ES2258640T3 - Sistema y metodo para proporcionar recepcion auxiliar en un sistema de comunicaciones sin cables. - Google Patents
Sistema y metodo para proporcionar recepcion auxiliar en un sistema de comunicaciones sin cables.Info
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Abstract
Sistema de antena para un dispositivo (100) de comunicaciones sin cables, que comprende: un sistema de antena principal (240) con capacidad de dúplex completo, acoplado al dispositivo (100) de comunicaciones sin cables, y configurado para recibir primeras señales de comunicación de acuerdo con una primera modalidad y una primera banda; un sistema de recepción auxiliar (160), que comprende: una antena auxiliar (120); un primer módulo de proceso de señal (180a), conectado de forma seleccionable a la antena auxiliar (120), y configurado para recibir segundas señales de comunicación de acuerdo con la primera modalidad y la primera banda; un segundo módulo de proceso de señales (180c), conectado de manera seleccionable a la antena auxiliar (120), y configurado para recibir una señal auxiliar; y un módulo selector (190) acoplado al primer módulo de proceso (180a) y al segundo módulo de proceso de señal (180c); y un controlador (210) conectado operativamente al sistema de antena principal (240) yal módulo selector (190), estando el controlador (210) configurado para recibir separadamente señales comunicadas por el sistema de antena principal (240) y por el sistema de recepción auxiliar (160), estando configurado el módulo selector (190) para pasar una de las segundas señales de comunicación y una señal auxiliar al controlador (210).
Description
Sistema y método para proporcionar recepción
auxiliar en un sistema de comunicaciones sin cables.
La presente invención se refiere, de manera
general, a un sistema y método para proporcionar recepción auxiliar
y, más específicamente, se refiere a un sistema y método para
proporcionar recepción auxiliar en un sistema de comunicaciones sin
cables.
Una señal recibida o transmitida por un
dispositivo de comunicaciones sin cables en una red de
comunicaciones sin cables está afectada por muchos factores. Por
ejemplo, la distancia desde el dispositivo de comunicaciones sin
cables hasta la estación de base más próxima en la red de
comunicaciones sin cables tiene una influencia directa en la
intensidad de la señal recibida. Además, existen parámetros
ambientales que influyen en la calidad de la señal recibida. Así,
por ejemplo, se han acentuado en situaciones urbanas interferencias
constructivas y destructivas debido a consideraciones
multitrayectoria.
Los dispositivos convencionales de
comunicaciones sin cables tienen una única antena para recibir y
transmitir señales de comunicación. Si el dispositivo de
comunicaciones sin cables convencional recibe señales de
comunicaciones de poca calidad como resultado de señales de
trayectorias múltiples en un medioambiente específico, el usuario
puede verse forzado a desplazarse al azar en un intento de hallar la
localización con una recepción mejorada. Con este objetivo, el
usuario puede estar asimismo orientando simultáneamente el
dispositivo de comunicaciones sin cables y su antena única en
múltiples direcciones. No obstante, incluso estas soluciones poco
deseables, pueden no estar a disposición en ciertas condiciones,
tales como, por ejemplo, cuando el usuario no puede desplazarse de
manera libre ni puede llevar a cabo tareas engorrosas, tales como
orientar el dispositivo de comunicaciones sin cables.
Los dispositivos de comunicaciones
convencionales pueden también utilizar la antena en un aparato móvil
sin manos (MAHO). Al desplazarse el dispositivo de comunicaciones
sin cables entre células de una red de comunicaciones sin cables,
la señal recibida de la célula del momento puede resultar débil.
Para ayudar a determinar cuándo llevar a cabo una maniobra sin
manos, el dispositivo de comunicaciones sin cables puede controlar
señales, tales como la señal piloto, de otras estaciones base de la
célula. Cuando el dispositivo de comunicaciones sin cables
identifica otra célula que tiene una calidad de señal más deseable,
entonces el dispositivo de comunicaciones sin cables puede requerir
que la red sea transferida a la célula más deseable. Por lo tanto,
por ejemplo, el dispositivo convencional de comunicaciones puede
conmutar de una frecuencia f1, por ejemplo, en la banda de
comunicaciones de servicios personales (PCS) de la primera célula a
otra frecuencia f2 que se encuentre en la banda PCS de la segunda
célula. Este paso de una frecuencia en una célula a otra frecuencia
en otra célula, dentro de la misma banda de comunicaciones,
proporciona muy pocas opciones para conseguir la meta de optimizar
las señales de comunicaciones, y solamente se consiguen en el área
entre células. Por ejemplo, un dispositivo sin cables convencional
que funciona en la banda PCS puede ayudar a llevar a cabo cambios
entre estaciones base PCS. No obstante, si la señal PCS del momento
se debilita y no se encuentra un nuevo piloto PCS más potente,
entonces se puede perder la llamada.
Las solicitudes de patente internacional Nº WO
01/47126 A2 y WO 98/54 dan a conocer una estación móvil con dos
transceptores y métodos para utilizar dos transceptores ajustables
independientemente, para mejorar los cambios en las llamadas de
móviles.
La presente invención soluciona, en gran medida,
las desventajas de los aparatos y métodos convencionales para
comunicaciones sin cables.
En una realización a título de ejemplo, la
presente invención da a conocer un sistema y un método para
proporcionar recepción auxiliar en un dispositivo de comunicaciones
sin cables. El dispositivo de comunicaciones sin cables incluye dos
antenas. En esta disposición, una antena puede ser utilizada para
establecer comunicaciones de dos vías con una red de comunicaciones
sin cables, mientras que la otra antena lleva a cabo funciones
auxiliares. Las funciones auxiliares pueden incluir, por ejemplo,
activar el cambio asistido móvil (MAHO) entre bandas y modalidades
de comunicaciones, implementando un sistema de antena distinto o
proporcionando una señal GPS a un sistema de posicionamiento global
(GPS).
La presente invención tiene la ventaja de que el
dispositivo de comunicaciones sin cables puede ser habilitado para
escanear y evaluar otros canales, bandas o modalidades de
comunicaciones sin cables, al determinar si se debe iniciar una
maniobra MAHO. Así, por ejemplo, el sistema de antena principal del
dispositivo de comunicaciones sin cables puede ser habilitado para
cambiar o conmutar a otro canal, banda o modalidad de comunicaciones
sin cables.
La presente invención tiene también la ventaja
de que el dispositivo de comunicaciones sin cables puede ser
habilitado para mejorar la calidad de señal recibida por el
dispositivo de comunicaciones sin cables, al recibir la señal con
intermedio de la antena auxiliar, en vez de recibirla por la antena
principal o en combinación con la señal recibida por esta
última.
La presente invención tiene además la ventaja de
que la antena auxiliar puede ser construida para proporcionar
asimismo información de localización al recibir las señales de GPS.
La información de localización determinada a partir de las señales
de GPS puede ser, por ejemplo, visualizada o transmitida por
intermedio del dispositivo de comunicaciones sin cables.
Estas y otras características y ventajas de la
presente invención serán apreciadas de la siguiente descripción
detallada de la presente invención, junto con las figuras adjuntas,
en las que iguales numerales de referencia indican iguales piezas
en la totalidad de la misma.
La figura 1 muestra una representación de un
sistema de recepción auxiliar en un sistema de comunicaciones sin
cables, de acuerdo con la presente invención;
la figura 2 muestra una representación
esquemática de una realización, a título de ejemplo, del sistema de
recepción auxiliar de acuerdo con la presente invención;
la figura 3 muestra una realización, a título de
ejemplo, de una parte del sistema de recepción auxiliar de acuerdo
con la presente invención;
la figura 4 muestra una realización, a título de
ejemplo, de una parte del sistema de recepción auxiliar de acuerdo
con la presente invención; y
la figura 5 muestra una realización, a título de
ejemplo, del sistema de recepción auxiliar y del sistema de antena
principal de acuerdo con la presente invención.
La figura 1 muestra una realización, a título de
ejemplo, de un sistema de comunicaciones sin cables de acuerdo con
la presente invención. El sistema de comunicaciones sin cables
comprende un dispositivo de comunicaciones sin cables (100). El
dispositivo de comunicaciones sin cables (100) puede incluir, por
ejemplo, un dispositivo de comunicaciones sin cables de tipo
manual, un teléfono móvil, un teléfono de automóvil, un teléfono de
servicios de comunicaciones de tipo personal o celular (PCS), un
teléfono inalámbrico, un ordenador portátil u otros dispositivos de
cálculo con un módem sin cables, una agenda o un asistente digital
personal (PDA). El dispositivo sin cables (100) puede ser digital o
analógico, o una combinación de los mismos. Ciertamente, el
dispositivo de comunicaciones sin cables (100) puede ser cualquier
tipo de dispositivo de comunicaciones sin cables, o combinación de
los mismos, conocidos por los técnicos en la materia.
El dispositivo de comunicaciones sin cables
(100) puede incluir dos antenas, tales como una antena principal
(110) y una antena auxiliar (120). Tal como se ha mostrado en la
figura 1, la antena principal (110) se encuentra en comunicaciones
de dos vías con una primera estación de base (130). La primera
estación de base (130) puede ser, por ejemplo, una de una serie de
estaciones base en una red de comunicaciones sin cables. La antena
auxiliar (120) se encuentra en comunicación, como mínimo de una
sola vía, con la primera estación base (130), una segunda estación
base (140) o un satélite (150). La segunda estación base (140) puede
ser, por ejemplo, otra estación base de las serie de estaciones
base de la red de comunicaciones sin cables. El satélite (150) puede
ser, por ejemplo, uno de una serie de satélites, tales como, por
ejemplo, una constelación de satélites del sistema de
posicionamiento global (GPS) y sus estaciones de tierra.
En su funcionamiento, el dispositivo de
comunicaciones sin cables (100) puede establecer comunicaciones de
dos vías con la red de comunicaciones sin cables a través, por
ejemplo, de la antena principal (110) en comunicación sin cables
con la primera estación de base (130). El dispositivo de
comunicaciones sin cables (100) puede utilizar entonces la antena
auxiliar (120), por ejemplo, para ayudar a facilitar una maniobra
incrementada de cambio asistida de forma móvil (MAHO), un sistema
de antena con diversidad o un sistema GPS. Se observará que el
dispositivo (100) de comunicaciones sin cables puede distribuir
funcionalidad entre las antenas de manera inteligente. Por ejemplo,
el dispositivo (100) de comunicaciones sin cables puede determinar
que las comunicaciones de red se establezcan mejor en la antena
auxiliar (120). A continuación, el dispositivo de comunicaciones
sin cables (100) puede utilizar la antena auxiliar (120) para
proporcionar las funciones principales, y la antena principal (110)
para proporcionar las funciones auxiliares.
En la habilitación de la funcionalidad MAHO
incrementada, el dispositivo de comunicaciones sin cables (100)
recibe señales por lo menos de una estación base (por ejemplo, la
primera estación base (130) o la segunda estación base (140))
dentro del alcance del dispositivo de comunicaciones sin cables
(100). Las señales recibidas pueden ser procedentes de una serie de
bandas o una serie de canales dentro de las bandas. Por ejemplo, las
señales recibidas pueden proceder de canales de la banda celular
(es decir, una banda de aproximadamente 800 MHz), la banda PCS (es
decir, una banda de 1900 MHz aproximadamente) u otras bandas
conocidas por los técnicos en la materia. Con intermedio de la
antena auxiliar (120), el dispositivo (100) de comunicaciones sin
cables puede controlar, por ejemplo, la claridad, intensidad u
otras características de otros canales o bandas, en la decisión de
conmutar los canales o bandas por los que se recibe información o se
transmite ésta por la antena principal (110).
Además, no solamente el dispositivo de
comunicaciones sin cables (100) puede controlar otros canales o
bandas, sino que el dispositivo (100) de comunicaciones sin cables
puede también controlar diferentes modalidades. De este modo, por
ejemplo, el dispositivo de comunicaciones sin cables (100) puede
controlar señales transmitidas de acuerdo con acceso múltiple de
división de código (CDMA), acceso múltiple de división de tiempo
(TDMA), servicio telefónico móvil avanzado (AMPS) o cualesquiera
modalidades conocidas por los técnicos en la materia. De acuerdo
con ello, el dispositivo (100) de comunicaciones sin cables puede
llevar a cabo una funcionalidad MAHO a través de modalidades, por
ejemplo, de CDMA a TDMA. De este modo, el dispositivo (100) de
comunicaciones sin cables puede conmutar, por ejemplo, de la
recepción o transmisión de señales CDMA a recepción o transmisión
de señales TDMA con intermedio de la antena principal (110).
El dispositivo de comunicaciones sin cables
(100) puede también utilizar la antena auxiliar (120) como antena
de diversidad. La antena auxiliar (120) puede estar orientada o no
en la misma dirección que la antena principal (110). Por ejemplo,
en una orientación preferente, la antena auxiliar (120) puede
encontrarse aproximadamente ortogonal a la antena principal (110).
Además, la antena auxiliar (120) puede extenderse o no hacia afuera
del cuerpo envolvente del dispositivo (100) de comunicaciones sin
cables. Si el dispositivo (100) de comunicaciones sin cables
determina que la recepción de la señal desde la primera estación
base (130) (es decir, la estación base que se encuentra en
comunicación de dos vías con el dispositivo de comunicaciones sin
cables (100) con intermedio de la antena principal (110)) se
mejoraría si se recibiera por la antena auxiliar (110), entonces el
dispositivo (100) de comunicaciones sin cables puede adaptarse al
recibir la señal a través de la antena auxiliar (120), en vez de
hacerlo a través de la antena principal (110). De manera
alternativa, el dispositivo de comunicaciones sin cables (100)
puede adaptarse al combinar, de manera apropiada, la señal recibida
con intermedio de la antena auxiliar (120) y la señal recibida con
intermedio de la antena principal (110). De esta manera, es
factible sumar las señales deseadas de manera coherente, mientras
que, al mismo tiempo, se suprime la interferencia no deseada en
cierta medida.
Además, el dispositivo de comunicaciones sin
cables (100) puede estar configurado para recibir información de
localización desde un sistema GPS con intermedio de la antena
auxiliar (120). Se observará que la función de la antena auxiliar
puede ser implementada utilizando una o varias antenas auxiliares.
El dispositivo (100) de comunicaciones sin cables puede tener
también acceso al sistema GPS se forma periódica, aperiódica,
automáticamente, semiautomáticamente o manualmente. Así, por
ejemplo, el dispositivo de comunicaciones sin cables (100) puede
recibir datos de GPS con intermedio de la antena auxiliar (120),
cuando un usuario marca 911 (u otra serie de dígitos de
emergencia), y a continuación transmite información de localización
con intermedio, por ejemplo, de la antena principal (110) o la
antena auxiliar (120) a un destino deseado, con intermedio de la red
de comunicaciones sin cables. En otro ejemplo, una estación de base
(por ejemplo, la primera estación de base (130)) puede pedir
información de localización del dispositivo de comunicaciones sin
cables (100). Después de la recepción de dicha solicitud, el
dispositivo (100) de comunicaciones sin cables puede recibir
información GPS con intermedio de la antena auxiliar (120) antes de
procesar la información y, a continuación, transmitir información
de localización a la red de comunicaciones sin cables, con
intermedio, por ejemplo, de la antena principal (110) o de la
antena auxiliar (120). Todavía en otro ejemplo, un usuario del
dispositivo de comunicaciones sin cables (100) puede accionar, por
ejemplo, una tecla especial de función GPS en el teclado del
dispositivo de comunicaciones sin cables (100) que tiene como
resultado que el dispositivo de comunicaciones sin cables (100)
reciba y procese datos de GPS con intermedio de la antena auxiliar
(120) antes de visualizar, por ejemplo, la información de
localización en una pantalla de visualización del dispositivo de
comunicaciones sin cables (100).
La figura 2 muestra una representación
esquemática de una realización, a título de ejemplo, de un sistema
de recepción auxiliar (160) de acuerdo con la presente invención. El
sistema auxiliar de recepción (160) puede formar parte del
dispositivo de comunicaciones sin cables (100) y puede comprender
dos antenas auxiliares (120a-b). Por ejemplo, la
primera antena auxiliar (120a) puede ser una antena de banda dual
para recepción de señales celulares o PCS y la segunda antena
auxiliar (120b) puede ser una antena GPS. De manera alternativa,
puede ser utilizada una única antena auxiliar (120), en vez de las
dos antenas auxiliares (120a-b). El sistema de
recepción auxiliar (160) puede comprender también un duplexor (170),
módulos de procesos de señales (180a-c), un módulo
selector (190), un controlador auxiliar (200) o un controlador
principal (210).
Tal como se ha mostrado en la figura 2, una
primera antena auxiliar (120a) está acoplada al duplexor (170). El
duplexor (170) está acoplado a un primer módulo de proceso de
señales (180a) y a un segundo módulo de proceso de señales (180b).
El primer módulo de proceso de señales (180a) y el segundo módulo de
proceso de señales (180b) están acoplados, cada uno de ellos, al
módulo selector (190) y al controlador auxiliar (200). Una segunda
antena auxiliar (120b) está acoplada a un tercer módulo de proceso
de señales (180c). El tercer módulo de proceso de señales (180c)
está acoplado al módulo selector (190) y al controlador auxiliar
(200). El módulo selector (190) está acoplado al controlador
auxiliar (200) y al controlador principal (210). El controlador
auxiliar (200) está acoplado al controlador principal (200).
Otras realizaciones a título de ejemplo pueden
incluir diferentes niveles de integración que no se han mostrado en
la figura 2. Por ejemplo, la primera antena auxiliar (120a) y la
segunda antena auxiliar (120b) pueden ser integradas en una única
antena auxiliar (120). En este ejemplo, un triplexor (175) puede ser
utilizado en vez del duplexor (170), tal como se ha indicado en la
figura 3. En otro ejemplo, el duplexor (170) puede dividir la señal
de comunicaciones recibida, por ejemplo, en señales de banda celular
y señales de banda GPS/PCS, tal como se ha mostrado en la figura 4.
Este último ejemplo puede incluir opcionalmente, por ejemplo, un
módulo de conmutación (185) o circuitos adicionales en el módulo de
proceso de señales (180c) que sintonizan la señal reciba a la banda
GPS. En este ejemplo, el filtro de paso alto del diplexor (165)
puede ser adaptado (es decir, reduciendo la frecuencia de corte del
filtro de paso alto) para que no solamente pase la banda PCS, sino
también la banda GPS, con un nivel aceptable de atenuación. De
manera alternativa, se puede utilizar un duplexor adaptado, en vez
del diplexor (165). Se pueden conseguir otros niveles de
integración, especialmente, por ejemplo, combinando partes de los
módulos de procesos de señales (180b-c) tales como,
por ejemplo, los circuitos para mezcla PCS/GPS o bien filtrado IF
CDMA/GPS. Además, los componentes mostrados en la figura 2 pueden
ser también utilizados por los circuitos relacionados a la antena
principal (120). Por ejemplo, el controlador principal (210) o el
módulo selector (190) puede ser utilizado para llevar a cabo
funciones convencionales en la recepción o transmisión de señales
de comunicaciones sin cables, por ejemplo, en banda celular o en
banda PCS. Algunas de estas realizaciones, a título de ejemplo, se
describirán adicionalmente más adelante.
En su funcionamiento, tal como se ha mostrado en
la figura 2, la primera antena auxiliar (120a) recibe señales de
comunicaciones celulares o PCS. La segunda antena auxiliar (120b)
recibe señales GPS. El duplexor (170) divide las señales recibidas
celulares/PCS y filtra las señales en señales de banda celular y
señales de banda PCS. Las señales de banda celular son dirigidas al
primer módulo de proceso de señales (180a); las señales de bandas
PCS son dirigidas al segundo módulo (180b) de proceso de señales, y
las señales GPS son dirigidas al tercer módulo (180c) de proceso de
señales. El primer módulo (180a) de proceso de señales, el segundo
módulo de proceso de señales (180b) y el tercer módulo (180c) de
proceso de señales amplifican y filtran adicionalmente las señales
en la banda celular, banda PCS y banda GPS, respectivamente. Además,
el primer módulo (180a) de proceso de señales, el segundo módulo
(180b) de proceso de señales y el tercer módulo (180c) de proceso de
señales mezclan y filtran a la banda intermedia (IF), de acuerdo
con señales de selección generadas por el módulo selector (190)
bajo el control del controlador principal (210). A continuación, el
primer módulo (180a) de proceso de señales, el segundo módulo
(180b) de proceso de señales y el tercer módulo (180c) de proceso
de señales dirigen las señales de banda IF filtradas al controlador
auxiliar (200).
El controlador auxiliar (200) recibe señales de
nivel bajo de los módulos de procesos de señales
(180a-c) y a continuación amplifica la señal de
nivel bajo en una magnitud determinada por el bucle (220) del
control de ganancia automática auxiliar (AGC), que es controlado
por el controlador principal (210). La magnitud determinada por el
bucle auxiliar AGC (220) amplifica las señales de bajo nivel, como
mínimo, a un nivel tal que, por ejemplo, un demodulador en fase y
cuadrador (IQ) del controlador auxiliar (200) puede funcionar, y de
manera tal que, por ejemplo, la señal amplificada cae dentro de la
gama dinámica de un convertidor analógico a digital (ADC) del
controlador auxiliar (200). La información digitalizada (por
ejemplo, señales de amplitud o de fase, variantes en el tiempo) es
dirigida a continuación a través de la línea de datos o bus (230) al
controlador principal (210), donde la información digitalizada es
procesada adicionalmente.
De acuerdo con lo anterior, el dispositivo (100)
de comunicaciones sin cables puede encontrarse en comunicaciones de
dos vías con una red de comunicaciones sin cables a través de la
antena principal (100) mientras efectúa el control de otros
canales, bandas o modalidades. Por ejemplo, en el control de otros
canales dentro de una banda utilizada por la antena principal
(100), el controlador principal (210) puede controlar el módulo
selector (190) de manera tal que los módulos de procesos de señales
(180a-c) filtren selectivamente diferentes canales
en la banda. El controlador auxiliar (200) a través de, por ejemplo,
el AGC auxiliar y el demodulador IQ, comprueba informaciones (por
ejemplo, parámetros de amplitud o fase) con respecto a las señales
de los canales de la banda. Esta información es digitalizada a
continuación y enviada al controlador principal (210). La
información con respecto a cada canal de la banda puede ser evaluada
o comparada por el controlador principal (210), por ejemplo, con el
canal de la banda que se está utilizando por la antena principal
(110) en la determinación de si el control principal (210) debería
conmutar, por ejemplo, la antena principal (110) al canal más
efectivo. En otra realización, el sistema de recepción auxiliar
(160) puede controlar señales recibidas desde otros canales en
otras bandas, o señales recibidas desde otras modalidades de
comunicaciones sin cables. Así, por ejemplo, el controlador
principal (210) puede determinar que señales procedentes de la banda
celular son más eficaces de la banda PCS; o bien, por ejemplo, que
señales en modalidades CDMA son más efectivas que las señales en
modalidad TDMA o modalidad AMPS.
Además, la señal de datos GPS recibida por el
controlador auxiliar (200), con intermedio de la segunda antena
auxiliar (120b), puede ser enviada al controlador principal (210).
El controlador principal (210) puede procesar a continuación la
señal de datos GPS y extraer la información de localización deseada.
La información de localización puede ser exhibida por el
controlador principal (210), por ejemplo, en una pantalla de
visualización del dispositivo (100) de comunicaciones sin cables.
El controlador principal (210) puede transmitir también la
información de localización con intermedio de la antena principal
(110) o la antena auxiliar (120) a una vía de destino deseada, por
ejemplo, la red de comunicaciones sin cables. De esta manera, por
ejemplo, si entra una cadena de emergencia de dígitos, tales como,
por ejemplo, 911, en el teclado, el controlador principal (210)
puede transmitir información de localización en la antena principal
(110) o en la antena auxiliar (120), por ejemplo, a la otra parte
(por ejemplo, el puesto de policía más próximo) conectada como
resultado de marcar el número 911. En otros ejemplos, el
controlador principal (210) puede recibir, con intermedio de la
antena principal (110), una pregunta sobre la localización del
dispositivo de comunicaciones sin cables (100). Como respuesta, el
controlador principal (110) puede contestar transmitiendo la
información de localización en la antena principal (110) o la
antena auxiliar (120) al que efectúa la pregunta.
Además, la primera antena auxiliar (120a) puede
proporcionar recepción con diversidad. Por ejemplo, el controlador
principal (210) puede recibir señales de la antena principal (110)
en un canal, banda o modalidad específicos. El controlador
principal (210) puede determinar que el canal específico, banda o
modalidad es recibido de manera más efectiva desde la primera
antena auxiliar (120a). De acuerdo con ello, el controlador
principal (210) puede conmutar a continuación para recibir el canal
específico, banda o modalidad desde la primera antena auxiliar
(120a), en vez de la antena principal (110). De manera alternativa,
el controlador principal (210) puede determinar que el canal
específico, banda o modalidad es recibido, de manera más eficaz, al
combinar apropiadamente la señal procedente de la primera antena
auxiliar (120a) y la señal procedente de la antena principal
(110).
Igual que la primera antena auxiliar (120a)
puede proporcionar recepción auxiliar, una tercera antena auxiliar
(120c) puede proporcionar transmisión auxiliar. Si bien no se ha
mostrado en detalle en la figura 2, la tercera antena auxiliar
(120c) puede estar dispuesta formando un cierto ángulo con respecto
a la antena principal (110). De acuerdo con ello, las
características de transmisión de la tercera antena auxiliar (120c)
pueden ser ventajosas de manera que el controlador principal (210)
dirige la transmisión principal a través de la tercera antena
auxiliar (120c), en vez de hacerlo con la antena principal (110) o
en combinación con esta última. Además, la tercera antena auxiliar
(120c) puede estar integrada con la primera antena auxiliar
(120a).
La figura 5 muestra una realización a título de
ejemplo del sistema de recepción auxiliar (160) y algunos
componentes de una realización, a título de ejemplo, de un sistema
de antena principal (240), de acuerdo con la presente invención.
Solamente algunos de los componentes de la antena principal (240) se
han mostrado, puesto que muchos de los componentes del sistema de
antena principal (240) son conocidos por los técnicos en la
materia.
En una realización a título de ejemplo, el
sistema (240) de antena principal puede incluir, por ejemplo, la
antena principal (110), un diplexor celular/PCS (250), un duplexor
PCS (260), un duplexor celular (270), un amplificador de ruidos
bajos PCS (LNA) (280), un LNA celular (290), un filtro de banda PCS
(300), un filtro de banda celular (310), un mezclador PCS (320), un
mezclador CDMA (330), un mezclador FM (340), un divisor de
frecuencia (350), un filtro IF CDMA (360), un filtro IF FM (370), un
demodulador principal IF (380), el controlador principal (210), el
módulo selector (190), un primer oscilador (390) o un segundo
oscilador (400).
En una realización a título de ejemplo, el
sistema de antena principal (240) está diseñado para recibir y
transmitir señales de comunicación, por ejemplo, en un mínimo de dos
bandas. De este modo, por ejemplo, la antena principal (110) puede
ser una antena de banda dual, sintonizada para recibir y transmitir
señales de comunicaciones en banda celular o PCS. Además, la figura
5 muestra que algunos componentes utilizados en el sistema de
recepción auxiliar (160) y en el sistema de antena principal (240)
pueden estar combinados. De acuerdo con ello, el controlador
principal (210) que puede incluir, por ejemplo, un módem de estación
móvil (MSM), puede ser utilizado tanto por el sistema de recepción
auxiliar (160) como por el sistema de antena principal (240). En
otro ejemplo, el módulo selector (190) puede incluir, por ejemplo,
una combinación de un circuito integrado de bucle bloqueado, de
fase única (PLL IC) (410) para el sistema de recepción auxiliar
(160) y un PLL IC dual (420) para el sistema de antena principal
(240).
Tal como se ha mostrado en la figura 5, la
antena principal (110) está acoplada al diplexor celular/PCS (250).
El diplexor celular/PCS (250) está acoplado al duplexor PCS (260).
El duplexor PCS (260) está acoplado al LNA PCS (280) con intermedio
de una puerta de recepción del duplexor PCS (260) y a una cadena de
transmisión de componentes PCS (no mostrada) en una puerta de
transmisión del duplexor PCS (260). El LNA PCS (280) está acoplado
al filtro PCS (300) que, a su vez, está acoplado al mezclador PCS
(320). El mezclador PCS (320) está acoplado al primer oscilador
(390) que, a su vez, está acoplado al módulo selector (190) y, en
una realización a título de ejemplo, el primer oscilador (390) está
acoplado al PLL IC dual (420) del módulo selector (190). El
mezclador PCS (320) está también acoplado al filtro CDMA IF (360)
que, a su vez, está acoplado al demodulador principal IF (380). El
demodulador principal IF (380) está acoplado al módulo selector
(190) con intermedio del segundo oscilador (400) y, en una
realización a título de ejemplo, el demodulador principal IF (380)
está acoplado al PLL IC dual (420) con intermedio del segundo
oscilador (400). El demodulador principal IF (380) está también
acoplado al controlador principal (210).
Si bien el dispositivo de comunicaciones sin
cables puede funcionar de acuerdo con un sistema heterodino (por
ejemplo, sistema receptor superheterodino), el dispositivo de
comunicaciones sin cables puede también funcionar, o puede hacerlo
alternativamente, de acuerdo con otros sistemas tales como, por
ejemplo, un sistema de conversión directo descendente.
El diplexor celular/PCS (250) está también
acoplado al duplexor celular (270). El duplexor celular (270) está
acoplado al LNA celular (290) con intermedio de una puerta de
recepción del duplexor celular (270) y a una cadena de transmisión
celular de componentes (no mostrada) con intermedio de una puerta de
transmisión del duplexor celular (270). El LNA celular (290) está
acoplado al filtro celular (310) que, a su vez, está acoplado al
mezclador CDMA (330). El mezclador CDMA (330) está acoplado al
filtro IF CDMA (360) que, a su vez, está acoplado al demodulador IF
principal (380). El mezclador CDMA (330) está también acoplado al
primer oscilador (390) con intermedio del divisor de frecuencia
(350). El filtro celular (310) está también acoplado al mezclador
FM (340). El mezclador FM (340) está acoplado al filtro IF FM (370)
que, a su vez, está acoplado al demodulador principal IF (380). El
mezclador FM (340) está también acoplado al primer oscilador (390)
con intermedio del divisor de frecuencia (350).
En funcionamiento, la antena principal (110)
puede ser utilizada para recibir y transmitir, por ejemplo, señales
de banda celular/PCS. Por lo tanto, por ejemplo, las señales de
banda PCS pueden ser recibidas con intermedio de la antena
principal (110). El diplexor celular/PCS (250) pasa, con intermedio
de un filtro de paso alto interno, las señales de banda PCS a
través del duplexor PCS (260). Con intermedio de la puerta de
recepción del duplexor PCS (260), la señal es amplificada por el
LNA del PCS (280) antes de ser filtrada por el filtro de banda PCS
(300) (por ejemplo, un filtro de banda de 1960 MHz aproximadamente).
En el mezclador PCS (320), la señal filtrada es mezclada a
continuación con una señal (por ejemplo, señal de banda VCO
aproximadamente de 2,15 GHz) generada por el primer oscilador
(390), tal como queda determinado por el módulo selector (190) y,
en una realización a título de ejemplo, el PLL IC dual (420). El
módulo selector (190) es controlado por programación almacenada o
ejecutada en el controlador principal (210). El filtro CDMA IF (360)
(por ejemplo, un CDMA aproximadamente de 183,6 MHz) pasa a
continuación las frecuencias IF. Las señales IF recibidas por el
demodulador principal IF pueden ser amplificadas a continuación, de
acuerdo con un receptor principal AGC de bucle (430). El
demodulador IF principal (380) demodula las señales IF utilizando
una señal generada por el segundo oscilador (400), tal como queda
determinado por el módulo selector (190) y digitaliza la información
que es enviada al controlador principal (210) con intermedio de una
línea o un bus (440). La información es procesada a continuación
adicionalmente por el controlador principal (210).
Una ruta similar es seguida en la rama celular
del sistema de antena principal (240). De este modo, por ejemplo,
señales de banda celular pueden ser también recibidas a través de la
antena principal (110). El diplexor celular/PCS (250) pasa, con
intermedio de un filtro de paso bajo interno, las señales de la
banda celular por el duplexor celular (270). A través de la
abertura de recepción del duplexor celular (270), la señal es
amplificada por el LNA celular (290) antes de ser filtrada por el
filtro de banda celular (310) (por ejemplo, un filtro de banda de
880 MHz aproximadamente).
En el mezclador CDMA (330) o el mezclado FM
(340), la señal filtrada es mezclada a continuación con una señal
generada por el primer oscilador (390) y es transformada por el
divisor de frecuencia (350). Por ejemplo, el divisor de frecuencia
(250) puede recibir la señal generada por el oscilador (390) y
reduce la frecuencia de la señal por la mitad, antes de enviar la
señal transformada al mezclador (330) CDMA y al mezclador FM (330).
La señal mezclada CDMA es acoplada a continuación al filtro IF CDMA
(360) antes de proceder tal como se ha descrito. En otra ruta, la
señal mezclada FM es filtrada a continuación por el filtro IF FM
(370) (por ejemplo, un filtro FM aproximadamente de 183,6 MHz)
antes de ser acoplado al demodulador principal IF (380), antes de
proceder tal como se ha descrito anteriormente.
En una realización a título de ejemplo, el
sistema de recepción auxiliar (160) puede incluir, por ejemplo, la
primera antena auxiliar (120a), la segunda antena auxiliar (120b),
el duplexor (170) (por ejemplo, un duplexor celular/PCS), un LNA
celular (450), un LNA PCS (460), un LNA GPS (470), un filtro de
banda celular (480), un filtro de banda PCS (490), un filtro de
banda GPS (500), un módulo de conmutación (510), un mezclador
celular CDMA/FM (520), un mezclador PCS/GPS (530), un divisor de
frecuencia (540), un tercer oscilador (550), un filtro IF FM (560),
un filtro IF CDMA/GPS (570), el controlador auxiliar (200), el
segundo oscilador (400), el módulo selector (190) o el controlador
principal (210).
En su funcionamiento, la primera antena auxiliar
(120a) puede ser utilizada para recibir, por ejemplo, señales de
banda celular/PCS. De este modo, por ejemplo, las señales de banda
celular pueden ser recibidas con intermedio de la primera antena
auxiliar (120a). El duplexor celular/PCS (170) filtra la señal
recibida, pasando las señales de banda celulares al LNA celular
(450) (por ejemplo, un LNA de aproximadamente 800 MHz), donde son
amplificadas. La señal amplificada es filtrada a continuación por un
filtro de banda celular (480) (por ejemplo, un filtro de banda
aproximadamente de 800 MHz). A continuación, en el mezclador celular
CDMA/FM (520), la señal filtrada es mezclada por una señal generada
por el tercer oscilador (550) y transformada por el divisor de
frecuencia (540). El divisor de frecuencia (540) puede reducir, por
ejemplo, por la mitad la frecuencia de la señal generada por el
tercer oscilador (540). La señal generada por el tercer oscilador
(550) es dictada por el módulo selector (190) y, en una realización
a título de ejemplo, al IC PLL (420) para recepción auxiliar. El
módulo selector (190) es controlado por programación almacenada o
ejecutada en el controlador principal (210). La señal mezclada es
enviada, a continuación, al filtro IF FM (560) y al filtro IF
CDMA/GPS (570). El filtro IF FM (560) filtra las señales de FM y
las pasa al controlador auxiliar (200). El filtro CDMA/GPS IF (570)
pasa solamente señales CDMA o GPS de interés al controlador auxiliar
(200). El controlador auxiliar (200) puede incluir, por ejemplo, un
demodulador auxiliar de diversidad/vigilancia IF. El controlador
auxiliar (200) amplifica la señal filtrada a un nivel tal como
queda determinado por el bucle auxiliar AGC (220). La señal
amplificada puede ser, por ejemplo, demodulada con una señal
generada por el segundo oscilador (400), el cual, por su parte,
está controlado por el módulo selector (190) y, en una realización a
título de ejemplo, está controlado por el IC PLL dual (420). La
señal amplificada es digitalizada a continuación, por ejemplo, por
un ADC en el controlador auxiliar (200). La señal digitalizada puede
ser enviada a continuación al controlador principal (210) para
proceso adicional.
También se pueden recibir señales de banda PCS a
través de la primera antena auxiliar (120a). El duplexor
celular/PCS (170) filtra la señal recibida, pasa las señales de
banda PCS al LNA PCS (460) (por ejemplo, un LNA aproximadamente de
1960 MHz), donde son amplificadas. La señal amplificada es filtrada
a continuación por el filtro de banda PCS (480) (por ejemplo, un
filtro de banda 800 MHz aproximadamente). En una realización a
título de ejemplo, la señal filtrada pasa por el módulo de
conmutación (510). El módulo de conmutación (510) conecta o bien
las señales de banda PCS o bien las señales de banda GPS al
mezclador PCS/GPS (530). El módulo de conmutación (510) puede ser
controlado, por ejemplo, por el controlador principal (210). A
continuación, en el mezclador PCS/GPS (530), la señal filtrada es
mezclada con una señal que es generada por el tercer oscilador
(550). La señal mezclada es enviada a continuación al filtro IF FM
(560) y al filtro IF CDMA/GPS (570). La señal es procesada, a
continuación, tal como se ha descrito anteriormente.
Las señales GPS pueden ser recibidas, por
ejemplo, en la segunda antena (120b) o a través de una antena única
(120). Tal como se ha mostrado en la figura 5, las señales de GPS
son recibidas por la segunda antena (120b) y amplificadas por el
LNA GPS (470), antes de ser filtradas por el filtro de banda GPS
(500). La señal filtrada pasa por el módulo de conmutación (510) al
mezclador PCS/GPS (530). El mezclador PCS/GPS (530) mezcla la señal
filtrada con una señal generada por el tercer oscilador (550), antes
de ser filtrada por el filtro IF CDMA/GPS (570). La señal GPS es
amplificada a continuación y procesada en el controlador auxiliar
(200) antes de ser procesada adicionalmente en el controlador
principal (210).
En una realización a título de ejemplo, el
sistema (240) de la antena principal da prioridad a una comunicación
de dos vías con una red de comunicaciones sin cables. No obstante,
si bien el dispositivo (100) de comunicaciones sin cables se
encuentra en comunicaciones de dos vías, el dispositivo de
comunicaciones sin cables (100) puede asignar una prioridad más
baja a la exploración de otros canales, bandas o modalidades con
intermedio de la primera antena auxiliar (120a). Una orden de
escaneado para canales, bandas o modalidades es determinada por el
controlador principal (210) a través de, por ejemplo, una lista
almacenada en una memoria del controlador principal (210). El
escaneado se consigue, por ejemplo, por el módulo selector (190)
controlado por el controlador principal (210). Las decisiones en
cuanto a los canales, bandas o modalidades a explorar se pueden
determinar también en base a la información recibida con intermedio
de la línea o bus (230). Si el controlador principal (210)
determina que existe un canal, banda o modalidad mucho mejor, el
controlador principal (210) puede cambiar el sistema de antena
principal (240) a un canal, banda o modalidad mejor. Esta
exploración puede tener lugar, por ejemplo, a intervalos periódicos
o como función de condiciones de puesta en marcha, tal como, por
ejemplo, al alcanzar la intensidad de una señal de umbral.
En otra realización a título de ejemplo, el
controlador principal (210) puede controlar el canal, banda o
modalidad específicos que son utilizados por la antena principal
(110) y puede hacer que la primera antena auxiliar (120a) reciba la
misma señal en el mismo canal, banda o modalidad específicos que la
antena principal (110). La antena auxiliar (120a), que puede
encontrarse en una orientación distinta que la antena principal
(110), puede pasar a ser más efectiva en la recepción de la señal
para el canal, banda o modalidad específico que la antena principal
(110). Como resultado de ello, el controlador principal (210) puede
cambiar las tareas de recepción de la antena principal (110) a la
antena auxiliar (120a). De manera alternativa, el controlador
principal (210) puede utilizar las señales recibidas tanto de la
primera antena auxiliar (120a) como de la antena principal (110) en
la creación de una señal combinada, que puede tener, por ejemplo,
mayor intensidad o claridad.
Además, el controlador principal (210) puede
recibir señales GPS con intermedio de la segunda antena auxiliar
(120b) o de la antena auxiliar (120), si existe solamente una antena
auxiliar. Las señales GPS pueden ser procesadas y la información de
localización puede ser visualizada o transmitida, por ejemplo,
mediante la antena principal (110) o la antena auxiliar (120), tal
como se ha descrito anteriormente.
Por lo tanto, se apreciará que se dan a conocer
sistemas y métodos para proporcionar recepción auxiliar en sistemas
de comunicaciones sin cables. Un técnico en la materia apreciará que
la presente invención puede ser puesta en práctica por otras
realizaciones distintas a las preferentes, que se han presentado en
esta descripción a efectos ilustrativos y no limitativos, estando
limitada la presente invención solamente por las reivindicaciones
siguientes. Se observará que la invención podrá ser puesta en
práctica asimismo mediante equivalentes de las realizaciones
específicas explicadas en esta descripción.
Claims (16)
1. Sistema de antena para un dispositivo (100)
de comunicaciones sin cables, que comprende:
un sistema de antena principal (240) con
capacidad de dúplex completo, acoplado al dispositivo (100) de
comunicaciones sin cables, y configurado para recibir primeras
señales de comunicación de acuerdo con una primera modalidad y una
primera banda;
un sistema de recepción auxiliar (160), que
comprende:
una antena auxiliar (120);
un primer módulo de proceso de señal (180a),
conectado de forma seleccionable a la antena auxiliar (120), y
configurado para recibir segundas señales de comunicación de acuerdo
con la primera modalidad y la primera banda;
un segundo módulo de proceso de señales (180c),
conectado de manera seleccionable a la antena auxiliar (120), y
configurado para recibir una señal auxiliar; y
un módulo selector (190) acoplado al primer
módulo de proceso (180a) y al segundo módulo de proceso de señal
(180c); y
un controlador (210) conectado operativamente al
sistema de antena principal (240) y al módulo selector (190),
estando el controlador (210) configurado para recibir separadamente
señales comunicadas por el sistema de antena principal (240) y por
el sistema de recepción auxiliar (160), estando configurado el
módulo selector (190) para pasar una de las segundas señales de
comunicación y una señal auxiliar al controlador (210).
2. Sistema de antena, según la reivindicación 1,
en el que el sistema de recepción auxiliar (160) está limitado a
funcionamiento semidúplex.
3. Sistema de antena, según la reivindicación 1,
en el que el controlador (210) está configurado además para
recibir, de manera seleccionable, una de las primeras señales de
comunicación con intermedio del sistema de antena principal (240) y
las segundas señales de comunicación con intermedio del sistema de
recepción auxiliar (160).
4. Sistema de antena, según la reivindicación 3,
en el que el sistema de antena principal (240) comprende una antena
principal (110), de manera que la antena auxiliar (120) se encuentra
en situación de diversidad con la antena principal (110).
5. Sistema de antena, según la reivindicación 4,
en el que la antena auxiliar (120) está dispuesta de forma
aproximadamente ortogonal con respecto a la antena principal
(110).
6. Sistema de antena, según la reivindicación 1,
en el que el sistema de antena principal (240) está configurado
además para recibir las primeras señales de comunicación, de acuerdo
con un primer canal, de manera que el primer módulo de proceso de
señales (180a) está configurado para recibir las segundas señales de
comunicación de acuerdo con un segundo canal distinto al primer
canal.
7. Sistema de antena, según la reivindicación 1,
en el que el segundo módulo de proceso de señales (180c) está
configurado para recibir la señal auxiliar, de acuerdo con una
segunda banda distinta de la primera banda.
8. Sistema de antena, según la reivindicación 7,
en el que el segundo módulo de proceso de señales (180c) está
configurado para recibir señales GPS.
9. Sistema de antena, según la reivindicación 1,
en el que el segundo módulo de proceso de señales (180c) está
configurado para recibir la señal auxiliar según una segunda
modalidad.
10. Sistema de antena, según la reivindicación
1, en el que el sistema de antena auxiliar (160) comprende además
un tercer procesador de señales (180b), conectado de manera
seleccionable a la antena auxiliar (120), conectado de manera
seleccionable al módulo selector (190), y configurado para recibir
terceras señales de comunicación con la primera modalidad y una
segunda banda.
11. Método para proporcionar recepción mejorada
en un sistema de antena de diversidad, comprendiendo el sistema de
antena de diversidad un sistema de antena principal y un sistema de
recepción auxiliar, cuyo método comprende:
establecer comunicaciones de dúplex completo con
intermedio de un sistema de antena principal, comprendiendo las
comunicaciones de dúplex completo primera señales de comunicaciones,
de acuerdo con una primera modalidad y una primera banda;
conectando de manera seleccionable una antena
auxiliar a un primer módulo de proceso de señales;
recibiendo segundas señales de comunicación con
intermedio de la antena auxiliar y el primer módulo de proceso de
señales, comprendiendo las segundas señales de comunicación señales
de acuerdo con la primera modalidad y la primera banda;
conectando, de manera seleccionable, la antena
auxiliar a un segundo módulo de proceso de señales;
recibiendo una señal auxiliar con intermedio de
la antena auxiliar y el segundo módulo de proceso de señales;
pasando una de las segundas señales de
comunicación y la señal auxiliar;
procesando separadamente las primeras señales de
comunicación y la señal que ha sido pasada de las segundas señales
de comunicación y la señal auxiliar.
12. Método, según la reivindicación 11, en el
que la señal auxiliar comprende señales de banda GPS, comprendiendo
además el método la determinación de información de localización
desde las señales de banda de GPS.
13. Método, según la reivindicación 12, que
comprende además la transmisión de la información de localización
determinada con intermedio del sistema de antena principal.
14. Método, según la reivindicación 11, en el
que la conexión seleccionable de la antena auxiliar al segundo
módulo de proceso de señales es llevada a cabo cuando la calidad de
recepción de las primeras señales de comunicación es superior a la
calidad de recepción de las segundas señales de comunicación.
15. Método, según la reivindicación 11, en el
que la conexión seleccionable de la antena auxiliar al primer
módulo de proceso de señales es llevada a cabo cuando la calidad de
recepción de las segundas señales de comunicación es mayor que la
calidad de recepción de las primeras señales de comunicación.
16. Método, según la reivindicación 11, en el
que el sistema de recepción auxiliar está limitado a funcionamiento
semidúplex.
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