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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Funkvorrichtung,
wie zum Beispiel eine mobile Station mit mehreren Betriebsarten,
die in mehr als einem mobilen Kommunikationssystem selektiv betreibbar
ist. Im Spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung einen Funkempfänger mit
mehreren Betriebsarten und ein zugeordnetes Verfahren, bei dem Schaltkreisanordnungsteile,
die für
einen Betrieb des Funkempfängers
in seinen unterschiedlichen Betriebsarten benötigt werden, gemeinsam genutzt
werden. Indem die Schaltkreisteile gemeinsam genutzt werden, werden
Kosteneinsparungen und Größeneinsparungen
erreicht.
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Hintergrund der Erfindung
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In
einem Kommunikationssystem wird Information zwischen zwei oder mehreren
Kommunikationsstationen kommuniziert. Information, die zwischen
den Kommunikationsstationen zu kommunizieren ist, wird über einen
Kommunikationskanal übertragen,
der ausgebildet ist, sich zwischen den Kommunikationsstationen zu
erstrecken. In einem Zweiwegkommunikationssystem umfasst ein Kommunikationssystem
sowohl einen Sender als auch einen Empfänger, die betriebsfähig sind,
Kommunikationssignale zu senden beziehungsweise zu empfangen. Dadurch
wird Information in einem Zweiwegkommunikationssystem bei einer
einzelnen Kommunikationssation sowohl gesendet als auch empfangen.
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Ein
Funkkommunikationssystem ist ein Kommunikationssystem, in dem der
zwischen den Kommunikationsstationen gebildete Kommunikationskanal
ein Funkkanal ist, der in einem Teil des elektromagnetischen Spektrums
definiert ist.
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Ein
Funkkommunikationssystem erhöht
inhärent
die Kommunikationsmobilität,
weil in einem solchen System definierte Kommunikationskanäle aus Funkkanälen gebildet
sind und keine drahtgebundene Verbindungen benötigen, um die Kommunikationskanäle zu bilden.
Ein Funkkommunikationssystem ist jedoch typischerweise bandbreitenbegrenzt.
Das heißt,
Regulierungsgremien, die eine Verwendung des elektromagnetischen
Spektrums zuordnen, ordnen lediglich einen eingeschränkten Umfang
des elektromagnetischen Spektrums Kommunikation in einem speziellen
Funkkommunikationssystem zu. Weil die Spektrumszuordnung zur Verwendung
durch ein spezielles System eingeschränkt ist, ist durch eine solche
Zuordnung ein Anstieg der Kommunikationskapazität eines Funkkommunikationssystems
eingeschränkt.
Daher sind Anstrengungen unternommen worden, um ein Funkkommunikationssystem
in Arten aufzubauen, die das zugeordnete Spektrum effizient nutzen.
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Ein
PCS oder ein anderes mobiles Kommunikationssystem ist für ein Funkkommunikationssystem
beispielhaft. Mobile Kommunikationssysteme nutzen relativ effizient
das diesen zugeordnete Spektrum. Signale, die während eines Betriebs des mobilen
Kommunikationssystems erzeugt werden, sind von relativ geringen
Leistungspegeln. Aufgrund der Verwendung von Signalen geringer Leistung
können gemäß einem
Zellenwiederverwendungsplan die gleichen Kanäle überall in einem mobilen Kommunikationssystem
wiederverwendet werden. Eine konkurrierende Verwendung der gleichen
Kanäle
ist gemäß dem Zellenwiederverwendungsplan
zugelassen, um dadurch konkurrierende Kommunikation auf den gleichen
Kanälen
durch unterschiedliche Kommunikationsstationspaare an unterschiedlichen
Stellen überall
in dem von dem mobilen Kommunikationssystem umfassten Bereich zu
bewirken.
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Auch
mit der relativ effizienten Verwendung des zugeordneten Spektrums
sind jedoch viele mobile Kommunikationssysteme an ihren maximalen
Kapazitäten
betrieben worden, im Speziellen zu bestimmten Tageszeiten und innerhalb
bestimmter Zellen des mobilen Kommunikationssystems. Mit technologischen
Weiterent wicklungen und dem Bedarf, die Kapazitätsprobleme herkömmlicher
mobiler Kommunikationssysteme zu behandeln, sind verschiedene mobile
Kommunikationssysteme entwickelt worden, die erhöhte Kommunikationskapazitäten darin ermöglichen.
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In
vielen Fällen
erfordern die mobilen Kommunikationssysteme von derartigen erhöhten Kapazitäten die
Installation separater Netzwerkinfrastrukturen und den Aufbau separater
mobiler Stationen, die betrieben werden können, um damit zu kommunizieren.
Die separate Netzwerkinfrastruktur wird üblicher Weise vorhandenen mobilen
Kommunikationssystemen überlagert.
Auch sind mobile Systeme, die gemäß unterschiedlichen Kommunikationsstandards aufgebaut
sind, in nicht überlappenden
geographischen Gebieten installiert worden. Das heißt, unterschiedliche
Typen von mobilen Kommunikationssystemen sind in unterschiedlichen
geographischen Gebieten installiert. Eine mobile Station, die gemäß nur einem
der Systeme betreibbar ist, ist nur in dem geographischen Gebiet
betreibbar, das von einem solchen System umfasst ist.
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Mobile
Stationen mit zwei Betriebsarten sind beispielsweise verfügbar, um
es einem Benutzer zu ermöglichen,
alternativ mittels zweier unterschiedlicher mobiler Kommunikationssysteme
zu kommunizieren. Im Allgemeineren sind mobile Stationen mit mehreren
Betriebsarten entwickelt worden, um deren Betrieb in mehreren unterschiedlichen
mobilen Kommunikationssystemen zu ermöglichen. Solche mobilen Stationen
mit zwei und mehreren Betriebsarten müssen typischer Weise eine Schaltkreisanordnung aufweisen,
die für
jedes der unterschiedlichen mobilen Kommunikationssysteme, in dem
die mobile Station betreibbar ist, speziell aufgebaut ist. Die verschiedenen
Kommunikationssysteme sind zum Beispiel in unterschiedlichen Frequenzbändern mit
unterschiedlichen Modulationsschemata, mit unterschiedlichen Kodierschemata,
etc. betreibbar. Daher müssen
herkömmliche
mobile Stationen mit zwei und mehreren Betriebsarten manchmal separate
aber funktional redundante Schaltkreispfade für jedes der Kommunikationssysteme
aufweisen, in dem die mobile Station betreibbar sein soll.
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Eine
solche Verdopplung erhöht
die Komplexität
der mobilen Station sowie die Kosten der mobilen Station. Und weil
die redundanten Schaltkreispfade jeweils separate Schaltkreiselemente
erfordern, vergrößert sich
die physikalische Abmessung der resultierenden mobilen Station.
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Unterschiedliche
der mobilen Kommunikationssystemstandards zeigen jedoch manchmal
einige Gemeinsamkeiten. Zum Beispiel werden die gleichen Modulationsschemata
verwendet, allerdings in unterschiedlichen Frequenzbereichen. Oder
es können unterschiedliche
Modulationsschemata in den unterschiedlichen Kommunikationssystemen
verwendet werden, allerdings in dem gleichen Frequenzbereich.
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Ein
analoges System, wie zum Beispiel AMPS (Advanced Mobile Phone System),
ist in einem Frequenzbereich betreibbar, der sich bei etwa 800 MHz
befindet, und verwendet ein FDMA-(Frequency
Division Multiple Access)-Verfahren. Dieses System nutzt Frequenzmodulationstechniken,
um Information zu modulieren, die während ihres Betriebs zu kommunizieren
ist. Ein digitales System, wie zum Beispiel PCS (Personal Communication
System), das in einem Frequenzbereich von etwa 1,9 GHz betreibbar
ist, verwendet verschiedene Zugriffsverfahren einschließlich von
CDMA (Code Division, Multiple Access). CDMA-Systeme nutzen im Allgemeinen eine QPSK-(Quadratur
Phase Shift Key)-Modulationstechnik. Daher wird diese gleiche Modulationstechnik
auch für
CDMA-Systeme verwendet, die in dem zellulären Frequenzbereich, d. h.
dem bei etwa 800 MHz lokalisierten Bereich, betreibbar sind.
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Wenn
man die Gemeinsamkeiten der unterschiedlichen Systeme, in dem eine
mobile Station mit mehreren Betriebsarten betreibbar sein soll,
nutzen könnte,
könnte
eine gemeinsame Nutzung von Schaltkreisteilen der unterschiedlichen
Schaltkreiszweige vorgenommen werden. Eine solche gemeinsame Nutzung
würde die
Kosten der mobilen Station verringern, wobei dabei eine Verringerung
der physikalischen Abmessungen der resultierenden mobilen Station
ermöglicht
wird.
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Angesichts
dieser Funkvorrichtungen, wie zum Beispiel in mobilen Kommunikationssystemen betreibbare
mobile Stationen, betreffenden Hintergrundinformation haben sich
die bedeutsamen Verbesserungen der vorliegenden Erfindung entwickelt.
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EP 0 823 788 A2 offenbart
einen Empfangsmischerschaltkreis mit einer ersten Empfangskette, die
für einen
ersten Typ von Signalen vorgesehen ist, und einer zweiten Empfangskette,
die für
einen zweiten Typ von Signalen und einen dritten Typ von Signalen
vorgesehen ist. Die ersten und zweite Empfangsketten sind nicht
selektiv betreibbar. Die ersten und zweiten Empfangsketten bleiben
während
eines Betriebs des Empfängermischerschaltkreis
unabhängig
von dem empfangenen Signal eingeschaltet.
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EP 0 823 790 A2 ,
WO 97/30523 A1,
EP
0 813 312 A2 und
DE
197 05 752 A1 offenbaren Empfänger, die jeweils zwei Empfangsketten
aufweisen. Jede Empfangskette dient für einen Betrieb hinsichtlich
von Signalen von einem einzelnen Funkkommunikationssystem.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt dem entsprechend in vorteilhafter Weise
eine Art bereit, mittels der Schaltkreisanordnungsteile gemeinsam
genutzt werden, die für
einen Betrieb eines Funkempfängers
mit mehreren Betriebsarten erforderlich sind. Schaltkreisanordnungsteile,
die in herkömmlicher Weise
separate Schaltkreiskettenteile bilden, werden bei einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gemeinsam genutzt. Indem die Schaltkreisanordnungsteile
gemeinsam genutzt werden, ist der Funkempfänger von kostengünstigerem
Aufbau. Und weil ein gemeinsames Nutzen der Schaltkreisanordnungsteile
zu einer Verringerung der für
den Funkempfänger
erforderlichen Teile führt,
wird auch für eine
Verringerung der physikalischen Abmessung gesorgt, die von dem Funkempfänger benötigt werden.
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Hierfür stellt
die vorliegende Erfindung einen Empfänger und ein Verfahren zum
Betreiben desselben bereit, die in den abhängigen Ansprüchen definiert
sind; bevorzugte Ausführungsformen
derselben sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Im
Folgenden sind einige Aspekte der vorliegenden Erfindung diskutiert.
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Bei
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Funkfrequenzempfangskettenteile
verwendet, um auf erste Empfangssignale und zweite Empfangssignale
zu wirken, die während
eines Betriebs eines ersten mobilen Kommunikationssystems bzw. eines
zweiten mobilen Kommunikationssystems erzeugt werden. Die ersten
und zweiten mobilen Kommunikationssysteme sind in einem gemeinsamen
Frequenzband betreibbar, um es dadurch zu ermöglichen, dass der gemeinsam
zu nutzende RF-Empfangskettenteil betreibbar ist, um entweder das
erste Empfangssignal oder das zweite Empfangssignal zu empfangen.
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Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Empfangskettenteil
für niedrigere Frequenzen,
zum Beispiel ein Empfangskettenteil mit IF-(Zwischenfrequenz)-Pegel
oder Basisbandpegel, abwechselnd betreibbar, um auf Angaben eines
ersten Empfangssignals, das während
eines Betriebs eines ersten mobilen Kommunikationssystems erzeugt wird,
und eines zweiten Empfangssignals zu einzuwirken, das während des
Betriebs eines zweiten mobilen Kommunikationssystems erzeugt wird.
Die ersten und zweiten mobilen Kommunikationssysteme sind gemäß einem
gemeinsamen Modulationsschema betreibbar, um es dadurch zu ermöglichen,
dass der Empfangskettenteil für
niedrigere Frequenzen verwendet wird, um auf die Angaben von entweder den
ersten oder den zweiten Funksignalen einzuwirken.
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Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Funkempfänger einer
Funkvorrichtung mit drei Betriebsarten vorgesehen. Der Funkempfänger ist
betreibbar, um ein erstes, von einem ersten Funkkommunikationssystem
erzeugtes Funksignal, ein zweites, von einem zweiten Funkkommunikationssystem
erzeugtes Funksignal und ein drittes, von einem dritten mobilen
Kommunikationssystem erzeugtes Funksignal zu empfangen und auf diese
einzuwirken. Ein RF-Empfangskettenteil ist betreibbar, um auf die
Funksignale einzuwirken, die von wenigstens zwei der Funkkommunikationssysteme erzeugt
werden. Dadurch wird eine Verringerung der erforderlichen Anzahl
an RF-Empfangskettenteilen, die von der Vorrichtung mit drei Betriebsarten
benötigt
werden, erreicht. In analoger Weise ist ein Empfangskettenteil für niedrigere
Frequenzen selektiv betreibbar, um ferner auf Angaben eines Empfangssignals
zu wirken, das von mehr als einem der Funkkommunikationssysteme
erzeugt wird. Dadurch wird die erforderliche Anzahl von Empfangskettenteilen für niedrigere
Frequenzen, die von der Vorrichtung mit drei Betriebsarten benötigt werden,
ebenfalls verringert.
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Bei
einer beispielhaften Implementierung ist eine mobile Station mit
drei Betriebsarten für
zwei Frequenzbänder
vorgesehen. Die mobile Station ist selektiv in einem PCS-CDMA-Kommunikationssystem,
einem AMPS-System und einem zellulären CDMA-System betreibbar. Ein erster RF-Empfangskettenteil
ist betreibbar, um auf Empfangssignale einzuwirken, die während eines Betriebs
des PCS-CDMA-Systems erzeugt werden. Der erste RF-Empfangskettenteil
ist auch betreibbar, um solche Signale auf eine IF-Frequenz herunter
umzusetzen. Einer zweiter Empfangskettenteil ist betreibbar, um
Empfangssignale, die während
eines Betriebs des zellulären
CDMA-Systems und des AMPS-Systems erzeugt werden, zu empfangen und
auf diese einzuwirken. Der zweite RF-Empfangskettenteil ist auch
betreibbar, um Empfangssignale, auf die dort eingewirkt wird, hinsichtlich
der Frequenz zu einer IF-Frequenz herunter umzusetzen. Weil der
zweite RF-Empfangskettenteil auf während eines Betriebs von zwei
separaten Systemen erzeugte Signale einwirkt, wird im Vergleich
zu herkömmlichen
Bauweisen solch einer mobilen Station eine Verringerung hinsichtlich
der Schaltkreisanordnung erreicht. Die mobile Station umfasst ferner
einen gemeinsamen Empfangskettenteil, der sowohl mit dem ersten
als auch dem zweiten RF-Empfangskettenteil gekoppelt ist. Der gemeinsame
Empfangskettenteil wirkt auf Angaben von einem gewählten der
Empfangssignale ein, die dort angelegt werden und auf die von den
ersten und zweiten RF-Empfangskettenteilen eingewirkt wird. Der
gemeinsame Empfangskettenteil umfasst einen CDMA-Demodulator, um die Signale zu demodulieren, die
abwechselnd von dem PCS-CDMA-System und dem zellulären CDMA-System
erzeugt werden. Weil der gemeinsame Empfangskettenteil auf Signale
einwirkt, die von zwei separaten Kommunikationssystemen erzeugt
werden, wird wiederum eine Verringerung der Schaltkreisanordnung
erreicht. Die mobile Station umfasst ferner einen dritten Empfangskettenteil,
der mit dem zweiten RF-Empfangskettenteil gekoppelt ist und selektiv
betreibbar ist, um auf Angaben der Empfangssignale zu wirken, die
während
eines Betriebs des AMPS-Systems erzeugt werden.
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Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorspannungs-
und Schalt-Schaltkreisanordnung von den ersten und zweiten RF-Empfangskettenteilen
gemeinsam genutzt. Weil nur einer oder der andere der RF-Empfangskettenteile
gewählt
wird, um während
einer speziellen Zeitdauer betreibbar zu sein, muss eine solche
Vorspannungs- und Schalt-Schaltkreisanordnung nur mit der betreibbaren
der RF-Empfangskettenteile gekoppelt sein. Dadurch wird ferner eine
zusätzliche
Verringerung der Schaltkreisanordnung, die von der mobilen Station
benötigt
wird, erreicht.
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Bei
diesen und weiteren Aspekte sind ein Funkempfänger mit mehreren Betriebsarten
und ein zugeordnetes Verfahren vorgesehen. Der Funkempfänger mit
mehreren Betriebsarten ist betreibbar, um erste, während eines
Betriebs eines ersten Funkkommunikationssystems erzeugte Empfangssignale zu
empfangen und um wenigstens zweite Empfangssignale zu empfangen,
die während
eines Betriebs wenigstens eines zweiten Funkkommunikationssystems
erzeugt werden. Ein erster Empfangskettenteil hat eine Eingangsseite
und eine Ausgangsseite. Die Eingangsseite des ersten Empfangskettenteils
ist angeschlossen, um Angaben des ersten Empfangssignals zu empfangen.
Der erste Empfangskettenteil ist selektiv betreibbar, um auf die
Angaben des ersten Empfangssignals einzuwirken. Ein zweiter Empfangskettenteil
weist eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite auf. Die Eingangsseite
des zweiten Empfangskettenteils ist angeschlossen, um Angaben des
zweiten Empfangssignals zu empfangen. Der zweite Empfangskettenteil
ist selektiv betreibbar, um auf die Angaben des zweiten Empfangssignals
einzuwirken. Eine, aber nicht beide des ersten Empfangskettenteils
und des zweiten Empfangskettenteils werden gewählt, um während einer gewählten Periode
betreibbar zu sein. Ein gemeinsamer Empfangskettenteil ist sowohl
mit der Ausgangsseite der ersten Empfangskette als auch mit der
Ausgangsseite der zweiten Empfangskette gekoppelt. Die gemeinsame
Empfangskette wirkt ferner auf eine gewählte der Angaben des ersten
Empfangssignals und der Angaben des zweiten Empfangssignals. Das Gewählte entspricht
dem des ersten Empfangskettenteils und des zweiten Empfangskettenteils,
der gewählt
ist, um während
der gewählten
Zeitdauer betreibbar zu sein.
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und deren Umfang kann den beigefügten Zeichnungen,
die unten kurz zusammengefasst sind, der folgenden detaillierten
Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung und den beigefügten
Ansprüchen
entnommen werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 veranschaulicht
ein funktionales Blockdiagramm einer mobilen Station einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die positioniert ist, um Kommunikationssignale
in drei separaten Funkkommunikationssystemen zu empfangen/senden.
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2 veranschaulicht
ein funktionales Blockdiagramm eines Teils der in 2 gezeigten mobilen
Station einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 veranschaulicht
ein Verfahrensflussdiagramm, das das Verfahren des Betriebs einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufführt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Bezug
nehmend zuerst auf 1 umfasst eine im Ganzen bei 10 gezeigte
Kommunikationsanordnung eine mobile Station 12 mit mehreren
Betriebsarten, die Kommunikationssignale bei einer Mehrzahl, hier
drei, von Funkkommunikationssystemen zu empfangen/senden vermag.
Bei der beispielhaften Implementierung bildet die mobile Station 12 eine
zelluläre
mobile Station mit drei Betriebsarten für zwei Bänder, die selektiv in drei
separaten mobilen Kommunikationssystemen betreibbar ist. Auch wenn die
folgende Beschreibung die mobile Station 12 hin sichtlich
einer solchen Implementierung beschreibt, sollte es verständlich sein,
dass weitere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung auf analoge Weise implementiert werden
können,
um in weiteren Kommunikationssystemtypen betreibbar zu sein.
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Drei
separate Netzwerkinfrastrukturen, eine erste Netzwerkinfrastruktur 14,
eine zweite Netzwerkinfrastruktur 16 und eine dritte Netzwerkinfrastruktur 18,
sind installiert und ermöglichen
Funkkommunikation mit der mobilen Station 12, wenn die
mobile Station in einem geographischen Gebiet positioniert ist, das
von der Netzwerkstruktur des entsprechenden Kommunikationssystems
umfasst ist. Die separaten Netzwerkinfrastrukturen können einander überlagert oder
teilweise überlagert
sein. Oder die Netzwerkinfrastruktur kann in separaten geographischen
Gebieten installiert sein, wobei die mobile Station mit dem entsprechenden
der separaten Funkkommunikationssysteme kommuniziert, wenn die mobile
Station in dem geographischen Bereich positioniert ist, der von
einem solchen entsprechenden Kommunikationssystem umfasst wird.
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Die
Netzwerkinfrastruktur 14 ist hier für ein CDMA-(Code Division,
Multiple Access)-Mobilkommunikationssystem im PCS-Band repräsentativ,
das bei etwa 1,9 GHz betreibbar ist. Die Netzwerkinfrastruktur 16 ist
für ein
CDMA-Mobilkommunikationssystem im Zellulärband repräsentativ, das bei etwa 800
MHz betreibbar ist. Und die Netzwerkinfrastruktur 18 ist
für die
Netzwerkinfrastruktur eines AMPS-(Advanced Mobile Phone Service)-Mobilkommunikationssystem
im Zellulärband
repräsentativ,
das ebenfalls bei etwa 800 MHz betreibbar ist. Es sollte beachtet
werden, dass die Terminologie zellulär und mobil hier manchmal austauschbar
verwendet werden sollen.
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Die
Netzwerkinfrastrukturen 14–18 der jeweiligen
Kommunikationssysteme sind auf herkömmliche Weise mit einem PSTN
(Public Switched, Telephonic Network; öffentliches Telefonnetzwerk) 22 verbunden.
Eine Kommunikationsstation 24 ist auch als mit dem PSTN
gekoppelt gezeigt. Die Kommunikationsstation 24 ist ein
Beispiel einer Kommunikationsstation, mit der Kommunikation mit
der mobilen Station bewirkt werden kann.
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Während eines
Betriebs des ersten zellulären
Kommunikationssystems werden Kommunikationssysteme zwischen der
Netzwerkinfrastruktur 14 und der mobilen Station gesendet/empfangen.
Hier sind erste Downlink-Kommunikationssignale 28 und erste
Uplink-Signale 32 für die Signale
repräsentativ, die
zwischen der Netzwerkinfrastruktur und der mobilen Station kommuniziert
werden. Während
eines Betriebs des zweiten zellulären Kommunikationssystems werden
auf analoge Weise Kommunikationssignale zwischen der Netzwerkinfrastruktur 16 und
der mobilen Station 12 gesendet/empfangen. Hier sind zweite
Downlink-Kommunikationssignale 34 und zweite
Uplink-Kommunikationssignale 36 für eine Kommunikation der Signale
zwischen der Netzwerkinfrastruktur und der mobilen Station repräsentativ. Und
während
eines Betriebs des dritten zellulären Kommunikationssystems werden
Kommunikationssignale zwischen der Netzwerkinfrastruktur 18 und
der Mobilstation 12 gesendet/empfangen. Hier sind dritte Downlink-Kommunikationssignale 38 und
dritte Uplink-Kommunikationssignale 42 für Signale
repräsentativ,
die während
eines Betriebs des dritten zellulären Kommunikationssystems kommuniziert
werden.
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Die
mobile Station 12 ist hier so gezeigt, dass sie eine Senderschaltkreisanordnung 44 und eine
Empfängerschaltkreisanordnung 46 aufweist. Bei
der mobilen Station erzeugte Information wird von der Senderschaltkreisanordnung
bearbeitet und von einem Antennenwandler 48 gewandelt,
um, wie geeignet, selektiv die Uplink-Kommunikationssignale 32, 36 und 42 zu
bilden. Wenn eines der ersten, zweiten und dritten Downlink-Kommunikationssignale 28, 34 und 38 bei
dem Wandler 48 detektiert und in elektrische Form umgewandelt
wird, um an die Empfänger schaltkreisanordnung 48 angelegt
zu werden, ist die Empfängerschaltkreisanordnung
selektiv betreibbar, um auf an diese angelegte Signale einzuwirken.
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Die
mobile Station 12, 14 ist ferner so gezeigt, dass
sie eine Steuerschaltkreisanordnung 52 aufweist, die betreibbar
ist, um einen Betrieb der Sender- und Empfängerschaltkreisanordnungen 44 bzw. 46 zu
steuern. Die Steuerschaltkreisanordnung steuert einen Betrieb der
jeweiligen Schaltkreisanordnung, um einen Betrieb der mobilen Station
in einem gewählten
der unterschiedlichen zellulären Kommunikationssysteme
zu bewirken, mit dem die mobile Station 12 betreibbar ist.
Durch eine geeignete Steuerung hinsichtlich dem der Kommunikationssysteme,
mit dem die mobile Station betreibbar ist, wird bewirkt, dass ein
verfügbares
oder ein gewünschtes
der zellulären
Kommunikationssysteme von der mobilen Station verwendet wird.
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2 veranschaulicht
die Empfängerschaltkreisanordnung 46 einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Bei der beispielhaften Implementierung
bildet die Empfängerschaltkreisanordnung 46 einen
Teil der mobilen Station 12 einer mobilen Station mit drei
Betriebsarten für
zwei Bänder.
Auch wenn die Schaltkreisanordnung 46 der beispielhaften
Implementierung, die in der Figur gezeigt ist, die Schaltkreisanordnung
einer solchen Vorrichtung angibt, ist bei weiteren Implementierungen
die Empfängerschaltkreisanordnung
alternativ konfiguriert, um wie geeignet in gewählten Kommunikationssystemen
betreibbar zu sein.
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Die
Empfängerschaltkreisanordnung 46 hier umfasst
einen ersten Empfangskettenteil 62, einen zweiten Empfangskettenteil 64,
einen gemeinsamen Empfangskettenteil 66, und einen dritten
Empfangskettenteil 68.
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Der
erste Empfangskettenteil 62 weist eine Eingangsseite auf,
die mit einem Antennenwandler 48 (in 1 gezeigt)
gekoppelt ist, um dadurch Angaben des ersten Downlink-Kommunikationssignals 28 (gezeigt
in 1) zu empfangen, wenn es bei der Mobilstation
detektiert wird, von der die Empfängerschaltkreisanordnung einen
Teil bildet. Die Angaben werden an den Teil 62 auf der
Leitung 69 angelegt, die hier als "PCS RF In" angegeben ist. In analoger Weise umfasst
der zweite Empfangskettenteil 64 auch eine Eingangsseite,
die ebenfalls mit dem Antennenwandler (in 1 gezeigt)
gekoppelt ist, um dadurch Angaben des zweiten Downlink-Kommunikationssignals 34 (in 1 gezeigt)
zu empfangen. Die Angaben werden an den Teil 64 auf der
Leitung 68 angelegt, die hier als "CELLULAR RF In" angegeben ist. Die ersten und zweiten
Empfangskettenteile 62 und 64 definieren ferner
Ausgangsseiten, mit denen der gemeinsame Empfangskettenteil 66 gekoppelt
ist. Die ersten und zweiten Empfangskettenteile sind mit dem gemeinsamen
Empfangskettenteil in einer verdrahteten ODER-Konfiguration gekoppelt,
bei der entweder die Angaben des ersten Empfangssignals, wenn auf
dieses von dem ersten Empfangskettenteil eingewirkt wurde, oder
die Angaben des zweiten Empfangssignals, wenn auf dieses von dem zweiten
Empfangskettenteil eingewirkt wurde, dem gemeinsamen Empfangskettenteil
bereitgestellt wird, um dort weiter bearbeitet zu werden.
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Der
dritte Empfangskettenteil 68 ist ebenfalls mit der Ausgangsseite
des zweiten Empfangskettenteils 64 gekoppelt und ist alternativ
zu dem Betrieb des gemeinsamen Empfangskettenteils selektiv betreibbar.
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Der
erste Empfangskettenteil 62 bildet eine RF-(Hochfrequenz)-Stufe eines PCS-Band-Empfängers, der
bei etwa 1,9 GHz betreibbar ist. Angaben des ersten Empfangssignals,
die bei dem Antennenwandler 48 detektiert und dort in elektrische
Form konvertiert werden, werden einem Verstärker mit geringem Rauschen
(LNA; engl.: Low-Noise Amplifier) 72 bereitgestellt. Der
LNA 42 ist ein geschalteter Verstärker, der es ermöglicht,
den Verstärker
zu umgehen, wenn festgestellt wird, dass eine Verstärkung bei
dem LNA nicht erforderlich ist. Ein solches Schalten wird von dem
Schaltelement 74 durchgeführt. Eine Wahl der Schaltposition
des Schaltelements 74 wird von der Vorspannungs- und Schalt-Schaltkreisanordnung 75 vorgenommen,
um das Schaltelement 74 in einer gewünschten Schaltposition zu positionieren.
Der LNA 42 ist mit einem PCS-Band-Filter 76 gekoppelt,
das einen Bandpass aufweist, um eine Signalfrequenz innerhalb des
PCS-Durchlassbereiches durchzulassen. Von dem Filter 76 hindurch
gelassene Signalfrequenzen werden an einen RF-Verstärker 78 angelegt,
um dort verstärkt
zu werden. Der Verstärker 78 wird
von einer gemeinsam genutzten Vorspannungsschaltkreisanordnung 80 vorgespannt. Das
Signal, wenn es verstärkt
wurde, wird einem ersten Eingang eines Mischers 82 bereitgestellt.
Ein herunter gemischtes Signal, das "LO In"-Signal,
das auf der Leitung 84 erzeugt wird, wird an einem zweiten Eingang
des Mischers 82 mittels eines isolierenden Puffers 85 angelegt.
Der Puffer 85 wird von einem gemeinsam genutzten Vorspannungsschaltkreis 86 vorgespannt.
Der Mischer arbeitet als Heruntermischer, um das an den ersten Eingang
des Mischers angelegte verstärkte
Signal in der Frequenz nach unten umzusetzen, um ein Signal mit
IF-(Zwischenfrequenz)-Frequenz auf der Leitung 87 zu erzeugen,
die sich ausgehend von einem Ausgang des Mischers erstreckt. Das
IF-Signal wird an einen Verstärker 88 der
IF-Stufe angelegt, hier ein Differenzverstärker. Der Verstärker wird
von einem gemeinsam genutzten Vorspannungsschaltkreis 90 vorgespannt.
Differentielle verstärkte
Signale werden auf den Leitungen 92 erzeugt, und die Leitungen 92 sind
mit dem gemeinsamen Empfangskettenteil 66 verbunden.
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Der
zweite Empfangskettenteil 84 bildet eine RF-Stufe eines
Zellulärbandempfängers, der
bei zellulären
Frequenzen von etwa 800 MHz betreibbar ist. Angaben der zweiten
Downlink-Signale, die an dem Antennenwandler 48 detektiert
und dort in elektrische Form konvertiert werden, werden an einem
Eingang eines Verstärkers
mit geringem Rauschen (LNA) 102 angelegt. Der LNA 102 ist
ein geschalteter Verstärker,
der es ermöglicht,
den Verstärker
zu umgehen, wenn festgestellt wird, dass eine Verstärkung bei dem
LNA nicht erforderlich ist. Ein solches Schalten wird mittels eines
Schaltelements 104 durchgeführt. Eine Wahl der Schaltposition
des Schaltelements 104 wird von der Vorspannungs- und Schalt-Schaltkreisanordnung 75 vorgenommen.
Der LNA 102 ist mit einem Zellulärbandfilter 106 gekoppelt,
das einen Bandpass aufweist, um Signalfrequenzen in einem zellulären Band
von etwa 800 MHz durchzulassen. Von dem Filter 108 durchgelassene
Signalfrequenzen werden von einem RF-Verstärker 108 verstärkt. Der
Verstärker 108 wird
von einem Vorspannungsschaltkreis 80 vorgespannt. Verstärkte Signale
werden an einen ersten Eingang eines Mischers 112 angelegt.
Ein nach unten gemischtes Signal, das "LO In"-Signal, das auf der Leitung 114 erzeugt
wird, wird an einen zweiten Eingang des Mischers 112 mittels eines
isolierenden Puffers 115 angelegt. Der Puffer 115 wird
von einem gemeinsam genutzten Vorspannungsschaltkreis 86 vorgespannt.
Der Mischer 112 ist betreibbar, um die Angaben des zweiten
Empfangssignals, das an den ersten Eingang des Mischers angelegt
wird, hinsichtlich der Frequenz zu einer IF-Frequenz nach unten
zu verwandeln. An einem Ausgang des Mischers 112 wird ein
IF-Signal auf der Leitung 116 gebildet. Die Leitung 116 ist
mit einem Eingang eines differentiellen Verstärkers 118 gekoppelt,
der betreibbar ist, um auf der Leitung 92 verstärkte Signale
zu erzeugen. Der Verstärker
wird von dem gemeinsamen genutzten Vorspannungsschaltkreis 90 vorgespannt.
Die Leitungen 92 sind mit dem gemeinsamen Empfangskettenteil 66 verbunden.
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Die
Leitung 116 ist ebenfalls mit einem Eingang eines Verstärkers 122 gekoppelt.
Eine Ausgangsleitung des Verstärkers 122 ist
mit dem dritten Empfangskettenteil 66 gekoppelt. Der Verstärker ist selektiv
betreibbar, um das auf der Leitung 116 gebildete IF-Signal
zu verstärken
und ein solches Signal, sobald es verstärkt ist, an ein IF-Filter 124 anzulegen. Signalfrequenzen
innerhalb des Durchlassbereichs des Filters 124 werden
an ein FM-Demodulationselement 126 am Empfängerausgang
angelegt. Das Element 126 führt Funktionen durch, wie zum
Beispiel eine Konvertierung nach unten zum Basisband und Demodulationsoperationen.
Die FM-Demodulation kann durch digitale oder analoge Verfahren durchgeführt werden.
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Die
Leitungen 92, die mit den differentiellen Ausgängen der
IF-Verstärker 88 und 118 der
ersten und zweiten Empfangskettenteile 62 bzw. 64 verbunden
sind, sind mit einem IF-Filter 144 gekoppelt, das einen
Teil des gemeinsamen Empfangskettenteils 66 bildet. Das
Filter 144 weist einen Durchlassbereich auf, der dem Durchlassbereich
entspricht, um Signalfrequenzen von CDMA-Signalen hindurchzulassen, die
während
eines Betriebs eines zellulären
CDMA-Systems erzeugt werden, von denen jedes bei einer PCS-Bandfrequenz
betreibbar ist oder bei einer Zellulärbandfrequenz betreibbar ist.
Von dem Filter 144 hindurch gelassene Signalfrequenzen
werden an ein I/Q-Demodulationselement 146 am Empfängerausgang
angelegt. Das Element 146 führt Funktionen durch, wie zum
Beispiel eine Konvertierung nach unten zum Basisband und Demodulationsoperationen.
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Die
in der Figur gezeigte Empfängerschaltkreisanordnung 46 ist
im Vergleich zu herkömmlichen
derartigen Bauformen mit einer verringerten Anzahl von Schaltkreiselementen
ausgestattet, weil Schaltkreispfade von den Schaltkreispfaden gemeinsam
genutzt werden, die zum Betrieb der unterschiedlichen Betriebsarten
erforderlich sind, für
die die mobile Station betreibbar ist. Es wird der Umstand genutzt,
dass die mobile Station zu einem Zeitpunkt in einer einzelnen Betriebsart
betreibbar ist. Dies bedeutet, wenn die mobile Station betreibbar
ist, um gemäß dem ersten
Kommunikationsnetzwerk zu kommunizieren, hier ein CDMA-System im PCS-Band,
dass nur der Schaltkreispfad betreibbar ist, der dieses Kommunikationssystem
betrifft. Bei einer Implementierung werden die Verstärker 88, 118 und 122 der
IF-Stufe selektierbar
mit Leistung versorgt. Eine solche selektive Leistungsversorgung
der Verstärker
bestimmt den Betrieb der Empfängerschaltkreisanordnung.
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Wenn
die mobile Station, von der die Empfängerschaltkreisanordnung einen
Teil bildet, in einer CDMA-Betriebsart im PCS-Band betreibbar sein soll, wird der
Verstärker 88 der
IF-Stufe mit Leistung versorgt, während die Verstärker 118 und 122 nicht
mit Leistung versorgt werden. Dadurch wirkt eine Empfangskette,
die durch den Empfangskettenteil 22 und den gemeinsamen
Empfangskettenteil 66 gebildet wird, auf bei der mobilen
Station empfangene Signale. Im Gegensatz dazu wird, wenn die mobile
Station in der Zellulärband-CDMA-Betriebsart
betreibbar sein soll, bewirkt, dass der Verstärker 118 mit Leistung
versorgt wird, wohingegen bewirkt wird, dass die Verstärker 88 und 122 nicht
mit Leistung versorgt werden. Dadurch bilden der zweite Empfangskettenteil 64 und
der gemeinsame Empfangskettenteil 66 eine Empfangskette,
die auf die bei der mobilen Station empfangene Signale wirkt. Und
wenn die mobile Station in einer Zellulärband-AMPS-Betriebsart betreibbar
sein soll, wird bewirkt, dass der Verstärker 122 mit Leistung
versorgt wird, und wird bewirkt, dass die Verstärker 88 und 118 nicht
mit Leistung versorgt werden. Dadurch bilden der zweite Empfangskettenteil 64 und
der dritte Empfangskettenteil 68 eine Empfangskette, um
auf bei der mobilen Station empfangene Signale zu wirken. Bei weiteren
Implementierungen werden weitere Arten verwendet, um mittels dieser
die unterschiedlichen Teile 62, 64, 66 und 68 selektierbar
zu verbinden, um eine Empfangskette zu bilden, die wie gewünscht betriebsfähig ist.
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In
vergleichbarer Weise ist die gemeinsam genutzte Schaltkreisanordnung 75, 80, 86 und 90 mit einem
des ersten Empfangskettenteils und des zweiten Empfangskettenteils
betreibbar. Dadurch wird im Verhältnis
zu herkömmlichen
Bauformen der Empfängerschaltkreisanordnung 48 die
Anzahl von Schaltkreiselementen verringert.
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3 veranschaulicht
ein im Ganzen bei 172 gezeigtes Verfahren einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren wirkt selektierbar auf
ein erstes Empfangssignal und wenigstens ein zweites Empfangssignal,
wenn sie bei einem Funkempfänger
mit mehreren Betriebsarten empfangen werden, der betreibbar ist,
um erste, während
eines Betriebs eines ersten Funkkommunikationssystems erzeugte Empfangssignale
zu empfangen und um wenigstens zweite, während eines Betriebs von wenigstens
einem zweiten Funkkommunikationssystem erzeugte Empfangssignale
zu empfangen.
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Zuerst
und wie durch den Block 174 angegeben, werden Angaben des
ersten Empfangssignals, wenn es bei dem Empfänger mit mehreren Betriebsarten
empfangen wird, an einen ersten Empfangskettenteil angelegt. Und
Angaben des zweiten Empfangssignals, wenn es bei dem Empfänger mit
mehreren Betriebsarten empfangen wird, werden an einen zweiten Empfangskettenteil
angelegt.
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Dann
und wie durch den Block 176 angegeben, werden die Angaben
des ersten Empfangssignals selektierbar bei dem ersten Empfangskettenteil bearbeitet
und werden Angaben des zweiten Empfangssignals selektierbar bei
dem zweiten Empfangskettenteil bearbeitet. Einer, aber nicht beide, des
ersten Empfangskettenteils und des zweiten Empfangskettenteils ist
während
der gewählten
Zeitdauer betreibbar.
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Dann
und wie durch den Block 178 angegeben, werden Angaben von
ausgewählten
der Angaben des ersten Empfangssignals und der Angaben des zweiten
Empfangssignals an einen gemeinsamen Empfangskettenteil angelegt.
Und wie durch den Block 182 angegeben, werden die Angaben
der gewählten
der Angaben des ersten und des zweiten Empfangssignals, die an dem
gemeinsamen Empfangskettenteil angelegt werden, weiter bearbeitet.
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1
- Communiation
station
- Kommunikationsstation
- 1st
Network Infrastructure
- erste
Netzwerkinfrastruktur
- 2D
Network Infrastructure
- zweite
Netzwerkinfrastruktur
- 3D
Network Infrastructure
- dritte
Netzwerkinfrastruktur
- RX
Circuitry
- Empfangsschaltkreisanordnung
- Control
Circuitry
- Steuerschaltkreisanordnung
- TX
Circuitry
- Sendeschaltkreisanordnung
-
2A
- PCS
Band Filter
- PCS-Bandfilter
- Mixer
- Mischer
- Buffer
- Puffer
- Cellular
- zellulär
- LO
In
- LO
ein
- Cellular
Band Filter
- zelluläres Bandfilter
- Shared
Biasing & Switching
Circuitry
- gemeinsam
genutzte Vorspannungs& Schaltkreisanordnung
- Shared
Biasing Circuitry
- gemeinsam
genutzte Vorspannungs schaltkreisanordnung
-
2B
- Shared
Biasing Circuitry
- gemeinsam
genutzte Vorspannungs schaltkreisanordnung
- CDMA
- Mode
CDMA-Betriebsart
- AMPS
- Mode
AMPS-Betriebsart
- RX
- Backend
Empfängerausgangsseite
- I/Q
- Demodulation
I/Q-Demodulation
- RX
- Backend
Empfängerausgangsseite
- FM
- Demodulation
FM-Demodulation
-
3
- apply
1st receive signal to first receive chain ptn. or 2D receive signal
to second receive chain ptn
- lege
erstes Empfangssignal an ersten Empfangskettenteil oder zweites
Empfangssignal an zweiten Empfangskettenteil an
- selectably
act upon the first or second receive signal
- wirke
selektiv auf das erste oder zweite Empfangssignal ein
- apply
1st or 2D receive signal to a common receive chain portion
- lege
erstes oder zweites Empfangssignal an einen gemeinsamen Empfangskettenteil
an
- further
act upon the selected one of the first & second receive signal
- wirke
weiter auf das gewählte
des ersten und des zweiten Empfangssignals ein