis 300 GHz abgestrahlt werden. Dieser Bereich entspricht der Frequenz von elektrischen Wechselstromsignalen, die verwendet werden, um Funkwellen zu erzeugen und zu detektieren.
Die Verwendung mehrerer Antennen in einem Anwendergerät hat eine verbesserte Gesamtsystemleistung aufgrund der Verwendung von Diversity-Techniken zur Folge. Die Empfänger-Diversity (RxDiv) oder die Antennen-Diversity ist ein drahtloses Diversity-Schema, das zwei oder mehr Antennen verwendet, um die Qualität und die Zuverlässigkeit einer drahtlosen Verbindung zu verbessern. In einigen Fällen wie etwa in städtischen oder in Innenraumumgebungen gibt es keine klare Sichtlinie (LOS) zwischen dem Sender und dem Empfänger. Stattdessen wird das Signal längs mehrerer Wege reflektiert, bevor es schließlich empfangen wird. Jeder solche Aufprall kann Phasenverschiebungen, Zeitverzögerungen, Dämpfungen und sogar Verzerrungen einführen, die bei der Strahleröffnung der empfangenden Antenne destruktiv interferieren können. Die Empfangs-Diversity ist bei der Abschwächung dieser Mehrfachweg-Situationen wirksam, weil mehrere Antennen einem Empfänger mehrere Beobachtungen desselben Signals anbieten. Jede Antenne erfährt eine andere Interferenzumgebung. Falls daher eine Antenne ein starkes Fading erfährt, ist es wahrscheinlich, dass eine andere Antenne ein ausreichendes Signal hat. Zusammengenommen kann ein solches System eine robuste Verbindung schaffen.
Empfängerschaltungen, die manchmal als Empfängerketten bezeichnet werden, sind mit einer entsprechenden Antenne gekoppelt, um das empfangene Signal der Antenne zu verarbeiten. Empfängerschaltungen können Rake-Empfänger und/oder Entzerrer oder andere geeignete Empfänger enthalten.
Abwärtsstreckensignale sind Signale, die in einer Abwärtsrichtung, d. h. von einer Basisstation zu dem Anwendergerät, gesendet werden. Abwärtsstreckensignale tragen Abwärtsstreckenkanäle. In WCDMA können einem Anwenderendgerät ein oder mehrere Datenkanäle (DCHs) oder dedizierte physikalische Datenkanäle (DPDCHs), die Anwenderbits tragen, zugewiesen sein. Einem Anwenderendgerät kann auch ein physikalischer Steuerkanal (PCCH) oder ein dedizierter physikalischer Steuerkanal (DPCCH) zugewiesen sein, in dem dem Anwender Overhead-Steuerinformationen zugeführt werden, z. B. Bitrateninformationen der zugeordneten DCHs, Sendeleistungssteuerbits und Pilotsymbole, die verwendet werden können, um die Rauschmessungen wie etwa SIR-Messungen in dem schnellen Leistungssteuerungsschleifenprozess auszuführen.
Rakes sind Rake-Empfänger oder verallgemeinerte Rake-Empfänger (G-Rake-Empfänger), die Mehrfachweginformationen des empfangenen Funksignals auswerten. Ein Rake kann verwendet werden, um den Wirkungen von Mehrfachweg-Fading entgegenzuwirken. Dies kann unter Verwendung mehrerer Unterentzerrer oder ”Finger”, d. h. mehrerer Korrelatoren, wovon jeder einer anderen Mehrfachwegkomponente zugewiesen ist, erzielt werden. Jeder Finger entzerrt unabhängig eine einzige Mehrfachwegkomponente, wobei auf einer späteren Stufe die Beiträge einiger oder aller Finger kombiniert werden, um die verschiedenen Übertragungscharakteristiken jedes Übertragungswegs zu nutzen. Dies hat ein höheres Signal/Rausch-Verhältnis in einer Mehrfachwegumgebung zur Folge. Unter Verwendung von Rakes können verschiedene Wege mit verschiedenen Verzögerungen effektiv kombiniert werden, um die Weg-Diversity-Verstärkung zu erhalten. Aufgrund schmaler Übertragungsimpulse und einer großen Übertragungsbandbreite des Funkkanals können die resultierende Intersymbol-Interferenz (ISI) und eine lange Verzögerungsstreuung in der Charakteristik des Funksignals unter Verwendung des Rakes überwunden werden. Ein Rake-Ausgangssignal wird an einem Ausgang des Rakes bereitgestellt.
Entzerrer entzerren Wirkungen des Funkkanals in dem empfangenen Funksignal, etwa eine Verzögerung oder ein Mehrfachweg-Fading, durch Anwenden der inversen Kanalimpulsantwort auf das empfangene Signal, um das ursprüngliche gesendete Signal zu rekonstruieren. Die Invertierung der Kanalimpulsantwort kann in einer Anordnung gespeichert werden, die z. B. ein FIR-Filter bildet, und kann durch einen adaptiven Algorithmus aktualisiert werden. An einem Ausgang des Entzerrers wird eine Schätzung des gesendeten Signals als entzerrtes Signal bereitgestellt.
Empfängerschaltungen (d. h. Empfängerketten) können Mischer, um die empfangenen Signale auf das Grundband abwärtszumischen, Demodulatoren, um die empfangenen Signale zu demodulieren, und Decodierer, um die empfangenen Signale zu decodieren, enthalten. Die Demodulation ist die inverse Operation zur Modulation, die in dem Basisstationssender, z. B. einem UMTS-Sender, ausgeführt wird. Beispielsweise ist das Modulationsschema (Konstellation) in UMTS-Sendern eine Quadraturphasenumtastung (QPSK) oder eine Quadraturamplitudenmodulation, z. B. 16 QAM oder 256 QAM. Die Modulation ist ein Prozess, bei der die gesendeten Symbole mit dem Trägersignal multipliziert werden, wodurch ein zu sendendes Signal erhalten wird. Die Demodulation ist der inverse Prozess, bei dem das empfangene Signal mit dem Trägersignal multipliziert wird, um die ursprünglichen gesendeten Symbole zu erhalten. Die modulierenden Symbole werden Chips genannt, wobei ihre Modulationsrate beispielsweise 3,84 Mcps betragen kann.
Qualitätsschätzeinheiten führen Schätzungen verschiedener Leistungskriterien, die dem Anwendergerät zugeordnet sind, aus, um eine Rauschumgebung sowie andere ihm zugeordnete Bedingungen sicherzustellen. Das Qualitätsmaß kann ein Signal/Rausch-Verhältnis (SNR), ein Signal/Stör-plus-Rausch-Verhältnis (SIR), eine absolute Leistung des Abwärtsstreckensignals, die bei dem Anwendergerät gemessen wird, eine Fehlerrate oder irgendein anderes Qualitätsmaß sein. Die Qualitätsschätzeinrichtung kann bekannte Signalmuster wie etwa Pilotsymbole in dem empfangenen Abwärtsstreckensignal über ein spezifiziertes Zeitintervall überwachen, um ein Qualitätsmaß zu schätzen. Wie oben erwähnt, ist ein Typ einer Qualitätsschätzeinheit eine Signal/Stör-plus-Rausch-Verhältnis-Schätzeinheit (SIR-Schätzeinheit, manchmal auch SINR genannt). SIR-Schätzeinheiten führen eine Schätzung von SIR-Werten der Abwärtsstreckensignale nach der Demodulation aus. Das Signal/Stör-plus-Rausch-Verhältnis (SIR) ist der Quotient zwischen der durchschnittlichen empfangenen modulierten Signalleistung und der Summe aus der durchschnittlichen empfangenen Störleistung und dem empfangenen Rauschen. Die Störleistung kann durch andere Sender als das Nutzsignal erzeugt werden. Die Störung ist irgendetwas, was ein Signal verändert, modifiziert oder unterbricht, wenn es sich längs eines Kanals zwischen einer Quelle und einem Empfänger bewegt. In Breitband-CDMA-Systemen wird diese Art von Störung häufig Störung anderer Zellen genannt. Außerdem gibt es die Störung der eigenen Zelle oder die Störung zwischen Wegen. In dem frequenzselektiven Sendekanal bewegt sich das Signal von dem Sender zu dem Empfänger längs verschiedener Übertragungswege, die durch unterschiedliche Ausbreitungsverzögerungen und nicht korreliertes Fading ausgezeichnet sind. Diese mehreren Übertragungswege stören sich gegenseitig, weshalb die resultierende Störung Störung zwischen Wegen genannt wird. Ein weiterer Typ einer Qualitätsschätzeinheit misst einfach die empfangene Signalleistung. Es gibt andere Typen des Schätzens der Empfangsqualität, wobei solche Abwandlungen sämtlich als in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung fallend angesehen werden.
Die SIR-Schätzung wird durch eine SIR-Schätzeinheit ausgeführt, die eine elektrische Schaltung zum Schätzen des SIR sein kann. Die SIR-Schätzeinheit schätzt die empfangene Leistung des Abwärtsstreckenkanals, der leistungsgesteuert ist, und die empfangen Störung und das empfangene Rauschen auf diesem Abwärtsstreckenkanal. Für DPCH-Kanäle können die Signalleistung sowie die Stör- und Rauschleistung unter Verwendung von Pilotsymbolen, d. h., von bekannten Symbolen, die über einen oder mehrere Abwärtsstreckenkanäle gesendet werden, geschätzt werden.
Diversity-Steuereinheiten werden verwendet, um Diversity-Empfänger, die Empfängerschaltungen enthalten, zu steuern. Diversity-Empfänger verbessern die Zuverlässigkeit durch Minimieren der Kanalfluktuationen aufgrund des Fadings. Die zentrale Idee bei der Diversity, die oben angegeben wurde, besteht darin, dass verschiedene Antennen verschiedene Versionen desselben Signals empfangen. Die Wahrscheinlichkeit, dass alle diese Kopien in einem starken Fading sind, ist gering. Diese Lösung ist daher vorteilhaft, wenn das Fading von Element zu Element unabhängig ist, und ist von geringem Nutzen (jenseits der Erhöhung des SNR), falls sie perfekt korreliert sind (wie etwa unter Sichtlinienbedingungen). Ein unabhängiges Fading würde beispielsweise in einer dichten städtischen Umgebung entstehen, wo mehrere Mehrfachwegkomponenten bei jedem Element sehr unterschiedlich aufaddiert werden.
Jedes Empfängerelement oder jede Empfängerkette eines Diversity-Empfängers empfängt daher einen unabhängigen Abtastwert des zufälligen Fading-Prozesses, d. h. eine unabhängige Kopie des gesendeten Signals. Bei dem Diversity-Empfänger werden diese unabhängigen Abtastwerte unter der Steuerung der Diversity-Steuereinheit kombiniert, um das gewünschte Ziel der Erhöhung des SNR und des Verringerns der Bitfehlerrate (BER) zu erreichen. Die Diversity-Steuereinheit kann einzelne Empfängerschaltungen in dem Diversity-Empfänger für die Datenverarbeitung auswählen. Die Diversity-Steuereinheit kann die Art des Kombinierens dieser Abtastwerte steuern, beispielsweise ”Maximalverhältniskambination” (MRC) wählen, d. h. Gewichte erhalten, die das Ausgangs-SNR maximal machen, ”Auswahlkombination” (SC) wählen, d. h. das Element mit dem größten SNR für die weitere Verarbeitung wählen, oder ”Gleichverstärkungskombination” (EGC) wählen, d. h. bei jedem Element eine Einheitsverstärkung einstellen. Die Diversity-Steuereinheit kann ferner die Leistung des Diversity-Empfängers durch Ausschalten von Empfängerschaltungen, die geringe SNRs oder BERs bereitstellen, um Leistung einzusparen, und Einschalten von Empfängerschaltungen, die gute SNRs oder BERs bereitstellen, um die Detektionsqualität des Diversity-Empfängers zu verbessern, steuern. Die Diversity-Steuereinheit kann das Leistungsschalten der Empfängerschaltungen in Abhängigkeit von einem Qualitätsmaß der Qualitätsschätzeinrichtung steuern.
Die Funktionsweise eines Anwendergeräts (UE) kann im Allgemeinen so zusammengefasst werden, dass sie in zwei Betriebsarten zerfällt: (1) einen Datenkanalmodus, in dem eine dedizierte DCH-Verbindung aufgebaut wird, und (2) einen Leerlaufmodus, in dem keine dedizierte DCH-Verbindung vorhanden ist. Während des Leerlaufmodus misst das UE periodisch die Empfangsqualität, wobei dann, wenn die Empfangsqualität unter einen bestimmten Schwellenwert fällt, wie durch das Netz spezifiziert wird, ein Korrektureingriff wie etwa eine Weiterreichung zu einem weiteren Netz eingeleitet wird. Eine Weiterreichung zu einem weiteren Netz ist für den Kunden von Sprachanrufen nicht unbedingt erstrebenswert, weil eine solche Änderung (z. B. Weiterreichung von einem 3G-Netz zu einem 2G-Netz) für den Kunden wahrnehmbar ist. Eine solche Weiterreichung kann jedoch für einen Datenanruf, der einen erheblich höheren Datendurchsatz erfordert, nachteilig sein. Außerdem können für einen Netzbetreiber beim Umschalten zu einem weiteren Netz, das nicht das eigene ist, erhebliche Roaming-Gebühren anfallen, weshalb es unerwünscht ist.
Im Leerlaufmodus werden Empfangsqualitätsmessungen vorgenommen, solche Messungen werden jedoch nicht unter Verwendung einer Empfangs-Diversity ausgeführt. Die Verwendung von Empfangs-Diversity im Leerlaufmodus kann die Empfangsqualitätsmessung verbessern. Daher erhöht diese Verbesserung effektiv die Abdeckung eines gegebenen Netzes durch Verringern einer Häufigkeit einer Netzweiterreichung. Die Verbesserung der Empfangsqualität verbessert auch den Empfang von Funkrufen bzw. Pagings und hat daher eine Verringerung fehlerhafter Anrufe zur Folge.
Die Ermöglichung einer Empfangs-Diversity während des gesamten Leerlaufmodus würde die oben beschriebenen Verbesserungen ermöglichen, die Empfangs-Diversity erhöht jedoch den Leistungsverbrauch erheblich (z. B. bis zu einer Zunahme von etwa 30%), weshalb sie die Standby-Zeit des UE drastisch verringert. Die vorliegende Offenbarung ist auf ein System und auf ein Verfahren zum dynamischen Freigeben und Sperren einer Empfangs-Diversity (RxDiv), wenn dies im Leerlaufmodus notwendig ist, gerichtet, um die oben hervorgehobenen Vorteile zu erreichen, während die nachteilige Zunahme des Leistungsverbrauchs minimiert wird. Durch die vorliegende Offenbarung wird RxDiv anhand der Verfügbarkeit von Empfangsqualitätsmessungen, die einer aktiven Antenne zugeordnet sind, und von RxDiv-Messungen wahlweise freigegeben und gesperrt, wie in der die Figuren begleitenden folgenden Diskussion umfassender gewürdigt werden wird.
1 zeigt schematisch einen Abschnitt eines Anwendergeräts (UE) 100 gemäß einer Ausführungsform, insbesondere eines Anwendergeräts 100, das eingerichtet ist, um die Empfangs-Diversity (RxDiv) im Leerlaufmodus dynamisch freizugeben und zu sperren. Das UE 100, das auch als ein Empfänger bezeichnet werden kann, enthält mehrere Empfängerketten 102a, 102b, die ein ankommendes Signal (d. h. ein Abwärtsstreckensignal) bei einer jeweiligen Antenne 104a, 104b empfangen. In einer Ausführungsform besitzt der Empfänger 100 zwei Empfängerketten 102a, 102b, es können jedoch ”n” Empfängerketten, wobei ”n” eine ganze Zahl größer als eins ist, in dem Empfänger verwendet werden, was von der vorliegenden Offenbarung in Betracht gezogen wird. Die Empfängerketten 102a, 102b führen verschiedene Empfangsfunktionen wie oben hervorgehoben aus, etwa das Demodulieren des empfangenen Signals und dergleichen. Das empfangene Signal jeder Empfängerkette 102a, 102b wird durch eine entsprechende Qualitätsschätzeinheit 106a, 106b bewertet. Wie oben allgemein diskutiert worden ist, messen die Qualitätsschätzeinheiten 106a, 106b eine Charakteristik des empfangenen Signals und übermitteln diese Charakteristik an eine Diversity-Steuereinheit 108 als einen Empfangsqualitätswert 110a, 110b.
Wie weiterhin in 1 gezeigt ist, empfängt im Leerlaufmodus (d. h. dann, wenn keine dedizierte DCH-Verbindung aufgebaut ist) die Diversity-Steuereinheit 108 einen Empfangsqualitätswert 110a oder 110b von den Qualitätsschätzeinrichtungen 106a bzw. 106b in Abhängigkeit davon, welche der beiden Antennen 104a bzw. 104b aktiv ist. Die Diversity-Steuereinheit 108 vergleicht den Empfangsqualitätswert mit einem vorgegebenen Schwellenwert. Falls die Empfangsqualität im Leerlaufmodus unter den vorgegebenen Schwellenwert fällt, aktiviert die Diversity-Steuereinheit 108 den RxDiv-Modus durch Steuersignale 114a oder 114b, um die Andere der Empfängerketten, die vorher inaktiv war, zu aktivieren oder freizugeben. Falls beispielsweise die erste Empfängerkette 102a ursprünglich aktiv war und die Empfängerkette 102b inaktiv war, ermöglicht die Diversity-Steuereinheit 108 dann, wenn der bei 106a empfangene Empfangsqualitätswert unter den vorgegebenen Schwellenwert gefallen ist, über das Steuersignal 114b, dass die zweite Empfängerkette 102b arbeitet, so dass zwei Empfängerketten aktiv sind, wodurch eine Empfangs-Diversity-Bedingung (RxDiv Bedingung) erzeugt wird.
In einem Beispiel sind nur zwei Empfängerketten vorhanden. Allgemeiner können mehrere (beispielsweise „n”) Empfängerketten vorhanden sein, wobei ”n” größer als eins ist. In dem Fall, in dem drei oder mehr Empfängerketten vorhanden sind, kann die Diversity-Steuereinheit dann, wenn die aktive Empfängerkette einen Empfangsqualitätswert empfängt, der kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist, genau eine zusätzliche Empfängerkette statt alle aktivieren, um festzustellen, ob eine Empfangsqualität mit einer einzigen zusätzlichen aktivierten Empfängerkette ausreicht, um eine Empfangsqualität bereitzustellen, die den Schwellenwert überschreitet. Die Diversity-Steuereinheit kann sich in einer Ausführungsform selbst auf die Aktivierung genau einer zusätzlichen Empfängerkette beschränken oder sie kann in einer weiteren Ausführungsform inkrementell eine zusätzliche Empfängerkette zu einer Zeit aktivieren, bis die RxDiv-Empfangsqualität über den Schwellenwert ansteigt. In einer nochmals weiteren, alternativen Ausführungsform kann die Diversity-Steuereinheit sämtliche verfügbaren Empfängerketten bis auf eine von ihnen, deren Empfangsqualität im Leerlaufmodus unter dem Schwellenwert liegt, automatisch aktivieren. Alle solche Abwandlungen werden als im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung liegend angesehen.
In einer Ausführungsform verwendet die Diversity-Steuereinheit 108 einen festen vorgegebenen Schwellenwert, während in einer weiteren Ausführungsform die Diversity-Steuereinheit 108 einen vorgegebenen Schwellenwert von einer Speichereinheit 112 verwendet, die mehrere verschiedene Werte beispielsweise in einer Tabelle enthält. In einer Ausführungsform wählt die Diversity-Steuereinheit 108 einen bestimmten Schwellenwert aus dem Speicher 112 anhand des Netzes, das momentan von dem UE verwendet wird, aus. Falls beispielsweise ein gegebenes Netz spezifiziert, dass eine Weiterreichung zu einem weiteren Netz stattfinden soll, wenn eine Empfangsqualität unter –80 dBm fällt, kann die Diversity-Steuereinheit einen vorgegebenen Schwellenwert von –80 dBm wählen, alternativ kann die Diversity-Steuereinheit 108 anhand eines anwenderspezifischen Sicherheitsschutzbandes einen Schwellenwert von –78 dBm aus dem Speicher 112 wählen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Diversity-Steuereinheit 108 dann, wenn der Empfänger 100 in einem weiteren Netz arbeitet, das einen anderen Schwellenwert verwendet, aus dem Speicher 112 einen anderen Schwellenwert auswählen.
Wie in 1 ersichtlich ist, aktiviert der Empfänger 100 wahlweise den Empfangs-Diversity-Modus anhand der Empfangsqualität über die Diversity-Steuereinheit 108. Da ferner die Diversity-Steuereinheit 108 auf Empfangsqualitätsmessungen von den Qualitätsschätzeinheiten 106a, 106b zurückgreift, wird die Empfangs-Diversity nur im Leerlaufmodus bei Bedarf verwendet, weshalb der Betrag der verbrauchten Leistung minimiert wird. Außerdem wird, nachdem der Empfänger 100 in den Diversity-Modus eingetreten ist, die Empfangsqualität von RxDiv bewertet, wobei dann, wenn die Empfangsqualität des Empfängers in RxDiv unter den vorgegebenen Schwellenpegel fällt, der Korrektureingriff, der durch das Netz angewiesen wird, in dem sich das UE befindet, erfolgt. Falls beispielsweise die RxDiv-Empfangsqualität unter den Schwellenwert fällt, erfolgt eine Netzweiterreichung des UE (z. B. eine Weiterreichung von dem 3G-Netz zu einem 2G-Netz).
Zusätzlich zu dem Obigen melden die Qualitätsschätzeinheiten 106a, 106b, sobald der Empfänger 100 in RxDiv eintritt, fortgesetzt die Empfangsqualität in RxDiv sowie die Empfangsqualität der einzelnen Empfängerketten, die den aktiven Antennen zugeordnet sind. Falls die Empfangsqualität einer der aktiven Antennen ausreichend gut ist (d. h. größer ist als der vorgegebene Schwellenwert), hält die Diversity-Steuereinheit 108 die Empfängerkette, die der einen Antenne zugeordnet ist, im aktiven Zustand, während sie die anderen derzeit aktiven Empfängerketten deaktiviert. Auf diese Weise bewertet die Diversity-Steuereinheit 108 aktiv die Empfangsqualität des Systems, außerdem aktiviert und deaktiviert sie im Leerlaufmodus dynamisch Empfängerketten, um die Empfangsqualität nur bei Bedarf zu verbessern. Falls in einem Beispiel während RxDiv die Empfangsqualität über dem Schwellenwert liegt und die Empfangsqualität der Empfängerkette 102b, die der Antenne 104b zugeordnet ist, ebenfalls über dem Schwellenwert liegt, jedoch die Empfangsqualität der Empfängerkette 102a, die der Antenne 104a zugeordnet ist, unter dem Schwellenwert liegt, wird die Diversity-Steuereinheit 108 die Empfängerkette 102a deaktivieren, während sie die Empfängerkette 102b aktiv halt, wodurch der RxDiv-Zustand im Leerlaufmodus verlassen wird. In der obigen Weise kann die Diversity-Steuereinheit RxDiv dynamisch freigeben und sperren, um die Empfangsqualität bei Bedarf zu verbessern und dennoch den Leistungsverbrauch im Leerlaufmodus minimieren.
In 2 ist ein Abschnitt des in 1 gezeigten Empfängers 100 etwas genauer gezeigt. Beispielsweise ist in der Empfängerkette 102a ein Demodulator 202a gezeigt. Die Empfängerkette 102a kann auch andere Komponenten enthalten. Das empfangene demodulierte Signal ist mit dem Bezugszeichen 204a bezeichnet und wird für die Qualitätsschätzeinheit 106 bereitgestellt, die in einer Ausführungsform mehrere Messeinheiten 206a, 206b und 206c enthält. Ebenso enthält die zweite Empfängerkette 102b einen zweiten Demodulator 204b, der die zweite Qualitätsschätzeinheit 106 speist.
In einer Ausführungsform enthält der Empfänger 100 nur Messeinheiten 206a und 206b, die arbeiten, um eine Empfangsqualität genau einer ihnen zugeordneten Empfängerkette zu messen. Unter diesen Umständen verwendet die Diversity-Steuereinheit 108 während RxDiv die einzelnen Antennenempfangsqualitätsmessungen, um eine RxDiv-Empfangsqualität zu erzeugen. Mehr Einzelheiten bezüglich dieses Merkmals sind weiter unten angegeben. In einer weiteren Ausführungsform enthält die Qualitätsschätzeinheit 106 eine dritte Messeinheit 206c, die die Empfangsqualitätsdaten von den anderen Messeinheiten 206a und 206b empfängt. Auf diese Weise kann eine höher entwickelte RxDiv-Empfangsqualitätsbestimmung vorgenommen werden.
In dem in 2 gezeigten Beispiel wird die Empfangsqualität unter Verwendung einer Signal/Stör-plus-Rausch-Verhältnis-Berechnung (SINR-Berechnung) bewertet. Alternativ kann eine Signal/Rausch-Verhältnis-Messung (SNR-Messung) oder eine Signalleistungsmessung (S-Messung) ausgeführt werden, alternativ kann irgendeine andere geeignete Messung, die die Empfangsqualität charakterisiert, verwendet werden, wobei alle derartigen Alternativen als im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung liegend angesehen werden.
3 zeigt einen weiteren Abschnitt des Empfängers 100 von 1 genauer. In 3 empfängt die Diversity-Steuereinheit 108 von der Empfangsqualitätsmesseinheit 106 entweder einen einzigen Empfangsqualitätsparameter 110c oder mehrere Qualitätsempfangsparameter 110a und 110b, die Werte enthalten, die den einzelnen Antennen 104a, 104b zugeordnet sind. In einer Ausführungsform der Offenbarung kann der Qualitätsparameter 110C einen kombinierten Qualitätsparameter (z. B. ein SNR) enthalten, wenn der Empfänger in der Empfangs-Diversity ist. In einem Beispiel kann dies einfach eine Summe aus jeder der aktiven Empfängerketten sein. Die Diversity-Steuereinheit 108 verwendet die Daten, die sie von der Empfangsqualitätsmesseinheit 106 empfängt, um RxDiv im Leerlaufmodus dynamisch freizugeben oder zu sperren.
In dem Fall, in dem das UE 100 in den Leerlaufmodus eintritt, ist kein RxDiv vorhanden, weshalb entweder die Antenne 104a oder die Antenne 104b aktiv ist. Somit arbeitet die Diversity-Steuereinheit 108, um eine der Empfängerketten 102a, 102b zu deaktivieren. In einem Beispiel sind die Antenne 104a und die Empfängerkette 102a aktiv, während die Antenne 104b und die Empfängerkette 102b inaktiv sind. Daher bewertet die Empfangsqualitätsmesseinheit 106 während des Leerlaufmodus die Empfangsqualität und übermittelt die Empfangsqualität bei 110a an die Diversity-Steuereinheit 108.
Die Diversity-Steuereinheit 108 vergleicht den Empfangsqualitätswert 110a oder einen ihm zugeordneten Wert mit einem vorgegebenen Schwellenwert 400, wie in 4 gezeigt ist. In der Ausführungsform von 4 ist der vorgegebene Schwellenwert 400 ein Wert, der von der Schwellenwerttabelle 302 aus dem Speicher 112, der in 3 gezeigt ist, empfangen wird. In dieser Ausführungsform ist der Schwellenwert 400 der gleiche Schwellenwert, der von dem Netz angewiesen wird, um eine Netzweiterreichung zu erzwingen, dieser Schwellenwert kann jedoch unterschiedlich sein, wie später in einer weiteren Ausführungsform ersichtlich ist. Wie in 4 gezeigt ist, ist während einer Zeitdauer vor 402 der Empfangsqualitätswert 110a größer als der Schwellenwert 400, weshalb die Diversity-Steuereinheit 108 keine Änderungen vornimmt. Zu dem Messzeitpunkt 404 fällt der Empfangsqualitätswert 110a unter den vorgegebenen Schwellenwert 400, so dass die Diversity-Steuereinheit 108 eine Aktivierung der Empfangs-Diversity RxDiv durch Erzeugen und Senden eines Steuersignals 114b, das die zweite Empfängerkette 102b aktiviert, einleitet. Daher wird zum nächsten Messzeitpunkt ein RxDiv-Qualitätsempfangswert 406 durch die Diversity-Steuereinheit 108 anhand der Empfangsqualitätswerte von den Antennen 104a und 104b berechnet. Wie bei 408 zu sehen ist, liegt, obwohl die Qualitätsempfangswerte beider Antennen 104a und 104b jeweils unter dem Schwellenwert 400 liegen, der RxDiv-Wert 406 oberhalb des Schwellenwerts 400, so dass eine Weiterreichung zu einem weiteren Netz, die andernfalls erfolgen würde, vermieden wird. Die Verbesserung der Empfangsqualität zwischen der einzigen Antenne 104a und jener, die durch die Empfangs-Diversity erzielt wird, wird als RxDiv-Verstärkung bezeichnet und ist in 4 mit dem Bezugszeichen 410 bezeichnet.
Wie in 4 gezeigt ist, hält der RxDiv-Wert 406 einen Wert größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwert 400 bis zu dem Messzeitpunkt 412, wenn der Wert 406 unter den Schwellenwert 400 abfällt. Zu diesem Zeitpunkt leitet die Diversity-Steuereinheit 108 eine Netzweiterreichung als den Korrektureingriff ein, um das Problem der unannehmbaren Empfangsqualität zu beseitigen. Falls jedoch der RxDiv-Wert 406 oberhalb des Schwellenwerts 400 verblieben ist, würde eine Netzweiterreichung vorteilhaft vermieden worden sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung umfasst die Diversity-Steuereinheit 108 eine Verarbeitungseinheit 304, wobei ein RxDiv-Wert 406 unter Verwendung der einzelnen Empfangsqualitätswerte 110a und 110b von den aktiven Empfängerketten 102a und 102b in dem Empfänger-Diversity-Modus berechnet wird. In einer Ausführungsform der Verarbeitungseinheit 304 wird der RxDiv-Wert 406 folgendermaßen berechnet: MeasRxDiv = MeasAnt 104a + MeasAnt 104b = 110a + 110b.
Alternativ wird der RxDiv-Wert 406 folgendermaßen berechnet: MeasRxDiv = max(MeasAnt 104a, MeasAnt 104b) + 3 dB oder MeasRxDiv = mean(MeasAnt 104a, MeasAnt 104b) + 3 dB oder MeasRxDiv = min(MeasAnt 104a, MeasAnt 104b) + 3 dB.
Die Diversity-Steuereinheit 108 verwendet die Verarbeitungseinheit 304, um den RxDiv-Wert 406 (MeasRxDiv) zu berechnen und dann einen Korrektureingriff nur dann einzuleiten, wenn dieser Wert unter den vorgegebenen Schwellenwert fällt.
Wie weiter in 4 gezeigt ist, ist zu einem Zeitpunkt nach 404 die durch die Diversity-Steuereinheit berechnete Empfangsqualität nicht kontinuierlich, wobei zum Zeitpunkt 404 der Wert der Antenne 104a unter den Schwellenwert 400 gefallen ist und zum nächsten Zeitpunkt bei Aktivierung der Empfangs-Diversity der Wert von RxDiv im Wesentlichen oberhalb des Schwellenwerts 400 liegt. Um das Auslösen einer Weiterreichung bei 404 aufgrund der Tatsache, dass die Empfangsqualität unter den Schwellenwert 400 fällt, zu vermeiden, meldet die Diversity-Steuereinheit 108 in einer Ausführungsform dem Netz einen Wert, der zu dem Schwellenwert 400 äquivalent ist, d. h. eine ”Falsch”-Meldung bei 404, um das Auslösen einer Weiterreichung zu vermeiden und Zeit zu gewinnen, um die Empfänger-Diversity zu initiieren. Dies ist durch die fette Linie in 4 wiedergegeben, die den Wert angibt, der von der Diversity-Steuereinheit 108 dem Netz und der anderen internen Schaltungsanordnung des Empfängers 100 gemeldet wird, während sich der tatsächliche Wert hiervon unterscheiden kann. Außerdem meldet die Diversity-Steuereinheit 108 in einer Ausführungsform, nachdem die Aktivierung von RxDiv die Empfangsqualität dramatisch erhöht hat, um große, im Wesentlichen nicht kontinuierliche Sprünge in der Meldung an andere interne Empfängerschaltungsanordnungen der Empfangsqualität zu vermeiden, eine Empfangsqualität, die zu dem Schwellenwert 400 äquivalent ist, im Gegensatz zu dem RxDiv-Wert, der wesentlich größer als der Schwellenwert ist, um die Diskontinuität in der Meldung zu vermeiden.
In einer alternativen Ausführungsform der Offenbarung, die in 5 gezeigt ist, wird ein vorgegebener Schwellenwert 500 gewählt, der größer als der durch das Netz angewiesene Schwellenwert 400 ist. In dieser Ausführungsform ist in dem Empfänger 100 eine Antenne 104a aktiv und wird ein Empfangsqualitätswert 110a an die Diversity-Steuereinheit 108 übermittelt. Zu dem Messzeitpunkt 504 fällt der Empfangswert 110a unter den vorgegebenen Schwellenwert 500, der durch das UE spezifiziert wird, er ist jedoch nicht niedriger als der vom Netz vorgegebene Schwellenwert 400. In diesem Zusammenhang kann der Netzschwellenwert 400 als ein erster vorgegebener Schwellenwert angesehen werden und kann der interne Empfängerschwellenwert 500 als ein zweiter vorgegebener Netzschwellenwert angesehen werden, der größer ist als der erste vorgegebene Schwellenwert. Sobald die Empfangsqualität 110a der einzigen Antenne 104a unter den zweiten Schwellenwert 500 fällt, aktiviert oder ermöglicht die Diversity-Steuereinheit 108 die Empfangs-Diversity durch Aktivieren der zweiten Empfängerkette 102b über ein Steuersignal 114b. Zum nächsten Messzeitpunkt nach 504 ist RxDiv aktiviert worden und empfängt die Diversity-Steuereinheit 108 Empfangsqualitätswerte 110a und 110b von beiden Antennen 104a und 104b. Aus diesen Werten wird ein MeasRxDiv berechnet, wie in 5 mit dem Bezugszeichen 406 bezeichnet ist. Da die Diversity-Steuereinheit 108 die Empfangs-Diversity beim Durchgang durch den zweiten Schwellenwert 500 ermöglicht, erfolgt die Verbesserung der Empfangsqualität, bevor der erste Schwellenwert 400 durchquert wird, so dass im Gegensatz zu der Ausführungsform von 4 keine ”Falsch”-Meldung bei 504 erfolgt. Die Diversity-Steuereinheit 108 in 5 meldet jedoch nicht fortgesetzt eine Empfangsqualität bei dem zweiten vorgegebenen Schwellenwert 500 an die interne Empfängerschaltungsanordnung, um einen wesentlichen Diskontinuitätssprung in der Empfangsqualität zu vermeiden, die nach dem Zeitpunkt 504 aufgrund der RxDiv tatsächlich auftrat.
Aufgrund des Wertes 406 der Empfangs-Diversity RxDiv vermeidet der Empfänger 100 eine unnötige Netzweiterreichung. Falls im Lauf der Zeit die Empfangsqualität in RxDiv unter den ersten vorgegebenen Schwellenwert 400 (d. h. den vom Netz vorgegebenen Schwellenwert) fällt, wie beispielsweise mit dem Bezugszeichen 512 bezeichnet ist, meldet die Diversity-Steuereinheit 108 den Wert und leitet eine Netzweiterreichung ein.
Sobald eine Netzweiterreichung erfolgt ist, ist es noch immer wünschenswert, wenn möglich zum ursprünglichen Netz zurückzukehren, um beispielsweise auftretende Roaming-Gebühren zu unterbrechen oder um den höheren Durchsatz des ursprünglichen Netzes zu nutzen. In jedem Fall aktiviert die Diversity-Steuereinheit 106 periodisch RxDiv und führt eine Messung 406 durch. Falls die MeasRxDiv-Werte unter dem Schwellenwert 400 liegen, erfolgt kein Eingriff, falls jedoch der Wert 406 den Schwellenwert 400 erreicht (wie z. B. zu dem Messzeitpunkt 602 gezeigt ist), leitet die Diversity-Steuereinheit 108 eine Netzweiterreichung zurück zu dem ursprünglichen Netz ein. Außerdem setzt die Diversity-Steuereinheit 108, während RxDiv aktiv ist, die Bewertung der Empfangsqualitätswerte 110a und 110b der einzelnen Antennen 104a und 104b fort. Falls irgendeine der Antennen eine Empfangsqualität 110a bzw. 110b zeigt, die den Schwellenwert 400 erreicht, deaktiviert die Diversity-Steuereinheit 108 die Empfangs-Diversity durch Deaktivieren der Empfängerkette, die keine Empfangsqualität oberhalb des Schwellenwerts zeigt. In dem in 6 gezeigten Beispiel zeigen zu dem Messzeitpunkt 604 die erste Antenne 104a und die erste Empfängerkette 102a einen Empfangsqualitätswert 110a, der den Schwellenwert 400 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt deaktiviert die Diversity-Steuereinheit 108 die Empfängerkette 102b, um die Empfänger-Diversity zu sperren, weshalb die tatsächliche Empfangsqualität 110a der ersten Antenne 104a zu dem nächsten Messzeitpunkt 606 gemeldet wird. Es sei angemerkt, dass in der Ausführungsform von 6 der Schwellenwert, bei dem RxDiv aktiviert wird, der Netzschwellenwert 400 ist, der Schwellenwert könnte jedoch alternativ etwas höher als der Schwellenwert 400 eingestellt sein, um eine gewisse Hysterese zu schaffen und um einige seltene Situationen zu vermeiden, in denen RxDiv wiederholt aktiviert und deaktiviert wird (d. h., in denen der Empfangsqualitätswert 110a um den Schwellenwert 400 oszilliert).
In 7 liegt die Situation vor, dass die Diversity-Steuereinheit 108 zu einem Messzeitpunkt 702 RxDiv dynamisch freigegeben hat, wenn der Empfangsqualitätswert 110a der Empfängerkette 102a unter den vorgegebenen Schwellenwert 400 gefallen ist. Zum nächsten Messzeitpunkt hat die RxDiv-Verstärkung 410 einen MeasRxDiv-Wert 406 zur Folge, der den Schwellenwert im Wesentlichen überschreitet, so dass eine Netzweiterreichung vermieden wird. Im Gegensatz zu dem Beispiel von 4 endet zu dem Messzeitpunkt 704 die Abnahme der Empfangsqualität 110a der ersten Antenne 104a und wird ausgeglichen, während zum Messzeitpunkt 706 der Empfangsqualitätswert 110a zu steigen beginnt. Während dieser Zeitdauer überschreitet RxDiv 406 noch immer den vorgegebenen Schwellenwert 400, so dass eine Netzweiterreichung vermieden wird. Zum Zeitpunkt 708 erreicht der Empfangsqualitätswert 110a der Antenne 104a den Schwellenwert 400 und sperrt die Diversity-Steuereinheit 108 die Empfangs-Diversity durch Deaktivieren der zweiten Empfängerkette 102b, die der zweiten Antenne 104b zugeordnet ist. Somit zeigt die Ausführungsform von 7, dass während des gesamten Leerlaufmodus die Diversity-Steuereinheit 108 fortgesetzt RxDiv dynamisch aktiviert und deaktiviert, um unnötige Netzweiterreichungen zu vermeiden, während sie gleichzeitig versucht, den Leistungsverbrauch zu minimieren.
In Verbindung mit dem Ablaufplan von 8 wird ein Verfahren 800 zum Betreiben eines Empfängers in einem Leerlaufmodus gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung angegeben. Obwohl das beispielhafte Verfahren 800 als eine Reihe von Akten oder Ereignissen gezeigt und im Folgenden beschrieben wird, wird anerkannt werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die gezeigte Reihenfolge derartiger Akte oder Ereignisse eingeschränkt ist. Beispielsweise können einige Akte in unterschiedlichen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Akten oder Ereignissen abweichend von der hier gezeigten und/oder beschriebenen Reihenfolge in Übereinstimmung mit der Erfindung erfolgen. Außerdem könnten nicht alle gezeigten Schritte erforderlich sein, um eine Methode gemäß der vorliegende Offenbarung zu implementieren.
Das Verfahren 800 beginnt bei 802, wo eine Abfrage erfolgt, ob das UE im Leerlaufmodus ist. In einer Ausführungsform der Offenbarung liegt der Leerlaufmodus immer dann vor, wenn kein dedizierter DCH-Kanal mit dem UE aufgebaut ist. Falls das UE nicht in einem Leerlaufmodus ist (NEIN bei 802), kehrt das Verfahren 800 zum Beginn zurück und die Abfrage wird wiederholt. Falls das UE im Leerlaufmodus ist (JA bei 802) wird bei 804 eine Empfangsqualität gemessen. Wenn das UE im Leerlaufmodus ist, ist die Empfangs-Diversity nicht freigegeben, so dass das UE einen Empfangsqualitätswert empfängt, der einer aktiven Empfängerkette zugeordnet ist. In einer Ausführungsform kann ein System wie etwa jenes, das in 1 gezeigt ist, verwendet werden, wobei ein Empfangsqualitätswert 110a empfangen wird, falls eine erste Empfängerkette 102a aktiv ist, während eine andere Empfängerkette (z. B. 102b) inaktiv ist. Falls die Bestimmung negativ ist (NEIN bei 806), kehrt das Verfahren 800 zu 802 zurück.
Bei 806 erfolgt eine Bestimmung anhand des empfangenen Empfangsqualitätswerts bei 804, ob eine Empfangs-Diversity erforderlich ist. Falls die Bestimmung positiv ist (JA bei 806), wird das Verfahren 800 bei 808 fortgesetzt, wo eine Empfangs-Diversity freigegeben wird. In einer Ausführungsform vergleicht eine Diversity-Steuereinheit wie etwa die Steuereinheit 108 in 1 den empfangenen Empfangsqualitätswert (z. B. 110a) mit einem vorgegebenen Schwellenwert (z. B. aus einem Speicher 112) und gibt RxDiv frei, falls die Empfangsqualität unter den Schwellenwert fällt. In einer Ausführungsform ist dieser Schwellenwert ein Wert, der durch das Netz angewiesen wird; alternativ kann der Schwellenwert ein Schutzband aufweisen und ein Wert sein, der etwas größer als jener ist, der durch das Netz angewiesen wird.
Das Verfahren 800 wird bei 810 fortgesetzt, wo die Empfangsqualität in Empfangs-Diversity (MeasRxDiv) gemessen wird. Wie oben hervorgehoben wurde, kann die Empfangsqualität in einer Ausführungsform als MeasRxDiv in irgendeiner Anzahl unterschiedlicher Weisen unter Verwendung von Empfangsqualitätswerten einzelner aktiver Antennen gemessen werden oder es kann ein höher entwickeltes Verfahren verwendet werden. Diese gemessene Empfangsqualität in RxDiv wird dann bei 812 mit dem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. In einer Ausführungsform kann der Empfangsqualitätswert ein SNR, eine Signalleistung S oder ein anderer Parameter, der die Empfangsqualität reflektiert, sein. Falls MeasRxDiv unter den Schwellenwert fällt (JA bei 812), wird durch das UE bei 814 ein Korrektureingriff vorgenommen. In einer Ausführungsform leitet das UE eine Netzweiterreichung ein. Falls der gemessene Empfangs-Diversity-Empfangsqualitätswert MeasRxDiv nicht unter dem Schwellenwert liegt (NEIN bei 812), hält die Diversity-Steuereinheit das UE in dem Empfangs-Diversity-Modus, sie bewertet jedoch weiterhin die Empfangsqualität jeder aktiven Empfängerkette. Falls die Empfangsqualität irgendeiner Empfängerkette über den Schwellenwert ansteigt (JA bei 816), wird die Empfangs-Diversity bei 818 gesperrt und kehrt das Verfahren zu 804 zurück. Falls jedoch keine aktive Empfängerkette eine Empfangsqualität oberhalb des Schwellenwerts zeigt (NEIN bei 816), kehrt das Verfahren 800 zu 810 zurück, wo fortgesetzt MeasRxDiv überwacht wird. In der obigen Ausführungsform ist der bei 816 verwendete Schwellenwert derselbe Netzschwellenwert, in einer alternativen Ausführungsform kann jedoch ein anderer (z. B. höherer) Schwellenwert als Hysterese verwendet werden.
Obwohl ein besonderes Merkmal oder ein besonderer Aspekt einer Ausführungsform der Erfindung lediglich in Bezug auf mehrere Implementierungen offenbart worden sein könnte, kann ein solches Merkmal oder ein solcher Aspekt mit einem oder mit mehreren anderen Merkmalen oder Aspekten der anderen Implementierungen kombiniert werden, wenn dies gewünscht sein sollte und für irgendeine gegebene oder besondere Anwendung vorteilhaft sein sollte. Ferner sollen Ausdrücke in dem Umfang, in dem ”enthalten”, ”besitzen”, ”mit” oder andere Varianten hiervon in der genauen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet wird, in ähnlicher Weise wie der Ausdruck ”umfassen” einschließend sein. Ferner sollte verstanden werden, dass Ausführungsformen der Erfindung in diskreten Schaltungen, teilweise integrierten Schaltungen oder vollständig integrierten Schaltungen oder durch Programmierungsmittel implementiert sein können. Außerdem sind die Ausdrücke ”beispielhaft”, ”zum Beispiel” und ”z. B.” lediglich als ein Beispiel und nicht als am besten oder optimal gemeint. Es sollte auch anerkannt werden, dass Merkmale und/oder Elemente, die hier dargestellt sind, mit besonderen Abmessungen relativ zu anderen gezeigt sind, um das Verständnis zu vereinfachen, tatsächliche Abmessungen können sich aber von den hier gezeigten Abmessungen wesentlich unterscheiden.
Obwohl hier bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind, sollte von dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet anerkannt werden, dass viele verschiedene alternative und/oder äquivalente Implementierungen die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen ersetzen können, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnten Implementierungen, die im Kontext eines Anwendergeräts beschrieben wurden, auf WCDMA-Sender/Empfänger, UMTS-Sender/Empfänger oder Mobilkommunikations-Sender/Empfänger, die mit anderen technischen Normen wie etwa GSM, LTE oder Ableitungen hiervon in Beziehung stehen oder andere Mehrfachzugriff-Schemata wie etwa TDMA, FDMA und dergleichen verwenden, angewendet werden. Diese Anmeldung soll irgendwelche Anpassungen oder Abwandlungen der spezifischen Ausführungsformen, die hier diskutiert worden sind, abdecken. Daher ist beabsichtigt, dass diese Erfindung nur durch die Ansprüche und ihre äquivalente beschränkt sein soll.

Claims

Verfahren zum Bewerten einer Empfangsqualität eines Empfängers, das Folgendes aufweist: • Ermitteln, ob der Empfänger in einem Leerlaufmodus ist; • falls der Empfänger im Leerlaufmodus ist, Ermitteln einer Empfangsqualität des Empfängers unter Verwendung einer Messung von einer einzigen aktiven Antenne des Empfängers; und • Aktivieren der Empfänger-Diversity durch Aktivieren wenigstens einer zweiten Antenne des Empfängers im Leerlaufmodus, falls die Messung von der einzigen aktiven Antenne des Empfängers unter einem ersten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner Folgendes aufweist: • Ermitteln der Empfangsqualität des Empfängers unter Verwendung einer Messung von sämtlichen aktiven Antennen des Empfängers während des Leerlaufmodus, wenn die Empfänger-Diversity aktiviert worden ist; und • Einleiten eines Korrektureingriffs durch den Empfänger, falls die bewertete Empfangsqualität mit aktivierter Empfänger-Diversity unter einem zweiten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der erste vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert und der zweite vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert gleich sind.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Korrektureingriff durch den Empfänger eine Weiterreichung von einem aktuellen Netz zu einem anderen Netz umfasst.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, das ferner das Deaktivieren der Empfänger-Diversity durch Deaktivieren der einzigen aktiven Antenne oder der zweiten Antenne im Leerlaufmodus aufweist, falls die Messung der Empfangsqualität, die der einzigen aktiven Antenne bzw. der zweiten Antenne zugeordnet ist, größer als ein dritter vorgegebener Schwellenwert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der dritte vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert größer als der erste vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Ermitteln der Empfangsqualität des Empfängers von sämtlichen aktiven Antennen des Empfängers dann, wenn die Empfänger-Diversity aktiviert ist, Folgendes aufweist: • Messen eines ersten Empfangsqualitätsparameters, der einer ersten Antenne der aktiven Antennen zugeordnet ist; • Messen eines zweiten Empfangsqualitätsparameters, der einer zweiten Antenne der aktiven Antennen zugeordnet ist; und • Verwenden des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters, um eine Empfänger-Diversity-Messung (RxDiv-Messung) zu erzeugen, wobei die RxDiv-Messung die ermittelte Empfangsqualität mit aktivierter Empfänger-Diversity enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die RxDiv-Messung eines der Folgenden aufweist: • eine Summe des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters; • den Größeren des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters; • den Kleineren des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters; und • einen Mittelwert des ersten Empfangsqualitätsparameters und des zweiten Empfangsqualitätsparameters.
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die RxDiv-Messung einen Qualitätsparameter enthält, der sowohl der ersten Antenne als auch der zweiten Antenne zugeordnet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Ermitteln, ob der Empfänger in dem Leerlaufmodus ist, das Ermitteln, dass in dem Empfänger keine DCH-Verbindung aufgebaut ist, aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Ermitteln der Empfangsqualität des Empfängers unter Verwendung einer Messung von der einzigen aktiven Antenne das Ermitteln einer Signalleistung oder eines Signal/Rausch-Verhältnisses (SNR) eines empfangenen Signals von der einzigen aktiven Antenne aufweist.
Empfänger, der Folgendes aufweist: • mehrere Empfängerketten, die eingerichtet sind, mit mehreren jeweiligen Antennen eine Schnittstelle zu bilden und hiervon mehrere jeweilige Signale zu empfangen; • eine Empfangsqualität-Schätzeinheit, die eingerichtet ist, eine Empfangsqualität einer einzigen aktiven Empfängerkette der mehreren Empfängerketten zu ermitteln, wenn der Empfänger in einem Leerlaufmodus ist; und • eine Diversity-Steuereinheit, die eingerichtet ist, um im Leerlaufmodus wahlweise wenigstens eine zweite Empfängerkette der mehreren Empfängerketten anhand der bestimmten Empfangsqualität von der Empfangsqualität-Schätzeinheit zu aktivieren.
Empfänger gemäß Anspruch 12, wobei die Empfangsqualität-Schätzeinheit eingerichtet ist, die Empfangsqualität durch Messen einer Signalleistung oder eines Signal/Rausch-Verhältnisses (SNR) eines Signals von der einzigen aktiven Empfangskette zu ermitteln.
Empfänger gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Diversity-Steuereinheit eingerichtet ist, um die wenigstens eine zweite Empfängerkette zu aktivieren, falls die ermittelte Empfangsqualität unter einem ersten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt.
Empfänger gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Empfangsqualität-Schätzeinheit eingerichtet ist, eine Empfangsqualität, die sämtlichen aktiven Empfängerketten zugeordnet ist, zu ermitteln, wenn die Diversity-Steuereinheit die wenigstens eine zweite Empfängerkette aktiviert hat, und wobei die Diversity-Steuereinheit ferner eingerichtet ist, einen Korrektureingriff einzuleiten, falls nach der Aktivierung der wenigstens einen zweiten Empfängerkette die ermittelte Empfangsqualität unter einem zweiten vorgegebenen Empfangsqualitätsschwellenwert liegt.
Empfänger gemäß Anspruch 15, wobei der erste vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert und der zweite vorgegebene Empfangsqualitätsschwellenwert gleich sind.
Empfänger gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Diversity-Steuereinheit eingerichtet ist, die Empfänger-Diversity durch Deaktivieren der ersten Empfängerkette oder der zweiten Empfängerkette zu deaktivieren, falls die Empfangsqualität einer verbleibenden aktivierten Empfängerkette der ersten Empfängerkette und der zweiten Empfängerkette größer ist als ein dritter vorgegebener Schwellenwert.
Empfänger gemäß Anspruch 17, wobei die Diversity-Steuereinheit dann, wenn sowohl die erste Empfängerkette als auch die zweite Empfängerkette eine Empfangsqualität haben, die größer ist als der dritte vorgegebene Schwellenwert, eingerichtet ist, die Empfängerkette mit einer Empfangsqualität, die geringer ist als jene der anderen, zu deaktivieren.
Empfänger, der Folgendes aufweist: • mehrere Empfängerketten, die eingerichtet sind, mit mehreren jeweiligen Antennen eine Schnittstelle zu bilden und hiervon mehrere jeweilige Signale zu empfangen; und • eine Diversity-Steuereinheit, die eingerichtet ist, eine oder mehrere Empfängerketten der mehreren Empfängerketten in einem Leerlaufmodus wahlweise zu aktivieren und zu deaktivieren, um unnötige Weiterreichungen von einem aktuellen Netz zu einem anderen Netz zu vermeiden.
Empfänger gemäß Anspruch 19, der ferner eine Qualitätsschätzeinheit umfasst, die eingerichtet ist, eine Empfangsqualität des Empfängers im Leerlaufmodus zu ermitteln, wobei die Diversity-Steuereinheit eingerichtet ist, im Leerlaufmodus wahlweise eine oder mehrere Empfängerketten anhand der ermittelten Empfangsqualität zu aktivieren und zu deaktivieren.