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    • 专利摘要:
    一種電子裝置可含有無線通信電路。該無線通信電路可包括耦接至多個天線之射頻收發器電路。該電子裝置可使用該多個天線進行接收信號功率量測。可針對最近由該電子裝置用於在該電子裝置與一無線網路之間傳送資料訊務過程中的頻率之一清單中的每一頻率進行該等信號功率量測。基於接收信號功率量測，該電子裝置可選擇在執行系統獲取操作以試圖在該電子裝置與該無線網路之間建立一無線通信鏈路過程中使用哪一頻率。該裝置可針對該裝置中之每一天線進行信號功率量測以判定在執行該等系統獲取操作過程中應使用哪一天線，或可順次輪換通過天線以識別可成功地執行系統獲取操作之一天線。
    公开号:TW201322673A
    申请号:TW101134545
    申请日:2012-09-20
    公开日:2013-06-01
    发明作者:Gaurav Nukala；Johnson O Sebeni；Longda Xing；Venkatasubramanian Ramasamy；Sachin J Sane；Tahir Shamim
    申请人:Apple Inc；
    IPC主号:H04
    专利说明:
    具有服務獲取天線切換之電子裝置
    本發明大體係關於無線通信電路，且更明確而言，係關於具有無線通信電路之電子裝置，該無線通信電路具有多個天線。
    本申請案主張2011年10月3日申請之美國專利申請案第13/252,045號之優先權，該申請案在此被以引用之方式全部併入本文中。
    諸如攜帶型電腦及蜂巢式電話之電子裝置常具備無線通信能力。舉例而言，電子裝置可使用諸如蜂巢式電話電路及WiMax(IEEE 802.16)電路的遠程無線通信電路。電子裝置亦可使用近程無線通信電路，諸如WiFi®(IEEE 802.11)電路及Bluetooth®電路。
    當開機時或在非服務狀況後，諸如蜂巢式電話之電子裝置執行服務獲取程序。使用此等程序，電子裝置可與無線基地台建立通信鏈路。一旦已建立了鏈路，電子裝置便可無線地傳輸及接收資料訊務。
    在諸如蜂巢式電話之電子裝置的操作期間，在次於最佳之條件下操作裝置有時可為必要的。舉例而言，使用者有時可在小區之邊緣附近或在信號強度不良的其他位置中操作電子裝置。在一些操作環境中，諸如使用者身體之部分的外部物件可位於裝置天線附近，且可影響無線效能。在諸如此等之操作環境中，對於裝置而言，成功地完成服務獲取程序有時可為困難的。
    因此，將需要能夠提供用於電子裝置執行服務獲取程序之經改良方式。
    可提供一種含有無線通信電路之電子裝置。該無線通信電路可包括耦接至多個天線之射頻收發器電路。該電子裝置可為含有位於該裝置之一上部部分中之一第一天線及位於該裝置之一下部部分中之一第二天線的一裝置，或可為含有三個或三個以上天線的一裝置。
    在操作期間，該電子裝置可維護最近由該電子裝置在於該電子裝置與一無線網路之間傳送資料訊務過程中使用的頻率之一清單。
    該電子裝置可進行接收信號功率量測。該等接收信號功率量測可針對最近使用的頻率之該清單中之每一頻率來進行。基於該等接收信號功率量測或其他信號量測，該電子裝置可選擇在執行系統獲取操作以試圖在該電子裝置與該無線網路之間建立一無線通信鏈路過程中使用哪一頻率。
    該裝置可針對該裝置中之每一天線進行信號功率量測以判定在執行該等系統獲取操作過程中應使用哪一天線，或該裝置可順次循環通過該等天線中之每一者以判定該等天線中之任一者是否可成功地執行系統獲取操作。
    本發明之另外特徵、其性質及各種優點將自隨附圖式及較佳實施例之以下詳細描述而更顯而易見。
    電子裝置可具備無線通信電路。裝置中之無線通信電路可用以支援在多個無線通信頻帶中之無線通信。無線通信電路可包括多個天線。該等天線可以單一天線模式或以多個天線模式(例如，雙天線模式)來使用。裝置內之控制電路可基於信號強度量測及其他準則來選擇使用哪一(些)天線。
    天線可包括迴圈天線、倒F形天線、帶狀天線、平面倒F形天線、槽孔天線、包括一個以上類型之天線結構的混合天線或其他合適天線。天線之導電結構可自導電電子裝置結構形成，諸如，導電外殼結構(例如，周邊導電外殼部件或其他外殼結構之接地平面及部分)、基板上之跡線(諸如，塑膠、玻璃或陶瓷基板上之跡線)、可撓性印刷電路板(「軟性電路」)上之跡線、剛性印刷電路板(例如，填充有玻璃纖維之環氧樹脂板)上之跡線、圖案化金屬箔之區段、電線、導體條、其他導電結構或自此等結構之組合形成的導電結構。
    可具備一或多個天線(例如，兩個天線、三個天線、四個天線、五個或五個以上天線等)的該類型之一說明性電子裝置展示於圖1中。電子裝置10可為攜帶型電子裝置或其他合適電子裝置。舉例而言，電子裝置10可為膝上型電腦、平板電腦、稍微較小之裝置(諸如，手錶裝置、垂飾裝置、頭戴式耳機裝置、耳機裝置，或其他佩戴型或微型裝置)、蜂巢式電話、媒體播放器、遊戲裝置等。
    裝置10可包括一外殼，諸如，外殼12。有時可被稱為箱之外殼12可由塑膠、玻璃、陶瓷、纖維複合物、金屬(例如，不鏽鋼、鋁等)、其他合適材料或此等材料之組合形成。在一些情形下，外殼12之部分可自介電材料或其他低導電率材料形成。在其他情形下，外殼12或組成外殼12的結構中之至少一些可自金屬元件形成。
    若需要，裝置10可具有一顯示器，諸如，顯示器14。顯示器14可(例如)為併有電容性觸控式電極之觸控式螢幕。顯示器14可包括自發光二極體(LED)、有機LED(OLED)、電漿單元(plasma cell)、電子墨水元件、液晶顯示器(LCD)組件或其他合適影像像素結構形成的影像像素。蓋玻璃層可覆蓋顯示器14之表面。顯示器14之諸如周邊區20I的部分可為非作用部分且可能缺乏影像像素結構。顯示器14之諸如矩形中心部分20A(由虛線20劃界)的部分可對應於顯示器14之作用部分。在作用顯示區20A中，影像像素之陣列可用以為使用者顯示影像。
    覆蓋顯示器14之蓋玻璃層可具有開口，諸如用於按鈕16之圓形開口及諸如揚聲器埠開口18(例如，用於使用者之耳部揚聲器)之揚聲器埠開口。裝置10亦可具有其他開口(例如，顯示器14及/或外殼12中用於調音量按鈕、振鈴器按鈕、休眠按鈕及其他按鈕之開口；用於音訊插孔、資料埠連接器、抽取式媒體槽之開口；等等)。
    外殼12可包括在顯示器14及裝置10之矩形輪廓周圍伸展(作為實例)之周邊導電部件(諸如，金屬邊框或金屬帶)。若需要，周邊導電部件可用於形成裝置10之天線過程中。
    天線之位置可沿著裝置10之邊緣、在裝置10之後面或前面、作為延伸元件或可附接結構或在裝置10中其他處。在一合適之配置(本文中有時將其描述為一實例)的情況下，裝置10可具備在外殼12之下端24處的一或多個天線及在外殼12之上端22處的一或多個天線。使天線位置在裝置10之相對端處(亦即，當裝置10具有圖1中所展示之類型的細長矩形形狀時，在顯示器14及裝置10之較窄端區處)可允許此等天線形成於距接地結構一適當距離處，該等接地結構與顯示器14之導電部分(例如，在顯示器14之作用區20A中的像素陣列及驅動器電路)相關聯。
    若需要，第一蜂巢式電話天線可位於區24中且第二蜂巢式電話天線可位於區22中。亦可將用於處置衛星導航信號(諸如，全球定位系統信號)或無線區域網路信號(諸如，IEEE 802.11(WiFi®)信號或Bluetooth®信號)之天線結構提供於區22及/或24中(作為單獨額外天線，或作為第一蜂巢式電話天線及第二蜂巢式電話天線之部分)。天線結構亦可提供於區22及/或24中，以處置WiMax(IEEE 802.16)信號。
    在區22及區24中，開口可形成於導電外殼結構與印刷電路板及組成裝置10之其他導電電組件之間。此等開口可填充有空氣、塑膠或其他介電質。導電外殼結構及其他導電結構可充當用於裝置10中之天線的接地平面。區22及24中之開口可充當開式或閉式槽孔天線中的槽孔，可充當由迴圈天線中的材料之導電路徑包圍之中心介電區，可充當將自裝置10中之導電周邊外殼結構之部分形成的諸如帶狀天線諧振元件之天線諧振元件或諸如倒F形天線諧振元件之倒F形天線諧振元件與接地平面分開的空間，或可另外充當形成於區22及24中的天線結構之部分。
    相同之天線可形成於區22及24中(亦即，各自涵蓋蜂巢式電話頻帶或其他感興趣之通信頻帶之相同集合的天線可形成於區22及24中)。歸因於佈局約束或其他設計約束，使用相同天線可能不合乎需要。相反地，可能需要使用不同設計來在區22及區24中實施天線。舉例而言，區24中之第一天線可涵蓋所有感興趣之蜂巢式電話頻帶(例如，四個或五個頻帶)，且區22中之第二天線可涵蓋由第一天線處置之四個或五個頻帶之一子集。亦可使用如下配置：區24中之天線處置由區22中之天線處置的頻帶之一子集(或反之亦然)。調諧電路可用以即時地調諧此類型之天線以涵蓋第一頻帶子集或第二頻帶子集且藉此涵蓋所有感興趣之頻帶。
    使用展示於圖1中的類型之裝置外殼結構及天線佈局僅為說明性的。電子裝置10可具有平板電腦之形狀，可使用具有其他攜帶型形狀之裝置外殼來實施，或可實施為其他合適電子設備的部分。兩個或兩個以上天線、三個或三個以上天線、四個或四個以上天線或其他合適數目個天線可用於裝置10中。
    回應於開機事件或在非服務狀況後，裝置10可執行服務獲取操作以在裝置10與蜂巢式基地台之間建立無線通信鏈路。當裝置10中之天線受到諸如使用者之手的外部物件阻擋時，當裝置10置放於干擾適當天線操作之其他外部物件附近時，或歸因於其他因素(例如，裝置相對於其環境的定向等)，天線操作可被破壞。無線通信亦可受裝置10與基地台之間的距離、射頻干擾及其他環境效應影響。當天線操作被破壞時，存在服務獲取操作將受到不利影響的風險。
    為了確保成功地完成服務獲取操作，甚至在不利操作環境中，諸如，當裝置10中之天線中的一者受阻擋時，裝置10在執行服務獲取操作過程中仍可使用多個天線。舉例而言，若一天線正不良地執行任務(例如，當信號強度低時)，則裝置10可切換至替代天線以執行服務獲取操作。若必要，裝置10可使用兩個天線來評估信號強度，且可基於此等量測使用與最大信號強度相關聯之任何天線(及頻率)來執行系統獲取操作。使用諸如此等或其他合適控制方案之方案，裝置10可使用多個天線來確保令人滿意地執行系統獲取操作。
    裝置10可使用天線選擇演算法來選擇用於在系統獲取操作期間使用之天線。天線選擇演算法可在裝置10之電路上執行，且可用以即時自動地選擇適當天線以供使用。天線選擇(切換)演算法可藉由評估與各種頻率(頻道)相關聯之信號強度，且若需要，藉由評估與每一天線相關聯之信號強度來選擇適當天線以供使用。
    裝置10具有一主天線及一次天線之配置有時在本文中作為一實例來描述。然而，此僅為說明性的。若需要，裝置10可使用三個或三個以上天線。裝置10可使用實質上相同(例如，在頻帶涵蓋範圍方面、在效率方面等)之天線，或可使用其他類型之天線組態。
    圖2中展示電子裝置10可操作的系統之示意圖。如圖2中所展示，系統11可包括無線網路設備，諸如，基地台21。諸如基地台21之基地台可與蜂巢式電話網路或其他無線網路連接設備相關聯。裝置10可經由無線鏈路23(例如，蜂巢式電話鏈路或其他無線通信鏈路)與基地台21通信。
    裝置10可包括控制電路，諸如，儲存及處理電路28。儲存及處理電路28可包括儲存器，諸如，硬碟機儲存器、非揮發性記憶體(例如，快閃記憶體或經組態以形成固態磁碟機之其他電可程式化唯讀記憶體)、揮發性記憶體(例如，靜態或動態隨機存取記憶體)等。儲存及處理電路28中之處理電路及諸如無線通信電路34中之控制電路的其他控制電路可用以控制裝置10之操作。此處理電路可基於一或多個微處理器、微控制器、數位信號處理器、基頻處理器、電力管理單元、音訊編碼解碼器晶片、特殊應用積體電路等。
    儲存及處理電路28可用以執行裝置10上之軟體，諸如，網際網路瀏覽應用程式、網際網路語音通信協定(VOIP)電話呼叫應用程式、電子郵件應用程式、媒體播放應用程式、作業系統功能等。為了支援與諸如基地台21之外部設備的互動，儲存及處理電路28可用於實施通信協定過程中。可使用儲存及處理電路28來實施之通信協定包括：網際網路協定、無線區域網路協定(例如，IEEE 802.11協定，有時被稱為WiFi®)、用於其他近程無線通信鏈路之協定(諸如，Bluetooth®協定)、IEEE 802.16(WiMax)協定，蜂巢式電話協定(諸如長期演進(LTE)協定、全球行動通信系統(GSM)協定、分碼多重存取(CDMA)協定及通用行動電信系統(UMTS)協定)等。
    電路28可經組態以實施控制裝置10中之天線之使用的控制演算法。舉例而言，電路28可組態無線電路34以將特定天線切換至用於傳輸及/或接收信號。作為一實例，電路28可組態無線電路34以選擇最佳天線在執行系統獲取操作中使用。在系統獲取操作後，電路28亦可用於選擇最佳天線以在正常操作中使用。
    在一些情況下，電路28可用於收集感測器信號及反映接收之信號(例如，接收之傳呼信號、接收之語音呼叫訊務、接收之控制頻道信號、接收之資料訊務等)之品質的信號過程中。在裝置10中可進行之信號品質量測的實例包括位元錯誤率量測、信雜比量測、關於與傳入無線信號相關聯之功率量的量測、基於接收之信號強度指示符(RSSI)資訊之頻道品質量測(RSSI量測)、基於接收之信號碼功率(RSCP)資訊之頻道品質量測(RSCP量測)、基於信號干擾比(SINR)及信雜比(SNR)資訊之頻道品質量測(SINR及SNR量測)、基於信號品質資料(諸如，Ec/lo或Ec/No資料)之頻道品質量測(Ec/lo及Ec/No量測)等。此資訊可用於控制使用哪一天線過程中。天線選擇亦可基於其他準則來進行。
    輸入輸出電路30可用以允許將資料供應至裝置10，且可用以允許將資料自裝置10提供至外部裝置。輸入輸出電路30可包括輸入輸出裝置32。輸入輸出裝置32可包括觸控式螢幕、按鈕、操縱桿、點按式選盤、滾輪、觸控板、小鍵盤、鍵盤、麥克風、揚聲器、音調產生器、振動器、相機、感測器、發光二極體及其他狀態指示器、資料埠等。使用者可藉由經由輸入輸出裝置32供應命令來控制裝置10之操作，且可使用輸入輸出裝置32之輸出資源來接收狀態資訊及來自裝置10之其他輸出。
    無線通信電路34可包括射頻(RF)收發器電路，該RF收發器電路自一或多個積體電路、功率放大器電路、低雜訊輸入放大器、被動RF組件、一或多個天線及用於處置RF無線信號之其他電路形成。
    無線通信電路34可包括衛星導航系統接收器電路，諸如，全球定位系統(GPS)接收器電路35(例如，用於接收1575 MHz下之衛星定位信號)。收發器電路36可處置用於WiFi®(IEEE 802.11)通信之2.4 GHz及5 GHz頻帶且可處置2.4 GHz Bluetooth®通信頻帶。電路34可使用蜂巢式電話收發器電路38以用於處置蜂巢式電話頻帶(諸如，850 MHz、900 MHz、1800 MHz、1900 MHz及2100 MHz下之頻帶或其他感興趣之蜂巢式電話頻帶)中的無線通信。若需要，無線通信電路34可包括用於其他近程及遠程無線鏈路之電路(例如，WiMax電路等)。無線通信電路34可(例如)包括用於接收無線電及電視信號之無線電路、傳呼電路等。在WiFi®及Bluetooth®鏈路及其他近程無線鏈路中，無線信號通常用以在數十或數百呎範圍內傳送資料。在蜂巢式電話鏈路及其他遠程鏈路中，無線信號通常用以在幾千呎或英里範圍內傳送資料。
    無線通信電路34可包括天線40。可使用任何合適類型之天線形成天線40。舉例而言，天線40可包括具有諧振元件之天線，諧振元件自迴圈天線結構、片狀天線結構、倒F形天線結構、閉式及開式槽孔天線結構、平面倒F形天線結構、螺旋天線結構、帶狀天線、單極、偶極、此等設計之混合等形成。不同類型之天線可用於不同頻帶及頻帶之組合。舉例而言，一種類型之天線可用於形成本端無線鏈路天線，且另一類型之天線可用於形成遠端無線鏈路天線。如結合圖1所描述，在裝置10中可存在多個蜂巢式電話天線。舉例而言，在裝置10之區24中可存在一蜂巢式電話天線，且在裝置10之區22中可存在另一蜂巢式電話天線。在平板電腦或其他類型之電子裝置中，不同天線位置可沿著裝置之邊緣中的一者，不同天線可位於各種裝置角落處，不同天線可位於相對之裝置邊緣上等。裝置10中之天線可為固定的，或可為可調諧的。
    裝置10可受控制電路控制，該控制電路經組態以儲存並執行用於實施控制演算法(例如，天線選擇演算法及其他無線控制演算法)的控制碼。如圖3中所示，控制電路42可包括儲存及處理電路28(例如，微處理器、記憶體電路等)，且可包括基頻處理器58。基頻處理器58可形成無線電路34之部分且可包括記憶體及處理電路(亦即，可認為基頻處理器58形成裝置10之儲存及處理電路的部分)。
    基頻處理器58可經由路徑48將資料提供至儲存及處理電路28。路徑48上之資料可包括與接收之信號的無線(天線)效能量度相關聯之原始資料及經處理資料，諸如，接收之功率(有時被稱作信號強度)、傳輸之功率、訊框錯誤率、位元錯誤率、基於接收之信號強度指示符(RSSI)資訊之頻道品質量測、基於接收信號碼功率(RSCP)資訊之頻道品質量測、基於信號干擾比(SINR)及信雜比(SNR)資訊之頻道品質量測、基於信號品質資料(諸如，Ec/lo或Ec/No資料)之頻道品質量測、關於是否正自蜂巢式電話塔接收對應於來自電子裝置之請求的回應(應答)之資訊、關於網路存取程序是否已成功之資訊、關於在電子裝置與蜂巢式塔之間的蜂巢式鏈路上正請求重傳輸之數目之資訊、關於是否已接收到傳訊訊息之損失之資訊及反映無線電路34之效能之其他資訊。此資訊可由儲存及處理電路28及/或處理器58分析，且回應地，儲存及處理電路28(或若需要，基頻處理器58)可發出用於控制無線電路34的控制命令。舉例而言，儲存及處理電路28可在路徑52及路徑50上發出控制命令，及/或基頻處理器58可在路徑51上發出控制命令。
    無線電路34可包括射頻收發器電路，諸如，射頻收發器電路60及射頻前端電路62。射頻收發器電路60可包括諸如收發器57及63之一或多個射頻收發器(例如，在天線間共用之一或多個收發器、每個天線一收發器等)。在圖3之說明性組態中，射頻收發器電路60具有：諸如收發器57之第一收發器，其與路徑(埠)54相關聯(且其可與路徑44相關聯)；及諸如收發器63之第二收發器，其與路徑(埠)56相關聯(且其可與路徑46相關聯)。收發器57可包括諸如傳輸器59之傳輸器及諸如接收器61之接收器，或可含有僅一接收器(例如，接收器61)或僅一傳輸器(例如，傳輸器59)。收發器63可包括諸如傳輸器67之一傳輸器及諸如接收器65之一接收器，或可含有僅一接收器(例如，接收器65)或僅一傳輸器(例如，傳輸器59)。
    基頻處理器58可接收待自儲存及處理電路28傳輸之數位資料，且可使用路徑46及射頻收發器電路60來傳輸對應的射頻信號。射頻前端62可耦接於射頻收發器60與天線40之間，且可用以將由傳輸器59及67產生之射頻信號傳送至天線40。射頻前端62可包括射頻切換器、阻抗匹配電路、濾波器及用於形成天線40與射頻收發器60之間的介面之其他電路。
    由天線40接收之傳入射頻信號可經由射頻前端62、諸如路徑54及56之路徑、射頻收發器60中之接收器電路(諸如，埠54處的接收器61及埠56處的接收器63)及諸如路徑44及46的路徑而提供至基頻處理器58。基頻處理器58可將此等接收之信號轉換成提供至儲存及處理電路28之數位資料。基頻處理器58亦可自接收之信號擷取資訊，該資訊指示收發器當前被調諧至之頻道的信號品質。舉例而言，基頻處理器及/或控制電路42中之其他電路可分析接收之信號以產生位元錯誤率量測、關於與傳入無線信號相關聯之功率量之量測、強度指示符(RSSI)資訊、接收之信號碼功率(RSCP)資訊、信號干擾比(SINR)資訊、信雜比(SNR)資訊、基於諸如Ec/lo或Ec/No資料之信號品質資料的頻道品質量測等。此資訊可用於控制何天線用於裝置10中。舉例而言，在控制電路42上執行之控制演算法可用以基於接收之信號強度資訊、與各種頻道相關聯之信號功率量測或其他信號資訊將特定天線切換至用於執行系統獲取操作或其他功能。
    射頻前端62可包括一切換器，該切換器用以將收發器57連接至天線40B及將收發器63連接至天線40A，或反之亦然。切換器可由經由路徑50及/或路徑51自控制電路42接收之控制信號組態。電路42可(例如)調整切換器以選擇何天線正用以傳輸射頻信號(例如，當需要在兩個天線之間共用收發器60中之單一傳輸器時)，或何天線正用以接收射頻信號(例如，當需要在兩個天線之間共用單一接收器時)。
    若需要，天線選擇在不使用前端62中之切換器情況下可藉由選擇性地啟動及去啟動收發器來進行。舉例而言，若需要使用天線40B，則收發器57(其可經由電路62耦接至天線40B)可經啟動，且收發器63(其可經由電路62耦接至天線40A)可經去啟動。若需要使用天線40A，則電路42可啟動收發器63且去啟動收發器57。此等方法之組合亦可用以選擇哪些天線正用以傳輸及/或接收信號。
    控制操作(諸如，與組態無線電路34以經由天線40中之一所要者傳輸或接收射頻信號相關聯的操作)可使用在控制電路42上實施之控制演算法(例如，使用控制電路及儲存及處理電路28及基頻處理器58的記憶體資源)來執行。
    藉由本文中有時作為一實例描述的一合適配置，控制電路42可用於控制天線選擇以支援系統獲取操作過程中。系統獲取操作可在開機後或回應於偵測到非服務狀況來執行。藉由選擇適當天線以在系統獲取操作期間使用，裝置10與基地台21形成通信鏈路的能力可得到增強，特別在裝置10中之天線中的一或多者之效能已被破壞之情形下。
    控制電路42可用於量測在系統11中與各種頻率(亦即，不同頻道號)相關聯之功率的量。裝置10可(例如)使用控制電路42及無線電路34來量測與最近使用的頻率之清單(亦即，頻道歷史清單)中之許多頻率中的每一者相關聯之信號功率。在每一頻率下之信號強度將受諸如以下各者之因素影響：裝置10與諸如圖2之基地台21的附近基地台之間的相對距離、每一基地台之能力及哪一天線(例如，40A或40B或其他合適天線)正用於進行信號強度量測過程中。為了確保令人滿意地執行諸如系統獲取操作之功能，控制電路42可基於諸如已使用控制電路42及裝置10中之天線中之一或多者收集到之信號強度資訊的資訊選擇合適天線在執行系統獲取操作過程中使用。
    圖4及圖5為裝置10可使用控制電路42來控制合適天線之選擇以在執行系統獲取操作過程中使用的兩個說明性方式之流程圖。
    藉由圖4之方法，可在步驟100處起始系統獲取操作。詳言之，裝置10可在裝置10之開機後或在非服務狀況後使用控制電路42來起始系統獲取操作。
    為了判定將哪一天線在執行系統獲取操作過程中使用，裝置10可使用天線40來評估接收之信號強度(例如，由裝置10使用收發器60接收到之功率量)。舉例而言，在裝置10具有第一天線及第二天線40的組態中，裝置10可使用第一天線來進行接收信號功率量測，且可使用第二天線來進行接收信號功率量測。此等信號功率量測(或其他合適的信號量測)可接著藉由控制電路42用於評估天線中之哪些天線應經選擇以在執行系統獲取操作過程中使用。舉例而言，若第一天線歸因於外部物件在彼天線附近的存在而被破壞，則第一天線以及第二天線可不執行。回應於偵測到第二天線能夠比第一天線接收強的信號，控制電路42可選擇第二天線以執行系統獲取操作過程中使用。
    在進行步驟102及104之量測過程中，裝置10可針對已知頻率(有時亦被稱作頻道號)之清單中的每一頻率評估信號強度(例如，在裝置10處的接收信號功率)。已知頻率之清單可為最近已由裝置10在傳送資料訊務過程中使用之5至10個頻率或其他合適數目個頻率的清單。裝置10在裝置10於蜂巢式網路中之正常操作期間可維護此類型之頻率使用清單。維護最近使用之頻率的歷史可幫助裝置10快速地識別令人滿意之頻率以用於與蜂巢式網路通信過程中(例如，當裝置10在無線網路中之小區之間移動時)。
    如圖4中所展示，裝置10在步驟102之操作期間可收集關於第一天線(亦即，當前作用中天線)之效能的資訊。詳言之，裝置10可針對最近使用的頻率之清單中之每一頻率藉由當前天線進行信號量測(諸如，接收信號功率量測)。
    裝置10可接著在步驟104處收集關於第二天線(有時被稱作替代天線)之效能的資訊。詳言之，裝置10可針對最近使用的頻率之清單中之每一頻率藉由替代天線進行信號量測(諸如，接收信號功率量測)。
    在編譯關於在當前天線及替代天線兩者情況下針對最近使用的頻率中之每一者的接收信號功率(或其他信號強度量測)之資訊後，裝置10可選擇適當天線在執行系統獲取操作過程中使用。詳言之，在步驟106之操作期間，裝置10可分析量測之信號功率資料以判定何量測之信號功率為最大。最大量測之信號功率可與當前天線或替代天線相關聯，且將與最近使用的頻率中之一給定者相關聯。
    在步驟106期間，在識別了最大量測之信號功率及在於彼功率下接收信號過程中使用之對應的頻率及天線後，裝置10可將適當天線及頻率切換至使用中。舉例而言，控制電路42可組態收發器電路60及/或切換電路62以將傳入信號自與最大信號功率相關聯之天線導引至作用中收發器，同時調整收發器以按與最大量測之信號功率相關聯的頻率操作。
    在步驟108期間，裝置10可接著使用選定天線及頻率來執行系統獲取操作(亦即，以建立裝置10與基地台21之間的無線通信鏈路)。
    在步驟110處，在步驟108之操作期間建立之無線鏈路可用於在裝置10與基地台21之間傳達資料訊務(例如，與語音呼叫或資料會話相關聯之資料)過程中。
    儘管在含有兩個天線之裝置的情況下進行描述，但若需要，裝置10可含有三個或三個以上天線。在此類型之配置中，可在評估信號功率量測前進行針對三個或三個以上天線中之每一者的信號功率量測，以判定天線中之哪一者將用於執行系統獲取操作過程中。
    藉由圖5之說明性方法，裝置10可僅在當前天線不能令人滿意地執行之情況下評估替代天線之效能。裝置10可(例如)接著評估每一天線之效能，直至識別出令人滿意的天線。
    如圖5中所展示，在步驟112處，裝置10可起始系統獲取操作(例如，回應於開機事件或回應於偵測到非服務狀況)。在步驟114處，裝置10可使用當前作用中天線(例如，預設天線或最近使用之天線)來針對已知(例如，最近使用的)頻率之清單(例如，5至10個最近使用的頻率，或其他合適數目個最近使用的頻率)中之每一頻率量測接收之信號強度(例如，接收信號功率)。裝置10可接著識別量測之信號功率中之哪一者最大，且可試圖使用與最大量測之信號功率相關聯的頻率來執行系統獲取操作。
    在步驟114處，裝置10可判定系統獲取操作是否成功。若系統獲取操作成功，則裝置10可使用在系統獲取操作期間建立之無線通信鏈路來將資料訊務傳送至基地台21及自基地台21傳送資料訊務(步驟120)。
    然而，若使用當前天線之系統獲取操作不成功，則在步驟116處，裝置10可判定天線40中之另一者是否可用(亦即，裝置10可回應於判定藉由當前天線進行之系統獲取操作不成功而判定是否已評估了所有天線40，或天線是否依然尚未經評估)。若在步驟116之操作期間判定額外天線可用於評估，則在步驟118處，裝置10可使用收發器電路60及/或切換電路62而將下一可用天線切換至使用中。如由線126所指示，處理可接著返回至步驟114，使得裝置10可評估新當前天線之效能。
    若在步驟116處判定無額外天線可用於測試(亦即，若裝置10已使用裝置10中之每一天線進行了接收信號功率量測)，則在步驟122處，裝置10可指導收發器電路60及/或切換電路62將預設天線切換至使用中。預設天線可為(例如)圖1之裝置10中的下部天線。系統獲取操作在步驟122期間可使用預設天線來執行。若在步驟122期間之系統獲取操作為成功的，則裝置10可使用在系統獲取操作期間建立之通信鏈路來攜載正常資料訊務(步驟120)。若在步驟122期間之系統獲取操作不成功，則裝置10可進入非服務狀況(步驟124)。在非服務狀況後或回應於諸如開機事件的其他事件，裝置10可起始系統獲取操作(步驟112)。
    根據一實施例，提供一種用於使用具有複數個天線之一電子裝置來執行系統獲取操作以與一無線網路建立一無線通信鏈路之方法，該方法包括：使用該等天線中之一選定者來量測按複數個頻率中之每一者的接收之功率；識別該等頻率中之哪一者與該等量測之接收功率中的一最大者相關聯；使用該識別之頻率及該選定天線來執行系統獲取操作以試圖與該無線網路建立該無線通信鏈路；及回應於判定藉由該選定天線進行之該等系統獲取操作在建立該無線通信鏈路方面不成功，將該等天線中之一額外者切換至使用中以量測按該複數個頻率中之每一者的接收之功率。
    根據另一實施例，提供一種方法，該方法亦包括在將該等天線中之該額外者切換至使用中後，使用該等天線中之該額外者來量測按該複數個頻率中之每一者的接收信號功率。
    根據另一實施例，提供一種方法，該方法亦包括識別該等頻率中之哪一者與使用該等天線中之該額外者量測的該等量測之接收功率中的一最大者相關聯；及按與使用該等天線中之該額外者量測的該等量測之接收功率中之該最大者相關聯的該識別之頻率，使用該等天線中之該額外者執行系統獲取操作以試圖與該無線網路建立該無線通信鏈路。
    根據另一實施例，提供一種方法，該方法亦包括在該電子裝置中維護該複數個頻率之一清單。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中該複數個頻率之該清單包括最近用以傳送用於該電子裝置之無線訊務的頻率之一清單。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中該電子裝置包括具有一矩形外殼之一攜帶型電子裝置，該外殼具有上端及下端，其中一上部天線位於該上端中且一下部天線位於該下端中，且其中將該等天線中之該額外者切換至使用中包括替代該下部天線而將該上部天線切換至使用中。
    根據另一實施例，提供一種方法，該方法亦包括在該電子裝置中維護該複數個頻率之一清單。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中該複數個頻率之該清單包括最近用以傳送用於該電子裝置之無線訊務的頻率之一清單。
    根據一實施例，提供一種用於使用具有複數個天線之一電子裝置來執行系統獲取操作以與一無線網路建立一無線通信鏈路之方法，該方法包括：使用該複數個天線中之每一者來量測在複數個頻率中之每一者中的接收之功率；識別該複數個天線中之哪一者及該等頻率中之哪一者與該等量測之接收功率中的一最大功率相關聯；及使用該識別之頻率及該識別之天線來執行系統獲取操作以試圖與該無線網路建立該無線通信鏈路。
    根據另一實施例，提供一種方法，該方法亦包括在該電子裝置中維護該複數個頻率之一清單。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中該複數個頻率之該清單包括最近用以傳送用於該電子裝置之無線訊務的頻率之一清單。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中該電子裝置包括具有一矩形外殼之一攜帶型電子裝置，該矩形外殼具有上端及下端，其中一上部天線位於該上端中且一下部天線位於該下端中，且其中該識別之天線包括該上部天線。
    根據另一實施例，提供一種方法，該方法亦包括在該電子裝置中維護該複數個頻率之一清單。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中該複數個頻率之該清單包括最近用以傳送用於該電子裝置之無線訊務的頻率之一清單。
    根據一實施例，提供一種藉由一無線電子裝置執行系統獲取操作以試圖與一無線網路建立一無線通信鏈路之方法，該方法包括：使用該無線電子裝置中的複數個天線中之至少一者進行無線信號功率量測；及基於該等無線信號功率量測，選擇該複數個天線中之一給定者以在執行該等系統獲取操作過程中使用。
    根據另一實施例，提供一種方法，該方法亦包括藉由該無線電子裝置中之控制電路，維護最近已由該無線電子裝置用於與該無線網路通信過程中的頻率之一清單。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中使用該複數個天線中之該至少一者包括使用該等天線中之至少一第一者針對該頻率清單中的該等頻率中之每一者量測接收信號功率。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中使用該複數個天線中之該至少一天線包括使用該等天線中之至少一第二者針對該頻率清單中的該等頻率中之每一者量測接收信號功率。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中選擇該複數個天線中之該給定者包括選擇該第一天線及該第二天線中之一給定者。
    根據另一實施例，提供一種方法，其中選擇該第一天線及該第二天線中之該給定者包括識別該第一天線及該第二天線中之哪一者與該等量測之接收信號功率中的一最大者相關聯。
    前述內容僅說明本發明之原理，且在不脫離本發明之範疇及精神的情況下，熟習此項技術者可進行各種修改。可個別地或按任何組合來實施前述實施例。
    10‧‧‧電子裝置
    11‧‧‧系統
    12‧‧‧外殼
    14‧‧‧顯示器
    16‧‧‧按鈕
    18‧‧‧揚聲器埠開口
    20‧‧‧虛線
    20A‧‧‧矩形中心部分/作用顯示區/作用區
    20I‧‧‧周邊區
    21‧‧‧基地台
    22‧‧‧外殼之上端/區
    23‧‧‧無線鏈路
    24‧‧‧外殼之下端/區
    28‧‧‧儲存及處理電路
    30‧‧‧輸入輸出電路
    32‧‧‧輸入輸出裝置
    34‧‧‧無線通信電路
    35‧‧‧全球定位系統(GPS)接收器電路
    36‧‧‧收發器電路
    38‧‧‧蜂巢式電話收發器電路
    40‧‧‧天線
    40A‧‧‧天線
    40B‧‧‧天線
    42‧‧‧控制電路
    44‧‧‧路徑
    46‧‧‧路徑
    48‧‧‧路徑
    50‧‧‧路徑
    51‧‧‧路徑
    52‧‧‧路徑
    54‧‧‧路徑(埠)
    56‧‧‧路徑(埠)
    57‧‧‧收發器
    58‧‧‧基頻處理器/處理器
    59‧‧‧傳輸器
    60‧‧‧射頻收發器電路/射頻收發器/收發器/收發器電路
    61‧‧‧接收器
    62‧‧‧射頻前端電路/射頻前端/電路/切換電路
    63‧‧‧收發器/接收器
    65‧‧‧接收器
    67‧‧‧傳輸器
    圖1為根據本發明之一實施例的具有無線通信電路之說明性電子裝置之透視圖，該無線通信電路具有多個天線。
    圖2為根據本發明之一實施例的包括一基地台及具有無線通信電路之一說明性電子裝置的的無線網路之示意圖，該無線通信電路具有多個天線。
    圖3為根據本發明之一實施例的包括多個天線之說明性無線電路及用於控制天線之使用的電路之圖。
    圖4及圖5為根據本發明之一實施例的在使用具有多個天線之電子裝置執行系統獲取操作過程中涉及的說明性操作之流程圖。
    10‧‧‧電子裝置
    12‧‧‧外殼
    14‧‧‧顯示器
    16‧‧‧按鈕
    18‧‧‧揚聲器埠開口
    20‧‧‧虛線
    20A‧‧‧矩形中心部分/作用顯示區/作用區
    20I‧‧‧周邊區
    22‧‧‧外殼之上端/區
    24‧‧‧外殼之下端/區
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] 一種用於使用具有複數個天線之一電子裝置來執行系統獲取操作以與一無線網路建立一無線通信鏈路之方法，該方法包含：使用該等天線中之一選定者來量測按複數個頻率中之每一者的接收之功率；識別該等頻率中之哪一者與該等量測之接收功率中的一最大者相關聯；使用該識別之頻率及該選定天線來執行系統獲取操作以試圖與該無線網路建立該無線通信鏈路；及回應於判定藉由該選定天線進行之該等系統獲取操作在建立該無線通信鏈路方面不成功，將該等天線中之一額外者切換至使用中以量測按該複數個頻率中之每一者的接收之功率。
    [2] 如請求項1之方法，其進一步包含：在將該等天線中之該額外者切換至使用中後，使用該等天線中之該額外者來量測按該複數個頻率中之每一者的接收信號功率。
    [3] 如請求項2之方法，其進一步包含：識別該等頻率中之哪一者與使用該等天線中之該額外者量測的該等量測之接收功率中的一最大者相關聯；及按與使用該等天線中之該額外者量測的該等量測之接收功率中之該最大者相關聯的該識別之頻率，使用該等天線中之該額外者執行系統獲取操作以試圖與該無線網路建立該無線通信鏈路。
    [4] 如請求項3之方法，其進一步包含：在該電子裝置中維護該複數個頻率之一清單。
    [5] 如請求項4之方法，其中該複數個頻率之該清單包含最近用以傳送用於該電子裝置之無線訊務的頻率之一清單。
    [6] 如請求項1之方法，其中該電子裝置包含具有一矩形外殼之一攜帶型電子裝置，該外殼具有上端及下端，其中一上部天線位於該上端中且一下部天線位於該下端中，且其中將該等天線中之該額外者切換至使用中包含替代該下部天線而將該上部天線切換至使用中。
    [7] 如請求項1之方法，其進一步包含：在該電子裝置中維護該複數個頻率之一清單。
    [8] 如請求項7之方法，其中該複數個頻率之該清單包含最近用以傳送用於該電子裝置之無線訊務的頻率之一清單。
    [9] 一種用於使用具有複數個天線之一電子裝置來執行系統獲取操作以與一無線網路建立一無線通信鏈路之方法，該方法包含：使用該複數個天線中之每一者來量測在複數個頻率中之每一者中的接收之功率；識別該複數個天線中之哪一者及該等頻率中之哪一者與該等量測之接收功率中的一最大功率相關聯；及使用該識別之頻率及該識別之天線來執行系統獲取操作以試圖與該無線網路建立該無線通信鏈路。
    [10] 如請求項9之方法，其進一步包含：在該電子裝置中維護該複數個頻率之一清單。
    [11] 如請求項10之方法，其中該複數個頻率之該清單包含最近用以傳送用於該電子裝置之無線訊務的頻率之一清單。
    [12] 如請求項9之方法，其中該電子裝置包含具有一矩形外殼之一攜帶型電子裝置，該矩形外殼具有上端及下端，其中一上部天線位於該上端中且一下部天線位於該下端中，且其中該識別之天線包含該上部天線。
    [13] 如請求項12之方法，其進一步包含：在該電子裝置中維護該複數個頻率之一清單。
    [14] 如請求項13之方法，其中該複數個頻率之該清單包含最近用以傳送用於該電子裝置之無線訊務的頻率之一清單。
    [15] 一種藉由一無線電子裝置執行系統獲取操作以試圖與一無線網路建立一無線通信鏈路之方法，該方法包含：使用該無線電子裝置中的複數個天線中之至少一者進行無線信號功率量測；及基於該等無線信號功率量測，選擇該複數個天線中之一給定者以在執行該等系統獲取操作過程中使用。
    [16] 如請求項15之方法，其進一步包含：藉由該無線電子裝置中之控制電路，維護最近已由該無線電子裝置用於與該無線網路通信過程中的頻率之一清單。
    [17] 如請求項16之方法，其中使用該複數個天線中之該至少一者包含：使用該等天線中之至少一第一者針對該頻率清單中的該等頻率中之每一者量測接收信號功率。
    [18] 如請求項17之方法，其中使用該複數個天線中之該至少一天線包含：使用該等天線中之至少一第二者針對該頻率清單中的該等頻率中之每一者量測接收信號功率。
    [19] 如請求項18之方法，其中選擇該複數個天線中之該給定者包含：選擇該第一天線及該第二天線中之一給定者。
    [20] 如請求項19之方法，其中選擇該第一天線及該第二天線中之該給定者包含：識別該第一天線及該第二天線中之哪一者與該等量測之接收信號功率中的一最大者相關聯。
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    US13/252,045|US8874041B2|2011-10-03|2011-10-03|Electronic device with service acquisition antenna switching|
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