JP2004537230A

JP2004537230A - 無線通信システムで補助受信を提供するシステムおよび方法

Info

Publication number: JP2004537230A
Application number: JP2003516234A
Authority: JP
Inventors: ティモシーフォレスター，
Original assignee: キョウセラワイヤレスコーポレイション
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2022-07-10
Also published as: CN1256817C; WO2003010982A3; EP1433338A2; ES2258640T3; KR100913662B1; DE60209228T2; KR20040018429A; ATE318054T1; EP1433338B1; WO2003010982A2; CN1537366A; US7181171B2; AU2002345284A1; DE60209228D1; JP4237617B2; US20030017833A1; WO2003010982A8

Abstract

無線通信システムにおいて補助受信を提供するシステムおよび方法は、無線通信デバイスを含む。この無線通信デバイスは、第１のアンテナおよび第２のアンテナを含む。この無線通信デバイスは、例えば、無線通信ネットワークによる双方向通信を確立し得る。この無線通信デバイスは、また、モバイル支援ハンドオフ（ＭＡＨＯ）、ダイバーシティアンテナシステムおよびＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）システムのうちの少なくとも１つにおいて第２のアンテナを用いてもよい。

Description

【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、概して、補助受信を提供するシステムおよび方法に関する。より詳細には、本発明は、無線通信システムで補助受信を提供するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
無線通信ネットワークにおける無線通信デバイスによって受信または送信された信号は、多くの要因によって影響される。例えば、無線通信ネットワークにおいて無線通信デバイスから最も近い基地局までの距離は、受信された信号の強さに直接関係している。さらに、環境パラメータは、受信された信号の品質に影響を与える傾向がある。従って、例えば、マルチパスを考慮することによる建設的な干渉および破壊的な干渉が都市環境では加速され得る。
【０００３】
従来の無線通信デバイスは、無線信号を受信および送信するためのシングルアンテナを有している。この従来の無線通信デバイスが、特別な環境でのマルチパス信号の結果である悪い通信信号を受信している場合、ユーザは、受信を改善する位置を見つけようと努めてランダムに動き回ることを強いられ得る。この目的を考慮すると、ユーザはまた、無線通信デバイスおよびそのシングルアンテナを無数の方向に同時に向けてもよい。しかし、このような望ましくはない対処法でさえ、ある特定の環境（例えば、ユーザが自由に動くことができない場合、または、ユーザが無線通信デバイスを指向する等の厄介なタスクを行えない場合）では利用可能ではない。
【０００４】
従来の通信デバイスはまた、モバイル支援ハンドオフ（ＭＡＨＯ（ＭｏｂｉｌｅＡｓｓｉｓｔｅｄＨａｎｄＯｆｆ））のアンテナを利用し得る。無線通信デバイスが無線通信ネットワークのセル（ｃｅｌｌ）間を移動している間に、現在のセルからの受信された信号は弱くなり得る。ハンドオフをいつ行うかを決定することを支援するために、この無線通信デバイスは、他のセルの基地局からの信号（例えば、パイロット信号）をモニタし得る。より望ましい品質の信号を有する別のセルを無線通信デバイスが識別すると、この無線通信デバイスは、ネットワークがより望ましいセルへと転送されるべきことを要求し得る。その後、例えば、従来の通信デバイスは、例えば、第１のセルの個人通信サービス（ＰＣＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｅｒｖｉｃｅｓ））帯域にある周波数ｆ_１から、第２のセルのＰＣＳ帯域にある別の周波数ｆ_２に切り替え得る。同じ通信帯域内における、あるセルにおけるある周波数から別のセルにおける別の周波数へのハンドオフは、通信信号を最適化するという目的おける選択肢が非常に制限され、セル間領域で提供されるのみである。例えば、ＰＣＳ帯域で動作している従来の無線デバイスは、ＰＣＳ基地局間でハンドオフを実行することを支援し得る。しかし、現在のＰＣＳ信号が弱くなり、より強いＰＣＳパイロットが見つからない場合、コールが落とされ得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
本発明は、無線通信用の従来の装置および方法の不利な点の大部分を軽減する。
【０００６】
例示的な実施形態では、本発明は、無線通信デバイスで補助受信を提供するシステムおよび方法を提供する。この無線通信デバイスは、２つのアンテナを含む。このような構成では、一方のアンテナは、無線通信ネットワークを用いる双方向通信を確立するために用いられ得る。その一方で、他方のアンテナは、補助機能を実行する。この補助機能は、例えば、通信帯域およびモード間のモバイル支援ハンドオフ（ＭＡＨＯ）を可能にすること、ダイバーシティアンテナシステムを実現すること、または、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）信号をＧＰＳシステムに提供することを含んでもよい。
【０００７】
本発明は、無線通信デバイスが、ＭＡＨＯを開始するべきかどうかを決定する際に、無線通信デバイスの他のチャネル、帯域またはモードを走査して、評価することが可能となり得るという利点を有する。従って、例えば、無線通信デバイスのメインアンテナシステムは、ハンドオフする、あるいは、無線通信の別のチャネル、帯域またはモードを切り替えることが可能となり得る。
【０００８】
本発明はまた、メインアンテナを介して受信された信号を組み合わせる代わりに、補助アンテナを介して信号を受信することによって、無線通信デバイスにより受信された信号の品質を改善することが可能となり得るという利点を有する。
【０００９】
本発明は、補助アンテナがＧＰＳ信号を受信することによって位置情報をさらに提供するように構築され得るという利点を有する。ＧＰＳ信号から決定された位置情報は、例えば、表示されてもよいし、無線通信デバイスを介して送信されてもよい。
【００１０】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、添付の図面（これらの図面では、その全体において、同じ参照番号は、同じ部品を参照している）に沿って、本発明の以下に記載された詳細な説明をレビューすることによって理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（発明の詳細な説明）
図１は、本発明による無線通信システムの例示的な実施形態を示す。この無線通信システムは、無線通信デバイス１００を含む。無線通信デバイス１００は、例えば、ハンドヘルド無線通信デバイス、移動電話、自動車電話、セルラーまたは個人通信サービス（ＰＣＳ）電話、コードレス電話、ワイヤレスモデムを装備したラップトップコンピュータまたは他のコンピューティングデバイス、ページャ、あるいは、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）を含んでもよい。無線デバイス１００は、デジタル、アナログ、または、それらの組み合わせでもよい。実際に、無線通信デバイス１００は、任意の種類の無線通信デバイスでもよく、当業者に公知のデバイスの組み合わせであってもよい。
【００１２】
無線通信デバイス１００は、メインアンテナ１１０および補助アンテナ１２０等の２つのアンテナを含み得る。図１に示されるように、メインアンテナ１１０は、第１の基地局１３０と双方向通信（ｔｗｏ−ｗａｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行う。第１の基地局１３０は、例えば、無線通信ネットワークにおける複数の基地局のうちの１つであってもよい。補助アンテナ１２０は、第１の基地局１３０、第２の基地局１４０または衛星１５０と少なくとも１方向通信（ｏｎｅ−ｗａｙｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行う。第２の基地局１４０は、例えば、無線通信ネットワークにおける複数の基地局に属した別の基地局であってもよい。衛星１５０は、例えば、ＧＰＳシステム衛星およびそれらの地上局の集まり等による、例えば、複数の衛星のうちの１つであってもよい。
【００１３】
動作中に無線通信デバイス１００は、例えば、第１の基地局１３０と無線通信しているメインアンテナ１１０を介して無線通信ネットワークを用いて双方向通信を確立し得る。この無線通信デバイスは、次いで、補助アンテナ１２０を用いて、例えば、強化モバイル支援ハンドオフ（ＭＡＨＯ）、ダイバーシティアンテナシステムまたはＧＰＳシステムを提供することを支援し得る。無線通信デバイス１００がアンテナ間の機能を知的な様態で分散し得ることは理解される。例えば、無線通信デバイス１００は、ネットワーク通信が補助アンテナ１２０により良く確立されることを決定し得る。続いて、無線通信デバイス１００は、補助アンテナ１２０を用いてメインの機能を提供し、メインアンテナ１１０を用いて補助機能を提供し得る。
【００１４】
強化ＭＡＨＯ機能を可能にすると、無線通信デバイス１００は、無線通信デバイス１００の範囲内にある少なくとも１つの基地局（例えば、第１の基地局１３０または第２の基地局１４０）から信号を受信する。受信される信号は、複数の帯域からであっても、帯域内の複数のチャネルからであってもよい。例えば、受信される信号は、セルラー帯域（すなわち、約８００ＭＨｚの帯域）、ＰＣＳ帯域（すなわち、約１９００ＭＨｚの帯域）、または、当業者に公知の他の帯域のチャネルからであってもよい。補助アンテナ１２０を介して、無線通信デバイス１００は、チャネルまたは帯域（情報は、これらを通ってメインアンテナ１１０によって受信される、または、送信される）を切り替えるかどうかを決定する際に、他のチャネルまたは帯域の、例えば、明瞭さ、強さまたは他の特性をモニタし得る。
【００１５】
さらに、無線通信デバイス１００は、他のチャネルまたは帯域をモニタし得るだけでなく、異なるモードもモニタし得る。例えば、無線通信デバイス１００は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、アドバンスドモバイル電話サービス（ＡＭＰＳ）または当業者に公知の任意の他のモードに従って送信された信号をモニタリングし得る。従って、無線通信デバイス１００は、例えば、ＣＤＭＡからＴＤＭＡへのモードに渡ってＭＡＨＯを実行し得る。このように、無線通信デバイス１００は、例えば、メインアンテナ１１０を介して、送信または受信ＣＤＭＡ信号から送信または受信ＴＤＭＡ信号に切り替え得る。
【００１６】
無線通信デバイス１００はまた、ダイバーシティアンテナとして補助アンテナ１２０を用いてもよい。この補助アンテナ１２０は、メインアンテナ１１０と同じ方向に指向してもしなくてもよい。例えば、好ましい向きでは、補助アンテナ１２０は、メインアンテナ１１０にほぼ直交し得る。さらに、この補助アンテナ１２０は、無線通信デバイス１００の筐体外部に突き出ても突き出ていなくてもよい。第１の基地局１３０（すなわち、メインアンテナ１１０を介して無線通信デバイス１００と双方向通信している基地局）からの信号の受信が、補助アンテナ１１０によって受信される場合に改善されると無線通信通信デバイス１００が判断する場合、無線通信デバイス１００は、メインアンテナ１１０の代わりに補助アンテナ１２０を介する信号を受信することによって適応し得る。あるいは、無線通信デバイス１００は、補助アンテナ１２０を介して受信された信号と、メインアンテナ１１０を介して受信された信号とを適切に重ね合わせることによって適応し得る。この様態で、所望の信号をコヒーレントに足し合わせて、同時に、所望ではない干渉をある程度抑えることが実行可能である。
【００１７】
さらに、無線通信デバイス１００は、ＧＰＳシステムからの位置情報を補助アンテナ１２０を介して受信するように構成され得る。この補助アンテナ機能が１つ以上の補助アンテナを用いて実現され得ることが理解される。無線通信デバイス１００はまた、周期的に、非周期的に、自動的に、半自動的にまたは手動でＧＰＳシステムにアクセスし得る。従って、例えば、無線通信デバイス１００は、ユーザが９１１（または他のいくつかの緊急用の数字列）に電話をかけると、補助アンテナ１２０を介してＧＰＳデータを受信し、続いて、（例えば、メインアンテナ１１０または補助アンテナ１２０を介して）位置情報を無線通信ネットワークを介する所望の送信先に送信し得る。別の実施例では、基地局（例えば、第１の基地局１３０）は、無線通信デバイス１００から位置情報を要求し得る。このような要求を受信すると、無線通信デバイス１００は、補助アンテナ１２０を介してＧＰＳ情報を受信して、その情報を処理し、その後、（例えば、メインアンテナ１１０または補助アンテナ１２０を介して）位置情報を無線通信ネットワークに送信してもよい。さらに別の実施例では、無線通信デバイス１００のユーザは、例えば、無線通信デバイス１００のキーパッド上にある特別のＧＰＳ機能用のキーを作動させてもよい。結果的に、無線通信デバイス１００は、補助アンテナ１２０を介してＧＰＳデータを受信して処理し、その後、例えば、無線通信デバイス１００の表示スクリーン上に位置情報を表示し得る。
【００１８】
図２は、本発明による補助受信システム１６０の例示的な実施形態を示す概略図を示す。この補助受信システム１６０は、無線通信デバイス１００の一部であってもよいし、２本の補助アンテナ１２０ａ−ｂを含んでもよい。例えば、第１の補助アンテナ１２０ａは、セルラーまたはＰＣＳ信号を受信するデュアル帯域アンテナであり得る。第２の補助アンテナ１２０ｂは、ＧＰＳアンテナであり得る。あるいは、２本の補助アンテナ１２０ａ−ｂの代わりに、一本の補助アンテナ１２０が用いられてもよい。この補助受信システム１６０はまた、デュプレクサ１７０、信号処理モジュール１８０ａ−ｃ、セレクタモジュール１９０、補助コントローラ２００またはメインコントローラ２１０を含んでもよい。
【００１９】
図２に示されるように、第１の補助アンテナ１２０ａは、デュプレクサ１７０に接続される。このデュプレクサ１７０は、第１の信号処理モジュール１８０ａおよび第２の信号処理モジュール１８０ｂに接続される。これらの第１の信号処理モジュール１８０ａおよび第２の信号処理モジュール１８０ｂは、それぞれ、セレクタモジュール１９０および補助コントローラ２００に接続される。第２の補助アンテナ１２０ｂは、第３の信号処理モジュール１８０ｃに接続される。この第３の信号処理モジュール１８０ｃは、セレクタモジュール１９０および補助コントローラ２００に接続される。セレクタモジュール１９０は、補助コントローラ２００およびメインコントローラ２１０に接続される。補助コントローラ２００は、メインコントローラ２００に接続される。
【００２０】
他の例示的な実施形態は、図２には示されない、様々なレベルの統合化を含み得る。例えば、第１の補助アンテナ１２０ａおよび第２の補助アンテナ１２０ｂは、一本の補助アンテナ１２０に統合されてもよい。このような実施例では、図３に示されるように、トリプレクサ１７５がデュプレクサ１７０の代わりに用いられ得る。別の実施例では、デュプレクサ１７０は、例えば、図４に示されるように、セルラー帯域信号およびＧＰＳ／ＰＣＳ帯域信号に受信された通信信号を分離し得る。後者の実施例は、例えば、受信された信号をＧＰＳ帯域にチューニングさせる信号処理モジュール１８０ｃにおいてスイッチングモジュール１８５または追加の回路を随意に含んでもよい。このような実施例では、ダイプレクサ１６５のハイパスフィルタが応用され得（例えば、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を低くする）、許容可能な減衰レベルで、ＰＣＳ帯域だけでなく、ＧＰＳ帯域も通過させるように適応させられ得る。あるいは、適応されたデュプレクサがダイプレクサ１６５の代わりに用いられてもよい。例えば、特に、信号処理モジュール１８０ａ−ｃの一部（ＰＣＳ／ＧＰＳミキシング回路またはＣＤＭＡ／ＧＰＳＩＦフィルタリング回路）を組み合わせることによって、他の統合レベルが達成され得る。さらに、図２に示されたコンポーネントはまた、メインアンテナ１２０に関する回路によって用いられ得る。例えば、メインコントローラ２１０またはセレクタモジュール１９０は、（例えば、セルラー帯域またはＰＣＳ帯域の）無線通信信号の送受信において従来の機能を実行するように用いられ得る。これらの例示的な実施形態のうちのいくつかは、以下でさらに説明される。
【００２１】
図２に示されるように、動作中に、第１の補助アンテナ１２０ａは、セルラーまたはＰＣＳ通信信号を受信する。第２の補助アンテナ１２０ｂは、ＧＰＳ信号を受信する。デュプレクサ１７０は、受信されたセルラー／ＰＣＳ信号を分離して、それらの信号をセルラー帯域信号およびＰＣＳ帯域信号にフィルタリングする。セルラー帯域信号は、第１の処理モジュール１８０ａに導かれる。ＰＣＳ帯域信号は、第２の信号処理モジュール１８０ｂに導かれる。そして、ＧＰＳ信号は、第３の信号処理モジュール１８０ｃに導かれる。第１の信号処理モジュール１８０ａ、第２の信号処理モジュール１８０ｂおよび第３の信号処理モジュール１８０ｃは、セルラー帯域、ＰＣＳ帯域およびＧＰＳ帯域の信号をそれぞれ増幅させ、さらにフィルタリングする。さらに、第１の信号処理モジュール１８０ａ、第２の信号処理モジュール１８０ｂおよび第３の信号処理モジュール１８０ｃは、メインコントローラ２１０によって制御されたセレクタモジュール１９０により発生した選択信号に従って、中間周波数（ＩＦ）帯域にミキシングして、フィルタリングする。続いて、第１の信号処理モジュール１８０ａ、第２の信号処理モジュール１８０ｂおよび第３の信号処理モジュール１８０ｃは、ＩＦ帯域にフィルタリングされた信号を補助コントローラ２００へと導く。
【００２２】
補助コントローラ２００は、信号処理モジュール１８０ａ−ｃから低レベル信号を受信して、次いで、メインコントローラ２１０によって制御される補助自動利得制御（ＡＧＣ）ループ２２０によって設定された量を用いて低レベル信号を増幅する。補助ＡＧＣループ２２０によって設定された量は、低レベル信号を少なくともあるレベルまで増幅する。そのレベルとは、例えば、補助コントローラ２００の同相直交（ｉｎ−ｐｈａｓｅａｎｄｑｕａｄｒａｔｏｒ）（ＩＱ）デモジュレータが機能し得るようなレベル、例えば、増幅された信号が補助コントローラ２００のアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）のダイナミックレンジ内に落ち込むようなレベルである。その後、デジタル化された情報（例えば、時間変動信号の振幅または位相）は、データラインまたはバス２３０を介して、メインコントローラ２１０に導かれる。メインコントローラ２１０では、このデジタル化された情報は、さらに処理される。
【００２３】
従って、無線通信デバイス１００は、他のチャネル、帯域およびモードをモニタリングしつつ、メインアンテナ１００を介する無線通信ネットワークによる双方向通信をし得る。例えば、メインアンテナ１００によって用いられている帯域内の他のチャネルをモニタリングする際には、メインコントローラ２１０は、セレクタモジュール１９０を制御し得、これにより、信号処理モジュール１８０ａ−ｃは、帯域内の異なるチャネルを選択的にフィルタリングする。補助コントローラ２００は、例えば、補助ＡＧＣおよびＩＱデモジュレータを介して、帯域のチャネルにある信号についての情報（例えば、増幅または位相パラメータ）を確認する。確認されたこの情報は、その後、デジタル化され、メインコントローラ２１０に送られる。帯域内の各チャネルについての情報は、その後、メインコントローラ２１０によって評価され得る、または、比較され得る。メインコントローラ２１０が、例えば、メインアンテナ１１０を最も効果的なチャネルにスイッチングするかどうかを判定する際に、メインアンテナ１１０によって用いられている帯域のチャネルと、各チャネルについての情報が比較され得る。別の実施形態では、補助受信システム１６０は、他の帯域にある他のチャネルから受信された信号、または、無線通信の他のモードから受信された信号をモニタし得る。従って、例えば、メインコントローラ２１０は、セルラー帯域からの信号がＰＣＳ帯域からの信号よりも効率的であること、あるいは、ＣＤＭＡモードの信号がＴＤＭＡモードまたはＡＭＰＳモードの信号よりも効率的であることを決定し得る。
【００２４】
さらに、第２の補助アンテナ１２０ｂを介して補助コントローラ２００で受信されたＧＰＳデータ信号は、メインコントローラ２１０に送られてもよい。その後、メインコントローラ２１０は、ＧＰＳデータ信号を処理して、所望の位置情報を抽出し得る。この位置情報は、メインコントローラ２１０によって、例えば、無線通信デバイス１００の表示スクリーン上に表示され得る。メインコントローラ２１０はまた、メインアンテナ１１０または補助アンテナ１２０を介して位置情報を所望の送信先に、例えば、無線通信ネットワークを介して送信し得る。従って、例えば、緊急用の数字列（例えば、９１１）がキーパッドで入力される場合、メインコントローラ２１０は、メインアンテナ１１０または補助アンテナ１２０を経由して、例えば、９１１にダイアルした結果として接続された他の団体（例えば、最も近い警察署）に自動的に位置情報を送信し得る。別の実施例では、メインコントローラ２１０は、メインアンテナ１１０を介して、無線通信デバイス１００の位置に関する質問を送信し得る。これに応じて、メインコントローラ１１０は、メインアンテナ１１０または補助アンテナ１２０を経由して質問者に位置情報を送信することによって答え得る。
【００２５】
さらに、第１の補助アンテナ１２０ａは、ダイバーシティ受信を提供し得る。例えば、メインコントローラ２１０は、特別なチャネル、帯域またはモードで信号をメインアンテナ１１０から受信し得る。メインコントローラ２１０は、その特別なチャネル、帯域またはモードは、より効率的に第１の補助アンテナ１２０ａから受信されることを決定し得る。従って、メインコントローラ２１０は、その後、メインアンテナ１１０代わりに第１の補助アンテナ１２０ａから特別なチャネル、帯域またはモードの受信にスイッチングし得る。あるいは、このメインコントローラ２１０は、特別なチャネル、帯域またはモードが、第１の補助アンテナ１２０ａからの信号とメインアンテナ１１０からの信号とを適切に重ね合わせることによって効率的に受信されることを決定し得る。
【００２６】
第１の補助アンテナ１２０ａが補助受信を提供し得るのと同様に、第３の補助アンテナ１２０ｃは、補助送信を提供し得る。図２では詳細に示されていないが、この第３の補助アンテナ１２０ｃは、メインアンテナ１１０に対してある角度で配置され得る。従って、第３の補助アンテナ１２０ｃの送信特性は、メインコントローラ２１０が、メインアンテナ１１０の代わりに、または、メインアンテナ１１０と組み合わせて第３の補助アンテナ１２０ｃを通ってメインの送信をルーティングするということで有利であり得る。さらに、第３の補助アンテナ１２０ｃは、第１の補助アンテナ１２０ａと統合され得る。
【００２７】
図５は、補助受信システム１６０の例示的な実施形態、および、本発明によるメインアンテナシステム２４０の例示的な実施形態におけるいくつかのコンポーネントを示す。メインアンテナシステム２４０のうちの多くのコンポーネントが当業者に公知であるため、メインアンテナシステム２４０のうちのいくつかのみが示される。
【００２８】
例示的な実施形態では、メインアンテナシステム２４０は、例えば、メインアンテナ１１０、セルラー／ＰＣＳダイプレクサ２５０、ＰＣＳデュプレクサ２６０、セルラーデュプレクサ２７０、ＰＣＳ低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）２８０、セルラーＬＮＡ２９０、ＰＣＳ帯域フィルタ３００、セルラー帯域フィルタ３１０、ＰＣＳミキサー３２０、ＣＤＭＡミキサー３３０、ＦＭミキサー３４０、周波数ディバイダ３５０、ＣＤＭＡＩＦフィルタ３６０、ＦＭＩＦフィルタ３７０、メインＩＦデモジュレータ３８０、メインコントローラ２１０、セレクタモジュール１９０、第１の発振器３９０または第２の発振器４００を含み得る。
【００２９】
例示的な実施形態では、メインアンテナシステム２４０は、例えば、少なくとも２つの帯域で通信信号を受信および送信するように設計される。従って、例えば、メインアンテナ１１０は、セルラーまたはＰＣＳ帯域通信信号を受信または送信するようにチューニングされるデュアル帯域アンテナであってもよい。さらに、図５は、補助受信システム１６０とメインアンテナシステム２４０との両方で用いられるいくつかのコンポーネントが組み合わせられ得ることを示している。従って、例えば、移動局モデム（ＭＳＭ）を含み得るメインコントローラ２１０は、補助受信システム１６０とメインアンテナシステム２４０との両方によって用いられ得る。別の実施例では、セレクタモジュール１９０は、補助受信システム１６０用のシングルフェーズロックドループ集積回路（ＰＬＬＩＣ）４１０、および、メインアンテナシステム２４０用のデュアルＰＬＬＩＣ４２０の組み合わせを含み得る。
【００３０】
図５で示されるように、メインアンテナ１１０は、セルラー／ＰＣＳダイプレクサ２５０に接続される。このセルラー／ＰＣＳダイプレクサ２５０は、ＰＣＳデュプレクサ２６０に接続される。ＰＣＳデュプレクサ２６０は、ＰＣＳデュプレクサ２６０の受信ポートを介してＰＣＳＬＮＡ２８０、および、ＰＣＳデュプレクサ２６０の送信ポートにある送信用のコンポーネントチェーン（図示せず）に接続される。ＰＣＳＬＮＡ２８０は、ＰＣＳフィルタ３００に接続される。次いで、このＰＣＳフィルタ３００は、ＰＣＳミキサー３２０に接続される。このＰＣＳミキサー３２０は、第１の発振器３９０に接続される。次いで、この第１の発振器３９０は、セレクタモジュール１９０に接続され、ある例示的な実施形態では、第１の発振器３９０は、セレクタモジュール１９０のデュアルＰＬＬＩＣ４２０に接続される。このＰＣＳミキサー３２０はまた、ＣＤＭＡＩＦフィルタ３６０に接続される。次いで、このＣＤＭＡＩＦフィルタ３６０は、メインＩＦデモジュレータ３８０に接続される。このメインＩＦデモジュレータ３８０は、第２の発振器４００を介してセレクタモジュール１９０に接続される。例示的な実施形態では、このメインＩＦデモジュレータ３８０は、第２の発振器４００を介してデュアルＰＬＬＩＣ４２０に接続される。このメインＩＦデモジュレータ３８０はまた、メインコントローラ２１０に接続される。
【００３１】
無線通信デバイスがヘテロダインシステム（例えば、スーパーヘテロダイン受信器システム）に従って動作し得るが、無線通信デバイスは、例えば、直接ダウン（ｄｉｒｅｃｔｄｏｗｎ）変換システム等の他のシステムに従って、さらに、または、代替的に動作し得る。
【００３２】
セルラー/ＰＣＳダイプレクサ２５０はまた、セルラーデュプレクサ２７０に接続される。このセルラーデュプレクサ２７０は、セルラーデュプレクサ２７０の受信ポートを介してセルラーＬＮＡ２９０に接続され、セルラーデュプレクサ２７０の送信ポートを介してセルラー送信コンポーネントチェーン（図示せず）に接続される。このセルラーＬＮＡ２９０は、セルラーフィルタ３１０に接続され、順に、セルラーフィルタ３１０は、ＣＭＤＡミキサー３３０に接続される。ＣＤＭＡミキサー３３０は、ＣＤＭＡＩＦフィルタ３６０に接続され、順に、ＣＤＭＡＩＦフィルタ３６０は、メインＩＦデモジュレータ３８０に接続される。このＣＤＭＡミキサー３３０はまた、周波数ディバイダ３５０を介して第一の発振器３９０に接続される。このセルラーフィルタ３１０はまた、ＦＭミキサー３４０に接続される。ＦＭミキサー３４０は、ＦＭＩＦフィルター３７０に接続され、順に、ＦＭＩＦフィルター３７０は、メインＩＦデモジュレータ３８０に接続される。このＦＭミキサー３４０はまた、周波数ディバイダ３５０を介して第１の発振器３９０に接続される。
【００３３】
動作中に、メインアンテナ１１０は、例えば、セルラー／ＰＣＳ帯域信号を受信および送信するように用いられ得る。従って、例えば、ＰＣＳ帯域信号は、メインアンテナ１１０を介して受信され得る。セルラー/ＰＣＳダイプレクサ２５０は、内部ハイパスフィルタを介して、ＰＣＳデュプレクサ２６０を通ってＰＣＳ帯域信号を通過させる。ＰＣＳデュプレクサ２６０の受信ポートを介して、この信号は、ＰＣＳ帯域フィルタ３００（例えば、約１９６０ＭＨｚ帯域フィルタ）によってフィルタリングされる前に、ＰＣＳＬＮＡ２８０によって増幅される。ＰＣＳミキサー３２０では、フィルタリングされた信号は、続いて、セレクタモジュール１９０、例示的な実施形態では、デュアルＰＬＬＩＣ４２０によって指示されて、第１の発振器３９０から発生した信号（例えば、信号帯域ＶＣＯが２．１５ＧＨｚ）でミキシングされる。このセレクタモジュール１９０は、メインコントローラ２１０に格納されたまたは実行されたプログラミングによって制御される。ＣＤＭＡＩＦフィルタ３６０（例えば、ＣＤＭＡで約１８３．６ＭＨｚ）は、その後、ＩＦ周波数を通過させる。メインＩＦデモジュレータによって受信されたＩＦ信号は、その後、メイン受信器ＡＧＣループ４３０に従って増幅され得る。このメインＩＦデモジュレータ３８０は、その後、セレクタモジュール１９０によって指示されて、第２の発振器４００から発生した信号を用いてＩＦ信号をデモジュレートし、ラインまたはバス４４０を介してメインコントローラ２１０に送られる情報をデジタル化する。この情報は、その後、メインコントローラ２１０よってさらに処理される。
【００３４】
メインアンテナシステム２４０のセルラー部には類似のパスが続いている。従って、例えば、セルラー帯域信号はまた、メインアンテナ１１０を介して受信され得る。セルラー／ＰＣＳダイプレクサ２５０は、内部ローパスフィルタを介してセルラーデュプレクサ２７０を通ってセルラー帯域信号を通過させる。セルラーデュプレクサ２７０の受信ポートを介して、この信号は、セルラー帯域フィルタ３１０（例えば、約８８０ＭＨｚの帯域フィルタ）によってフィルタリングされる前にセルラーＬＮＡ２９０によって増幅される。
【００３５】
ＣＤＭＡミキサー３３０またはＦＭミキサー３４０では、フィルタリングされた信号は、第１の発振器３９０から発生して、周波数ディバイダ３５０によって変換された信号で続いてミキシングされる。例えば、この周波数ディバイダ３５０は、第１の発振器３９０から発生した信号を受信し得、この信号の周波数を半分に減少させ得、その後、変換された信号をＣＭＤＡミキサー３３０およびＦＭミキサー３３０に送る。その後、このＣＤＭＡミキシングされた信号は、ＣＤＭＡＩＦフィルタ３６０に接続された後に上記のように処理される。別のパスでは、ＦＭミキシングされた信号は、その後、ＦＭＩＦフィルタ３７０（例えば、ＦＭの約１８３．６ＭＨｚフィルタ）によってフィルタリングされた後に、メインＩＦデモジュレータ３８０に接続されて、上記のように処理される。
【００３６】
例示的な実施形態では、補助受信システム１６０は、例えば、第１の補助アンテナ１２０ａ、第２の補助アンテナ１２０ｂ、デュプレクサ１７０（例えば、セルラー／ＰＣＳデュプレクサ）、セルラーＬＮＡ４５０、ＰＣＳＬＮＡ４６０、ＧＰＳＬＮＡ４７０、セルラー帯域フィルタ４８０、ＰＣＳ帯域フィルタ４９０、ＧＰＳ帯域フィルタ５００、スイッチングモジュール５１０、セルラーＣＤＭＡ／ＦＭミキサー５２０、ＰＣＳ／ＧＰＳミキサー５３０、周波数ディバイダ５４０、第３の発振器５５０、ＦＭＩＦフィルタ５６０、ＣＤＭＡ／ＧＰＳＩＦフィルタ５７０、補助コントローラ２００、第２の発振器４００、セレクタモジュール１９０またはメインコントローラ２１０を含み得る。
【００３７】
動作中に、第１の補助アンテナ１２０ａは、例えば、セルラー／ＰＣＳ帯域信号を受信するように用いられ得る。従って、例えば、セルラー帯域信号は、第一の補助アンテナ１２０ａを介して受信され得る。セルラー／ＰＣＳデュプレクサ１７０は、受信された信号をフィルタリングして、セルラー帯域信号を、セルラーＬＮＡ４５０（例えば、約８００ＭＨｚのＬＮＡ）に帯域通過させる。セルラーＬＮＡ４５０では、それらが増幅される。その後、増幅された信号は、セルラー帯域フィルタ４８０（例えば、約８００ＭＨｚの帯域フィルタ）によってフィルタリングされる。続いて、セルラーＣＤＭＡ／ＦＭミキサー５２０では、フィルタリングされた信号は、第３の発振器５５０から発生して、周波数ディバイダ５４０によって変換される信号でミキシングされる。この周波数ディバイダ５４０は、例えば、第３の発振器５４０から発生した信号の周波数を半分に減少させ得る。第３の発振器５５０から発生した信号は、セレクタモジュール１９０、例示的な実施例では、補助受信用のシングルＰＬＬＩＣ４２０によって指示される。このセレクタモジュール１９０は、メインコントローラ２１０に格納されるまたは実行されるプログラミングによって制御される。ミキシングされた信号は、その後、ＦＭＩＦフィルタ５６０およびＣＤＭＡ／ＧＰＳフィルタ５７０に送られる。このＦＭＩＦフィルタ５６０は、ＦＭ信号をフィルタリングして、それらを補助コントローラ２００に送る。ＣＤＭＡ／ＧＰＳＩＦフィルタ５７０は、補助コントローラ２００に当該のＣＤＭＡまたはＧＰＳ信号のみ通過させる。この補助コントローラ２００は、例えば、補助ダイバーシティ／ウオッチ（ｗａｔｃｈ）ＩＦデモジュレータを含んでもよい。この補助コントローラ２００は、フィルタリングされた信号をＡＧＣループ２００によって設定されたレベルに増幅させる。増幅された信号は、その後、例えば、第２の発振器４００から発生した信号を用いてデモジュレートされ得る。この第２の発振器４００は、それ自体が、セレクタモジュール１９０によって、例示的な実施形態では、デュアルＰＬＬＩＣ４２０によって制御されている。増幅された信号は、例えば、補助コントローラ２００のＡＤＣによってデジタル化される。このデジタル化された信号は、その後、さらなる処理のために、メインコントローラ２１０に送られ得る。
【００３８】
ＰＣＳ帯域信号はまた、第１の補助アンテナ１２０ａを介して受信され得る。セルラー／ＰＣＳデュプレクサ１７０は、受信された信号をフィルタリングして、ＰＣＳ帯域信号をＰＣＳＬＮＡ４６０（例えば、約１９６０ＭＨｚのＬＮＡ）に帯域通過させる。ＰＣＳＬＮＡ４６０では、それらが増幅される。この増幅された信号は、その後、ＰＣＳ帯域フィルタ４８０（例えば、約８００ＭＨｚの帯域フィルタ）によってフィルタリングされる。例示的な実施形態では、フィルタリングされた信号は、スイッチングモジュール５１０を通過する。このスイッチングモジュール５１０は、ＰＣＳ帯域信号かＧＰＳ帯域信号のいずれかの信号をＰＣＳ／ＧＰＳミキサー５３０に接続する。スイッチングモジュール５１０は、例えば、メインコントローラ２１０によって制御され得る。続いて、ＰＣＳ／ＧＰＳミキサー５３０では、フィルタリングされた信号は、第３の発振器５５０から発生した信号でミキシングされる。このミキシングされた信号は、その後、ＦＭＩＦフィルタ５６０およびＣＤＭＡ／ＧＰＳＩＦフィルタ５７０に送られる。この信号は、その後、上記のようにさらに処理される。
【００３９】
ＧＰＳ信号は、例えば、第２のアンテナ１２０ｂにおいてまたはシングルアンテナ１２０を介して受信され得る。図５に示されるように、ＧＰＳ信号は、第２のアンテナ１２０ｂによって受信され、ＧＰＳＬＮＡ４７０によって増幅され、その後、ＧＰＳ帯域フィルタ５００によってフィルタリングされている。このフィルタリングされた信号は、スイッチングモジュール５１０を通ってＰＣＳ／ＧＰＳミキサー５３０に通過させる。このＰＣＳ／ＧＰＳミキサー５３０は、第３の発振器５５０から発生した信号でフィルタリングされた信号をミキシングして、その後、ＣＤＭＡ／ＧＰＳＩＦフィルタ５７０によってフィルタリングされる。このＧＰＳ信号は、その後、補助コントローラ２００で増幅され、処理されて、その後、メインコントローラ２１０でさらに処理される。
【００４０】
例示的な実施形態では、メインアンテナシステム２４０は、無線通信ネットワークを用いた双方向通信を優先する。しかし、無線通信デバイス１００が双方向通信である一方で、無線通信デバイス１００は、第１の補助アンテナ１２０ａを介する他のチャネル、帯域またはモードの走査により低い優先順位を割り当て得る。チャネル、帯域またはモードの走査の順番は、例えば、メインコントローラ２１０のメモリに格納されたリストを介してメインコントローラ２１０によって決定される。この走査は、例えば、メインコントローラ２１０によって制御されたセレクタモジュール１９０によって達成される。どのチャネル、帯域またはモードを走査するかという決定はまた、ラインまたはバス２３０を介して受信された情報を考慮して決定され得る。ずっと良いチャネル、帯域またはモードが利用可能であるとメインコントローラ２１０が判断する場合、メインコントローラ２１０は、メインアンテナシステム２４０をより良いチャネル、帯域またはモードにスイッチングし得る。このような走査は、例えば、周期的に、あるいは、（閾値信号の強さに到達する等）トリガ状態の関数として起こり得る。
【００４１】
別の例示的な実施形態では、メインコントローラ２１０は、メインアンテナ１１０によって用いられる特定のチャネル、帯域またはモードをモニタし得、メインアンテナ１１０と同じ特定のチャネル、帯域またはモードで同じ信号を第１の補助アンテナ１２０ａに受信させ得る。補助アンテナ１２０ａは、メインアンテナ１１０と異なる方向にあり得、メインアンテナ１１０とは特定のチャネル、帯域またはモードの信号を受信するときにより効率的であり得る。結果的に、メインコントローラ２１０は、メインアンテナ１１０から補助アンテナ１２０ａへ受信タスクをスイッチングし得る。あるいは、このメインコントローラ２１０は、（例えば、より強いまたはクリアであり得る）合成信号を生成する際に、第１の補助アンテナ１２０ａとメインアンテナ１１０との両方から受信された信号を用い得る。
【００４２】
さらに、メインコントローラ２１０は、補助アンテナが１本のみの場合に、第２の補助アンテナ１２０ｂまたは補助アンテナ１２０を介してＧＰＳ信号を受信し得る。上記されたように、このＧＰＳ信号は、処理され得、位置情報は、表示され得るか、例えば、メインアンテナ１１０または補助アンテナ１２０を介して送信され得る。
【００４３】
このように、無線通信システムでの補助受信を提供するシステムおよび方法が提供されることが理解される。例示されるだけで制限のためではないこの記載に提示される好ましい実施形態以外の他の実施形態で本発明を実施可能であることを当業者は理解している。本発明は、別紙の特許請求の範囲によってのみ制限される。この説明で記載された特定の実施形態に対する等価物が同様に本発明を実施し得ることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明による無線通信システムにおける補助受信システムの図を示す。
【図２】図２は、本発明による補助受信システムの例示的な実施形態である概略的図を示す。
【図３】図３は、本発明による補助受信システムの一部の例示的な実施形態を示す。
【図４】図４は、本発明による補助受信システムの一部の例示的な実施形態を示す。
【図５】図５は、本発明による補助受信システムおよびメインアンテナシステムの例示的な実施形態を示す。

Claims

無線通信デバイス用のアンテナシステムであって、
第１の通信信号を受信するように構成された第１のアンテナ回路と、
補助信号を受信するように構成された第２のアンテナ回路と、
プロセッサであって、
該補助信号を示す情報を受信するステップと、
該情報を用いて、第２の通信信号が該第１の通信信号よりも好ましいことを決定するステップと、
該第１のアンテナ回路および該第２のアンテナ回路のうちの１つが該第２の通信信号を受信するように構成されることを指示するステップと
を実行するプロセッサと
を備える、アンテナシステム。
前記第１のアンテナ回路は、前記第１の通信信号を第１の基地局から受信するように構成され、
前記第２のアンテナ回路は、前記補助信号を第２の基地局から受信するように構成される、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記第２のアンテナ回路は、前記第１の通信信号のチャネルとは異なるチャネルで補助信号を受信するように構成される、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記第２のアンテナ回路は、前記第１の通信信号の帯域とは異なる帯域で補助信号を受信するように構成される、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記第２のアンテナ回路は、前記第１の通信信号のモードとは異なるモードで補助信号を受信するように構成される、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記プロセッサは、前記第１のアンテナ回路が前記第２の通信信号を受信するように構成されることを指示するステップを含む、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記プロセッサは、前記第２のアンテナ回路が前記第２の通信信号を受信するように構成されることを指示するステップを含む、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記第２のアンテナ回路は、デュアル（ｄｕａｌ）帯域アンテナである、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナに対してほぼ直交に配置される、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記第２のアンテナは、ダイバーシティアンテナである、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記第２のアンテナは、第１の補助アンテナおよび第２の補助アンテナを備え、該第１の補助アンテナは、前記第１の通信信号を受信するように適応される、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記第２の補助アンテナは、ＧＰＳ帯域信号を受信するように適応される、請求項１１に記載のアンテナシステム。
前記第１のアンテナ回路は、セレクタモジュールを備え、
前記第２のアンテナ回路は、該セレクタモジュールを備え、該セレクタモジュールは、メインコントローラに接続されている、請求項１に記載のアンテナシステム。
前記セレクタモジュールは、前記第２のアンテナ回路によって使用されるシングルフェーズロックドループ集積回路（ＰＬＬＩＣ）を備え、
該セレクタモジュールは、該第２のアンテナ回路および前記第１のアンテナ回路によって使用されるデュアルＰＬＬＩＣを備える、請求項１３に記載のアンテナシステム。
ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）帯域信号、第１の通信帯域信号および第２の通信帯域信号のうちの少なくとも１つを受信するように適応される補助アンテナと、
該補助アンテナに接続されたメインコントローラであって、該メインコントローラは、該補助アンテナから該ＧＰＳ帯域信号、該第１の通信帯域信号および該第２の通信帯域信号のうちの少なくとも１つを受信し、該メインコントローラは、該補助アンテナを介する無線通信のチャネル、帯域およびモードのうちの少なくとも１つを走査するように適応される、メインコントローラと
を備える、システム。
無線通信システムにおける補助受信を提供する方法であって、
特定のチャネル、帯域またはモードでメインアンテナを介して、信号を受信するステップと、
異なるチャネル、帯域またはモードで補助アンテナを介して、補助信号を受信するステップと、
受信された補助信号をメインコントローラを介して評価するステップと、
該特定のチャネル、帯域またはモードから異なるチャネル、帯域またはモードへと該メインアンテナをハンドオフするステップであって、該異なるチャネル、帯域またはモードは、該メインコントローラによって評価されている、ステップと
を包含する、方法。
前記補助アンテナを介して、ＧＰＳ帯域信号を受信するステップと、該受信されたＧＰＳ帯域信号から位置情報を決定するステップとをさらに包含する、請求項１６に記載の方法。
前記決定された位置情報を前記メインアンテナを介して送信するステップをさらに包含する、請求項１７に記載の方法。