DE112019006702T5

DE112019006702T5 - Empfangsvorrichtung, antennensteuerungsverfahren und kommunikationssystem

Info

Publication number: DE112019006702T5
Application number: DE112019006702.8T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Nakano; Osamu Kozakai; Masahiro Uno; Yuji Murayama
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-10-07
Also published as: WO2020153105A1; JP2020120198A; US20220104042A1

Abstract

Eine Empfangsvorrichtung (10) enthält mehrere Antennen (101, 102), die mit einem LTE-Kommunikationsschema kompatibel sind, und eine Empfangsverarbeitungssektion (100), die ein von einer beliebigen der mehreren Antennen (101, 102) erfasstes Empfangssignal verarbeitet.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Empfangsvorrichtung, ein Antennensteuerungsverfahren und ein Kommunikationssystem.
[Hintergrundtechnik]
Es wurden Anstrengungen unternommen, um ein drahtloses Kommunikationssystem, das LTE (Long Time Evolution) für IoT (Internet of Things bzw. Internet der Dinge) nutzt, wie etwa ein intelligentes Messgerät, die Umweltüberwachung und Automobiltelematik anzuwenden. Es wurden Anstrengungen unternommen, um eine Standardisierung und praktische Nutzung eines LTE-Kommunikationsschemas, das für IoT verwendet wird, wie etwa eines CAT-M1-Schemas oder eines NB- (Narrow-Band- bzw. Schmalband-) IoT-Schema zu realisieren.
Diesbezüglich ist eine Technik bekannt, bei der eine Antenne an einem Endgerät oder einer Basisstation umgeschaltet wird, um eine Verschlechterung der Kommunikationsqualität zu verhindern.
[Zitatliste]
[Patentliteratur]

[PTL 1] JP 2016-127487A
[PTL 2] JP 2005-260502A

[Zusammenfassung]
[Technisches Problem]
Wenn eine LTE-Kommunikation für IoT verwendet wird, kann man eine periodische Langzeit-Kommunikation erwarten. In diesem Fall kann der Stromverbrauch reduziert werden, indem eine Schaltungskonfiguration einer Empfangsvorrichtung vereinfacht wird. Auf der anderen Seite kann die vereinfachte Konfiguration der Schaltung der Empfangsvorrichtung den Effekt der Empfangsdiversität eliminieren, was verhindert, dass Veränderungen in einer Umgebung eines Übertragungspfads behandelt bzw. bewältigt werden. Dies kann zu einer verschlechterten Kommunikationsqualität führen.
Folglich schlägt die vorliegende Offenbarung eine Empfangsvorrichtung, ein Antennensteuerungsverfahren und ein Kommunikationssystem vor, die mit Veränderungen in einer Kommunikationsumgebung umgehen können, während der Stromverbrauch reduziert wird.
[Lösung für das Problem]
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, enthält eine Empfangsvorrichtung in einer Form gemäß der vorliegenden Offenbarung mehrere Antennen, die mit einem LTE-Kommunikationsschema kompatibel sind, und eine Empfangsverarbeitungssektion, die ein von einer beliebigen der mehreren Antennen erfasstes Empfangssignal verarbeitet.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Kommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[2] 2 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Empfangsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[3] 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für jeweilige Signalqualitätswerte für jeden Durchsatz entsprechend einem Ausgangspegel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[4] 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[5] 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für Durchsätze entsprechend jeweiligen Modulationsschemata gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[6] 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[7] 7 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Empfangsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[8] 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[9] 9 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Antennenumschaltverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
[10] 10 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines intelligenten Messgeräts gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
[11] 11 ist ein Diagramm einer Hardware-Konfiguration, das ein Beispiel eines Computers darstellt, der Funktionen der Empfangsvorrichtung implementiert bzw. realisiert.
[12] 12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Spezifikationen eines LTE-Kommunikationsschemas darstellt.
[13] 13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration mit Empfangsdiversität darstellt.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
Auf der Basis der Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung im Detail beschrieben. Man beachte, dass in den unten beschriebenen Ausführungsformen die gleichen Sektionen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und wiederholte Beschreibungen unterlassen werden können.
Außerdem wird die vorliegende Offenbarung in der unten beschriebenen Reihenfolge von Punkten beschrieben.

1. Erste Ausführungsform
- 1-1. Konfiguration eines Kommunikationsschemas gemäß einer ersten Ausführungsform
- 1-2. Konfiguration einer Empfangsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
- 1-3. Prozedur einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß einer ersten Ausführungsform
2. Zweite Ausführungsform
- 2-1. Prozedur einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform
3. Dritte Ausführungsform
- 3-1. Konfiguration einer Empfangsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform
- 3-2. Prozedur einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß einer dritten Ausführungsform
4. Andere Ausführungsformen
5. Durch die Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung erzeugte Effekte
6. Hardware-Konfiguration

(Erste Ausführungsform)
[Konfiguration eines Kommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform]
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Kommunikationssystems 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Das in 1 dargestellte Kommunikationssystem 1 ist ein IoT-System, in dem eine Kommunikation unter Verwendung eines LTE-Kommunikationsschemas (worauf hier im Folgenden als „LTE-Kommunikation“ verwiesen wird) für IoT genutzt wird. Das Kommunikationssystem 1 umfasst eine Basisstation 2 und ein IoT-Gerät 3.
Die Basisstation 2 ist eine Vorrichtung, die Drahtlos- bzw. Funksignale in einer LTE-Kommunikation sendet bzw. überträgt und empfängt. Das IoT-Gerät 3 ist ein Gerät, das eine LTE-Kommunikation durchführt, indem Funksignale zur Basisstation 2 übertragen und von ihr empfangen werden. Das IoT-Gerät 3 enthält eine Sektion 4 zur drahtlosen Kommunikation, und die Sektion 4 zur drahtlosen Kommunikation enthält eine Empfangsvorrichtung 10.
Die Empfangsvorrichtung 10 ist eine Vorrichtung, die von der Basisstation 2 empfangene Funksignale in einer LTE-Kommunikation verarbeitet. Die Empfangsvorrichtung 10 weist eine erste Antenne 101 und eine zweite Antenne 102 auf, die mit einer LTE-Kommunikation kompatibel sind.
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Spezifikationen eines LTE-Kommunikationsschemas darstellt. Das in 12 dargestellte „Cat-4“ gibt Spezifikationen an, die im Allgemeinen für Smartphones verwendet werden. Die in 12 dargestellten „Cat-M1“ und „NB-IoT“ geben Spezifikationen an, die im Allgemeinen für ein IoT-Gerät verwendet werden.
Wie in 12 dargestellt ist, sind die Spezifikationen des für das IoT-Gerät verwendeten LTE-Kommunikationsschemas auf eine Reduzierung des Stromverbrauchs und eine Verringerung der Modellkomplexität durch Verengen einer Betriebsbandbreite eines Endgeräts (Kanalbandbreite) und Verringern einer maximalen Kommunikationsgeschwindigkeit (Übertragungsrate) fokussiert. Falls das LTE-Kommunikationsschema für einen sich bewegenden Körper wie bei der Automobiltelematik verwendet wird, erwartet man auf der anderen Seite, dass eine Kommunikation in einem Fall, in dem die in 12 dargestellten Spezifikationen als das für ein IoT-Gerät verwendete LTE-Kommunikationsschema genutzt werden, schwierig durchzuführen ist. Falls das LTE-Kommunikationsschema für ein intelligentes Messgerät oder zur Umgebungsüberwachung verwendet wird, die mit einer schlechten Sichtbarkeit von der Basisstation aus einhergeht und die durch Fluktuationen in der äußeren Umgebung, Multipfadeffekte und dergleichen signifikant beeinflusst wird, erwartet man, dass eine Kommunikation in einem Fall, in dem die in 12 angegebenen Spezifikationen verwendet werden, schwierig durchzuführen ist.
Eine typische Technik, um solch ein Problem zu behandeln, ist Diversität, die mit mehreren Antennen verbunden ist, die genutzt werden, um Funkwellen zu empfangen. Diversität ist eine Technik, um Funkwellen über mehrere Antennen zu empfangen und ein Empfangssignal hoher Qualität auszuwählen oder zu synthetisieren, um eine Abnahme des Empfangspegels zu verhindern. 13 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Empfangsvorrichtung 30 gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt. Wie in 13 dargestellt ist, wird für die Empfangsvorrichtung 30 gemäß dem Vergleichsbeispiel eine Diversitäts-Konfiguration unter Verwendung einer Antenne 31 und einer Antenne 32 angenommen. Die Empfangsvorrichtung 30 weist die Antenne 31 und die Antenne 32 auf, die Funkwellen von der Basisstation 2 empfangen. Außerdem enthält die Empfangsvorrichtung 30 eine Dualsystem-Verarbeitungsschaltung, die eine Schaltung (System 1), die ein von der Antenne 31 erfasstes Empfangssignal verarbeitet, und eine Schaltung (System 2) umfasst, die ein von der Antenne 32 erfasstes Empfangssignal verarbeitet. Ferner kann die Empfangsvorrichtung 30 aus den von der Antenne 31 und der Antenne 32 erfassten Empfangssignalen ein geeignetes Empfangssignal auswählen oder synthetisieren.
Die oben beschriebene Diversität ermöglicht, eine Abnahme des Empfangspegels zu verhindern. Jedoch erfordert die Diversität für die Antennen die jeweiligen Verarbeitungsschaltungen, die Empfangssignale verarbeiten, und somit wird der Stromverbrauch ein Problem. Falls beispielsweise eine LTE-Kommunikation für ein IoT-Gerät wie etwa ein intelligentes Messgerät genutzt wird, von dem man erwartet, dass es eine periodische Langzeit-Kommunikation durchführt, muss der Stromverbrauch reduziert werden, indem man die Schaltungskonfiguration der Empfangsvorrichtung so einfach wie möglich macht.
Somit schlägt die erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Empfangsvorrichtung 10 vor, die eine Widerstandsfähigkeit gegen Veränderungen in einer Umgebung eines Übertragungspfads aufweist, während der Stromverbrauch reduziert wird. Eine Konfiguration der Empfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform wird im Folgenden konkret beschrieben.
[Konfiguration einer Empfangsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform]
2 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Empfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Die Empfangsvorrichtung 10 enthält eine Empfangsverarbeitungssektion 100, die erste Antenne 101, die zweite Antenne 102, eine Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109, eine Signalqualitäts-Messsektion 110, eine Speichersektion 111 und eine Steuerungssektion 112.
Die erste Antenne 101 (ein Beispiel der ersten Antenne) und die zweite Antenne 102 (ein Beispiel der zweiten Antenne) sind Vorrichtungen, die Funkwellen kompatibel mit dem LTE-Kommunikationsschema empfangen. Ein Beispiel des LTE-Kommunikationsschemas kann ein einem CAT-M1-Schema und einem NB-IoT-Schema äquivalentes Kommunikationsschema für niedrige Geschwindigkeiten sein. Die erste Antenne 101 und die zweite Antenne 102 erfassen Empfangssignale, indem von der Basisstation 2 empfangene Funksignale in elektrische Signale umgewandelt werden. Die erste Antenne 101 und die zweite Antenne 102 speisen die erfassten Empfangssignale in die Empfangsvorrichtung 10 ein. Wenn sie eingeschaltet wird, stellt die Empfangsvorrichtung 10 eine Verbindung mit einer beliebigen der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 her und wartet.
Die mit der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 verbundene Empfangsverarbeitungssektion 100 enthält einen Selektor 103, einen Verstärker 104, einen Mischer 105, eine Basisbandverarbeitungssektion 106, eine Umwandlungssektion 107 und eine Demodulationssektion 108. Die Empfangsverarbeitungssektion 100 verarbeitet von der ersten Antenne 101 oder der zweiten Antenne 102 erfasste Empfangssignale. Die Empfangsverarbeitungssektion 100 enthält eine Einzelsystem-Verarbeitungsschaltung, die für die erste Antenne 101 und die zweite Antenne 102 einen Selektor 103, einen Verstärker 104, einen Mischer 105, eine Basisbandverarbeitungssektion 106, eine Umwandlungssektion 107 und eine Demodulationssektion 108 enthält.
Der Selektor 103 schaltet gemäß einem Steuerungssignal von der Steuerungssektion 112 zu einer beliebigen der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 um.
Die Basisbandverarbeitungssektion 106 wandelt ein über den Verstärker 104 und den Mischer 105 erfasstes Empfangssignal in ein Basisbandsignal um. Die Basisbandverarbeitungssektion 106 kann ein durch den Verstärker 104 verstärktes und durch den Mischer 105 einer Frequenzumwandlung unterzogenes Funksignal in ein Basisbandsignal umwandeln. Ein Schema einer direkten Umwandlung kann jedoch genutzt werden, um ein Funksignal direkt in ein Basisbandsignal umzuwandeln.
Die Umwandlungssektion 107 wandelt ein einem analogen Signal entsprechendes Basisbandsignal in ein einem digitalen Signal entsprechendes Basisbandsignal um.
Die Demodulationssektion 108 führt eine Demodulationsverarbeitung an einem Downlink-Signal von der Basisstation 2 zur Empfangsvorrichtung 10 aus. Mit anderen Worten nutzt die Demodulationssektion 108 ein vorbestimmtes Modulationsschema an einem Demodulationssymbol des Downlink-Signals, um das in ein digitales Signal umgewandelte Basisbandsignal zu demodulieren. Ein Beispiel des vorbestimmten Modulationsschemas kann QPSK (Quadratur-Phasenumtastung), 16QAM (Quadratur-Amplitudenmodulation) oder dergleichen sein.
Die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 detektiert eine Zelle innerhalb eines Netzwerks in einer Anfangsphase, bevor eine LTE-Kommunikation begonnen wird, und detektiert ein Synchronisierungssignal, das während einer anfänglichen Zellensuche genutzt wird, die durchgeführt wird, um mit der Basisstation 2 zu synchronisieren. Die anfängliche Zellensuche umfasst eine primäre (anfängliche) Synchronisierungssequenz unter Verwendung eines primären Synchronisierungssignals (PSS) und eine sekundäre Synchronisierungssequenz unter Verwendung eines sekundären Synchronisierungssignals (SSS).
Wenn die unten beschriebene Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 ein Synchronisierungssignal detektiert und eine vorbestimmte Kommunikation begonnen wird, misst die Signalqualitäts-Messsektion 110 die Qualität eines Empfangssignals. Konkret nutzt die Signalqualitäts-Messsektion 110 als Auslöser die Detektion, durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109, des während der anfänglichen Zellensuche verwendeten Synchronisierungssignals, um einen Signalqualitätswert zu berechnen, der die Qualität des Empfangssignals angibt, das von der während der anfänglichen Zellensuche verwendeten Antenne erfasst wurde. Die Signalqualitäts-Messsektion 110 gibt den berechneten Signalqualitätswert an die Steuerungssektion 112 aus.
Die Signalqualitäts-Messsektion 110 berechnet den Signalqualitätswert auf der Basis des von der Basisbandverarbeitungssektion 106 erfassten analogen Signals oder des von der Umwandlungssektion 107 erfassten digitalen Signals. Die Signalqualitäts-Messsektion 110 kann den Signalqualitätswert auf der Basis zum Beispiel eines Berechnungsergebnisses berechnen, das unter Verwendung eines RSSI- (Indikator der empfangenen Signalstärke bzw. Received-Signal-Strength-Indicator-) Werts erhalten wurde. Außerdem kann die Signalqualitäts-Messsektion 110 die Signalqualität auf der Basis eines Berechnungsergebnisses berechnen, das unter Verwendung eines RSRP- (empfangene Leistung eines Referenzsignals bzw. Reference-Signal-Received-Power-) Wertes erhalten wird. Außerdem kann die Signalqualitäts-Messsektion 110 den Signalqualitätswert auf der Basis eines Berechnungsergebnisses berechnen, das unter Verwendung eines RSRQ- (empfangene Qualität eines Referenzsignals bzw. Reference-Signal-Received-Quality-) Wertes erhalten wird. Darüber hinaus kann die Signalqualitäts-Messsektion 110 den Signalqualitätswert auf der Basis eines Berechnungsergebnisses berechnen, das unter Verwendung eines SINR- (Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio-) Wertes erhalten wird. Die Signalqualitäts-Messsektion 110 kann den Signalqualitätswert auch auf der Basis eines Berechnungsergebnisses berechnen, das unter Verwendung von zumindest einem des RSSI-Wertes, des RSRP-Werts, des RSRQ-Werts und des SINR-Werts erhalten wird. Außerdem kann die Signalqualitäts-Messsektion 110 den Signalqualitätswert auf der Basis eines Berechnungsergebnisses berechnen, das unter Verwendung von einem mit dem RSSI-Wert assoziierten Wert, einem mit dem RSRP-Wert assoziierten Wert, einem mit dem RSRQ-Wert assoziierten Wert und einem mit dem SINR-Wert assoziierten Wert erhalten wird. Der RSRP-Wert, der RSRQ-Wert, der SINR-Wert und der RSSI-Wert, die als die Indikatoren des Signalqualitätswerts veranschaulicht wurden, sind nur veranschaulichend, und beliebige andere Indikatoren können genutzt werden.
Außerdem berechnet als Antwort auf einen Empfang, von der Steuerungssektion 112, eines Steuerungssignals, das eine erneute Messung des Signalqualitätswerts anweist, die Signalqualitäts-Messsektion 110 den Signalqualitätswert erneut. Die Signalqualitäts-Messsektion 110 gibt den erneut berechneten Signalqualitätswert an die Steuerungssektion 112 aus.
Die Speichersektion 111 speichert Programme und Daten, die für eine Steuerung durch die Steuerungssektion 112 verwendet werden. Die Speichersektion 111 ist durch zum Beispiel ein Halbleiterspeicherelement wie etwa einen RAM oder einen Flash-Speicher oder eine Speichervorrichtung wie etwa eine Festplatte oder eine optische Platte realisiert. Die Speichersektion 111 kann eine vorbestimmte Schwelle speichern, die durch die Steuerungssektion 112 mit dem von der Signalqualitäts-Messsektion 110 berechneten Signalqualitätswert verglichen werden soll.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für jeweilige Signalqualitätswerte für jeden Durchsatz entsprechend einem Ausgangspegel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Wie in 3 dargestellt ist, blieb der Durchsatz bei annähernd dem gleichen Pegel, während ein Ausgangspegel einer Übertragungsseite in einem Bereich von „-52 (dbm)“ bis „-58 (dbm)“ lag. Wenn der Ausgangspegel der Übertragungsseite niedriger als „-60 (dbm)“ war, begann dann auch der Durchsatz abzunehmen. Der dem Ausgangspegel der Übertragungsseite von „-62 (dbm)“ entsprechende Durchsatz nahm auf 23,76% ab, was annähernd ein Drittel des Durchsatzes bei „-60 (dbm)“ ist. Der dem Ausgangspegel der Übertragungsseite von „-66 (dbm)“ entsprechende Durchsatz betrug dann 0%. Außerdem reduzierte eine Abnahme im Ausgangspegel der Übertragungsseite durchgängig all die den RSRP-Wert, den RSRQ-Wert, den SINR-Wert und den RSSI-Wert umfassenden Signalqualitätswerte.
Auf der Basis der in 3 angegebenen Messergebnisse kann gemäß dem vom IoT-Gerät 3 geforderten Durchsatz eine vorbestimmte Schwelle für ein Antennenumschalten eingestellt werden. Falls beispielsweise der vom IoT-Gerät 3 geforderte Durchsatz annähernd 20% ist, kann die vorbestimmte Schwelle entsprechend dem RSRP-Wert auf „-133“ gesetzt werden. Falls der vom IoT-Gerät 3 geforderte Durchsatz annähernd 20% beträgt, kann desgleichen die vorbestimmte Schwelle entsprechend dem RSRQ-Wert auf „-30“ gesetzt werden. Desgleichen kann in einem Fall, in dem der vom IoT-Gerät 3 geforderte Durchsatz annähernd 20% beträgt, die vorbestimmte Schwelle entsprechend dem SINR-Wert auf „-11“ gesetzt werden. In einem Fall, in dem der vom IoT-Gerät 3 geforderte Durchsatz annähernd 20% beträgt, kann desgleichen die vorbestimmte Schwelle entsprechend dem RSSI-Wert auf „-102“ gesetzt werden.
Die Steuerungssektion 112 steuert die Sektionen der Empfangsvorrichtung 10. Die Steuerung durch die Steuerungssektion 112 wird zum Beispiel durch eine CPU, eine MPU oder dergleichen realisiert, indem innerhalb der Empfangsvorrichtung 10 gespeicherte Programme (zum Beispiel in der Speichersektion 111 aufgezeichnete Programme) unter Verwendung eines RAM oder dergleichen als Arbeitsbereich ausgeführt werden. Die Steuerung durch die Steuerungssektion 112 kann auch beispielsweise durch eine integrierte Schaltung wie etwa einen ASIC oder ein FPGA realisiert sein.
Wenn zum Beispiel die Empfangsvorrichtung 10 eingeschaltet wird, wählt die Steuerungssektion 112 optional eine beliebige der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 als eine Antenne aus, die zu Beginn der anfänglichen Zellensuche verwendet wird. Die Steuerungssektion 112 stellt eine Verbindung mit der ausgewählten Antenne her und wartet. Anschließend beginnt, wenn die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 das während der anfänglichen Zellensuche verwendete Synchronisierungssignal detektiert, die Steuerungssektion 112 eine vorbestimmte Kommunikation und bestimmt, ob der von der Signalqualitäts-Messsektion 110 erfasste Signalqualitätswert geringer als eine vorbestimmte Schwelle ist oder nicht. Falls der von der Signalqualitäts-Messsektion 110 erfasste Signalqualitätswert geringer als die vorbestimmte Schwelle ist, gibt die Steuerungssektion 112 ein Antennenumschaltsignal an den Selektor 103 aus. In einem Fall, in dem zu Beginn der anfänglichen Zellensuche eine Verbindung mit der ersten Antenne 101 besteht, gibt die Steuerungssektion 112 an den Selektor 103 ein Umschaltsignal aus, das ein Umschalten von der ersten Antenne 101 zur zweiten Antenne 102 anfordert.
Man beachte, dass in einem Fall, in dem der Signalqualitätswert gleich der vorbestimmten Schwelle oder größer ist, die Steuerungssektion 112 kein Umschalten zwischen den Antennen durchführt. Die Empfangsvorrichtung 10 setzt die Kommunikation unter Verwendung der Antenne fort, mit der die Empfangsvorrichtung 10 gegenwärtig verbunden ist.
Nach Durchführung eines Umschaltens zwischen den Antennen gibt die Steuerungssektion 112 an die Signalqualitäts-Messsektion 110 ein Steuerungssignal aus, das eine erneute Messung des Signalqualitätswerts anweist. Die Steuerungssektion 112 vergleicht dann den nach dem Antennenumschalten von der Signalqualitäts-Messsektion 110 erfassten Signalqualitätswert mit dem vor dem Antennenumschalten erfassten Signalqualitätswert. Falls der nach dem Antennenumschalten erfasste Signalqualitätswert geringer als der vor dem Antennenumschalten erfasste Signalqualitätswert ist, gibt die Steuerungssektion 112 das Antennenumschaltsignal erneut an den Selektor 103 aus und führt ein Umschalten zwischen den Antennen durch. Falls der nach einem Umschalten zur zweiten Antenne 102 gemessene Signalqualitätswert geringer als der vor einem Umschalten zur zweiten Antenne 102 gemessene Signalqualitätswert ist, führt die Steuerungssektion 112 erneut ein Umschalten von der zweiten Antenne 102 zur ersten Antenne 101 durch. Mit anderen Worten schaltet in einem Fall, in dem die Qualität des Empfangssignals nach einem Umschalten von der ersten Antenne 101 zur zweiten Antenne 102 vermindert ist, die Steuerungssektion 112 zur ersten Antenne 101 zurück, die verglichen mit der zweiten Antenne 102 Empfangssignale mit besserer Qualität bereitgestellt hat.
Man beachte, dass in einem Fall, in dem der nach dem Antennenumschalten erfasste Signalqualitätswert gleich dem vor dem Antennenumschalten erfassten Signalqualitätswert oder größer ist, die Steuerungssektion 112 kein Umschalten zwischen den Antennen durchführt. Die Empfangsvorrichtung 10 setzt die Kommunikation unter Verwendung der Antenne fort, mit der die Empfangsvorrichtung 10 gegenwärtig verbunden ist.
Die Sektionen der Empfangsvorrichtung 10, die in 2 dargestellt ist, das heißt die Empfangsverarbeitungssektion 100, die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109, die Signalqualitäts-Messsektion 110, die Speichersektion 111 und die Steuerungssektion 112, sind funktionale Blöcke, die die Funktionen der Empfangsvorrichtung 10 angeben. Die funktionalen Blöcke können Software-Blöcke oder Hardware-Blöcke sein. Beispielsweise können die oben beschriebenen funktionalen Blöcke jeweils ein Software-Modul, das durch Software (einschließlich eines Mikroprogramms) realisiert ist, oder ein Schaltungsblock auf einem Halbleiter-Chip (Die) sein. Selbstverständlich kann jeder funktionale Block ein Prozessor oder eine integrierte Schaltung sein. Jedes beliebige Konfigurationsverfahren kann für die funktionalen Blöcke genutzt werden. Man beachte, dass die Steuerungssektion 112 von den oben beschriebenen funktionalen Blöcken verschiedene funktionale Einheiten enthalten kann. Beispielsweise können die durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 und die Signalqualitäts-Messsektion 110 implementierten Funktionen durch jeweilige, von der Steuerungssektion 112 ausgeführte Software-Module realisiert sein. Alternativ dazu können durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 und die Signalqualitäts-Messsektion 110 implementierte Funktionen durch einen Schaltungsblock oder eine integrierte Schaltung realisiert sein.
[Prozedur einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß einer ersten Ausführungsform]
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Die in 4 dargestellte Verarbeitung wird von der Steuerungssektion 112 beispielsweise als Antwort auf ein Einschalten der Empfangsvorrichtung 10 ausgeführt.
Wie in 4 dargestellt ist, stellt die Steuerungssektion 112 eine Verbindung mit der optional ausgewählten ersten Antenne 101 her und wartet (Schritt S101).
Anschließend bestimmt die Steuerungssektion 112, ob das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 detektiert worden ist oder nicht (Schritt S102).
Falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 nicht detektiert worden ist (Schritt S102, Nein), kehrt die Steuerungssektion 112 zur Prozedur im oben beschriebenen Schritt S101 zurück. Wenn im Gegensatz dazu das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 detektiert worden ist (Schritt S102, Ja), beginnt die Steuerungssektion 112 die vorbestimmte Kommunikation über die erste Antenne 101 (Schritt S103).
Anschließend erfasst die Steuerungssektion 112 einen Signalqualitätswert V_f von der Signalqualitäts-Messsektion 110 (Schritt S104). Der Signalqualitätswert V_f gibt ein unter Verwendung der ersten Antenne 101 erfasstes Empfangssignal an.
Anschließend bestimmt die Steuerungssektion 112, ob der Signalqualitätswert V_f gleich einer vorbestimmten Schwelle oder größer ist oder nicht (Schritt S105).
Falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass der Signalqualitätswert V_f gleich der vorbestimmten Schwelle oder größer als diese ist (Schritt S105, Ja), beendet die Steuerungssektion 112 die in 4 dargestellte Verarbeitung, ohne ein Umschalten zwischen den Antennen durchzuführen.
Falls auf der anderen Seite das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass der Signalqualitätswert V_f nicht gleich der vorbestimmten Schwelle oder größer als diese ist (Schritt S105, Nein), das heißt der Signalqualitätswert V_f geringer als die vorbestimmte Schwelle ist, gibt die Steuerungssektion 112 das Umschaltsignal an den Selektor 103 aus, um zur zweiten Antenne 102 umzuschalten (Schritt S106).
Anschließend erfasst die Steuerungssektion 112 erneut einen Signalqualitätswert V_s von der Signalqualitäts-Messsektion 110 (Schritt S107). Der Signalqualitätswert V_s gibt ein unter Verwendung der zweiten Antenne 102 erfasstes Empfangssignal an.
Anschließend bestimmt die Steuerungssektion 112, ob der Signalqualitätswert V_s geringer als der Signalqualitätswert V_f ist oder nicht (Schritt S108).
Falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass der Signalqualitätswert V_s geringer als der Signalqualitätswert V_f ist (Schritt S108, Ja), gibt die Steuerungssektion 112 das Umschaltsignal an den Selektor 103 aus, um wieder zur ersten Antenne 101 umzuschalten (Schritt S109). Die Steuerungssektion 112 beendet dann die in 4 dargestellte Verarbeitung.
Falls auf der anderen Seite das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass der Signalqualitätswert V_s nicht geringer als der Signalqualitätswert V_f ist (Schritt S108, Nein), das heißt der Signalqualitätswert V_s gleich dem Signalqualitätswert V_f oder größer ist, beendet die Steuerungssektion 112 die in 4 dargestellte Verarbeitung, ohne ein Umschalten zwischen den Antennen durchzuführen.
( Zweite Ausführungsform)
[ Prozedur einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform]
In der ersten Ausführungsform wird, wenn die anfängliche Zellensuche begonnen wird, eine beliebige der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 optional ausgewählt und als die Antenne bestimmt, die zu Beginn der anfänglichen Zellensuche verwendet wird. Falls beispielsweise eine anfängliche Synchronisierungsleistung ein Engpass für die gesamte Kommunikation ist, ist es möglich, dass der Effekt eines Antennenumschaltens nicht erzeugt wird.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für Durchsätze entsprechend jeweiligen Modulationsschemata gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. 5 stellt Synchronisierungscharakteristiken dar, die beobachtet werden, wenn ein Testsignal (engl.: tester) drahtlos übertragen wird und der Ausgangspegel variiert wird, und stellt auch die Messergebnisse für Durchsätze von Downlink-Signalen entsprechend den Modulationsschemata (QPSK oder 16QAM) dar. Man beachte, dass als das LTE-Kommunikationsschema „Cat-M1“ angenommen wird.
Wie in 5 dargestellt ist, nehmen die Durchsätze der Modulationsschemata alle ab, wenn der Ausgangspegel reduziert wird. Jedes Modulationsschema unterliegt einem Synchronisierungsverlust bei einem Ausgangspegel von annähernd „-66 (dbm)“. Es gibt eine Differenz von annähernd „5 (dbm)“ im Fall von QPSK oder annähernd „11 (dbm)“ im Fall von 16QAM zwischen dem Ausgangspegel, der gemessen wird, wenn der Durchsatz gleich 50 % oder geringer ist, und dem Ausgangspegel, der gemessen wird, wenn eine Synchronisierung verloren ist. Mit anderen Worten geben die in 5 dargestellten Messergebnisse an, dass es möglich ist, dass der Durchsatz 0 % wird, selbst wenn eine Synchronisierung eingerichtet ist.
Somit wird in der Antennenumschaltverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform, die unten beschrieben wird, ferner eine Prozedur zum Festlegen bzw. Einstellen einer Referenzantenne (ein Beispiel einer Referenzantenne) ausgeführt. Mit anderen Worten wird, nachdem eine Synchronisierung eingerichtet ist, der Signalqualitätswert gemessen. Zu einem Zeitpunkt, zu dem die Qualität des Empfangssignals nicht länger aufrechterhalten werden kann, wird ein Antennenumschalten durchgeführt. Dies ermöglicht, dass eine Antenne, deren Qualität des Empfangssignals aufrechterhalten wird, als eine Antenne eingestellt wird, die bei der nächsten anfänglichen Zellensuche anfangs verwendet wird, was die Möglichkeit, allmähliche Veränderungen in der Umgebung des Übertragungspfades zu bewältigen, erhöhen kann.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf der Antennenumschaltverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Die Antennenumschaltverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Antennenumschaltverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform (3) grundsätzlich ähnlich, außer dass die Antennenumschaltverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform eine Prozedur zum Einstellen der Referenzantenne enthält. In der Beschreibung unten entspricht die Referenzantenne einer beliebigen der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102. Außerdem entspricht in der Beschreibung unten eine Neben- bzw. Sub-Antenne (engl.: sub-antenna) einer Antenne, die nicht die Referenzantenne ist, das heißt einer beliebigen der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102.
Wie in 6 dargestellt ist, stellt die Steuerungssektion 112 eine Verbindung mit der Referenzantenne her und wartet (Schritt S201). Die Speichersektion 111 kann eine Statusinformation speichern, die angibt, welche beispielsweise der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 der Referenzantenne entspricht. Die Steuerungssektion 112 kann auf der Basis der in der Speichersektion 111 gespeicherten Statusinformation eine der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 als die Referenzantenne identifizieren.
Anschließend bestimmt die Steuerungssektion 112, ob das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 detektiert worden ist oder nicht (Schritt S202).
Falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 nicht detektiert worden ist (Schritt S202, Nein), kehrt die Steuerungssektion 112 zur Prozedur im oben beschriebenen Schritt S201 zurück. Wenn im Gegensatz dazu das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche durch die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 detektiert worden ist (Schritt S202, Ja), beginnt die Steuerungssektion 112 eine vorbestimmte Kommunikation unter Verwendung der Referenzantenne (Schritt S203).
Anschließend erfasst die Steuerungssektion 112 einen Signalqualitätswert VREF von der Signalqualitäts-Messsektion 110 (Schritt S204). Der Signalqualitätswert VREF gibt ein unter Verwendung der Referenzantenne erfasstes Empfangssignal an.
Anschließend bestimmt die Steuerungssektion 112, ob der Signalqualitätswert VREF gleich der vorbestimmten Schwelle oder größer ist oder nicht (Schritt S205).
Falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass der Signalqualitätswert VREF gleich der vorbestimmten Schwelle oder größer ist (Schritt S205, Ja), beendet die Steuerungssektion 112 die in 6 dargestellte Verarbeitung, ohne ein Umschalten zwischen den Antennen durchzuführen.
Falls auf der anderen Seite das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass der Signalqualitätswert VREF nicht gleich der vorbestimmten Schwelle oder größer ist (Schritt S205, Nein), das heißt der Signalqualitätswert VREF geringer als die vorbestimmte Schwelle ist, gibt die Steuerungssektion 112 das Umschaltsignal an den Selektor 103 aus, um zur Sub-Antenne umzuschalten (Schritt S206) .
Anschließend erfasst die Steuerungssektion 112 einen Signalqualitätswert V_SUB von der Signalqualitäts-Messsektion 110 (Schritt S207). Der Signalqualitätswert V_SUB gibt ein unter Verwendung der Sub-Antenne erfasstes Empfangssignal an.
Danach bestimmt die Steuerungssektion 112, ob der Signalqualitätswert V_SUB geringer als der Signalqualitätswert VREF ist oder nicht (Schritt S208).
Falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass der Signalqualitätswert V_SUB geringer als der Signalqualitätswert VREF ist (Schritt S208, Ja), gibt die Steuerungssektion 112 das Umschaltsignal an den Selektor 103 aus, um erneut zur Referenzantenne umzuschalten (Schritt S209). Die Steuerungssektion 112 beendet dann die in 6 dargestellte Verarbeitung.
Falls auf der anderen Seite das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass der Signalqualitätswert V_SUB nicht geringer als der Signalqualitätswert VREF ist (Schritt S208, Nein), stellt die Steuerungssektion 112 die Sub-Antenne als die Referenzantenne ein (Schritt S210) und beendet dann die in 6 dargestellte Verarbeitung.
( Dritte Ausführungsform)
[Konfiguration einer Empfangsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform]
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Beispiel beschrieben, in dem als Antwort auf eine Detektion des während der anfänglichen Zellensuche verwendeten Synchronisierungssignals ein Antennenumschalten passiv durchgeführt wird. Eine plötzliche Veränderung in der Umgebung des Übertragungspfads kann jedoch einen Verlust der Synchronisierung mit der Basisstation 2 verursachen. Somit wird in einer im Folgenden beschriebenen dritten Ausführungsform die Empfangsvorrichtung 10, die ein Umschalten zwischen den Antennen aktiv durchführt, vorgeschlagen, um mit einer plötzlichen Veränderung in der Umgebung des Übertragungspfades umzugehen.
7 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Empfangsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Die Empfangsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von den Empfangsvorrichtungen gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass die Empfangsvorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform einen Zeitgeber 113 enthält.
Der Zeitgeber 113 stellt eine Verbindung mit der Referenzantenne oder der Sub-Antenne her und misst die Wartezeit. Der Zeitgeber 113 gibt ein Messergebnis an die Steuerungssektion 112 aus.
Die Speichersektion 111 speichert eine Schwelle, die verwendet wird, zu bestimmen, ob die vom Zeitgeber 113 gemessene Zeit innerhalb einer voreingestellten, vorbestimmten Zeitspanne liegt oder nicht.
Die Steuerungssektion 112 stellt eine Verbindung mit der Referenzantenne her und wartet darauf, dass die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109, um das während der anfänglichen Zellensuche genutzte Synchronisierungssignal detektiert. Falls innerhalb einer gegebenen Zeitspanne kein Synchronisierungssignal detektiert wird, setzt dann die Steuerungssektion 112 den Zeitgeber 113 zurück, schaltet zur Sub-Antenne um und wartet darauf, dass das Synchronisierungssignal detektiert wird. Die Steuerungssektion 112 schaltet abwechselnd zwischen der Referenzantenne und der Sub-Antenne um, bis das Synchronisierungssignal detektiert wird. Eine Prozedur für eine Antennenumschaltverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[Prozedur für eine Antennenumschaltverarbeitung gemäß einer dritten Ausführungsform]
8 und 9 sind Flussdiagramme, die einen Ablauf einer Antennenumschaltverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellen. Die in 9 dargestellte Verarbeitungsprozedur ist den Schritten S203 bis S210, die in 6 dargestellt sind, ähnlich.
Wie in 8 dargestellt ist, stellt die Steuerungssektion 112 eine Verbindung mit der Referenzantenne her und wartet (Schritt S301). Die Speichersektion 111 kann eine Statusinformation speichern, die angibt, welche beispielsweise der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 der Referenzantenne entspricht. Die Steuerungssektion 112 kann auf der Basis der in der Speichersektion 111 gespeicherten Statusinformation eine der ersten Antenne 101 und der zweiten Antenne 102 als die Referenzantenne identifizieren.
Anschließend bestimmt die Steuerungssektion 112, ob das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne von der Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 detektiert worden ist oder nicht (Schritt S302).
Falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nicht detektiert worden ist (Schritt S302, Nein), schaltet die Steuerungssektion 112 zur Sub-Antenne um und stellt eine Verbindung mit der Sub-Antenne her und wartet (Schritt S303).
Danach bestimmt die Steuerungssektion 112 wieder, ob das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche von der Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne detektiert worden ist oder nicht (Schritt S304).
Falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nicht detektiert worden ist (Schritt S304, Nein), schaltet die Steuerungssektion 112 zur Referenzantenne um und kehrt zur Prozedur im oben beschriebenen Schritt 301 zurück.
In dem oben beschriebenen Schritt S302 geht, falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne detektiert worden ist (Schritt S302, Ja), die Steuerungssektion 112 zu Schritt S305 und einer Schritt S305 folgenden Verarbeitungsprozedur über, wie in 9 dargestellt ist. Die in den in 9 dargestellten Schritten S305 bis S312 dargestellte Verarbeitungsprozedur ist jener in den in 6 dargestellten Schritten S203 bis S210 ähnlich und wird folglich nicht beschrieben.
Außerdem geht im oben beschriebenen Schritt S304, falls das Ergebnis der Bestimmung angibt, dass das Synchronisierungssignal für die anfängliche Zellensuche innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne detektiert worden ist (Schritt S304, Ja), die Steuerungssektion 112 zu der Verarbeitungsprozedur in dem in 9 dargestellten Schritt S312 über.
(Andere Ausführungsformen)
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Beispiel beschrieben, in dem die Empfangsvorrichtung 10 ein Umschalten zwischen den Antennen auf der Basis des Signalqualitätswerts des Empfangssignals durchführt. Jedoch müssen die Ausführungsformen nicht besonders auf das Beispiel beschränkt sein, und ein Antennenumschalten kann entsprechend einem Durchsatz durchgeführt werden. Falls beispielsweise eine Kommunikation unter Verwendung der ersten Antenne 101 einen geringeren Durchsatz als eine vorbestimmte Schwelle hat, kann die Steuerungssektion 112 zur zweiten Antenne 102 umschalten.
Die Empfangsvorrichtung 10 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen kann in beispielsweise einem als das IoT-Gerät 3 verwendeten intelligenten Messgerät montiert sein. 10 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel eines intelligenten Messgeräts gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt.
Wie in 10 dargestellt ist, enthält das intelligente Messgerät 50 eine erste Antenne 501, eine zweite Antenne 502, einen Selektor 503, eine Sektion 504 zur drahtlosen Kommunikation, eine Kommunikations-Steuerungssektion 505, eine Speichersektion 506, eine Steuerungssektion 507 und eine Messverarbeitungssektion 508.
Die erste Antenne 501 und die zweite Antenne 502 sind Vorrichtungen, die Funkwellen kompatibel mit dem LTE-Kommunikationsschema empfangen. Die erste Antenne 501 und die zweite Antenne 502 entsprechen der ersten Antenne 101 oder der zweiten Antenne 102 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen. Die erste Antenne 501 und die zweite Antenne 502 wandeln von der Basisstation 2 empfangene Funkwellen in elektrische Signale um, um Empfangssignale zu erfassen.
Der Selektor 503 entspricht dem Selektor 103 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen und schaltet gemäß einem Steuerungssignal von der Steuerungssektion 507 zu einer beliebigen der ersten Antenne 501 und der zweiten Antenne 502 um.
Die Sektion 504 zur drahtlosen Kommunikation ist eine Kommunikationsverarbeitungssektion, die mit dem LTE-Kommunikationsschema kompatibel ist, und die Sektion 504 zur drahtlosen Kommunikation enthält eine Empfangsverarbeitungssektion 541 und eine Übertragungsverarbeitungssektion 542.
Die Empfangsverarbeitungssektion 541 führt an Downlink-Signalen, die Empfangssignalen entsprechen, eine Abwärts-Umwandlung, eine Eliminierung unnötiger Frequenzkomponenten, eine Steuerung eines Verstärkungspegels, eine Quadratur-Demodulation, eine Umwandlung in ein digitales Signal, eine Eliminierung von Schutzintervallen, eine Extraktion von Frequenzdomänensignalen mittels Fast-Fourier-Transformation und dergleichen durch. Verschiedene Verarbeitungsfunktionen, die von der Empfangsverarbeitungssektion 541 bereitgestellt werden, beinhalten Verarbeitungsfunktionen zum Implementieren einer Verarbeitung, die von der Empfangsverarbeitungssektion 100, der Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 und der Signalqualitäts-Messsektion 110 ausgeführt wird, welche in der oben beschriebenen Empfangsvorrichtung 10 vorgesehen sind. Wie es bei der Empfangsvorrichtung 10 der Fall ist, enthält die Empfangsverarbeitungssektion 541 für mehrere Antennen (die erste Antenne 501 und die zweite Antenne 502) eine Einzelsystem-Empfangsschaltung, die Empfangssignale verarbeitet.
Die Übertragungsverarbeitungssektion 542 führt eine Übertragungsverarbeitung an Uplink-Daten aus. Die Übertragungsverarbeitungssektion 542 führt eine Verarbeitung wie etwa eine Umwandlung in eine Zeitdomäne basierend auf einer inversen Fast-Fourier-Transformation, eine Hinzufügung von Schutzintervallen, eine Erzeugung eines Basisband-Digitalsignals, eine Umwandlung in ein Analogsignal, eine Quadratur-Modulation, eine Aufwärts-Umwandlung, eine Eliminierung zusätzlicher Frequenzkomponenten und eine Leistungsverstärkung aus. Die Übertragungsverarbeitungssektion 542 kann Verarbeitungsfunktionen bereitstellen, um ein vorbestimmtes Modulationsschema zu verwenden, um eine Übertragungsdaten bildende Datensequenz zu modulieren und ein Modulationssignal zu erzeugen, das erzeugte Modulationssignal mit einer vorbestimmten Frequenz zur Verstärkung oszillieren zu lassen und dann eine Filterung durchzuführen, um unnötige Frequenzkomponenten zu eliminieren. Die Übertragungsverarbeitungssektion 542 führt eine Übertragungsverarbeitung entsprechend einer Steuerung durch die Steuerungssektion 507 aus.
Die Kommunikations-Steuerungssektion 505 ist eine Kommunikationsschnittstelle, die eine Kommunikation steuert, die über die Basisstation 2 mit einer anderen Vorrichtung wie etwa einer Managementvorrichtung 60 durchgeführt wird. Die Kommunikations-Steuerungssektion 505 ist beispielsweise eine LAN-Schnittstelle wie etwa eine NIC (Netzwerk-Schnittstellenkarte). Die Kommunikations-Steuerungssektion 505 kann eine drahtgebundene Schnittstelle oder eine drahtlose Schnittstelle sein. Die Kommunikations-Steuerungssektion 505 fungiert als Netzwerk-Kommunikationsmittel für das intelligente Messgerät 50. Die Kommunikations-Steuerungssektion 505 kommuniziert mit einer anderen Vorrichtung wie etwa der Managementvorrichtung 60 entsprechend der Steuerung durch die Steuerungssektion 507.
Die Speichersektion 506 speichert Programme und Daten, die für die Steuerung durch die Steuerungssektion 507 verwendet werden. Die Speichersektion 506 ist durch beispielsweise ein Halbleiter-Speicherelement wie etwa ein RAM oder einen Flash-Speicher oder eine Speichervorrichtung wie etwa eine Festplatte oder eine optische Platte realisiert. Die Speichersektion 506 kann beispielsweise eine vorbestimmte Schwelle speichern, die durch die Steuerungssektion 507 mit einem von der Empfangsverarbeitungssektion 541 berechneten Signalqualitätswert verglichen werden soll.
Die Steuerungssektion 507 steuert die Sektionen des intelligenten Messgeräts 50. Die Steuerung durch die Steuerungssektion 507 wird zum Beispiel durch eine CPU, eine MPU oder dergleichen realisiert, indem innerhalb des intelligenten Messgeräts 50 gespeicherte Programme (zum Beispiel in der Speichersektion 506 aufgezeichnete Programme) unter Verwendung eines RAM oder dergleichen als Arbeitsbereich ausgeführt werden. Die Steuerung durch die Steuerungssektion 507 kann auch beispielsweise durch eine integrierte Schaltung wie etwa einen ASIC oder ein FPGA realisiert sein. Wie es bei der Empfangsvorrichtung 10 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der Fall ist, kann die Steuerungssektion 507 eine Verarbeitung zum Umschalten zwischen der ersten Antenne 501 und der zweiten Antenne 502 auf der Basis des Signalqualitätswerts eines Empfangssignals ausführen. Die Steuerungssektion 507 kann eine Verarbeitung zum Hochladen, in die Managementvorrichtung 60, von Daten ausführen, die mit dem Leistungs- bzw. Stromverbrauch zusammenhängen, der von der unten beschriebenen Messverarbeitungsvorrichtung 508 erfasst wird. Ein Hochladen der mit dem Stromverbrauch zusammenhängenden Daten kann zu Kontroll- bzw. Steuerungszeitpunkten, die in der Steuerungssektion 507 voreingestellt sind, oder als Antwort auf Anfragen von der Managementvorrichtung 60 durchgeführt werden.
Die Messverarbeitungssektion 508 ist eine Verarbeitungssektion, die den Elektrizitätsverbrauch zu vorbestimmten Messzeitpunkten automatisch misst. Die Messverarbeitungssektion 508 enthält eine Speichersektion 581 für gemessene Werte. Die Messverarbeitungssektion 508 kann beispielsweise Daten in Bezug auf den Elektrizitätsverbrauch alle 30 oder 45 Minuten messen.
Das in 10 dargestellte intelligente Messgerät 50 enthält die Empfangsverarbeitungssektion 541, die eine vereinfachte Schaltungskonfiguration aufweist. Das in 10 dargestellte intelligente Messgerät 50 enthält die Steuerungssektion 507, die ein Umschalten zwischen den Antennen auf der Basis des Signalqualitätswerts eines Empfangssignals durchführt. Somit kann für ein intelligentes Messgerät, von dem man erwartet, dass eine periodische Langzeit-Kommunikation durchführt, ein Produkt bereitgestellt werden, das mit Veränderungen in einer Kommunikationsumgebung umgehen kann, während der Leistungsverbrauch reduziert wird.
Für die verschiedenen Arten einer Verarbeitung, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurden, können alle oder einige jener Arten einer Verarbeitung, die als automatisch ausgeführt beschrieben wurden, manuell durchgeführt werden, oder können alle oder einige jener Arten einer Verarbeitung, die als manuell ausgeführt beschrieben wurden, unter Verwendung allgemein bekannter Verfahren automatisch durchgeführt werden. Darüber hinaus können die Verarbeitungsprozeduren, spezifischen Bezeichnungen und Informationen, die verschiedene Arten von Daten und Parametern enthalten, die hierin beschrieben oder in den Zeichnungen dargestellt sind, optional geändert werden, sofern nicht anders angegeben. Beispielsweise sind die verschiedenen Arten von Informationen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, nicht auf die veranschaulichten Informationen beschränkt.
Außerdem sind die Komponenten der veranschaulichten Vorrichtungen funktionale Konzepte (engl.: conceptive) und müssen nicht notwendigerweise wie veranschaulicht physisch ausgeführt sein. Mit anderen Worten sind spezifische Formen einer Verteilung und Integration der Vorrichtungen nicht auf die veranschaulichten Formen beschränkt und können ausgestaltet werden, indem alle oder einige der Vorrichtungen in beliebigen Einheiten entsprechend verschiedenen Lasten, Nutzungsbedingungen und dergleichen funktional oder physisch verteilt und integriert werden. Beispielsweise können die Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109, die Signalqualitäts-Messsektion 110 und die Steuerungssektion 112, die in 2 dargestellt sind, funktional oder physisch integriert sein. Anstelle der Empfangsvorrichtung 10, die Verarbeitungsschaltungen oder dergleichen enthält, die jeweils der Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 und der Signalqualitäts-Messsektion 110 entsprechen, kann außerdem die Steuerungssektion 112 verschiedene Arten einer Verarbeitung, die von der Synchronisierungssignal-Detektionssektion 109 ausgeführt wird, und verschiedene Arten einer Verarbeitung, die von der Signalqualitäts-Messsektion 110 ausgeführt werden, realisieren.
Außerdem können die Ausführungsformen und modifizierten Beispiele, die oben beschrieben wurden, wie jeweils anwendbar innerhalb eines Umfangs, der keinen Widerspruch in den Verarbeitungsinhalten hervorruft, miteinander kombiniert werden.
Die hierin beschriebenen Effekte sind außerdem nur veranschaulichend und nicht einschränkend, und jeder beliebige andere Effekt kann erzeugt werden.
Außerdem schließt in den oben beschriebenen Ausführungsform die Basisstation 2 nicht nur eine Struktur mit den Funktionen der Basisstation 2, sondern auch Vorrichtungen ein, die in der Struktur installiert sind. Die Struktur kann beispielsweise ein Gebäude wie etwa ein Hochhaus, ein Haus, ein Stahlturm, eine Bahnhofseinrichtung, eine Flughafeneinrichtung, eine Hafeneinrichtung oder ein Stadion sein. Man beachte, dass das Konzept der Struktur nicht nur das Gebäude, sondern auch eine nicht gebäudeartige Struktur wie etwa einen Tunnel, eine Brücke, einen Damm, eine Wand oder eine Eisensäule oder eine Einrichtung wie etwa einen Kran, ein Tor oder eine Windmühle umfasst. Darüber hinaus schließt das Konzept der Struktur eine Struktur zu Wasser wie etwa eine Pier oder einen Mega-Schwimmkörper oder eine Unterwasserstruktur wie etwa eine ozeanografische Einrichtung sowie eine Struktur auf dem Boden (Land) oder unter der Erde ein.
Darüber hinaus kann die Basisstation 2 eine beweglich konfigurierte Basisstationsvorrichtung sein. Beispielsweise kann die Basisstation eine in einem sich bewegenden Körper installierte Vorrichtung oder der sich bewegende Körper selbst sein. Der sich bewegende Körper kann ein mobiles Endgerät wie etwa ein Smartphone sein. Darüber hinaus kann sich der sich bewegende Körper auf dem Boden (an Land) bewegen (zum Beispiel ein Fahrzeug wie etwa ein Automobil, ein Bus, ein Lastwagen, ein Zug oder ein Wagen mit Linearmotor) oder kann sich unter der Erde (zum Beispiel durch einen Tunnel) bewegen (beispielsweise eine U-Bahn). Darüber hinaus kann sich der sich bewegende Körper auf dem Wasser bewegen (zum Beispiel ein Schiff wie etwa ein Passagierschiff, ein Frachtschiff oder ein Hovercraft) oder kann sich unter Wasser bewegen (zum Beispiel ein tauchfähiges Schiff wie etwa ein Unterwasserschiff, ein U-Boot oder ein autonomes Unterwasserfahrzeug). Außerdem kann sich der sich bewegende Körper durch die Atmosphäre bewegen (zum Beispiel ein Luftfahrzeug wie etwa ein Flugzeug, ein Luftschiff oder eine Drohne) oder kann sich oberhalb der Atmosphäre bewegen (zum Beispiel ein künstlicher astronomischer Körper wie etwa ein künstlicher Satellit, ein Raumschiff, eine Raumstation oder eine Sonde).
(Von der Empfangsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung erzeugte Effekte)
Wie oben beschrieben wurde, enthält die Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung (Empfangsvorrichtung 10 in den Ausführungsformen oder dergleichen) mehrere Antennen, die mit dem LTE-Kommunikationsschema kompatibel sind, und eine Empfangsverarbeitungssektion, die von einer beliebigen der mehreren Antennen erfasste Empfangssignale verarbeitet. Somit vereinfacht die Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Konfiguration zum Verarbeiten von Empfangssignalen, was eine Reduzierung des Stromverbrauchs ermöglicht. Außerdem kann die Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung mit Veränderungen in einer Kommunikationsumgebung unter Verwendung der mehreren Antennen umgehen.
Darüber hinaus enthält die Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ferner eine Signalqualitäts-Messsektion und eine Steuerungssektion. Die Signalqualitäts-Messsektion nutzt als Auslöser eine Detektion eines Synchronisierungssignals, das während einer anfänglichen Zellensuche genutzt wird, um einen Signalqualitätswert zu berechnen, der die Qualität eines während der anfänglichen Zellensuche durch die Antenne erfassten Empfangssignals angibt. Falls der Signalqualitätswert geringer als eine vorbestimmte Schwelle ist, führt die Steuerungssektion ein Umschalten zwischen den Antennen durch. Durch Umschalten der Antenne auf der Basis einer eine Qualität eines Empfangssignals angebenden Signalqualität kann somit die Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine mit Veränderungen in einer Kommunikationsumgebung verbundene Verschlechterung der Kommunikationsqualität verhindern.
Darüber hinaus berechnet die Signalqualitäts-Messsektion den Signalqualitätswert auf der Basis eines Ergebnisses einer Berechnung unter Verwendung von zumindest einem von einem RSSI-Wert, einem RSQI-Wert und einem SINR-Wert und einem mit dem RSSI-Wert verbundenen Wert, einem mit dem RSQI-Wert verbundenen Wert und einem mit dem SINR-Wert verbundenen Wert. Dies ermöglicht der Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, Signalqualitätswerte basierend auf verschiedenen Indikatoren zu nutzen.
Außerdem umfassen die mehreren Antennen eine erste Antenne und eine zweite Antenne. Die Signalqualitäts-Messsektion berechnet den Signalqualitätswert nach einem Umschalten zur zweiten Antenne erneut. Falls der nach einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion erneut berechnete Signalqualitätswert geringer als der vor einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion berechnete Signalqualitätswert ist, führt die Steuerungssektion ein Umschalten zur ersten Antenne durch. Dies ermöglicht der Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, eine Kommunikation unter Verwendung einer Antenne durchzuführen, die Empfangssignale einer möglichst hohen Qualität liefert.
Außerdem umfassen die mehreren Antennen eine erste Antenne und eine zweite Antenne. Die Signalqualitäts-Messsektion berechnet nach einem Umschalten zur zweiten Antenne den Signalqualitätswert erneut. Falls der nach einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion erneut berechnete Signalqualitätswert gleich dem vor einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion berechneten Signalqualitätswert oder größer ist, stellt die Steuerungssektion die zweite Antenne als die Referenzantenne ein. Vor einem Durchführen der anfänglichen Zellensuche stellt die Steuerungssektion eine Verbindung mit der zweiten Antenne her und wartet. Dies erlaubt der Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die Möglichkeit, mit allmählichen Veränderungen in der Umgebung des Übertragungspfades umzugehen, zu erhöhen.
Die Steuerungssektion nutzt außerdem als Auslöser das Fehlen, über eine gegebene Zeitspanne, einer Detektion des Synchronisierungssignals, das während der anfänglichen Zellensuche genutzt wird, um ein Umschalten zwischen den Antennen durchzuführen. Dies ermöglicht es der Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, eine Situation bewältigen, in der eine plötzliche Veränderung in der Umgebung des Übertragungspfades einen Verlust der Synchronisierung mit der Basisstation verursacht.
Die erste Antenne und die zweite Antenne erfassen außerdem Empfangssignale basierend auf einem Kommunikationsschema für niedrige Geschwindigkeiten, das dem CAT-M1-Schema und dem NB-IoT-Schema äquivalent ist. Dies erlaubt es der Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, den Stromverbrauch zu minimieren, was die Realisierung einer Langzeit-Kommunikation ermöglicht.
Ein Antennensteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung schließt außerdem zum Beispiel eine Antennenumschaltverarbeitung ein, die von der Empfangsvorrichtung 10 gemäß den Ausführungsformen ausgeführt wird. Im Antennensteuerungsverfahren nutzt ein Computer als Auslöser eine Detektion eines Synchronisierungssignals, das während einer anfänglichen Zellensuche genutzt wird, um eine Signalqualitätswert zu berechnen, der eine Qualität eines Empfangssignals angibt, das von einer während der anfänglichen Zellensuche genutzten Antenne erfasst wird. Falls der Signalqualitätswert geringer als eine vorbestimmte Schwelle ist, führt dann der Computer ein Umschalten zwischen den Antennen durch. Dies ermöglicht es dem Antennensteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung, eine mit einer Veränderung in der Umgebung eines Übertragungspfads verbundene Verschlechterung der Kommunikationsqualität zu verhindern, während der Stromverbrauch reduziert wird.
Außerdem umfasst ein Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung (zum Beispiel das Kommunikationssystem 1 in der Ausführungsform) eine Basisstation und eine Empfangsvorrichtung. Die Empfangsvorrichtung im Kommunikationssystem enthält mehrere Antennen, die mit dem LTE-Kommunikationsschema kompatibel sind, und eine Empfangsverarbeitungssektion, die ein Empfangssignal verarbeitet, das von einer beliebigen der mehreren Antennen erfasst wird. Dies ermöglicht es dem Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung, die Konfiguration der Empfangsvorrichtung, die Empfangssignale verarbeitet, zu vereinfachen, was somit eine Reduzierung des Stromverbrauchs der Empfangsvorrichtung ermöglicht. Darüber hinaus kann im Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung die Empfangsvorrichtung, die die mehreren Antennen enthält, mit Veränderungen in der Umgebung des Übertragungspfads umgehen.
(Hardware-Konfiguration)
Die Empfangsvorrichtung 10 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen wird durch beispielsweise einen Computer 1000 realisiert, der wie in 11 dargestellt konfiguriert ist. Die Empfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform wird im Folgenden beispielhaft beschrieben. 11 ist ein Diagramm einer Hardware-Konfiguration, das ein Beispiel des die Funktionen der Empfangsvorrichtung 10 realisierenden Computers 1000 darstellt. Der Computer 1000 enthält eine CPU 1100, einen RAM 1200, einen ROM (Nurlesespeicher) 1300, ein HDD (Festplattenlaufwerk) 1400, eine Kommunikationsschnittstelle 1500 und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 1600. Die Sektionen des Computers sind über einen Bus 1050 miteinander verbunden.
Die CPU 1100 arbeitet auf der Basis von in dem ROM 1300 oder dem HDD 1400 gespeicherten Programmen, um die Sektionen des Computers 1000 zu steuern. Beispielsweise lädt die CPU 1100 die in dem ROM 1300 oder dem HDD 1400 gespeicherten Programme in den RAM 1200 und führt eine den verschiedenen Programmen entsprechende Verarbeitung aus.
Der ROM 1300 speichert ein Boot-Programm wie etwa ein BIOS (Basic Input Output System), das von der CPU 1100 ausgeführt wird, wenn der Computer 1000 aktiviert wird, von der Hardware des Computers 1000 abhängige Programme und dergleichen.
Das HDD 1400 ist ein Aufzeichnungsmedium, in dem von der CPU 1100 ausgeführte Programme, von den Programmen genutzte Daten und dergleichen nicht-transitorisch aufgezeichnet werden und von dem der Computer 1000 die Programme, die Daten und dergleichen lesen kann. Konkret ist das HDD 1400 ein Aufzeichnungsmedium, in dem zum Beispiel ein Programm zum Realisieren der in 3 dargestellten Antennenumschaltverarbeitung aufgezeichnet ist.
Die Kommunikationsschnittstelle 1500 ist eine Schnittstelle, über die der Computer 1000 eine Verbindung mit einem externen Netzwerk 1550 (zum Beispiel dem Internet) herstellt. Die CPU 1100 führt beispielsweise über die Kommunikationsschnittstelle 1500 einen Empfang von Daten von einem anderen Teil des Geräts und die Übertragung, zum anderen Teil des Geräts, von Daten durch, die von der CPU 1100 erzeugt werden.
Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 1600 ist eine Schnittstelle für eine Verbindung zwischen einer Eingabe/AusgabeVorrichtung 1650 und dem Computer 1000. Beispielsweise empfängt die CPU 1100 über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 1600 Daten von Eingabevorrichtungen wie etwa einer Tastatur und einer Maus. Außerdem überträgt die CPU 1100 über die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 1600 Daten zu Ausgabevorrichtungen wie etwa einer Anzeige, einem Lautsprecher und einem Drucker. Darüber hinaus kann die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 1600 als Medienschnittstelle fungieren, die Programme und dergleichen liest, die in einem vorbestimmten Aufzeichnungsmedium (Medien) aufgezeichnet sind. Die Medien umfassen beispielsweise ein optisches Aufzeichnungsmedium wie etwa eine DVD (Digital Versatile Disc) oder eine PD (mittels Phasenwechsel wiederbeschreibbare Platte), ein magnetooptisches Aufzeichnungsmedium wie etwa eine MO (magnetooptische Platte), ein Bandmedium, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, einen Halbleiterspeicher und dergleichen.
Falls beispielsweise der Computer 1000 als die Empfangsvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform fungiert, führt die CPU 1100 des Computers 1000 ein in den RAM 1200 geladenes Programm (Programm zum Realisieren der Antennenumschaltverarbeitung oder dergleichen) aus. Somit werden Funktionen wie etwa verschiedene Arten einer Verarbeitung, die von der Steuerungssektion 112 der Empfangsvorrichtung 10 ausgeführt werden, realisiert. Darüber hinaus speichert das HDD 1400 das Programm zum Realisieren der Antennenumschaltverarbeitung gemäß der vorliegenden Offenbarung, in der Speichersektion 111 gespeicherte Daten und dergleichen. Man beachte, dass die CPU 1100 Programmdaten 1450 vom HDD 1400 zur Ausführung liest, aber in einem anderen Beispiel die CPU 1100 diese Programme über das externe Netzwerk 1550 von einer anderen Vorrichtung erlangen kann.
Man beachte, dass die vorliegende Technik auch die vorliegenden Konfigurationen einnehmen kann.
(1) Eine Empfangsvorrichtung, aufweisend:

mehrere Antennen, die mit einem LTE-Kommunikationsschema kompatibel sind; und
eine Empfangsverarbeitungssektion, die ein von einer beliebigen der mehreren Antennen erfasstes Empfangssignal verarbeitet.

(2) Die Empfangsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen (1), ferner aufweisend:

eine Signalqualitäts-Messsektion, die als Auslöser eine Detektion eines während einer anfänglichen Zellensuche verwendeten Synchronisierungssignals verwendet, um einen Signalqualitätswert zu berechnen, der eine Qualität des Empfangssignals angibt, das von einer während der anfänglichen Zellensuche verwendeten entsprechenden der Antennen erfasst wird; und
eine Steuerungssektion, die ein Umschalten der Antenne zu einer anderen der Antennen durchführt, falls der Signalqualitätswert geringer als eine vorbestimmte Schwelle ist.

(3) Die Empfangsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen (2), worin die Signalqualitäts-Messsektion den Signalqualitätswert auf der Basis eines Ergebnisses einer Berechnung unter Verwendung von zumindest einem von einem RSSI-Wert, einem RSQI-Wert und einem SINR-Wert und zumindest einem von einem mit dem RSSI-Wert assoziierten Wert, einem mit dem RSQI-Wert assoziierten Wert und einem mit dem SINR-Wert assoziierten Wert berechnet.
(4) Die Empfangsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen (2) oder (3), worin
die mehreren Antennen eine erste Antenne und eine zweite Antenne umfassen,
die Signalqualitäts-Messsektion den Signalqualitätswert nach einem Umschalten zur zweiten Antenne erneut berechnet und,
falls der nach einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion erneut berechnete Signalqualitätswert geringer als der vor einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion berechnete Signalqualitätswert ist, die Steuerungssektion ein Umschalten zur ersten Antenne durchführt.
(5) Die Empfangsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen (2) oder (3), worin
die mehreren Antennen eine erste Antenne und eine zweite Antenne umfassen,
die Signalqualitäts-Messschaltung nach einem Umschalten zur zweiten Antenne den Signalqualitätswert erneut berechnet und,
falls der nach einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion erneut berechnete Signalqualitätswert gleich dem vor einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion berechneten Signalqualitätswert oder größer ist, die Steuerungssektion die zweite Antenne als Referenzantenne einstellt und vor Durchführen der anfänglichen Zellensuche die Steuerungssektion eine Verbindung mit der zweiten Antenne herstellt und wartet.
(6) Die Empfangsvorrichtung gemäß einem der oben beschriebenen (1) bis (5), worin die Steuerungssektion als Auslöser ein Fehlen, über eine gegebene Zeitspanne, einer Detektion des während der anfänglichen Zellensuche verwendeten Synchronisierungssignals nutzt, um ein Umschalten zwischen den Antennen durchzuführen.
(7) Die Empfangsvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen (4), worin die erste Antenne und die zweite Antenne Empfangssignale basierend auf dem LTE-Kommunikationsschema erfassen, das ein Kommunikationsschema für niedrige Geschwindigkeiten, das einem CAT-M1-Schema und einem NB-IoT-Schema äquivalent ist, verwendet.
(8) Ein Antennensteuerungsverfahren, aufweisend: mittels eines Computers
ein Verwenden, als Auslöser, einer Detektion eines während einer anfänglichen Zellensuche verwendeten Synchronisierungssignals, um einen Signalqualitätswert zu berechnen, der eine Qualität eines von einer während der anfänglichen Zellensuche verwendeten Antenne erfassten Empfangssignals angibt; und
ein Durchführen eines Umschaltens der Antenne zu einer anderen Antenne, falls der Signalqualitätswert geringer als eine vorbestimmte Schwelle ist.
(9) Ein Kommunikationssystem, aufweisend:

eine Basisstation; und
eine Empfangsvorrichtung, in der
die Empfangsvorrichtung
mehrere Antennen, die mit einem LTE-Kommunikationsschema kompatibel sind, und
eine Empfangsverarbeitungssektion aufweist, die ein von einer beliebigen der mehreren Antennen erfasstes Empfangssignal verarbeitet.

Bezugszeichenliste

1:: Kommunikationssystem
10:: Empfangsvorrichtung
101:: erste Antenne
102:: zweite Antenne
103:: Selektor
104:: Verstärker
105:: Mischer
106:: Basisbandverarbeitungssektion
107:: Umwandlungssektion
108:: Demodulationssektion
109:: Synchronisierungssignal-Detektionssektion
110:: Signalqualitäts-Messsektion
111:: Speichersektion
112:: Steuerungssektion
113:: Zeitgeber

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016127487 A [0003]
JP 2005260502 A [0003]

Claims

Empfangsvorrichtung, aufweisend: mehrere Antennen, die mit einem LTE-Kommunikationsschema kompatibel sind; und eine Empfangsverarbeitungssektion, die ein von einer beliebigen der mehreren Antennen erfasstes Empfangssignal verarbeitet.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Signalqualitäts-Messsektion, die als Auslöser eine Detektion eines während einer anfänglichen Zellensuche verwendeten Synchronisierungssignals verwendet, um einen Signalqualitätswert zu berechnen, der eine Qualität des Empfangssignals angibt, das von einer während der anfänglichen Zellensuche verwendeten entsprechenden der Antennen erfasst wird; und eine Steuerungssektion, die ein Umschalten der Antenne zu einer anderen der Antennen durchführt, falls der Signalqualitätswert geringer als eine vorbestimmte Schwelle ist.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Signalqualitäts-Messsektion den Signalqualitätswert auf Basis eines Ergebnisses einer Berechnung unter Verwendung von zumindest einem von einem RSSI-Wert, einem RSQI-Wert und einem SINR-Wert und zumindest einem von einem mit dem RSSI-Wert assoziierten Wert, einem mit dem RSQI-Wert assoziierten Wert und einem mit dem SINR-Wert assoziierten Wert berechnet.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die mehreren Antennen eine erste Antenne und eine zweite Antenne umfassen, die Signalqualitäts-Messsektion nach einem Umschalten zur zweiten Antenne den Signalqualitätswert erneut berechnet und, falls der nach einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion erneut berechnete Signalqualitätswert geringer als der vor einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion berechnete Signalqualitätswert ist, die Steuerungssektion ein Umschalten zur ersten Antenne durchführt.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die mehreren Antennen eine erste Antenne und eine zweite Antenne umfassen, die Signalqualitäts-Messschaltung nach einem Umschalten zur zweiten Antenne den Signalqualitätswert erneut berechnet und, falls der nach einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion erneut berechnete Signalqualitätswert gleich dem vor einem Umschalten zur zweiten Antenne von der Signalqualitäts-Messsektion berechneten Signalqualitätswert oder größer ist, die Steuerungssektion die zweite Antenne als Referenzantenne einstellt und vor Durchführen der anfänglichen Zellensuche die Steuerungssektion eine Verbindung mit der zweiten Antenne herstellt und wartet.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerungssektion als Auslöser ein Fehlen, über eine gegebene Zeitspanne, einer Detektion des während der anfänglichen Zellensuche verwendeten Synchronisierungssignals nutzt, um ein Umschalten zwischen den Antennen durchzuführen.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Antenne und die zweite Antenne Empfangssignale basierend auf einem Kommunikationsschema für niedrige Geschwindigkeiten, das einem CAT-M1-Schema und einem NB-IoT-Schema äquivalent ist, erfassen.
Antennensteuerungsverfahren, aufweisend: mittels eines Computers ein Verwenden, als Auslöser, einer Detektion eines während einer anfänglichen Zellensuche verwendeten Synchronisierungssignals, um einen Signalqualitätswert zu berechnen, der eine Qualität eines von einer während der anfänglichen Zellensuche verwendeten Antenne erfassten Empfangssignals angibt; und ein Durchführen eines Umschaltens der Antenne zu einer anderen Antenne, falls der Signalqualitätswert geringer als eine vorbestimmte Schwelle ist.
Kommunikationssystem, aufweisend: eine Basisstation; und eine Empfangsvorrichtung, in der die Empfangsvorrichtung mehrere Antennen, die mit einem LTE-Kommunikationsschema kompatibel sind, und eine Empfangsverarbeitungssektion aufweist, die ein von einer beliebigen der mehreren Antennen erfasstes Empfangssignal verarbeitet.