降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:16220077 阅读:43 留言:0更新日期:2017-09-16 02:26
本发明专利技术提供了一种降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法及装置,该方法包括:多天线数据先输入到数据缓存器,再输出到MIMO检测器;根据所述数据缓存器输出的信号,电源管理模块执行对所述MIMO检测器的上电操作流程;所述MIMO检测器完成预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,关断MIMO检测器的电源。解决现有技术中的终端基带芯片中MIMO检测器的功耗过大的问题。

Method and device for reducing power consumption of terminal chip MIMO detector

The invention provides a device and method for reducing power consumption of terminal chip MIMO detector, the method comprises: a multi antenna data input to the first data buffer, and then output to the MIMO detector; according to the signal output of the data buffer, power management module for the MIMO detector on the electrical operation process; the MIMO detector complete all the data of the MIMO frame length of a predetermined number of detection, off power MIMO detector. The utility model solves the problem that the power consumption of the MIMO detector in the terminal baseband chip in the prior art is too large.

【技术实现步骤摘要】
降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法及装置
本专利技术涉及通信
,尤其涉及一种降低LTE(LongTermEvolution,长期演进)终端芯片MIMO(Multiple-InputMultiple-Output,多输入多输出)检测器功耗的方法及装置。
技术介绍
高速无线数据接入业务与用户数量的迅速增长,需要更高速率、更大容量的无线链路的支持,而决定无线链路传输效能的最根本因素在于信道容量。多天线空间复用MIMO技术有效提高了信道容量,是LTE系统的核心技术。对于空间复用MIMO系统的检测,现有的检测算法主要包括线性检测、序列干扰抵消(SIC)检测、最大似然检测(ML)。线性信号检测算法是将自目标发射天线的期望信息流当作有用信息,同时把其他发射信号当做干扰,最小化或消除来自其他发射天线的干扰信号。基本的线性检测算法包括迫零方法和最小均方误差方法。SIC算法是基于线性检测,采用了非线性的干扰抵消策略,将发射信号逐级解调。线性检测直接将其他信号当作噪声滤除,没有有效利用多天线的信道增益,SIC将其他天线的信号逐级引入,一次将多天线之间的干扰消除直至最后一个天线的信号解调。SIC利用逐次迭代的方法,相比线性检测较大地提高了系统的分级增益。线性检测检测算法和SIC算法的硬件实现复杂度比较低,但是二者在衰落严重的无线信道下性能很差,与ML检测算法的性能有较大的差距。ML检测方法计算接收信号和所有可能向量之间的欧几里得距离,并找到一个最小的距离。当所有的发射向量等可能时,ML方法达到最大后验概率(MAP)检测的最佳性能。终端侧天线数目的增多会提高MIMO检测算法的实现复杂度。尤其对性能较好的ML算法,它的计算复杂度随调制阶数和天线数量的增加而急剧上升。随着LTE技术的不断演进,终端侧使用的电线数目越来越多,R10版本中终端已经达到四根天线。在终端侧基带芯片的面积、功耗开销中,MIMO检测器占据了越来越高的比例。降低基带芯片中MIMO检测器的功耗对于降低基带芯片整体功耗意义重大。对于移动设备而言,性能很重要,但影响移动设备竞争力的主要因素还是电池的寿命,尤其在LTE终端市场更是如此。终端芯片的能耗开销决定了一台终端的电池寿命。具体到TD-LTE终端基带芯片而言,操作模式可分为关机、待机、工作等几个状态,其功耗可分为待机功耗和工作功耗。目前的基带芯片设计方案中,终端在待机状态下,基带会关闭大部分功能模块以节省功耗,延长电池寿命。而在工作模式下,主要采用门控时钟、高阈值晶体管来降低功耗开销。现有降低功耗的方法在较早的半导体CMOS工艺技术条件下是非常有效的。但在目前较先进的半导体CMOS工艺(如28nm,14nm工艺)中,用门控时钟、高阈值晶体管等方法来降低工作模式下的功耗的方法会遇到新的问题。半导体CMOS电路的功耗来源主要有三种:动态功耗:晶体管在信号翻转过程产生的功耗;短路功耗:是指PMOS管和NMOS管同时导通产生的功耗;静态功耗:晶体管在没有任何活动时,泄露电流所消耗的功耗。在较早的半导体工艺技术条件下,晶体管漏电流是极其微小的,静态功耗基本忽略不计。而在深亚微米的设计中,器件特征尺寸不断减小,器件阈值电压也不断减小,按比例缩小理论导致的漏电功耗越来越大。CMOS器件的漏电主要包括亚阈值漏电和栅极漏电。其中亚阈值漏电对温度变化还十分敏感,温度升高会带来漏电功耗的大幅度增加。目前的基带芯片设计方案中,待机模式时关闭大部分功能模块电源,相应模块不再消耗能量。而工作模式时主要采用门控时钟减低动态功耗、采用高阈值晶体管来降低静态功耗。相对于低阈值晶体管,高阈值晶体管在一定程度上降低了静态功耗,但其漏电功耗仍然占据晶体管功耗的较大比例。此外,高阈值晶体管的延迟较大,在高速电路设计中使用比例较低。因此,在深亚微米的设计中,传统采用低阈值晶体管降低的静态功耗的方法具有很大局限性。在实现本专利技术过程中,专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:目前LTE终端芯片都采用先进的深亚微米工艺制造。门控时钟的方法无法降低静态功耗;而高阈值晶体管方法的局限性大。在工作状态下,如何抑制MIMO检测器的静态功耗快速增长是一个挑战。
技术实现思路
针对现有技术中的终端基带芯片中MIMO检测器的功耗过大问题,传统方法无法有效抑制静态功耗的快速增长的问题,本专利技术的实施例提出一种降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法及装置。依据本专利技术的一个方面,提供了一种降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法,所述方法包括:多天线数据先输入到数据缓存器,再输出到多输入多输出MIMO检测器;根据所述数据缓存器输出的信号,电源管理模块执行对所述MIMO检测器的上电操作流程;所述MIMO检测器完成预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,关断MIMO检测器的电源。可选地,所述根据所述数据缓存器输出的信号,电源管理模块执行对所述MIMO检测器的上电操作流程,包括:当缓存数据超过预定数量的子帧时间长度后,数据缓存器输出第一信号至所述电源管理模块,所述电源管理模块根据所述第一信号开启所述MIMO检测器的电源;当缓存数据达到预定数量的帧时间长度时,数据缓存器输出第二信号至所述电源管理模块,所述电源管理模块根据所述第二信号配置所述MIMO检测器的工作参数,然后所述MIMO检测器进行MIMO数据检测,并输出检测数据。可选地,所述电源管理模块根据所述第二信号配置所述MIMO检测器的工作参数,包括:所述电源管理模块根据所述第二信号复位所述MIMO检测器,然后所述MIMO检测器进行初始化工作,用小于预定的时间数值的时间配置所述MIMO检测器的工作参数。可选地,所述预定的时间数值为30~50纳秒。可选地,所述预定数量的帧时间长度为1帧。可选地,所述MIMO检测器完成预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,关断所述MIMO检测器的电源,包括:MIMO检测器完成所述预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,输出第三信号至所述电源管理模块;所述电源管理模块根据所述第三信号,关断所述MIMO检测器的电源。依据本专利技术的另一个方面,还提供了一种降低终端芯片MIMO检测器功耗的装置,所述装置包括:数据缓存器、电源管理模块和MIMO检测器,其中,数据缓存器接收多天线数据,并缓存接收到所述多天线数据;在完成预定数量的帧时间长度的数据缓存后,电源管理模块开启所述MIMO检测器的电源,所述MIMO检测器进行MIMO数据检测,并输出检测数据,在所述MIMO检测器完成所述预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,所述电源管理模块关断所述MIMO检测器的电源。可选地,当所述数据缓存器缓存数据超过预定数量的子帧时间长度后,所述数据缓存器输出第一信号至所述电源管理模块,所述电源管理模块根据所述第一信号开启所述MIMO检测器的电源;当所述数据缓存器缓存数据达到预定数量的帧时间长度时,所述数据缓存器输出第二信号至所述电源管理模块,所述电源管理模块根据所述第二信号配置所述MIMO检测器的工作参数,所述MIMO检测器进行MIMO数据检测,并输出检测数据。可选地,所述MIMO检测器根据所述第二信号进行复位,然后进行初始化工作,用小于预定的时间数值的时间配置工作参数。可选地,所述MIMO检测器完成所述预定数量的本文档来自技高网
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降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法及装置

【技术保护点】
一种降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法,其特征在于,所述方法包括:多天线数据先输入到数据缓存器,再输出到多输入多输出MIMO检测器;根据所述数据缓存器输出的信号,电源管理模块执行对所述MIMO检测器的上电操作流程;所述MIMO检测器完成预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,关断MIMO检测器的电源。

【技术特征摘要】
1.一种降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法,其特征在于,所述方法包括:多天线数据先输入到数据缓存器,再输出到多输入多输出MIMO检测器;根据所述数据缓存器输出的信号,电源管理模块执行对所述MIMO检测器的上电操作流程;所述MIMO检测器完成预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,关断MIMO检测器的电源。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述数据缓存器输出的信号,电源管理模块执行对所述MIMO检测器的上电操作流程,包括:当缓存数据超过预定数量的子帧时间长度后,所述数据缓存器输出第一信号至所述电源管理模块,所述电源管理模块根据所述第一信号开启所述MIMO检测器的电源;当缓存数据达到预定数量的帧时间长度时,所述数据缓存器输出第二信号至所述电源管理模块,所述电源管理模块根据所述第二信号配置所述MIMO检测器的工作参数,所述MIMO检测器进行MIMO数据检测,并输出检测数据。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电源管理模块根据所述第二信号配置所述MIMO检测器的工作参数,包括:所述电源管理模块根据所述第二信号复位所述MIMO检测器,然后所述MIMO检测器进行初始化工作,用小于预定的时间数值的时间配置所述MIMO检测器的工作参数。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预定的时间数值为30~50纳秒。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述MIMO检测器完成预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,关断所述MIMO检测器的电源,包括:MIMO检测器完成所述预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后,输出第三信号至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李刚
申请(专利权)人:电信科学技术研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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