СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ОПОРНЫХ КВАРЦЕВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКА БЕСПРОВОДНОГО УСТРОЙСТВА
SYSTEMS AND METHODS FOR SWITCHING REFERENCE QUARTZ OSCILLATORS FOR WIRELESS DEVICE TRANSCEIVER

Область техники
Настоящее изобретение относится к переключению между разными опорными кварцевыми генераторами (XO) для приемопередатчика беспроводного устройства.
Уровень техники
С введением Пятого Поколения (5G) системы сотовой связи ожидается использование новых радиочастот на 10 гигагерцах (ГГц) и выше совместно с несущими от 1 до 3ГГц, которые используются сегодня в развертываниях системы сотовой связи Второго/Третьего/Четвертого Поколения (2G/3G/4G). Кроме того, ожидается, что системы сотовой связи 5G будут поддерживать многообразие услуг и случаев использования, от маломощной/низкой стоимости Связи Машинного Типа (MTC) до «заменяющий оптоволокно» Мобильных Широкополосных (MBB) услуг со скоростями передачи данных выше 1 гигабита в секунду (Гбит/с). Последний случай использования требует высокой полосы пропускания системы, и, следовательно, будет развернут по несущим на 10ГГц и выше. Кроме того, улучшенной MBB как правило требуется модуляция более высокого порядка (например, 64/256/1024 - Квадратурно-Амплитудная Модуляция (QAM)) и хорошие Отношения Сигнала-к-Шуму (SNR). Высокие SNR могут быть достигнуты посредством использования массивной антенны и методик формирования луча. В целом такой случай использования будет устанавливать очень жесткие требования для радиоустройства беспроводного устройства и для искажений. Например, потребуется чтобы фазовый шум, который привносится в радиоустройстве беспроводного устройства, был небольшим для высоких несущих частот за пределами 10ГГц.
В связи с этим приемник беспроводного устройства включает в себя цепь Фазовой Автоматической Подстройки Частоты (PLL), которая управляет Управляемым Генератором (CO), чтобы генерировать сигнал Гетеродина (LO), используемый приемником. Как правило CO доминирует по потребляемой мощности и фазовому шуму и, таким образом, CO служит хорошим ориентиром для понимания фазового шума на высоких частотах. Производительность CO обычно фиксируется посредством Добротности (FoM), обеспечивающей сравнение разных реализаций CO, и определяемой посредством
2
2
Здесь  является фазовым шумом CO в децибелах по отношению к несущей на Герц (дБн/Гц) на смещении частоты  с частотой колебаний  (оба параметра в Герцах (Гц)) и потреблением мощностью  в милливаттах (мВт). Одним заметным результатом данного выражения является то, что как фазовый шум, так и потребление мощности в линейной мощности являются пропорциональными . Таким образом, чтобы сохранять уровень фазового шума на определенном смещении при увеличении  на коэффициент R, потребуется увеличение мощности на R (предполагая фиксированную FoM). Наоборот, для фиксированного потребления питания и FoM фазовый шум будет увеличиваться на R, или 6 децибел (дБ) на каждое .
Определение FoM стремится быть частотно-независимым, но на практике присутствует дополнительное ухудшение при реализации, ассоциированное с высокими частотами, как показано на Фигуре 1, где сравниваются FoM недавно опубликованных исполнений Генератора, Управляемого Напряжением (VCO) в технологии Комплементарный Металлооксидного Полупроводника (CMOS). Ухудшение грубо составляет 10дБ/десяток.
Таким образом, сохранение низкого уровня фазового шума при высоких частотах вызывает переоценку исполнения PLL. Один способ дополнительного сдерживания фазового шума от CO состоит в увеличении полосы пропускания PLL. Посредством этого фазовый шум будет таким образом в большей степени определяться фазой PLL и возможно даже более опорного кварцевого генератора (XO). Уровень фазового шума от XO, отнесенный к выходу CO, «усиливается» на частотный коэффициент  [дБ]. Данное усиление фазового шума и потребность большой полосы пропускания PLL вместе вызывают увеличенную частоту XO в сравнении с той, что у XO, которые традиционно используются в беспроводных устройствах, таких как интеллектуальные телефоны. В частности, генераторы, которые традиционно используются в беспроводных устройствах как правило имеют опорную частоту в диапазоне 20-40 мегагерц (МГц). Тем не менее для того, чтобы сохранить низкий уровень фазового шума для частот несущей в 10ГГц и выше путем уменьшения усиления фазового шума и с использованием большей полосы пропускания PLL, требуется частота XO в 100МГц или более.
-1
-1
Данное увеличение частоты XO от менее чем 50МГц до более чем или равной 100МГц является скачкообразным этапом в отношении изготовления и механической структуры резонатора (кристалла) используемого в XO. Эти высокочастотные XO обладают некоторыми проблемами и недостатками в сравнении с традиционными 20-40МГц XO. Например, допуск по частоте, изменения в зависимости от температуры и старение, каждое является гораздо большим для высокочастотного XO в сравнении с 20-40МГц XO. В качестве примера 26МГц XO может иметь допуск в 10 частей на миллион (млн), в то время как >100МГц XO может иметь допуска в 40-50 млн. Другой недостаток состоит в том, что потребление мощности у высокочастотного XO может быть от 5 до 10 раз выше, чем у 20-40МГц XO.
Таким образом существует потребность в системах и способах для смягчения проблем (например, более низкий допуск и повышенное потребление мощности), ассоциированных с высокочастотным XO, при реализации в качестве опорного для PLL беспроводного устройства.
Сущность изобретения
В данном документе описываются системы и способы, которые относятся к беспроводному устройству, которое интеллектуально использует разные опорные кварцевые генераторы (XO) для цепей Фазовой Автоматической Подстройки Частоты (PLL) в приемопередатчике беспроводного устройства. Раскрываются варианты осуществления способа функционирования беспроводного устройства, содержащего первый XO, который функционирует на первой опорной частоте, и второй XO, который функционирует на второй опорной частоте, которая больше первой опорной частоты. В некоторых вариантах осуществления способ функционирования беспроводного устройства содержит этапы, на которых: принимают решение о том, конфигурировать ли приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO; и конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO в соответствии с решением. Таким образом приемник беспроводного устройства может быть сконфигурирован, чтобы использовать низкочастотный первый XO, когда, например, не требуется высокочастотный второй XO, тем самым избегая низкого допуска и повышенного потребления мощности высокочастотного второго XO. Аналогичным образом, приемник беспроводного устройства может быть сконфигурирован, чтобы использовать высокочастотный второй XO, когда, например, желателен высокочастотный XO для достижений приемлемого уровня фазового шума, например, при функционировании на высокой частоте несущей (например, миллиметровая волна (mmW)).
В некоторых вариантах осуществления после принятия решения о конфигурации приемника беспроводного устройства для использования первого XO, этап, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO в соответствии с решением, содержит этап, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления этап, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO, содержит этапы, на которых: соединяют PLL приемника беспроводного устройства с первым XO; и конфигурируют PLL на основании первой опорной частоты так, что Управляемый Генератор (CO), управление которым осуществляется посредством PLL, предоставляет выходной сигнал на требуемой частоте Гетеродина (LO).
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором после принятия решения о конфигурировании приемника беспроводного устройства для использования первого XO, активируют первый XO перед этапом, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO.
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором после принятия решения о конфигурировании приемника беспроводного устройства для использования первого XO, деактивируют второй XO, если второй XO активен, после этапа, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO.
В некоторых вариантах осуществления после принятия решения о конфигурировании приемника беспроводного устройства для использования второго XO, этап, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO в соответствии с решением, содержит этап, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования второго XO. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления этап, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования второго XO, содержит этапы, на которых: соединяют PLL приемника беспроводного устройства с вторым XO; и конфигурируют PLL на основании второго XO так, что CO, управление которым осуществляется посредством PLL, предоставляет выходной сигнал на требуемой частоте LO.
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором после принятия решения о конфигурировании приемника беспроводного устройства для использования второго XO, активируют первый XO и активируют второй XO перед этапом, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования второго XO.
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором после принятия решения о конфигурировании приемника беспроводного устройства для использования второго XO, предписывают адаптацию второго XO на основании выхода первого XO. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления первый XO был ранее настроен в течение процесса синхронизации, на котором беспроводное устройство было синхронизировано с узлом радиодоступа в системе беспроводной связи.
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором после принятия решения о конфигурировании приемника беспроводного устройства для использования второго XO, деактивируют первый XO после этапа, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования второго XO.
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором обнаруживают событие, которое может инициировать изменение того, какой из первого XO и второго XO используется приемником беспроводного устройства, и этап, на котором принимают решение о том, конфигурировать ли приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO, содержит этап, на котором принимают решение после обнаружения события.
В некоторых вариантах осуществления этап, на котором принимают решение о том, конфигурировать ли приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO, содержит этап, на котором принимают решение на основании того, синхронизировано или нет беспроводное устройство с беспроводной сетью. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления решением является использование первого XO, если беспроводное устройство не синхронизировано с беспроводной сетью, и решением является использование второго XO, если беспроводное устройство синхронизировано с беспроводной сетью.
C
C
C
В некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этапы, на которых: активируют первый XO; конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO; конфигурируют приемник беспроводного устройства для функционирования на частоте f несущей, и выполняют первоначальный поиск соты на частоте f несущей. Кроме того, этап, на котором принимают решение о том, конфигурировать ли приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO, содержит этап, на котором определяют, был ли обнаружен сигнал синхронизации при выполнении первоначального поиска соты на частоте f несущей так, что решением является продолжать использовать первый XO, если сигнал синхронизации не был обнаружен, и использовать второй XO, если сигнал синхронизации был обнаружен.
C
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этапы, на которых после определения того, что сигнал синхронизации был обнаружен при выполнении первоначального поиска соты на частоте f несущей, адаптируют первый XO и/или PLL, которая генерирует сигнал LO для приемника беспроводного устройства на основании выхода первого XO, чтобы синхронизироваться с беспроводной сетью; активируют второй XO; и адаптируют второй XO на основании первого XO. Кроме того, этап, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO в соответствии с решением, содержит этап, на котором конфигурируют приемник беспроводного устройства для использования второго XO после адаптации второго XO.
C
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором после определения того, что сигнал синхронизации был обнаружен при выполнении первоначального поиска соты на частоте f несущей, отключают первый XO после конфигурирования приемника беспроводного устройства для использования второго XO.
В некоторых вариантах осуществления этап, на котором принимают решение о том, конфигурировать ли приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO, содержит этап, на котором принимают решение на основании состояния соединения беспроводного устройства с соответствующей беспроводной сетью. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления состояние соединения является состоянием Управления Радиоресурсами (RRC) беспроводного устройства.
В некоторых вариантах осуществления этап, на котором принимают решение на основании состояния соединения беспроводного устройства по отношению к беспроводной сети, содержит этап, на котором принимают решение об использовании первого XO, если состоянием соединения беспроводного устройства является состояние бездействия, и принимают решение об использовании второго XO, если состоянием соединения беспроводного устройства является соединенное состояние.
В некоторых вариантах осуществления этап, на котором принимают решение о том, конфигурировать ли приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO, содержит этап, на котором принимают решение на основании частоты несущей сигнала, который должен быть принят приемником беспроводного устройства. В некоторых вариантах осуществления этап, на котором принимают решение на основании частоты несущей сигнала, который должен быть принят приемником беспроводного устройства, содержит этап, на котором принимают решение об использовании первого XO, если частота несущей меньше предварительно определенной или предварительно сконфигурированной пороговой величины, и принимают решение об использовании второго XO, если частота несущей больше предварительно определенной или предварительно сконфигурированной пороговой величины. В некоторых вариантах осуществления предварительно определенная или предварительно сконфигурированная пороговая величина больше или равна 4 гигагерцам (ГГц). В некоторых других вариантах осуществления предварительно определенная или предварительно сконфигурированная пороговая величина больше или равна 10ГГц.
В некоторых вариантах осуществления первая опорная частота меньше или равна 52 мегагерцам (МГц), а вторая опорная частота больше или равна 100МГц.
Также раскрываются варианты осуществления беспроводного устройства, содержащего первый XO, который функционирует на первой опорной частоте, и второй XO, который функционирует на второй опорной частоте, которая больше первой опорной частоты. В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство выполнено с возможностью: принятия решения о том, конфигурировать ли приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO; и конфигурирования приемника беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO в соответствии с решением.
В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство дополнительно выполнено с возможностью функционирования в соответствии со способом функционирования в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых в данном документе.
В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство содержит первый XO, который функционирует на первой опорной частоте, и второй XO, который функционирует на второй опорной частоте, которая больше первой опорной частоты. Беспроводное устройство дополнительно содержит блок управления, содержащий модуль принятия решения и модуль конфигурирования. Модуль принятия решения выполнен с возможностью принятия решения о том, конфигурировать ли приемник беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO. Модуль конфигурирования выполнен с возможностью конфигурирования приемника беспроводного устройства для использования первого XO или второго XO в соответствии с решением.
Специалистам в соответствующей области техники будет понятен объем настоящего изобретения и реализация его дополнительных аспектов после прочтения нижеследующего подробного описания вариантов осуществления вместе с фигурами сопроводительных чертежей.
Краткое описание чертежей
Фигуры сопроводительных чертежей, включенные в и формирующие часть данного технического описания, иллюстрируют несколько аспектов раскрытия, и вместе с описанием служат для объяснения принципов раскрытия.
Фигура 1 графически иллюстрирует значения Добротности (FoM) для числа недавно опубликованных исполнений Генератора, Управляемого Напряжением (VCO) в технологии Комплементарный Металлооксидного Полупроводника (CMOS);
Фигура 2 иллюстрирует один пример системы беспроводной связи, в которой может быть реализовано настоящее изобретения;
Фигура 3 иллюстрирует один пример беспроводного устройства в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения; и
Фигуры с 4 по 7 являются блок-схемами, которые иллюстрируют функционирование беспроводного устройства и, в частности, блока управления беспроводного устройства для управления приемником беспроводного устройства для использования либо низкочастотного опорного кварцевого генератора (XO), либо высокочастотного XO в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание
Варианты осуществления, изложенные ниже, представляют информацию, чтобы позволить специалистам в соответствующей области техники реализовать на практике варианты осуществления, и проиллюстрировать предпочтительный вариант реализации на практике вариантов осуществления. По прочтению нижеследующего описания в свете фигур сопроводительных чертежей, специалисты в соответствующей области техники будут понимать концепции изобретения и будут осознавать приложения этих концепций, которые в частности не рассматриваются в данном документе. Следует понимать, что эти концепции и приложения лежат в рамках объема раскрытия и сопроводительной формулы изобретения.
Радиоузел: Используемый в данном документе «радиоузел» является либо узлом радиодоступа, либо беспроводным устройством.
Узел радиодоступа: Используемый в данном документе «узел радиодоступа» является любым узлом в сети радиодоступа у сети сотовой связи, который функционирует для передачи и/или приема сигналов беспроводным образом. Некоторые примеры узла радиодоступа включают в себя, но не ограничиваются, базовую станцию (например, улучшенный или развитый Узел-B (eNB) в сети Долгосрочного Развития (LTE) Проекта Партнерства Третьего Поколения (3GPP)) g-Узел-B (т.е., eNB Пятого Поколения (5G), Следующего Поколения или Новой Радиосвязи (NR)), высокой мощности или макро базовую станцию, низкой мощности базовую станцию (например, микро базовую станцию, пико базовую станцию, домашний eNB или подобное) и узел-ретранслятор.
Узел базовой сети: Используемый в данном документе «узел базовой сети» является любым типом узла в Базовой Сети (CN). Некоторые примеры узла базовой сети включают в себя, например, Объект Администрирования Мобильности (MME), Шлюз Сети Пакетной Передачи Данных (P-GW), Функцию Экспонирования Возможностей Услуги (SCEF) или подобное.
Беспроводное устройство: используемое в данном документе «беспроводное устройство» является любым типом устройства, которое имеет доступ к (т.е., является обслуживаемым посредством) сети сотовой связи посредством передачи и/или приема сигналов беспроводным образом к узлу(ам) радиодоступа. Некоторые примеры беспроводного устройства включают в себя, но не ограничиваются, устройство Оборудования Пользователя (UE) в сети 3GPP и устройство Связи Машинного Типа (MTC).
Сетевой узел: Используемый в данном документе «сетевой узел» является любым узлом, который является либо частью сети радиодоступа, либо CN у сети/системы сотовой связи.
Отметим, что описание, приведенное в данном документе, сконцентрировано на системе сотовой связи 3GPP и, раз так, то часто используется терминология 3GPP LTE или терминология аналогичная терминологии 3GPP LTE. Тем не менее концепции, раскрытые в данном документе, не ограничиваются системой LTE или 3GPP.
Отметим, что в описании в данном документе, ссылка может быть сделана на понятие «сота»; тем не менее в частности применительно к концепциям 5G лучи могут быть использованы вместо сот и, раз так, то важно отметить, что концепции, описанные в данном документе в равной степени применимы как к сотам, так и лучам.
В данном документе раскрываются системы и способы, которые относятся к беспроводному устройству, которое использует два опорных кварцевых генератора (XO) для цепей Фазовой Автоматической Подстройки Частоты (PLL) в приемопередатчике беспроводного устройства. Два XO включают в себя первый XO с первой опорной частотой и второй XO со второй опорной частотой, которая больше первой опорной частоты. Например, в одном варианте осуществления первая опорная частота является меньше 52 мегагерц (МГц) (например, в диапазоне и включая от 20 до 40МГц), а вторая опорная частота больше или равна 100МГц. Беспроводное устройство принимает решение о том, использовать ли первый XO или второй XO на основании, например, того, находится ли беспроводное устройство в рассинхронизированном (OOS) состоянии или в синхронизированном состоянии по отношению к сети беспроводной связи, соединенном состоянии беспроводного устройства по отношению к сети беспроводной связи, и/или частоты несущей, на которую сконфигурирован приемопередатчик беспроводного устройства.
В качестве одного примера в некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство конфигурирует приемопередатчик(и) беспроводного устройства для использования первого XO в течение первоначальной процедуры синхронизации, посредством которой беспроводное устройство синхронизируется с сетью беспроводной связи. В течение первоначальной процедуры синхронизации требования в отношении фазового шума не такие строгие, поскольку должна существовать возможность обнаружения сигналов синхронизации, которые передаются сетью беспроводной связи, при низких Отношениях Сигнала-к-Шуму (SNR), и, следовательно, они как правило модулируются с использованием надежной схемы модуляции (например, Двухпозиционная Фазовая Манипуляции (BPSK)) или их надежность обеспечивается другим способом(ами) (например, только несколько возможных известных последовательностей для сигналов синхронизации). Как только первоначальная синхронизация выполнена по отношению к узлу радиодоступа в системе беспроводной связи, беспроводное устройство конфигурирует приемопередатчик(и) для использования второго XO. В некоторых вариантах осуществления перед конфигурированием приемопередатчика(ов) для использования второго XO, первый XO настраивается на частоту несущей узла радиодоступа, или в качестве альтернативы компенсатор поворота используется чтобы компенсировать отклонение частоты в цифровой области. В качестве еще одного альтернативного варианта, делитель, используемый в PLL, может быть отрегулирован так, чтобы компенсировать неточную частоту XO. Отметим, что независимо от того, какая методика используется для настройки первого XO, все они имеют одинаковый эффект в отношении того, что результирующий сигнал приема основной полосы частот в цифровой области корректно преобразуется с понижением частоты из RF. Затем второй XO задействуется и настраивается (или блокируется в другой PLL) по отношению к первому XO и частоте несущей узла радиодоступа. Как только второй XO настроен, беспроводное устройство конфигурирует приемопередатчик(и) для использования второго XO для активного функционирования PLL в беспроводном устройстве. Следовательно, высокочастотный второй XO может выполнять более строгие требования в отношении фазового шума, которые необходимы для передачи и приема с высокой скоростью передачи данных с использованием частоты несущей в 10 гигагерц (ГГц) или выше. В некоторых вариантах осуществления вышеприведенная процедура повторяется, когда беспроводное устройство определяет, что требуется повторная синхронизация из-за длинных циклов Прерывистого Приема (DRX), обнаружения больших изменений температуры и т.д.
В связи с этим Фигура 2 иллюстрирует пример системы беспроводной связи, в которой могут быть реализованы варианты осуществления настоящего изобретения. В данном примере система беспроводной связи является системой 10 сотовой связи. Система 10 сотовой связи включает в себя Сеть 12 Радиодоступа (RAN), которая включает в себя некоторое число узлов 14 радиодоступа (например, базовые станции, eNB, gNB или аналогичное), обслуживающих соответствующие соты 16 или лучи. Узлы 14 радиодоступа обеспечивают возможность беспроводного соединения (т.е., радиодоступ) беспроводным устройствам 18 (например, UE, устройствам MTC или аналогичному). Узлы 14 радиодоступа соединены друг с другом через соответствующий интерфейс (например, интерфейс X2 в 3GPP) и соединены с базовой сетью 20 через интерфейс базовой сети (например, интерфейс S1 в 3GPP).
Фигура 3 иллюстрирует один пример беспроводного устройства 18 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Отметим, что в данном примере беспроводное устройство 18 иллюстрируется как включающее в себя приемник 22. Отметим тем не менее, что концепции, раскрываемые в данном документе, в равной степени применимы к использованию XO, чтобы генерировать сигналы Гетеродина (LO) для передатчика(ов) и/или приемника(ов) беспроводного устройства 18. Как иллюстрируется беспроводное устройство 18 включает в себя приемник 22, блок 24 управления, первый XO 26-1 (XO1), который выводит опорный сигнал с первой опорной частотой, второй XO 26-2 (XO2), который выводит опорный сигнал с второй опорной частотой, которая больше первой опорной частоты, и систему 28 управления XO2. В качестве примера первая опорная частота меньше 52МГц (например, в диапазоне и включая от 20 до 40МГц), а вторая опорная частота больше или равна 100МГц. Блок 24 управления реализуется в аппаратном обеспечении или сочетании аппаратного обеспечения и программного обеспечения. Например, блок 24 управления может быть реализован в качестве схемы обработки, которая включает в себя один или более процессоры (например, Центральные Блок Обработки (CPU), Проблемно-Ориентированные Интегральные Микросхемы (ASIC), Программируемые Вентильные Матрицы (FPGA) или аналогичное), где схема обработки исполняет программное обеспечение, которое предписывает блоку 24 управления тем самым обеспечивать функциональные возможности блока 24 управления, описанные в данном документе.
C
C
В то время как приемник 22 может включать в себя разнообразные аналоговые и цифровые схемы, в иллюстрируемом примере приемник 22 включает в себя антенну(ы) 30, Полосно-Пропускающий Фильтр 32 (BPF), Малошумящий Усилитель 34 (LNA), смеситель 36, BPF 38, Аналого-Цифровой Преобразователь 40 (ADC) и цифровой процессор 42. В дополнение, приемник 22 включает в себя Радиочастотную (RF) PLL 44, которая управляет Управляемым Генератором 46 (CO), чтобы предоставлять сигнал LO смесителю 36. Во время функционирования RF сигнал приема принимается через антенну 30 и фильтруется посредством BPF 32, чтобы тем самым предоставить фильтрованный RF сигнал приема. Фильтрованный RF сигнал приема усиливается посредством LNA 34, чтобы предоставить усиленный и фильтрованный RF сигнал приема, который затем преобразуется с понижением частоты из RF, в данном примере, в основную полосу частот в смесителе 36. Для того обеспечить данное преобразование с понижением частоты из RF в основную полосу частот, RF PLL 44 конфигурируется блоком 24 управления так, что на основании опорной частоты, предоставленной либо XO1 26-1, либо XO2 26-2 в зависимости от конфигурации, сигнал LO, выводимый CO 46, равен частоте f несущей требуемого сигнала приема. Отметим тем не менее, что преобразование с понижением частоты может в качестве альтернативы осуществляться в требуемую Промежуточную Частоту (IF), и в этом случае управление частотой сигнала LO, сгенерированного посредством CO 46, осуществляется так, чтобы она была соответствующей частотой, которая требуется для преобразования с понижением частоты из f в требуемую IF.
C
Как обсуждалось ниже блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования либо XO1 26-1, либо XO2 26-2 на основании одного или более критериев. Один или более критерии могут включать в себя, например, состояние синхронизации беспроводного устройства 18, состояние соединения беспроводного устройства 18 (например, Управление Радиоресурсами (RRC) Бездействия или RRC Соединенное) и/или частоту f несущей требуемого сигнала приема (т.е. частота несущей узла 14 радиодоступа). Таким образом в одной конфигурации блок 24 управления конфигурирует RF PLL 44 чтобы использовать XO1 26-1. В иллюстрируемом примере данная конфигурация RF PLL 44 для использования XO1 26-1 включает в себя замыкание переключателя 48-1 и конфигурирование установок (например, значения(ий) делителя) у RF PLL 44 так, что RF PLL 44 будет управлять CO 46 чтобы предоставлять требуемую частоту LO на основании опорной частоты XO1 26-1. В другой конфигурации блок 24 управления конфигурирует RF PLL 44 для использования XO2 26-2. В иллюстрируемом примере данная конфигурация RF PLL 44 для использования XO2 26-2 включает в себя замыкание переключателя 48-2 и конфигурирование установок (например, значения(ий) делителя) у RF PLL 44 так, что RF PLL 44 будет управлять CO 46, чтобы предоставлять требуемую частоту LO на основании опорной частоты XO2 26-2. В некоторых вариантах осуществления перед конфигурированием приемника 22 для использования XO2 26-2, задействуется система 28 управления XO2, которая может быть реализована в качестве PLL, и функционирует для адаптации XO2 26-2 на основании сигнала, выводимого XO1 26-1. В данном случае XO1 26-1 ранее был адаптирован или настроен в соответствии с частотой несущей узла 14 радиодоступа и, раз так, то может быть использован, чтобы обеспечивать первоначальную адаптацию или настройку XO2 26-2 перед тем, как XO2 26-2 соединяется с RF PLL 44.
C
C
C
C
Таким образом блок 24 управления может интеллектуально управлять тем, какой из XO 26-1 и 26-2 используется приемником 22 на основании одного или более критериев. Посредством этого могут быть реализованы различные преимущества. Например, блок 24 управления может конфигурировать приемник 22 для использования XO1 26-1 и деактивировать XO2 26-2 находясь в OOS (рассинхронизированном) состоянии, находясь в режиме Бездействия и/или при функционировании на низкой частоте несущей (например, f<4ГГц или в качестве другого примера f<10ГГц), и конфигурировать приемник 22 для использования XO2 26-2 и опционально деактивировать XO1 26-1, находясь в синхронизированном состоянии, находясь в соединенном режиме и/или при функционировании на высокой частоте несущей (например, f≥4ГГц или в качестве другого примера f≥10ГГц). Таким образом потребление мощности может быть сокращено и в некоторых вариантах осуществления величина времени, которая требуется для синхронизации сети, может быть сокращена посредством использования XO1 26-1, который имеет меньший допуск, чем XO2 26-2, в течении синхронизации. Отметим, что эти преимущества являются только примерами.
Отметим, что в то время как использование XO 26-1 и 26-2 иллюстрируется в примере Фигуры 3 как используемые посредством RF PLL 44 для управления сигналом LO для приемника 22, XO 26-1 и 26-2 могут дополнительно или в качестве альтернативы быть использованы посредством RF PLL, чтобы предоставлять сигнал LO, используемый для преобразования с повышением частоты в передатчике (не показано) беспроводного устройства 18.
C
C
C
Фигура 4 является блок-схемой, которая иллюстрирует функционирование беспроводного устройства 18 и в частности блока 24 управления, чтобы управлять приемником 22 для использования либо XO1 26-1, либо XO2 26-2 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Опциональные этапы иллюстрируются в пунктирных прямоугольниках. Как иллюстрируется блок 24 управления принимает решение о том, должен ли приемник 22 быть сконфигурирован для использования XO1 26-1 или XO2 26-2 (этап 100). Как обсуждается ниже, в некоторых вариантах осуществления данное решение основано на состоянии синхронизации беспроводного устройства 18 по отношению к узлу 14 радиодоступа, состоянии соединения беспроводного устройства 18 (например, RRC Бездействия (Спящее Состояние) или RRC Соединенное или аналогичные состояния) и/или частоте f несущей требуемого сигнала приема (т.е. частота несущей узла 14 радиодоступа). В частности, в некоторых вариантах осуществления блок 24 управления принимает решение о том, что приемник 22 должен использовать XO1 26-1, если беспроводное устройство 18 находится в OOS состоянии, или использовать XO2 26-2, если беспроводное устройство 18 находится в синхронизированном состоянии. В некоторых других вариантах осуществления блок 24 управления принимает решение о том, что приемник 22 должен использовать XO1 26-1, если беспроводное устройство 18 находится в одном состоянии соединения (например, состояние бездействия или спящее состояние), и использовать XO2 26-2, если беспроводное устройство 18 находится в другом состоянии (например, соединенное или активное состояние). В некоторых других вариантах осуществления блок 24 управления принимает решение о том, что приемник 22 должен использовать XO1 26-1, если частота f несущей, используемая узлом 14 радиодоступа, меньше предварительно определенной или предварительно сконфигурированной пороговой величины (например, 4ГГц или 10ГГц), и использовать XO2 26-2, если частота f несущей больше или равна предварительно определенной или предварительно сконфигурированной пороговой величине.
Блок 24 управления, затем конфигурирует приемник 22 в соответствии с решением, принятым на этапе 100. В частности, после принятия решения о том, что приемник 22 должен использовать XO1 26-1, блок 24 управления активирует XO1 26-1 посредством, например, установки сигнала активации XO (см. АКТИВАЦИЯ/ДЕАКТИВАЦИЯ XO1 на Фигуре 3), если XO1 26-1 еще не активирован (этап 102). Отметим, что в некоторых вариантах осуществления, XO1 26-1 всегда активирован, и в этом случае не требуется выполнение этапа 102. В некоторых других вариантах осуществления, XO1 26-1 может иногда быть деактивирован, и в этом случае блок 24 управления активирует XO1 26-1, если XO1 26-1 еще не активирован.
C
Как только XO1 26-1 активирован, блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO1 26-1 (этап 104). Точный способ, посредством которого приемник 22 конфигурируется для использования XO1 26-1 будет варьироваться в зависимости от конкретной реализации приемника 22, как будет понятно специалисту в соответствующей области техники. Тем не менее в примере Фигуры 22 блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO1 26-1 посредством соединения XO1 26-1 с RF PLL 44, в данном примере, посредством замыкания переключателя 48-1 и конфигурируя RF PLL 44 (например, конфигурируя одну или более установки RF PLL 44 такие как, например, одно или более значения делителя) на основании частоты XO1 26-1 так, что управление CO 46 осуществляется для предоставления требуемой частоты LO. В качестве простого неограничивающего примера, управление выходной частотой CO 46 посредством RF PLL 44 осуществляется так, чтобы она была опорной частотой, умноженной на N. Таким образом, если XO1 26-1 соединен с RF PLL 44, то RF PLL 44 управляет CO 46 так, что выходная частота CO 46 является частотой XO1 26-1, умноженной на N. Вследствие этого в данном примере блок 24 управления конфигурирует параметр N у RF PLL 44 так, что частота XO1 26-1, умноженная на N, равна требуемой частоте LO, что для прямого преобразования с понижением частоты до основной полосы частот равно частоте f несущей. После конфигурирования приемника 22 для использования XO1 26-1, блок 24 управления опционально деактивирует XO2 26-2, если XO2 26-2 был активирован, посредством, например, сброса сигнала АКТИВАЦИЯ/ДЕАКТИВАЦИЯ XO2 (см. Фигуру 3) (этап 106). Посредством деактивации XO2 26-2 уменьшается потребление мощности.
Возвращаясь к этапу 100, после принятия решения о том, что приемник 22 должен использовать XO2 26-2, блок 24 управления активирует XO1 26-1 посредством, например, установки сигнала активации XO (см. АКТИВАЦИЯ/ДЕАКТИВАЦИЯ XO1 на Фигуре 3), если XO1 26-1 еще не активирован (этап 108). Отметим, что в некоторых вариантах осуществления, XO1 26-1 всегда активирован, и в этом случае не требуется выполнять этап 108. В некоторых других вариантах осуществления XO1 26-1 может иногда быть деактивирован, и в этом случае блок 24 управления активирует XO1 26-1, если XO1 26-1 еще не активирован. Также в данном примере XO1 26-1 сначала настраивается и затем используется для настройки XO2 26-2. Раз так, то XO1 26-1 активируется на этапе 108. Тем не менее в других вариантах осуществления, XO2 26-2 не настраивается на основании XO1 26-1 и, раз так, этап 108 не требуется.
C
C
C
Блок 24 управления активирует XO2 26-2 посредством, например, установки сигнала активации XO (см. АКТИВАЦИЯ/ДЕАКТИВАЦИЯ XO на Фигуре 3), если XO2 26-2 еще не активирован (этап 110). Отметим, что в некоторых вариантах осуществления XO2 26-2 всегда активирован, и в этом случае не требуется выполнять этап 110. В некоторых других вариантах осуществления XO2 26-2 может быть иногда деактивирован, и в этом случае блок 24 управления активирует XO2 26-2, если XO2 26-2 еще не активирован. В данном примерном варианте осуществления блок 24 управления предписывает адаптацию XO2 26-2 с использованием XO1 26-1 (этап 112). Например, если беспроводное устройство 18 еще не синхронизировано с частотой f несущей узла 14 радиодоступа, блок 24 управления может сначала конфигурировать приемник 22 для использования XO1 26-1, как описано выше, и выполнять первоначальный процесс синхронизации, тем самым XO1 26-1 и сигнал LO настраиваются на частоту f несущей. Как только беспроводное устройство 18 синхронизировано с узлом 14 радиодоступа, либо как часть этапа 112, либо как часть ранее выполненного процесса синхронизации, и XO2 26-2 активирован, блок 24 управления задействует систему 28 управления XO2. Система 28 управления XO2 может быть, например, PLL или некоторой другой схемой, которая адаптирует, например, напряжение или цифровые установки XO2 26-2, чтобы отслеживать частоту XO1 26-1. Например, если частота XO1 соответствует 26МГц и требуется чтобы частота XO2 была 104МГц и если XO1 26-1 тонко настраивается в течение синхронизации на частоту f несущей, тогда данная тонкая настройка может по меньшей мере первоначально быть выполнена для XO2 26-2 посредством адаптации XO2 26-2 так, что его выходная частота является точно частотой XO1, умноженной на четыре, в данном примере.
C
Как только XO2 26-2 активируется и опционально адаптируется с использованием XO1 26-1, блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO2 26-2 (этап 114). Точный способ, посредством которого приемник 22 конфигурируется для использования XO2 26-2, будет меняться в зависимости от конкретной реализации приемника 22, как будет понятно специалисту в соответствующей области техники. Тем не менее в примере Фигуры 3 блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO2 26-2 посредством соединения XO2 26-2 c RF PLL 44 посредством, например, замыкания переключателя 48-2 и конфигурирования RF PLL 44 (например, конфигурируя одну или более установки RF PLL 44 такие как, например, одно или более значения делителя) на основании частоты XO2 26-2 так, что управление CO 46 осуществляется для предоставления требуемой частоты LO. В качестве простого неограничивающего примера управление выходной частотой CO 46 осуществляется посредством RF PLL 44, чтобы она была опорной частотой, умноженной на N. Таким образом, если XO2 26-2 соединяется с RF PLL 44, то RF PLL 44 управляет CO 46 так, что выходная частота CO 46 является частотой XO2 26-2, умноженной на N. Вследствие этого в данном примере блок 24 управления конфигурирует параметр N у RF PLL 44 так, что частота XO2 26-2, умноженная на N, равна требуемой частоте LO, что для прямого преобразования с понижением частоты до основной полосы частот равно частоте f несущей. После конфигурирования приемника 22 для использования XO2 26-2 блок 24 управления опционально деактивирует XO1 26-1, если XO1 26-1 был активен, посредством, например, сброса сигнала АКТИВАЦИЯ/ДЕАКТИВАЦИЯ XO1 (см. Фигуру 3) (этап 116). Посредством деактивации XO1 26-1 уменьшается потребление мощности.
C
C
C
Независимо от использования XO1 26-1 или XO-2 26-2, блок 24 управления определяет, произошло ли событие смены XO (этап 118). Другими словами, блок 24 управления определяет, произошло ли событие, которое может привести к смене того, какой из XO 26-1 и 26-2 должен быть использован. Например, в некоторых вариантах осуществления блок 24 управления принимает решение о том, какой XO использовать, на основании состояния синхронизации беспроводного устройства 18, и, раз так, блок 24 управления обнаруживает событие смены XO, когда меняется состояние синхронизации беспроводного устройства 18. В некоторых других вариантах осуществления блок 24 управления принимает решение о том, какой XO использовать на основании состояния соединения беспроводного устройства 18, и, раз так, то блок 24 управления обнаруживает событие смены XO, когда меняется состояние соединения беспроводного устройства. В еще одном другом примере в некоторых вариантах осуществления блок 24 управления принимает решение о том, какой XO использовать, на основании частоты f несущей и, раз так, то блок 24 управления обнаруживает событие смены XO, когда меняется частота f несущей или когда происходит событие (например, передача обслуживания), которое может привести к изменению частоты f несущей. Если событие смены XO не обнаруживается, то блок 24 управления продолжает осуществлять мониторинг события смены XO. Если обнаруживается событие смены XO, то процесс возвращается к этапу 100, где блок 24 управления принимает решение о том, использовать ли XO1 26-1 или XO2 26-2. Затем процесс продолжается как описано выше.
C
Фигура 5 является блок-схемой, которая иллюстрирует функционирование беспроводного устройства 18 и в частности блока 24 управления в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Данный процесс является одной конкретной реализацией процесса на Фигуре 4. В целом, при использовании процесса на Фигуре 5, блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO1 26-1 в течение первоначальной синхронизации по частоте f несущей у узла 14 радиодоступа. Как только синхронизация завершена блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO2 26-2.
-1
Перед подробным обсуждением процесса Фигуры 5, представляется краткое обсуждение некоторых проблем, ассоциированных с использованием высокочастотного XO в течение первоначальной синхронизации. Большая неопределенность по частоте (т.е., больший допуск) для высокочастотных XO (т.е. >100МГц XO) по сути оказывает влияние на время, которое требуется для достижения первоначальной синхронизации с сетью, а также может представлять проблему в событиях передачи обслуживания. Например, предполагая полосу частот в 2ГГц, 26МГц XO имеет первоначальную неопределенность в 10 частей на миллион (млн). Для выполнения первоначального поиска соты в LTE Широкополосном Множественном Доступе с Кодовым Разделением Каналов (WCDMA) Высокоскоростном Пакетном Доступе (HSPA) требуется координатная привязка частоты вокруг предполагаемой частоты несущей с частотной сеткой около 10 килогерц (кГц). Следовательно, вплоть до от пяти до шести поисков требуется для каждой возможной частоты несущей. Как только сигнал синхронизации (например, Первичный Сигнал Синхронизации/Вторичный Сигнал Синхронизации (PSS/SSS), Первичный Канал Синхронизации/Вторичный Канал Синхронизации (P-SCH/S-SCH)) обнаруживается для определенной частотной гипотезы, XO может быть отрегулирован и может быть достигнута корректная частота несущей (например, ошибка ниже 100 Герц (Гц)). Для 200МГц XO соответствующая сетка поиска должна быть от четырех до пяти раз больше (т.е. от 20 до 30 частотных гипотез для каждой несущей, предполагая 2ГГц, для более высокой частоты несущей еще больше частотных гипотез). Следовательно, время первоначальной синхронизации может быть много больше при использовании >100МГц XO. И наоборот, использование 26МГц XO для первоначальной синхронизации уменьшит время первоначальной синхронизации, но не сможет справиться со строгими требованиями по фазовому шуму, которые необходимы для скоростей передачи данных 1+ гигабитов в секунду (Гбит/с) выше 10ГГц частоты несущей. При использовании процесса на Фигуре 5 беспроводное устройство 18 решает эти проблемы.
Как иллюстрируется на Фигуре 5 перед синхронизацией блок 24 управления активирует XO1 26-1, если еще не активирован, и конфигурирует приемник 22 для использования XO1 26-1 (этап 200). В частности, блок 24 управления активирует XO1 26-1 посредством, например, установки сигнала активации XO (см. АКТИВАЦИЯ/ДЕАКТИВАЦИЯ XO1 на Фигуре 3), если XO1 26-1 еще не активирован. Отметим, что в некоторых вариантах осуществления XO1 26-1 всегда активирован, и в этом случае не требуется активировать XO1 26-1 на этапе 200. В некоторых других вариантах осуществления XO1 26-1 может быть иногда деактивирован, и в этом случае блок 24 управления активирует XO1 26-1, если XO1 26-1 еще не активирован. Как только XO1 26-1 активирован, блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO1 26-1. Точный способ, посредством которого приемник 22 конфигурируется для использования XO1 26-1 будет меняться в зависимости от конкретной реализации приемника 22, как будет понятно специалисту в соответствующей области техники. Тем не менее в примере Фигуры 3 блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO1 26-1 посредством соединения XO1 26-1 с RF PL 44 посредством, в данном примере, замыкания переключателя 48-1 и конфигурирования RF PL 44 (например, конфигурирования одной или более установок RF PLL 44, таких как, например, одно или более значения делителя) на основании частоты XO1 26-1 так, что управление CO 46 осуществляется для предоставления требуемой частоты LO. Несмотря на то, что не проиллюстрировано, после конфигурирования приемника 22 для использования XO1 26-1, блок 24 управления опционально деактивирует XO2 26-2, если XO2 26-2 был активным, посредством, например, сброса сигнала АКТИВАЦИЯ/ДЕАКТИВАЦИЯ XO2 (см. Фигуру 3). Посредством деактивации XO2 26-2 уменьшается потребление мощности.
C
C
Приемник 22 задействуется (если требуется) и блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для приема на (предполагаемой) частоте f несущей (этап 202). Частота f несущей может быть определена посредством, например, наличия у блока 24 управления исторической информации по возможным частотам несущей для узлов 14 радиодоступа. Данная конфигурация приемника 22 включает в себя соединение XO1 26-1 с RF PLL 44 и конфигурирование RF PLL 24 (например, конфигурирование значения(ий) делителя для RF PLL 24) так, что на основании частоты XO1 26-1 RF PLL 44 управляет CO 46, чтобы выводить требуемую частоту LO.
C
C
C
C
Далее выполняется первоначальный поиск/сканирование соты, где беспроводное устройство 18 осуществляет поиск сигналов синхронизации (например, PSS/SSS в LTE, например), переданных узлом 14 радиодоступа (этап 204). Процедуры поиска соты хорошо известны в области техники и, раз так, то процедура поиска соты не описывается в данном документе. Блок 24 управления определяет, был ли обнаружен сигнал синхронизации (этап 206). Таким образом блок 24 управления принимает решение о том, конфигурировать ли беспроводное устройство 18 для использования XO2 26-2 или продолжать использовать XO1 26-1. Данный этап является, вследствие этого, одной примерной реализацией этапа 100 на Фигуре 4. Если сигнал синхронизации не был обнаружен, блок 24 управления обновляет (предполагаемую) частоту f несущей (этап 208) и процесс возвращается к этапу 202. Как только сигнал синхронизации обнаружен, блок 24 управления может адаптировать или тонко настраивать XO1 26-1 и в частности частоту LO к частоте f несущей у принятого сигнала (этап 210). Вновь данный процесс адаптации является хорошо известным в области техники и, раз так, подробности не повторяются в данном документе. Тем не менее в целом данная адаптация может быть выполнена посредством адаптации RF PLL 44 (например, адаптации значения(ий) делителя у RF PLL 44) и/или посредством адаптации XO1 26-1 через, например, напряжение или цифровую установку XO1 26-1. Для прямого преобразования с понижением частоты принятого сигнала из частоты f несущей в основную полосу частот данная адаптация приводит к тому, что частота LO по сути согласована с фактической частотой f несущей у сигнала приема в рамках некоторого предварительно определенного допуска (например, 100Гц). В дополнение или в качестве альтернативы адаптация может быть выполнена посредством конфигурирования компенсатора поворота в цифровом процессоре 42, чтобы компенсировать частотную ошибку в цифровой области.
Как только синхронизация заершена активируется XO2 26-2 (этап 212) и адаптируется на основании XO1 26-1 (например, выход у XO1 26-1) (этап 214). В частности, в примере на Фигуре 3 активируется система 28 управления XO2 (если еще не активна). Система 28 управления XO2 затем адаптирует XO2 26-2 на основании, в данном примере, выхода XO1 26-1, чтобы тем самым тонко настроить частоту XO2 26-2. Система 28 управления XO2 может быть, например, PLL или XO1 26-1 служит в качестве ссылки для данной PLL и данная PLL в свою очередь управляет, например, напряжением или цифровой установкой у XO2 26-2, чтобы отслеживать частоту XO1 26-1.
Как только XO2 26-2 является активным или настроенным, блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для выполнения дальнейшего приема сигнала с использованием XO2 26-2 (этап 216). Другими словами, блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO2 26-2.
Вновь, как обсуждалось выше, точный способ, посредством которого приемник 22 конфигурируется для использования XO2 26-2 будет меняться в зависимости от конкретной реализации приемника 22, как будет понятно специалисту в соответствующей области техники. Тем не менее в примере на Фигуре 3 блок 24 управления конфигурирует приемник 22 для использования XO2 26-2 посредством соединения XO2 26-2 с RF PLL 44 посредством, в данном примере, замыкания переключателя 48-2 и конфигурируя RF PL 44 (например, конфигурируя одну или более установки RF PLL 44 такие как, например, одно или более значения делителя) на основании частоты XO2 26-2 так, что управление CO 46 осуществляется для предоставления требуемой частоты LO.
После конфигурирования приемника 22 для использования XO2 26-2 блок 24 управления опционально деактивирует XO1 26-1 посредством, например, сброса сигнала АКТИВАЦИЯ/ДЕАКТИВАЦИЯ XO1 (см. Фигуру 3) (этап 218). В особенности этап 218 может быть выполнен, если ввод управления для XO 26-2 можно поддерживать постоянным при блокировке системы 28 управления XO2. В качестве альтернативы XO1 26-1 оставляют активным в качестве ввода для системы 28 управления XO2, что в свою очередь постоянно поддерживает блокировку между XO2 26-2 и XO1 26-1.
Опционально в некоторых вариантах осуществления блок 24 управления осуществляет мониторинг синхронизированного состояния беспроводного устройства 18 (этап 220). Как только беспроводное устройство 18 определяется находящимся в OOS, процесс возвращается к этапу 200 и повторяется. Беспроводное устройство 18 может определяться находящимся в OOS на основании любых подходящих критериев, таких как, например,
- Длинные циклы DRX, в течение которых XO2 26-2 был блокирован с целью экономии питания,
- Большие изменения температуры (например, из-за включения или выключения усилителя мощности беспроводного устройства 18), и/или
- Нахождение в OOS с точки зрения отсутствия надежного приема данных от узла 14 радиодоступа (т.е., Сбой Линии Радиосвязи (RLF) или проблема линии радиосвязи).
Фигура 6 является блок-схемой, которая иллюстрирует функционирование беспроводного устройства 18 и в частности блока 24 управления в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Данный вариант осуществления является аналогичным тому, что на Фигуре 4, но где решение о том, какой из XO 26-1 b 26-2 должен быть использован основано на состоянии соединения у соединения беспроводного устройства 18 с узлом 14 радиодоступа. Как иллюстрируется блок 24 управления определяет состояние соединения беспроводного устройства 18 в отношении обслуживающей соты или соты закрепления, или луча (этап 300). В некоторых вариантах осуществления состояние соединения является либо состоянием бездействия, либо соединенным состоянием. Например, применительно к LTE состояние соединения является состоянием RRC, которое может быть либо Бездействия (или Спящим в 5G NR), либо Соединенным (или активным). Тем не менее другие беспроводные системы могут иметь отличные состояния соединения. Например, в 5G может присутствовать более двух состояний соединения.
Затем блок 24 управления принимает решение о том, какой XO использовать, на основании состояния соединения беспроводного устройства 18 (этап 302). Например, в некоторых вариантах осуществления блок 24 управления принимает решение об использовании XO1 26-1, если беспроводное устройство 18 находится в одном состоянии соединения (например, состоянии бездействия таком как, например, RRC Бездействия в LTE), и принимает решение об использовании XO2 26-2, если беспроводное устройство 18 находится в другом состоянии соединения (например, соединенном состоянии таком как, например, RRC Соединенное в LTE). Отметим, что понятия состояния «бездействия» и «соединенного» состояния, используемые в данном документе, являются только примерами. Могут быть использованы другие названия для отличных состояний соединения, такие как спящее и активное, в частности в будущих сетях сотовой связи (например, сетях 5G). Основной принцип состоит в том, что приемник 22 конфигурируется для использования разных XO 26-1, 26-2 в разных состояниях соединения, что позволяет использовать низкочастотный XO1 26-1, когда это желательно или обеспечивает преимущество (например, при использовании низких скоростей передачи данных, поискового вызова, длинного DRX (по причинам экономии питания и когда требуется короткое время повторной синхронизации)), и позволяет использовать высокочастотный XO2 26-2, когда это желательно или обеспечивает преимущество (например, когда требуется высокопроизводительный прием такой как, например, прием с использованием MIMO, модуляция более высокого порядка и т.д.). Затем процесс переходит как описано выше в отношении Фигуры 4 либо к использованию XO1 26-1 (этапы 304-308, которые соответствуют этапам 202-206 на Фигуре 4), либо к использованию XO2 26-2 (этапы 310-318, которые соответствуют этапам 108-116 на Фигуре 4) в соответствии с решением, принятым на этапе 302. Блок 24 управления затем принимает решение о том, изменилось ли состояние соединения беспроводного устройства 18 (этап 320). Если нет, то блок 24 управления продолжает осуществлять мониторинг изменения состояния соединения. После обнаружения изменения состояния соединения процесс затем переходит к этапу 302 и повторяется с учетом нового состояния соединения беспроводного устройства 18.
Касательно процесса Фигуры 6 идея состоит в том, что в режиме бездействия, где требуется только поисковый вызов и измерение мобильности, может быть использован низкочастотный XO1 26-1, поскольку такие передачи как правило однослойные и со Схемой Модуляции и Кодирования (MCS) низкого порядка, и, следовательно, синхронизация короче (меньше дрейф между циклами DRX). Таким образом, посредством использования процесса Фигуры 6, низкочастотный XO1 26-1 используется, если беспроводное устройство 18 находится в состоянии бездействия, и высокочастотный XO2 26-2 используется, если беспроводное устройство 18 находится в соединенном состоянии.
C
C
C
C
C
Фигура 7 является блок-схемой, которая иллюстрирует функционирование беспроводного устройства 18 и в частности блока 24 управления в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Данный вариант осуществления является сходным с тем, что на Фигуре 4, но в котором решение о том, какой из XO 26-1 и 26-2 должен использоваться, основано на частоте f несущей принятого сигнала. Как иллюстрируется блок 24 управления определяет частоту f несущей принятого сигнала или сигнала, который должен быть принят (этап 400). Блок 24 управления затем принимает решение о том, какой XO использовать, на основании частоты f несущей (этап 402). Например, в некоторых вариантах осуществления блок 24 управления принимает решение об использовании XO1 26-1, если частота f несущей меньше предварительно определенной или предварительно сконфигурированной пороговой величины, и принимает решение об использовании XO2 26-2, если частота f несущей больше предварительно определенной или предварительно сконфигурированной пороговой величины. Предварительно определенная или предварительно сконфигурированная пороговая величина может меняться, но в качестве примера данной пороговой величиной может быть 4ГГц или 10ГГц.
C
C
C
Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 18 может включать в себя отдельные приемники (т.е., как часть отдельных приемопередатчиков) для разных частот несущей. Например, беспроводное устройство 18 может включать в себя первый приемопередатчик для частот несущей, которые меньше, например, 6ГГц и второй приемопередатчик для частот несущей, которые больше или равны, например, 6ГГц. В данном примере XO1 26-1 может быть использован для любого приемопередатчика, тогда как XO2 26-2 может быть использован только для высокочастотного приемопередатчика (например, >6ГГц приемопередатчика ли приемопередатчика миллиметровой волны (mmW)). Таким образом в данном примере, если требуемая частота f несущей меньше, например, 6ГГц, тогда используется первый низкочастотный приемопередатчик, и, раз так, то блок 24 управления конфигурирует приемник первого низкочастотного приемопередатчика для использования XO1 26-1. И наоборот, если требуемая частота f несущей больше, например, 6ГГц, тогда используется второй высокочастотный приемопередатчик и, раз так, то блок 24 управления конфигурирует приемник второго высокочастотного приемопередатчика для использования XO2 26-2 или в некоторых вариантах осуществления либо XO1 26-1, либо XO2 26-2 на основании, например, состояния синхронизации и/или состояния соединения, как описано выше. Таким образом в данном примере блок 24 управления принимает решение о том, какой использовать приемник и какой использовать XO на основании требуемой частоты f несущей.
C
C
C
Процесс затем переходит, как описано выше в отношении Фигуры 4, к либо использованию XO1 26-1 (этапы 404-408, которые соответствуют этапам 202-206 Фигуры 4), либо использованию XO2 26-2 (этапы 410-418, которые соответствуют этапам 108-116 Фигуры 4) в соответствии с решением, принятым на этапе 402. Блок 24 управления затем принимает решение о том, должна ли быть выполнена передача обслуживания (HO) (например, была ли принята команда передачи обслуживания) (этап 420). Передача обслуживания может быть межчастотной передачей обслуживания или передачей обслуживания между Технологиями Радиодоступа (RAT), например. Передача обслуживания является от одной соты или луча (исходного) другой соте или лучу (целевому). Целевой может функционировать на частоте несущей отличной от исходной и, раз так, то блок 24 управления повторно оценивает XO для использования. Другими словами, передача обслуживания указывает на то, что может присутствовать новая частота f несущей. Таким образом, если должна быть выполнена передача обслуживания, то процесс возвращается к этапу 400, чтобы определять новую частоту f несущей для целевой соты или луча и затем повторяется с учетом новой частоты f несущей.
Следующие сокращения используются на всем протяжении данного изобретения
- 2G Второе Поколение
- 3G Третье Поколение
- 3GPP Проект Партнерства Третьего Поколения
- 4G Четвертое Поколение
- 5G Пятое Поколение
- ADC Аналого-цифровой Преобразователь
- ASIC Проблемно-ориентированная Интегральная Микросхема
- BPF Полосно-пропускающий Фильтр
- CMOS Комплементарный Металлооксидного Полупроводник
- CN Базовая Сеть
- CO Управляемый Генератор
- CPU Центральный Блок Обработки
- dB Децибел
- dBc/Hz Децибелы по Отношению к Несущей на Герц
- DRX Прерывистый Прием
- eNB Улучшенный или Развитый Узел B
- FoM Добротность
- FPGA Программируемая Вентильная Матрица
- Gb/s Гигабит в Секунду
- GHz Гигагерц
- HO Передача Обслуживания
- HSPA Высокоскоростной Пакетный Доступ
- Hz Герц
- IF Промежуточная Частота
- kHz Килогерц
- LNA Малошумящий Усилитель
- LO Гетеродин
- LTE Долгосрочное Развитие
- MA-MIMO Множественный Вход Множественный Выход с Несколькими Антеннами
- MBB Мобильная Широкополосная связь
- MCS Схема Модуляции и Кодирования
- MHz Мегагерц
- MME Объект Администрирования Мобильности
- mmW Миллиметровые Волны
- MTC Связь Машинного Типа
- mW Милливатт
- OOS Рассинхронизированный
- PDN Сеть Пакетной Передачи Данных
- P-GW Шлюз Сети Пакетной Передачи Данных
- PLL цепь Фазовой Автоматической Подстройки Частоты
- ppm Частей на Миллион
- P-SCH Первичный Канал Синхронизации
- PSS Первичный Сигнал Синхронизации
- QAM Квадратурно-Амплитудная Модуляция
- RAN Сеть Радиодоступа
- RAT Технология Радиодоступа
- RF Радиочастотный
- RLF Сбой Линии Радиосвязи
- RRC Управление Ресурсами Радиосвязи
- SCEF Функция Экспонирования Возможностей Услуги
- SNR Отношение Сигнала к Шуму
- S-SCH Вторичный Канал Синхронизации
- SSS Вторичный Сигнал Синхронизации
- UE Оборудование Пользователя
- VCO Генератор, Управляемого Напряжением
- WCDMA Широкополосный Множественный Доступ с Кодовым Разделением Каналов
- XO Опорный Кварцевый Генератор
Специалистам в соответствующей области техники будут понятны улучшения и модификации вариантов осуществления настоящего раскрытия. Все такие улучшения и модификации рассматриваются в рамках объема концепций, раскрытых в данном документе, и нижеследующей формулы изобретения.