在无线网络中使用具有波束赋型辅助的多频带的制作方法_5

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6的第一无线电模块2302。收发机2314通过一个或多个天线2310发射和接收无线信号。如上所述,这些信号与无线数据网络相关联,例如3GPP LTE或LTE ADV链路。然而,这些实施例不限于这些。
[0159]通信控制器2316控制收发机2314的操作。例如,通信控制器2316调度收发机2314的发射和接收活动。可以通过一个或多个控制设备2326来实施这样的控制和调度。控制设备2326基于通信设备2316从接收机2314接收的操作状态信息2328进行控制。同样地,这样的控制设备基于从无线电模块2304接收的状态消息和/或命令2336来控制。然而,这些实施例不限于这些示例。
[0160]进一步,通信控制器2316基于与收发机2314交换的有效载荷信息2329执行操作。这样操作的示例包括误差校验编码和解码、分组封装、各种媒体接入控制协议功能等。
[0161]如图23所示,第二无线电模块2304包括收发机2318和通信控制器2320。收发机2318还通过一个或多个天线2350发射和/或接收无线信号。如上所述,这些信号与无线数据网络相关联,例如IEEE 802.1lad链路。然而,这些实施例不限于此。
[0162]通信控制器2320控制收发机2318的操作。这包括收发机2318的调度发射和接收活动。可以通过一个或多个控制指令2322来实施这样的控制和调度。控制指令2322是基于操作状态信息2324,其由通信控制器2320从收发机2318接收。同样地,这样的控制指令是基于从无线电模块2302接收的状态消息和/或命令2334。然而,这样的实施例不限于这些示例。
[0163]另外,通信控制器2320基于与收发机2318交换的有效载荷信息2325来执行操作。这样操作的示例包括误差校验编码和解码、分组封装、各种媒体接入控制协议功能等。
[0164]除了执行上述的控制操作,通信控制器2316、2320在无线电模块2302、2304之间提供协作。该协作包括信息交换。例如,图23示出了通信控制器2316向控制器2320发射状态信息和/或命令2334。相反地,通信控制器2320向通信控制器2316发射状态消息和/或命令。这些消息按照分配给不同信号线路的信号来执行。在这种分配下,每个消息都是一个信号。然而,进一步的实施例可替代地使用数据消息。通过各种连接来发射这样的数据消息。示例性的连接包括并行接口、串行接口和总线接口。进一步,与片上系统(SoC,system on chip)发展一样,分离通信控制器2316、2320实际为相同部分的娃片或相同的核心处理器。通信控制器2316、2320实际为操作在相同芯片上的不同功能调用或软件模块。在这样情况下,消息不使用诸如并行接口、串行接口或总线接口的不同物理连接。当功能灌入一个芯片时,这些消息可以作为消息队列传送,经由栈共享、经由信号量或标记发射等。这些实施例不限于上述内容。
[0165]主处理器2306可以与无线电模块2302、2304交换信息。如在图23所示,这样的交换可以通过互联介质2308产生。例如,主处理器2306向这些无线电模块发射用于无线传输的信息。相反地,无线电模块2302和2304向以无线传输接收的主处理器2306发射信息。另外,主处理器2306与无线电模块2302和2304交换关于它们的配置和操作的信息。这样信息的示例包括主处理器2306向无线电模块2302、2304发射的控制指令。
[0166]互联介质2308为这些设备提供耦合,例如第一无线电模块2302、第二无线电模块2304和主处理器2306。因此,例如,互联介质2308包括一个或多个总线接口。示例性接口包括通用串行总线(USB)接口、串行外围互联(SPI)接口、安全数字输入输出(SD1)接口、以及各种计算机系统总线接口。另外或可替代地,互联介质2308包括不同元件对之间的一个或多个点对点连接(例如,并行接口、串行接口等)。在某些情况下,主处理器2306为与通信控制器2316、2320 —样的相同的物理芯片。因此,互联介质2308为软件,而不是诸如USB、SD1、SP1、总线、并行等的物理接口。与这样的情况一样,互联介质2308执行为消息队列、信号量、功能调用、栈、全局变量、指针等。这些实施例不限于上述内容。
[0167]在不同实施例中,用户设备2202的收发机2314、2318包括发射机电路和/或接收机电路,例如收发机2314、2318各自的发射机电路2380、2386和/或接收机电路2382、2388。发射机电路2380、2386和接收机电路2382、2388与分别在图7、12所描述的电路700、1200的发射机电路702、1202和接收机电路704、1204相同或类似。应当知道,对于特定发射机电路或接收机电路的参考符号可用于这些所述的其他类型的发射机电路或接收机电路。例如,用于用户设备2202的某些实施例可参考发射机电路2382或接收机电路2388来描述,尽管其他实施例可使用任意的接收机电路704、1204、2382、或2388。这些实施例不限于上述内容。
[0168]在一个实施例中,用户设备2202的收发机2314、2318包括与处理器电路耦合的接收机电路2382、2388。处理器电路的示例包括但不限制为控制控制器2316、2320、主处理器2306、主处理器2306的处理器电路2390、何其他处理设备、电路或结构。
[0169]在如图23所示的实施例中,接收机电路2382配置为接收与第一波瓣宽度2210相关联的第一频带上的第一信号。接收机电路2388配置为接收与第二波瓣宽度2220相关联的第二频带上的第二信号。从基站2204接收第一信号,和其包括诸如包含帧同步参数的控制信息。从基站2208接收第二信号,和其包括诸如包含帧同步信号的控制信息。
[0170]值得注意,尽管某些实施例描述的关于基站2204、基站2208和用户设备2202在实时操作期间交换用于帧同步操作的帧同步参数,应当知道帧同步参数是无线标准中的标准化元件,其可由通信系统2240、2250、基站2204、2208和用户设备2202在这些元件的每一个的设计和生产阶段来设置。另外或可替代地,在这些元件的每一个的初始操作期间,帧同步参数分布到通信系统2240、2250、基站2204、2208和用户设备2202。这些实施例不限于以上内容。
[0171]处理器电路2390配置为激活或去激活接收机电路2382、2388以基于帧同步参数来接收帧同步信号。一旦检测到帧同步信号,则处理器电路激活接收机电路2388以接收在第二频带的第三信号,所述第三信号包括有效载荷数据。
[0172]帧同步参数用于通信系统2240、2250中通信帧(或帧)的时序同步。帧同步参数表现为定义的时间间隔,例如帧同步周期(或系统周期),以便选择的在通信系统2240(例如第一频带或更低频带)和通信系统2250(例如,第二频带或更高频带)的典型时序跨度为选择的帧同步周期的整数个部分。
[0173]核心网2230的控制实体2290自动建立用于通信系统2240、2250的初始帧同步参数,并且响应于通信系统2240、2250的操作环境或用户指令(例如系统提供者或管理者)的改变,动态地更新帧同步参数。可替代地,诸如系统提供者或系统管理者的用户定义帧同步参数,并且将定义的帧同步参数输入控制实体2290以代表通信系统2240、2250存储、传播和管理。这些实施例不限于上述内容。
[0174]图24示出了共用于两个不同类型的无线通信系统2240、2250的帧同步周期2410的时序图2400。如图24所示,一个或更多个通信帧2412(例如,无线电帧)通过第一频带2402在通信系统2240的基站2204与用户设备2202之间传输。进一步,一个或多个通信帧2416(例如,无线电帧)通过第二频带2404在通信系统2250的基站2208与用户设备2202之间传输。
[0175]通常,当接收大量组帧数据时,用户设备2202执行帧同步操作。帧同步是一个过程,其中识别输入的帧同步信号,并允许提取帧中的数据比特用于解码或传输。该过程有时被认为是“组帧(framing)”。通过指示报头信息的末端(例如,控制信息或控制比特)和数据(例如,数据信息或数据比特)的开始,帧同步信号成为独特的比特序列和/或用于同步传输的独特的波形。换句话说,帧同步信号允许用户设备2202从大量组帧数据中的数据比特中分辨控制比特。帧同步信号的示例包括但不限制为同步字、同步字母、信标、前导、在帧中定义的长度的空间、自同步编码、组帧比特、非信息比特等。在某些情况下,帧同步信号随同数据比特一起被发射,例如在OFDM调制下。在这种情况下,预定义并且固定关于数据比特的帧同步信号的时序,其允许经由帧同步信号指示数据比特的时序。这些实施例不限于上述内容。
[0176]然而,当使用多个通信系统2240、2250尝试执行帧同步时,会产生一个问题。诸如通信系统2200的双模通信系统的一个优点是,通信系统2240的第一频带2402被用于OOB信令以快速获得和建立在建立通信系统2250与用户设备2202之间用于高速数据通信的通信信道,所述高速数据通信例如高清(HD,high-definit1n)视频。然而,在从通信系统2250的基站2208请求第二或第三信号之前,用户设备2202需要检测在第二频带2404上发射的诸如信标的帧同步信号。因为用户设备2202没有基站2208何时发射帧同步信号的先验知识,那么接收机电路2382 (或2388)需要连续扫描第二频带2404以便检测帧同步信号。由接收机执行大量的扫描操作耗费大量的功率,而这又是移动设备的稀缺资源。另外,通信系统2240、2250的帧2412、2416都不需要校准。因此,用户设备2202不使用与在第一频带2402上的帧2412相关联的已知的时序来估算与在第二频带2404上的帧2416相关联的时序。在使用多个毫米波系统(例如,多个通信系统2250)的情况下,由于需要额外的操作来确定检测那些毫米波信号,这会消耗更多的功率,该问题进一步恶化。
[0177]为了解决这些和其它问题,控制实体2290建立和存储用于分别将频带2402、2404上发射的帧2412、2416同步的帧同步周期2410。控制实体2290可定义、产生、选择或建立帧同步周期2410。帧同步周期2410然后用来设置在通信系统2240(例如,第一频带或更低频带)和通信系统2250(例如第二频带或更高频带)的时序跨度,其为选择的帧同步周期2410的整数个部分。
[0178]用户设备2202的处理器电路2390接收来自与第一波瓣宽度2210相关联的第一通信系统2240的第一信号。所述第一信号包括帧同步参数2410。帧同步参数2410包括或表现用于与第二波瓣宽度2220相关联的第二通信系统2250的参考时间间隔。参考时间间隔的示例包括正同步周期2418。例如,在一个实施例中,参考时间间隔由与第一波瓣宽度2210相关联的第一通信系统2240的一个或多个帧2412等分。
[0179]在一个实施例中,控制实体2290向诸如第二通信系统2250的毫米波通信系统的信标间隔2418设置帧同步周期2410。信标间隔2418为信标帧传输之间的时间间隔,并且可配置用于不同的系统。选择特定信标间隔2418,并可由诸如第一通信系统2240的蜂窝通信系统的一个或多个帧2412等分。例如,假定信标间隔2418设置为100毫秒(ms)用于第二通信系统2250。该10ms被等分为第一通信系统2240的10个无线电帧2412,其中一个无线电帧Tf= 307200TS= 10ms,并且一个半帧153600TS= 5ms。应当知道,对于关于第一频带2402 (例如,更低频带)和第二频带2404 (例如,跟高频带)上的协议的不同时间跨度的帧同步周期2410的其他定义也是可能的。这些实施例不限于上述内容。
[0180]图25示出了使用帧同步周期2418将来自两个不同类型的无线通信系统2240、2250的帧进行同步的时序图2500。如前所述,用户设备2202使用表现为帧同步周期2418的帧同步参数来分别将在频带上发射的帧2412、2416同步。因此,分别由通信系统2240、2250发射的帧2412、2416被校准。这样,用户设备2202使用与第一频带2402相关联的帧2412的已知时序来精确地估算或预测与在第二频带2402上的帧2416相关联的时序。为了保存功率,用户设备2202激活或去激活第二无线电模块2304的收发机2318的接收机电路2388以检测和接收将被调度到达的帧同步信号,从而降低用户设备2202的功率消耗。
[0181]时序图2500进一步展示了该技术。如图25所示,时序图示出了由第二频带2404发射的两种不同类型的信号。第一类型的信号为信标2502。第二类型的信号为有效载荷数据2504和/或除了信标之外的其他信号。用户设备2202的处理器电路2390激活第二无线电模块2304的收发机2318的接收机电路2388 (或2382)以在信标传输间隔期间检测和接收信标2502。处理器电路2390在由帧同步参数定义的时间间隔期间去激活接收机电路2388(或2382)以保存功率,S卩,信标间隔内没有信标被发射。相反地,传统的解决方案使得接收机电路2388 (或2382)被连续激活以便检测和请求信标2502。在这种方式下,用户设备2202可以更高效地利用功率,从而延长用户设备2202的电池寿命。
[0182]图26示出了使用帧同步周期2418来检测帧同步信号的操作环境2600。在如图26所示的实施例中,帧同步器模块2606接收和输入帧同步参数2602和一个或多个操作参数2604。操作参数2604用来提供帧同步器模块2606所需的信息以开始帧2412、2416的同步,例如N个最新接收的帧2412、计数值、计时器值等。帧同步器模块2606包括由处理器模块2390执行时使得帧同步器模块2606输出控制指令2608的计算机程序指令。控制指令2608为至少两种类型,包括用来激活接收机电路2388(或2382)的第一类型,和用来去激活接收机电路2388的第二类型。去激活包括从全功率状态到完全功率关闭状态的不同的功率状态,例如由高级配置和功率接口(ACPI)规范定义的。ACPI规范给用户设备2202的操作系统提供了用于设备配置和功率管理的开放标准。正如合适的,帧同步器模块2606发射控制指令2608到无线电模块2302、2304。
[0183]图27示出了使用帧同步周期2418控制无线接收机检测帧同步信号的过程2700。由用户设备2202执行这里描述的与过程2700有关的动作/操作。
[0184]在方框2702中,过程2700包括激活第一接收机,例如参考图23描述的收发机2314的接收机部分。例如,当用户设备2202进入到第一通信系统2240的小区2212时,开始从基站2204接收控制信号。用户设备2202激活第一无线电模块2302的收发机2314的接收机电路2382以建立基站2204和用户设备2202之间的通信信道。在某一时刻,用户设备2202继续在小区2212内移动,直到其进入第二通信系统2250的小区2222。在这一时亥丨J,用户设备2202处于基站2204、2208的传输范围内。
[0185]在方框2704,过程2700包括在与第一波瓣宽度相关联的第一频带上接收第一信号。例如,当用户设备2202进入小区2212时,它开始在第一频带2402上接收来自基站2204控制信号,该控制信号具有信息以辅助预配置用户设备2202以便使用第二频带2204与第二通信系统2250建立通信信道。该信息被用于信号检测、粗波束赋型、CFO估算、时序同步、和对从基站2208请求信号有用的其他操作。
[0186]在方框2706,过程2700包括从第一信号重新获取时序信息,所述时序信息用于指示何时在与比第一波瓣宽度更窄的第二波瓣宽度相关联的第二频带上检测第二信号。在第一频带2402的第一信号由信号和包括时序信息的控制信息构成,例如帧同步参数2602,以分别将通信系统2240、2250的帧2412、2416的帧进行同步。用户设备2202使用第一信号以便于使用波瓣宽度2220的第二频带2402的第二信号的检测和接收。第二波瓣宽度2220比第一波瓣宽度2210更窄,从而提供相对于更宽的第一波瓣宽度2210更高的数据速率。
[0187]在一个实施例中,帧同步器模块2606重新获取时序信息,该信息包括表现为共用于在第一频带2401上进行信息传输的第一通信系统2240和在第二频带2404上进行信息传输的第二通信系统2250的帧同步周期帧同步参数2602。帧同步周期2418与第二通信系统2250的定义的间隔匹配,例如第二通信系统2250的多个信标间隔。同时,帧同步周期2418与第一通信系统2240的定义的间隔匹配,例如第一通信系统2240的多个定义间隔。例如,在一个实施例中,帧同步周期2418均匀地与第一通信系统2240的一个或多个帧2412(例如,无线电帧)匹配。
[0188]在方框2708中,过程2700包括激活第二接收机,例如在图23所述的收发机2318的接收机部分。例如,帧同步器模块2606接收帧同步参数2602,并输入和输出控制指令2608以激活第二无线电模块2304的收发机2318的接收机电路2388。
[0189]在方框2710,过程2700包括在第二频带接收具有时序信息的第二信号。所述第二信号由信号、控制信息和其他信息组成,该控制信息便于信号检测、精细波束赋型、CFO估算
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