产生上行链路/下行链路模式切换事件的方法和设备与流程

本发明涉及用于在时分双工收发器内产生上行链路/下行链路模式切换事件的方法和设备。

背景技术：

时分双工(TDD)收发器的射频(RF)前端电路(诸如LTE-TDD(长期演化时分双工)收发器)需要上行链路/下行链路模式切换事件以通知射频前端电路何时在发送与接收工作模式之间切换。这种事件典型地由射频前端电路使用以配置射频方向(发送或者接收)和射频增益功率控制。

传统地，这种上行链路/下行链路模式切换事件通过对射频前端电路的中断由天线接口控制器产生。然而，例如LTE-TDD收发器内的这种上行链路/下行链路模式切换事件的产生是复杂的，这不仅是因为在TDD信道上传递的上行链路和下行链路子帧的存在，还由于改变用于在发送与接收工作模式之间切换所要求的时序的特殊子帧的存在。由于天线接口控制器可能不能访问这种特殊子帧的具体细节，因此其不能产生用于这种特殊子帧的上行链路/下行链路模式切换事件。此外，一些天线接口控制器通常不支持TDD上行链路/下行链路模式切换事件。

为了克服该限制，已知实现额外的外部硬件(例如具有现场可编程门阵列(FPGA)的形式)以根据在TDD收发器的基带域内例如由处理器部件提供的帧/子帧信息产生上行链路/下行链路模式切换事件。然而，从成本和功耗的角度，这种额外硬件的需要是不期望的。

技术实现要素：

本发明提供如所附的权利要求书描述的在时分双工收发器内产生上行链路/下行链路模式切换事件的方法、时分双工收发器和时分双工收发器的基带组件。

在从属权利要求中阐述本发明的特定的实施例。

将参考以下描述的实施例阐明本发明的这些和其它方面并且其将变得清楚。

附图说明

仅仅通过示例的方式参考附图描述本发明的更多细节、方面和实施例。在附图中，同样的附图标记用来识别同样的或者功能上地相似的元件。图中的元件为简单和清楚起见而示出并且没有必要按比例绘制。

图1示出了时分双工(TDD)收发器的一部分的简化框图。

图2示出了图1的TDD收发器内各种事件的简化时序图。

图3示出了LTE-TDD应用中使用的特殊的子帧格式。

图4示出了LTE-TDD应用中使用的七个帧配置。

图5示出了执行模式切换事件软件组件的DSP的示例的简化框图。

图6和7示出了在时分双工收发器内产生上行链路/下行链路模式切换事件的产生方法的方法示例的简化流程图。

具体实施方式

根据本发明的一些示例实施例，提供了在时分双工收发器内产生上行链路/下行链路模式切换事件的方法。方法包括接收将要为其产生上行链路/下行链路模式切换事件的时分双工收发器的无线电链路信道的发送时间间隔边界的指示。在收到该发送时间间隔边界指示时，初始化定时器以在预定的持续时间之后到期，并且在所述定时器到期时产生上行链路/下行链路模式切换事件。

有利地，如以下更详细描述的，发送时间间隔边界指示和触发产 生上行链路/下行链路模式切换事件的定时器的结合使用允许为不同的帧配置和不同的转换(特殊)子帧类型适当地产生这种事件——例如如下所述的，通过提供适当的定时器配置数据和帧和子帧信息。此外，在此描述的本发明可以被实现为在不需要实现额外的外部硬件(例如具有现场可编程门阵列(FPGA)的形式)的情况下产生上行链路/下行链路模式切换事件。

现在参考图1，示出了时分双工(TDD)收发器100的一部分的简化框图。TDD收发器100包括基带组件，其在示出的示例中被集成在基带集成电路(BBIC)装置110内，以及射频(RF)前端电路，其在示出的示例中被实现在射频集成电路(RFIC)装置120内。

BBIC 110包括天线接口控制器(AIC)112，布置为控制去往和来自RFIC 120内的射频前端电路的编码数据的交换，这种编码数据被提供到射频前端电路用于通过一个或多个天线(未示出)发送或者通过一个或多个天线由射频前端电路接收。BBIC 110进一步包括一个或多个处理器部件(诸如(DSP数字信号处理器))114。BBIC 110进一步包括串行外围接口模块116，通过该串行外围接口模块116，诸如DSP 114的BBIC 110的组件能够与例如RFIC 120通信。BBIC 110可以包括其它组件，例如一个或多个存储器模块，一个或多个直接存储器存取组件，一个或多个互连(例如以太网)组件等。BBIC 110可以进一步包括一个或多个加速器，布置为执行处理功能，诸如编码/解码(例如Turbo解码，维特比解码)，快速傅里叶变换(FFT)处理，快速傅里叶逆变换(IFFT)处理，离散傅里叶变换(DFT)处理，离散傅里叶逆变换(IDFT)处理等。然而，为了便于理解，仅仅示出了被认为是解释本发明所需要的那些组件。

为完整起见，RFIC 120内的射频前端电路典型地包括(未示出)一个或多个发送路径，该发送路径或每一个发送路径包括例如一个或多个混频器级，一个或多个滤波器和功率放大器。RFIC 120内的射频前端电路典型地进一步包括(未示出)一个或多个接收路径，该接收路径或每一个接收路径包括例如一个或多个低噪声放大器，一个或多 个滤波器和自动增益控制模块。RFIC 120内的射频前端电路耦接到一个或多个天线(未示出)，每一个天线选择性地耦接到发送路径和接收路径。

如前面所提到的，TDD收发器的射频前端电路(诸如图1的RFIC120内的射频前端电路)需要上行链路/下行链路模式切换事件以通知射频前端电路何时在发送与接收工作模式之间切换。这种事件典型地被射频前端电路用于配置射频方向(例如相应的天线被耦接到发送或者接收路径中的哪一个)，射频增益功率控制等。

发送时间间隔TTI是UMTS(通用移动电信系统)，LTE和其它数字电信网中与将数据封装到用于在无线电链路层上传输的帧中有关的参数。TTI指的是在无线电链路上传输的持续时间并且与从较高网络层到无线电链路层通过的数据块的大小有关。可以由AIC 112为所述处理器部件(例如DSP 114)或每一个处理器部件提供例如具有中断130的形式的TTI边界指示，以指示处理器部件114何时将要在无线电链路信道上出现发送时间间隔之间的边界。发明人已经认识到，这种指示可以由处理器部件114或者其它模式切换事件组件使用作为确定何时产生上行链路/下行链路模式切换事件的依据。有利地，在不需要实现外部硬件组件用于产生上行链路/下行链路模式切换事件的情况下，例如以在诸如DSP 114的处理器部件上执行的软件组件的形式，模式切换事件组件可以使用来自AIC 112的TTI边界指示以产生上行链路/下行链路模式切换事件。此外，由于DSP 114(或者其它处理器部件)能访问帧和子帧配置信息(如以下更详细描述的)，因此其能够确定用于上行链路/下行链路模式切换事件的适当的时序。

图2示出了TDD收发器100内各种事件的简化时序图。更具体的，图2示出了四个子帧210-240。如图2所示，在子帧210-240的每一个结束之前，AIC 112产生TTI边界事件(例如TTI边界中断)250-254。

在LTE-TDD应用中，10ms帧包含两个半帧，每一个5ms长。LTE-TDD半帧每一个进一步被分成五个1ms子帧。使用三种类型的 子帧：上行链路子帧；下行链路子帧；和被称为'特殊'子帧的转换子帧。传输方向之间的切换具有小的硬件延迟并且需要被补偿。为了控制上行链路和下行链路工作模式之间的切换，使用了构成保护期间的特殊子帧，保护期间补偿干扰组件的最大传播延迟。每一个特殊子帧包含三个字段：

DwPTS-下行链路导频时隙；

GP-保护期间；和

UpPTS-上行链路导频时隙。

图3示出了LTE-TDD应用中使用的特殊子帧格式(0-8)。

图4示出了LTE-TDD应用中使用的七个帧配置(0-7)。

参照回图1，根据本发明的示例实施例，TTD收发器100的基带组件包括模式切换事件组件以接收用于无线电链路信道的TTI边界的指示，以在收到这种TTI边界指示时初始化定时器在定时器持续时间之后到期，以及在定时器到期时产生将被传递该TDD收发器100的射频前端电路的上行链路/下行链路模式切换事件。这种模式切换事件组件可以通过在处理器部件(诸如DSP 114)或者通用处理器(未示出)上执行的软件组件实现。

图5示出了执行这种模式切换事件软件组件510的DSP 114的示例的简化框图。DSP 114包括一个或多个处理器内核514，模式切换事件软件组件510被布置为在处理器内核514上执行。在图5中示出的示例中，模式切换事件组件510被布置为从AIC 112接收TTI边界中断130，TTI中断130提供TTI边界的指示。在收到TTI中断130时，模式切换事件软件组件510在例如诸如以下概述的一定条件下被布置为初始化定时器(例如图5中所示的硬件计时器520)以在定时器持续时间之后到期，并且在定时器到期时产生将通过串行外围接口模块116传递到TDD收发器100的前端电路的上行链路/下行链路模式切换事件(例如中断信号)530。由于不会受到DSP 114的处理负荷的影响，因此硬件计时器520的使用确保了精确的定时。

应当明白，定时器持续时间将取决于多个因素，诸如

在所示的示例中的DSP 114和RFIC 120内的射频前端电路之间的SPI总线的延迟时间，其又取决于SPI频率、操作模式、RFIC能力等；和

RFIC 120发送与接收数据需要花费的时间。

由于这种因素是相对固定的，因此可以测量需要的时序并且根据这种测量确定适当的定时器持续时间配置。

如上所述，在LTE-TDD应用中，使用三种类型的子帧：上行链路子帧；下行链路子帧；和被称为'特殊'子帧的转换子帧。上行链路/下行链路模式切换事件的适当时序取决于跟随指示的TTI边界的子帧的类型。例如，在图2中，第一子帧210是下行链路子帧，第二子帧220是特殊子帧，第三子帧230是上行链路子帧并且第四子帧240是另一个下行链路子帧。在图2中所示的情形中，由于第二子帧220是特殊(即转换)子帧，因此跟随第一TTI边界事件250的上行链路/下行链路模式切换事件的适当时序将取决于特殊子字段的类型，以及更具体的，将取决于特殊子字段的三个时隙字段的布置：

DwPTS-下行链路导频时间时隙；

GP-保护期间；和

UpPTS-上行链路导频时间时隙。

具体地，上行链路/下行链路模式切换事件的时序应该与特殊子字段220的保护期间字段一致，如260处所示。因此，跟随第一TTI边界事件250，定时器520必须被配置为在导致上行链路/下行链路模式切换事件530被产生为与特殊子字段220的保护期间一致的持续时间之后到期。相反，需要跟随第三TTI边界事件254的上行链路/下行链路模式切换事件265需要在TTI边界事件254之后快得多地出现。如从图2清楚看出的，上行链路/下行链路模式切换事件不需要响应于每个TTI边界事件产生。例如，在第二TTI边界事件252之后不需要产生上行链路/下行链路模式切换事件。

因此，根据一些示例，模式切换事件组件510被布置为识别跟随指示的TTI边界的子帧的类型，确定用于所识别的子帧类型的定时器 持续时间并且初始化定时器520以在所确定的定时器持续时间之后到期。

例如，模式切换事件组件510可以访问帧和子帧信息，诸如通常在540处指示的，使得模式切换事件组件510能够识别用于相应的无线电链路信道的当前帧的帧配置以及相应的无线电链路信道的当前帧内哪一个子帧跟随所指示的TTI边界。以这样的方式，模式切换事件组件510能够识别跟随所指示TTI边界的转换子帧的类型(即上行链路，下行链路或者特殊)。模式切换事件组件510可以进一步访问定时器配置数据，诸如通常在550处指示的，定时器配置数据550限定与不同类型的子组对应的定时器配置参数。帧和子帧信息540可以进一步包括如下信息，该信息允许模式切换事件组件510识别(在适当的情况下)哪种类型的特殊(转换)子帧跟随指示的TTI边界，以及根据定时器配置数据550确定用于所识别类型的特殊子帧的定时器持续时间。

图6和7示出了在LTE TDD收发器内产生上行链路/下行链路模式切换事件的产生方法的方法示例的简化流程图600、700，诸如可以利用图5的模式切换事件组件510实现。

方法起始于605，收到用于无线电链路信道的TTI边界的指示，诸如图1中所示的示例中的TTI中断130。在所示的示例中，在收到TTI边界指示时，方法继续道610，在610，确定是否响应于收到TTI边界指示而产生上行链路/下行链路模式切换事件。如图4所示，帧可以包括多个连续的相同类型的子帧。例如，帧内的与图4中的帧配置0对应的第三、第四和第五子帧都构成上行链路子帧。因此，在第三和第四子帧以及第四和第五子帧之间的TTI边界处将不会出现子帧类型的变化。在所指示的TTI边界处子帧类型不发生变化的情况下，不需要产生上行链路/下行链路模式切换事件。此外并且如先前相对于图2描述的，响应于跟随转换子帧之后的TTI边界指示(诸如图2中所示的TTI边界225)不需要产生上行链路/下行链路模式切换事件。

参照回图6，如果确定不产生上行链路/下行链路模式切换事件， 则方法在670处结束。然而，如果确定产生上行链路/下行链路模式切换事件，则方法继续到识别跟随所指示的TTI边界的无线电链路信道的子帧的类型。在所示的示例中，在620处，这包含确定是否是下行链路或者转换(特殊)子帧跟随所指示的TTI边界。

如果确定下行链路子帧跟随所指示的TTI边界，则方法继续到630，在那里确定用于上行链路到下行链路切换的定时器持续时间。在一些示例中，所确定的用于上行链路到下行链路切换的定时器持续时间可以为零，以使得大体上紧接着产生上行链路/下行链路模式切换事件。

如果确定转换(特殊)子帧跟随所指示的TTI边界，则方法继续到640，在那里，对于所示的示例，识别转换(特殊)子帧的类型。已经识别了转换(特殊)子帧的类型，方法继续到650，在那里确定用于所识别类型的转换(特殊)子帧的定时器持续时间。

确定了相应的定时器持续时间，在660处，定时器(诸如图5中所示的硬件计时器520)随后根据确定的定时器持续时间被初始化，方法的该部分在670处结束。

因此，以这样的方式，定时器可以被初始化为取决于所指示的TTI边界之后的所识别的子帧类型(包括所识别的转换子帧的类型)而具有不同的定时器持续时间。在图7的710处，在定时器到期时，在720处产生上行链路/下行链路模式切换事件，并且方法在730处结束。

在一些示例中，设想如果所识别的跟随TTI边界的子帧类型是下行链路子帧，则定时器可以被初始化为在第一定时器持续时间之后到期，并且如果所识别的跟随TTI边界的子帧类型是转换(特殊)子帧，则定时器可以被初始化为在进一步的定时器持续时间之后到期，该进一步定时器持续时间取决于转换子帧的类型。在一些进一步的示例中，如果所识别的跟随所指示的TTI边界的子帧类型是下行链路子帧，定时器可以被初始化为在零值的定时器持续时间之后到期(即大体上紧接着)，或者可以完全省略定时器的使用，在确定下行链路子 帧跟随所指示的TTI边界时基本上立即产生上行链路/下行链路模式切换事件。

因此，已经描述了使得能够在TDD收发器内产生上行链路/下行链路模式切换事件的方法和设备。有利地，例如在图5中所示的示例中，通过提供适当的定时器配置数据550和帧和子帧信息540，上行链路/下行链路模式切换事件的产生能够适于考虑到不同的帧配置和不同的转换(特殊)子帧。此外，可以在不需要实现额外外部硬件(例如以现场可编程门阵列(FPGA)的形式)的情况下实现此处描述的本发明，以根据在DD收发器的基带域内由例如处理器部件提供的帧/子帧信息产生上行链路/下行链路模式切换事件。

如上所述，本发明可以以在一个或多个处理器部件上运行的计算机程序实现，至少包括当在可编程的设备上运行时用于执行根据本发明的方法的步骤的代码部分，所述可编程的设备诸如是计算机系统或者使得可编程的设备能够执行根据本发明的装置或者系统的功能。

计算机程序是一系列指令，诸如特定的应用程序和/或操作系统。计算机程序可以例如包括如下的一个或更多个：子例程，特征函数，工序，对象方法，目的实现方式，可执行应用，小应用程序，小服务程序(servlet)，源代码，目标代码，共享的库/动态负载库和/或设计在计算机系统上执行的其它指令序列。

计算机程序可以内部存储在实体且非暂态计算机可读存储介质上，或者通过计算机可读传输介质传输到计算机系统。可以在永久地、可拆卸地或远程地耦合到信息处理系统的计算机可读介质上提供计算机程序中的一些或全部。实体且非暂态的计算机可读介质可以包括，例如但不限于，任何数目的如下：包括磁盘和磁带存储介质的磁性存储介质；如光盘介质(例如，CD ROM，CD R等)和数字视频光盘存储介质的光存储介质；非易失性存储器存储介质，包括基于半导体的存储器单元，诸如闪存存储器，EEPROM，EPROM，ROM；铁磁数字存储器；MRAM；易失性存储介质，包括寄存器、缓冲器或高速缓存器、主存储器、RAM等。

计算机处理典型地包括执行(运行)程序或者部分程序，当前程序值和状态信息和操作系统使用以管理处理的执行的资源。操作系统(OS)是管理计算机的资源的共享以及为程序员提供用于访问那些资源的接口的软件。操作系统处理系统数据和用户输入并且通过分配和管理作为对用户的业务的任务和内部系统资源和系统的程序来应答。

计算机系统可以例如包括至少一个处理单元，关联的存储器和多个输入/输出(I/O)装置。在执行计算机程序时，计算机系统根据计算机程序处理信息并且通过输入/输出装置产生结果输出信息。

在前述说明书中，已经参考本发明的实施例的具体示例描述了本发明。但是，将明显的是，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的更广泛的精神和范围的情况下可以做出各种修改和变化，并且这些修改和变化并不限于上述的特定示例。

由于本发明的所述的实施例大部分可以使用本领域技术人员已知的电子组件和电路来实现，因此为了理解和明白本发明的基本概念并且为了不模糊或分散本发明的教导，不会在任何比如上所示出认为是需要的程度更大的程度上解释细节。

如在此所讨论的连接可以是适合于从相应的节点、单元或装置来往传输信号的任何类型的连接，例如通过中间装置传输。因此，除非暗示或另外说明，连接可以例如是直接连接或者间接连接。连接可以被示出或者描述为单个连接，多个连接，单向连接或者双向连接。然而，不同的实施例可以改变连接的实现方式。例如，可以使用分离的单向连接而不是双向连接，反之亦然。同时，可以用串行地或者以时分多路复用的方式传递多个信号的单个连接来替换多个连接。同样，传送多个信号的单个连接可以被分出成为传送这些信号的子集的各个不同的连接。因此，对于传递信号存在多种选择。

在此描述的每一个信号可以被设计为正或者负逻辑。在负逻辑信号的情况下，信号是低电平有效，其中逻辑真状态对应于逻辑电平零值。在正逻辑信号的情况下，信号是高电平有效，其中逻辑真状态对应于逻辑电平一。注意，在此描述的信号中的任意一个可以设计为负 或者正逻辑信号。因此，在可替代实施例中，描述为正逻辑信号的那些信号可以实现为负逻辑信号，而描述为负逻辑信号的那些信号可以实现为正逻辑信号。

本领域技术人员将认识到，逻辑块之间的分界仅仅是示意性的，并且替代实施例可以合并逻辑块或电路元件，或将功能的替代分解施加于不同逻辑块或电路元件。因而，应当理解，在此描述的架构仅仅是示例性的，并且实际上可以实现许多实现相同功能的其它架构。类似地，实现相同功能的组件的任何布置被有效地“关联”以使得实现期望的功能。因此，被组合以实现特定功能的任意两个组件可以被视为彼此“关联”，使得期望的功能得以实现，而不考虑架构或中间组件。同样地，这样关联的任意两个组件还可以被视为彼此“操作地连接”，或“操作地耦接”以实现期望的功能。

此外，本领域技术人员将认识到，上述描述的操作之间的分界仅仅是示意性的。多个操作可以被合并到单个操作中，单个操作可以被分布在若干附加的操作中，并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。此外，替代实施例可以包括特定操作的多种实例，并且在各种其它实施例中操作的顺序可以改变。

此外，例如，在一个实施例中，所示出的示例可以被实现为位于单个集成电路上的电路或者位于同一器件内的电路。例如，图1中示出的TDD收发器100的基带组件已经被示出和描述为在单个集成电路装置(BBIC)110内实现。可替代地，示例可以被实现为任意数目的分离的集成电路或者以合适的方式彼此互连的分离装置。例如，TDD收发器100的基带组件的各种组件可以平均地被实现在多个集成电路装置上。

此外例如，示例或者部分示例可以被实现为物理电路的软表示或者代码表示或者能转变为物理电路的逻辑表示的软表示或者代码表示，任何适当类型的硬件描述语言。

另外，本发明不被限制于实现为非可编程硬件的物理装置或单元，而还可以应用到可编程装置或单元，其能够通过根据合适的程序代码 操作来执行期望的装置功能，例如主机、微型计算机、服务器、工作站、个人计算机、笔记本、个人数字助理、电子游戏、自动或者其它嵌入系统、蜂窝电话和各种其它无线装置、通常在该应用中称为“计算机系统”。

然而，其他变化、变形和替换也是可能的。因此，说明书和附图是示例性的而不是限制性的。在权利要求书中，词语“包括”或“具有”并不排除除在权利要求书中列出的那些以外的其它元件或步骤的存在。此外，如在此使用的术语“一”被定义为一个或超过一个。还有，权利要求中诸如“至少一个”和“一个或多个”的引语的使用不应被解释为暗示以下：由不定冠词“一”对其它权利要求项的引入将包含这样引入的权利要求项的任意特定权利要求限制为仅仅包含一个这样项的发明，即使当相同的权利要求包括引语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一”的不定冠词时也是如此。这同样适用于“所述”(定冠词)的使用。除非另有说明，诸如“第一”和“第二”的术语用于任意地区分这种术语描述的项。因而，这些术语并不必然意图指示这些项的时间上的或其它的优先次序。某些手段仅仅是在互相不同的权利要求中记载的事实并不表示不能使用这些手段的组合来获得优点。