CN110383701B - 无线接收机及其方法 - Google Patents

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Abstract

无线接收机包括本地振荡器装置和控制器。本地振荡器装置被布置成提供用于在无线接收机中将射频信号下变频到中频或基带频率的信号，并且本地振荡器装置能够可选择地提供多个频率生成质量。控制器被布置成估计用于无线接收机的当前操作的可容许频率生成质量，或者确定无线接收机的当前操作在当前提供的频率生成质量的意义上是否是满意的，并且基于估计或确定，通过选择多个频率生成质量中的一个来调节本地振荡器装置的频率生成质量。还公开了无线装置、方法和计算机程序。

Description

无线接收机及其方法
技术领域
本发明一般涉及无线接收机、用于无线接收机的方法，以及用于无线接收机的控制器的计算机程序。特别地，本发明涉及调节本地振荡器装置的频率生成质量，该本地振荡器装置被布置成提供用于在无线接收机中将射频信号下变频到中频或基带频率的频率。
背景技术
物联网(IoT)预计会显著增加连接设备的数量。绝大多数这些设备可能在未许可频段中操作，特别是2.4GHz ISM频段。同时，对于许可频段中传统上已支持的服务也使用未许可频段的需求也在增加。作为后者的示例，传统上仅针对许可频段开发规范的第三代合作伙伴计划(3GPP)现在还开发了将在5GHz未许可频段中操作的长期演进(LTE)版本。
预计大量这些物联网设备将由纽扣电池供电，这意味着能耗至关重要。在未来，甚至可能使得这些设备将能够自己收集能量，甚至可能进一步增加低能耗的重要性。
对于这些类型的应用，支持的数据速率很低，都涉及峰值数据速率和所说的平均日期间的聚合数据速率。这意味着当IoT设备正在发送或接收数据时，不消耗大部分功率，而是当设备正在侦听确定是否可能存在它是预期的接收机的传输时消耗功率。
事实上，总能量消耗的如此大部分是由于侦听潜在的传输，只是为了发现不存在传输，这促使了所谓的唤醒接收机(WUR)的发展，有时也被称为唤醒无线。WUR是一种具有极低功耗的设备，并且其唯一目的通常是唤醒主收发机。因此，具有WUR的IoT设备不需要打开主接收机来扫描潜在的分组，而是打开WUR。如果实际上存在用于IoT设备的数据，则将发送唤醒签名(WUS)。当WUR已经解码了该WUS，并确定实际存在数据时，它将唤醒主接收机和发射机，并且可以建立通信链路。WUR的潜力已经在IEEE 802.11标准化社区中得到认可。具体地，任务组802.11TGba“Wake-up Radio Operation”已被特许定义物理层并定义对媒体接入控制层规范的修改以实现WUR的操作。
虽然WUR的功耗非常低，但它也带来了一些缺点。最明显的一个缺点是性能通常比主接收机的性能差得多，无论是灵敏度还是选择性。也就是说，WUR的范围通常比主接收机的范围小得多，尽管由于用于WUS的数据速率通常可能比用于实际数据的主信号低得多而可以减小差异。降低的选择性来自于在不使用可用于信号的下变频的相当大的功率的情况下难以生成精确的频率参考，并且因此具有窄带选择性滤波器是不可行的。反过来，这意味着在频率上相对远离WUS的干扰信号仍然可以显著降低WUR灵敏度。
当在例如像2.4GHz ISM频段那样的未许可频段中操作WUR时，存在另外的问题，即WUS可能受到严重干扰。当主干扰源依赖于具有冲突避免的载波感测多路访问(CSMA/CA)时，除非非常强，否则可能无法识别WUS信号，并且因此设备将启动传输，尽管用于WUR的传输可能已在进行中。对此的解决方案是向WUS预先附加依赖于CSMA/CA的传统设备可以检测的前导码。然后，前导码可以有效地通知传统设备信道将被占用多长时间，并且传统设备将在此期间推迟接入信道。
如上面简要讨论的，当在也用于数据传输的频段中引入WUR时，特别是当信道接入基于CSMA/CA时，关键部分是确保WUS免受干扰。
在实际WUS之前发送前导码的方法是在涉及相同信道中的干扰(所谓的同信道干扰(CCI))时实现这一点的有效手段。然而，当涉及源自另一信道中的传输的干扰(所谓的相邻信道干扰(ACI))时，前导码的传输将没有帮助。
通常，借助于滤波显著衰减ACI来处理ACI。然而，由于在WUR中对频率生成的非常宽松的要求，即由于在设计时优先考虑低功耗，所使用的本地振荡器的相位噪声可能处于更高的水平和/或频率精度可能低于普通的接收机。在普通接收机中，相位噪声通常必须保持较低并且频率精度足够高，以免劣化所需信号的解调。对于WUR，WUS通常使用开关键控(OOK)进行调制，其中相位噪声对性能具有非常小的影响，并且对频率精度的要求可能是适中的。虽然相位噪声不会直接影响所需信号，但是当信号下变频时，可能会导致ACI落入带内(fall in-band)。也就是说，ACI将有效地成为CCI，并且然后它不能通过滤波去除。该现象称为相互混合。当频率精度非常低时，所需的下变频信号有可能落在所用滤波器频段之外，这可能会劣化或破坏检测。
与ACI相关的另一个问题是上述对频率生成的宽松要求。如果这些要求非常宽松，则甚至可能根本无法通过滤波来抑制ACI，而在某些情况下，没有ACI而不必设计它可能会显著放宽对频率生成的要求，使得在这些情况下实现降低的功耗。
因此，在现有解决方案中，由于相互混合，将假设非常宽松的频率生成的真正低功耗与处理潜在的强ACI的能力有效地组合是不可能的。
发明内容
本发明基于发明人的理解，通过估计可以容许什么频率生成质量而不对WUR性能具有任何显著的负面影响，调整频率生成质量使得满足WUR性能要求，优选地仅用小的余量仍然保持WUR的低功耗。因此，一旦确定了对相位噪声的要求，频率生成质量以合适的方式调整，例如通过使用具有不同特性的两个或更多个本地振荡器(LO)生成电路，并且取决于要求选择使用哪一个，或者通过改变单个LO生成电路的特性，例如通过花费不同数量的能量以将频率生成质量保持在所需的界限内，或者可能是二者的组合。
根据第一方面，提供了一种无线接收机，其包括本地振荡器装置和控制器。本地振荡器装置被布置成在无线接收机中提供用于将射频信号下变频到中频或基带频率的信号。本地振荡器装置能够可选择地提供多个频率生成质量。控制器被布置成估计用于无线接收机的当前操作的可容许频率生成质量，或者确定无线接收机的当前操作在当前提供的频率生成质量的意义上是否是满意的，并且基于估计或确定，通过选择多个频率生成质量中的一个来调节本地振荡器装置的频率生成质量。
本地振荡器装置可以包括多个本地振荡器生成电路，其中选择多个频率生成质量中的一个包括选择本地振荡器生成电路中的一个。本地振荡器生成电路中的每一个可以与相应所选择的频率生成质量的功耗相关联。本地振荡器装置的本地振荡器生成电路可以能够通过对本地振荡器生成电路应用可选择电路配置来可选择地提供多个频率生成质量。可选择电路配置可以包括用于本地振荡器生成电路的可选择操作参数和/或可选择电路参数。可选择操作参数可以包括本地振荡器生成电路的偏置。可选择电路参数可以包括可选择阻抗和/或可选择有源电路元件。可选择阻抗可以包括可选择电感器和可选择电容器，该可选择电感器和可选择电容器能够可选择地连接到本地振荡器生成电路。可选择有源电路元件可以包括可选择晶体管和/或放大器，该可选择晶体管和/或放大器能够可选择地连接到本地振荡器生成电路。
多个本地振荡器生成电路中的至少一个可以能够可选择地提供多个频率生成质量。
无线接收机可以被布置成作为与无线接收机交互的主接收机的唤醒无线接收机操作。估计可容许频率生成质量可以包括从主接收机接收关于相邻无线信道中的干扰信号的信息的指示。该估计可以包括无线接收机被布置成周期性地使主接收机调谐到可以引起相互混合的相邻信道，并且提供关于相邻信道上的信号的信息。周期性调谐到相邻信道可以包括使主接收机针对可能引起相互混合的信号来扫描相邻信道。周期性调谐到相邻信道可以包括使主接收机针对可能引起相互混合的信号来检查宽带宽，其中宽带宽覆盖可能引起相互混合的相邻信道。
估计可容许相位噪声功率水平可以包括由无线接收机确定基于已知在无线接收机的检测器的输入处将要接受的载波干扰关系。
确定无线接收机的当前操作在当前提供的频率生成质量的意义上是否是满意的可以包括由无线接收机测量潜在的相邻干扰以查看是否已经出现或增加了干扰，使得将要选择更高的频率生成质量，或者查看干扰是否已经消失或减少，使得将要选择较低的频率生成质量。可以定期执行测量。可以在事件发生时执行测量。该事件可以包括何时发现唤醒信号的质量差，以及是否长时间没有接收到WUS中的任何一个。测量来自相邻信道的潜在相邻干扰可以包括针对可能引起相互混合的信号扫描相邻信道。测量来自相邻信道的潜在相邻干扰的包括使无线接收机针对可能引起相互混合的信号检查宽带宽，其中宽带宽覆盖可能引起相互混合的相邻信道。
频率生成质量可以包括相位噪声水平和/或频率精度。
因此，测量可以由无线接收机执行和/或由使无线装置中的主接收机执行测量的无线接收机执行，并且测量可以由任一实体在覆盖相邻信道的宽带宽上同时执行，或者通过扫描相邻信道分时执行。
根据第二方面，提供了一种无线装置，包括根据第一方面的唤醒接收机和被布置成与唤醒接收机交互的主接收机。
根据第三方面，提供了一种包括本地振荡器装置的无线接收机的方法，该本地振荡器装置被布置为提供用于在无线接收机中将射频信号下变频到中频或基带频率的信号，并且本地振荡器装置能够可选择地提供多个频率生成质量。该方法包括估计用于无线接收机的当前操作的可容许频率生成质量或者确定无线接收机的当前操作在当前提供的频率生成质量的意义上是否是满意的，使得用于本地振荡器装置的频率生成质量可以基于估计或确定来选择；以及根据选择调节本地振荡器装置的频率生成质量。
本地振荡器装置可以包括多个本地振荡器生成电路，其中选择多个频率生成质量中的一个包括选择本地振荡器生成电路中的一个。本地振荡器生成电路中的每一个可与相应所选择的频率生成质量的功耗相关联。本地振荡器装置的本地振荡器生成电路可以能够通过针对本地振荡器生成电路应用可选择电路配置来可选择地提供多个频率生成质量。可选择电路配置可以包括用于本地振荡器生成电路的可选择操作参数和/或可选择电路参数。可选择操作参数可以包括本地振荡器生成电路的偏置。可选择电路参数可以包括可选择阻抗和/或可选择有源电路元件。可选择阻抗可以包括可选择电感器和/或可选择电容器，该可选择电感器和/或可选择电容器能够可选择地连接到本地振荡器生成电路。可选择有源电路元件可以包括可选择晶体管或可选择放大器，该可选择晶体管或可选择放大器能够可选择地连接到本地振荡器生成电路。多个本地振荡器生成电路中的至少一个可以能够可选择地提供多个频率生成质量。
无线接收机可以被布置成作为与无线接收机交互的主接收机的唤醒无线接收机来操作。估计可容许频率生成质量可以包括从主接收机接收关于相邻无线信道中的干扰信号的信息的指示。估计可以包括周期性地使主接收机调谐到可以引起相互混合的相邻信道并且提供关于相邻信道上的信号的信息。周期性地调谐到相邻信道可包括使主接收机针对可能引起相互混合的信号来扫描相邻信道。周期性地调谐到相邻信道可包括使主接收机针对可能引起相互混合的信号检查宽带宽，其中宽带宽覆盖可能引起相互混合的相邻信道。
估计可容许相位噪声功率水平可以包括确定已知在无线接收机的检测器的输入处将要接受的载波干扰关系。
确定无线接收机的当前操作在当前提供的频率生成质量的意义上是否是满意的可以包括由无线接收机测量潜在的相邻干扰，以查看干扰是否已出现或增加使得将要选择较高的频率生成质量，或者查看干扰是否已消失或减少使得将要选择较低的频率生成质量。可以周期性地执行扫描。可以在事件发生时执行扫描。事件可包括以下中的任何一个：当发现唤醒信号的质量很差时，以及如果很长时间没有接收到WUS信号。测量来自相邻信道的潜在相邻干扰可包括针对可能引起相互混合的信号来扫描相邻信道。测量来自相邻信道的潜在相邻干扰可包括使无线接收机针对可能引起相互混合的信号来检查宽带宽，其中，宽带宽覆盖可能引起相互混合的相邻信道。
频率生成质量可以包括相位噪声水平和/或频率精度。
根据第四方面，提供了一种包括指令的计算机程序，该指令当在无线接收机的控制器的处理器上执行时，使无线接收机执行根据第三方面的方法。
附图说明
通过参考附图对本发明优选实施例的以下说明性和非限制性详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征和优点。
图1示意性地示出了根据示例性通信系统如何可在多个用户之间共享不同的资源单元。
图2示出了如何通过首先发送可由用于前导码检测的其它站使用的传统前导码来保护唤醒信号。
图3示出了如何在无线接收机操作的一个信道中发送唤醒信号以及存在相邻信道。
图4示意性地示出了无线接收机架构。
图5示出了与相邻资源单元中的数据同时在中心资源单元中的唤醒信号的传输。
图6是示出根据实施例的方法的流程图。
图7是示意性地示出根据实施例的无线布置的框图。
图8示意性地示出了计算机可读介质和处理设备。
具体实施方式
简而言之，从本发明方法的角度来看，可以看出下面公开的方法开始于估计可以容许什么频率生成质量而不会对WUR性能具有任何明显的负面影响。相互混合是否有问题取决于在WUR检测器输入处需要什么载波干扰比(C/I)、接收信号的功率、ACI的功率和以及引起相互混合的频率范围内的相位噪声的功率。此外，是否可以滤除ACI可以取决于频率生成质量，并且是否需要滤除ACI取决于ACI的水平。频率生成质量可以包括相位噪声水平和/或频率精度。
当已估计出可接受的频率生成质量时，可以调整它以使得满足WUR性能目标。由于它是估计，因此可以应用优选为小的裕度以确保适当的性能，记住仍然保持WUR的低功耗。频率生成质量以合适的方式调整，例如通过使用具有不同特性的两个或更多个LO生成电路，并取决于要求选择使用哪一个，或者通过改变单个LO生成电路的特性，例如花费不同数量的能量以将相位噪声和/或频率精度保持在所需的界限内，或者可能是其组合。
本发明允许将WUR的功耗保持在低水平而不会以明显的方式牺牲ACI性能。这样做的一个结果是WUR可以使用非常宽松的LO生成来在绝大多数操作时间下节省功率。
本地振荡器生成电路构建模块(如振荡器、倍频器和分频器)的设计涉及功耗和频率生成质量之间的权衡。例如，传统上认为适合WUR的两种低成本高能效振荡器是环形振荡器和电阻器-电容器(RC)张弛振荡器。对于这些，相位噪声的功率谱密度通常与功耗成反比。粗略地说，这意味着具有低功耗的频率生成意味着高水平的相位噪声，反之亦然。
频率精度通常根据归一化的频率偏差来表征和测量，并且相位噪声通常根据单边带相位噪声谱密度来表征和测量，通常以
Figure GDA0002945289810000081
给出。这些量例如在“1139-2008-IEEEStandard Definitions of Physical Quantities for Fundamental Frequency andTime Metrology--Random Instabilities”中定义，该标准是由IEEE标准协会提供的文献。通过在感兴趣的频段上积分单边带相位噪声谱密度来计算相位噪声水平。感兴趣的频段可以是例如在其上可以预期相邻干扰源的频率间隔。
为了便于理解本发明，下面将本发明应用于具有特定参数的特定系统。对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，当理解下面对系统和参数所证明的本发明时，这里给出的方法易于理解为适用于具有可能非常不同的参数的其它系统并且容易采用具有可能非常不同的参数的其它系统。
假设所考虑的系统基于IEEE 802.11ax，并且在2.4GHz ISM频段中操作。此外，假设使用的信道带宽是20MHz。在IEEE 802.11ax中，正交频分多址(OFDMA)可以由接入点(AP)用于在下行链路(DL)中同时向多个用户发送，并且在上行链路(UL)中同时从多个用户接收。图1示出了如何在用户之间划分20MHz信道中的带宽的各种方式。这里用户仅可以被分配给一个资源单元(RU)，但是RU的大小可以是26、52、106或242个子载波。对于DL和UL二者，用于在用户之间共享信道的选项是相同的。
尽管IEEE 802.11ax满足了对更好的多用户支持的需求，但它并没有真正解决对非常低功耗的需求，当收发机必须由例如纽扣电池供电时，这可能限制其对用例的有用性。为解决功耗问题，IEEE 802.11正在进行工作，以标准化支持在IEEE 802.11内唤醒无线的修正。该修正由IEEE 802.11ba任务组(TG)开发。
在IEEE 802.11标准中，如IEEE 802.11b，g，n，ac和ax，信道接入在很大程度上分布在站(STA)之间，而不是由AP调度，尽管IEEE 802.11ax朝向更多调度以便支持多用户传输。IEEE 802.11中的分布式信道接入基于具有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)。CSMA/CA是先听后说(LBT)方案，其中具有要发送的分组的STA首先感测信道以确定信道是空闲还是忙碌。如果确定信道是空闲的，则STA发送分组，而如果确定信道繁忙，则推迟传输并且稍后进行发送分组的新尝试。确定信道从空闲变为繁忙的接收机功率阈值将确定STA如何积极试图获取信道，并且是基于CSMA/CA的系统的非常重要的设计参数。基本上，如果将阈值设置为低以使得信道已经确定为在非常低的接收机功率(例如-82dBm)下处于繁忙，则存在STA推迟发送的风险，尽管传输将成功且没有实际上导致任何其它持续传输的任何问题。在实际不需要时推迟发送的问题通常被称为“暴露节点问题”。另一方面，如果将阈值设置得太高以使得尽管存在正在进行的传输也确定信道是空闲的，则所生成的干扰可能破坏另一链路的性能，并且此外传输本身可能不会成功。这通常被称为“隐藏节点问题”。将阈值有效地设置得太高意味着未检测到来自另一节点的传输，并且因此将隐藏该节点。
在IEEE 802.11中，CSMA/CA以及信道是繁忙还是空闲的确定是基于前导码检测和能量检测的组合。如果以-82dBm或更高的功率检测到IEEE 802.11分组的前导码，或者如果在-62dBm或更高的功率下检测到任何信号，则执行CSMA/CA的STA将声明该信道繁忙。如果这些条件都不满足，则将通道声明为空闲。因此，IEEE 802.11STA对于使用某个前导码的另一个IEEE 802.11STA而言比另一种类型的传输“更好”20dB。
用于WUR的WUS通常看起来与承载数据的普通IEEE 802.11信号非常不同。具体地，用于前导码检测并且确保其它STA将在-82dB的接收功率水平下已经推迟的上面讨论的前导码在20MHz宽的信道上发送，其中信号的实际带宽大约为16MHz宽。另一方面，WUS可以预期相当低，例如只有4MHz宽。因此，其它STA将依靠能量检测来检测WUS，因此如果以-62dBm或更高的功率水平接收WUS，则仅声明信道繁忙。
为了更好地保护WUS，并确保其它STA在接收机功率为-82dBm或更高而不是-62dBm或更高时推迟传输，建议向WUS预先附加如图2中所示的传统前导码。在检测到传统前导码时，STA还将能够确定传统前导码之后的分组的持续时间，并且以这种方式在WUS期间适当地推迟发送。
因此，整个方法非常类似于普通数据传输的工作方式。
CSMA/CA的想法涉及确保使用相同信道的STA不会干扰正在进行的传输。对于使用相邻信道的STA，预期滤波将确保这些不会干扰，并且因此，有效地，使用相邻信道的STA将不会对主信道执行CSMA/CA，如图3中所示。
相反，没有理由使用相邻的STA应该推迟发送，因为传输不会对使用主信道的STA造成问题。
相反，当使用WUR而不是主接收机时，问题在于使用相邻信道的STA仍然不会延迟，但是实际上WUR可能会受到干扰，尽管WUS在主信道中传输并且干扰在相邻信道上。
因此，可能存在如下情况，其中相邻信道上的干扰实际上可能破坏WUR的性能，尽管主接收机可以完美地工作。接下来我们将描述为什么会出现这种情况，并且还会公开解决该问题的多种不同方法。
考虑如图4中所示的WUR架构400。接收信号在低噪声放大器(LNA)402中被放大，并且然后通过混频器404从射频(例如，大约2.4GHz)下变频到例如10MHz的中频(IF)。然后IF信号可以被IF放大器408进一步放大，并通过以IF为中心的带通滤波器(BPF)410进行滤波。在标准接收机中，BPF 410的带宽近似等于所需信号的带宽，使得相邻信道中的潜在干扰信号被BPF 410衰减。然而，为了允许与所需信号的带宽大致相同的BPF 410的带宽，要求由本地振荡器(LO)406生成的频率非常准确，因为否则会有滤除WUS不可忽视的部分能量的风险，这对WUR的性能产生负面影响。
在BPF 410之后，信号使用包络检测器412解调，借助于模数转换器(ADC)414转换为数字流，并且然后数字处理。通常，数字处理包括例如借助于将接收信号与已知同步序列相关来进行时间估计。
尽管图4中所示的架构主要在模拟域中操作，例如，包络检测器412在ADC 414之前，可以代之以在数字域中执行接收机处理的更大部分。例如，附加滤波和包络检测器412可以在数字域中实现。
现在，无论包络检测器是在模拟域还是在数字域中实现，本发明都是适用的，并且它也不取决于与包络检测器的确切实现方式有关的实现细节。相反，如图3中所示，本发明涉及由LO中的相位噪声引起的潜在问题以及滤除相邻信道干扰的能力。因此，在包络检测器之前BPF的目的是滤除相邻信道，但它可能不必滤除与WUS使用例如OFDMA同时发送的数据，如图5中所示。
BPF不需要过滤与WUS在同一信道中发送的数据的原因是在这种情况下数据和WUS二者都从同一发射机发送，并且然后可以控制这些信号的相对强度，并且通过该点确保包络检测器将正常工作。对于ACI，情况完全不同，因为ACI源自另一个发射机，并且因此这不受控制并且还可能比在主要信道中接收的信号强得多。
LO生成可能消耗WUR总功率的很大一部分。为了降低LO功耗，LO的要求非常宽松，涉及LO的中心频率的精度及其纯度，即LO的相位噪声。通过允许BPF显著大于WUS本身的BW的带宽，在一定程度上解决了LO的宽松频率精度。然而，相位噪声的影响没有恶化，并且实际上由于相对宽的BPF而恶化。
关于频率不准确度，假设不准确度将是信道带宽的一半，因此对于20MHz Wi-Fi信道，不准确度为10MHz。然后，BPF的带宽必须是20MHz+WUS的带宽，以确保WUS实际上位于滤波器的通带中。然而，如果选择大于20MHz宽的滤波器，并且另外存在10MHz频率误差，则很容易看出相邻信道干扰信号将无法正确滤除。因此，如果实际上在相邻信道上存在显著强度的干扰信号，则可能需要确保频率精度足够好以使得可以采用更窄的滤波器。对于上面的示例，与10MHz BPF相结合的+-5MHz频率不准确度将是合适的组合。现在，在许多情况下，可能不存在任何相邻干扰源，在这种情况下，可以使用具有非常宽松要求(例如低频精度)的频率生成。
当LO信号不是完全无噪声的正弦波，但也包含其它频率成分时，结果是不仅所需信号将被下变频到所需的IF，而且相邻信道也可能落在同一IF上。这通常称为文献中的相互混合。
由相互混合引起的干扰的功率可以近似为
I＝Padj+PPN+BW
在Padj是相邻干扰的接收机功率的情况下，PPN是相位噪声的功率谱密度(假设在带宽BW上是平坦的)，并且BW是包络检测器之前的BPF的带宽。这里所有数字都以dB和dBm为单位。
由于通常重要的是检测器输入处的信号干扰比(C/I)，因此将相位噪声与载波的功率相关联是方便的，例如-115dBc/Hz。例如，假设BW为10MHz，则BW+PPN＝-45dBc。
此外，假设检测器输入处的C/I应至少为0dB。这意味着混频器输入处的C/I不得低于-45dB。如果是在-90dBm处接收例如所需信号C，则相邻信道中的干扰不得以-45dBm或更大的功率接收。由于Wi-Fi发射机通常将使用至少15dBm的输出功率，这将对应于60dB或更大的路径损耗，以便不干扰WUR，使得性能将显著劣化。
实际上，如果相邻信道上接收的干扰功率较高，则WUR将因此无法正常工作。当然可以通过确保相位噪声处于足够低的水平来抵消该问题。假设当干扰功率为-25dBm时(对应于40dB的路径损耗，其在2.4GHz ISM频段中大致等于距干扰源1米的距离)，则需要WUR也能够操作。然后，设计LO使得积分相位噪声不会超过-65dBc。该方法的问题在于生成该LO信号将消耗更多功率，并且这实际需要的唯一时间是当WUR位于距干扰源尽可能接近1米的距离时。
根据实施例，用于对接收信号进行下变频的LO信号的相位噪声通过具有两个或更多个可用的LO生成电路来调节，并且基于处理ACI的要求选择用于下变频的哪一个，使得当确定处理ACI的要求高时，使用需要更多功率的LO生成电路。例如，当估计的ACI功率超过预定阈值时，选择第一LO生成电路。否则，选择第二LO生成电路。第一LO生成电路具有比第二LO生成电路更高的功耗。
根据一个实施例，调节用于对接收信号进行下变频的LO信号的相位噪声，基于处理ACI的要求改变LO生成电路的功耗，假设功率的增加对于所使用的LO生成电路的类型意味着较低的相位噪声，使得当确定处理ACI的要求高时，使用更多的功率。例如，当估计的ACI功率超过预定阈值时，使用用于LO生成电路的第一组参数值。否则，使用用于LO生成电路的第二组参数值。当使用第一组值时，LO生成电路具有更高的功耗。参数例如可以是电阻、电容、电感、电流等中的一些。因此，当LO生成电路具有可调节的相位噪声特性时，这是适用的。
根据实施例，主接收机用于确定相邻信道中是否存在干扰信号，并且如果是，则估计接收功率。这可以例如通过周期性地将主接收机调谐到如下相邻信道来完成，该相邻信道可能由于在存在强干扰信号并且例如测量信号强度的情况下由于相互混合而导致问题。这里，也可以通过主接收机从外部节点(例如通信网络的接入点或基站)获取关于干扰信号的信息。
根据实施例，WUR本身将确定相邻信道中是否存在干扰信号，并且如果是，则估计接收功率。这可以例如通过周期性地将WUR调谐到如下相邻信道来完成，该相邻信道可能由于在存在强干扰信号的情况下缺少滤波或相互混合而导致问题。尽管WUR通常通过数字域中的相关来检测WUS的存在，但是通常仅通过估计模拟域中的接收功率来执行强相邻干扰的检测。这是可行的，因为可能造成伤害的干扰信号的功率水平将比例如要检测的WUS的功率强30-40dB。例如，通过改变要在感兴趣的信道上测量的LO的频率来检测相邻干扰的存在和功率，或者通过增加BPF的带宽以检测是否存在任何信号来检测相邻干扰的存在和功率。
根据该实施例，AP扫描相邻信道并向STA指示ACI水平。这可以例如通过管理框架完成。这在隔离环境(例如，矿井或屏蔽工业环境)中是有用的，其中AP可以确定是否完全使用相邻信道。这节省了STA的能量，因为它不需要扫描相邻信道。
以上实施例可以以任何方式组合。例如，针对一个LO生成电路调节相位噪声特性的实施例，例如，当足够调节不可行时，或当一个LO生成电路的调节产生比选择另一个LO生成电路更差的性能功率关系时，这可以与选择另一个LO生成电路组合。
可以基于在检测器的输入处可以接受什么C/I来确定合适的相位噪声功率水平的选择，这进而可以取决于如何实现WUR的确切细节。
例如，所需的C/I基于同信道干扰所需的哪个C/I。由于例如借助于模拟可以容易地确定用于同信道干扰的所需的C/I，因此当干扰源自相邻信道时，这也可以用作目标。在另一示例中，所需的C/I考虑到干扰可能是突发的，使得考虑到对接收的潜在影响。也就是说，WUR有可能基于总干扰在整个分组的接收中相对恒定的假设，例如因为必须基于此设置决策阈值。在该情况下，WUR可以能够以相对较小的C/I(例如0dB)操作，但干扰的相对小的变化仍可能导致问题。如果是这种情况，则选择C/I，使得如果干扰条件在不存在的干扰与以最大允许水平存在的干扰之间改变，则接收机能够操作。
由于相互混合可能引起问题的相邻信道干扰的潜在存在预期在大多数情况下是静态的或非常缓慢地变化。例如，如果WUR将在永久安装的传感器中实现，则强相邻干扰的存在可以简单地取决于传感器是否恰好放置在使用相邻信道的接入点附近。如果是这种情况，则更严格的相位噪声要求可能适用于传感器的整个操作时间，而如果不是，则它可能永远不适用。
如果将WUR放置在膝上型计算机中，则每次移动膝上型计算机时都会出现新情况，例如，可能每天几次。
在一个实施例中，扫描潜在的相邻干扰是定期进行的，例如每小时一次或每天一次。在以下两者时可以执行该周期性扫描：当WUR使用宽松LO时，在这种情况下，扫描基本上是为了查看是否出现干扰，使得需要更严格的LO设置；或者当LO使用更严格的设置时，在这种情况下，执行扫描以查看干扰是否已经消失，使得可以替代地使用更宽松的LO设置。
在实施例中，主要适用于当WUR处于使用更宽松的LO性能的状态时，根据需要执行扫描。具体地，如果发现WUS的质量差或者如果长时间没有接收到WUS，则WUR可以判定相邻信道处的潜在干扰源可能存在并且因此可以决定执行扫描。在该情况下，WUR也可以跳过扫描，并且只需更改为更准确的LO性能，以监视性能是否提高。
图6是示意性地示出根据实施例的方法的流程图。该方法适用于包括本地振荡器装置的无线接收机，该本地振荡器装置被设置为提供用于在无线接收机中将射频信号下变频到中频或基带频率的频率。假设本地振荡器装置能够可选择地提供多个频率生成质量，其中相应的频率生成质量以或多或少的功耗发出，如上所述。该方法包括估计600无线接收机的当前操作的可容许频率生成质量，或者确定600a无线接收机的当前操作在当前提供的频率生成质量的意义上是否是满意的。因此，该方法使得能够基于估计或确定来选择601用于本地振荡器装置的频率生成质量。选择601可以包括将估计的600和/或确定的600a值与一个或多个阈值进行比较，其中例如可以基于达到哪个阈值从查找表给出可容许的频率生成质量。基于该选择，该方法包括根据选择调节602本地振荡器装置的频率生成质量。
图7是示意性地示出根据实施例的无线装置700的框图。无线装置包括天线装置702、连接到天线装置702的唤醒接收机704和主接收机705、连接到天线装置702的可选发射机706、可包括一个或多个电路的处理元件708、一个或多个输入接口710以及一个或多个输出接口712。接口710、712可以是用户接口和/或信号接口(例如电气或光学)。无线装置700可以被布置成在通信网络(例如无线局域网或蜂窝通信网络)中操作。特别地，通过处理元件708被布置成执行参考图1至图6说明的实施例，无线装置700能够保持低功耗并且如上所述处理干扰源。因此，处理元件708在此还在功能上示出了唤醒无线的控制器。处理元件708还可以实现范围从信号处理到启用接收和发送的多种任务，因为它连接到唤醒接收机704、主接收机705和可选的发射机706，并且还包括在执行应用中，控制接口710、712等。
处理元件708包括或连接到存储器714，并且包括一个或多个处理电路716。
根据本发明的方法适合于借助于诸如计算机和/或处理器的处理部件来实现，特别是对于上面说明的处理元件708包括处理控制无线资源(以及特别是唤醒无线)的处理器的情况。因此，提供了计算机程序，包括指令，该指令被布置成使处理部件、处理器或计算机执行根据参考图1至图6描述的任何实施例的任何方法的步骤。计算机程序优选地包括程序代码，该程序代码存储在计算机可读介质800上，如图8中所示，其可以由处理部件、处理器或计算机802加载和执行，以使其根据本发明的实施例，优选地参考图1至图6描述的任何实施例分别使其执行该方法。计算机802和计算机程序产品800可以被布置成顺序地执行程序代码，其中方法中的任何方法的动作是逐步执行的。处理部件、处理器或计算机802优选地通常被称为嵌入式系统。因此，图8中描绘的计算机可读介质800和计算机802应被解释为仅用于说明目的以提供对原理的理解，而不应被解释为对元件的任何直接说明。

Claims (12)

1.一种无线接收机(400，704)，其被布置成作为与所述无线接收机(400，704)交互的主接收机(705)的唤醒接收机(704)操作，所述无线接收机(400，704)包括：
本地振荡器装置(406)，所述本地振荡器装置(406)被配置成提供用于在所述无线接收机(400，704)中将射频信号下变频到中频或基带频率的信号，并且所述本地振荡器装置(406)被配置成可选择地提供多个频率生成质量，其中所述频率生成质量包括相位噪声水平和/或频率精度，以及
控制器(802)，所述控制器(802)被配置成估计用于所述无线接收机(400，704)的当前操作的可容许频率生成质量，或者确定所述无线接收机(400，704)的所述当前操作是否满足当前提供的频率生成质量，并且基于所述估计或确定，通过选择所述多个频率生成质量中的一个来调节所述本地振荡器装置(406)的频率生成质量，估计所述可容许频率生成质量包括：从与所述无线接收机(400，704)交互的所述主接收机(705)接收指示，所述指示具有关于相邻无线信道中的干扰信号的信息。
2.根据权利要求1所述的无线接收机(400，704)，其中，所述估计包括所述无线接收机(400，704)被布置成
周期性地使所述主接收机调谐到可能引起相互混合的相邻信道并且提供关于所述相邻信道上的信号的信息。
3.根据权利要求2所述的无线接收机(400，704)，其中，所述周期性调谐到相邻信道包括：使所述主接收机针对可能引起相互混合的信号来扫描相邻信道。
4.根据权利要求2所述的无线接收机(400，704)，其中，所述周期性调谐到相邻信道包括：使所述主接收机针对可能引起相互混合的信号来检查宽带宽，其中所述宽带宽覆盖可能引起相互混合的所述相邻信道。
5.一种无线装置(700)，包括：
唤醒接收机(704)，包括：
本地振荡器装置(406)，所述本地振荡器装置(406)被配置成提供用于在无线接收机(400，704)中将射频信号下变频到中频或基带频率的信号，并且所述本地振荡器装置(406)被配置成可选择地提供多个频率生成质量，其中所述频率生成质量包括相位噪声水平和/或频率精度，以及
控制器(802)，所述控制器(802)被配置成估计用于所述无线接收机(400，704)的当前操作的可容许频率生成质量，或者确定所述无线接收机(400，704)的所述当前操作是否满足当前提供的频率生成质量，并且基于所述估计或确定，通过选择所述多个频率生成质量中的一个来调节所述本地振荡器装置(406)的频率生成质量，估计所述可容许频率生成质量包括：从主接收机(705)接收具有关于相邻无线信道中的干扰信号的信息的指示；以及
主接收机(705)，所述主接收机(705)被配置成与所述唤醒接收机交互。
6.一种包括本地振荡器装置的无线接收机的方法，所述本地振荡器装置被配置成提供用于在所述无线接收机中将射频信号下变频到中频或基带频率的信号，并且所述本地振荡器装置被配置成可选择地提供多个频率生成质量，所述无线接收机被布置成作为与所述无线接收机交互的主接收机的唤醒接收机操作，其中所述频率生成质量包括相位噪声水平和/或频率精度，所述方法包括：
估计(600)用于所述无线接收机的当前操作的可容许频率生成质量或者确定(600a)所述无线接收机的所述当前操作是否满足当前提供的频率生成质量，使得用于所述本地振荡器装置的频率生成质量能够基于所述估计或确定来选择(601)，估计所述可容许频率生成质量包括：从所述主接收机(705)接收具有关于相邻无线信道中的干扰信号的信息的指示；以及
根据所述选择来调节(602)所述本地振荡器装置的所述频率生成质量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述本地振荡器装置包括多个本地振荡器生成电路，其中选择(601)所述多个频率生成质量中的一个包括选择所述本地振荡器生成电路中的一个。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述本地振荡器生成电路中的每一个与相应所选择(601)的频率生成质量的功耗相关联。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述估计(600)包括：
周期性地使所述主接收机调谐到可能引起相互混合的相邻信道并且提供关于所述相邻信道上的信号的信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述周期性地调谐到相邻信道包括：使所述主接收机针对可能引起相互混合的信号来扫描相邻信道。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述周期性地调谐到相邻信道包括：使所述主接收机针对可能引起相互混合的信号检查宽带宽，其中，所述宽带宽覆盖可能引起相互混合的所述相邻信道。
12.一种非暂态计算机可读介质，其上存储有包括指令的计算机程序，所述指令当在无线接收机(400，704)的控制器的处理器(802)上执行时，使所述无线接收机(400，704)执行根据权利要求6至11中任一项所述的方法。
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