JP2015512208A - 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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Abstract
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 (28)
- ダイバーシティ動作中に無線受信機動作を適応調整するための方法であって、
1つ以上のダイバーシティ構成のパフォーマンス及び1つ以上の対応する電力消費を推定することと、
前記1つ以上のパフォーマンス及び対応する1つ以上の電力消費を比較することと、
少なくとも前記比較に基づいてダイバーシティ構成を選択することと、を含む、方法。 - (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動作又は動的ダイバーシティ動作を選択することを更に含み、
推定する、比較する、及び選択する前記アクトは、動的ダイバーシティ動作が選択されたときに実行される、請求項1に記載の方法。 - 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2に記載の方法。
- 前記静的動作は、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、
前記静的動作は、単一アンテナ方式を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記動的ダイバーシティ動作は、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2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2に記載の方法。
- 前記パフォーマンスを前記推定することは、非ダイバーシティ動作及び前記1つ以上のダイバーシティ構成の1つ以上の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動作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動作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、
1つ以上のダイバーシティ構成属性のパフォーマンス及び1つ以上の対応する電力消費属性を判定し、
少なくとも前記上記の判定に基づいてダイバーシティ構成を選択するように構成される、モバイル装置。 - 前記論理回路は、1つ以上の所定の状態に基づいて、いつ静的動作又は動的ダイバーシティ動作が必要であるかを判定し、
動的ダイバーシティ動作が必要であるときに前記判定及び選択を実行するように更に構成される、請求項11に記載のモバイル装置。 - 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12に記載のモバイル装置。
- 静的動作又は動的ダイバーシティ動作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12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少なくともある程度基づく、請求項11に記載のモバイル装置。
- 無線ネットワーク内のターゲット装置との接続を確立するように構成されたモバイル機器であって、
(i)チャネル品質表示(CQI)値及び/又は(ii)予定されたリソース値のうちの1つ以上に基づいて静的単一アンテナ状態と動的状態との間で遷移し、
(i)アンテナ利得値及び/又は(ii)動的単一アンテナ状態に関連した前記CQI値のうちの1つ以上に基づいて、前記動的単一アンテナ状態と動的二重アンテナ状態との間で遷移するように構成された無線送受信器と、
プロセッサと、
複数の命令を含む永続的コンピュータ可読記憶装置と、を備え、前記複数の命令は、前記プロセッサにより実行されたとき、前記モバイル機器に、
所定の時間量が経過したときに前記動的単一アンテナ状態と前記動的二重アンテナ状態との間での前記遷移の必要性を再評価させ、
前記動的単一アンテナ状態と前記動的二重アンテナ状態との間のパフォーマンスの差を推定させるように構成される、モバイル機器。 - 動作のダイバーシティと非ダイバーシティ状態との間で切り換えることができるモバイル機器を動作させる方法であって、
前記モバイル機器が前記ダイバーシティ状態に切り替わることを条件として、前記モバイル機器の複数のアンテナの間で既知の空間相関に基づいてパフォーマンス利得を計算することと、
前記パフォーマンス利得を閾値と比較することと、
前記パフォーマンス利得が前記閾値を超えることが比較する前記アクトから判定されたとき、二重アンテナモードに入ることと、
前記パフォーマンス利得は前記閾値を超えないことが比較する前記アクトから判定されたとき、単一アンテナモードに入ることと、を含む、方法。 - パフォーマンス利得を前記計算することは、前記空間相関がわからないとき、(i)前記二重アンテナモードの計算されたチャネル品質表示(CQI)値と、(ii)前記単一アンテナモードの以前に記憶されて有効なCQI値との間の差に少なくともある程度基づいて前記パフォーマンス利得を計算するように構成される、請求項17に記載の方法。
- パフォーマンス利得を前記計算することは、前記空間相関がわからないとき、(i)イコライザータップエネルギーの比率、及び/又は、単一分岐部のチャネル品質表示(CQI)値のうちの少なくとも1つに少なくともある程度基づいて前記パフォーマンス利得を計算するように構成される、請求項17に記載の方法。
- 前記所定の閾値は、複数のタップ基準を含む、請求項17に記載の方法。
- 動的受信器ダイバーシティ動作を実行するように構成されたモバイル機器であって、
1つ以上のダイバーシティ構成のパフォーマンス及び1つ以上の対応する電力消費を推定する手段と、
前記1つ以上のパフォーマンス及び対応する1つ以上の電力消費を比較する手段と、
少なくとも前記比較に基づいてダイバーシティ構成を選択する手段と、を備える、モバイル機器。 - 静的動作又は動的ダイバーシティ動作を選択する手段を更に備え、前記選択は、(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つ以上に基づき、
前記推定すること、前記比較すること、及び前記選択することは、前記動的ダイバーシティ動作が選択されることを条件として実行される、請求項21に記載のモバイル機器。 - 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21に記載のモバイル機器。
- 前記パフォーマンスを推定する前記手段は、非ダイバーシティ動作及び前記1つ以上のダイバーシティ構成の1つ以上のパフォーマンスメトリックを計算する手段を更に含む、請求項21に記載のモバイル機器。
- 前記パフォーマンスは、(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21に記載の方法。
- 動的受信器ダイバーシティ動作を実行するように構成されたモバイル機器であって、
前記モバイル機器が前記ダイバーシティ状態に切り替わることを条件として、前記モバイル機器の複数のアンテナの間で既知の空間相関に基づいてパフォーマンス利得を計算する手段と、
前記パフォーマンス利得を閾値と比較する手段と、
前記パフォーマンス利得が前記閾値を超えることが前記比較する手段から判定されたとき、二重アンテナモードに入るように構成された手段と、
前記パフォーマンス利得は前記閾値を超えないことが前記比較する手段から判定されたとき、単一アンテナモードに入るように構成された手段と、を備える、モバイル機器。 - パフォーマンス利得を計算する前記手段は、前記空間相関がわからないとき、(i)前記二重アンテナモードの計算されたチャネル品質表示(CQI)値と、(ii)前記単一アンテナモードの以前に記憶されて有効なCQI値との間の差に少なくともある程度基づいて前記パフォーマンス利得を計算するように構成される、請求項26に記載のモバイル機器。
- パフォーマンス利得を計算する前記手段は、前記空間相関がわからないとき、(i)イコライザータップエネルギーの比率、及び/又は、単一分岐部のチャネル品質表示(CQI)値のうちの少なくとも1つに少なくともある程度基づいて前記パフォーマンス利得を計算するように構成される、請求項26に記載のモバイル機器。
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