CN107113158A - 射频处理设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及要提供的第五代(5G)或前5G通信系统，以支持比第四代(4G)通信系统(例如长期演进(LTE))以及后续通信系统更高的数据传输速率。本发明的射频(RF)处理装置包括：至少一个天线；RF单元，用于通过使用至少一个天线来执行与基站的通信；信号滤波器单元，用于当从通过一个接口连接的另一RF处理装置接收信号时，从接收的信号中分离和输出用于与基站通信的无线信号和控制信号；时钟信号检测单元，用于当从信号滤波器单元输出控制信号时，从控制信号检测时钟信号；以及控制单元，用于根据基于时钟信号的定时执行根据控制信号的操作。

Description

射频处理设备和方法
技术领域
本发明涉及射频处理装置和方法。
背景技术
为了满足从部署第4代(4G)通信系统以来增加的无线数据业务的需求，已经在努力开发改进的第5代(5G)或5G前通信系统。因此，5G或5G前通信系统也称为“超4G网络”或“后长期演进(LTE)系统”。
人们认为5G通信系统将在毫米波(mmWave)频带(例如60GHz频带)中实现，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5G通信系统中，人们在讨论波束形成技术、大规模多输入多输出(MIMO)技术、全维度MIMO(FD-MIMO)技术、阵列天线技术、模拟波束形成技术和大规模天线技术。
另外，在5G通信系统中，基于先进的小型小区、云无线接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等等，系统网络改进的开发正在进行之中。
在5G系统中，作为高级编码调制(ACM)方案的混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)调制(FQAM)和滑动窗叠加编码(SWSC)以及滤波器组多载波(FBMC)方案、非正交多址(NOMA)方案和稀疏码多址(SCMA)方案作为高级接入技术已经被开发出来。
能够进行无线通信的终端可以配置有多个组件，并且可以对终端的功能进行各种分类。图像信号和语音信号可以通过空气介质从终端发送到基站或者从基站发送到终端。因此，需要一种将信号调制到终端(或基站)可以用于通过空中介质发送调制信号的频带的处理方法以及在终端(或基站)接收到调制的信号之后对原始信号的频带进行解调的处理方法。
同时，在一个小区内，一个基站可以同时与多个终端通信。为此，加入通信的所有终端和对应的基站需要被精确地同步。并且，每个终端需要通过连续控制给定信道环境下的具有低功率的信号路径上的组件元件的操作标准、参数等来将信噪比(SNR)保持为最大值。
同时，用于执行包括在一个终端中的无线通信的组件可以包括连接到天线并处理高频信号的组件(下文中将被称为RFA”)和将高频信号调制成低频信号，并且处理通过对应于预设解调方案而解调低频信号而获取的中频信号的组件(下文中将被称为“RFB”)。
可以在RFA和RFB之间发送和接收各种信号，根据信号类型，发送对应信号的路径(信道)彼此不同。例如，可以通过不同的路径发送和接收上行链路(UL)信号/下行链路(DL)信号、控制信号和时钟信号。因此，根据发送和接收的信号的信号类型的数量，用于RFA和RFB之间的连接的电缆的数量可以是两个或更多个。
同时，在用于使用MIMO技术的终端中可以包括多个RFA。如果终端中包括的RFA的数量增加，则连接到RFB的电缆的数量也增加，因此可能出现对终端的内部组件的配置和部署的限制。
上述信息仅作为背景信息呈现以帮助理解本发明。关于上述内容中的任何一个是否可以作为关于本发明的现有技术，没有做出确定，并且也没有做出断言。
发明内容
技术问题
本发明的实施例提出了一种射频(RF)处理装置和方法。
本发明的实施例提出了一种RF处理装置和方法，使得可以使用一条电缆连接RFA和RFB。
本发明的实施例提出了一种RF处理装置和方法，使得可以以简单的方法来识别UL/DL信号和控制信号，即使UL/DL信号和控制信号在一条电缆上被同时传输。
本发明的实施例提出了一种RF处理装置和方法，使得即使不发送时钟信号，也可以通过以线路编码方法发送控制信号来从RFA中的控制信号检测时钟信号。
本发明的实施例提出了一种RF处理装置和方法，使得在使用一个条电缆连接RFA和RFB的配置的情况下可以降低功率消耗。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种射频(RF)处理装置。RF处理装置包括至少一个天线；RF单元，用于使用所述至少一个天线执行与基站的通信；信号滤波器单元，用于如果从通过一个接口连接的其它RF处理装置接收到信号，则识别并输出用于与基站通信的无线信号和来自信号的控制信号；时钟信号检测器，如果所述控制信号从所述信号滤波器单元输出，则从所述控制信号检测时钟信号；以及控制器，用于根据基于所述时钟信号的定时，根据所述控制信号执行操作。
根据本发明的另一方面，提供了一种射频(RF)处理装置。RF处理装置包括：时钟信号发生器，用于产生用于获取与通过一个接口连接的其它RF处理装置的同步的时钟信号；基带单元，用于产生用于与基站通信的控制信号和无线信号，并且将所述时钟信号嵌入到所述控制信号中；以及信号滤波器单元，通过所述接口将嵌入有所述时钟信号的控制信号和所述无线信号发送到所述另一RF处理装置。
根据本发明的另一方面，提供了一种射频(RF)处理装置的操作方法。操作方法包括：从通过一个接口连接的其它RF处理装置接收信号；从所接收的信号和控制信号中识别用于与基站的通信的无线信号；如果识别出所述控制信号，则从所述控制信号检测时钟信号；以及根据基于所述时钟信号的定时，根据所述控制信号执行操作。
根据本发明的另一方面，提供了一种射频(RF)处理装置的操作方法。操作方法包括：产生用于与通过一个接口连接的其它RF处理装置同步的时钟信号；产生用于与基站通信的控制信号和无线信号，并且将所述时钟信号嵌入到所述控制信号中；以及通过所述接口将嵌入有所述时钟信号的所述控制信号和所述无线信号发送到所述另一RF处理装置。
在本发明的实施例中，使用一个电缆连接RFA和RFB，因此可能同时发送UL/DL信号和控制信号。
在本发明的实施例中，RFB通过线路编码方法来发送控制信号而不是调制控制信号，因此RFA可以从控制信号检测时钟信号。
在本发明的实施例中，即使UL/DL信号和控制信号同时发送，也可以使用简单实现的滤波器来有效地识别UL/DL信号和控制信号。
附图说明
结合附图的以下描述，本发明的某些示例性实施例的上述和其它方面、特征和优点将更加显而易见，其中：
图1示意性地示出了通用终端的无线通信单元的内部结构；
图2示出了在通用RFA和RFB之间发送和接收的信号；
图3示出了在通用RFA和RFB之间的连接结构；
图4示出了使用一个电缆连接RFA和RFB的结构；
图5示意性地示出了根据本发明的实施例的RFA和RFB的连接结构；
图6是示出根据本发明的实施例的发送控制信号和UL/DL信号的频带的曲线图；
图7示出根据本发明的实施例的从控制信号检测时钟信号的过程；
图8示出了根据本发明实施例的UL/DL帧的结构；
图9示出了根据本发明的实施例的子帧的配置；
图10示出了根据本发明实施例的控制信息信号的传输间隔的示例；
图11是示出根据本发明的实施例的RFA的操作的流程图；
图12是示出根据本发明的实施例的RFB的操作的流程图；
图13示意性地示出了根据本发明的实施例的用于控制RFA的电源的电源控制装置的内部结构；
图14是示出根据本发明的实施例的用于RFA的电源控制的VDD值的曲线图；和
图15是示出根据本发明的实施例的控制RFA的电源的过程的信号流。
贯穿附图，应当注意的是，相同的附图标记用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供参考附图的以下描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明的各种实施例。其包括各种特定细节以帮助理解，但这些细节仅被视为示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对本文所述的各种实施例进行各种改变和修改。此外，为了清楚和简明，可以省略对公知功能和结构的描述。
在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面意义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本发明。因此，对本领域技术人员显而易见的是，提供本发明的各种实施例的以下描述仅用于说明目的，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明的目的。
应当理解的是，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。因此，例如，对“一个部件表面”的引用包括对一个或多个这样的表面的引用。
虽然诸如“第一”、“第二”等序数将用于描述各种部件，但是这些部件不限于此。这些术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。例如，在不脱离本发明构思的教导的情况下，第一部件可以被称为第二部件，同样地，第二部件也可以被称为第一部件。本文使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
本文使用的术语仅是为了描述各种实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“具有”指定所述特征、数量、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、数字、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在或添加。
本文使用的术语，其包括技术和科学术语，具有与本领域技术人员通常理解的术语相同的含义，只要这些术语没有不同地定义。应当理解，在通常使用的字典中定义的术语具有与相关技术中的术语的术语一致的含义。
根据本发明的各种实施例，电子设备可以包括通信功能。例如，电子设备可以是智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本PC、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗设备、相机、可佩戴设备(例如头戴式设备(HMD)、电子衣服、电子手环、电子项链、电子配饰、电子纹身或智能手表)和/或类似物。
根据本发明的各种实施例，电子设备可以是具有通信功能的智能家用电器。智能家电可以是例如电视、数字视频盘(DVD)播放器、音频、冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、烘干机、空气净化器、机顶盒、TV盒(例如三星HomeSyncTM、苹果TVTM或谷歌TVTM)、游戏控制台、电子词典、电子钥匙、摄像机、电子相框和/或类似物。
根据本发明的各种实施例，电子设备可以是医疗设备(例如，磁共振血管造影(MRA)设备、磁共振成像(MRI)设备、计算机断层摄影(CT)设备、成像设备或超声设备)、导航设备、全球定位系统(GPS)接收器、事件数据记录器(EDR)、飞行数据记录器(FDR)、汽车信息娱乐设备、海军电子设备(例如，海军导航设备、陀螺仪或罗盘)、航空电子设备、安全设备、工业或消费者机器人和/或类似物。
根据本发明的各种实施例，电子设备可以是家具、建筑物/结构的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪、各种测量设备(例如，水、电、气体或电磁波测量设备)和/或包括通信功能的类似物。
根据本发明的各种实施例，电子设备可以是前述设备的任何组合。此外，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，根据本发明的各种实施例的电子设备不限于前述设备。
本发明的实施例提出了一种射频(RF)处理装置和方法。
本发明的实施例提出了一种RF处理装置和方法，使得可以使用一条电缆连接RFA和RFB。
本发明的实施例提出了一种RF处理装置和方法，使得可以以简单的方法来识别UL/DL信号和控制信号，即使UL/DL信号和控制信号在一个电缆上被同时传输。
本发明的实施例提出了一种RF处理装置和方法，使得即使不发送时钟信号，也可以通过以线路编码方法发送控制信号来从RFA中的控制信号检测时钟信号。
本发明的实施例提出了一种RF处理装置和方法，使得在使用一个电缆连接RFA和RFB的配置的情况下可以降低功率消耗。
在本发明的各种实施例中提出的装置和方法可以应用于各种通信系统，诸如长期演进(LTE)移动通信系统、LTE先进的(LTE-A)移动通信系统、许可辅助接入(LAA)移动通信系统、高速下行链路分组接入(HSDPA)移动通信系统、高速上行链路分组接入(HSUPA)移动通信系统、在第三代合作项目2(3GPP2)中提出的高速率分组数据(HRPD)移动通信系统、在3GPP2中提出的宽带码分多址(WCDMA)移动通信系统、在3GPP2中提出的码分多址(CDMA)移动通信系统、电气和电子工程师协会(IEEE)802.16ad通信系统、IEEE 802.16m通信系统、IEEE 802.16e通信系统、演进的分组系统(EPS)、移动互联网协议(移动IP)系统等。
根据本发明的各种实施例，终端可以是例如电子设备。
将在描述本发明的实施例之前描述通用终端的无线通信单元。
将参照图1描述通用终端的无线通信单元的内部结构。
图1示意性地示出了通用终端的无线通信单元的内部结构。
参考图1，终端的无线通信单元包括通过天线执行信号发送和接收并处理高频信号的组件(以下将被称为“RFA”)和将高频信号调制为低频信号并处理通过对应于预设解调方案解调低频信号而获得的中频信号的组件(以下将被称为“RFB”)。
终端可以包括多个RFA以使用多输入多输出(MIMO)技术。在图1中，终端包括例如两个RFA(即第一RFA 110和第二RFA 120)。第一RFA 110和第二RFA 120需要被放置成彼此远离大于或等于预定距离的距离。因此，如图1所示，第一RFA 110和第二RFA 120位于左上角和右下角，使得第一RFA110和第二RFA 120最终可以位于终端的对角线上。
第一RFA 110和第二RFA 120是用于高频通信的组件，并且能够通过天线进行信号发送和接收。第一RFA 110包括作为与空气介质的接口操作的第一天线112；用于从第一天线112接收信号并将信号传送到第一天线112的第一前端模块(FEM)114；以及第一射频(RF)单元116，用于与RFB 130接口。
第二RFA 120包括用作与空气介质的接口的第二天线122；用于从第二天线122接收信号并将信号传输到第二天线122的第二FEM 124；以及用于与RFB130接口的第二RF单元126。
第一天线112和第二天线122中的每一个都可以被配置为阵列形式。在这种情况下，第一FEM 114和第二FEM 124也可以被配置为一对一地对应于每个天线的阵列形式。
如果第一和第二FEM 114和124以及第一和第二RF单元116和126使用相同的方法，则第一和第二FEM 114和124以及第一和第二RF单元116和126可以用一个组件来实现。然而，用于处理大电源信号的第一和第二FEM114和124通常使用诸如砷化镓(GaAs)的化合物的工艺来实现，并且处理具有相对小电源的信号的第一和第二RF单元116和126可以使用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺来实现。
RFB 130包括基带(BB)单元132以及连接到第一RFA 110和第二RFA120的第一中频(IF)单元134和第二IF单元136。BB单元132产生数字信号以将所产生的数字信号传送到第一IF单元134和第二IF单元136。第一IF单元134和第二IF单元136中的每一个将接收到的数字信号转换为模拟信号，以调制该模拟信号，用来经空气介质传播。第一IF单元134和第二IF单元136分别将调制后的信号传送到第一RFA 110和第二RFA 120。
同时，即使增加包括在终端中的RFA的数量，如果仅使用RFB 130，则仍可以在第一RFA 110、第二RFA 120和RFB 130之间保持时间同步。RFB 130的理想位置是第一RFA 110和第二RFA 120之间的中心。在这种情况下，当考虑在电缆中发生的信号的延迟时，可以预期RFB 130中发射的数据同时到达第一RFA 110和第二RFA 120。
近来开发的无线通信系统的目标是在高于或等于28GHz的频带上实现1Gbps或更高的数据速率，并且与通常使用的小于5GHz的低频率的当前无线通信系统相比具有显著更高的频带。例如，在被称为mmWave的28GHz上，在空中介质中发生的信号的损失变得显著地大，因此只有在补偿该损失时才可以实现平滑的通信环境。
如果天线以阵列形式使用，则与使用一个天线的情况相比，可以获得更多的增益。然而，如果天线的数量大，则可能发生通过天线辐射的信号集中在部分方向上的现象。波束成形技术表示使通过天线辐射的信号集中在期望方向上的技术。为了使用波束成形技术，调整传送到每个天线的信号的相位，并且执行该相位调整功能的组件可以被称为移相器。
接下来，将参照图2描述在通用RFA和RFB之间发送和接收的信号。
图2示出了在通用RFA和RFB之间发送和接收的信号。
在图2中，RFA 210可以对应于图1中的第一RFA 110和第二RFA 120中的一个，并且RFB 220可以对应于图1中的RFB 130。参考图2，RFA 210和RFB 220之间的信号通常可以根据信号类型来分类，并且可以根据数据量使用多个信道。
在RFA 210和RFB 220之间传送的信号可以包括用于与基站通信的无线信号，即从终端发送到基站或从基站发送到终端的上行链路/下行链路(UL/DL)信号200(例如诸如语音信号或图像信号等的数据信号)；控制信号202，包括RFA 210的RF单元使用的用于调整波束形成的信号、用于调整控制终端的发送和接收电源的电路(例如自动增益控制(AGC)电路)的信号等等；时钟信号204，使RFA 210和RFB 220能够同步。
UL/DL信号200在RFA 210的RF单元212和RFB 220的IF单元222之间发送和接收，控制信号202从BB单元224传送到控制器214，并且时钟信号204从锁相环(PLL)单元226传送到PLL单元216。
图2所示的RFA 210和RFB 220之间的连接结构将参考图3更详细地描述。
图3示出了通用RFA和RFB之间的连接结构。
参考图3如上所述，根据使用目的和用途，RFA 210和RFB 220之间的信号可以被分类为三种类型，诸如UL/DL信号200、控制信号202和时钟信号204。这里，时钟信号204可以是具有153.8MHz频率的周期性信号，控制信号202可以是与153.8MHz时钟同步的20位信号，并且UL/DL信号200可以是被调制的信号，由此具有在27.925GHz的中心频率处的800MHz的带宽。
时钟信号204可以用于各个内部功能块以及RFA 210和RFB 220之间的同步。控制信号202用于设置RFA 210和RFB 220的内部块的参数值。其中参数值需要根据终端和基站之间的距离连续地改变的内部块是移相器、可变增益放大器(VGA)等。控制信号202的数量可以是两个或更多个，并且多个控制信号可以基于时钟信号204的上升沿或下降沿同步，并且被发送到RFA 210和RFB 220的相应内部块。
UL/DL信号200可以包括用于终端和基站之间的同步的控制信息信号以及用于终端的用户的图像信号和语音信号。这里，从终端发送到基站的信号被称为UL信号，从基站发送到终端的信号被称为DL信号。存在许多发送UL信号和DL信号的方案，在不同频带分配UL信号和DL信号并且同时发送UL信号和DL信号的方案被称为频分双工(FDD)方案，在不同时间发送UL信号和DL信号，但是不可能将UL信号和DL信号分配在相同频带以便同时发送UL信号和DL信号的方案称为时分双工(TDD)方案。
能够在终端和基站之间进行通信的各种控制信息信号可以在时间轴上分配，并根据预设的帧结构来发送和接收。
在如图1所示部署RFA 110和120以及RFB 130并且信号如图2和图3所示被发送的结构中，需要在终端的内部部分中使用的电缆的数量可以与用于MIMO的RFA的数量成指数式比例增加。此外，如果电缆的数量增加，则需要增加根据电缆的安装的安装面积，因此可能发生对终端的内部结构和部署的严重限制。此外，在每种类型的信号使用单独信道的通用RFA和RFB连接方案中，用于具有高频的信号的信道使用昂贵的电缆，因此在成本方面增加电缆的数量可能是麻烦的。
因此，如图4所示，可以考虑使用一条电缆连接RFA和RFB的方法。
图4示出了使用一条电缆连接RFA和RFB的结构。
参考图4，包括在第一RFA 410中的第一天线阵列412、第一FEM阵列414和第一RF单元416对应于包括在图1中的第一RFA 110中的第一天线阵列112、第一FEM阵列114和第一RF单元116，并且包括在第二RFA 420中的第二天线阵列422、第二FEM阵列424和第二RF单元426对应于包括在图1中的第二RFA 120中的第二天线阵列122、第二FEM阵列124和第二RF单元126。并且，包括在RFB 430中的BB单元432、第一IF单元434和第二IF单元436对应于包括在图1中的RFB 130中的BB单元132、第一IF单元134和第二IF单元136。
与图1不同，如图4所示，第一RFA 410(或第二RFA 420)和RFB 430之间的连接是用一条电缆而不是多根电缆建立的。因此，如图4所示，可以添加可以通过一条电缆接收UL/DL信号、控制信号和时钟信号以在频域上识别和使用UL/DL信号、控制信号和时钟信号的组件。然而，具有高复杂度的组件需要被设计并包括在RFA和RFB中，以便在频域上识别和使用UL/DL信号、控制信号和时钟信号。
因此，本发明的实施例提出了一种用于将时钟信号嵌入到控制信号中以发送控制信号的方法和装置。
在下文中，将参照图5描述根据本发明的实施例的RFA和RFB的结构。
图5示意性地示出了根据本发明的实施例的RFA和RFB的连接结构。
参考图5，RFA 510包括RF单元512、控制器514、时钟信号检测器516和频率选择器518。RF单元512处理通过至少一个天线发送和接收的信号，以执行与空气介质的接口功能。具体地，RF单元512将从至少一个天线接收的信号(例如DL信号)传送到频率选择器518，或者经至少一个天线发送从频率选择器518输出的信号(例如UL信号)。
频率选择器518从RFB 520接收UL/DL信号和控制信号，或者将UL/DL信号和控制信号传送到RFB 520。RFA 510和RFB 520使用一条电缆530连接，因此RFA510与RFB520之间的所有的UL/DL信号和控制信号通过一条电缆530发送和接收。
在从RFB 520接收到信号之后，频率选择器518将接收到的信号分类为UL/DL信号和控制信号。即使通过一条电缆接收UL/DL信号和控制信号，如果UL/DL信号的频率分量与频率分量之间的差异如图6所示的那样大，则不难识别UL/DL信号和控制信号。这里，图6是示出根据本发明的实施例的在其上发送控制信号和UL/DL信号的频带的曲线图。
例如，如果UL/DL信号是27.925GHz(600)，并且控制信号是153.6MHz的频带的信号(610)，则在UL/DL信号和控制之间存在大约20倍的频率差，因此可以通过使用简单的滤波器来识别UL/DL信号和控制信号。这里，滤波器可以是从接收的信号中检测位于第一频率范围(包括UL/DL信号的频带的频率范围)内的UL/DL信号的滤波器，或者从接收的信号中检测位于第二频率范围(包括控制信号的频带的频率范围)内的控制信号的滤波器等等。在识别了UL/DL信号和控制信号之后，频率选择器518将UL/DL信号传送到RF单元512，并将控制信号传送到时钟信号检测器516。
时钟信号检测器516从控制信号检测时钟信号。这里，控制信号可以是包含包括在RFA 510中的内部分量的参数值的信号。时钟信号检测器516可以包括时钟数据恢复(CDR)单元和压控振荡器(VCO)。CDR执行从控制信号检测时钟信号并根据由VCO调整的电压恢复时钟信号的操作。稍后将描述从控制信号检测时钟信号的操作。
控制器514可以被配置为控制寄存器的形式，并且基于从时钟信号检测器516输出的控制信号执行设置RFA 510的内部分量的参数值的操作。
RFB 520包括IF单元522、BB单元524、PLL单元526和频率选择器528。IF单元522将从频率选择器528输出的信号(例如DL信号)传送到BB单元524，或者向频率选择器528输出信号(例如UL信号)。IF单元522可以执行将从频率选择器528输出的模拟信号转换为数字信号以解调数字信号的操作，将从BB单元524输出的数字信号转换为模拟信号以调制模拟信号的操作等。
BB单元524被配置为数字逻辑，并且执行产生控制信号、UL信号等并且处理接收到的信号的操作。具体地，BB单元524可以使用线路编码方案将在PLL单元526中产生的时钟信号嵌入到控制信号中。这里，可以使用曼彻斯特线路编码方案、8b10b线编码方案、非归零(NRZ)线编码方案和归零(RZ)线编码方案中的至少一个作为线路编码方案。包括时钟信号的控制信号被输出到频率选择器528。
PLL单元526产生时钟信号以将时钟信号输出到BB单元524。频率选择器528将从IF单元522输出的信号(例如UL信号)传送到RFA 510或者输出信号(用于例如DL信号)输入到IF单元522。频率选择器528将从BB单元524输出的控制信号传送到RFA 510。从频率选择器528输出的控制信号和UL信号可以通过一条电缆530传送到RFA510。
当从RFA 510接收到信号时，类似于频率选择器518、频率选择器528可以执行从接收的信号中识别UL/DL信号和控制信号的操作等。这里，频率选择器528可以使用基于频带的滤波器等来执行信号识别操作。
接下来，将参考图7描述根据本发明的实施例的从控制信号检测时钟信号的处理。
图7示出根据本发明的实施例的从控制信号检测时钟信号的处理。
图7示出了RFA 510的时钟信号检测器516接收控制信号“1001110000”的情况的示例(710)。如果基于曼彻斯特线路编码方案将时钟信号嵌入到控制信号中，则时钟信号检测器516使用曼彻斯特码来转换控制信号(720)。在曼彻斯特码应用于控制信号的情况下，曼彻斯特码的DC的数据已经被均衡，对应于“1”的数据被转换为发生从1到0(“1→0”)的电压变化的数据，并且对应于“0”的数据被转换为发生从0到1(“0→1”)的电压变化的数据。
时钟信号检测器516基于转换的数据的上升沿模式或下降沿模式来检测时钟信号(730)。例如，时钟信号检测器516可以通过考虑转换的数据的上升沿与时钟信号的上升沿相同来检测时钟信号。另外，时钟信号检测器516可以通过考虑时钟信号的模式具有比转换的数据的模式快N(N≥2)倍的模式来检测时钟信号。
如上所述，在本发明的实施例中，RFA 510和RFB 520使用一条电缆530连接，并且可以通过一条电缆530同时发送UL/DL信号和控制信号。
此外，在本发明的实施例中，RFB 520线路对控制信号编码以发送线路编码的控制信号，而不是调制控制信号，因此RFA 510可以从控制信号检测时钟信号。
此外，本发明的实施例可以使用简单的滤波器来有效地识别UL/DL信号和控制信号，即使UL/DL信号和控制信号同时被发送。
接下来，将参考图8描述根据本发明的实施例的UL/DL帧的结构。
图8示出了根据本发明的实施例的UL/DL帧的结构。
在本发明的实施例中，可以基于如图8所示的UL/DL帧结构来发送和接收在基站和终端之间发送和接收的无线信号。参见图8，一个帧具有5ms的大小，并且可以包括多个子帧。
能够维持基站和终端之间的通信的控制信息信号可以包括基站和终端之间的控制信号、基站和终端之间的同步信号以及广播信道(BCH)信号、随机接入信道(RACH)信号、用于设置无线参数设置的信号(例如用于波束测量的信号、用于DL和UL转换的信号以及用于自动增益控制(AGC)的信号)等。相应的信号可以根据如图8所示的帧结构在时间轴上被分配并被发送和接收。
这将利用图9进行描述，其中具体显示了图8的帧中所包括的子帧。
图9示出根据本发明的实施例的子帧的配置。
作为图8中的范例显示的作为第一子帧的子帧0和作为剩余子帧的子帧1-4被显示在图9中。
参考图9，每个子帧1-4包括相同数量的符号(例如40个符号)，并且一个子帧包括DL间隔和UL间隔。
参考子帧0的DL间隔900，用于基站和终端之间的通信的控制信号在第0和第1符号上被发送到终端，并且用于基站和终端之间的同步的同步信号和BCH信号在第2和第3符号上被发送到终端，并且DL数据在第4和第33符号上被发送到终端。
参考子帧0的UL间隔910(其在第34符号的期限之后开始)，用于与基站通信的控制信号在第35符号上被发送到基站，并且用于随机接入的RACH信号在第36和第38符号上被发送。
可以在子帧0上发送和接收用于能够发起基站与终端之间的通信的控制信息信号，并且可以在剩余子帧上发送和接收用于使得能够维持基站与终端之间的通信的控制信息信号。
参考子帧1至4的DL间隔910，用于维持基站和终端之间的通信的控制信号在第0和第1符号上被发送到基站，用于波束成形的波束测量的信号在第2和第3符号上被发送，DL数据在第4和第33符号上被发送。
参考子帧1-4的UL间隔930(其在第34符号的期限之后开始)，用于维持与基站的通信的控制信号在第35和第36符号上被发送到基站，在第37符号上将UL数据发送到基站，并且在第38符号上向基站发送用于波束成形的波束测量的信号。
同时，可以以各种形式使用控制信息信号的发送间隔。这将参考图10进行描述。
图10示出了根据本发明的实施例的控制信息信号的发送间隔的示例。
参考图10，如选项1所示，可以设置用于控制信息信号的发送间隔，使得各种控制信息信号一起发送。例如，根据该设置，可以在发送需要在DL间隔上发送的所有控制信息信号之后发送DL数据。此外，可以在发送需要在UL间隔上发送的所有控制信息信号之后发送UL数据。在图10中，控制信息信号被示为阴影，DL或UL数据被示为透明。
同时，如选项2所示，可以设置用于控制信息信号的发送间隔，使得各个控制信息信号被单独发送。例如，根据该设置，发送每个控制信息信号的发送间隔可以不同。控制信息信号的发送间隔不限于图10所示的形式，并且可以以各种形式实现。
接下来，将在下面描述根据本发明的实施例的RFA和RFB的操作。
图11是示出根据本发明的实施例的RFA的操作的流程图。
参考图11，在步骤1100，RFA确定是否从RFB通过一条电缆接收到信号。在步骤1102，一旦RFA从RFB接收到信号时，就从接收的信号中识别控制信号和UL/DL信号。在控制信号的频率分量和UL/DL信号的频率分量之间的差异较大，因此RFA可以使用滤波器等来识别控制信号和UL/DL信号。
在控制信号的情况下，RFA在步骤1104从控制信号检测时钟信号。可以基于如图7所示的方法来检测时钟信号。在步骤1106，RFA根据基于检测到的时钟信号的定时执行操作，并根据控制信号设置RFA的内部分量的参数值。
同时，在UL/DL信号的情况下，RFA在步骤1108处理UL/DL信号。例如，在接收到UL信号时，RFA可以通过天线将接收到的UL信号发送到基站。
尽管图11示出根据本发明的实施例的RFA的操作，但是可以对图11进行各种改变。例如，虽然示出为一系列操作，但是图11中的各种操作可以重叠、并行发生、以不同的顺序发生或者发生多次。
接下来，将参照图12描述根据本发明的实施例的RFB的操作。
图12是示出根据本发明的实施例的RFB的操作的流程图。
参考图12，RFB在步骤1200产生时钟信号，并且在步骤1202将所产生的时钟信号嵌入到控制信号中。例如，RFB可以基于线路编码方案将时钟信号嵌入到控制信号中，例如曼彻斯特线路编码方案等。
在步骤1204，RFB确定是否存在要发送的UL/DL信号。如果存在要发送的UL/DL信号，则在步骤1206，RFB将UL/DL信号连同控制信号一起发送到RFA。如果没有要发送的UL/DL信号，则在步骤1208，RFB将控制信号发送到RFA。
尽管图12示出根据本发明的实施例的RFB的操作，可以对图12进行各种改变。例如，虽然示为一系列操作，但是图12中的各种操作可以重叠、并行发生、以不同的顺序发生或者发生多次。
同时，在如图2和3所示的通用终端中，RFA的电源由RFB控制。例如，在节电模式下接收到RFB的BB单元中产生的电源控制信号时，RFA执行加电操作以转换到活动模式。该电源控制操作可以在电源控制信号是小于几百MHz的低频的信号、RFA和RFB位于预设距离附近、RFA和RFB被配置为片上系统(SoC)形式的情况下执行。
同时，在根据本发明的实施例的使用一条电缆连接RFA和RFB的情况下，可以通过RFB中的BB单元直接执行电源控制操作，从而可以容易地执行电源节省操作。然而，RFA需要连续检查是否接收到电源控制信号，因此难以执行电源节省操作。具体地，在RFB中，用于解调从RFB接收的信号的调制器/解调器(MOD/DeMOD)需要总是处于通电状态，以便检测是否从RFB接收到电源控制信号。在这种情况下，RFA中消耗的电源大于睡眠模式下消耗的电源几十mA。
此外，当频率变高时，要连接的电缆的损耗值和印刷电路板(PCB)的损耗值呈指数式增加，因此在以下情况下需要很多成本来降低对应的损耗值：MIMO技术、mmWave技术等。因此，可以通过考虑如上所述的问题来使用用于降低RFA的功率消耗的以下方法。
将参照图13描述根据本发明的实施例的用于控制RFA的电源的电源控制装置的内部结构。
图13示意性地示出了根据本发明的实施例的用于控制RFA的电源的电源控制装置的内部结构。
参考图13，电源控制装置执行控制RFA 1310的电源的操作，并且可以包括使用一条电缆1300连接的RFA 1310和RFB 1320中包含的多个组件。
首先，将描述RFB 1320中包括的组件。RFB 1320包括BB单元1322、串行外围接口(SPI)1324、调制器/解调器1326和频率选择器1328。
BB单元1322执行与图5中的BB单元524相对应的操作，并且产生并输出控制信号、用于与基站通信的信号等。具体地，BB单元1322包括空信号发生器1330，空信号发生器1330产生用于RFA 1310的断电的空信号。
空信号发生器1330在BB单元1322的控制下产生空信号。在确定不需要执行RFA1310的操作时，BB单元1322控制空信号发生器1330以产生空信号。例如，如果终端用户选择不通过天线执行信号发送和接收的菜单，或者如果确定不需要根据BB单元1322产生UL信号等或者处理接收到的信号而执行RFA1310的操作，则BB单元1322可以控制空信号发生器1330产生空信号。
BB单元1322输出所产生的空信号。如果没有产生空信号，则BB单元1322输出嵌入有时钟信号的控制信号。
SPI 1324执行接口角色，其使得BB单元1322和调制器/解调器1326或BB单元1322和IF单元能够以串行通信来交换数据、信号等。例如，嵌入有时钟信号的空信号或控制信号从BB单元1322输出，SPI 1324将相应的信号输出到调制器/解调器1326。
调制器/解调器1326调制从SPI 1324输出的信号或者解调从频率选择器1328输出的信号。在调制器/解调器1326中调制的信号通过频率选择器1328和电缆1300发送到RFA1310。频率选择器1328执行识别要发送的信号或接收信号的操作。
RFA 1310包括频率选择器1312、调制器/解调器1314和电源检测器1316。
频率选择器1312执行识别要发送的信号或接收信号的操作。例如，在从RFB 1320接收到信号时，频率选择器1312从接收到的信号中识别UL/DL和控制信号，以将UL/DL和控制信号输出到调制器/解调器1314。
调制器/解调器1314执行解调从频率选择器1312输出的信号或调制要输出到频率选择器1312的信号的操作。
电源检测器1316位于电缆1300之后，并且确定是否通过电缆1300接收到控制信号或者接收到空信号。控制信号总是包括时钟信号，空信号不包括时钟信号和控制信号而仅包括VDD值。基于此，电源检测器1316可以确定是否接收到控制信号或者是否接收到空信号。同时，可以使用如图7所示的基于曼彻斯特码检测时钟信号的方法从控制信号检测时钟信号。
在接收到控制信号时，电源检测器1316识别出需要执行对于RFA 1310的激活操作，并输出指示执行通电操作的信号，使得电源被连续地提供给RFA 1310。一旦接收到空信号，则电源检测器1316识别需要执行对于RFA 1310的空闲操作，并输出指示执行断电操作的信号。
从电源检测器1316输出的信号被输出到执行设置RFA 1310等的内部组件的参数值的操作的控制器，该控制器被配置为控制寄存器的形式并且控制内部组件，以便可以执行RFA 1310的电源控制操作。
例如，如果指示执行通电操作的信号从电源检测器1316输出，则控制器可以向频率选择器1312、调制器/解调器1314等提供电源。如果从电源检测器1316输出指示执行断电操作的信号，则控制器可以停止对频率选择器1312、调制器/解调器1314等的电源提供操作。
即使输出指示执行断电操作的信号，电源检测器1316也可以处于通电状态。电源检测器1316以低电源操作，因此即使电源检测器1316总是处于通电状态，RFA 1310的电源消耗也不大。
虽然在图13中RFA 1310和RFB 1320在电源控制装置中被描述为单独的单元，然而，该电源控制装置可以用一个处理器来实现。
虽然在RFA 1310中将频率选择器1312、调制器/解调器1314和电源检测器1316描述为单独的单元，然而，RFA 1310可以实现为以下形式：频率选择器1312、调制器/解调器1314和电源检测器1316结合到单个单元中。RFA1310可以用一个处理器来实现。
尽管BB单元1322、SPI 1324、调制器/解调器1326和频率选择器1328在RFB 1320中被描述为单独的单元，但是RFB 1320可以被实现为以下形式：BB单元1322、SPI 1324、调制器/解调器1326和频率选择器1328结合到单个单元中。RFB 1320可以利用一个处理器来实现。
已经参考图13描述了根据本发明的实施例的用于控制RFA的电源的电源控制装置的内部结构。将参照图14描述根据本发明的实施例的用于RFA的电源控制的VDD值。
图14是示出根据本发明的实施例的用于RFA的电源控制的VDD值的曲线图。
参照图14的(a)，一旦检测到控制信号，电源检测器1316计算在预设时间间隔期间接收的控制信号的平均值，即平均电源值。如果当前设置的电压值小于平均电源值，则电源检测器1316输出指示执行通电操作的信号。否则，电源检测器1316输出指示执行断电操作的信号。控制信号总是包括处于活动状态的时钟信号，因此控制信号具有特定的VDD值，并且可以用作如上所述的电源控制操作的基础。
同时，空信号用于RFA 1310的空闲状态，因此空信号不包括控制信号和时钟信号，并且可以仅具有如图14中的(b)所示的VDD值。因此，电源检测器1316可以在仅检测VDD值时输出信号以指示执行断电操作。
已经参考图14描述了根据本发明的实施例的用于RFA的电源控制的VDD值。将参考图15描述根据本发明的实施例的RFA的电源控制的处理过程。
图15是示出根据本发明的实施例的控制RFA的电源的过程的信号流。
参考图15，RFB 1320在步骤1500产生用于RFA 1310的断电的空信号或用于RFA1310的通电的控制信号。在步骤1502，RFB 1320调制所产生的信号以通过一条电缆将调制的信号发送到RFA 1310。
RFA 1310在步骤1504从接收的信号检测空信号或控制信号。如果检测到空信号，则RFA 1310进行到步骤1512，并执行断电操作。
如果检测到控制信号，则RFA 1310在步骤1506基于预设时间期间的电源值计算平均电源值。然后，在步骤1508，RFA 1310确定设置的电源值是否小于平均电源值。如果设置的电源值小于平均电源值，则RFA 1310在步骤1510执行通电操作。否则，RFA 1310进行到步骤1512，并且执行断电操作。
尽管图15示出了根据本发明的实施例的控制RFA的电源的过程，可以对图15进行各种改变。例如，虽然示为一系列操作，但是图15中的各种操作可以重叠、并行发生、以不同的顺序发生或者发生多次。
本发明的某些方面还可以被实现为在非暂时性计算机可读记录介质上的计算机可读代码。非暂时性计算机可读记录介质是可以存储数据的任何数据存储设备，其随后可以由计算机系统读取。非暂时性计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储设备和载波(例如通过互联网)。非暂时性计算机可读记录介质还可以分布在网络耦合的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布式方式存储和执行。另外，用于实现本发明的功能程序、代码和代码段可以由本发明所属领域的程序员容易地解释。
可以理解，根据本发明的实施例的方法和装置可以通过硬件、软件和/或其组合来实现。软件可以存储在非易失性存储器(例如可擦除或可重写ROM)、存储器(例如RAM、存储器芯片、存储器设备或存储器集成电路(IC))中，或者光学或磁性可记录的非暂时性机器可读(例如计算机可读)存储介质(例如压缩盘(CD)、数字视频盘(DVD)、磁盘磁带和/或等等)。根据本发明的实施例的方法和装置可以由包括控制器和存储器的计算机或移动终端来实现，并且存储器可以是非暂时性机器可读(例如计算机可读)、适于存储包括用于实现本发明的各种实施例的指令的程序的存储介质的范例。
本发明可以包括含有用于实现由所附权利要求限定的装置和方法的代码的程序以及存储该程序的非暂时性机器可读(例如计算机可读)存储介质。程序可以经由通过有线和/或无线连接传输的任何介质(诸如通信信号)电子传送，并且本发明可以包括它们的等同物。
根据本发明的实施例的装置可以从经由有线或无线连接到装置的程序提供装置接收程序，并存储该程序。程序提供装置可以包括：存储器，用于存储指令来执行已经安装的内容保护方法、内容保护方法所需的信息等的指令；通信单元，用于执行与有线或无线通信的通信；图形处理装置以及用于基于图形处理装置的请求将相关程序发送到发送/接收装置或者将相关程序自动发送到发送/接收装置的控制器。
尽管已经参照本发明的各种实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (24)

1.一种射频(RF)处理装置，所述RF处理装置包括：
至少一个天线；
RF单元，用于使用所述至少一个天线执行与基站的通信；
信号滤波器单元，用于如果从通过一个接口连接的另一RF处理装置接收到信号，则从所述信号识别并输出用于与该基站通信的无线信号和控制信号；
时钟信号检测器，如果所述控制信号从所述信号滤波器单元输出，则从所述控制信号检测时钟信号；和
控制器，用于根据基于该时钟信号的定时，根据该控制信号执行操作。
2.根据权利要求1所述的RF处理装置，其中发送所述无线信号的频带不同于发送所述控制信号的频带。
3.根据权利要求1所述的RF处理装置，其中所述时钟信号检测器基于预设的线路编码方案来检测嵌入到所述控制信号中的时钟信号，
其中所述预设的线路编码方案包括曼彻斯特线路编码方案、8b10b线路编码方案、非归零(NRZ)线路编码方案和归零(RZ)线路编码方案中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的RF处理装置，其中所述接口包括连接所述RF处理装置和所述另一RF处理装置的一条电缆。
5.根据权利要求1所述的RF处理装置，其中所述控制信号包括用于改变包括在所述RF处理装置中的组件的参数值的信息。
6.根据权利要求1所述的RF处理装置，还包括：
电源检测器，
其中所述电源检测器从所述接收的信号检测所述控制信号和空信号中的一个，如果检测到所述控制信号，则通过在预设时间期间测量所述控制信号中包括的电压值来计算平均电压值，如果输入到所述RF处理装置的电压值小于所述平均电压值，则向所述控制器输出信号指示，以为所述RF处理装置执行电源输入操作，如果检测到所述空信号，则向所述控制器输出信号指示，以停止所述电源输入操作。
7.一种射频(RF)处理装置，所述RF处理装置包括：
时钟信号发生器，用于产生用于获取与通过一个接口连接的另一RF处理装置的同步的时钟信号；
基带单元，用于产生用于与基站通信的控制信号和无线信号，并且将所述时钟信号嵌入到所述控制信号中；和
信号滤波器单元，用于通过所述接口将嵌入有所述时钟信号的控制信号和所述无线信号发送到所述另一RF处理装置。
8.根据权利要求7所述的RF处理装置，还包括：
中频(IF)单元，用于处理与所述基站通信的无线信号，
其中，如果从所述另一RF处理装置接收到信号，则所述信号滤波器单元从所述接收的信号检测从所述基站接收的下行链路信号，以输出所述下行链路信号。
9.根据权利要求7所述的RF处理装置，其中所述基带单元基于预设的线路编码方案将所述时钟信号嵌入到所述控制信号中，以及
其中所述预设的线路编码方案包括曼彻斯特线路编码方案、8b10b线路编码方案、非归零(NRZ)线路编码方案和归零(RZ)线路编码方案中的至少一个。
10.根据权利要求7所述的RF处理装置，其中所述接口包括连接所述另一RF处理装置和所述RF处理装置的一条电缆。
11.根据权利要求7所述的RF处理装置，其中所述控制信号包括用于改变包括在所述另一RF处理装置中的组件的参数值的信息。
12.根据权利要求7所述的RF处理装置，其中所述基带单元向所述信号滤波器单元输出用于停止对于所述另一RF处理装置的电源输入操作的空信号和用于指示执行用于所述另一RF处理装置的电源输入操作的控制信号之一。
13.一种射频(RF)处理装置的操作方法，所述操作方法包括：
接收来自通过一个接口连接的另一RF处理装置的信号；
从所接收的信号中识别用于与基站的通信的无线信号和控制信号；
如果识别出所述控制信号，则从所述控制信号检测时钟信号；和
根据基于所述时钟信号的定时，根据所述控制信号执行操作。
14.根据权利要求13所述的操作方法，其中发送所述无线信号的频带不同于发送所述控制信号的频带。
15.根据权利要求13所述的操作方法，其中检测时钟信号的过程包括基于预设的线路编码方案检测嵌入到控制信号中的时钟信号，以及
其中所述预设的线路编码方案包括曼彻斯特线路编码方案、8b10b线路编码方案、非归零(NRZ)线路编码方案和归零(RZ)线路编码方案中的至少一个。
16.根据权利要求13所述的操作方法，其中所述接口包括连接所述RF处理装置和所述另一RF处理装置的一条电缆。
17.根据权利要求13所述的操作方法，其中所述控制信号包括用于改变包括在所述RF处理装置中的组件的参数值的信息。
18.根据权利要求13所述的操作方法，还包括：
从所述接收信号检测所述控制信号和空信号中的一个；
如果检测到控制信号，则通过在预设时间期间测量包括在控制信号中的电压值来计算平均电压值，以及如果输入到所述RF处理装置的电压值小于平均电压值则执行用于所述RF处理装置的电源输入操作；和
如果检测到空信号，则停止电源输入操作。
19.一种射频(RF)处理装置的操作方法，所述操作方法包括：
产生用于与通过一个接口连接的另一RF处理装置同步的时钟信号；
产生用于与基站通信的控制信号和无线信号，并且将所述时钟信号嵌入到所述控制信号中；和
通过所述接口将嵌入有所述时钟信号的所述控制信号和所述无线信号发送到所述另一RF处理装置。
20.根据权利要求19所述的操作方法，还包括：
如果从所述另一RF处理装置接收到信号，则从所述接收信号检测从所述基站接收的下行链路信号，以处理检测到的下行链路信号。
21.根据权利要求19所述的操作方法，其中将所述时钟信号嵌入到所述控制信号中的过程包括：基于预设的线路编码方案将所述时钟信号嵌入到所述控制信号中，并且
其中所述预设的线路编码方案包括曼彻斯特线路编码方案、8b10b线路编码方案、非归零(NRZ)线路编码方案和归零(RZ)线路编码方案中的至少一个。
22.根据权利要求19所述的操作方法，其中所述接口包括连接所述另一RF处理装置和所述RF处理装置的一条电缆。
23.根据权利要求19所述的操作方法，其中所述控制信号包括用于改变包括在所述另一RF处理装置中的组件的参数值的信息。
24.根据权利要求19所述的操作方法，还包括：
向所述另一RF处理装置发送用于停止对所述另一RF处理装置的电源输入操作的空信号和用于指示对所述另一RF处理装置执行电源输入操作的控制信号中的一个。
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