專利名稱：帶有間斷性關(guān)閉射頻電路的無(wú)線接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)主要涉及無(wú)線通信，更具體而言，涉及控制無(wú)線通信終端的運(yùn)行。
背景技術(shù)：
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access,微波存取全球互 通)是一種用于無(wú)線數(shù)據(jù)包通信的新技術(shù)。WiMAX在概念上類似于IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 11所定義 的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)，但是WiMAX具有許多被設(shè)計(jì)為用于提高性能和范圍的改進(jìn)。最 初的 WiMAX標(biāo)準(zhǔn)-IEEE 802. 16-規(guī)定了在 10 66GHz 范圍內(nèi)的 WiMAX。近來(lái)，IEEE 802. 16a 增加了對(duì)于2 IlGHz范圍的支持，并且IEEE 802. 16e (被公認(rèn)為IEEE 802. 16-2005)利 用一種提高的正交頻分多址接入(OFDMA)調(diào)制方案，將WiMAX擴(kuò)展至移動(dòng)應(yīng)用。在本專利 申請(qǐng)和權(quán)利要求的語(yǔ)境中，術(shù)語(yǔ)“802. 16”用于總稱最初的IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn)及其所有變體 和擴(kuò)展，除非另有特別說(shuō)明。為了節(jié)省功率，IEEE 802. 16-2005 (具體參見(jiàn)第6. 3. 21節(jié))定義一休眠機(jī)制，該 休眠機(jī)制可用于減少占空比——在該占空比期間移動(dòng)站(MS)必須監(jiān)聽(tīng)下行鏈路信號(hào)的占 空比。為了調(diào)用該機(jī)制，MS向基站發(fā)送一休眠請(qǐng)求(SLP-REQ)信號(hào)，識(shí)別幀——在該幀期 間MS將休眠并且將因此不再接收下行鏈路信號(hào)。在這些休眠幀中，MS將關(guān)閉其電路中的 一些，從而減少功率消耗而不會(huì)冒險(xiǎn)丟失下行鏈路發(fā)射。第三代合作伙伴計(jì)劃長(zhǎng)期演進(jìn)(3GPP_LTE)是另一種用于無(wú)線包通信的新技術(shù)， 其也被公知為演進(jìn)的通用陸地?zé)o線接入(E-UTRA)。LTE標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在正由3GPP的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò) (RAN)技術(shù)規(guī)范組(TSG)開發(fā)。在一些方面，LTE類似于IEEE 802. 16e標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的WiMAX 技術(shù)。例如，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都使用下行鏈路(DL)信道中的增強(qiáng)型正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制方案。LTE標(biāo)準(zhǔn)定義一種被稱為“RRC_連接模式中的不連續(xù)接收(DRX) ”的休眠機(jī)制。所 述DRX機(jī)制被用于減少占空比——在其期間用戶終端(在LTE中被稱為用戶設(shè)備-UE)試 圖從一基站(被稱為演進(jìn)的節(jié)點(diǎn)B-eNodeB)中接收下行鏈路信號(hào)。所述DRX機(jī)制定義一持 續(xù)時(shí)間，在該持續(xù)時(shí)間內(nèi)UE為可能的分配監(jiān)視eNodeB所發(fā)射的LTE控制消息，并且也進(jìn)行 各種信號(hào)測(cè)量。在該持續(xù)時(shí)間之外，UE不接收下行鏈路信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
在諸如WiMAX和LTE的無(wú)線多路接入系統(tǒng)中，基站(BS)以同步幀的序列發(fā)射并 接收信號(hào)。取決于數(shù)據(jù)發(fā)射的要求，基站向無(wú)線終端指派相應(yīng)的時(shí)間分配用于在每個(gè)幀內(nèi) 動(dòng)態(tài)接收和發(fā)射。所述基站通常在一分配區(qū)段(allocation zone)內(nèi)發(fā)射時(shí)間分配的指派(assignment)，所述分配區(qū)段位于開始每個(gè)下行鏈路幀的附近。所述分配表明在幀的接 下來(lái)數(shù)據(jù)區(qū)段中，將向每個(gè)終端發(fā)射下行鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)間(以及接下來(lái)的上行鏈路發(fā)射時(shí) 間)。用于描述不同大氣干擾和協(xié)議元件的術(shù)語(yǔ)，可能在不同標(biāo)準(zhǔn)中不相同。例如， WiMAX標(biāo)準(zhǔn)定義了幀，所述幀被細(xì)分為上行鏈路和下行鏈路子幀，并且可被進(jìn)一步細(xì)分為區(qū) 段。另一方面，所述LTE標(biāo)準(zhǔn)定義了幀順序，所述幀順序可包括上行鏈路和/或下行鏈路子 幀。在位于開始下行鏈路幀中的“映射區(qū)段”中，WiMAX基站向用戶終端發(fā)射分配信息，然 而LTE eNodeB發(fā)射在被稱為物理下行鏈路控制信道(PDCCH)的專門OFDM符號(hào)中的分配信 息，所述PDCCH位于開始下行鏈路子幀的附近。在本專利申請(qǐng)及權(quán)利要求中，通常參考的是 基站(其可能包括，例如，WiMAX BS或者LTE eNodeB)、無(wú)線終端(例如，WiMAX移動(dòng)站或者 LTE UE)、下行鏈路和上行鏈路幀(其可能包括，例如，WiMAX幀或者LTE子幀)，以及分配信 息(其可能包括，例如，WiMAX映射消息或者LTE PDCCH)。這些術(shù)語(yǔ)因此應(yīng)被理解為適用于 任何可應(yīng)用的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)元件，即使所述標(biāo)準(zhǔn)通常使用不同的術(shù)語(yǔ)。本發(fā)明所公開的實(shí)施方案利用可應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，從而在下行鏈路幀內(nèi) 的時(shí)間間隔中關(guān)閉終端的元件，在所述下行鏈路中希望不存在終端接收的數(shù)據(jù)。在分配區(qū) 段然后在數(shù)據(jù)區(qū)段內(nèi)的指派時(shí)間分配過(guò)程中，將終端電路啟動(dòng)用于接收并處理由基站發(fā)射 的下行鏈路數(shù)據(jù)。然而，在指派時(shí)間分配之外的時(shí)間間隔中，終端的一些元件-諸如無(wú)線接 收機(jī)-被關(guān)掉從而降低功率消耗。(術(shù)語(yǔ)“關(guān)閉”在本專利申請(qǐng)和權(quán)利要求的上下文中被廣 義使用，指的是通過(guò)減少功能性降低功率消耗的操作模式的任何改變。)除了全幀關(guān)閉技術(shù) 之外，這種類型的幀內(nèi)關(guān)閉還可用于，諸如上述的WiMAX和LTE休眠機(jī)制，從而最小化無(wú)線 終端的功率消耗并最大化電池壽命。因此，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，提供了一種用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的終端，所述終端包括射頻(RF)接收機(jī)，其被配置為接收且下變頻一RF信號(hào)以產(chǎn)生一輸出信號(hào)，所述RF 信號(hào)包括下行鏈路幀，每個(gè)下行鏈路幀包括在一數(shù)據(jù)區(qū)段之前的至少一個(gè)分配區(qū)段，所述 分配區(qū)段包含對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)段中的這樣的時(shí)間分配的指示，在所述時(shí)間分配期間下行鏈路數(shù)據(jù) 將被發(fā)射至終端；模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，其被耦合以將輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字采樣流；以及數(shù)字處理電路，其被耦合以響應(yīng)于分配區(qū)段中的指示，處理所述數(shù)字采樣以識(shí)別 時(shí)間分配，并恢復(fù)在所識(shí)別的時(shí)間分配中發(fā)射的下行鏈路數(shù)據(jù)，而在位于所識(shí)別的時(shí)間分 配之外的下行鏈路幀中，在至少一個(gè)時(shí)間間隔中關(guān)閉RF接收機(jī)。在一些實(shí)施方案中，所述數(shù)字處理電路包括數(shù)字物理層接口(PHY)；媒體存取控制(MAC)處理器；以及功率控制器，其被耦合從而在至少一個(gè)時(shí)間間隔中，關(guān)閉除了 RF接收機(jī)之外的所 述終端的至少一個(gè)數(shù)字組件，所述至少一個(gè)數(shù)字組件選擇自由A/D轉(zhuǎn)換器、PHY和MAC處理 器組成的一組部件中。在一實(shí)施方案中，所述時(shí)間分配具有一開始時(shí)間和一結(jié)束時(shí)間，并且其中所述數(shù) 字處理電路被配置為在接收了分配區(qū)段中的指示之后關(guān)閉RF接收機(jī)，然后在比時(shí)間分配 的開始時(shí)間領(lǐng)先了第一容限的第一時(shí)間處，啟動(dòng)RF接收機(jī)；然后在比時(shí)間分配的結(jié)束時(shí)間滯后了第二容限的第二時(shí)間處，關(guān)閉RF接收機(jī)。在另一實(shí)施方案中，所述數(shù)字處理電路被配置為在下行鏈路幀的第一部分中處理 所述數(shù)字采樣，從而確定在其上接收RF信號(hào)的無(wú)線信道的一個(gè)或多個(gè)特征，然后響應(yīng)于所 述一個(gè)或多個(gè)特征確定第一和第二容限。在一公開的實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多個(gè)特征包 括信道相干性特征，并且所述第一和第二容限隨著無(wú)線信道相干性的減少而增加。所述信 道相干性特征可包括時(shí)間相干性和帶寬相干性。通常，所述第一和第二容限隨著時(shí)間相干 性的增加而增加，還隨著帶寬相干性的減少而增加。然而在另一實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多 個(gè)特征包括無(wú)線信道的信噪比(SNR)，并且所述第一和第二容限隨著無(wú)線信道的SNR的減 少而增加。在一些實(shí)施方案中，所述下行鏈路幀包括位于分配區(qū)段之前的一前導(dǎo)碼，并且所 述數(shù)字處理電路被配置為在前導(dǎo)碼中處理數(shù)字采樣，從而確定無(wú)線信道的一個(gè)或多個(gè)特 征。在一實(shí)施方案中，所述數(shù)字控制電路被耦合以響應(yīng)于位于給定下行鏈路幀之前的 幀，確定對(duì)于一給定下行鏈路幀中的時(shí)間分配的第一容限。所述數(shù)字控制電路可被耦合以 響應(yīng)于執(zhí)行從包括下列動(dòng)作的組中選擇的至少一個(gè)動(dòng)作，確定所述第一容限確定位于所述給定下行鏈路幀之前的幀是否包括另一個(gè)下行鏈路幀；以及確定位于所述給定下行鏈路幀之前的幀是否包含另一個(gè)對(duì)于終端的時(shí)間分配。在另一實(shí)施方案中，所述數(shù)字控制電路被耦合以響應(yīng)于在給定下行鏈路幀之后的 幀，確定對(duì)于給定下行鏈路幀中的時(shí)間分配的第二容限。所述數(shù)字控制電路可被耦合以響 應(yīng)于確定在給定下行鏈路幀之后的幀是否包括另一下行鏈路幀，確定第二容限。然而在另一實(shí)施方案中，所述數(shù)字處理電路被配置為做出一決定，即在一給定下 行鏈路幀中不將任何時(shí)間分配用于發(fā)射至終端，然后響應(yīng)于該決定，在所述給定下行鏈路 幀的整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)段中關(guān)閉RF接收機(jī)。在一些實(shí)施方案中，下行鏈路幀是由基站根據(jù)IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn)而發(fā)射的。所述 數(shù)字處理電路可被耦合，以通過(guò)解碼在分配區(qū)段中發(fā)射的下行鏈路映射消息，識(shí)別時(shí)間分 配。在一替代性實(shí)施方案中，所述下行鏈路幀是通過(guò)演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(eN0deB)根據(jù)第三代 合作伙伴計(jì)劃-長(zhǎng)期演進(jìn)(3GPP-LTE)標(biāo)準(zhǔn)而發(fā)射的。所述數(shù)字處理電路可被耦合，以通過(guò) 解碼在分配區(qū)段中發(fā)射的物理下行鏈路控制信道(PDCCH)符號(hào)，識(shí)別時(shí)間分配。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方案，附加提供了一種用于通信的方法，包括利用無(wú)線終端的RF接收機(jī)，接收并且下變頻一射頻(RF)信號(hào)，以產(chǎn)生一輸出信 號(hào)，所述RF信號(hào)包括下行鏈路幀，每個(gè)下行鏈路幀包括在一數(shù)據(jù)區(qū)段之前的至少一個(gè)分配 區(qū)段，所述分配區(qū)段包含對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)段中的這樣的時(shí)間分配的指示，在所述時(shí)間分配期間下 行鏈路數(shù)據(jù)將被發(fā)射至無(wú)線終端；將所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣流；然后響應(yīng)于分配區(qū)段中的指示，處理所述數(shù)字采樣以識(shí)別時(shí)間分配，并恢復(fù)在所識(shí)別 的時(shí)間分配中發(fā)射的下行鏈路數(shù)據(jù)，而在位于所識(shí)別的時(shí)間分配之外的下行鏈路幀中，在 至少一個(gè)時(shí)間間隔中關(guān)閉RF接收機(jī)。從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施方案的詳細(xì)描述中，可更加全面地理解本發(fā)明，在所述附圖中


圖1是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，示意性、圖解示出一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的視圖；圖2是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，圖解示出一無(wú)線終端的原理圖；圖3是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，示出一種用于啟動(dòng)和關(guān)閉無(wú)線終端的元件的 方案的圖解性時(shí)序圖；圖4是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，示出關(guān)于圖3的方案的細(xì)節(jié)的圖解性時(shí)序 圖；圖5是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，圖解示出一種用于啟動(dòng)和關(guān)閉無(wú)線終端的元 件的方法的流程圖；圖6是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一替代性實(shí)施方案，示出一種用于啟動(dòng)和關(guān)閉無(wú)線終端的 元件的方案的圖解性時(shí)序圖；以及圖7是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一替代性實(shí)施方案，圖解示出一種用于啟動(dòng)和關(guān)閉無(wú)線終 端的元件的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，示意性、圖解示出一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的視圖。為 了方便和清楚，下面關(guān)于圖1 5的描述主要面向根據(jù)上述所引用的WiMAX IEEE 802.16 標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)所運(yùn)行的系統(tǒng)。圖6和圖7面向根據(jù)LTE標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的方面。進(jìn)而可替 代性地，系統(tǒng)20可根據(jù)其他時(shí)隙式多址接入無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。這種類型的標(biāo)準(zhǔn)被定義在，例 如，關(guān)于3GPP2演進(jìn)-數(shù)據(jù)優(yōu)化(EVDO) Rev C的規(guī)格和IEEE802. 20高速移動(dòng)寬帶無(wú)線接入 (MBffA)的規(guī)格中。系統(tǒng)20包括復(fù)用無(wú)線終端M (指的是WiMAX用語(yǔ)中的移動(dòng)站)，其在特定指派的 時(shí)間分配中與基站(BQ 22相通信，按照該基站所定義的幀的順序。所述幀結(jié)構(gòu)和時(shí)序在下 文中參考圖3被描述。(可在LTE系統(tǒng)中使用的一替代性時(shí)序圖在下面的圖6中被示出。) 可選擇的是，終端M可被配置為在WiMAX網(wǎng)絡(luò)之外的其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)諸如WLAN和/或藍(lán)牙 網(wǎng)絡(luò)中通信，但是移動(dòng)站運(yùn)行的這方面超出了本發(fā)明的范圍。盡管在圖1中，以實(shí)施例的 方式，示出了特定類型的無(wú)線終端，在本專利申請(qǐng)和權(quán)利要求中所使用的術(shù)語(yǔ)“無(wú)線終端” 應(yīng)被廣泛理解為，其指的是其中可實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的原理的任何及所有類型的消費(fèi)電子器 件、計(jì)算和通信設(shè)備。圖2是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，圖解示出無(wú)線終端M之一的元件的原理圖。 該圖僅示出了有利于理解本發(fā)明的，在終端M中使用的無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)接收機(jī)部 分的特定元件。為了簡(jiǎn)單，終端M的發(fā)射機(jī)部分、主處理器和其他元件被省略。通過(guò)基站22發(fā)射的下行鏈路信號(hào)經(jīng)由天線32被一射頻(RF)接收機(jī)30接收。RF 接收機(jī)30利用由頻率合成器34提供的參考頻率輸入，放大、濾波并且下變頻RF信號(hào)。通 常，頻率合成器包括帶有用于頻率穩(wěn)定的鎖相回路(PLL)的本地振蕩器。RF接收機(jī)30產(chǎn)生 一下變頻輸出信號(hào)，通常以I和Q基帶信號(hào)的形式，或者可替代性地作為一復(fù)雜的中頻(IF) 信號(hào)，正如本領(lǐng)域中公知的。該輸出信號(hào)通過(guò)一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)36被轉(zhuǎn)化為數(shù)字采樣流。數(shù)字處理電路38處理數(shù)字采樣，從而恢復(fù)基站所發(fā)射的下行鏈路數(shù)據(jù)。電路38 包括一數(shù)字物理層(PHY)接口 40，其將采樣轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)比特流。數(shù)字PHY40的組件在本領(lǐng) 域中是普遍公知的，但在此為了完整性的原因其被描述如下一數(shù)字前端(DFE)42進(jìn)行初 始濾波和重新采樣，在此之后所述時(shí)域采樣通過(guò)一快速傅立葉變換(FFT)處理器44被轉(zhuǎn)化 為頻域采樣。利用信道系數(shù)檢測(cè)器46將所述信道轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)符號(hào)，所述信道系數(shù)是由信道 估計(jì)器(CE)48為下行鏈路中的每個(gè)副載波確定的。前向糾錯(cuò)器(FEC) 50解碼所述符號(hào)從 而恢復(fù)下行鏈路數(shù)據(jù)比特流。媒體存儲(chǔ)控制(MAC)處理器52處理包含在比特流中的數(shù)據(jù) 包，從而提取下行鏈路數(shù)據(jù)有效載荷(payload)，然后進(jìn)行其他MAC-級(jí)的功能。正如將在下面更加詳細(xì)描述的，由基站22發(fā)射的下行鏈路幀包含映射區(qū)段，在該 映射區(qū)段中所述基站指出已指派給每個(gè)無(wú)線終端M的時(shí)隙和頻率副載波。所述映射區(qū)段 通常包括一下行鏈路映射和一上行鏈路映射所述下行鏈路映射給出其中下行鏈路數(shù)據(jù)將 被發(fā)射至每個(gè)無(wú)線終端的時(shí)隙；所述上行鏈路映射給出其中每個(gè)無(wú)線終端可在接下來(lái)的上 行鏈路幀中發(fā)射上行鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)隙。無(wú)線終端M包括一分配處理器M，所述分配處理器 處理在下行鏈路幀的映射區(qū)段中的數(shù)據(jù)，從而識(shí)別已被分配給該終端的下行和上行時(shí)隙。 這種類型的映射處理通常是MAC處理器的一功能，但是為了清楚起見(jiàn)，其在此被示為一獨(dú) 立的功能塊。功率控制器56從分配處理器M中接收時(shí)隙分配信息，并且根據(jù)需要利用該信息 將無(wú)線終端M的其他元件打開或關(guān)閉。在一已被無(wú)線終端分配為休眠幀(例如，利用上述 的SLP-REQ消息)的下行鏈路幀中，功率控制器可在該幀的持續(xù)時(shí)間內(nèi)關(guān)閉接收機(jī)的所有 部件。另一方面，即使在其中終端已準(zhǔn)備用于從基站中接收數(shù)據(jù)的下行鏈路幀中，功率控制 器可在幀的特定時(shí)間間隔中關(guān)閉接收機(jī)的特定部件。參考下面的附圖，將詳細(xì)描述該功率 控制器的新穎功能。該功率控制器允許減少無(wú)線終端的特定部件的運(yùn)行占空比，從而減少 功率消耗并延長(zhǎng)電池壽命。盡管為了概念清楚起見(jiàn)，在圖2中以特定具體功能塊的形式示出了無(wú)線終端M的 組件，在實(shí)踐中這些塊可以是一個(gè)或多個(gè)專用的或可編程的集成電路部件。具體地，功率控 制器56可或者以一嵌入式微處理器上運(yùn)行的軟件的形式實(shí)施，或者以其中也包含PHY 40 和MAC處理器52的數(shù)字集成電路中的合適邏輯電路的形式實(shí)施?？商娲兀β士刂破饕?包括一單獨(dú)的微處理器或者邏輯電路。WIMAX 時(shí)序方案(timing scheme)圖3是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，示出一種功率控制器56用于啟動(dòng)和關(guān)閉無(wú)線 終端M的元件的方案的圖解性時(shí)序圖。根據(jù)WiMAX標(biāo)準(zhǔn)，所述方案被鍵控成由基站22所 發(fā)射的定時(shí)信號(hào)而定義的關(guān)于下行鏈路幀60和上行鏈路幀62的順序58。每個(gè)下行鏈路 幀包括一前導(dǎo)碼64，該前導(dǎo)碼包含用于同步目的的預(yù)先定義的符號(hào)，之后是映射區(qū)段66和 數(shù)據(jù)區(qū)段68。(為了清楚起見(jiàn)，簡(jiǎn)化了圖3中所示出的幀60和幀62的要素的視圖，并且省 略了對(duì)于理解本發(fā)明不需要的幀的部分。類似地，名稱“映射區(qū)段”和“數(shù)據(jù)區(qū)段”并非由 WiMAX標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，而是被用于表示在下行鏈路幀的特定部分中進(jìn)行的功能。在WiMAX和其他 標(biāo)準(zhǔn)中，在這些“區(qū)段”和幀的相應(yīng)部分之間的關(guān)聯(lián)對(duì)于本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員是顯而易見(jiàn) 的。)
映射區(qū)段66通常包括一下行鏈路(DL)映射，之后是上行鏈路(UL)映射。所述下 行鏈路映射為每個(gè)無(wú)線終端指示分別的時(shí)間分配，所述時(shí)間分配包括數(shù)據(jù)區(qū)段68內(nèi)的一 個(gè)或多個(gè)脈沖串(burst)70，在此期間，基站將下行鏈路數(shù)據(jù)，以及基站將在相應(yīng)的脈沖串 中對(duì)下行鏈路數(shù)據(jù)應(yīng)用的調(diào)制和編碼，發(fā)射至無(wú)線終端。在當(dāng)前實(shí)施例中，為了簡(jiǎn)單，僅示 出并描述了一個(gè)脈沖串70，但是下文中所描述的方法可以清楚簡(jiǎn)明的方式擴(kuò)展至包括多個(gè) 脈沖串的分配中。脈沖串70被假設(shè)為在開始時(shí)間T1開始，在結(jié)束時(shí)間T2結(jié)束，并且包括 附圖中的時(shí)隙圖的垂直延伸圖解表示的某組副載波。所述脈沖串可包括單個(gè)時(shí)隙或多個(gè)時(shí) 隙，其中正如由WiMAX標(biāo)準(zhǔn)所定義的，每個(gè)時(shí)隙包括在一定數(shù)量副載波上的一定數(shù)量的連 續(xù)符號(hào)。映射區(qū)段也可包含廣播包(例如，包含配置信息)，以及附加的映射(指的是IEEE 802. 16-2005中的副-映射)。正如在圖3中所示，功率控制器56在前導(dǎo)碼64和映射區(qū)段66中打開RF接收機(jī) 30、頻率合成器34、以及PHY40，從而在下行鏈路幀60上合成，然后處理映射信息。MAC處理 器52也在映射區(qū)段中被啟動(dòng)，從而從映射數(shù)據(jù)中提取時(shí)隙指派和調(diào)制/編碼信息。如果無(wú) 線終端M為上行鏈路發(fā)射請(qǐng)求了一時(shí)間分配，那么功率控制器可在整個(gè)映射區(qū)段中啟動(dòng) RF接收機(jī)、PHY和MAC處理器，從而確定下行鏈路和上行鏈路時(shí)隙分配?？商娲缘?，如果 無(wú)線終端沒(méi)有要求上行鏈路分配，正如在圖中所示，功率控制器可僅在映射區(qū)段66的下行 鏈路映射部分中啟動(dòng)這些電路。一旦接收并且解碼了映射信息，并且一確定后面沒(méi)有廣播包或者副映射，功率控 制器56就關(guān)閉RF接收機(jī)、PHY和MAC處理器。這些部件在數(shù)據(jù)區(qū)段68中保持關(guān)閉，直到 功率控制器在T1不久前重新啟動(dòng)它們。所述頻率合成器也可在該時(shí)間間隔中被關(guān)閉或者， 可替代性地，正如在圖中所示，頻率合成器可被開著，從而避免影響頻率穩(wěn)定性。在無(wú)線終 端接收并解碼了脈沖串70中的下行鏈路數(shù)據(jù)之后，功率控制器接下來(lái)關(guān)閉接收機(jī)組件，直 到這些組件在接下來(lái)的下行鏈路幀中被再次需要。可替代性地，如果映射區(qū)段66中的映射 信息表明，在當(dāng)前下行鏈路幀60中沒(méi)有向無(wú)線終端指派任何下行鏈路時(shí)間分配，那么功率 控制器就在映射區(qū)段之后立即關(guān)閉接收機(jī)組件，并且在開始下一個(gè)下行鏈路幀之前才再次 啟動(dòng)這些組件。為了能夠使無(wú)線終端進(jìn)行信道估計(jì)，基站22在每個(gè)下行鏈路幀60內(nèi)以預(yù)定時(shí)間 和頻率發(fā)射導(dǎo)頻序列信號(hào)(Pilot trainingsignals)，正如由WiMAX標(biāo)準(zhǔn)所定義的。如果無(wú) 線終端M是靜止的，并且信道不隨時(shí)間而變化，將足以使得信道估計(jì)器48 (圖2)對(duì)信道系 數(shù)作一次測(cè)量，并且在此之后無(wú)修改地利用這些系數(shù)。然而，在實(shí)踐中，無(wú)線終端的移動(dòng)和 信道狀況的改變通常需要無(wú)線終端連續(xù)接收并且處理基站所發(fā)射的導(dǎo)頻信號(hào)，從而更新信 道系數(shù)。為了便于準(zhǔn)確更新信道系數(shù)，功率控制器56通常在每個(gè)脈沖串70之前和之后的 短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)接收機(jī)組件，正如在圖中所示并且在下文中更加詳細(xì)描述的。圖4是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，示出關(guān)于圖3的定時(shí)方案的細(xì)節(jié)的圖解性時(shí) 序圖，表明功率控制器56如何定時(shí)RF接收機(jī)30的啟動(dòng)和關(guān)閉。脈沖串70，正如通過(guò)基站 指派的，包含關(guān)于數(shù)據(jù)符號(hào)的分配號(hào)碼，Na_。。為了獲得用于信道評(píng)估的附加導(dǎo)頻信號(hào)，功 率控制器在時(shí)間T1之前打開RF接收機(jī)N1符號(hào)，然后在時(shí)間T2之后關(guān)閉RF接收機(jī)隊(duì)。因 此RF接收機(jī)的總工作時(shí)間(以符號(hào)表示)為1 = &+1皿+隊(duì)。功率控制器相應(yīng)地定時(shí)其 他接收機(jī)組件的啟動(dòng)和關(guān)閉。
NJPN2的值取決于信道的相干性特征，諸如相干性帶寬和相干性時(shí)間。具體而言， 當(dāng)無(wú)線終端靜止或者緩慢移動(dòng)時(shí)，信道將通常具有高相干性時(shí)間，即，終端所接收的連續(xù)導(dǎo) 頻信號(hào)的特征將隨時(shí)間幾乎沒(méi)有變化。具有低延遲擴(kuò)展的信道將通常具有高相干性帶寬， 即，不同頻率副載波中的信道響應(yīng)將存在相對(duì)較小的變化。當(dāng)相干性帶寬高和/或相干性 時(shí)間小的時(shí)候，功率控制器可通常利用相對(duì)小的N1和N2值，然而在相反情況下，可能需要較 大的值。高位調(diào)制方案和低編碼增益增加了接收機(jī)對(duì)于噪聲的敏感度，因此可能也需要N1 和N2的增加值。在下文中描述了基于這些原則計(jì)算N1和N2的方法。圖5是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，圖解示出一種用于在幀內(nèi)啟動(dòng)和關(guān)閉無(wú)線終 端M的元件的方法的流程圖。在初始接收步驟80，緊接著每個(gè)下行鏈路幀60的前導(dǎo)碼 64 (圖幻——在該前導(dǎo)碼中無(wú)線終端可從基站22中接收下行鏈路信號(hào)——之前，功率控制 器啟動(dòng)需要用于接收和解碼所述信號(hào)的無(wú)線終端的元件。這些元件包括RF接收機(jī)30、A/D 轉(zhuǎn)換器36和PHY40，以及頻率合成器34(該頻率合成器可能會(huì)被較早啟動(dòng)以允許用于穩(wěn)定 的時(shí)間)。MAC處理器52的啟動(dòng)可能會(huì)被延遲直到前導(dǎo)碼以后?？商娲缘?，僅具有高功 率消耗的終端M的特定元件-諸如RF接收機(jī)-會(huì)以這種方式被關(guān)閉或者啟動(dòng)，而其他元 件保持連續(xù)工作。一旦必需元件被啟動(dòng)，無(wú)線終端M就在映射區(qū)段66中接收前導(dǎo)碼64和下行鏈路 映射，然后解碼下行鏈路映射以識(shí)別脈沖串70的時(shí)間、頻率和調(diào)制參數(shù)。如果需要，無(wú)線終 端的接收元件可在映射區(qū)段的其他部分中保持運(yùn)行[active]，從而接收上行鏈路映射信息 和/或廣播包。否則，為了最小化功率消耗，在初始關(guān)閉步驟82，一旦下行鏈路映射被解碼， 功率控制器56就關(guān)閉無(wú)線終端的接收元件。如果在當(dāng)前下行鏈路幀60中，基站未向無(wú)線 終端分配任何下行鏈路時(shí)間，無(wú)線終端的接收元件將保持關(guān)閉直至下一個(gè)幀。假設(shè)基站已向無(wú)線終端分配了一下行鏈路時(shí)間分配，在相干性確定步驟84，功率 控制器56決定信道的時(shí)間和帶寬相干性。所述相干性計(jì)算基于信道估計(jì)器48在前導(dǎo)碼和 映射區(qū)段中所測(cè)量的信道參數(shù)。例如，時(shí)間相干性參數(shù)I^n(N)和帶寬相干性參數(shù)I^k(K)可被 計(jì)算如下，作為副載波之間的分隔(S^aration)K以及符號(hào)之間的分隔N的函數(shù)Rk(K) ^YjKKny*{k-K, )
n,k(1)R/N) ^ΣΚΚη)ν*{Κη-Ν)
n,k其中r (k，η)是副載波k在符號(hào)η處接收的序列信號(hào)，并且其和得自所有接收的副 載波和符號(hào)。Rn(N)和&00，換言之，代表了作為其分隔的函數(shù)的符號(hào)或副載波之間的相關(guān) 性。在高相干性信道中，即使對(duì)于N和K的相對(duì)高值，這些相干性參數(shù)將具有高值，然而在 低相干性信道中，所述相干性參數(shù)將僅對(duì)于N和K的低值是較大的?；谶@些相干性參數(shù)，相干性帶寬Cbw和相干性時(shí)間Ct可被估計(jì)如下Cm = arg min, (k)/RK (0) - ^Jl/l\)(2)Ct = arg min (\rn (η)/Rn (0) - ^Jl/ 2|)可替代地，正如對(duì)于本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的，可應(yīng)用其他方法估計(jì)相
11干性時(shí)間和帶寬。例如，可簡(jiǎn)單基于幀之間的增益變化，估計(jì)相干性時(shí)間。在容限計(jì)算步驟86，利用在步驟84所確定的相干性時(shí)間和帶寬，功率控制器56計(jì) 算前-脈沖串容限N1和后-脈沖串容限N2。
權(quán)利要求
1.一種用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的終端，所述終端包括射頻(RF)接收機(jī)，其被配置為接收并下變頻RF信號(hào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述RF信號(hào)包 括下行鏈路幀，每個(gè)下行鏈路幀包括在數(shù)據(jù)區(qū)段之前的至少一個(gè)分配區(qū)段，所述分配區(qū)段 包含對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)段中的這樣的時(shí)間分配的指示，在所述時(shí)間分配期間下行鏈路數(shù)據(jù)將被發(fā)射 至終端；模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器，其被耦合以將所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字采樣流；以及數(shù)字處理電路，其被耦合以響應(yīng)于分配區(qū)段中的指示，處理所述數(shù)字采樣以識(shí)別時(shí)間 分配，并恢復(fù)在所識(shí)別的時(shí)間分配中發(fā)射的下行鏈路數(shù)據(jù)，而在位于所識(shí)別的時(shí)間分配之 外的下行鏈路幀中，在至少一個(gè)時(shí)間間隔中關(guān)閉RF接收機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的終端，其中所述數(shù)字處理電路包括數(shù)字物理層接口(PHY)；媒體存取控制(MAC)處理器；以及功率控制器，其被耦合從而在至少一個(gè)時(shí)間間隔中，關(guān)閉除了 RF接收機(jī)之外的所述終 端的至少一個(gè)數(shù)字部件，其中至少一個(gè)數(shù)字部件選自由所述A/D轉(zhuǎn)換器、PHY和MAC處理器 組成的一組部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的終端，其中所述時(shí)間分配具有開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，并且其中 所述數(shù)字處理電路被配置為在接收了分配區(qū)段中的指示之后關(guān)閉RF接收機(jī)，然后在比時(shí) 間分配的開始時(shí)間領(lǐng)先了第一容限的第一時(shí)間處，啟動(dòng)RF接收機(jī)；然后在比時(shí)間分配的結(jié) 束時(shí)間滯后了第二容限的第二時(shí)間處，關(guān)閉RF接收機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的終端，其中所述數(shù)字處理電路被配置為在下行鏈路幀的第一部分 中處理所述數(shù)字采樣，從而確定在其上接收RF信號(hào)的無(wú)線信道的一個(gè)或多個(gè)特征，然后響 應(yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)特征確定第一和第二容限。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的終端，其中所述一個(gè)或多個(gè)特征包括信道相干性特征。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的終端，其中所述信道相干性特征包括時(shí)間相干性和帶寬相干性， 且其中所述第一和第二容限隨著時(shí)間相干性的增加而增加，并隨著帶寬相干性的減少而增 加。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的終端，其中所述一個(gè)或多個(gè)特征包括無(wú)線信道的信噪比(SNR)，并 且其中所述第一和第二容限隨著無(wú)線信道的SNR的減少而增加。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的終端，其中所述下行鏈路幀包括位于分配區(qū)段之前的前導(dǎo)碼，并 且其中所述數(shù)字處理電路被配置為在前導(dǎo)碼中處理數(shù)字采樣，從而確定無(wú)線信道的一個(gè)或 多個(gè)特征。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的終端，其中所述數(shù)字控制電路被耦合，從而響應(yīng)于位于給定下行 鏈路幀之前的幀，確定在所述給定下行鏈路幀中的時(shí)間分配的第一容限。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的終端，其中所述數(shù)字控制電路被耦合，從而響應(yīng)于執(zhí)行從包括下 列動(dòng)作的組中選擇的至少一個(gè)動(dòng)作，確定所述第一容限確定位于給定下行鏈路幀之前的幀是否包括另一個(gè)下行鏈路幀；以及確定所述位于給定下行鏈路幀之前的幀是否包含另一個(gè)對(duì)于終端的時(shí)間分配。
11.根據(jù)權(quán)利要求3的終端，其中，所述數(shù)字控制電路被耦合以響應(yīng)于在所述給定下行 鏈路幀之后的幀，確定對(duì)于所述給定下行鏈路幀中的時(shí)間分配的第二容限。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的終端，其中所述數(shù)字控制電路被耦合，以響應(yīng)于確定在所述給 定下行鏈路幀之后的幀是否包括另一下行鏈路幀，確定第二容限。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2的終端，其中所述數(shù)字處理電路被配置為做出一決定，即在給 定下行鏈路幀中不將任何時(shí)間分配用于發(fā)射至終端，然后響應(yīng)于該決定，在所述給定下行 鏈路幀的整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)段中關(guān)閉RF接收機(jī)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2的終端，其中所述下行鏈路幀由基站根據(jù)IEEE802. 16標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的終端，其中所述數(shù)字處理電路被耦合，以通過(guò)解碼在分配區(qū)段 中發(fā)射的下行鏈路映射消息，識(shí)別時(shí)間分配
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2的終端，其中，所述下行鏈路幀由演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(eN0deB)根據(jù)第 三代合作伙伴計(jì)劃-長(zhǎng)期演進(jìn)(3GPP-LTE)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的終端，其中，所述數(shù)字處理電路被耦合，以通過(guò)解碼在分配區(qū)段 中發(fā)射的物理下行鏈路控制信道(PDCCH)符號(hào)，識(shí)別時(shí)間分配。
18.—種通信的方法，包括利用無(wú)線終端的RF接收機(jī)，接收并且下變頻射頻(RF)信號(hào)，以產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述RF 信號(hào)包括下行鏈路幀，每個(gè)下行鏈路幀包括在數(shù)據(jù)區(qū)段之前的至少一個(gè)分配區(qū)段，所述分 配區(qū)段包含對(duì)于數(shù)據(jù)區(qū)段中的這樣的時(shí)間分配的指示，在所述時(shí)間分配期間下行鏈路數(shù)據(jù) 將被發(fā)射至無(wú)線終端；將所述輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字采樣流；以及響應(yīng)于分配區(qū)段中的指示，處理所述數(shù)字采樣以識(shí)別時(shí)間分配，并恢復(fù)在識(shí)別的時(shí)間 分配中發(fā)射的下行鏈路數(shù)據(jù)，而在位于所識(shí)別的時(shí)間分配之外的下行鏈路幀中，在至少一 個(gè)時(shí)間間隔中關(guān)閉RF接收機(jī)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，還包括在所述至少一個(gè)時(shí)間間隔中，關(guān)閉除了RF接收機(jī) 之外的所述無(wú)線終端的至少一個(gè)數(shù)字部件，其中，所述至少一個(gè)數(shù)字部件選自由模擬/數(shù) 字(A/D)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字物理層接口(PHY)和媒體存取控制(MAC)處理器組成的一組部件。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，其中所述時(shí)間分配具有開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間， 并且其中關(guān)閉RF接收機(jī)包括控制RF接收機(jī)，以在接收了分配區(qū)段中的指示之后關(guān)閉RF接 收機(jī)，然后在比時(shí)間分配的開始時(shí)間領(lǐng)先了第一容限的第一時(shí)間處，啟動(dòng)RF接收機(jī)，然后 在比時(shí)間分配的結(jié)束時(shí)間滯后了第二容限的第二時(shí)間處，關(guān)閉RF接收機(jī)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中，控制所述RF接收機(jī)包括在下行鏈路幀的第一部分 中處理所述數(shù)字采樣，從而確定在其上接收RF信號(hào)的無(wú)線信道的一個(gè)或多個(gè)特征，然后響 應(yīng)于所述一個(gè)或多個(gè)特征確定第一和第二容限。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)特征包括信道相干性特征。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述信道相干性特征包括時(shí)間相干性和帶寬相干 性，且其中所述第一和第二容限隨著時(shí)間相干性的增加而增加，并隨著帶寬相干性的減少 而增加。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)特征包括無(wú)線信道的信噪比(SNI )， 并且其中所述第一和第二容限隨著無(wú)線信道的SNR的減少而增加。
25.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述下行鏈路幀包括位于分配區(qū)段之前的前導(dǎo)碼，并且其中處理所述數(shù)字采樣包括在前導(dǎo)碼中處理數(shù)字采樣，從而確定無(wú)線信道的一個(gè)或多 個(gè)特征。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中控制所述RF接收機(jī)包括，響應(yīng)于位于給定下行鏈路 幀之前的幀，確定在所述給定下行鏈路幀中的時(shí)間分配的第一容限。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈的方法，其中確定第一容限包括執(zhí)行從包含以下動(dòng)作的組中選擇 的至少一個(gè)動(dòng)作確定位于給定下行鏈路幀之前的幀是否包括另一個(gè)下行鏈路幀；以及確定所述位于給定下行鏈路幀之前的幀是否包含另一個(gè)對(duì)于終端的時(shí)間分配。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中控制RF接收機(jī)包括，響應(yīng)于在給定下行鏈路幀之后 的幀，確定對(duì)于給定下行鏈路幀中的時(shí)間分配的第二容限。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀的方法，其中確定第二容限包括，確定所述在給定下行鏈路幀之 后的幀是否包括另一下行鏈路幀。
30.根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法，其中處理所述數(shù)字采樣包括做出一決定，即在給定 下行鏈路幀中不將任何時(shí)間分配用于向所述終端的發(fā)射，然后響應(yīng)于該決定，在給定下行 鏈路幀的整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)段中關(guān)閉RF接收機(jī)。
31.根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法，其中所述下行鏈路幀由基站根據(jù)IEEE802. 16標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)射。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中處理數(shù)字采樣包括，通過(guò)解碼在分配區(qū)段中發(fā)射的 下行鏈路映射消息，識(shí)別時(shí)間分配。
33.根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法，其中所述下行鏈路幀由演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(eNodeB)根據(jù)第 三代合作伙伴計(jì)劃長(zhǎng)期演進(jìn)(3GPP-LTE)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中處理數(shù)字采樣包括，通過(guò)解碼在分配區(qū)段中發(fā)射的 物理下行鏈路控制信道(PDCCH)符號(hào)，識(shí)別時(shí)間分配。
全文摘要
一種用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(20)的終端(24)，所述終端包括射頻(RF)接收機(jī)(30)，其被配置為接收且下變頻RF信號(hào)。所述RF信號(hào)包括下行鏈路幀，每個(gè)下行鏈路幀包括在一數(shù)據(jù)區(qū)段之前的至少一個(gè)分配區(qū)段。所述分配區(qū)段包含一關(guān)于數(shù)據(jù)區(qū)段中的一時(shí)間分配的指示，在該時(shí)間分配中下行鏈路數(shù)據(jù)將被發(fā)射至終端。模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器(36)將RF接收機(jī)中的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字采樣流。數(shù)字處理電路(40，52，54，56)處理所述數(shù)字采樣以識(shí)別時(shí)間分配，并恢復(fù)在識(shí)別的時(shí)間分配中所發(fā)射的下行鏈路數(shù)據(jù)，同時(shí)在位于識(shí)別的時(shí)間分配之外的下行鏈路幀中，在至少一個(gè)時(shí)間間隔中關(guān)閉RF接收機(jī)。
文檔編號(hào)H04W88/06GK102067717SQ200780051518
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者A·耶吉爾, Y·比特蘭 申請(qǐng)人:牛郎星半導(dǎo)體有限公司