CN1663136A - 多模式rf通信装置 - Google Patents

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Abstract

一种多模式RF通信装置(100)，诸如发射机、接收机或收发机，具有默认使用第一通信模式通信的第一RF通信资源(102，122)。第二RF通信资源(104，124)默认使用第二通信模式通信。系统管理器(110)根据一组配置规则配置第一和第二通信资源，其中该配置规则取决于通信质量参数，优先级，第一和第二通信资源的可用性以及其他参数。

Description

多模式RF通信装置
技术领域
本发明通常涉及射频发射机和接收机。更具体地，本发明涉及灵活配置的多模式发射机、接收机或收发机。
背景技术
本文目的中，多模式发射机、接收机和收发机是使用射频电路、用多个收发机、发射机和/或接收机通信的装置。一个例子是使用800MHz CDMA(码分多址)技术作为主要的通信技术的射频无线蜂窝电话装置。此外，该装置可以包括允许用户和装置从GPS卫星系统确定位置坐标的1575MHz GPS(全球定位系统)接收机。该装置还可以包括例如蓝牙兼容2400MHz收发机，用于执行和其他蓝牙标准兼容装置的通信。这样的一个装置因此可以使用三个接收机和两个发射机执行指定的通信。
根据常规考虑，上述情形可使用连接到多个天线的三个分离的接收机和两个发射机(GPS装置没有相关发射机)，从而实现RF通信。因此每个发射机、接收机和/或收发机使用它自己的资源(即发射机电路、接收机电路和天线)作为专用资源。当特定操作模式待用时，没有任何装置能调度该待用模式的可用资源来改进当前使用的资源的性能。
已经设计出若干通信方法来有利地使用多个天线。目前，建议名为MIMO(多输入多输出)的技术，该技术在接收机的输入使用多个天线和/或在发射机的输出使用多个天线，以通过提供多条独立传输路径来增加通信链路的容量。通过使用提供最佳信号的天线或天线组合，多个天线提供的空间、极化或模式分集也可被有利地用于提供改进的抗衰落。然而，这样的系统不能利用多模式接收机中的空闲资源来增强系统性能。
附图说明
认为是新颖的本发明的特点在权利要求中阐明。然而通过参考以下本发明的详细说明，可以更好地理解既是关于结构又是关于操作方法的本发明自身及其目的和优点，其中在以下说明中(包括附图)描述了本发明的某些示范实施例，其中：
图1是和本发明某些实施例一致的通信装置的框图。
图2是和本发明某些实施例一致的无线接收机手机的框图。
图3是和本发明某些实施例一致的多频带、多模式收发机的框图。
图4以和本发明某些实施例一致的示范配置显示图3的多频带、多模式收发机。
图5以和本发明某些实施例一致的另一个示范重新配置显示图3的多频带、多模式收发机。
图6是和本发明某些实施例一致的系统管理器实施例的操作流程图。
具体实施方式
虽然本发明可容许不同形式的实施例，在附图中显示了并将在此说明详细的特定实施例，应当理解本公开应被看作是本发明原理的例子而不是将本发明限制在所显示和说明的特定实施例。在下面的说明中，相同标记用于说明附图中的相同、相似或对应元件。
现在回到图1，和本发明某些实施例一致的通信装置被显示为100。在此实施例中，通信装置100具有根据配置规则可在系统管理器装置110控制下配置的多个(N个)通信资源102、104到106。通常，通信资源102、104到第N个资源106可以是任何可配置发射机、接收机或收发机(发射机和接收机组合)的配置，它们的个性参数和操作参数(载波、频带、调制方案、加密/解密、数据协议等)可在系统管理器110控制下配置或重新配置。通信资源102、104到106在此例子中分别使用N个独立的天线122、124到126，然而，这不排除在分集或MIMO配置中将多个天线分配给通信资源的任一个或所有。
通过简单的例子，通信资源102可以默认是800MHz CDMA2000接收机以及通信资源104可以默认是1575MHz GPS接收机。操作的“默认”模式可被认为是如系统管理器110所控制的该资源的标准模式或初始模式，但如所述，随后可以重新分配。继续此例子，如果配置规则规定，通信资源102比通信资源104优先级高，通信资源102的信号质量恶化，可在系统管理器110控制下重新配置通信资源104从而其操作为800MHz CDMA2000接收机。
每个通信资源都可以提供反馈到系统管理器110，从而将反馈用在应用配置规则在系统100中建立各通信资源的期望配置。该反馈可以是测量或接收信号质量的形式，或任何其他数据，系统管理器110可以使用该反馈作为确定资源配置的因素。根据例如用户喜好、优先级规定、默认系统配置、硬件和软件约束等，该配置规则可能随用户和系统而不同。虽然没有明确显示，本领域技术人员应当懂得，系统100中可能存在某些共用资源，例如音频电路、扬声器、电源、音频滤波器等。
因此，根据以上配置，多模式RF通信装置可具有第一RF通信资源(例如102和122)，默认使用第一通信模式(即频带、协议、操作模式和/或其他操作参数)通信。第二RF通信资源(例如104和124)，默认使用第二通信模式通信。系统管理器110根据一组配置规则至少配置第一和第二通信资源之一。该配置规则取决于通信质量参数、优先级、第一和第二通信资源的可用性，或其他参数。
图2显示和本发明某些实施例一致的无线手机200的示范实施例。在此实施例中，为了简化附图起见没有显示系统管理器110，但应当理解它是存在的。该手机包括三个在系统管理器110指令下假定有不同个性的可配置接收机(每一个都可以和发射机一起使用以形成收发机)。第一接收机由连接到滤波器组206的天线202组成。滤波器组206可以具有多个可变换滤波器或等效的一个或多个电可调谐滤波器。从滤波器组206的滤波输出被送入RF放大器210，在此放大信号并将信号送入混合器214(如果使用正交处理技术处理信号则是一对混合器)。混合的信号然后在218基带滤波并被转换为由接收机后端226处理的数字信号。在此示范实施例中，接收机后端被显示为软件定义接收机(SDR)后端226，但不应当将其看作是限制性的，因为可以使用包括但不限于硬件交换接收机后端电路的其他配置。
在具有连接到滤波器组232的天线228的第二接收机中提供类似配置。滤波器组232类似具有多个可变换滤波器或等效的一个或多个电可调谐滤波器。来自滤波器组232的滤波输出被送入RF放大器236，在此放大信号并将信号送入混合器240(如果使用正交处理技术处理信号则是一对混合器)。混合的信号然后在242基带滤波并被转换为由接收机后端250处理的数字。在此示范实施例中，接收机后端250也被显示为软件定义接收机(SDR)后端，但不应当将其看作是限制性的。
在具有连接到滤波器组258的天线254的第三接收机中提供类似配置。滤波器组258类似具有多个可变换滤波器或等效的一个或多个电可调谐滤波器。来自滤波器组258的滤波输出被送入RF放大器262，在此放大信号并将信号送入混合器266(如果使用正交处理技术处理信号则是一对混合器)。混合的信号然后在270基带滤波并被转换为由接收机后端280处理的数字。在此示范实施例中，接收机后端280也被显示为软件定义接收机(SDR)后端，但不应当将其看作是限制性的。
本领域技术人员会理解，本例子使用直接转换结构将RF信号变换到基带，但也可以使用其它配置而不背离本发明，这些配置包括但不限于，双重转换或直接RF采样接收机，或在IF而非基带采样并转换到数字的接收机。其他已知配置可适于和该多模式通信装置一起使用而不背离本发明。
三个示范接收机中的每一个可能通常具有默认个性。即当通电或给定一组现场环境或用户指定时，三个接收机中的每一个都操作在默认接收频带、解调方案、解码协议、解密算法(可应用时)等。在系统管理器110命令下，应用一组定义环境的规则，其中在该环境下改变配置，任何一个接收机或可能所有接收机的配置都被重新配置从而以不同方式操作。因此，这样，接收机可被重新配置从而最大化资源利用，并实现增强的通信可靠性或其他目标。根据某些实施例，用户可以为各个接收机确定默认配置，如果正使用的配置规则认为是适当的，则系统管理器110可以改变配置。
因此，根据图2的例子，多模式RF通信装置具有默认使用第一通信模式接收RF信号的第一RF通信接收机。第二RF通信接收机默认使用第二通信模式接收信号。系统管理器110根据一组配置规则至少配置第一和第二通信接收机之一，其中该配置规则取决于通信质量参数、优先级、第一和第二通信接收机的可用性以及其他任何适当参数。类似地，在给定环境中可如期望或所需的重新配置第三接收机。因此，此例子中的三个接收机中的任何一个都可被重新配置从而执行预期动作。
现在参考图3，显示了多模式通信装置300的另一个示范实施例，其中显示了在系统管理器110命令下操作的三个收发机。在此例子中，系统管理器110从用户接收指令，规定当提供输入时，例如通过形成一部分用户接口的键盘的用户输入，三个接收机使用的默认操作模式(用户定义模式)。还提供优先级数据给系统管理器110(操作员定义的模式优先)，作为定义各个操作模式操作优先级的输入。该操作员定义的模式优先可在系统管理器110的软件内规定，通过无线动态下载，作为一个接一个的控制信息，由用户指定或被接收从而用于考虑配置规则。使用该输入，只要配置规则指示这样的重新配置，系统管理器发布配置控制命令到当前实施例的三个收发机的可重新配置元件。
系统300的第一收发机具有连接到滤波器306、然后连接到多频带、多模式收发机310的天线302。该多频带、多模式收发机310连接到多模式基带电路314，该电路执行发射和接收信号的基带处理。在该实施例中，多模式基带电路314提供反馈数据到系统管理器110。
系统300的第二收发机具有连接到滤波器326、然后连接到多频带、多模式收发机330的天线322。该多频带、多模式收发机330连接到多模式基带电路334，该电路执行发射和接收信号的基带处理。在该实施例中，多模式基带电路334也提供反馈数据到系统管理器110。
系统300的第三收发机具有连接到滤波器346、然后连接到多频带、多模式收发机350的天线342。该多频带、多模式收发机350连接到多模式基带电路344，该电路执行发射和接收信号的基带处理。在该实施例中，多模式基带电路344也提供反馈数据到系统管理器110。
图3的配置可被配置为，作为例子而非限制性的，如图4所示的收发机系统400。在该配置中，第一收发机默认的配置为800MHzCDMA2000收发机，第二收发机默认的配置为1575MHz GPS接收机，第三收发机默认配置为2400MHz蓝牙收发机。
在图4的配置中，用户确定正在使用哪种模式，系统管理器配置资源(例如用于诸如CDMA2000蜂窝空中接口的语音通信的第一收发机，用于诸如蓝牙耳机链路的短距无线个人区域网络模式的第二收发机，用于诸如GPS知晓计费/位置服务的位置模式的第三收发机)。本实施例中的系统操作员确定服务的优先级。例如，如果维持高质量的语音链路比持续维持位置知晓更重要，CDMA2000比GPS优先级高，GPS接收机可以重新配置，例如如图5系统500所示的作为CDMA2000的分集接收机。由于两个天线不同的物理位置以及位置/方向，考虑接近该通信装置的物体，一个天线可能相对其他天线具有接收优势。可选地，来自两个接收机的信号可用本领域已知的若干方法之一组合，例如“最大比率”组合，能获得比采用任何一个单独接收机都更好的性能。可基于组合模式查询表先验定义配置优先级，或基于关于链路或语音质量以及其他资源的模式配置的反馈，作为来自操作员的实时控制信息。根据当前配置和优先级评估重新配置收发机资源。在此实施例中，系统管理器控制收发机配置(收发机频带/模式设定等)。可以周期性的重新评价配置从而确定配置是否可以回到用户定义的配置并仍然能提供可接受的服务质量(例如，基于两个CDMA2000分集接收机的误差率或信号质量性能，如果认定另一个能够不用分集就运行在可接受的质量水平，则其中之一，例如具有较差质量信号的一个，可被重新配置为GPS模式)。注意到随后的配置可能不同于先前的配置——即，第一收发机可能被重新配置为GPS，而第三收发机现在保持在CDMA2000配置，因为它的天线能更好地定向。
作为另一个例子，第一收发机可被配置为CDMA2000数据链路。如果需要进行较大文件下载，基础结构操作员会确定该无线设备是能进行MIMO操作的单元，并请求它假定为该种操作模式。系统管理器110然后确定重新配置哪一个资源，在此例子中通过暂时重新分配GPS接收机来允许MIMO，从而加快下载。一旦完成下载，暂时重新分配的接收机会回到先前模式，或按需要到另一个模式。
在以上显示的例子中，假定所有的通信资源都是可配置的。然而，这不应当被认为是限制性的，因为一个或多个资源可以是固定的，不可配置。考虑例如GSM/EDGE(GSM演化的具有增强数据速率的GSM)电话手机。如果已知具有最高优先级的期望操作模式总是GSM/EDGE，可以设计固定资源。可配置资源可以补充该资源，作为例如GPS接收机和IEEE 802.11兼容收发机。如果这些资源通常或在给定时刻优先级较低，它们可按所需被重新配置为GSM/EDGE收发机或接收机，从而增强GSM/EDGE通信模式的可靠性。
接收机、发射机和收发机都能在本发明中使用。在和本发明某些实施例一致的多模式通信装置的多发射机情况下，第一RF通信发射机默认使用第一通信模式发射RF信号。第二RF通信发射机默认使用第二通信模式发射信号。系统管理器根据一组配置规则至少配置第一和第二通信发射机之一，其中该配置规则规定了可以配置特定资源的条件。这些配置规则可以基于通信质量参数或其他参数。例如，如果两个发射机配置为WCDMA和802.11b上行链路，802.11b发射机可暂时被重新配置为WCDMA MIMO发射机，从而加快来自用户的较大文件的传输。
诸如300的多模式收发机配置可被配置为根据诸如图6的处理600进行。在602，用户配置可用通信资源，直至通信资源达到其极限。如果在606资源溢出，则在610通知用户。否则，系统管理器110在614通过发送配置控制信息到不同的可配置组件来配置可用资源。对于各个定义的操作模式(编号k)，系统管理器110在618检查质量指示器。如果当前资源的链路质量在622是可接受的，系统管理器110在626确定是否使用额外(辅助)资源用于当前模式(k)。如果没有(即如果仅有默认资源被用于获得可接受的质量)，则在618检查下一模式(k+1)。然而，如果将额外的辅助资源用于获得该可接受的质量水平，系统管理器110在630确定是否可以释放这些资源。如果不行，控制回到618，在此检查下一操作模式。如果可以释放资源，系统管理器110在634释放这些资源，控制回到614，在此可以重新分配释放的资源。
如果在622当前模式(k)质量不能接受，资源管理器在636根据配置规则确定是否有任何额外辅助资源可用于重新配置。如果有，在640重新配置这些资源。如果没有，系统管理器110确定是否可以重新配置任何较低优先级资源作为辅助资源，从而增强当前模式(k)的质量。如果可以，控制进行到640。如果不可以，只要在648变得可用，就记录用于辅助资源的请求，控制回到614。
本领域技术人员应当理解，上述的处理600是简化的，从而易于理解。在上述处理中当前模式(k)递增，从而达到最大编号资源，然后重新设定k，从而系统管理器110继续监测各个操作模式的质量。
本领域技术人员将会认识到，根据示范实施例说明的本发明是基于使用可编程处理器来实现系统管理器110的。然而，本发明不应当被限制于此，因为本发明可使用硬件组件等效物来实现，例如等效于本发明所述以及所请求的专用硬件和/或专用处理器。类似地，通用计算机、基于计算机的微处理器、微控制器、光学计算机、模拟计算机、专用处理器和/或专用硬件有线或可配置逻辑电路都可用于构造本发明替换等效实施例。
本领域技术人员将会理解，用于实施上述实施例的程序步骤以及相关数据都可用任何适当的电子存储介质实现，例如磁盘存储器，只读存储器(ROM)装置，随机存取存储器(RAM)装置；光存储元件，磁存储元件，磁-光存储元件，闪存存储器，磁心存储器，和/或任何其他等效存储技术，而不背离本发明。这样的可替换存储装置应当被认为是等效的。
本发明，如在此的实施例所说明的，使用作为系统管理器110的编程处理器执行程序指令实现，程序指令已经以流程形式所广泛描述，该指令可存储在任何适当的电存储介质中，或从任何适当的电通信介质传输。然而，本领域技术人员应当理解，上述处理可以多种变化执行，并用多种适当的编程语言执行，而不背离本发明。例如，执行的某些操作的顺序可以改变，可以增加额外的操作或删除某些操作而不背离本发明。可以增加和/或增强误差捕获，并可在用户接口以及信息表示方面进行改变而不背离本发明。包括这样的改变，并认为它是等效的。
虽然结合特定实施例说明了本发明，很明显本领域普通技术人员可根据上述说明作出多种替换、修改、排列以及变化。因此，期望本发明包含所有这样的替换、修改和变化，它们落入所附权利要求的范围。

Claims (28)

1.一种多模式RF通信装置，包括：
第一RF通信资源，默认使用第一通信模式通信；
第二RF通信资源，默认使用第二通信模式通信；和
系统管理器，根据一组配置规则至少配置第一和第二通信资源之一，其中该配置规则取决于至少一个通信质量参数。
2.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，进一步包括：
第三RF通信资源，默认使用第三通信模式通信；以及
其中，所述系统管理器进一步根据所述配置规则组配置第三通信资源。
3.根据权利要求2所述的多模式RF通信装置，其中，所述第一、第二和第三通信资源包括至少发射机和接收机之一。
4.根据权利要求2所述的多模式RF通信装置，其中，至少所述第一、第二和第三模式之一包括至少以下之一：CDMA模式，GSM/EDGE模式，WCDMA模式，蓝牙模式，IEEE 802.11模式以及GPS模式。
5.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，所述第一和第二通信资源包括至少发射机和接收机之一。
6.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，其中，至少所述第一和第二模式之一包括至少以下之一：CDMA模式，GSM/EDGE模式，WCDMA模式，蓝牙模式，IEEE 802.11模式以及GPS模式。
7.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，其中，所述第一和第二RF通信资源默认操作在第一和第二频带上。
8.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，其中，所述第二RF通信资源由系统管理器根据配置规则被配置为操作在所述第一模式。
9.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二RF通信资源的操作频率，将第二RF通信资源配置为操作在所述第一模式上，并进一步发布控制命令以改变调制方案。
10.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二RF通信资源的操作频率，将第二RF通信资源配置为操作在所述第一模式上，并进一步发布控制命令以改变解调方案。
11.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二RF通信资源的操作频率，将第二RF通信资源配置为操作在所述第一模式上，并进一步发布控制命令以改变数据编码方案。
12.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，其中，所述第一和第二RF通信资源至少之一是根据优先级配置的。
13.根据权利要求1所述的多模式RF通信装置，其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二RF通信资源的操作频率，将第二RF通信资源配置为操作在所述第一模式上，并进一步发布控制命令以改变数据解码方案。
14.一种多模式RF通信装置，包括：
第一RF通信接收机，默认使用第一通信模式接收RF信号；
第二RF通信接收机，默认使用第二通信模式接收信号；和
系统管理器，根据一组配置规则配置第一和第二通信接收机，其中该配置规则至少取决于通信质量参数以及第一和第二通信接收机的可用性。
15.根据权利要求14所述的多模式RF通信装置，其中，至少所述第一和第二模式之一包括至少以下之一：CDMA模式，GSM/EDGE模式，WCDMA模式，蓝牙模式，IEEE 802.11模式以及GPS模式。
16.根据权利要求14所述的多模式RF通信装置，其中，所述第一和第二RF通信接收机默认操作在第一和第二频带。
17.根据权利要求14所述的多模式RF通信装置，其中，由系统管理器根据配置规则将第二RF通信接收机配置为操作在所述第一模式。
18.根据权利要求14所述的多模式RF通信装置，其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二RF通信接收机的操作频率，将第二RF通信接收机配置为操作在所述第一模式上，并进一步发布控制命令以改变解调方案。
19.根据权利要求14所述的多模式RF通信装置，其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二RF通信接收机的操作频率，将第二RF通信接收机配置为操作在所述第一模式上，并进一步发布控制命令以改变数据解码方案。
20.根据权利要求14所述的多模式RF通信装置，其中，至少所述第一和第二RF通信接收机之一是根据优先级配置的。
21.一种多模式RF通信装置，包括：
第一RF通信发射机，默认使用第一通信模式发射RF信号；
第二RF通信发射机，默认使用第二通信模式发射信号；和
系统管理器，根据一组配置规则配置第一和第二通信发射机，其中该配置规则至少取决于通信质量参数以及第一和第二通信发射机的可用性。
22.根据权利要求21所述的多模式RF通信装置，其中，至少所述第一和第二模式之一包括至少以下之一：CDMA模式，GSM/EDGE模式，WCDMA模式，蓝牙模式，IEEE 802.11模式以及GPS模式。
23.根据权利要求21所述的多模式RF通信装置，其中，所述第一和第二RF通信发射机默认操作在第一和第二频带。
24.根据权利要求21所述的多模式RF通信装置，其中，由系统管理器根据配置规则将第二RF通信发射机配置为操作在所述第一模式。
25.根据权利要求21所述的多模式RF通信装置，其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二RF通信发射机的操作频率，将第二RF通信发射机配置为操作在所述第一模式上，并进一步发布控制命令以改变调制方案。
26.根据权利要求21所述的多模式RF通信装置，其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二RF通信发射机的操作频率，将第二RF通信发射机配置为操作在所述第一模式上，并进一步发布控制命令以改变数据编码方案。
27.根据权利要求21所述的多模式RF通信装置，其中，至少所述第一和第二RF通信发射机之一是根据优先级配置的。
28.一种多模式RF通信装置，包括：
第一RF通信资源，默认使用第一通信模式和第一频带通信；
第二RF通信资源，默认使用第二通信模式和第二频带通信；
第三RF通信资源，默认使用第三通信模式和第三频带通信；和
系统管理器，根据一组配置规则配置第二和第三通信资源至少之一操作为使用第一通信模式和第一频带，
其中，所述配置规则至少取决于从第一、第二和第三RF通信资源至少之一接收到的通信质量参数，以及取决于优先级，
其中，所述第一、第二和第三通信资源包括至少发射机和接收机之一，
其中，所述系统管理器通过发布控制命令以改变第二通信资源操作频率，将第二RF通信资源配置为操作在所述第一模式，并进一步发布控制命令以改变数据编码方案，以及
其中，所述第一、第二和第三模式至少之一包括以下至少之一：CDMA模式，GSM/EDGE模式，WCDMA模式，蓝牙模式，IEEE 802.11模式以及GPS模式。
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