CN105721067A - 具有用于包络跟踪的电源负载变化降噪的通信设备及方法 - Google Patents

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Abstract

文本公开了具有用于包络跟踪的电源负载变化降噪的通信设备及方法。一种切换装置包括在第一电压和第二电压操作以切换数字结构的切换负载单元的数个实例。这些实例由相应控制比特位开启。每个负载单元包括耦合到功率放大器的充电电容器。输出节点可以被耦合到负载电容。切换电路将充电电容器耦合到负载电容并且将电压调节器连接到输出节点，以将电压调节到第二电压。定时逻辑将充电电容器耦合到第一电压，在切换事件期间将充电电容器耦合到负载电容并且将第一电压从充电电容器断开，将充电电容器从负载电容断开，并且在切换事件之后将电压调节器连接到输出节点。该装置可以被体现在包络跟踪中。

Description

具有用于包络跟踪的电源负载变化降噪的通信设备及方法
技术领域
这里描述的实施例涉及用于包络跟踪中的负载变化的降噪。一些实施例涉及用于通信设备中的无线电频率(RF)功率放大器的电源。一些实施例涉及蜂窝网络(包括第三代合作伙伴计划长期演进(3GPPLTE)网络)中的用户设备(UE)。
背景技术
随着诸如计算机、蜂窝电话、以及其他移动设备的电子设备发展到更快速的RF架构，系统遇到了会限制RF性能的增大的电源敏感性问题。由于这种架构是基于大型数字结构的切换的，所以电源应该应对导致电源的显著下降的高电流充电。另外，切换速度可以是非常高频率的，这将不允许电压调节器在新切换误差出现之前对电压误差做出反应和校正。所以，期望在基本不增大功率消耗并且基本不增大尺寸的条件下，提供用于具有最小噪声的非常快速的切换的电源降噪。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于切换数字结构的切换装置，该切换装置包括：多个切换负载单元，被配置为在第一电压和第二电压进行操作来切换数字信号，多个切换负载单元中的每个被配置为由数字控制信号的相应比特位开启，每个切换负载单元包括：充电电容器，被配置为被耦合到功率放大器；输出节点，被配置为被耦合到负载电容；切换电路，被配置为将充电电容器耦合到负载电容并且将电压调节器连接到输出节点，以将输出节点处的电压调节到第二电压；以及控制信号源，被配置为提供数字控制信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种包络跟踪装置，包括：功率放大器(PA)，被配置为被耦合到数字信号源；多个切换负载单元，被配置为被切换以在第一电压和第二电压进行操作从而切换数字信号，多个切换负载单元中的每个被配置为由数字控制信号的比特位开启，每个切换负载单元包括：充电电容器，被配置为被耦合到PA，输出节点，被配置为被耦合到负载电容，以及切换电路，被配置为将充电电容器耦合到负载电容并且将电压调节器连接到输出节点，以将输出节点处的电压调节到第二电压；切换控制器，被耦合到PA并且被配置为在切换事件期间在第一电压和第二电压之间切换PA，以跟踪包络；以及旁路电容器，被耦合到多个切换负载单元，并且电容器的电容至少约为被开启的多个切换负载单元的充电电容器的总和。
根据本发明的另一方面，提供了一种发送器，包括：生成供传输的至少一个多路复用信号的电路；以及包络跟踪装置，被耦合到该电路并且包括：功率放大器(PA)，被配置为被耦合到将被切换的数字信号源；多个切换负载单元，被配置为在第一电压和第二电压进行操作以切换数字信号，多个切换负载单元中的每个被配置为在至少一些数字信号的切换事件期间由数字控制信号的比特位开启，每个切换负载单元包括：充电电容器，被配置为被耦合到PA；输出节点，被配置为被耦合到负载电容；以及切换电路，被配置为将充电电容器耦合到负载电容并且将电压调节器连接到输出节点，以将输出节点处的电压调节到第二电压；切换控制器，被耦合到PA并且被配置为在每个切换事件期间在第一电压和第二电压之间切换PA，以跟踪包络；以及旁路电容器，被耦合到多个切换负载单元，电容器的电容至少约为被开启的多个切换负载单元的充电电容器的总和。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于切换事件的包络跟踪中的降噪方法，该方法包括：基于用于每个切换事件的数字控制信号的比特位数来配置切换负载单元的数目；配置每个切换负载单元在第一电压和第二电压进行操作；将每个切换负载单元的充电电容器耦合到每个切换负载单元的输出节点处的负载电容；以及将被配置为调节到第二电压的电压调节器耦合到每个切换负载单元的输出节点。
附图说明
图1是根据一些实施例的电源降噪负载单元切换的示例。
图2示出了根据一些实施例的具有电平转换器的包络跟踪系统。
图3是根据一些实施例的图3A和图1之间的关系的图示。
图3A是根据一些实施例的到用于包络跟踪操作的功率放大器(PA)的P型金属氧化物半导体(PMOS)开关的电平转换器连接的示意性框图。
图3B示出了根据一些实施例的用于图3A的电平转换器的电平转换器示意性实施方式。
图3C示出了根据一些实施例的用于对图3A的电平转换器进行定时的逻辑。
图4A是根据一些实施例的用于电平转换器的不同转变的电平转换器切换状态的示意图。
图4B是根据一些实施例的电平转换器控制波形的时序图。
图5是用于切换事件的包络跟踪中的降噪过程的流程图。
图6是根据一些实施例的UE的框图。
图7是根据一些实施例的LTE网络的端到端网络架构的一部分的功能示意图。
具体实施方式
随着电子设备向更快速的数字RF架构发展，系统遇到了限制RF性能的增大的电源灵敏性问题。由于该架构是以大型数字结构的切换为基础的，所以电源需要应对导致电源的显著下降的高电流充电。如这里所使用的，单个切换可以被称为“切换事件”。在当前已知的解决方案中，如果电源上的波动被限制到例如10毫伏，则对于5pF的负载和1伏的电压，可能需要500皮法(pF)量级的电容来降低压降。另外，用在实施例中的低压差(LDO)稳压器将在下一切换事件出现之前对切换误差进行反应和校正。但是，切换速度是非常高频率的，这不允许调节器在下一切换误差出现之前对电压误差进行反应和校正。在过去的解决方案中，旁路电容器大大增加，并且通过添加更多电流来加速调节器响应，这是有问题的。
所公开的主题通过考虑以下事实来解决这个问题：负载电流充电在很多情况下被预先定义，并且因此每个切换事件所需的适当充电量可以被准备好，从而减少半导体芯片中需要的旁路电容量和电源的波动。在一个实施例中，该技术可以作为包络跟踪系统被实现在RF发送器中，其中该包络跟踪系统具有显著减小的旁路电容。在一些实施例中，数百皮法(pF)的电容可以被减小到10pF左右。这种实施方式会对在第三代合作伙伴计划(3GPP)规范中进行操作的发送器的功率放大器产生影响。发送器可以利用非恒定包络调制(例如，宽带码分多址(WCDMA)、或者正交频分复用(OFDM))进行操作。用于这种发送器的RFPA的包络跟踪可能需要切换定义PA看到的实际电压的不同电阻性负载，通过切换不同电阻性负载可以创建包络跟踪实施方案。
图1是根据实施例的电源降噪单元切换的示例。数字结构包括多个单元，其中每个单元可以由用于切换的数字控制信号的相应比特位控制。示出了单元的三个实例(该数目仅用于示例目的)。在实际的切换情形中，将存在远多于3个单元。每个单元都具有负载电容(例如，对于一个实例(即，单元1)在60处示出的CLOAD1)、和用于降噪的附加电容和开关(例如，10处示出的CCHARGE1和开关50)。在这种情况下，电容器10(CCHARGE)被耦合到PA30，PA30经由50处表示的开关被连接到两个电源电压中的较高的一个电源电压40VH。在切换事件期间，PA30的电容器10被从VH分离，并且经由切换组件(未示出)被连接到负载电容60(Cload)。通过选择CCHARGE和Cload之间的适当比例，切换将创建希望的负载电压值(VL)。对于一般系统，VH可以大约为1.8V，并且VL可以大约为1V。以下根据等式(1)给出了比例1.25。
C C H C A R G E C L O A D = V L V H - V L = 1 1.8 - 1 = 1.25 - - - ( 1 )
这使得电容器CCHARGE具有仅6.25pF的值(对于5pFCLOAD)。
如以上讨论的，图1示出了作为示例的三个单元实例，单元1、单元2、单元3。实例的数目取决于用于控制数字结构或者数字块的数字数据的比特位数。为了简单仅示出了三个单元实例，但是通常存在数百个单元实例。每个单元被设计为：其在被切换时将防止切换噪声，其中该切换与同样可能正在切换的其他单元无关。换言之，可以针对每个负载单元重复以上示例，如图1中的示例形式中所示，例如：
切换事件1：数字数据1，CCHARGE1，CLOAD1，VL1，
切换事件2：数字数据2，CCHARGE2，CLOAD2，VL2，
切换事件3：数字数据3，CCHARGE3，CLOAD3，VL3，
…
切换事件N：数字数据N，CCHARGEN，CLOADN，VLN。
图1的实施例已经通过仿真被示出，以利用非常小的电容器而几乎不产生误差。另外，每个切换单元现在具有其自身的CCHARGE值，使得如同对于所有切换单元使用单个电源的情况一样，基本上没有从一个单元拖拽到另一个单元的误差。这一分割消除了需要在所使用的低压差(LDO)稳压器中投入大量电流以进行快速建立的现有解决方案中的“存储器”问题。在所讨论的实施例中，每个切换事件所需要的充电量已经被准备好，以降低电源上的噪声。注入的电荷可以被存储在与将被切换到的负载成比例的不同电容器上。这在基本上不增大功率消耗、并且仅少量增大尺寸的条件下，以最小噪声提供了非常快速的切换。实际上，增加的尺寸相对较小，因此相对于现有选项产生了实质改进。
图2示出了根据实施例的具有电平转换器或LS的包络跟踪系统。当被用在用于RFPA的包络跟踪的实际电路中时，图1的实施例将需要切换定义PA看到的实际电压VLN的不同电阻性负载，这样可以创建包络跟踪实施例。包络跟踪实施例200被实现在无线电频率集成电路(RFIC)210中。下面参考图3A-3C更详细地讨论的电平转换器212驱使PMOS开关214连接213到PA215。在一个实施例中，该PMOS开关控制需要在1.8V到0.7V之间工作(这些电压值只是示例值)。然而，0.7V需要是精确的，因为其是“接通”电压，并且该电压的误差会被表现到PA和本实施例可以形成其组件的通信设备的输出端。一般的解决方案通常将针对电平转换器创建0.7V的LDO稳压器。然而，这会向输出添加显著噪声，并且所公开的实施例解决了这个问题，在PA输出端提供了非常干净的频谱(如随后讨论的)。图2的电平转换器212针对低电压使用充电电容器216，与图1针对更高电压VH示出的几乎一样。另外，图2的电路具有在切换事件后被连接到电平转换器212的0.7V的LDO稳压器218。到LDO稳压器218的切换消除了由于电容器CCHARGE和PMOS电容之间的失配产生的误差，其中PMOS电容会随着处理或者输出电压变化。电平转换器212经由线路219被连接到数字信号源217，用于数字信号的包络跟踪。电平转换器222经由线路221被连接到数字信号源217，用于数字信号的包络跟踪。对于1.0V的电源电压(而不是1.8V的电源电压)，PMOS开关220、电平转换器222、以及LDO稳压器224与PMOS开关214、电平转换器212、以及LDO稳压器218类似地操作。
图3示出了根据实施例的图1和图3A之间的关系。例如，箭头指示图3A的电平转换器1(电平转换器的第一实例)的电容器304代表图1的第一实例的电容器10(CCHARGE1)(如前面说明性地示出的，作为示例，图1仅示出3个单元)。类似地，图3A的开关301代表图1中的到VH的开关50。在图1中，创建了1V或者0V的电压(未示出)。图1中的0V是通过将驱动器切换到地来创建的，并且1V是通过将电容性充电负载从CCHARGE切换到CLOAD来创建的。在图3A中，创建的电压是1.8V(被示出为VH)和0.7V(被示出为在图1中被描述为CLOAD的负载的PMOS306的栅极处的VL)。1.8V(VH)是通过将驱动器切换到VH创建的。0.7V是由CLOAD(图3A中未示出)和CCHARGE之间的电容电荷创建的，其中如上所述，CCHARGE是图3A中304处示出的电容器。因此，图3A中的系统代表与图1中的系统相同的系统，但是相比图1具有相反的电平。换言之，在图3A中，电容器304被充电到地，而不是图1中所示的VH。
图3A是多个电平转换器实例的示意性框图。示出了N1、N2、N3、N4处的四个电平转换器(类似于图1中示出的示例性电平转换器)。在图3A中，电平N1象征性地示出了包括PA302、电容器304、以及PMOS开关306的电平转换器1(相对于电源电压VH)。该组合可以与图2的针对较高电压VH的电平转换器212、PA215、电容器216、以及PMOS开关214相同或在功能上类似。电平转换器实例被定义为用于控制数字结构的比特位数的函数。这可以参考图2进行说明。图2的电容器216是图3A的实例中处于“接通”状态的电容器304的总和。换言之，电容器216被划分到具有更小电容器304的很多单元中，并且电容器216的总值取决于处于“接通”状态的单元的数目。所以，电容器216的值随着数字控制代码改变，其中数字控制代码1和0指示哪些负载正在被切换。另外，图3A的接地开关301与图1中的接VH的开关50相同。下面参考图4A和4B讨论操作。
图3B示出了根据实施例的用于图3A的电平转换器的电平转换器示意性实施方式。电源VH在310处。电容器CDAC在图3A的304处，并且类似于图1的电容器CCHARGE1。电容器304可以被开关314重置并释放。可以通过经由开关312将电容器304连接到输出端而开启电平转换器，并且310处的电源电压VH可以被开关316连接到电平转换器并从电平转换器断开。输出端可以经由开关318被连接到LDO稳压器。
图3C示出了根据实施例的用于对图3A的电平转换器进行定时的逻辑。如下面进一步详细讨论的，图4B中的时序图也描述了用于图3B的逻辑的逻辑定时。当逻辑输入为“1”时，驱动器被连接到VH，并且Cdac被从负载断开并被连接到地。LDO也被断开。当输入为“0”时，驱动器被从VH断开，并且负载被连接到未被短路的Cdac。在较短时间段(数十微微秒)后，负载被连接到LDO而不是Cdac。
图4A是根据实施例的用于电平转换器的不同转变的电平转换状态的示意图。电平转换状态示意图中的每个步骤的电压波形在图4B的讨论中被说明。在图4A的电平转换器操作的时序中，电容器Cdac在400处被释放(cap_discharge)。接着，通过在410处将Cdac连接到输出端并且在420断开VH，电平转换器被开启。Cdac电容器现在充电，并且达到期望电压0.7V(对于这个实施例而言)。这是因为Cdac值和被开启的PMOS(图3A的306)之间的比例。在这个实施例中，两个较后面的组件的值是几乎相同大小的。下一步骤是在430处将Cdac从输出端断开，并且在440处将输出端连接到诸如LDO稳压器之类的稳定调节器。如前面讨论的，这种连接消除了可能出现在Cdac充电中的失配误差。在相反的电平转换器转变中，Cdac在450处被重置，然后电平转换器在460处被连接至VH。
图4B是根据实施例的电平转换器控制的波形图。在图4B的示意图400、401中，垂直轴是以伏为单位的电压，水平轴是以纳秒为单位的时间，因此这些图示出了时间上的电压切换波形。电压被标记在图4B的示意图400、401上。在示意图400处，控制电压和它们的含义是：
Vl_ctl-控制LS输出和Cdac之间的连接。
Cap_discharge-控制Cdac到地的放电。
Vin_LS_d-控制LS输出和VH之间的连接。
Vout_switch-是在切换示意图中被标记为Vout_1s的LS输出。
Vldo_cntl-控制LS输出和静态调节器(quietregulator)VL_quiet之间的连接。
在示意图401处，控制电压和它们的含义是：
Cap_discharge-控制Cdac到地的放电。
Vin_1s_d-控制LS输出和VH之间的连接。
Vout_switch-是切换示意图中被标记为Vout_1s的LS输出。
Vldo_ctl-控制LS输出端和静态调节器VL_quiet之间的连接。
以上的控制电压被与图4A上的每个电平转换状态通过图表相关联。如上所述，与电平转换状态的步骤相关联的波形在图4B中被示出。一起阅读图4A的状态图和图4B的波形图，示出了有助于理解实施例的操作的序列。首先，如图4B的403处和图4A的400处所指示的，电容器Ccap被充电。如图4B的405处所指示的，电容器被连接到在图4A的410处看到的输出端Vout_LS，并且VH被从在图4A的420处看到的输出端断开。在图4B的407处，电容器被从输出端断开，并且LDO稳压器被连接到输出端，如图4A的430和440处分别示出的。在图4B的409处，电容器被放电，并且在411处，VH被连接到输出端并且LDO稳压器被从输出端断开。这在图4A的450、460、和462处被看到。通过使用这种切换方法，电源波动从200mV下降到小于5mV，并且这种改变允许实现70dBc左右的所发送的频谱噪声基底从主传输下降。这种低噪声基底对于蜂窝设备的良好的共存性能非常重要。所公开的实施例允许以电源上的非常低的波动来非常快速(GHz级)地驱动大电容负载。这是利用相比现有技术使用的电容下降100的因子实现的，其中基本不会增大功率消耗。所公开的实施例使用了这样的事实：负载切换被预先定义，使得每个切换事件所需要的适当充电量被提前准备好，从而降低了电源上的波动和半导体芯片中所需的旁路电容量。基本精确的充电补偿可以通过利用被切换的数字单元中的每个数字单元嵌入补偿充电来实现。所公开的实施例示出，该解决方案对于VH控制或VL控制是有效的，并且已经描述了每个解决方案。可以通过添加基本上吸收任何充电误差的“静LDO”来进一步改进该解决方案，其中充电误差可能由于系统中的失配和非线性导致，所示出的包络跟踪系统已经被实现。
图6是可以包括根据实施例的用于包络跟踪的电源负载变化降噪实施例的UE的框图。根据这里描述的一些实施例，UE600包括接口610。UE600可以包括功率放大器601，该功率放大器包括以上描述的用于包络跟踪的至少一个切换和降噪实施例。如图6中所示，用户设备还可以包括天线613和614、处理单元631、以及存储器641。出于简洁的目的，为了不模糊这里描述的实施例，图6省去了设备600的其他元件。例如，设备600可以包括键盘、显示器(例如，包括触摸屏的LCD屏幕)、非易失性存储器端口(例如，通用串行总线(USB)端口)、图形处理器、应用处理器、扬声器、以及其他元件中的一者或多者。
用户设备600可以包括诸如，个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型或者便携式计算机、网络平板、无线电话、无线耳机、寻呼机、即时通讯设备、数字相机、接入点、电视、医疗设备(例如，心率监测器、血压监测器等)、或者可以无线地接收和/或发送信息的其他设备的便携式无线通信设备。
用户设备600的处理单元631和接口610可以被配置为利用单种通信网络或者多种通信网络进行通信。例如，处理单元631和接口610可以被配置为利用WiFi、WiMax、LTE、以及其他通信网络中的一者或多者进行通信。
处理单元631可以包括单个处理器或者多个处理器。一个或多个处理器可以包括一个或多个通用处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、或者其他类型的处理器。处理单元631可以配置供接口610传输到其他设备的消息。处理单元631可以被配置为与接口610通信，以无线地与其他设备交换消息。
存储器641可以包括易失性存储器、非易失性存储器、或者它们二者的组合。存储器641可以包括指令(例如，固件程序、软件程序、或者它们二者的组合)，这些指令在被处理单元631执行时会使得UE执行操作。这些操作可以包括通过天线613和614无线地发送和/或接收去往或者来自用户设备的信号。
如图6中所示，接口610可以包括收发器611和612，其中每个收发器可以被配置为利用不同网络进行通信。例如，收发器611可以被配置为利用LTE网络进行通信，并且收发器612可以被配置为利用WiMax网络进行通信。图6示出了UE包括两个收发器(例如，611和612)和两个天线(例如，613和614)的示例。但是，收发器和天线的数目可以改变。
收发器611可以包括发送器621和接收器622，以在如上所述的至少一个网络中通过天线613和614中的至少一者与其他设备(图6中未示出)无线地交换(例如，发送和接收)消息。收发器612也可以包括发送器和接收器(图6中未示出)，以通过天线613和614中的至少一者无线地与其他设备交换消息。
收发器611和612中的至少一者可以包括功率放大器。例如，收发器611的发送器621可以包括功率放大器601。如上所述，功率放大器601可以包括如上所述的一个或多个实施例。
如图6中所示，发送器621可以包括生成用于传输的信号的电路602。功率放大器601可以接收由电路602生成的信号(例如，输入信号)，并且将信号(例如，输出信号)提供给天线613和614中的至少一个天线进行传输。由功率放大器601接收的信号(例如，输入信号)可以包括与针对用于如上所述的诸如601的功率放大器的包络跟踪和切换实施例描述的信号类似或者相同的信号。
图6中的收发器611的发送器621可以包括OFDM发送器，从而使得由电路602生成的至少一个信号可以包括OFDM信号。在一些实施例中，发送器621还可以包括OFDMA发送器，从而使得由电路602生成的至少一个信号可以包括OFDMA信号。UE600可以被配置为在多输入多输出(MIMO)配置中进行操作。所以，功率放大器601可以被耦合到用于MIMO传输的用户设备600的多个天线(例如，至少天线613和614)。由电路602生成的信号可以包括用于MIMO传输的OFDMA信号、和之前的OFDM信号。
另外，发送器621还可以包括被设置为使用多个天线端口(例如，与天线613和614相关联的天线端口)在上行链路信道上发送OFDM信号或者OFDMA信号的MIMO发送器。MIMO发送器可以包括与每个天线端口相关联的至少一个RF功率放大器(例如，功率放大器601)。
在图6中，天线613和614可以包括一个或多个定向天线或全向天线(包括例如，偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线、或者适用于传输RF信号的其他类型的天线)。在一些实施例中，可以使用具有多个孔洞的单个天线来代替两个以上天线。在这些实施例中，每个孔洞可以被看做单独天线。在一些MIMO实施例中，设备天线可以被有效分离，以利用在设备的每个天线和发射台的天线之间可能产生的不同的信道特性和空间分集。在一些MIMO实施例中，天线可以相隔波长的1/10或者更大距离。
尽管UE被示出为具有数个单独的功能单元，但是这些功能单元中的一个或多个可以被结合，并且可以由软件配置的元件(例如，包括数字信号处理器(DSP)的处理元件)、和/或其他硬件元件的组合实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、无线电频率集成电路(RFIC)、以及用于执行至少这里描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，功能元件可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个处理。
图7示出了根据一些实施例的具有网络的各种组件的LTE网络的端到端网络架构的一部分。网络701包括通过S1接口715耦合在一起的无线电接入网(RAN)(例如，所描绘的E-UTRAN、或者演进型通用陆地无线电接入网)701和核心网720(例如，所示出的演进型分组核心(EPC))。为了方便和简洁，仅示出了RAN701和核心网720的一部分。
核心网720包括移动性管理实体(MME)722、服务网关(servingGW)724、以及分组数据网络网关(PDNGW)726。RAN包括用于与用户设备(UE)702通信的增强型节点B(eNB)704(其可以作为基站进行操作)。eNB704可以包括宏eNB和低功率(LP)eNB。
MME在功能上类似于传统服务GPRS支持节点(SGSN)。MME管理接入中的移动性方面(例如，网关选择、和跟踪区域列表管理)。服务GW724终止朝向RAN701的接口，并且在RAN701和核心网720之间路由数据分组。另外，其可以是用于eNB间切换的本地移动性锚点，并且还可以提供用于3GPP间移动性的锚定。其他职责可以包括合法拦截、计费、以及一些策略实施。服务GW724和MME722可以被实现在一个物理节点中，或者被实现在不同物理节点中。PDNGW726终止朝向分组数据网络(PDN)的SGi接口。PDNGW726在EPC720和外部PDN之间路由数据分组，并且可以是用于策略实施和计费数据收集的关键节点。其还提供具有非LTE接入的移动性的锚点。外部PDN可以是任意种类的IP网络、以及IP多媒体子系统(IMS)域。PDNGW726和服务GW724可以被实现在一个物理节点中，或者被实现在不同物理节点中。
eNB704(宏和微)终止空中接口协议，并且可以是用于UE702的第一接触点。在一些实施例中，eNB704可以执行RAN701的各种逻辑功能，这些逻辑功能包括但不限于诸如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理和数据分组调度、以及移动性管理之类的RNC(无线电网络控制器功能)。根据实施例，UE702可以被配置为根据OFDMA通信技术，在多载波通信信道上与eNB704传送OFDM通信信号。OFDM信号可以包括多个正交子载波。
S1接口715是分离RAN701和EPC720的接口。其可以被划分为两部分：S1-U和S1-MME，其中，S1-U承载eNB704和服务GW724之间的流量数据，S-MME是eNB704和MME722之间的信令接口。X2接口是eNB704之间的接口。X2接口包括两部分：X2-C和X2-U。X2-C是eNB704之间的控制平面接口，而X2-U是eNB704之间的用户平面接口。
对于蜂窝网络，LP小区通常被用于将覆盖范围扩展到室外信号不能很好到达的室内区域，或者增加具有非常密集的电话使用的区域(例如，火车站)中的网络容量。如这里所使用的，术语“低功率(LP)eNB”是指用于实现诸如毫微微小区、微微小区之类的较窄小区(比宏小区窄)、或者宏小区的任何适当的相对较低功率的eNB。毫微微小区eNB通常由移动网络运营商提供给其住宅或者企业客户。毫微微小区通常为住宅网关的尺寸或者更小尺寸，并且一般连接到用户的宽带线路。一旦被插入，毫微微小区就连接到移动运营商的移动网络，并且提供用于住宅毫微微小区的通常在30到50米范围内的额外覆盖。所以，LPeNB可以是毫微微小区eNB，因为其通过PDNGW726被耦合。类似地，微微小区是通常覆盖小区域(例如，建筑物(办公楼、购物中心、火车站等)内、或者飞机上)的无线通信系统。微微小区eNB一般可以通过其基站控制器(BSC)功能，通过X2链路连接到另一eNB(例如，宏eNB)。所以，可以利用微微小区eNB实现LPeNB，因为其经由X2接口耦合到宏eNB。微微小区eNB或者其他LPeNB可以包括宏小区eNB的一些或所有功能。在一些情况下，其可以被称为接入点基站或者企业毫微微小区。
在一些实施例中，下行链路资源栅格可以被用于从eNB到UE的下行链路传输。该栅格可以是被称为资源栅格的时频栅格(其是每个时隙的下行链路中的物理资源)。这种时频平面表示是OFDM系统的通用实践，其使得OFDM系统对无线电资源分配有直观感觉。资源栅格的每列和每行分别对应于一个OFDM符号和一个OFDM子载波。资源栅格在时域中的持续时间对应于无线电帧中的一个时隙。资源栅格中的最小时频单元被表示为资源元素。每个资源栅格包括数个资源块，这些资源块描述某些物理信道到资源元素的映射。每个资源块包括资源元素的集合，并且在频域中其代表当前可以被分配的最小资源量。存在使用这些资源块传递的数个不同的物理下行链路信道。具体地，对于本公开，这些物理下行链路信道中的两个是物理下行链路共享信道和物理下行链路控制信道。
物理下行链路共享信道(PDSCH)将用户数据和更高层信令承载到UE702(图7)。物理下行链路控制信道(PDCCH)承载有关PDSCH信道的传输格式和资源分配的信息等。其还向UE通知有关上行链路共享信道的传输格式、资源分配、以及H-ARQ信息。一般，下行链路调度(向小区中的UE分配控制和共享信道资源)是基于从UE向eNB反馈的信道质量信息在eNB处被执行的，然后下行链路资源分配信息在用于(分配给)UE的控制信道(PDCCH)上被发送给UE。
PDCCH使用CCE(控制信道单元)来传递控制信息。在被映射到资源元素之前，PDCCH复数值符号首先被组织到四个部分中，这四个部分随后被使用用于速率匹配的子块交织器进行转置。每个PDCCH被使用这些控制信道单元(CCE)中的一个或多个发送，其中每个CCE对应于九组物理资源元素(每组包括被称为资源元素群(REG)的四个物理资源元素)。四个QPSK符号被映射到每个REG。取决于DCI的尺寸和信道条件，可以使用一个或多个CCE来发送PDCCH。在LTE中定义了四种以上不同的PDCCH格式，其中每种PDCCH格式具有不同数目的CCE(例如，聚合等级L＝1、2、4、或8)。
示例和附加注解
在示例1中，用于切换数字结构的切换装置可以包括：切换负载单元的多个实例，被配置为在第一电压和第二电压进行操作以切换数字信号，其中，第二电压低于第一电压，多个实例中的每个实例被配置为由数字控制信号的相应比特位开启，每个负载单元包括：充电电容器，被配置为被耦合到功率放大器；输出端，被配置为被耦合到负载电容；切换电路，被配置为将充电电容器耦合到负载电容并且将电压调节器连接到输出端，以将输出端的电压调节到第二电压；以及控制信号源，被配置为提供数字控制信号。
在示例2中，示例1的切换装置可以可选地基于数字控制信号的比特位数来配置多个实例的数目，并且切换电路还可以被配置为：将充电电容器耦合到第一电压，在切换事件期间将充电电容器耦合到负载电容并且将第一电压从充电电容器断开，将充电电容器从负载电容断开，并且在切换事件后将电压调节器连接到输出端，以提供期望的频谱噪声信号。
在示例3中，在示例1-2中的任意一项或多项的切换电路中，可以可选地包括P型金属氧化物半导体PMOS栅极。
在示例4中，示例1-3中的任意一项或多项的切换电路可以可选地包括多个切换电路。
在示例5中，示例1-4中的任意一项或多项的第二电压可以可选地由负载电容和充电电容器之间的电容电荷创建。
在示例6中，在示例1-5中的任意一项或多项的切换装置中，充电电容器与负载电容的比例可以可选地基于第二电压除以第一电压和第二电压之间的差的比例。
在示例7中，示例1-6中的任意一项或多项的电压调节器可选地包括低压差稳压器。
在示例8中，示例1-7中的任意一项或多项的每个负载单元可以可选地具有其自身的充电电容器。
在示例9中，示例1-8中的任意一项或多项的充电电容器与负载电容的比例可以可选地约为1.25。
在示例10中，一种包络跟踪装置可以包括：功率放大器(PA)，被配置为被耦合到数字信号源；切换负载单元的多个实例，被配置为被切换到在第一电压和第二电压操作从而切换数字信号，其中第二电压低于第一电压，多个实例中的每个被配置为由数字控制信号的比特位开启，每个负载单元包括：充电电容器，被配置为被耦合到PA；输出端，被配置为被耦合到负载电容；以及切换电路，被配置为将充电电容器耦合到负载电容并且将电压调节器连接到输出端，以将输出端的电压调节到第二电压；切换控制器，被耦合到PA并且被配置为在切换事件期间在第一电压和第二电压之间切换PA，以用于包络跟踪；以及旁路电容器，被耦合到切换负载单元的多个实例，电容器的电容至少大约是被开启的切换负载单元的多个实例的充电电容器的总和。
在示例11中，实例10的多个实例的数目可选地基于数字控制信号的比特位数，并且切换电路还被配置为：将充电电容器耦合到第一电压，在切换事件期间将充电电容器耦合到负载电容并且将第一电压从充电电容器断开，将充电电容器从负载电容断开，以及在切换事件后将电容调节器连接到输出端，以提供期望的频谱噪声信号。
在示例12中，在示例10-11中的任意一项或多项的切换电路中，可以可选地包括PMOS栅极。
在示例13中，示例10-12中的任意一项或多项的切换电路可以可选地包括多个切换电路。
在示例14中，示例10-13中的任意一项或多项的第二电压可以可选地由负载电容和充电电容器之间的电容电荷创建。
在示例15中，示例10-14中的任意一项或多项的切换单元的每个实例的充电电容器与负载电容的比例可以可选地是或者基于第二电压值除以第一电压值和第二电压值之间的差的比例。
在示例16中，示例10-15中的任意一项或多项的调节器可以可选地是低压差稳压器。
在示例17中，示例10-16中的任意一项或多项的负载单元的多个实例中的每个负载单元可以可选地具有其自身的、或者相应的充电电容器值。
在示例18中，一种发送器可以包括：生成供传输的至少一个多路复用信号的电路；以及包络跟踪装置，被耦合到该电路并且包括：功率放大器(PA)，被配置为被耦合到将被切换的数字信号源；切换负载单元的多个实例，被配置为在第一电压和第二电压进行操作以切换数字信号，其中第二电压低于第一电压，多个实例中的每个实例被配置为在至少一些数字信号的切换事件期间由数字控制信号的比特位开启，每个负载单元包括：充电电容器，被配置为被耦合到PA；输出端，被配置为被耦合到负载电容；以及切换电路，被配置为将充电电容器耦合到负载电容并且将电压调节器连接到输出端，以将输出端的电压调节到第二电压；切换控制器，被耦合到PA并且被配置为在每个切换事件期间在第一电压和第二电压之间切换PA，以用于包络跟踪；以及旁路电容器，被耦合到切换负载单元的多个实例，电容器的电容至少约为被开启的切换负载单元的多个实例的充电电容器的总和。
在示例19中，多个实例的数目可以基于数字控制信号的比特位数，并且示例18的切换电路可以可选地被进一步配置为：将充电电容器耦合到第一电压，在切换事件期间将充电电容器耦合到负载电容并且将第一电压从充电电容器断开，以及将充电电容器从负载电容断开，并且在切换事件后将在第二电压操作的电压调节器连接到输出端，以提供期望的频谱噪声信号。
在示例20中，示例18-19中的任意一项或多项的第二电压可选地由负载电容和充电电容器之间的电容电荷创建。
在示例21中，示例18-20中的任意一项或多项的充电电容器与负载电容的比例可以可选地基于第二电压值除以第一电压值和第二电压值之间的差的比例。
在示例22中，示例18-21中的任意一项或多项的调节器可以可选地是低压差稳压器。
在示例23中，示例18-22中的任意一项或多项的负载单元的多个实例中的每个负载单元可以可选地具有相应的充电电容器值。
在示例24中，示例18-23中的任意一项或多项的发送器可以可选地进一步包括：一个或多个天线，被配置用于传输至少一个无线电频率信号。
在示例25中，一种用于切换事件的包络跟踪中的降噪方法，包括：基于用于每个切换事件的数字控制信号的比特位数配置切换负载单元的实例数目；配置每个负载单元在第一电压和第二电压操作；将每个负载单元的充电电容器耦合到每个负载单元的输出端处的负载电容；以及将被配置为调节到第二电压的电压调节器耦合到每个负载单元的输出端。
在示例26中，示例25的每个切换负载单元的充电电容器可以可选地与该切换负载单元的输出端处的负载电容成比例地缩放，第二电压高于第一电压，并且第二电压由负载电容和充电电容器之间的电容电荷创建。
在示例27中，示例25-26中的任意一项或多项的充电电容器与负载电容的比例可以可选地基于第二电压除以第一电压和第二电压之间的差的比例。
在示例28中，示例25-27中的任意一项或多项的充电电容器与负载电容的比例可以可选地约为1.25。
在示例29中，示例25-28中的任意一项或多项的成比例地缩放的充电电容器可以可选地存储由充电电容器对负载电容的成比例缩放所提供的补偿电荷。
在示例30中，示例25-29中的任意一项或多项的第一电压可以可选地高于第二电压，第二电压是由负载电容和充电电容器之间的电容电荷创建的。
示例31可以包括或者可以可选地与示例1-30中的任意一项或多项的任意部分或者多个任意部分的组合相结合，以包括以下主题：包括用于执行示例1-28的功能中的任意一项或多项的装置、或者包括在被机器执行时促使机器执行示例1-30的功能中的任意一项或多项的指令的机器可读介质。
这里描述的实施例可以被实现在硬件、固件、以及软件中的一者或它们的组合中。这里描述的实施例还可以被实现为存储在计算机可读存储介质上的指令，这些指令可以由至少一个处理器读取并执行以执行这里描述的操作。计算机可读存储介质可以包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何非瞬态或者其他机制。例如，机器可读存储介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备、以及其他存储设备和介质。在这些实施例中，用户设备的一个或多个处理器可以被配置以执行这里描述的操作的指令。
以上的描述和附图示出了一些实施例，以使本领域技术人员能够实施所公开的实施例。其他实施例可以包括结构、逻辑、电学、处理、或者其他改变。示例仅代表可能的变形。一些实施例的部分和特征可以被包括在那些其他实施例中，或者被替换为那些其他实施例。在阅读并理解以上描述后，很多其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。所以，所公开的各种实施例的范围由所附权利要求、及这些权利要求的所有等同范围确定。
根据要求摘要将允许阅读者快速弄清技术公开的本质和主旨的37C.F.R.§1.72(b)，提供了摘要。该摘要应该被理解为其不用于解释或者限制权利要求的范围或含义。

Claims (30)

1.一种用于切换数字结构的切换装置，该切换装置包括：
多个切换负载单元，被配置为在第一电压和第二电压进行操作来切换数字信号，所述多个切换负载单元中的每个被配置为由数字控制信号的相应比特位开启，每个切换负载单元包括：
充电电容器，被配置为被耦合到功率放大器；
输出节点，被配置为被耦合到负载电容；
切换电路，被配置为将所述充电电容器耦合到所述负载电容并且将电压调节器连接到所述输出节点，以将所述输出节点处的电压调节到所述第二电压；以及
控制信号源，被配置为提供所述数字控制信号。
2.如权利要求1所述的切换装置，其中，所述切换装置基于所述数字控制信号的比特位数来配置多个实例的数目，所述第二电压低于所述第一电压，并且所述切换电路还被配置为：
将所述充电电容器耦合到所述第一电压，
在切换事件期间，将所述充电电容器耦合到所述负载电容，并且将所述第一电压从所述充电电容器断开，
将所述充电电容器从所述负载电容断开，以及
在所述切换事件后将所述电压调节器连接到所述输出节点，以提供期望的频谱噪声信号。
3.如权利要求2所述的切换装置，其中，所述切换电路包括P型金属氧化物半导体(PMOS)栅极。
4.如权利要求2所述的切换装置，其中，所述切换电路包括多个切换电路。
5.如权利要求2所述的切换装置，其中，所述第二电压是由所述负载电容和所述充电电容器之间的电容电荷创建的。
6.如权利要求2所述的切换装置，其中，所述充电电容器与所述负载电容的比例是基于所述第二电压除以所述第一电压和所述第二电压之间的差的比例的。
7.如权利要求2所述的切换装置，其中，所述电压调节器是吸收非线性和失配产生的充电误差的低压差稳压器。
8.如权利要求2所述的切换装置，其中，每个切换负载单元具有相应的充电电容器值。
9.如权利要求2所述的切换装置，其中，所述充电电容器与所述负载电容的比例大约为1.25。
10.一种包络跟踪装置，包括：
功率放大器(PA)，被配置为被耦合到数字信号源；
多个切换负载单元，被配置为被切换以在第一电压和第二电压进行操作从而切换数字信号，所述多个切换负载单元中的每个被配置为由数字控制信号的比特位开启，每个切换负载单元包括：
充电电容器，被配置为被耦合到所述PA，
输出节点，被配置为被耦合到负载电容，以及
切换电路，被配置为将所述充电电容器耦合到所述负载电容并且将电压调节器连接到所述输出节点，以将所述输出节点处的电压调节到所述第二电压；
切换控制器，被耦合到所述PA并且被配置为在所述切换事件期间在所述第一电压和所述第二电压之间切换所述PA，以跟踪包络；以及
旁路电容器，被耦合到所述多个切换负载单元，并且所述电容器的电容至少约为被开启的所述多个切换负载单元的充电电容器的总和。
11.如权利要求10所述的包络跟踪装置，其中，所述多个实例的数目是基于所述数字控制信号的比特位数的，所述第二电压低于所述第一电压，并且所述切换电路进一步被配置为：
将所述充电电容器耦合到所述第一电压，
在所述切换事件期间，将所述充电电容器耦合到所述负载电容，并且将所述第一电压从所述充电电容器断开，
将所述充电电容器从所述负载电容断开，以及
在所述切换事件后，将所述电压调节器连接到所述输出节点，以提供期望的频谱噪声信号。
12.如权利要求11所述的包络跟踪装置，其中，所述切换电路包括P型金属氧化物半导体(PMOS)栅极。
13.如权利要求11所述的包络跟踪装置，其中，所述切换电路包括多个切换电路。
14.如权利要求11所述的包络跟踪装置，其中，所述第二电压是由所述负载电容和所述充电电容器之间的电容电荷创建的。
15.如权利要求11所述的包络跟踪装置，其中，每个切换负载单元的充电电容器与负载电容的比例是基于所述第二电压值除以所述第一电压值与所述第二电压值之间的差的比例的。
16.如权利要求11所述的包络跟踪装置，其中，所述调节器是吸收非线性和失配产生的充电误差的低压差稳压器。
17.如权利要求11所述的包络跟踪装置，其中，所述多个切换负载单元中的每个切换负载单元具有相应的充电电容器值。
18.一种发送器，包括：
生成供传输的至少一个多路复用信号的电路；以及
包络跟踪装置，被耦合到所述电路并且包括：
功率放大器(PA)，被配置为被耦合到将被切换的数字信号源；
多个切换负载单元，被配置为在第一电压和第二电压进行操作以切换数字信号，所述多个切换负载单元中的每个被配置为在至少一些数字信号的切换事件期间由数字控制信号的比特位开启，每个切换负载单元包括：
充电电容器，被配置为被耦合到所述PA；
输出节点，被配置为被耦合到负载电容；以及
切换电路，被配置为将所述充电电容器耦合到所述负载电容并且将电压调节器连接到所述输出节点，以将所述输出节点处的电压调节到所述第二电压；
切换控制器，被耦合到所述PA并且被配置为在每个切换事件期间在所述第一电压和所述第二电压之间切换所述PA，以跟踪包络；以及
旁路电容器，被耦合到所述多个切换负载单元，所述电容器的电容至少约为被开启的所述多个切换负载单元的充电电容器的总和。
19.如权利要求18所述的发送器，其中，所述多个实例的数目是基于所述数字控制信号的比特位数的，所述第二电压低于所述第一电压，并且所述切换电路被进一步配置为：
将所述充电电容器耦合到所述第一电压，
在所述切换事件期间，将所述充电电容器耦合到所述负载电容并且将所述第一电压从所述充电电容器断开，以及
将所述充电电容器从所述负载电容断开，并且在所述切换事件后，将在所述第二电压操作的所述电压调节器连接到所述输出节点，以提供期望的频谱噪声信号。
20.如权利要求19所述的发送器，其中，所述第二电压是由所述负载电容和所述充电电容器之间的电容电荷创建的。
21.如权利要求19所述的发送器，其中，所述充电电容器与所述负载电容的比例是基于所述第二电压值除以所述第一电压值和所述第二电压值之间的差的比例的。
22.如权利要求19所述的发送器，其中，所述调节器是吸收非线性和失配产生的充电误差的低压差稳压器。
23.如权利要求19所述的发送器，其中，所述多个负载单元中的每个切换负载单元具有相应的充电电容器值。
24.如权利要求19所述的发送器，还包括：
一个或多个天线，被配置用于传输至少一个无线电频率信号。
25.一种用于切换事件的包络跟踪中的降噪方法，该方法包括：
基于用于每个切换事件的数字控制信号的比特位数来配置切换负载单元的数目；
配置每个切换负载单元在第一电压和第二电压进行操作；
将每个切换负载单元的充电电容器耦合到每个切换负载单元的输出节点处的负载电容；以及
将被配置为调节到所述第二电压的电压调节器耦合到每个切换负载单元的输出节点。
26.如权利要求25所述的方法，其中，每个切换负载单元的充电电容器被与该切换负载单元的输出节点处的负载电容成比例地缩放，所述第二电压高于所述第一电压，所述第二电压是由所述负载电容和所述充电电容器之间的电容电荷创建的。
27.如权利要求26所述的方法，其中，所述充电电容器与所述负载电容的比例是基于所述第二电压除以所述第一电压和所述第二电压之间的差的比例的。
28.如权利要求26所述的方法，其中，所述充电电容器与所述负载电容的比例大约为1.25。
29.如权利要求26所述的方法，其中，被成比例地缩放的充电电容器存储由所述充电电容器对所述负载电容的成比例地缩放所提供的补偿电荷。
30.如权利要求25所述的方法，其中，每个切换负载单元的充电电容器被与该切换负载单元的输出节点处的负载电容成比例地缩放，所述第一电压高于所述第二电压，所述第二电压是由所述负载电容和所述充电电容器之间的电容电荷创建的。
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