TWI333756B - Wireless transmit/receive units having multiple receivers and methods - Google Patents
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Description
1333756 九、發明說明: 發明領域 此申請關於無線傳輸/接收單元(WTRU)用於使用在無線通訊 系統環境中且特別是關於WTRUs其具有無線通訊訊號之不同接收 品質經由使用多接收器。 發明背景
無線通訊系統在此技藝中為眾所周知。一般上,此系統包含 通訊站或者單元,其在彼此之間傳播且接收無線通訊訊號。對於 網路系統例如行動電話系統來說,有典型的兩個類型的通訊站, 那就是’基地纟其提供存取刺職礎親錢無線傳輸/接收單 元(WTRUs)其與基地台傳導無線通訊。 使用在此之名稱基地台包含,但不限制在,一基地台, Node-B、位置控制器,存取點或其他在一無_境中之介 其提供WTRUs具有無線存取到—網㈣其基地台係被聯合。
此處所用的名稱_包含,但不侷限於,—使用者裝置,行 定储動電話用戶單元,傳呼ϋ,或者任何其他類型 動站& -V , 丹他類型
可在無線環境中操作職置。TOUS包含個人通訊裝置,例如電 話、無線電話以及網際網路預備電話其具有網路連接。此外侧S 包含攜帶式個人電贼置,_具有無缝職之施以及筆纪 型電腦其具細现购^。彳編_ 位 置的WTRUs係被參考如一行動單元。 又良位 典型地,基地台之1路係被提供,該處每—個基地台可以 6 1333756 以適當裝置之讀_導_發_無麵訊。—些誦緣被裝 配用以直接在彼此之間傳導無線通訊,即,無經由—基地台通過 網路被_。祕-般地_辆#_等無魏訊。画州皮 裝配用以使用於具有網路以及同等_等通訊性能之多重網路 中。 為了提供無線系統全世界的連線,標準已經被發展且被執 行。在廣泛的使财-現行的標準係已知如泛歐位式行動電話 系統(GSM )。此係被考慮如一所謂#第二代行動無線系統標準(%) 以及藉由其修正(2.5G)而被遵循。GPRS以及EDGE係為2 5G技術 之範本其提供相關地高速度資料服務在(2G) GSM網路之最高程 度。每-個的這些鮮意圖簡相舰錢增加來改善先前的 標準。在1998年-月’歐洲電話通訊標準原則_特殊行祕團(_ SMG)對一無線存取概要用於第三代無線系統稱為普及行動通訊系 統(UMTS)取得一致意見。為了進一布執行UMTS標準,第三代合 作方案(3GPP)係被形成於1998年十二月。3GPP繼續作用於一普 遍的第三代行動無線標準上。 一類型的無線系統,稱為一無線寬頻區域網路(肌·),可 被裝配具有WLAN數據機用以與WTRUs傳導無線通訊其亦可以傳導 同等對同等通訊已相似裝置的WTRUw 一廣為流行的無線寬頻區域 、’周路環境具有一或多WLAN存取點,即,基地台,係被建構根據〖ERE 802· lib標準。對於wlANs的無線服務區域可被限制於特定的適當 7 1333756 ^定義的地理區域已知如”過熱點"。此無線通訊系統係有利地被 部署在例如航空站、咖啡廳以及旅館的區域中。 存取這些網路經常需要者到程序。這些⑽的通訊協 疋在WLAM技術領域+肖未完全標準彳b,目為丨舰搬標準的家族 係逐步形成。 為了提供行動性,其係已知為提供電池操作單I作為行動 單元經由不同的無線服務區域或在相關的其他WTRUs中旅行到他 • 們可能直接連接的單元,無線訊號強度以及品質將因為種種原因 而改變,例如相關的距離,阻礙物以及從其他WTRUs與其他來源的 干擾。亦,在一網路設定中,一基地台可能企圖降低其訊號強度 到一WTRU其係不移動為了降低干擾而可以在特定區域增加無線交 通。 無線訊號的接收可藉由提供具有多於一個接收器之通訊站台 且結合多接收益所處理的被接收的訊號被增加。具有兩個接收器 Φ 的通訊站台相較於一相等的訊號接收器站台通常實現增加的訊號 獲取在一結合的訊號中。在4-7db的程度上增加獲取係正常地可達 成,該處兩個接收器係被使用來取代一個,甚至更高的獲取增加 可以多於兩個接收器而被實現。然而’使用多接收器增加一通訊 站台的功率消耗’其造成電池操作的行動單元之多接收器的使用 較低的吸引力。發明家已經承認提供一行動WTRU具有提高的接收 能力而無一過度增加功率消耗將被需要。 8 本發明提供—無轉輸/歡單元(WTRU)其具有乡接收器而 選擇性地可操作已節省功率。 在-較佳的組態中,誦具有一複數的接收器用以處理無線 通訊訊號來製造蝴H線通訊意欲由WT_收。-介面係被 連接至接收^且_以結合相無_訊且製造無線通訊之 -結合的變化。-選擇性地可控制的功率供應單元提供每一個接 收器功率。-控鮮元係被與接㈣,介面以及神供應單元連 接。。控制單元_以監控預先蚊的參數以藉其選擇性地控制接 收器之功率供應基於就決定賴值,使選擇的接收ϋ在預先決 定的狀況之下,當其想要限概量消鱗,不被供應功率。 較佳地;I Φ包含接收訊號功率監控用來輸出一接收訊號功 率指示之電m控制單元係接著被1關以繼—預先決定 的接收訊號功率位準作為—閾側於控趣收㈣功率供應時, 以使至少-個接㈣在介輯輸出之接收訊號功率指示超過接收 訊號功率位準時不被供應功率。二者選—或結合此一組態, 介面可包含服務之接收訊號品f _絲輸出—接收訊號⑽ 指示之監控電路纽。控制單元顧著被餘以綱—預先決定 的接收訊飾s鱗作為—雜用於控雜收器之功率供應以使 至少-個接收器在介面輸出之⑽指示超過接收訊號⑽位準閾值 時不被供應鮮。神叹⑽被馳之處,控鮮福較佳地被 1333756 裝配以使用接收訊號功率位準以及接收訊號⑽位準之一預先決 定的結合作為i侧於控雛㈣之功率供細使至少一個接 收1^在介®輸触峨鮮以及Q邮示結合超過接收訊號 結合閾值時,不被供應功率。 較佳地,功率供應單元係被改造成—或多個電紅包含一電 池充電監控裝置用轉出—電池充電指示。㈣單元係接著被装 配用以使用-預先決定的充電位準作為一閾值用於控制接收器之 • 轉供應喊至少—個接㈣在神供應單元輸出之充電指示低 於充電位準閨值時不被供應功率。為了準備刪以使用功率供 應單元包含-充電電池。亦,功率供應單元可包含—線内功率輸 入端且可被裝ge*肋輸出—撤銷峨當功率經由·軸輸入提供 時。控制單元係接著較佳地被裝配用以維持全部接收器之功率供 應以反應接收自功率供應單元之撤銷訊號。在一較佳的實施例 中’ WTRU具有-^接收1 ’其仙-不被控鮮元控制的方式 籲供應功率以及一第二接收器,其係以-被控制單元所控制的方式 供應功率。亦,一較佳的考慮係WTRU被裝配作為一行動單元之處 两用在一碼分多址(CDMA)無線通訊系統中。此外,為了容易製 造且維持一相關低成本的WTRU,控制單元以及介面係較佳地被實 現在一應用特殊積體電路(ASIC)。 一功率管理方法用於一具有一複數的接收器之無線傳輸/接 收早元(WTRU)係被提供。該處WTRU具有一介面連接至接收5|用 10 1333756 以、S相關的一無線通訊以及一功率供應單元用以提供每一個接 收器神,介面以及功率供鮮元制監控預先決定的參 數°接㈣之神供應係、接著被選擇性地控制基於預先決定的閾 值以使被選擇的魏II在預先蚊離況之τ,#其意欲限制能 量消耗之時’不被供應功率。 其方法較佳地包含監控接收訊號功率以及利用一預先決定的 接收訊號功率位準作為一閾值用於控制接收器之功率供應以使至 • 少-個接收器在被監控的接收訊號功率超過接收訊號功率位準間 值時’不被供應功率。 二者擇一或額外的,該方法可包含監控服務之接收訊號品質 (QoS)以及使用一預先決定的接收訊號位準作為一閾值用來 控制接收器之功率供應以使至少一個接收器在監控的Q〇s超過接 收訊號QoS位準閾值時,不被供應功率。均被監控之處,其方法可 包含使用-預先決定的接收訊號功率位準以及接收訊號⑽位準 籲之結合作為一閨值,用來控制接收器之功率供應以使至少一個接 收器在被監控的接收訊號功率以及Q〇s之結合超過接收訊號結合 閾值時,不被供應功率。 功率供應單元被改造成一或多電池之處,該方法較佳地包含 監控電池充電以及彻-預先決定的㈣辦作為用於控 制接收器之功率供應以使至少一個接收器在被監控的電池電荷低 於充電位準閾值時,不被供應功率。在功率供應單元包含一線内 11 1333756 功率輸入端之處’方法可包含產生_撤鎖訊號當功率經由線内輸 入提供時且維_全部接收騎功率以反應麟訊號產生。 本發明其他目的與優點對於熟習此技藝的人士將明顯的依照 描述與隨附的圖示。 實施例詳細說明 名稱基地台’無線傳輸/接收單元(WTRU)以及行動單元係被 使用以他們的一般常識。使用於此之基地台包含,但不限制於, 一基地台,Node-B,位置控制站,存取點或者其他在無線環境中 的介面裝置,其提供具有無線存取之?1^以到一網路以其該基地台 係被聯繫。 此處所用的名稱WTRU包含有’但並不侷限於,使用者裝置 (UE),行動站台,固定或行動電話使用護單元,傳呼器或者其 他任何形式的裝置可以操作於一無線環境中。WTRUs包含個人通訊 裝置,例如電話,無線電話,以及網際網路預備電話,其具有網 路連接。此外,WTRUs包含可攜帶式個人電腦裝置,例如具有無線 數據機之PDAs以及筆記型電腦其具有相似的網路效能。可攜帶或 可以其他方式改變位置之WTRUs係參照如行動單元。 本發明提供一 WTRU具有提高的接收能力經由包含多接收器組 件,其具有一聯合的功率控制以限制功率消耗。使用兩個或更多 的接收器在一WTRU服務中用來提高接收效能,可使降低功率之傳 播之接收以及支持每一頻寬之較高資料。本發明係特別有用當使 12 Ϊ333756 用於連接行動單元時’即’行動WTRUs其係以一電池功率被操作。 參考第1圖’ 一範例WTRU 10係被顯示,其具有兩個接收器組 件12a ’ 12b。接收器係被裝配以接收一或多型態的無線通訊如所 欲。第1圖的範例說明接收器12a,12b用於接收碼分多址(CDMA) 無線通訊訊號中。就其本身而言’接收器12a ’ 12b具有一輸入端 13 ’其係與一接收天線系統連結。每一個接收器可被連接至一不 同的天線系統以提供一程度的空間多樣性或者一普通天線系統可 被利用於所有的訂即之接收器。一較佳的天線系統包含一"聰明" 或相陣列的天線系統,該處一方向性的捿收束可被選擇性的行程 以提高接收品質且限制其他WTRUs與基地台的干擾。 在CDMA接收器12a,12b的範例中,輸入被接收的訊號係通過 傳統組件例如一放大器14,其供應一同相以及偏轉九十度相位差 混合組件15其製造同相以及九十度相位差(I以及Q)的接收通訊 訊號。I與Q組件訊號係為每一個以傳統方式經由一過遽器組件 16,一傳輸媒介放大器17以及類比對數位轉換器18被處理。 一被處理的訊號介面20係被提供,其不僅結合被處理的丨與卩 訊號組件以傳統方法來製造每一個接收器之一接收使用者資料訊 號,亦共同地結合自接收器被處理的訊號以提供一增加的獲取訊 號當兩接收器均被操作時。對於CDMA類型的接收器,介面2〇亦較 佳地提供資料用於一傳統的相鎖迴路控制19中,其適當地調整訊 號的相當被形成為I與Q組件時。不管被使用之特殊類型的接收 13 荔,介面20共同地結合被處理的訊號自全部操作的接收器加上 WTRU以提供一增加的獲取訊號當至少兩個接收器被操作時。 WTRU包含一功率供應單元25以及控制組件3〇。典型地功率 供應將包含—電池_者相似的裝置,但可能為—可選擇的類型 的能量源例如一太陽能蓄電池或者其他能量提供適合於一行動 WTRU。結合以及可選擇的能源選擇可容易地被使用。例如,功率 供應單元25可包含一太陽能蓄電池用以補充電池功率該處組態包 含電池以及太陽能功率之一撤銷當線内功率來源被連接時,例如 一典型的A/C轉接器。 控制組件30有效地與接收器i2a,12b以及功率供應單元25連 接。控制組件30係被裝配用以鑑定接收訊號之品質以及其他參數 例如功率供應源以及/或狀態且控制接收器以其為基礎之功率供 應。一般上,控制組件30監控接收通訊訊號的訊號品質。因為第 二接收器被啟動,如果被監控的訊號功率為高,且訊號為好的品 質,接著,一些或全部的第二接收器係被關閉以節省功率。然而, 虽被監控的訊號品質較差且低功率時,步驟將被執行來增加訊號 口口貝藉由七供第一接收器功率且結合被接收的較差品質訊號之多 接收。 WTRU可被裝配以使一接收器被指派為一主要接收器,其係永 遠在WTRU打開時開啟且控制組件3〇僅控制合併在WTRU中—或多額 外接收器的功率供應。然而,控制組件可被裝配以控制到全部接 14 1333756 收㈣功率且做出—有位準齡的選擇,其中接《基於被接收 的訊號類型购蝴. 係被裝配錢職多__财,概動之接《之_:不同的 位準體終胁此被選擇,咖轉__型來通訊。
控制組件30可包含一數據機以及其他電路系統以執行功率測 量’頻道品計以及提供輸人到—決定區塊使功轉理可行。 控制組件龜佳地被裝_以選雜地提供接㈣功率,當麵 以電池能«作時且提供所有接㈣轉,#函被連接:一外 部功率來源時,例如經由一A/C轉接器。 較it地個接收器係被設定為一預設的接收器,其係至少 初始設定為—職狀態當麵被啟動時。之後,控·件3〇操作 以決疋哪-個接收II被供應功率為節省功率消耗。控制組件可具 有-手動的多樣化以及/或自動的設L—設^,所有的接收 器可被供應功率以一獲得模式因此WTRU係被準備以回答任何直接 對其之通訊。在一無線通訊獲得之後,一些或全部的第二接收器 係被撤銷以節省功率基於接收訊號的品質與功率,因此至少一個 預先決定的服務最小品質被維持。服務品質係被監控作為一無線 通訊係被繼續被傳播因此一或多個接收器在通訊期間被重新啟動 當通訊品質衰退到一預先決定的閾值之下。 一功率管理設定可被提供,其可被手動的操作以限制接收器 功率供應僅提供到預設的接收器,因此預防額外的接收器消耗任 15 丄幻3756 何功率。較佳地’控制組件3〇監控電池功率以及自動地限制接收 器的數量’其可被啟動當作為電池之充電狀騎低到預先決定的 位準之下時。此類型自動設定之一手動的撤銷可被提供以使wtru 的使用者可以獲得最佳的接祕能在減速的電池功相耗成本 之下。 對於WTRU的使用於一網路環境中,控制組件3〇可監控接收通 汛訊號之訊號品質以及一反向功率控制狀態。反向功率控制係亦 稱為一上接功率控制,其增加或降mWTRlH^輸功率位準基於在一 基地台所測量之訊號強度為了維持服務品質固定(Q〇S)。在基地 台被接收的訊號功率可被固定經由打開或關閉迴路功率控制。當 WTRU非常接近基地台,為了達到一所欲q〇s,WTRU將一般地僅需要 在一非常低功率位準傳播。然而,當WTRU遠離基地台,WTRl]將需 要一非常高位準被傳播以達成所欲Q〇S。 控制組件30被裝配以監控接收通訊訊號之訊號品質以及一反 向功率控制狀態之處,一設定基於訊號品質以及反向功率控制狀 態係較佳地被提供於第二接收器的功率供應。當接收訊號太高, 以及/或,反向功率控制達到一較低限制,接著,一些或者全部的 第二接收裔被撤銷。 在一較佳的構造中,第1圖之控制單元30以及介面2〇係被執行 在一單一積體電路上,例如一應用特殊積體電路(ASIC),雖然 組件可能在多分隔積體電路上。接收器組件亦可以被實施在此一 16 丄::>/:)〇 單一積體電路,軸多健電料 本發明可魏雜购鱗觀瓣纽之刪十例如時 間分配雙重⑽)或頻率分配雙重(_無線電話系統其帽RUs 與網路基地台通訊。職村能為可關等對_通訊。然而, 此不為限树明可能魏行賴麵_祕麵的網路或 同等對同等通訊系統’例如,舉例來說,在wms以WLM數據機的 型式被裝備中,WTRUs使用801· 11技術用於同等對同等通訊中。其 他變化以及修飾與本發明一致將被此技藝中普通技術的人士所承 認0 【圖式簡單說明】 第1 ^係一圖表說明一無線傳輸/接收單元(WTRU)具有一複數的 接收器組件以功率控制為介面對應訊號監控根據本發明的技術。
【主要元件符號說明】 13輸入端 14放大器 16過濾器組件 18類比對數位轉換器 19相鎖迴路控制 30控制組件 10、WTRU無線傳輸/接收單元 12a、12b接收器組件 15 混合組件 17傳輸媒介放大器 20訊號介面 25功率供應單元 17
Claims (1)
- 十、申請專利範固: ,包含: 號以產生該WTRU所欲接 .種無線傳輸/接收單元(WTRU) 複數接收器’用以處理無線通訊訊 收的一無線通訊之各別版本; 別版ί該接收^連接之—介面,其係配置以組合-無線通訊之各 且產生該無線通訊的一組合版本; ^擇性地可控制的—功率供應私,其_以提供功率至各 琢4接受器; 控制單几’其連接至該等接收器、該介面以及該功率供應 2 ’該控制單元係配置以監控預設參數,藉此基於預設闕值而 &性地控制該等接收器的功率,使得在預設狀況下限制功率消 耗時,不會提供功率至所選擇的接收器; 該介面包含接收信號品質監控電路,其係配置以輸出一接收 ^號品質指示; 該介面進-步包含反向功率控制狀缝控電路,其係配置以 輪出一反向頻道功率等級指示;以及 該控制單7L係配置以利用一預設接收信號品質闊值及一預設 反向頻道神等關絲控概供至該紐_之功率,其中當在 所輸出的接收信號品質指示超過該預設接收信號品質閥值,:及 當該反向頻道功料級指示低_職功特級難兩種情況其 中之一時,則不提供功率給至少一接收器。 2.如申請專利範圍第1項所述的WXRU,其中該反向頻道是自 1333756 該WTRU至一基地台。 3. 如申請專利範圍第2項所述的WTRU,其中該基地台係配置 以選擇該反向頻道功率等級,並提供所選擇的反向頻道功率等級 至該WTRU。 4. 如申請專利範圍第1項所述的WTRU,其中該接收信號品質 是以該接收信號功率為基礎,且該接收信號品質閥值為一功率等 級。 .如申咕專利範圍第1項所述的1WTRU,其中在不管該預設閥 值為何時’雛鮮元聽置肋轉_提供轉至該等接收 器的至少一接收器。 6.如申請專利範圍第1項所述的WTRU,其中當該WTRU在一 獲得模式時,該控制單元係配置用以維持持續提供功率至該等接 收器的各該接收器。 7·如申請專利範圍第i項所述的術如,其中當該是連 接至-外部功率総’且料部功率來源可讀供功率至各該接 收器時,該控制單it係配置用以維持持續提供功率至該等接收器 中的各該接收器。 °° 8.—種實施於-無線傳輸/接收單s (WTRU)中之功率管理方 法該WTRU具有複數接收器以處理無線通訊訊號,該方法包含 使用-介面以及-功率供應單元來監控預設參數; 監控接收訊號品質; 19 1333756 監控反向頻道功率等級; 基於預設閥值選雜地控觸魏㈣功率,使得在預設狀 況下限制功率消耗時’不會提供功率至所選擇的接收器;以及 利用預5又接收^號品質閥值及一預設反向頻道功率等級閥 值來控制鋪設接收n的功率供應,其中當在所輸出的接收信號 品質指示超載職魏信號品㈣值,以及#在該反向頻道功率等級指祿_預設功轉_值兩種航其巾之—時則不 提供功率到至少一接收器。 9. 如申請專利範圍第8項所述的方法,其中該反向頻道是自該 WTRU至一基地台。 10. 如申請專利範圍第9項所述的方法,其中該基地台係配置以選 擇該反向頻道功特級,並提供所選擇的反向頻道功率等級至該 WTRU° •如申明專利域第9項所述的方法,其巾該接收信號品質是以 該接收信號功率為基礎,雌接收信號品㈣值為—功率等級。 12.如申請專利朗第8項所述的方法,進—步包含不管該預設間 值為何,維持持續提供功率至該等接㈣中的至少—接收哭。 13一如申^概_彻述財法,進—步包含#該魏u 在獲得換式時’維持持續提供功率至該等接收器的各該接收器。 二·如申請專利範_項所述的方法,進—步包含當該资妨 疋連接至夕卜部功率來源,且該外部功率來源可以提供功率至 20 1333756 該接收器時’維時持續提供功率至該等接收器的各該接收器。21
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