CN101843004B - Mimo信号路径的增量写入方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示用于写入到与MIMO信号路径相关联的寄存器的技术。在一实施例中，控制器针对MIMO发射器或接收器中的所有信号路径将共同值写入到对应于相同操作参数的所有寄存器。所述控制器随后通过将值累加到所述寄存器中已有的值，或通过以不同值替换所述寄存器中已有的值来更新其操作参数不同于所述共同值的任何信号路径中的所述寄存器。

Description

MIMO信号路径的增量写入方法和设备
技术领域
本发明涉及通信信号处理，且更特定来说，涉及多输入多输出(MIMO)系统的信号处理技术。
背景技术
在无线通信系统中，来自发射器的射频调制信号可经由若干传播路径到达接收器。所述传播路径的特征通常归因于例如衰减和多路径等若干因素而随时间变化。为提供防止有害路径效应的分集和改进性能，可使用多个发射与接收天线。通常，使用较多发射(TX)与接收(RX)天线可增加分集且改进性能。
多输入多输出(MIMO)通信系统可采用多个(M)发射天线和多个(N)接收天线用于数据发射。可将由M个发射天线和N个接收天线形成的MIMO信道分解成I个独立信道，其中I≤min{M，N}。I个独立信道中的每一者对应于一维且还可称作MIMO信道的空间子信道(或发射信道)。如果利用由多个发射天线和接收天线建立的额外维度，则所述MIMO系统可提供改进的性能(例如，增大的发射能力)。
MIMO系统中的每一TX天线通常具备对应的TX信号路径，其使信号准备用于经由TX天线发射。举例来说，TX信号路径可包括用于上变频转换且放大基带TX信号的RF电路。类似地，MIMO系统中的每一RX天线通常具备对应的RX信号路径，其处理RX天线所接收的信号。举例来说，RX信号路径可包括用于放大所接收的信号和将所述信号下变频转换到基带以进行进一步RX处理的RF电路。
对于每一信号路径(TX或RX)，可能需要对多个参数进行配置，其取决于所述信号路径的特定特征。例如，一个此参数可为与每一RX信号路径中的低噪声放大器(LNA)相关联的共模电压修整参数。假定每一信号路径可能存在多个这些参数，且在MIMO系统中存在多个信号路径，则期望具有配置MIMO系统中的所有信号路径的所有参数的有效技术。
发明内容
本发明的一个方面提供一种用于指定多个信号路径的参数的方法，每一信号路径对应于用于信号的发射或接收的天线，一组寄存器与每一信号路径相关联，所述方法包含：第一步骤，其包含将共同值写入到与所述参数相关联的寄存器，所述第一步骤进一步包含将所述共同值提供给所述多个信号路径中的与所述参数相关联的所有寄存器；以及第二步骤，其包含针对所述信号路径中的一者确定所述参数是否与不同于所述共同值的值相关联，且如果是，则修改所述信号路径中的所述一者中的与所述参数相关联的所述寄存器。
本发明的另一方面提供一种用于指定多个信号路径的参数的计算机程序产品，其中每一信号路径对应于用于信号的发射或接收的天线，一组寄存器与每一信号路径相关联，所述产品包含计算机可读媒体，所述计算机可读媒体包含：用于致使计算机将共同值写入到与所述参数相关联的一寄存器的代码，所述代码进一步致使计算机将所述共同值提供给所述多个信号路径中的与所述参数相关联的所有寄存器；以及用于致使计算机针对所述信号路径中的一者确定所述参数是否与不同于所述共同值的值相关联，且如果是，则致使所述计算机修改所述信号路径中的所述一者中的与所述参数相关联的所述寄存器的代码。
本发明的又一方面提供一种用于指定多个信号路径的参数的设备，每一信号路径对应于用于信号的发射或接收的天线，一组寄存器与每一信号路径相关联，所述设备包含：用于将共同值写入到与所述参数相关联的寄存器的装置；用于将所述共同值提供给所述多个信号路径中的与所述参数相关联的所有寄存器的装置；以及用于针对所述信号路径中的一者确定所述参数是否与不同于所述共同值的值相关联，且如果是，则修改所述信号路径中的所述一者中的与所述参数相关联的所述寄存器的装置。
附图说明
图1展示用于MIMO发射的发射器110和接收器150的框图。
图2描绘与发射器单元118.1到118.M相关联的寄存器，在此标记为TMTR.1到TMTR.M。
图3描绘控制器/处理器130借以按图2中所示的寄存器的值的序列来配置的现有技术。
图4A和图4B描绘根据本发明的用于配置发射器单元中的寄存器的二步骤增量写入方案。
图4C描绘其中可用给定值累加寄存器中已有的值的实施例。
具体实施方式
本文中所揭示的是用于指定MIMO接收器或发射器中的每一信号路径的参数的有效技术。
本文中所描述的技术可用于各种通信系统，例如，码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交FDMA(OFDMA)系统、单载波FDMA(SC-FDMA)系统等。CDMA系统利用码分多路复用(CDM)且使用不同信道化码并行发射调制符号。CDMA系统可利用例如宽带CDMA(W-CDMA)、cdma2000等无线电技术。cdma2000涵盖IS-2000、IS-856和IS-95标准。TDMA系统可利用例如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。在来自“第三代合作伙伴计划(3rdGenerationPartnershipProject)”(3GPP)的文献中描述了W-CDMA和GSM。在来自“第三代合作伙伴计划2(3rdGenerationPartnershipProject2)”(3GPP2)的文献中描述了cdma2000。3GPP和3GPP2文献是公众可得的。OFDMA系统利用正交频分多路复用(OFDM)且在正交副载波上在频域中发射调制符号。SC-FDMA系统利用单载波频分多路复用(SC-FDM)且在正交副载波上在时域中发射调制符号。
本文中所述的技术还可用于下行链路以及上行链路上的MIMO发射器与接收器。下行链路(或前向链路)指代从基站到无线装置的通信链路，且上行链路(或反向链路)指代从无线装置到基站的通信链路。
图1展示用于MIMO发射的发射器110和接收器150的框图。
对于下行链路发射，发射器110为基站的部分，且接收器150为无线装置的部分。对于上行链路发射，发射器110为无线装置的部分，且接收器150为基站的部分。基站通常为与无线装置通信的固定站且还可称作节点B、接入点等。无线装置可为静止或移动的且还可称作用户装备(UE)、移动台、终端、站、订户单元等。无线装置可为蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、膝上型计算机、手持式装置等。
控制器/处理器130和180分别在发射器110和接收器150处引导各种处理单元的操作。存储器132与182分别存储用于发射器110和接收器150的数据和程序代码。
在发射器110处，发射数据处理器(TX数据处理器)112接收业务数据和信令、处理(例如，编码、交错和符号映射)数据，并提供数据符号。处理器112还可产生和多路复用导频符号与数据符号。如本文中所使用，数据符号为用于业务数据或信令的符号，导频符号为用于导频的符号，且符号通常为复合值。数据符号和导频符号可为来自调制方案(例如，PSK或QAM)的调制符号。导频为由发射器与接收器先验已知的数据。TXMIMO处理器114对数据和导频符号执行空间或空间-时间处理且将输出符号提供到多个(M个)调制器116.1到116.M。每一调制器116调制其输出符号且将经调制的输出提供到相关联的发射器单元(TMTR)118。来自M个发射器单元118.1到118.M的M个经调制的信号分别从M个天线120.1到120.M进行发射。
发射器单元118.1到118.M中的每一者均可具有多个可配置的参数，例如，用于修整每一发射器单元内的电路的电特征或其它特征的参数。这些参数可包括(例如)：TX增益控制、驱动器放大器偏压控制和TX基带过滤器控制。这些可配置的参数可由控制器/处理器130编程。
在接收器150处，多个(N个)天线152.1到152.N在无线环境中经由各种传播路径接收所发射的信号，且分别将N个所接收的信号提供到N个接收器单元(RCVR)154.1到154.N。每一接收器单元154处理(例如，滤波、放大、下变频转换和数字化)其所接收的信号且将所接收的样本提供到信道处理器156和均衡器/解调器160。单元160提供经滤波的符号。接收(RX)MIMO处理器170在空间维度上组合经滤波的符号且提供经检测的符号，所述经检测的符号为所发射的数据符号的估计。RX数据处理器172处理(例如，符号解映射、解交错和解码)经检测的符号且提供经解码的数据。一般来说，由均衡器/解调器160、RXMIMO处理器170和RX数据处理器172进行的处理分别与在发射器110处由调制器116、TXMIMO处理器114和TX数据处理器112进行的处理互补。
接收器单元154.1到154.N中的每一者均可具有多个可配置的参数，例如，用于修整每一接收器单元内的电路的电特征或其它特征的参数。这些参数可包括(例如)：用于低噪声放大器(LNA)的配置参数，例如控制高增益模式下的LNA电流修整的参数、控制LNA共模电压修整的参数，和控制LNA栅极电压修整的参数。这些可配置的参数可由控制器/处理器180编程。
在此说明书和权利要求书中，“信号路径”可涵盖与待从TX天线发射的信号或从RX天线接收的信号相关联的电路、寄存器、存储器等。因此，信号路径可为发射器单元、接收器单元、调制器，或其任何子组件。
图2描绘与发射器单元118.1到118.M相关联的寄存器，在此标记为TMTR.1到TMTR.M。请注意，虽然相对于发射器单元描述了图2的实施例，但所揭示的技术可易于应用于接收器单元。按照本发明，所属领域的技术人员将清楚本文中所描述的技术对接收器单元的应用，且此些实施例预期在本发明的范围内。
在图2中，每一发射器单元与标记为REG.1、REG.2、…、REG.X的一组寄存器相关联，其中X为表示每一发射器单元的寄存器的数目的变量。每一寄存器均可含有所述发射器单元的操作参数中的一者或一者以上的值。
根据本发明，每个发射器单元可被同一组操作参数表征。因此，如图2中所示，为每一发射器单元提供同一组寄存器REG.1、…、REG.X。每一寄存器的值可由控制器/处理器130′设定。
图3描绘控制器/处理器130借以按图2中所示的寄存器的值的序列配置的现有技术。在图3中，每一发射器单元的每一寄存器经单独寻址且以唯一值写入。举例来说，将值value1_1写入到寄存器TMTR.1_REG.1、将值value1_2写入到寄存器TMTR.1_REG.2，等等，直到所有发射器单元中的所有寄存器已被寻址且被写入。根据本实施方案，假定将一个值写入到一个寄存器需要一个写入操作，则配置所有发射器单元的所有寄存器所需的写入操作的数目为M乘以X。因此，所需写入操作的数目随每一发射器单元的寄存器的数目和发射器单元的数目而线性缩放。
根据本发明，如图3中所描绘的控制器/处理器130所执行的写入操作的数目可通过假定在发射器单元上同一参数常采用相同值而得以减小。
图4A和图4B描绘根据本发明的用于配置发射器单元中的寄存器的二步骤增量写入方案。除非另有说明，否则可易于将相同技术应用于接收器单元和其相关联的寄存器。
在图4A中所描绘的增量写入方案的第一步骤中，将单一值value1写入到所有发射器单元的REG.1，即，写入到TMTR.1_REG.1、TMTR.2_REG.1、…、TMTR.M_REG.1。类似地，将单一值value2写入到所有发射器单元的REG.2，且将单一值value3写入到所有发射器单元的REG.3等，直到所有发射器单元的所有寄存器已被写入。假定将单一值写入到多个发射器单元的同一寄存器仅需要一个写入操作，则根据增量写入方案的第一步骤配置所有发射器单元的所有寄存器所需的写入操作的数目为X。请注意，写入操作的数目并未随发射器单元的数目M而缩放。
在一实施例中，一个写入操作可如下将单一值供应到多个寄存器。首先，控制器/处理器130将所需值输出到所有发射器单元中的所有寄存器所共享的共同总线。随后，在适当时间，所述总线值被锁存到所有发射器单元的指定寄存器。以此方式，可将单一值同时写入到所有发射器单元的寄存器。
在一实施例中，控制器/处理器130在所有发射器单元均处于“公共写入”模式期间将一值写入到发射器单元中的一寄存器。在公共写入模式中，写入到一个发射器单元中的一个寄存器的值被自动复制到所有其它发射器单元中的对应寄存器。因此，在公共写入模式下将一值指定到所有发射器单元中的同一寄存器仅需要一个写入操作。
图4B描绘根据本发明的用于写入到发射器单元中的寄存器的方案的第二步骤。第二步骤在需要时修改在增量写入方案的第一步骤(图4A中所描绘)中写入到寄存器的值。
在图4B中，仅在需要修改寄存器TMTR.1_REG.1时将值delt1_1写入到寄存器TMTR.1_REG.1。因此，值delt1_1替换在图4A中所示的第一步骤期间写入到TMTR.1_REG.1的值，即，图4B中指定的“在需要时”。根据本发明，条件“在需要时”可对应于发射器单元1的操作参数的实际值不同于在图4A中所示的第一步骤期间写入到寄存器TMTR.1_REG.1的值的情况。在此情况下，如果寄存器TMTR.1_REG.1无需修改，则不执行写入操作。
类似地，可将值deltm_x写入到寄存器TMTR.m_REG.x，但条件为此些寄存器需要从第一步骤进行修改。以此方式，仅“在需要”，即，在发射器单元的操作参数的值不同于在增量写入方案的第一步骤期间写入到对应寄存器的共同值时执行写入操作。
在一实施例中，第二步骤中的值可在“私有写入”模式下写入到寄存器，其中写入到一个发射器中的一个寄存器的值将不被写入到所有其它发射器中的对应寄存器。此与上文参看图4A描述的“公共写入”模式形成对比。在此实施例中，图4A中描绘的第一步骤是在公共写入模式下执行，而图4B中描绘的第二步骤是在私有写入模式下执行。
在MIMO系统中，假定单一可配置参数的值常常在多个发射器单元上均相同，则在第二步骤期间并非所有寄存器将需要被写入。因此，配置所有发射器单元中的所有寄存器所需的写入操作的数目将可能小于图3中所描绘的现有技术实施方案所需的M乘以X个操作。
作为所揭示的增量写入方案的可能效率增益的一实例，假定二发射天线型MIMO系统包括两个发射器单元，每一发射器单元具有用于存储发射器单元的可配置参数的十个寄存器。进一步假定两个发射器单元中的寄存器中的九个寄存器共享相同值。根据图3中所描绘的现有技术方案，控制器/处理器130将执行二十个写入操作来指定所有发射器单元的所有参数。相比而言，根据图4A和图4B中所描绘的增量写入方案，将仅需十一个写入操作来指定所有参数：根据第一步骤的十个写入操作，和用以指定两个发射器单元之间不共享一共同值的寄存器的一个值的根据第二步骤的一个写入操作。
在一实施例中，增量写入方案的第二步骤无需盖写寄存器中已有的值(如图4B中所示)。而是，如图4C中所示，一寄存器中已有的值可与所述寄存器中已有的值累加。所属领域的技术人员将清楚对本发明的这个和其它修改，且此些修改预期在本发明的范围内。
在一实施例中，可将增量写入方案应用于除表征TX或RX信号路径的电子电路的那些参数之外的参数。举例来说，可根据本文中所揭示的方案来配置指定将要针对TX信号路径无线地发送的功率控制命令的寄存器。所属领域的技术人员将认识到，可根据本文中所揭示的方案来配置与发射器或接收器单元相关联的任何参数。用于配置此些其它参数的实施例预期在本发明的范围内。
虽然已相对于MIMO系统描述了本发明的实施例，但对采用多个天线和信号路径的任何发射器或接收器的应用预期在本发明的范围内。举例来说，可应用所述技术来配置用于采用天线发射分集的发射器中的多个TX信号路径的寄存器。
基于本文中所描述的技术，应明白，本文中所揭示的方面可独立于任何其它方面而实施，且这些方面中的两者或两者以上可以各种方式进行组合。因此，本文中所描述的技术的各方面可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果以硬件来实施，则可使用数字硬件、模拟硬件或其组合来实现所述技术。如果以软件来实施，则可至少部分通过包括其上存储有一个或一个以上指令或代码的计算机可读媒体的计算机程序产品来实现所述技术。
以实例而非限制的方式，此些计算机可读媒体可包含RAM(例如，同步动态随机存取存储器(SDRAM))、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、快闪存储器、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于携载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它有形媒体。
与计算机程序产品的计算机可读媒体相关联的指令或代码可由计算机来执行，例如，由一个或一个以上处理器，例如，一个或一个以上数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、ASIC、FPGA，或其它等效集成或离散逻辑电路。
在本说明书和权利要求书中，应理解，当元件被称作“连接”或“耦合”到另一元件时，所述元件可直接连接或耦合到另一元件，或可存在介入元件。相比而言，当元件被称作“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在介入元件。
已描述若干方面和实例。然而，可能对这些实例进行各种修改，且本文中所呈现的原理还可应用于其它方面。这些和其它方面处于所附权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种用于指定多个信号路径的参数的方法，每一信号路径对应于用于信号的发射或接收的天线，一组寄存器与每一信号路径相关联，所述方法包含：
第一步骤，其包含在公共写入模式下使用一个写入操作将共同值写入到不同信号路径的对应寄存器，在所述公共写入模式中，写入到与所述多个信号路径中的一者相关联的一个寄存器的值被自动复制到与所述多个信号路径的所有其它信号路径相关联的对应寄存器，其中所述对应寄存器中的每一者与所述参数相关联；以及
第二步骤，其包含针对所述信号路径中的一者确定所述参数是否与不同于所述共同值的值相关联，且如果是，则在私有写入模式下修改所述信号路径中的所述一者中的与所述参数相关联的所述寄存器，在所述私有写入模式中，写入到与所述多个信号路径中的一者相关联的一个寄存器的值不会被写入到与所述多个信号路径的所有其它信号路径相关联的对应寄存器，
其中用于配置与所述多个信号路径相关联的所有寄存器的写入操作的数目小于所述寄存器的数目。
2.根据权利要求1所述的方法，所述多个信号路径包含多个发射器信号路径。
3.根据权利要求1所述的方法，所述多个信号路径包含多个接收器信号路径。
4.根据权利要求1所述的方法，所述参数为修整电压。
5.根据权利要求1所述的方法，所述写入共同值包含：
将所述共同值输出到总线上；以及
将来自所述总线的所述共同值锁存到与所述参数相关联的所有寄存器中。
6.根据权利要求1所述的方法，所述修改包含将一值累加到所述信号路径中的所述一者中的所述寄存器中已有的值。
7.根据权利要求1所述的方法，所述修改包含以不同值替换所述信号路径中的所述一者中的所述寄存器中已有的值。
8.一种用于指定多个信号路径的参数的设备，每一信号路径对应于用于信号的发射或接收的天线，一组寄存器与每一信号路径相关联，所述设备包含：
用于在公共写入模式下使用一个写入操作将共同值写入到不同信号路径的对应寄存器的装置，在所述公共写入模式中，写入到与所述多个信号路径中的一者相关联的一个寄存器的值被自动复制到与所述多个信号路径的所有其它信号路径相关联的对应寄存器，其中所述对应寄存器中的每一者与所述参数相关联；以及
用于针对所述信号路径中的一者确定所述参数是否与不同于所述共同值的值相关联，且如果是，则在私有写入模式下修改所述信号路径中的所述一者中的与所述参数相关联的所述寄存器的装置，在所述私有写入模式中，写入到与所述多个信号路径中的一者相关联的一个寄存器的值不会被写入到与所述多个信号路径的所有其它信号路径相关联的对应寄存器，
其中用于配置与所述多个信号路径相关联的所有寄存器的写入操作的数目小于所述寄存器的数目。
9.根据权利要求8所述的设备，所述多个信号路径包含多个发射器信号路径。
10.根据权利要求8所述的设备，所述多个信号路径包含多个接收器信号路径。
11.根据权利要求8所述的设备，所述参数为修整电压。
12.根据权利要求8所述的设备，所述用于写入共同值的装置包含：
用于将所述共同值输出到总线上的装置；以及
用于将来自所述总线的所述共同值锁存到与所述参数相关联的所有寄存器中的装置。
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