TWI461083B - 通訊系統中的感測器使用 - Google Patents

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Description

通訊系統中的感測器使用
本案的諸態樣一般涉及無線通訊系統，尤其涉及可供與行動設備聯用及/或由行動設備使用的運動感測方法和裝置。
行動通訊網路正處在供應越來越尖端的與對行動設備的運動及/或定位感測相關聯的能力的過程中。諸如舉例而言與個人生產力、合作式通訊、建立社會性網路、及/或資料獲取有關的那些軟體應用程式之類的新型軟體應用程式可利用運動及/或位置感測器來向消費者提供新的特徵和服務。不僅如此，當行動設備向諸如美國的911撥叫之類的應急服務撥打電話時，具有各種管轄權的某些規章要求可能會要求網路服務供應商報告行動設備的位置。
此類運動及/或位置能力在一般情況下已使用行動設備內的利用衛星定位系統(SPS)來確定絕對定位的子系統來提供。此外，隨著微機電系統(MEMS)的日益激增，可使用小型的板載感測器來提供相對位置、速度、加速度及/或取向資訊。
行動通訊網路通常克服各種各樣的技術挑戰以有效地工作。可以透過應用關於行動設備在網路中工作時的位置及/或運動的資訊來改進解決此類技術問題的許多解決方案。尤其可以改進用於基地台擷取、行動接收機設計和功率節省的現有技術以滿足不斷提高的消費者預期。
相應地，會希望利用能夠提供運動及/或位置資訊的感測器來改善行動設備的性能及/或功耗特性。
本發明的示例性實施例針對用於在行動設備中利用提供運動及/或位置資訊的感測器的系統和方法。
在一實施例中，提供了一種用於降低行動設備中的功耗的方法。該方法可包括接收運動資訊以及基於該運動資訊來建立運動資料。該方法還可包括使用該運動資料來判定行動設備是否是駐定的，以及當行動設備駐定時降低搜索基地台的頻率。
在另一實施例中，提供了一種基於運動資料來降低功耗的行動設備。該行動設備可包括RF前端、耦合至該RF前端的接收機以及耦合至該接收機的資料解調器。該行動設備還可包括耦合至RF前端和接收機的搜索基地台的搜索器、以及耦合至該搜索器的處理單元，其中該處理單元基於行動設備的駐定性來控制該搜索器。
在又一實施例中，提供了一種用於改善行動設備中的自動增益控制(AGC)的回應性的方法。該方法可包括接收運動資訊以及基於該運動資訊來建立運動資料。該方法還可包括使用該運動資料來決定AGC參數，以及基於這些AGC控制參數來修改AGC的回應性。
在又一實施例中，提供了一種改善行動設備中的自動增益控制(AGC)的回應性的裝置。該裝置可包括RF前端、耦合至該RF前端的接收機。該裝置還可包括耦合至接收機的資料解調器、耦合至RF前端的控制提供給接收機的信號的增益的AGC、以及耦合至該AGC的處理單元，其中該處理單元基於行動設備的速度來控制AGC的回應性。
在另一實施例中，提供了一種用於改善行動設備中的等化器接收機的回應性的方法。該方法可包括接收運動資訊以及基於該運動資訊來建立運動資料。該方法還可包括使用該運動資料來決定濾波器參數，以及基於這些濾波器參數來修改等化器接收機中的濾波器。
在另一實施例中，提供了一種改善行動設備中的等化器接收機的回應性的裝置。該裝置可包括RF前端以及耦合至該RF前端的等化器接收機。該裝置還可包括耦合至等化器接收機的資料解調器、以及耦合至等化器接收機的處理單元，其中該處理單元基於行動設備的速度來控制等化器接收機的回應性。
在又一實施例中，提供了一種用於改善行動設備中的引導頻濾波器的回應性的方法。該方法可包括接收運動資訊，以及基於該運動資訊來建立運動資料。該方法還可包括基於該運動資料來決定引導頻濾波器，以及選擇所決定的引導頻濾波器以從收到信號中提取引導頻信號。
在又一實施例中，提供了一種改善行動設備中的引導頻濾波器的回應性的裝置。該裝置可包括引導頻濾波器，該引導頻濾波器進一步包括多個濾波器；及能起作用地耦合至該多個濾波器的開關。該裝置還可包括耦合至該開關的處理單元，其中該處理單元基於行動設備的速率來命令該開關選擇該多個濾波器中的一個濾波器。
在又一實施例中，提供了一種用於改善行動設備中的耙式(RAKE)接收機的回應性的方法。該方法可包括接收運動資訊，以及基於該運動資訊來建立運動資料。該方法還可包括從該運動資料決定搜索器調整，以及向搜索器提供搜索器調整值以改善耙式接收機中的耙指追蹤性能。
在又一實施例中，提供了一種改善行動設備中的耙式(RAKE)接收機的回應性的裝置。該裝置可包括耙式接收機，該耙式接收機進一步包括多個耙指；能起作用地耦合至該多個耙指的耙指控制單元；及能起作用地耦合至該多個耙指的組合器。該裝置還包括能起作用地耦合至耙指控制單元的搜索器單元、以及耦合至該搜索器單元的處理單元，其中該處理單元基於行動設備的速度來控制搜索器單元。
在又一實施例中，提供了一種用於改善行動設備中的接收機的性能的方法。該方法可包括接收運動資訊，以及基於該運動資訊來建立運動資料。該方法還可包括基於該運動資料來決定命令，以及基於所決定的命令來建立對耙式接收機和等化器接收機的使用。
在另一實施例中，提供了一種改善行動設備中的接收機的回應性的裝置。該裝置可包括耙式接收機、等化器接收機、以及耦合至耙式接收機和等化器接收機的選擇器/組合器單元。該裝置還可包括耦合至選擇器/組合器單元的處理單元，其中該處理單元基於行動設備的速度來控制對耙式接收機和等化器接收機的使用。
在另一實施例中，提供了一種用於改動濾波器的回應時間的方法。該方法包括接收運動資訊，基於該運動資訊來建立運動資料，以及基於該運動資料來調整IIR濾波器係數。該方法還包括當運動資料指示行動設備的速率低時較重地加權歷史資料，而當運動資料指示行動設備的速率高時較輕地加權歷史資料。
本發明的各態樣在以下針對本發明的具體實施例的描述和相關附圖中被揭示。可以設計出替換實施例而不會脫離本發明的範圍。另外，本發明中眾所周知的元素將不被詳細描述或將被省去以免湮沒本發明中切題的詳情。
措辭「示例性」在本文中用於表示「用作示例、實例或解說」。本文中描述為「示例性」的任何實施例不必被解釋為優於或勝過其他實施例。同樣，術語「本發明的實施例」並不要求本發明的所有實施例都包括所討論的特徵、優點或操作模式。
本文所用的術語僅出於描述特定實施例的目的，而並不旨在限定本發明的實施例。如本文所使用的，單數形式「一」、「某」和「該」旨在同樣包括複數形式，除非上下文明確指示並非如此。還將理解，術語「包括」、「具有」、「包含」及/或「含有」在本文中使用時指定所陳述的特徵、整數、步驟、操作、要素、及/或元件的存在，但並不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、要素、元件及/或其群組的存在或添加。
此外，許多實施例是以要由例如計算設備的元件執行的動作序列的形式來描述的。將可認識到，本文中所描述的各種動作能由專用電路(例如，專用積體電路(ASIC))、由正被一或多個處理器執行的程式指令、或由兩者的組合來執行。此外，本文中所描述的這些動作序列可被認為是完全地實施在任何形式的其中儲存有相應電腦指令集的電腦可讀取儲存媒體內，該電腦指令集一經執行就將致使相關聯的處理器執行本文中所描述的功能性。因此，本發明的各種態樣可以用數種不同形式來實施，所有這些形式都已被構想落在所要求保護的標的的範圍內。另外，對於本文所描述的實施例中的每一個而言，任何此類實施例的相應形式可能在本文中被描述為例如「配置成執行所描述的動作的邏輯」。
圖1是解說包括行動設備106的示例性系統的方塊圖，該行動設備106可被配置成與至少一無線通訊網路104通訊。如圖所示，無線網路104可以例如包括一或多個基地台或者能夠透過無線信號與行動設備106通訊的其他類似的設備。如此示例中所示的，行動設備106還可被配置成接收來自衛星定位系統(SPS)102的信號。
在圖1的示例中，基地台108被示為位於無線通訊網路104之內。應當理解，無線通訊網路104可以包括外加的基地台或其他資源，包括某些實現中的行動設備106。雖然基地台108可能實際上是可移動的或者以其他方式能夠被重新安置，但為了解說目的將假定基地台108基本上被安排在固定位置處。
相反，行動設備106的位置、例如相對於基地台108的位置可能隨著行動設備106到處移動而改變。因此，有可能行動設備106有時將處於出於某種原因導致來自基地台108的信號110可能未被行動設備106擷取的位置。例如，行動設備106可能移出基地台108的覆蓋區域，或者行動設備106可能位於導致信號110被阻擋或因其他原因以某種方式受到干擾的位置。因此，將會有行動設備106需要擷取或者重新擷取信號110的時候。取決於境況，行動設備106可能執行多次信號擷取嘗試後才成功地擷取到信號110。
如本文中所使用的，可攜式無線設備是指可被配置成擷取從一或多個無線通訊設備或網路發射的無線信號以及向一或多個無線通訊設備或網路發射無線信號的任何可攜式或可移動設備或機器。在圖1中，行動設備106代表此類可攜式無線設備。因此，作為示例而非限定，行動設備106可包括無線電設備、蜂巢式電話設備、計算設備、個人通訊系統(PCS)設備、或者其他類似的可移動的裝備有無線通訊的設備、設施或機器。
如本文中關於無線信號和可攜式無線設備所使用的術語「擷取」是指可攜式無線設備已從無線信號獲得充分資訊以使得能對收到無線信號進行處理來獲得在該信號中傳送的資料。此類資訊可以例如包括與載波頻率、RF相位、碼、碼相位、時基、及/或都卜勒頻移有關的資訊，以上僅例舉了幾個示例。一旦成功地從無線通訊網路擷取到無線信號，可攜式無線設備就可以進一步與該無線通訊網路通訊。可以由可攜式無線設備實現的實際的無線信號擷取技術將取決於與該無線通訊網路相關聯的無線訊令方案。此類無線信號擷取技術是公知的，在此不多贅述。
如本文中所使用的術語「駐定性」是指行動設備相對於固定的參考保持不移動的程度。相應地，當行動設備不移動時，該行動設備的駐定性就得以維持。然而，當行動設備的速率低於閾值、並且行動設備的位置被限界在單個基地台的射程內時，駐定性也可以得以維持。
如以下更詳細地描述的，本文中所提供的方法和裝置的各種態樣均不限於任何特定的無線信號擷取技術或通訊方案。
如本文中所使用的，無線通訊網路是指可被配置成向可攜式無線設備發射無線信號並且從可攜式無線設備接收無線信號的一或多個設備。在圖1中，無線通訊網路104和基地台108個體地或組合地代表此類無線通訊網路。因此，作為示例而非限定，無線通訊網路104和基地台108個體地或組合地可以包括無線廣域網路(WWAN)、無線區域網路(WLAN)、無線個人區域網路(WPAN)、等等。
術語「網路」和「系統」往往被可互換地使用。WWAN可以例如是分碼多工存取(CDMA)網路、分時多工存取(TDMA)網路、分頻多工存取(FDMA)網路、正交分頻多工存取(OFDMA)網路、單載波分頻多工存取(SC-FDMA)網路，等等。CDMA網路可以例如實現諸如cdma2000、寬頻CDMA(W-CDMA)、超行動寬頻(UMB)網路等一種或更多種無線電存取技術(RAT)。Cdma2000包括IS-95、IS-2000和IS-856標準。TDMA網路可以例如實現行動通訊全球系統(GSM)、數位高級行動電話系統(D-AMPS)、或其他某種RAT。GSM和W-CDMA在來自名為「第三代夥伴專案」(3GPP)的聯盟的文件中描述。Cdma2000在來自名為「第三代夥伴專案2」(3GPP2)的聯盟的文件中描述。3GPP和3GPP2文件是公眾可獲取的。WLAN可以例如是IEEE 802.11x網路，並且WPAN可以是藍芽網路、IEEE 802.15x、或其他某種類型的網路。這些技術也可用於WWAN、WLAN及/或WPAN的任何組合。
如本文中所使用的，術語「衛星定位系統」可涵蓋全球定位系統(GPS)、歐洲的Galileo系統、俄羅斯的GLONASS系統、NAVSTAR、GNSS、北斗、QZNSS、使用來自這些系統的組合的衛星的系統、或者可能在將來開發的任何衛星定位系統。補充地，術語「衛星定位系統」也可包括偽衛星定位系統、或者使用偽衛星和衛星的組合的系統。偽衛星可被定義為廣播被調制在載波信號上的、例如被調制在L頻帶(或其他頻率)載波信號上的假性隨機雜訊(PN)碼或其他測距碼(類似於GPS或CDMA蜂巢信號)的基於地面的發射機，該載波信號可以與GPS時間同步。每一這樣的發射機可以例如被指派唯一性的PN碼從而准許由諸如行動設備106之類的遠端接收機標識。此類偽衛星系統在其中來自軌道衛星的GPS信號可能不可用的境況中會是很有用的，諸如在隧道、礦區、建築物、市區都市街道或其他封閉地區中。
圖2是解說示例性行動設備200的某些態樣的功能方塊圖。在此示例中，行動設備200可包括處理單元202、記憶體204、無線網路收發機206、輸入/輸出介面208、電源210、運動感測器212、以及SPS接收機214。
為簡單化，圖2的方塊圖中所解說的各種特徵和功能是使用共用匯流排連接在一起的，其旨在表示這些各色特徵和功能起作用地耦合在一起。本領域技藝人士將認識到，其他連接、機制、特徵、功能或諸如此類可被提供並且依須求適配成起作用地耦合和配置實際的可攜式無線設備。此外，還認識到，圖2的示例中所解說的這些特徵或功能中的一或多個可被進一步細分，或者圖2中所解說的這些特徵或功能中的兩個或更多個可被組合。
如此處所解說的，在記憶體204內，行動設備200可包括或以其他方式提供運動規程216和運動發掘規程218。如此處所解說的，在記憶體204內，行動設備200還可包括運動資料220。在某些實現中，運動資料220例如可以包括駐定性資料226a、速度資料226b以及方向性資料226c。運動發掘規程可包括各種軟體模組，這些軟體模組可以進行進一步處理以從運動資料推導資訊，如以下將更詳細描述的那樣。
可以從由運動感測器212及/或SPS接收機214供應的運動資訊來推導運動資料220的全部或部分。運動資料220可以透過使用處理單元202根據運動規程216處理運動資訊的方式來產生。在某些實現中，運動資料220的全部或者部分也可借助於運動感測器212及/或SPS接收機214不經處理單元202進一步處理即提供。在一些實施例中，運動資料220可以由運動感測器212直接提供給處理單元202。例如，駐定性資料226a可以用二進位信號的形式被直接提供給處理單元202以指示行動設備200的運動狀態。不僅如此，處理單元202例如可被配置成存取運動資料220，並且至少部分地基於該運動資料220根據運動發掘規程218來動態地或者不時地發掘該運動資料以供在行動設備200的其他部分中利用。
更具體地，根據運動規程216，處理單元202可被配置成接收或以其他方式存取由運動感測器212及/或SPS接收機214輸出的運動資訊。在某些實現中，此類運動資訊可包括數位運動資料220，其在圖2的示例中被示為儲存在記憶體204中。運動資料220還可包括駐定性資料226a，該駐定性資料226a可以提供關於行動設備200是否駐定的資料。駐定性資料226a可以具有以非常小的功耗來產生的優點。運動資料220還可包括速度資料226b，該速度資料-226b可提供方向和速率；然而，此資料的產生可能需要比駐定性資料226a多的功率來產生。運動資料220還可包括方向性資料226c，該方向性資料226c可以僅提供運動的方向。方向性資料226c也可能需要比駐定性資料226a多的功率來產生。不僅如此，運動資料也可以與諸如舉例而言行動設備200的位置之類的外加資訊以及與一或多個基地台相組合。這可被用來推斷行動設備相對於周圍基地台的運動速率和方向。
在某些實現中，可以例如從運動感測器212向記憶體204提供運動資料220。例如，運動資料220可以由可被配置成直接從運動感測器212接收相應運動資訊的處理單元202來向記憶體204提供。例如，應當認識到，在某些實現中，處理單元202可能需要轉換或以其他方式處理由運動感測器212輸出的運動資訊以產生運動資料220。
根據運動規程216的處理單元202可被配置成接收或以其他方式存取由SPS接收機214輸出的運動資訊。在某些實現中，此類運動資訊可包括數位運動資料220，其在圖2的示例中被示為儲存在記憶體204中。運動資料220可以例如從SPS接收機214向記憶體204提供。例如，運動資料220可以由可被配置成從SPS接收機214接收相應運動資訊並輸出運動資訊的處理單元202來向記憶體204提供。例如，應當認識到，在某些實現中，處理單元202可能需要轉換或以其他方式處理由SPS接收機214輸出的運動資訊以產生運動資料220。
在其他實施例中，可以由處理器202使用來自運動感測器212及/或SPS接收機214的資料來推導不確定性資料。不確定性資料可以表示例如基於感測器讀數及/或在不同時間或者在一段時間上累積的一或多個感測器讀數感測到的可攜式無線設備的位置的潛在改變。
用於標識、確定或以其他方式估計速度及/或位置不確定性的技術是公知的並且許多技術被認為能適配成在行動設備200中使用。
作為示例而非限定，如果運動感測器212包括可提供與行動設備200的檢測出的加速度相關聯的運動資訊的加速計、陀螺儀或者諸如此類，那麼運動規程216可以將處理單元202配置成整合或以其他方式處理此類運動資訊以至少建立估計的相應速度。在某些實現中，運動規程216可以將處理單元202配置成處理此類運動資訊以建立累積的位置不確定性、或者諸如此類。
作為補充示例而非限定，如果運動感測器212包括可以輸出與檢測出的環境隨時間推移的差異相關聯的運動資訊的地磁感測器、高度計或者諸如此類，那麼運動規程216可以將處理單元202配置成依須求解讀或以其他方式處理此類運動資訊以至少建立運動資料220，諸如舉例而言估計的相應速度、累積的位置不確定性、或者諸如此類。例如，羅盤儀讀數在一段時間上的改變可以指示與運動有關的位置改變，基於此可以建立運動資料220。例如，海拔高度讀數的改變可以指示與運動有關的位置改變，基於此可以建立運動資料220。
另外，在運動感測器212內，行動設備200可利用加速計(例如，MEMS裝置)、陀螺儀、地磁感測器(例如，羅盤儀)、高度計(例如，大氣壓力高度計)、及/或任何其他類型的運動檢測感測器。不僅如此，運動感測器212可包括多個不同類型的設備並組合其輸出來提供運動資訊。
運動發掘規程218可以由處理器202執行以利用運動資料220來改善行動設備200的性能及/或功耗特性。運動發掘規程218可包含用於執行與處理運動資料並從運動資料提取資訊有關的各種功能的數個軟體模組。例如，運動發掘規程218還可包括運動檢測模組、駐定性檢測模組、速度檢測模組、感測器資料濾波器模組、信號調理模組、駐定性發掘規程、速度發掘規程、及/或方向性發掘規程。
更具體地，在一示例中，運動發掘規程可被用來透過將駐定性資料226a及/或速度資料226b納入無線網路收發機206的搜索器模組中來節省功率的方式來改進無線網路收發機206的操作。在另一示例中，駐定性資料226a及/或速度資料226b可被納入無線網路收發機206中以改善各種接收機及/或信號處理功能性的性能。以下在後續的附圖及其相應的描述中提供了關於運動發掘規程218的示例性應用程式的詳情。
雖然運動規程216和運動發掘規程218在該示例中被解說為在記憶體204中，但應認識到，在某些實現中，可使用其他的或外加的機制來提供或以其他方式起作用地安排此類規程。例如，運動規程216及/或運動發掘規程218的全部或部分可在韌體中提供。補充地，雖然運動規程216和運動發掘規程218在此示例中被解說為是分開的特徵，但應認識到，例如，此類規程可被組合在一起作為一規程或者或許與其他程序相組合，或者以其他方式進一步被劃分成多個規程。
處理單元202可包括適用於執行至少本文中所提供的技術的任何形式的邏輯。例如，處理單元202可以是能基於記憶體204中的指令被起作用地配置成選擇性地發起發掘運動資料以供在行動設備的其他部分中使用的一或多個常式。無線網路收發機206例如可被配置成透過擷取此類無線信號來起作用地使行動設備200耦合至至少一無線通訊網路。無線網路收發機206可以例如包括起作用地耦合至天線(未示出)的通訊電路系統。
在某些實現中，輸入/輸出208可包括允許資料或指令被提供給行動設備200的一或多個人工輸入或輸出設備、資料埠、電腦可讀取媒體讀取器/適配器或埠、或者諸如此類。
以下提供了各種實施例，它們能夠利用運動及/或位置資訊來改善行動設備的性能及/或功耗特性。
降低搜索器功耗
如本文中所提供的，行動設備內的搜索器可以透過執行與任何信號源相關聯的全搜索來發起信號擷取。在各種實施例中，搜索器可由行動設備用來擷取由一或多顆GPS衛星提供的信號。在其他實施例中，搜索器可被用來擷取由基地台提供的通訊信號。在其他實施例中，行動設備可以使用單個搜索器或者諸搜索器的組合來擷取與不同的信號源相關聯的多個信號。
在一示例中，行動設備可以採用搜索器來週期性地執行全搜索以定位基地台。例如，在WCDMA系統中，可以每30秒執行一次全搜索。在全搜索中，行動設備106中的接收機能夠徹底查看可能的基地台、碼、時間偏移、頻率偏移以及可能與收到信號相關聯的其他未知參數的完整範圍。全搜索的結果將是擷取與合適的基地台相關聯的信號。然而，當電話是駐定的或者在緩慢移動時，這些更新可能並不是必需的，因為行動設備106可能還未移出其當前基地台的射程。相應地，不顧及行動設備的速度地執行這些搜索可能會以效率低下的方式消耗功率。
圖3是具有可使用駐定性資訊來降低功耗的搜索器的示例性接收機300的功能方塊圖。行動設備106的接收機300可以是以上在圖2中所描述的無線網路收發機206的一部分。接收機300可包括天線302、RF前端304、耙式接收機308、搜索器310、以及資料解調器320。在以下描述中，為了便於討論，已省去了可能通常存在於行動接收機中並且可能對此實施例的解釋沒有貢獻的各種元件。
天線302可以從諸如基地台108之類的一或多個基地台接收無線傳輸，並且以電信號的形式向RF前端304提供這些傳輸。在許多環境中，所接收到的無線傳輸可包括疊加在數個多徑分量上的原始視線傳輸。多徑分量可被認為是原始波傳播經過不同路徑的經延遲副本，其中每個分量可能在接收機處具有不同的幅值和抵達時間。由於每個分量均包含原始資訊，因而如果決定了每個分量的幅值和抵達時間，那麼就可以組合所有的多徑分量以提高收到信號的品質。
RF前端304從天線302接收RF頻帶內的電信號。一旦接收到，RF前端304就可以將這些電信號從RF頻帶降頻轉換至基帶。另外，RF前端304可以根據預定的頻寬來對接收自天線302的電信號進行濾波。RF前端304還可以包括放大元件(未示出)，這些放大元件增大由天線302接收到的諸如引導頻和訊務信號之類的RF信號的功率。示例性放大元件包括一旦信號被天線302接收到就初始地放大信號的低雜訊放大器(LNA)、以及在以上所描述的降頻轉換過程期間將這些信號向下混頻至中頻(IF)之後放大這些信號的可變增益放大器(VGA)。這些放大元件中的一或多個放大元件可以具有可由自動增益控制模組(未示出)控制的可變增益。作為這些功能的結果，RF前端304產生可以由同相(I)信號分量和正交(Q)信號分量構成的基帶信號。
來自RF前端304的基帶信號可被提供給耙式接收機308。耙式接收機能夠透過使用若干被稱為耙指的「子接收機」(未示出)來抵銷多徑衰落的效應。每個耙指可包含單獨的相關器來執行解擴，並且透過改動參考PN序列的延遲來被指派到不同的多徑分量。相應地，每個耙指可獨立地解擴單個多徑分量。在處理中的後續級處，可以在耙指接收機308中組合來自每個耙指的貢獻以高效率地利用每個傳輸路徑的不同傳輸特性。每個耙指的組合能夠因此改善具有高多徑的環境(例如，城市環境)中的信號品質。在耙式接收機執行了解擴以獲得符號並且執行了組合之後，符號資料可隨後被提供給資料解調器320以使用已知的技術來將這些符號轉換成位元資料。
搜索器310可被配置成搜索自多個基地台抵達的多個信號中最強的信號。該多個信號可包括來自無線網路104中落在行動設備106的射程內的不同基地台的信號、以及這些信號的外加的多徑分量。搜索器可以使用已知的技術來鑑別來自不同基地台的信號，諸如舉例而言用每個基地台專有的碼來解擴、或者進行匹配濾波以找到每個塔臺專有的時間偏移、或者進行頻率假設測試以找到與每個基地台相關聯的頻率、或其任何組合。在圖3中所示的示例中，搜索器還可以輔助耙式接收機將耙指指派給耙式接收機308中的多徑分量以進行信號組合。然而，應當理解，搜索器可以與其他類型的接收機聯用。
當對基地台執行全搜索時，搜索器310可以利用由處理單元202提供的資訊。處理單元202可以向搜索器提供命令，以使搜索器在行動設備106駐定時降低頻率或者僅僅是簡單地防止發生週期性的搜索。對於細胞服務區檢測概率每有降至1/10的下降，這可以使搜索速率減小至1/2。例如，在WCDMA系統中，對於關於行動設備駐定的置信度每有10倍的增大，就每60秒執行一次全搜索。
處理器單元202可以利用運動資料220(例如，駐定性資料226a及/或速度資料226b)和運動發掘規程218來判定行動單元106是否是駐定的。此程序的詳情在以下對圖4的描述中提供。
圖4是解說可供在行動設備106中使用的程序400的流程圖。程序400始於產生運動資訊(406)。該運動資訊可以與感測到的行動設備106的位置狀態相關聯。例如，該運動資訊可以由行動設備內的或者以其他方式耦合至行動設備的一或多個運動感測器212產生，諸如舉例而言加速計、陀螺儀、地磁感測器、高度計、或諸如此類。例如，該運動資訊可以由行動設備內的一或多個SPS接收機214至少部分地基於所接收到的SPS信號產生。
在408中，至少部分地基於在406中產生的運動資訊來建立運動資料220。此處，來自運動感測器212及/或SPS接收機214的運動資訊可以由運動規程216進一步處理以進一步完善運動資料220。在某些實現中，可以從運動感測器212及/或SPS接收機214不經處理單元202作進一步處理地來提供運動資訊。
在一示例中，可以視適用情況轉換或以其他方式處理運動資訊的至少一部分，並且提供結果得到的運動資料220以供儲存在記憶體中。此類運動資料220可以例如包括駐定性資料226a、速度資料226b、及/或方向性資料226c。也可以產生諸如位置、位置不確定性資料或者諸如此類的其他資料。不僅如此，可以從運動資料220推導或者直接從運動感測器212及/或SPS接收機214接收各種閾值(例如，駐定性、速度、等等)。在替換實現中，此類閾值可以由製造商(在行動設備106的製造期間)及/或網路服務供應商(經由無線網路收發機206)預先決定和提供，並且被儲存在記憶體204中，及/或此類閾值可以經由輸入/輸出208來提供，及/或以其他方式來存取和提供以供儲存在記憶體中。
可以視需要或意願來重複406及/或408中的動作的全部或部分。例如，可能希望更新運動資訊的至少一部分及/或運動資料的至少一部分以計及行動設備106的運動或無運動，或者計及時間的流逝。
在410中，可以存取在408中建立的運動資料220的至少一部分。例如，可以由處理器202從記憶體存取可以儲存在記憶體204中的駐定性資料226a。運動資料可以由運動及/或駐定性檢測演算法來進一步處理。運動/駐定性檢測演算法可包括對感測器資料的通過濾波，對感測器資料跨多個軸的處理，諸如推導歐幾里德或曼哈頓距離，對在某個時間窗內達到閾值的事件進行計數、等等。在412中，可以基於所存取到的運動資料220來作出判定以查實行動設備106是否是駐定的。
在一實現中，駐定性資料226a可以僅僅簡單地是指示行動設備106的駐定/非駐定狀態的邏輯值。相應地，可以在412中執行簡單直接的邏輯運算以判定行動設備106的駐定性。在另一實現中，駐定性資料226a可以是指示行動設備106處於駐定狀態的概率的數值，在這種場合可以將該數值與預定的閾值相比較以判定行動設備106駐定性。在另一實現中，可以利用行動設備106的速度透過與速度閾值的比較來判定行動設備是否是駐定的。
在另一示例中，可以透過計算行動設備的位置不確定性來達成對行動設備106是否駐定的判定，該位置不確定性可以直接由運動感測器212及/或SPS接收機提供，或其可以由處理單元202使用運動資料220來計算。
如果在412中判定行動設備106是駐定的，那麼可以降低(414)搜索器310執行搜索的頻率。在一示例中，處理單元202可以向搜索器310提供信號或命令字以降低搜索頻率。在另一實施例中，處理單元202可以提供不執行全搜索而是可以代之以發起部分搜索以例如節省功率的信號。在另一示例中，行動設備106中除運動感測器212之外的所有子系統可以處於休眠模式中以節省功率，並且當且僅當有運動時才醒來。在另一示例中，搜索程序中所涉及的諸單元可以保持休眠並且隨後在有運動時被喚醒。在又一示例中，運動的存在可以加速搜索速率以增進擷取可靠性。如果判定行動設備是非駐定的，那麼可以允許搜索器310以正常的頻率來執行對基地台的搜索(416)。此類頻率可以是系統相關的並且基於網路標準。
在各種實現中，可以在運動發掘模組218中執行方塊410、412、414和416。
提高耙式接收機中的耙指的性能
圖5是具有使用速度資訊來改善性能的耙指控制器的行動設備的功能方塊圖。在此實施例中，可以使用行動設備106的速度資訊來更新由耙式接收機中的每個耙指使用的路徑延遲。速度資訊可以改進耙指更新規程以使之勝於在傳統的耙式接收機中使用的一般更新程序。
接收機500可包括天線502、RF前端504、耙式接收機508、搜索器510、以及資料解調器520。天線502、RF前端504和資料解調器520可以在功能和描述上分別類似於圖3中所示的天線302、RF前端304和資料解調器320。為了簡明起見，將不再重複對先前已描述的類似元件的解釋。另外，在以下描述中，為了便於討論，已省去了可能通常存在於行動接收機中並且對此實施例的解釋沒有貢獻的各種元件。
耙式接收機508還可包括多個耙指(耙指1 511a到耙指N 511n)、耙指控制器515和組合器513。在工作期間，來自RF前端504的基帶信號可被提供給耙式接收機508。耙式接收機能夠透過使用與組合器513相關聯的多個耙指511a到511n來抵銷多徑衰落的效應。每個耙指可包含單獨的相關器以使用單獨的PN序列來執行解擴。這些單獨的PN序列可以具有不同的時間延遲，每個時間延遲可以對應於收到信號由於反射所穿過的不同路徑(即，多徑分量)。耙指511a到511n的輸出可被相干地組合(即，合適地整合來自每個耙指的(I,Q)採樣而同時計及這些時間延遲)以改善收到信號的信噪比。該組合信號可被提供給資料解調器520以將這些收到的(I,Q)符號映射成軟位元。
搜索器510可包括用於決定PN序列的時間延遲的一般技術。這些技術可以涉及透過保持對包括路徑延遲、信號強度、碼、頻率等的各種信號參數的追蹤來估計和追蹤環境中的信號路徑。在一些環境中，一些信號參數可能以振盪及/或亂真的方式改變，由此導致搜索器510在試圖保持追蹤時在路徑之間振盪。此方式的更新可被稱為「顛簸」，這是不可取的，因為顛簸會浪費行動設備上的系統資源。在一般系統中為了避免顛簸，可以對搜索器510設置關於為保持對信號路徑的追蹤而作出的更新的次數方面的限制。
在圖5中所示的實施例中，關於行動設備的運動的資訊可被用來改善更新程序的速率並防止顛簸。處理單元202可以為搜索器510提供行動設備的速度以更新路徑搜索演算法。具體而言，速度資訊可被用來與對信號環境的暫態測量相關地更新耙指參數的更新率。例如，高速用戶可以具有比駐定用戶更高的耙指更新率以便追蹤環境的即時改變。
應當領會，在其他實施例中，搜索器510和控制器515可被組合成單個模組。
總而言之，處理器單元202可以利用運動資料220(例如，駐定性資料226a及/或速度資料226b)和運動發掘規程218來判定行動單元106是否是駐定的，並且使用此類資料來輔助搜索器路徑追蹤。此程序的詳情在以下對圖6的描述中提供。
圖6是解說可供在行動設備106中使用的程序600的流程圖。程序600始於產生運動資訊(606)。該運動資訊可以與感測到的行動設備106的位置狀態相關聯。例如，該運動資訊可以由行動設備內的或者以其他方式耦合至行動設備的一或多個運動感測器212產生，諸如舉例而言加速計、陀螺儀、地磁感測器、高度計、或諸如此類。例如，該運動資訊可以由行動設備內的一或多個SPS接收機214至少部分地基於所接收到的SPS信號來產生。
在608中，至少部分地基於在606中產生的運動資訊來建立運動資料220。此處，來自運動感測器212及/或SPS接收機214的運動資訊可以由運動規程216進一步處理以進一步完善運動資料220。在某些實現中，可以從運動感測器212及/或SPS接收機214不經處理單元202作進一步處理地提供運動資訊。
在一示例中，可以視適用情況轉換或以其他方式處理運動資訊的至少一部分，並且提供結果得到的運動資料220以供儲存在記憶體中。此類運動資料220可以例如包括駐定性資料226a、速度資料226b、及/或方向性資料226c。也可以產生諸如位置、位置不確定性資料或者諸如此類的其他資料。不僅如此，可以從運動資料220推導或者直接從運動感測器212及/或SPS接收機214接收各種閾值(例如，駐定性、速度、等等)。在替換實現中，此類閾值可以由製造商(在行動設備106的製造期間)及/或網路服務供應商(經由無線網路收發機206)預先決定和提供，並且被儲存在記憶體204中，及/或此類閾值可以經由輸入/輸出208來提供，及/或以其他方式來存取和提供以供儲存在記憶體中。
可以視需要或意願來重複606及/或608中的動作的全部或部分。例如，可能希望更新運動資訊的至少一部分及/或運動資料的至少一部分以計及行動設備106的運動或無運動，或者計及時間的流逝。
在610中，可以存取在608中建立的運動資料220的至少一部分。例如，可以由處理器202從記憶體存取可以儲存在記憶體204中的駐定性資料226a。運動資料可以由運動及/或駐定性檢測演算法來進一步處理。在612中，可以將運動資料220轉換成能被搜索器510用來追蹤路徑的調整值。此類調整值可以是用於相關(correlation)操作的時間偏移，或者是用來保持追蹤的濾波器係數。這些時間偏移及/或濾波器係數可以由處理單元202計算。例如，如果運動速度資料226b(即，相對於塔臺的速率和方向性)是可用的，那麼就能夠基於該速度來線性地增大或縮小時間搜索窗。在CDMA2000系統中，例如，該關係可以為約250米每碼片，因此如果行動設備在約15秒裏趨近塔臺達到250米，那麼時間搜索窗就可以縮小1個碼片。然而，與其他塔臺的關係可能變得更加複雜，因為時間是相對於服務塔臺而言的──儘管可以使用關於速率的上界。一旦在612中決定了搜索器調整值，處理器單元202就可以向搜索器510應用這些值。在各種實現中，可以在運動發掘模組218中執行方塊410、412、414和416。
提高AGC的性能
一般的自動增益控制(AGC)可被認為是利用可以基於輸入信號中功率的變化率的參數(例如，時間常數)的控制系統。然而，如果AGC的回應性基於行動設備106的速度及/或位置而變化，那麼AGC的性能就可得到改善。
在各種實施例中，AGC可以包括無限脈衝回應(IIR)濾波器，該IIR濾波器具有可以基於運動資料來調整的係數。當運動資料指示行動設備是駐定的或者正緩慢移動(例如，0到20公里/小時)時，可以強調(即較重地加權)IIR濾波器中的歷史資料(即，先前的資料點)。當運動資料指示行動設備可能正快速移動(超過20公里/小時，例如約120公里/小時)時，可以不像緩慢情形中那樣多地強調(即，較輕地加權)IIR濾波器中的歷史資料。以下更全面地描述該IIR濾波器。
圖7是具有使用速度資訊來改善性能的AGC 706的示例性接收機700的功能方塊圖。行動設備的接收機700可以是之前所描述的無線網路收發機206的一部分。
接收機700可包括天線702、RF前端704、自動增益控制(AGC)706、耙式接收機708和資料解調器720。天線702、RF前端704、耙式接收機708和資料解調器720可以在功能和描述上分別類似於圖3中所示的天線302、RF前端304、耙式接收機308和資料解調器320。應當領會，接收機700並不限於利用耙式接收機來執行解擴操作。為了簡明起見，將不再重複對先前已描述的類似元件的解釋。而且，在以下描述中，為了便於討論，已省去了可能通常存在於行動接收機中並且可能對此實施例的解釋沒有貢獻的各種元件。
AGC模組706可以調整RF前端704內的放大元件(未示出)的增益。這些調整能夠將收到信號維持在基本上恆定的功率位準，這可以改善信噪比水平而同時防止RF前端704中的A/D轉換器的過飽和。AGC模組706可以回應於從由RF前端704的輸出提供的信號接收到的回饋來執行這些調整。此回饋可被用來測量由RF前端704輸出的信號的能量。這些調整可以涉及向RF前端704發送增益控制信號。該增益控制信號可包括多個元件信號，其中這些元件信號中的每個元件信號對應於RF前端304內的特定的放大元件。這些控制信號可以是類比的或者是數位的，並且傳達用於相應的放大元件的增益設置。
處理單元202可以向AGC 706提供控制信號，這些控制信號包括基於行動設備106的速度及/或位置的控制信號。處理單元可以命令AGC 706改動濾波器參數，這些濾波器參數可以規定AGC回應於輸入信號功率的變化有多快。例如，在高行動性情景期間，AGC 706可被配置成較快速地回應於輸入變化。在另一示例中，基於基地台與行動站之間的相對幾何關係，可以由處理單元202來改動AGC 706的回應性。正如耙式接收機708那樣，AGC設計可以具有允許資訊被維護以使得這些AGC設計可以回應於環境的變化的時間常數。可以基於用戶速率的知識來適應性調整這些時間常數，以使得當用戶正在移動時資訊能夠得到較快的更新，而在駐定情景中放慢。這可以最佳化性能及/或節省計算資源及/或功率。
圖8是與圖7中所示的接收機700相關聯的示例性流程圖800。程序800始於產生運動資訊(806)。該運動資訊可以與感測到的行動設備106的位置狀態相關聯。例如，該運動資訊可以由行動設備內的或者以其他方式耦合至行動設備的一或多個運動感測器212產生，諸如舉例而言加速計、陀螺儀、地磁感測器、高度計、或諸如此類。例如，該運動資訊可以由行動設備內的一或多個SPS接收機214至少部分地基於所接收到的SPS信號來產生。
在808中，至少部分地基於在806中產生的運動資訊來建立運動資料220。此處，來自運動感測器212及/或SPS接收機214的運動資訊可以由運動規程216進一步處理以進一步完善運動資料220。在某些實現中，可以從運動感測器212及/或SPS接收機214不經處理單元202作進一步處理地提供運動資訊。
在一示例中，可以視適用情況轉換或以其他方式處理運動資訊的至少一部分，並且提供結果得到的運動資料220以供儲存在記憶體中。此類運動資料220可以例如包括駐定性資料226a、速度資料226b、及/或方向性資料226c。也可以產生諸如位置、位置不確定性資料或者諸如此類的其他資料。不僅如此，可以從運動資料220推導或者直接從運動感測器212及/或SPS接收機214接收各種閾值(例如，駐定性、速度、位置、等等)。在替換實現中，此類閾值可以由製造商(在行動設備106的製造期間)及/或網路服務供應商(經由無線網路收發機206)預先決定和提供，並且被儲存在記憶體204中，及/或此類閾值可以經由輸入/輸出208來提供，及/或以其他方式來存取和提供以供儲存在記憶體中。
可以視需要或意願來重複806及/或808中的動作的全部或部分。例如，可能希望更新運動資訊的至少一部分及/或運動資料的至少一部分以計及行動設備106的運動或無運動，或者計及時間的流逝。
在810中，可以存取在808中建立的運動資料220的至少一部分。例如，可以由處理器202從記憶體存取可以儲存在記憶體204中的速度資料226b。在812中，處理器202可以從運動資料決定AGC控制參數。此類參數可包括給在AGC 706中的一或多個控制迴路中使用的IIR濾波器的新係數。這些IIR濾波器係數可包括信號參數估計子，這些信號參數估計子例如包括諸如RSSI之類的信號強度估計子。可以用下式來表達用來估計RSSI的IIR濾波器：RSSI=α*RSSI_舊+(1-α)*RSSI_即時，其中「RSSI_即時」是對信號強度的暫態估計。
用戶運動的知識可被用來設置α值，例如如果用戶是駐定的則設置高值，這趨於對「RSSI_舊」加權更多。替換地，可以將α設置成可以對應於行動設備106正在移動的低值，由此趨於對「RSSI_即時」加權更多。
在一實現中，處理單元202可以直接向AGC 706提供濾波器係數。在另一實現中，處理單元可以提供控制信號，這些控制信號指令AGC將預先儲存的係數調換成合適地改變AGC 706的反應時間的另一組預先儲存的係數。在另一示例中，改動AGC 706中的濾波器係數可以基於計算行動設備相對於基地台的位置。
在812中決定的控制參數可隨後被提供給AGC 706以改動AGC 706的回應性(814)。在各種實現中，可以在運動發掘模組218中執行方塊810、812和814。
提高引導頻濾波器的性能
通訊系統可以將可適性濾波器及/或靜態濾波器用於引導頻信號估計。可適性引導頻濾波器具有可以隨通道狀況而改變的濾波器狀態和參數。此類濾波器可以在行動設備經歷快速運動時顯現較好的性能。靜態濾波器一般複雜度較低且效率較高，並且能夠在駐定條件下產生較好的結果。靜態濾波僅能夠排他性地在諸如硬體之類的「靜態」方塊中實現，而可適性濾波可能要求(諸如運行在DSP處理器中的)「智慧」邏輯來實現。
利用這兩種類型的濾波器的設計在整體性能和功耗的意義上可能是有益的，但同時由於不得不支援兩種類型的濾波器而會招致一些成本懲罰。
在包括可適性濾波器的設計中，感測器運動讀數可被用來使濾波器參數適應於用戶運動和改變中的通道狀態。例如，卡爾曼濾波是一種被用來透過從較早接收到的測量以及系統的推導狀態和模型進行預測的方式來估計信號的技術。在改變中的都卜勒環境中，系統參數將是時變的，從而導致時變的卡爾曼濾波器。在現有設計中，可以間接地從諸如信號包絡及其屬性之類的受影響參數來推斷用戶速率和通道狀況。例如，用戶運動越快，信號包絡中的假定張開就越大。因此，現有設計中的一般速率估計可能是不準確的，並且是取決於實現的、處理密集的且耗費功率的。
相反，本文中提供的實施例可以利用運動感測器，以使得能夠直接確定速率以推導合適的濾波器參數。使用速率資訊能夠導致回應時間更快、引導頻濾波的準確性提高、處理要求降低並且功耗降低。在另一實施例中，可以使用靜態和動態引導頻濾波器兩者。此處，感測器運動讀數能夠觸發靜態引導頻濾波模組與可適性引導頻濾波模組之間的切換以實現最優的功耗和性能。
圖9示出具有可使用速度資訊來改善性能的引導頻濾波器的接收機900的功能方塊圖。
該接收機可包括天線902、RF前端904、接收機908、引導頻濾波器918、以及資料解調器920。圖9中與圖3中提供的那些元件具有共同名稱的那些元件可以共用類似的功能性和操作。為了簡明起見，將不再重複對先前已描述的類似元件的解釋。另外，在以下描述中，為了便於討論，已省去了可能通常存在於行動接收機中並且對此實施例的解釋沒有貢獻的各種元件。應當領會，圖9中所示的實施例不限於使用耙式接收機，並且任何其他已知的接收機類型可被用於執行解擴操作。
圖9中所示的實施例圖示了能夠基於速度資訊在靜態濾波器與可適性濾波器之間進行切換的引導頻濾波器918(此後被稱為「切換式引導頻濾波器」)、以及具有根據測得的速率資訊變化的參數的可適性濾波器(此後被稱為「運動變化可適性濾波器」)。應當領會，其他實施例並非必需包括這兩種類型的濾波器，並且可以僅包括切換式引導頻濾波器或者速率變化可適性濾波器。
引導頻濾波器可以從耙式接收機908接收經解擴符號以恢復嵌入在這些經解擴符號中的引導頻信號。該(等)引導頻信號可由基地台作為參考信號來提供，並且提供時間和相位參考以輔助對收到符號的解調。一旦提取出引導頻信號，就可以向資料解調器920提供這些引導頻信號以輔助將符號解調成資料位元。
引導頻濾波器918可包括開關926、靜態濾波器922和可適性濾波器924。這些元件的組合可以形成切換式引導頻濾波器。該開關可以由處理單元202控制，該處理單元202能夠根據運動資料220來提供在靜態濾波器922與可適性濾波器924之間進行切換的信號。所使用的運動資料220可以是速度向量資料226b，該速度向量資料226b可以由處理器202簡化為速率以控制開關。取決於速率值，來自耙式接收機的收到信號可以或是被提供給靜態濾波器922或是被提供給可適性濾波器924。例如，當行動設備的速率為50公里/小時或更低時，開關將向靜態濾波器922提供信號以提取引導頻信號。對於高於50公里/小時的速率而言，可以由可適性濾波器924來提取引導頻信號。
補充地，可適性濾波器924可以是能夠利用運動資料220來改動濾波器參數的運動變化可適性濾波器。在一些實施例中，處理單元202可以從運動資料220計算濾波器參數，並且向可適性濾波器924提供這些參數。此類濾波器參數可以包括濾波器係數、增益和頻寬，並且可以使用已知的技術從運動資料計算得到。例如，濾波器頻寬可被可適性調整成f=f_載波*v/c，「f_載波」是收到信號的載波頻率，其中v是用戶速度並且c是光速。
圖10是解說可在圖9中所示的接收機中使用的程序1000的流程圖。程序1000始於產生運動資訊(1006)。該運動資訊可以與感測到的行動設備106的位置狀態相關聯。例如，該運動資訊可以由行動設備內的或者以其他方式耦合至行動設備的一或多個運動感測器212產生，諸如舉例而言加速計、陀螺儀、地磁感測器、高度計、或諸如此類。例如，該運動資訊可以由行動設備內的一或多個SPS接收機214至少部分地基於所接收到的SPS信號來產生。
在1008中，至少部分地基於在1006中產生的運動資訊來建立運動資料220。此處，來自運動感測器212及/或SPS接收機214的運動資訊可以由運動規程216進一步處理以進一步完善運動資料220。在某些實現中，可以從運動感測器212及/或SPS接收機214不經處理單元202作進一步處理地提供運動資訊。
在一示例中，可以視適用情況轉換或以其他方式處理運動資訊的至少一部分，並且提供結果得到的運動資料220以供儲存在記憶體中。此類運動資料220可以例如包括駐定性資料226a、速度資料226b、及/或方向性資料226c。也可以產生諸如位置、位置不確定性資料或者諸如此類的其他資料。不僅如此，可以從運動資料220推導或者直接從運動感測器212及/或SPS接收機214接收各種閾值(例如，駐定性、速度、等等)。在替換實現中，此類閾值可以由製造商(在行動設備106的製造期間)及/或網路服務供應商(經由無線網路收發機206)預先決定和提供，並且被儲存在記憶體204中，及/或此類閾值可以經由輸入/輸出208來提供，及/或以其他方式來存取和提供以供儲存在記憶體中。
可以視需要或意願來重複1006及/或1008中的動作的全部或部分。例如，可能希望更新運動資訊的至少一部分及/或運動資料的至少一部分以計及行動設備106的運動或無運動，或者計及時間的流逝。
在1010中，可以存取在1008中建立的運動資料220的至少一部分。例如，可以由處理器202從記憶體存取可以儲存在記憶體204中的速度資料220b。運動資料可以由運動及/或駐定性檢測演算法來進一步處理。
在1012中，運動資料220可被用來基於該運動資料來決定要選擇哪種類型的濾波器，並且可以由處理器202向開關926發佈命令以將合意的引導頻濾波器放置到信號路徑中。當行動設備是駐定的或者在以慢速移動時，開關926可以向靜態濾波器提供收到信號以提取引導頻信號。當行動設備高於閾值速率時，可以向開關926發送命令，以使得可適性濾波器924被用來將引導頻信號與收到符號隔離開來。
在1014中，可以由處理器202計算並向可適性濾波器924傳遞可適性濾波器參數。可以使用這些參數基於行動設備的速率來改變可適性濾波器924的特性。
在其他實施例中，可以不一併執行方塊1012和1014兩者。例如，如果引導頻濾波器918不使用那種使用從速度推導出的參數的可適性濾波器，那麼可以僅執行方塊1012。替換地，如果不利用靜態濾波器922，那麼可以基於速度來執行方塊1014從而改動可適性濾波器924的特性。
提高等化器的性能
在行動設備106與基地台108之間進行通訊期間，所傳送的信號可能因為傳播經過通訊通道而畸變。另外，這些信號還可能由於在傳輸期間遇到的雜訊和干擾而經歷降格。通道等化器能夠嘗試校正此類降格並且產生對所傳送符號的估計。在行動設備中使用的一般等化器能夠處置時變的通道狀況；然而，它們適應於緣於行動設備的行動性的通道變化的能力是能夠得到改進的。此類改進可以透過將行動設備106的速度資訊納入由通道等化器用來補償變化的通道狀況的可適性規程中的方式來實現。
在各種實施例中，AGC可以包括無限脈衝回應(IIR)濾波器，該IIR濾波器具有可以基於運動資料來調整的係數。當運動資料指示行動設備是駐定的或者正緩慢移動(例如，0到20公里/小時)時，可以強調(即，較重地加權)IIR濾波器中的歷史資料(即，先前的資料點)。當運動資料指示行動設備可能正快速移動(超過20公里/小時，例如120米/秒)時，可以不像緩慢情形中那樣多地強調(即，較輕地加權)IIR濾波器中的歷史資料。以下更全面地描述該IIR濾波器。
圖11是具有使用等化器的接收機1100的行動設備的功能方塊圖，該等化器使用速度資訊來改善性能。接收機1100可包括天線1102、RF前端1104、等化器接收機1108、以及資料解調器1120。天線1102、RF前端1104和資料解調器1120可以在功能和描述上分別類似於圖3中所示的天線302、RF前端304和資料解調器320。為了簡明起見，將不再重複對先前已描述的類似元件的解釋。另外，在以下描述中，為了便於討論，已省去了可能通常存在於行動接收機中並且可能對此實施例的解釋沒有貢獻的各種元件。
等化器接收機1108可隨著通訊通道的狀況變化而估計通訊通道的狀況，並且使用可適性濾波器來逆轉通道畸變。一旦已緩解了通道畸變，等化器接收機1108就可以隨後從經均衡信號來估計符號，並且隨後向資料解調器1120提供這些符號以供解調成位元序列。
等化器接收機1108中的等化器可以用橫向濾波器來實現，即用具有T秒分接點的延遲線(其中T是符號歷時)來實現。這些分接點的內容可被放大並加總以產生對所傳送符號的估計。調整分接點係數以減少來自時間上毗鄰合意符號的那些符號的干擾。通常，採用可適性均衡技術，由此連續地且自動地調整分接點係數。可適性等化器可以使用規定的演算法諸如舉例而言最小均方(LMS)或遞迴最小二乘(RLS)之類的演算法來決定分接點係數。替換地，可以使用任何適宜的最佳化演算法，諸如舉例而言最小均方誤差(MMSE)合併。
被用來修改等化器分接點係數的可適性濾波演算法可以將關於行動設備的速度資訊協同在一般情況下使用的輸入一起來利用。例如，取決於推導的是哪些濾波器參數，用戶狀態的知識可被用來發起或減慢通道估計的程序。
處理單元202可以向等化器接收機1108提供控制信號，這些控制信號包括基於行動設備106的速度的控制信號。處理單元可以命令等化器接收機1108改動濾波器參數，這些濾波器參數能夠規定等化器接收機1108回應於改變的通道狀況有多快。例如，在高行動性情景期間，等化器接收機1108可被配置成較快速地回應於輸入變化。
圖12是與圖11中所示的接收機1100相關聯的示例性流程圖1200。程序1200始於產生運動資訊(1206)。該運動資訊可以與感測到的行動設備106的位置狀態相關聯。例如，該運動資訊可以由行動設備內的或者以其他方式耦合至行動設備的一或多個運動感測器212產生，諸如舉例而言加速計、陀螺儀、地磁感測器、高度計、或諸如此類。例如，該運動資訊可以由行動設備內的一或多個SPS接收機214至少部分地基於所接收到的SPS信號來產生。
在1208中，至少部分地基於在1206中產生的運動資訊來建立運動資料220。此處，來自運動感測器212及/或SPS接收機214的運動資訊可以由運動規程216進一步處理以進一步完善運動資料220。在某些實現中，可以從運動感測器212及/或SPS接收機214提供運動資訊而不由處理單元202作進一步處理。
在一示例中，可以視適用情況轉換或以其他方式處理運動資訊的至少一部分，並且提供結果得到的運動資料220以供儲存在記憶體中。此類運動資料220可以例如包括速度資料226b。也可以產生諸如位置、位置不確定性資料或者諸如此類的其他資料。不僅如此，可以從運動資料220推導或者直接從運動感測器212及/或SPS接收機214接收各種閾值(例如，駐定性、速度、位置、等等)。在替換實現中，此類閾值可以由製造商(在行動設備106的製造期間)及/或網路服務供應商(經由無線網路收發機206)預先決定和提供，並且被儲存在記憶體204中，及/或此類閾值可以經由輸入/輸出208來提供，及/或以其他方式來存取和提供以供儲存在記憶體中。
可以視需要或意願來重複1206及/或1208中的動作的全部或部分。例如，可能希望更新運動資訊的至少一部分及/或運動資料的至少一部分以計及行動設備106的運動或無運動，或者計及時間的流逝。
在1210中，可以存取在1208中建立的運動資料220的至少一部分。例如，可以由處理器202從記憶體存取可以儲存在記憶體204中的速度資料226b。在1212中，處理器202可以從運動資料220決定等化器控制參數。此類參數可包括給在等化器接收機1108中使用的IIR濾波器的新係數。如以上所描述的，IIR濾波器可以與包括信號強度估計子RSSI的信號參數估計子相關聯。可以用下式來表達用來估計RSSI的IIR濾波器：RSSI=α*RSSI_舊+(1-α)*RSSI_即時，其中RSSI_即時是對信號強度的暫態估計。
在一實現中，處理單元202可以直接向等化器接收機1108提供濾波器係數。在另一實現中，處理單元可以提供控制信號，這些控制信號指令等化器接收機1108將預先儲存的係數調換成合適地改變通道估計的另一組預先儲存的係數。
在1212中決定的控制參數可隨後被提供給等化器接收機1108以改動等化器接收機1108的通道估計(1214)。在各種實現中，可以在運動發掘模組218中執行方塊1210、1212和1214。
等化器與耙式接收機之間的選擇
耙式接收機與等化器可被認為是在不同情景下最優的爭用性信號濾波模組。運動感測器資訊可被用來標識行動設備的行動性情景，並且選擇最合適的信號濾波模組。例如，在低行動性情景中，可以使用等化器來對信號進行濾波。在高行動性情景中，可以採用耙式模組。
圖13圖示具有可選擇的接收機的接收機1300的功能方塊圖，該接收機可以基於行動設備的運動來改換接收機模組。
接收機1300可包括天線1302、RF前端1304、耙式接收機1308、等化器接收機1310、選擇器/組合器1311、以及資料解調器1320。圖13中與圖3中提供的那些元件具有共同名稱的那些元件可以共用類似的功能性和操作。為了簡明起見，可能不再重複對先前已描述的類似元件的解釋。另外，在以下描述中，為了便於討論，已省去了可能通常存在於行動接收機中並且對此實施例的解釋沒有貢獻的各種元件。
來自RF前端1304的收到信號可被提供給耙式接收機1308和等化器接收機1310兩者。每個接收機可以使用與耙式接收機和等化器接收機相關聯的一般辦法來處理並解擴信號。此後，來自每個接收機的輸出可被提供給選擇器/組合器1311。選擇器/組合器1311可以基於來自處理單元202的控制信號來選擇來自耙式接收機1308或者等化器接收機1310的信號。來自處理單元202的一控制信號可以基於運動資料220。例如，可以從運動資料判定行動設備106的速率。如果該速率等於或低於某個閾值(例如，50公里/小時)，那麼控制信號就將指導選擇器/組合器1311選擇將來自等化器接收機1310的信號轉發給資料解調器1320。如果行動單元的速率高於該閾值，那麼控制信號可以指導選擇器/組合器1311將來自耙式接收機的信號導向到資料解調器1320。這些閾值可以由經驗性的性能研究來決定。
替換地，選擇器/組合器可以不是僅在耙式接收機1308與等化器接收機1310之間進行選擇，而是可代之以基於由處理單元202提供的控制信號來組合來自每個接收機的這兩個信號。在一實施例中，可以基於運動資料來加權該組合，其中該加權可以基於行動設備的運動來反映每個接收機的輸出的相對品質。
雖然在圖13中將組合器示出為分開的模組，但是其他實施例可以利用通常存在於一般耙式接收機中的組合器來組合耙式接收機和等化器接收機1310的信號。對耙式接收機中的組合器的共同利用既可以節省積體電路上的管芯空間又可以節省功耗。
在另一實施例(未示出)中，可以直接向由處理單元202控制的開關提供來自RF前端1304的信號。透過此開關，處理單元可以根據行動設備的運動將收到信號或是提供給耙式接收機1308或是提供給等化器接收機1310。處理單元可以例如基於速率閾值來向此開關提供控制信號，如以上所描述的那樣。
圖14是解說可在圖13中所示的接收機中使用的程序1400的流程圖。程序1400始於接收運動資訊(1406)。該運動資訊可以與感測到的行動設備106的位置狀態相關聯。例如，該運動資訊可以由行動設備內的或者以其他方式耦合至行動設備的一或多個運動感測器212產生，諸如舉例而言加速計、陀螺儀、地磁感測器、高度計、或諸如此類。例如，該運動資訊可以由行動設備內的一或多個SPS接收機214至少部分地基於所接收到的SPS信號來產生。
在1008中，至少部分地基於在1406中產生的運動資訊來建立運動資料220。此處，來自運動感測器212及/或SPS接收機214的運動資訊可以由運動規程216進一步處理以進一步完善運動資料220。在某些實現中，可以從運動感測器212及/或SPS接收機214不經處理單元202作進一步處理地提供運動資訊。
在一示例中，可以視適用情況轉換或以其他方式處理運動資訊的至少一部分，並且提供結果得到的運動資料220以供儲存在記憶體中。此類運動資料220可以例如包括駐定性資料226a、速度資料226b、及/或方向性資料226c。也可以產生諸如位置、位置不確定性資料或者諸如此類的其他資料。不僅如此，可以從運動資料220推導或者直接從運動感測器212及/或SPS接收機214接收各種閾值(例如，駐定性、速度、等等)。在替換實現中，此類閾值可以由製造商(在行動設備106的製造期間)及/或網路服務供應商(經由無線網路收發機206)預先決定和提供，並且被儲存在記憶體204中，及/或此類閾值可以經由輸入/輸出208來提供，及/或以其他方式來存取和提供以供儲存在記憶體中。
可以視需要或意願來重複1406及/或1408中的動作的全部或部分。例如，可能希望更新運動資訊的至少一部分及/或運動資料的至少一部分以計及行動設備106的運動或無運動，或者計及時間的流逝。
在1410中，可以存取在1408中建立的運動資料220的至少一部分。例如，可以由處理器202從記憶體存取可以儲存在記憶體204中的速度資料220b。運動資料可以由運動及/或駐定性檢測演算法來進一步處理。
在1412中，運動資料220可以由處理器202轉換成能夠由選擇器/組合器1311利用的命令。該命令可以是指令選擇器/組合器在低行動性情景期間切換至等化器接收機1310並且在高行動性情景期間切換至耙式接收機1308的信號。替換地，該命令可以指令選擇器/組合器1311組合耙式接收機和等化器接收機的輸出。此類命令可以使用已知的模型、檢視表及/或經驗性技術來決定。組合的形式可以取決於行動性情景而變化。例如，在低行動性期間，可以較重地加權等化器接收機1310，並且在高行動性情景期間，可以較重地加權耙式接收機1308。在1414中，處理器202可以向選擇器/組合器1311發佈合適的命令，從而向資料解調器1320發送接收機的合適輸出。
本領域技藝人士將領會，資訊和信號可使用各種不同技術和技藝中的任何技術和技藝來表示。例如，貫穿上面說明始終可能被述及的資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號、和碼片可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子、或其任何組合來表示。
此外，本領域技藝人士將領會，結合本文中揭示的實施例描述的各種解說性邏輯區塊、模組、電路、和演算法步驟可被實現為電子硬體、電腦軟體、或兩者的組合。為清楚地解說硬體與軟體的這一可互換性，各種解說性元件、方塊、模組、電路、和步驟在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實現為硬體還是軟體取決於具體應用和強加於整體系統的設計約束。技藝人士對於每種特定應用可用不同的方式來實現所描述的功能性，但這樣的實現決策不應被解讀成導致脫離了本發明的範圍。
結合本文中揭示的實施例描述的方法、序列及/或演算法可直接在硬體中、在由處理器執行的軟體模組中、或在這兩者的組合中實施。軟體模組可常駐在RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、可移除磁碟、CD-ROM、或本領域中所知的任何其他形式的儲存媒體中。示例性儲存媒體耦合到處理器以使得該處理器能從/向該儲存媒體讀寫資訊。在替換方案中，儲存媒體可以被整合到處理器。
相應地，本發明的實施例可包括實施通訊系統中的感測器使用方法的電腦可讀取媒體。相應地，本發明並不限於所解說的示例且任何用於執行本文中所描述的功能性的手段均被包括在本發明的實施例中。
儘管前面的揭示圖示本發明的解說性實施例，但是應當注意在其中可作出各種變更和改動而不會脫離如所附請求項定義的本發明範圍。根據本文中所描述的本發明實施例的方法請求項的功能、步驟及/或動作並非必需按任何特定次序來執行。此外，儘管本發明的要素可能是以單數來描述或主張權利的，但是複數也是已構想了的，除非顯式地聲明了限定於單數。
102．．．衛星定位系統(SPS)
104．．．無線通訊網路
106．．．行動設備
108．．．基地台
110．．．信號
200．．．行動設備
202．．．處理單元
204．．．記憶體
206．．．無線網路收發機
208．．．輸入/輸出介面
210．．．電源(未示出)
212．．．運動感測器
214．．．SPS接收機
216．．．運動規程
218．．．運動發掘規程
220．．．運動資料
226a．．．駐定性資料
226b．．．速度資料
226c．．．方向性資料
300．．．接收機
302．．．天線
304．．．RF前端
308．．．耙式接收機
310．．．搜索器
320．．．資料解調器
400～416．．．步驟流程
500．．．接收機
502．．．天線
504．．．RF前端
508．．．耙式接收機
510．．．搜索器
511a．．．耙指1
511n．．．耙指N
513．．．組合器
515．．．耙指控制器
520．．．資料解調器
600～614．．．步驟流程
700．．．接收機
702．．．天線
704．．．RF前端
706．．．自動增益控制(AGC)
708．．．耙式接收機
720．．．資料解調器
800～814．．．步驟流程
900．．．接收機
902．．．天線
904．．．RF前端
908．．．接收機
918．．．引導頻濾波器
920．．．資料解調器
922．．．靜態濾波器
924．．．可適性濾波器
926．．．開關
1000～1014．．．步驟流程
1100．．．接收機
1102．．．天線
1104．．．RF前端
1108．．．等化器接收機
1120．．．資料解調器
1200～1214．．．步驟流程
1300．．．接收機
1302．．．天線
1304．．．RF前端
1308．．．耙式接收機
1310．．．等化器接收機
1311．．．選擇器/組合器
1320．．．資料解調器
1400～1414．．．步驟流程
提供附圖係為了幫助對本發明實施例進行描述，且提供附圖僅為了解說實施例而非對其進行限定。
圖1係解說在其中行動設備協同無線通訊系統和衛星定位系統一起工作的示例性系統的方塊圖。
圖2係解說示例性行動設備的某些態樣的功能方塊圖。
圖3係具有使用駐定性資訊來降低功耗的搜索器的示例性行動設備的功能方塊圖。
圖4係與圖3中所示的行動設備相關聯的流程圖。
圖5係具有使用速度資訊來改善性能的耙指控制器的示例性行動設備的功能方塊圖。
圖6係與圖5中所示的行動設備相關聯的流程圖。
圖7係具有使用運動資訊來改善性能的自動增益控制的示例性行動設備的功能方塊圖。
圖8係與圖7中所示的行動設備相關聯的流程圖。
圖9係具有使用速度資訊來改善性能的引導頻濾波器的示例性行動設備的功能方塊圖。
圖10係與圖9中所示的行動設備相關聯的流程圖。
圖11係具有使用等化器的接收機的示例性行動設備的功能方塊圖，該等化器使用速度資訊來改善性能。
圖12係與圖11中所示的行動設備相關聯的流程圖。
圖13係具有基於速度資訊在等化器與耙式處理之間進行選擇的接收機的示例性行動設備的功能方塊圖。
圖14係與圖13中所示的行動設備相關聯的流程圖。
400～416．．．步驟流程

Claims (6)

  1. 一種用於降低一行動設備中的功耗的方法，包括以下步驟：接收運動資訊；基於該運動資訊的不確定性，來建立運動資料，其中該運動資訊是從一運動感測器及/或一衛星定位系統(SPS)接收機接收的；使用該運動資料，以決定該行動設備為駐定的一機率；組合來自該運動感測器和該SPS接收機的該運動資訊，以完善該運動資料；當該所決定的機率大於一閾值機率時，判定該行動設備為駐定的；以及當該行動設備駐定時，降低搜索一信號源的一頻率，其中該信號源包括：一基地台及/或一SPS衛星。
  2. 如請求項1之方法，還包括以下步驟：當判定該行動設備並非駐定時，允許該行動設備搜索一基地台。
  3. 如請求項1之方法，其中該運動資料包括：駐定性資料、速度資料及/或方向性資料。
  4. 一種基於運動資料來降低功耗的行動設備，包括： 用於接收運動資訊的構件；用於基於該運動資訊的不確定性，來建立運動資料的構件，其中該運動資訊是從一運動感測器及/或一衛星定位系統(SPS)接收機接收的；用於使用該運動資料，以決定該行動設備為駐定的一機率的構件；用於組合來自該運動感測器和該SPS接收機的該運動資訊，以完善該運動資料的構件；用於當該所決定的機率大於一閾值機率時，判定該行動設備為駐定的之構件；以及用於當該行動設備駐定時，降低一搜索信號源的一頻率的構件，其中該信號源包括：一基地台及/或一SPS衛星。
  5. 一種包括儲存在其上的指令的電腦可讀取媒體，包括：用於接收運動資訊的指令；用於基於該運動資訊的不確定性，來建立運動資料的指令，其中該運動資訊是從一運動感測器及/或一衛星定位系統(SPS)接收機接收的；用於使用該運動資料，以決定一行動設備為駐定的一機率的指令；用於組合來自該運動感測器和該SPS接收機的該運動資訊，以完善該運動資料的指令；用於當該所決定的機率大於一閾值機率時，判定該行動設備為駐定的之指令；以及 用於當該行動設備駐定時，降低搜索一信號源的一頻率的指令，其中該信號源包括：一基地台及/或一SPS衛星。
  6. 一種基於運動資料來降低功耗的行動設備，包括：一RF前端；耦合至該RF前端的一接收機；耦合至該接收機的一資料解調器；耦合至該RF前端和該接收機的一搜索器，該搜索器搜索信號源；耦合至該搜索器的一處理單元；耦合至該處理單元的一衛星定位系統(SPS)接收機及/或一運動感測器；以及耦合至該處理單元的一記憶體，該記憶體包括：使該處理器執行以下動作的指令：接收運動資訊，基於該運動資訊的不確定性，來建立運動資料，其中該運動資訊的該不確定性係直接從該SPS接收機接收及/或直接從該運動感測器接收，組合來自該SPS接收機和該運動感測器的該運動資訊，以完善該運動資料，使用該運動資料，以決定該行動設備為駐定的一機率，當該所決定的機率大於一閾值機率時，判定該行動設備為駐定的，以及當該行動設備駐定時，降低搜索一信號源的一頻率，其 中該信號源包括：一基地台及/或一SPS衛星。
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