(57)【要約】  一般に、開示は、電力消費を削減するために無線通信装置(WCD)内で高性能受信機と低電力受信機を組み合わせる技術に向けられる。基地局から信号を受け取ると、WCDの内のコントローラが基地局とWCDの間の無線周波数(RF)環境の1つ以上のチャンネル条件を検知する。コントローラは、RF環境が好ましくない場合は受信信号を処理するために低電力受信機を選び、RF環境が好ましい場合は受信信号を処理するために高性能受信機を選ぶ。このように、WCDはRFチャンネル条件に従ってその受信機構造を適応させる適応受信機をインプリメントする。【選択図】    図２
2009526497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信することと、
前記無線信号に関連する少なくとも1つのチャンネル条件を評価することと、
前記評価に基づいて、前記受信信号を処理するために高性能受信機および低電力受信機のうちの1つを選択することと、
を備えた方法。
【請求項２】
前記チャンネル条件が好ましくない場合、前記受信信号を前記高性能受信機で処理することをさらに備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記チャンネル条件が好ましい場合、前記受信信号を前記低電力受信機で処理することをさらに備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記チャンネル条件を評価することは、前記受信信号の強度、前記受信信号に含まれた雑音のレベル、および前記受信信号に隣接する少なくとも1つの妨害信号の強度を検知することを備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記チャンネル条件を評価することは、前記受信信号に関する受信信号強度表示(RSSI)を生成することと、生成した前記RSSIを閾値RSSIレベルと比較することと、前記比較に基づいて前記チャンネル条件を評価することとを備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記チャンネル条件を評価することは、前記受信信号に関するインバンドノイズ・レベルを生成することと、生成した前記インバンドノイズ・レベルを閾値雑音レベルと比較することと、前記比較に基づいて前記チャンネル条件を評価することとを備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記チャンネル条件を評価することは、前記受信信号に関する少なくとも1つの妨害信号の強度レベルを生成することと、生成した前記強度レベルを閾値強度レベルと比較することと、前記比較に基づいて前記チャンネル条件を評価することとを備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
無線通信装置(WCD)内の前記高性能受信機はゼロ中間周波数(ZIF)受信機を備え、前記WCD内の前記低電力受信機は低中間周波数(LIF)受信機を備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記高性能受信機および低電力受信機のうちの1つを選択することは、
前記チャンネル条件が好ましくない場合に、前記受信信号を前記高性能受信機に供給することと、
前記チャンネル条件が好ましい場合に、電力スプリッタを介して、前記受信信号の第１の部分を前記高性能受信機に、前記受信信号の第２の部分を前記低電力受信機に供給することと、
前記高性能受信機をシャットダウンすることと、
を備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記チャンネル条件の評価の間、前記高性能受信機で前記受信信号を最初に処理することをさらに備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
前記チャンネル条件の評価の間に前記高性能受信機で前記受信信号を最初に処理することと、
前記チャンネル条件が好ましくない場合、前記受信信号を前記高性能受信機に供給することと、
前記チャンネル条件が好ましい場合に、電力スプリッタを介して、前記受信信号の第１の部分を前記高性能受信機に、前記受信信号の第２の部分を前記低電力受信機に供給することと、
をさらに備えた、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記電力スプリッタを介して前記受信信号の第１の部分を前記高性能受信機に供給し前記受信信号の第２の部分を前記低電力受信機に供給することで前記低電力受信機を構成することと、
前記低電力受信機の構成中、前記受信信号を前記高性能受信機で処理し続けることと、
をさらに備えた、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記低電力受信機を構成することは、前記低電力受信機のイメージ除去を改善すること、前記低電力受信機の中間周波数を変更すること、前記低電力受信機の重要な要素の線形性を変更すること、および前記低電力受信機に結合された可変減衰器を調節することのうちの少なくとも1つを備えた、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記低電力受信機を構成することで、前記低電力受信機が前記低電力受信機に供給された前記受信信号の前記部分を使用して前記受信信号を確実に処理することができるかどうかを決定することをさらに備えた、請求項12に記載の方法。
【請求項１５】
前記低電力受信機が前記受信信号を確実に処理することができると決定することで、前記高性能受信機から前記低電力受信機に信号処理をハンドオフするために前記高性能受信機をシャットダウンすることをさらに備えた、請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記低電力受信機で前記受信信号を処理する間に前記チャンネル条件を評価することをさらに備えた、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
前記高性能受信機および前記低電力受信機は共通の低雑音増幅器を利用し、さらに、前記チャンネル条件が閾値レベルを超える場合に前記共通の低雑音増幅器をバイパスすることを備えた、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
前記チャンネル条件が好ましくなくなる場合に、前記低電力受信機から前記高性能受信機にハンドオフを行なうことをさらに備えた、請求項16に記載の方法。
【請求項１９】
前記高性能受信機の出力をRAKE復調器中の第１の複数のRAKEフィンガーを介して復調することと、前記低電力受信機の出力を前記RAKE復調器中の第２の複数のRAKEフィンガーを介して復調することとをさらに備えた、請求項1に記載の方法。
【請求項２０】
無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナに結合された高性能受信機と、
前記アンテナに結合された低電力受信機と、
前記無線信号に関連した少なくとも1つのチャンネル条件を評価し、前記評価に基づいて、前記受信信号を処理するために前記高性能受信機および前記低電力受信機のうちの1つを選択するコントローラと、
を備えた無線通信装置(WCD)。
【請求項２１】
前記コントローラは、前記チャンネル条件が好ましくない場合、前記受信信号を処理するために前記高性能受信機を選択する、請求項10に記載の装置。
【請求項２２】
前記コントローラは、前記チャンネル条件が好ましい場合、前記受信信号を処理するために前記低電力受信機を選択する、請求項20に記載の装置。
【請求項２３】
前記チャンネル条件を評価するために、前記コントローラは、前記受信信号の強度、前記受信信号に含まれた雑音のレベル、および前記受信信号に隣接する少なくとも1つの妨害信号の強度を検知する、請求項20に記載の装置。
【請求項２４】
前記チャンネル条件を評価するために、前記コントローラは、前記受信信号に関する受信信号強度表示(RSSI)を生成し、前記RSSIを閾値RSSIレベルと比較し、前記比較に基づいて前記チャンネル条件を評価する、請求項20に記載の装置。
【請求項２５】
前記チャンネル条件を評価するために、前記コントローラは、前記受信信号に関するインバンドノイズ・レベルを生成し、前記インバンドノイズ・レベルを閾値雑音のレベルと比較し、前記比較に基づいて前記チャンネル条件を評価する、請求項20に記載の装置。
【請求項２６】
前記チャンネル条件を評価するために、前記コントローラは、前記受信信号に関する少なくとも1つの妨害信号の強度レベルを生成し、前記強度レベルを閾値強度レベルと比較し、前記比較に基づいて前記チャンネル条件を評価する、請求項20に記載の装置。
【請求項２７】
前記WCD内の前記高性能受信機はゼロ中間周波数(ZIF)受信機を備え、前記WCD内の前記低電力受信機は低中間周波数(LIF)受信機を備えた、請求項20に記載の装置。
【請求項２８】
前記コントローラによってコントロールされ、前記チャンネル条件が好ましくない場合に第１のスイッチ状態で前記受信信号を前記高性能受信機に供給するスイッチと、
前記スイッチが第２のスイッチ状態のときに、前記受信信号の第１の部分を前記高性能受信機に供給し前記受信信号の第２の部分を前記低電力受信機に供給する電力スプリッタと、
をさらに備え、
前記コントローラは、前記チャンネル条件が好ましい場合に前記高性能受信機をシャットダウンする、請求項20に記載の装置。
【請求項２９】
前記高性能受信機は、前記チャンネル条件の評価の間に前記受信信号を最初に処理する、請求項20に記載の装置。
【請求項３０】
前記高性能受信機は前記チャンネル条件の評価の間に受信信号を最初に処理し、
前記装置はさらに、
前記コントローラによってコントロールされ、前記チャンネル条件が好ましくない場合に第１のスイッチ状態で前記受信信号を前記高性能受信機に供給するスイッチと、
前記チャンネル条件が好ましい場合に、前記スイッチが第２のスイッチ状態で、前記受信信号の第１の部分を前記高性能受信機に供給し、第２の部分を前記低電力受信機に供給する電力スプリッタと、
を備えた、請求項20に記載の装置。
【請求項３１】
前記電力スプリッタを介して前記受信信号の第１の部分が前記高性能受信機に供給され、かつ前記受信信号の第２の部分が前記低電力受信機に供給されている間に前記コントローラが前記低電力受信機を構成し、前記低電力受信機の構成中に前記高性能受信機が前記受信信号を処理し続ける、請求項30に記載の装置。
【請求項３２】
前記低電力受信機を構成するために、前記コントローラは、前記低電力受信機のイメージ除去の改善、前記低電力受信機の中間周波数の変更、前記低電力受信機の重要な要素の線形性の変更、および前記低電力受信機に結合された可変減衰器の調節のうちの少なくとも1つを実行する、請求項31に記載の装置。
【請求項３３】
前記コントローラは、前記低電力受信機が構成されると、前記低電力受信機が前記低電力受信機に供給された前記受信信号の前記部分を使用して前記受信信号を確実に処理することができるかどうかを決定する、請求項31に記載の装置。
【請求項３４】
前記コントローラは、前記低電力受信機が前記受信信号を確実に処理することができると決定されると、前記高性能受信機から前記低電力受信機に信号処理をハンドオフするために前記高性能受信機をシャットダウンする、請求項33に記載の装置。
【請求項３５】
前記コントローラは、前記低電力受信機で前記受信信号を処理している間に前記チャンネル条件を評価する、請求項34に記載の装置。
【請求項３６】
前記高性能受信機および前記低電力受信機は共通の低雑音増幅器を利用し、前記装置はさらに、前記チャンネル条件が閾値レベルを超える場合に前記共通の低雑音増幅器をバイパスするためのバイパススイッチを備えた、請求項35に記載の装置。
【請求項３７】
前記コントローラは、前記チャンネル条件が好ましくなくなると、前記低電力受信機から前記高性能受信機にハンドオフを行なう、請求項36に記載の装置。
【請求項３８】
前記高性能受信機の出力に結合された第１の複数のRAKEフィンガーと前記低電力受信機の出力に結合された第2の複数のRAKEフィンガーとを有するRAKE復調器をさらに備えた、請求項20に記載の装置。
【請求項３９】
無線信号を受信するアンテナと、
前記アンテナに結合された高性能ゼロ中間周波数(ZIF)受信機と、
前記アンテナに結合された低電力低中間周波数(LIF)受信機と、
前記高性能ZIF受信機の出力に結合された第１の複数のフィンガーと前記低電力LIF受信機の出力に結合された第２の複数のフィンガーとを有するRAKE復調器と、
前記無線信号に関連した少なくとも1つのチャンネル条件を評価し、前記チャンネル条件が好ましい場合は前記受信信号を処理するために前記低電力LIF受信機を選択し、前記チャンネル条件が好ましくない場合は前記受信信号を処理するために前記高性能ZIF受信機を選択するコントローラと、
を備えた無線通信装置(WCD)。
【請求項４０】
前記少なくとも1つのチャンネル条件は、受信信号の強度、信号の雑音、妨害信号の強度のうちの少なくとも1つを含む、請求項39に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は一般に無線通信装置に関し、特に無線通信装置用の受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信で広く用いられている技術は、符号分割多元接続(CDMA)信号変調である。CDMAシステムでは、多重通信信号は、スペクトル拡散無線周波数(RF)環境で、基地局と無線通信装置(WCD)との間で同時に送信される。信号は、基地局とWCDとの間のRF環境内に存在する条件に従う。
【０００３】
WCD内の受信機は、典型的には、最悪のシナリオのRF環境条件を扱うように設計されている。これらの高性能受信機は、最悪のシナリオ条件を定義する通信基準に従って設計されている。このように、WCDは基地局から好ましくない信号(unfavorable signals)を受け取り、受信した信号を正確に復調することができる。例えば、好ましくない信号は、弱い信号、ノイズの多い信号、および強い妨害によって品質が低下した信号を含む。
【０００４】
高性能受信機は、望ましくないRF環境状態で有効に動作するが、受信機は大量の電力を消費する。WCDは典型的に制限のあるバッテリー電源によって駆動されるため、移動WCDにおける電力の節約は極めて重要な関心事である。加えて、高性能受信機は、通信基準によって定義されたものと同じくらい好ましくないRF条件にはめったに遭遇しない。
【０００５】
これは受信機の設計に妥協をもたらす。すなわち、受信機は、まれな最悪のシナリオ条件を扱わねばならず、同時に、電力消費において経済的でなければならない。
【発明の開示】
【概要】
【０００６】
一般に、この開示は、無線通信装置(WCD)内において高性能受信機と低電力受信機を組み合わせることによって電力消費を削減する技術に向けられる。地局から信号を受け取ると、WCD内のコントローラは、基地局とWCDとの間の無線周波数(RF)環境の1つ以上のチャンネル条件を検知する。コントローラは、RF環境が好ましくない(unfavorable)場合は、受信信号を処理するために高性能受信機を選び、RF環境が好ましい(favorable)場合は、受信信号を処理するために低電力受信機を選ぶ。このように、WCDはRFチャンネル条件によってその受信機構成を適応させる適応受信機をインプリメントする。
【０００７】
例として、WCD内のコントローラがRF環境の条件を検知している間は、受信信号は、最初にWCDの高性能受信機で処理される。高性能受信機が受信信号を処理している間に、コントローラは低電力受信機を構成する。例えば1つ以上のチャンネル条件指標によって定義されるようにRF環境が好ましい場合は、コントローラは高性能受信機から低電力受信機にハンドオフを実行する。その後、コントローラはRF環境の条件を検知し続け、RF環境中の条件が好ましくなくなると高性能受信機にハンドオフする。
【０００８】
WCDは、高性能受信機がそのために扱うように設計されているほどの好ましくないRF環境条件にはめったに遭遇しない。例えば、WCDの内のコントローラは、受信信号の内のおよそ10パーセントだけを処理するために、高性能受信機を選択する。したがって、この開示に記述された技術は、典型的には低電力受信機で受信信号を処理することによって、WCDの内の電力消費を本質的に削減する。
【０００９】
1つの実施例では、方法は、無線信号を受信すること、その無線信号に関連する少なくとも１つのチャンネル条件を評価すること、そして、その評価に基づいて、受信信号を処理するために高性能受信機と低電力受信機のうちの１つを選択することを備える。
【００１０】
他の実施例では、無線通信装置(WCD)は、無線信号を受信するアンテナ、アンテナに結合された高性能受信機、アンテナに結合された低電力受信機、およびコントローラを備える。コントローラは、その無線信号に関連する少なくとも1つのチャンネル条件を評価し、評価に基づいて受信信号を処理するために高性能受信機と低電力受信機のうちの1つを選択する。
【００１１】
さらに他の実施例では、WCDは、無線信号を受信するアンテナ、アンテナに結合された高性能ゼロ中間周波数(ZIF)受信機、アンテナに結合された低消費電力低中間周波数(LIF)受信機、RAKE復調器およびコントローラを備える。RAKE復調器は、高性能ZIF受信機の出力に結合された第１の複数のフィンガー(fingers)と、低消費電力LIF受信機の出力に結合された第２の複数のフィンガーを有する。コントローラは、無線信号に関連する少なくとも1つのチャンネル条件を評価し、チャンネル条件が好ましい場合には、受信信号を処理するために低消費電力LIF受信機を選び、チャンネル条件が好ましくない場合には、受信信号を処理するために高性能ZIF受信機を選ぶ。
【００１２】
1つ以上の実施例が、添付図面と記述の中で以下に詳述される。他の特徴、目的および利点は、記述、図面および請求項から明白となろう。
【詳細な説明】
【００１３】
図1は典型的な無線通信システム2を示すブロック図である。図1に示されるように、システム2は基地局4を含み、基地局4はアンテナを介して無線通信装置(WCD)6との間で無線通信信号を送受信する。無線信号は、無線周波数(RF)環境を通して、1つ以上のパス12A、12B、12Cを伴う。信号は、基地局4とWCD 6との間のRF環境内に存在する、変化するチャンネル条件に従う。例えば、チャンネル条件は、弱い信号強度あるいは雑音に帰着する信号フェージングあるいは干渉を含む。後述されるように、WCD 6は好ましくないRF環境条件、すなわち弱い信号強度あるいは過度の雑音によって特徴づけられる条件を扱うように設計された高性能受信機を含む。さらに、WCD 6は低減された電力消費で好ましいRF環境条件を扱うように設計された低電力受信機を含む。
【００１４】
システム2は符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)あるいは直交周波数分割多重(OFDM)のような1つ以上の無線通信技術をサポートするように設計される。上記の無線通信技術は、様々な無線アクセス技術のうちのどれに従っても実行され得る。例えば、CDMAは、cdma2000あるいは広帯域CDMA(WCDMA)の基準に従って実行されてもよい。TDMAは、グローバル移動体通信システム(GSM)標準に従って実行されてもよい。ユニバーサル・モービル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)標準は、GSMあるいはWCMAオペレーションを可能にする。さらに、cdma2000 1x EV-DOのような高データレート(HDR)技術が使用されてもよい。この開示では、例示の目的で、CDMAとWCDMA環境へのアプリケーションが記述される。しかしながら、この開示に記述された技術はアプリケーションで制限されるものではなく、様々な無線通信環境の中で使用することができる。
【００１５】
WCD 6は、移動無線電話、衛星無線電話、ポータブルコンピュータ内に組み込まれた無線通信カード、無線通信能力を装備した携帯情報端末(PDA)などの形態をとる。基地局6は、基地局と公衆交換電話網(PSTN)、データ網あるいはその両方との間のインターフェースを提供する基地局制御装置(BSC)を含む。WCD 6は、基地局4からの信号を、第１のパス12Aによって受信し、また障害物10からの反射信号に起因する第2のパス12B、12Cを介して受信する。障害物10は、ビル、橋、自動車あるいは人などのような、WCD 6の近くの任意の構造物である。送信信号はマルチパス環境を示しており、そこでは、多数の受信信号は同じ情報を運ぶが、異なる振幅、位相および時間遅れを持つかも知れない。
【００１６】
WCD 6内の高性能受信機は、最悪のシナリオ条件での性能要件を定義する通信基準に従って設計されている。このように、WCD 6は基地局4から信号を受け取り、好ましくないチャンネル条件中で受信信号を正確に復調することができる。例えば、好ましくない信号は、弱い信号、雑音の多い信号、および強い妨害器の存在によって影響を受けた信号を含む。高性能受信機は好ましくないRF環境状態で有効に動作するが、高性能受信機は大量の電力を消費する。WCD 6は典型的に電力に制限があるバッテリー電源によって電力供給されるため、WCD 6での電力の節約は、極めて重要な関心事である。さらに、高性能受信機は通信基準によって定義されたものと同じくらい好ましくないRF条件には、めったに遭遇しない。
【００１７】
本質的にWCD 6の内の電力消費を削減するために、ここに記述された技術は、受信機のいずれか一方が受信通信信号を処理することを可能にするスイッチを介して、高性能受信機と低電力受信機を互いに結合する。信号を受け取ると、WCD 6内のコントローラは、例えば1つ以上のチャンネル条件指標を使用して、RF環境のチャンネル条件を検知する。チャンネル条件指標は、受信信号強度表示(RSSI)、インバンドノイズ評価( in-band noise estimate)および妨害検出(jammer detection)を含むことができる。その後、コントローラは、RF環境が好ましくない場合は受信信号を処理するために高性能受信機を選択し、RF環境が好ましい場合は受信信号を処理するために低電力受信機を選択する。好ましくないRF条件にはめったに遭遇しないので、WCD内での電力消費は、典型的には低電力受信機で受信信号を処理することにより本質的に低減される。
【００１８】
図2は、この開示の実施例に従って、適応受信機20を組込んだWCD 6を示すブロック図である。図2の例では、WCD 6は、チャンネル条件に基づいてアンテナ25で受信された通信信号を処理するために、チャンネル条件を評価し、適応受信機20の構成を可能とするコントローラ22を含む。図2に示されるように、WCD 6はさらに電源23、およびアンテナ25に結合された送信機24を含む。ここに記述された技術は電池式ではないWCDにも適用可能であるが、電源23は典型的には電池式である。
【００１９】
いくつかの実施例では、コントローラ22は移動局モデム(MSM)の一部を形成してもよい。コントローラ22のようなWCD 6の様々なコンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはそれの組合せで実現することができる。例えば、そのようなコンポーネントは、1つ以上のマイクロプロセッサあるいはデジタル信号プロセッサ(DSP)上で実行するソフトウェアプロセスとして動作し、あるいは、1つ以上の特定用途向けIC(ASIC)、1つ以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)あるいは他の等価な集積論理回路や個別論理回路によって具体化することができる。ソフトウェア中でインプリメントされる場合、この開示で記述された技術のある態様は、同期DRAM(SDRAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、不揮発性RAM(NVRAM)、電気的消去可能なプログラマブルROM(EEPROM)、フラッシュメモリなどのランダムアクセスメモリ(RAM)のようなコンピュータ可読媒体上に格納された命令として具体化することができる。
【００２０】
送信機24および適応受信機20はデュプレクサ(DUX)19によってアンテナ25に結合される。WCD 6の適応受信機20は、スイッチ27を介して互いに結合された高性能受信機28および低電力受信機30を含む。図示の実施例では、スイッチ27が第１のスイッチ状態（例えば、閉）にある場合、スイッチ27は低雑音増幅器(LNA)26から高性能受信機28に直接、通路を提供する。スイッチ27が第２のスイッチ状態（例えば、開）である場合、LNA 26は、抵抗性電力スプリッタ31を介して高性能受信機28および低電力受信機30の両方に結合される。従って、アンテナ25は、共通のLNA 26を介して、選択的に高性能受信機28および低電力受信機30に結合される。
【００２１】
WCD 6は、さらにLNA 26のまわりのバイパス経路を含む。バイパス経路はバイパススイッチ33を含む。バイパススイッチ33が閉の場合は、アンテナ25は、受信パスからLNA 26を除去して、スイッチ27あるいは抵抗性電力スプリッタ31に直接、結合される。バイパススイッチ33が開の場合は、アンテナ25からの信号は、スイッチ27あるいは抵抗性電力スプリッタ31に入る前にLNA 26を通過する。他の実施例では、WCD 6は、ダイバーシティ受信のための別のアンテナを備えた1つ以上の追加の受信機を含んでもよい。例えば、WCD 6は、低電力受信機30に本質的に類似する追加の低電力受信機を含んでもよい。追加の低電力受信機は、ダイバーシティ受信を許容するために追加のアンテナに結合されてもよい。
【００２２】
図2の例では、高性能受信機28はゼロ中間周波数(ZIF)受信機を備えることができる。ZIF受信機は、入ってくる無線周波数信号の周波数を、中間周波数変換せずに、直接、復調用のベースバンド周波数に変換する。ある場合には、高性能受信機28は、ZIF受信機を備えなくてもよい。しかしながら、いずれの場合も、高性能受信機28は、高感度（つまり、弱い信号を検知する能力）で、かつ、高リニアリティー(つまり、大きな望まれない信号がある状態で弱い信号を検知する能力)を呈することが望ましい。このように、高性能受信機28は、貧弱なチャンネル条件を含む一連のチャンネル条件に対して良好な性能を提供するように設計される。しかしながら、高性能は電力消費の高いレートをもたらす。
【００２３】
低電力受信機30は、低消費電力オペレーションに適した低い中間周波数(LIF)受信機を備えることができる。例えば、低電力受信機30は、Bluetooth（登録商標）受信機の中で一般に使用されるものに類似するLIF受信機を備えることができる。LIF受信機は、入ってくる無線周波数信号の周波数を低い中間周波数に変換し、次に、低い中間周波数を復調用のベースバンド周波数に変換する。低い中間周波数は、低電力受信機30を比較的単純なRFインプリメンテーションと低電流のアナログおよびデジタル回路で設計することを可能にする。低電力受信機30は不良イメージ除去(poor image rejection）に苦しむかも知れないが、それは、イメージ周波数を適宜再配置することにより、あるいはアナログ補正もしくはデジタル補正で改善される。
【００２４】
アンテナ25は、RF環境を通して、図1の基地局4のような基地局から通信信号を受け取る。その後、LNA 26は受信信号を増幅する。コントローラ22は、受信信号の1つ以上の特性に基づいてRF環境の条件を検知する。その後、コントローラ22は、検知されたRF環境条件に基づいて、受信信号を処理するために適応受信機20の高性能受信機28および低電力受信機30のうちの1つを選択する。
【００２５】
例えば、コントローラ22は、受信信号の強さ、受信信号に含まれた雑音のレベルおよび／または受信信号の近くの1つ以上の妨害信号の強さを検知して、RF環境が好ましいか、好ましくないかを決定する。いくつかの実施例では、コントローラ22は、受信信号強度(例えばRSSI)が-90dBmより小さい場合は好ましくないRF環境を検知し、受信信号強度が少なくとも-90dBmある場合は好ましいRF環境を検知する。dBm表記法は、測定された電力レベルの絶対値を1ミリワット(mW)あたりのデシベルで表わすものである。
【００２６】
検知された条件に基づいてコントローラ22が好ましくないRF環境を検知する場合、コントローラ22は、高性能受信機28をLNA 26に結合するためにスイッチ27を閉じる。この場合は、高性能受信機28が受信信号を処理する。検知されたチャンネル条件に基づいてコントローラ22が好ましいRF環境を検知する場合、コントローラ22はスイッチ27を開く。この場合は、LNA 26は、抵抗性の電力スプリッタ31を介して高性能受信機28と低電力受信機30の両方に結合される。
【００２７】
好ましいチャンネル条件下で、高性能受信機28が、例えば、受信信号強度、インバンドノイズ評価および／または妨害の強度によって決定されるような余分なロスに耐えることができれば、スイッチ27が開かれて、受信信号のうちのいくらかが電力スプリッタ31を介して低電力受信機30に回される。例えば、抵抗性電力スプリッタ31は、受信信号電力の一部を高性能受信機28に向け、他の部分を低電力受信機30に向けるように構成される。ある場合には、抵抗性電力スプリッタ31は、受信信号電力のかなりの部分（例えば半分）を消費し、残りの信号電力を高性能受信機28と低電力受信機30との間に均等に分割する。
【００２８】
一旦、信号の一部が低電力受信機30に回されると、コントローラ22は、低電力受信機が信号の受信を確実に扱うことができるかどうかを評価する。例えば、コントローラ22は、低電力受信機30によって生成される信号の1つ以上の特性をモニターする。評価中、高性能受信機28は信号の受信を扱い続ける。とりわけ、いくつかの実施例中で、高性能受信機28は信号の受信を扱い続けるため、低電力受信機30の動作および性能を最適化することができる。低電力受信機30の評価および最適化は、条件が好ましくない、もしくは、低電力受信機30の能力は信号の取り扱いを引き継ぐのに不十分であると決定されるまで、長時間に及んでもよい。
【００２９】
例えば、コントローラ22は、デジタルあるいはアナログ補正のいずれかによって、低電力受信機30中でイメージ除去( image rejection )を改善してもよい。さらに、LIF低電力受信機30の中間周波数は、例えば、高いサイドおよび低いサイドの注入の交換によって変更されてもよい。一層の最適化ステップとして、低電力受信機30の線形性および雑音を変更するために、重要な要素によって供給される電圧あるいは電流を増加してもよい。いくつかの実施例では、低電力受信機30は、電力スプリッタ31と低電力受信機の入力との間に可変減衰器ステージを含めることができる。可変減衰器は、低電力受信機30の動作および性能を改善するために調節される。
【００３０】
このように、上述のとおり、WCD 6のコントローラ22がRF環境のチャンネル条件を検出している間、高性能受信機28は最初に受信信号を処理する。その後、高性能受信機28が受信信号を処理している間に、コントローラ22は低電力受信機30を構成する。一旦、コントローラ22が、RF環境が好ましいことと低電力受信機30が受信信号を確実に復調できることを決定すると、コントローラ22は、高性能受信機28から低電力受信機30にハンドオフする。
【００３１】
コントローラ22は、低電力受信機30が受信信号を処理することができるまで、低電力受信機30を構成し続けることができる。しかしながら、低電力受信機30へのハンドオフを行なうために、コントローラ22は受信信号を低電力受信機30へ送り、高性能受信機28をシャットダウンする。その後、低電力受信機30は受信信号を処理する。低電力受信機30の動作は、高性能受信機28の代わりにWCD 6内の電源23の消費を本質的に削減することができる。
【００３２】
低電力受信機30が受信信号を処理しているとき、コントローラ22はRF環境の条件を検出し続ける。コントローラ22がRF環境が以前に検出された好ましい条件を超えて改善したと決定すれば、バイパススイッチ33を閉じることによりLNA 26はバイパスされる。その後、LNA 26は、さらにWCD 6内の電源23の消費を削減するためにシャットダウンされる。例えば、少なくとも-80dBmの受信信号強度(例えばRSSI)がある場合、コントローラ22はLNA 26をバイパスする。
【００３３】
例えば、受信信号が-90dBm未満となり、コントローラ22がRF環境が好ましくなくなったと決定すると、コントローラ22は高性能受信機30を再開し、低電力受信機30から高性能受信機28へのハンドオフを行なう。その後、高性能受信機28は受信信号を処理する。したがって、高性能受信機28は、検出されたRF環境の条件に従って、必要な場合にのみ利用される。高性能受信機28あるいは低電力受信機30を選択的に適用するプロセスは、WCD 6が作動している間、継続的にあるいは反復して実行される。
【００３４】
いくつかの実施例では、WCD 6は、例えばユーザー入力またはネットワーク制御に応じて異なる動作モードを選択するように構成することができる。例えば、WCD 6は、高性能受信機28が常に使用されるフルタイムの高性能モードで作動してもよい。第2のモードは適応モードで、この開示に記述されるように、WCD 6は、チャンネル条件に基づいて、高性能受信機28と低電力受信機30の間を適応して移行してもよい。第3のモードとして、WCD 6は、積極的に電力資源を節約するために低電力受信機30だけが使用されるフルタイムの低電力モードで作動するように構成されてもよい。適応性のモードはほとんどの条件の下で使用され、WCD 6が、RF環境中の条件の変更に従って、高性能受信機28の使用と低電力受信機30の使用との間を選択ベースで移行する。
【００３５】
コントローラ22によって検出されたRF環境の条件に従って一旦高性能受信機28あるいは低電力受信機30が受信信号を処理すると、それぞれの受信機は処理された信号を復調器32に送り、受信信号内の符号化されたデータを回復する。いくつかの実施例では、復調器32はRAKE受信機を備える。RAKE受信機は、いくつかの信号のマルチパスコンポーネントを個々に処理するために、RAKE受信機フィンガーと呼ばれるいくつかのベースバンド相関器を使用する。相関器出力は通信の信頼性と性能の改善のために合成される。例えば、RAKE受信機は、受信信号に基づいて出力データを生成するために、等利得合成(equal-gain combining)あるいは最大比合成(maximal ratio combining)を適用する。
【００３６】
典型的なRF環境では、チャンネル条件に基づいていくつかの広い観察が行われる。第１に、受信信号は典型的にはおよそ-88dBmより大きな強度を有し、LNA 26は高ゲイン状態で希(例えば、10%あるいはそれ以下の頻度）に作動する。第2は、強くかつ実効性のある妨害は受信信号中にめったに存在せず、その結果、高性能受信機28はしばしば「低ー非線形(low-nonlinearity)」モードで動作する。第3に、受信信号中のインバンドノイズのレベルは、イメージ周波数を受け入れる受信信号の希望チャンネルの近くの手厚い(hospitable)周波数のために、典型的に低い。これらの観察に基づいて、WCD 6の適応受信機20は典型的には3つの受信機モード：高性能受信機モード(モード1)、LNAを持った低電力受信機モード(モード2)およびLNAのない低電力受信機モード(モード3)のうちの1つで動作するであろうと仮定することができる。
【００３７】
適応受信機20の動作の実例について記述する。特定のレベルあるいは値は実例の目的で提供されるものであって、適応受信機20をこの開示で具体化され、記述されたものとして制限して考慮すべきではない。この実例によれば、アンテナ25を介して信号を受け取ると、コントローラ22はスイッチ27を開き、受信信号に少なくとも-90dBmの強さがある場合には、受信信号を処理するために低電力受信機30を選択する。上で述べたように、-90dBm未満の信号強度が、およそ10%未満の可能性で希に生じる。したがって、WCD 6は、高性能受信機28が受信信号を処理する受信機モード1で、単におよそ10%の可能性で作動する。
【００３８】
受信信号に少なくとも-80dBmの強さがある場合、コントローラ22はLNA 26をバイパスすることができる。見込みは状況に大いに依存するが、信号強度が-90dBmと-80dBmの間である可能性は、およそ30%である。したがって、WCD 6は、低電力受信機30が受信信号を処理し、LNA 26がアクティブな受信機モード2で、単におよそ30%の可能性で作動する。そして、信号強度が-80dBmよりよい場合、WCD 6は、低電力受信機30が受信信号を処理し、共通のLNA 26がバイパスされる受信機モード3で、およそ60%の可能性で作動する。
【００３９】
以下の表1は、適応受信機20のシミュレーション例のための期待値を含む。この例において、高性能受信機28は、一般にQualcomm社から入手可能なQualcommRFR6500チップ中で提供される受信機、およびそれに加えて、電力スプリッタ31のロスを相殺するためにロスを1dBmに減らしたLNAバイパスに相当する。この例において、低電力受信機30は、Bergveldらによる「2.4GHz帯GFSKアプリケーション用の高デジタル化された低電力受信機」（2004IEEE無線周波数集積回路シンポジウム、2004年、347-350ページ)に記載されたLIF受信機に類似する。追加の前置増幅器が低電力受信機30に提供されてもよい。特に、低電力受信機30においては、２つのLNAがカスケード接続されてもよい。さらに、低電力受信機30に加えられた入力信号を減ずるために可変減衰器が提供されてもよい。Bergveld LIF受信機はガウス周波数偏移変調(GFSK)用に設計されているが、受信機は線形で、したがって、振幅変調された信号に適用することが可能である。
【００４０】
表1は、モード1において、高性能受信機28がおよそ213ミリワット(mW)を消費すると予想されることを示す。モード2において、低電力受信機30およびLNA 26がおよそ62mWを消費すると予想される。モード3では、低電力受信機28はLNA 26なしで、およそ36mWを消費すると予想される。各受信機モードの平均電力消費は、WCD 6が各受信機モードで動作する確率に基づいて決定することができる。各受信機モードの平均電力消費は、次に合算され、この例における期待値から、WCD 6の適応受信機20がおよそ62mWを消費することが決定される。
【００４１】
電源23がスイッチング効率85%と仮定すると、トータルの消費電力は、3.6ボルト(V)のバッテリーからおよそ20 ミリアンペア(mA)となる。LNA 26のための電流を無視して、高性能受信機28は、単独ではおよそ187mWを消費する。電源23がスイッチング効率85%の電源である場合、高性能受信機の電力消費は3.6Vのバッテリーからおよそ61mAとなる。したがって、ここに記述された適応受信機の技術によれば、従来の高性能受信機単独の場合と比較して、電池電流をほぼ１／3に減らすことができる。
【表１】
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図3Aおよび3Bは、図2のWCD 6の典型的な実施例をより詳細に示すブロック図である。図3Aは、スイッチ27と電力スプリッタ31を介して互いに結合された高性能受信機28と低電力受信機30を示す。アンテナ25は、共通のLNA 26あるいはバイパススイッチ33が閉の場合はバイパス経路を介して、高性能受信機28および低電力受信機30に結合する。図3Aでは、デュプレクサ19は例示の容易化のために省略されている。図3Bは、復調器32へ供給される、高性能受信機28および低電力受信機30からの処理された信号を示す。復調器32の出力は、その後、コントローラ22へ供給される。
【００４２】
復調器32はRAKE受信機を含む。復調器32は、受信信号の多数のパスを追跡するために復調要素(つまり「フィンガー」)を割り当てる。復調器32は、高性能受信機28に割り当てられた、フィンガー70A-70N(集合的に「フィンガー70」)の第１のセット、および低電力受信機30に割り当てられた、フィンガー72A-72N(集合的に「フィンガー72」)の第２のセットを含む。フィンガー70および72は、受信信号のデジタル・ベースバンド・バージョンを受け取り、復調する。コントローラ22から受け取られたタイミング情報に応答して、フィンガー70および72は受信信号のデジタル・ベースバンド・バージョンを処理し、データビットを生成する。復調器32は、また、フィンガー70とフィンガー71からデータビットを受け取って組み合わせ、受信信号をシンボル情報にデコードするための集合体データを生成するシンボルコンバイナ74を含む。
【００４３】
CDMAシステムでは、各RAKEフィンガーはデスプレッダ、およびコントローラ22によって供給される時間オフセットによってPNシーケンスを生成するシーケンス発生器を含むことができる。フィンガー70および72の各々は、さらに、割り当てられたパスの追跡および復調に使用するために、フィルタ、スケーリング(scaling)・相回転回路(phase rotation circuitry)、デジタルミキサおよびウォルシュ・シーケンス発生器(Walsh sequence generator)を含む多くのコンポーネント(図示せず)を含んでもよい。時間オフセットの提供により、コントローラ22は、受信信号のパスのうちの1つを追跡し復調するために、フィンガー70と72の各々を割り当てる。
【００４４】
アンテナ25が信号を受け取ると、バイパススイッチ33が開の場合は共通LNA 26(図3A)が受信信号を増幅し、バンドパスフィルタ(BPF)41に受信信号を送る。その後、コントローラ22がRF環境の条件を検知している間、受信信号は最初に高性能受信機28に送られる。高性能受信機28が単独で受信信号に対して作動するとき、スイッチ27は閉じられ、電力スプリッタはバイパスされる。しかしながら、好ましい条件の表示を受けて、コントローラ12はスイッチ22を開き、高性能受信機28から低電力受信機30へ移行しようする。
【００４５】
RF環境の品質指標の3つの例は、信号強度、インバンドノイズおよび妨害強度(jammer strength)を含む。例えば、コントローラ22は、受信信号の強度を検知するために、復調器32によって計算された受信信号強度指標(RSSI)78を利用する。コントローラ22は、受信信号内のインバンドノイズのレベルを検知するために、復調器32に含まれたインバンドノイズ・モジュール76を利用する。フィンガー70および72の各々は、最初に予測し、次に、予期された信号から受信信号を差し引いて残余の関連しない信号を見つけることにより、インバンドノイズを評価してもよい。最後に、コントローラ22は、受信信号を隣接した信号と比較して1つ以上の妨害信号の強さを検知するために、高性能受信機28に含まれる妨害検知器52を利用してもよい。
【００４６】
高性能受信機28のデザインは、Qualcomm RFR6500チップ中のZIF受信機のような従来の高性能受信機に本質的に類似する。先に言及されたように、従来の設計に対する1つの変更は、スイッチ27のロスを相殺するために6dBmから1dBmにロスを減少させる共通のLNA 26のバイパスモードである。高性能受信機28はおよそ187mWを消費し、また、共通のLNA 26はおよそ26mWを消費する。コントローラ22が好ましくないRF環境を検知すれば、高性能受信機28が受信信号を処理する。
【００４７】
オペレーションでは、高性能受信機28は、受信信号をインフェーズ(I)コンポーネントと直交(Q)コンポーネントに分割する。特に、ミキサー51Aおよび51Bは、IコンポーネントとQコンポーネントを生成するために、受信信号を周波数合成器50からの信号と合成する。その後、両方のコンポーネントはローパスフィルタ(LPF)53に送られ、その出力はＡ／Ｄ変換器(ADC)54に供給される。受信信号が高性能受信機28によって処理された後、受信信号は図3Bでより詳細に記述される復調器32に転送される。高性能受信機28はさらに妨害検知器52を含み、それは、受信信号に隣接する1つ以上の妨害信号の強度を検知する。他の実施例では、ADC 54は、高性能受信機28の外部に個別の構成要素を備えてもよい。
【００４８】
コントローラ22が好ましいRF環境を検知すると、コントローラ22は、スイッチ27を開いて、受信信号の一部を電力スプリッタ31を介して低電力受信機30に送る。この場合、信号電力(電力スプリッタ31によって僅かの量が消費される）は、高性能受信機28と低電力受信機30の間で共有される。その後、低電力受信機30が受信信号を処理することができるまで、コントローラ22は低電力受信機30を構成する。例えば、低電力受信機30を構成するために、コントローラ22は、デジタル補正あるいはアナログ補正のいずれかによって低電力受信機30のイメージ除去を改善する。コントローラ22は、さらに局部発振器の高いサイドおよび低いサイドの注入の交換によって、低電力受信機30の中間周波数を変更してもよい。さらに、コントローラ22は、低電力受信機30の重要な要素の線形性もしくは雑音を変更するか、あるいは低電力受信機30に結合された可変減衰器48を調節する。
【００４９】
低電力受信機30が受信信号を処理する能力の改善は、インバンドノイズ・モジュール76の雑音推定量から、あるいは高性能受信機28の復調出力との直接の比較によって決定されてもよい。適応受信機20は、低電力受信機30がより頻繁に作動することを許容し、それによって、WCD 6内で高性能受信機28よりもより多くの電力を節約する。低電力受信機30の出力がコントローラ22によって評価されている間、高性能受信機28は受信信号の処理を続ける。最終的に、低電力受信機30が信頼できる信号受信が可能となれば、コントローラ22は高性能受信機28を切り、信号は低電力受信機30にハンドオフされる。
【００５０】
低電力受信機30のデザインは、例えば前述のBergveld論文に記述されたように、LIF受信機のBluetoothデザインに本質的に類似する。例として、低電力受信機30は、およそ3.5 mm2のシリコンエリアを占有し、およそ31.7mWを消費する標準0.18μmのCMOS中で構成されてもよい。さらに受信信号を増幅するために、追加の前置増幅器がスイッチ27から低電力受信機30までのパスに沿って含まれていてもよい。追加の前置増幅器は、図3Aで示されるように、カスケード接続されたLNA 46とLNA 47によって実現される。
【００５１】
結合されたLNA 46および47の各々はおよそ1.1mWを消費し、Bergveld論文中で記述されたLNAに一般的に一致する。追加の前置増幅器は、低電力受信機30内での雑音貢献成分を低下させる。LNA 46および47の各々は、およそ12dBmの信号利得、およそ6dBmの雑音指数、および、およそ-16dBmの３次入力インターセプトを提供する。そして、カスケード接続されたLNA 46およびLNA 47は、およそ24dBmの利得、およそ6.2dBmの雑音指数、および、およそ-28dBmのインターセプトをもたらす。
【００５２】
図3Aの例では、受信信号は、さらにスイッチ27と低電力受信機30の間の可変減衰器(ATT)48を通過する。ヂュプレクサとバンドパスフィルタの比較的大きな利得変化を考慮して、可変減衰器48は工場較正中にセットされてもよい。一例において、可変減衰器48はおよそ1.8mWを消費し、それは低電力受信機30のための全消費電力をおよそ35.7mWとする。この例によれば、可変減衰器48は、該当する周波数帯でおよそ1dBmの最小減衰を有し、およそ0.29 mm2のシリコンエリアを占有する。
【００５３】
コントローラ22が低電力受信機30が受信信号を扱うことができると決めれば、コントローラ22は高性能受信機28から低電力受信機30へのハンドオフを実行する。この場合、コントローラ22は高性能受信機28をシャットダウンし、本質的に電力消費を削減する。その後、低電力受信機30は受信信号を処理する。例えば、低電力受信機30は、受信信号をインフェーズ(I)コンポーネントおよび直交(Q)コンポーネントに分割する。低電力受信機は、受信信号の第１の枝のためのLNA 56と受信信号の第２の枝のための別のLNA 57を含む。ミキサー55A、55Bは、その後、受信信号を周波数合成器60からの信号と合成する。ミキサー55Aは、受信信号のインフェーズ(I)コンポーネントを生成する。ミキサー55Bは、受信信号の直交フェーズ(Q)コンポーネントを生成する。生成されたＩとQのコンポーネント信号は、図3Aでさらに示されるように、ADC 62に送られる。受信信号が低電力受信機30によって処理された後、受信信号は図3Bにより詳細に記述された復調器32に転送される。低電力受信機30内の多くの機能は、LNA 56および57、ADC 62、バンドギャップ・レファレンスおよび水晶発振器を含めて、オンチップで存在し得る。
【００５４】
低電力受信機30が受信信号を処理している間、コントローラ22はRF環境の条件を検知し続ける。もし条件がさらに改善すれば、コントローラ30はバイパススイッチ33を閉じることによって共通のLNA 26をバイパスし、それによって共通のLNA 26をシャットダウンして電力節約を追加する。WCD 6が低電力受信機30と協働する個別のアンテナを備えた追加のダイバーシティ受信機を含む場合には、高性能受信機28および共通のLNA 26をシャットダウンする機会は増加する。例えば、低電力受信機30と同一か類似している別の受信機が、ダイバーシティ受信をサポートするために別のアンテナを備えてもよい。
【００５５】
低電力受信機30が受信信号を処理している間に、コントローラ22がRF環境が好ましくなくなったと判断すると、コントローラ22は低電力受信機30から高性能受信機28にハンドオフを行なう。例えば、コントローラ22はスイッチ27を閉じて、信号処理を低電力受信機30から高性能受信機28にハンドオフする。コントローラ22は、ゆっくりと低下するRF環境を追跡するために復調器32内のインバンドノイズ・モジュール76を利用することができる。急速に変わる環境については、コントローラ22は、低電力受信機30内のADC 62の出力で電力をモニターしてもよい。限界条件では、低電力受信機30は低い搬送波対雑音比で動作し、そこでは雑音のレベルが受信信号に匹敵する。したがって、雑音の増加は、低電力受信機30内の合計電力の測定可能な増加を引き起こす。
【００５６】
図4は、WCD 6中の適応受信機20の典型的なオペレーションを示すフローチャートである。オペレーションは図2のWCD 6に関して記述される。アンテナ25がRF環境を通して基地局から信号を受け取る(80)。高性能受信機(RX)28が最初に受信信号を処理する(82)。例えば、高性能受信機28は、WCD 6のパワーアップ、あるいは入ってくるか出ていく音声あるいはデータ呼の開始で、最初に選ばれる。高性能受信機28あるいは低電力受信機30の選択のために、コントローラ22がRF環境の条件を検知する(84)。
【００５７】
例えば、コントローラ22は、受信信号の検出強度、受信信号に含まれる雑音の検知レベル、および受信信号に隣接している1つ以上の妨害信号の検出強度に基づいて、RF環境の条件を検知する。コントローラ22は、受信信号の強度を検知するために復調器32内のRSSI 78 を、また、受信信号を予期された信号と比較することにより受信信号に含まれた雑音のレベルを検知するために復調器32内のインバンドノイズ・モジュール76を利用することができる。さらに、コントローラ22は、受信信号を隣接した信号と比較することにより1つ以上の妨害信号の強さを検知する、高性能受信機28内の妨害検知器を利用する。
【００５８】
コントローラ22が、例えば、RSSI、インバンドノイズおよび／または強い妨害の存在に基づいて好ましくないRF環境を検知する場合、高性能受信機は受信信号を処理し続ける(82)。コントローラ22が好ましいRF環境を検知する場合、コントローラはスイッチ27を開き、受信信号の一部を電力スプリッタ31を介して低電力受信機30へ送る。そして、コントローラ22は低電力受信機30を構成する(86)。例えば、コントローラ22は、低電力受信機30のイメージ除去の改善、低電力受信機30の中間周波数の変更、低電力受信機30の重要な要素の線形性の変更、あるいは、低電力受信機30に結合された可変減衰器48の調節を行う。低電力受信機30が信頼できる信号処理ができるようになるまで、コントローラ22は低電力受信機(RX)30を構成する(88)。
【００５９】
コントローラ22は、許容可能な受信機性能が得られるかどうか決定するために、低電力受信機30の出力を評価する。低電力受信機30の信頼できる性能は、低電力受信機によって生成された信号に対するインバンドノイズ評価から、あるいは高性能受信機28の復調出力との直接の比較によって、あるいはその両方から決定することができる。
【００６０】
例えば、コントローラ22は、低電力受信機30のインバンドノイズ評価をしきい値と比較し、その結果に基づいて許容可能であることを決定することができる。さらに、あるいは、コントローラ22は、高性能受信機28と低電力受信機30の復調出力同士を比較して、両出力間のエラーマージンを決定してもよい。もし低電力受信機30の出力が高性能受信機28の出力の許容可能なエラーマージン内にあれば、低電力受信機30は信頼できる動作ができると判断される。
【００６１】
もし低電力受信機30が受信信号を頼もしく処理することができなければ(88)、コントローラ22は、高性能受信機28が入力信号の処理に対する責任を維持している間に、低電力受信機を構成することを試み続ける。しかしながら、低電力受信機30を構成する労力はタイムアウトあるいは他の何がしかの終了条件に従ってもよい。タイムアウトまたは終了条件に達すると、コントローラ22は、例えば好ましい条件が検知されるまでスイッチ27を閉じて、高性能受信機28による単独の動作に戻ってもよい。
【００６２】
低電力受信機30が受信信号を処理することができれば、コントローラ22は高性能受信機28から低電力受信機30にハンドオフを行なう(90)。低電力受信機30へのソフトハンドオフを行なうために、コントローラ22は電力スプリッタ31を介して低電力受信機30に受信信号を送り、高性能受信機28をシャットダウンする。低電力受信機30は、その後、受信信号全体を処理する(92)。低電力受信機30が受信信号を処理している間、コントローラ22はRF環境の条件を検知し続ける(94)。
【００６３】
RF環境が以前に検知された好ましい状況から改善する場合、バイパススイッチ33を閉じることにより、共通のLNA 26がバイパスされる(96)。共通のLNA 26のバイパスは、WCD 6内の電力消費をさらに削減する。RF環境は改善しないが、しかし引き続き好ましい場合(98で「はい」の枝）、低電力受信機30は受信信号の処理を継続する(92)。RF環境が改善せず、実際に好ましくなくなった場合(98で「いいえ」の枝)、コントローラ22は、例えばスイッチ27を閉じて低電力受信機30をシャットダウンすることによって、低電力受信機30から高性能受信機28にハンドオフを行なう(100)。高性能受信機28は、その後、受信信号を処理する(82)。
【００６４】
図2および図3の例では、高性能受信機28および低電力受信機30は同じアンテナ25を使用する。しかしながら、代替の実施例では、低電力受信機30は、高性能受信機28に結合されたアンテナとは別に、それ自身のアンテナに結合されてもよい。この場合、高性能受信機28と低電力受信機30は、異なった並列の受信パスに置かれ、同じ入力LNA 26を共有せず、また電力スプリッタ31に依存しない。代わりに、コントローラ22は、受信機を選択的に活性化しまた非活性化することによって、低電力受信機30と高性能受信機28の間のハンドオフを行なう。コントローラ22および適応受信機20の動作は、この開示に記述された動作と類似する。
【００６５】
様々な実施例が記述された。例えば、RF環境が好ましい場合には高性能受信機が受信信号を処理し、RF環境が好ましくない場合には低電力受信機が受信信号を処理するような、WCDのための適応受信機が記述された。ここに記述された技術は、本質的にWCD内の電力消費を削減する。これらおよび他の実施例は請求項の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図1は典型的な無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】図2は適応受信機を組み込んだWCDを示すブロック図である。
【図３Ａ】図3Aは図2のWCDの典型的な実施例をより詳細に示すブロック図である。
【図３Ｂ】図3Bは図2のWCDの典型的な実施例をより詳細に示すブロック図である。
【図４】図4は図2のWCDの典型的なオペレーションを示すフローダイアグラムである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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