專利名稱：減少功耗的信號處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及減少功耗的信號處理方法和裝置，尤其涉及連帶地控制接收器中的電源電壓和時鐘頻率以減少功耗的技術(shù)。
背景技術(shù)：
便攜式通信設(shè)備，例如移動電話，以及包括無線通信的便攜式計算設(shè)備，例如PDA(個人數(shù)字助理)的設(shè)計中一個重要因素是通信電路的功耗。這對于電池壽命從而對于設(shè)備大小和重量具有直接影響。與可接受通信性能一致地、盡可能多地減少功耗是重要的，并且本發(fā)明滿足該需求。
通常，減少功耗的嘗試已經(jīng)集中在研發(fā)硅技術(shù)以使得它能夠以較低的電源電壓操作上，以及集中在仔細(xì)詳盡的電路設(shè)計上。新近，稱作動態(tài)電壓縮放(DVS)的技術(shù)已經(jīng)被提出，以減少通用便攜式計算設(shè)備的功耗。DVS的操作將簡要地回顧。
動態(tài)邏輯電路的功耗與電路操作的頻率相關(guān)，概括地講，因為每次邏輯電路內(nèi)的節(jié)點(diǎn)做躍遷時，與該節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的電容必須充電或放電，需要依賴于電容并且依賴于節(jié)點(diǎn)必須充電或放電的電壓的能量。因此，邏輯電路功耗的第一次近似值由下面的公式1給出，其中可以看出功耗與操作頻率近似成正比。
P=ΣinodesFitransCiVi2]]>(公式1)其中P是電路消耗的功率，F(xiàn)trans是給定節(jié)點(diǎn)i的躍遷(操作)頻率，Ci是節(jié)點(diǎn)i的電容，并且Vi是節(jié)點(diǎn)i的電源電壓。
從公式1中可以看出，功耗可以簡單地通過減小邏輯電路的操作頻率來減少。但是，更多的功率節(jié)省在最大操作頻率與電壓相關(guān)的某些邏輯電路例如CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)電路中是可能的。因此，CMOS或類似微處理器的電源電壓也可以減小，當(dāng)處理器的操作頻率被減小以提供更多、二次方縮放的功率節(jié)省時。
目前，DVS在移動計算應(yīng)用中使用，通常操作系統(tǒng)估計系統(tǒng)上裝載的歷史(通常確定空閑消耗的時間)，然后設(shè)置操作頻率和電壓。這實現(xiàn)起來直接但是不適合實時處理，因為這種算法不考慮在實時操作中隱含的處理約束。出于這個原因，DVS已經(jīng)在實時數(shù)據(jù)處理中被避免。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明滿足DVS到用于通信鏈路的接收器中數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，其中接收的信號必須基本上實時地處理。因此，雖然接收器可能以塊處理接收的信號數(shù)據(jù)，或者可能使用迭代處理方法(例如turbo均衡)但是，概括地講，接收器必須跟上進(jìn)來的信號數(shù)據(jù)的速率。這里，從這種意義上，“實時”被使用。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，因此提供一種減少數(shù)據(jù)接收器中功耗的方法，該接收器被配置以使用基本上相同第一數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)來處理接收的信號，重復(fù)頻率由第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率來確定，該方法包括確定第一數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)的重復(fù)數(shù)目；根據(jù)確定的重復(fù)數(shù)目處理接收的信號；響應(yīng)功率節(jié)省控制信號調(diào)節(jié)重復(fù)數(shù)目；以及響應(yīng)控制信號連帶地減小到第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率和電源電壓，以減少接收器功耗。
概括地講，申請者已經(jīng)認(rèn)識到，與DVS到用于數(shù)據(jù)通信鏈路的接收器中實時處理的應(yīng)用相關(guān)的困難可以減輕，其中實際上，數(shù)據(jù)處理器的計算吞吐量可以通過改變數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)的數(shù)目以及單元實現(xiàn)的重復(fù)頻率來改變。更準(zhǔn)確地說，DVS可以應(yīng)用于實時處理，其中這種數(shù)據(jù)處理單元是時分多路復(fù)用的，假如多路復(fù)用單元的頻率與電源電壓變化組合地改變。因此，接收器可以被配置以基本上實時地處理接收的信號，并且上面的方法用來減少接收器的功耗同時維持該實時處理。
優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)(或者時分多路復(fù)用實現(xiàn))的數(shù)目或頻率被調(diào)節(jié)或控制以平衡功耗和其他因素例如測量的或期望的接收信號質(zhì)量。因此，上述控制信號可以響應(yīng)位出錯率(BER)，信噪比和/或干擾電平，接收的數(shù)據(jù)類型(例如流媒體數(shù)據(jù)對其他數(shù)據(jù))，期望的或協(xié)商的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，和/或操作環(huán)境(例如有效多路分量，數(shù)據(jù)率，和/或總的或剩余電池壽命)。概括地講，功率節(jié)省控制信號指示可能的功率節(jié)省是可實現(xiàn)，而(處理)接收信號的質(zhì)量基本上不減少或可接受的減少。
應(yīng)當(dāng)理解，在實施方案中，重復(fù)的數(shù)目僅需要偶爾調(diào)節(jié)，或者可能甚至指定為打開或者在默認(rèn)配置文件中。也應(yīng)當(dāng)理解，為了減少功耗，調(diào)節(jié)應(yīng)當(dāng)減少數(shù)據(jù)處理單元實現(xiàn)的重復(fù)數(shù)目，雖然依賴于環(huán)境和/或情況，也可能存在增加重復(fù)數(shù)目的需要，例如在增加的處理功率發(fā)現(xiàn)是必需的或者期望的，例如以增加服務(wù)質(zhì)量的情況下。
通常(雖然不是在所有情況下)，接收器將包括在第一數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)之后的進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理單元，并且在這種情況下，該方法優(yōu)選地還包括異步地寫入到中間數(shù)據(jù)緩沖器例如彈性存儲器中或者從其中異步地讀出，因為重復(fù)的(或者多路復(fù)用的)第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率將通常與隨后的數(shù)據(jù)處理的時鐘頻率不同步。
在實施方案中，一組操作模式可以被預(yù)先確定，每種模式具有相關(guān)的一對時鐘頻率和電源電壓值，以及優(yōu)選地，指示該模式功耗的功耗數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)可能根據(jù)接收器硬件和/或設(shè)計操作條件的范圍預(yù)先確定。然后，該方法可能還包括根據(jù)操作條件選擇這些模式中的一個，這簡化了適當(dāng)頻率/電壓組合的確定。
在一種實施方案中，第一數(shù)據(jù)處理單元包括耙式接收器耙指的至少一個相關(guān)器，優(yōu)選地多個這種相關(guān)器或者基本上完整的耙指子處理器。該配置特別有利，因為它便于根據(jù)操作環(huán)境或需要的服務(wù)質(zhì)量來適應(yīng)接收器，從而減少接收器功耗。這是因為多路反射的數(shù)目，從而時分多路復(fù)用耙指的期望數(shù)量是可以依賴于接收器局部物理環(huán)境而顯著改變的一個參數(shù)。
在另一種實施方案中，第一數(shù)據(jù)處理單元可以包括turbo均衡器或turbo解碼器，或者其一部分，在這種情況下，處理單元的重復(fù)實現(xiàn)可以包括許多turbo均衡-解碼或turbo解碼重復(fù)。該重復(fù)數(shù)目可以以與先前描述概括地相同的方法改變。處理重復(fù)數(shù)目的可接收減小可以例如從先前接收的塊，和/或代碼字，和/或幀，和/或需要的服務(wù)質(zhì)量來推斷。
在另一種實施方案中，第一數(shù)據(jù)處理單元包括干擾消除器，例如WCDMA(寬帶碼分多路訪問)系統(tǒng)中的公用信道干擾消除器或其一部分。
第一數(shù)據(jù)處理單元可能另外地或者作為選擇地包括具有例如時分多路復(fù)用系數(shù)乘法的一個或多個有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器或信道均衡器結(jié)構(gòu)。FIR濾波器可以具有例如根據(jù)信道跨度改變的、可變數(shù)目的FIR塊單元的重復(fù)實現(xiàn)。在均衡器應(yīng)用(也就是濾波器的特殊情況)中，技術(shù)人員將理解，像有效多路反射的數(shù)目一樣，信道跨度(也就是符號周期中的信道長度)可能從一個物理位置到另一個而顯著改變。
在另一種實施方案中，第一數(shù)據(jù)處理單元可以包括MLSE(極大似然序列估值)信道均衡器的單元，例如分支度量處理器。再次，技術(shù)人員將認(rèn)識到，信道計算的狀態(tài)空間的大小依賴于信道跨度和狀態(tài)數(shù)目。
在另一方面，本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)接收器的功率控制器，該接收器被配置以使用基本上相同第一數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)來處理接收的信號，重復(fù)頻率由第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率來確定，該功率控制器包括用于確定第一數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)的重復(fù)數(shù)目的裝置；用于響應(yīng)功率節(jié)省控制信號調(diào)節(jié)重復(fù)數(shù)目的裝置；以及用于響應(yīng)控制信號連帶地減小到第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率和電源電壓以減少接收器功耗的裝置。
再次，優(yōu)選地，功率控制器包括異步緩沖器，例如彈性緩沖器或存儲器，以便于與隨后的數(shù)據(jù)處理階段同步。本發(fā)明還提供包括功率控制器的接收器，例如先前描述的接收器。
在另一方面，本發(fā)明提供一種用于數(shù)據(jù)通信鏈路的接收器，該接收器被配置以使用基本上相同第一數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)、基本上實時地處理接收的信號，重復(fù)頻率由第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率來確定，該接收器包括連接到存儲處理器可實現(xiàn)指令的指令存儲器的控制處理器，該指令包括用于控制接收器以執(zhí)行下列操作的指令重復(fù)地實現(xiàn)第一數(shù)據(jù)處理單元；調(diào)節(jié)實現(xiàn)的重復(fù)數(shù)目；以及根據(jù)調(diào)節(jié)連帶地控制到第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率和電源電壓，以控制接收器的功耗。
本發(fā)明也提供處理器控制碼，以便當(dāng)運(yùn)行時實現(xiàn)上述方法，功率控制器，和接收器。技術(shù)人員將認(rèn)識到，該代碼可以包括常規(guī)程序代碼或微碼或其他代碼例如硬件描述碼和/或設(shè)置或控制ASIC或FPGA的代碼。本發(fā)明的實施方案可以使用DSP(數(shù)字信號處理器)或使用常規(guī)微處理器或微控制器來實現(xiàn)。處理器控制碼可以提供在載體例如磁盤或CD-或DVD-ROM，可程式化的存儲器例如只讀存儲器(固件)上或者在信號載體例如光或電信號載體上。技術(shù)人員將理解，本發(fā)明實施方案的代碼可以分布在彼此通信的多個耦合元件之間。技術(shù)人員也將認(rèn)識到，本發(fā)明的實施方案可以在硬件或軟件中或者其組合中實現(xiàn)。


本發(fā)明的這些和其他方面現(xiàn)在將通過實例，參考附隨附圖來進(jìn)一步描述，其中圖1顯示普通3G移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2顯示已知W-COMA耙式接收器的實例；圖3、4和5分別顯示廣義耙式接收器，已知時分多路復(fù)用耙式接收器耙指，以及圖4耙指的展開電路；圖6顯示包括具體化本發(fā)明一方面的DVS控制的時分多路復(fù)用耙式接收器；圖7顯示根據(jù)本發(fā)明一方面的接收器的實施方案；圖8～12顯示圖7的時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理單元的實施方案，分別包括耙指，干擾消除處理，有限脈沖響應(yīng)濾波器，turbo均衡器-解碼器，以及MLSE信號處理器；以及圖13顯示說明圖7的接收器的實施方案操作的流程圖。
具體實施例方式
在下文中，包括本發(fā)明方面的技術(shù)的實例將特別參考用于DS-COMA(直接擴(kuò)展，碼分多路訪問)通信系統(tǒng)的，例如可以在3G移動通信網(wǎng)絡(luò)中使用的耙式接收器來描述。但是，本發(fā)明實施方案的應(yīng)用并不局限于這種接收器，并且可以以時分多路復(fù)用處理或者公用數(shù)據(jù)處理過程的重復(fù)實現(xiàn)或迭代的任意類型的通信接收器來使用。因此，例如，本發(fā)明的實施方案可以在無線局域網(wǎng)(WLAN)例如Hiperlan/2或IEEE 802.11a無線網(wǎng)絡(luò)的移動終端中使用。
關(guān)于Hiperlan 2的更多細(xì)節(jié)，可以參考下面的文檔ETSI TS 101761-1(V1.3.1)“Broadband Radio Access Networks(BRAN)；HIPERLAN Type 2；Data Link control(DLC)Layer；Part 1Basic DataTransport Functions(寬帶無線電存取網(wǎng)絡(luò)(BRAN)；HIPERLAN類型2；數(shù)據(jù)鏈路控制(DLC)層；第一部分；基本數(shù)據(jù)傳送功能)”；ETSI TS 101 761-2(V1.2.1)“Broadband Radio Access Networks(BRAN)；HIPERLAN Type 2；Data Link control(DLC)Layer；Part 2Radio Link Control(RLC)sublayer(寬帶無線電存取網(wǎng)絡(luò)(BRAN)；HIPERLAN類型2；數(shù)據(jù)鏈路控制(DLC)層；第二部分無線電鏈路控制(RLC)子層)”；ETSI TS 101 493-1(V1.1.1)“BroadbandRadio Access Networks(BRAN)；HIPERLAN Type 2；Packet basedConvergence Layer；Part 1Common Part(寬帶無線電存取網(wǎng)絡(luò)(BRAN)；HIPERLAN類型2；基于分組的會聚層；第一部分共同部分)”；ETSI TS 101 493-2(V1.2.1)“Broadband Radio AccessNetworks(BRAN)；HIPERLAN Type 2；Packet based ConvergenceLayer；Part 2Ethernet Service Specific Convergence Sublayer(SSCS)(寬帶無線電存取網(wǎng)絡(luò)(BRAN)；HIPERLAN類型2；基于分組的會聚層；第二部分以太網(wǎng)服務(wù)專用會聚子層(SSCS))”；ETSI TS 101475(V1.2.2)“Broadband Radio Access Networks(BRAN)；HIPERLANType 2；Physical(PHY)layer(寬帶無線電存取網(wǎng)絡(luò)(BRAN)；HIPERLAN類型2；物理(PHY)層)”；ETSI TS 101 762(V1.1.1)“Broadband Radio Access Networks(BRAN)；HIPERLAN Type 2；Network Management(寬帶無線電存取網(wǎng)絡(luò)(BRAN)；HIPERLAN類型2；網(wǎng)絡(luò)管理)”。這些文檔可以從ETSI網(wǎng)站www.etsi.org獲得。
本發(fā)明的實施方案也可以以其他類型接收器的形式來使用，例如用于個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PAN)的接收器和用于藍(lán)牙(商標(biāo))鏈路(與IEEE802.15標(biāo)準(zhǔn)組，特別是IEEE 802.15.3相關(guān))的接收器。
技術(shù)人員也將理解，從隨后描述的實施方案中，本發(fā)明也具有在4G通信系統(tǒng)接收器例如分集式或MIMO(多路輸入多路輸出)接收器中的潛在應(yīng)用。
在這一點(diǎn)上，回顧3G數(shù)字移動通信系統(tǒng)的方面，以幫助理解本發(fā)明一些實施方案在其中操作的上下文是有幫助的。
第三代移動電話網(wǎng)絡(luò)使用用于跨越移動站和基站之間的無線電接口而通信的COMA(碼分多路訪問)擴(kuò)展頻譜信號。這些3G網(wǎng)絡(luò)(也是所謂2.5G網(wǎng)絡(luò))由國際移動電信IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)(www.ituint，在此引用作為參考)包括。第三代技術(shù)使用COMA(碼分多路訪問)，并且IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注三種主要的操作模式，歐洲和日本的W-COMA(寬帶COMA)直接擴(kuò)展FDD(頻分雙工)，美國的CDMA-2000多載波FDD，以及中國的TD-COMA(時分雙工COMA)和TD-SCDMA(時分同步COMA)。
總起來說，3G網(wǎng)絡(luò)的無線電存取部分稱作UTRAN(全能地面無線電存取網(wǎng)絡(luò))并且包括UTRAN存取網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)稱作UMTS(全能移動電信系統(tǒng))網(wǎng)絡(luò)。UMTS系統(tǒng)是由第三代合作項目(3GPP，3GPP2)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)的主題，其技術(shù)規(guī)范可以在www.3gpp.org找到。這些標(biāo)準(zhǔn)包括描述一般UMTS體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)規(guī)范23.101，以及描述用戶和無線電發(fā)送和接收(FDD)版本4.0.0和3.2.2的25.101，其分別在此引用作為參考。
圖1顯示第三代數(shù)字移動電話系統(tǒng)100的普通結(jié)構(gòu)。在圖1中，天線桿112連接到基站114，基站114又由基站控制器116控制。移動通信設(shè)備118被顯示跨越通稱GSM(移動通信全球系統(tǒng))網(wǎng)絡(luò)和GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù))網(wǎng)絡(luò)中的Um接口以及CDMA2000和W-COMA網(wǎng)絡(luò)中的Uu接口的無線電或空中接口與基站114以兩路通信。典型地，在任意一個時刻，多個移動設(shè)備118連接到包括多個無線電收發(fā)器的給定基站以服務(wù)這些設(shè)備。
基站控制器116與多個其他基站控制器(沒有顯示)一起連接到移動交換中心(MSC)122。多個這種MSC又連接到網(wǎng)關(guān)MSC(GMSC)124，其將移動電話網(wǎng)絡(luò)連接到公用電話交換網(wǎng)絡(luò)(PSTN)126。歸屬位置寄存器(HLR)128和拜訪位置寄存器(VLR)130管理呼叫路由選擇和漫游并且其他系統(tǒng)(沒有顯示)管理身份驗證、記賬。操作和維護(hù)中心(OMC)129收集來自網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施單元例如基站和交換機(jī)的統(tǒng)計數(shù)字，以向網(wǎng)絡(luò)操作員提供網(wǎng)絡(luò)性能的高級視圖。OMC可以使用，例如，以確定在不同時刻多少網(wǎng)絡(luò)有效容量或網(wǎng)絡(luò)部分正在被使用。
上述網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施基本上管理移動通信設(shè)備118和其他移動設(shè)備和/或PSTN 126之間的電路交換聲音連接。所謂2.5G網(wǎng)絡(luò)例如GPRS，和3G網(wǎng)絡(luò)增加分組數(shù)據(jù)服務(wù)到電路交換聲音服務(wù)。在概括的方面，分組控制單元(PCU)132增加到基站控制器116，并且這通過一系列分層交換機(jī)連接到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)例如因特網(wǎng)138。在基于GSM的網(wǎng)絡(luò)中，這些包括GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)134和GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSM)136。應(yīng)當(dāng)理解，在圖1的系統(tǒng)以及隨后描述的系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)中單元的功能性可以存在于單個物理節(jié)點(diǎn)上或者系統(tǒng)的獨(dú)立物理節(jié)點(diǎn)上。
移動設(shè)備118和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施之間的通信通常包括數(shù)據(jù)和控制信號。數(shù)據(jù)可以包括數(shù)字編碼的聲音數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器可以用來透明地通信數(shù)據(jù)到和從移動設(shè)備。在GSM型網(wǎng)絡(luò)中，文本和其他低帶寬數(shù)據(jù)也可以使用GSM短消息服務(wù)(SMS)來發(fā)送。
在2.5G或3G網(wǎng)絡(luò)中，移動設(shè)備118可能提供到另一個電話的不止簡單聲音連接。例如，移動設(shè)備118可能另外地或作為選擇地提供到視頻和/或多媒體數(shù)據(jù)服務(wù)、web瀏覽、e-mail和其他數(shù)據(jù)服務(wù)的訪問。邏輯上，移動設(shè)備118可以看作包括具有到終端裝備例如數(shù)據(jù)處理器或個人計算機(jī)的串行連接的移動終端(包括用戶標(biāo)識模塊(SIM)卡)。通常，一旦移動設(shè)備已經(jīng)連接到網(wǎng)絡(luò)，它“總是開的”并且用戶數(shù)據(jù)可以例如通過移動終端-終端裝備接口處的標(biāo)準(zhǔn)AT命令，在設(shè)備和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間透明地傳送。在常規(guī)移動電話用于移動設(shè)備118的情況下，終端適配器例如GSM數(shù)據(jù)卡可能需要。
在COMA擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)中，基帶信號通過在調(diào)制rf載波之前將它與較高位速率(稱作片碼速率)的偽隨機(jī)展頻序列混合來擴(kuò)展。在接收器處，基帶信號通過將接收的信號和偽隨機(jī)展頻序列供給到相關(guān)器中并且使得一個滑過另一個直到鎖被獲得來恢復(fù)。一旦代碼鎖已經(jīng)獲得，它通過代碼追蹤回路例如早晚追蹤回路來維持，其檢測輸入信號何時相對于展頻序列早或晚并且補(bǔ)償改變。
這種系統(tǒng)描述為碼分多路復(fù)用，因為只有當(dāng)初始偽隨機(jī)展頻序列已知時基帶信號可以恢復(fù)。擴(kuò)展頻率通信系統(tǒng)使得具有不同展頻序列的許多發(fā)送器都能夠使用rf頻譜的同一部分，接收器通過選擇適當(dāng)?shù)恼诡l序列“調(diào)節(jié)”到期望的信號。
在3G移動電話系統(tǒng)中，基帶數(shù)據(jù)使用利用正交可變擴(kuò)頻因子(OVSF)技術(shù)的擴(kuò)頻或展頻碼來擴(kuò)展。OVSF碼使得擴(kuò)頻因子能夠改變同時維持不同長度代碼之間的正交性。為了增加系統(tǒng)中同時用戶的數(shù)目，數(shù)據(jù)進(jìn)一步通過擾頻碼例如金色碼來擴(kuò)展。擾頻碼不改變信號帶寬但是使得到或來自不同用戶的信號能夠彼此區(qū)分，再次，因為擴(kuò)頻碼基本上相互正交。擾頻在展頻擴(kuò)頻之上使用，也就是OVSF擴(kuò)頻之后的片碼速率的信號與擾頻碼相乘以產(chǎn)生相同片碼速率的擾頻后代碼。片碼速率因此由展頻碼確定，并且在該系統(tǒng)中，不受隨后擾頻的影響。因此，給定片碼速率的符號率類似地不受擾頻的影響。在與移動站的增加位速率通信是必需的情況下，多于一個這種信道可以使用以創(chuàng)建所謂多碼傳輸。在多碼傳輸中，多個數(shù)據(jù)信道有效地并行使用，以增加到或從移動站的數(shù)據(jù)傳輸總體速率。通常，多碼數(shù)據(jù)信道具有相同的擾頻碼但是不同的展頻碼，雖然優(yōu)選地具有相同的擴(kuò)頻因子。
在這種系統(tǒng)中，通常存在許多不同的信道，一些專用于特定用戶并且一些公用于用戶組例如給定單元或地區(qū)中的所有用戶。如上所述，在多碼傳輸?shù)那闆r下，通信量承載在專用物理控制信道(DPCH)上，或者多個這種信道上。公用信道通常傳送信號和控制信息，并且也可以用于系統(tǒng)無線電鏈路的物理層。因此，公共導(dǎo)頻信道(CPICH)被提供包括使用單元特定擾頻碼擾頻的未調(diào)制碼信道，以允許移動站接收器處的信道估計和均衡。類似地，同步信道(SCH)被提供以由移動站使用來定位網(wǎng)絡(luò)單元。主SCH信道是未調(diào)制的并且在每個單元中使用相同的展頻擴(kuò)頻序列來傳輸而不使用單元特定擾頻碼。類似的輔助SCH信號也被提供，但是具有有限數(shù)目的擴(kuò)頻序列。具有已知展頻和擴(kuò)頻碼的主和輔助公共控制物理信道(PPCPCH，SCCPCH)也被提供以承載控制信息。前述信號信道(CPICH，SCH和CCPCH)必須通常由所有移動站解碼，因此擴(kuò)頻碼(展頻碼和適當(dāng)情況下，擾頻碼)將通常由所有移動站知道，例如因為網(wǎng)絡(luò)的已知碼已經(jīng)存儲在用戶終端裝備中。這里，對信道的引用通常是對物理信道的引用，并且一個或多個網(wǎng)絡(luò)傳送信道可以被映射到這種物理信道。在3G移動電話網(wǎng)絡(luò)的上下文中，移動站或移動設(shè)備經(jīng)常稱作終端，并且在該說明書中，沒有區(qū)分在這些通用術(shù)語之間劃出。
擴(kuò)展頻譜系統(tǒng)的一個優(yōu)點(diǎn)在于它們對多路衰減相對敏感。當(dāng)從發(fā)送器到接收器的信號采取兩個或多個不同路徑從而信號的兩個或多個版本以與彼此不同的時間和間隔到達(dá)接收器時，多路衰減發(fā)生。這典型地產(chǎn)生梳狀頻率響應(yīng)，并且當(dāng)寬帶信號在多路信道上接收時，多個延遲帶給接收信號的多個分量耙指的出現(xiàn)。多路信道的數(shù)目和位置通常隨著時間而改變，特別地當(dāng)發(fā)送器或接收器移動時。但是，如技術(shù)人員將理解的，擴(kuò)展頻譜接收器中的相關(guān)器將趨向于鎖定到多路分量的一個上，通常最強(qiáng)的直接信號。
如本領(lǐng)域中已知的，多個相關(guān)器可能被提供以使得擴(kuò)展頻譜接收器能夠鎖定到接收信號的相應(yīng)多個各自的多路分量上。這種擴(kuò)展頻譜接收器稱作耙式接收器，并且包括相關(guān)器的接收器的單元經(jīng)常稱作耙式接收器的“耙指”。來自耙式接收器每個耙指的各自輸出被組合以通常通過同相或者通過相等地加權(quán)每個輸出或者通過估計使得組合輸出的信噪比達(dá)到最大的權(quán)來提供改進(jìn)的信噪比(或者位出錯率)。后者技術(shù)稱作最大比值合并(MRC)。
圖2顯示已知的W-CDMA耙式接收器200，其中CPICH用來計算應(yīng)用到解調(diào)的專用數(shù)據(jù)(DPCH)和廣播(PCCPCH)信道的信道估值。(但是，在其他配置中，信道估值可以以不同的方法，例如使用DPCCH上的導(dǎo)頻符號來確定)。接收器200具有天線202以接收DPCH(專用物理數(shù)據(jù)信道)，PCCPCH，和CPICH信道的擴(kuò)展頻譜信號。由天線202接收的信號輸入到降頻變換器204，其將信號降頻變換成IF(中間頻率)或者基帶以便解展頻。典型地，在這一點(diǎn)上，信號將由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字化以便由專用或可編程數(shù)字信號處理器在數(shù)字域中處理。為了保存幅度和相位信息，信號通常包括I和Q信道，雖然為了簡單，這些沒有在圖2中顯示。在該接收器中，并且通常在下面描述的接收器中，在模擬或者數(shù)字域中或者在兩個域中的信號處理可以被使用。但是因為通常大量處理數(shù)字地執(zhí)行，如圖6中的塊所示的功能元件將通常由適當(dāng)?shù)能浖崿F(xiàn)，或者在專用集成電路對某些功能可用的情況下，通過適當(dāng)編程這些集成電路中的寄存器以配置它們執(zhí)行所需功能的結(jié)構(gòu)和/或功能性來實現(xiàn)。
再次參考圖2，接收器200包括3個耙指206，208和210，每個具有到耙式組合器212的輸出，該耙式組合器212提供用于在移動終端中進(jìn)一步處理的組合解調(diào)信號輸出214。每個耙指的主要元件相當(dāng)，并且為了簡單，僅耙指206的元件被顯示。
代碼追蹤器216連接到耙指206的輸入以追蹤解展頻的擴(kuò)展頻譜碼。常規(guī)裝置例如匹配濾波器或者早晚追蹤回路可以對代碼追蹤器216使用，并且因為DPCH，PCCPCH和CPICH信道通常是同步的，代碼追蹤器216僅需要登錄到這些信號中的一個，但是通常CPICH，因為這個信號通常具有相對高的信號電平。代碼追蹤器216的輸出控制PCCPCH的代碼發(fā)生器218，CPICH的代碼發(fā)生器220，以及DPCH的代碼發(fā)生器222，其產(chǎn)生與它們相應(yīng)的信道信號交叉相關(guān)的擴(kuò)頻碼，以解展頻該擴(kuò)展頻譜信號。因此，三個解展頻器224，226，228被提供，每個連接到耙指輸入，并且每個接收來自代碼發(fā)生器218，220，222中一個的輸出以解展頻適當(dāng)?shù)男盘?展頻和擾頻碼)。如技術(shù)人員將理解的，這些解展頻器將通常包括交叉相關(guān)器例如乘法器和加法器。
CPICH導(dǎo)頻信號是未調(diào)制的，使得當(dāng)它被解展頻時，結(jié)果是具有與多路信道的衰減和相位偏移相對應(yīng)的振幅和相位的信號，由耙式接收器的耙指鎖定到其上的CPICH信號已經(jīng)通過該多路信道發(fā)送。該信號因此包括CPICH信道，特別是耙指已經(jīng)解展頻的該信道多路分量的信道估值。估值可能沒有進(jìn)一步處理而使用，但是優(yōu)選地，估值隨著時間被平均，經(jīng)過一個或多個符號間隔，以減小估值上的噪聲并增加其準(zhǔn)確性。該功能由信道估值230執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)理解，雖然長時期的平均將減小噪聲水平，這也將減小接收器快速響應(yīng)當(dāng)例如接收器在高速公路上的汽車中的終端中操作時信道條件例如遭遇的改變的能力。
信道估值被結(jié)合以反轉(zhuǎn)相位，并且如果必要的話，標(biāo)準(zhǔn)化，使得零衰減對應(yīng)于單位振幅，并且以該形式，結(jié)合的信號可以簡單地用來乘以另一個接收信號以應(yīng)用或補(bǔ)償信道估值。因此，乘法器232和234將來自信道估值塊230的信道估值分別應(yīng)用到廣播控制信道PCCPCH和應(yīng)用到期望數(shù)據(jù)信道DPCH。然后，期望數(shù)據(jù)信道由耙式組合器212以任何常規(guī)方式組合，并且來自每個耙指的廣播信道輸出，例如來自耙指206的廣播信道輸出236也組合在第二耙式組合器(圖6中沒有顯示)中，以輸出解調(diào)的PCCPCH控制信道信號。
圖3顯示廣義常規(guī)耙式接收器300，以幫助理解隨后描述的時分多路復(fù)用耙式接收器。接收器300包括多個M個用于處理DPCH信道的耙指302a，b(其中僅一個在圖3中詳細(xì)顯示)。接收的擴(kuò)展頻譜信號的數(shù)字化版本經(jīng)由前端接收器濾波器304提供到每個耙指，并且來自每個耙指的輸出提供到耙式組合器306，其提供組合的解調(diào)信號輸出308。為了簡單，在圖3中，搜索器指狀元件，延遲鎖環(huán)PCCPCH相關(guān)器，以及多碼相關(guān)器已經(jīng)刪除。
每個耙指302包括一對解展頻單元301，312，每個也接收對準(zhǔn)到耙指正在處理的多路路徑的擴(kuò)頻碼時間。解展頻單元312提供輸出到信道估計單元314，和其(結(jié)合)輸出乘以316解展頻單元310的輸出以補(bǔ)償處理后多路分量的信道響應(yīng)。解展頻單元310的輸出由延遲緩沖器318延遲以補(bǔ)償由信道估計單元314引入的延遲。
由虛線框320指示的圖3左手部分以n＝每片碼采樣的速率操作，以提供足夠的數(shù)字化信號分辨率以使得每個處理后的多路分量的延遲能夠被追蹤。例如，n＝4提供每片碼四次采樣，其便于片碼速率擴(kuò)頻碼的追蹤時間對準(zhǔn)。但是，在耙式組合器306中的解展頻、時間對準(zhǔn)和總和之后，信號現(xiàn)在可能在每符號k個采樣的逐個符號的基礎(chǔ)上代表，其中典型地k＝1。
UMTS CDMA接收器的耙指的完整實現(xiàn)通常將需要下面元件中至少一些，包括(并不局限于)DPCH相關(guān)器，用于多碼傳輸?shù)牧硗獾腄PCH相關(guān)器，CPICH相關(guān)器以提供信道估值輸入，可能地另外兩個相關(guān)器以提供延遲鎖環(huán)，另外的處理例如信道估計(例如，平均)，復(fù)數(shù)乘法以應(yīng)用信道估值，以及用于(例如由信噪比和干擾比)加權(quán)信道估值的裝置。潛在地，每個耙指也可能需要用于監(jiān)控控制信息的裝置，例如服務(wù)器基站的PCCPCH相關(guān)器，以及用于搜索相鄰基站的一個或更多另外的相關(guān)器，以及用于追蹤相鄰基站的延遲鎖環(huán)的再另外的相關(guān)器。更多的相關(guān)器可能需要用于路徑搜索，以追蹤信道脈沖響應(yīng)的變化。但是，通常僅單個耙式組合器被需要。
常規(guī)地，這些相關(guān)器和相關(guān)處理功能已經(jīng)作為每個耙指的硬件的單獨(dú)實例來實現(xiàn)。因此，例如硬件相關(guān)器可能包括八組上述DPCH耙式硬件以支持多達(dá)八個耙指。硬件通常被使用并且足夠的硬件通常被提供，以迎合最壞情況的場景，雖然這種最壞情況場景可能不經(jīng)常在實際中發(fā)生。該過量供給可能通過切斷到未使用耙指的電源來減輕。
另外的方法在EP 1 107 471A(并且等價的US 2001 036195)中描述，其描述了時分多路復(fù)用耙指。圖4和5，其取自EP‘471A，分別顯示該時分多路復(fù)用耙指1和該耙指的解展頻器6。概括地，接收數(shù)據(jù)的采樣總線經(jīng)由線22將數(shù)據(jù)提供到采樣存儲器2，因此經(jīng)由線28提供到定時調(diào)節(jié)電路4，其將輸出30提供到解展頻電路6，這又提供輸出34到符號存儲器10，其在線36上提供符號數(shù)據(jù)輸出。時分多路復(fù)用耙指1由控制電路19經(jīng)由控制總線21來控制，該控制總線21驅(qū)動提供各自的地址26，38到采樣存儲器2和符號存儲器10的地址控制電路12，16。耙指存儲器18也經(jīng)由線44，45連接到總線21以及連接到精細(xì)定時調(diào)節(jié)電路4，并且經(jīng)由線48，50，52，54連接到解展頻電路6。耙指存儲器8經(jīng)由線42接收來自定時差錯檢測和估計電路14的輸入數(shù)據(jù)。概括地講，定時電路14產(chǎn)生存儲在耙指存儲器18中的精細(xì)(分?jǐn)?shù)片碼周期)和粗糙(整數(shù)片碼周期)的定時數(shù)據(jù)，以提供與每個處理后多路信號相關(guān)聯(lián)的上下文。該上下文數(shù)據(jù)從耙指存儲器189中取出以使得解展頻電路6能夠在控制電路19的控制下時分多路復(fù)用。解展頻電路6，如圖5中所示，包括常規(guī)方式的擴(kuò)頻碼發(fā)生器64，乘法器60，以及加法器62，耙指存儲器存儲待處理的每個多路分量所需的擴(kuò)頻碼。
對于圖4和5的時分多路復(fù)用耙指的更多細(xì)節(jié)，可以參考EP 1 107471A中的描述，其在此特別引用作為參考。
上述時分多路復(fù)用耙指能夠提供多個耙指，但是以需要快速的時鐘頻率為代價。包括這種時分多路復(fù)用耙指的耙式接收器的功耗可以通過當(dāng)它們不需要時不執(zhí)行計算來減少。例如，如果(如上所述)硬件被配置以提供八個耙指并且僅四個主要多路分量存在，不存在多于四個耙指的需要，并且硬件因此可能切斷一半時間。
但是，申請者已經(jīng)認(rèn)識到，更顯著的功率節(jié)省可以通過在操作環(huán)境或用戶需求允許的情況下減少時鐘頻率(也就是同時維持實時處理能力)并且也通過根據(jù)動態(tài)電壓縮放技術(shù)減少電源電壓的組合來實現(xiàn)。因此，例如，如果僅四個耙指是必須的，時分多路復(fù)用硬件連續(xù)地但是以一半頻率的時鐘和電源電壓的伴隨減少來操作。
圖6顯示包括與DVS(動態(tài)電壓縮放)控制結(jié)合的時分多路耙指處理的耙式接收器400的實施方案。
圖6的耙式接收器400的主要元件對應(yīng)于圖3的耙式接收器300的那些。因此，接收的擴(kuò)展頻譜信號首先由接收器濾波器404處理，然后由多個耙式接收器耙指402a，b處理，其輸出在耙式組合器406中組合以提供組合的解調(diào)輸出數(shù)據(jù)信號408。如以前，接收器濾波器404以每片碼n次采樣的速率在數(shù)字化的數(shù)據(jù)上操作，并且耙式組合器406在由每符號k次采樣代表的數(shù)據(jù)上操作。但是，耙指402a，b由以每片碼M×n次采樣的增加數(shù)據(jù)率操作的時分多路復(fù)用耙指電路提供，其中M是已經(jīng)被時分多路復(fù)用的耙指的數(shù)目。因此在圖6中的接收器400中，所有M個耙指402可能由單個時分多路復(fù)用耙指提供，例如圖4中說明的耙指。應(yīng)當(dāng)理解，因此，在圖6中，M個耙指是概念上的，并且僅存在一個物理耙指。
在耙式接收器400中，耙指的數(shù)目M和時分多路復(fù)用耙指402的時鐘頻率是可變的，并且由來自DVS控制器412的控制線410控制。例如在最壞情況的場景中，DVS控制器412可能控制時分多路復(fù)用耙指402以提供用于處理八個多路分量的八個耙指(單個信號的八個分量或者多個信號的多路分量的組)，控制器412控制時分多路復(fù)用處理以每片碼周期8n次采樣的速率操作。但是在可接受信號質(zhì)量水平可以通過處理較少數(shù)目的多路分量，例如唯一或兩個多路分量來提供的情況下，DVS控制器412可能控制時分多路復(fù)用耙指402僅以每片碼n或2n次采樣來操作，以便提供一個或兩個耙指，以提供必需的處理功率以跟上每片碼n次采樣的數(shù)據(jù)輸入。
因為時分多路復(fù)用耙指402的時鐘頻率是可變的(與耙指數(shù)目M一樣)并且可能動態(tài)地改變，緩沖器414提供在時分多路復(fù)用耙指的輸出和耙式組合器406的輸入之間。在圖6中，該緩沖器顯示為耙式組合器406的一部分。因為從耙指到緩沖器414的輸入和從緩沖器到耙式組合器的輸出將不一定是同步的，也就是，在耙指的時鐘頻率和組合器的時鐘頻率之間可能不存在整數(shù)關(guān)系-緩沖器414應(yīng)當(dāng)允許異步讀寫。緩沖器414可能包括例如一個或多個彈性存儲器。
DVS控制器412具有來自耙式組合器406或者來自隨后(基帶)處理階段(圖6中沒有顯示)的輸入，以使得處理后多路分量的電平能夠被監(jiān)控，或者使得一些質(zhì)量參數(shù)例如處理后的信號位出錯率能夠被監(jiān)控。以這種方法，DVS控制器412可以確定，與其他多路分量相比較具有相對低信號電平的多路分量何時被處理，并且然后可以控制時分多路復(fù)用耙指402，以減少耙指的數(shù)目。這使得耙指的數(shù)目能夠改變，使得例如小于閾值信號電平，或者小于出錯率閾值改進(jìn)(或者其他質(zhì)量測量)的多路分量不由接收器執(zhí)行。這又使得時分多路復(fù)用耙指的時鐘頻率能夠減小，當(dāng)耙指的數(shù)目減少而實時處理能力沒有任何顯著損失時。在實施方案中，耙指的數(shù)目可能周期性地增加，以檢查是否任何另外的多路分量需要被處理，或者執(zhí)行路徑搜索，和/或信號質(zhì)量測量，例如BER，可能用作確定時分多路復(fù)用耙指的數(shù)目何時需要增加以維持信號質(zhì)量的觸發(fā)。
如從圖6中可以看到，DVS控制器412也包括電源，其接收來自電池416，通常接收器的電池的電源輸入，并且提供可控制的電壓電源輸出418以提供可控制的電壓電源到至少時分多路復(fù)用耙指402。這使得DVS控制器412能夠減少線418上到時分多路復(fù)用耙指的電源電壓，當(dāng)時鐘頻率(耙指數(shù)目)減少時，以使能動態(tài)電壓縮放的好處。頻率和最小操作電壓的適當(dāng)組合將依賴于使用的硬件，并且可能直接地由例如考慮到計劃操作條件的實驗來確定。作為選擇，適當(dāng)?shù)念l率-電壓對可能理論地計算，例如基于假設(shè)的輸出階段驅(qū)動阻抗和典型的節(jié)點(diǎn)容量，允許一些差錯余度，制造公差和環(huán)境變異。這些技術(shù)的組合可能也例如使用實驗結(jié)果修改理論計算的建議值來使用。
技術(shù)人員將理解，圖6的接收器中的時分多路復(fù)用耙指402可能以具有類似考慮的軟件而不是硬件來實現(xiàn)。作為選擇，時分多路復(fù)用處理可能包括專用硬件和處理器實現(xiàn)的操作的組合。
在更普通的情況下，上述方法可能以其他類型的數(shù)據(jù)處理操作和在其他類型的接收器中使用。因此，在廣義實施方案中，提供一種如圖7的接收器500中所示實現(xiàn)的、組合的時分多路復(fù)用處理和DVS縮放的方法。
參考圖7，其顯示可選地具有多個接收天線502a，b和相應(yīng)rf前端504a，b以及用于分集式接收和/或MIMO信號處理的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器506a，b的廣義通信接收器。模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器506a，b提供輸入到時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理塊508，雖然在其他實施方案中，時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理可能在接收鏈中的隨后階段處執(zhí)行。
概括地講，時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508以時間分片、時分多路復(fù)用、或迭代方式重復(fù)地實現(xiàn)公用數(shù)據(jù)處理操作，以提供數(shù)字信號處理功能。時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508可能包括時分多路復(fù)用硬件，或者時分多路復(fù)用信號處理器控制碼，或者兩者的組合。但是，一般而言，數(shù)據(jù)處理508包括一個或多個(硬件或軟件)處理器508a，工作存儲器508b，以及時鐘/控制電路508c。時鐘/控制電路控制處理功能的許多重復(fù)實現(xiàn)，并且也計時處理功能并且響應(yīng)一個或多個控制信號輸入，以允許該時鐘頻率和重復(fù)實現(xiàn)數(shù)目根據(jù)來自控制器的信號的動態(tài)改變。時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508也具有在實時方案中與到接收器其他單元的DC電源分離的DC電源509，以允許到數(shù)據(jù)處理508的電源電壓不依賴于到接收器其他部分的電源電壓而改變。以這種方法，時鐘頻率，數(shù)據(jù)處理的時分多路復(fù)用實例的數(shù)目以及到數(shù)據(jù)處理的電源電壓可能連帶地并且彼此組合地改變，以實現(xiàn)動態(tài)電壓縮放型功耗減少。
時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理500提供輸出到異步緩沖器510，例如彈性存儲器，其又將來自數(shù)據(jù)處理508的數(shù)據(jù)提供到隨后的數(shù)據(jù)處理階段511，其然后提供數(shù)據(jù)輸出512，例如到進(jìn)一步的基帶數(shù)據(jù)處理。如下面更完全說明的，數(shù)據(jù)處理508可能采取許多形式，包括(但不局限于)干擾消除，均衡例如有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器均衡或turbo解碼/均衡，以及極大似然估計(MLSE)均衡例如維特比均衡。類似地，進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理511可能采取許多形式并且(不限制)將經(jīng)常包括差錯處理例如信息組代碼差錯控制處理，例如Reed-Solomon處理。
繼續(xù)參考圖7，控制處理器516為如上所述連帶的時分多路復(fù)用和DVS控制而提供。因此，控制處理器516具有用于監(jiān)控接收的信號和其他參數(shù)、如圖7中所示的一個或多個輸入。特別地，但是并不限制，處理器516可能具有來自進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理塊511(或者來自時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理518或者來自處理511之后的數(shù)據(jù)處理)、用于確定接收信號參數(shù)例如有效多路分量的數(shù)目，接收信號位出錯率(BER)，和/或接收的信噪比和/或干擾比的輸入528?？刂铺幚砥?16可能也具有例如來自用戶接口的用戶數(shù)據(jù)輸入530，以使得用戶能夠指定操作模式和/或數(shù)據(jù)率/質(zhì)量。在MIMO系統(tǒng)中，例如，一些較高層實體可能基于例如用戶需求指定許多接收天線從而接收的數(shù)據(jù)流以使用?？刂铺幚砥?16可能也具有例如來自基帶數(shù)據(jù)處理階段的控制輸入532，以使得處理能力和功耗依賴于由輸入的數(shù)據(jù)流指定的數(shù)據(jù)類型而相對于彼此平衡，使得例如，更多處理能力可能以差錯靈敏或時間苛刻數(shù)據(jù)例如流媒體(音頻或視頻)數(shù)據(jù)的形式使用。
DC-DC轉(zhuǎn)換器522，例如開關(guān)模式電源連接到接收器的電池524以提供用于提供電源到時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508的可變電壓DC電源526。電源可能提供電池電壓或輸出電平監(jiān)控信號534到控制處理器516，例如以允許當(dāng)電池524低運(yùn)行時自動基于DVS的功率節(jié)省。
控制處理器516也連接到存儲配置數(shù)據(jù)514a，DVS控制初始化代碼514b，時分多路復(fù)用處理監(jiān)控和控制碼514c，以及電源監(jiān)控和控制碼514d的永久性數(shù)據(jù)存儲器514例如閃速RAM，ROM或EPROM。永久性程序存儲器514中的代碼和/或數(shù)據(jù)也可以提供在可移動存儲介質(zhì)515例如計算機(jī)磁盤上。配置數(shù)據(jù)514a可能包括制造商和/或用戶輸入的配置數(shù)據(jù)并且可能包括定義時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508的操作模式的數(shù)據(jù)，默認(rèn)操作模式選擇數(shù)據(jù)，以及期望電池壽命數(shù)據(jù)。操作模式定義可能包括與相關(guān)時鐘頻率和電源電壓一起，定義由數(shù)據(jù)處理508執(zhí)行的許多處理操作指令的參數(shù)；相關(guān)服務(wù)質(zhì)量信息也可能被包括以便于操作模式的選擇。該配置數(shù)據(jù)提供進(jìn)一步的輸入到控制處理器516。
下面進(jìn)一步描述的初始化代碼514b將接收器，尤其數(shù)據(jù)處理508初始化成默認(rèn)操作模式。操作由時分多路復(fù)用處理監(jiān)控和控制碼514c監(jiān)控，以減小(或增加)由數(shù)據(jù)處理508實現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理實例的數(shù)目。監(jiān)控和控制碼514c也與電源監(jiān)控和控制碼514d通信，以通過控制DC-DC轉(zhuǎn)換器522來監(jiān)控和控制到數(shù)據(jù)處理508的電源電壓。該控制處理器516提供第一控制輸出518到數(shù)據(jù)處理508的時鐘/控制單元508c，以控制數(shù)據(jù)處理508的時鐘頻率和數(shù)據(jù)處理實例的數(shù)目，并且第二控制輸出520以控制提供到時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508的電源522的輸出電壓。時鐘頻率，數(shù)據(jù)處理實例的數(shù)目以及數(shù)據(jù)處理電源電壓如上所述根據(jù)基于DVS的技術(shù)連帶地控制。優(yōu)選地，處理器516被配置以根據(jù)環(huán)境(用戶需求，數(shù)據(jù)率，rf環(huán)境等)將電源電壓減小到接收器滿意操作所必需的最小值。
技術(shù)人員將理解，為了簡單，接收器的其他標(biāo)準(zhǔn)單元，例如同步，在圖7中省略以為了清晰。技術(shù)人員將認(rèn)識到，同步，差錯控制等將在通常以常規(guī)方式存在。
圖8～12顯示可以由圖7的時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理塊508以時分多路復(fù)用或迭代方式執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理操作的實例。
在圖8中，由虛線框600包圍的單元包括由圖7的處理508提供的時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理的功能表示。因此，時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理提供多個M個耙指604a，b，c以及響應(yīng)控制輸入606的公用時鐘和控制電路602。時分?jǐn)?shù)據(jù)處理600可能包括如上所述時分多路復(fù)用耙指或者一些其他時分多路復(fù)用耙指處理實現(xiàn)。
在另一種實施方案中，圖7的接收器500可能實現(xiàn)包括干擾消除的耙式接收器。這種接收器在下面更詳細(xì)地描述，再次，包括在虛線框621中的一些或全部信號處理功能可能由時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理，在控制輸入623的控制下提供，以控制數(shù)據(jù)處理的時鐘頻率和處理的數(shù)據(jù)路徑的數(shù)目。
為了便于較高數(shù)據(jù)率服務(wù)的支持，已知在基站處使用多路訪問干擾(MAI)抑制以改進(jìn)上行線路。多路訪問干擾產(chǎn)生，因為從不同用戶接收的信號的擴(kuò)頻碼通常不完全正交?；局械母蓴_消除(IC)接收器因此試圖估計從接收信號中扣除的多路訪問干擾分量，并行地跨越所有用戶或者順序地。被消除的多路訪問干擾是兩個接收信號的多路分量之間的干擾。
圖9顯示提供有芯片級干擾消除的擴(kuò)展頻譜耙式接收器620的實例。圖9的一般配置適合于消除來自3G系統(tǒng)公用信道例如早期描述的CPICH，SCH和PCCPCH信道的干擾。圖9的接收器的單元和體系結(jié)構(gòu)也可以包括在其他更復(fù)雜的擴(kuò)展頻譜接收器中。通常從控制信道到專用數(shù)據(jù)信道的干擾貢獻(xiàn)將被移除，因為控制信道的信號功率可能比專用數(shù)據(jù)信道高，但是原則上，該技術(shù)可以用來移除來自控制信道的專用信道干擾。圖9的接收器被配置以抑制從具有一個擴(kuò)頻碼的一個信道，例如控制信道到具有另一個基本上正交的擴(kuò)頻碼的另一個信道，例如專用信道的干擾。但是因為代碼基本上正交，不需要在多路分量內(nèi)將一個信號從另一個中減去，因為，對于第一次近似，多路分量中不存在干擾，因為所有信號正交。但是，正交性的缺乏出現(xiàn)在多路分量之間，因為這些分量從發(fā)送器采取不同路徑因此以不同的延遲到達(dá)接收器，并且這是圖9的接收器打算抑制的主要干擾-在兩個不同多路分量中，具有到達(dá)接收器的、概念上正交的擴(kuò)頻碼的兩個信號之間的干擾。
更詳細(xì)地參考圖9，如以前，接收器包括以常規(guī)擴(kuò)展頻譜接收器形式的天線622和降頻轉(zhuǎn)換器(沒有顯示)。接收的信號然后傳遞到干擾估值624，代碼偏移量追蹤塊626，信道估值塊628，以及經(jīng)由延遲元件630和干擾消除單元632傳遞到多個耙指634。代碼偏移量追蹤塊626追蹤接收信號的N個多路分量，為干擾估值624和為耙指634以及為多個再擴(kuò)頻器636提供N個輸出。N個多路分量的每個具有與其相關(guān)的不同延遲，從而代碼追蹤塊626被配置以有效地提供N個追蹤回路，每個對于將由耙式接收器處理的每個多路分量。以類似的方式，信道估值628提供多個N個信道估值輸出，一個對于待處理的每個多路分量。信道估值628包括多個CPICH代碼發(fā)生器和相應(yīng)多個解展頻器，因此優(yōu)選地也接收來自代碼偏移量追蹤塊626的N個代碼追蹤輸入(沒有顯示)。因此信道估值628可能以常規(guī)方式，例如使用多個信道估值來操作，每個參考圖2來描述。
干擾估值624的功能是提供相關(guān)發(fā)送信號的估值，以信號被調(diào)制的符號級。在CPICH的估值是必需的情況下，干擾估值實際上可以省去，因為CPICH信號的解展頻版本概括地講與由信道估值628提供的信號相同。在來自更復(fù)雜信號的干擾被估計的情況下，干擾估值可能包括多個耙指或者有效地另一個耙式接收器。因此應(yīng)當(dāng)理解，干擾估值將需要來自代碼追蹤器626的輸入，對于干擾估值的每個耙指，以及來自信道估值628的輸入，以將信道估值應(yīng)用到耙指輸出，在更復(fù)雜信號例如PCCPCH或多碼信號被估計的情況下。干擾估值具有輸出625，其可能包括例如來自耙式接收器組合器的硬位判斷輸出的單個位線，或者它可能包括多個位線，其包括例如來自干擾估值624中多個耙指的各自輸出。在該后者情況下，來自信道估值628的輸入可能不由干擾估值624需要，因為信道估值可能隱含在軟位判斷輸出中。也應(yīng)當(dāng)理解，在干擾估值624包括耙式接收器的情況下，該接收器不需要具有相同數(shù)目的耙指和耙指634的數(shù)目。
來自干擾估值624的輸出625提供并且輸入到多個再擴(kuò)頻器636。輸出(或多個輸出)625包括一個或多個傳輸信號例如CPICH，PCCPCH等，在符號級的一個(或多個)估值。這些由再擴(kuò)頻器636再擴(kuò)展，具有由耙指634解碼的不同多路分量的適當(dāng)延遲以提供多個干擾估計輸出，每個包括具有與從發(fā)送器到接收器的多路分量延遲相對應(yīng)的延遲的適當(dāng)傳輸信號的估值。但是，多路分量并不都以相同的信號電平(或者相位)到達(dá)接收器，因此通過在多個乘法器638中將估值與來自信道估值628的相應(yīng)輸出相乘來對多路分量的相對功率做校正。結(jié)果是多個干擾估值640，優(yōu)選地一個對于將由耙指634處理的接收信號的每個多路分量。
多個干擾估值信號640提供多個輸入到干擾消除單元632。到干擾消除單元632的另一個輸入642由接收的信號提供，由延遲單元630延遲以考慮由干擾估計過程引入的延遲。干擾消除單元632具有多個輸出644，一個對于每個多路分量，包括相關(guān)干擾估值已經(jīng)從其中扣除或抑制的多個輸入信號版本。概括地講，從每個多路分量中，來自所有其他多路分量的估計的干擾貢獻(xiàn)被抑制(不需要去除來自多路分量自身的估值，因為在任何一個多路分量中，信號基本上正交)。干擾消除單元632的輸出644提供輸入到耙指634，每個輸出提供到相應(yīng)的耙指。耙指也具有每個來自代碼追蹤塊626和來自信道估值628的一個輸入，使得每個耙指具有相關(guān)干擾估值已經(jīng)從其中抑制的輸入，以及適合于耙指正在處理的多路分量的信道和代碼追蹤偏移量。耙指634具有N個耙指輸出646，其提供輸入到耙式組合器648，其又提供組合(干擾抑制)的輸出信號649。耙式組合器648可能以任何常規(guī)方式例如等增益合并或最大比值合并來操作。
圖9的接收器說明公用信道干擾抑制的一般形式，其中概括地講干擾貢獻(xiàn)被估計，再擴(kuò)展，然后從期望信號中扣除。概括地講，代碼追蹤器626計算一個代碼相對于另一個的延遲，然后這由適當(dāng)?shù)男诺拦乐导訖?quán)并扣除。在“干擾”信號使用數(shù)據(jù)來調(diào)制的情況下，干擾估值624確定該數(shù)據(jù)是什么的估值，使得數(shù)據(jù)可以適當(dāng)?shù)卦贁U(kuò)展。但是，在“干擾”信號未調(diào)制，從而不承載任何數(shù)據(jù)的情況下，這一步可以被省略。應(yīng)當(dāng)理解，某種形式的代碼追蹤必須應(yīng)用到接收的信號，雖然在輸入信號已經(jīng)被處理之后重復(fù)代碼追蹤以提供相關(guān)多路延遲的更準(zhǔn)確確定也是可能的。這種較遲、提高的估值將被確定，優(yōu)選地不在多路分量中從彼此消除正交信號，因為這些基本上不相互干擾，并且因為如果例如CPICH導(dǎo)頻信號在處理中的早期階段整個去除，該信號將隨后對于代碼追蹤器鎖定到其上不可用。
因此技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，圖7的時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508可能用到例如W-CDMA中的公用信道干擾消除。這種過程包括許多操作，其復(fù)雜度由多路條件和/或待消除的信道數(shù)目來確定，其通常隨著時間而變化。因此，上述DVS型技術(shù)可能應(yīng)用以使得給定特定配置的功耗達(dá)到最小。
接下來參考圖10，其顯示基本信道均衡訓(xùn)練過程650，其中訓(xùn)練信號651應(yīng)用到數(shù)據(jù)信道652例如rf數(shù)據(jù)信道，并且也應(yīng)用到基于有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器的均衡器結(jié)構(gòu)654。FIR濾波器提供輸出664，其與在信道652上接收的信號相比較665，以提供用來調(diào)節(jié)均衡器654的參數(shù)，使得當(dāng)均衡器應(yīng)用到接收數(shù)據(jù)時，通過信道652傳輸?shù)男Ч梢员谎a(bǔ)償?shù)恼`差信號。濾波器654包括一系列單位時間延遲656a，b，c，d，每個提供輸出到可變增益塊658a，b，c，d，其輸出被總和660a，b，c以提供濾波器輸出664。所有這將由技術(shù)人員理解。
在圖10的濾波器/均衡器結(jié)構(gòu)中，濾波器長度(單位時間延遲和增益塊乘法器的數(shù)目)由信道652的長度或延遲擴(kuò)展來確定。因此在時分多路復(fù)用實現(xiàn)中，虛線框654中功能的一個或多個，例如增益系數(shù)乘法658，可能被時分多路復(fù)用以提供濾波器可調(diào)節(jié)的配置，并且特別地，提供濾波器可變的長度。以這種方法，濾波器的長度可以與信道的長度相匹配。如果低于指定最大值的信道跨度被觀察，操作例如訓(xùn)練后的系數(shù)乘法和/或系數(shù)更新的數(shù)目可以減少，并且處理時鐘頻率相應(yīng)地降低。這使得到時分多路復(fù)用處理的電源電壓也能夠減小，從而提供DVS型功耗減少。濾波器系數(shù)計算的時分多路復(fù)用實現(xiàn)可能由時鐘/控制單元662控制以控制均衡器654的配置和時鐘處理頻率。
雖然圖10具體地說明訓(xùn)練過程，本發(fā)明的實施方案也可能應(yīng)用于訓(xùn)練后的濾波器操作，例如多路復(fù)用量依賴于信道跨度。
圖11顯示turbo均衡器的概括框圖，其中虛線框670中功能的一些或全部可以由時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理，例如圖7的數(shù)據(jù)處理508實現(xiàn)。
如技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，概括地講，turbo均衡包括迭代處理，其中初始均衡階段672后面是將來自均衡器672的輸出數(shù)據(jù)提供到解碼器676的去交織器674，解碼器的輸出由交織器678再次交織并且為檢測過程提供另外的明確信息。在turbo均衡的情況下，均衡器672和解碼器672提供(記錄)包括傳輸代碼字軟估值的似然值輸出。數(shù)據(jù)符號上信道響應(yīng)的效應(yīng)與對糾錯碼類似地處理，典型地軟輸出維特比算法(SOVA)用于二者。Turbo均衡實現(xiàn)接近于最佳結(jié)果，但是再次技術(shù)的復(fù)雜度隨著信道延遲擴(kuò)展的大小和使用的符號字母表而顯著變化。簡化的turbo均衡過程的實例在Tuchler et al.(Minimum Mean SquaredError Equalization Using A-Priori Information，Michael Tuchler，Andrew Singer，RalfKoetter，IEEE Transactions on Signal Processing，vol.50，pp.673-683，March 2002)(Tuchler等人，使用先驗信息的最小均方誤差均衡，Michael Tuchler；Andrew Singer；RalfKoetter；關(guān)于信號處理的IEEE學(xué)報，vol.50，pp.673-683，2002年3月)中描述。
再次，虛線框670中過程的一些或全部可能使用圖7的數(shù)據(jù)處理階段508的重復(fù)數(shù)據(jù)處理過程來實現(xiàn)。本發(fā)明的類似實施方案可能應(yīng)用于在兩個解碼器之間重復(fù)的turbo解碼器。如技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，重復(fù)接收器技術(shù)使用每個重復(fù)許多操作，并且許多重復(fù)被需要以提供可接收的服務(wù)質(zhì)量。所需重復(fù)的確切數(shù)目可能難以預(yù)測，并且對于turbo解碼器，例如，六個或七個重復(fù)經(jīng)常根據(jù)近似最佳性能所必需的來指定。但是，實際上，存在非常小數(shù)目的重復(fù)例如僅一個或兩個重復(fù)將對于適當(dāng)?shù)男阅芤炎銐虻拇螖?shù)。有用重復(fù)的數(shù)目可能因服務(wù)質(zhì)量需求并且隨著局部rf條件例如信道條件、噪聲條件、干擾條件等而改變。因此，在較小數(shù)目的重復(fù)足夠的情況下，turbo均衡-解碼模塊670可能以較低的時鐘頻率從而來自較低電源電壓來運(yùn)行，以實現(xiàn)DVS型功率節(jié)省。實際上，在主要環(huán)境下可接收的重復(fù)數(shù)目可以以各種方法確定，包括(但不局限于)從先前接收并解碼的數(shù)據(jù)例如先前數(shù)據(jù)塊，代碼字或幀中推測可接受重復(fù)數(shù)目。圖11的時分多路復(fù)用turbo均衡器-解碼器功能670可能沿著與上述軟管類似的線、由時鐘/控制單元679控制，如所示。
圖12顯示MLSE數(shù)據(jù)處理操作的另一個實例，包括可能在圖7的接收器500中時分多路復(fù)用的功能。它可能代表均衡器或解碼器例如維特比解碼器。
概括地講，MLSE(極大似然序列估值)均衡器例如維特比均衡器試圖做符號序列而不是依次在每個符號上的決定。更詳細(xì)地，所有可能的接收序列在接收器處計算并且與信道估值卷積。該卷積處理的輸出然后與實際觀察相比較，并且接收信號和所有可能序列之間的誤差被發(fā)現(xiàn)。在分析下表現(xiàn)出相對于接收采樣信號的最小誤差的期望數(shù)據(jù)的組合被存儲，變成該節(jié)點(diǎn)或狀態(tài)的所謂存留路徑的部分。
該過程繼續(xù)長達(dá)預(yù)先確定數(shù)目的狀態(tài)，或者作為選擇，直到完整的信息分組已經(jīng)被接收。在過程結(jié)束時，表現(xiàn)出最小誤差的序列被轉(zhuǎn)動，存留路徑和由該路徑定義的狀態(tài)序列看作傳輸數(shù)據(jù)的最佳估值，因此變成解碼的接收數(shù)據(jù)。當(dāng)所有可能狀態(tài)的存留路徑會聚時，在其之后做決定的預(yù)先確定長度或截斷深度可以采取。這通常取信道跨度的倍數(shù)，例如五到十倍的跨度。
由MLSE均衡器執(zhí)行的功能在圖12中概括，并且虛線框680中的一些或全部功能可能由圖7的接收器500中的時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508執(zhí)行。參考圖12，分支度量處理器682確定重復(fù)n-1處序列的先前狀態(tài)與給定先前狀態(tài)重復(fù)n處的當(dāng)前可能狀態(tài)之間每個可能對的分支度量。分支度量處理器682例如基于最小平方誤差度量，使用來自信道估計塊686的信道估值，計算分支度量假設(shè)序列。對于每種當(dāng)前狀態(tài)，提供最小度量的先前狀態(tài)選作下一個當(dāng)前狀態(tài)的先前狀態(tài)，并且誤差度量增加到先前路徑的度量。路徑可以在格子圖上表示，并且當(dāng)在許多重復(fù)上追蹤返回時會聚。因此MLSE均衡器的復(fù)雜度隨著所使用符號字母表中符號數(shù)目N以及隨著信道路徑的數(shù)目(也就是符號周期中的信道長度L)按指數(shù)規(guī)律增加。對于作為解碼數(shù)據(jù)來自均衡器的輸出的候選序列最終由序列估計處理器684選擇。
MLSE均衡器可以想起狀態(tài)機(jī)，其中狀態(tài)空間的大小由信道存儲器確定。包括MLSE均衡處理的重復(fù)計算可能在硬件中時分多路復(fù)用或者使用運(yùn)行在數(shù)字信號處理器上的軟件來實現(xiàn)。特別地，虛線框680中的分支度量處理器計算可能被時分多路復(fù)用，雖然在一些實施方案中，序列估計過程也可能以時分多路復(fù)用的方式執(zhí)行。從前述討論中應(yīng)當(dāng)理解，待執(zhí)行的分支度量和/或序列估計計算隨著使用的符號字母表，并且特別地隨著信道長度而變化，因此MLSE均衡器(也就是其符號字母表和/或信道長度)的實現(xiàn)可能根據(jù)操作條件而改變。特別地當(dāng)信道存儲器小時，也就是當(dāng)延遲擴(kuò)展低時，MLSE操作的功耗通過減少M(fèi)LSE均衡器的時鐘脈沖速度并且應(yīng)用基于DVS的技術(shù)以減小到均衡器的電源電壓來減少。
上述基于DVS的技術(shù)特別地適用，當(dāng)應(yīng)用具有自適應(yīng)調(diào)制的MLSE均衡時，當(dāng)狀態(tài)數(shù)目而不是格子深度改變時。如果例如調(diào)制從BPSK->QPSK->8PSK而改變，狀態(tài)的數(shù)目從2變到8，因此時分多路復(fù)用實現(xiàn)中的處理變成四倍快。在這種情況下，電源電壓可以依賴于(調(diào)制)狀態(tài)的數(shù)目或調(diào)制符號字母表的大小來調(diào)節(jié)。
現(xiàn)在參考圖13，其顯示在圖7的接收器500中使用的時鐘頻率控制-動態(tài)電壓縮放過程的操作的流程圖。
在步驟S700，控制處理器516例如適用存儲的配置數(shù)據(jù)514a初始化操作模式，并且在控制線518上輸出數(shù)據(jù)以設(shè)置時分多路復(fù)用處理508的時鐘脈沖速度和數(shù)據(jù)處理實例的數(shù)目，并且在線520上輸出到電源522的控制數(shù)據(jù)以在線526上設(shè)置數(shù)據(jù)處理508的DC電源電壓。然后，在步驟S702，處理器516從線528，530，532和534的一個或多個中讀出控制數(shù)據(jù)，并且可選地從存儲器514中讀出進(jìn)一步的配置數(shù)據(jù)，然后在步驟S704確定功率節(jié)省是否可用。步驟S704的確定可能包括例如由時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508實現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理實例的數(shù)目與如從輸入到控制處理器516的數(shù)據(jù)中預(yù)測或確定的數(shù)據(jù)處理實例的預(yù)測或確定數(shù)目的比較。
如果在步驟S704，功率節(jié)省可能，那么在步驟S706，處理器516例如通過讀取存儲在存儲器514中的一組預(yù)先確定操作模式中一個的頻率和電壓數(shù)據(jù)，來選擇具有數(shù)據(jù)處理508的減少時鐘頻率和電源電壓的新的操作模式。該數(shù)據(jù)然后寫到時分多路復(fù)用數(shù)據(jù)處理508并且寫到電源522以設(shè)置新的操作參數(shù)，并且過程返回到步驟S702以再次讀取控制數(shù)據(jù)。
如果在步驟S704，功率節(jié)省不可用，處理器516然后在步驟S708檢查是否存在增加數(shù)據(jù)處理508的時鐘頻率(從而電源)以允許增加數(shù)目的數(shù)據(jù)處理實例的需要。增加數(shù)目實例的需要可能由例如低于可接受位出錯率或其他質(zhì)量測量來確定。如果在步驟S708，確定存在增加功率處理器516的需要，在步驟S710，例如通過從存儲器514中讀取新的模式的數(shù)據(jù)來選擇具有增加時鐘頻率和電源電壓的新操作模式，并且通過使用各自的控制線518和520將適當(dāng)?shù)目刂茢?shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)處理508和電源522中來配置接收器500以該模式操作。如果，另一方面，在步驟S708，確定不存在增加到數(shù)據(jù)處理508的時鐘頻率(從而電源)的需要，系統(tǒng)循環(huán)返回步驟S702。
技術(shù)人員將認(rèn)識到，本發(fā)明的上述實施方案提供許多優(yōu)點(diǎn)，包括減少的總體接收器功耗，并且因為時分多路復(fù)用處理，在許多情況下減少的硬件大小。本發(fā)明的實施方案也提供增加的靈活性以幫助接收器適應(yīng)改變多路環(huán)境。在一些情況下，例如耙式接收器的情況，這又允許實際上更高規(guī)格接收器的實現(xiàn)，而不顯著增加或者甚至減少的功耗和硬件需求。在耙式接收器實施方案中，這對于耙式接收器路徑搜索器的實現(xiàn)特別有利。
本發(fā)明實施方案的應(yīng)用已經(jīng)具體參考無線通信的接收器來討論，但是本發(fā)明的實施方案也可以在低功率處理是重要的非無線應(yīng)用中使用，例如磁和/或光盤驅(qū)動器讀頭電路。無疑，可能其他有效的備選方案將由技術(shù)人員想到，并且應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于描述的實施方案并且包括位于附加到這里的權(quán)利要求的本質(zhì)和范圍內(nèi)、對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的修改。
權(quán)利要求
1.一種減少數(shù)據(jù)接收器中的功耗的方法，該接收器被配置以使用重復(fù)實現(xiàn)的基本上相同的第一數(shù)據(jù)處理單元來處理接收的信號，所述重復(fù)的頻率由所述第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率來確定，該方法包括確定所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的重復(fù)數(shù)目；根據(jù)所述確定的重復(fù)數(shù)目處理所述接收信號；響應(yīng)功率節(jié)省控制信號調(diào)節(jié)所述重復(fù)數(shù)目；以及響應(yīng)所述控制信號連帶地減小到所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述時鐘頻率和電源電壓，以減少所述接收器功耗。
2，根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接收器被配置以基本上實時地處理所述信號，并且其中所述接收器功耗減少，同時維持所述基本上實時處理能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述接收器具有配置以輸入來自所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)的隨后數(shù)據(jù)處理單元，并且其中該方法還包括將來自所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)寫到存儲器中，并且在提供所述數(shù)據(jù)到所述隨后數(shù)據(jù)處理單元之前，從所述存儲器中異步地讀出來自所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的所述數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3的方法，其中所述控制信號響應(yīng)期望或確定的接收信號質(zhì)量，噪聲和/或干擾電平，以及期望功耗參數(shù)中的一個或多個。
5.根據(jù)任何一個前面權(quán)利要求的方法，其中所述時鐘頻率和電源電壓的所述連帶減少包括從存儲在接收器中的一組時鐘頻率-電源電壓組合中選擇時鐘頻率和電源電壓組合。
6.根據(jù)任何一個前面權(quán)利要求的方法，還包括響應(yīng)第二控制信號增加所述重復(fù)數(shù)目；以及響應(yīng)所述第二控制信號連帶地增加所述時鐘頻率和所述電源電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任何一個的方法，其中所述接收器是耙式接收器并且所述第一數(shù)據(jù)處理單元包括所述耙式接收器的至少時分多路復(fù)用相關(guān)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述第一數(shù)據(jù)處理單元包括所述耙式接收器的時分多路復(fù)用耙指。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任何一個的方法，其中所述第一數(shù)據(jù)處理單元包括turbo均衡器或turbo解碼器的至少一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任何一個的方法，其中所述數(shù)據(jù)處理單元包括所述接收器的干擾消除器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～6的方法，其中所述數(shù)據(jù)處理單元包括所述接收器的有限脈沖響應(yīng)濾波器或均衡器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～6的方法，其中所述數(shù)據(jù)處理單元包括所述接收器的極大似然序列估值信道均衡器。
13.當(dāng)運(yùn)行時實現(xiàn)任何前面權(quán)利要求的方法的處理器控制碼。
14.一種承載權(quán)利要求13的處理器控制碼的數(shù)據(jù)載體。
15.一種數(shù)據(jù)接收器的功率控制器，該接收器被配置以使用重復(fù)實現(xiàn)的基本上相同的第一數(shù)據(jù)處理單元來處理接收的信號，所述重復(fù)的頻率由所述第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率來確定，該功率控制器包括用于確定所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的重復(fù)數(shù)目的裝置；用于響應(yīng)功率節(jié)省控制信號來調(diào)節(jié)所述重復(fù)數(shù)目的裝置；以及用于響應(yīng)所述控制信號連帶地減小到所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述時鐘頻率和電源電壓以減少所述接收器功耗的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的功率控制器，其中所述接收器具有配置以輸入來自所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)的隨后數(shù)據(jù)處理單元，并且其中控制器還包括緩沖器，其配置以存儲來自所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的所述數(shù)據(jù)，并且配置以允許與所述存儲異步地讀取來自所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的所述數(shù)據(jù)，以便提供到所述隨后數(shù)據(jù)處理單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的功率控制器，其中所述接收器是耙式接收器并且所述第一數(shù)據(jù)處理單元包括所述耙式接收器的至少時分多路復(fù)用相關(guān)器，優(yōu)選地所述耙式接收器的時分多路復(fù)用耙指。
18.一種接收器，其包括根據(jù)權(quán)利要求15、16、或17的功率控制器。
19.一種用于數(shù)據(jù)通信鏈路的接收器，該接收器被配置以使用重復(fù)實現(xiàn)的基本上相同的第一數(shù)據(jù)處理單元基本上實時地處理接收的信號，所述重復(fù)的頻率由所述第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率來確定，該接收器包括連接到存儲處理器可實現(xiàn)指令的指令存儲器的控制存儲器，該指令包括用于控制接收器以實現(xiàn)下列操作的指令重復(fù)地實現(xiàn)所述第一數(shù)據(jù)處理單元；調(diào)節(jié)所述實現(xiàn)的重復(fù)數(shù)目；以及根據(jù)所述調(diào)節(jié)連帶地控制到所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述時鐘頻率和電源電壓以控制所述接收器的功耗。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的接收器，還包括配置以輸入來自所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)的隨后數(shù)據(jù)處理單元；以及彈性存儲器，以存儲來自所述第一數(shù)據(jù)處理單元的所述重復(fù)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)，用于異步地提供到所述隨后數(shù)據(jù)處理單元。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20的接收器，其中所述接收器是耙式接收器，并且所述第一數(shù)據(jù)處理單元包括所述耙式接收器的至少時分多路復(fù)用相關(guān)器，優(yōu)選地所述耙式接收器的時分多路復(fù)用耙指。
22.一種承載權(quán)利要求19的處理器可實現(xiàn)指令的數(shù)據(jù)載體。
全文摘要
本發(fā)明一般地涉及減少功耗的信號處理方法和裝置，尤其涉及用于連帶地控制接收器中的電源電壓和時鐘頻率以減少功耗的技術(shù)。一種減少數(shù)據(jù)接收器的功耗的方法被描述。該接收器被配置以使用基本上相同第一數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)來處理接收的信號，重復(fù)頻率由第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率來確定。該方法包括確定第一數(shù)據(jù)處理單元的重復(fù)實現(xiàn)的重復(fù)數(shù)目，根據(jù)確定的重復(fù)數(shù)目處理接收信號，響應(yīng)功率節(jié)省控制信號調(diào)節(jié)重復(fù)數(shù)目，以及響應(yīng)控制信號連帶地減小到第一數(shù)據(jù)處理單元的時鐘頻率和電源電壓以減少接收器功耗。
文檔編號G06F1/32GK1703663SQ20038010051
公開日2005年11月30日 申請日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者邁克爾·P·費(fèi)頓, 安東尼·C·多爾文 申請人:株式會社東芝