针对多种无线接入技术配置的无线通信装置及相关方法和系统的制作方法

针对多种无线接入技术配置的无线通信装置及相关方法和系统的制作方法
【专利摘要】提供了无线通信装置，其包括：壳体；位于壳体内的第一天线，该第一天线与第一接收机相关联；以及位于壳体内的第二天线，该第二天线与第二接收机相关联，第二接收机与第一接收机不同。第一接收机和第二接收机中的一方被配置为通过使与至少两种无线接入技术相关联的频率共带来支持至少两种无线接入技术。还提供了相关系统和天线系统。
【专利说明】针对多种无线接入技术配置的无线通信装置及相关方法和 系统

【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及无线通信装置，并且更具体地，涉及支持多种无线接入技术的 无线通信装置及相关方法和系统。

【背景技术】
[0002] 各种数字移动电话标准正在世界范围部署。这些标准例如包括欧洲的全球移动通 信系统（GSM)和通用移动通信服务（UMTS)和美国的码分多址（CDMA)。由于对于移动电话业 务需求的增长，这些标准中的很多被一起部署。此外，新标准的进一步部署目前正在进行或 者将在可预见的未来进行。例如，当前正在部署长期演进（LTE)标准和IEEE802. 16(WiMax) 标准。
[0003] 在从当前部署的标准（第二代）向第三代或第四代标准的转变过程中，第二代和 第三代标准二者目前共存并且在可预见的未来还会共存。因此，包含属于两个或更多个通 信标准的两个或更多个频带的多频带系统将继续并行地共存，并将一起工作来为无线通信 装置提供覆盖和服务。
[0004] 已经部署了很多新频带来使用并且运营商正在要求增加漫游能力。漫游是一个通 用术语，表示连接该业务在与注册该业务的归属位置不同的位置处的延伸。漫游典型地提 高无线通信装置被连接到网络而不会失去连接的可能性。因而，如今存在移动通信装置支 持超过一个频带的需求。例如，在诸如GSM850/WCDMA B5和GSM900/WCDMA B8的重叠宽带 码分多址（WCDMA)频带上可能需要遗留的GSM/增强型数据GSM环境（EDGE)。
[0005] 为了满足对无线通信装置的更多功能的需求以及无线通信装置的减小尺寸 的需求这两者，传统的无线通信装置重复利用用于GSM路径的滤波器，这被称为共带 (co-banding),即这些滤波器被重复用于相同的频率。由于WCDMA是全双工系统（能够同 时在两个方向上发送/接收数据），双工滤波器被用于WCDMA，双工滤波器具有比单个接收 滤波器高的插入损耗。因此，需要改进的共带方法。


【发明内容】

[0006] 本发明概念的一些实施方式提供无线通信装置，其包括：壳体；位于所述壳体中 的第一天线，所述第一天线与第一接收机相关联；以及位于所述壳体中的第二天线，所述第 二天线与第二接收机相关联，所述第二接收机与所述第一接收机不同。所述第一接收机和 所述第二接收机中的一方被配置为通过使与至少两种无线接入技术相关联的频率共带来 支持所述至少两种无线接入技术。
[0007] 在其它实施方式中，所述第一接收机可以是主接收机并且所述第二接收机可以是 副接收机。所述副接收机可以被配置为支持所述至少两种无线接入技术。
[0008] 在另一些实施方式中，所述至少两种无线接入技术中的第一种无线接入技术可以 包括全球移动通信系统（GSM)和增强型数据GSM环境（EDGE)中的一种，并且所述至少两 种无线接入技术中的第二种无线接入技术可以包括通用移动通信服务（UMTS)、长期演进 (LTE)以及码分多址（CDMA)中的一种。
[0009] 在一些实施方式中，所述第一接收机可以是主接收机，并且所述第二接收机可以 是副接收机。所述主接收机可以被配置为支持所述至少两种无线接入技术。
[0010] 在其它实施方式中，所述至少两种无线接入技术中的第一种无线接入技术可以是 全球移动通信系统（GSM)和增强型数据GSM环境（EDGE)中的一种，并且所述至少两种无线 接入技术中的第二种无线接入技术可以是通用移动通信服务（UMTS)、长期演进（LTE)以及 码分多址（CDMA)中的一种。
[0011] 在另一些实施方式中，所述无线通信装置还可以包括单工滤波器，所述单工滤波 器与所述第一接收机和所述第二接收机中的被配置为支持至少两种无线接入技术的一方 相关联。
[0012] 本发明概念的一些实施方式提供在单个无线通信装置中提供多种无线接入技术 的使用的方法。该方法包括通过与位于所述无线通信装置的壳体中的第一天线相关联的第 一接收机接收符合第一无线接入技术的数据；以及通过与位于所述无线通信装置的所述壳 体中的第二天线相关联的不同于所述第一接收机的第二接收机接收符合所述第一无线接 入技术和不同于所述第一无线接入技术的第二无线接入技术的数据。所述第二接收机被配 置为通过使与所述第一无线接入技术和所述第二无线接入技术相关联的频率共带来支持 所述第一无线接入技术和所述第二无线接入技术二者。
[0013] 本发明概念的其它实施方式提供在无线通信装置中使用的天线系统。该天线系统 包括：与第一接收机相关联的第一天线；以及与第二接收机相关联的第二天线，所述第二 接收机与所述第一接收机不同。所述第一接收机和所述第二接收机中的一方被配置为通过 使与至少两种无线接入技术相关联的频率共带来支持所述至少两种无线接入技术。
[0014] 在阅读以下附图和详细描述之后，根据本发明概念的实施方式的其它装置、方法 和/或系统对于本领域技术人员将是或者将会变得明显。所有这些附加装置、方法和/或 系统旨在包含于本说明书内，在本发明概念的范围内，并且被所附权利要求保护。并且，这 里公开的所有实施方式旨在能够单独实现或者能够以任何方式组合实现和/或组合实现。

【专利附图】

【附图说明】
[0015] 所包含的附图提供对本发明概念的进一步理解，并被结合到本申请中并且构成本 申请的一部分，例示了本发明概念的某个（某些）实施方式。在附图中：
[0016] 图1是根据本发明概念的一些实施方式的包含天线系统的高级框图。
[0017] 图2是根据本发明概念的一些实施方式的在图1中例示的天线系统的更详细的连 接图。
[0018] 图3是根据本发明概念的一些实施方式的包含天线系统的高级框图。
[0019] 图4是根据本发明概念的一些实施方式的在图3中例示的天线系统的更详细的连 接图。
[0020] 图5是根据本发明概念的一些实施方式的无线通信终端的一些电子部件的框图。
[0021] 图6是例示根据本发明概念的各种实施方式的操作的流程图。

【具体实施方式】
[0022] 在以下详细描述中，提出了许多具体细节以提供对本发明概念的彻底理解。然而， 本领域技术人员应理解，本发明概念可以不使用这些具体细节来实践。在其它实例中，公知 的方法、过程、部件以及电路没有详细描述以免混淆本发明的概念。
[0023] 如上所述，需要改进的共带（重复使用滤波器）方法。因而，本发明概念的一些实 施方式提供被配置为使GSM/EDGE与UMTS/LTE在副接收路径（分集/多输入多输出（ΜΜ0) 路径）上共带的无线通信装置。由于通常需要双接收路径（用于RX分集和ΜΜ0)，本发明 概念的实施方式针对GSM/EDGE接收模式使用副接收路径。由于GSM/EDGE是时分（TD)系 统，因此接收和发送不会同时进行。因此，单工（一次在一个方向上通信）滤波器能够用于 这种路径。如上所述，双工滤波器通常具有比单工滤波器高的插入损耗。如这里所使用的， 插入损耗是指lOloglO (Ρ?η/Ρ_)，其中Pin是指输入功率并且Pwt是指输出功率。因此，根据 本发明概念的一些实施方式针对该路径使用单工滤波器可以降低插入损耗（因为单工滤 波器能够采用较低的插入损耗制造），因此不会降低接收性能。
[0024] 应理解，在不偏离本申请范围的前提下，GSM/EDGE发送路径能够使用主天线或副 天线。因此，无线通信装置中的硬件能够在例如GSM/EDGE和UMTS/LTE之间重复利用，这不 会降低移动通信装置的性能。以下针对图1到图6进一步讨论本发明概念的详细实施方式。
[0025] 应理解，虽然这里针对GSM/EDGE和UMTS/LTE讨论本发明概念的实施方式，但是本 发明的实施方式并不限于这种配置。例如，GSM/EDGE可与CDMA或适合于如这里所讨论的 本发明概念的细节的任何其它系统相匹配。
[0026] 首先参照图1，将讨论根据本发明概念的一些实施方式的天线系统100。如这里所 例示的，天线系统100包括主天线100、副天线120以及包含主接收机140和副接收机150 的射频（RF)专用集成电路（ASIC) 130。应理解，图1是本发明概念的实施方式的简化图，因 此并不包含实际天线系统中的所有元件。将针对图2讨论系统100的更详细框图。
[0027] 如图1的实施方式中进一步例示的，副天线120重复利用滤波器（共带），使得 副接收机150被用于UMTS和GSM二者。如图1所示，副接收机150既支持根据3GPP频 带1 (B1)、频带2 (B2)、频带3 (B3)、频带5 (B5)和频带8 (B8)分集频带的UMTS频带，又支持 GSM1900、1800、850和900MHz频带。在图1例示的实施方式中，主天线110仅被用于UMTS Bl、B2、B3、B5和B8分集频带。
[0028] 现在将针对图2讨论天线系统100的更详细的框图。如这里所例示的，天线系统 200包括主天线210、副天线220、一系列滤波器215、225以及包含主接收机240、副接收机 250和发射机260的RF ASIC 230。主天线210通过一系列滤波器215耦接到主接收机240 和发射机260。在图2例示的实施方式中，主天线210支持UMTS B1、B2、B3、B5以及B8分 集频带。如图2进一步例示的，副天线220通过共带的一系列滤波器225耦接到副接收机 250。副天线220和滤波器225既支持UMTS 81、82、83、85和88分集频带，又支持631? 850、 GSM900、GSM1800和GSM1900频带。因此，在图2中例示的所有GSM频带上都存在共带。
[0029] 如上所述，在不偏离本发明范围的前提下，GSM/EDGE发送路径能够使用主天线或 者副天线。现在参照图3,将讨论本发明概念的使用主天线的实施方式。如图3所例示的，天 线系统300包括主天线310、副天线320以及包含主接收机340和副接收机350的RF ASIC 330。应理解，图3是本发明概念的实施方式的简化图，因此并不包含实际天线系统中的所 有元件。将针对图4讨论系统300的更详细的框图。
[0030] 如图3的实施方式中进一步例示的，主天线320重复利用滤波器（共带），使得主 接收机340被用于UMTS和GSM二者。如图3所示，副接收机150既支持UMTSB1、B2、B3、 B5和B8分集标准，又支持GSM1900、1800、850和900MHz频带。然而，在这些实施方式中， 仅GSM 850、900和1900被共带。在图3例示的实施方式中，副天线320仅被用于UMTS B1、 B2、B3、B5和B8分集频带。
[0031] 现在将针对图4讨论天线系统300的更详细的框图。如这里所例示的，天线系统 400包括主天线410、副天线420、一系列滤波器415、425以及包含主接收机440、副接收机 450和发射机460的RF ASIC 430。主天线410通过共带的一系列滤波器415被耦接到主 接收机440和发射机460。主天线410既支持UMTS Bl、B2、B3、B5和B8分集频带，又支持 GSM 850、GSM900、GSM1800 和 GSM1900 频带。然而，如图 4 所例示的，仅 GSM850、GSM900 和 GSM1900频带被共带。在图4所例示的实施方式中，GSM1800频带没有被共带。通过增加包 含额外的LNA的额外硬件，可能使GSM1800频带共带。此外，还可使GSM1900频带共带，但 是会经历相对较高的插入损耗。
[0032] 因此，图1至图4中例示的本发明概念的实施方式针对GSM/EDGE接收模式使用副 接收路径。由于GSM/EDGE是时分（TD)系统，因此接收和发送不会同时进行。因此，单工 (一次在一个方向上通信）滤波器可用于该路径。如上所述，双工滤波器通常具有比单工滤 波器高的插入损耗。因此，根据本发明概念的一些实施方式针对该路径使用单工滤波器可 以降低插入损耗，因此不会降低接收性能。
[0033] 现在参照图5,将讨论根据本发明概念的实施方式的无线通信装置。如图5所例 示的，将讨论根据本发明概念的一些实施方式的包含天线系统500的无线通信终端550的 框图。应理解，天线系统500可以是以上分别针对图1、图2、图3和图4讨论的天线系统 100、200、300和400中的任一种，不会偏离本发明概念的范围。如图5所进一步例示的，终 端550包括天线系统500、收发器540、处理器527,并且还可以包括常规的显示器508、键区 502、扬声器504、存储器528、麦克风506和/或相机524。
[0034] 收发器540可以包括发送/接收电路（TX/RX)，所述发送/接收电路提供了用于经 由天线系统500的不同辐射元件各自的RF馈电向这些辐射元件提供RF信号或从这些辐射 元件接收RF信号的独立通信路径。
[0035] 与处理器527可操作的合作的收发器540可以被配置为在两个或多个频率范围 中根据至少一种无线接入技术进行通信。所述至少一种无线接入技术可以包括但不限于 WLAN (如802. 11)、WiMAX (全球微波接入互操作性）、Transfer Jet、3GPP LTE(第三代合作伙 伴计划长期演进）、通用移动通信系统（UMTS)(又称高速分组接入（HSPA))、全球移动通信 标准（GSM)、通用分组无线服务（GPRS)、针对GSM演化的增强型数据速率（EDGE)、DCS、H)C、 PCS、码分多址（CDMA)、宽带CDMA，和/或CDMA 2000。其它无线接入技术和/或频带也能够 用于根据本发明概念的实施方式中。
[0036] 现在参照图6的流程图，将讨论在单个无线通信装置中提供多种无线接入技术的 使用的操作。在块605,通过与位于无线通信装置的壳体中的第一天线相关联的第一接收机 接收符合第一无线接入技术的数据，操作开始。通过与位于该无线通信装置的壳体中的第 二天线相关联的不同于第一接收机的第二接收机接收符合该第一无线接入技术和不同于 所述无线接入技术的第二无线接入技术的数据（块615)。所述第二接收机被配置为通过使 与第一无线接入技术和第二无线接入技术相关联的频率共带来支持第一无线接入技术和 第二无线接入技术二者。如上所述，在一些实施方式中，第一接收机是主接收机并且第二接 收机是副接收机。在其它实施方式中，第一接收机是副接收机并且第二接收机是主接收机。
[0037] 在一些实施方式中，第二无线接入技术包括全球移动通信系统（GSM)和增强型数 据GSM环境（EDGE)中的一种，并且第一无线接入技术包括通用移动通信服务（UMTS)、长期 演进（LTE)以及码分多址（CDMA)中的一种。然而，应理解，本发明概念的实施方式并不限 于上述配置。在不偏离本发明概念的范围的前提下，可以使用适用于本发明的教导的任何 无线接入技术。
[0038] 这里参照附图描述了各种实施方式，附图中示出了本发明概念的实施方式。然而， 本发明的概念可以以许多不同形式来实施，并且不应当解释为是限于这里阐述的实施方 式；相反，提供这些实施方式使得本公开将会充分且完整，并且将向本领域技术人员完整地 传达本发明概念的范围。
[0039] 应理解，当元件被称为"连接"、"耦接"、"响应"（或它们的变型）到另一个元件时， 所述元件可以直接连接、耦接或响应于其它元件或者可存在中间元件。相反，当元件被称为 "直接连接"、"直接耦接、"直接响应"（或它们的变型）到另一元件时，不存在中间元件。此 夕卜，这里使用的"耦接"、"连接"、"响应"（或它们的变型）可以包括无线地耦接、连接或响 应。相同的标号始终指代相同的元件。这里使用的术语仅用于描述【具体实施方式】的目的， 而不是限制本发明概念。如这里使用的，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地 另有指明。为了简洁和/或清楚，已知功能或者构造可能不被详细地描述。
[0040] 应理解，尽管可以在这里使用词语第一、第二等来描述不同元件，但是这些元件不 应被这些词语限制。这些词语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不偏离本发明 概念的范围的前提下，第一元件可以称为第二元件，并且类似地，第二元件可以称为第一元 件。并且，如这里所使用的，词语"和/或"包括相关列出项目的一个或更多个的任意和全 部组合。
[0041] 除非另有限定，这里使用的所有术语（包括技术和科学术语）都具有本发明概念 所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应理解，诸如常用词典中定义的那些术 语应当解释为具有与它们在本说明书的上下文中以及现有技术中的含义一致的含义，并且 不能从理想化或者过于形式化的意义上去解释，除非在这里明确这样定义。
[0042] 如这里所使用的，词语"包括"、"包含"、"具有"（或它们的变型）是开放式的，并且 包括一个或更多个所陈述的特征、要件、元件、步骤、部件或功能，但是不排除存在或者添加 一个或更多个其它特征、要件、元件、步骤、部件或功能或它们的组合。此外，如有这里使用， 从拉丁短语"exempli gratia"演变而来的常用缩写"e.g. "可以用于引入或指定先前提到 的项的通常示例或例子，而不旨在限制这些项。如果在这里使用，从拉丁短语"id est"演 变而来的常用缩写"i.e. "可以用于从更广泛的引用中指定具体的项。
[0043] 这里公开了与上述说明书和附图相联系的很多不同的实施方式。应理解，文字地 描述和说明这些实施方式的每个组合和子组合将太过重复和混淆的。相应地，包含附图的 本说明书应被解释为由这里描述的实施方式的所有组合和子组合的完整书面描述以及制 造和使用这些实施方式的方法和处理组成，并且任何这样的组合或子组合将支持权利要 求。
[0044] 仅用于说明和解释的目的，这里，本发明概念的各种实施方式在用户设备（如"无 线用户终端"、"无线通信终端"、"无线终端"、"终端"、"用户终端"等）的上下文中进行描述， 所述用户设备被配置为实现蜂窝通信（如蜂窝语音和/或数据通信）。然而，应理解，本发 明概念并不限于这些实施方式，并且通常可在被配置为根据一个或多个RAT发送和接收的 任何无线通信终端中实施。并且，这里使用的"用户设备"是指一个或多个用户设备。缩写 词"UE"和"UEs"可以分别用来指单个用户设备和多个用户设备。
[0045] 如这里使用的，术语"用户设备"包括具有或不具有多行显示器的蜂窝和/或卫星 无线电话；个人通信系统（PCS)终端，其可以结合具有数据处理、传真和/或数据通信能力 的无线电话；个人数字助理（PDA)或智能电话，其能够包括射频收发器和寻呼器、因特网/ 内联网接入、网页浏览、管理器（orgnizer)、日历和/或全球定位系统（GPS)接收器；和/或 传统的便携式计算机（笔记本计算机）和/或掌上计算机（上网本）或包含射频收发器的 其它应用。如这里使用的，术语"用户设备"还包括任何其它辐射用户设备，其可以具有随 时间变化的或固定的地理坐标和/或可以是便携式的、可运输的、安装在交通工具（空基、 海基或陆基）和/或位于和/或被配置为按照本地和/或以分布方式在一个或多个陆地和 /或地外的位置操作。最后，术语"节点"或"基站"包括任何固定的、便携的和/或可运输 的装置，其被配置为与一个或多个用户设备和核心网通信，并且包括可以位于陆地和/或 在地球上空的任何高度的轨道上的例如地面蜂窝基站（包括微小区、微微小区、无线接入 点和/或ad hoc通信接入点）和卫星。
[0046] 在附图和说明书中已经公开了本发明概念的实施方式并且，尽管采用了具体术 语，但是仅仅是以通用和描述方式使用，而不用于限制的目的，本发明的范围在以下的权利 要求中阐述。
【权利要求】
1. 一种无线通信装置，该无线通信装置包括： 壳体； 位于所述壳体中的第一天线，所述第一天线与第一接收机相关联；以及 位于所述壳体中的第二天线，所述第二天线与第二接收机相关联，所述第二接收机与 所述第一接收机不同， 其中，所述第一接收机和所述第二接收机中的一方被配置为通过使与至少两种无线接 入技术相关联的频率共带来支持所述至少两种无线接入技术。
2. 根据权利要求1所述的无线通信装置： 其中，所述第一接收机是主接收机，并且所述第二接收机是副接收机；并且 其中，所述副接收机被配置为支持所述至少两种无线接入技术。
3. 根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，所述至少两种无线接入技术中的第一 种包括全球移动通信系统（GSM)和增强型数据GSM环境（EDGE)中的一种，并且所述至少 两种无线接入技术中的第二种包括通用移动通信服务（UMTS)、长期演进（LTE)及码分多址 (CDMA)中的一种。
4. 根据权利要求1所述的无线通信装置： 其中，所述第一接收机是主接收机，并且所述第二接收机是副接收机；并且 其中，所述主接收机被配置为支持所述至少两种无线接入技术。
5. 根据权利要求4所述的无线通信装置，其中，所述至少两种无线接入技术中的第一 种包括全球移动通信系统（GSM)和增强型数据GSM环境（EDGE)中的一种，并且所述至少 两种无线接入技术中的第二种包括通用移动通信服务（UMTS)、长期演进（LTE)及码分多址 (CDMA)中的一种。
6. 根据权利要求1所述的无线通信装置，该无线通信装置还包括单工滤波器，所述单 工滤波器与所述第一接收机和所述第二接收机中被配置为支持至少两种无线接入技术的 一方相关联。
7. -种在单个无线通信装置中提供多种无线接入技术的使用的方法，该方法包括： 通过与位于所述无线通信装置的壳体中的第一天线相关联的第一接收机接收符合第 一无线接入技术的数据；以及 通过与位于所述无线通信装置的所述壳体中的第二天线相关联的与所述第一接收机 不同的第二接收机接收符合所述第一无线接入技术和与所述第一无线接入技术不同的第 二无线接入技术的数据， 其中，所述第二接收机被配置为通过使与所述第一无线接入技术和所述第二无线接入 技术相关联的频率共带来支持所述第一无线接入技术和所述第二无线接入技术二者。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一接收机是主接收机，并且所述第二接收 机是副接收机。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一接收机是副接收机，并且所述第二接收 机是主接收机。
10. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二无线接入技术包括全球移动通信系统 (GSM)和增强型数据GSM环境（EDGE)中的一种，并且所述第一无线接入技术包括通用移动 通信服务（UMTS)、长期演进（LTE)及码分多址（CDMA)中的一种。
11. 一种在无线通信装置中使用的天线系统，该天线系统包括： 与第一接收机相关联的第一天线； 与第二接收机相关联的第二天线，所述第二接收机与所述第一接收机不同； 其中，所述第一接收机和所述第二接收机中的一方被配置为通过使与至少两种无线接 入技术相关联的频率共带来支持所述至少两种无线接入技术。
12. 根据权利要求11所述的天线系统： 其中，所述第一接收机是主接收机，并且所述第二接收机是副接收机；并且 其中，所述副接收机被配置为支持所述至少两种无线接入技术。
13. 根据权利要求12所述的天线系统，其中，所述至少两种无线接入技术中的第一种 包括全球移动通信系统（GSM)和增强型数据GSM环境（EDGE)中的一种，并且所述至少两 种无线接入技术中的第二种包括通用移动通信服务（UMTS)、长期演进（LTE)及码分多址 (CDMA)中的一种。
14. 根据权利要求11所述的天线系统： 其中，所述第一接收机是主接收机，并且所述第二接收机是副接收机；并且 其中，所述主接收机被配置为支持所述至少两种无线接入技术。
15. 根据权利要求14所述的天线系统，其中，所述至少两种无线接入技术中的第一种 包括全球移动通信系统（GSM)和增强型数据GSM环境（EDGE)中的一种，并且所述至少两 种无线接入技术中的第二种包括通用移动通信服务（UMTS)、长期演进（LTE)及码分多址 (CDMA)中的一种。
16. 根据权利要求11所述的天线系统，该天线系统还包括单工滤波器，所述单工滤波 器与所述第一接收机和所述第二接收机中被配置为支持至少两种无线接入技术的一方相 关联。
【文档编号】H04B1/40GK104115412SQ201280069866
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年2月17日 优先权日:2012年2月17日
【发明者】O·赞德 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司