CN103354458A - 在移动应用中使用空白频段的自适应收发机 - Google Patents

在移动应用中使用空白频段的自适应收发机 Download PDF

Info

Publication number
CN103354458A
CN103354458A CN2012105547843A CN201210554784A CN103354458A CN 103354458 A CN103354458 A CN 103354458A CN 2012105547843 A CN2012105547843 A CN 2012105547843A CN 201210554784 A CN201210554784 A CN 201210554784A CN 103354458 A CN103354458 A CN 103354458A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bandwidth
transmitter
transceiver
channel
receiver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012105547843A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103354458B (zh
Inventor
莫世雄
王航
张丙雷
李涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Qixin Semiconductor Co.,Ltd.
Original Assignee
Aviacomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aviacomm Inc filed Critical Aviacomm Inc
Publication of CN103354458A publication Critical patent/CN103354458A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103354458B publication Critical patent/CN103354458B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

本发明的实施方式提供了一种用于无线移动设备的收发机。该收发机包括发射机、接收机和带宽确定机构，该带宽确定机构被配置为确定发射机的发送带宽和接收机的接收带宽。

Description

在移动应用中使用空白频段的自适应收发机
技术领域
本公开一般地涉及无线收发机。更具体地，本公开涉及一种能够使用TV空白频段的非对称无线收发机。
背景技术
联邦通信委员会(FCC)最近的一项决定已经允许没有牌照的广播设备访问电视频谱中的“空白频段”，这促进了“WhiteFi”技术和空白频段设备的发展。与最普遍运行在2.4GHz和5.0GHz的传统WiFi不同，空白频段设备运行在超高频(UHF)频带的30个独立的6MHz TV信道上(转换为数字TV后释放的)。
为了保护持牌TV广播免受有害干扰，FCC已经要求来自相邻信道的干扰水平需要至少低于信道中最高平均功率55dB。这个要求限制了功率放大器(PA)能够容忍的失真或非线性的量，因为压缩其输入或具有非线性输入/输出关系的放大器导致了输出信号溢出到相邻频率上。结果是，P1dB压缩点需要的回退功率数量可能很大，因此导致相对低的PA效率。例如，为了满足FCC频谱屏蔽的要求，PA需要具有大约35dBm(具有18dB的回退余量)的P1dB点。这可导致移动设备的电池迅速耗尽。
发明内容
本发明的一个实施方式提供了一种用于无线移动设备的收发机。该收发机包括发射机、接收机和带宽确定机构，该带宽确定机构被配置为确定发射机的发送带宽和接收机的接收带宽。
在本实施方式的一个变体中，带宽确定机构基于移动设备的功率预算来确定发送带宽和接收带宽。
在本实施方式的一个变体中，发送带宽小于接收带宽。
在本实施方式的一个变体中，发射机包括可调谐调制器。
在进一步的变体中，可调谐调制器具有300MHz到3.6GHz的调谐范围。
在本实施方式的一个变体中，发射机被配置为在TV信道上运行。
在进一步的实施方式中，接收带宽基本上与TV信道的带宽相同，发送带宽基本上小于TV信道的带宽。
在本实施方式的一个变体中，接收机包括多个接收模块，每个接收模块被配置为接收不同带宽上的RF信号。
附图说明
图1A呈现了示出FCC所要求的移动设备在TV空白频段上进行发送的频谱屏蔽的图。
图1B呈现了示出满足FCC频谱屏蔽要求的示例性发射频谱的图。
图2呈现了示出示例性无线本地接入网络(LAN)的架构的图。
图3呈现了示出根据本发明的一个实施方式的移动设备收发机的架构的图。
具体实施方式
提供以下描述以使得本领域的任何技术人员都能够制造并使用本发明，并且以下描述是在特定应用及其需求的上下文中提供的。对所公开的实施方式的各种修改对本领域技术人员而言是显而易见的，本文中定义的一般原则可以应用到其他实施方式和应用中，而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明不局限于所示出的实施方式，而是被赋予与本文公开的原则和特征相一致的最宽范围。
概述
本发明的实施方式提供了一种用于无线移动应用的新的物理层协议。该协议通过允许移动设备具有自适应带宽而使得能够有效使用移动设备的电量。在一个实施方式中，移动设备以比进行接收所使用的带宽更低的带宽进行发射。
自适应收发机
尽管FCC已经对无线移动应用开放了TV空白频段，但是消费者移动设备使用这些空白频段时仍然有许多困难。更具体地，严格的频谱屏蔽要求限制了可以容忍的非线性的量。为了在满足非线性要求的同时充分利用信道带宽，无线设备的发射机需要配备有非常线性的PA。尽管传统的A级PA可以产生相对线性的输出，但是其效能偏低，通常在25％或更低。此外，所需的P1dB的18dB的回退余量(如FCC频谱屏蔽所要求的)进一步将功率效率减小到1/64(1.6％)。换言之，为了产生16mW的输出功率，PA需要消耗1W的功率。具有如此低效率的功率受限的移动设备无法得到商业化。
为了减小PA所消耗的功率，一种方法是减小信道带宽，这可能导致宽松的频谱屏蔽，从而放松线性要求。图1A呈现了示出FCC所要求的移动设备在TV空白频段上发射时的频谱屏蔽的图。图1B呈现了示出满足FCC频谱屏蔽要求的示例性发射频谱的图。如在图1B中可以看到的，如果减少发射带宽，则可以增加来自相邻信道的干扰水平，这意味着可以放松对PA的线性要求。如前面所讨论的，放松的线性要求意味着移动设备可以采用具有更低P1dB点和更高功率效率的PA。
图2呈现了示出示例性无线本地接入网络(LAN)的架构的图。无线LAN 200包括接入点202和多个移动设备，诸如膝上型计算机204、平板计算机206以及智能手机208和210。
需要注意的是，从移动设备204-210的角度来看，发送(上传)数据速率通常小于接收(下载)数据速率。此外，接入点202是位置固定的设备，从而不会遇到与移动设备204-210相同的功率受限问题。因此接入点202可以在满足FCC频谱屏蔽要求的同时使用整个TV信道带宽(6MHz)发送数据。另一方面，数据通信的非对称性质使得可以允许移动设备204-210仅使用TV信道带宽的一部分(例如2MHz)发送数据。
传统无线网络通常具有对称链路，这意味着发送和接收带宽相同。为了在满足移动设备的功率限制的同时充分利用TV信道带宽，本发明的实施方式实施了一种新的物理层(PHY)协议和用于媒体访问控制层(MAC)的自适应收发机算法，以允许移动设备在整个信道带宽上接收，同时以较低的带宽发送。更具体地，在这种新的PHY协议下，移动设备204-210使用较大的带宽(诸如整个TV信道的6MHz的带宽或者5MHz的带宽)从接入点202接收，并以较小的带宽(诸如2MHz)向接入点202发送。此外，当移动设备彼此之间通信(例如，智能手机208可以从膝上型计算机204下载文件)时，由于膝上型计算机204的功率限制，智能手机208将以减小的带宽进行接收。换言之，智能手机208能够处理不同的带宽。
图3呈现了示出根据本发明的一个实施方式的移动设备收发机的架构的图。在图3中，收发机300包括发射机302、双带宽接收机304、基带数字信号处理器(DSP)306和带宽确定机构308。在运行期间，带宽确定机构308基于移动设备的功率预算和可用信道带宽确定最佳的下行链路和上行链路的带宽比例。例如，对于空白频段设备，可用信道带宽是6MHz；如果设备是功率受限的(诸如电池供电的膝上型计算机)，那么带宽确定机构308确定发送(上行链路)带宽应当远远小于接收带宽(诸如2MHz的TX带宽相对于5MHz的RX带宽)。
该自适应算法由基带DSP 306实施，其控制发射机302和接收机304的带宽。在一个实施方式中，如果带宽确定机构308确定发送带宽应当根据当前的功率预算来减小，那么DSP 306在将基带信号发送到发射机302进行发射之前生成减小的带宽上的基带信号。发射机302可以包括任何类型的能够调制并放大基带RF信号的发射机电路。在一个实施方式中，发射机302包括能够将基带RF信号调制到不同载波频率的可调谐调制器。在进一步的实施方式中，该可调谐调制器的调谐范围覆盖了整个无线通信频谱(从300MHz到3.6GHz)。在一个实施方式中，该可调谐调制器是正交调制器。
双带宽接收机304被配置为接收至少两个不同带宽上的数据。在一个实施方式中，双带宽接收机304包括两个接收模块，每一个接收模块对于特定的带宽进行优化。如果接收的RF信号来自接入点，意味着它具有较大带宽，双带宽接收机304使用其优化到较大带宽的接收模块接收RF信号。将接收的信号进行解调并发送到DSP306进行处理。另一方面，如果接收的RF信号来自另一个移动设备，意味着它具有较小的带宽，双带宽接收机304使用其优化到较小带宽的接收模块接收RF信号，并将解调信号发送到DSP 306进行处理。在一个实施方式中，双带宽接收机304包括能够解调具有不同载波频率的接收RF信号的可调谐解调器。在另一个实施方式中，该可调谐解调器的调谐范围覆盖了整个无线通信频谱(从300MHz到3.6GHz)。在一个实施方式中，该可调谐解调器是正交解调器。
图3所示的示意图仅为了说明的目的而不应当限制本公开的范围。总之，本发明的实施方式提供了一种被配置为在不同带宽上进行发送和接收的无线收发机。更具体地，该收发机根据功率预算和可用信道带宽调整其TX带宽。
已经出于说明和描述的目的给出了本发明的实施方式的前述描述。它们并非旨在穷举和限制本公开。因而，很多修改和变化对本领域技术人员来说将是显而易见的。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种用于无线移动设备的收发机，包括：
发射机；
接收机；和
带宽确定机构，被配置为确定所述发射机的发送带宽和所述接收机的接收带宽。
2.根据权利要求1所述的收发机，其中所述带宽确定机构基于所述移动设备的功率预算来确定所述发送带宽和所述接收带宽。
3.根据权利要求1所述的收发机，其中所述发送带宽小于所述接收带宽。
4.根据权利要求1所述的收发机，其中所述发射机包括可调谐调制器。
5.根据权利要求4所述的收发机，其中所述可调谐解调器具有300MHz到3.6GHz的调谐范围。
6.根据权利要求1所述的收发机，其中所述发射机被配置为在TV信道上运行。
7.根据权利要求6所述的收发机，其中所述接收带宽基本上与所述TV信道的带宽实质上相似，并且其中所述发送带宽实质上小于所述TV信道的带宽。
8.根据权利要求1所述的收发机，其中所述接收机包括多个接收模块，每个所述接收模块被配置为接收不同带宽的RF信号。
9.一种用于生成无线移动设备的发射机输出的方法，包括：
确定所述移动设备的功率预算；
基于所述功率预算确定发送带宽；以及
利用所确定的发送带宽生成所述发射机输出。
10.根据权利要求9所述的方法，其中生成所述发射机输出进一步包括：
生成基带信号；以及
调制所述基带信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其中调制所述基带信号由可调谐调制器执行。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述可调谐调制器具有300MHz到3.6GHz的调谐范围。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所生成的发射机输出占用TV信道。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述发送带宽实质上小于所述TV信道的带宽。
CN201210554784.3A 2011-12-14 2012-12-13 在移动应用中使用空白频段的自适应收发机 Active CN103354458B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/325,373 2011-12-14
US13/325,373 US9113411B2 (en) 2011-12-14 2011-12-14 Adaptive transceiver for utilizing white space spectrum in mobile application

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103354458A true CN103354458A (zh) 2013-10-16
CN103354458B CN103354458B (zh) 2016-06-01

Family

ID=48610589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210554784.3A Active CN103354458B (zh) 2011-12-14 2012-12-13 在移动应用中使用空白频段的自适应收发机

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9113411B2 (zh)
CN (1) CN103354458B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210045096A1 (en) * 2019-08-06 2021-02-11 Qualcomm Incorporated Radio communications in narrowband regions of unlicensed spectrum

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013106740A2 (en) 2012-01-11 2013-07-18 Interdigital Patent Holdings, Inc. Adaptive control channel
CN105794166B (zh) 2013-12-06 2020-01-10 Lg电子株式会社 用于发送和接收广播信号的方法和设备
KR102438318B1 (ko) * 2014-10-10 2022-08-30 뉴라컴 인코포레이티드 고효율 무선랜에서 동적 자원 할당
US10412669B2 (en) * 2016-03-14 2019-09-10 Apple Inc. Low power cellular modem system architecture
US10085275B2 (en) 2016-03-14 2018-09-25 Apple Inc. Synchronization and interprocessor communication in a low power LTE system architecture
US10341952B2 (en) 2016-03-14 2019-07-02 Apple Inc. Low power LTE (LP-LTE) paging monitoring

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1364346A (zh) * 1999-07-22 2002-08-14 西门子公司 无线电发送和接收设备
US20090274073A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Nextwave Broadband Inc. Transmit emission control in a wireless transceiver
US20100261423A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-14 Peter Stanforth System and method for managing spectrum allocation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5020093A (en) * 1989-06-23 1991-05-28 Motorola, Inc. Cellular telephone operable on different cellular telephone systems
US20030163831A1 (en) * 2001-10-19 2003-08-28 Gall Donald T. Field technician communicator
US8290447B2 (en) * 2007-01-19 2012-10-16 Wi-Lan Inc. Wireless transceiver with reduced transmit emissions
TW200924453A (en) * 2007-11-16 2009-06-01 Htc Corp Wireless communication module
US9268386B2 (en) * 2009-01-09 2016-02-23 Qualcomm Incorporated Methods and systems for dynamic service flow using available battery power
US20120108224A1 (en) * 2009-01-09 2012-05-03 Qualcomm Incorporated Using quality of service to control hardware for low battery scenarios
WO2011035807A1 (en) * 2009-09-24 2011-03-31 Nokia Siemens Networks Oy Method for dynamically controlling an uplink transmission power of a user equipment
US8644868B2 (en) * 2011-03-07 2014-02-04 Spectrum Bridge, Inc. System and method for managing spectrum allocation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1364346A (zh) * 1999-07-22 2002-08-14 西门子公司 无线电发送和接收设备
US20090274073A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Nextwave Broadband Inc. Transmit emission control in a wireless transceiver
US20100261423A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-14 Peter Stanforth System and method for managing spectrum allocation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210045096A1 (en) * 2019-08-06 2021-02-11 Qualcomm Incorporated Radio communications in narrowband regions of unlicensed spectrum
US11452085B2 (en) * 2019-08-06 2022-09-20 Qualcomm Incorporated Radio communications in narrowband regions of unlicensed spectrum

Also Published As

Publication number Publication date
CN103354458B (zh) 2016-06-01
US9113411B2 (en) 2015-08-18
US20130157590A1 (en) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103354458A (zh) 在移动应用中使用空白频段的自适应收发机
US8644198B2 (en) Split-band power amplifiers and duplexers for LTE-advanced front end for improved IMD
US9106453B2 (en) Remote radio head unit system with wideband power amplifier and method
CN102130697B (zh) 接收机、发射机及反馈装置、收发信机和信号处理方法
KR101420898B1 (ko) 다중 모드 광대역 무선통신 장치 및 방법
JP5566454B2 (ja) マルチコンポーネントキャリアを用いた無線通信ネットワークにおける基地局と移動体端末との間のデータ送信のスケジューリング
CN105376872A (zh) 一种支持载波聚合的方法及终端
KR20130103732A (ko) 무선 네트워크에서 운용되는 다중대역 라디오 장치 및 방법
CN102457458A (zh) 一种基站数字预失真的实现方法和装置
CN105471490A (zh) 一种直放站及其信号处理方法
CN105490714B (zh) 终端、终端的多载波发送及接收方法
US8422539B2 (en) Multi-carrier receiver, multi-carrier transmitter and multi-carrier transceiver system
CN102882573A (zh) 多输入多输出的信号传输实现方法、装置及系统
CN104283600A (zh) 分布式无线电系统
CN102355276A (zh) 一种收发信机装置和射频远端模块
US9380527B2 (en) Method for reducing the energy consumption in a wireless communication terminal and communication terminal implementing said method
US20230119378A1 (en) Multiple antenna transmission to manage radiated power
Laughlin et al. Electrical balance isolation for flexible duplexing in 5G mobile devices
CN211830764U (zh) 一种射频电路及电子设备
CN101925076B (zh) 射频拉远设备以及分布式基站
CN102291159A (zh) 一种多频带中射频装置、发射及接收方法和收发信机
US8396099B2 (en) Multi-carrier receiver, multi-carrier transmitter and multi-carrier transceiver system
CN102404267B (zh) 多载波接收机、多载波发射机及多载波收发系统
US10840966B2 (en) Wireless device
Franco-Martínez et al. Solving Self-Interference Issues in a Full-Duplex Radio Transceiver

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200818

Address after: Room 1573, Heying building, No. 99, Tuanjie Road, Jiangbei new district, Nanjing, Jiangsu Province

Patentee after: Nanjing Qixin Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: California, USA

Patentee before: American Pinshun Communication Technology Co.

TR01 Transfer of patent right