CN108289321A - 通信装置及信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供至少一种通信装置及信号处理方法，其中一种通信装置，包含：天线模块，包含至少一天线，用于发送和接收多个射频信号以与网络装置进行通信；多个前端信号处理电路，耦接于天线模块，用于接收所述射频信号，并对所述射频信号进行处理；以及处理器，耦接于前端信号处理电路；其中，根据接收到的所述射频信号的内容，处理器确定是否存在来自所述网络装置的下行链路数据等待接收，以及当存在来自所述网络装置的所述下行链路数据等待接收时，处理器确定关闭至少一前端信号处理电路，并只使用剩余的前端信号处理电路处理接收到的所述射频信号。本发明的优点之一在于在有效控制前端信号处理电路的信号处理的同时，降低通信装置的功耗。

Description

通信装置及信号处理方法
技术领域
本发明是有关于通信装置，更具体地，是有关于通信装置及降低通信装置功耗的方法。
背景技术
随着蜂窝网络(cellular networks)、嵌入式系统(embedded systems)及互联网(Internet)等多种技术的融合，诸如智能手机和平板电脑的移动通信装置(设备)越发流行，因为它们将蜂窝电话的移动性与电脑或个人数字助理(PDA)的功能性结合于一体。
因为移动通信装置的供电经常受限于电池，所以，如何降低功耗及延长移动通信装置的待机(standby)和工作(operation)时间是值得关注的问题。
因此，需要移动通信装置的功耗降低方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供至少一种通信装置及信号处理方法。
根据本发明一实施例的通信装置，包含：天线模块，包含至少一天线，用于发送和接收多个射频(Radio Frequency,RF)信号以与网络装置进行通信；多个前端(Front-End,FE)信号处理电路，耦接于所述天线模块，用于接收所述射频信号，并对所述射频信号进行处理；以及处理器，耦接于所述前端信号处理电路；其中，根据接收到的所述射频信号的内容，所述处理器确定是否存在来自所述网络装置的下行链路(Downlink,DL)数据等待接收，以及当存在来自所述网络装置的所述下行链路数据等待接收时，所述处理器确定关闭至少一前端信号处理电路，并只使用剩余的前端信号处理电路处理接收到的所述射频信号。
根据本发明一实施例的信号处理方法，适用于包含处理器和多个前端信号处理电路的通信装置，所述信号处理方法包含：根据所述通信装置所接收的一个或多个射频信号的内容，确定是否存在来自网络装置的下行链路数据等待接收；以及确定是否关闭至少一前端信号处理电路、并只使用剩余的前端信号处理电路来处理接收到的所述射频信号；其中，当存在来自所述网络装置的所述下行链路数据等待接收时，确定关闭所述至少一前端信号处理电路。
本发明所提供的至少一种通信装置及信号处理方法，其优点之一在于在有效控制前端信号处理电路的信号处理的同时，降低通信装置的功耗。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的通信装置的方块示意图。
图2为根据本发明一实施例的前端信号处理电路的方块示意图。
图3为根据本发明一实施例的动态控制多个信号处理链以降低通信装置的功耗的结果示意图。
图4为根据本发明另一实施例的动态控制多个信号处理链路以降低通信装置的功耗的结果示意图。
图5为根据本发明一实施例的用于降低通信装置的功耗的方法流程图。
具体实施方式
在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”及“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电性连接至该第二装置。“连接”一词在此包含任何直接及间接、有线及无线的连接手段。以下所述为实施本发明的较佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
图1为根据本发明一实施例的通信装置的方块示意图。通信装置100可以是便携式电子装置或移动通信装置，如移动站(MS，也可称为用户设备UE)。通信装置100可包含至少一天线模块110、多个前端信号处理电路120-1…120-n(其中n为正整数)及基带信号处理电路130，其中至少一天线模块110包含至少一天线。
天线模块110能够发送与接收多个射频信号，以实现通信装置100与网络装置进行通信。根据本发明一实施例，网络装置可以是网络侧的小区基站、演进型节点B(eNB)、基站(BS)、移动性管理实体(Mobility Management Entity,MME)等，通过射频信号与通信装置100进行通信。
每个前端信号处理电路120-1…120-n可包含形成信号处理链(signalprocessing chain)的多个硬件装置，用于处理接收自天线模块110的射频信号以产生中频(IF)或基带信号，或者用于处理接收自基带处理电路130的中频或基带信号以产生通过天线模块110进行发送的射频信号。请注意，在本发明的多个实施例中，前端信号处理电路及耦接于对应的前端信号处理电路的一个或多个天线，也可视为用于接收和处理射频信号的信号处理链。因此，本发明并不仅限于此。
基带信号处理电路130可接收来自前端信号处理电路的中频或基带信号，并执行中频或基带信号处理。基带信号处理电路130可包含处理器135及用于执行信号处理的多个硬件装置，如用于模数转换(ADC)的模数转换电路、用于数模转换(DAC)的数模转换电路、用于增益调整的放大器电路、用于信号调制的调制电路、用于信号解调的解调器、用于信号编码的编码电路、用于信号解码的解码电路等。
请注意，为清楚说明本发明的概念，图1所示的简化方块图中仅显示与本发明有关的多个元件。举例而言，在本发明的一些实施例中，通信装置可进一步包含图1未示的多个外围装置。因此，本发明并不仅限于图1所示。
根据本发明一实施例，处理器135可动态控制用于处理射频信号的多个信号处理链，以便降低通信装置100的功耗。
更具体地，根据本发明一实施例，处理器135可根据接收到的射频信号，确定是否存在来自网络装置的下行链路数据等待接收。当存在来自网络装置的下行链路数据等待接收时，处理器可进一步确定或预定网络装置发送下行链路数据的发送模式。当处理器135确定或预测网络装置不会使用空间多路复用模式(spatial multiplexing scheme)发送下行链路数据时，处理器135可确定关闭至少一前端信号处理电路，并只使用剩余的前端信号处理电路来接收和处理接收到的射频信号。换言之，处理器135可确定不使用全部信号处理链来接收和处理射频信号，以便降低通信装置100的功耗。
根据本发明一实施例，处理器可通过关闭包含于前端信号处理电路中的一个或多个转至来关闭至少一前端信号处理电路。
图2为根据本发明一实施例的前端信号处理电路的方块示意图。前端信号处理电路可包含低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)LNA 211、带通滤波器(BandpassFilter,BPF)212、耦接于振荡器214的混频器213、低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)215、模数转换器(ADC)216和数字滤波器217。根据本发明一实施例，当处理器135确定关闭图2所示的前端信号处理电路时，处理器135可在预定时段内控制一个或多个装置关闭，如LNA211、LPF 215、ADC 216和数字滤波器217。举例而言，处理器135可向装置发送控制信号，以便触发对应的固件(firmware)关闭(power down)对应的装置。
请注意，图2仅为前端信号处理电路的多个可能实施方式中的一个。本领域技术人员能够轻易了解，对于不同的系统需求，信号处理装置的多种变形和组合可实施为前端信号处理电路的不同设计。因此，本发明并不仅限于此。
根据本发明一实施例，处理器135可通过对包含于接收到的射频信号中的物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)信号进行解码，以确定是否存在来自网络装置的下行链路数据等待接收。PDCCH信号通常承载于子帧内先接收的少数几个符元内。
根据本发明一实施例，处理器135可进一步根据PDCCH信号解码结果来确定发送模式。当PDCCH信号解码结果显示网络装置未使用或将不会使用空间多路复用模式发送下行链路数据时，处理器135可确定关闭至少一前端信号处理电路，并只使用剩余的前端信号处理电路来处理接收到的射频信号。
另一方面，当PDCCH信号解码结果显示网络装置使用空间多路复用模式来发送下行链路数据时，处理器135可确定不关闭前端信号处理电路。
图3为根据本发明一实施例的动态控制多个信号处理链以降低通信装置的功耗的结果示意图。假设在本实施例中，通信装置中包含两个前端信号处理电路，形成第一信号处理链RX0和第二信号处理链RX1。
处理器135可对子帧(sub-frame)的PDCCH信号进行解码以检查是否存在来自网络装置的下行链路数据等待接收、以及当存在分配的下行链路数据时网络装置所采用的发送模式。当处理器135在符元5的结束处获取PDCCH信号的解码结果、且PDCCH信号的解码结果显示存在分配的下行链路数据及网络装置使用发射分集模式(transmit diversityscheme)时，处理器135可进一步确定用于与网络装置进行通信的信道的信道条件是否允许通信装置关闭至少一信号处理链。
根据本发明一实施例，处理器135可检查每个信号处理链的信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)性能、网络装置所采用的编码模式(coding scheme)、及/或网络装置所采用的调制和编码模式(Modulation and Coding Scheme,MCS)索引(index)，以确定信号处理链的数据保护能力。
作为举例，当网络装置所采用的编码模式或MCS具有较差的数据保护能力时，处理器135可确定信道条件不允许通信装置关闭至少一信号处理链。通常，256QAM相较于QPSK具有较差的数据保护能力。
在另一实施例中，当网络装置所采用的编码模式或MCS具有较好的数据保护能力、且处理器135发现第一信号处理链RX0的SNR性能优于第二信号处理链RX1、并当第一信号处理链RX0单独工作时第一信号处理链RX0的SNR性能可成功接收和处理RF信号，处理器135可确定在子帧内的符元5之后的时段内关闭第二信号处理链RX1，并只使用第一信号处理链RX0来接收和处理射频信号。
在图3中，对应于每个信号处理链的曲线代表其对应的功耗。如图3所示，在符元5之后，第二信号处理链RX1被关闭，因而降低了功耗。
请注意，在本发明的一些实施例中，处理器135可在子帧的起始处关闭第二信号处理链RX1，并只使用第一信号处理链RX0来接收和处理射频信号，包括对PDCCH信号进行解码，以进一步降低功耗，然而本发明并不仅限于此。
根据本发明另一实施例，处理器135可进一步根据等待上报(reported)或已上报至网络装置的秩指示(Rank Indicator,RI)的值来确定发送模式。当秩指示值指示不推荐使用空间多路复用模式来发送下行链路数据时，处理器135可确定关闭至少一前端信号处理电路，并只使用剩余的前端信号处理电路来处理接收到的射频信号。
另一方面，当秩指示值指示推荐网络装置使用空间多路复用模式来发送下行链路数据时，处理器135可确定不关闭前端信号处理电路。
图4为根据本发明另一实施例的动态控制多个信号处理链路以降低通信装置的功耗的结果示意图。假设在本实施例中，通信装置包含四个前端信号处理电路，形成第一信号处理链RX0、第二信号处理链RX1、第三信号处理链RX2和第四信号处理链RX3。
处理器135可对子帧的PDCCH信号进行解码以检查是否存在来自网络装置的下行链路数据等待接收，并检查等待上报或已上报至网络装置的RI值。当处理器135在符元5的结束处获取PDCCH信号的解码结果、且PDCCH信号的解码结果显示或指示网络装置未使用空间多路复用模式时，处理器135可进一步确定信号条件是否允许通信装置关闭至少一信号处理链。
如上所述，处理器135可检查每个信号处理链的SNR性能、网络装置所采用的编码模式、及/或网络装置所采用的MCS索引，以确定信号处理链的数据保护能力。
作为举例，当网络装置所采用的编码模式或MCS具有较差的数据保护能力时，处理器135可确定信道条件不允许通信装置关闭至少一信号处理链。
在另一实施例中，当网络装置所采用的编码模式或MCS具有较好的数据保护能力、且处理器135发现第一信号处理链RX0的SNR性能优于其它信号处理链、并当第一信号处理链RX0单独工作时第一信号处理链RX0的SNR性能可成功接收和处理RF信号，处理器135可确定在子帧内的符元5之后的时段内关闭第二信号处理链RX1，并只使用第一信号处理链RX0来接收和处理射频信号。
请注意，在本发明的一些实施例中，处理器135可在子帧的起始处关闭部分信号处理链，并只使用较少的(一个或多个)信号处理链来接收和处理射频信号，包括对PDCCH信号进行解码，以进一步降低功耗，然而本发明并不仅限于此。
请注意，当在通信装置100需要监测PDCCH信号并在每个子帧检查是否存在等待接收的下行链路数据的情况下，处理器135可在每个子帧动态控制信号处理链的数目。另外，与功耗通常很高、且在确定没有等待接收的下行链路数据之后功耗并不会降低的传统设计不同，基于本发明的概念，即便当存在等待接收的下行链路数据时，功耗仍会降低。
另外，用于控制功耗的时序解析度对于符元级别(symbol-level)而言是精确的，同时也比传统设计更加精确。基于本发明的概念，处理器135可在每个子帧控制前端信号处理电路(换言之，确定是否开启或关闭至少一前端信号处理电路)，并在子帧内的预定符元开启或关闭至少一前端信号处理电路。举例而言，当对一子帧的PDCCH信号进行解码后，处理器可在该子帧内对PDCCH信号解码后的时段内关闭至少一前端信号处理电路。
另外，与传统设计不同，在本发明的多个实施例中，当将RI上报至网络装置后，处理器135可基于上报的RI直接预测网络装置将使用的发送模式(因为网络装置不会发送任何反馈给通信装置100以响应接收到的RI)，并控制前端信号处理电路。因此，相较于传统设计，本发明所提出的控制方法更加有效率。
图5为根据本发明一实施例的用于降低通信装置的功耗的方法流程图。通信装置的处理器可首先根据接收到的一个或多个射频信号的内容，确定是否存在来自网络装置的下行链路数据等待接收(步骤S502)。接着，处理器可确定是否关闭至少一前端信号处理电路，并只使用剩余的前端信号处理电路来处理接收到的射频信号(步骤S504)。当存在来自网络装置的下行链路数据等待接收、且确定或预测到网络装置不使用空间多路复用模式来发送下行链路数据时，处理器可确定关闭至少一前端信号处理电路。
本发明的多个实施例可以实施为多种方式。举例而言，该多个实施例可使用硬件、软件或其组合来实施。应当理解，可执行上述功能的任何组件或组件的结合均可视为控制上述功能的一个或多个处理器。该一个或多个处理器可以实施为多种方式，如使用专用硬件来实施，或使用微码(microcode)或软件进行编程以执行上述功能的通用硬件来实施。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (14)

1.一种通信装置，包含：
天线模块，包含至少一天线，用于发送和接收多个射频信号以与网络装置进行通信；
多个前端信号处理电路，耦接于所述天线模块，用于接收所述射频信号，并对所述射频信号进行处理；以及
处理器，耦接于所述前端信号处理电路；
其中，根据接收到的所述射频信号的内容，所述处理器确定是否存在来自所述网络装置的下行链路数据等待接收，以及当存在来自所述网络装置的所述下行链路数据等待接收时，所述处理器确定关闭至少一前端信号处理电路，并只使用剩余的前端信号处理电路处理接收到的所述射频信号。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述处理器通过对包含于接收到的所述射频信号中的物理下行控制信道信号进行解码，来确定是否存在来自所述网络装置的下行链路数据等待接收。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述处理器进一步确定所述网络装置发送所述下行链路数据所使用的发送模式，并当所述处理器确定所述下行链路数据的发送未使用空间多路复用模式时，所述处理器确定关闭所述至少一前端信号处理电路。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述处理器进一步确定上报至所述网络装置的秩指示值，以及当所述秩指示值指示不推荐使用空间多路复用模式来发送所述下行链路数据时，所述处理器确定关闭所述至少一前端信号处理电路。
5.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述处理器在每个子帧确定是否开启或关闭所述至少一前端信号处理电路。
6.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，当对一子帧的所述物理下行控制信道信号进行解码后，所述处理器在所述子帧内对所述物理下行控制信道信号解码后的时段内关闭所述至少一前端信号处理电路。
7.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述处理器根据信道条件确定是否开启或关闭所述至少一前端信号处理电路。
8.一种信号处理方法，适用于包含处理器和多个前端信号处理电路的通信装置，所述信号处理方法包含：
根据所述通信装置所接收的一个或多个射频信号的内容，确定是否存在来自网络装置的下行链路数据等待接收；以及
确定是否关闭至少一前端信号处理电路、并只使用剩余的前端信号处理电路来处理接收到的所述射频信号；
其中，当存在来自所述网络装置的所述下行链路数据等待接收时，确定关闭所述至少一前端信号处理电路。
9.根据权利要求8所述的信号处理方法，其特征在于，确定是否存在来自所述网络装置的所述下行链路数据等待接收的步骤是通过对包含于接收到的所述射频信号中的物理下行控制信道信号进行解码来执行的。
10.根据权利要求8所述的信号处理方法，其特征在于，进一步包含：
确定所述网络装置发送所述下行链路数据所使用的发送模式；
其中，当所述下行链路数据的发送未使用空间多路复用模式时，确定关闭所述至少一信号处理电路。
11.根据权利要求8所述的信号处理方法，其特征在于，进一步包含：
确定上报至所述网络装置的秩指示值；
其中，当所述秩指示值指示不推荐使用空间多路复用模式来发送所述下行链路数据时，确定关闭所述至少一前端信号处理电路。
12.根据权利要求8所述的信号处理方法，其特征在于，确定是否关闭所述至少一前端信号处理电路的步骤在每个子帧执行。
13.根据权利要求9所述的信号处理方法，其特征在于，当对一子帧的所述物理下行控制信道信号进行解码后，在所述子帧内对所述物理下行控制信道信号解码后的时段内关闭所述至少一前端信号处理电路。
14.根据权利要求8所述的信号处理方法，其特征在于，确定是否关闭所述至少一信号处理电路、并只使用所述剩余的所述前端信号处理电路来处理接收到的所述射频信号的步骤，是基于所述通信装置与所述网络装置进行通信所使用的信道的信道条件来确定的。
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