DE112020002607T5

DE112020002607T5 - Verbesserung der reichweite und des durchsatzes für drahtlosekommunikationsvorrichtungen mit mehreren antennen

Info

Publication number: DE112020002607T5
Application number: DE112020002607.8T
Authority: DE
Inventors: Prasanna Sethuraman; Visakh Asok; Paul Strauch; Rajendra Kumar Gundu Rao; Ayush Sood
Original assignee: Cypress Semiconductor Corp
Current assignee: Cypress Semiconductor Corp
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2022-03-03
Also published as: CN113940036B; US20230387969A1; US11700038B2; US20200382172A1; CN113940036A; WO2020243567A1

Abstract

Systeme, Verfahren und Vorrichtungen wählen Antennen aus, um die Reichweite und den Durchsatz von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen zu verbessern. Verfahren umfassen das Identifizieren einer Vielzahl von Antennenkombinationen basierend auf einer Vielzahl von verfügbaren Antennen für eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung und das Erzeugen, unter Verwendung einer Verarbeitungsvorrichtung, die in einer Mehrfacheingabe-Mehrfachausgabe(MIMO)-Vorrichtung umfasst ist, einer Vielzahl von Qualitätskennzahlen, die mindestens eine Qualitätskennzahl für jede der identifizierten Antennenkombinationen umfasst, wobei jede der mindestens einen Qualitätskennzahl eine Signalqualität eines Signals darstellt, das mit jeder der Vielzahl von Antennen assoziiert ist, und wobei das Signal ein räumlicher Strom ist. Verfahren umfassen ferner das Auswählen von mindestens zwei Antennen aus der Vielzahl von Antennenkombinationen mindestens teilweise basierend auf der Vielzahl von Qualitätskennzahlen, wobei die mindestens zwei Antennen ausgewählt werden, um während eines Übertragungs- oder Empfangsvorgangs von der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung verwendet zu werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung ist eine internationale Patentanmeldung der nicht provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 16/886,527 , eingereicht am 28. Mai 2020, die gemäß 35 U.S.C. § 119(e) den Nutzen der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/854,515 , eingereicht am 30. Mai 2019, beansprucht, die hiermit alle durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin einbezogen sind.
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Offenbarung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationsvorrichtungen, die mehrere Antennen aufweisen, und insbesondere das Verbessern der Reichweite und des Durchsatzes solcher drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen.
STAND DER TECHNIK
Drahtlose Kommunikationsvorrichtungen können über eine oder mehrere Kommunikationsmodalitäten, wie etwa eine WiFi-Verbindung, miteinander kommunizieren. Demgemäß können solche drahtlosen Kommunikationen in einer Weise implementiert werden, die mit einem Drahtloskommunikationsprotokoll vereinbar ist. Darüber hinaus können solche drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen verschiedene Hardwarekomponenten umfassen, um solche Kommunikationen zu ermöglichen. Beispielsweise können drahtlose Kommunikationsvorrichtungen Übertragungsmedien umfassen, die eine oder mehrere Antennen umfassen können. Herkömmliche Techniken zum Benutzen solcher Antennen in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung bleiben begrenzt, da sie nicht in der Lage sind, solche Antennen für einen erhöhten Durchsatz effizient auszuwählen und zu benutzen.
Figurenliste

1 illustriert ein Beispiel eines Systems zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, das gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist.
2 illustriert ein Diagramm eines zusätzlichen Beispiels eines Systems zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, das gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist.
3 illustriert ein Diagramm eines anderen Beispiels eines Systems zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, das gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist.
4 illustriert ein Diagramm noch eines anderen Beispiels eines Systems zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, das gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist.
5 illustriert ein Diagramm eines Beispiels eines Abschnitts einer Funkfrequenz(RF)-Kette einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, der gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist.
6 illustriert ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Antennenpaarungsverfahrens, das gemäß einigen Ausführungsformen implementiert ist.
7 illustriert ein Flussdiagramm eines anderen Beispiels eines Antennenpaarungsverfahrens, das gemäß einigen Ausführungsformen implementiert ist.
8 illustriert ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zur Erzeugung von Qualitätskennzahlen, das gemäß einigen Ausführungsformen implementiert ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorgestellten Konzepte bereitzustellen. Die vorgestellten Konzepte können ohne einige oder alle dieser spezifischen Details ausgeübt werden. In anderen Fällen sind gut bekannte Prozessvorgänge nicht im Detail beschrieben worden, um die beschriebenen Konzepte nicht unnötig zu verschleiern. Obwohl einige Konzepte in Zusammenhang mit den spezifischen Beispielen beschrieben werden, versteht es sich, dass diese Beispiele nicht begrenzend sein sollen.
Drahtlose Kommunikationsvorrichtungen können in vielerlei Kontexten und Umgebungen implementiert sein. Beispielsweise können drahtlose Kommunikationsvorrichtungen in Rechenvorrichtungen, Mobilvorrichtungen und anderen Rechenumgebungen implementiert sein. In einem Beispiel können drahtlose Kommunikationsvorrichtungen in Fahrzeugen implementiert sein, um zwischen Komponenten des Fahrzeugs, wie etwa einem Bordcomputer, und anderen Rechenvorrichtungen, wie etwa einer Mobilvorrichtung, einem Mobilfunknetzwerk oder einem anderen Kommunikationsnetzwerk Kommunikationen bereitzustellen. Die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen können Sendeempfänger umfassen, die Übertragungs- und Empfangsvorgänge gemäß Drahtloskommunikationsprotokollen abwickeln. Die Sendeempfänger können mit Antennen gekoppelt sein, die die Übertragung und den Empfang von Daten über ein Übertragungsmedium ermöglichen können. Während des Betriebs können Antennenpaare ausgewählt und benutzt werden, um die Übertragung und den Empfang von Datenströmen abzuwickeln.
Insbesondere können Vorrichtungen räumliches Multiplexen benutzen, um mehrere Übertragungs- und Empfangsantennen simultan einzusetzen, um mehrere Datenströme parallel zu senden und zu empfangen. Demgemäß kann ein Datenpaket über die mehreren Datenströme gesendet und an der Empfangsvorrichtung zurückgewonnen werden. Fehlübereinstimmungen bei Antennen, die für das Empfangen und Übertragen verwendet werden, können jedoch zu einer Verschlechterung der Qualität von Kommunikationslinks führen und die Gesamtleistung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung verschlechtern. Insbesondere verringert sich die Gesamtreichweite und der Gesamtdurchsatz der Vorrichtung, wenn Aspekte von Antennen, wie etwa von Empfangsantennen, die in parallelen Datenströmen verwendet werden, nicht richtig übereinstimmen. In einem spezifischen Beispiel können Fehlübereinstimmungen oder Schwankungen eines Werts eines Indikators für die empfangene Signalstärke (RSSI, Receive Signal Strength Indicator) zu einer deutlichen Verringerung der Gesamtempfindlichkeit der Kommunikationslinks führen. Demgemäß erfährt eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung Leistungsverluste, wenn ein falsches Antennenpaar ausgewählt wird.
Hierin offenbarte Ausführungsformen stellen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme zur Verbesserung des Durchsatzes und der Reichweite von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen bereit, indem in Mehrfachdatenstromkontexten korrekte Antennen identifiziert und ausgewählt werden. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, können verschiedene Qualitätskennzahlen für unterschiedliche Kombinationen von Übertragungs- und Empfangsantennen erzeugt werden. Die Qualitätskennzahlen können verwendet werden, um eine Antennenkonfiguration, wie etwa ein Paar von Empfangsantennen, zu identifizieren und auszuwählen, die von der Leistung her die besten Ergebnisse erzielt. Auf diese Art und Weise sind Vorrichtungen mit Mehrfachströmen konfiguriert, um Antennenauswahlen, die die Leistung der Vorrichtungen durch eine Erhöhung der Empfindlichkeit von Kommunikationslinks verbessern und die Gesamtreichweite und den Gesamtdurchsatz der Vorrichtungen steigern, dynamisch zu implementieren.
1 illustriert ein Beispiel eines Systems zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, das gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist. Wie oben diskutiert, können verschiedene drahtlose Kommunikationsvorrichtungen über ein oder mehrere drahtlose Kommunikationsmedien miteinander kommunizieren. Beispielsweise können drahtlose Kommunikationsvorrichtungen über eine WiFi-Verbindung oder eine Bluetooth Verbindung miteinander kommunizieren. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, sind hierin offenbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtungen und Systeme, wie etwa ein System 100, die solche drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen implementieren, konfiguriert, um mehrere Antennen zu benutzen, um die Übertragung und den Empfang von mehreren Datenströmen abzuwickeln. Demgemäß erlauben hierin offenbarte Ausführungsformen die Auswahl und die Benutzung von Antennen sowohl für die Übertragung als auch den Empfang der Datenströme, sodass die Reichweite und der Durchsatz von Vorrichtungen verbessert werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das System 100 erste Vorrichtungen 110 umfassen, die drahtlose Kommunikationsvorrichtungen sein können. Wie oben diskutiert, können solche drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen mit einem oder mehreren Drahtlosübertragungsprotokollen, wie etwa einem WiFi-Protokoll oder einem Bluetooth-Protokoll, kompatibel sein. In einigen Ausführungsformen sind die ersten Vorrichtungen 110 Mehrfacheingabe-Mehrfachausgabe(MIMO)-Vorrichtungen, die dazu fähig sind, mehrere Datenströme zu übertragen und zu empfangen. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, können zu übertragende Daten räumlich in mehrere Datenströme gemultiplext werden, die unter Verwendung unterschiedlicher Übertragungs-/Empfangs-Pfade parallel und simultan übertragen und empfangen werden können. Darüber hinaus können die ersten Vorrichtungen 110 dazu fähig sein, mehrere Frequenzbänder für die Übertragung und den Empfang von Daten zu benutzen. Demgemäß können die ersten Vorrichtungen 110 Vorrichtungen mit echtem simultanen Dualband (RSDB, Real Simultaneous Dual Band) sein, die dazu fähig sind, Signale über mindestens zwei Frequenzbänder simultan zu übertragen und zu empfangen. Somit können die ersten Vorrichtungen 110 sowie andere Vorrichtungen, die weiter unten genauer beschrieben werden, Wireless-Local-Area-Network(WLAN)-Verarbeitungsvorrichtungen oder -Controller umfassen, die als eine erste und eine zweite Signalquelle arbeiten, um Signale über ein erstes und ein zweites Frequenzband zu übertragen und zu empfangen. In verschiedenen Ausführungsformen können hierin offenbarte drahtlose Kommunikationsvorrichtungen smarte Vorrichtungen, wie man sie etwa in am Körper getragenen Vorrichtungen findet, oder Überwachungsvorrichtungen, wie man sie etwa in smarten Gebäuden, in der Umweltüberwachung und beim Energiemanagement findet, sein. Es versteht sich, dass solche drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen beliebige geeignete Vorrichtungen sein können, wie man sie etwa in Autos, anderen Fahrzeugen und sogar medizinischen Implantaten findet. In einigen Ausführungsformen können die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen drahtlose Headsets sein.
Wie in 1 gezeigt, können verschiedene drahtlose Kommunikationsvorrichtungen über ein oder mehrere drahtlose Kommunikationsmedien miteinander in Kommunikation stehen. Beispielsweise können die ersten Vorrichtungen 110 jeweils mehrere Antennen, wie etwa eine Antenne 104, umfassen. Die ersten Vorrichtungen 110 können auch Verarbeitungsvorrichtungen und Sendeempfänger umfassen. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, können solche Verarbeitungsvorrichtungen, Sendeempfänger und assoziierten Funkeinrichtungen konfiguriert sein, um Kommunikationsverbindungen mit anderen Vorrichtung einzurichten und Daten in Form von Datenpaketen über solche Kommunikationsverbindungen zu übertragen. Insbesondere können unterschiedliche Komponenten der ersten Vorrichtungen 110, wie etwa eine Verarbeitungsvorrichtung, konfiguriert sein, um zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes der ersten Vorrichtungen 110 eine Antennenauswahl zu implementieren.
In einigen Ausführungsformen kann das System 100 ferner zweite Vorrichtungen 120 umfassen, die auch drahtlose Kommunikationsvorrichtungen sein können. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, können die zweiten Vorrichtungen 120 mit einem oder mehreren Drahtlosübertragungsprotokollen, wie etwa einem WiFi-Protokoll oder einem Bluetooth-Protokoll, kompatibel sein. Darüber hinaus können die zweiten Vorrichtungen 120 ebenfalls smarte Vorrichtungen oder andere Vorrichtungen sein, wie man sie etwa in Autos, anderen Fahrzeugen und medizinischen Implantaten findet. In verschiedenen Ausführungsformen können die zweiten Vorrichtungen 120 andere Vorrichtungstypen als die ersten Vorrichtungen 110 sein. Wie oben diskutiert, kann jede der zweiten Vorrichtungen 120 eine Antenne, wie etwa eine Antenne 122, sowie Verarbeitungsvorrichtungen und Sendeempfänger umfassen, die ebenfalls konfiguriert sein können, um Kommunikationsverbindungen mit anderen Vorrichtung einzurichten und Daten in Form von Datenpaketen über solche Kommunikationsverbindungen zu übertragen. Wie oben diskutiert, können die zweiten Vorrichtungen 120 ebenfalls konfiguriert sein, um für eine verbesserte Reichweite und einen verbesserten Durchsatz Antennenauswahlvorgänge zu implementieren.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das System 100 ferner dritte Vorrichtungen 124, vierte Vorrichtungen 126, fünfte Vorrichtungen 128 und sechste Vorrichtungen 130. Darüber hinaus können die Vorrichtungen jeweils eine Vielzahl von Antennen, wie etwa eine Antenne 132, eine Antenne 134, eine Antenne 136 und eine Antenne 138, aufweisen. In verschiedenen Ausführungsformen können die ersten Vorrichtungen 110 als ein erster Zugangspunkt konfiguriert sein und die vierten Vorrichtungen 126 als ein zweiter Zugangspunkt konfiguriert sein. Auf diese Art und Weise ist ein Zugangspunkt, wie etwa der erste Zugangspunkt, konfiguriert, um Kommunikationen zwischen Vorrichtungen, wie etwa den zweiten Vorrichtungen 120 und den dritten Vorrichtungen 124, und einem Kommunikationsnetzwerk, wie etwa einem Kommunikationsnetzwerk 140, zu verwalten. Demgemäß können viele drahtlose Kommunikationsvorrichtungen über ein breit implementiertes Kommunikationsnetzwerk, wie etwa das Internet, miteinander in Kommunikation stehen.
Wie in 1 gezeigt, kann das System 100 mehrere Zugangspunkte umfassen, die mit mehreren unterschiedlichen Gruppen von Vorrichtungen gekoppelt sind. Auf diese Art und Weise können verschiedene Vorrichtungen über das Netzwerk 140 miteinander kommunizieren, und solche Kommunikationen können durch Zugangspunkte verwaltet und vom Ablauf her geplant werden. In einigen Ausführungsformen können die Zugangspunkte Kommunikationen und Anfragen untereinander weiterleiten, um die Ablaufplanung von Netzwerkverkehr über zahlreiche unterschiedliche Vorrichtungen hinweg zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein erster Zugangspunkt Anfragen von den zweiten Vorrichtungen 120, den dritten Vorrichtungen 124, den fünften Vorrichtungen 128 und den sechste Vorrichtungen 130 vom Ablauf her planen, wobei Anfragen und Verkehr von den zweiten Vorrichtungen 120 und den dritten Vorrichtungen 124 durch den ersten Zugangspunkt, der in den ersten Vorrichtungen 110 umfasst ist, weitergeleitet werden.
2 illustriert ein Diagramm eines zusätzlichen Beispiels eines Systems zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, das gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist. Insbesondere illustriert 2 ein Beispiel eines Systems, wie etwa eines Systems 200, das eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 202 umfassen kann. Es versteht sich, dass die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 202 eine von beliebigen der oben diskutierten ersten Vorrichtungen 110, zweiten Vorrichtungen 120, dritten Vorrichtungen 124, vierten Vorrichtungen 126, fünften Vorrichtungen 128 oder sechsten Vorrichtungen 130 sein kann. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, stellt das System 200 ein Beispiel dessen bereit, was als eine 2X2 + 2X2-Vorrichtung bezeichnet werden kann, die zwei 2X2-Vorrichtungen umfasst, die jeweils dazu fähig sind, zwei Datenströme zu benutzen.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 202 einen oder mehrere Sendeempfänger, wie etwa einen Sendeempfänger 206 und einen Sendeempfänger 208. Beispielsweise umfasst das System 200 den Sendeempfänger 206, der konfiguriert ist, um unter Verwendung eines Kommunikationsmediums, das eine Antenne, wie etwa eine Antenne 221, eine Antenne 230, eine Antenne 232 oder eine Antenne 234, umfassen kann, Signale zu übertragen und zu empfangen. Wie oben angemerkt, kann der Sendeempfänger 206 in einer WiFi-Funkeinrichtung umfasst sein und mit einem WiFi-Kommunikationsprotokoll, wie etwa einem 802.11ax-Protokoll, kompatibel sein. Demgemäß kann der Sendeempfänger 206 Komponenten, wie etwa einen Modulator und einen Demodulator sowie einen oder mehrere Puffer und Filter, umfassen, die konfiguriert sind, um Signale über die Antenne 221 zu erzeugen und zu empfangen. Solche Komponenten können in Funkfrequenz(RF)-Übertragungs- und -Empfangs-Pfaden, die hierin auch als RF-Ketten bezeichnet werden und als RF 250 und RF 252 dargestellt sind, umfasst sein und werden weiter unten mit Bezug auf 5 genauer diskutiert. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 202 kann auch den Sendeempfänger 208 umfassen, der RF 254 und RF 256 umfassen kann und ebenfalls kommunikativ mit Antennen gekoppelt sein kann. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, kann eine Kopplung zwischen den Sendeempfängern 206 und 208 und den Antennen über eine RF-Schaltung 240 abgewickelt werden, die konfiguriert sein kann, um die Kopplung zwischen Sendeempfängern und Antennen basierend auf identifizierten und ausgewählten Antennenpaaren umzuschalten.
Das System 200 umfasst ferner eine Verarbeitungsvorrichtung 224, die eine Logik umfassen kann, die unter Verwendung einer oder mehrerer Prozessorkerne implementiert ist. Demgemäß umfasst die Verarbeitungsvorrichtung 224 eine oder mehrere Verarbeitungsvorrichtungen, die konfiguriert sind, um Vorgänge zur Einrichtung, Trennung und Neueinrichtung von Verbindungen sowie Antennenauswahlvorgänge zu implementieren, die weiter unten genauer beschrieben werden. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Verarbeitungsvorrichtung 224 eine oder mehrere Komponenten, die konfiguriert sind, um eine Medienzugriffssteuerungs(MAC, Media Access Control)-Schicht zu implementieren, die konfiguriert ist, um Hardware, die mit einem drahtlosen Übertragungsmedium assoziiert ist, wie etwa die, die mit einem WiFi-Übertragungsmedium assoziiert ist, zu steuern. In einem Beispiel kann die Verarbeitungsvorrichtung 224 einen Prozessorkernblock 210 umfassen, der konfiguriert sein kann, um einen Treiber, wie etwa einen Bluetooth- und/oder einen WiFi-Treiber, zu implementieren. Die Verarbeitungsvorrichtung 224 kann ferner einen Kernblock 214 eines digitalen Signalprozessors (DSP) umfassen, der konfiguriert sein kann, um Mikrocode zu umfassen. Ferner kann die Verarbeitungsvorrichtung 224 zusätzliche Kernblöcke, wie etwa einen Prozessorkernblock 211 und einen DSP-Kernblock 212, für zusätzliche Sendeempfänger umfassen. Demgemäß können der Prozessorkernblock 211 und der DSP-Kernblock 212 mit dem Sendeempfänger 206 assoziiert sein und der Prozessorkernblock 210 und der DSP-Kernblock 214 mit dem Sendeempfänger 208 assoziiert sein.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsvorrichtung 224 konfiguriert, um Antennenpaare auszuwählen und ein Steuersignal zu erzeugen, das von der RF-Schaltung 240 benutzt wird, um eine Antennenkopplung umzuschalten und eine Auswahl eines Antennenpaares zu implementieren. Wie oben diskutiert, ist die RF-Schaltung 240 mit Antennen der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 202, wie etwa der Antenne 221, der Antenne 230, der Antenne 232 und der Antenne 234, gekoppelt. In verschiedenen Ausführungsformen kann die RF-Schaltung 240 verschiedene Komponenten, wie etwa einen RF-Schalter, einen Diplexer und ein Filter, umfassen. Demgemäß ist die RF-Schaltung 240 konfiguriert, um ein oder mehrere Antennenpaare zum Übertragen/Empfangen auszuwählen, und ist konfiguriert, um eine Kopplung zwischen der ausgewählten Antenne, wie etwa der Antenne 221, und anderen Komponenten des Systems 200 basierend auf einem von der Verarbeitungsvorrichtung 224 empfangenen Steuersignal bereitzustellen.
Das System 200 umfasst ein Speichersystem 209, das konfiguriert ist, um einen oder mehrere Datenwerte zu speichern, die mit Antennenauswahlvorgängen assoziiert sind, die weiter unten noch genauer diskutiert werden. Demgemäß umfasst das Speichersystem 209 eine Speicherungsvorrichtung, die ein nichtflüchtiger Arbeitsspeicher (NVRAM) sein kann, der konfiguriert ist, um solche Datenwerte zu speichern, und kann auch einen Cache umfassen, der konfiguriert ist, um einen lokalen Cache bereitzustellen. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das System 200 ferner einen Host-Prozessor 213, der konfiguriert ist, um Verarbeitungsvorgänge, die durch das System 200 implementiert werden, zu implementieren.
Es versteht sich, dass eine oder mehrere der oben beschriebenen Komponenten auf einem einzigen Chip oder auf unterschiedlichen Chips implementiert sein können. Beispielsweise können der Sendeempfänger 206, der Sendeempfänger 208 und die Verarbeitungsvorrichtung 224 auf demselben IC(Integrated Circuit)-Chip implementiert sein. In einem anderen Beispiel können der Sendeempfänger 206, der Sendeempfänger 208 und die Verarbeitungsvorrichtung 224 jeweils auf ihrem eigenen Chip implementiert sein und somit separat als ein Multi-Chip-Modul oder auf einem gemeinsamen Substrat, wie etwa einer Leiterplatte (PCB, Printed Circuit Board), angeordnet sein. Es versteht sich ebenfalls, dass Komponenten des Systems 200 im Kontext einer Niedrigenergievorrichtung, einer smarten Vorrichtung oder eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs, implementiert sein können. Demgemäß können einige Komponenten, wie etwa die Verarbeitungsvorrichtung 224, an einem ersten Ort implementiert sein, während andere Komponenten, wie etwa die Antenne 221, an einem zweiten Ort implementiert sein können, und die Kopplung zwischen den beiden kann über einen Koppler, wie etwa einen RF-Koppler, implementiert sein.
3 illustriert ein Diagramm eines anderen Beispiels eines Systems zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, das gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist. Insbesondere illustriert 3 ein Beispiel eines Systems, wie etwa eines Systems 300, das eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 303 umfassen kann. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, versteht es sich, dass die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 303 eine von beliebigen der oben diskutierten ersten Vorrichtungen 110, zweiten Vorrichtungen 120, dritten Vorrichtungen 124, vierten Vorrichtungen 126, fünften Vorrichtungen 128 oder sechsten Vorrichtungen 130 sein kann. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, stellt das System 300 ein Beispiel dessen bereit, was als eine 2X2-Vorrichtung bezeichnet werden kann, die RSDB nicht implementiert. Demgemäß stellen hierin offenbarte Ausführungsformen eine verbesserte Reichweite und einen verbesserten Durchsatz sowohl für RSDB-fähige als auch für nicht RSDB-fähige drahtlose Kommunikationsvorrichtungen bereit.
Wie oben bereits ähnlich mit Bezug auf 2 diskutiert, kann das System 300 einen Host-Prozessor 323, ein Speichersystem 308, einen Bus 333, eine Verarbeitungsvorrichtung 324, einen Sendeempfänger 306, eine RF-Schaltung 302, eine Antenne 321, eine Antenne 332 und eine Antenne 334 umfassen. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsvorrichtung 324 einen Prozessorkernblock 311 und einen DSP-Kernblock 312 umfassen. Wie in 3 gezeigt, ist die RF-Schaltung 302 konfiguriert, um Umschaltungen zwischen unterschiedlichen Antennen, wie etwa der Antenne 332 und 334, abzuwickeln, um unterschiedliche Antennenpaarungen für den Sendeempfänger 306 und jede von einer RF 350 und RF 352 zu implementieren. Auf diese Art und Weise kann ein passendes Antennenpaar für RF 350 ausgewählt und verwendet werden und ein passendes Antennenpaar für RF 352 ausgewählt und verwendet werden. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, ist die Verarbeitungsvorrichtung 324 konfiguriert, um Antennenpaare auszuwählen und ein Steuersignal zu erzeugen, das zum Steuern des Betriebs der RF-Schaltung 302 verwendet wird.
4 illustriert ein Diagramm noch eines anderen Beispiels eines Systems zur Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, das gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist. Insbesondere illustriert 4 ein Beispiel eines Systems, wie etwa eines Systems 400, das eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 404 umfassen kann. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, versteht es sich, dass die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 404 eine von beliebigen der oben diskutierten ersten Vorrichtungen 110, zweiten Vorrichtungen 120, dritten Vorrichtungen 124, vierten Vorrichtungen 126, fünften Vorrichtungen 128 oder sechsten Vorrichtungen 130 sein kann. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, stellt das System 400 ein Beispiel dessen bereit, was als eine 3X3-Vorrichtung bezeichnet werden kann. Demgemäß stellen hierin offenbarte Ausführungsformen eine verbesserte Reichweite und einen verbesserten Durchsatz für drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen bereit, die vielerlei unterschiedliche Konfigurationen benutzen, um Mehrfachdatenströme zu implementieren, wie etwa 3X3 oder 4X4.
Wie oben bereits ähnlich diskutiert, kann das System 400 einen Host-Prozessor 423, ein Speichersystem 408, einen Bus 444, eine Verarbeitungsvorrichtung 424, einen Sendeempfänger 406, eine RF-Schaltung 403, eine Antenne 431, eine Antenne 432, eine Antenne 433 und eine Antenne 434 umfassen. Darüber hinaus kann die Verarbeitungsvorrichtung 424 einen Prozessorkernblock 411 und einen DSP-Kernblock 413 umfassen. Wie in 4 gezeigt, ist die RF-Schaltung 403 konfiguriert, um Umschaltungen zwischen unterschiedlichen Antennen, wie etwa der Antenne 432, der Antenne 433 und der Antenne 434, abzuwickeln, um unterschiedliche Antennenpaarungen für den Sendeempfänger 406 und jede von einer RF 450, einer RF 453 und einer RF 454 zu implementieren. Auf diese Art und Weise kann ein passendes Antennenpaar für RF 450 ausgewählt und verwendet werden, ein passendes Antennenpaar für RF 453 ausgewählt und verwendet werden und ein passendes Antennenpaar für RF 454 ausgewählt und verwendet werden. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, ist die Verarbeitungsvorrichtung 424 konfiguriert, um Antennenpaare auszuwählen und ein Steuersignal zu erzeugen, das zum Steuern des Betriebs der RF-Schaltung 403 verwendet wird.
5 illustriert ein Diagramm eines Beispiels eines Abschnitts einer Funkfrequenz(RF)-Kette einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, der gemäß einigen Ausführungsformen konfiguriert ist. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, umfasst eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, wie etwa eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung 500, eine RF-Kette, wie etwa eine RF 502, die verschiedene Hardware umfassen kann, die das Übertragen und Empfangen von Daten abwickelt. Demgemäß kann RF 502 einen Empfangspfad umfassen, der Komponenten umfasst, die benutzt werden, um ein Signal zu empfangen. Darüber hinaus kann RF 502 einen Übertragungspfad umfassen, der Komponenten umfasst, die benutzt werden, um ein Signal zu übertragen. Wie ebenfalls oben diskutiert, können der Empfangspfad und der Übertragungspfad jeweils mit einer RF-Schaltung gekoppelt sein. Obwohl in 5 nicht gezeigt, kann die RF-Schaltung das Koppeln zwischen dem Übertragungs- und dem Empfangspfad und Antennen, wie etwa einer Antenne 518 und einer Antenne 520, abwickeln.
Wie oben angemerkt, umfasst RF 502 einen Übertragungspfad, der von einem Sendeempfänger zum Übertragen von Daten verwendet wird. Der Übertragungspfad umfasst einen Digital-Analog-Wandler 504, einen Mischer 514 und einen Leistungsverstärker 516. RF 502 umfasst ferner einen Empfangspfad, der von dem Sendeempfänger zum Empfangen von Daten verwendet wird. Der Empfangspfad umfasst neben anderen Komponenten einen rauscharmen Verstärker 524, einen Mischer 526, einen Analog-Digital-Wandler 532 und einen FFT(Fast Fourier Transform)-Prozessor 536. In einigen Ausführungsformen umfasst RF 502 auch einen lokalen Oszillator 528, der mit dem Mischer 514 und dem Mischer 526 gekoppelt ist. Zusätzliche Komponenten, wie etwa Modulatoren und Demodulatoren, sind der Klarheit halber nicht gezeigt.
6 illustriert ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Antennenpaarungsverfahrens, das gemäß einigen Ausführungsformen implementiert ist. Wie oben diskutiert, können drahtlose Kommunikationsvorrichtungen über verschiedene drahtlose Verbindungen und unter Benutzung mehrerer Antennen miteinander kommunizieren. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, sind drahtlose Kommunikationsvorrichtungen konfiguriert, um die besten verfügbaren Antennenpaare zu identifizieren und auszuwählen, die beim Übertragen und Empfangen von Mehrfachdatenströmen, wie sie in einer MIMO-Vorrichtung auftreten können, verwendet werden sollen. Demgemäß kann ein Verfahren, wie etwa ein Verfahren 600, implementiert werden, um das Auswählen und Benutzen von Antennen sowohl zum Übertragen als auch zum Empfangen zu erlauben, sodass die Reichweite und der Durchsatz der Vorrichtungen verbessert wird.
Demgemäß kann das Verfahren 600 mit Vorgang 602 beginnen, während dessen bestimmt werden kann, dass ein Antennenpaar für eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung ausgewählt werden sollte. In verschiedenen Ausführungsformen kann eine solche Bestimmung basierend auf einem oder mehreren Kommunikationsereignissen erfolgen. Beispielsweise kann eine solche Bestimmung als Reaktion darauf erfolgen, dass eine Komponente einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung angibt, dass ein Datenpaket gesendet oder empfangen werden sollte. Demgemäß kann die Bestimmung, dass ein Antennenpaar ausgewählt werden sollte, reagierend auf eine Benachrichtigung erfolgen, dass ein Datenpaket übertragen oder empfangen werden soll. In einigen Ausführungsformen kann die Bestimmung basierend auf einem oder mehreren zeitlichen Parametern erfolgen. Beispielsweise kann die Antennenauswahl periodisch basierend auf einem Verstreichen einer festgelegten Zeitspanne implementiert werden.
Das Verfahren 600 kann mit Vorgang 604 fortfahren, während dessen eine Vielzahl von Antennenkombinationen basierend auf verfügbaren Antennen der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung identifiziert werden kann. Die Antennen können bekannte Antennen der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung sowie bekannte Antennen der Vorrichtung, mit der die drahtlose Kommunikationsvorrichtung kommuniziert, umfassen. Demgemäß kann eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung jede verfügbare Antenne basierend auf verfügbaren Hardwaredaten identifizieren, und jede Antenne kann unter Verwendung einer eindeutigen Kennung identifiziert werden. Während des Vorgangs 604 kann jede mögliche Kombination von Antennen zwischen der übertragenden und der empfangenden Vorrichtung identifiziert und als Antennenkombinationen gespeichert werden.
Das Verfahren 600 kann mit Vorgang 606 fortfahren, während dessen mindestens eine Qualitätskennzahl für jede der identifizierten Antennenkombinationen erzeugt werden kann. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, kann die Qualitätskennzahl eine Qualität eines Kommunikationslinks zwischen Antennen in einer bestimmten Antennenkombination darstellen. Beispielsweise kann die Qualitätskennzahl eine Signalstärke für diese Antennenkombination quantifizieren. In einigen Ausführungsformen können Signale, die von einer übertragenden Vorrichtung gesendet werden, verwendet werden, um solche Messungen zu ermöglichen. Darüber hinaus kann die übertragende Vorrichtung, wie oben bereits ähnlich diskutiert, eine Dualband-Vorrichtung sein, die eine erste und eine zweite Signalquelle aufweist, die über ein erstes Band und ein zweites Band übertragen. Demgemäß können Qualitätskennzahlen für jedes Band berechnet werden. Auf diese Art und Weise können für jede Antennenkombination die passenden Qualitätskennzahlen erzeugt oder aber aus einem Speicher abgerufen werden, wenn solche Qualitätskennzahlen zuvor erzeugt wurden und bereits verfügbar sind.
Das Verfahren 600 kann mit Vorgang 608 fortfahren, während dessen ein Antennenpaar mindestens teilweise basierend auf der mindestens einen Qualitätskennzahl ausgewählt werden kann. Demgemäß können die identifizierten Antennenkombinationen basierend auf ihren assoziierten Qualitätskennzahlen sortiert und/oder gefiltert werden, und ein bestimmtes Paar kann basierend auf seiner assoziierten Qualitätskennzahl ausgewählt werden. Beispielsweise kann ein Paar mit einer höchsten Qualitätskennzahl ausgewählt werden. Das ausgewählte Antennenpaar kann von der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen oder Empfangen von Daten verwendet werden. Ein Antennenpaar kann beispielsweise ein Paar Empfangsantennen sein, das für eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, die Datenströme empfängt, spezifisch ist.
7 illustriert ein Flussdiagramm eines anderen Beispiels eines Antennenpaarungsverfahrens, das gemäß einigen Ausführungsformen implementiert ist. Wie oben diskutiert, können drahtlose Kommunikationsvorrichtungen konfiguriert sein, um die besten verfügbaren Antennenpaare zu identifizieren und auszuwählen, die beim Übertragen und Empfangen von Mehrfachdatenströmen, wie sie in einer MIMO-Vorrichtung auftreten können, verwendet werden sollen. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, können Übertragungs- und Empfangseigenschaften der Antennen benutzt werden, um solche Auswahlen zu identifizieren und zu implementieren.
Demgemäß kann ein Verfahren 700 mit Vorgang 702 beginnen, während dessen bestimmt werden kann, ob eine Anzahl verfügbarer Antennen größer als 2 ist. Eine solche Bestimmung kann basierend auf verfügbaren Hardwaredaten erfolgen. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, kann eine Komponente, wie etwa eine Verarbeitungsvorrichtung, auf verfügbare Hardwaredaten, die Informationen über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung, in der die Verarbeitungsvorrichtung implementiert ist, umfassen, sowie Hardwareinformationen über Vorrichtungen, die mit der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung in Kommunikation stehen, zugreifen. Solche Informationen können während eines Konfigurationsvorgangs oder während der Einrichtung eines Kommunikationslinks empfangen worden sein. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl verfügbarer Antennen kleiner als 2 ist, kann das Verfahren 700 enden. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl verfügbarer Antennen größer als 2 ist, kann das Verfahren 700 mit Vorgang 704 fortfahren.
Demgemäß kann während des Vorgangs 704 bestimmt werden, ob eine Anzahl von Datenströmen größer als eins ist. Eine solche Bestimmung kann durch eine Verarbeitungsvorrichtung einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung erfolgen und kann basierend auf einer Übertragungs-/Empfangsmodalität, die ausgewählt wurde, erfolgen. Falls die Vorrichtung beispielsweise als eine MIMO-Vorrichtung konfiguriert wurde, können Daten von der Verarbeitungsvorrichtung räumlich in mehrere Datenströme gemultiplext werden. Demgemäß kann die Verarbeitungsvorrichtung wissen, ob mehrere Datenströme vorhanden sind und wie viele Datenströme benutzt werden. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl von Datenströmen nicht größer als eins ist, kann das Verfahren 700 enden. In einer solchen Situation wird die Antennenpaarauswahl nicht implementiert und es kann eine gewöhnliche Übertragungstechnik benutzt werden. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl von Datenströmen größer als eins ist, kann das Verfahren 700 mit Vorgang 706 fortfahren.
Während des Vorgangs 706 können Qualitätskennzahlen für jede einer Vielzahl von Antennen erzeugt werden. Wie hierin offenbart, können Antennenkombinationen auch mit Bezug auf Kanäle oder Links zwischen Übertragungs- und Empfangseinrichtungen (T/R-Links) beschrieben werden. In einem spezifischen Beispiel kann eine 2X2-Vorrichtung als eine Station konfiguriert sein und kann vier Empfangsantennen aufweisen, die mit zwei Übertragungsantennen eines Zugangspunkts in Kommunikation stehen. In diesem Beispiel kann es acht mögliche unterschiedliche Kanäle geben, die unterschiedliche Kombinationen von zwei Übertragungsantennen und den 4 Empfangsantennen benutzen. Demgemäß können, wie oben bereits ähnlich diskutiert, die möglichen unterschiedlichen Antennenkombinationen, die den Kanälen entsprechen, berechnet und identifiziert werden, und während des Vorgangs 706 können eine oder mehrere Qualitätskennzahlen für jede Antennenkombination erzeugt werden. Eine Antennenkombination, wie sie hierin verwendet wird, kann eine Kombination aus einer Übertragungsantenne in einer Übertragungsvorrichtung und einer Empfangsantenne in einer Empfangsvorrichtung bezeichnen.
Wie oben bereits ähnlich diskutiert, kann die Qualitätskennzahl eine Qualität eines Kommunikationslinks zwischen Antennen in einer bestimmten Antennenkombination darstellen. In einem Beispiel kann die Qualitätskennzahl eine Signalstärke für diese Antennenkombination darstellen, oder aber einen anderen Aspekt, wie etwa ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR, Signal-to-Noise Ratio) oder einen beliebigen geeigneten Störungsquantifizierer. In einem spezifischen Beispiel kann die Qualitätskennzahl eine Kennzahl wie etwa ein RSSI-Wert, ein ACI(Adjacent Channel Interference, Störungen durch benachbarte Kanäle)-Wert oder ein CCI(Co-Channel Interference, Gleichkanalstörungen)-Wert sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Erzeugung des RSSI-Werts durch einen Prozessor der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung implementiert werden und kann periodisch oder als Teil des Antennenpaarauswahlverfahrens durchgeführt werden. Ferner können der ACI-Wert und die CCI-Werte auf ähnliche Weise durch den Prozessor erzeugt werden.
In einigen Ausführungsformen ist die Qualitätskennzahl eine EESM(Exponential Effective SNR Mapping, exponentielle effektive SNR-Abbildung)-Kennzahl, die basierend auf der Signalstärke jedes Subträgers eines bestimmten Kanals und einer Gewichtung des SNR jedes Subträgers auf eine exponentielle Art und Weise berechnet wird. In verschiedenen Ausführungsformen ist ein Subträgerband ein Abschnitt eines Frequenzbands oder Kanals, der von einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung verwendet wird. Demgemäß kann ein bestimmtes Frequenzband in mehrere Subträger unterteilt sein. Beispielsweise kann ein bestimmtes Frequenzband in Subträgerbänder von jeweils einigen hundert Kilohertz (z. B. 300 kHz) unterteilt sein. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, kann in MIMO-Vorrichtungen das Übertragen von Daten über die Subträger gemultiplext werden, z. B. durch das Verwenden eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens (OFDM). Gemäß einigen Ausführungsformen kann die EESM-Kennzahl basierend auf Daten, die über die Subträger gesendet und empfangen werden, berechnet werden. In einem Beispiel kann eine Verarbeitungsvorrichtung verwendet werden, um eine Angabe einer Signalstärke und eine Angabe eines SNR für jeden Subträger zu berechnen und um basierend auf den berechneten Signalstärken und SNRs eine EESM-Kennzahl zu erzeugen, indem die berechneten SNRs auf ein einziges effektives SNR abgebildet werden. Eine solche Abbildung kann mit Hilfe einer beliebigen geeigneten statistischen Technik, wie etwa einer exponentiell begrenzten Wahrscheinlichkeitsverteilung, implementiert werden.
Die Qualitätskennzahl kann auch eine Kennzahl sein, die aus Berechnungen hergeleitet wird, die verwendet werden, um Aspekte von Mehrfachdatenstrom-Kommunikationsmodalitäten zu implementieren. Wie oben diskutiert, können bei MIMO-Modalitäten Daten räumlich in mehrere Datenströme gemultiplext werden, die übertragen und dann simultan empfangen und dann verarbeitet werden, um die Daten wiederzugewinnen. Wie oben diskutiert, sind Komponenten der drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, wie etwa Verarbeitungsvorrichtungen und innerhalb der Verarbeitungsvorrichtungen implementierte Bitübertragungsschichten, konfiguriert, um das Vorhandensein von Störungen zu identifizieren und diese zu quantifizieren, und sind auch konfiguriert, um Zerlegungsvorgänge zu implementieren, um die Daten aus den mehrere Datenströmen zurückzugewinnen. Als Teil des Prozesses eines solchen räumlichen Multiplexens berechnet die Verarbeitungsvorrichtung eine Kanalmatrix für die unterschiedlichen Kanäle. Solche Berechnungen können durch ein Basisfiltermodul, das in der Verarbeitungsvorrichtung umfasst ist, implementiert werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Kanalmatrix verwendet werden, um die Eigenwerte für einen bestimmten Kanal herzuleiten, und die Eigenwerte können verwendet werden, um die Qualität des Kanals zu bewerten. Insbesondere können die Eigenwerte verwendet werden, um eine Konditionszahl zu identifizieren, die eine Zahl sein kann, die darstellt, wie sehr sich ein Ausgang bei einer kleineren Änderung eines Eingangs ändern kann. Somit kann die Konditionszahl ein Maß für die Empfindlichkeit eines Kanals gegenüber Fehlern sein. Ferner kann man sagen, dass eine Matrix, die eine niedrige Konditionszahl aufweist, gut konditioniert ist, während eine Matrix mit einer hohen Konditionszahl dürftig konditioniert ist. Demgemäß kann in Fällen, in denen die berechnete Kanalmatrix einen Wert der Konditionszahl nahe eins aufweist, eine bestimmte Antennenkombination ein gut konditionierter MIMO-Kanal sein, der für räumliches Multiplexen geeignet ist. In Fällen, in denen die Konditionszahl nicht nahe eins ist und sehr viel höher liegt, führt die Antennenkombination zu einem schlecht konditionierten MIMO-Kanal. Somit kann die Konditionszahl gemäß verschiedenen Ausführungsformen mit Hilfe einer Eigenwertzerlegung berechnet und als eine Qualitätskennzahl gespeichert werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Konditionszahl über Frequenzen hinweg variieren. Demgemäß kann ein Frequenzhub implementiert werden, um die Konditionszahl über mehrere Frequenzen hinweg zu messen, und es kann ein statistisches Varianzmaß berechnet und als die Qualitätskennzahl verwendet werden. Beispielsweise kann die Qualitätskennzahl eine Standardabweichung der Konditionszahlen sein, die bei unterschiedlichen Frequenzen berechnet wurden.
Demgemäß kann während des Vorgangs 706 eine Systemkomponente, wie etwa eine Verarbeitungsvorrichtung, einen Speicherungsort abfragen, um zu bestimmen, ob Qualitätskennzahlen verfügbar sind. Falls verfügbar, können die Qualitätskennzahlen abgerufen werden. Falls nicht verfügbar, können die Qualitätskennzahlen erzeugt werden. Demgemäß kann die Verarbeitungsvorrichtung während des Vorgangs 706 einen oder mehrere Vorgänge implementieren, um die passenden Qualitätskennzahlen zu erzeugen. Beispielsweise kann die Verarbeitungsvorrichtung das Testen und Aufzeichnen eines RSSI-Werts für jede identifizierte Antennenkombination initiieren. Ferner können für jede identifizierte Antennenkombination mehrere Qualitätskennzahlen abgerufen und/oder erzeugt werden. Auf diese Art und Weise können für jede identifizierte Antennenkombination mehrere Qualitätskennzahlen verfügbar gemacht werden.
Das Verfahren 700 kann mit Vorgang 708 fortfahren, während dessen ein aktuell ausgewähltes Antennenpaar identifiziert werden kann. In verschiedenen Ausführungsformen ist das aktuell ausgewählte Antennenpaar ein Paar, das zuvor für einen bestimmten Sendeempfänger und/oder Datenstrom identifiziert und gespeichert worden sein kann. Wenn beispielsweise während eines vorherigen Übertragungs- oder Empfangsvorgangs eines Sendeempfängers ein bestimmtes Paar von Empfangsantennen verwendet worden sein kann, um zwei Datenströme zu empfangen. Demgemäß können Kennungen, die dieses Antennenpaar identifizieren, in einem Speicher gespeichert worden sein und können das aktuell ausgewählte Paar darstellen. Wenn keine solchen Kennungen im Speicher gespeichert sind, kann ein Standardwert oder eine Standardauswahl benutzt werden, wie etwa die ersten verfügbaren Antennen.
Das Verfahren 700 kann mit Vorgang 710 fortfahren, während dessen bestimmt werden kann, ob das korrekte Antennenpaar ausgewählt ist. In verschiedenen Ausführungsformen wird mit dem korrekten Paar ein Antennenpaar bezeichnet, das das Übertragen/Empfangen von mehreren Datenströmen am besten abwickeln kann. Beispielsweise können für zwei Datenströme zwei Antennenkombinationen mit der am besten übereinstimmenden Qualitätskennzahl identifiziert werden, und mindestens ein Abschnitt der Antennenkennungsinformationen kann als ein korrektes Antennenpaar gespeichert werden. Darüber hinaus können verschiedene Modalitäten implementiert werden, um zu bestimmen, ob Qualitätskennzahlen übereinstimmen. In einem Beispiel können die identifizierten Antennenkombinationen basierend auf ihren assoziierten Qualitätskennzahlen sortiert und/oder gefiltert worden sein. Insbesondere können die identifizierten Antennenkombinationen in absteigender Reihenfolge der RSSI-Werte sortiert werden, und die zwei Antennenkombinationen, die die am nächsten beieinander liegenden RSSI-Werte aufweisen, können als das beste oder korrekte Paar identifiziert werden. In dem spezifischen Fall der Empfangsvorrichtung können die zwei Empfangsantennen in diesen zwei Antennenkombinationen als ein Antennenpaar identifiziert und gespeichert werden.
In einem anderen Beispiel, und wie oben bereits mit Bezug auf die RSSI-Werte ähnlich diskutiert, können Antennenkombinationen, die ähnliche ACI-Werte oder ähnliche CCI-Werte aufweisen, verwendet werden, um das beste oder korrekte Antennenpaar zu identifizieren. In noch einem anderen Beispiel können Antennenkombinationen mit den besten Konditionszahlen verwendet werden, um das beste oder korrekte Antennenpaar zu identifizieren. Auf diese Art und Weise kann ein Antennenpaar, das Qualitätskennzahlen aufweist, die für eine Mehrfachdatenstromkommunikation am besten geeignet sind, als das korrekte Antennenpaar identifiziert und mit dem aktuell ausgewählten Antennenpaar verglichen werden. Ein solcher Vergleich kann basierend auf einem Vergleich von Antennenkennungen implementiert werden. Falls bestimmt wird, dass das korrekte Antennenpaar ausgewählt ist, kann das Verfahren 700 enden. Falls bestimmt wird, dass das korrekte Antennenpaar nicht ausgewählt ist, kann das Verfahren 700 mit Vorgang 712 fortfahren.
Während des Vorgangs 712 kann ein korrektes Antennenpaar identifiziert und ausgewählt werden. Nach dem Auswählen kann das Verfahren 700 zu Vorgang 710 zurückkehren. Demgemäß kann während des Vorgangs 712 das korrekte Antennenpaar durch Aktualisieren eines Speicherungsortes in einem Speicher ausgewählt werden, um das korrekte Antennenpaar zu identifizieren und auch ein Steuersignal zu erzeugen, um den Betrieb einer RF-Schaltung, wie oben diskutiert, zu steuern, um die passende Kopplung für die neue Antennenpaarung zu implementieren. Demgemäß kann die RF-Schaltung die Kopplung zwischen einem Sendeempfänger und einer Antennen aktualisieren, um die beste Antenne auszuwählen.
8 illustriert ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zur Erzeugung von Qualitätskennzahlen, das gemäß einigen Ausführungsformen implementiert ist. Wie oben diskutiert, können drahtlose Kommunikationsvorrichtungen konfiguriert sein, um die besten verfügbaren Antennenpaare zu identifizieren und auszuwählen, die für Mehrfachdatenstrom-Kommunikationsmodalitäten, wie sie von MIMO-Vorrichtungen verwendet werden, verwendet werden sollen. Wie weiter unten noch genauer diskutiert, können mehrere unterschiedliche Qualitätskennzahlen erzeugt und benutzt werden, ebenso wie Kombinationen unterschiedlicher Qualitätskennzahlen, um die Identifikation und Implementierung solcher Antennenpaarauswahlen zu erlauben.
Demgemäß kann das Verfahren 800 mit Vorgang 802 beginnen, während dessen eine Vielzahl von Antennenkombinationen basierend auf verfügbaren Antennen einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung identifiziert wird. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, kann eine Komponente, wie etwa eine Verarbeitungsvorrichtung, auf verfügbare Hardwaredaten, die Informationen über die drahtlose Kommunikationsvorrichtung, in der die Verarbeitungsvorrichtung implementiert ist, umfassen, sowie Hardwareinformationen über Vorrichtungen, die mit der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung in Kommunikation stehen, zugreifen. Demgemäß kann während des Vorgangs 802 eine Systemkomponente, wie etwa eine Verarbeitungsvorrichtung, alle verfügbaren Antennen sowie möglichen Antennenkombinationen identifizieren. Wie ebenfalls oben angemerkt, können die Antennenkombinationen in einem Datenobjekt gespeichert werden, das die Paare unter Verwendung einer Paarkennung sowie von Antennenkennungen für jede in dem Paar umfasste Antenne identifiziert.
Das Verfahren 800 kann mit Vorgang 804 fortfahren, während dessen für jede der Vielzahl von Antennenkombinationen eine zu erzeugende Qualitätskennzahl identifiziert wird. Demgemäß kann eine Systemkomponente, wie etwa eine Verarbeitungsvorrichtung, eine zu erzeugende Qualitätskennzahl basierend auf einem ersten Konfigurationsparameter, der in einem Speicher gespeichert sein kann, identifizieren. Wie oben angemerkt, kann für jede Antennenkombination mindestens eine Qualitätskennzahl erzeugt werden. Um zu bestimmen, welche Qualitätskennzahl erzeugt werden sollte, kann die Verarbeitungsvorrichtung den Speicherungsort abfragen und eine Qualitätskennzahl basierend auf dem Wert des ersten Konfigurationsparameters identifizieren. In verschiedenen Ausführungsformen kann der erste Konfigurationsparameter während eines Konfigurationsvorgangs von einem Administrator gesetzt worden sein. In einigen Ausführungsformen kann der erste Konfigurationsparameter auf einen Standardwert gesetzt sein.
Das Verfahren 800 kann mit Vorgang 806 fortfahren, während dessen die Qualitätskennzahl für jede der Vielzahl von Antennenkombinationen erzeugt wird. Demgemäß kann die Verarbeitungsvorrichtung damit fortfahren, die für jede der identifizierten Antennenkombinationen identifizierte Qualitätskennzahl zu erzeugen, und die erzeugte Qualitätskennzahl kann, wie oben diskutiert, zur nachfolgenden Verwendung während einer Antennenauswahl in einem Speicher gespeichert werden.
Das Verfahren 800 kann mit Vorgang 808 fortfahren, während dessen bestimmt werden kann, ob zusätzliche Qualitätskennzahlen erzeugt werden sollten. Wie oben diskutiert, können für jede Antennenkombination mehrere Qualitätskennzahlen erzeugt werden. Demgemäß kann der erste Konfigurationsparameter diverse zu erzeugende Qualitätskennzahlen identifizieren. Falls bestimmt wird, dass zusätzliche Qualitätskennzahlen erzeugt werden sollten, kann das Verfahren 800 zu Vorgang 804 zurückkehren, und es können zusätzliche Iterationen zur Erzeugung von Qualitätskennzahlen für jede zusätzliche identifizierte Qualitätskennzahl implementiert werden. Falls bestimmt wird, dass keine zusätzlichen Qualitätskennzahlen erzeugt werden sollten, kann das Verfahren 800 mit Vorgang 810 fortfahren.
Demgemäß kann während des Vorgangs 810 bestimmt werden, ob eine zusammengesetzte Qualitätskennzahl erzeugt werden sollte. Eine solche Bestimmung kann basierend auf einem Wert eines zweiten Konfigurationsparameters erfolgen. In verschiedenen Ausführungsformen kann der zweite Konfigurationsparameter eine oder mehrere Qualitätskennzahlen identifizieren, die zu einer zusammengesetzten Kennzahl kombiniert werden sollen. Auf diese Art und Weise kann bestimmt werden, dass eine einzige Kennzahl erzeugt werden sollte, die dazu fähig ist, eine Gesamtqualität einer identifizierten Antennenkombination darzustellen. Wie oben bereits ähnlich diskutiert, kann der zweite Konfigurationsparameter von einem Administrator definiert werden oder ein Standardwert sein. Falls bestimmt wird, dass eine zusammengesetzte Qualitätskennzahl nicht erzeugt werden sollte, kann das Verfahren 800 enden. Falls bestimmt wird, dass eine zusammengesetzte Qualitätskennzahl erzeugt werden sollte, kann das Verfahren 800 mit Vorgang 812 fortfahren.
Während des Vorgangs 812 kann eine zusammengesetzte Qualitätskennzahl basierend auf einer Kombination von Qualitätskennzahlen erzeugt werden. In verschiedenen Ausführungsformen können ein oder mehrere Kombinationsvorgänge an den erzeugten Qualitätskennzahlen implementiert werden, um sie zu einer einzigen Kennzahl zu kombinieren, die dazu fähig ist, eine Gesamtqualität einer identifizierten Antennenkombination darzustellen. Beispielsweise kann eine Kombination aus RSSI- und Störungskennzahlen verwendet werden. Eine solche Kombination kann unter Verwendung einer kombinierten Wertungstechnik implementiert werden. Darüber hinaus kann eine der Kennzahlen bei der Erzeugung der zusammengesetzten Kennzahl stärker gewichtet werden. Auf diese Art und Weise kann eine beliebige geeignete Kombination von Qualitätskennzahlen verwendet werden, um ein korrektes Antennenpaar zu identifizieren.
Obwohl die vorangehenden Konzepte zum Zwecke eines guten Verständnisses detailliert beschrieben wurden, wird es offensichtlich sein, dass gewisse Änderungen und Veränderungen innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche vorgenommen werden können. Es sei angemerkt, dass es viele alternative Arten und Weisen gibt, die Prozesse, Systeme und Vorrichtungen zu implementieren. Demgemäß sind die vorliegenden Beispiele als illustrativ und nicht einschränkend aufzufassen.
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

US 16/886527 [0001]
US 62/854515 [0001]

Claims

Ein Verfahren, das Folgendes beinhaltet: Identifizieren einer Vielzahl von Antennenkombinationen basierend auf einer Vielzahl von verfügbaren Antennen für eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung; Erzeugen, unter Verwendung einer Verarbeitungsvorrichtung, die in einer Mehrfacheingabe-Mehrfachausgabe(MIMO)-Vorrichtung umfasst ist, einer Vielzahl von Qualitätskennzahlen, die mindestens eine Qualitätskennzahl für jede der identifizierten Antennenkombinationen beinhaltet, wobei jede der mindestens einen Qualitätskennzahl eine Signalqualität eines Signals darstellt, das mit jeder der Vielzahl von Antennen assoziiert ist, und wobei das Signal ein räumlicher Strom ist; und Auswählen, unter Verwendung der Verarbeitungsvorrichtung, von mindestens zwei Antennen aus der Vielzahl von Antennenkombinationen mindestens teilweise basierend auf der Vielzahl von Qualitätskennzahlen, wobei die mindestens zwei Antennen ausgewählt werden, um während eines Übertragungs- oder Empfangsvorgangs von der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung verwendet zu werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Messung einer Signalstärke von Signalen, die unter Verwendung der Vielzahl von verfügbaren Antennen empfangen wurden, beinhaltet.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Signale von mindestens einer ersten Signalquelle und einer zweiten Signalquelle empfangen werden und wobei die erste Signalquelle ein erstes Band verwendet, das durch eine RSDB(Real Simultaneous Dual Band, echtes simultanes Dualband)-fähige WLAN(Wireless-Local-Area-Network)-Verarbeitungsvorrichtung unterstützt wird, und wobei die zweite Signalquelle ein zweites Band verwendet, das durch die RSDB-fähige WLAN-Verarbeitungsvorrichtung unterstützt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Angabe von Störungen durch benachbarte Kanäle oder von Gleichkanalstörungen beinhaltet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine oder mehrere Konditionszahlen beinhaltet, die basierend auf Eigenwerten, die mit der Vielzahl von Antennenkombinationen assoziiert sind, berechnet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Auswählen auf einem RSSI(Receive Signal Strength Indicator, Indikator für die empfangene Signalstärke)-Wert basiert, der für jede der Vielzahl von Antennenkombinationen bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen Qualitätskennzahlen für jede der identifizierten Antennenkombinationen beinhaltet und wobei das Verfahren ferner Folgendes beinhaltet: Erzeugen einer zusammengesetzten Qualitätskennzahl für jede der identifizierten Antennenkombinationen mindestens teilweise basierend auf der Vielzahl von Qualitätskennzahlen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Angabe einer SNR(Signal-to-Noise Ratio, Signal-Rausch-Verhältnis)-Kennzahl beinhaltet.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Angabe der SNR-Kennzahl eine EESM(Exponential Effective SNR Mapping, exponentielle effektive SNR-Abbildung)-Kennzahl ist.
Eine Vorrichtung, die Folgendes beinhaltet: mindestens einen Sendeempfänger; eine Verarbeitungsvorrichtung, die für Folgendes konfiguriert ist: Identifizieren einer Vielzahl von Antennenkombinationen basierend auf einer Vielzahl von verfügbaren Antennen für eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung; Erzeugen einer Vielzahl von Qualitätskennzahlen, die mindestens eine Qualitätskennzahl für jede der identifizierten Antennenkombinationen beinhaltet, wobei jede der mindestens einen Qualitätskennzahl eine Signalqualität eines Signals darstellt, das mit jeder der Vielzahl von Antennen assoziiert ist, und wobei das Signal ein räumlicher Strom ist; und Auswählen von mindestens zwei Antennen aus der Vielzahl von Antennenkombinationen mindestens teilweise basierend auf der Vielzahl von Qualitätskennzahlen, wobei die ausgewählten mindestens zwei Antennen ausgewählt werden, um während eines Übertragungs- oder Empfangsvorgangs von der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung verwendet zu werden, wobei der mindestens eine Sendeempfänger und die Verarbeitungsvorrichtung in einer MIMO-Vorrichtung umfasst sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Messung einer Signalstärke von Signalen, die unter Verwendung jeder der Vielzahl von verfügbaren Antennen empfangen wurden, beinhaltet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Signale von mindestens einer ersten Signalquelle und einer zweiten Signalquelle empfangen werden, wobei die erste Signalquelle ein erstes Band verwendet, das durch eine RSDB-fähige WLAN-Verarbeitungsvorrichtung unterstützt wird, und wobei die zweite Signalquelle ein zweites Band verwendet, das durch die RSDB-fähige WLAN-Verarbeitungsvorrichtung unterstützt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Angabe von Störungen durch benachbarte Kanäle oder von Gleichkanalstörungen beinhaltet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine oder mehrere Konditionszahlen beinhaltet, die basierend auf Eigenwerten, die mit der Vielzahl von Antennenkombinationen assoziiert sind, berechnet werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Angabe einer SNR(Signal-to-Noise Ratio, Signal-Rausch-Verhältnis)-Kennzahl beinhaltet und wobei die SNR-Kennzahl eine EESM-Kennzahl beinhaltet.
Ein System, das Folgendes beinhaltet: eine Vielzahl von Antennen; einen ersten Sendeempfänger, der mit der Vielzahl von Antennen gekoppelt ist; einen zweiten Sendeempfänger, der mit der Vielzahl von Antennen gekoppelt ist; und eine Verarbeitungsvorrichtung, die für Folgendes konfiguriert ist: Identifizieren einer Vielzahl von Antennenkombinationen basierend auf einer Vielzahl von verfügbaren Antennen für eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung; Erzeugen einer Vielzahl von Qualitätskennzahlen, die mindestens eine Qualitätskennzahl für jede der identifizierten Antennenkombinationen beinhaltet, wobei jede der mindestens einen Qualitätskennzahl eine Signalqualität eines Signals darstellt, das mit jeder der Vielzahl von Antennen assoziiert ist; und Auswählen von mindestens zwei Antennen für jeden von dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger, wobei das Auswählen mindestens teilweise auf der Vielzahl von Qualitätskennzahlen basiert und wobei die Antennen ausgewählt werden, um während Übertragungs- oder Empfangsvorgängen von dem ersten Sendeempfänger und dem zweiten Sendeempfänger verwendet zu werden.
System gemäß Anspruch 16, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Messung einer Signalstärke von Signalen, die unter Verwendung jeder der Vielzahl von verfügbaren Antennen empfangen wurden, beinhaltet.
System gemäß Anspruch 17, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Angabe einer SNR(Signal-to-Noise Ratio, Signal-Rausch-Verhältnis)-Kennzahl beinhaltet und wobei die SNR-Kennzahl eine EESM-Kennzahl beinhaltet.
System gemäß Anspruch 16, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine Angabe von Störungen durch benachbarte Kanäle oder von Gleichkanalstörungen beinhaltet.
System gemäß Anspruch 16, wobei die Vielzahl von Qualitätskennzahlen eine oder mehrere Konditionszahlen beinhaltet, die basierend auf Eigenwerten, die mit der Vielzahl von Antennenkombinationen assoziiert sind, berechnet werden.