JP6262155B2 - インテリジェント受信機動作の方法及び装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2012年2月13日に出願された「METHOD AND APPARATUS FOR INTELLIGENT RECEIVER OPERATION」と題する米国特許仮出願人第61/598,263号、及び、2012年9月25日に出願された「METHOD AND APPARATUS FOR INTELLIGENT RECEIVER OPERATION」と題する米国特許仮出願第61/705,562号の優先権を主張する、2013年2月13日に本出願と同時に出願された「METHOD AND APPARATUS FOR INTELLIGENT RECEIVER OPERATION」と題する米国特許出願第13/766,055号の優先権を主張するものであり、上記の特許のそれぞれは、参照により全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は、全般的に、無線通信及びデータネットワークの分野に関する。より具体的には、例示的な実施形態では、例えば、ダイバーシティ性能に基づいて受信器ダイバーシティ動作をインテリジェントに調整する方法及び装置を開示する。
電気通信において、いわゆる「ダイバーシティ」技法では、異なる特徴を有する2つ以上の通信チャネルを使用して信号を送信及び/又は受信する。個々のチャネルでは、異なるレベルのフェージング及び干渉が発生し、したがって、通信チャネルが十分なダイバーシティを有するとき、顕著な雑音又は他の干渉が存在する場合でも送信信号を回復することができる。
本開示は、とりわけ、ダイバーシティ動作中に受信器動作を適応調整する改良形装置及び方法を提供する。
いわゆる受信器ダイバーシティ技法が、受信パフォーマンスを向上させるために、いくつかの無線ネットワーク規格(例えば、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)、ロングタームエボリューション(LTE)、ワイヤレスマイクロウェーブアクセス(WiMax)など)において広く使われている。ダイバーシティ動作中に、ユーザ機器(UE)などのモバイル機器は、送信を2つ以上の異なった通信チャネルを介して受信し、異なった通信チャネルのそれぞれでは、異なるフェージング及び干渉の影響が発生する。異なった通信チャネルからの送信を結合することにより、ダイバーシティ動作は、フェージング及び干渉影響を補正することができ、これにより、機器による受信が大幅に向上する。
ここで、例示的な実施形態を詳細に説明する。これらの実施形態は、限定するものではないが、第3世代(3G)ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)無線ネットワーク、ロングタームエボリューション(LTE)無線ネットワーク、他の第4世代(4G)又はLTEアドバンスト(LTE−A)無線ネットワークを含めた、セルラーネットワークのコンテキストで主として論じられるが、当業者には、本開示がそれらに限定されるものではないことが認識されるであろう。実は、本記載の原理は、ダイバーシティ動作中の受信器動作の適応調整から恩恵を受けることができる任意の無線ネットワークにおいて有用であるとともに容易に適応される。
図1Aは、ダイバーシティ動作中に受信器動作を適応調整するための一般的な方法100の一実施形態を例示する。
以下で論じる内容では、それぞれがセルサイト又は基地局(BS)として知られる送信局によってサービスが提供される無線セルのネットワークを含むセルラー無線方式について説明する。この無線ネットワークは、複数のユーザ機器(UE)送受信機に、無線通信サービスを提供する。協調して機能するBSのネットワークは、単一のサービス提供BSによって提供される無線有効範囲よりも大きい、無線サービスを可能にする。個々のネットワークは、コアネットワークに接続され、このコアネットワークは、リソース管理のための、また一部の場合には、他のネットワークシステム(インターネット、他のセルラーネットワークなど)へのアクセスのための、追加的なコントローラを含む。
図4は、アンテナ間の空間雑音相関が既知であるとき、単一アンテナ構成と二重アンテナ構成との間のアンテナ利得を比較する1つの例示的な方式400を示す。
図5をここで参照すると、アンテナ間の空間雑音相関がわからないとき、単一アンテナ構成と二重アンテナ構成との間のアンテナ利得を比較する1つの例示的な方式500が例示されている。
図8をここで参照すると、例えば、ダイバーシティパフォーマンスに基づいて受信器ダイバーシティ動作を調整する例示的なユーザ機器800が例示されている。本明細書で使用するとき、用語「ユーザ機器」は、セルラー電話、スマートフォン(例えば、iPhone(商標)など)、無線対応タブレット機器(例えば、iPad(商標)など)、又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。本明細書では1つの特定の機器構成及びレイアウトを示すとともに論じるが、本開示が与えられることで、当業者によって、多くの他の構成が容易に実装可能であり、図8の装置800は、本記載のより広範な原理の単なる例示であることが認識されよう。
全ての図は、2012年に作成され、2013年に最終更新されたものであり、その全ての著作権はApple Inc.が保持している。
Claims (17)
- ダイバーシティオペレーション中に無線受信機オペレーションを適応調整するための方法であって、
(i)チャネル品質及び/又は(ii)リソース割り当てのうちの少なくとも1つ以上に基づいて静的オペレーション又は動的ダイバーシティオペレーションを選択する処理であって、前記チャネル品質が受信閾値レベルを上回り且つ前記リソース割り当てが利用閾値を上回るとき前記動的ダイバーシティオペレーションが選択される当該処理とを含み、
前記動的ダイバーシティオペレーションが選択されるとき、
1つ以上のダイバーシティ構成の受信パフォーマンス、及び前記1つ以上のダイバーシティ構成に対応する1つ以上の電力消費を推定する処理であって、チャネル品質及びリソース割り当ての評価を含む当該処理と、
前記ダイバーシティ構成間で、前記1つ以上の受信パフォーマンス及び前記1つ以上の電力消費のそれぞれを比較する処理と、
少なくとも前記比較に基づいて前記1以上のダイバーシティ構成の中から一つを選択する処理と、
が実行される、方法。 - 前記チャネル品質は、(i)チャネル品質表示(CQI)、(ii)信号対雑音比(SNR)及び(iii)受信信号強度表示(RSSI)のうちの少なくとも1つから成る、請求項1に記載の方法。
- 前記静的オペレーションは、前記チャネル品質が受信閾値レベルを上回り、前記リソース割り当てが利用閾値レベル未満であるときに選択され、
前記静的オペレーションは、単一アンテナ方式を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記動的ダイバーシティオペレーションは、前記チャネル品質が受信閾値レベルを上回り、前記リソース割り当てが利用閾値レベルを上回るときに選択される、請求項1に記載の方法。
- 最大ダイバーシティ方式は、前記チャネル品質が受信閾値レベルを下回り、前記リソース割り当てが利用閾値レベルを上回るときに選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記受信パフォーマンスを推定する処理は、非ダイバーシティオペレーション及び前記1つ以上のダイバーシティ構成の1つ以上の受信パフォーマンスメトリックを計算することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ以上の電力消費は、前記対応する1つ以上のダイバーシティ構成のオペレーション中に直接に測定され、その後、記憶される、請求項1に記載の方法。
- 前記受信パフォーマンスは、(i)ビット誤り率(BER)、(ii)ブロック誤り率(BLER)、及び(iii)パケット誤り率(PER)のうちの1つ以上を使用して推定される、請求項1に記載の方法。
- 前記受信パフォーマンスは、(i)共分散行列、(ii)レイク処理、及び、(iii)ダイバーシティ重み付け率のうちの少なくとも1つから選択された1つ以上の中間計算に基づいて推定される、請求項1に記載の方法。
- 動的受信器ダイバーシティオペレーションを実行するように構成されたモバイル装置であって、 単一アンテナ受信及びダイバーシティアンテナ受信の両方をサポートするように構成される無線受信機と、
前記無線受信機と信号通信しているプロセッサと、
前記プロセッサ及び前記無線受信機と信号通信しているコンピュータ化された論理回路と、を備え、
前記論理回路は、
少なくとも、(i)チャネル品質及び/又は(ii)リソース割り当てに基づき静的オペレーション又は動的ダイバーシティオペレーションが必要とされる時を判定し、前記リソース割り当てが利用閾値レベルを上回るとき前記動的ダイバーシティオペレーションが選択され、
前記動的ダイバーシティオペレーションが必要とされる時、
1つ以上のダイバーシティ構成の受信パフォーマンス、及び前記1つ以上のダイバーシティ構成の各々に対応する1つ以上の電力消費を判定し、当該判定はチャネル品質及びリソース割り当ての評価を含み、
少なくとも前記上記の判定に基づいて前記1つ以上のダイバーシティ構成の一つを選択する、
ように構成されている、モバイル装置。 - 前記1つ以上の所定の条件は、少なくともチャネル品質表示(CQI)及びNodeBスケジューリング比率を含む、請求項10に記載のモバイル装置。
- 静的オペレーション又は動的ダイバーシティオペレーション必要性の前記判定は、(i)周期的に実行されたか、又は、(ii)イベントによりトリガされたリンク評価を含む、請求項10に記載のモバイル装置。
- 前記ダイバーシティ構成の前記選択は、更に、前記1つ以上のダイバーシティ構成に関連した1つ以上の電力消費間の比較に基づく、請求項10に記載のモバイル装置。
- 動的受信器ダイバーシティオペレーションを実行するように構成されたモバイル機器であって、
(i)チャネル品質及び/又は(ii)リソース割り当てのうちの少なくとも1つ以上に基づいて静的オペレーション又は動的ダイバーシティオペレーションを選択する手段であって、前記チャネル品質が受信閾値レベルを上回り且つ前記リソース割り当てが利用閾値を上回るとき前記動的ダイバーシティオペレーションが選択される当該手段とを含み、
前記動的ダイバーシティオペレーションが選択されるとき、
1つ以上のダイバーシティ構成の受信パフォーマンス、及び前記1つ以上のダイバーシティ構成の各々に対応する1つ以上の対応する電力消費を推定する手段であって、チャネル品質及びリソース割り当ての評価を含む当該推定する手段と、
前記ダイバーシティ構成間で、前記1つ以上の受信パフォーマンス及び前記1つ以上の電力消費のそれぞれを比較する手段と、
少なくとも前記比較に基づいて前記1以上のダイバーシティ構成の一つを選択する手段と、
を備える、モバイル機器。 - 前記チャネル品質は、(i)チャネル品質表示(CQI)、(ii)信号対雑音比(SNR)及び/又は(iii)受信信号強度表示(RSSI)のうちの少なくともの1つを含む、請求項14に記載のモバイル機器。
- 前記受信パフォーマンスを推定する手段は、非ダイバーシティオペレーション及び前記1つ以上のダイバーシティ構成の1つ以上の受信パフォーマンスメトリックを計算することを更に含む、請求項14に記載のモバイル機器。
- 前記受信パフォーマンスは、(i)ビット誤り率(BER)、(ii)ブロック誤り率(BLER)、及び/又は(iii)パケット誤り率(PER)のうちの1つの以上を使用して推定される、請求項14に記載のモバイル機器。
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