基于操作性能反馈的无线电控制
文献发布时间:2023-06-19 10:46:31
在35 U.S.C.§119下的优先权申明
本专利申请要求于2018年9月24日提交的名称为“RADIO CONTROL BASED ONOPERATIONAL PERFORMANCE FEEDBACK”的序列号为16/139,128的非临时申请的优先权,其被转让给本专利申请的受让人,并且在此通过引用明确地并入本文。
背景技术
无线通信网络被广泛地部署以提供各种通信服务,诸如电话、视频、数据、消息收发、广播等。通常是多址接入网络的这样的网络通过共享可用的网络资源来支持多个用户的通信。例如,一个网络可以是3G(第三代移动电话标准和技术)系统,其可以通过各种3G无线接入技术(RAT)中的任何一种来提供网络服务,包括EVDO(Evolution-Data Optimized,演进-数据优化)、1xRTT(1times Radio Transmission Technology,1倍无线传输技术,或简称1x)、W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)、UMTS-TDD(Universal Mobile Telecommunications System-Time Division Duplexing,通用移动电信系统-时分双工)、HSPA(High Speed Packet Access,高速分组接入)、GPRS(GeneralPacket Radio Service,通用分组无线电业务)或EDGE(Enhanced Data rates for GlobalEvolution,全球演进的增强数据速率)。3G网络是一个广域蜂窝电话网络,其发展到包含高速互联网接入和视频电话以及语音呼叫。此外,3G网络可能比其他网络系统建立的更多,并且提供更大的覆盖区域。这样的多址接入网络还可以包括码分多址(code divisionmultiple access,CDMA)系统、时分多址(time division multiple access,TDMA)系统、频分多址(frequency division multiple access,FDMA)系统、正交频分多址(orthogonalfrequency division multiple access,OFDMA)系统、单载波FDMA(SC-FDMA)网络、第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)网络和长期演进高级(LTE-A)网络。
无线通信网络可以包括能够支持多个移动站通信的多个基站。移动站(mobilestation,MS)可以通过下行链路和上行链路与基站(BS)通信。下行链路(或前向链路)是指从基站到移动站的通信链路,以及上行链路(或反向链路)是指从移动站到基站的通信链路。基站可以在下行链路上向移动站发送数据和控制信息,和/或可以在上行链路上从移动站接收数据和控制信息。基站和/或移动站可以包括用于发送和/或接收无线信号的一个或多个天线。这些天线中的至少一个可以是可调的。
智能手机和其他无线通信设备中使用的天线数量不断增加。这种增长部分是由用于无线通信的频谱带的激增和对采用多天线的分集/多输入多输出(MIMO)接收器的需求的增加所驱动的。特别地,第五代无线网络(5G)的出现预计将增加所需天线的数量,并使整体天线设计更具挑战性。更多天线另一驱动因素是在智能手机中对支持多个GNSS(全球导航卫星系统)频带的需求增加,特别是除了支持传统的L1频段信号之外,还要支持L5频段信号。由于使用了如此多个天线,设计人员很难将它们全部安装在许多无线设备(如智能手机)的外形尺寸范围内。
发明内容
无线通信系统的一个示例包括:第一子系统,包括第一无线电装置和第二无线电装置,第一无线电装置和第二无线电装置中的每一个包括收发器或接收器;以及第二子系统,耦接到第一子系统的,包括:第一天线,被配置为传送信号;第一调谐器,耦接到第一天线;以及控制器,耦接到第一调谐器,该控制器被配置为促使第一调谐器调节第一调谐器的特性;其中,控制器或第一调谐器或其组合被配置为基于第一调谐器或第一天线或其组合的操作向第一子系统提供对耦接到第二无线电装置的第二子系统的一部分的操作性能的影响的指示;其中,第一子系统被配置为基于对操作性能的影响的指示来修改第二无线电装置的操作。
这种系统的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。对操作性能影响的指示是度量的量化值。该度量包括:耦接到第二无线电装置的天线的效率;或者第一调谐器的参数改变的频率;或者引入到耦接到第二无线电装置的第二子系统的部分中的噪声;或者引入到耦接到第二无线电装置的第二子系统的中部分的损耗;或其中任意两种或多种的组合。为了修改第二无线电装置的操作,第一子系统被配置为:修改第二无线电装置的操作模式;或者修改由第二无线电装置实现的算法;或者修改第二无线电装置的操作参数;或其中任意两种或多种的组合。第二无线电装置包括卫星定位系统(SPS)接收器,其被配置为:基于对操作性能的影响的指示来调节SPS接收器的噪声系数参数;或者基于对操作性能的影响的指示,禁止处理预期不会提供高于阈值的定位质量的信号;或其组合。
此外或可选地,这种系统的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。对操作性能的影响的指示是与至少第一调谐器或第一天线或其组合的操作性能对应的定性指示。第二子系统还包括至少部分与第一调谐器分离的第二调谐器,并且第一调谐器和第二调谐器分别在第一天线的不同馈送点被耦接到第一天线。第二子系统还包括至少部分与第一调谐器分离的第二调谐器,以及至少部分与第一天线分离并耦接到第二调谐器的第二天线,其中,第一无线电装置耦接到第一调谐器并且第二无线电装置耦接到第二调谐器。控制器被配置为促使第一调谐器基于以下项来调节第一调谐器的特性:系统的当前使用;或者系统的位置;或者系统的接收环境;或其中任意两种或多种的组合。
调节无线通信设备的操作的方法的示例包括:在无线通信设备中在第一子系统的第一无线电装置和第二子系统之间传送第一信号,第二子系统包括第一天线和第一调谐器;基于第一调谐器或第一天线或其组合的操作,确定对耦接到第一子系统的第二无线电装置的第二子系统的一部分的操作性能的影响的指示;基于对操作性能的影响的指示来调节第二无线电装置的操作;其中第一无线电装置和第二无线电装置各自包括收发器或接收器。
这种方法的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。确定对操作性能的影响的指示包括确定第一子系统的度量的量化值。调节第二无线电装置的操作包括:修改第二无线电装置的操作模式;或者修改由第二无线电装置实现的算法;或者修改第二无线电装置的操作参数;或其中任意两种或多种的组合。第二无线电装置包括卫星定位系统(SPS)接收器,并且调节第二无线电装置的操作包括:基于对操作性能的影响的指示来调节SPS接收器的噪声系数参数;或者基于对操作性能的影响的指示,禁止处理预期不会提供高于阈值的定位质量的信号;或其组合。该方法还包括基于以下项调节第一调谐器的特性:无线通信设备的当前使用;或者无线通信设备的位置;或者无线通信设备的接收环境;或其中任意两种或多种的组合。
无线通信设备的示例包括:天线部件,用于在电信号和无线信号之间转换信号;第一无线电部件,用于处理第一信号;第二无线电部件,用于处理第二信号;调谐部件,耦接到第一无线电部件、第二无线电部件和天线部件,用于提供可调特性;以及确定部件,用于基于耦接到第一无线电部件的调谐部件或天线部件或其组合的部分的操作,确定对耦接到第二无线电部件的调谐部件和天线部件的部分的操作性能的影响的指示;其中第二无线电部件还用于基于对操作性能的影响的指示来改变对第二信号的处理。
这种设备的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。确定部件用于将对操作性能的影响的指示确定为天线部件或调谐部件或其组合的度量的量化值。该度量包括:天线部件的天线的效率;或者调谐部件的调谐器的参数变化频率;或者引入到耦接到第二无线电部件的调谐部件和天线部件的部分中的噪声;或者引入到耦接到第二无线电部件的调谐部件和天线部件的部分中的损耗;或其中任意两种或多种的组合。第二无线电部件用于通过以下方式改变对第二信号的处理:修改第二无线电部件的操作模式;或者修改由第二无线电部件实现的算法;或者修改第二无线电部件的操作参数;或其中任意两种或多种的组合。第二无线电部件用于通过以下方式改变对第二信号的处理:基于对操作性能的影响的指示来调节第二无线电部件的噪声系数参数;或者基于对操作性能的影响的指示,禁止处理预期不会提供高于阈值的定位质量的信号;或其组合。
此外或可选地,这种设备的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。调谐部件包括:第一调谐器,耦接到第一无线电部件;以及第二调谐器,耦接到第二无线电部件;其中第一调谐器和第二调谐器在天线部件的不同馈送点耦接到天线部件。调谐部件耦接到第二辐射部件,并且调谐部件用于向第二辐射部件提供可调阻抗。调谐部件包括调谐器,并且确定部件用于确定调谐器的调谐状态。调谐部件用于基于以下项调节可调特性:系统的当前使用;或者系统的位置;或者系统的接收环境;或其中任意两种或多种的组合。
非暂时性处理器可读存储介质的示例包括用于促使处理器进行以下操作的处理器可读指令:基于耦接到第一无线电装置的第一调谐器或耦接到第一无线电装置的第一天线或其组合的操作,确定对耦接到第二无线电装置的第二调谐器或耦接到第二无线电装置的第二天线或其组合在无线移动通信设备中的操作性能的影响的指示;以及基于对操作性能的影响的指示来调节第二无线电装置的操作。
这种存储介质的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。被配置为促使处理器确定对操作性能的影响的指示的指令被配置为促使处理器确定度量的量化值,其中该度量包括:耦接到第二无线电装置的天线的效率;或者第一调谐器的参数改变的频率;或者引入到耦接到第二无线电装置的无线移动通信设备的部分中的噪声;或者引入到耦接到第二无线电装置的无线移动通信设备的部分中的损耗;或其中任意两种或多种的组合。被配置为促使处理器调节第二无线电装置的操作的指令包括被配置为促使处理器进行以下操作的指令:修改第二无线电装置的操作模式;或者修改由第二无线电装置实现的算法;或者修改第二无线电装置的操作参数;或其中任意两种或多种的组合。被配置为促使处理器调节第二无线电装置的操作的指令包括被配置为促使处理器进行以下操作的指令:基于对操作性能的影响的指示来调节第二无线电装置的噪声系数参数;或者基于对操作性能的影响的指示,禁止处理预期不会提供高于阈值的定位质量的信号;或其组合。存储介质还包括被配置为促使处理器基于以下项来调节第一调谐器的特性的指令:无线移动通信设备的当前使用;或者无线移动通信设备的位置;或者无线移动通信设备的接收环境;或其中任意两种或多种的组合。
附图说明
图1是通信系统的示意图。
图2是图1中示出的无线通信设备的示例的组件的框图。
图3是图2中示出的控制器的组件的框图。
图4是图1中示出的无线通信设备的另一示例的组件的示图。
图5是调节无线通信设备的操作的方法的块流程图。
具体实施方式
本文讨论了用于基于一个或多个天线调谐器和/或一个或多个天线的操作来调节无线通信系统的组件的操作的技术。天线调谐器可以是阻抗调谐器和/或天线孔径调谐器。可以基于调谐器和/或天线的操作来确定操作影响。操作影响可以是一个无线电装置(受影响的无线电装置)基于一个或多个其他无线电装置的调谐器和/或天线的操作而看到的影响。操作可以是例如由调谐器和/或天线传送的信号的频率、调谐器的调谐器状态等。操作影响的指示(即影响指示)可以被反馈并被用于控制无线通信系统的收发器或接收器的操作,例如受影响的无线电装置的操作。例如,调谐器和/或天线的操作可以用于确定接收器的噪声系数参数,或者确定不处理不会产生质量结果的信号。操作影响的指示可以直接指示影响,例如,在该指示是信号幅度的预期dB降级的量的情况下,或者间接指示影响,例如,在该指示是调谐状态、操作频率等的情况下,并且该信息可以用于确定对操作的影响。指示的影响可用于确定如何相应地改变收发器或接收器的操作。操作影响的指示可以是条件(例如调谐器的状态、调谐器和/或天线的操作频率、干扰信号的存在等)组合的指示。可以针对系统设计的一个或多个条件和/或条件组合来确定操作影响,使得条件的知识可以用于改变系统中一个或多个无线电装置的操作。此外或可选地,无线通信系统的一个或多个无线电装置的用途、无线通信系统的位置和/或无线通信系统的环境可以用于控制无线通信系统的天线调谐器。
所讨论的技术可以用于各种配置。例如,所讨论的技术可以用于布置和配置多个天线,使得调节(例如,优化)一个天线的性能影响另一个天线。作为另一个示例,所讨论的技术可以用于向单个天线馈送多个信号(在公共馈送位置或在多个馈送位置),并且调节关于信号中一个的操作影响关于另一个信号的操作。作为另一个示例,所讨论的技术可以用于布置和配置多个天线,使得改变关于天线中的一个的操作影响关于天线中的另一的操作。多个天线可以传递不同频段的信号,或者可以传递相同频段和相同频率的信号(例如,用于MIMO操作)。
本文描述的技术可以与各种无线技术结合使用,诸如码分多址(CDMA)、正交频分复用(OFDM)、时分多址(TDMA)、空分多址(SDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)、时分同步码分多址(TD-SCDMA)等。多个用户终端可以通过不同的(1)CDMA正交码信道,(2)TDMA时隙,或(3)OFDM子带同时发送/接收数据。CDMA系统可以实现IS-2000、IS-95、IS-856、宽带-CDMA(W-CDMA)或一些其他标准。OFDM系统可以实现电气和电子工程师协会(IEEE)802.11、IEEE802.16、长期演进(LTE)(例如,在TDD和/或FDD模式下)或一些其他标准。TDMA系统可以实现全球移动通信系统(GSM)或一些其他标准。这些不同的标准在本领域是已知的。
本文描述的项目和/或技术可以提供以下能力中的一个或多个,以及未提及的其他能力。可以在宽信号带宽上提高天线性能,例如,使用共享天线。可以动态调节天线孔径和/或阻抗,以提高特定频带中的天线性能。收发器和/或接收器的模式、算法和/或操作参数可以基于由于与另一个无线电装置相关的操作而对一个无线电装置的预期操作性能影响来修改,以提高收发器和/或接收器性能。可以提供其他能力,并且不是根据本公开的每个实现都必须提供所讨论的任何能力,更不用说所有能力。此外,上述影响有可能通过不同于所述的方式的方式来实现,并且所述的项目/技术不一定产生所述的影响。
参考图1,通信系统10包括无线通信设备12、网络14、服务器16和接入点(AP)18、20。系统10是通信系统,是因为系统10的组件可以例如经由网络14和/或接入点18、20中一个或多个(和/或一个或多个其他设备(未示出),诸如一个或多个基站收发台)直接或间接地彼此通信。对于间接通信,可以在从一个实体到另一个实体的传输期间改变通信,例如,改变数据包的报头信息、改变格式等。所示的示例无线通信设备12包括移动电话(包括智能手机)、膝上型计算机和平板计算机。还可以使用其他无线通信设备,无论是当前存在的还是将来开发的。
参考图2,无线通信系统24是任何无线通信设备12的部分的示例,并且包括天线30、调谐器32、无线电装置的集合34和控制器36。该无线电装置的集合34在系统24的第一子系统中,并且天线30、调谐器32和控制器36在系统24的第二子系统38中。调谐器32耦接到天线30、无线电装置的集合34和控制器36。无线电装置的集合34耦接到调谐器32(例如,经由前端电路(未示出))、天线30(经由调谐器32)和控制器36。控制器36耦接到调谐器32和无线电装置的集合34。天线30被配置为传送(例如发送和/或接收)信号,该信号由无线电装置的集合34中的至少一个无线电装置提供和/或对其有用。天线30可以被配置为在电信号和无线信号之间转换信号。天线30可以被配置为将来自无线电装置的电信号转换成无线信号并发射无线信号,和/或可以被配置为将无线接收的信号转换成电信号并将电信号提供给调谐器32。无线通信系统24可以被配置为使用调谐器32的调谐器状态来修改无线电装置的集合34中的一个或多个无线电装置的操作。无线通信系统24可以是更大系统的一部分,例如,具有更多天线和更多无线电装置,如下所述。虽然在图2的示例中,无线通信系统24被配置用于双向通信,但是也可以使用无线通信系统的其他示例,例如,仅接收无线通信系统。例如,无线通信系统可以被配置为接收卫星信号和/或其他信号,而不被配置为发送通信信号。
该无线电装置的集合34包括无线电装置,每个无线电装置包括一个或多个适当的组件(例如收发器和/或接收器),以用于经由调谐器32向天线30发送和/或从天线30接收对应协议的对应信号。例如,无线电装置可以根据无线电接入技术进行通信。作为另一个示例,无线电装置可以根据各自的协议接收卫星信号。不同的无线电装置可以基于不同频率的信号操作。在图2的示例中,无线电装置的集合34包括两个无线电装置,即包括卫星定位系统(SPS)接收器的SPS无线电装置40和包括无线广域网(WWAN)收发器的WWAN无线电装置42。SPS无线电装置40可以是各种SPS无线电装置或其组合中的任何一种,诸如美国全球定位系统(GPS)无线电装置、欧洲伽利略系统无线电装置、俄罗斯GLONASS系统无线电装置、一个或多个其他全球导航卫星系统(GNSS)无线电装置、和/或用于非全球定位系统的一个或多个无线电装置,诸如北斗导航卫星系统(BDS)无线电装置、印度区域导航卫星系统(IRNSS)无线电装置等。除了无线电装置40、42中的一个或两个之外,或者代替无线电装置40、42中的一个或两个,一个或多个其他无线电装置可以被包括在无线电装置的集合34中。该无线电装置的集合34中的无线电装置可以适当地包括多个不同的组件,诸如解调器/调制器、MIMO检测器、接收处理器、发送处理器和/或发送MIMO处理器。
天线30是共享天线,其将每个无线电装置40、42的信号分别传递给调谐器32,或者将每个无线电装置40、42的信号分别传递给调谐器32并从调谐器32接收信号。因此,调谐器32也由无线电装置40、42共享,并且影响无线电装置40、42中的每一个的信号通过。调谐器32可以在多个位置(例如天线30的馈送点)耦接到天线30。在多个位置耦接到天线30可以促进天线的期望激励、天线的期望信号接收和/或调谐器32的期望孔径调谐。
调谐器32被配置为具有对应于可选择的调谐器状态的一个或多个可变特性。调谐器状态是与一个或多个可选参数(例如,开关状态、阻抗值)对应的调谐器32的条件。每个调谐器状态对应于调谐器32的可变特性的一个特定值或多个特定值,或者对应于调谐器32的可变特性的组合值。例如,调谐器32可以是被配置为具有不同的可选阻抗的阻抗调谐器,例如,以帮助降低从调谐器32发送到天线30的信号的反射系数和/或帮助降低从天线30提供给调谐器32的信号的反射系数。可选阻抗可能是由于可变组件或多个可变组件的组合(例如,一个或多个可变电感器、可变电容器和/或可变电阻器)和/或一个或多个可选固定阻抗(例如,基于一个或多个开关的状态选择)。此外或可选地,调谐器32可以是孔径调谐器,其中,所述孔径调谐器被配置为改变天线30的一个或多个辐射特性(例如,谐振频率),以帮助提高天线30在期望频率或期望频带上的辐射。作为孔径调谐器,调谐器32可以具有影响天线30的辐射的可变阻抗。
调谐器32的可选状态可以影响调谐器32的操作,例如,通过有差别地促进不同信号的通过,并且因此可以有差别地影响对应于无线电装置的集合34中的不同无线电装置的信号。例如,调谐器32可以被设置为SPS状态(例如,SPS优化),以便使SPS信号被天线30接收并以有效的方式(例如,在天线30和调谐器32能够提供给SPS信号尽可能低的损耗的情况下)通过调谐器32传递到无线电装置的集合34。在SPS状态下,WWAN信号可能不会像调谐器32被设置为WWAN状态时那样有效地通过调谐器32或调谐器32和天线30的组合。类似地,在调谐器32被设置为WWAN状态的情况下,SPS信号可能不会像调谐器32被设置为SPS状态时那样被有效地接收和/或传递。在不同状态下,调谐器32可以例如具有不同的阻抗值,这些阻抗值更好地匹配天线30的阻抗,或者调节天线30的辐射特性,以更好地辐射/接收对应于不同状态的信号。不同的状态对应于调谐器32的不同操作,例如,用于不同的频率和/或不同的目的。
与无线电装置的集合34中的一个无线电装置一起使用的调谐器32和/或天线30的操作可能对与无线电装置的集合34中的另一个无线电装置一起使用的子系统38的一部分的操作性能有影响。这里,天线30和调谐器32都与SPS无线电装置40和WWAN无线电装置42一起使用。天线30和/或调谐器32的操作可以被定制与一个无线电装置(例如SPS无线电装置40)一起使用,并且这可以对与另一个无线电装置(例如WWAN无线电装置42)一起使用的天线30和/或调谐器32的操作性能产生影响。例如,天线30和调谐器32可以被配置为促进(例如,优化)在SPS频率下的信号通过,并且这可以导致在WWAN频率下的信号的损耗,至少相对于天线30和调谐器32被配置为促进(例如,优化)WWAN信号的通过来说。当天线30和调谐器32被配置为在系统24的约束(例如,可以为调谐器32选择什么阻抗)内尽可能好地传递某些信号时,天线30和调谐器32被优化为传递那些信号,即使理论上可能有更好(例如,更低损耗)的配置。
控制器36被配置为基于与无线电装置的集合34中的一个无线电装置一起使用的天线30和调谐器32的操作,来确定对与无线电装置的集合34中的另一个无线电装置一起使用的天线30和调谐器32的操作性能的影响的指示。例如,通过经验证据,控制器36可以存储作为天线30和/或调谐器32的操作参数的函数的对操作性能的影响的查找表。例如,查找表可以将调谐器32的阻抗和/或天线30的操作频率与作为频率的函数的损耗相关。控制器36可以向另一个无线电装置提供对操作性能的影响的指示,并且另一个无线电装置可以基于指示的影响来调节操作。影响指示可以例如随着频率的函数而变化,并且对无线电装置操作的调节可以例如随着频率的函数而变化(例如,来自无线电装置的信号幅度可以随着频率的函数而变化)。
影响指示可以是直接指示或间接指示(例如,可以从中确定影响的指示)。例如,直接指示可以是作为频率的函数的损耗的量、接收到的干扰信号的负面影响(例如,引入的噪声或损耗)等。间接指示是从中可以确定对与无线电装置相关的操作的影响的指示。例如,间接影响指示可以是调谐器32和/或天线30的操作的指示,例如,对于一个无线电装置,其操作对期望使用的另一个无线电装置的操作具有已知或可推导出的影响。定量影响可以根据间接指示来确定,例如,根据定性影响和定量影响的查找表,其中定量影响值基于经验证据。此外或可选地,间接指示可以与对应的反应(例如,将传输量级增加3dB)相关联,而不确定具体的定量影响。
对操作性能的影响的指示可以是定性的,也可以是定量的。例如,在SPS无线电装置40和WWAN无线电装置42之间共享天线30的情况下,对操作性能的影响的定性指示可以是诸如“紧急呼叫”或“视频游戏”的模式,或者是正在接收的干扰的描述(例如,“高干扰”或“低干扰”),或者是诸如“SPS优化”或“WWAN优化”的优选/优先信号处理的描述,或者是诸如“折衷”的无偏好或平衡的指示。对于“优化的”配置,该配置可能不是它可以达到的绝对最优,但是可以是有利于相关信号的配置,例如,与其他信号(例如,WWAN信号)相比,相关信号(例如,SPS信号)呈现较少的损耗。定性指示可以指示哪些信号(如果有的话)是被优待的,并据此将调谐器32(与天线30结合)配置为最有利于该信号通过和/或辐射。对操作性能的影响的定量指示可以是子系统38的度量值。例如,定量指示可以是诸如调谐器32的阻抗的调谐器特性的值。此外或可选地,定量指示可以指示对应信号(例如,一个或多个指示频带的信号)的估计效率损耗。例如,定量指示可以指示GNSS L5频带的以dB为单位的损耗和/或WWAN频带的以dB为单位的损耗。定量指示的其他示例是天线效率、调谐器32中参数变化的频率、引入的噪声、引入的损耗。定性指示可以与对应的定量影响(例如损耗和/或噪声量)相关联。例如,“SPS优化”指示可以对应于WWAN频带的5dB损耗,“WWAN优化”指示可以对应于SPS频带的7dB损耗,等等。“折衷”指示可以对应于无线电装置40、42中的每一个的损耗,例如,SPS无线电装置40的损耗3dB,WWAN无线电装置42的损耗4dB。提供的这些损耗值仅作为示例。作为另一个示例,“好”、“中”和“差”的定性指示可以对应于小于或等于第一噪声量(例如,2dB)、在第一噪声量和第二噪声量(例如,5dB)之间以及等于或高于第二噪声量的噪声量。在接收无线电装置被配置为(例如,利用存储的数据)使用接收的指示来调节(如果合适的话)操作的情况下,对操作性能的影响的指示可以包括一个或多个定量指示和/或一个或多个定性指示的组合。
系统24可以被配置为使用对操作性能的影响的指示来影响无线电装置的集合34中的一个或多个无线电装置的操作。例如,当调谐器32被设置为促进SPS信号通过的状态时,系统24可以例如通过增加发送的信号的幅度来调节WWAN无线电装置42的操作。作为另一个示例,如果调谐器32被设置为WWAN操作并且被改变为被设置为SPS操作,则可以响应于指示调谐器32被设置为SPS操作的对操作性能的影响的指示来调节SPS无线电装置40。
控制器36在图2中被示出为与调谐器32和无线电装置的集合34分离,但是这是出于解释目的的功能描述,并且控制器36可以或者可以不被物理实现为如图2中所示。例如,控制器36可以分布在系统24中,其中,控制器36的一个或多个部分设置在无线电装置的集合34中的一个或多个相应无线电装置中,和/或一部分设置在调谐器32中(或者如果有多个调谐器,则多个部分设置在相应调谐器中,如下所述)。被描述为由控制器36执行的一个或多个功能可以由调谐器32和/或无线电装置的集合34中的一个或多个无线电装置来执行。例如,调谐器32可以至少部分地确定对天线30和调谐器32的操作性能的影响的指示。作为另一个示例,控制器36可以描述为被配置为促使调谐器32和/或无线电装置改变操作,并且这可以通过提供预期操作影响的指示来完成,调谐器32(或多个调谐器)和/或无线电装置的集合34中的一个或多个无线电装置响应于该指示来改变它们各自的操作。在分布式示例中,一个或多个无线电装置可以具有设置在无线电装置中的处理器(例如,SPS接收器和WLAN收发器通常具有它们自己的处理器)。因此,本文将控制器36描述为实现各种功能,而不考虑这些功能在系统24中的何处实现。
参考图3,控制器36包括计算机系统,该计算机系统包括处理器50和包括软件54的存储器52。处理器50可以是智能硬件设备,例如由
控制器36可以被配置为向调谐器32提供控制信号,以调节或设置调谐器32的状态。例如,控制器36可以被配置为响应于通信协议的选择(例如,通过蜂窝服务提供商的选择(例如,根据无线通信设备12中的用户识别模块)),,通过向调谐器32发送控制信号来设置调谐器32的一个或多个特性(例如,阻抗),以便在与所选择的蜂窝服务提供商对应的频率下具有良好的效率。控制信号可以直接促使调谐器32设置一个或多个特性,例如,通过直接促使一个或多个开关打开或关闭和/或设置可变参数的值。可选地,控制信号可以间接地促使调谐器32设置一个或多个特性,例如,通过在调谐器中被解释和转换成进一步的控制信号。控制信号(或进一步的控制信号)可以选择性地启动调谐器32的一个或多个开关,以设置或调节调谐器32的状态。
控制器36可以被配置为确定对天线30和/或调谐器32和/或无线电装置的操作性能的影响的一个或多个指示,并将其提供给无线电装置的集合34中的一个或多个其他无线电装置。例如,控制器36可以通过监测调谐器32来确定调谐器32的操作(例如,调谐器状态),例如,如果无线电装置中的处理器设置了调谐器状态,并且单独的处理器将提供调谐器状态的指示。此外或可选地,控制器36可以通过使用由控制器36设置的调谐器32的操作知识来确定调谐器32的操作。控制器36还可以使用调谐器32和天线30来监测天线30和/或无线电装置的操作和/或接收指示天线30和/或无线电装置的操作的信息。例如,控制器36可以确定通过天线30和调谐器32传送的信号的一个或多个频率和/或幅度。控制器36可以使用天线30和/或调谐器32和/或使用天线30和调谐器32的无线电装置的操作信息来确定对一个或多个其他无线电装置的操作性能的影响。控制器36可以将对操作性能的影响反馈给无线电装置的集合34中的一个或多个无线电装置。该反馈可以从一个处理器中的一个软件实体到另一个软件实体,或者可以从一个处理器到另一个处理器。影响的指示可以或可以不被提供给无线电装置的集合34中的所有无线电装置。例如,如果调谐器32和/或天线30被配置(例如,设置)为SPS操作(以促进SPS信号的接收和/或通过),则可以确定对WWAN信号的操作性能的影响的指示,并将其提供给WWAN无线电装置42,而不提供给SPS无线电装置40。因此,如果调谐器32和/或天线30被设置为促进发送和/或接收和/或辐射对应于一个无线电装置的信号,则对一个或多个其他无线电装置的操作性能的影响的指示可以仅被提供给与调谐器32和天线30的操作相关的一个或多个其他无线电装置(例如,作为响应,一个或多个其他无线电装置可以设置(例如适当地改变)其操作)。
来自控制器36的对操作性能的影响的指示可以导致无线电装置的集合34中的至少一个收发器和/或至少一个接收器的操作的改变。控制器36可以促使无线电装置40、42中的一个或多个基于影响指示来修改相应无线电装置40、42的操作。无线电装置40、42中的一个或多个(例如,相应无线电装置中的处理器)可以通过修改相应无线电装置的收发器或接收器的操作模式、实现的算法和/或操作参数来响应影响指示。例如,SPS无线电装置40的接收器可以基于估计的效率损耗来调节内部噪声系数参数值。噪声系数参数值会影响接收器计算的测量不确定性,并且因此影响接收器计算的位置精度。估计的效率损耗可以由影响指示直接指示。估计的效率损耗可以由影响指示间接指示,例如,利用可由SPS无线电装置40访问(例如,存储)的查找表,该查找表包括调谐器32和/或天线30的操作的一个或多个定性指示以及每个操作指示的对应效率损耗。作为另一个示例,响应于天线30和/或调谐器32的操作被配置为促进WWAN处理,例如“WWAN优化”状态,或者响应于由定量影响指示指示的或者由大于可接受的效率损耗阈值的定性影响指示暗示的效率损耗,SPS无线电装置40可以禁用SPS无线电装置40的处理电路,例如L5处理电路。在由处理电路处理的信号的接收预计太差而无法提供有价值的结果的情况下,关闭处理电路可以节省功率,例如,有利于定位精度,使得定位质量高于阈值(例如,定位精度在阈值内)。作为另一个示例,响应于天线30和/或调谐器32和/或使用天线30和调谐器32的另一个无线电装置的操作的变化,SPS无线电装置40可以修改SPS无线电装置40用来生成无线通信设备12和SPS中的卫星之间的相对速度的测量的算法。如果子系统38的操作在速度测量周期期间不变,则SPS无线电装置40可以在测量周期的开始和结束使用载波相位测量来计算速度。由于改变前后调谐器相位响应的差异,调谐器32的操作的改变可能导致对载波相位测量的干扰。因此,当调谐器32的操作在速度测量周期期间改变时,SPS无线电装置40可以使用多普勒或载波频率测量来计算速度,而不是载波相位测量。
还参考图4,无线通信系统60是任何无线通信设备12的部分的另一示例,并且包括天线70、调谐器72、无线电装置的集合74、控制器76、射频(RF)前端78和一个或多个传感器80。无线电装置的集合74是系统60的子系统,并且天线70、调谐器72、控制器76和RF前端78在系统60的另一个子系统81中。系统60包括n个天线70
系统60的组件可以提供用于执行对应功能的一个或多个部件。例如,调谐器72(或调谐器72中的单个)可以提供调谐部件,用于向辐射部件(可以由天线70中的一个或多个提供)提供可调特性。控制器76还可以提供调谐部件的一部分,例如用来设置调谐器72中的一个或多个的调谐状态。控制器76可以提供确定部件,用于基于耦接到其他无线电装置中的一个或多个的子系统81的操作,确定对耦接到无线电装置82-85中的一个的子系统81的一部分的操作性能的影响的指示,以使用该无线电装置。影响的指示可以是如上所述的直接指示,也可以是间接指示。间接指示可以指示天线70中的一个或多个和/或调谐器72中的一个或多个的操作(例如,调谐器72处于什么状态和/或调谐器72和天线70传送的频率多大)。无线电装置82-85中的一个或多个(和/或一个或多个其他无线电装置)可以提供用于处理信号的无线电部件。控制器76还可以形成无线电部件的一部分以用于改变一个或多个无线电装置的操作。
传感器80包括被配置为测量一个或多个环境条件和/或特性的一个或多个传感器,并向控制器76提供一个或多个对应的指示。例如,传感器80可以包括温度传感器、压力传感器和/或光传感器,其被配置为测量和提供系统60所处环境的温度、压力和/或光强度的指示。
无线电装置的集合74和RF前端78可以提供多个信号链,这些信号链可以用于例如为不同的网络和/或不同的目的(例如,Wi-Fi通信、Wi-Fi通信的多个频率、卫星定位、一种或多种类型的蜂窝通信(如GSM(全球移动通信系统)、CDMA(码分多址)、LTE(长期演进)、5G等))传送信号。无线电装置的集合74可以被配置为向RF前端78发送信号和从RF前端78接收信号。无线电装置的集合74可以被配置为例如在基带中产生出站信号,并将该信号发送到RF前端78的发送器。该信号提供适当的信息(例如出站语音、上传数据等),以用于由RF前端78经由天线70中的适当的一个传输到例如蜂窝塔、接入点等。无线电装置的集合74可以进一步被配置为接收从天线70接收的来自RF前端78的入站信号。
控制器76类似于控制器36,因为控制器76可以控制调谐器72,以及可以确定对操作性能的影响的指示并将其提供给无线电装置的集合74。间接影响指示可以是调谐器72中的一个或多个的状态和/或天线70中的一个或多个的操作(例如,一个或多个天线70传送的信号的频率和/或幅度)的指示。例如,控制器76可以确定并发送包括每个调谐器72的状态的指示,或者包括多个但不是全部调谐器72中的每个的状态的指示。控制器76可以确定并发送一个或多个指示,包括组合调谐器状态,该组合调谐器状态是调谐器72中的两个或多个的状态的组合。例如,控制器76可以确定并发送包括调谐器状态的指示,该调谐器状态是所有调谐器72的状态的组合。作为另一个示例,控制器76可以发送包括调谐器状态的指示,其中调谐器状态是多于一个但少于所有调谐器72的状态的组合。控制器76可以在对应的无线电装置的组合操作影响无线电装置中的另一个无线电装置(例如,和与其组合调谐器状态被提供的调谐器72对应的天线70靠近(例如,相互耦接)并使用天线70的无线电装置)的性能的情况下发送包括调谐器72的调谐器状态的指示。例如,假设无线电装置82-85每个都使用天线70中的单独的一个并且具有对应的单独的调谐器72,它们如图所示按照无线电装置82-85的顺序布置(即,由SPS无线电装置82使用的天线70
对子系统81的影响指示可以是定性的或定量的。定性影响指示可与公式或查找表或其他将定性指示与对无线电装置的影响相关联的手段结合使用,以确定如何调节无线电装置的操作。例如,可以通过找到定性影响指示并使用特定无线电装置的对应效率损耗来使用定性影响指示和对应效率损耗的查找表,以基于效率损耗来设置或修改特定无线电装置的模式、算法和/或操作参数。作为另一个示例,定量影响指示可以指示每个受影响的无线电装置的效率损耗。如同上面的讨论,影响指示可以变化(例如作为频率的函数),并且响应(例如无线电装置操作调节)也可以变化,例如作为频率的函数。
可以为系统60预先确定组合操作特性(例如,多个调谐器的调谐器状态)的影响。相对于包括系统60的每个设备,可以针对系统60的设计确定影响。针对设备设计和存储在系统60中的影响(例如在子系统81的操作配置(例如,传送的频率、调谐器状态等)和影响(例如,对应于每个无线电装置的效率损耗、SPS无线电装置82的噪声系数值等)的查找表中),可以凭经验确定影响(例如,平均包括系统60的多个设备的影响)。例如,SPS无线电装置82的噪声系数值可以取决于调谐器72的调谐器状态,并且可以针对调谐器72的调谐器状态的每个组合来表征。响应于子系统81的操作配置的指示,噪声系数值可以例如由控制器76或SPS无线电装置82动态设置。
控制器76可被配置为确定信道特性,并基于信道特性影响调谐器72中的一个或多个。控制器76可以确定两个或多个频率的信道特性(例如,信噪比(SNR)、路径损耗、衰落、干扰、块错误率(BER)、SPS测量不确定性等),并基于来至两个或多个频率中的期望主频率选择调谐器设置。
控制器76可以被配置为确定应用特性并基于应用特性来影响子系统81,例如调谐器72中的一个或多个。控制器76可以确定无线通信系统60的当前使用情况,并相应地调节调谐状态,例如,以提高系统60的当前使用性能。根据使用无线通信系统60的应用,控制器76可以确定处理信号的优先级。例如,如果控制器76确定正在使用紧急呼叫(例如,e911)应用,则定位性能可能比WWAN数据速率更重要。控制器76可以控制对应于由SPS和WWAN共享使用的天线70的调谐器72,以将调谐器72设置为针对高性能SPS使用而设计的调谐器状态。特别地,如果共享天线70用于WWAN MIMO/分集特征,而不是作为主要的WWAN天线,则控制器76可以控制这样的调谐器72。
控制器76可被配置为确定环境特性,并基于环境特性影响子系统81,例如调谐器72中的一个或多个。控制器76可以确定无线通信系统60的当前环境,并相应地调节调谐状态,例如,以提高一个或多个应用的性能、以禁用一个或多个应用等。根据环境,应用的优先级可能会有所不同。控制器76可以被配置为确定无线通信系统60是否处于差的SPS信号接收质量的接收环境中,例如,系统60是否在室内深处、地铁上、电梯中、隧道中、地下停车结构中等。控制器76可以使用关于由传感器80进行的一个或多个测量的信息来帮助确定环境特性。例如,高于预期大气压力的压力可以指示系统60在地面以下。作为另一个示例,低光强度(例如,低于一个或多个阈值)可以指示系统在隧道中、在电梯中或者在室内(或者至少不在室外)。此外或可选地,为了确定环境特性,控制器76可以使用其他信息,诸如由SPS确定的系统60的位置、由非SPS确定的系统60的位置(例如,三边测量(例如,使用WiFi接入点和/或蜂窝塔)、将接收的信号特性与关于位置和接收的信号特性的热图相匹配等)、与系统60通信的无线设备(例如,接入点或蜂窝塔)的位置(可能结合从无线设备接收的信号的信号强度)等。控制器76可以通过设置一个或多个调谐器72的状态来响应确定系统处于差的SPS信号质量环境,以帮助优化诸如WWAN操作的非SPS操作的性能。例如,控制器76可以为天线设置共享调谐器,以帮助优化WWAN操作,其中,该天线为SPS和WWAN操作共享。
控制器76可被配置为确定系统60的位置,并基于该位置影响子系统81,例如调谐器72中的一个或多个。控制器76可以使用SPS无线电装置82和/或通过使用其他信息/技术来确定位置,诸如三边测量(例如,使用WiFi接入点和/或蜂窝塔)、将接收的信号特性与关于位置和接收的信号特性的热图相匹配等、与系统60通信的无线设备(例如,接入点或蜂窝塔)的位置(可能结合从无线设备接收的信号的信号强度)等。例如,控制器76可以被配置为基于系统60的全球位置来调节SPS操作。SPS接收器通常支持各种在不同的载波频率上操作的全球和区域卫星系统。可能期望尝试优化对应于国家最佳SPS信号星座的SPS信号的接收(例如,以偏向与系统60相关联的原籍国的星座)。通常,单个天线用于覆盖从大约1559Mhz到大约1606MHz的GNSS L1频带。根据系统60在世界上的位置,可能期望尝试优化一个特定频率子带的天线特性。例如,如果系统60在中国操作,则针对GNSS L1天线的调谐器状态可以被设置为试图提高以1561.098MHz为中心的北斗导航卫星系统(BDS)B1信号的接收。如果系统60不在中国,则针对GNSS L1天线的调谐器状态可以设置为试图提高以1575.42MHz为中心的GPS L1信号的接收。如果系统60在印度布置,则控制器76可以设置调谐器72以尝试优化与对地同步的IRNSS SPS系统对应的L5信号的接收。
因此,控制器76可以被配置为基于在许多不同使用场景中设备的操作特性来调节无线通信设备的操作,例如一个或多个无线电装置、一个或多个调谐器和/或一个或多个天线的操作。例如,所讨论的技术可以应用于共享天线配置、具有多个耦接天线的配置、和/或具有对于不同技术和/或频带的信号具有单独的馈送的一个或多个天线的配置。控制器76可以基于信道特性、应用状态、SPS接收环境和/或设备位置来调节效率和耦接之间的折衷。控制器76可以通过向一个或多个对应无线电装置的一个或多个收发器或接收器反馈对操作性能的影响的指示来实现这样的调节。
参考图5,进一步参考图1-4,调节无线通信设备的操作的方法110包括所示的步骤。然而,方法110仅是示例而非限制性的。方法110可以被改变,例如,通过添加、移除、重新排列、组合、同时执行步骤,和/或将一个或多个单个步骤分成多个步骤。
在步骤112,方法110包括在无线通信设备中在第一子系统的第一无线电装置和第二子系统之间传送第一信号,第二子系统包括第一天线和第一调谐器。第一无线电装置包括收发器或接收器。作为步骤112的示例,SPS信号可以从天线30经由调谐器32被传送到SPS无线电装置40。作为另一个示例,WWAN信号可以从天线30经由调谐器32被传送到WWAN无线电装置42和/或从WWAN无线电装置42经由调谐器32被传送到天线30。作为又一个示例,SPS信号可以经由调谐器72中的一个和RF前端78从天线70中的一个被传送到SPS无线电装置82。作为又一示例,信号可以经由调谐器72中的一个或多个和RF前端78在天线70中的一个或多个和无线电装置82-85中的一个或多个之间传送。
在步骤114,方法110包括基于第一调谐器或第一天线或其组合的操作来确定对耦接到第一子系统的第二无线电装置的第二子系统的一部分的操作性能的影响的指示。第二无线电装置包括收发器或接收器。作为步骤114的示例,控制器36可以基于子系统38对WWAN无线电装置42的操作来确定对SPS无线电装置40的操作影响,反之亦然。作为另一个示例,控制器76可以基于子系统81对无线电装置82-85中的除确定了操作影响的无线电装置之外的一个或多个无线电装置的操作,来确定对无线电装置82-85中的一个无线电装置的操作影响。操作影响可以包括来自系统24或系统60外部的影响,例如干扰器的影响(尽管系统24、60的部分也可以充当系统24、60的其他部分的干扰器并且也可以确定这些影响)。作为又一示例,控制器76可以确定多个调谐器状态以确定操作影响,其中,每个调谐器状态表示调谐器72中的一个或多个的调谐器状态。作为又一示例,确定可以包括确定第一子系统的度量的量化值。
在步骤116,方法110包括基于对操作性能的影响的指示来调节第二无线电装置的操作。例如,控制器36可以向无线电装置40、42中的一个或多个提供对操作性能的影响的指示。例如,如果子系统38被设置为促进无线电装置40、42中一个的操作,则控制器36可以向无线电装置40、42中的另一个无线电装置发送影响指示。作为其他示例,控制器76可以向无线电装置的集合74中的一个或多个单独无线电装置和/或无线电装置的集合74中的一个或多个无线电装置组合或无线电装置的集合74中的所有无线电装置发送一个或多个影响指示。不同的无线电装置和/或无线电装置的组合可以接收对操作性能的影响的不同指示,例如,如果子系统81的相同操作对无线电装置的影响不同,例如,如果子系统81的操作影响无线电装置82-85中的一个或多个而不影响无线电装置82-85中的一个或多个其他无线电装置。所提供的影响指示可以由无线电装置使用来调节无线电装置的操作,例如,通过改变操作模式、由无线电装置实现的算法和/或无线电装置的操作参数。所提供的影响指示可以包括促使无线电装置改变操作的指令。对操作进行调节可以包括例如对噪声系数参数进行调节。对操作进行调节可以包括禁用无线电装置的全部或部分,例如,使得无线电装置不处理一些信号。
方法110可以包括以下特征中的一个或多个。在第一信号和第二信号在第一天线的不同馈送点传送到第一天线或从第一天线传送的情况下,第二信号可以在第二无线电装置和第一天线之间传送。第二信号可以在第三无线电装置和第二天线之间传送,并且确定对操作性能的影响的指示可以包括确定第一调谐器的调谐器状态和第二调谐器的调谐器状态。例如,控制器76可以确定调谐器72的组合的调谐器状态。可以例如通过基于包括调谐器和无线电装置的天线系统的当前使用情况、天线系统的位置和/或天线系统的接收环境来调节一个或多个调谐器中的每一个的一个或多个特性,来调节一个或多个调谐器。
此外,如本文所用,“或”在以“至少一个”开头或以“一个或多个”开头的项目列表中使用时,指示选言列表,使得例如,“A、B或C中的至少一个”的列表或“A、B或C中的一个或多个”的列表表示A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即,A和B和C),或具有一个以上特征的组合(例如,AA、AAB、ABBC等)。
如本文所使用的,除非另有说明,功能或操作“基于”某个项目或条件的陈述意味着功能或操作基于所述项目或条件,并且可以基于除了所述项目或条件之外的一个或多个项目和/或条件。
此外,“向”一个实体发送或传输信息的指示或发送或传输信息的陈述并不要求完成通信。这种指示或陈述包括信息从发送实体传送但没有到达信息的预期接收者的情况。预期接收者,即使实际上没有接收到信息,仍然可以被称为接收实体,例如接收执行环境。此外,被配置为“向”预期接收者发送或传输信息的实体不需要被配置为完成向预期接收者的信息传递。例如,该实体可以将该信息连同预期接收者的指示一起提供给能够转发该信息连同预期接收者的指示的另一个实体。
可根据具体要求进行实质性变更。例如,也可以使用定制的硬件,和/或特定元件可以以硬件、由处理器执行的软件(包括便携式软件,诸如小程序等)或两者实现。此外,可以使用到诸如网络输入/输出设备的其他计算设备的连接。
上面讨论的方法、系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略、替换或添加各种程序或组件。例如,在替代配置中,可以以不同于所描述的顺序来执行方法,并且可以添加、省略或组合各个步骤。此外,针对某些配置描述的特征可以在各种其他配置中组合。配置的不同方面和元素可以以类似的方式组合。此外,技术在发展,因此,许多元素是示例,并不限制本公开或权利要求的范围。
在描述中给出具体细节,以提供对示例配置(包括实现)的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置。例如,公知的电路、过程、算法、结构和技术在没有不必要的细节的情况下已经被示出,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,而不限制权利要求的范围、适用性或配置。相反,前面对配置的描述提供了对实现所描述的技术的描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
此外,配置可以被描述为被描绘为流程图或框图的过程。尽管将操作描述为顺序过程,但是许多操作可以并行或并发地执行。此外,可以重新安排操作的顺序。过程可能有图中未包括的其他步骤或功能。此外,方法的示例可以通过硬件、软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言或其任意组合来实现。当以软件、固件、中间件或微码实现时,执行任务的程序代码或代码段可以存储在诸如存储介质的非暂时性计算机可读介质中。处理器可以执行所描述的任务。
在附图中示出和/或在本文中讨论为彼此耦接、连接或通信的功能组件或其他组件可通信地耦接。也就是说,它们可以直接或间接连接,可能是无线连接,以实现它们之间的信号传送,包括被动传送。
已经描述了几个示例配置,在不脱离本公开的精神的情况下,可以使用各种修改、替代构造和等同物。例如,上述元件可以是更大系统的组件,其中其他规则可以优先于或以其他方式修改本发明的应用。此外,在考虑上述因素之前、之中或之后,可以进行许多操作。因此,以上描述不限制权利要求的范围。
此外,可以公开一个以上的发明。
- 基于操作性能反馈的无线电控制
- 一种基于触发操作的Barrier操作性能分析方法