DE112013001959B4

DE112013001959B4 - Einzelnes Multi-Mode-Drahtloskommunikationsgerät mit einer GPS-Einheit und einer Frequenzfehlerschätzungseinheit für verschiedene Kommunikationsmodi und dazugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE112013001959B4
Application number: DE112013001959.0T
Authority: DE
Inventors: Jianxiong Shi; Robert W. Mayor; Li Su; Zhu Ji; Thanigaivelu ELANGOVAN
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2013-04-04
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2033-04-05
Also published as: US8744518B2; US20130267259A1; WO2013154903A1; JP2015521396A; DE112013001959T5; CN104205761A; JP5893210B2; CN104205761B; TW201401906A; TWI495378B

Abstract

Drahtloses mobiles Gerät, das Folgendes umfasst:
eine Empfänger/Sender-Einheit, die so konfiguriert ist, dass sie in einem ersten Modus gemäß einer ersten Funkzugangstechnologie und in einem zweiten Modus gemäß einer zweiten Funkzugangstechnologie arbeitet;
eine Satellitennavigationssystem-Einheit (GPS-Einheit), die so konfiguriert ist, dass sie Navigationsinformationen auf der Grundlage eines empfangenen GPS-Signals bereitstellt; und
eine Fehlereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von Signalen erzeugt, die während des Betriebs im ersten Modus empfangen werden, und die erste Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit bereitstellt;
wobei die Fehlereinheit weiterhin so konfiguriert ist, dass sie eine zweite Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von Signalen erzeugt, die während des Betriebs im zweiten Modus empfangen werden; und
wobei die Fehlereinheit so konfiguriert ist, dass sie als Reaktion darauf, dass die Empfänger/Sender-Einheit über einen Zeitraum im zweiten Modus arbeitet, der länger ist als ein vorgegebener Zeitraum, die zweite Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit bereitstellt.

Description

STAND DER TECHNIK
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Drahtloskommunikationsgeräte und insbesondere Frequenzfehlerschätzungseinheiten und einzelne drahtlose Funkgeräte, die mehrere Drahtlosstandards anwenden.
Beschreibung der Stand der Technik
In den letzten Jahren sind drahtlose Geräte wie Smartphones und Tablet-Computer immer komplexer geworden. Zusätzlich zur Unterstützung von Telefongesprächen bieten viele drahtlose Geräte nun Zugang zum Internet, zu E-Mails, Textnachrichten und über das Satellitennavigationssystem (GPS – Global Positioning System) zu Navigationsdiensten. Darüber hinaus sind wegen der fast kontinuierlichen Entwicklung und Migration von Drahtloskommunikationsstandards viele dieser mobilen Geräte in der Lage, innerhalb einer Reihe von Funkzugangstechnologien und entsprechenden Standards zu arbeiten.
Insbesondere kann bei einigen drahtlosen Geräten die Notwendigkeit und die entsprechende Möglichkeit bestehen, dass sie aus einer Vielzahl von Gründen, wie beispielsweise Verfügbarkeit einer bestimmten Technologie im aktuellen Empfangsbereich oder Betriebsmodus des drahtlosen Gerätes, zwischen den Technologien wechseln. Jedoch kann es sein, dass das drahtlose Gerät je nach verfügbarer Technologie unter weniger als optimalen Bedingungen arbeiten muss. Beispielsweise können die Anrufqualität, die Datenübertragungsgeschwindigkeit, die GPS-Genauigkeit und/oder die Verfügbarkeit insgesamt unzumutbar herabgesetzt sein.
Die US 2012/0083278 A1 offenbart Positionierungsmessungen und Carrier-Umschaltung in drahtlosen Multi-Carrier-Kommunikationsnetzwerken.
Die US 2011/0103337 A1 offenbart GPS-basierte Multi-Mode-Synchronisation sowie Takten von Femto-Zellen, Pico-Zellen und Macro-Basisstationen.
Die US 2006/0055595 A1 offenbart ein Verfahren und ein System zur Frequenzdriftvorhersage.
Die US 2006/0094465 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation eines Oszillators in einer navigationsfähigen (engl. „location-enabled”) drahtlosen Vorrichtung.
Die US 6 522 871 B1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kompensation eines lokalen Oszillatorfrequenzfehlers mittels Überwachung der Umgebung.
Die US 2005/0163201 A1 offenbart schnelle Akquisitionsverfahren und -vorrichtungen für GPS-Signale.
KURZDARSTELLUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden verschiedene Ausführungsformen eines Mechanismus zur Verringerung des Ausfalls des paketvermittelten Betriebs bei einer einzelnen Drahtlosfunklösung offenbart. Allgemein formuliert, wird ein Drahtloskommunikationsgerät betrachtet, bei dem das Endgerät (UE – User Equipment) gemäß mehr als einer Funkzugangstechnologie arbeitet. Das UE kann so konfiguriert sein, dass es vorzugsweise gemäß einer ersten der Funkzugangstechnologien arbeitet und in vorgegebenen Intervallen zu einer oder mehreren anderen Funkzugangstechnologien wechseln kann, um beispielsweise zu prüfen, ob Anrufe eingehen. Eine Frequenzfehlereinrichtung im UE kann während des Betriebs gemäß der ersten Funkzugangstechnologie auf der Grundlage von Signalen, die von der ersten Funkzugangstechnologie empfangen werden, Frequenzfehlerschätzungen für eine GPS-Einheit bereitstellen, sofern der Zeitraum, der in einer bestimmten der anderen Funkzugangstechnologien verbracht wird, eine vorgegebene Dauer nicht überschreitet. Die Frequenzfehlereinheit kann so konfiguriert sein, dass sie als Reaktion auf die Einhaltung und/oder Überschreitung der vorgegebenen Dauer die Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von Signalen, die in der bestimmten einen der anderen Funkzugangstechnologien empfangen werden, für die GPS-Einheit bereitstellt.
Das Wechseln zu einer oder mehreren anderen Funkzugangstechnologien kann unter anderem zu Ausfällen des paketvermittelten Betriebs bei einer einzelnen Drahtlosfunklösung führen. Erfindungsgemäß wird die Zeitspanne reduziert, während derer die Empfänger/Sender-Einheit des drahtlosen mobilen Endgeräts nicht im ersten Modus, das heißt mit der primären Funkzugangstechnologie, betrieben wird. Gleichzeitig werden Ungenauigkeiten beispielsweise hinsichtlich Frequenzfehlerschätzungen vermieden, wenn die einzelne Funkvorrichtung länger als eine vorgegebene Dauer nicht mit der primären Funkzugangstechnologie betrieben wird.
Bei einer Ausführungsform kann das UE eine Empfänger/Sender-Einheit aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie in einem ersten Modus gemäß einer ersten Funkzugangstechnologie und in einem zweiten Modus gemäß einer zweiten Funkzugangstechnologie arbeitet. Das UE kann auch eine Satellitennavigationssystem-Einheit (GPS-Einheit) aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie Navigationsinformationen auf der Grundlage des empfangenen GPS-Signals bereitstellt. Das UE kann auch eine Fehlereinheit aufweisen, die so konfiguriert sein kann, dass sie eine erste Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von Signalen erzeugt, die während des Betriebs im ersten Modus empfangen werden, und die erste Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit bereitstellt. Die Fehlereinheit kann auch so konfiguriert sein, dass sie eine zweite Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von Signalen erzeugt, die während des Betriebs im zweiten Modus empfangen werden. Als Reaktion darauf, dass die Empfänger/Sender-Einheit für einen Zeitraum im zweiten Modus betrieben wird, der länger ist als ein vorgegebener Zeitraum, kann die Fehlereinheit die zweite Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit bereitstellen.
Bei einer bestimmten Ausführung entspricht die erste Funkzugangstechnologie einer neuesten Fassung eines Long-Term-Evolution-Drahtloskommunikationsstandards (LTE) des Third Generation Partnership Project (3GPP), und die zweite Funkzugangstechnologie entspricht einem Drahtloskommunikationsstandard eines Codemultiplexverfahrens 2000-1X (CDMA2000-1X), der auch als IS-2000-Standard bezeichnet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Drahtloskommunikationssystems.
2 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Drahtloskommunikationssystems, wie in 1 dargestellt.
3 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Frequenzfehlereinheit des Drahtloskommunikationsgerätes gemäß 2.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb einer Ausführungsform der Frequenzfehlereinheit darstellt, wie in 2 und 3 gezeigt.
Spezifische Ausführungsformen sind beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt und werden hier detailliert beschrieben. Es sollte sich jedoch verstehen, dass die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung die Patentansprüche der einzelnen offenbarten Ausführungsformen nicht einschränken sollen, selbst wenn nur eine einzige Ausführungsform im Hinblick auf ein bestimmtes Merkmal beschrieben ist. Es ist im Gegenteil beabsichtigt, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die für einen Fachmann offensichtlich wären, dem die vorliegende Offenbarung bekannt ist. Beispiele für Merkmale der Offenbarung sind als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu verstehen, sofern nicht anders angegeben.
In dieser Anmeldung wird das Wort „kann” im alles erlaubenden Sinne (d. h. in der Bedeutung als Möglichkeit) statt im verbindlichen Sinne (d. h. als Muss) verwendet. In ähnlicher Weise bedeuten die Wörter „aufweisen”, „aufweisend” und „aufweist” einschließlich, aber nicht darauf beschränkt.
Unterschiedliche Geräte, Schaltkreise oder sonstige Komponenten können als „so konfiguriert, dass” sie eine Aufgabe oder Aufgaben ausführen, beschrieben sein. In diesen Zusammenhängen ist „so konfiguriert, dass” als breite Konstruktionsumschreibung zu verstehen, die allgemein bedeutet, dass eine „Schaltung vorhanden ist, die” die Aufgabe oder die Aufgaben während des Betriebs erfüllt. Dementsprechend kann das Gerät/der Schaltkreis/die Komponente so konfiguriert sein, dass es/er/sie die Aufgabe erfüllt, auch wenn es/er/sie momentan nicht eingeschaltet ist. Allgemein kann die Schaltung, die die Konstruktion bildet, die dem „so konfiguriert, dass” entspricht, Hardware-Schaltkreise aufweisen. Ähnlich können verschiedene Geräte/Schaltkreise/Komponenten zur Erleichterung der Beschreibung so beschrieben sein, dass sie eine Aufgabe oder Aufgaben erfüllen. Diese Beschreibungen sollten so ausgelegt werden, als enthielten sie die Wendung „so konfiguriert, dass”.
Der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung umfasst alle Merkmale oder Kombinationen von Merkmalen, die hier (ausdrücklich oder stillschweigend) offenbart sind, oder entsprechende Verallgemeinerungen, ungeachtet dessen, ob sie eines oder alle der hier angesprochenen Probleme abschwächen. Dementsprechend können während der Weiterverfolgung der vorliegenden Anmeldung (oder einer Anmeldung, die Priorität dazu beansprucht) neue Patentansprüche für jede derartige Kombination von Merkmalen formuliert werden. Insbesondere können unter Bezugnahme auf die angehängten Patentansprüche Merkmale aus abhängigen Patentansprüchen mit denen aus unabhängigen Patentansprüchen und Merkmale aus den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen in beliebiger angemessener Art und Weise kombiniert werden, und zwar nicht nur in den spezifischen Kombinationen, die in den angehängten Patentansprüchen aufgezählt sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie oben erwähnt, können einige drahtlose Geräte die Möglichkeit besitzen, in einer Reihe von Funkzugangstechnologien zu arbeiten. Darüber hinaus können einige Geräte in einer Primärtechnologie oder einem Primärstandard sowie in einer oder mehreren zusätzlichen Technologien arbeiten, wenn die Primärtechnologie nicht zur Verfügung steht oder das Gerät eine andere Technologie auswählt. Insbesondere kann, wie weiter unten beschrieben, ein drahtloses Gerät in einer Funkzugangstechnologie arbeiten, die mit dem Long-Term-Evolution-Standard (LTE) des Third Generation Partnership Project (3GPP) vereinbar ist. Als solches kann das drahtlose Gerät unter Einsatz eines Internet-Protokolls (IP) arbeiten, das paketvermittelte Techniken einsetzt. Das drahtlose Gerät kann auch in einer Funkzugangstechnologie arbeiten, die mit einer oder mehreren Versionen der älteren Codemultiplexstandards (CDMA) CDMA2000, wie beispielsweise dem Standard CDMA2000-1X (üblicherweise als IS-2000 bezeichnet), vereinbar ist. In diesem Betriebsmodus kann das drahtlose Gerät mit leitungsvermittelten Techniken sowohl für Sprache als auch Daten arbeiten. Aus einer Vielzahl von Gründen, darunter höheren Datenraten, kann das drahtlose Gerät vorzugsweise gemäß dem LTE-Standard betrieben werden und dann bei Bedarf nahtlos zum IS-2000-Standard wechseln. Das drahtlose Gerät kann beispielsweise für kurze Dauer den LTE-Modus ignorieren, um IS-2000-Abläufe zu überwachen, wie beispielsweise um zu prüfen, ob Anrufe eingehen.
Um aber die Ignorierzeit so gering wie möglich zu halten, betreiben viele dieser Geräte die IS-2000-Timeline, wann immer möglich, als unter der Bezeichnung „schneller Paging-Kanal” (QPCH – Quick Paging Channel) bekannte Timeline. Die QPCH-Timeline bezieht sich auf einen alternativen Paging-Kanal, der Paging-Indikatoren statt Seitennachrichten überträgt. Die für das Demodulieren der Paging-Indikatoren des QPCH benötigte Zeit ist wesentlich geringer als die für das Demodulieren einer Paging-Nachricht.
Für eine genaue GPS-Leistung stellt das drahtlose Gerät für den GPS-Abschnitt des drahtlosen Gerätes üblicherweise Frequenzfehlerschätzungen bereit, um Frequenzabweichungen zwischen gesendeten und empfangenen Signalen auszugleichen. Einige konventionelle drahtlose Geräte erzeugen die Frequenzfehlerschätzungsinformationen während des Betriebs in der IS-2000-Timeline. Jedoch blockieren diese konventionellen Geräte üblicherweise die Verwendung der QPCH-Timeline zum Erzeugen der Frequenzfehlerschätzung, weil die Genauigkeit der Frequenzfehlerschätzungen in der QPCH-Timeline beispielsweise angezweifelt werden kann, und zwar teilweise aufgrund der kurzen Dauer der Paging-Indikatoren. Somit können diese konventionellen drahtlosen Geräte eine inakzeptable Zeit in der IS-2000-Timeline verbringen. Bei den folgenden Ausführungsformen von 1 bis 4 werden ein Drahtloskommunikationssystem und -gerät beschrieben, die die Zeit verringern können, in der sie die LTE ignorieren, aber immer noch Frequenzfehlerschätzungen für den GPS-Abschnitt des drahtlosen Geräts bereitstellen.
In 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Drahtloskommunikationssystems dargestellt. Es ist festzuhalten, dass das System von 1 nur ein Beispiel für eines aus einer Vielzahl von Drahtloskommunikationssystemen ist. Das Drahtloskommunikationssystem 10 weist eine Basisstation 102 auf, die über ein drahtloses Übertragungsmedium (wie durch die Zickzacklinie angegeben) mit einem oder mehreren Endgeräten (UE) (z. B. 106A bis 106N) kommuniziert. Die Basisstation 102 ist auch über eine andere Schnittstelle, die verdrahtet oder drahtlos sein kann, mit einem Netzwerk 100 verbunden. Es ist festzuhalten, dass Komponenten, die mit Referenzzeichen gekennzeichnet sind, die sowohl eine Zahl als auch einen Buchstaben enthalten, gegebenenfalls nur mit der Nummer bezeichnet sein können.
Die Basisstation 102 kann eine Base Transceiver Station (BTS) oder eine Funkzelle sein und Hardware aufweisen, die eine drahtlose Kommunikation mit einem oder mehreren UE 106 ermöglicht. Die Basisstation 102 kann auch für die Kommunikation mit dem Netzwerk 100 ausgestattet sein. Somit kann die Basisstation 102 die Kommunikation zwischen den UE 106 und/oder zwischen den UE 106 und dem Netzwerk 100 erleichtern. Der Kommunikationsbereich (oder der Empfangsbereich) der Basisstation 102 kann als „Zelle” bezeichnet werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Basisstation 102 und die UE so konfiguriert sein, dass sie unter Einsatz verschiedener drahtloser Funkkommunikationszugangstechnologien wie LTE, GSM, CDMA, WLL, WAN, WLAN, WiMax usw. über das Übertragungsmedium kommunizieren.
Bei einer Ausführungsform kann jedes UE 106A bis 106N ein Gerät mit drahtloser Netzwerkkonnektivität repräsentieren, wie beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Handgerät, einen Computer oder einen Tablet-Computer oder praktisch jede Art von drahtlosem Gerät. Wie weiter unten beschrieben, kann das UE 106 mindestens einen Prozessor (in 2 dargestellt) aufweisen, der dazu konfiguriert ist, in einem Speicher (auch in 2 dargestellt) gespeicherte Programmanweisungen auszuführen. Dementsprechend kann das UE 106 bei einigen Ausführungsformen einen oder mehrere Teile der unten beschriebenen Funktionen durch Ausführen solcher gespeicherten Anweisungen erfüllen. Bei anderen Ausführungsformen jedoch kann das UE 106 ein oder mehrere Hardware-Elemente und/oder ein oder mehrere programmierbare Hardware-Elemente aufweisen, wie ein FPGA (Field Programmable Gate Array), das so konfiguriert ist, dass es den einen oder die mehreren Teile der unten beschriebenen Funktionen erfüllt. Bei noch weiteren Ausführungsformen können beliebige Kombinationen von Hardware und Software implementiert werden, um die unten beschriebenen Funktionen zu erfüllen.
Wie weiter unten in Verbindung mit den Beschreibungen von 2 bis 4 beschrieben wird, können Abschnitte des UE 106 bei einigen Ausführungsformen so konfiguriert sein, dass sie Frequenzfehlerschätzungen erzeugen, die von einer oder mehreren Komponenten wie beispielsweise einem Satellitennavigationssystem-Gerät (GPS, z. B. GPS-Einheit 205 aus 2) innerhalb des UE 106 verwendet werden. Darüber hinaus kann das UE 106 wie oben erwähnt so konfiguriert sein, dass es gemäß einer Reihe von Funkzugangstechnologien und entsprechenden Drahtloskommunikationsstandards arbeitet. Somit können Schaltkreise innerhalb des UE 106 so konfiguriert sein, dass sie je nach Funkzugangstechnologie, in der das UE 106 arbeitet, selektiv eine bestimmte Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit bereitstellen. Insbesondere kann das UE 106 bei einer Ausführungsform vorzugsweise in einer Funkzugangstechnologie arbeiten und somit Frequenzfehlerschätzungen auf der Grundlage dieser Technologie bereitstellen. Wenn das UE 106 jedoch im Betrieb für eine vorgegebene Dauer zu einer anderen Technologie wechselt, kann es beispielsweise für die GPS-Einheit selektiv Frequenzfehlerschätzungen auf der Grundlage des Wechsels zu dieser Technologie bereitstellen.
In 2 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Endgerätes, das in 1 dargestellt ist, gezeigt. Es ist festzuhalten, dass Komponenten, die den in 1 dargestellten Komponenten entsprechen, aus Gründen der Klarheit und Einfachheit mit denselben Nummern gekennzeichnet sind. Das UE 106 weist einen oder mehrere Prozessoren 202 (oder Prozessorkern(e) 202) auf, die mit einer Displayschaltung 204 verbunden sind, welche wiederum mit dem Display 240 verbunden ist. Der oder die Prozessoren 202 sind ebenfalls mit einer Speicherverwaltungseinheit (MMU – Memory Management Unit) 220 verbunden. Der oder die Prozessoren 202 sind weiterhin mit einer Empfänger/Sender-Einheit (E/S-Einheit) 230 und einer Frequenzfehlerschätzungseinheit (FEE – Frequency Error Estimation) 260 verbunden, die wiederum mit der GPS-Einheit 205 verbunden ist. Die MMU 220 ist mit einem Speicher 206 verbunden. Das UE 106 weist auch eine I/O-Schnittstelle 210 auf, die mit dem Prozessor oder den Prozessoren 220 verbunden ist und für das Anschließen des UE 106 an ein Computer-System oder ein anderes externes Gerät verwendet werden kann. Es ist festzuhalten, dass bei einer Ausführungsform die im UE 106 in 2 gezeigten Komponenten als Einzelkomponenten hergestellt werden können. Jedoch ist vorgesehen, dass bei anderen Ausführungsformen verschiedene dieser Komponenten Teil eines oder mehrerer Chipsätze sein können, die ein Ein-Chip-System (SoC – System on Chips) aufweisen können.
Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Prozessoren 202 eine Reihe verschiedener Prozessortypen repräsentieren, die in einem Drahtloskommunikationsgerät vorzufinden sein können. Der oder die Prozessoren 202 können beispielsweise auf Wunsch allgemeine Verarbeitungsfähigkeiten, Digitalsignalverarbeitungsfähigkeiten sowie Hardware-Beschleunigungsfunktionen aufweisen. Der oder die Prozessoren 202 können Basisband-Verarbeitung umfassen und daher die von der E/S-Einheit 230 empfangenen Signale digital verarbeiten. Der oder die Prozessoren 202 können auch Daten verarbeiten, die von der E/S-Einheit 230 gesendet werden können. Der oder die Prozessoren 202 können auch eine Reihe weiterer Datenverarbeitungsfunktionen erfüllen, wie beispielsweise ein Betriebssystem und Anwenderprogramme für das UE 106 ausführen.
Bei einer Ausführungsform kann die MMU 220 so konfiguriert sein, dass sie Adressen von dem oder den Prozessoren 220 empfängt und diese Adressen zu Speicherstellen (z. B. Speicher 206) und/oder anderen Schaltkreisen oder Geräten, wie beispielsweise der Displayschaltung 204, der E/S-Einheit 230 oder dem Display 240, verschiebt. Die MMU 200 kann so konfiguriert sein, dass sie Speicherschutz und Page-Table-Verschiebungen oder -Einstellungen vornimmt. Bei einigen Ausführungsformen kann die MMU 220 in dem oder den Prozessoren 202 enthalten sein. Die Displayschaltung 204 kann so konfiguriert sein, dass sie die Verarbeitung von Grafiken durchführt und Displaysignale für das Display 240 bereitstellt.
Die E/S-Einheit 230 kann bei einer Ausführungsform analoge Funkfrequenz-Schaltungen (RF – Radio Frequency) für das Empfangen und das Senden von RF-Signalen über die Antenne 235 umfassen, um die drahtlose Kommunikation durchführen zu können. Die E/S-Einheit 230 kann auch eine Abwärtswandlungsschaltung umfassen, um die eingehenden RF-Signale auf Wunsch auf die Basisband- oder Zwischenfrequenz (IF – Intermediate Frequency) absenken zu können. Die E/S-Einheit 230 kann beispielsweise verschiedene RF- und IF-Filter, lokale Oszillatoren, Mixer und Ähnliches umfassen. Da das UE 106 gemäß einer Reihe von Funkzugangstechnologien arbeiten kann, kann die E/S-Einheit 230 eine entsprechende Anzahl RF-Frontend-Abschnitte umfassen, um die jeweiligen RF-Signale jeder Technologie empfangen, abwärtswandeln sowie aufwärtswandeln und übertragen zu können. Bei einer bestimmten Ausführung kann die E/S-Einheit 230 beispielsweise ein LTE-Frontend und ein IS-2000-Frontend umfassen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die GPS-Einheit 205 Informationen erzeugen, die bei einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz kommen können. Beispielsweise kann die GPS-Einheit von der Antenne 235 sowohl Satellitensignale als auch terrestrisch basierte Signale empfangen, die zum Beispiel der Tageszeit, dem Höhen-, Breiten- und Längengrad entsprechen. Somit können der aktuelle Standort des UE 106 sowie andere Standorte erzeugt werden, die anschließend für Navigation und Mapping und auf Wunsch auch für andere Anwendungen verwendet werden können.
Bei einer Ausführungsform kann die FEE-Einheit 260 so konfiguriert sein, dass sie den Frequenzfehler zwischen einer oder mehreren Komponenten (z. B. Pilotsignal) eines Empfangssignals und der Frequenz eines entsprechenden lokalen Oszillators bestimmt, der zur E/S-Einheit 230 gehört. Die FEE-Einheit 260 kann eine Schätzung des Frequenzfehlers berechnen und die Schätzungsinformationen für die GPS-Einheit 205 sowie andere Schaltkreise und Prozesse im UE 106 bereitstellen. Insbesondere können die Frequenzfehlerschätzungsinformationen bei verschiedenen Ausführungsformen von Rotatorschaltungen dazu verwendet werden, die empfangenen Abtastwerte mithilfe einer Frequenzverschiebung zu korrigieren. Darüber hinaus können die Frequenzfehlerschätzungsinformationen für die Korrektur der Frequenz des lokalen Oszillators verwendet werden. Wie detaillierter unten beschrieben, kann die FEE-Einheit 260 bei einer Ausführungsform mehr als eine Schätzungseinheit aufweisen, so dass die Frequenzfehlerschätzungen während des Betriebs gemäß verschiedenen Funkzugangstechnologien erfolgen können. Bei einer Ausführungsform beispielsweise kann die FEE 260 so konfiguriert sein, dass sie Frequenzfehlerschätzungen für die LTE-Timeline und Frequenzfehlerschätzungen für die IS-2000-Timeline erzeugt, während die FEE-Einheit 260 bei anderen Ausführungsformen so konfiguriert sein kann, dass sie Frequenzfehlerschätzungen für andere Zugangstechnologien erzeugt. Die FEE-Einheit 260 kann die geeignete Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage der Timelines bereitstellen, innerhalb derer das UE 106 arbeitet. Es ist festzuhalten, dass, obwohl die FEE-Einheit 206 in 2 als separate Einheit dargestellt ist, die FEE-Einheit 260 bei anderen Ausführungsformen auf Wunsch Teil der Prozessoren 202 oder anderer Schaltblöcke wie der E/S-Einheit 230 sein kann.
In 3 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Frequenzfehlerschätzungseinheit des drahtlosen Endgeräts von 2 dargestellt. Es ist festzuhalten, dass Komponenten, die in 2 dargestellten Komponenten entsprechen, aus Gründen der Klarheit und Einfachheit mit denselben Nummern gekennzeichnet sind. Die FEE-Einheit 260 weist eine LTE-Frequenzfehlerschätzungseinheit (LFEE-Einheit) 301 und eine CDMA-Frequenzfehlerschätzungseinheit (CFEE-Einheit) 303 auf, die beide mit einer Steuereinheit 305 verbunden sind. Die Steuereinheit 305 ist, wie gezeigt, so mit der GPS-Einheit verbunden, dass sie für diese Frequenzfehlerschätzungen bereitstellen kann. Die LFEE-Einheit 301 und die CFEE-Einheit 303 sind so verbunden, dass sie Signalinformationen von der E/S-Einheit 230 empfangen können.
Bei einer Ausführungsform können die LFEE-Einheit 301 und die CFEE-Einheit 303 die Signalinformationen wie das empfangene Pilot- oder Trägersignal ihrer jeweiligen Funkzugangstechnologie und Frequenzinformationen vom lokalen Oszillator mit der RF-Einheit 230 dazu nutzen, eine Schätzung des Frequenzfehlers zu berechnen. Die Frequenzfehlerschätzwerte können je nach verwendeter Funkzugangstechnologie variieren. Somit kann die Steuereinheit 305 eine der Frequenzfehlerschätzungen zumindest teilweise basierend auf dem Funkmodussignal auswählen und die Fehlerschätzung für die GPS-Einheit 205 bereitstellen. Insbesondere kann sich das Funkmodussignal in einem Zustand befinden, wenn das UE 106 gemäß der LTE-Timeline arbeitet, und das Funkmodussignal kann sich in einem anderen Zustand befinden, wenn das UE 106 gemäß der IS-2000-Timeline arbeitet. Somit kann die Steuereinheit 305, wie dies detaillierter weiter unten im Zusammenhang mit der Beschreibung von 4 beschrieben ist, als Reaktion auf das Funkmodussignal wählen, welche Frequenzfehlerschätzung zu der GPS-Einheit 205 und anderen Schaltkreisen gesendet wird. Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 305 Hardware-Zeitschaltungen (z. B. Timer 307) aufweisen, die verfolgen, wie lange das UE 106 im IS-2000 arbeitet, so dass die Steuereinheit 305 bestimmen kann, wann (falls überhaupt) beispielsweise zur Verwendung der Frequenzfehlerschätzung aus der CFEE-Einheit 303 gewechselt werden muss. Bei anderen Ausführungsformen jedoch kann das Funkmodussignal ein verschlüsseltes Signal sein, das Informationen enthält, die die Steuereinheit 305 dazu veranlassen, zwischen CFEE 303 und LFEE 301 zu wechseln.
Bei einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 305, wie oben erwähnt, wenn die empfangene Signalstärke für den Betrieb in der QPCH-Timeline im Ignoriermodus ausreicht, die CFEE-Einheit 303 daran hindern, die Frequenzfehlerschätzung bereitzustellen, so dass die E/S-Einheit 230 so schnell wie möglich in den Betrieb in der LTE-Timeline zurück wechseln kann. Wenn die CFEE-Einheit 303 nicht am Bereitstellen der Frequenzfehlerschätzung gehindert wird, kann sonst die E/S-Einheit 230 länger als wünschenswert in der IS-2000-Timeline verbleiben, so dass die CFEE-Einheit 303 die Frequenzfehlerschätzungen für die GPS-Einheit 205 bereitstellen kann. Es ist festzuhalten, dass es eine bestimmte Dauer zwischen den Frequenzfehlerschätzungen gibt, die von der LTE-Timeline vor dem Wechsel zur QPCH-Timeline bereitgestellt werden. Somit benötigt die GPS-Einheit 205, wenn diese Dauer beispielsweise nicht überschritten wird, vor der nächsten geplanten Fehlerschätzung der LFEE-Einheit 301 nicht unbedingt eine Fehlerschätzung von der CFEE-Einheit 303. Somit wird die Steuereinheit 305 nur dann, wenn die E/S-Einheit 230 länger als für einen vorgegebenen Zeitraum in der IS-2000-Timeline verbleibt, der CFEE-Einheit 303 erlauben, die Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit 205 bereitzustellen.
Darüber hinaus kann bei einer Ausführungsform sowohl die LFEE-Einheit 301 als auch die CFEE-Einheit 303 deaktiviert bzw. abgeschaltet werden, wenn sie nicht in Gebrauch ist. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform Power-Gating oder Clock-Gating umgesetzt werden, so dass diese Schaltkreise als Reaktion auf geeignete Übergänge des Funkmodussignals entweder deaktiviert oder abgeschaltet werden können.
In 4 ist ein Ablaufdiagramm dargestellt, das den Betrieb einer Ausführungsform der Frequenzfehlerschätzungseinheit, wie in 3 gezeigt, darstellt. Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 und beginnend mit Block 401 von 4 kann das UE 106 in der LTE-Timeline arbeiten. Die LFEE-Einheit 301 an sich kann die Frequenzfehlerschätzungen beispielsweise auf der Grundlage des empfangenen LTE-Pilotsignals wie oben beschrieben berechnen. Insbesondere kann das Funkmodussignal anzeigen, dass das UE 106 in der LTE-Timeline arbeitet. Dementsprechend kann die Steuereinheit 305 die von der LFEE 301 erzeugte Frequenzfehlerschätzung an die GPS-Einheit 205 melden (Block 403). Bei einer Ausführungsform kann das Funkmodussignal, da das UE 106 in der LTE-Timeline arbeitet, die CFEE-Einheit 303 dazu veranlassen, sich entweder abzuschalten oder zu deaktivieren, um den Leistungsverbrauch und das Schaltgeräusch zu verringern.
Beim Betrieb in der LTE-Timeline kann sich das UE 106 in vorgegebenen oder anderen Intervallen aus der LTE-Timeline entfernen, um Paging-Abläufe bei IS-2000 zu überwachen (z. B. auf eingehende Anrufe oder Datenaktivität in IS-2000 prüfen) (Block 405). Das UE 106 kann beispielsweise bei einer Ausführungsform in der QPCH-Timeline arbeiten, um auf QPCH-Indikatoren zu prüfen, oder das UE 106 kann in der IS-2000-Timeline arbeiten, um auf Paging-Nachrichten zu prüfen.
Dementsprechend kann das UE 106 zum Betrieb in der IS-2000-Timeline wechseln (Block 407). Insbesondere können die verschiedenen Schaltkreise in der E/S-Einheit 230 zum Empfangen von IS-2000-Informationen wechseln. Darüber hinaus kann das Funkmodussignal dazu übergehen, einen Betrieb in der IS-2000-Timeline anzuzeigen. Dementsprechend kann das Funkmodussignal bei einer Ausführungsform veranlassen, dass die LFEE-Einheit 301 gesperrt und die CFEE-Einheit 303 aktiviert wird und mit dem Berechnen des Frequenzfehlers für die IS-2000-Timeline beginnt. Es ist festzuhalten, dass, wenn die Signalstärke im Ignoriermodus die QPCH-Timeline ermöglicht und es keine eingehenden Anrufe gibt, die außerhalb der LTE-Timeline verbrachte Zeit relativ kurz sein kann. Somit kann die Steuereinheit 305 weiterhin verhindern, dass die von der CFEE-Einheit 303 berechnete Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit 205 bereitgestellt wird.
Wenn der Betrieb in der IS-2000-Timeline beendet ist (Block 409), dann kann die CFEE-Einheit 303 deaktiviert werden, und der Betrieb kehrt zur LTE-Timeline zurück, wie oben in Verbindung mit Block 401 beschrieben wurde. Wenn der Betrieb in der IS-2000-Timeline jedoch nicht beendet ist (Block 409), dann kann die Steuereinheit 305 damit beginnen zu verfolgen, wie viel Zeit in der IS-2000-Timeline verbracht wird. Wie oben beschrieben, kann die Steuereinheit 305 Timer-Einheiten für das Verfolgen der Dauer der Betriebszeit in der IS-2000-Timeline aufweisen. Alternativ dazu kann Software, die in dem oder den Prozessoren 202 ausgeführt wird, die Verfolgung der Betriebszeit in der IS-2000-Timeline übernehmen und über das Funkmodussignal spezifische Verschlüsselungen für die Steuereinheit 305 bereitstellen. In jedem Fall wird der Betrieb in der IS-2000-Timeline wie oben in Verbindung mit Block 407 beschrieben fortgesetzt, wenn eine vorgegebene Zeitschwelle nicht eingehalten wurde (Block 411).
Wenn jedoch eine vorgegebene Zeitschwelle eingehalten wurde (Block 411), kann die Steuereinheit 305 die Frequenzfehlerschätzungen aus der CFEE-Einheit 303 an die GPS-Einheit 205 melden (Block 413). Durch Bereitstellen der Frequenzfehlerschätzung aus der CFEE-Einheit auf der Grundlage der IS-2000-Signale kann die Genauigkeit der GPS-Einheiten 205 beibehalten werden. Der Betrieb wird, wie oben im Block 407 beschrieben, in der IS-2000-Timeline fortgesetzt.
Dementsprechend kann die Leistung des UE 106 verbessert werden, wenn es dem UE 106 erlaubt wird, vorzugsweise in der LTE-Timeline zu arbeiten, und wenn für die GPS-Einheit nur dann Frequenzfehlerschätzungen auf der Grundlage der IS-2000-Timeline bereitgestellt werden, wenn das UE 106 länger als eine vorgegebene Dauer im IS-2000 arbeiten muss.
Obwohl die obigen Ausführungsformen sehr detailliert beschrieben wurden, ergeben sich für Fachleute zahlreiche Variationen und Modifikationen, sobald die obige Offenbarung komplett verstanden wird. Die folgenden Patentansprüche sind so auszulegen, dass sie alle derartigen Variationen und Modifikationen mit erfassen.

Claims

Drahtloses mobiles Gerät, das Folgendes umfasst: eine Empfänger/Sender-Einheit, die so konfiguriert ist, dass sie in einem ersten Modus gemäß einer ersten Funkzugangstechnologie und in einem zweiten Modus gemäß einer zweiten Funkzugangstechnologie arbeitet; eine Satellitennavigationssystem-Einheit (GPS-Einheit), die so konfiguriert ist, dass sie Navigationsinformationen auf der Grundlage eines empfangenen GPS-Signals bereitstellt; und eine Fehlereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von Signalen erzeugt, die während des Betriebs im ersten Modus empfangen werden, und die erste Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit bereitstellt; wobei die Fehlereinheit weiterhin so konfiguriert ist, dass sie eine zweite Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von Signalen erzeugt, die während des Betriebs im zweiten Modus empfangen werden; und wobei die Fehlereinheit so konfiguriert ist, dass sie als Reaktion darauf, dass die Empfänger/Sender-Einheit über einen Zeitraum im zweiten Modus arbeitet, der länger ist als ein vorgegebener Zeitraum, die zweite Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit bereitstellt.
Drahtloses mobiles Gerät nach Anspruch 1, wobei die erste Funkzugangstechnologie einer neuesten Version eines Long-Term-Evolution-Drahtloskommunikationsstandards (LTE) des Third Generation Partnership Project (3GPP) entspricht.
Drahtloses mobiles Gerät nach Anspruch 1, wobei die zweite Funkzugangstechnologie einem Codemultiplex-Drahtloskommunikationsstandard 2000-1X (CDMA2000-1X) entspricht.
Drahtloses mobiles Gerät nach Anspruch 1, wobei die Empfänger/Sender-Einheit so konfiguriert ist, dass sie vorzugsweise im ersten Modus arbeitet und in vorgegebenen Intervallen zum Betrieb im zweiten Modus wechselt.
Drahtloses mobiles Gerät nach Anspruch 4, wobei die Empfänger/Sender-Einheit so konfiguriert ist, dass sie als Reaktion auf das Entdecken eines schwachen Signals in der zweiten Funkzugangstechnologie im zweiten Modus bleibt.
Drahtloses mobiles Gerät nach Anspruch 4, wobei die Fehlereinheit eine Steuereinheit umfasst, das die so konfiguriert ist, dass sie bestimmt, ob die Empfänger/Sender-Einheit für einen Zeitraum im zweiten Modus arbeitet, der länger ist als der vorgegebene Zeitraum.
Verfahren, das Folgendes umfasst: ein drahtloses mobiles Gerät, das während des Betriebs in einem ersten Modus gemäß einer ersten Funkzugangstechnologie Signale empfängt und während des Betriebs in einem zweiten Modus gemäß einer zweiten Funkzugangstechnologie Signale empfängt; eine Satellitennavigationssystem-Einheit (GPS-Einheit) für das drahtlose mobile Gerät, die Navigationsinformationen bereitstellt; Erzeugen einer ersten Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von ersten Signalen, die während des Betriebs im ersten Modus empfangen werden, und Bereitstellen der ersten Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit; und Erzeugen einer zweiten Frequenzfehlerschätzung auf der Grundlage von zweiten Signalen, die während des Betriebs im zweiten Modus empfangen werden; wobei als Reaktion auf Signale, die im zweiten Modus über einen Zeitraum empfangen werden, der länger ist als ein vorgegebener Zeitraum, die zweite Frequenzfehlerschätzung für die GPS-Einheit bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die erste Funkzugangstechnologie einer neuesten Version eines Long-Term-Evolution-Drahtloskommunikationsstandards (LTE) des Third Generation Partnership Project (3GPP) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die zweite Funkzugangstechnologie einem Codemultiplex-Drahtloskommunikationsstandard 2000-1X (CDMA2000-1X) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die ersten und die zweiten Signale ersten und zweiten Pilotsignalen entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Empfangen von Signalen während des Betriebs im zweiten Modus das Wechseln zum Betrieb im zweiten Modus in vorgegebenen Intervallen und das Prüfen auf eingehende Nachrichten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner als Reaktion auf die Feststellung, dass keine Nachrichten eingegangen sind, die Rückkehr zum Betrieb im ersten Modus umfasst.