CN108028677A - 通信装置、通信系统和确定信号隔离的方法 - Google Patents

Abstract

通信装置(200)被配置为根据指定发射OFF功率阈值要求的通信标准来提供无线网络访问。该装置包括硬件子系统(300)，硬件子系统(300)包括测试信号控制部件(306)、双工器部件(208)和射频处理部件(302)。射频处理部件(302)包括具有可操作地耦合到双工器部件(208)的发射侧端口的输出的发射器链部分(204)。射频处理部件(302)还包括具有与其相关联的信号灵敏度阈值并且可操作地耦合到双工器部件(208)的接收侧端口的接收器链部分(206)。测试信号控制部件(306)被布置成与发射器链(204)协作以生成测试信号，测试信号控制部件(306)的一部分由双工器部件(208)从发射侧端口泄漏到其接收侧端口。测试信号控制部件(306)还被配置为确保测试信号的任何照射功率都符合发射OFF功率阈值要求，并且泄漏的测试信号的部分高于接收器链部分的信号灵敏度阈值。

Description

通信装置、通信系统和确定信号隔离的方法

技术领域

本发明涉及一种类型的通信装置，该通信装置例如根据指定发射OFF功率阈值要求的通信标准提供无线网络访问。本发明还涉及一种类型的通信系统，该通信系统例如根据指定发射OFF功率阈值要求的通信标准提供无线网络访问。本发明还涉及一种确定通信装置中的双工器的信号泄漏分布曲线的方法，该方法是例如在根据通信标准操作的通信网络中生成测试信号的类型。

背景技术

依赖于正交频分复用方案的通信系统，例如有时被称为4G通信系统的长期演进(LTE)通信系统，已知地采用有时被称为演进节点B(eNodeB)的能够与用户装备(UE)单元进行通信的基站。UE单元通常由订户用于由网络基础设施提供的一个或多个蜂窝通信服务，该网络基础设施包括多个eNode B以支持在地理区域上为UE提供无线通信覆盖的相应多个概念小区。eNode B和UE单元是包括调制解调器的通信装备的示例。

在UE单元中，基带IC和射频(RF)IC一起支持收发器体系架构，该收发器体系架构具有根据分别用于上行链路通信和下行链路通信的正交频分复用(OFDM)通信方案的不同变体支持操作的发射器链和接收器链。对于LTE通信系统，OFDM方案与频分双工(FDD)系统结合使用，其中尽管处于不同的频带，例如系统发射频带和系统接收频带，但是发射和接收同时发生。在这种类型的系统中，发射信号的功率比预期由接收器链接收的信号的功率高至多120dB。因此，有必要设计能够在发射信号存在的情况下隔离接收到的信号的高灵敏度的接收器链。在这个背景下，接收器链的灵敏度是可以成功被接收到的给定信号的最低功率。在这方面，灵敏度由接收器链的体系架构和设计决定并且在接收器链中生成的噪声的量影响接收器链的灵敏度。

当在采用FDD方案的通信系统中实现收发器时，发射器链和接收器链由双工器分开。该双工器应当在两者都耦合到双工器的发射器链和接收器链之间提供足够的信号隔离，并同时将发射器链和接收器链连接到天线。

存在许多技术来实现合适的双工器，但是声学谐振器电路(诸如表面声波(SAW)滤波器或体声波(BAW)滤波器)通常是用于用作双工器并提供发射器链和接收器链之间所需的信号隔离所选择的技术。但是，应该理解的是，谐振器电路的特性由于谐振器电路的制造中的公差而变化。此外，随着谐振器电路老化，谐振器电路容易受到频率漂移的影响，这可能影响谐振器电路在其寿命期间的截止频率，并因此影响采用该谐振器电路的设备，诸如双工器。因此，这种漂移对由双工器提供的信号隔离产生负面影响。电子设备和电路也已知容易遭受由温度变化引起的性能变化。谐振器电路在这方面没有不同，并且因此使用谐振器电路制造的双工器的性能受到温度变化的影响。

双工器的制造商通常公布指示给定双工器将实现的最低性能水平的技术规范。在很多情况下，双工器能够超过所公布的最低性能水平。但是，例如根据LTE标准的用于操作的接收器链在设计以满足由第三代合作伙伴计划(3GPP)的LTE标准所设定的性能目标时通常被设计为支持双工器的最低性能水平。

因此，如在美国专利公开号2011/0299434中，已经认识到，当双工器可以被识别为在由双工器的制造商公布的最低性能水平之上执行时，UE单元的RF处理部件可以被重新配置为使用更少的功率，同时仍然根据UE单元旨在其中操作的通信标准设定的性能目标提供无线网络访问。

关于美国专利公开号2011/0299434，该文档公开了被布置成提供通用移动电信系统(UMTS)中的网络访问的UE单元。如以上提到的，该文档认识到双工器通常比由双工器的制造商发布的最低性能规范更好地操作。此外，该文档公开了设置UE单元的发射器链以便以最大允许的功率水平发射数据并且然后测量从双工器到接收器链的信号泄漏。所描述的技术包括工厂测试和机会测试，其中负责测试的UE单元的子部件被描述为在UE单元处于服务中时执行测量并且可能地在通信网络中发射与流量相关的信号。但是，在这样的通信网络中，发射功率由UE单元正在与之通信的节点B控制，并且UE单元以大于由节点B指示的功率水平的功率水平发射信号违反了UMTS标准，并且如果应用在LTE标准的环境中也将违反LTE标准，因为使用这种提升的功率水平会使得节点B/eNode B不能从通信网络中的其它节点B/eNode B接收信号。UE单元的收发器的功耗被描述为通过基于所做出的信号泄漏测量将不同的子电路设置为低功率模式来控制。这些设置是预先确定的，并且被记录在具有用于收发器的不同部分的不同设置的查找表中。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种被配置为根据指定发射OFF功率阈值要求的通信标准提供无线网络访问的通信装置，该通信装置包括：硬件子系统，其包括测试信号控制部件、双工器部件和射频处理部件，射频处理部件包括：具有可操作地耦合到双工器部件的发射侧端口的输出的发射器链部分；以及具有相关联的信号灵敏度阈值并且可操作地耦合到双工器部件的接收侧端口的接收器链部分；其中，测试信号控制部件被布置成与发射器链协作以生成测试信号，测试信号的部分通过双工器部件从发射侧端口可泄漏到其接收侧端口：并且测试信号控制部件被配置为确保测试信号的任何照射功率都符合发射OFF功率阈值要求，并且泄漏的测试信号部分高于接收器链部分的信号灵敏度阈值。

硬件子系统可以包括电磁辐射传输状态和电磁辐射非传输状态：非传输状态可以具有与其相关联的构成发射OFF功率阈值的照射功率上限值。

该装置还可以包括：天线；其中测试信号控制部件可以被布置成在生成测试信号之前生成非照射控制信号。

硬件子系统可以被布置成响应于非照射控制信号而将天线与双工器部件解耦。

该装置还可以包括：另一个双工器部件；其中硬件子系统可以被布置成响应于非照射控制信号而将天线耦合到另一个双工器部件而不是双工器部件。

测试信号控制部件可以被布置成与发射器链协作以便生成音调信号作为测试信号。

测试信号控制部件可以被布置成与发射器链协作以便生成扩频信号作为测试信号。

测试信号控制部件可以被布置成与接收器链协作以便通过接收器链控制由接收器链对测试信号的接收。

测试信号控制部件可以被布置成配置接收器链，使得接收器链的接收载波频率设置可以相对于测试信号的发射载波频率偏移。

硬件子系统还可以包括信号强度测量部件：并且测试信号控制部件可以被布置成与信号强度测量部件协作以便关于如由接收器链接收到的测试信号测量接收信号功率。

测试信号控制部件可以被布置成与发射器链协作以便关于系统传输带宽内的多个发射载波频率生成多个测试信号，并且与信号强度测量部件协作以便关于多个发射载波频率的每个发射载波频率测量泄漏信号功率。

测试信号控制部件可以被布置成与发射器链协作以遍及系统传输带宽的发射载波频率来扫描测试信号的频率。

测试信号控制部件可以被布置成关于多个发射载波频率的每个发射载波频率生成表示由双工器部件泄漏的信号的功率的信号泄漏的分布曲线。

硬件子系统可以具有与硬件子系统的操作有关的默认的一组操作参数设置和与其相关联的非默认的一组操作参数设置，并且非默认的一组操作参数设置可以具有与其相关联的比默认的一组操作参数设置降低的功耗。

测试信号控制部件可以被布置成分析信号泄漏的分布曲线并且使用载波频率之间的测得的泄漏信号功率的相对差异，以便确定是否在每载波频率的基础上应用非默认的一组操作参数设置。

测试信号控制部件可以被布置成分析信号泄漏的分布曲线并且从中选择最低测得的泄漏信号功率并且将非默认的一组操作参数设置分配给具有符合与最低测得的泄漏信号功率相关的预定功率容限标准的测得的信号泄漏功率的发射载波频率。

可以假定最低测得的信号泄漏功率对应于由双工器部件的制造商指定的双工器部件支持的最小隔离值。

预定功率容限标准可以是高于最低测得的信号泄漏功率的预定功率容限的任何泄漏信号功率。

该装置还可以包括数据存储，该数据存储被布置成存储关于多个相应的接收载波频率的多个参考接收器增益值以及关于多个相应的发射载波频率的多个参考发射器功率值。

测试信号控制部件可以被布置成访问数据存储并且关于所选择的载波频率使用：多个参考接收器增益值中的参考接收器增益值；多个参考发射器功率值中的参考发射器功率值；以及多个测得的泄漏信号功率中的测得的泄漏信号功率；以便生成对双工器部件在所选择的发射载波频率处的隔离的估计。

硬件子系统可以具有与硬件子系统的操作有关的默认的一组操作参数设置和与其相关联的非默认的一组操作参数设置，并且非默认的一组操作参数设置可以具有与其相关联的比默认的一组操作参数设置降低的功耗。

硬件子系统可以被布置成响应于对符合预定功率容限标准的双工器部件的隔离的估计来关于所选择的载波频率分配非默认的一组操作参数设置；预定的功率容限标准可以被设置为允许利用由双工器部件的制造商指定的最小隔离值。

硬件子系统可以支持根据长期演进无线通信标准的正交频分复用。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括如以上关于本发明的第一方面所阐述的通信装置的用户装备单元。

根据本发明的第三方面，提供了一种包括如以上关于本发明的第一方面所阐述的通信装置的通信系统。

根据本发明的第四方面，提供了一种确定通信装置中的双工器部件的信号泄漏分布曲线的方法，该通信装置被布置成根据指定发射OFF功率阈值要求的通信标准来提供无线网络访问，该方法包括：测试信号控制部件控制测试信号的生成；发射器链部分响应于测试信号控制部件而生成测试信号；测试信号传播到双工器部件；具有与其相关联的信号灵敏度阈值的接收器链部分响应于测试信号被施加到双工器部件而接收从双工器部件泄漏的测试信号的一部分；以及信号强度测量部件测量由接收器链部分接收到的泄漏信号功率；其中测试信号控制部件确保测试信号的任何照射功率符合发射OFF功率阈值要求，并且泄漏的测试信号的一部分高于接收器链部分的信号灵敏度阈值。

该方法还可以包括：关于系统传输带宽内的多个发射载波频率，重复测试信号的生成及其测量。

根据本发明的第五方面，提供了一种分配一组操作参数设置的方法，该方法包括：从使用如以上关于本发明的第四方面所阐述的确定信号泄漏分布曲线的方法确定的信号泄漏分布曲线来识别最低测得的泄漏信号功率；选择发射载波频率；以及确定与所选择的发射载波频率相关联的测得的泄漏信号功率是否符合与最低测得的泄漏信号功率相关的预定功率容限标准。

根据本发明的第六方面，提供了一种分配一组操作参数设置的方法，该方法包括：访问参考发射功率值；访问参考接收链增益值；选择发射载波频率；使用如以上关于本发明的第四方面所阐述的确定信号泄漏分布曲线的方法来生成信号泄漏分布曲线；以及使用所选择的发射载波频率处的测得的信号功率、参考发射功率值和参考接收器增益值来估计关于双工器部件在所选择的发射载波频率处的操作的隔离值。

该方法还可以包括：响应于对符合预定功率容限标准的隔离值的估计，关于所选择的发射载波频率分配非默认的一组操作参数设置，所述预定功率容限标准被布置成利用相对于制造商指定的最小隔离值的信号隔离余量(headroom)；其中非默认的一组操作参数设置可以具有与其相关联的比默认的一组操作参数设置降低的功耗。

因此可以提供一种支持双工器的隔离能力的现场测试以便确定是否可以为了降低装置的功耗而采用替代设备设置的装置、方法和系统。此外，为了避免干扰网络中其它装备的通信，以符合通信标准(例如LTE标准)的信号照射要求的方式进行测量。

附图说明

现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的至少一个实施例，其中：

图1是在通信网络的一部分中操作的用户装备单元的示意图；

图2是构成本发明的实施例的图1的用户装备设备的示意图；

图3是更详细的图1的用户装备设备的收发器的一部分的示意图；

图4是总体上由图2和图3的通信装置采用并构成本发明的另一个实施例的确定信号泄漏分布曲线的方法的流程图；

图5是更详细的图4的方法的流程图；

图6是使用使用图3和图4的方法生成的分布曲线来分配一组操作参数设置以便节省电力并构成本发明的又一个实施例的第一方法的流程图；

图7是用于在分配一组操作参数设置的第二方法中使用的生成参考值的方法的流程图；

图8是使用使用图4的方法生成的分布曲线来分配一组操作参数设置并构成本发明的另一个实施例的一部分的第二方法的第一部分的流程图；以及

图9是图8的第二方法的第二部分到第一部分的流程图，并且也构成本发明的另一个实施例的另一部分。

具体实施方式

贯穿以下描述，相同的附图标记将用于识别相同的部分。

参考图1，在例如长期演进(LTE)通信系统100的无线通信系统中，通信网络由布置成在地理区域上提供无线通信访问的多个小区支持。在这个示例中，为了描述的简单和简洁，仅示出了单个小区。但是，本领域技术人员将认识到的是，在整个通信网络中通常部署更多数量的小区。在这方面，小区102由在LTE通信系统100的上下文中被称为演进节点B(eNode B)104的基站支持。eNode B 104能够与例如用户装备(UE)单元106的通信装置经空中接口无线通信。eNode B 104可操作地耦合到演进的分组核心(EPC)108。但是，由于本文阐述的示例涉及UE单元106，因此为了描述的清楚和简洁起见，无线通信网络基础设施的进一步细节将不在本文进行描述。此外，虽然本文阐述的示例在LTE通信系统100的上下文中描述，但是本领域技术人员将认识到，这些示例适用于根据正交频分复用(OFDM)通信方案进行操作的其它种类的通信网络，例如根据全球微波接入互操作性(WiMAX)通信标准和WiFi标准(IEEE 802.11)操作的通信网络。

在这个示例中，LTE标准指定所谓的发射OFF功率阈值要求。这是被定义为当设备处于非发射或OFF状态时UE单元可以照射的最大发射功率的功率水平。根据3GPP 36.101v12.5.0的第6.3.3节，当UE单元不被允许发射时或者当UE单元不在发射子帧时的时段期间，发射器被认为处于OFF状态。在不连续的传输和所谓的“测量间隙”期间，UE单元不被认为处于OFF状态。当UE单元被认为处于OFF状态时的一个示例是当UE单元不参与网络流量的生成时。设置阈值是为了确保UE单元进入到网络中的杂散发射不会干扰合法的网络流量信号。发射OFF功率被量化为在不包括任何瞬态时段的至少一个子帧的持续时间内的平均功率，并且根据以上提到的LTE标准部分的表6.3.3.1-1，发射OFF功率必须不超过-50dBm的功率水平。

转到图2，在LTE通信系统中操作的用户装备(UE)设备106/200包括处理资源202，处理资源202在这个示例中是蜂窝通信终端的芯片组。处理资源202耦合到发射器链204和接收器链206，发射器链204和接收器链206耦合到双工部件208，其在下文中被称为“双工器”208。双工器208耦合到天线210。

UE单元200还拥有每个耦合到处理资源202的易失性存储器(例如RAM 212)和非易失性存储器(例如ROM 214)。处理资源202还耦合到麦克风216、扬声器单元218、小键盘220和显示器222。本领域技术人员应当认识到的是，上述UE单元200的体系架构包括其它元件，例如多个天线，但是为了保持描述的简洁和清晰起见，这样的附加元件没有在本文中详细描述。

发射器链204和接收器链206由硬件子系统支持。发射器链204和接收器链206是作为UE单元200的调制解调器的一部分的收发器的一部分。调制解调器被配置为根据例如如在LTE标准中定义的OFDM通信方案来提供无线网络访问。在本文阐述的示例中，术语调制解调器应当被理解为包括能够根据OFDM通信方案支持操作的任何合适的信号调制和/或解调装置。硬件子系统是与其它子系统一起为发射器链204和/或接收器链206贡献的硬件和/或软件元素的集合。

参考图3，根据OFDM通信方案配置的硬件子系统300包括基带集成电路(IC)(未示出)和射频(RF)IC 302以支持发射器链204和接收器链206。虽然在这个示例中采用了两个单独的IC，即基带IC和RF IC 302，但是本领域技术人员将认识到的是，其中在单个IC中执行RF和基带处理的其它实现是可能的。在基带IC和RF IC 302之间提供用于在其之间进行通信的数字接口(未示出)。RF IC 302是RF处理部件的示例并且包括分阶段布置的功能部件。类似地，虽然未示出，但是基带IC是基带处理部件的示例并且包括分阶段布置的功能部件。对于接收器链，这些基带处理部件在OFDM信号已经从以载波频率为中心转换到以基带频率范围为中心(即，到其中已经去除载波频率的频率范围)之后处理传入的OFDM信号。对于发射器链，相反的情况适用，即，在基带频率范围内的信号被转换到模拟域并且被上变频到载波频率上之前，该信号被这些部件处理。对于接收器链，RF处理部件是分阶段布置的功能部件，以将接收到的OFDM信号下变频到基带频率范围。对于发射器链，这些是被布置成将接收到的以基带频率范围为中心的数字信号调制到载波信号上的功能部件。数字接口是基带处理部件和RF处理部件之间的接口，其受到LTE标准下最小规范的限制，并且被提供在例如支持OFDM通信方案的基带处理部件和RF处理部件之间传送数字数据。

在本文阐述的这个和其它示例中，仅描述了RF处理的一部分，因为RF处理的其它部件将容易被本领域技术人员理解，但与对在本文阐述的示例中解释的发明性概念的理解无关。因此，这些部件将不在本文进一步详细描述。因此本文阐述的示例仅在测试信号生成部件、信号上变频、下变频、调制和解调部件的上下文中进行描述。在这方面，硬件子系统300包括处理资源304，例如可操作地耦合到发射器链204的一部分和接收器链206的一部分的处理单元，诸如核心处理器。处理单元304支持测试信号控制部件306。

可操作地耦合到处理单元304并且能够与测试信号控制部件306通信的发射器链204的部分的输入可操作地耦合到测试信号生成器部件308，该测试信号生成器部件308具有可操作地耦合到增益控制部件310的输入的输出；在这个示例中，增益控制部件310是数字增益部件并且具有第一增益控制输入312。在这个示例中，测试信号生成器308是生成基带音调的音调生成器。但是，本领域技术人员应该认识到的是，可以生成其它种类的信号来用作测试信号，例如扩频信号，并且因此可以预期不同的波形。类似地，测试信号生成器部件308可以包括或可操作地耦合到存储预编程样本的存储器(未示出)，该预编程样本可以用作用于以适当数据速率传输的测试信号。类似地，可以采用可编程的数字信号处理器(DSP)。

增益控制部件310的输出可操作地耦合到数模转换器(DAC)部件314的输入，DAC部件314的输出可操作地耦合到发射信号混频器部件316的发射信号输入。发射信号混频器部件316具有用于接收发射本地振荡器信号的发射本地振荡器输入318。发射信号混频器部件316的输出可操作地耦合到具有第二增益控制输入322的驱动器放大器部件320的输入。在这个示例中，驱动器放大器部件320在模拟域中操作。驱动器放大器部件320的输出可操作地耦合到平衡-不平衡变换器(balun)部件324的输入，平衡-不平衡变换器部件324的输出可操作地耦合到功率放大器部件326的输入，在该示例中该功率放大器部件326也在模拟域中操作。功率放大器部件326包括第三增益控制输入328和可操作地耦合到双工器切换部件330的输入的输出。虽然未示出，但是硬件子部件可以包括多个双工器以支持对在不同频带中操作的不同通信网络的无线网络访问。双工器切换部件330因此提供在如由UE单元200所需的不同双工器之间切换的实施。双工器切换部件330的输出可操作地耦合到双工器208的发射侧端口332。双工器208的天线侧端口334可操作地耦合到天线开关部件336的耦合端口，天线开关部件336的另一个连接端口可操作地耦合到天线210。双工器208的接收侧端口338可操作地耦合到接收器链206，接收器链206包括低噪声放大器部件340，该低噪声放大器部件340具有可操作地耦合到双工器208的接收侧端口338的输入。低噪声放大器部件340的输出可操作地耦合到接收信号混频器部件342的接收器信号输入，该接收信号混频器部件342具有用于接收接收本地振荡器信号的接收本地振荡器输入344。接收信号混频器部件342的输出可操作地耦合到模数转换器(ADC)部件346的输入，并且ADC部件346的输出可操作地耦合到处理单元304，并且特别地，耦合到测试信号控制部件306。功率测量部件348可操作地耦合到ADC部件346的输出，并且与ADC部件346的输出分开，耦合到测试信号控制部件306。在另一个实现中，功率的测量可以在处理单元304中提供。

后面以下将描述分配硬件子系统300的操作参数设置的两种不同方法。但是，这些变体符合现在将参考图4进行描述的高级方法。

在这方面，应该认识到的是，操作参数设置的分配旨在周期性地执行，分配的执行频率可以特定于UE单元200的制造商的设计考虑。此外，操作参数设置的分配以及这些分配所需的实际测量并非旨在仅在UE单元200的工厂测试期间被实现，并且可以“在现场”被采用，即，在当UE单元200被部署在通信网络中时。为此，测试信号控制部件306确定(步骤400)是否满足将允许在不中断UE单元200和/或通信网络的正常操作的情况下执行测试的UE单元200的情境条件。在这个示例中，测试涉及由双工器208通过测量双工器208的接收侧端口338处的功率提供的与在双工器208的发射侧端口332处施加的信号对应的隔离，并且这构成信号泄漏功率。例如，情境条件可以是当UE单元200在工厂时(诸如在工厂测试期间)，在UE单元200加电时或者在当UE单元200的收发器不以其它方式活动(即，它不涉及与流量有关的通信操作)时的机会时间，例如当发射器链204处于发射OFF状态时。当UE单元的情境条件被确定为不适合测量关于双工器208的信号泄漏功率时，测试信号控制部件306继续等待合适的机会来执行关于双工器208的信号泄漏功率的测量。但是，如果UE单元208被确定为处于与测量的执行兼容的情境条件，例如当收发机没有以其它方式参与处理信号流量时的机会，那么测试信号控制部件306可以继续测试。为了描述的清楚和简明起见，以下示例将在现场使用UE单元200期间出现的机会的上下文中描述当收发器不参与处理与流量有关的信号时关于双工器208测量信号泄漏功率的执行，因为这种情况很好地说明了本文阐述的实施例的益处。但是，这些实施例适用于上述其它情况，特别地但不排除在UE单元200加电时。

一旦测试信号控制部件306已确定测试可以继续，测试信号控制部件306就启动并控制(步骤402)测试双工器208的信号泄漏的过程。此后，进行测量并且由测试信号控制部件306分析(步骤404)任何预定的或预先存储的数据，并且然后测试信号控制部件306或者直接或者间接实现(步骤406)导致硬件子系统的功耗降低的硬件子系统300的操作参数设置。例如，硬件子系统300的任何合适的一个或多个部件(诸如测试信号控制部件306)可以实现发射器链204的压控振荡器(VCO)的操作电压的降低，从而降低VCO的功耗。可以被修改的另一个参数是低噪声放大器部件340的操作电压，因为接收器链206由于实现的比预期的最大隔离度大的隔离度而接收可归因于发射器链204的较少的信号功率，因此接收器链206可以在展现较小线性的操作模式下操作。这可以附加地或可替代地通过降低接收信号混频器部件342的校准要求来实现。

关于步骤402并参考图5，测试信号控制部件306以对于以上提到的分配操作参数设置的两种方法共用的方式执行信号功率泄漏功率的测量。在这方面，测试信号控制部件306指示天线开关336将功率放大器部件326从天线210断开(步骤500)。在这个示例中，UE单元200被设计为在多个频带中操作，并且因此功率放大器部件326的断开通过测试信号控制部件306向双工器切换部件330发出控制信号以将功率放大器部件326连接到双工器208和向天线开关336发出控制信号以将天线210耦合到另一个双工器(未示出)来完成。测试信号控制部件306然后指示(步骤502)接收器链206连接到双工器208，双工器208是处于测试的双工器。虽然在图3中未示出，但是这个示例的硬件子系统300包括多路开关，以便将发射器链204连接到不同的双工器输入，并且将接收器链206连接到不同的双工器输出。

然后测试信号控制部件306关于待被生成并用作测试信号的测试音调配置(步骤504)测试信号生成器部件308。在这个示例中，由于容易生成并且考虑到测试信号可以由接收器链206使用非常窄的滤波器接收的事实，因此测试信号被选择为音调信号，从而允许测试信号的功率尽可能低。但是，如以上所提到的，可以设想使用其它信号类型，例如扩频信号。

在实验室测量、产品开发测试、工厂测试和/或片上校准期间进行照射功率的先前测量。因此，基于与照射功率有关进行的先前测量，由测试信号控制部件306设置(步骤506)发射器链204的增益参数，以便确保在天线210处照射的功率不超过以上提到的网络的发射OFF功率阈值。在这方面，并且在这个示例中，在增益控制部件310的第一增益控制输入312处应用第一设置，在驱动器放大器部件320的第二增益控制输入322处应用第二设置并且在功率放大器部件326的第三增益控制输入328处应用第三设置。此后，测试信号控制部件306配置(步骤508)接收器链206，以便能够测量在双工器208的接收侧端口338处出现的测试信号的能量。在一些示例中，可以期望从发射本地振荡器频率偏移接收本地振荡器频率并且因此从发射载波频率偏移接收载波频率，以便避免所谓的压控振荡器(VCO)牵引。一旦已配置接收器链206，测试信号控制部件306就指示测试信号生成器部件308生成测试信号，并且接收器链204接收泄露测试信号，该信号是由于双工器208提供的发射侧端口332与接收侧端口338的隔离限制而导致的从双工器208的发射侧端口332泄漏到接收侧端口338的测试信号的功率的一部分。然后，功率测量部件348测量(步骤510)由接收器链206接收到的泄漏测试信号，例如通过将从ADC部件346传送到测试信号控制部件306的数字样本平方并累积结果的处理。在这方面，测量持续时间和测量频率的带宽作为实验和测量的结果被提前选择，以便实现测量持续时间和滤波器带宽之间的平衡折衷，即，区分测试信号和背景噪声的能力。

在这个示例中，测试信号的频率被扫描遍及由UE单元200根据LTE或其它标准采用的发射和接收频带内的发射载波频率范围。因此，测试信号控制部件306确定(步骤512)测试信号的频率是否已经扫描遍及要在其处生成测试信号的所有载波频率，并且如果仍然需要关于一个或多个测试频率生成测试信号，那么测试信号控制部件306更新(步骤514)要由测试信号生成器部件308使用的频率，并且以上配置测试信号生成器308、设置测试信号的功率水平、配置接收器链206和测量信号泄漏的步骤(步骤504至510)被重复，直到在这个示例中对系统发射带宽中的所有载波频率的测试已经完成。通过扫描遍及载波频率范围，获得信号泄漏功率对频率的分布曲线。

转到图6，如上所述关于图5做出的测量可以用在以上提到的分配操作参数设置的第一方法中。在这个示例中，测试信号控制部件306分析(步骤520)测得的信号泄漏功率与载波频率的分布曲线，以便确定(步骤522)在分布曲线的所有测量当中信号泄漏功率最高的频率。为了使用信号泄漏功率测量数据，测试信号控制部件306的操作基于由双工器208提供的信号隔离在实践中超过由双工器208的制造商指定的最差情况的隔离水平的第一假设，以及当双工器208的隔离处于由双工器208的制造商的规范所指示的最差情况水平时硬件子系统300被设计为根据LTE标准进行操作的第二假设。

测试信号控制部件306然后继续分析分布曲线的信号泄漏功率测量。在这方面，测试信号控制部件306分析(步骤524)关于第一载波频率的第一信号泄漏功率，并且确定(步骤526)第一载波频率处的第一信号泄漏功率是否更好，即，比先前找到的最高信号泄漏功率水平更低。在这个示例中，采用这个步骤来解决其中找到的最高信号泄漏水平与自身比较的情况。但是，本领域技术人员将认识到的是，可以通过使用例如合适的软件代码来省略这个步骤，以便避免该方法中自我比较的可能性。

如果关于第一载波频率的信号泄漏功率的水平不低于找到的最高信号泄漏功率水平，那么测试信号控制部件306向子系统300分配(步骤528)默认的一组操作参数设置用于第一载波频率处的RF信号的传输。在这方面，默认的一组操作参数设置可以包括与增益控制部件310、驱动器放大器部件320和功率放大器部件326中的一个或多个有关的设置。测试信号控制部件306然后确定(步骤536)是否分布曲线的其它载波频率需要分配一组操作参数设置，如后面将在本文中更详细描述的。

可替代地，如果关于第一载波频率的信号泄漏功率的水平低于找到的最高信号泄漏功率水平，那么测试信号控制部件306确定(步骤530)关于第一载波频率的信号泄漏功率的水平是否低于由预定容限找到的信号泄漏功率的最高水平，例如5dB。如果达到或超过预定容限，那么测试信号控制部件306向子系统300分配(步骤532)非默认的一组操作参数用于第一载波频率处的RF信号的传输。在这方面，非默认的一组操作参数设置可以包括与增益控制部件310、驱动器放大器部件320和功率放大器部件326中的一个或多个有关的设置。非默认的一组操作参数构成利用双工器208被认为能够以大于由制造商指定的隔离水平来操作的事实的设置，并且因此子系统300可以被配置为以由于优于双工器208的指定性能而降低子系统300的功耗的方式进行操作。如果关于第一载波频率测得的信号泄漏功率的水平还没有达到预定容限，那么测试信号控制部件306分配(步骤534)默认的一组操作参数用于第一载波频率处的RF信号的传输。这是预定功率容限标准的评估的示例。

测试信号控制部件306然后确定(步骤536)是否仍然要分析更多信号泄漏功率测量数据。在仍然有更多信号泄漏功率测量数据的情况下，测试信号控制部件306继续并分析(步骤538)与后续载波频率相关联的信号泄漏功率测量，并且以上述与关于第一载波频率测得信号泄漏功率有关的方式执行评估(步骤526至536)。

在分配操作参数设置的另一种方法中(图7)，作为两个阶段处理中的第一阶段，有必要在工厂或实验室环境中进行测量，以便将上述分布曲线的信号泄漏功率测量转换为可以用于估计双工器208的信号隔离的绝对信号泄漏功率测量。在这方面，在工厂中，例如在UE单元200的制造过程的测试阶段期间，使用已知的参数设置配置(步骤550)发射器链204，并且指示测试信号生成器308生成测试信号。使用采用任何合适的已知测量技术的准确外部测量装置来测量(步骤552)发射的测试信号，例如测量到达代替天线210使用的代表性电负载的发射功率。然后测试信号控制部件306被提供发射器链配置参数和相关联的测量结果进行存储(步骤554)以供后续使用。随后，使用已知的配置参数来配置接收器链206(步骤556)。使用外部信号生成器代替天线210，生成(步骤558)具有精确已知功率水平的测试信号。由功率测量部件348测量(步骤560)如由接收器链206接收到的在UE单元200外部生成的准确测试信号。

将准确已知的测试信号功率水平及其相关联的测量提供给测试信号控制部件306用于存储(步骤562)和随后的使用。

在该过程的第二阶段(图8)中，为了生成信号泄漏分布曲线而进行的信号泄漏功率测量(其仅仅是接收到的泄漏信号的功率随频率变化的测量)使用如以上关于图7所述进行的测量被转换为绝对值。在这方面，针对频率变化存储的测得的信号泄漏功率简单地提供没有参考点的相对值的分布曲线。

因此，测试信号控制部件306关于分布曲线中的第一载波频率从分布曲线访问(步骤570)测得的信号泄漏功率水平。然后，测试信号控制部件306关于所访问的测得的信号泄漏功率值的载波频率访问(步骤572)在工厂中测得的精确测得的发射功率，并且然后使用在工厂中利用准确的测量装置进行的测量计算接收器链206的增益。此后，测试信号控制部件306使用计算出的接收器链206的增益来对测得的信号泄漏功率水平进行归一化(步骤574)，以便获得尽管仍然是估计但是更准确的第一载波频率处的测得的信号泄漏功率水平的测量。

然后，使用对检索到的发射功率的准确测量，测试信号控制部件306从测试信号功率的准确测量中减去(步骤576)归一化的测得的信号泄漏功率，以便产生对双工器208关于第一载波频率的隔离的估计。然后由测试信号控制部件306存储(步骤578)估计出的隔离值和它对应的频率。此后，测试信号控制部件306确定(步骤580)是否需要关于其它载波频率将更多的测量转换为绝对隔离估计。如果需要处理关于其它相应载波频率的其它功率测量，那么测试信号控制部件306访问(步骤582)关于要处理的下一个载波频率的下一个测得的信号泄漏功率，并且使用准确测量来生成双工器208在相应载波频率处的绝对隔离的估计的以上过程(步骤572至580)被执行，直到没有进一步的信号泄漏功率测量需要被转换为绝对隔离估计。

转到图9，在将分布曲线中的测得的信号泄漏功率水平转换成双工器208的绝对隔离的估计之后，测试信号控制部件306然后基于与载波频率相关联的隔离估计将操作参数集分配给载波频率的每一个。在这方面，测试信号控制部件306访问(步骤800)关于分布曲线的第一载波频率存储的第一隔离估计，并确定(步骤802)隔离估计是否低于或等于预定阈值。这是评估预定功率容限标准的另一个示例。在这种其中隔离估计低于或等于预定阈值的情况下，估计出的隔离被认为足够接近由双工器208的制造商指定的最小隔离，而不值得在硬件子系统300中采用操作参数设置以试图降低硬件子系统300的功耗。因此，测试信号控制部件306为发射链204使用第一载波频率时分配(步骤804)默认的一组操作参数设置。测试信号控制部件306继续确定(步骤808)是否有更多的载波频率需要具有分配给它们的操作参数设置，如将在本文下面进一步详细描述的。否则，如果估计出的隔离不能满足预定功率容限标准，那么暗示估计出的隔离值必须超过预定阈值，并且因此测试信号控制部件306为硬件子系统300分配(步骤806)非默认的一组操作参数设置，以便当发射链204使用第一载波频率时降低硬件子系统300的功耗。此后，测试信号控制部件306确定(步骤808)是否更多的载波频率需要具有分配给它们的操作参数设置。在更多的载波频率需要分配的操作参数设置的情况下，测试信号控制部件306检索(步骤810)关于分布曲线的下一个载波频率的下一个隔离估计，并且评估双工器208的估计出的隔离并分配适当的操作参数设置集的以上过程(步骤802至808)被执行，直到分布曲线中没有进一步的载波频率需要分配操作参数设置。

本领域技术人员应该认识到的是，上述实现仅仅是在所附权利要求的范围内可想到的各种实现的示例。事实上，本领域技术人员应该认识到的是，本文关于默认和非默认的一组操作参数设置的描述不应该被认为是可以被采用的唯一操作参数设置集。在这方面，可以提供更多组的操作参数设置，每组操作参数设置具有与其相关联的不同程度的功耗，并且分布曲线数据可以利用更大数量的阈值来评估，并且不同组的操作参数设置可以由测试信号控制部件306根据由双工器208提供的在相应的载波频率处相对于由双工器208的制造商指定的最小隔离增加的隔离度来分配。

还应该认识到的是，一组参数可以包括一个或多个参数。此外，如以上关于默认的一组操作参数和非默认的一组操作参数所指示的，参数的数量和参数的性质，例如模拟或数字，可以取决于实现的实际情况来选择。

还应该认识到的是，本文对双工器的引用不旨在关于实现信号的频率分离的特定设计或技术进行限制，并且可以构想可以提供发射器链和接收器链之间足够信号隔离的任何合适的部件，该发射器链和接收器链两者都耦合到双工器并同时将发射器链和接收器链连接到天线，例如所谓的“混合结”。

在上述示例中，取决于UE单元200的期望操作频带，天线210可以耦合到多个可用双工部件中的任何一个，并且因此天线210与要测试的双工部件的解耦可以通过将天线210耦合到不被测试的不同双工部件来实现。但是，在另一个实施例中，天线开关部件336可以被配置为在被测试的双工部件和天线210之间创建开路，例如在硬件子系统300包括单个双工部件的情况下。可替代地，在天线210不能与双工部件208解耦的情况下，有必要设置发射链204的适当可调参数来生成测试信号，以便具有不导致当测试信号被天线210照射时超过发射OFF阈值的功率水平。

为了避免疑义，术语“下行链路”的使用是指从eNode B到UE单元的通信。因此，在本文阐述的示例中，UE单元200拥有下行链路接收器链。类似地，术语“上行链路”的使用是指从UE单元到eNode B的通信。因此，在本文阐述的示例中，UE单元200拥有上行链路发射器链。

虽然已经在LTE通信标准的上下文中描述了以上示例，但是本领域技术人员应该认识到的是，本文阐述的示例适用于采用最大发射OFF功率阈值要求的任何通信标准。

除了所描述的结构部件和用户交互之外，上述实施例的系统和方法可以用计算机系统(尤其用计算机硬件或者用计算机软件)实现，或者用专门制造或适配的集成电路实现。

上述实施例的方法可以作为计算机程序提供，或者作为携带计算机程序的计算机程序产品或计算机可读介质来提供，该计算机程序被布置成当在计算机或其它处理器上运行时执行上述(一个或多个)方法。

术语“计算机可读介质”包括但不限于可以由计算机或计算机系统直接读取和访问的任何介质或媒介。介质可以包括但不限于磁存储介质，诸如软盘、硬盘存储介质和磁带；光存储介质，诸如光盘或CD-ROM；电存储介质，诸如存储器，包括RAM、ROM和闪存；以及以上的混合和组合，诸如磁/光存储介质。

虽然以上已经描述了本发明的特定示例，但是本领域技术人员将认识到的是，许多等同的修改和变化是可能的。因此，以上阐述的本发明的示例性实施例被认为是说明性的而不是限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种改变。

Claims (26)

1.一种通信装置，被配置为根据指定发射OFF功率阈值要求的通信标准提供无线网络访问，所述装置包括：

硬件子系统，包括测试信号控制部件、双工器部件和射频处理部件，所述射频处理部件包括：

发射器链部分，具有可操作地耦合到所述双工器部件的发射侧端口的输出；以及

接收器链部分，具有相关联的信号灵敏度阈值并且可操作地耦合到所述双工器部件的接收侧端口；其中，

所述测试信号控制部件被布置成与所述发射器链协作以生成测试信号，所述测试信号的部分通过所述双工器部件从其发射侧端口可泄漏到其接收侧端口；以及

所述测试信号控制部件被配置为确保所述测试信号的任何照射功率符合所述发射OFF功率阈值要求，并且泄漏的测试信号的部分高于所述接收器链部分的所述信号灵敏度阈值。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述硬件子系统包括电磁辐射传输状态和电磁辐射非传输状态，所述非传输状态具有与其相关联的构成发射OFF功率阈值的照射功率上限值。

3.如权利要求1或2所述的装置，还包括：

天线；其中

所述测试信号控制部件被布置成在生成所述测试信号之前生成非照射控制信号。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述硬件子系统被布置成响应于所述非照射控制信号而将所述天线与所述双工器部件解耦。

5.如权利要求4所述的装置，还包括：

另一个双工器部件；其中

所述硬件子系统被布置成响应于所述非照射控制信号而将所述天线耦合到所述另一个双工器部件而不是所述双工器部件。

6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述测试信号控制部件被布置成与所述发射器链协作以便生成音调信号作为所述测试信号。

7.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其中所述测试信号控制部件被布置成与所述发射器链协作以便生成扩频信号作为所述测试信号。

8.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述测试信号控制部件被布置成与所述接收器链协作以便通过所述接收器链控制由所述接收器链对所述测试信号的接收。

9.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述硬件子系统还包括信号强度测量部件；并且所述测试信号控制部件被布置成与所述信号强度测量部件协作以便关于如由所述接收器链接收到的测试信号测量接收信号功率。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述测试信号控制部件被布置成与所述发射器链协作以便关于系统传输带宽内的多个发射载波频率生成多个测试信号，并且与所述信号强度测量部件协作以便关于所述多个发射载波频率的每个发射载波频率测量泄漏信号功率。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述测试信号控制部件被布置成关于所述多个发射载波频率的每个发射载波频率生成表示由所述双工器部件泄漏的信号的功率的信号泄漏的分布曲线。

12.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述硬件子系统具有与所述硬件子系统的操作有关的默认的一组操作参数设置和与其相关联的非默认的一组操作参数设置，并且所述非默认的一组操作参数设置具有与其相关联的比所述默认的一组操作参数设置降低的功耗。

13.如权利要求12所述的装置，当从属于权利要求11时，其中所述测试信号控制部件被布置成分析所述信号泄漏的分布曲线并且使用载波频率之间的测得的泄漏信号功率的相对差异，以便确定是否在每载波频率的基础上应用所述非默认的一组操作参数设置。

14.如权利要求13所述的装置，其中所述测试信号控制部件被布置成分析所述信号泄漏的分布曲线并且从中选择最低测得的泄漏信号功率并且将所述非默认的一组操作参数设置分配给具有符合与最低测得的泄漏信号功率相关的预定功率容限标准的测得的信号泄漏功率的发射载波频率。

15.如前述权利要求中任一项所述的装置，还包括数据存储，所述数据存储被布置成存储关于多个相应的接收载波频率的多个参考接收器增益值以及关于多个相应的发射载波频率的多个参考发射器功率值。

16.如权利要求15所述的装置，当从属于权利要求10时，其中所述测试信号控制部件被布置成访问所述数据存储并且关于所选择的载波频率使用：

所述多个参考接收器增益值中的参考接收器增益值；

所述多个参考发射器功率值中的参考发射器功率值；以及

所述多个测得的泄漏信号功率中的测得的泄漏信号功率；

以便生成对所述双工器部件在所选择的发射载波频率处的隔离的估计。

17.如权利要求16所述的装置，其中所述硬件子系统具有与所述硬件子系统的操作有关的默认的一组操作参数设置和与其相关联的非默认的一组操作参数设置，并且所述非默认的一组操作参数设置具有与其相关联的比所述默认的一组操作参数设置降低的功耗。

18.如权利要求17所述的装置，其中所述硬件子系统被布置成响应于对符合预定功率容限标准的所述双工器部件的隔离的估计来关于所选择的载波频率分配所述非默认的一组操作参数设置，所述预定功率容限标准被设置为允许利用由所述双工器部件的制造商指定的最小隔离值。

19.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述硬件子系统支持根据长期演进无线通信标准的正交频分复用。

20.一种用户装备单元，包括如权利要求1至18中任一项所述的通信装置。

21.一种通信系统，包括如权利要求1至18中任一项所述的通信装置。

22.一种确定通信装置中的双工器部件的信号泄漏分布曲线的方法，所述通信装置被布置成根据指定发射OFF功率阈值要求的通信标准来提供无线网络访问，所述方法包括：

测试信号控制部件控制测试信号的生成；

发射器链部分响应于所述测试信号控制部件而生成所述测试信号：

测试信号传播到所述双工器部件；

具有与其相关联的信号灵敏度阈值的接收器链部分响应于所述测试信号被施加到所述双工器部件而接收从所述双工器部件泄漏的测试信号的部分；以及

信号强度测量部件测量由所述接收器链部分接收到的泄漏信号功率；其中，

所述测试信号控制部件确保所述测试信号的任何照射功率符合所述发射OFF功率阈值要求，并且泄漏的测试信号的部分高于所述接收器链部分的所述信号灵敏度阈值。

23.如权利要求22所述的方法，还包括：

关于系统传输带宽内的多个发射载波频率重复测试信号的生成及其测量。

24.一种分配一组操作参数设置的方法，所述方法包括：

从使用如权利要求23所述的确定信号泄漏分布曲线的方法确定的信号泄漏分布曲线来识别最低测得的泄漏信号功率；

选择发射载波频率；以及

确定与所选择的发射载波频率相关联的测得的泄漏信号功率是否符合与最低测得的泄漏信号功率相关的预定功率容限标准。

25.一种分配一组操作参数设置的方法，所述方法包括：

访问参考发射功率值；

访问参考接收链增益值；

选择发射载波频率；

使用如权利要求23所述的确定信号泄漏分布曲线的方法生成信号泄漏分布曲线；以及

使用所选择的发射载波频率处的测得的信号功率、参考发射功率值和参考接收器增益值来估计关于所述双工器部件在所选择的发射载波频率处的操作的隔离值。

26.如权利要求25所述的方法，还包括：

响应于对符合预定功率容限标准的隔离值的估计，关于所选择的发射载波频率分配非默认的一组操作参数设置，所述预定功率容限标准被布置成利用与制造商指定的最小隔离值相关的信号隔离余量：其中

所述非默认的一组操作参数设置具有与其相关联的比默认的一组操作参数设置降低的功耗。