TWI633707B - 共振表框天線 - Google Patents

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TWI633707B
TWI633707B TW105108630A TW105108630A TWI633707B TW I633707 B TWI633707 B TW I633707B TW 105108630 A TW105108630 A TW 105108630A TW 105108630 A TW105108630 A TW 105108630A TW I633707 B TWI633707 B TW I633707B
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藍道爾夫 史坦得克
亞倫 敏 綴 川
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高通公司
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Abstract

在本發明之一態樣中，提供一方法及一設備。該設備可為用於無線通信的一可佩戴式通信設備。該可佩戴式通信設備包括通信電路系統、一表框及一基座。該表框及該基座係導電的。該表框及該基座形成支撐該通信電路系統之一外殼結構的至少一部分。該基座電連接至該表框。該通信電路系統電連接至該表框。該表框經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用。該通信電路系統經組態以將一第一通信信號發送至該表框，使得該表框以空中方式傳輸該第一通信信號。該表框經進一步組態而以空中方式接收一第二通信信號且將該第二通信信號導引至該通信電路系統。

Description

共振表框天線 相關申請案的交叉參考
本申請案主張2015年4月16日申請之標題為「RESONANT BEZEL ANTENNA」的美國臨時申請案第62/148,714號之權益，該美國臨時申請案明確地以全文引用之方式併入本文中。
本發明大體上係關於通信系統，且更特定言之，係關於可用於諸如智慧型手錶之可佩戴式通信設備中的共振表框天線。
廣泛地部署無線通信系統以提供多種電信服務，諸如電話、視訊、資料、通信報及廣播。典型的無線通信系統可使用多重存取技術，該等多重存取技術能夠藉由共用可用系統資源(例如，頻寬、傳輸功率)來支援與多個使用者之通信。此類多重存取技術之實例包括分碼多重存取(CDMA)系統、分時多重存取(TDMA)系統、分頻多重存取(FDMA)系統、正交分頻多重存取(OFDMA)系統、單載波分頻多重存取(SC-FDMA)系統及分時同步分碼多重存取(TD-SCDMA)系統。
在多種電信標準中已採用此等多重存取技術以提供使得不同無線裝置能夠在城市、國家、地區及甚至全球層級上通信的公用協定。一實例電信標準為長期演進(LTE)。LTE為由第三代合作夥伴計劃(3GPP)頒佈之通用行動電信系統(UMTS)行動標準之增強集合。LTE經設計以藉由改良頻譜效率而更好地支援行動寬頻網際網路存取，降低 成本，改良服務，利用新頻譜，及使用下行連結(DL)上之OFDMA、上行連結(UL)上之SC-FDMA及多輸入多輸出(MIMO)天線技術與其他開放標準更好地整合。然而，隨著對行動寬頻存取之需求持續增大，存在對LTE技術中之進一步改良的需要。較佳地，此等改良應適用於其他多重存取技術及使用此等技術之電信標準。
在本發明之一態樣中，提供一種方法及一種設備。該設備可為用於無線通信的一可佩戴式通信設備。該可佩戴式通信設備包括通信電路系統、一表框及一基座。該表框及該基座係導電的。該表框及該基座形成支撐該通信電路系統之一外殼結構的至少一部分。該基座電連接至該表框。該通信電路系統電連接至該表框。該表框經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用。該通信電路系統經組態以將一第一通信信號發送至該表框，使得該表框以空中方式傳輸該第一通信信號。該表框經進一步組態而以空中方式接收一第二通信信號且將該第二通信信號導引至該通信電路系統。
100‧‧‧演進型封包系統(EPS)
102‧‧‧使用者裝備(UE)
104‧‧‧演進型UMTS地面無線電存取網路(E-UTRAN)
106‧‧‧演進Node B(eNB)
108‧‧‧演進Node B(eNB)
110‧‧‧演進型封包核心(EPC)
112‧‧‧行動性管理實體(MME)
114‧‧‧行動性管理實體(MME)
116‧‧‧伺服閘道器
118‧‧‧封包資料網路(PDN)閘道器
120‧‧‧本籍用戶伺服器(HSS)
122‧‧‧IP服務
124‧‧‧多媒體廣播多播服務(MBMS)閘道器
126‧‧‧廣播多播服務中心(BM-SC)
128‧‧‧多播協調實體(MCE)
200‧‧‧存取網路
202‧‧‧蜂巢式區域(小區)
204‧‧‧演進Node B(eNB)
206‧‧‧使用者裝備(UE)
208‧‧‧較低功率等級演進Node B(eNB)
210‧‧‧蜂巢式區域
300‧‧‧圖
302‧‧‧小區特定參考信號(CRS)
304‧‧‧使用者裝備特定參考信號(UE-RS)
400‧‧‧圖
410a‧‧‧資源區塊
410b‧‧‧資源區塊
420a‧‧‧資源區塊
420b‧‧‧資源區塊
430‧‧‧實體隨機存取頻道(PRACH)
500‧‧‧圖
506‧‧‧實體層
508‧‧‧層
510‧‧‧媒體存取控制(MAC)子層
512‧‧‧無線電連結控制(RLC)子層
514‧‧‧封包資料聚合協定(PDCP)子層
516‧‧‧無線電資源控制(RRC)子層
610‧‧‧演進Node B(eNB)
616‧‧‧傳輸(TX)處理器
618RX‧‧‧接收器
618TX‧‧‧傳輸器
620‧‧‧天線
650‧‧‧使用者裝備(UE)
652‧‧‧天線
654RX‧‧‧接收器
654TX‧‧‧傳輸器
656‧‧‧接收(RX)處理器
658‧‧‧頻道估計器
659‧‧‧控制器/處理器
660‧‧‧記憶體
662‧‧‧資料儲集器
667‧‧‧資料源
668‧‧‧傳輸(TX)處理器
670‧‧‧接收(RX)處理器
674‧‧‧頻道估計器
675‧‧‧控制器/處理器
676‧‧‧記憶體
700‧‧‧槽孔天線
714‧‧‧面板
716‧‧‧槽孔
800‧‧‧可佩戴式通信設備
812‧‧‧外殼部件
814‧‧‧外殼結構
816‧‧‧基座部件
818‧‧‧腕帶
822‧‧‧環部件
826‧‧‧表框
830‧‧‧面板
842‧‧‧接地元件
844‧‧‧接地元件
852‧‧‧饋電元件
862‧‧‧饋電部分
864‧‧‧圓周部分
866‧‧‧非饋電部分
890‧‧‧線狀倒F型天線(WIFA)
1300‧‧‧圖
1400‧‧‧流程圖
1402‧‧‧操作
1404‧‧‧操作
1406‧‧‧操作
1408‧‧‧操作
1500‧‧‧圖
1502‧‧‧設備
1504‧‧‧接收組件
1508‧‧‧傳輸組件
1510‧‧‧收發器
1514‧‧‧處理系統
1520‧‧‧天線
1524‧‧‧匯流排
1534‧‧‧處理器
1536‧‧‧電腦可讀媒體/記憶體
1572‧‧‧資料處理組件
1574‧‧‧資料顯示/資料輸入組件
1576‧‧‧資料通信組件
1578‧‧‧定時組件
圖1為說明網路架構之一實例的圖。
圖2為說明存取網路之一實例的圖。
圖3為說明LTE中之DL訊框結構之一實例的圖。
圖4為說明LTE中之UL訊框結構之一實例的圖。
圖5為說明用於使用者及控制平面之無線電協定架構之一實例的圖。
圖6為說明存取網路中之演進節點B及使用者裝備之一實例的圖。
圖7展示槽孔天線。
圖8至圖12為說明可佩戴式通信設備800的圖。
圖13為說明天線效率的圖。
圖14為用於使可佩戴式通信設備的表框作為槽孔天線而操作之方法(程序)的流程圖。
圖15為說明用於使用處理系統之設備的硬體實施之一實例的圖。
下文結合附圖闡述之詳細描述意欲作為對各種組態之描述，且並不意欲表示可實踐本文中描述之概念的僅有組態。出於提供對各種概念之透徹理解之目的，詳細描述包括具體細節。然而，對於熟習此項技術者而言將顯而易見，可在無此等特定細節之情況下實踐此等概念。在一些情況下，熟知結構及組件係以方塊圖形式展示以便避免混淆此等概念。
現將參考各種設備及方法來呈現電信系統之若干態樣。將藉由各種區塊、模組、組件、電路、步驟、處理程序、演算法等(統稱作「元件」)在以下詳細描述中描述且在附圖中說明此等設備及方法。此等元件可使用電子硬體、電腦軟體或其任何組合來實施。將此類元件實施為硬體還是軟體取決於特定應用及強加於整個系統上之設計約束。
作為實例，元件或元件之任何部分或元件之任何組合可實施有包括一或多個處理器之「處理系統」。處理器之實例包括微處理器、微控制器、數位信號處理器(DSP)、場可程式化閘陣列(FPGA)、可程式化邏輯裝置(PLD)、狀態機、閘控邏輯、離散硬體電路及經組態以執行貫穿本發明所描述之各種功能性的其他適合之硬體。該處理系統中的一或多個處理器可執行軟體。軟體應廣泛地解釋為意謂指令、指令集、編碼、編碼區段、程式碼、程式、子程式、軟體組件、應用程式、軟體應用程式、套裝軟體、常式、次常式、物件、可執行碼、執 行緒、程序、功能等，不論其是稱作軟體、韌體、中間軟體、微碼、硬體描述語言或稱作其他。
因此，在一或多個例示性實施例中，所描述之功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合予以實施。若以軟體實施，則功能可作為一或多個指令或程式碼而儲存於或編碼於電腦可讀媒體上。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體。儲存媒體可為可由電腦存取的任何可用媒體。作為實例(且非限制)，此類電腦可讀媒體可包含以下各者：隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、電可抹除可程式化ROM(EEPROM)、緊密光碟ROM(CD-ROM)或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置、前述類型之電腦可讀媒體的組合、或可用以儲存呈指令形式之電腦可執行碼或可由電腦存取之資料結構的任何其他媒體。
圖1為說明LTE網路架構100的圖。LTE網路架構100可稱作演進型封包系統(EPS)100。EPS 100可包括一或多個使用者裝備(UE)102、演進型UMTS地面無線電存取網路(E-UTRAN)104、演進型封包核心(EPC)110、及運營商之網際網路協定(IP)服務122。EPS可與其他存取網路互連，但為簡單起見並未展示彼等實體/介面。如所展示，EPS提供封包交換服務，然而，如熟習此項技術者將易於瞭解，可將貫穿本發明呈現之各種概念擴展至提供電路交換服務的網路。
E-UTRAN包括演進Node B(eNB)106及其他eNB 108，且可包括多播協調實體(MCE)128。eNB 106向UE 102提供使用者及控制平面協定終端。eNB 106可經由回程(例如，X2介面)連接至其他eNB 108。MCE 128分配用於演進多媒體廣播多播服務(MBMS)(eMBMS)之時間/頻率無線電資源，且判定用於eMBMS之無線電組態(例如，調變及編碼方案(MCS))。MCE 128可為單獨實體或為eNB 106之部分。eNB 106亦可稱作基地台、Node B、存取點、基地收發台、無線電基地台、無 線電收發器、收發器功能、基本服務集(BSS)、擴展服務集(ESS)或某一其他適合術語。eNB 106為UE 102提供存取點至EPC 110。UE 102之實例包括蜂巢式電話、智慧型電話、會話起始協定(SIP)電話、膝上型電腦、個人數位助理(PDA)、衛星無線電、全球定位系統、多媒體裝置、視訊裝置、數位音訊播放機(例如，MP3播放器)、相機、遊戲控制台、平板電腦或任何其他類似之功能裝置。UE 102亦可由熟習此項技術者稱作行動台、用戶台、行動單元、用戶單元、無線單元、遠端單元、行動裝置、無線裝置、無線通信裝置、遠端裝置、行動用戶台、存取終端機、行動終端機、無線終端機、遠端終端機、手機、使用者代理、行動用戶端、用戶端或某一其他適合之術語。
eNB 106連接至EPC 110。EPC 110可包括行動性管理實體(MME)112、本籍用戶伺服器(HSS)120、其他MME 114、伺服閘道器116、多媒體廣播多播服務(MBMS)閘道器124、廣播多播服務中心(BM-SC)126及封包資料網路(PDN)閘道器118。MME 112為處理UE 102與EPC 110之間的傳信的控制節點。大體而言，MME 112提供承載及連接管理。經由伺服閘道器116傳送所有使用者IP封包，伺服閘道器116自身連接至PDN閘道器118。PDN閘道器118提供UEIP位址配置以及其他功能。PDN閘道器118及BM-SC 126連接至IP服務122。IP服務122可包括網際網路、企業內部網路、IP多媒體子系統(IMS)及PS串流傳輸服務(PSS)及/或其他IP服務。BM-SC 126可提供用於MBMS使用者服務佈建及遞送之功能。BM-SC 126可充當用於內容提供商MBMS傳輸之入口點，可用以授權及起始公眾陸地行動網路(PLMN)內之MBMS承載服務，且可用以排程且遞送MBMS傳輸。MBMS閘道器124可用以將MBMS訊務散佈至屬於廣播特定服務之多播廣播單頻網路(MBSFN)區域的eNB(例如，106、108)，且可負責會話管理(開始/停止)及負責收集eMBMS相關之收費資訊。
圖2為說明LTE網路架構中之存取網路200之一實例的圖。在此實例中，存取網路200劃分成多個蜂巢式區域(小區)202。一或多個較低功率等級之eNB 208可具有與一或多個小區202重疊之蜂巢式區域210。較低功率等級eNB 208可為超微型小區(例如，本籍eNB(HeNB))、微微型小區、微型小區或遠端無線電頭端(RRH)。巨型eNB 204各自指派至各別小區202且經組態以為小區202中之所有UE 206提供至EPC 110之存取點。在存取網路200之此實例中不存在集中式控制器，但在替代性組態中，可使用集中式控制器。eNB 204負責包括以下各者之所有無線電相關功能：無線電承載控制、許可控制、行動性控制、排程、安全及至伺服閘道器116的連接性。eNB可支援一或多個(例如，三個)小區(亦稱作扇區)。術語「小區」可指伺服特定涵蓋區域的eNB及/或eNB子系統之最小涵蓋區域。此外，術語「eNB」、「基地台」與「小區」可在本文中互換使用。
由存取網路200使用之調變及多重存取方案可取決於所部署之特定電信標準而變化。在LTE應用中，在DL上使用OFDM且在UL上使用SC-FDMA以支援分頻雙工(FDD)及分時雙工(TDD)兩者。如熟習此項技術者將易於自以下詳細描述所瞭解，本文所呈現之各種概念極適用於LTE應用。然而，此等概念可易於擴展至使用其他調變及多重存取技術之其他電信標準。作為實例，此等概念可擴展至演進資料最佳化(EV-DO)或超行動寬頻(UMB)。EV-DO及UMB為由第三代合作夥伴計劃2(3GPP2)頒佈作為CDMA2000標準家族之部分且使用CDMA以提供至行動台的寬頻網際網路存取之空中介面標準。此等概念亦可擴展至使用寬頻CDMA(W-CDMA)及CDMA之其他變體(諸如TD-SCDMA)之通用陸上無線電存取(UTRA)；使用TDMA之全球行動通信系統(GSM)；及演進UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20及使用OFDMA之快閃OFDM。在來自3GPP組 織之文件中描述UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE及GSM。來自3GPP2組織之文件中描述CDMA2000及UMB。所使用實際無線通信標準及多重存取技術將取決於特定應用及強加於系統上之總體設計約束。
eNB 204可具有支援MIMO技術之多個天線。使用MIMO技術使得eNB 204能夠利用空間域來支援空間多工、波束成形及傳輸分集。空間多工可用以在相同頻率上同時傳輸不同資料串流。可將資料串流傳輸至單一UE 206以增大資料速率，或傳輸至多個UE 206以增大總體系統容量。此藉由在空間上預編碼每一資料串流(亦即，施加按比例調整之振幅及相位)且接著經由DL上之多個傳輸天線傳輸每一空間經預編碼之串流而達成。在空間上經預編碼之資料串流以不同空間簽名到達UE 206，其使得UE 206中之每一者能夠恢復目的地為彼UE 206之一或多個資料串流。在UL上，每一UE 206傳輸在空間上經預編碼之資料串流，其使得eNB 204能夠識別每一在空間上經預編碼之資料串流之來源。
當頻道條件良好時，通常使用空間多工。當頻道條件不大有利時，波束成形可用以在一或多個方向上聚焦傳輸能量。此可藉由在空間上對資料進行預編碼以用於經由多個天線傳輸而達成。為了達成小區邊緣處之良好涵蓋範圍，單一串流波束成形傳輸可與傳輸分集組合使用。
在以下詳細描述中，存取網路之各種態樣將參考支援DL上之OFDM的MIMO系統來描述。OFDM為經由OFDM符號內之數個副載波而調變資料的展頻技術。按精確頻率將副載波間隔開。該間隔提供使得接收器能夠恢復來自副載波之資料的「正交性」。在時域中，可將保護區間(例如，循環首碼)添加至每一OFDM符號以對抗OFDM符號間之相互干擾。UL可使用呈DFT展開OFDM信號形式之SC-FDMA以補償高峰值與平均功率比(PAPR)。
圖3為說明LTE中之DL訊框結構之一實例的圖300。可將訊框(10ms)劃分成10個同樣大小的子訊框。每一子訊框可包括兩個連續時槽。一資源柵格可用以表示兩個時槽，其中每一時槽包括一資源區塊。資源柵格劃分成多個資源元素。在LTE中，對於正常循環首碼，資源區塊在頻域中含有12個連續副載波且在時域中含有7個連續OFDM符號，以用於總共84個資源元素。對於經擴展循環首碼，一資源區塊在頻域中含有12個連續副載波且在時域中含有6個連續OFDM符號，以用於總共72個資源元素。資源元素中的一些(指示為R 302、304)包括DL參考信號(DL-RS)。DL-RS包括小區特定RS(CRS)(有時亦稱作共同RS)302及UE特定RS(UE-RS)304。在對應實體DL共用頻道(PDSCH)映射所在之資源區塊上傳輸UE-RS 304。由每一資源元素攜載之位元數目取決於調變方案。因此，UE接收之資源區塊愈多且調變方案愈高，則UE之數據速率愈高。
圖4為說明LTE中之UL訊框結構之一實例的圖400。可將用於UL之可用資源區塊分割成資料區段及控制區段。控制區段可形成於系統頻寬之兩個邊緣處，且可具有可組態之大小。可將控制區段中之資源區塊指派至UE以供傳輸控制資訊。資料區段可包括未包括於控制區段中的所有資源區塊。UL訊框結構產生包括相連副載波之資料區段，此可允許單一UE被指派資料區段中之所有相連副載波。
UE可被指派控制區段中之資源區塊410a、410b以將控制資訊傳輸至eNB。UE亦可被指派資料區段中之資源區塊420a、420b以將資料傳輸至eNB。UE可在實體UL控制頻道(PUCCH)中傳輸對控制區段中之所指派資源區塊的控制資訊。UE可在實體UL共用頻道(PUSCH)中傳輸關於資料區段中之所指派資源區塊的資料或資料與控制資訊兩者。UL傳輸可橫跨子訊框之兩個時槽且可跨頻率跳動。
一組資源區塊可用以執行初始系統存取且達成實體隨機存取頻 道(PRACH)430中之UL同步。PRACH 430攜載隨機序列且無法攜載任何UL資料/傳信。每一隨機存取前置碼佔據對應於六個連續資源區塊之頻寬。由網路指定起始頻率。亦即，隨機存取前置碼之傳輸受限於某些時間及頻率資源。對於PRACH不存在跳頻。在單一子訊框(1ms)中或在少數相連子訊框之序列中進行PRACH嘗試，且UE可每一訊框(10ms)進行單次PRACH嘗試。
圖5為說明用於使用者及控制平面之無線電協定架構之一實例的圖500。用於UE及eNB之無線電協定架構展示為具有三層：層1、層2及層3。層1(L1層)為最低層，且實施各種實體層信號處理功能。L1層將在本文中稱作實體層506。層2(L2層)508在實體層506上方，且負責UE與eNB之間經由實體層506之連結。
在使用者平面中，L2層508包括媒體存取控制(MAC)子層510、無線電連結控制(RLC)子層512及封包資料聚合協定(PDCP)514子層，以上各子層在網路側上之eNB處終止。儘管未展示，但UE可具有在L2層508上方之若干上層，包括在網路側上之PDN閘道器118處終止的網路層(例如，IP層)及在連接之另一末端(例如，遠端UE、伺服器等)處終止的應用層。
PDCP子層514在不同無線電承載與邏輯頻道之間提供多工。PDCP子層514亦提供對上層資料封包之標頭壓縮以減少無線電傳輸額外負荷，藉由加密資料封包而提供安全性，且提供UE在eNB之間的交遞支援。RLC子層512提供上層資料封包之分段與重組、丟失資料封包之重新傳輸及資料封包之重定序以補償歸因於混合自動重複請求(HARQ)之無序接收。MAC子層510在邏輯頻道與傳輸頻道之間提供多工。MAC子層510亦負責在UE當中分配一個小區中的各種無線電資源(例如，資源區塊)。MAC子層510亦負責HARQ操作。
在控制平面中，用於UE及eNB之無線電協定架構對於實體層506 及L2層508大體相同，惟不存在用於控制平面之標頭壓縮功能除外。控制平面在層3(L3層)中亦包括無線電資源控制(RRC)子層516。RRC子層516負責獲得無線電資源(例如，無線電承載)且負責使用eNB與UE之間的RRC傳信而組態下層。
圖6為在存取網路中與UE 650通信之eNB 610的方塊圖。在DL中，將來自核心網路之上層封包提供至控制器/處理器675。控制器/處理器675實施L2層之功能性。在DL中，控制器/處理器675提供標頭壓縮、加密、封包分段及重定序、邏輯頻道與傳輸頻道之間的多工及基於各種優先級度量對UE 650進行的無線電資源分配。控制器/處理器675亦負責HARQ操作、丟失封包之重新傳輸及至UE 650的傳信。
傳輸(TX)處理器616實施用於L1層(亦即，實體層)之各種信號處理功能。信號處理功能包括：在UE 650處促進前向錯誤校正(FEC)之編碼及交錯，以及基於各種調變方案(例如，二進位相位頻移鍵控(BPSK)、正交相位頻移鍵控(QPSK)、M相位頻移鍵控(M-PSK)、M正交振幅調變(M-QAM))映射至信號群集。接著將經編碼及調變之符號分裂成並行串流。接著將每一串流映射至OFDM副載波，與時域及/或頻域中之參考信號(例如，導頻)多工，且接著使用快速傅立葉逆變換(IFFT)組合在一起以產生攜載時域OFDM符號串流的實體頻道。OFDM串流在空間上經預編碼以產生多個空間串流。來自頻道估計器674之頻道估計值可用以判定編碼及調變方案以及用於空間處理。可自由UE 650傳輸之參考信號及/或頻道條件反饋導出頻道估計值。接著可將每一空間串流經由單獨傳輸器618TX提供至不同天線620。每一傳輸器618TX藉由各別空間串流調變RF載波以供傳輸。
在UE 650處，每一接收器654RX經由其各別天線652接收信號。每一接收器654RX恢復經調變至RF載波上之資訊，且將資訊提供至接收(RX)處理器656。RX處理器656實施L1層之各種信號處理功能。RX 處理器656對資訊執行空間處理以恢復目的地為UE 650之任何空間串流。若多個空間串流的目的地為UE 650，則空間串流可由RX處理器656組合成單一OFDM符號串流。RX處理器656接著使用快速傅立葉變換(FFT)將OFDM符號串流自時域轉換至頻域。頻域信號包含用於OFDM信號之每一副載波的單獨OFDM符號串流。藉由判定由eNB 610傳輸的最可能信號群集點來恢復且解調變每一副載波上之符號及參考信號。此等軟決策可基於由頻道估計器658計算之頻道估計。軟決策接著經解碼及解交錯以恢復最初由eNB 610在實體頻道上傳輸之資料及控制信號。接著將資料及控制信號提供至控制器/處理器659。
控制器/處理器659實施L2層。可使控制器/處理器659與儲存程式碼及資料的記憶體660相關聯。記憶體660可稱作電腦可讀媒體。在UL中，控制器/處理器659提供傳輸頻道與邏輯頻道之間的解多工、封包重組、解密、標頭解壓、控制信號處理以恢復來自核心網路之上層封包。接著將上層封包提供至表示L2層上方之所有協定層的資料儲集器662。亦可將各種控制信號提供至資料儲集器662以用於L3處理。控制器/處理器659亦負責使用應答(ACK)及/或否定應答(NACK)協定以支援HARQ操作的錯誤偵測。
在UL中，資料源667用以將上層封包提供至控制器/處理器659。資料源667表示L2層上方之所有協定層。類似於結合藉由eNB 610之DL傳輸描述之功能性，控制器/處理器659藉由提供標頭壓縮、加密、封包分段及重排序以及邏輯頻道與傳輸頻道之間的基於藉由eNB 610之無線電資源分配的多工來實施用於使用者平面及控制平面之L2層。控制器/處理器659亦負責HARQ操作、丟失封包之再傳輸及至eNB 610之傳信。
由頻道估計器658自參考信號或由eNB 610傳輸之反饋導出的頻道估計值可由TX處理器668用以選擇適當之編碼及調變方案且促進空 間處理。可將由TX處理器668產生之空間串流經由單獨傳輸器654TX提供至不同天線652。每一傳輸器654TX可藉由各別空間串流調變RF載波以供傳輸。
以與結合UE 650處之接收器功能描述之方式類似的方式在eNB 610處處理UL傳輸。每一接收器618RX經由其各別天線620接收信號。每一接收器618RX恢復調變至RF載波上之資訊且將資訊提供至RX處理器670。RX處理器670可實施L1層。
控制器/處理器675實施L2層。控制器/處理器675可與儲存程式碼及資料之記憶體676相關聯。記憶體676可稱作電腦可讀媒體。在UL中，控制/處理器675提供傳輸頻道與邏輯頻道之間的解多工、封包重組、解密、標頭解壓、控制信號處理以恢復來自UE 650之上層封包。可將來自控制器/處理器675之上層封包提供至核心網路。控制器/處理器675亦負責使用ACK及/或NACK協定以支援HARQ操作之錯誤偵測。
當前所揭示技術之天線可為槽孔天線，槽孔天線可自導電板中之金屬環組態形成。圖7展示自具有諸如金屬之導電材料的板714形成的槽孔天線700，槽孔天線700在板714中形成有槽孔716。當板由驅動頻率激發時，槽孔716以類似於偶極之方式輻射電磁波。槽孔之形狀及大小以及驅動頻率判定輻射散佈型樣。槽孔天線可形成為單一平面板。
可利用槽孔716之尺寸以形成手錶外殼或外殼之部分的表框或環。因此，藉由形成包括槽孔716的槽孔天線，天線自身可用作諸如包括環形表框的手錶之行動通信裝置的框架或表框。以此方式，手錶之表框可充當天線及結構元件(以及裝飾品)兩者。
圖8至圖12為說明可佩戴式通信設備800的圖。可佩戴式通信設備800可為UE 102及UE 206。在此實例中，可佩戴式通信設備800為 個人智慧型手錶。可佩戴式通信設備800可為其他類型之裝置，諸如手環或項鏈。可佩戴式通信設備800具有外殼部件812。外殼部件812固持基座部件816及環部件822(圖9)。環部件822圍繞表框826。表框826之形狀可為適合於可佩戴式通信設備800的任何形狀。舉例而言，表框826可為圓形、橢圓形、圓柱形、矩形等。
表框826可界定對應於圖7中說明之槽孔716的開口。表框826可作為槽孔天線之一部分而起作用。表框826可固持面板830。舉例而言，面板830可為具有觸控感測器的顯示面板。面板830可為諸如下文(圖15)描述的資料顯示/資料輸入組件1574之功能組件的一部分。面板830及表框826自基座部件816間隔開。環部件822之一部分可置放於表框826與基座部件816之間以便分離表框826與基座部件816。面板830、表框826、環部件822、基座部件816及/或外殼部件812可界定外殼結構814(圖11)，其中置放下文(圖15)描述之一或多個功能組件，諸如資料處理組件1572、資料顯示/資料輸入組件1574、資料通信組件1576及定時組件1578。另外，腕帶818可附接至基座部件816。因此，可佩戴式通信設備800可由個人佩戴。
表框826及基座部件816為導電部件。在某些組態中，表框826及基座部件816由金屬製成。環部件822為非導電部件。在某些組態中，環部件822由塑膠製成。
表框826與基座部件816可經由第一接地元件842及第二接地元件844與彼此電連接。第一接地元件842及第二接地元件844中之每一者可為表框826之一部分或基座部件816之一部分。在某些組態中，表框826經由第一接地元件842及第二接地元件844與基座部件816電連接。表框826進一步經由饋電元件852與通信電路系統(例如，下文參考圖15描述之資料通信組件1576)電連接。在某些組態中，通信電路系統亦可與線狀倒F型天線(WIFA)890電連接。
第一接地元件842及第二接地元件844將表框826之圓周分割成饋電部分862及非饋電部分866(圖11至圖12)。饋電部分862與饋電元件852電連接，且可與其直接接觸。在某些組態中，第一接地元件842與第二接地元件844之相對位置可調整，使得饋電部分862之長度相應地可調整。另外，在某些組態中，第一接地元件842與饋電元件852之相對位置亦可係可調整的，使得在饋電部分862內且在第一接地元件842與饋電元件852之間的圓周部分864的長度亦可調整。可佩戴式通信設備800可包括可調整第一接地元件842、第二接地元件844及/或饋電元件852之相對位置的電氣及/或機械機構。舉例而言，表框826可相對於基座部件816旋轉，且第一接地元件842、第二接地元件844及饋電元件852中之一些可附接至表框826。另外，第一接地元件842、第二接地元件844及饋電元件852之其餘部分可附接至基座部件816。因而，可藉由使表框826旋轉而調整第一接地元件842、第二接地元件844與饋電元件852之相對位置。另外，可佩戴式通信設備800可包括可使表框826旋轉的電動馬達。
在某些組態中，通信電路系統(例如，資料通信組件1576)按一驅動頻率(例如，表框826之操作頻率)而經由饋電元件852將通信信號(例如，饋電電流或饋電電壓)提供至表框826，以便將表框826用作共振槽孔天線。可根據待傳輸至另一裝置(例如，eNB 106、eNB 204)之資料而產生通信信號。因而，通信信號驅動電流在表框826中流動而以空中方式輻射可由接收裝置擷取的電磁波，以獲得正傳輸之通信信號。舉例而言，可根據通信標準或協定(例如，LTE)而按所選頻率產生通信信號。
在某些組態中，表框826可以空中方式按所選頻率擷取電磁波。電磁波可引起通信信號(例如，電流)在表框826中流動。通信信號可經由饋電元件852流動至通信電路系統(例如，資料通信組件1576)。 更特定言之，可調整第一接地元件842及第二接地元件844以控制用作天線本體的表框826之圓周(亦即，饋電部分862之長度)的百分比。可將饋電部分862之長度調整為待用以(例如，根據通信標準)傳輸及接收通信信號的操作頻率之大致一半波長。特定言之，作為一實例，可定位第一接地元件842及第二接地元件844以使得表框826能夠按1710MHz至2170MHz之間、2000MHz至3000MHz之間或700MHz至3800MHz之間等頻率來操作。
第一接地元件842及第二接地元件844將在表框826中流動之電流導引至充當接地之基座部件816。因此，由饋電電流或饋電電壓提供之電流主要在饋電部分862中流動。舉例而言，電流之80%、85%、90%、95%或98%可在饋電部分862中而非饋電部分866中流動。在某些組態中，由通信信號提供之所有電流在饋電部分862中流動。另一方面，非饋電部分866可由第一接地元件842及第二接地元件844「短接掉」。亦即，無電流或極少電流在非饋電部分866中流動。此外，可調整圓周部分864以控制表框826之阻抗(亦即，天線阻抗)。
作為一個特定實例，表框826之圓周可為116mm。饋電部分862之長度可為61mm，為處於1900MHz之波長的大致一半。圓周部分864之長度大致為6mm，該長度提供大致50歐姆之饋電點阻抗。因而，表框826及基座部件816(以及其他組件)可經組態且經調適以作為單一頻帶天線起作用。
圖13為說明處於不同頻率、具有不同組態的可佩戴式通信設備800之天線效率的圖1300。如所展示，調整第一接地元件842及第二接地元件844以提供天線在2000MHz至3000MHz的操作頻率。針對兩個組態展示天線效率：(a)具有電池且不具有顯示器；及(b)不具有顯示器且不具有電池。
圖14為用於使可佩戴式通信設備的表框作為槽孔天線操作之方 法(程序)的流程圖1400。該方法可由可佩戴式通信設備(例如，UE 102、UE 206、可佩戴式通信設備800、設備1502)執行。
在操作1402處，可佩戴式通信設備將第一通信信號發送至表框，使得表框以空中方式傳輸第一通信信號。表框經組態以作為槽孔天線之一部分而起作用。舉例而言，參考圖6，表框826可為天線652之組件。可操作控制器/處理器659、TX處理器668及傳輸器618TX以將通信信號發送至表框826，使得表框826以空中方式傳輸通信信號。
在操作1404處，可佩戴式通信設備自表框接收第二通信信號。表框經進一步組態而以空中方式接收第二通信信號。表框及基座形成外殼結構的至少一部分。表框及基座係導電的。舉例而言，參考圖6，可操作接收器618RX、RX處理器656及控制器/處理器659以自表框826接收通信信號。表框826以空中方式接收通信信號。
在某些組態中，基座在表框之第一接地連接及第二接地連接處電連接至表框。表框在饋電連接處電連接至通信電路系統。舉例而言，參考圖11，表框826電連接至第一接地元件842、第二接地元件844及饋電元件852。
在某些組態中，在操作1406處，可佩戴式通信設備允許調整第一接地連接及第二接地連接之位置，使得表框按可變之預定頻率傳輸或接收通信信號。在某些組態中，預定頻率處於1710MHz至2170MHz之範圍內。在某些組態中，在操作1408處，可佩戴式通信設備允許調整第一接地連接及饋電連接之位置，使得表框具有可變之預定阻抗。舉例而言，參考圖11，可佩戴式通信設備800可包括可調整第一接地元件842、第二接地元件844及/或饋電元件852之相對位置的電氣及/或機械機構。
圖15為說明用於使用處理系統1514之設備1502(亦即，可佩戴式通信設備800)的硬體實施之一實例的圖1500。處理系統1514可實施有 匯流排架構(大體由匯流排1524表示)。匯流排1524可取決於處理系統1514之特定應用及總體設計約束而包括任何數目個互連匯流排及橋接器。匯流排1524使包括一或多個處理器及/或硬體組件的各個電路連結在一起，處理器及/或硬體組件由處理器1534、資料處理組件1572、資料顯示/資料輸入組件1574、資料通信組件1576、定時組件1578及電腦可讀媒體/記憶體1536表示。匯流排1524亦可連結此項技術中已熟知且因此將不進一步描述之各種其他電路，諸如定時源、周邊裝置、電壓調節器及功率管理電路。
處理系統1514可耦接至收發器1510。收發器1510耦接至一或多個天線1520(例如，表框826及WIFA 890)。特定言之，收發器1510可經由饋電元件852與表框826電連接。收發器1510提供用於經由傳輸媒體與各種其他設備通信的構件。收發器1510自一或多個天線1520接收信號，自所接收信號擷取資訊，且將所擷取資訊提供至處理系統1514，具體言之提供至接收組件1504。此外，收發器1510自處理系統1514(具體言之，自傳輸組件1508)接收資訊，且基於所接收資訊而產生待施加至一或多個天線1520的信號(例如，饋電電流或饋電電壓)。
資料處理組件1572可處理自另一裝置(例如，網際網路上之內容伺服器)接收資料(例如，網頁)，且可發指令給資料顯示/資料輸入組件1574以向設備1502(亦即，可佩戴式通信設備800)之使用者顯示資料。資料處理組件1572亦可根據經由資料顯示/資料輸入組件1574接收之使用者輸入而產生資料。
資料通信組件1576可具有實施一或多個通信協定(例如，MAC及IP)的構件，且可根據一或多個通信協定而建構且處理資料封包/訊框。舉例而言，資料通信組件1576可自資料處理組件1572接收待傳輸至目的地之資料及目的地資訊，且可相應地產生資料封包/訊框。接著，資料通信組件1576經由傳輸組件1508將資料封包/訊框發送至收 發器1510，收發器1510可相應地將對應通信信號傳輸至表框826，以便遵照通信標準(例如，LTE)以空中方式將通信信號傳輸至接收裝置。另一方面，表框826可以空中方式接收通信信號，且相應地可將通信信號提供至收發器1510，收發器1510接著利用接收組件1504將由所接收通信信號攜載的資料封包/訊框發送至資料通信組件1576。資料通信組件1576接著自資料封包/訊框擷取資料(例如，網頁)，且將資料發送至資料處理組件1572用於處理。資料處理組件1572可發指令給資料顯示/資料輸入組件1574以顯示資料(例如，網頁)。
另外，定時組件1578可將定時資訊(諸如當前時間)提供至資料顯示/資料輸入組件1574用於顯示。
處理系統1514包括耦接至電腦可讀媒體/記憶體1536的處理器1534。處理器1534負責一般處理，包括執行儲存於電腦可讀媒體/記憶體1536上的軟體。當由處理器1534執行時，軟體使得處理系統1514執行前文描述的用於任何特定設備的各個功能。電腦可讀媒體/記憶體1536亦可用於儲存由處理器1534執行軟體時操縱的資料。處理系統進一步包括組件1504、1508、1572、1574、1576、1578中之至少一者。組件可為在處理器1534中執行、駐留/儲存於電腦可讀媒體/記憶體1536中之軟體組件、耦接至處理器1534之一或多個硬體組件，或其某一組合。處理系統1514可為UE 650(例如，可佩戴式通信設備800)之組件，且可包括記憶體660及/或TX處理器668、RX處理器656及控制器/處理器659中之至少一者。
設備1502可包括執行其他功能性(例如，遊戲)的額外組件或構件。組件可為一或多個硬體組件，該一或多個硬體組件經特定組態以進行所陳述程序/演算法、由經組態以執行所陳述程序/演算法之處理器實施、儲存於電腦可讀媒體內以供由處理器實施，或其某一組合。
在一個組態中，用於無線通信之設備1502包括用於圖14中說明 之操作的構件。前述構件可為經組態以執行由前述構件敍述之功能的設備1502之處理系統1514的前述組件中之一或多者。
在某些組態中，設備1502可經組態以包括用於將第一通信信號發送至表框，使得表框以空中方式傳輸第一通信信號的構件。表框經組態以作為槽孔天線起作用。設備1502可經組態以包括用於自表框接收第二通信信號的構件。表框經進一步組態而以空中方式接收第二通信信號。表框及基座形成外殼結構之至少一部分。表框及基座係導電的。在某些組態中，基座在表框之第一接地連接及第二接地連接處電連接至表框。表框在饋電連接處電連接至用於發送的構件及用於接收的構件。
在某些組態中，設備1502可經組態以包括用於調整第一接地連接及第二接地連接之位置，使得表框按可變之預定頻率傳輸或接收通信信號的構件。在某些組態中，預定頻率處於1710MHz至2170MHz之範圍內。在某些組態中，設備1502可經組態以包括用於調整第一接地連接及饋電連接之位置，使得表框具有可變之預定阻抗的構件。
如前所述，處理系統1514可包括TX處理器668、RX處理器656及控制器/處理器659。因而，在一個組態中，前述構件可為經組態以執行藉由前述構件敍述之功能的TX處理器668、RX處理器656及控制器/處理器659。
術語「大約」或「大致」通常意謂在給定值或範圍的20%內，較佳地在10%內，且更佳地在5%內。在本文中給出的數量為大致的，其意謂若未明確地陳述，則可推斷出術語「約」或「大致」。
應理解，所揭示程序/流程圖中之區塊的特定次序或階層為例示性方法的說明。基於設計偏好，應理解，可重新配置程序/流程圖中之區塊的特定次序或階層。此外，可組合或省略一些區塊。隨附方法申請專利範圍以樣本次序呈現各種區塊之要素，且並不意欲限於所呈 現之特定次序或階層。
提供先前描述以使得任何熟習此項技術者能夠實踐本文中描述之各種態樣。對此等態樣之各種修改對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的，且本文中定義之一般原理可應用於其他態樣。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中展示之態樣，而應被賦予與語言申請專利範圍一致的完整範疇，其中以單數形式參考元件並不意欲意謂「一個且僅有一個」(除非明確地如此陳述)，而是意謂「一或多個」。字語「例示性」在本文中用以意謂「充當實例、例子或說明」。不必將本文中描述為「例示性」之任何態樣解釋為較佳或優於其他態樣。除非另外特定地陳述，否則術語「一些」指代一或多個。諸如「A、B或C中之至少一者」、「A、B及C中之至少一者」及「A、B、C或其任何組合」之組合包括A、B及/或C之任何組合，且可包括多個A、多個B、多個C。具體言之，諸如「A、B或C中之至少一者」、「A、B及C中之至少一者」及「A、B、C或其任何組合」之組合可為僅A、僅B、僅C、A及B、A及C、B及C、或A及B及C，其中任何此類組合可含有A、B或C中之一或多者。一般熟習此項技術者已知或稍後將知曉的貫穿本發明而描述的各種態樣之元件的所有結構及功能等效物以引用的方式明確地併入本文中，且意欲由申請專利範圍涵蓋。此外，本文所揭示之任何內容均不意欲貢獻於公眾，不論申請專利範圍中是否明確地敍述此揭示內容。不應將任何申請專利範圍元件解釋為構件加功能，除非使用片語「用於……之構件」來明確地敍述該元件。

Claims (30)

  1. 一種用於無線通信的可佩戴式通信設備，其包含：通信電路系統；一表框，該表框係導電的；及一基座，該基座係導電的，其中該表框及該基座形成支撐該通信電路系統之一外殼結構的至少一部分，其中該基座在該表框之一第一接地連接及一第二接地連接處電連接至該表框，使得該第一接地連接及該第二接地連接之位置可調整而使得該表框按可變之一預定頻率來傳輸或接收通信信號，其中該通信電路系統電連接至該表框，其中該表框經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用，其中該通信電路系統經組態以將一第一通信信號發送至該表框，使得該表框以空中方式傳輸該第一通信信號，且其中該表框經進一步組態而以空中方式接收一第二通信信號且將該第二通信信號導引至該通信電路系統。
  2. 如請求項1之可佩戴式通信設備，其中該通信電路系統在一饋電連接處電連接至該表框。
  3. 如請求項2之可佩戴式通信設備，其中該第一接地連接及該第二接地連接可定位於第一位置處，使得該表框按一第一預定頻率傳輸或接收通信信號。
  4. 如請求項3之可佩戴式通信設備，其中該第一接地連接及該第二接地連接可定位於第二位置處，使得該表框按一第二預定頻率傳輸或接收通信信號。
  5. 如請求項2之可佩戴式通信設備，其中該第一接地連接及該饋電連接可定位於第三位置處，使得該表框之阻抗處在一第一預定 值。
  6. 如請求項2之可佩戴式通信設備，其中該第一接地連接及該饋電連接之位置可調整，使得該表框具有可變之預定阻抗。
  7. 如請求項1之可佩戴式通信設備，其中經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用之該表框之一圓周的一百分比係可調整。
  8. 如請求項1之可佩戴式通信設備，其中該預定頻率處於1710MHz至2170MHz之一範圍內。
  9. 如請求項1之可佩戴式通信設備，其中該表框及該基座係由金屬製成。
  10. 如請求項1之可佩戴式通信設備，其進一步包含一非導電部件，其中該表框與該基座間隔開，且該非導電部件置放於該表框與該基座之間。
  11. 如請求項1之可佩戴式通信設備，其中該可佩戴式通信設備為一手錶。
  12. 如請求項1之可佩戴式通信設備，其進一步包含至少一個功能組件，其中該外殼結構支撐該至少一個功能組件。
  13. 如請求項12之可佩戴式通信設備，其中該至少一個功能組件執行一定時功能性。
  14. 如請求項12之可佩戴式通信設備，其中該至少一個功能組件執行一資料通信功能性、一資料處理功能性及一資料顯示功能性中之至少一者。
  15. 一種用於在一可佩戴式通信設備處使用的槽孔天線，其包含：一表框，該表框係導電的；及一基座，該基座係導電的且在該表框之一第一接地連接及一第二接地連接處電連接至該表框，使得該第一接地連接及該第二接地連接之位置可調整而使得該表框按可變之一預定頻率來 傳輸或接收通信信號，其中該表框電連接至一通信電路系統，其中該表框經組態以自該通信電路系統接收一第一通信信號且以空中方式傳輸該第一通信信號，且其中該表框經進一步組態而以空中方式接收一第二通信信號且將該第二通信信號導引至該通信電路系統。
  16. 如請求項15之槽孔天線，其中該表框在一饋電連接處電連接至該通信電路系統。
  17. 如請求項16之槽孔天線，其中該第一接地連接及該饋電連接之位置可調整，使得該表框具有可變之預定阻抗。
  18. 如請求項15之槽孔天線，其中經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用之該表框之一圓周的一百分比係可調整。
  19. 如請求項15之槽孔天線，其中該預定頻率處於1710MHz至2170MHz之一範圍內。
  20. 如請求項15之槽孔天線，其中該表框及該基座係由金屬製成。
  21. 一種可佩戴式通信設備之無線通信方法，其包含：將一第一通信信號發送至一表框，使得該表框以空中方式傳輸該第一通信信號，其中該表框經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用；自該表框接收一第二通信信號，其中該表框經進一步組態而以空中方式接收該第二通信信號；及調整一第一接地連接及一第二接地連接之位置，使得該表框按可變之一預定頻率來傳輸或接收通信信號，其中該表框及一基座形成一外殼結構的至少一部分，且其中該表框及該基座係導電的。
  22. 如請求項21之方法，其中該基座在該表框之該第一接地連接及該第二接地連接處電連接至該表框，其中該表框在一饋電連接 處電連接至一通信電路系統。
  23. 如請求項22之方法，其中調整該第一接地連接及該第二接地連接之該等位置對應於經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用之該表框之一圓周的一百分比之一調整。
  24. 如請求項22之方法，其進一步包含調整該第一接地連接及該饋電連接之位置，使得該表框具有可變之預定阻抗。
  25. 如請求項21之方法，其中該預定頻率處於1710MHz至2170MHz之一範圍內。
  26. 一種用於無線通信的可佩戴式通信設備，其包含：發送構件，其用於將一第一通信信號發送至一表框，使得該表框以空中方式傳輸該第一通信信號，其中該表框經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用；接收構件，其用於自該表框接收一第二通信信號，其中該表框經進一步組態而以空中方式接收該第二通信信號；及調整構件，其用於調整一第一接地連接及一第二接地連接之位置，使得該表框按可變之一預定頻率來傳輸或接收通信信號，其中該表框及一基座形成一外殼結構的至少一部分，且其中該表框及該基座係導電的。
  27. 如請求項26之可佩戴式通信設備，其中該基座在該表框之該第一接地連接及該第二接地連接處電連接至該表框，且其中該表框在一饋電連接處電連接至該發送構件及該接收構件。
  28. 如請求項27之可佩戴式通信設備，其中該調整構件調整該第一接地連接及該第二接地連接之該等位置對應於經組態以作為一槽孔天線之一部分而起作用之該表框之一圓周的一百分比之一調整。
  29. 如請求項27之可佩戴式通信設備，其進一步包含調整構件，其用於調整該第一接地連接及該饋電連接之位置，使得該表框具有可變之預定阻抗。
  30. 如請求項26之可佩戴式通信設備，其中該預定頻率處於1710MHz至2170MHz之一範圍內。
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