УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ КОНФИГУРИРОВАНИЯ РАДИОПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКА
DEVICE, SYSTEM AND METHOD OF CONFIGURING RADIO-RECEPTION TRANSMITTER

Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления, описанные здесь, в общем, относятся к области беспроводной передачи данных и, более конкретно, к реконфигурируемому радиоприемопередатчику.
Уровень техники
Радиоприемо-передатчики обычно разрабатывают для поддержки одной или малого количества технологий фиксированного радиодоступа (RAT). Например, радиоприемо-передатчик может поддерживать технологию WiFi, или специфичные технологии сетевого доступа UTRAN, такие как Проект партнерства 3-его поколения 3G или Проект долгосрочного развития (LTE) RAT.
Реконфигурируемые радиоприемо-передатчики были предложены для обеспечения аппаратной радиоплатформы, которая может быть реконфигурирована таким образом, что существенные характеристики радиопередачи (несущие частоты, полосы пропускания спектра, технология модуляции, технология кодирования, уровни выходной мощности и т.д.) можно изменять для обеспечения возможности реконфигурирования радиоприемо-передатчика, для поддержки разных RAT.
Важно, чтобы реконфигурируемые радиоприемо-передатчики позволяли удовлетворять тем же требованиям рабочих характеристик, что и у существующих приемо-передатчиков, которые поддерживают некоторые фиксированные заданные RAT, для того, чтобы они также позволяли удовлетворять требованиям сертификации, предъявляемым национальными регуляторами в каждой стране. В частности, любые реконфигурации должны также удовлетворять требованиям сертификации перед их развертыванием в устройствах, используемых в национальных сетях.
Однако повторная аттестация реконфигурируемых радиоприемо-передатчиков обычно является дорогостоящей и требует времени.
Краткое описание чертежей
Аспекты, свойства и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения будут понятны из следующего описания изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых одинаковыми номерами обозначены одинаковые элементы и на которых:
на фиг. 1 показана структура RadioApps в соответствии с пересмотренной директивой R&TTE;
на фиг. 2 показана блок-схема реконфигурируемой архитектуры радиоаппаратуры;
на фиг. 3 показана блок-схема реконфигурируемой архитектуры радиоаппаратуры в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
на фиг. 4 показана блок-схема архитектуры RF приемо-передатчика без определенных механизмов защиты;
на фиг. 5 показана блок-схема архитектуры RF приемо-передатчика с механизмами защиты от внеполосных излучений в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
на фиг. 6 показана блок-схема архитектуры RF приемо-передатчика с механизмами защиты от внеполосных излучений, максимальной амплитуды в области времени и максимальной выходной мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
на фиг. 7 показана блок-схема альтернативной архитектуры RF приемопередатчика с механизмами защиты от внеполосных излучений, максимальной амплитуды в области времени и максимальной выходной мощности в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
на фиг. 8 показана блок-схема архитектуры RF приемо-передатчика, обеспечивающая возможность избирательного применения элементов защиты;
на фиг. 9 показана блок-схема дополнительной архитектуры RF приемопередатчика, обеспечивающая возможность избирательного применения элементов защиты;
на фиг. 10 показана блок-схема еще одной, дополнительной архитектуры RF приемо-передатчика, обеспечивающая возможность избирательного применения элементов защиты;
на фиг. 11 показана блок-схема гетеродинной архитектуры RF приемо-передатчика, обеспечивающая возможность избирательного применения элементов защиты;
на фиг. 12 показана блок-схема альтернативной гетеродинной архитектуры RF приемо-передатчика, обеспечивающая возможность избирательного применения элементов защиты;
на фиг. 13 показана блок-схема, представляющая пример системы в соответствии с различными вариантами осуществления; и
на фиг. 14 показана блок-схема, представляющая пример беспроводного устройства, выполненного с возможностью обмена данными в беспроводной сети, в соответствии с одним или больше раскрытыми здесь способами изобретения.
Осуществление изобретения
Иллюстративные варианты осуществления настоящего раскрытия включают в себя, но не ограничены этим, способы, системы и устройства для обеспечения реконфигурируемых радиоплатформ.
Различные аспекты представленных вариантов осуществления будут описаны, используя термины, обычно применяемые специалистами в данной области техники для передачи сущности их работы другим специалистам в данной области техники. Однако следует понимать, что для специалистов в данной области техники должно быть понятно, что некоторые альтернативные варианты осуществления могут быть выполнены на практике, используя части описанных аспектов. С целью пояснения конкретные числа, материалы и конфигурации представлены для обеспечения полного понимания описанных вариантов осуществления. Однако для специалиста в данной области техники должно быть понятно, что альтернативные варианты осуществления могут быть выполнены на практике без этих конкретных деталей. В других случаях известные свойства исключены или упрощены для того, чтобы не загромождать иллюстративные варианты осуществления.
Кроме того, различные операции будут описаны, как множество дискретных операций, в свою очередь, с таким подходом, который в наибольшей степени является полезным при понимании иллюстративных вариантов осуществления; однако, порядок описания не следует рассматривать, как подразумевающий, что эти операции обязательно зависят от порядка. В частности, такие операции не требуется выполнять в порядке представления.
Фраза "в одном варианте осуществления" используется многократно. Эта фраза обычно не относится к тому же варианту осуществления; однако, она может относиться к нему. Термины "содержащий", "имеющий" и "включающий в себя" являются синонимами, если только контекст не диктует другое. Фраза "А/В" означает "А или В". Фраза "А и/или В" означает "(А), (В), или (А и В)". Фраза "по меньшей мере, один из А, В и С" означает "(А), (В), (С), (А и В), (А и С), (В и С) или (А, В и С)". Фраза "(А) В" означает "(В) А или (В)", то есть, А является необязательным.
Хотя здесь были представлены и описаны конкретные варианты осуществления, для специалиста в данной области техники будет понятно, что большое разнообразие или изменения и/или эквиваленты вариантов воплощения могут быть представлены вместо конкретных вариантов осуществления, показанных и описанных здесь, без выхода за пределы объема вариантов осуществления настоящего раскрытия. Такое приложение предназначено для охвата любых адаптации или вариаций раскрытых здесь вариантов осуществления. Поэтому, очевидно предполагается, что варианты осуществления настоящего раскрытия должны быть ограничены только формулой изобретения и ее эквивалентами.
Используемый здесь термин "модуль" может относиться, может быть частью или может включать в себя специализированную интегральную схему (ASIC), электронную схему, процессор (совместно используемый, специализированный или группу) и/или запоминающее устройство (совместно используемое, специализированное или группу), которые выполняют одну или больше программных инструкций или инструкций встроенного программного обеспечения и/или программ, схему комбинационной логики и/или другие соответствующие компоненты, которые обеспечивают описанную функциональность.
Некоторые варианты осуществления могут использоваться совместно с различными устройствами и системами, например персональным компьютером (ПС), настольным компьютером, мобильным компьютером, переносным компьютером, компьютером ноутбук, планшетным компьютером, компьютером сервером, портативным компьютером, портативным устройством, устройством карманного персонального компьютера (PDA), портативным устройством PDA, бортовым устройством, внешним устройством, гибридным устройством, автотранспортным устройством, неавтотранспортным устройством, мобильным или портативным устройством, устройством потребителя, немобильным или непортативным устройством, станцией беспроводной передачи данных, устройством беспроводной передачи данных, точкой беспроводного доступа (АР), проводным или беспроводным маршрутизатором, проводным или беспроводным модемом, видеоустройством, аудиоустройством, аудио-видео (A/V) устройством, проводной или беспроводной сетью, беспроводной сетью, беспроводной видео сетью (WVAN), локальной вычислительной сетью (LAN), беспроводной LAN (WLAN), персональной вычислительной сетью (PAN), беспроводной PAN (WPAN) и т.п.
Некоторые варианты осуществления могут использоваться совместно с одним или больше типами сигналов и/или систем беспроводной передачи данных, например, радиочастотная (RF), инфракрасная (IR), мультиплексирование с частотным разделением (FDM), ортогональное FDM (OFDM), мультиплексирование с временным разделением (TDM), множественный доступ с временным разделением (TDMA), расширенный TDMA (ETDMA), пакетная радиосвязь общего назначения (GPRS), расширенная GPRS, множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), широкополосный CDMA (WCDMA), CDMA 2000, CDMA с одной несущей, CDMA с множеством несущих, модуляция множества несущих (MDM), дискретный мультитон (ДМТ), Bluetooth, глобальная система навигации (GPS), Wi-Fi, WiMax, ZigBee™, ультраширокая полоса (UWB), технология сотовой глобальной сети радиопередачи данных (которая может включать в себя, например, технологию радиопередачи данных Глобальной системы мобильной связи (GSM), технологию радиопередачи Пакетной радиосвязи общего назначения (GPR), технологию радиопередачи данных с повышенной скоростью передачи данных для развития GSM (EDGE), и/или технологию радиопередачи данных Проекта партнерства третьего поколения (3GPP) (например, UMTS (Универсальная мобильная система связи), FOMA (Свобода мультимедийного доступа), 3GPP LTE (Долгосрочное развитие), Усовершенствованное 3GPP LTE (Усовершенствованное долгосрочное развитие)), CDMA2000 (Множественный доступ с кодовым разделением каналов 2000), CDPD (Сотовые цифровые пакетные данные), Мобильная система передачи данных, 3G (третье поколение), CSD (коммутируемые данные), HSCSD (Высокоскоростные коммутируемые данные), UMTS (3G) (Универсальная мобильная система передачи данных (третье поколение)), W-CDMA (UMTS) (Широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (Универсальная мобильная система передачи данных)), HSPA (Высокоскоростной пакетный доступ), HSDPA (Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящему каналу передачи), HSUPA (Высокоскоростной пакетный доступ по восходящему каналу передачи), HSPA + (Высокоскоростной пакетный доступ плюс), UMTS-TDD (Универсальная мобильная система связи - Дуплексирование с разделением по времени), TD-CDMA (Разделение по времени - множественный доступ с кодовым разделением каналов), TD-CDMA (Множественное разделение по времени - синхронный множественный доступ с кодовьм разделением каналов), 3GPP Rel. 8 (pre4G) (Проект партнерства 3-го поколения выпуск 8 (pre4G)), 3GPP Rel. 9 (Проект партнерства 3-его поколения выпуск 9), 3GPP Rel. 10 (Проект партнерства 3-го поколения выпуск 10), 3GPP Rel. 11 (Проект партнерства 3-его поколения выпуск 11), 3GPP Rel. 12 (Проект партнерства 3-го поколения выпуск 12), 3GPP Rel. 13 (Проект партнерства 3-его поколения выпуск 12), 3GPP Rel. 14 (Выпуск 12 Проекта Партнерства 3-е поколения), UTRA (Наземный радиодоступ UMTS), e-UTRA (Развернутый наземный радиодоступ UMTS), Усовершенствованная LTE (4G) (Усовершенствованный проект долгосрочного развития (4-ое поколение)), cdmaOne (2G), CDMA2000 (3G) (Множественный доступ с кодовым разделением каналов 2000 (Третье поколение)), EV-DO (Оптимизированные данные развития или только данные развития), AMPS (1G) (Усовершенствованная мобильная телефонная система (1-е поколение)), TACS/ETACS (Полный доступ к системе для передачи данных/Расширенный полный доступ к системе передачи данных), D-AMPS (2G) (Цифровая AMPS (2-е поколение)), РТТ (Услуга нажал - говори), MTS (Мобильная телефонная система), IMTS (Улучшенная мобильная телефонная система), AMTS (Усовершенствованная мобильная телефонная система), OLT (норвежская система для Offentlig Landmobil Telefoni, Общественная телефония для наземного автотранспорта), MTD (шведская аббревиатура для Mobiltelefonisystem D, или Мобильная телефонная система D), Autotel/PALM (общественная автоматизированная для наземного автотранспорта), ARP (финское сокращение Autoradiopuhelin, "автомобильный радиотелефон"), NMT (Скандинавская мобильная телефония), Hicap (версия с высокой пропускной способностью NTT (японский телеграф и телефон)), CDPD (Сотовые цифровые пакетные данные), Mobitex, DataTAC, iDEN (Интегрированная цифровая улучшенная радиосеть), PDC (Персональная цифровая сотовая связь), CSD (коммутируемые данные), PHS (Система для персональных мобильных телефонов), WiDEN (Широкополосная интегрированная цифровая улучшенная сеть), iBurst, Нелицензированный мобильный доступ (UMA, также называемый обобщенной сетью доступа 3GPP, или стандартом GAN)), и/или будущие версии и/или их производные, модули и/или устройства, которые представляют собой часть описанных выше сетей, и т.п.
Некоторые варианты осуществления могут использоваться совместно с односторонними и/или двусторонними системами радиопередачи данных, системами связи сотовой радиотелефонии, мобильным телефоном, сотовым телефоном, беспроводным телефоном, устройством персональной системы передачи данных (PCS), устройством PDA, в которое встроено устройство беспроводной передачи данных, устройством мобильной или портативной Системы глобальной навигации (GPS), устройством, в которое встроен приемник GPS или приемо-передатчик, или микросхема, приемо-передатчиком или устройством, в которое встроен элемент RPID или микросхема, приемо-передатчиком или устройством с множеством входов - множеством выходов (MIMO), приемо-передатчиком или устройством с одним входом и множеством выходов (SIMO), приемо-передатчиком или устройством с множеством входов - одним выходом (MISO), устройством, имеющим одну или больше внутренних антенн и/или внешних антенн, устройствами или системами цифровой широковещательной передачи видеоданных (DVB), многостандартными радиоустройствами или системами, проводными или беспроводными портативными устройствами, например, смартфоном, устройством протокола беспроводного приложения (WAP) и т.п.
Термин "беспроводное устройство", используемый здесь, включает в себя, например, устройство, обеспечивающее возможность беспроводной передачи данных, устройство передачи данных, выполненное с возможностью беспроводной передачи данных, станцию передачи данных, выполненную с возможностью беспроводной передачи данных, портативное или непортативное устройство, выполненное с, возможностью беспроводной передачи данных, и т.п. В некоторых демонстративных вариантах осуществления беспроводное устройство может представлять собой или может включать в себя периферийное устройство, которое интегрировано с компьютером, или периферийное устройство, которое соединено с компьютером. В некоторых демонстративных вариантах осуществления термин "беспроводное устройство", в случае необходимости, включает в себя услугу беспроводной связи.
Термин "передача данных", используемый здесь в отношении сигнала беспроводной передачи данных, включает в себя передачу сигнала беспроводной передачи данных и/или прием сигнала беспроводной передачи данных. Например, модуль беспроводной передачи данных, который выполнен с возможностью передачи сигнала беспроводной передачи данных, может включать в себя беспроводный передатчик для передачи сигнала беспроводной передачи данных в, по меньшей мере, один другой модуль беспроводной передачи данных, и/или приемник беспроводной передачи данных, предназначенный для приема сигнала беспроводной передачи данных из, по меньшей мере, одного другого модуля беспроводной передачи данных.
Некоторые демонстративные варианты осуществления могут использоваться совместно с WLAN. Другие варианты осуществления могут использоваться совместно с любой другой соответствующей сетью беспроводной передачи данных, например, беспроводной вычислительной сетью "пикосетью", WPAN, WVAN и т.п.
Некоторые демонстративные варианты осуществления могут использоваться совместно с сетью беспроводной передачи данных, которая сообщается через полосу частот 60 ГГц. Однако другие варианты осуществления могут быть воплощены, используя любые другие соответствующие частотные полосы беспроводной передачи данных, например, полосу крайней высокой частоты (EHF) (полоса частот миллиметровой волны (mmWave)), например, полосу частот в пределах полосы частот от 20 ГГц до 300 ГГц, полосу частот WLAN, полосу частот WPAN, полосу частот в соответствии со спецификацией WGA и т.п.
Некоторые демонстративные варианты осуществления могут использоваться совместно с сотовой сетью связи, осуществляющей передачу данных по сети передачи данных Долгосрочного развития (LTE). Другие варианты осуществления могут быть воплощены, используя любую другую соответствующую сеть сотовой передачи данных.
Следующие варианты осуществления, в соответствии с изобретением, могут использоваться в различных приложениях, включая в себя передатчики и приемники радиосистемы, хотя настоящее изобретение не ограничено в этом отношении. Радиосистемы, в частности, включенные в пределы объема настоящего изобретения, включают в себя, но не ограничены этим, карты сетевого интерфейса (NIC), сетевые адаптеры, фиксированные или мобильные устройства - клиенты, радиорелейные станции, базовые станции, фемтосоты, шлюзы, мосты, концентраторы, маршрутизаторы, точки доступа или другие сетевые устройства. Кроме того, радиосистемы в пределах объема изобретения могут быть воплощены в системах сотовой радиотелефонии, в спутниковых системах, двусторонних радиосистемах, а также в вычислительных устройствах, включающих в себя такие радиосистемы, включающие в себя персональные компьютеры (PC), планшетные компьютеры и соответствующие периферийные устройства, карманные персональные компьютеры (PDA), вычислительные аксессуары для PC, портативные устройства передачи данных и все системы, которые могут быть взаимосвязаны по соей природе и в которых соответствующим образом можно применять принципы вариантов осуществления настоящего изобретения.
Следующее подробное описание изобретения представлено со ссылкой на приложенные чертежи. Одинаковые номера ссылочных позиций могут использоваться на разных чертежах для идентификации одинаковых или аналогичных элементов. В следующем описании, с целью пояснения, а не для ограничения, представлены конкретные детали, такие как конкретные структуры, архитектуры, интерфейсы, технологии и т.д. для обеспечения полного понимания различных аспектов заявленного изобретения. Однако для специалиста в данной области техники будет понятно, после чтения настоящего раскрытия, что различные заявленные аспекты настоящего изобретения могут быть выполнены на практике в других примерах, которые отличаются от этих конкретными деталями. В некоторых случаях описания хорошо известных устройств, схем и способов исключено с тем, чтобы не загромождать описание настоящего изобретения ненужными деталями.
Реконфигурируемые радиоплатформы были разработаны и обеспечивают возможность реконфигурации радиоустройства для работы с разными технологиями радиодоступа. В настоящее время не производят ни один реконфигурируемый беспроводный терминал, который мог бы иметь возможность поддержки только несколько фиксированных технологий радиодоступа (RAT).
Реконфигурируемое радиоустройство предполагает, что аппаратная радиоплатформа выполнена с возможностью реконфигурирования таким образом, что существенные характеристики радиопередачи (несущие частоты, полосы пропускания спектра, технология модуляции, технология кодирования, уровни выходной мощности и т.д.) могут быть изменены. Радиоаппаратные платформы являются неоднородными по своей природе и включают в себя вычислительные элементы с разным уровнем возможности программирования или реконфигурирования.
В то время как в течение многих лет изучали возможность реконфигурации на основе программных средств, последняя ревизия лежащей в основе структуры регулирующих положений в Европе для радиоустройств (так называемая, директива R&TTE) требует ввода на рынок реконфигурируемых на основе программных средств технологий, с существенной политической поддержкой. Можно ожидать, что ревизия директивы R&TTE, которая вступит в силу в Европе к 2014 г., инициирует распространение программного реконфигурирования беспроводного оборудования. Работа по стандартизации продолжается в соответствии с ETSI, и представление, вводимое ETSI, показано на фиг. 1.
В то время как в данном раскрытии использовался термин реконфигурируемое радиоустройство, для специалиста в данной области будет понятно, что этот термин охватывает диапазон определенных уровней реконфигурируемости, то есть, частично реконфигурируемое на основе программных средств, реконфигурируемое путем обновления встроенного программного обеспечения, реконфигурируемое путем обновления кода RVM (виртуальная радиомашина) (или исходного кода, кода промежуточного представления (IR) или исполняемого кода) и т.д. Кроме того, следует понимать, что уровень реконфигурируемости может быть определен определенной стороной, например изготовителем (для ограничения уровня "открытости" соответствующей радиоплатформы).
Как представлено на фиг. 1, новые программные компоненты для реконфигурирования радиоустройства, так называемые, RadioApps, могут производиться независимыми разработчиками, и могут быть сделаны доступными для пользователей мобильных устройств, для предоставления новых свойств, которые могут влиять на радиохарактеристики соответствующих мобильных устройств. Отдельные пользователи могут устанавливать разные комбинации RadioApps для обеспечения требуемой смеси возможностей мобильного устройства. Для исключения непредсказуемого влияния на беспроводные сети, каждое RadioApp должно быть сертифицировано для использования в сети (то есть, тестировано для обеспечения правильной работы, отсутствия взаимных помех и т.д.).
В рамках представления ETSI самая важная проблема состоит в том, как минимизировать попытки разработчиков новых RadioApp и как минимизировать издержки, связанные с сертификацией. На практике могут существовать RadioApps, которые модифицируют радиоповедение более или менее существенно: если модификации радиопараметров не представляют риск взаимных помех для других мобильных систем, неотъемлемые этапы проверок/периодической сертификации новых компонентов RadioApps могут быть "довольно легковесными". С другой стороны, если существует большой риск (например, некоторые ошибки программного обеспечения реконфигурации теоретически могут привести к массивной взаимной помехе для другого оборудования/системы), неотъемлемые этапы проверки/периодической сертификации новых компонентов RadioApps должны быть более тщательными.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, представлены классы защиты RF, которые обеспечивают разные уровни гибкости/конфигурируемости для RadioApps. Например, разработчик может выбрать один целевой класс защиты RF (который добавляет/удаляет фильтры защиты и т.д.) для новых RadioApp, и, таким образом, выбирает компромисс решений между эффективностью/гибкостью мощности выходных каскадов RF и требованиями периодической сертификации. Новое RadioApp, работающее в классе высокой защиты RF может потребовать очень легковесной (или отсутствие вообще) работы по периодической сертификации, в то время как новое RadioApp, работающее в классе RF с низким уровнем защиты (или без защиты), потребует выполнения существенных проверок при периодической сертификации.
На фиг. 2 иллюстрируется типичная архитектура 100 реконфигурируемого радиооборудования. Архитектура на фиг. 2 содержит входной блок 102 RF, который соединен с обработкой 108 полосы через A/D и D/A преобразователи 104, 106. Уровень 114 обработки на высоком уровне обеспечивает функциональность доступа пользователя устройства радиооборудования и соединен с обработкой 108 в основной полосе. Обработка 108 в основной полосе содержит виртуальную радиомашину (RVM) 110 и жестко смонтированную функциональность 112 в основной полосе.
Архитектура радиооборудования на фиг. 2 позволяет выполнять определенный уровень реконфигурации путем выполнения программных компонентов, RadioApps в RVM. Однако при такой компоновке реконфигурация ограничена по функциям пределами обработки 108 в основной полосе. Регулировка в соответствии с требованиями/реконфигурация, доступная через RVM 110, могут зависеть от классов защиты в основной полосе.
Следует отметить, что часть 108 обработки в основной полосе содержит, так называемую, виртуальную радиомашину (RVM) 110, которая представляет собой управляемую исполнительную среду для программного обеспечения, которое влияет на радиохарактеристики мобильного устройства. Предпочтительный подход к RVM, например, подробно описан в публикации PCT/US 2013/058654 (8 сентября 2013 г.), которая представлена здесь по ссылке. В рамках данного раскрытия предполагается, что программное обеспечение реконфигурации (так называемое RadioApps) загружают в виртуальную радиомашину 110. На практике могут быть предусмотрены различные способы обеспечения возможности реконфигурации, такие как реконфигурация программного обеспечения, в качестве примера, путем обновления встроенного программного обеспечения, реконфигурация путем предоставления программных - цифровых сигнальных процессоров (DSP) или процессоров приложения (АР), поддерживающих обработку в основной полосе, или путем предоставления программного обеспечения для реконфигурирования гибких постоянно смонтированных блоков, позволяющих (с некоторыми ограничениями), выполнять изменение их поведения, используя программное средство.
Классы защиты в основной полосе были введены для обеспечения ограничений для функции в основной полосе, доступных для RadioApps для простой (повторной) сертификации таких программных компонентов. Такие существующие технологии обеспечивают только защиту от взаимных помех в точки зрения основной полосы пропускания. Однако обнаружили, что часто входные каскады могут привести к появлению нежелательного внеполосного излучения или аналогичному ему, из-за недостаточной параметризации и из-за ошибочных входных сигналов.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, классы защиты в основной полосе 108 расширяют путем предоставления механизмов защиты входных каскадов RF. При такой компоновке конечная сложность сертификации зависит от комбинации выбранных механизмов защиты в основной полосе пропускания и выбранных механизмов защиты.
Классы защиты RF, то есть дополнительные фильтры, ограничение уровней выходной мощности и т.д. могут быть добавлены, в соответствии с необходимостью, для обеспечения механизмов, которые могут предотвратить неправильную работу программных компонентов, с образованием взаимных помех для других соседних систем. Аналогично классам защиты RVM (в основной полосе) разработчики классов RadioApp (программный компонент) имеют возможность выбора среди набора доступных классов защиты, и конечная сложность сертификации зависит от уровня защиты: новый компонент программного обеспечения RadioApp, используемый в комбинации с высоким классом защиты, потребует более легкого процесса сертификации, в то время как новый программный компонент RadioApp, используемый без какой-либо защиты от внеполосного излучения или аналогичного, потребует более высокого уровня защиты.
На фиг. 3 иллюстрируется архитектура 200 радиооборудования, которая была модифицирована для поддержки классов защиты RF в соответствии с некоторыми вариантами осуществления. Архитектура 200 на фиг. 3 аналогична фиг. 2, но была модифицирована так, что входные каскады 202 RF принимают показатель класса защиты RF, ассоциированный с программным компонентом 216 RVM, выполняемым в RVM 210.
На основе принимаемого показателя класса зашиты RF, входные каскады 202 RF применяют разные фильтры, элементы ограничения мощности или другие элементы защиты, в соответствии с требованием. Классы защиты RF могут использоваться совместно с классами защиты в основной полосе (RVM).
Использование классов защиты RF расширяет защиту в основной полосе, благодаря предоставлению защиты RF во входных касках RF и предлагая конечный уровень сложности сертификации устройства после совместного выбора защиты в основной полосе (RVM) и во входных каскадах RF.
В рамках данного раскрытия предполагается среда системы мобильного устройства, как представлено на фиг. 3. Конечно, такая модель системы может относиться к любому радиооборудованию, которое может быть реконфигурировано программным обеспечением, таким как базовые станции, точки доступа, мобильные устройства, планшетные устройства, смартфоны и т.д.
В рамках данного раскрытия предложено, чтобы разработчик программных средств RadioApps мог выбирать один среди множества доступных классов защиты для кода, который должен быть выполнен в виртуальной радиомашине 210 (или в любой другой соответствующей исполнительной среде, как упомянуто выше). Предлагается, чтобы классы защиты можно было выбрать в самих входных каскадах 202 RF и в RVM 210. В зависимости от комбинации выбранных классов защиты RF & RVM требуемая обработка периодической сертификации программно-реконфигурируемой радиоплатформы будет более или менее сложной. Разработчик RadioApp, поэтому, должен выбрать с учетом компромисса: более высокий уровень защиты RF & RVM, который приведет к более легкой и менее дорогостоящей обработке периодической сертификации, в то время как уровень гибкости целевого мобильного устройства уменьшается. С другой стороны, более низкий уровень защиты RF & RVM обеспечивает возможность получения большего количества свойств в RadioApps, но требуемая обработка периодической сертификации наиболее вероятно будет более сложной и более дорогостоящей.
В рамках данного раскрытия введены три примерных уровня защиты для входных каскадов 202 RF и RVM 210. Соответствующие уровни и предложенные последствия ограничения наборов функций RadioApps представлены в следующей таблице:
Новые компоненты, выделенные на фиг. 5 - фиг. 7, могут быть добавлены через мультиплексоры таким образом, что они могут быть активированы/деактивированы на основе требуемого показателя класса защиты RF, ассоциированного с выполняемым в настоящее время программным компонентом RVM. Примеры архитектуры, в которой элементы защиты соединены через мультиплексоры, представлены на фиг. 8 и 9.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, механизмы ограничения выходной мощности и ограничения максимальной амплитуды могут быть воплощены после каскада преобразования с повышением, как представлено на фиг. 10.
Следует отметить, что представленные выше модификации для обычных гомодинных (прямое преобразование или нулевой IF) архитектур, также применимы для гетеродинных архитектур. Принцип представлен на фиг. 11 путем применения изменений, схематично показанных на фиг. 10, для гетеродинной архитектуры.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, ограничения мощности и выходной амплитуды могут быть выполнены в области промежуточной частоты, как представлено на фиг. 12.
В то время как в представленном выше описании раскрытые элементы защиты были описаны, как находящиеся в пределах входных каскадов RF, в некоторых вариантах осуществления механизмы защиты RF могут быть предусмотрены во внешней цепи, подключенной к входным каскадам RF, например, как часть усилителя мощности, и т.д. соединенного со схемой RF приемо-передатчика.
В зависимости от комбинации класса защиты RVM и класса защиты входных каскадов RF, требуемая периодическая сертификация для устройств, работающих с новым целевым RadioApp, будет более или менее сложной и дорогостоящей. Такая периодическая сертификация целевой мобильной платформы обычно должна быть выполнена перед тем, как новое RadioApp будет выпущено на рынок, например, через платформу онлайн продаж RadioApp, аналогичную представленной на фиг. 1. Ожидаемые затраты и сложность для (периодической) сертификации RadioApps, в соответствии с выбранными классами защиты RVM и RF, представлены в таблице ниже:
Обработка, требуемая для повторной сертификации мобильных устройств, работающих с целевым RadioApp, будет определяться заинтересованными национальными регулирующими учреждениями.
Архитектура 200 радиооборудования, описанная здесь, может быть воплощена в системе, в которой используются любое соответствующее оборудование и/или программное обеспечение, для его конфигурирования в соответствии с требованиями. На фиг. 13 иллюстрируется, как один вариант осуществления, пример системы 1300, содержащей один или больше процессор (процессоров) 1340, логику 1320 управления системой, соединенную, по меньшей мере, с одним из процессора (процессорами) 1340, запоминающее устройство 1310 системы, соединенное с логикой 1320 управления системной, энергонезависимое запоминающее устройство (NVM)/накопитель 1330, соединенный с логикой 1320 управления системной, и сетевой интерфейс 1360, соединенный с логикой 1320 управления системой. Логика 1320 управления системой также может быть соединена с устройствами 1350 ввода/вывода.
Процессор (процессоры) 1340 может включать в себя один или больше одноядерных или многоядерных процессоров. Процессор (процессоры) 1340 может включать в себя любую комбинацию процессоров общего назначения и специализированных процессоров (например, графических процессоров, процессоров приложения, процессоров в основной полосе пропускания и т.д.). Процессоры 1340 могут работать для выполнения описанных выше способов, используя соответствующие инструкции или программы (то есть, работать через использование процессора, или других логических схем, инструкций). Инструкции могут быть сохранены в запоминающем устройстве 1310 системы, на участке 1315 запоминающего устройства аудиопроцессора или дополнительно, или в качестве альтернативы могут быть сохранены в (NVM)/накопителе 1330, как участок 1335 RadioApp.
Логика 1320 управления системой в одном варианте осуществления может включать в себя любые соответствующие контроллеры интерфейса для обеспечения любого соответствующего интерфейса для, по меньшей мере, одного из процессора (процессоров) 1340 и/или любого соответствующего устройства или компонента, который связывается с логикой 1320 управления системой.
Логика 1320 управления системой в одном варианте осуществления может включать в себя один или больше контроллера (контроллеров) памяти (не показан), который обеспечивает интерфейс с запоминающим устройством 610 системы. Запоминающее устройство 1310 системы может использоваться для загрузки и сохранения данных и/или инструкций, например, для системы 1300. Запоминающее устройство 1310 системы в одном варианте осуществления может включать в себя любое соответствующее энергозависимое запоминающее устройство, такое как, например, соответствующее динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM).
NVM/накопитель 1330 может включать в себя один или больше материальных, непереходных считываемых компьютером носителей информации, используемых, например, для сохранения данных и/или инструкций. NVM/накопитель 1330 может включать в себя любое соответствующее энергонезависимое запоминающее устройство, такое как, например, запоминающее устройство флэш, и/или может, например, включать в себя любое соответствующее энергонезависимое устройство (устройства) сохранения, такое как один или больше привода (приводов) жесткого диска (HDD), один или больше привода (приводов) компакт-диска (CD), и/или один, или больше привода (приводов), цифрового универсального диска (DVD).
NVM/накопитель 1330 может включать в себя ресурс накопления, физически представляющий собой часть устройства, в котором установлена система 1300, или доступ к нему может осуществляться, но не обязательно, частью устройства. Например, доступ к NVM/накопителю 1330 может осуществляться через сеть, через сетевой интерфейс 1360.
Запоминающее устройство 1310 системы и NVM/накопитель 1330 могут, соответственно, включать в себя, в частности, временные и постоянные копии, например, участков 1315 и 1335 инструкций RadioApp, соответственно. Участки 1315 и 1335 инструкций могут включать в себя инструкции, которые при их исполнении, по меньшей мере, одним из процессора (процессоров) 1340 приводят к получению в системе 1300 способа (способов) по любому варианту осуществления, как описано здесь. В некоторых вариантах осуществления, участки 1315 и 1335 инструкции, или аппаратные средства, встроенное программное обеспечение, и/или их компоненты программного обеспечения, могут дополнительно/альтернативно быть размещены в логике 1320 управления системой, сетевого интерфейса 1360 и/или в процессоре (процессорах) 1340.
Сетевой интерфейс 1360 может иметь модуль 1365 приемо-передатчика для обеспечения возможности для системы 1300 радиоинтерфейса связываться через одну или больше сетей (например, сеть беспроводной передачи данных) и/или с любым другим соответствующим устройством. В различных вариантах осуществления приемопередатчик 1365 может быть интегрирован с другими компонентами системы 1300. Например, приемо-передатчик 1365 может включать в себя процессор из процессора (процессоров) 1340, запоминающее устройство из запоминающего устройства 1310: системы и NVM/накопитель из NVM/накопителя 1330. Сетевой интерфейс 1360 может включать в себя любые соответствующие аппаратные средства и/или встроенное программное обеспечение. Сетевой интерфейс 1360 может быть функционально соединен с множеством антенн, для обеспечения радиоинтерфейса с множеством входов - множеством выходов. Сетевой интерфейс 1360 в одном варианте осуществления может включать в себя, например, сетевой адаптер, адаптер беспроводной сети, телефонный модем и/или беспроводный модем.
В одном варианте осуществления, по меньшей мере, один из процессора (процессоров) 1340 может быть упакован вместе с логической схемой для одного или больше контроллера (контроллеров) логики 1320 управления системой. В одном варианте осуществления, по меньшей мере, один из процессора (процессоров) 1340 может быть упакован вместе с логикой для одного или больше контроллеров логики 1320 управления системой, для формирования системы в пакете (SiP). В одном варианте осуществления, по меньшей мере, один из процессора (процессоров) 1340 может быть интегрирован на одном кристалле с логикой для одного или больше контроллера (контроллеров) логики 1320 управления системой. В одном варианте осуществления, по меньшей мере, один из процессора (процессоров) 1340 может быть интегрирован на одном кристалле с логикой для одного или больше контроллера (контроллеров) логики 1320 управления системой, для формирования системы на кристалле (SoC).
В различных вариантах осуществления устройства 1350 I/O могут включать в себя интерфейсы пользователя, разработанные так, чтобы обеспечивать для пользователя возможность взаимодействия с системой 1300, интерфейсы периферийных компонентов, разработанные для обеспечения взаимодействия периферийных компонентов с датчиками, разработанными для определения условий окружающей среды и/или информации о местоположении, взаимосвязанной с системой 1300.
На фиг. 14 показан вариант осуществления, в котором система 1300 воплощает UE в специфичной форме мобильного устройства 1400.
В различных вариантах осуществления интерфейсы пользователя могут включать в себя, но не ограничены этим, дисплей 1440 (например, жидкокристаллический дисплей, дисплей с сенсорным экраном и т.д.), громкоговоритель 1430, микрофон 1490, одну или больше камер 1480 (например, фотокамеру и/или видеокамеру), сигнальный световой индикатор (например, световой индикатор на светодиоде) и клавиатуру 1470.
В различных вариантах осуществления интерфейсы периферийных компонентов могут включать в себя, но не ограничены этим, порт энергонезависимого запоминающего устройства, аудиоразъем и интерфейс источника питания.
В различных вариантах осуществления датчики могут включать в себя, но не ограничены этим, гиродатчик, акселерометр, бесконтактный датчик, датчик окружающего света и модуль установки положения. Модуль установки положения также может представлять собой часть, или может взаимодействовать с сетевым интерфейсом 660 для связи с компонентами сети установки положения, например, спутниковой глобальной системой навигации (GPS).
В различных вариантах осуществления система 1300 может представлять собой мобильное вычислительное устройство, такое как, но без ограничений, переносное вычислительное устройство, планшетное вычислительное устройство, нетбук, мобильный телефон и т.д. В различных вариантах осуществления система 1400 может иметь большее или меньшее количество компонентов, и/или разную архитектуру.
В вариантах осуществления воплощенная беспроводная сеть может соответствовать стандарту улучшенной беспроводной передачи данных в соответствии с Проектом партнерства 3-его поколения Долгосрочного развития (LTE), который может включать в себя, но не ограничен этим выпуски 8, 9, 10, 11 и 12, или более поздние, стандарты 3GPP LTE-A.
Хотя определенные варианты осуществления были представлены и описаны здесь с целью описания, широкое разнообразие альтернативных и/или эквивалентных вариантов осуществления, или вариантов осуществления, рассчитанных для достижения того же назначения, могут заменять представленные и описанные здесь варианты осуществления, без выхода за пределы объема настоящего раскрытия. Данное приложение предназначено для охвата любой адаптации или изменений описанных здесь вариантов осуществления. Поэтому, здесь очевидно предполагается, что описанные здесь варианты осуществления будут ограничены только формулой изобретения и ее эквивалентами.
Примеры
В соответствии с примерным вариантом осуществления, предусмотрены входные каскады RF для передачи сигналов беспроводной передачи данных, входные каскады RF, содержащие множество элементов; и в которых входные каскады RF выполнены с возможностью получения сигнала класса защиты RF и избирательного применения одного или больше из множества элементов для передаваемого сигнала на основе полученного сигнала класса защиты RF.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, входные каскады RF выполнены с возможностью получения сигнала класса защиты RF из процессора в основной полосе пропускания.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, множество элементов содержит множество элементов защиты, которые обеспечивают защиту, по меньшей мере, для одного из следующего: ограничения внеполосных излучений, ограничения паразитных излучений, ограничения максимальных выходных уровней мощности, и/или ограничения максимальной спектральной плотности мощности.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, множество элементов содержит один или больше из следующих: фильтр высокой частоты; фильтр низкой частоты; и полосовой фильтр.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, множество элементов содержит один или больше из элементов, ограничивающих мощность, сконфигурированных для ограничения выходных уровней мощности, уровней амплитуды в области времени, ограничений спектральной плотности мощности, ограничений в виде маски излучения, ограничений паразитных излучений, и/или ограничений отношений мощности утечки соседнего канала сигнала, выводимого из входных каскадов RF.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, сигнал класса защиты RF имеет значение, содержащее один из следующих: RF_protection_none; RP_protection_medium; и R F_protection_high.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, входные каскады RF дополнительно выполнены с возможностью применения, ни одного из множества элементов в ответ на сигнал класса защиты RF, имеющего значения RF_protection_none.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, входные каскады RF дополнительно выполнены с возможностью избирательного применения элементов защиты на основе фильтра низкой частоты и полосового фильтра, в ответ на сигнал класса защиты RF, имеющий значение RF_protection_medium.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, входные каскады RF дополнительно выполнены с возможностью избирательного применения фильтра низкой частоты, полосового фильтра, защитных элементов ограничения выходной мощности и ограничения амплитуды в области времени, в ответ на сигнал класса защиты RF, имеющего значение RF_protection_high.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления входные каскады RF по п. 1 могут дополнительно содержать множество мультиплексоров, размещенных так, чтобы они избирательно включали/отключали множество элементов на основе сигнала класса защиты RF.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, предусмотрено реконфигурируемое радиоустройство, содержащее входные каскады RF, содержащие множество элементов; и процессор в основной полосе, содержащий виртуальную радиомашину, которая во время работы выполняет программное средство конфигурации радиоустройства и выводит сигнал класса защиты RF, представляющий класс защиты RF, ассоциированный с программными средствами конфигурации радиоустройства; и в котором входные каскады RF выполнены с возможностью приема сигнала класса защиты RF из виртуальной радиомашины и избирательного применения одного или больше из множества элементов к сигналу на основе полученного сигнала класса защиты RF.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления множество элементов содержит множество элементов защиты, которые обеспечивают защиту путем, по меньшей мере, одного из: ограничения внеполосных излучений, ограничения паразитных излучений, ограничения максимальных выходных уровней мощности, и/или ограничения максимальной спектральной плотности мощности.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, реконфигурируемое радиоустройство выполнено с возможностью получения класса защиты RF, ассоциированного с программным обеспечением конфигурации радиоустройства из сертифицирующего учреждения.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления реконфигурируемое радиоустройство выполнено с возможностью его реконфигурирования, используя одно из следующих: обновления встроенного программного обеспечения, частичного реконфигурирования через программное обеспечение, реконфигурирования через обновления кода виртуальной радиомашины.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, уровень сертификации, требуемый для сертификации программного обеспечения конфигурации радиоустройства, зависит от класса защиты RF, ассоциированного с программным обеспечением конфигурации радиоустройства.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, предусмотрено оборудование пользователя для использования в беспроводной сети, оборудование пользователя, содержащее, по меньшей мере, одно реконфигурируемое радиоустройство, как описано выше, и один или больше из следующих: экран, громкоговоритель, сенсорный экран, клавиатура, антенная решетка, включающая в себя множество антенн, графический процессор или процессор приложения.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, предусмотрен способ, содержащий выполняют программное обеспечение конфигурации радиоустройства для конфигурирования одной или больше функций приемо-передатчика реконфигурируемого радиоустройства, генерируют сигнал класса защиты RF, на основе класса защиты RF, ассоциированный с программным обеспечением конфигурации радиоустройства, и избирательно применяют один или больше из множества элементов к сигналу во входном каскаде RF на основе сигнала класса защиты RF.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления способ может дополнительно содержать: избирательное применение одного или больше из множества элементов к сигналу во входных каскадах RF содержит применение одного или больше из следующих: фильтр низкой частоты; фильтр высокой частоты; и полосовой фильтр.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления способ; может дополнительно содержать: избирательное применение одного или больше из множества элементов к сигналу во входных каскадах RF содержит применение одного или больше элементов, ограничивающих мощность, выполненных с возможностью ограничения выходных уровней мощности и/или уровней амплитуды в области времени для сигнала, выводимого входными каскадами RF.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, множество элементов содержит множество элементов защиты, которые обеспечивают защиту, по меньшей мере, используя одно из следующих: ограничение внеполосных излучений, ограничение паразитных излучений, ограничение максимальных выходных уровней мощности и/или ограничение максимальной спектральной плотности мощности.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления, предусмотрен непереходный компьютерный программный продукт, содержащий компьютерный программный код, выполненный для воплощения способа, при его исполнении при обработке, содержащего: конфигурируют одну или больше функций приемо-передатчика реконфигурируемого радиоустройства, генерируют сигнал класса защиты RF, на основе класса защиты RF, ассоциированного с программным обеспечением конфигурации радиоустройства, и обеспечивают применения одного или больше из множества элементов к сигналу во входных каскадах RF на основе сигнала класса защиты RF.
В соответствии с некоторыми примерными вариантами осуществления множество элементов содержит множество элементов защиты, которые обеспечивают защиту используя, по меньшей мере, одно из следующих: ограничение внеполосных излучений, ограничение паразитных излучений, ограничение максимальных выходных уровней мощности и/или ограничение максимальной спектральной плотности мощности.