用於智能接收器操作的方法與裝置製造方法

2024-01-25 21:14:15 4

用於智能接收器操作的方法與裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了用於自適應地調節接收器操作以例如進行功率優化的方法與裝置。在一個實施例中，自適應地調節分集操作期間的操作。分集技術比非分集操作要消耗顯著更多的功率。然而，來自接收器分集的性能增益並非始終是可預測的。因此，在一個實施例中，設備評估由分集操作所貢獻的總體性能增益，在性能增益不顯著或不充分的情況下，設備禁用分集操作。在一種具體實施中，設備可在靜態單天線模式、動態單天線模式和動態多天線模式下工作。
【專利說明】用於智能接收器操作的方法與裝置
[0001] 優先權
[0002] 本專利申請要求於2013年2月13日與本專利申請同時提交的並且名稱 為 "METHODS AND APPARATUS FOR INTELLIGENT RECEIVER OPERATION" 的美國專利申 請13/766,055的優先權，該美國專利申請要求於2012年2月13日提交的並且名稱為 "METHODS AND APPARATUS FOR INTELLIGENT RECEIVER OPERATION" 的美國臨時專利申請 61/598,263、以及於2012年9月25日提交的並且名稱為"METHODS AND APPARATUS FOR INTELLIGENT RECEIVER OPERATION"的美國臨時專利申請61/705, 562的優先權，上述專利 申請中的每個專利申請全文以引用方式併入本文。

【背景技術】
[0003] 1.摶術領域
[0004] 本公開整體涉及無線通信和數據網絡領域。更具體地講，在示例性實施例中，公開 了用於基於例如分集性能來智能地調節接收器分集操作的方法與裝置。
[0005] 2.相關領域的描沭
[0006] 在電信領域內，所謂的"分集"技術使用具有不同特性的兩個或更多個通信信道來 傳輸和/或接收信號。各個信道經歷不同水平的衰落和幹擾；因此，當通信信道充分地多樣 和不同時，甚至在有顯著噪聲或其他幹擾的情況下也可以恢復所傳輸的信號。
[0007] 遺憾的是，為了接收每個通信信道，收發器必須消耗顯著更多的能量。例如，考慮 雙天線分集接收器；兩個天線，RF(射頻）和基帶鏈必須要通電，以便支持分集操作。對兩 個接收鏈供電要比單個接收鏈消耗顯著更多的功率。
[0008] 總體功率消耗可能對行動裝置消費者的用戶體驗有顯著影響。消耗更少功率的設 備能夠工作更長時間；因此，諸如所謂"電池壽命"、"待機時間"和"通話時間"這樣的度量 是消費者當購買新設備時考慮的關鍵因素。
[0009] 因此，需要用於功率管理和使用分集操作來減少功率消耗的改善型裝置與方法， 尤其是在具有蜂窩接口的高性能無線行動裝置的情形中。


【發明內容】

[0010] 本公開尤其提供了用於在分集操作期間自適應地調節接收器操作的改善型裝置 與方法。
[0011] 公開了一種用於在分集操作期間自適應地調節無線接收器操作的方法。在一個示 例性實施例中，該方法包括：基於一個或多個預定條件，確定需要靜態操作還是動態分集操 作；估計一種或多種分集配置的性能和一個或多個對應的功率消耗；比較所述一種或多種 性能和所述一個或多個對應的功率消耗；以及基於所述比較來選擇分集配置。
[0012] 在第二個實施例中，該方法包括：基於一個或多個預定條件，確定需要靜態操作還 是動態分集操作；確定一種或多種分集配置的性能和一個或多個對應的功率消耗；以及至 少基於上述確定來選擇分集配置。
[0013] 還公開了一種具有功率管理能力的行動裝置。在一個實施例中，該功率管理能力 是通過選擇性地使用分集模式管理來實現的。
[0014] 還公開了一種無線系統。在一個實施例中，該系統包括至少一個基站和至少一個 無線行動裝置。該行動裝置被配置為通過"智能"分集操作來實現功率管理。
[0015] 還公開了一種計算機可讀裝置。在一個實施例中，該裝置包括其上設置有計算機 程序的存儲介質，該程序被配置為當被執行時，對行動裝置上增強的功率消耗行為實施分 集模式管理。
[0016] 還公開了一種用於在分集操作期間自適應地調節無線接收器操作的方法。在一個 示例性實施例中，該方法包括：基於以下至少一項或多項來選擇靜態操作或動態分集操作： (i) 信道質量，和（ii)資源分配；以及當選擇動態分集操作時：估計一種或多種分集配置的 性能和一個或多個對應的功率消耗；比較所述一種或多種性能和所述一個或多個對應的功 率消耗；以及基於所述比較來選擇分集配置。
[0017] 在一種變型中，信道質量由以下至少一項構成：（i)信道質量指示（CQI)，（ii)信 噪比（SNR)，和（iii)接收信號強度指示（RSSI)。在一種這樣的變型中，當信道質量高於接 收閾值水平且資源分配低於利用閾值水平時，選擇單天線方案。在第二種這樣的變型中，當 信道質量高於接收閾值水平且資源分配高於利用閾值水平時，選擇動態分集操作。在第三 種這樣的變型中，當信道質量低於接收閾值水平且資源分配高於利用閾值水平時，選擇最 大分集方案。
[0018] 在其他變型中，所述估計還包括計算所述一種或多種分集配置和非分集操作的性 能。
[0019] 在另一種變型中，在操作期間直接測量所述一個或多個功率消耗並隨後存儲。
[0020] 在其他具體實施中，使用以下一項或多項來測量所述性能：（i)誤碼率（BER)， (ii) 誤塊率（BLER)，和（iii)誤包率（PER)。
[0021] 在另選的具體實施中，基於選自以下中的至少一項的一個或多個中間計算來估計 所述性能：（i)協方差矩陣、（ii)RAKE(瑞克）處理、和（iii)分集加權比率。
[0022] 還公開了一種被配置為實現動態接收器分集操作的移動裝置。在一個實施例中， 該裝置包括：無線接收器，該無線接收器被配置為支持單天線接收和分集式天線接收兩者； 處理器，該處理器與無線接收器進行信號通信；以及邏輯器，該邏輯器被配置為：基於一個 或多個預定條件確定何時靜態操作或動態分集操作是必要的；以及當動態分集操作是必要 的時，確定一種或多種分集配置屬性的性能和一個或多個對應的功率消耗屬性；以及至少 基於上述確定來選擇分集配置。
[0023] 在一種變型中，所述一個或多個預定條件至少包括信道質量指示（CQI)和NodeB 調度比率。
[0024] 在第二種變型中，對靜態操作或動態分集操作的所述確定包括周期性地執行的鏈 路評估。
[0025] 在第三種變型中，對靜態操作或動態分集操作的所述確定包括由事件觸發的鏈路 評估。
[0026] 在第四種變型中，分集配置的選擇還至少部分地基於與所述一種或多種分集配置 相關聯的一個或多個功率消耗之間的比較。
[0027] 還公開了一種被配置為與無線網絡中的目標裝置建立連接的行動裝置。在一個示 例性實施例中，該設備包括：無線收發器，該收發器被配置為：基於以下中的一項或多項來 在靜態單天線狀態和動態狀態之間進行轉換：（i)信道質量指示（CQI)值，和（ii)調度的 資源值；以及基於以下中的一項或多項來在動態單天線狀態和動態雙天線狀態之間進行轉 換：⑴天線增益值，和（ii)與動態單天線狀態相關聯的CQI值；以及處理器；以及非暫態 計算機可讀存儲介質，所述非暫態計算機可讀存儲介質包括多條指令，這些指令當由處理 器執行時，使得處理器：當經過了預定量的時間時，重新評估對於在動態單天線狀態和動態 雙天線狀態之間進行轉換的需要；以及估計動態單天線狀態和動態雙天線狀態之間的性能 差異。
[0028] 還公開了一種在長期演進（LTE)蜂窩無線通信網絡中操作基站的方法。在一個 示例性實施例中，該方法包括：配置可以在LTE網絡內工作的一個或多個行動裝置，以減小 和與之關聯的多個天線的分集操作相關聯的功率消耗，該配置使得所述一個或多個移動設 備：在分集狀態和非分集狀態之間進行切換；取決於進入分集狀態，基於所述多個天線之 間的已知空間相關性來計算性能增益；將所述性能增益與預定閾值進行比較；當所述性能 增益超過所述預定閾值時，進入雙天線模式；以及當所述性能增益未超過所述預定閾值時， 進入單天線模式。
[0029] 在一種變型中，當空間相關性未知時，性能增益是基於計算以下兩項之間的差值： (i)為雙天線模式計算的CQI值，和（ii)針對單天線模式的先前存儲且有效的CQI值。
[0030] 在第二種變型中，當空間相關性未知時，性能增益是基於均衡器抽頭能量比率。
[0031] 在第三種變型中，當空間相關性未知時，性能增益是基於計算針對單個分支的 CQI。
[0032] 在第四種變型中，所述預定閾值包括多抽頭標準。
[0033] 本領域的普通技術人員參考附圖和以下對示例性實施例的詳細描述將會立即認 識到本文所公開的其他特徵和優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 圖1A是示出一種用於在分集操作期間自適應地調節接收器操作的一般化方法的 一個實施例的邏輯流程圖。
[0035] 圖1B是示出一種用於在分集操作期間自適應地調節接收器操作的一般化方法的 第二實施例的邏輯流程圖。
[0036] 圖2是示出可用於本發明所公開的各種實施例的一種示例性長期演進（LTE)蜂窩 網絡的邏輯框圖。
[0037] 圖3是示出多天線分集狀態機的一種示例性配置的邏輯狀態圖。
[0038] 圖3A是示出一種示例性的基於計時器的高速下行鏈路分組接入（HSDPA)流量檢 測方案的邏輯狀態圖。
[0039] 圖4是示出當天線之間的空間噪聲相關性已知時，用於比較單天線配置和雙天線 配置之間天線增益的第一示例性方案的邏輯流程圖。
[0040] 圖5-圖7是示出用於在變化的空間噪聲相關性條件下評估不同模式（例如單天 線配置和雙天線配置）之間天線增益的各種示例性方案的邏輯流程圖。
[0041] 圖8是示出移動無線用戶設備的一個實施例的功能框圖。
[0042] 圖9是示出被配置為支持用於行動裝置的無線接收器操作自適應調節的一種網 絡裝置的一個實施例的功能框圖。
[0043] 所有圖片《版權所有2012-2013 Apple Inc.保留所有權利。

【具體實施方式】
[0044] 現在參考附圖，在其所有附圖中類似的標號表示類似部件。
[0045] 綜沭-
[0046] 在幾種無線網絡標準（如通用移動電信系統（UMTS)、長期演進（LTE)、無線微波接 入（WiMAX)等）中廣泛使用所謂的接收器分集技術以改善接收性能。在分集操作期間，諸 如用戶設備（UE)這樣的行動裝置經由兩個或更多個不同的通信信道接收傳輸，其中這些 不同的通信信道中的每一者經歷不同的衰落和幹擾效應。通過組合來自不同通信信道的傳 輸，分集操作可補償衰落和幹擾效應，這大大改善了設備的接收。
[0047] 遺憾的是，分集技術比非分集操作消耗顯著更多的功率。然而，來自接收器分集的 性能增益並非始終是可預測的。因此，在本發明所公開的一個實施例中，設備評估分集操作 所貢獻的總性能增益，並當性能增益不明顯或不充分時，設備禁用分集操作。
[0048] 在一個示例性實施例中，接收器設備被配置為基於一組第一條件和第二條件在靜 態單天線狀態和兩種動態狀態之間進行轉換。具體地講，如果行動裝置正工作於利用率相 對較少的高質量信道條件下，那麼行動裝置可以工作於靜態單天線狀態中；否則，移動設 備將評估幾種度量以確定分集操作是否提供了充分增益，以表明其增大的功率消耗是必要 的。
[0049] 示例件實施例的描沭
[0050] 現在詳細描述示例性實施例。儘管主要在蜂窩網絡的背景中論述了這些實施例， 但普通技術人員將認識到，本公開不受這樣的限制，蜂窩網絡包括但不限於第三代（3G)通 用移動電信系統（UMTS)無線網絡、長期演進（LTE)無線網絡和其他第四代（4G)或LTE-高 級（LTE-A)無線網絡。實際上，本文描述的原理可用於並容易適用於能夠受益於在分集操 作期間自適應地調節接收器操作的任何無線網絡。
[0051] 方法-
[0052] 圖1A示出了一種用於在分集操作期間自適應地調節接收器操作的一般化方法 100的一個實施例。
[0053] 簡要地，可以在接收器和發射器操作這二者內都實施天線分集方案。通常，分集操 作被分類為：SIS0 (單輸入，單輸出）、ΜΜ0 (多輸入，多輸出）、SM0(單輸入，多輸出）和 MIS0(多輸入，單輸出）。此外，應進一步認識到，當設備具有多個天線時，設備僅需要啟用 天線的子集。例如，在具有三（3)個天線的設備中，設備可以支持限於單個天線、這三（3) 個天線中的兩（2)個、或所有這些天線的模式。實際上，起初的設備實現包括四（4)個或更 多天線，將來的設備可以僅進一步擴展天線分集方案（這也與下文描述的原理兼容）。
[0054] 在方法100的步驟102處，設備基於一個或多個預定條件來確定靜態操作或動態 分集操作是否是必要的。在一個示例性實施例中，設備評估尤其是信道狀況（例如通過信 道質量指示（CQI)、信噪比（SNR)、接收信號強度指示（RSSI)等中的一個或多個）和資源分 配（例如調度的數據傳輸等）。當設備既具有高質量信道（例如好的CQI)又具有相對低的 資源分配（例如NodeB調度比率）時，設備不需要接收器分集的額外性能增益，從而設備可 以在單接收天線模式中靜態地工作。
[0055] 更一般地，應當理解，特定條件為特定分集操作提供了明確的理由。例如，在無線 電環境質量良好且數據率相對較低的情況下，分集操作將不會提供足夠的性能改善來表明 增大的功率消耗是必要的。在其他實例中，當無線電環境質量良好且數據率非常高時，可使 用可用的最大分集方案。本領域的普通技術人員還應當理解，一個或多個考慮因素可以是 基於客戶偏好的。例如，客戶可能更喜歡優化獲得更高性能，或者更好的功率消耗。
[0056] 在一個示例性實施例中，將上述確定作為常規鏈路評估的一部分來執行。在一些 變型中，可以周期性地執行鏈路評估。在其他常見實施例中，可以非周期性地執行鏈路評 估；非周期性方案的常見實例包括但不限於：機會式的、事件觸發的、用戶觸發的、應用程 序觸發的等等。
[0057] 重新參見步驟102,如果設備決定靜態操作是可接受的，那麼設備將自身配置以用 於靜態操作，且方法1〇〇結束（或者返回到步驟102,直到下一次鏈路評估）。如果設備決 定動態分集操作是必要的，那麼設備前進到方法100的步驟104。
[0058] 在方法100的步驟104處，設備估計一種或多種分集配置的性能和對應的功率消 耗。在一個示例性實施例中，設備計算非分集操作（單接收和/或傳輸）和分集操作的性 能。在其他實施例中，可以在各種分集配置之間進行比較（例如三個通信信道中的兩個對 比三個通信信道中的三個，等等）。
[0059] 在一種變型中，針對每種分集配置來估計功率消耗。例如，可以提前確定每種分集 配置的功率消耗（例如通過製造測試、粗略估計等）。或者，可在操作期間直接測量功率消 耗，並將其用於分析和/或存儲以供將來參考。
[0060] 還可以基於所測量的錯誤率來估計性能。所測量的錯誤率的常見實例包括例如： 誤碼率（BER)、誤塊率（BLER)、誤包率（PER)等。在某些實施例中，基於中間計算來估計性 能。中間計算的常見實例可以包括例如：協方差矩陣、來自例如RAKE處理的中間結果、分集 加權比率等。
[0061] 在方法100的步驟106處，設備基於所述估計來選擇分集配置。該示例性實施例 中的這種選擇來評估可用分集配置的一個或多個性能和/或功率消耗相關屬性。此評估可 以包括數學比較或評估（例如向屬性應用一個或多個數學函數，以便做出分集配置的"智 能"選擇，從而優化功率消耗）。
[0062] 如圖所示，方法100結束於步驟106的完結，然而應當理解，各種實施例可以返回 到步驟102以便重複循環工作。其他實施例還可以確定是否希望有重複步驟或該過程是否 可以適當結束。
[0063] 圖1B示出了一種用於在分集操作期間自適應地調節接收器操作的一般化方法 100的另一個實施例。
[0064] 在方法110的步驟112處，設備基於一個或多個預定條件來確定靜態操作或動態 分集操作是否是必要的。如上所述，在一個示例性實施例中，設備評估尤其是信道狀況（例 如信道質量指示（CQI)、信噪比（SNR)、接收信號強度指示（RSSI)等）和資源分配（例如調 度的數據傳輸等）。當設備既具有高質量信道（例如好的CQI)又具有相對較低的資源分配 (例如NodeB調度比率）時，設備不需要接收器分集的額外性能增益，從而設備可以在單接 收天線模式中靜態地工作。
[0065] 如上所述，可以將上述確定作為常規鏈路評估的一部分來執行。在一些變型中，可 周期性地執行鏈路評估。在其他實施例中，可非周期性地執行鏈路評估；非周期性方案的常 見實例包括但不限於：機會式的、事件觸發的、用戶觸發的、應用程式觸發的等等。
[0066] 重新參見步驟112,如果設備決定靜態操作是可接受的，那麼設備將自身配置用於 靜態操作，且方法110結束（或者返回到步驟112,直到下一次鏈路評估）。如果設備決定 動態分集操作是必要的，那麼設備前進至方法110的步驟114。
[0067] 在方法110的步驟114處，設備估計一種或多種分集配置的性能和對應的功率消 耗。在一個示例性實施例中，設備計算非分集操作（單接收和/或傳輸）和分集操作的性 能。在其他實施例中，可以在各種分集配置之間進行比較（例如三個通信信道中的兩個對 比三個通信信道中的三個，等等）。
[0068] 在圖1B方法的一種變型中，針對每種分集配置來估計功率消耗。例如，可以提前 確定每種分集配置的功率消耗（例如通過製造測試、粗略估計等）。或者，可以在操作期間 直接測量功率消耗，並將其用於分析和/或存儲以供將來參考。
[0069] 如上所述，也可以基於所測量的錯誤率（諸如例如誤碼率（BER)、誤塊率（BLER)、 誤包率（PER)等）來估計性能。在某些實施例中，基於中間計算來估計性能，中間計算諸如 是例如協方差矩陣、來自例如RAKE處理的中間結果、分集加權比率等。
[0070] 在方法110的步驟116處，設備比較可用分集配置的性能和功率消耗。在一個示 例性實施例中，所述比較包括將第一分集配置的第一信道質量指示（CQI)與對應於第二分 集配置的第二CQI進行比較。
[0071] 在一個實施例中，所述比較包括性能之間的數學差異。或者，在其他實施例中，所 述比較包括比率。在其他實施例中，所述比較可以是各種分集配置的加權分析，其中權重歸 因於基於重要性的各種參數，例如功率消耗、性能、切換滯後、處理器負擔等。
[0072] 在方法110的步驟118處，設備基於所述比較來選擇分集配置。在某些實施例中， 設備可以繼續執行，重複該過程以連續監測並與各種分集條件相適應。
[0073] 實例橾作-
[0074] 在以下論述中，描述了一種示例性蜂窩無線電系統，其包括無線電小區的網絡，每 個無線電小區由被稱為小區站點或基站（BS)的發射站服務。無線電網絡為多個用戶設備 (UE)收發器提供無線通信服務。協同工作的BS的網絡允許實現比由單個服務BS所提供的 無線電覆蓋範圍更大的無線服務。各個BS連接至核心網，核心網包括用於資源管理和在一 些情況下訪問其他網絡系統（諸如網際網路、其他蜂窩網絡等）的額外控制器。
[0075] 圖2示出了一種示例性長期演進（LTE)蜂窩網絡200,其具有用戶設備（UE)210， 工作於由多個基站（BS) 220提供的無線電接入網絡（RAN)的覆蓋範圍內。LTE基站通常被 稱為"演進的NodeB"（eNB)。無線電接入網絡（RAN)是eNB連同與其他網元的接口的集合 體，其他網元諸如是移動性管理實體（MME)和服務網關（S-GW)。用戶經由UE接入RAN，UE 在許多典型使用案例中是蜂窩電話或智慧型電話。然而，如本文所用，術語"UE"、"客戶端設 備"和"用戶設備"可以包括但不限於蜂窩電話、智慧型電話（諸如例如由本發明的受讓人制 造的iPhone?)、個人計算機（PC)和小型計算機，無論是臺式機還是膝上型計算機或其他， 以及行動裝置，諸如手持計算機、PDA、個人媒體設備（PMD)，或以上任意組合。
[0076] 這些eNB 220中的每一個例如經由寬帶接入而直接耦接到核心網230。此外，在一 些網絡中，eNB可以經由二次訪問而彼此協調。核心網提供路由和服務能力兩者。例如，連 接至第一 eNB的第一 UE可經由通過核心網的路由而與連接至第二eNB的第二UE通信。類 似地，UE可經由核心網來訪問其他類型的服務，例如網際網路。
[0077] 現在參考圖3,在一個示例性實施例中，UE在分集操作期間自適應地調節接收器 操作。圖3示出了一種示例性狀態機300。如圖所示，該示例性狀態機300包括三（3)種狀 態：（i)靜態單天線狀態302，（ii)動態單天線狀態304,以及（iii)動態雙天線狀態306。 應當理解，儘管以下論述主要是在雙天線系統的背景中做出的，但可以將所述各種原理擴 展到具有任意數量資源（例如天線）的系統。
[0078] 圖示的狀態機300被配置為當以下第一條件（CIA，CIB)中任一個為真時在靜態單 天線狀態302和動態狀態（304, 306)之間進行轉換：⑴信道質量指示（CQI)降到CQI閾 值以下（CQI^CfflaH)或（ii)NodeB調度的資源（基於高速共享控制信道成功率）等於或大 於資源利用成功率閾值（調度的資源> =THhs_soti)。在動態狀態（304,306)內，行動裝置 基於第二設定條件而在單天線操作和雙天線操作之間進行切換。否則，如果兩個第一條件 都不滿足，那麼行動裝置正工作於利用率相對較小的高質量信道條件下，且可以在靜態單 天線狀態下工作。
[0079] 在另選的實施例中，並非（或除了）將資源利用率直接基於NodeB調度的資源（例 如圖3的CIB)，行動裝置可以基於例如最近的使用情況來推斷資源利用率（或檢測流量）。 例如，圖3A示出了一種示例性的基於計時器的HSDPA流量檢測方案350。儘管圖3A的示例 性狀態圖被配置為在每個傳輸時間間隔（TTI)評估數據調度，但本領域的普通技術人員將 容易理解，另選的實施例可以推廣用於多個TTI (例如，如果在Y個TTI上調度X個數據子 幀，那麼資源利用率高）、或其他方案。
[0080] 如圖3A中所示，每當數據子巾貞被調度352時，本實施例的行動裝置就啟動活動計 時器。如果當計時器運行時另一數據子幀被調度，則行動裝置重新啟動計時器354 ;否則， 如果允許計時器期滿356,則行動裝置轉換回低資源利用率狀態。當計時器運行時，移動設 備將認為利用率高（例如高HSDPA (高速下行鏈路分組接入）數據調度負載（狀態358))， 相反，當計時器未運行時，行動裝置將認為使用率低（例如低HSDPA數據調度負載（狀態 360))。使用HSDPA流量檢測方案的結果來確定是否要在靜態單天線狀態302和動態狀態 (304,306)之間進行轉換；S卩，如果信道質量指示（CQI)降到CQI閾值以下（CQI kxd〈THcqi)， 或者如果HSDPA數據調度高，那麼行動裝置轉換到動態操作。
[0081] 應當理解，圖3和圖3A的技術可根據需要或受應用程式指示而單獨使用、獨立/ 交替使用或彼此協同地使用。例如，在一個示例性方案中，可以將這些技術之一用作另一種 的"健全檢查"，或用於檢測不一致。在更適當的時候，可以選擇性地使用這兩者；例如，基 於NodeB的方法可當NodeB可用並且被配置為提供必要信息時被使用，而推斷方法可當由 於任何原因而沒有這種信息可供使用時被使用。在被提供以本公開的情況下，本領域的普 通技術人員將認識到使用圖3和圖3A的方法之一或兩者的眾多其他組合或方案。
[0082] 重新參見圖3的動態單天線狀態304和動態雙天線狀態306,如果以下第二條件 (C2A，C2B)中任一個為真，則行動裝置將切換或保持在動態雙天線分集狀態306: (i)有顯 著的天線增益（ACQI>THAOT)或（ii)針對動態單天線的最小CQI降到可接受閾值以下 (CQIN_〈TH4/>ajI)。否則，行動裝置可以工作於動態單天線狀態下（即，動態雙天線狀態僅 在有顯著增益的情況下或在單個天線性能不足的情況下是可用的）。
[0083] 此外，狀態機根據計時器動態地評估動態狀態（304, 306)並在其間進行轉換。當 計時器期滿時，狀態機重新評估第二條件（C2A，C2B)並確定適當的狀態（單天線或雙天 線）。
[0084] 在靜態單天線狀態302期間，行動裝置不評估分集和非分集操作之間的性能差 異。相反，動態單天線狀態304和動態雙天線狀態306二者都估計單天線和雙天線操作 (C2A)之間的性能差異。特別應注意，現有的分集接收器不能準確比較不同分集模式中的性 能。
[0085] 因此，在下文中存在兩（2)種方案，基於天線之間已知（或未知）的空間相關性來 選擇適當的方案。空間噪聲相關性是通過兩個天線而相關的噪聲量，可以被表徵為P (每 個天線的信道估計比率：p = h/ig和β (噪聲空間相關性：β = e|Z(iz1*|)的函數。為清 晰起見，在本文的附錄A中提供了用於分集操作的空間相關性論述，在此以引用方式將其 全文併入本文。
[0086] 具有宇間噪聲相關件的天線增益比較-
[0087] 圖4示出了當天線之間空間噪聲相關性已知時用於比較單天線配置和雙天線配 置之間的天線增益的一種示例性方案400。
[0088] 在步驟402處，啟用接收器分集，計算針對P和β的對應值，S卩，P是每個天線 的信道估計比率：p，且β是噪聲的空間相關性：

【權利要求】
1. 一種用於在分集操作期間自適應地調節無線接收器操作的方法，所述方法包括： 估計一種或多種分集配置的性能和一個或多個對應的功率消耗； 比較所述一種或多種性能和所述一個或多個對應的功率消耗；以及 至少基於所述比較來選擇分集配置。
2. 根據權利要求1所述的方法，還包括基於以下中的至少一項或多項來選擇靜態操作 或動態分集操作：（i)信道質量，和/或（ii)資源分配；並且 其中當選擇動態分集操作時，執行所述估計、所述比較和所述選擇的動作。
3. 根據權利要求2所述的方法，其中所述信道質量由以下中的至少一項組成：（i)信道 質量指示（CQI)，（ii)信噪比（SNR)，和（iii)接收信號強度指示（RSSI)。
4. 根據權利要求2所述的方法，其中： 當所述信道質量高於接收閾值水平且所述資源分配低於利用閾值水平時，選擇所述靜 態操作；並且 所述靜態操作包括單天線方案。
5. 根據權利要求2所述的方法，其中當所述信道質量高於接收閾值水平且所述資源分 配高於利用閾值水平時，選擇所述動態分集操作。
6. 根據權利要求2所述的方法，其中當所述信道質量低於接收閾值水平且所述資源分 配高於利用閾值水平時，選擇最大分集方案。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中所述估計所述性能還包括計算非分集操作和所述 一種或多種分集配置的一個或多個性能度量。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中所述一個或多個功率消耗在對應的所述一種或多 種分集配置的操作期間被直接測量並隨後被存儲。
9. 根據權利要求1所述的方法，其中使用以下中的一項或多項來估計所述性能：（i)誤 碼率（BER)，（ii)誤塊率（BLER)，和（iii)誤包率（PER)。
10. 根據權利要求1所述的方法，其中基於選自以下中的至少一項的一個或多個中間 計算來估計所述性能：（i)協方差矩陣，（ii)RAKE處理，和（iii)分集加權比率。
11. 一種被配置為實施動態接收器分集操作的移動裝置，所述移動裝置包括： 無線接收器，所述無線接收器被配置為支持單天線接收和分集式天線接收兩者； 處理器，所述處理器與所述無線接收器進行信號通信；和 計算機化邏輯器，所述計算機化邏輯器與所述處理器和所述無線接收器進行信號通 信，所述邏輯器被配置為： 確定一種或多種分集配置屬性的性能和一個或多個對應的功率消耗屬性；以及 至少基於上述確定來選擇分集配置。
12. 根據權利要求11所述的移動裝置，其中所述邏輯器還被配置為基於一個或多個預 定條件來確定何時靜態操作或動態分集操作是必要的；以及 當動態分集操作是必要的時，執行所述確定和選擇。
13. 根據權利要求12所述的移動裝置，其中所述一個或多個預定條件至少包括信道質 量指示（CQI)和NodeB調度比率。
14. 根據權利要求12所述的移動裝置，其中對靜態操作或動態分集操作必要性的所述 確定包括（i)周期性地執行的鏈路評估；或（ii)由事件觸發的鏈路評估。
15. 根據權利要求11所述的移動裝置，其中對所述分集配置的所述選擇還至少部分地 基於與所述一種或多種分集配置相關聯的一個或多個功率消耗之間的比較。
16. -種被配置為與無線網絡中的目標裝置建立連接的行動裝置，所述行動裝置包 括： 無線收發器，所述無線收發器被配置為： 基於以下中的一項或多項來在靜態單天線狀態和動態狀態之間進行轉換：（i)信道質 量指示（CQI)值，和/或（ii)調度資源值；以及 基於以下中的一項或多項來在動態單天線狀態和動態雙天線狀態之間進行轉換：（i) 天線增益值，和/或（ii)與所述動態單天線狀態相關聯的所述CQI值；和處理器；和 非暫態計算機可讀存儲介質，所述非暫態計算機可讀存儲介質包括多條指令，所述多 條指令被配置為當由所述處理器執行時，使得所述行動裝置： 當已經過了預定量的時間時，重新評估對於在所述動態單天線狀態和所述動態雙天線 狀態之間進行所述轉換的需要；以及 估計所述動態單天線狀態和所述動態雙天線狀態之間的性能差異。
17. -種操作能夠在操作的分集狀態和非分集狀態之間進行切換的行動裝置的方法， 所述方法包括： 基於所述行動裝置的多個天線之間的已知空間相關性來計算性能增益，所述計算取決 於所述行動裝置切換到所述分集狀態； 將所述性能增益與閾值進行比較； 當由所述比較的動作確定所述性能增益超過所述閾值時，進入雙天線模式；以及 當由所述比較的動作確定所述性能增益未超過所述閾值時，進入單天線模式。
18. 根據權利要求17所述的方法，其中所述計算性能增益被配置為當所述空間相關性 未知時，至少部分地基於以下兩項之間的差值來計算所述性能增益：（i)針對所述雙天線 模式的所計算的信道質量指示（CQI)值，和（ii)針對所述單天線模式的先前存儲且有效的 CQI 值。
19. 根據權利要求17所述的方法，其中所述計算性能增益被配置為當所述空間相關性 未知時，至少部分地基於以下中的至少一項來計算所述性能增益：（i)均衡器抽頭能量比 率；和/或針對單個分支的信道質量指示（CQI)值。
20. 根據權利要求17所述的方法，其中所述預定閾值包括多抽頭標準。
21. -種被配置為實施動態接收器分集操作的行動裝置，所述行動裝置包括： 用於估計一種或多種分集配置的性能和一個或多個對應的功率消耗的裝置； 用於比較所述一種或多種性能和所述一個或多個對應的功率消耗的裝置；和 用於至少基於所述比較來選擇分集配置的裝置。
22. 根據權利要求21所述的行動裝置，還包括用於選擇靜態操作或動態分集操作的裝 置，所述選擇基於以下中的至少一項或多項：（i)信道質量，和/或（ii)資源分配；並且 其中取決於所述動態分集操作被選擇來執行所述估計、所述比較和所述選擇。
23. 根據權利要求21所述的行動裝置，其中所述信道質量包括以下中的至少一項：（i) 信道質量指示（CQI)，（ii)信噪比（SNR)，和/或（iii)接收信號強度指示（RSSI)。
24. 根據權利要求21所述的行動裝置，其中用於估計所述性能的所述裝置還包括用於 計算非分集操作和所述一種或多種分集配置的一個或多個性能度量的裝置。
25. 根據權利要求21所述的方法，其中使用以下中的一項或多項來估計所述性能：（i) 誤碼率（BER)，（ii)誤塊率（BLER)，和/或（iii)誤包率（PER)。
26. -種被配置為實施動態接收器分集操作的行動裝置，所述行動裝置包括： 用於基於所述行動裝置的多個天線之間的已知空間相關性來計算性能增益的裝置，所 述計算取決於所述行動裝置切換到所述分集狀態； 用於將所述性能增益與閾值進行比較的裝置； 被配置為當由所述比較確定所述性能增益超過所述閾值時進入雙天線模式的裝置；和 被配置為當由所述比較確定所述性能增益未超過所述閾值時進入單天線模式的裝置。
27. 根據權利要求26所述的行動裝置，其中用於計算性能增益的所述裝置被配置為當 所述空間相關性未知時至少部分地基於以下兩項之間的差值來計算所述性能增益：（i)針 對所述雙天線模式的所計算的信道質量指示（CQI)值，和（ii)針對所述單天線模式的先前 存儲且有效的CQI值。
28. 根據權利要求26所述的行動裝置，其中用於計算性能增益的所述裝置被配置為當 所述空間相關性未知時至少部分地基於以下中的至少一項來計算所述性能增益：（i)均衡 器抽頭能量比率；和/或針對單個分支的信道質量指示（CQI)值。
【文檔編號】H04W52/02GK104247295SQ201380019230
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年2月13日 優先權日:2012年2月13日
【發明者】S·A·姆塔巴, 金永才, 宋基峰, 王曉文, 金永宰 申請人:蘋果公司