DE102019100164A1 - Dynamische Reduktion eines Stromabflusses für einen Antennentuner eines Kommunikationsgeräts - Google Patents

Dynamische Reduktion eines Stromabflusses für einen Antennentuner eines Kommunikationsgeräts Download PDF

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Robert S. Trocke
Ranjeet Gupta
Mary Khun Hor-Lao
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Abstract

Ein Kommunikationsgerät, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt sorgen für eine verbesserte Leistung eines Radiofrequenz-Leitungspfads (RF-Leitungspfads), der den Antennentuner eines weiteren RF-Leitungspfads nutzt, während die Stromentnahme durch den Antennentuner dynamisch reduziert wird. Es erfolgt eine Bestimmung, dass ein erster RF-Leitungspfad bei der Nutzung eines ersten Abschnitts eines Multiband-Antennensystems (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen eines Signals aktiv ist. Ein Antennentuner eines zweiten RF-Leitungspfads, der einen zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems nutzt, wird aktiviert. Der Antennentuner ist konfiguriert zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Antennenpfad genutzt wird, zu isolieren. In Reaktion auf die Bestimmung, dass sowohl der erste als auch der zweite RF-Leitungspfad inaktiv sind, wird der Antennentuner deaktiviert.

Description

  • HINTERGRUND
  • Übersetzung der am 07.01.2019 in englischer Sprache eingereichten Anmeldunterlagen
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationsvorrichtungen im Allgemeinen und Kommunikationsvorrichtungen mit aktiver Antennenabstimmung im Besonderen.
  • Beschreibung der relevanten Technik
  • Kommunikationsvorrichtungen wie beispielsweis Smartphones können über zahlreiche Protokolle in vielen Radiofrequenzbändern (RF-Bändern) kommunizieren. Diese Protokolle umfassen: (i) Bluetooth-Verbindungen (BT-Verbindungen); (ii) das Global Positioning System (GPS); (iii) Personal Access Networks (PAN); (iv) Wireless Local Area Networks (WLAN) wie Wi-Fi; (v) Wireless Wide Area Networks (WWAN) wie 3rd Generation Partnership Project (3GGP) Long Term Evolution (LTE) etc. Selbst innerhalb bestimmter Protokolle werden mehrere RF-Bänder genutzt. Zum Beispiel dokumentiert der IEEE 802.11 Arbeitskreis für WLAN-Standards aktuell die Nutzung in fünf verschiedenen Frequenzbereichen: dem 2,4-GHz-Band, 3,6-GHz-Band, 4,9-GHz-Band, 5-GHz-Band und dem 5,9-GHz-Band. Allerdings unterliegen Kommunikationsvorrichtungen, die für eine Benutzung als Handgerät gedacht sind, Einschränkungen hinsichtlich ihrer Größe und hinsichtlich der Batterie. Der Einbau von Antennen, die auf alle dieser bestimmten Bänder abgestimmt sind, gestaltet sich bei solchen Einschränkungen schwierig. Eine wirksame Abstrahlung der Antenne erfordert eine aktive Antennenabstimmung. Eine Antennenabstimmung ist bei Smartphones der Mittel- und Oberklasse inzwischen Standard und wird in Kürze auch bei Smartphones der unteren Klasse Standard sein.
  • Figurenliste
  • Die Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfolgt im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen. Es versteht sich, dass in den Zeichnungsfiguren dargestellte Elemente der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Zum Beispiel sind die Dimensionen von einigen Elementen im Verhältnis zu anderen Elementen übertrieben dargestellt. Ausführungsformen, in denen die Lehre der vorliegenden Erfindung enthalten ist, werden nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
    • 1 ein Funktions-Blockdiagramm eines beispielhaften tragbaren Kommunikationsgeräts, bei welchem einige der funktionalen Aspekte der beschriebenen Ausführungsformen realisiert sein können;
    • 2 ein Funktions-Blockdiagramm eines Kommunikationsgeräts mit zwei Radiofrequenz-Leitungspfaden (RF-Leitungspfaden) mit einem selektiv aktivierten Antennentuner gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen;
    • 3 ein Funktions-Blockdiagramm eines Kommunikationsgeräts mit zwei RF-Leitungspfaden, das mit einer Antenne sendet und empfängt, und mit einem selektiv aktivierten Antennentuner gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen;
    • 4 ein Funktions-Blockdiagramm eines Kommunikationsgeräts mit drei RF-Leitungspfaden, das über jeweilige Antennen sendet und empfängt, und mit einem selektiv aktivierten Antennentuner gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen;
    • 5 ein Zeitdiagramm der beiden RF-Leitungspfade und einen unterstützenden Antennentuner, der Preferred Network Offload-Suchen (PNO-Suchen) durchführt, gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen;
    • 6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verbessern der Antennenleistung mit dynamischer Reduzierung der Stromentnahme während des PNO-Betriebs gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen;
    • 7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum dynamischen Reduzieren der Stromentnahme für einen Antennentuner, der indirekt die Leistung eines weiteren RF-Leitungspfads verbessert, gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen; und
    • 8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum prospektiven Verbessern der Leistung eines weiteren RF-Leitungspfads durch einen Antennentuner, bevor der RF-Leitungspfad inaktiv wird, gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen.
  • DETAILBESCHREIBUNG
  • Gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung sendet und empfängt ein Kommunikationsgerät entsprechend mehreren Kommunikationsprotokollen und nutzt hierfür verschiedene Frontend-Komponenten (FE-Komponenten) und Radiofrequenz-Komponenten (RF-Komponenten). Durch die Erfindung werden ein Verfahren und ein System zum selektiven Aktivieren eines Antennentuners angegeben, der einen Abschnitt des Multiband-Antennensystems direkt abstimmt, wenn dies hilfreich ist, was zum Nutzen des anderen Abschnitts des Multiband-Antennensystems sein kann. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Antennentuner abgeschaltet, wenn dieser nicht anderweitig von Nutzen ist, um die Stromentnahme zu reduzieren.
  • Für ein effizientes Senden und Empfangen kann eine Antennenabstimmung Impedanzen zwischen einer Antennenspeiseleitung und der Antenne anpassen. Durch die unmittelbare Nähe von bestimmten Elementen eines Multiband-Antennensystems bestimmter Kommunikationsgeräte zueinander kann die Antennenabstimmung eines Abschnitts des Multiband-Antennensystems die Effizienz eines anderen Abschnitts des Multiband-Antennensystems indirekt beeinflussen. Bei einigen Implementierungen kann eine Wireless Wide Area Access Network-Kommunikation (WWAN-Kommunikation) in einem sekundären RF-Leitungspfad mit aktiver Antennenabstimmung vorgesehen sein. Wenn das WWAN inaktiv ist, ist es oftmals von Vorteil, den Antennentuner zu optimieren, um die Leistung des Wireless Local Area Network (WLAN), von Bluetooth (BT) oder des Global Positioning System (GPS) in einem weiteren RF-Leitungspfad indirekt zu verbessern. Dabei erfordern WLAN/BT gegebenenfalls nur passive RE-FE-Komponenten wie beispielsweise Filter und Diplexer, ohne einen zugewiesenen aktiven Antennentuner. Die Erfindung befasst sich mit der Tatsache, dass bestehende Steuerungsarchitekturen problematisch sind für die Optimierung des Stromverbrauchs einer solchen aktiven Antennenabstimmung. Bei konventionellen Systemen sind die Stromversorgungen des Modems und des Radiofrequenz-Frontend (RF-FE) bereits aktiv, wenn für das WWAN-Signal eine Antennenabstimmung notwendig ist. Wenn jedoch der Antennentuner für drahtlose Funkverbindungen oder Ortungsdienste benötigt wird, sind die zusätzliche Komplexität und der Mehraufwand zum Wecken des WWAN-Modems und für die Mitteilung der Statusänderung des Wireless Local Access Network (WLAN)-Transceivers oder des Bluetooth (BT)-Transceivers unerwünscht. Das bedeutet, dass die Antennentuner-Einrichtungen, die normalerweise durch Befehle über eine digitale Schnittstelle aktiviert oder deaktiviert werden müssen, ständig im aktivierten Zustand gelassen werden und dementsprechend voll Strom beziehen. Das Aktivieren der Stromversorgung des Antennentuners bedeutet, dass andere RF-FE-Komponenten, die sich eine analoge Stromversorgung mit dem Antennentuner teilen, ständig Leckstrom ziehen, selbst wenn der entsprechende RF-Leitungspfad deaktiviert ist. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet daher die Erkenntnis, dass ein selektives Aktivieren des Antennentuners in einem inaktiven RF-Leitungspfad zugunsten eines anderen aktiven RF-Leitungspfads die Stromentnahme im Vergleich zu einem Antennentuner, der aktiv gehalten wird, wenn keine RF-Leitungspfade aktiv sind, um die Abstimmung zu nutzen, reduzieren kann.
  • Gemäß einem Aspekt umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren das Bestimmen, dass ein erster RF-Leitungspfad bei der Nutzung eines ersten Abschnitts eines Multiband-Antennensystems aktiv ist, um (i) ein Signal zumindest zu senden oder (ii) zumindest zu empfangen. Das Verfahren umfasst das Aktivieren eines Antennentuners eines zweiten RF-Leitungspfads. Der zweite RF-Leitungspfad nutzt einen zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems. Das Verfahren umfasst das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt des Multiband-Antennensystems, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren. Das Verfahren umfasst das Deaktivieren des Antennentuners in Reaktion auf die Bestimmung, dass sowohl der erste als auch der zweite RF-Leitungspfad inaktiv sind. Indem eine Abstimmung nur dann erfolgt, wenn der erste RF-Leitungspfad aktiv ist, erreicht man eine dynamische Reduzierung der Stromentnahme des Antennentuners.
  • Gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kommunikationsgerät ein Multiband-Antennensystem. Ein erster RF-Leitungspfad ist mit einem ersten Abschnitt des Multiband-Antennensystems verbunden. Ein erster Transceiver ist mit dem ersten RF-Leitungspfad verbunden, um über den ersten Abschnitt des Multiband-Antennensystems ein Signal (i) zumindest zu senden oder (ii) zumindest zu empfangen. Ein zweiter Transceiver ist mit dem zweiten RF-Leitungspfad verbunden, um über den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems ein nächstes Signal (i) zumindest zu senden oder (ii) zumindest zu empfangen. Ein Antennentuner ist mit dem zweiten RF-Leitungspfad verbunden, um den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems abzustimmen. Ein Modem ist mit dem Antennentuner verbunden, um die Abstimmung des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems zu konfigurieren. Ein Prozessor-Subsystem steht in Verbindung mit dem Modem und führt ein Steuerungs-Dienstprogramm für die Antennenabstimmung aus. Das Steuerungs-Dienstprogramm für die Antennenabstimmung veranlasst das Prozessor-Subsystem zu bestimmen, dass der erste RF-Leitungspfad bei der Nutzung des ersten Abschnitts des Multiband-Antennensystems aktiv ist, um das Signal (i) zumindest zu senden oder (ii) zumindest zu empfangen. Das Prozessor-Subsystem konfiguriert den Antennentuner über das Modem, um den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems abzustimmen, so dass der zweite Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, isoliert wird und um eine dynamische Reduzierung der Stromentnahme für den Antennentuner zu erreichen.
  • Gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung umfasst ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode auf einer computerlesbaren Speichereinrichtung. Wenn der Programmcode von einem dem Kommunikationsgerät zugeordneten Prozessor ausgeführt wird, ermöglicht der Programmcode, dass das Kommunikationsgerät die Funktionen bereitstellt zum Bestimmen, dass ein erster Radiofrequenz-Leitungspfad (RF-Leitungspfad) bei der Nutzung eines ersten Abschnitts eines Multiband-Antennensystems (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen eines Signals aktiv ist. Der Programmcode konfiguriert das Gerät ferner dahingehend, dass dieses folgende Funktionen ausführt: das Aktivieren eines Antennentuners eines zweiten RF-Leitungspfads, der einen zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems nutzt; das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren, um eine dynamische Reduzierung der Stromentnahme durch den Antennentuner eines Kommunikationsgeräts zu erreichen.
  • In der folgenden Beschreibung werden einige der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, in denen Aspekte der vorliegenden Erfindung realisierbar sind, ausreichend detailliert beschrieben, damit ein Fachmann in der Lage ist, die Erfindung praktisch umzusetzen. Dabei versteht es sich, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und dass logische, architekturbezogene, programmbezogene, mechanische, elektrische oder andere Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen oder den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die folgende Detailbeschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Vielmehr wird der Schutzumfang der Erfindung durch die anliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert. Innerhalb der Beschreibung der verschiedenen Zeichnungsansichten sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen oder ähnlichen Bezeichnungen und Bezugszeichen versehen. Diese Bezugszeichen sollen die Beschreibung lediglich unterstützen und stellen keinerlei Einschränkung der beschriebenen Ausführungsformen (weder die Konstruktion noch die Funktionsweise betreffend) dar. Es versteht sich, dass der Einfachheit halber und im Sinne einer übersichtlichen Darstellung der Elemente in den Figuren diese nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. So können zum Beispiel die Dimensionen von einigen Elementen im Vergleich zu anderen Elementen übertrieben dargestellt sein.
  • Es versteht sich, dass die Verwendung von bestimmten Bezeichnungen von Komponenten, Einrichtungen und/oder Parametern wie beispielsweise die Bezeichnungen der ausgeführten Dienstprogramme, Logik und/oder Firmware lediglich als Beispiel dienen und keine Einschränkung der beschriebenen Ausführungsformen darstellen. Für die Beschreibung der Ausführungsformen können daher eine unterschiedliche Nomenklatur und/oder Terminologie verwendet werden, um die vorliegenden Komponenten, Einrichtungen, Parameter, Verfahren und/oder Funktionen zu bezeichnen, ohne Beschränkung hierauf. Sofern bei der Beschreibung eines oder mehrerer Elemente, Merkmale oder Konzepte der Ausführungsformen auf ein bestimmtes Protokoll oder auf einen bestimmten Markennamen Bezug genommen wird, geschieht dies lediglich im Rahmen eines Beispiels einer Implementierung, wobei solche Bezugnahmen nicht die Ausdehnung der beanspruchten Ausführungsformen auf Ausführungsformen einschränken sollen, in denen andere Element-, Merkmals-, Protokoll- oder Konzeptbezeichnungen verwendet werden.
  • Wie nachstehend weiter ausgeführt wird, ist die Implementierung der funktionsbezogenen Merkmale der vorliegend beschriebenen Erfindung innerhalb von Verarbeitungseinrichtungen und/oder Strukturen vorgesehen, wobei hier eine Kombination von Hardware, Firmware sowie von verschiedenen Konstrukten auf Softwareebene (z.B. ein Programmcode und/oder Programmbefehle und/oder ein Pseudo-Code) beteiligt sein kann, die ausgeführt wird, um ein spezielles Dienstprogramm für das Gerät oder eine bestimmte Funktionslogik bereitzustellen. Die anliegenden Figuren zeigen sowohl Hardwarekomponenten als auch Softwarekomponenten und/oder Logi kkom ponenten.
  • Der Fachmann wird erkennen, dass die Hardwarekomponenten und die grundlegenden Konfigurationen, die in den Figuren dargestellt sind, variieren können. Die der Veranschaulichung dienenden Komponenten sind nicht erschöpfend, sondern dienen lediglich der Hervorhebung von wesentlichen Komponenten, die zur praktischen Umsetzung von Aspekten der beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden. Anstelle der dargestellten Hardware und/oder Firmware oder zusätzlich zu dieser können zum Beispiel andere oder weitere Einrichtungen/Komponenten verwendet werden. Das dargestellte Beispiel soll nicht im Sinne einer Einschränkung der Architektur oder im Sinne einer sonstigen Einschränkung bezüglich der beschriebenen Ausführungsformen und/oder der Erfindung allgemein verstanden werden.
  • Die beispielhaften Ausführungsformen werden nachstehend in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungsfiguren beschrieben. Ausführungsformen, in denen die Lehren der vorliegenden Erfindung enthalten sind, sind in den anliegenden Zeichnungen dargestellt und werden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Figuren erläutert.
  • Es wird nunmehr auf 1 Bezug genommen, die ein Blockdiagramm eines beispielhaften drahtlosen Kommunikationsgeräts 100 zeigt, in welchem die funktionsbezogenen Aspekte der beschriebenen Ausführungsform realisierbar sind. Das drahtlose Kommunikationsgerät 100 stellt ein Gerät dar, das ausgebildet ist zum Senden und Empfangen von RF-Signalen über eine Luftschnittstelle via Aufwärts- und/oder Abwärtskanäle zwischen dem drahtlosen Kommunikationsgerät 100 und einer Kommunikationsnetzausrüstung. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann das drahtlose Kommunikationsgerät 100 ein mobiles zellulares Gerät/Telefon oder Smartphone oder ein Laptop, Netbook oder Tabletcomputergerät oder ein Kommunikationsgerät einer anderen Art sein. Zur Verdeutlichung zeigt 1 einen ersten RF-Leitungspfad 102 des drahtlosen Kommunikationsgeräts 100, der mit einem oder mehreren PAN-Geräten (Personal Area Network Devices) wie beispielsweise ein Smartphone über eine Bluetooth-Drahtlosverbindung, einen Netzknoten 106 eines Wireless Local Access Network (WLAN) und einen Satelliten eines Global Positioning System (GPS) 108 kommuniziert. Ein zweiter RF-Leitungspfad 106 des drahtlosen Kommunikationsgeräts 100 kommuniziert mit einer Basisstation 110 eines Wireless Wide Area Access Network (WWAN). Der zweite RF-Leitungspfad 110 kann eine Mehrzahl von verschiedenen Kommunikationsstandards nutzen, zum Beispiel Global System for Mobile Communications (GSM) Code Division Multiple Access (CDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) und ähnliche Systeme.
  • Das drahtlose Kommunikationsgerät 100 enthält einen Prozessor 114 und einen Schnittstellenschaltkreis (Verarbeitungsschaltkreis) 116, die über eine Verbindung wie einen Signalbus 120 mit einem Speicher 118 verbunden sind. Der Schnittstellenschaltkreis 116 umfasst einen digitalen Signalprozessor (DSP) 122. Die verschiedenen Hardwarekomponenten innerhalb des drahtlosen Kommunikationsgeräts 100 können elektrisch und/oder kommunizierend miteinander verbunden sein, wie in 1 dargestellt. Sofern in vorliegender Beschreibung der Begriff „kommunizierend verbunden“ verwendet wird, soll damit zum Ausdruck gebracht werden, dass Informationssignale über die verschiedenen Verbindungen zwischen den Komponenten übertragbar sind. Die Verbindungen zwischen den Komponenten können direkte Verbindungen sein, die leitende Übertragungsmedien umfassen, oder indirekte Verbindungen, die eine oder mehrere zwischengeschaltete elektrische Komponenten umfassen. Wenngleich in 1 einige direkte Verbindungen dargestellt sind, können in anderen Ausführungsformen selbstverständlich mehr Verbindungen oder weniger oder andere Verbindungen vorhanden sein.
  • Das drahtlose Kommunikationsgerät 100 enthält einen Speicher 124. Ebenfalls dargestellt sind Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen (I/O-Einrichtungen) 126 in dem drahtlosen Kommunikationsgerät 100. Ebenso enthält das drahtlose Kommunikationsgerät 100 ein erstes Transceiver-Modul „A“ 128 zum Senden und Empfangen von Kommunikationssignalen über den ersten RF-Leitungspfad 102. Ferner enthält das drahtlose Kommunikationsgerät 100 ein zweites Transceiver-Modul „B“ 128b zum Senden und Empfangen von Kommunikationssignalen über den zweiten RF-Leitungspfad 110. Zumindest in einigen Ausführungsformen erfolgt das Senden und Empfangen von Kommunikationssignalen drahtlos und wird durch eine oder mehrere Antennen 130 eines Multiband-Antennensystems 132 ermöglicht, das mit den Transceiver-Modulen 128a -128b verbunden ist. Eine Antenne 130 kann in verschiedenen RF-Bändern oder in einem dedizierten RF-Band übertragen. Eine Antenne 130 oder ein Abschnitt der Antenne 130 kann eigens zum Senden oder eigens zum Empfangen oder zum gleichzeitigen oder selektiven Senden/Empfangen konfiguriert sein. Für gleichzeitiges Senden/Empfangen können Duplexer Empfänger und Sender isolieren (nicht dargestellt). Ein RF-Leitungspfad 102, 110 kann zumindest zum Senden oder zumindest zum Empfangen aktiv sein einschließlich der Teilnahme am Zeitduplexverfahren (TDD = Time Division Duplex), Frequenzduplexverfahren (FDD = Frequency Division Duplex) etc.
  • 1 zeigt, dass jedes Transceiver-Modul 128a -128b eine jeweilige Basisband-Integrierte-Schaltung (BBIC) 134a -134b und eine Radiofrequenz-Integrierte-Schaltung (RFIC) 136a -136b umfasst. Der Übersichtlichkeit halber sind die Funktionen zwischen der BBIC 134a -134b und der RFIC 136a -136b getrennt. Die Funktionen müssen nicht voneinander unabhängig sein, sondern können stattdessen auch vereint sein. Die Schaltungen BBIC 134a -134b sind mit den gleichen Funktionen dargestellt, und die Schaltungen RFIC 136a -136a sind mit den gleichen Funktionen dargestellt, wobei in einer oder in mehreren Ausführungsformen manche Funktionen bei einer bestimmten Komponente entfallen können. Die RFICs 136a -136b enthalten jeweils Diplexer A, B 138a -138b, die für sequenzielles Senden und Empfangen in demselben RF-Leitungspfad 102, 110 für eine Isolation sorgen. Die RFICs 136a -136b umfassen jeweils Antennensystem-Controller A und B 140a -140b, die Antennen-Tuner 142a - 142b steuern, und Transceiver 144a -144b. Zum Beispiel können die Antennensystem-Controller A und B 140a -140b die Antennentuner 142a -142b und die Transceiver 144a - 144b bei Bedarf durch eine Stromversorgung 146 wie beispielsweise eine integrierte Stromüberwachungsschaltung (PMIC = Power Management Integrated Circuit) aktiv mit Strom versorgen. Die Antennensystem-Controller A und B 140a -140b können die jeweiligen Antennentuner 142a -142b steuern, so dass der jeweilige Abschnitt des Multiband-Antennensystems 132 derart abgestimmt wird, dass dieser in einem speziell zugeordneten RF-Band effizienter abstrahlt. In einer oder in mehreren Ausführungsformen können die Antennensystem-Controller A und B 140a -140b die jeweiligen Antennentuner 142a -142b den zugeordneten Abschnitt des Multiband-Antennensystems 132 dahingehend abstimmen, dass die Leistung eines anderen Abschnitts des Multiband-Antennensystems 132, der von dem anderen Transceiver-Modul 128a -128b genutzt wird, verbessert wird. Ein Antennentuner ist eine Einrichtung, die zwischen einen Funksender oder -empfänger (Transceiver 144a -144b) und einen zugeordneten Abschnitt des Multiband-Antennensystems 132 geschaltet ist, um die Leistungsübertragung durch eine Impedanzanpassung zu verbessern.
  • Die Transceiver A und B 144a-144b konvertieren zwischen einem Basisbandsignal, das von den jeweiligen Modems A und B 147a-147b bereitgestellt wird, und einem RF-Signal. Das Basisbandsignal überträgt Informationen, die von den Modems A und B 147a-147b kodiert oder dekodiert werden. In einer oder in mehreren Ausführungsformen ist das Modem (Modulator-Demodulator) eine Netzwerk-Hardwareeinrichtung, die ein oder mehrere Trägerwellensignale moduliert, um digitale Informationen zum Senden zu verschlüsseln, und die Signale demoduliert, um die empfangenen Informationen zu entschlüsseln. Der Demodulator kann in Hardware oder Software ausgeführt sein. Das Ziel ist, ein Signal zu produzieren, das für die Wiedergabe der ursprünglichen digitalen Daten einfach übertragen und decodiert werden kann.
  • Die BBICs 134a -134b empfangen Steuerungs- und Dateninhalt der oberen Ebene für die Kommunikation von der Antennensystem-Steuerlogik (ATC-Logik) 148, die von dem Prozessor 114 ausgeführt wird. In einer oder in mehreren Ausführungsformen umfassen die BBICs 134a -134b eine lokale Funktionalität, die von einem betreffenden lokalen Prozessor 150 bereitgestellt wird, der ein ATC-Dienstprogramm 152 gemäß Status- oder Planungsinformationen 154a -154b über das andere Transceiver-Modul 128a - 128b, die in dem lokalen Speicher 156 enthalten sind, ausführt.
  • Der Prozessor 114 kann die ATC-Logik 148 zusätzlich zu Anwendungen 158 ausführen, die in dem Speicher 118 enthalten sind, um die Antennenleistung unter Erzielung einer dynamischen Reduzierung der Stromentnahme für die Antennentuner 142a -142b zu verbessern. Die ATC-Logik 148 kann Informationen nutzen, die in dem Speicher 118 gespeichert sind, um Abschnitte des Multiband-Antennensystems 132 abzustimmen. Die Informationen können Antennenanpassungs-Konfigurationsdaten 160, Übertragungsband-Prioritätsdaten 162 und Daten 164 betreffend die Übertragungsband-Dienstgüte (QoS)/Antennenleistungsspanne umfassen. Einer oder mehrere der Prozessoren 114, der Schnittstellenschaltkreis 116 und einer der lokalen Prozessoren 150 (insgesamt ein „Prozessor-Subsystem“ 166) können individuell oder in Kombination basierend auf den Status- oder Planungsinformationen 154a-154b bestimmen, dass die Vorteile der Abstimmung des jeweiligen Abschnitts des Multiband-Antennensystems 132 garantiert sind. Das Prozessor-Subsystem 166 kann auch bestimmen, dass die Abstimmung nicht gerechtfertigt ist, und kann einen Stromverbrauch durch die Stromversorgung 146 vermeiden.
  • Während des Betriebs bestimmt das Prozessor-Subsystem 166, dass der erste RF-Leitungspfad 102 bei der Nutzung des ersten Abschnitts des Multiband-Antennensystems 132 (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen des Signals aktiv ist. Das Prozessor-Subsystem 166 konfiguriert über das Modem den Antennentuner B 142b für den zweiten RF-Leitungspfad 110, um den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems 132 abzustimmen, damit der zweite Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, isoliert wird. Die Abstimmung wird dynamisch erzielt, um die Stromentnahme für den Antennentuner 144b zu reduzieren. Wenn der erste und der zweite RF-Leitungspfad 102, 110 beide nicht aktiv sind, wird eine aktive Abstimmung durch den Antennentuner B 142b nicht genutzt.
  • 2 zeigt ein Kommunikationsgerät 200 mit einem primären oder ersten RF-Leitungspfad 202 und einem unabhängigen sekundären oder zweiten RF-Leitungspfad 204, die generell unabhängig voneinander sind. In bestimmten Ausführungsformen jedoch setzt ein Element in dem zweiten RF-Leitungspfad 204 die Leistung des ersten RF-Leitungspfads 202 herab. Der erste und der zweite RF-Leitungspfad 202, 204 haben separate erste und zweiten Antennen 206, 208 eines Multiband-Antennensystems 210. Ein WLAN/BT-Transceiver (TXR) 212 sendet und empfängt über den ersten RF-Leitungspfad 202, der mit Informationen von einem WLAN/BT-Modem 13 moduliert ist. Ein WWAN TRX 214 sendet und empfängt über den zweiten RF-Leitungspfad 204 mit aktiver Impedanzanpassung durch einen WWAN-Antennentuner 216. Eine Stromversorgung, zum Beispiel eine PMIC 218, versorgt selektiv RF- und Frontend-Komponenten (FE-Komponenten) mit 2,7 V, wenn diese Senden/Empfangen sollen. Zum Beispiel kann das WWAN-Modem 220 als FE-Komponente die PMIC 218, den WWAN TRX 214 und den WWAN-Antennentuner 216 steuern. Der Tunerstatus des WWAN-Antennentuners 216 kann nicht optimiert werden, wenn die Programmiereinheit, das WWAN-Modem 220, schläft. In einer oder in mehreren Ausführungsformen wirkt sich eine Verlustleistung von 1-3 dB auf den ersten RF-Leitungspfad 202 aus, wenn der WWAN-Tuner 216 nicht aktiv ist. In einer oder in mehreren Ausführungsformen wirkt sich eine Verlustleistung von bis zu 3,5 dB oder mehr auf den ersten RF-Leitungspfad 202 aus, wenn der WWAN-Tuner 216 nicht aktiv ist. Vorliegende Erfindung sieht eine mögliche Leistungsverbesserung in dem ersten RF-Leitungspfad 202, der aktiv ist, durch eine aktive Abstimmung des zweiten RF-Leistungspfads 204, der nicht aktiv ist. Die aktive Abstimmung des zweiten RF-Leitungspfads 204 vergrößert die Impedanz und damit die Isolation der zweiten Antenne 208 relativ zur ersten Antenne 206 aufgrund elektromagnetischer Kopplung oder Resonanz 222. Die aktive Abstimmung des zweiten RF-Leitungspfads 204 wird beendet, wenn sie nicht hilfreich ist, um dadurch den Stromverbrauch durch den WWAN-Antennentuner 216 zu reduzieren.
  • Der WWAN-Antennen-Tuner 216 wird aktiviert, wenn der WLAN/BT TXR 212 aktiv ist und der WWAN TXR 214 im Schlafmodus ist. In einer oder in mehreren Ausführungsformen wird der WWAN-Antennentuner 216 mit geeigneten WLAN/BT-Einstellungen für den anderen Antennenpfad (erster RF-Leitungspfad 202) programmiert, bevor das WWAN-Modem 220 in den Schlafmodus versetzt wird. Wenn alle betroffenen Signale deaktiviert sind (die WWAN/WLAN/BT-Modems 213, 220 inaktiv/im Schlafmodus sind), fährt die PMIC 218 den WWAN-Antennentuner 216 herunter.
  • Der optimale Tunerstatus kann für jedes Signal (z.B. WLAN 2,4 GHz, WLAN 5,0 GHz, BT, GPS) ein anderer sein, wobei aber eine Kompromisseinstellung des Tuners gewählt werden kann, die den größten Nutzen bringt. In einer oder in mehreren Ausführungsformen wird diese Einstellung durch das WWAN-Modem 220 programmiert, bevor es in den Schlafmodus geht, wenn das WWAN (der zweite RF-Leitungspfad 204) inaktiv sein oder deaktiviert werden soll. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird für eine selektive Antennenabstimmung gesorgt, um die Stromentnahme des Antennentuners/RF-FE zu reduzieren, sobald sich das WWAN-Modem 220 im Schlafmodus befindet.
  • Alternativ kann durch das WWAN-Modem 220 ein optimaler Tunerstatus programmiert werden, wann immer eines der Nicht-WWAN-Modems (WLAN/BT-Modem 212) aktiviert oder deaktiviert wird. In diesem Fall muss das WWAN-Modem 220 durch das Nicht-WWAN-Ereignis geweckt werden, wobei jedoch der zusätzliche Aufwand auf diese wichtigen Ereignisse beschränkt ist. Individuelle Sendeereignisse (Tx) oder Empfangsereignisse (Rx) (d.h. Burst- oder Paketverhalten) werden von dem WWAN-Modem 220 ignoriert. Selbst in diesem Fall lassen sich durch den Einsatz von Aspekten der vorliegenden Erfindung Reduzierungen des Stromverbrauchs erzielen, wenn das WWAN-Modem 220 schläft.
  • 3 zeigt ein Kommunikationsgerät 300 mit einem Multiband-Antennensystem 302 einer Antenne 304. Das Kommunikationsgerät 300 umfasst einen ersten RF-Leitungspfad 306, dessen Leistung durch einen Antennentuner 308, der einen inaktiven zweiten RF-Leitungspfad aktiv abstimmt, indirekt verbessert wird. Eine diskrete zusammenführende (Diplexing) Antennenabstimmung 312 leitet ein WLAN/BT Tx/Rx-Signal 314, zum Beispiel ein WLAN 2,4 GHz-Signal, zu der abgestimmten Antenne. Die Antenne 304 kann im ultraniedrigen Band (ULB), im niedrigen Band (LB) und im mittleren Band (MB) senden/empfangen 314. Obwohl sich der Antennentuner 308 nicht im ersten RF-Leitungspfad 306 der von dem WLAN/BT-Transceiver 316 gesendeten/empfangenen WLAN/BT Tx/Rx-Signale 314 befindet, wird die WLAN/BT-Leistung der Antenne 304 von dem Antennentuner 308 beeinflusst. Der Antennentuner 314 stimmt den zweiten RF-Leitungspfad 310, der die von dem WWAN-Transceiver 320 gesendeten/empfangenen WWAN Tx/Rx-Signale 318 überträgt, direkt ab. Die Wirkung ist signifikant genug (bis zu 3,5 dB), so dass es wünschenswert ist, den Antennentuner 308 aktiv zu halten, wenn der WLAN/BT-Transceiver 326 aktiv ist und der WWAN-Transceiver 320 im Schlafmodus ist. Das WWAN-Modul 322 sendet Tunersteuerungs-Konfigurationsvorgaben 324, um die Einstellungen des Antennentuners 308 anzupassen.
  • 4 zeigt ein Kommunikationsgerät 400 mit einem Multiband-Antennensystem 402, das drei Antennen umfasst: (i) eine WWAN-Antenne 404a ist mit einem ersten RF-Leitungspfad 406 zum dedizierten Empfangen (DRX) eines Niedrigbandsignals 408 verbunden; (ii) eine MB/BT/WLAN (2400)/GPS-Antenne 404b ist mit einem zweiten RF-Leitungspfads für MB DRX, BT/WLAN (2400) zum Senden/Empfangen (TRX) 412 und GPS (1500) zum Empfangen (RX) verbunden; und (iii) eine WLAN (5000)-Antenne 404c ist mit einem dritten RF-Leitungspfad 414 für WLAN (5000) TRX 416 verbunden. Das Kommunikationsgerät 400 hat einen Antennen-Tuner 418 an einer anderen Antenne 404b, kann aber dennoch einen ähnlichen Leistungseinfluss von 1 - 3 dB auf die WWAN-Antenne 4a haben. In diesem Beispiel ist es von Vorteil, wenn der Antennentuner 418 aktiv gehalten wird, wann immer WWAN, GPS oder BT/WLAN (2400) 420, 422, 424 in dem ersten RF-Leitungspfad 406 aktiv sind. Der WWAN-Transceiver 426 empfängt über den zweiten RF-Leitungspfad 410 ein LB WWAN-Signal 428 von der Antenne 404b. Das WWAN-Modem 430 sendet Tunersteuerungs-Konfigurationseinstellungen 432 zu dem Antennentuner 418, um die Antenne 404b abzustimmen. Der WWAN-Transceiver 426 ist mit dem ersten RF-Leitungspfad 406 über ein Triplexer-Match 434 zu der Antenne 404a für das WWAN-Signal 420 und das GPS-Signal 422 verbunden. Der BT/WLAN-Transceiver 436 ist mit dem Triplexer-Match 434 verbunden zum Senden/Empfangen der BT/WLAN (2400)-Signale 424 mit der Antenne 404a. Der BR/WLAN-Transceiver 436 ist mit dem dritten RF-Leitungspfad 414 und der dritten Antenne 404c zum Senden/Empfangen des WLAN (5000)-Signals verbunden.
  • In einer Implementierung ziehen die RF-FE-Komponenten 350-650 µA aus einer analogen 2,7 V-Stromversorgung. Wenn die erfindungsgemäßen Stromreduzierungsverfahren angewendet werden, wird die Stromentnahme annähernd halbiert, was bedeutet, dass das WLAN einen Durchschnitt von 0,8 mA und BT einen Durchschnitt von 0,6 mA bei Beteiligung am Standby-Betrieb hat.
  • In einer Ausführungsform kann die Antennen- und RF-FE-Stromentnahme reduziert werden, während WLAN nach verfügbaren Netzwerken sucht. Preferred Network Offload (PNO) ist ein Dienst innerhalb von ANDROID-Geräten, der ermöglicht, dass das Kommunikationsgerät oder Benutzergerät nach WLAN-Netzwerken sucht und eine Verbindung zu diesen herstellt, selbst während der Bildschirm abgeschaltet ist. Der Batterieverbrauch und die Datennutzung sind dadurch geringer. Ein Benutzergerät mit aktiviertem PNO, das mit einem WLAN-Netzwerk verbunden ist und das sich im Schlafmodus befindet, startet die Abfrage mit einem Saved Service Set Identifier (SSID), um das Netzwerk periodisch zu durchsuchen. Wenn ein bekanntes Netzwerk gefunden wurde, stellt das Benutzergerät die Verbindung her, ohne einen Anwendungsprozessor aufzuwecken. Die SSID dient als Name zum Identifizieren eines drahtlosen Routers, zu dem die Verbindung hergestellt werden soll. Anstatt darauf zu warten, dass sich ein Netzwerkknoten ankündigt, kann das Benutzergerät die Erkennung initiieren, indem es die Abfrage mit der SSID sendet. Der Energieverbrauch wird in gewisser Weise reduziert, da die Abfrage zum gewählten Zeitpunkt des Benutzergeräts erfolgen kann und letzteres nicht über eine längeren Zeit wach sein muss, um im Netzwerk zu lauschen. Außerdem kann das Benutzergerät auf der Suche nach einem bekannten drahtlosen Router eine Anzahl von vorbekannten Netzwerken abfragen.
  • Die Periodizität des PNO-Scan unterliegt einer Änderung, die auf einer Anbieter-Implementierung oder einer Carrier-Anfrage basiert. Wenn ein Benutzergerät beispielsweise keinem WLAN-Netzwerk zugeordnet ist und sich im Schlafmodus befindet, lässt sich das Benutzergerät dahingehend konfigurieren, dass es intensiver nach der SSID sucht. Dementsprechend kann die Periodizität des PNO-Scan erhöht werden. Jedoch erhöht die bessere Konnektivität mit einem häufigeren Polling eines Probe Request (PNO-Scan periodisch) den Batterieverbrauch, wodurch einige Vorteile der Nutzung von PNO gegenüber der traditionellen Netzwerkerkennung nicht wettgemacht werden. Mit anderen Worten: wenngleich ein PNO-aktiviertes Benutzergerät aus Sicht des Systems zu einer Reduzierung des Gesamtbatterieverbrauchs beiträgt, hängt die Energieeinsparung auch von der Periodizitätsstufe ab. Eine höhere Periodizität des PNO-Zyklus ist mit einem höheren Batterieverbrauch verbunden. Aktuelle Implementierungen der PNO-Periodizität sehen einen zeitlichen Abstand von jeweils 30 Sekunden in den ersten 2 Minuten und dann von jeweils 1 Minute vor, bis das Benutzergerät aufwacht oder ein Netzwerk findet, mit dem es verbunden werden kann. Eine weitere Implementierung sieht eine PNO-Periodizität von jeweils 45 Sekunden in den ersten 5 Minuten und danach von jeweils 8 Minuten vor, bis das Benutzergerät aufwacht oder ein Netzwerk findet, mit dem es verbunden werden kann.
  • Gemäß Aspekten der vorliegende Erfindung kann die Stromversorgung auf die Häufigkeit des PNO-Scan ausgerichtet werden, um noch weitere Einsparungen des Stromverbrauchs zu erzielen. Da das Benutzergerät keinem Netzwerk zugeordnet ist und da PNO aktiviert ist, kann der WLAN-Transceiver deaktiviert werden, was insgesamt weitere Einsparungen beim Stromverbrauch bringt. Basierend auf diesem Ansatz für WLAN ist eine Reduzierung der Stromentnahme von 96 bis 99% für den Antennentuner und zugeordnete RF-FE-Komponenten, die sich die analoge 2,7V-Stromversorgung teilen, möglich.
  • Bluetooth Low Energy (BLE) verfügt ebenfalls über eine Periodizität, wenn eine BLE-Anwendung im Einsatz ist. Die Funktionsweise ist die gleiche, ungeachtet dessen, ob das Display des Kommunikationsgeräts an oder aus ist. Eine solche synchronisierte Abstimmung kann ähnlich Energie einsparen. Vergleichbar mit WLAN PNO wacht BLE in einem Abstand von 1,28 Sekunden auf und ist in den ersten 50 Sekunden 30 Millisekunden wach und sinkt dann auf eine Periodizität von jeweils 50 Sekunden. Dadurch kann die Stromversorgung des Antennentuners zwischen diesen Periodizitätsintervallen deaktiviert werden, um eine Stromentnahme einzusparen. Basierend auf diesem Ansatz für BLE ist eine Reduzierung des Stromverbrauchs von 85 bis 99% für den Antennentuner und zugeordnete RF-FE-Komponenten, die die analoge 2,7V-Versorgung gemeinsam nutzen, möglich. Prinzipiell können Aspekte der vorliegenden Erfindung auf jegliche Drahtlostechnologien ausgedehnt werden. Der Antennentuner wird gerade rechtzeitig aufgeweckt und angeschaltet, wenn es das Frontend erfordert. Sobald das Frontend die Aufgaben erledigt hat, wird der Antennentuner abgeschaltet, um Strom zu sparen.
  • 5 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm 500 zur Unterstützung des PNO-Betriebs, wobei das Zeitverlaufsdiagramm eine Linie („WWAN“) 502 für den Zustand des WWAN-Transceivers, eine Linie („WLAN“) 504 für den Zustand des WLAN-Transceivers und eine Linie („Tuner“) 506 für den Zustand des Antennentuners enthält. Zum Zeitpunkt t0 schlafen das WWAN 502, das WLAN 504 und der Tuner 506. Unmittelbar vor dem Zeitpunkt t1 , an dem das WWAN 502 aufwachen soll und das WLAN 504 weiter im Ruhezustand 508 ist, wird der Tuner 506 mit Strom (2,7 V) versorgt. Ferner können die Konfigurationsdaten („Programmierung“) auf den Tuner 506 (Block 510) angewendet werden. Da sich das WWAN 502 in einem aktiven Zustand 512 befindet, ist der Tuner 506 aktiv und verbessert direkt die Leistung der Antenne, die WWAN-Signale sendet/empfängt. Zum Zeitpunkt t2 bleibt das WWAN 502 aktiv, und es schließt sich das WLAN an, das in den aktiven Zustand 514 geht. Die Antennenabstimmung kann auf einer Sende/Empfangs-Optimierung entweder des WWAN oder WWAM basieren. Zum Beispiel können Prioritätsmessungen oder Quality of Service (QoS)-Messungen durchgeführt werden, um die Antennenabstimmung entweder für direkt oder indirekt verbesserte Antennen zu optimieren. Zum Zeitpunkt t3 schaltet das WWAN 502 in den Ruhezustand 516, während das WLAN 514 im aktiven Zustand bleibt. Der Antennentuner ist derart programmiert, dass er das Senden/Empfangen über WLAN indirekt verbessert (Block 518). Zum Zeitpunkt t4 bleibt das WWAN 502 im Ruhezustand und das WLAN 504 schaltet in den Ruhezustand 508. Nachdem kein Senden/Empfangen direkt oder indirekt optimiert werden muss, wird der Antennentuner 506 abgeschaltet, um den Stromverbrauch dynamisch zu reduzieren (Block 520). Zum Zeitpunkt t5 schaltet das WLAN 504 in den aktiven Zustand 514 für den PNO-Scan (Block 522). Der Tuner 506 wird aktiviert, um das WLAN 506 indirekt zu optimieren. Zum Zeitpunkt t6 schaltet das WLAN 504 in den Ruhezustand 508, nachdem der PNO-Zustand 522 beendet wurde. Wenn kein Senden/Empfangen direkt oder indirekt optimiert werden muss, wird der Antennentuner 506 deaktiviert. Zum Zeitpunkt t7 schalten das WLAN 504 in den aktiven Zustand 514 für den PNO-Scan (block 524). Der Tuner 506 wird aktiviert, um das WLAN 506 indirekt zu aktivieren. Zum Zeitpunkt t8 schaltet das WLAN 504 in den Ruhezustand 508, nachdem der PNO-Zustand 520 beendet wurde. Nachdem kein Senden/Empfangen direkt oder indirekt optimiert werden muss, wird der Antennentuner 506 deaktiviert. Zum Zeitpunkt t9 schaltet das WLAN 504 in den aktiven Zustand 514 für den PNO-Scan (Block 526). Der Tuner 506 wird aktiviert, um das WLAN 506 indirekt zu optimieren. Zum Zeitpunkt t10 schaltet das WLAN 504 in den Ruhezustand 508, nachdem der PNO-Zustand 524 beendet wurde. Nachdem kein Senden/Empfangen direkt oder indirekt optimiert werden muss, wird der Antennentuner 506 deaktiviert. Das Periodizitätsschema kann fortgesetzt werden, während das WWAN 502 im Ruhemodus ist und das WLAN in einem PNO-Modus bleibt.
  • 6 zeigt ein Verfahren 600 zum Verbessern der Antennenleistung und mit dynamischer Reduzierung der Stromentnahme während des PNO-Betriebs. Das Verfahren 600 beginnt damit, dass das Gerät PNO-Scan-Zeitplaninformationen für eine aktive Antenne überwacht (Block 602). Es erfolgt eine Bestimmung, ob ein PNO-Scan beginnen soll (Entscheidungsblock 604). In Reaktion auf die Bestimmung, dass die PNO nicht beginnen soll, kehrt das Verfahren 600 zurück zu Block 602, um die Überwachung des PNO-Zeitplans fortzusetzen. In Reaktion auf die Bestimmung, dass die PNO beginnen soll, löst das Verfahren 600 die Stromversorgung zum Aktivieren des Antennentuners aus, um eine weitere inaktive Antenne von der aktiven Antenne zu isolieren (Block 606). In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann der Antennentuner ohne neue Programmierung vom Niedrigenergiemodus in den aktiven Modus schalten, weil der Antennentuner einen Speicher hat. Der Speicher kann ein nichtflüchtiger Speicher sein, oder ein Speicher, der von einer anderen digitalen Stromversorgung unterhalten wird. Das Verfahren 600 umfasst das Bestimmen, ob der PNO-Scan enden soll (Entscheidungsblock 608). In Reaktion darauf, dass die PNO nicht enden soll, kehrt das Verfahren 600 zurück zu Block 606, um die Abstimmung der inaktiven Antenne fortzusetzen. In Reaktion darauf, dass die PNO enden soll, veranlasst das Verfahren 600 die Stromversorgung zur Deaktivierung des Antennentuners für die andere inaktive Antenne, um die Stromentnahme dynamisch zu reduzieren (Block 610). Das Verfahren 600 kehrt dann zurück zu Block 602, um die Überwachung des PNO-Zeitplans fortzusetzen.
  • 7 zeigt ein Verfahren 700 zur dynamischen Reduzierung der Stromentnahme für einen Antennentuner, der die Leistung eines weiteren RF-Leitungspfads indirekt verbessert. In einer oder in mehreren Ausführungsformen beginnt das Verfahren 700 mit einem Programmierungs-Subsystem eines Kommunikationsgeräts, das auf Zeitplandaten zugreift oder eine Statusmitteilung von einem Controller empfängt, die darauf hinweist, dass ein erster RF-Leitungspfad ausgewählt ist, um (i) zumindest aktiv oder (ii) zumindest inaktiv zu sein (Block 702). Basierend auf den Zeitplandaten oder der Statusmitteilung erfolgt eine Bestimmung, dass der erste RF-Leitungspfad bei der Nutzung eines ersten Abschnitts eines Multiband-Antennensystems aktiv ist oder aktiv sein soll (Block 704). In Reaktion auf die Bestimmung, dass der erste RF-Leitungspfad aktiv ist, erfolgt eine Bestimmung, ob ein zweiter RF-Leitungspfad eines zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems aktiv ist (Block 706). In Reaktion darauf, dass sowohl der erste als auch der zweite RF-Leitungspfad aktiv sind, erfolgt eine Bestimmung, ob der erste RF-Leitungspfad eine höhere Priorität für den Antennengebrauch hat als der zweite RF-Leitungspfad (Entscheidungsblock 708). In Reaktion darauf, dass der erste RF-Leitungspfad keine höhere Priorität hat, umfasst das Verfahren 700 das Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems durch den Antennentuner, um das Senden/Empfangen durch den zweiten RF-Leitungspfad zu optimieren (Block 710). Das Verfahren 700 kehrt dann zurück zu Block 702, um die dynamische Reduzierung der Stromentnahme durch den Antennentuner fortzusetzen. In Reaktion darauf, dass der erste RF-Leitungspfad eine höhere Priorität hat, umfasst das Verfahren 700 das Abstimmen des ersten Abschnitts des Multiband-Antennensystems durch den Antennentuner, um das Senden/Empfangen durch den ersten RF-Leitungspfad zu optimieren (Block 712). Dann kehrt das Verfahren 700 zurück zu Block 702, um die dynamische Reduzierung der Stromentnahme durch den Antennentuner fortzusetzen.
  • In Reaktion darauf, dass der zweite RF-Leitungspfad des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems in Entscheidungsblock 706 inaktiv ist, umfasst das Verfahren 700 das Aufwecken und Aktivieren eines Modems und des Antennentuners des zweiten RF-Leitungspfads (Block 714). Das Modem konfiguriert den Antennentuner, so dass dieser den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems abstimmt, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren und eine dynamische Reduzierung der Stromentnahme für den Antennentuner zu erreichen (Block 716). Das Verfahren 700 kehrt dann zurück zu Block 702, um die dynamische Reduzierung der Stromentnahme durch den Antennentuner fortzusetzen.
  • 8 zeigt ein Verfahren 800 zum prospektiven Verbessern der Leistung eines weiteren RF-Antennenpfads durch einen Antennentuner, bevor dieser inaktiv wird. Das Verfahren 800 umfasst, dass das Gerät bestimmt, dass der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist, wenn der zweite Abschnitt eines Multiband-Antennensystems (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen genutzt wird (Entscheidungsblock 802). In Reaktion auf die Bestimmung, dass der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist, umfasst das Verfahren 800 das Aktivieren des Antennentuners des zweiten RF-Leitungspfads durch ein Modem (Block 804). Das Modem konfiguriert den Antennentuner, so dass der Antennentuner den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems abstimmt, um den zweiten RF-Leitungspfad zu optimieren (Block 806). Das Verfahren 800 umfasst das Bestimmen, ob der zweite RF-Leitungspfad von aktiv auf inaktiv schaltet (Entscheidungsblock 808). In Reaktion auf die Bestimmung, dass der RF-Leitungspfad nicht von aktiv auf inaktiv schaltet, kehrt das Verfahren 800 zurück zu Block 806, um die Optimierung für den zweiten RF-Leitungspfad fortzusetzen. In Reaktion auf die Bestimmung, dass der RF-Leitungspfad von aktiv auf inaktiv schaltet, umfasst das Verfahren 800 die Abstimmung des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems durch einen Controller, der den Antennentuner steuert, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren (Block 810). Das Verfahren 800 umfasst das Deaktivieren des Antennentuners in Reaktion auf die Bestimmung, dass sowohl der erste als auch der zweite RF-Leitungspfad inaktiv sind (Block 812). Dann endet das Verfahren 800.
  • In jedem der vorstehenden Flussdiagramme können bestimmte Schritte der Verfahren kombiniert, gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt oder gegebenenfalls weggelassen werden, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen oder den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Während die Verfahrensschritte in einer bestimmten Abfolge beschrieben und dargestellt sind, stellt die Verwendung einer solchen bestimmten Abfolge von Schritten keine Einschränkungen der Erfindung dar. Innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung können Änderungen bezüglich der Abfolge von Schritten vorgenommen werden. Wird also eine bestimmte Abfolge gewählt, ist diese keinesfalls in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird allein durch die anliegenden Ansprüche definiert.
  • Der Fachmann wird erkennen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als System, Gerät und/oder Verfahren realisiert sein können. Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gänzlich als Hardware realisiert sein oder als Kombination von Software und Hardware, wobei diese vorliegend allgemein als „Schaltung“, „Modul“ oder „System“ bezeichnet werden.
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung wurden unter Bezugnahme auf die dargestellten Flussdiagramme und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block in den dargestellten Flussdiagrammen und/oder Blockdiagrammen und Kombinationen von Blöcken in den dargestellten Flussdiagrammen und/oder Blockdiagrammen durch Computerprogrammbefehle ausgeführt werden können. Diese Computerprogrammbefehle können für einen Prozessor eines Universalcomputers, Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine derart zu schaffen, dass solche Befehle, die über den Prozessor für den Computer oder andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtungen ausgeführt werden, Mittel zum Implementieren der Funktionen/Aktionen bereitstellen, die in dem Flussdiagramm und/oder Blockdiagramm oder in den Blöcken angegeben sind.
  • Vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Elemente durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne den Schutzrahmen der Erfindung zu verlassen. Darüber hinaus sind innerhalb des Schutzrahmens der Erfindung zahlreiche Modifikationen möglich, um ein bestimmtes System oder eine Systemkomponente an die Lehren der vorliegenden Erfindung anzupassen. Aus diesem Grund ist vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen, für deren praktische Umsetzung beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung sämtliche Ausführungsformen, die in den Schutzumfang der anliegenden Ansprüche fallen. Darüber hinaus sollen Ordnungszahlen wie erste, zweite etc., die vorliegend gegebenenfalls verwendet werden, keine Rangfolge oder keinen Stellenwert zum Ausdruck bringen, sondern lediglich zur Unterscheidung eines Elements von einem anderen dienen.
  • Die vorliegend verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und stellt keine Einschränkung der Erfindung dar. Die Verwendung des unbestimmten Artikels „ein, eine“ oder des bestimmten Artikel „der, die, das“ im Singular schließt vorliegend auch die Verwendung im Plural ein, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“ in der vorliegenden Beschreibung sollen zum Ausdruck bringen, dass genannte Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten vorhanden sind, ohne auszuschließen, dass auch ein oder mehrere Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten und/oder Gruppen derselben vorhanden sein oder hinzugefügt werden können.
  • Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Vorgänge und Äquivalente sämtlicher Mittel oder Schritte und Funktionselemente in den anliegenden Ansprüchen umfassen sämtliche Strukturen, Materialien oder Vorgänge zum Ausführen der Funktionen in Kombination mit anderen oder weiteren speziell beanspruchten Elementen. Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient lediglich Darstellungszwecken und ist weder erschöpfend noch auf ihre offenbarte Form beschränkt. Der Fachmann wird erkennen, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen möglich sind, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen oder von dem Schutzrahmen der Erfindung abzuweichen. Die Ausführungsform wurde im Hinblick auf eine bestmögliche Beschreibung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung und deren praktische Umsetzung gewählt, so dass der Fachmann in der Lage ist, die Erfindung für verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen, die für die jeweils beabsichtigte Verwendung geeignet sind, nachzuvollziehen.

Claims (18)

  1. Verfahren umfassend: das Bestimmen, dass ein erster Radiofrequenz-(RF)-Leitungspfad bei der Nutzung eines ersten Abschnitts eines Multiband-Antennensystems (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen eines Signals aktiv ist; das Aktivieren eines Antennentuners eines zweiten RF-Leitungspfads, der einen zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems nutzt; und das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Deaktivieren des Antennentuners in Reaktion auf das Bestimmen, dass sowohl der erste als auch der zweite RF-Leitungspfad inaktiv sind, um eine dynamische Reduzierung der Stromentnahme für den Antennentuner zu erreichen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend: das Bestimmen, ob der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist; das Bestimmen, ob der erste RF-Leitungspfad eine höhere Priorität für den Antennengebrauch als der zweite RF-Leitungspfad hat, in Reaktion darauf, dass sowohl der erste als auch der zweite RF-Leitungspfad aktiv sind; und das Durchführen der Aktivierung und Konfigurierung des Antennentuners, so dass der Antennentuner den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems in Reaktion darauf abstimmt, dass (i) der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist; und dass (ii) der erste RF-Leitungspfad die höhere Priorität hat.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bestimmen, ob der erste RF-Leitungspfad aktiv ist, umfasst: das Zugreifen auf Planungsdaten für den ersten RF-Leitungspfad; und das Bestimmen, dass der erste RF-Leitungspfad zu einem ersten Zeitpunkt aktiv werden soll und zu einem zweiten Zeitpunkt in den inaktiven Zustand schalten soll, basierend auf den Planungsdaten.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Bestimmen, ob der erste RF-Leitungspfad aktiv ist, umfasst: das Empfangen einer Statusmitteilung, die einen ausgewählten Status (i) aktiv oder (ii) inaktiv angibt, von einem mit dem ersten RF-Leitungspfad in Verbindung stehenden Controller über ein Modem, das den Antennentuner steuert; und das Bestimmen, dass die Statusmitteilung angibt, dass der erste RF-Leitungspfad aktiv ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems ferner umfasst: das Bestimmen, ob der zweite RF-Leitungspfad bei der Nutzung des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen aktiv ist; in Reaktion auf das Bestimmen, dass der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist: das Aktivieren des Antennentuners des zweiten RF-Leitungspfads durch einen Controller; das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems für eine Optimierung des zweiten RF-Leitungspfads; das Bestimmen, ob der zweite RF-Leitungspfad von aktiv auf inaktiv schaltet; und in Reaktion auf das Bestimmen, dass der RF-Leitungspfad von aktiv auf inaktiv schaltet: das Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems durch den den Antennentuner steuernden Controller, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren; und das Deaktivieren des Controllers.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems ferner umfasst: das Aufwecken eines Modems und des Antennentuners des zweiten RF-Leitungspfads; und das Konfigurieren des Antennentuners durch das Modem, um den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems abzustimmen, wenn der erste RF-Leitungspfad aktiv wird.
  8. Kommunikationsgerät umfassend: ein Multiband-Antennensystem; einen ersten Radiofrequenz-Leitungspfad (RF-Leitungspfad), der mit einem ersten Abschnitt des Multiband-Antennensystems verbunden ist; einen ersten Transceiver, der mit dem ersten RF-Leitungspfad verbunden ist, um über den ersten Abschnitt des Multiband-Antennensystems ein Signal (i) zumindest zu senden oder (ii) zumindest zu empfangen; einen zweiten RF-Leitungspfad, der mit einem zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems verbunden ist; einen zweiten Transceiver, der mit dem zweiten RF-Leitungspfad gekoppelt ist, um über den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems ein Signal (i) zumindest zu senden oder (ii) zumindest zu empfangen; einen Antennentuner, der mit dem zweiten RF-Leitungspfad verbunden ist, um den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems abzustimmen; ein Modem, das mit dem Antennentuner verbunden ist, um die Abstimmung des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems zu konfigurieren; ein Prozessor-Subsystem, das mit dem Modem in Verbindung steht und einen Antennenabstimmungs-Dienstprogramm ausführt, welches das Prozessor-Subsystem veranlasst: zu bestimmen, dass der erste RF-Leitungspfad bei der Nutzung des ersten Abschnitts des Multiband-Antennensystems aktiv ist, um ein Signal (i) zumindest zu senden oder (ii) zumindest zu empfangen; und den Antennentuner über das Modem zu konfigurieren, um den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren.
  9. Kommunikationsgerät nach Anspruch 8, wobei das Prozessor-Subsystem den Antennentuner in Reaktion auf das Bestimmen, dass sowohl der erste als auch der zweite RF-Leitungspfad inaktiv sind, deaktiviert, um eine dynamische Reduzierung der Stromentnahme für den Antennentuner zu erzielen.
  10. Kommunikationsgerät nach Anspruch 9, wobei das Prozessor-Subsystem bestimmt, ob der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist; bestimmt, ob der erste RF-Leitungspfad eine höhere Priorität für den Antennengebrauch als der zweite RF-Leitungspfad hat; und und den Antennentuner über das Modem konfiguriert, um ferner den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems in Reaktion darauf abzustimmen, dass (i) der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist und (ii) der erste RF-Leitungspfad die höhere Priorität hat.
  11. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Prozessor-Subsystem basierend auf den Planungsdaten für den ersten RF-Leitungspfad bestimmt, ob der erste RF-Leitungspfad aktiv ist.
  12. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ferner umfassend einen Controller, der mit dem ersten RF-Leitungspfad in Verbindung steht, wobei das Prozessor-Subsystem von dem Controller eine Statusmitteilung erhält und basierend auf dieser Statusmitteilung bestimmt, ob der erste RF-Leitungspfad aktiv ist.
  13. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Prozessor-Subsystem: bestimmt, ob der zweite RF-Leitungspfad bei der Nutzung des zweiten Abschnitts eines Multiband-Antennensystems (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen aktiv ist; in Reaktion auf die Bestimmung, dass der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist; den Controller und den Antennentuner des zweiten RF-Leitungspfads über die Stromversorgung aktiviert; den Antennentuner zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems konfiguriert, um den zweiten RF-Leitungspfad zu optimieren; bestimmt, ob der zweite RF-Leitungspfad von aktiv auf inaktiv schaltet; und in Reaktion auf das Schalten des zweiten RF-Leitungspfads von aktiv auf inaktiv; den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems über den Controller, der den Antennentuner steuert, abstimmt, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren; und die Stromversorgung veranlasst, den Controller zu deaktivieren.
  14. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das Prozessor-Subsystem: die Stromversorgung veranlasst, das Modem und den Antennentuner des zweiten RF-Leitungspfads aufzuwecken; und den Antennentuner über das Modem konfiguriert, damit dieser den zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems abstimmt, wenn der erste RF-Leitungspfad aktiv wird.
  15. Computerprogrammprodukt umfassend: eine computerlesbare Speichereinrichtung; und einen Programmcode auf der computerlesbaren Speichereinrichtung, der bei Ausführung durch einen einem Kommunikationsgerät zugeordneten Prozessor ermöglicht, dass das Kommunikationsgerät die folgenden Funktionen bereitstellt: das Bestimmen, dass ein erster Radiofrequenz-Leitungspfad (RF-Leitungspfad) bei der Nutzung eines ersten Abschnitts eines Multiband-Antennensystems (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen eines Signals aktiv ist; und das Aktivieren eines Antennentuners eines zweiten RF-Leitungspfads, der einen zweiten Abschnitt des Multiband-Antennensystems nutzt; das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren und um eine dynamische Reduzierung der Stromentnahme für den Antennentuner eines Kommunikationsgeräts zu erzielen; und das Deaktivieren des Antennentuners in Reaktion auf das Bestimmen, dass sowohl der erste als auch der zweite RF-Leitungspfad inaktiv sind.
  16. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15, ferner umfassend: das Bestimmen, ob der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist; das Bestimmen, ob der erste RF-Leitungspfad eine höhere Priorität für den Antennengebrauch als der zweite RF-Leitungspfad hat; und das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems ferner in Reaktion darauf, dass (i) der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist und (ii) der erste RF-Leitungspfad die höhere Priorität hat.
  17. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei das Bestimmen, ob der erste RF-Leitungspfad aktiv ist, eine ausgewählte der folgenden Optionen umfasst: (i) das Zugreifen auf Planungsdaten für den ersten RF-Leitungspfad; und (ii) das Empfangen einer Statusmitteilung von einem Controller, der mit dem ersten RF-Leitungspfad in Verbindung steht, durch ein Modem, das den Antennentuner steuert.
  18. Computerprogrammprodukt nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems ferner umfasst: das Bestimmen, ob der zweite RF-Leitungspfad bei der Nutzung des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems (i) zumindest zum Senden oder (ii) zumindest zum Empfangen aktiv ist; in Reaktion auf das Bestimmen, dass der zweite RF-Leitungspfad aktiv ist: das Aktivieren des Antennentuners des zweiten RF-Leitungspfads durch ein Modem; das Konfigurieren des Antennentuners zum Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems für eine Optimierung des zweiten RF-Leitungspfads; das Bestimmen, ob der zweite RF-Leitungspfad von aktiv auf inaktiv schaltet; und in Reaktion auf das Bestimmen, dass der zweite RF-Leitungspfad von aktiv auf inaktiv schaltet: das Abstimmen des zweiten Abschnitts des Multiband-Antennensystems durch einen Controller, der den Antennentuner steuert, um den zweiten Abschnitt von dem ersten Abschnitt, der von dem ersten RF-Leitungspfad genutzt wird, zu isolieren; und das Deaktivieren des Modems und des Antennentuners.
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