控制接收分集以改善電池壽命的方法及其通信裝置的製作方法
2023-04-29 05:03:06
專利名稱：控制接收分集以改善電池壽命的方法及其通信裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於一無線通信系統的方法及其通信裝置，尤其涉及一種用來控制接收分集(receive diversity)以降低功率消耗的方法及其通信裝置。
背景技術：
第三代合作夥伴計劃(the3rd Generation Partnership Project, 3GPP)為了改良通用移動電信系統(Universal Mobile Telecommunications System, UMTS),制定了具有較佳效能的長期演進(Long Term Evolution, LTE)系統,其支持第三代合作夥伴計劃第八版本(3GPP Rel-8)標準和/或第三代合作夥伴計劃第九版本(3GPP Rel-9)標準，以 滿足使用者日益增加的需求。長期演進系統被視為提供高數據傳輸率、低潛伏時間、分組最佳化以及改善系統容量和覆蓋範圍的一種新無線接口及無線網絡架構，包含有由多個演進式基站(evolved Node-Bs, eNBs)所組成的演進式通用陸地全球無線接入網絡(EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN),其一方面與用戶端進行通信，另一方面與處理非接入層(Non Access Stratum,NAS)控制的核心網絡進行通信,而核心網絡包含服務網關(serving gateway)及移動管理單兀(Mobility Management Entity,MME)等實體。先進長期演進(LTE-advanced，LTE-A)系統為長期演進系統的進階版本，其包含有載波集成(carrier aggregation)、協調多點傳送 / 接收(coordinated multipointtransmission/reception, CoMP)以及多輸入多輸出(multi-input multi-output, MI MO)等先進技術，以延展帶寬、提供快速轉換功率狀態及提升小區邊緣效能。為了使先進長期演進系統中的用戶端及演進式基站能相互通信，用戶端及演進式基站必須支持為了先進長期演進系統所制定的標準，如第三代合作夥伴計劃第十版本(3GPP Rel-IO)標準或較新版本的標準。當用戶端位於一都會區(urban area)(如一城市)中時,用戶端會遭受多路徑衰減(multipath fading)的幹擾。也就是說,在演進式基站傳送一信號至用戶端後,用戶端會接收由多個延遲的傳送信號所迭加而成的一接收信號。當延遲的傳送信號以非同調(noncoherently)的方式迭加時,接收信號會處於嚴重衰減(deep fade),無法被輕易地甚至正確地被還原。因此，用戶端的效能(如輸出率)會降低。在此情形下，用戶端可使用接收分集(receive diversity)來減輕多路徑衰減。換句話說,多個接收天線會被設置於用戶端，並被開啟用來接收(如收集及結合)延遲的傳送信號。因此，用戶端可通過多個接收天線來接收延遲的傳送信號，並將延遲的傳送信號結合為一結合信號，以降低信號嚴重衰減的機率。如此一來，可減輕多路徑衰減。此外，由於演進式基站不需要為了維持演進式基站及用戶端間的高質量鏈路的情形下，增加發射功率來減輕多路徑衰減，可增加演進式基站的涵蓋範圍和/或節省額外的資源。需注意的是，用戶端需要花費額外的功率來運作接收分集，即通過花費額外的功率來改善效能。然而，在某些情形下，用戶端無任何數據可接收，例如當用戶端未存取任何服務時。如果用戶端在此時開啟接收分集，會浪費功率。相反地，如果用戶端在接收用於一服務的數據時，未開啟接收分集，則多路徑衰減會降低接收端的效能。因此，用戶端需要控制接收分集，例如在不需要的時候關閉接收分集，在需要的時候開啟接收分集。如何控制接收分集，以在改善電池壽命的同時維持良好的效能因而成為待解決的重要議題。
發明內容
因此，本發明的主要目的即在於提供一種方法及其通信裝置，用於處理一用戶端的接收分集，以解決上述問題。本發明揭露一種處理一無線通信系統中一移動裝置的接收分集的方法，用於該移動裝置，該方法包含有決定該移動裝置所支持多個服務的多個對應狀態；以及根據該多個對應狀態控制該接收分集，其用於接收該無線通信系統的一網絡端所傳送的數據。
圖I為本發明實施例一無線通信系統的示意圖。圖2為本發明實施例一通信裝置的示意圖。圖3為本發明實施例用於一無線通信系統的通信協議層的示意圖。圖4為本發明實施例一流程的示意圖。圖5為本發明實施例一流程的示意圖。主要元件符號說明10無線通信系統20通信裝置200處理裝置210存儲單元214程序代碼220通信接口單元300無線資源控制層302分組數據匯聚協議層304無線鏈路控制層306介質訪問控制層308物理層40、50流程400,402,404,406,502,步驟504、512、514、516、522、524、526、528、530
具體實施例方式請參考圖1，圖I為本發明實施例一無線通信系統10的示意圖，其簡略地由一網絡端及多個用戶端(user equipments, UE s)所組成。在圖I中，網絡端及用戶端用來說明無線通信系統10的架構。實際上，在通用移動電信系統(UniversalMobile Telecommunications System, UMTS)中，網絡端可為通用陸地全球無線接入網絡(Universal Terrestrial Radio Access Network, UTRAN),其包含有多個基站(Node-Bs, NBs);或者，在長期演進(long term evolution, LTE)系統或先進長期演進(LTE-advanced,LTE-A)系統中，網絡端可為一演進式通用陸地全球無線接入網絡(EvolvedUTRAN, E-UTRAN)，其包含有多個演進式基站(evolved NBS, eNBs)及中繼站(relays)，不限於此。用戶端可為行動電話、筆記型計算機、平板計算機、電子書及可攜式計算機系統等移動裝置。此外，根據傳輸方向，可將網絡端及用戶端分別視為傳送端或接收端。舉例來說，對於一上行鏈路(uplink，UL)，用戶端為傳送端而網絡端為接收端；對於一下行鏈路(downlink, DL),網絡端為傳送端而用戶端為接收端。請參考圖2，圖2為本發明實施例一通信裝置20的示意圖。通信裝置20可為圖I中的用戶端或網絡端，包含一處理裝置200、一存儲單元210以及一通信接口單元220。處理裝置200可為一微處理器或一特定應用集成電路(application-specific integratedcircuit, ASIC)。存儲單元210可為任一數據存儲裝置，用來存儲一程序代碼214，並通過處理裝置200讀取及執行程序代碼214。舉例來說，存儲單元210可為用戶識別模塊(subscriber identity module, SIM)、只讀式存儲器(read-only memory, ROM)、隨機存取 存儲器(random-access memory,RAM)、光碟只讀存儲器(CD-R0M/DVD-R0M)、磁帶(magnetictape)、硬碟(hard disk)、光學數據存儲裝置(optical data storage device)及固態硬碟(solid-state drive, SSD)等,而不限於此。控制通信接口單元220可為一無線收發器,其根據處理裝置200的處理結果，用來傳送及接收無線信號。請參考圖3，圖3為本發明實施例用於無線通信系統10的通信協議層的示意圖。部分協議層的行為可定義於程序代碼214中，及通過處理裝置200來執行。協議層從上到下分別為無線資源控制(radio resource control, RRC)層300、分組數據匯聚協議(packetdata convergence protocol, F1DCP)層 302、無線鏈路控制(radio link control, RLC)層 304、介質訪問控制(medium access control, MAC)層 306 及物理(physical, PHY)層308。無線資源控制層300用於執行廣播、呼叫、無線資源控制連結管理、測量回傳及控制以及用於產生及釋放無線承載(radio bearer)的無線承載控制。分組數據匯聚協議層302用來處理傳輸的加密及完整性保護(integrity protection),並於交遞(handover)發生時維持分組的傳遞順序。無線鏈路控制層304用於分割(segmentation)/串接(concatenation)分組,並於分組遺失時維持分組的傳遞順序。介質訪問控制層306用於混合自動重傳請求(hybrid automatic repeat request, HARQ)程序、複合邏輯通道、隨機接入通道(random access channel, RACH)程序及維持上行鏈路時序校準。在混合自動重傳請求程序中，當用戶端成功地接收及解碼介質訪問控制層的數據/控制分組時，則回傳一收訖確認(acknowledgement, ACK)至網絡端；如果否，則回傳一未收訖錯誤(negativeacknowledgement, NACK)至網絡端。物理層308用於提供物理通道。需注意的是，圖3用來簡略地說明協議層的行為，實際上，根據協議層使用於通用移動電信系統、長期演進系統或先進長期演進系統，其行為有所不同。請參考圖4，圖4為本發明實施例一流程40的流程圖。流程40用於圖I的用戶端中，用來處理接收分集(receive diversity),以降低用戶端的功率消耗,即用戶端支持接收分集，有多個接收天線設置於用戶端。流程40可被編譯成程序代碼214，其包含以下步驟步驟400:開始。步驟402 :決定該用戶端所支持多個服務的多個對應狀態。步驟404:根據該多個對應狀態控制該接收分集，其用於接收該網絡端所傳送的數據。步驟406:結束。根據流程40，用戶端先決定其所支持多個服務(如語音和/或數據)的多個對應狀態。接著，用戶端根據多個對應狀態控制接收分集，其用於接收網絡端所傳送的數據。也就是說，用戶端不會持續開啟接收分集(及開啟多個接收天線)，而會根據多個服務的多個對應狀態，控制接收分集(即開啟/關閉多個接收天線)。換句話說，當用戶端需要減輕多路徑衰減(multipath fading)以改善用戶端的效能(如輸出率)時，用戶端會開啟接收分 集；當用戶端不需要減輕多路徑衰減時，用戶端會關閉接收分集以降低功率消耗。因此，不僅可改善效能，也可降低功率消耗。需注意的是，流程40的精神在於當需要減輕多路徑衰減以改善效能時，用戶端會開啟接收分集；當不需要減輕多路徑衰減時，用戶端會關閉接收分集以降低功率消耗。流程40的實現方式則未有所限。舉例來說，當多個對應狀態指示多個服務分別滿足多個對應需求時，用戶端關閉接收分集；當多個對應狀態中至少一服務狀態指示多個服務中至少一服務分別不滿足多個對應需求中至少一對應需求時，用戶端開啟接收分集。換句話說，當用戶端所有服務分別滿足其對應需求時，用戶端關閉接收分集；當其中一服務不滿足其對應需求時，用戶端會開啟接收分集或維持接收分集的運作，以改善用戶端的效能(如輸出率)。實現一服務的對應狀態是否指示該服務滿足其對應需求的方式是未有所限，只要效能及功率消耗可被適當地取捨即可。舉例來說，當服務是非進行中的(inactive，或稱之為「非激活的」)時，該服務的對應狀態可指示該服務滿足其對應需求，以及服務是進行中的(active，或稱之為「激活的」)時，該服務的對應狀態可指示該服務不滿足其對應需求。此夕卜，服務是否為進行中的可根據效能及功率消耗間的取捨來定義。舉例來說，當用戶端在一時間周期(time period)中未接收用於服務的數據時，該服務的對應狀態可指示該服務是非進行中的。進一步地，當用戶端未傳送任何用於服務的數據時，用戶端可能不需接收任何用於該服務的回應數據。因此，當用戶端於一時間周期內未傳送用於該服務的數據時，該服務的對應狀態也可指示該服務是非進行中的。或者，當用戶端的一緩衝器(buffer)所存儲用於服務的數據的一數量小於一預先設定的臨界值(predetermined threshold)時,該服務的對應狀態可指示該服務是非進行中的。此外，根據網絡端所傳送的指示(indication)，該服務的對應狀態可指示該服務是非進行中的，其中該指示包含有用戶端所接收(或即將接收)用於該服務的數據的一數量的信息。也就是說，用戶端可知悉用於該服務的數據何時可被完整地接收，使用戶端可在完整地接收數據後，關閉接收分集。另一方面，當服務的質量高於一預先設定的臨界值時，該服務的對應狀態可指示該服務滿足其對應需求，以及當服務的質量低於該預先設定的臨界值時，該服務的對應狀態可指示該服務不滿足其對應需求。也就是說，當服務的質量已足夠好時，用戶端不需要為了該服務開啟或運作服務分集。除此之外，當服務是突髮式服務(bursty service)(如瀏覽網頁、周期性更新或應用程式的通知)時，該服務的對應狀態可指示該服務滿足其對應需求。也就是說，用於突髮式服務的數據的數量通常很小，突髮式服務的數據的傳輸通常系間歇性的，因此，為了突髮式服務而開啟或運作接收分集是相當沒效率的。此外，以上所述的對應狀態可以是接收信號電平、接收信號質量、接收的信號對噪聲比(signal-to-noiseratio, SNR)、誤比特率(bit error rate, BER)、符兀錯誤率(symbol error rate,SER)、中貞錯誤率(frame error rate, FER)及區塊錯誤率(block error rate)的任意結合,只要該對應狀態已清楚地被定義即可。因此，根據以上所述及流程40，用戶端在根據所有的服務是否分別滿足其對應的需求以關閉接收分集之前，會分別檢查每個服務的對應狀態，其中每個服務的對應狀態可相異。需注意的是，用戶端執行流程40的時間點是未有所限。舉例來說，網絡端可產生一指示，以及傳送該指示至用戶端，用來通知用戶端執行流程40。也就是說，網絡端會決定用戶端何時應檢查是否該啟動或關閉接收分集。或者，用戶端可周期性地執行流程40。也 就是說，用戶端會周期性地檢查是否該啟動或關閉接收分集。進一步地，用戶端可在收到服務設定請求(service setup request)或月艮務釋方文請求(service release request)後，其可由網絡端所傳送或用戶端自行產生，執行流程40。此外，多個服務可屬於多種服務類型。舉例來說，該多個服務可包含有線路交換服務(circuit switched, CS)及分組交換服務(packet SwitChed，PS)。或者，多個服務於多個通道上被傳送。舉例來說，該多個服務可包含有兩個服務，其中第一個服務被傳送於一專屬物理通道(dedicated physical channel,DPCH)上，以及第二個服務被傳送於一高速專屬物理通道(high speed DPCH，HS-DPCH)上。請參考圖5，為本發明實施例一流程50的流程圖。流程50用於圖I的用戶端中，用來處理接收分集，以降低用戶端的功率消耗。為便於說明，流程50僅考慮線路交換服務及分組交換服務。根據步驟502，當收到用於新服務的一服務設定請求或一現有服務的服務釋放請求時，其可由網絡端所傳送或用戶端自行產生，用戶端會被觸發執行步驟512，以檢查是否存在有一服務。如果無存在任何服務，用戶端會執行步驟504以關閉接收分集。相反地，如果存在有服務，用戶端會執行步驟514以檢查是否存在有線路交換服務。當不存在有線路交換服務時，用戶端可判斷僅存在有分組交換服務，以及繼續執行步驟522來檢查分組交換服務的狀態。相反地，當存在有線路交換服務時，用戶端會繼續執行步驟516以確認是否存在有分組交換服務。當不存在有分組交換服務時，用戶端可判斷僅存在有線路交換服務，以及繼續執行步驟524來檢查線路交換服務的狀態。相反地，當存在有分組交換服務時，用戶端可判斷同時存在有線路交換服務及分組交換服務，以及繼續執行步驟526來檢查線路交換服務及分組交換服務的狀態。需注意的是，檢查服務的方法不限於以上所述的步驟，只要該服務可被辨識以判斷其對應狀態即可。進一步地，當執行步驟522時，用戶端會檢查分組交換服務是否滿足分組交換服務的需求。當分組交換服務滿足其需求時，用戶端會關閉接收分集(即步驟530);如果否，用戶端會開啟接收分集(即步驟528)。相似地，當執行步驟524時，用戶端會檢查線路交換服務是否滿足線路交換服務的需求。當線路交換服務滿足其需求時，用戶端會關閉接收分集；如果否，用戶端會開啟接收分集。另一方面，當執行步驟526時，用戶端會檢查線路交換服務及分組交換服務是否分別滿足線路交換服務及分組交換服務的需求。當需求皆被滿足時，用戶端會關閉接收分集；如果否，用戶端會開啟接收分集。需注意的是，線路交換服務的需求可為線路交換服務是非進行中的、線路交換服務的質量高於一預先設定的臨界值或線路交換服務是突髮式服務，而不限於此。相似地，分組交換服務的需求可為分組交換服務是非進行中的、分組交換服務的質量高於一預先設定的臨界值或分組交換服務是突髮式服務，而不限於此。也就是說，線路交換服務及分組交換服務的需求可相異。此外，步驟502不限於服務設定請求及服務釋放請求的產生。舉例來說，步驟502可為一計時器，用來周期性地觸發用戶端執行512。或者，步驟502可為接收網絡端所傳送的一指示，其觸發用戶端執行步驟512。因此，根據以上所述及流程50，當用戶端需要減輕多路徑衰減以改善用戶端的效能(如輸出率)時，用戶端會開啟接收分集；當用戶端不需要時，用戶端會關閉接收分集以降低功率消耗。前述的所有流程的步驟(包含建議步驟)可通過裝置實現，裝置可為硬體、固件(為硬體裝置與計算機指令與數據的結合，且計算機指令與數據屬於硬體裝置上的只讀軟 件)或電子系統。硬體可為模擬微計算機電路、數字微計算機電路、混合式微計算機電路、微計算機晶片或娃晶片。電子系統可為系統單晶片(system on chip, S0C)、系統級封裝(system in package, SiP)、嵌入式計算機(computer on module, COM)及通信裝置 20。綜上所述，本發明提供一種方法，用於用戶端中，用來控制接收分集。當用戶端需要減輕多路徑衰減以改善用戶端的效能(如輸出率)時，會開啟接收分集；當用戶端不需要減輕多路徑衰減時，會關閉接收分集以降低功率消耗。因此，不僅可改善效能，也可降低功率消耗。以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求書所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種處理一無線通信系統中一移動裝置的接收分集(receive diversity)的方法，用於該移動裝置，該方法包含有 決定該移動裝置所支持多個服務的多個對應狀態；以及 根據該多個對應狀態控制該接收分集，其用於接收該無線通信系統的一網絡端所傳送的數據。
2.如權利要求I所述的方法，其中根據該多個對應狀態控制該接收分集，用於接收該無線通信系統的該網絡端所傳送的該數據的步驟包含有 當該多個對應狀態指示該多個服務分別滿足多個對應需求時，關閉該接收分集；以及 當該多個對應狀態中至少一服務狀態指示該多個服務中至少一服務分別不滿足該多個對應需求中至少一對應需求時，開啟該接收分集。
3.如權利要求2所述的方法，其中當一服務是非進行中的(inactive)時，該服務滿足一對應需求，以及該服務是進行中的(active)時，該服務不滿足該對應需求。
4.如權利要求3所述的方法,其中當該移動裝置於一時間周期(timeperiod)中未接收或傳送用於該服務的數據時，該服務是非進行中的。
5.如權利要求3所述的方法，其中當該移動裝置的一緩衝器(buffer)所存儲用於該服務的數據的一數量小於一預先設定的臨界值(predetermined threshold)時,該服務是非進行中的。
6.如權利要求3所述的方法,其中根據該網絡端所傳送的一指示(indication),該服務是非進行中的，其中該指示包含有該移動裝置所接收用於該服務的數據的一數量的信肩、O
7.如權利要求2所述的方法，其中當一服務的一質量高於一預先設定的臨界值時，該服務滿足一對應需求，以及當該服務的該質量低於該預先設定的臨界值時，該服務不滿足該對應需求。
8.如權利要求2所述的方法,其中當一服務是一突髮式服務(burstyservice)時,該服務滿足一對應需求。
9.如權利要求I所述的方法，其中該多個服務屬於多個服務類型。
10.如權利要求9所述的方法，其中該多個服務包含有一線路交換服務(circuitswitched, CS)及一分組交換服務(packet switched, PS)。
11.如權利要求I所述的方法，其中該多個服務於多個通道上被傳送。
全文摘要
一種控制接收分集以改善電池壽命的方法及其通信裝置。該方法包含有決定該移動裝置所支持多個服務的多個對應狀態；以及根據該多個對應狀態控制該接收分集，其用於接收該無線通信系統的一網絡端所傳送的數據。
文檔編號H04W52/02GK102710312SQ201210040248
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月20日 優先權日2011年2月18日
發明者許浩維, 黃建仁 申請人:宏達國際電子股份有限公司