CN106688187B - 用于载波聚合无线电接收机 - Google Patents

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Abstract

公开了一种可配置为在载波聚合CA模式和非CA模式中操作的无线电接收机电路(10)。它包括配置为与天线(15)可操作连接的第一接收路径(30)和配置为与相同天线(15)可操作连接的第二接收路径(40)。它还包括控制单元(50)，与第一接收路径(30)和第二接收路径(40)可操作地连接。在CA模式中，控制单元(50)控制第一接收路径(30)接收第一CC(6)，并控制第二接收路径接收第二CC(8)。在非CA模式中，控制单元(50)选择性地控制第一接收路径(30)和第二接收路径(40)均接收同一CC(6)。

Description

用于载波聚合无线电接收机
技术领域
本发明涉及能够在载波聚合场景中操作的无线电接收机电路。
背景技术
在蜂窝通信网络中，无线终端(有时被称为UE(用户设备))与蜂窝通信网络的基站无线地通信。在从基站到UE的下行链路中，UE可以在与单个射频(RF)载波相关联的单个频带中接收信号。为提高容量(例如，就下行链路比特率而言)，在3GPP(第三代合作伙伴计划)标准中引入了载波聚合(CA)的概念。使用CA，UE可以同时接收多个RF载波。这些RF载波通常被称为分量载波或CC。在每个CC上，调制有携带有效载荷数据和/或控制信息的信息信号，例如OFDMA(正交频分多址)信号或CDMA(码分多址)信号。CC可以位于相同的工作频带内，在这种情况下CA被称为带内CA。备选地，CC可以位于不同的工作频带内，在这种情况下CA被称为带间CA。对于带内CA，多个CC可以(在频率上)连续放置，在这种情况下CA被称为连续CA，或者可以是(在频率上)中间具有频率间隙地非连续放置，在这种情况下CA被称为非连续CA。在一种场景中，可以向UE分配与蜂窝通信网络的主小区(PCell)相关联的主CC(PCC)。当需要增加下行链路容量时，无论什么原因，可以向UE附加地分配与相应辅助小区(SCell)相关联的一个或多个辅助CC(SCC)。
一种用于使UE能够接收多个CC(具体地在非连续CA场景中)的一种解决方案是使用具有多个接收路径的接收机电路，每个接收路径例如经由公共低噪声放大器(LNA)与同一天线连接。每个接收路径可以负责多个CC中的特定一个CC的接收。例如，每个接收路径可以是直接转换类型，包括由LO信号驱动的混频器单元，所述LO信号的频率被选择为使得混频器单元将特定CC直接下变频到基带。因此可以根据其被设置为接收的CC的RF频率来选择每个处理路径的LO信号频率。
发明内容
本发明的实施例基于这种认识：旨在用于CA操作的接收机电路可以在非CA(或“单载波”)操作中被有效地重用以提高性能。
根据第一方案，提供了一种无线电接收机电路，可配置为在所述无线电接收机电路接收多个分量载波CC的CA模式中操作，以及在所述无线电接收机电路接收单个CC的非CA模式中操作。无线电接收机电路包括：第一接收路径，被配置为与天线可操作地连接，以及第二接收路径，被配置为与相同天线可操作地连接。此外，无线电电路包括与第一接收路径和第二接收路径可操作地连接的控制单元。控制单元适于在CA模式中控制第一接收路径接收所述多个CC中的第一CC，并控制所述第二接收路径接收所述多个CC中与第一CC分离的第二CC。此外，控制单元适于在非CA模式中选择性地控制第一接收路径和第二接收路径均接收同一CC。
无线电接收机电路包括低噪声放大器，被配置为将第一接收路径和第二接收路径二者与所述天线可操作地连接。
第一接收路径可以包括被配置为由第一本地振荡器(LO)信号驱动的混频器单元。第二接收路径可以包括被配置为由第二LO信号驱动的混频器单元。控制单元可以适于在CA模式中控制第一LO信号的频率以实现由第一接收路径接收第一CC，并且控制第二LO信号的频率以实现由第二接收路径接收第二CC。
控制单元可以适于在非CA模式中并且为实现通过第一接收路径和第二接收路径二者接收同一CC，控制第一LO信号的频率与第二LO信号的频率相同。
无线电接收机电路可以包括处理电路，被配置为在所述非CA模式中组合第一接收路径的输出信号与第二接收路径的输出信号，从而生成组合输出信号。控制单元可以适于在所述非CA模式中，当第一接收路径和第二接收路径被控制为在所述单个频带中均接收相同信号时，控制第一接收路径的增益和频率带宽中的至少一个与第二接收路径增益和频率带宽中的所述至少一个相同。
无线电接收机电路可以包括处理电路，被配置为在所述非CA模式中分别处理第一接收路径的输出信号与第二接收路径的输出信号，从而分别生成第一处理信号和第二处理信号。控制单元可以适于在所述非CA模式中，当第一接收路径和第二接收路径被控制为均接收同一CC时，将第一接收路径和第二接收路径中的一个的增益控制为高于第一接收路径和第二接收路径中的另一个的增益。处理电路可以被配置为对来自第一接收路径的输出信号和来自所述第二接收路径的输出信号执行信号强度测量，例如以确定在所述非CA模式中的进一步接收期间要使用的增益设置。
控制单元可以适于在所述非CA模式中选择性地禁用第二接收路径。
无线电接收机电路可以适于在蜂窝通信系统中操作。
根据第二方案，提供了一种无线电通信装置，包括：根据第一方案所述的无线电接收机电路，以及与无线电接收机电路的第一接收路径和第二接收路径可操作地连接的天线。
无线电通信装置可以是蜂窝通信系统的终端。终端可以例如是移动电话、平板计算机、便携式计算机或机器型通信设备。
根据第三方案，提供了一种用于操作无线电接收机电路的方法，所述无线电接收机电路可配置为在所述无线电接收机电路接收多个分量载波CC的CA模式中操作，以及在所述无线电接收机电路接收单个CC的非CA模式中操作。所述无线电接收机电路包括：与天线可操作地连接的第一接收路径；与同一天线可操作地连接的第二接收路径；以及与第一接收路径和第二接收路径可操作地连接的控制单元。所述方法包括：在所述CA模式中由控制单元控制第一接收路径接收所述多个频带中的第一CC，以及所述第二接收路径接收所述多个CC中与第一CC分离的第二CC。此外，该方法包括：在非CA模式中由控制单元选择性地控制第一接收路径和第二接收路径均接收同一CC。
根据第四方案，提供了一种计算机程序产品，包括在由无线电接收机电路的控制单元执行时用于执行根据第三方案所述的方法的计算机程序代码。
根据第五方案，提供了一种存储有计算机程序产品的计算机可读介质(例如非瞬时性计算机可读介质)，包括在由无线电接收机电路的控制单元执行时用于执行根据第三方案所述的方法的计算机程序代码。所述计算机可读介质可以例如是非瞬时性计算机可读介质。
其它实施例在从属权利要求中限定。应当强调的是，术语“包括”当在本说明书中使用时用来指所述特征、要件、步骤、组成部分的存在，但不排除一个或多个其它特征、要件、步骤、组成部分或它们的组合的存在或增加。
附图说明
参照附图，根据以下具体实施方式部分，本发明实施例的其它目的、特征和优点将显现出来，附图中：
图1-2示意性地示出了可以采用本发明实施例的场景；
图3-8是示出了根据本发明的详细配置的框图；
图9-10示出了根据本发明的实施例的方法的流程图；以及
图11示意性地示出了计算机可读介质和控制单元。
具体实施方式
图1-2示意性地示出了其中可以采用本发明实施例的通信环境。
图1中，在载波聚合(CA)模式中，被示为蜂窝通信系统的终端1的无线电通信装置1与蜂窝通信系统进行无线通信。在附图中，终端1被描绘为移动电话(或“蜂窝电话”，例如所谓的智能电话)，但其也可以是用于蜂窝通信系统的任何其他类型的终端，例如平板计算机、便携式计算机或机器型通信设备(例如，被配置为经由蜂窝通信系统通信的传感器、传感器系统或类似物)。为了简洁，在下文中将无线电通信装置1称为“终端1”。在CA模式中，终端1的无线电接收机电路(下面进一步描述)被配置为接收可以是连续或非连续的多个(下行链路)分量载波(CC)。通常，CC之一是PCell的PCC(在上面的背景部分中描述)，并且其他CC是SCell的SCC(也在上面的背景部分中描述)。在图2中，多个CC包括处于第一(RF)载波频率f1的第一频率CC 6和处于第二(RF)载波频率f2处与第一CC6分离的第二CC 8。第一CC 6可以例如是PCC，并且第二CC 8可以例如是SCC，或反之。通常，由于可存在多于一个SCell，在多个CC中可以存在多于两个CC。在图1中，第一CC 6被示为从第一基站2发送，并且第二CC8被示为从第二基站3发送，但通常它们也可以从同一基站发送。基站或多个基站2、3可例如来自宏基站组，例如UTRAN(通用陆地无线电接入网络)的节点B或eUTRAN(演进的UTRAN)的eNodeB、微基站、微微基站和毫微微基站，但也可以是其他种类的当前或未来基站。此外，在图1中，第一和第二CC 6，8被示为在它们之间具有频率间隙的非连续(或非相邻)CC，但是在其他实施例或场景中，它们可以是连续(或相邻)CC。
在图2中，终端1以非CA模式与蜂窝通信系统进行无线通信。在非CA模式中，终端1的无线电接收机电路被配置为接收单个CC。在图2中，单个CC被示为与来自图1中的第一基站2的第一CC 6相同的CC，但可以是某个其他CC(例如但不限于图1中的第二CC 8)和/或来自某个其他基站(例如但不限于图1中的第二基站3)。
图3是示出根据实施例的终端1的一部分的简化框图。上述无线电接收机电路用附图标记10表示。其通过无线电接收机电路10的天线端口20与终端10的天线15可操作地连接。终端1自然也可以包括许多其他部分，例如一个或多个发射机、一个或多个处理器、输入和输出设备(例如按钮、显示器、触摸屏等)等。为简单起见，图3中未示出其他这种部分。
在图3中，终端1被图示为具有单个天线15。在其他实施例中，终端1可以具有多个天线。例如，终端1可以具有用于分集接收的多个接收天线。这在图4中示出，图4示出了终端1的另一实施例的简化框图。如图1的实施例，图4中的终端1的实施例包括经由无线电接收机电路10的天线端口20与终端1的天线15可操作连接的无线电接收机电路10。此外，终端1包括另一无线电接收机电路10’和另一天线15’，其中无线电接收机电路10经由无线电接收机电路10的天线端口20与终端1的天线15可操作连接。在下文中，描述了无线电接收机电路10的实施例。无线电接收机电路10′可以例如以与无线电接收机电路10相同的方式设计。
图5示出无线电接收机电路10的实施例的框图。如上所述，无线电接收机电路10可配置为以CA模式操作，其中无线电接收机电路10接收多个CC，例如CC 6和CC 8(图1)。此外，无线电接收机电路10可配置为以非CA模式操作，其中无线电接收机电路10接收单个CC，例如CC 6(图2)。无线电接收机电路10可以例如适于在蜂窝通信系统中操作。
无线电接收机电路10包括被配置为与天线可操作地连接的第一接收路径30。在图5中示出的实施例中，第一接收路径30具有被配置为与天线15可操作地连接的输入端口32。此外，在图5中示出的实施例中，第一接收路径30具有被配置为提供第一接收路径30的输出信号的输出端口34。
此外，无线电接收机电路10包括被配置为与同一天线15可操作地连接的第二接收路径40。在图5中示出的实施例中，第二接收路径40具有被配置为与天线15可操作地连接的输入端口42。此外，在图5示出的实施例中，第二接收路径40具有被配置为提供第二接收路径40的输出信号的输出端口44。
在图5所示的实施例中，无线电接收机电路10包括第一接收路径30和第二接收路径40共用的LNA(低噪声放大器)60。LNA 60被配置为经由无线电接收机电路10的天线端口20将第一接收路径30和第二接收路径40二者与天线15可操作地连接。在其他实施例中，无线电接收机电路10可以包括单独的LNA，分别被配置为将第一接收路径30和第二接收路径40经由无线电接收机电路10的天线端口20与天线15可操作地连接。
无线电接收机电路10还包括：控制单元50，其与第一接收路径30和第二接收路径40可操作地连接，用于控制第一接收路径30和第二接收路径40的操作。此外，在图5所示的实施例中，无线电接收机电路10包括：处理电路70，其与第一接收路径30和第二接收路径40可操作地连接，并被配置为对来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号进行处理。如图5所示，处理电路70可以具有与第一接收路径30的输出端口34连接的输入端口72和与第二接收路径40的输出端口44连接的输入端口74。处理电路70可以例如包括或是数字信号处理器(例如无线电接收机电路10的基带处理器)或者是数字信号处理器的一部分。类似地，控制单元70可以例如包括或是数字信号处理器(例如无线电接收机电路10的基带处理器)或者是数字信号处理器的一部分，可以是与前一句所提到的处理电路70的同一数字信号处理器。
控制单元50适于在所述CA模式中控制第一接收路径30接收所述多个频带中的第一CC 6，并控制所述第二接收路径接收多个CC中的第二CC 8。处理电路70然后可以例如根据包括例如输出信号的解调和解码的公知技术来处理来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号，以恢复在各个频带中的信号上发送的数据。
发明人已经认识到，在非CA模式中，在需要这种增加的动态范围的情况下，可以有效地重用在CA模式中用于CA接收的硬件，以增加无线电接收机电路10的动态范围。由发明人识别的这种情况的示例是接收信号相对较弱的情况，存在阻塞干扰源，以及在信号测量期间，当接收信号的强度初始地对于无线电接收机电路10是未知的情况。这可以如下实现：在非CA模式中控制第一接收路径30和第二接收路径40均接收同一CC 6。存在处理电路70如何处理来自第一接收路径和第二接收路径的输出信号的不同备选方案，其示例在下文在各种实施例的上下文中进一步描述。因此，根据本发明的实施例，控制单元50适于在非CA模式中选择性地控制第一接收路径30和第二接收路径40均接收同一CC 6。
使用第一接收路径30和第二接收路径40二者均接收同一CC 6与仅使用接收路径中的一个(例如第一接收路径30)而禁用其他接收路径(例如第二接收路径40)相比，导致更高的功耗。因此，根据一些实施例，建议避免使用第一接收路径30和第二接收路径40二者均接收同一CC 6，除非实际上需要通过这样做提供的附加动态范围。因此，根据一些实施例，控制单元50适于在非CA模式中选择性地禁用第二接收路径40。
图6是无线电接收机电路10的实施例的框图，与图5中的框图相比示出了更多细节。如图6中所示，第一接收路径30可以包括被配置为由第一本地振荡器(LO)信号驱动的混频器单元100。此外，如图6中所示，第二接收路径40可以包括被配置为由第二LO信号驱动的混频器单元200。为便于CA接收，控制单元50可以适于在CA模式中控制第一LO信号的频率以实现由第一接收路径30接收第一CC6，并且控制第二LO信号的频率以实现由第二接收路径40接收第二CC 8。
在一些实施例中，第一LO信号和第二LO信号是由不同LO单元生成的不同LO信号。例如，如图6所示，第一接收路径30可以包括被配置为生成第一LO信号的LO单元110，并且第二接收路径40可以包括被配置为生成第二LO信号的单独的LO单元210。然后，第一接收路径30和第二接收路径40可以例如均作为直接转换接收机操作。在这种情况下，控制单元50可以适于在CA模式中控制第一LO信号的频率和第二LO信号的频率分别等于或近似等于第一CC 6的中心频率f1和第二CC 8的中心频率f2。此外，为实现非CA模式中的第一接收路径30和第二接收路径40二者接收同一CC 6，控制单元50可以适于在非CA模式中控制第一LO信号的频率与第二LO信号的频率相同。该相同的频率可以例如等于或近似等于单个CC 6的中心频率f1，在这种情况下，第一接收路径30和第二接收路径40均被配置作为直接转换接收机。
在一些实施例中，第一LO信号和第二LO信号可以至少在非CA模式中是由包括在无线电接收机电路10中的公共LO单元(例如，图6中的LO单元110或LO单元210)生成的相同LO信号。
上述LO单元可以是能够合成所讨论的LO信号的任意种类的合适电路。例如，LO单元可以是或包括锁相环(PLL)或类似电路。这种电路在无线电接收机电路设计领域中是公知的，因此不再进一步详细描述。
在一些实施例中，混频器单元100和200(图6)被实现为正交混频器。正交混频器能够抑制在下变频过程中生成的镜像信号分量，并因此有益地用于许多无线电接收机电路中。正交混频器具有同相(I)支路，被配置为生成正交混频器的I输出信号，并且包括由LO信号的1分量驱动的混频器(被称为I混频器)。此外，正交混频器具有正交相位(Q)支路，被配置为生成Q输出，并且包括由LO信号的Q分量驱动的混频器(被称为Q混频器)。LO信号的I和Q分量均具有同一频率，但是具有相互90度(或π/4弧度)的相移。包括I和Q分量的LO信号可以被称为正交LO信号。因此，上述LO单元可以是正交LO单元，即能够生成正交LO信号的LO单元。这种正交LO单元在无线电接收机电路设计领域中是公知的，因此不再进一步详细描述。
如图6中进一步所示，第一接收路径30可以包括滤波器单元120，滤波器单元120在滤波器单元120的输入端口处与混频器单元100的输出端口可操作地连接。此外，也如图6所示，第一接收路径30可以包括模数转换器(ADC)单元130，在ADC单元130的输入端口与滤波器单元120的输出端口可操作连接。ADC单元130可以被配置为生成第一接收路径30的输出信号作为第一接收路径30的输出端口34上的数字输出信号。滤波器单元120可以被配置为执行以下任务中的一个或多个：通道选择滤波和充当ADC单元130的抗混叠滤波。在混频器单元100是正交混频器的实施例中，滤波器单元120可以包括用于I和Q支路中的每一个的单独的滤波器，并且类似地，ADC单元130可以包括用于I和Q中的每一个的单独的ADC。
类似地，也如图6所示，第二接收路径40可以包括滤波器单元220，滤波器单元220在滤波器单元220的输入端口处与混频器单元200的输出端口可操作地连接。此外，也如图6所示，第二接收路径40可以包括ADC单元230，在ADC单元230的输入端口与滤波器单元220的输出端口可操作连接。ADC单元230可以被配置为生成第二接收路径40的输出信号作为第二接收路径40的输出端口44上的数字输出信号。滤波器单元220可以被配置为执行以下任务中的一个或多个：通道选择滤波和充当ADC单元230的抗混叠滤波。在混频器单元200是正交混频器的实施例中，滤波器单元220可以包括用于I和Q支路中的每一个的单独的滤波器，并且类似地，ADC单元230可以包括用于I和Q中的每一个的单独的ADC。
在一些实施例中，可以通过对第一接收路径30的输出信号与第二接收路径40的输出信号进行组合或求和，从而生成组合输出信号，以增加动态范围(在非CA模式中)。来自第一接收路径30的输出信号和来自第二接收路径40的输出信号中的每一个包括期望信号分量和非期望信号分量(例如，噪声和失真)。当组合来自第一和第二接收路径的输出信号时，这些输出信号中的期望信号分量将在组合输出信号中建设性组合，由此与组合输出信号中的期望信号分量相比，将有效地抑制这些输出信号的非期望信号分量的至少不相关的部分(通常由例如热噪声的噪声引起)。为使这种抑制有效，来自第一接收路径的输出信号和来自第二接收路径的输出信号应当具有相对小的相互相位差。为获得最佳性能，它们应该彼此同相组合。在该上下文中，同相并不意味着“完全同相”，因为这在实践中是不可能实现的，例如由于噪声和有限的计算精度，但应当被解释为“近似同相”(在取决于关于实施方式的容限内)。随着来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号之间的相互相位差增大，性能增益减小。
假设第一和第二接收路径30，40的增益相等，并且它们的输出信号被精确地同相组合(以下称为“理想情况”)，并且第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号中的不需要的信号分量不相关，与来自第一接收路径30和第二接收路径40中的一个的单独输出信号相比，获得了大约3dB的动态范围的改善。如果它们取而代之地以相位差φ非同相组合，则与理想情况相比，组合输出信号中的期望信号分量的幅度将以因子cos(φ/2)缩放，并且期望信号分量的相应信号功率将因此与理想情况相比以20log10cos(φ/2)dB变化，而不相关的不需要的信号分量的信号功率与理想情况相比将保持不变。因此，与理想情况相比，动态范围也将以20log10cos(φ/2)改变。例如，如果φ＝20度，则与理想情况相比动态范围减小0.13dB。因此，即使具有例如20度的相对大的相位差，也可以获得高达2.87dB的改善。
因此，在本发明的一些实施例中，处理电路70被配置为在所述非CA模式中组合第一接收路径30的输出信号与第二接收路径40的输出信号，从而生成组合输出信号。在这些实施例中的一些中，处理电路70被配置为在所述非CA模式中将第一接收路径30的输出信号与第二接收路径40的输出信号同相组合，从而生成组合输出信号。
图7示出了处理电路70的实施例，其被配置为组合来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号。如图7所示，处理电路70可以包括适于调整来自第一接收路径30的输出信号的相位的相位调整单元310。附加地或备选地，处理电路70可包括适于调整来自第二接收路径40的输出信号的相位的相位调整单元320。相位调整单元310和/或相位调整单元320可以适于分别调整来自第一接收路径30的输出信号和/或来自第二接收路径的输出信号的相位，使得它们在组合之前彼此同相。此外，如图7所示，处理电路70可以包括加法器单元330，其被配置为通过对第一接收路径30和第二接收路径40的(可选地经相位调整的)输出信号进行组合或相加，在加法器单元330的输出340上生成组合输出信号。在处理电路70通过数字信号处理器实现的实施例中，单元310，320和330中的任一个可以在数字信号处理器上以软件实现。
相位调整单元310和320在图7中被指示为可选的。在一些实施例中，仅包括相位调整单元310和320中的一个。此外，在一些实施例中，来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号已经被充分地相位对准，使得在处理电路70中不需要相位调整。例如，在混频器单元100和200(图6)被配置为以非CA模式中的公共LO信号驱动的实施例中，可以提供来自两个接收路径30和40的输出信号之间的适当的相位对准，只要两个接收路径相对良好地匹配。备选地，在混频器单元100和200(图6)被配置为利用来自LO单元110和210(图6)的单独LO信号驱动的实施例中，控制单元50可以被配置为控制LO单元110和210，以便对LO信号进行相位对准，使得提供来自两个接收路径30和40的输出信号的适当的相位对准。
可以通过例如在处理电路70中将这些输出信号进行互相关，来执行来自第一接收路径30和第二接收路径的输出信号之间的相位差的检测。因此，在一些实施例中，处理电路70可以适于例如通过使来自第一接收路径30和第二接收路径的输出信号彼此互相关来导出相位差。
然而，在相对弱的信号电平或存在相对强的干扰(这是使用多于一个接收路径来接收同一CC 6可能是特别有益的情况)时，这种相关方法的收敛可能相对较慢。在一些实施例中，这可能不够好。可以更快的另一个备选是利用来自LO单元110和210的LO信号来检测来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号之间的相位差，例如通过被配置为测量来自LO单元110和120的LO信号的到达(例如下降沿或上升沿的到达)之间的时间差的时间数字转换器(未示出)。因此，在一些实施例中，控制单元50或处理电路70适于基于来自LO单元110和LO单元210的LO信号导出来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号之间的相位差。
不管如何导出来自第一接收路径30和第二接收路径的输出信号之间的相位差，处理电路70可适于例如通过相位调整单元310和/或相位调整单元320，基于导出的相位差调整来自第一接收路径30的输出信号和/或来自第二接收路径40的输出信号的相位。备选地，控制单元50可以适于控制LO单元110和/或LO单元120，以对来自LO单元110和210的LO信号进行相位对准。
不管如何检测和调整相位差，从上面的计算中应当注意，对相位精度的要求通常相对宽松。例如，使用公式20log10cos(φ/2)dB用于上述导出的动态范围退化，可以得出以下结论，例如，如果0.3dB的退化(与理想情况相比)是可以接受的，则大约30度的绝对相位差是可以的。因此，可以使相位差的检测和调整相对粗略，这从实现的角度来看是有利的。
控制单元50可以适于，在非CA模式中，当第一接收路径30和第二接收路径40被控制为均接收同一CC 6时，控制第一接收路径30的增益和频率带宽中的至少一个(在一些实施例中是二者)与第二接收路径40增益和频率带宽中的至少一个(在一些实施例中是二者)相同。例如，滤波单元120和220可以具有可控增益(或衰减)和/或可控频率带宽。控制单元50可以适于通过控制滤波单元120和220来控制第一接收路径30和第二接收路径40的增益和/或频率带宽。
以上，已经描述了其中处理电路70适于组合来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号的实施例。在其他实施例中，处理电路70被配置为：在非CA模式中分别处理第一接收路径30的输出信号与第二接收路径40的输出信号，从而分别生成第一处理信号和第二处理信号。这在图8中示出，其中处理电路70包括配置为单独处理来自第一接收路径30的输出信号的第一处理路径350和配置为单独处理来自第二接收路径40的输出信号的第二处理路径360。在该上下文中，来自接收路径的输出信号的处理例如可以包括例如但不限于均衡、解调和解码的公知操作。如下面进一步描述的，还可以包括进行信号强度测量。
在某些情况下，期望信号的功率是未知的。这种情况的一个示例是当终端1执行测量时。例如，终端1可以与服务小区连接，但周期性地对相邻小区进行测量，例如以便于识别用于切换或用作SCell的合适的目标小区。对于接收路径的给定增益设置，接收路径具有特定的动态范围，即能够处理的输入信号功率电平的范围。对于低于动态范围的下阈值的输入信号功率电平，该信号将被隐藏在接收路径中的噪声和其它不想要的信号分量中。对于高于动态输入范围的上阈值的输入信号功率电平，信号将在接收路径中饱和或削波。动态范围取决于接收路径的增益设置；随着增益的增加，接收路径能够处理较低的输入信号功率电平，但同时也在较低的输入信号功率电平处开始削波或饱和。
在上述期望信号的功率未知的情况下，可通过选择第一接收路径30和第二接收路径40的不同增益设置并分别处理来自第一接收路径30的输出信号和来自第二接收路径40的输出信号来增加无线电接收机电路10的动态范围。通过使用不同的增益设置，两个接收路径30和40一起覆盖与单个接收路径相比更大范围的可能输入信号功率电平。
为便于说明，考虑第一接收路径30的增益被设置为高于第二接收路径40的增益的情况(尽管在一些实施例中可能是相反的)，其中第一接收路径30和第二接收路径40的动态范围部分重叠，使得存在可由接收路径30和40二者处理的输入信号功率电平的重叠范围。然后，存在低于该重叠范围的输入信号功率电平的较低范围，其不能由第二接收路径40处理但可以由第一接收路径30处理。还存在高于该重叠范围的输入信号功率电平的较高范围，其不能由第一接收路径30处理但可以由第二接收路径40处理。此时，第一接收路径30和第二接收路径40的组合动态范围是较低范围、重叠范围和较高范围的并集(其是第一接收路径30和第二接收路径40的动态范围的并集)。该组合动态范围分别大于第一接收路径30的动态范围和第二接收路径40的动态范围。
因此，在一些实施例中，控制单元50适于在所述非CA模式中，当第一接收路径和第二接收路径被控制为均接收同一CC 6时，将第一接收路径30和第二接收路径40中的一个的增益控制为高于第一接收路径30和第二接收路径40中的另一个的增益。在一些实施例中，控制单元50可以适于将接收路径30，40中的所述一个的增益配置为最高可能增益，并且将接收路径30，40中的所述另一个的增益设置为最低可能增益，从而以这种方式当使用两个接收路径时提供可用的最大可实现动态范围。
为了比较，考虑使用单个接收路径进行信号强度测量。在这种情况下，取决于接收路径的初始增益设置和输入信号功率电平，可能需要迭代地调整增益，以便找到足以进行可靠测量的增益设置，从而这种测量可能相对慢。如果相反同时使用具有上述不同增益设置的两个接收路径，则增加的动态范围有助于用较小所需增益调整(如果有的话)来提高测量速度。例如，如果接收路径30和40之一的增益被设置为最大可能增益，并且接收路径30和40中的另一个的增益被设置为最小可能增益，则它们的组合动态范围是使得接收路径30和40中的至少一个可以正确地检测具有用单个接收路径可检测而不必执行任何迭代增益调整的任何信号功率电平的输入信号(假设接收路径30和40的各自动态范围重叠，使得不存在接收路径30和40都不能正确地检测输入信号的中间输入信号功率电平)。对于这种增益设置，与使用单个接收路径相比可以显著更快地执行测量。
在蜂窝通信系统中，可以用所谓的压缩模式执行对相邻小区的测量。在压缩模式中，使用在其间从服务基站到终端不进行传输的测量间隙来调度信号传输。在这种测量间隙期间，终端能够对相邻小区进行测量。通过如上所述加快测量，终端将能够在与其他情况下可能的测量间隙相比更短的测量间隙期间完成测量，从而实现减少测量间隙的持续时间并且允许在压缩模式期间传输更多的数据。备选地，如果测量间隙的持续时间没有减小，则其在每个测量间隙期间支持进行更多的测量。此外，提高的测量速度可以用于快速确定在非CA模式中的进一步接收期间使用的正确的增益设置。
因此，在一些实施例中，处理电路70被配置为对来自第一接收路径30的输出信号和来自第二接收路径40的输出信号执行信号强度测量。例如，处理电路可以被配置为对来自第一接收路径的输出信号和来自所述第二接收路径的输出信号执行信号强度测量，用于确定在非CA模式中的进一步接收期间要使用的增益设置。处理电路70可以适于将所述确定的增益设置传送给控制单元50。控制单元50可以适于控制第一接收路径30和/或第二接收路径40，以在非CA模式中的进一步接收期间应用所确定的增益设置。在一些实施例中，在非CA模式中的进一步接收期间应用所确定的增益设置意味着应用所确定的增益设置作为初始增益设置。然后例如考虑到变化的接收条件，可以在非CA模式中在进一步接收期间使用自动增益控制(AGC)算法进一步调整增益设置。AGC算法在无线电接收机设计领域中是众所周知的，并且在本文中不进一步详细描述。
上面已经描述了一些实施例，其中处理电路70在非CA模式中被配置为组合来自第一处理路径30和第二处理路径40的输出信号。此外，已经描述了其他实施例，其中在非CA模式中处理电路70被配置为分别处理来自第一处理路径30和第二处理路径40的输出信号。在一些附加实施例中，处理电路70被配置为执行二者。例如，在非CA模式中的第一时间段期间，控制单元50可以适于将第一接收路径30和第二接收路径40之一的增益控制为高于第一接收路径30和第二接收路径4的另一个的增益，并且处理电路70可以被配置为分别处理来自第一接收路径30和第二接收路径40的输出信号并且执行信号强度测量以确定在非CA模式中的进一步接收期间要使用的增益设置。在非CA模式中的第二时间段期间，在第一时间段之后，控制单元50可以适于控制第一接收路径30和/或第二接收路径40以应用所确定的增益设置，处理电路70可以适于组合来自第一接收路径30和第二接收路径的输出信号。在一些实施例中，根据信号强度，控制单元50可适于在第二时间段期间选择性地禁用接收路径30和40中的一个以节约功率。
根据本发明的一些实施例，提供了一种用于操作无线电接收机电路10的方法。该方法包括：在所述CA模式中由控制单元50控制第一接收路径30接收所述多个CC 6，8中的第一CC 6，以及所述第二接收路径40接收所述多个CC 6，8中与第一CC 6分离的第二CC 8。该方法还包括：在非CA模式中由控制单元50选择性地控制第一接收路径30和第二接收路径40均接收同一CC 6。
用图9中的流程图示出该方法的实施例。该操作开始于步骤400。在步骤410中，检查无线电接收机电路10在CA模式还是非CA模式中操作。如果它在CA模式中操作(步骤410的是支路)，则在步骤420中，控制单元50控制第一接收路径30接收第一CC 6，并且在步骤430中，控制第二接收路径40接收第二CC 8。随后方法的操作在步骤440结束。如果无线电接收机电路10在非CA模式中操作(步骤410中的否支路)，在步骤450中，控制单元50选择性地控制第一接收路径30和第二接收路径40均接收同一CC 6。随后方法的操作在步骤440结束。
如上所述，在无线电接收机电路10的实施例的上下文中，选择性地控制第一接收路径30和第二接收路径40接收同一CC 6在一些实施例中可以包括在需要(与使用单个接收路径相比)增加的动态范围时控制第一接收路径30和第二接收路径40接收同一CC 6，并且否则禁用第二接收路径40以节约功率。如上所述，可以例如在以下情况中需要增加的动态范围：接收信号相对较弱的情况，存在阻塞干扰源，以及在信号测量期间，当接收信号的强度初始地对于无线电接收机电路10是未知的情况。图10是示出步骤450(图9)的实施例的流程图。步骤450的操作开始于步骤500。在步骤510中，由控制单元50检查是否需要增加的动态范围。如果为真(步骤510中的是支路)，控制单元50控制第一接收路径30和第二接收路径40均接收同一CC 6。然后，步骤450的操作结束于步骤530。如果为假(步骤510的否支路)，则控制单元50禁用第二接收路径40以节约功率。然后，步骤450的操作结束于步骤530。
本发明的实施例提供了在非CA操作期间通过有效地重用旨在用于在CA操作期间接收多个CC的电路，来提高无线电接收机电路的动态范围的能力。旨在使用CA操作用于接收多个CC的电路的重用以提供动态范围的提升是有利的，例如原因在于提供动态范围的提升需要例如在硬件方面需要相对小的开销。
在一些实施例中，控制单元50可以实现为专用的应用特定硬件单元。备选地，信号控制单元50或者其部分可以使用可编程和/或可配置的硬件单元来实现，例如但不限于一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、处理器或者微控制器。因此，控制单元50可以是可编程控制单元。因此，本发明的实施例可以具体实现在能够实现本文描述的方法和功能的计算机程序产品中。因此，根据本发明实施例，提供了一种计算机程序产品，其包括配置为使得所述可编程控制单元执行所述方法的任意实施例的步骤的指令。该计算机程序产品可以包括程序代码，所述程序代码存储在计算机可读介质600上(如图11所示)，其可由所述可编程控制单元加载和执行，以使得可编程控制单元执行所述方法的任意实施例的步骤。计算机可读介质600可以包括非暂时性计算机可读介质。
上文已经参考具体实施例描述了本发明。然而，与上述不同的其他实施例可能在本发明的范围内。在本发明的范围内可以提供不同于上文描述的方法步骤的方法步骤，由硬件或软件执行该方法。实施例的不同特征和步骤可以用除所描述的那些之外的其他组合来组合。本发明的范围仅由所附专利权利要求限定。

Claims (17)

1.一种无线电接收机电路(10)，可配置为在无线电接收机电路(10)接收多个分量载波CC(6，8)的载波聚合CA模式中操作，以及在无线电接收机电路(10)接收单个CC(6)的非CA模式中操作，包括：
第一接收路径(30)，被配置为与天线(15)可操作地连接；
第二接收路径(40)，被配置为与相同天线(15)可操作地连接；以及
控制单元(50)，与第一接收路径(30)和第二接收路径(40)可操作地连接；其中
所述控制单元(50)适于在所述CA模式中控制第一接收路径(30)接收所述多个CC中的第一CC(6)，并控制所述第二接收路径接收所述多个CC中与第一CC(6)分离的第二CC(8)；以及
控制单元(50)适于在非CA模式中选择性地控制第一接收路径(30)和第二接收路径(40)均接收同一CC(6)。
2.根据权利要求1所述的无线电接收机电路(10)，包括：低噪声放大器(60)，被配置为将第一接收路径(30)和第二接收路径(40)二者与天线(15)可操作地连接。
3.根据权利要求1或2所述的无线电接收机电路(10)，其中：
第一接收路径(30)包括被配置为由第一本地振荡器LO信号驱动的混频器单元(100)；
第二接收路径(40)包括被配置为由第二LO信号驱动的混频器单元(200)；
控制单元(50)适于在CA模式中控制第一LO信号的频率以实现由第一接收路径(30)接收第一CC(6)，并且控制第二LO信号的频率以实现由第二接收路径接收第二CC(8)。
4.根据权利要求3所述的无线电接收机电路，其中，控制单元(50)适于在所述非CA模式中并且为实现通过第一接收路径(30)和第二接收路径(40)二者接收同一CC(6)，控制第一LO信号的频率与第二LO信号的频率相同。
5.根据权利要求1或2所述的无线电接收机电路(10)，包括：处理电路(70)，被配置为在所述非CA模式中组合第一接收路径(30)的输出信号与第二接收路径(40)的输出信号，从而生成组合输出信号。
6.根据权利要求5所述的无线电接收机电路(10)，其中，控制单元(50)适于在所述非CA模式中，当第一接收路径(30)和第二接收路径(40)被控制为均接收同一CC(6)时，控制第一接收路径(30)的增益和频率带宽中的至少一个与第二接收路径(40)的增益和频率带宽中的所述至少一个相同。
7.根据权利要求1或2所述的无线电接收机电路(10)，包括：处理电路(70)，被配置为在所述非CA模式中分别处理第一接收路径(30)的输出信号与第二接收路径(40)的输出信号，从而分别生成第一处理信号和第二处理信号。
8.根据权利要求7所述的无线电接收机电路(10)，其中，控制单元(50)适于在所述非CA模式中，当第一接收路径和第二接收路径被控制为均接收同一CC(6)时，将第一接收路径(30)和第二接收路径(40)中的一个的增益控制为高于第一接收路径(30)和第二接收路径(40)中的另一个的增益。
9.根据权利要求8所述的无线电接收机电路(10)，其中，处理电路(70)被配置为对来自第一接收路径(30)的输出信号和来自第二接收路径(40)的输出信号执行信号强度测量。
10.根据权利要求9所述的无线电接收机电路(10)，其中，处理电路(70)被配置为执行所述信号强度测量，以确定在所述非CA模式中的进一步接收期间要使用的增益设置。
11.根据权利要求1或2所述的无线电接收机电路(10)，其中，控制单元(50)适于在所述非CA模式中选择性地禁用第二接收路径(40)。
12.根据权利要求1或2所述的无线电接收机电路(10)，其中，无线电接收机电路(10)适于在蜂窝通信系统中操作。
13.一种无线电通信装置(1)，包括：
根据前述任一项权利要求所述的无线电接收机电路(10)；以及
天线(15)，与无线电接收机电路(10)的第一接收路径和第二接收路径二者可操作地连接。
14.根据权利要求13所述的无线电通信装置(1)，其中，无线电通信装置(1)是蜂窝通信系统的终端。
15.根据权利要求14所述的无线电通信装置(1)，其中，所述终端是移动电话、平板计算机、便携式计算机或机器型通信设备。
16.一种用于操作无线电接收机电路(10)的方法，所述无线电接收机电路(10)可配置为在无线电接收机电路(10)接收多个分量载波CC(6，8)的载波聚合CA模式中操作，以及在无线电接收机电路(10)接收单个频率CC(6)的非CA模式中操作，其中无线电接收机电路(10)包括：
第一接收路径(30)，与天线(15)可操作地连接；
第二接收路径(40)，与同一天线(15)可操作地连接；以及
控制单元(50)，与第一接收路径(30)和第二接收路径(40)可操作地连接；其中
所述方法包括：
在所述CA模式中由控制单元(50)控制(420，430)第一接收路径(30)接收所述多个CC(6，8)中的第一CC(6)，以及第二接收路径(40)接收所述多个CC(6，8)中与第一CC(6)分离的第二CC(8)；以及
在非CA模式中由控制单元(50)选择性地控制(450)第一接收路径(30)和第二接收路径(40)均接收同一CC(6)。
17.一种计算机可读介质(600)，其上存储有计算机程序产品，所述计算机程序产品包括在由无线电接收机电路(10)的控制单元(50)执行时用于执行根据权利要求16所述的方法的计算机程序代码。
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