用于在无线通信系统中控制发射和接收操作的装置和方法
【专利摘要】提供一种用于在无线通信系统中对发射和接收控制进行控制的装置和方法。该装置包括至少一个电压调节器、耗电器、至少一个电容器和控制器。至少一个电压调节器提供是调节后电压的电源。耗电器使用是调节后电压的电源来处理射频(RF)信号。至少一个电容器连接到至少一个电压调节器的输出端口和耗电器的电源输入端口。控制器在通信装置的去激活时段期间关闭至少一个电压调节器，并且在通信装置的激活时段期间打开至少一个电压调节器。
【专利说明】用于在无线通信系统中控制发射和接收操作的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信系统。
【背景技术】
[0002]通常，用于第3代(3G)和/或第4代(4G)移动通信系统的收发信机以每帧为基础来控制发射和接收操作。例如，在作为4G通信标准之一的长期演进(LTE)标准中，一帧具有10毫秒(ms)的长度，并且包括10个每个具有Ims的长度的子帧。
[0003]接收机以每子帧为基础控制通信信道，并且对相应移动通信系统的操作进行编程。发射机也以每子帧为基础控制信道，并且对相应移动通信系统的操作进行编程。在这时候，发射机可以执行不连续发射(DTX)模式，以便在子帧时段中间歇地打开/关闭输出。DTX模式节省发射机中的功耗。为了相同的目的，接收机可以执行不连续接收(DRX)模式。DTX模式和DRX模式的主要角色是允许终端不连续地监视控制信道，并且去激活射频(RF)块，从而将其置于睡眠状态中，并且以定义的间隔立即激活RF块。在下面在图1中图示出根据DTX模式的RF输出的示例。
[0004]图1图示出根据相关技术的在无线通信系统中根据DTX模式的RF输出。
[0005]参考图1，帧110包括多个子帧120。在图1中，DTX模式被定义为在偶数号码的子帧打开发射操作并且在奇数号码的子帧关闭发射操作。依据这一点，如图1所图示的，RF输出发生在偶数号码的子帧中，并且没有发生在奇数号码的子帧中。例如，LTE标准规定根据DTX模式完成从关机状态到激活状态或者从激活状态到关机状态的转换所需要的时间在20微秒(μ s)内。
[0006]通常，无线通信系统的发射机包括RF集成电路(RFIC)、功率放大器(PA)和前端。在第二代(2G)系统、2.5代(2.5G)系统和其他类似系统中，RFIC、PA、前端和其他类似的元件被直接地供给电池电力来作为它们的电源以用于操作。PA是发射机中典型地具有最高功耗的元件。当PA被直接地供给电池电力时，PA的损耗特征可以根据由电池的充电和/或放电所引起的电压改变而变化。因此，直到在电池单元的充电之后所充电的电池单元耗尽为止，或换句话说，在电池单元的放电期间，PA的效率特性不处于最佳点。也就是说，PA在包括电池单元的充电和放电的整个间隔没能维持极好的特性。而且，在诸如大城市区之类的挤满基站的地理区域中，PA的发射输出可以是低功率或中等功率，而不是峰值功率。但是，在低功率或中等功率发射输出的时候，使用电池电压的为了峰值功率的效率被优化的PA可能由于不必要高的源电压而遭受大的损耗。
[0007]依据这一点，为了消除由电池电压改变或中等功率发射引起的性能损失的因素，下一代通信系统采用诸如直流(DC)-DC转换器、低压差(LDO)线性调节器之类的电压调节器以及其他类似的或适当的电压调节器，以便调节电池电力，并且为发射机的核心设备供给预先调节的电源作为电源。由于这一点，尽管在电池的充电/放电周期期间存在电压改变，但是发射机可以被供给通过电压调节器调节的调节后电压，并且甚至对于低功率或中等功率发射，发射机也可以被供给有根据需要而具有尽可能低的电压的电源。因此，发射机的核心设备可以连续地操作在最佳效率点，并且同样，可以防止由源电压开销所引起的功率损耗。
[0008]供给调节后电压的电压调节器可以包括在其输出端口具有非常大的容量的电容器，并且可以使用电容器来调节输出电压。因此，可能需要相当长的时间，以便进行从关闭状态到打开状态的转换并且达到调节后电压，或者以便进行从打开状态到关闭状态的转换并且达到0V。也就是说，电容器的充电/放电周期所需要的时间使得不可能取决于诸如DTX模式之类的非常快速的时间间隔、根据发射操作的激活/去激活周期来打开/关闭电压调节器。
[0009]如上所述，如果通信设备被加电，则电压调节器可以不管发射机中的设备的打开/关闭而维持开启状态。由于这一点，甚至在发射机不进行操作的空闲状态中，电压调节器也消耗用来进行操作的电流。通常，对于相对长的时间，移动终端操作在空闲状态中以便不进行传送和接收，以致电压调节器在空闲状态期间持续消耗的电流可能作为累积的功率损耗达到可观的量。而且，甚至在参考图1描述的DTX模式中，电压调节器也持续地消耗电流。该问题甚至也可能出现在DRX模式中。根据直观认识，如果由电压调节器消耗的电流的量被设计为较小，则似乎可以解决电压调节器的功率浪费问题。但是，降低所消耗的电流的量可能招致使性能变坏的新问题。因此，需要提出一种替换方式，用于在没有由于电压调节器的性能损失的情况下使由电压调节器消耗的电流的量最小化。
【发明内容】
[0010]本发明的方面将至少解决以上提及的问题和/或缺点并且至少提供如下所述的优点。因此，本发明的方面将提供一种用于在无线通信系统中最小化在发射机中发生的电流的浪费的装置和方法。
[0011]本发明的另一个方面将提供一种用于在无线通信系统中最小化由电压调节器消耗的电流的装置和方法。
[0012]本发明的又一方面将提供一种用于在无线通信系统中执行对不连续发射/不连续接收(DTX/DRX)模式优化的发射/接收控制的装置和方法。
[0013]本发明的又一个方面将提供一种用于在无线通信系统中在DTX/DRX模式执行期间进行激活和去激活状态之间的快速转换的装置和方法。
[0014]通过提供一种用于在无线通信系统中控制发射和接收操作的装置和方法来实现上述方面。
[0015]根据本发明的一个方面，提供一种无线通信系统中的通信装置。该装置包括至少一个电压调节器、耗电器、至少一个电容器和控制器。至少一个电压调节器提供是调节后电压的电源。耗电器使用是调节后电压的电源来处理射频(RF)信号。至少一个电容器连接到至少一个电压调节器的输出端口和耗电器的电源输入端口。控制器在通信装置的去激活时段期间关闭至少一个电压调节器，并且在通信装置的激活时段期间打开至少一个电压调节器。
[0016]根据本发明的另一个方面，提供一种无线通信系统中的通信设备的操作方法。该方法包括:在通信设备的去激活时段期间关闭至少一个电压调节器，并且在通信设备的激活时段期间打开至少一个电压调节器。[0017]根据本发明的又一个方面，提供一种无线通信系统中的通信设备的基带处理装置。装置包括确定单元和生成器。确定单元用于确定去激活时段。生成器用于生成用于在去激活时段期间关闭至少一个电压调节器的控制信号，并且生成用于在激活时段期间打开至少一个电压调节器的控制信号。
[0018]根据结合附图所采用的公开本发明的示意性实施例的以下详细描述，本发明的其他方面、优点和显著的特征将对于本领域技术人员变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]根据结合附图所采取的以下详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更明显，在附图中:
[0020]图1图示根据相关技术的在无线通信系统中根据不连续发射(DTX)模式的射频(RF)输出；
[0021]图2图示根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的发射机；
[0022]图3图示根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的接收机；
[0023]图4图示根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的基带处理器；
[0024]图5是图示根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的DTX/不连续接收(DRX)模式执行的流程图；
[0025]图6是图示根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的设备的电力应用的流程图；
[0026]图7是图示根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的负载电容器的放电的流程图；
[0027]图8是图示根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的通信设备的组成元件的状态变化的图解；和
[0028]图9是图示根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的发射机的核心设备的控制信号的图解。
[0029]遍及附图，应当注意到，相同附图标记用于描绘相同的或类似的要素、特征和结构。
【具体实施方式】
[0030]提供参考附图的以下描述以帮助全面理解如权利要求和它们的等同物所限定的本发明的示意性实施例。其包括各个特定细节来帮助该理解，但是这些各个特定细节将被认为仅仅是示例性的。因此，那些本领域普通技术人员将认识到，能够在没有背离本发明的范围和精神的情况下做出在此描述的实施例的各种改变和修改。此外，为了清楚和简明可以省略对众所周知的功能和构造的描述。
[0031]在以下描述和权利要求中使用的术语和措词不限于书目意义，而是仅仅由发明人使用来实现本发明的明确的且一致的理解。因此，应当对本领域技术人员显而易见的是，提供本发明的示例性实施例的以下描述，仅仅是为了说明目的，而不是为了限制如所附权利要求和它们的等同物所限定的本发明。
[0032]应当理解，单数形式“ 一 ”、“ 一个”和“该”包括复数指代，除非上下文清楚地指示并非如此。因此，例如，对“一个组件表面”的指代包括对一个或多个这样的表面的指代。
[0033]当前示意性实施例涉及用于在无线通信系统中控制发射和接收操作并且用于在无线通信系统中最小化电压调节器的电流消耗的装置和方法。更具体地，关于长期演进(LTE)标准来描述不连续发射(DTX)模式和不连续接收(DRX)模式。然而，本发明不限于此，并且本发明可以被应用于具有所生成的像DTX模式和DRX模式那样的间歇的去激活时段的其他类似的且适当的通信系统。例如，其他系统可以是高速分组访问(HSPA)、高速下行链路分组访问(HSDPA)、高速上行链路分组访问(HSUPA)、无线保真度(WiFi)、全球微波接入互操作性(WiMAX)和其他类似的通信系统。
[0034]以下描述根据当前示意性实施例的用于控制发射和接收操作的定时规则。为了以下描述方便，描述DTX模式来作为示例，但是所描述的定时规则也适用于DRX模式。根据本发明的示例性实施例的用于打开/关闭通信设备中的收发信机的核心设备的控制定时包括‘DTX完成定时的规则’和‘核心设备的激活/去激活定时的规则’。如下给出表1的定时规则的详细示例。
[0035]
【权利要求】
1.一种无线通信系统中的通信装置，该装置包括: 至少一个电压调节器，被配置为提供是调节后电压的电源； 耗电器，被配置为使用是调节后电压的电源来处理射频(RF)信号； 至少一个电容器，连接到至少一个电压调节器的输出端口和耗电器的电源输入端口 ；和 控制器，被配置为在通信装置的去激活时段期间关闭至少一个电压调节器，并且在通信装置的激活时段期间打开至少一个电压调节器。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，当向通信装置供给电源时，控制器在将耗电器维持在关闭状态中的同时打开至少一个电压调节器。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，在打开至少一个电压调节器之后，如果至少一个电压调节器的输出电压大于第一阈值，则控制器关闭该至少一个电压调节器。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，在打开至少一个电压调节器之后，如果流逝第一持续时间段，则控制器关闭该至少一个电压调节器。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，如果在至少一个电压调节器的关闭状态中至少一个电压调节器的输出电压小于第二阈值，则控制器打开该至少一个电压调节器。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，如果在至少一个电压调节器的关闭之后已经流逝预定义的第二持续时间段，则控制器打开至少一个电压调节器。
7.一种无线通信系统中的通信设备的基带处理装置，该装置包括: 确定单元，用于确定去激活时段；和 生成器，用于生成用于在去激活时段期间关闭至少一个电压调节器的控制信号，并且生成用于在激活时段期间打开至少一个电压调节器的控制信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，至少一个电压调节器用于向耗电器提供是调节后电压的电源，并且 其中，耗电器用于使用是调节后电压的电源来处理射频(RF)信号。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，当向通信装置供给电源时，生成器用于生成用于将耗电器维持在关闭状态中的控制信号并且用于生成用于打开至少一个电压调节器的控制信号。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，在打开至少一个电压调节器之后，如果至少一个电压调节器的输出电压大于第一阈值，则生成器用于生成用于关闭至少一个电压调节器的控制信号。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，在打开至少一个电压调节器之后，如果流逝第一持续时间，则生成器用于生成用于关闭至少一个电压调节器的控制信号。
12.根据权利要求7所述的装置，其中，如果在至少一个电压调节器的关闭状态中至少一个电压调节器的输出电压小于第二阈值，则生成器用于生成用于打开至少一个电压调节器的控制信号。
13.根据权利要求7所述的装置，其中，如果在关闭至少一个电压调节器之后已经流逝预定义的第二持续时 间段，则生成器用于生成用于打开至少一个电压调节器的控制信号。
14.根据权利要求1所述的装置或根据权利要求7所述的装置，其中，通过不连续发射(DTX)模式和不连续接收(DRX)模式之一来确定去激活时段和激活时段。
15.根据权利要求1所述的 装置或根据权利要求7所述的装置，其中，耗电器包括功率放大器(PA)、振荡器、混频器、复用器(MUX)、解复用器(DEMUX)、双工机、滤波器和开关中的至少一个。
【文档编号】H04W52/02GK103988554SQ201280061588
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年7月17日 优先权日:2011年10月14日
【发明者】朴福珠, 金英日, 粱埈硕 申请人:三星电子株式会社