无线电接收器中的合成器的校准制造技术

一种操作无线电接收器的方法，所述无线电接收器布置成接收以一组预定的频率中的一个频率传输的多个数据符号。所述方法包括以第一传输频率接收(204)第一组数据符号。所述第一组数据符号包括指示第一频率子集的消息。针对所述第一频率子集中的所述一个或多个频率，对合成器进行校准(208)。接收(210)以来自所述第一子集的所述一个或多个频率中的至少一个频率传输的第二组数据符号。根据所述第二组数据符号确定网络质量度量是否超过阈值(212)。当所述网络质量度量超过所述阈值时，针对第二频率子集中的一个或多个频率对所述合成器进行校准(214)。所述第二子集包括不在所述第一子集中的频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线电接收器中的合成器的校准
本专利技术涉及提高无线电接收器可执行校准程序的效率，特别是(但不是排他地)在例如适合于物联网应用的长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统等基于蜂窝的系统中。
技术介绍
近年来，基于蜂窝的无线电通信系统的范围和技术能力得到了极大的扩展。最近，由第3代合作伙伴计划(3rdGenerationPartnershipProject，3GPP)指定的第四代(或“4G”)网络标准长期演进(LongTermEvolution，LTE)网络由于其与先前的2G和3G网络相比相对较高的上行链路和下行链路速度和较大的网络容量而获得普及。更准确地说，LTE是演进分组系统(EvolvedPacketSystem，EPS)的接入部分，EPS是纯粹基于互联网协议(InternetProtocol，IP)的通信技术，其中IP协议承载实时服务(例如语音)和数据服务两者。然而，尽管“经典”LTE连接在电信行业中变得越来越普遍，但为了促进所谓的“物联网”(InternetofThings，IoT)(IoT是物理设备(有时称为“智能设备”)网络互连的通用名称)，正在对通信标准进行进一步的开发，为过去可能尚未连接到任何网络的物理对象提供与其它物理和/或虚拟对象进行通信的能力。这类智能设备包含：车辆；建筑；家用电器，照明和供暖(例如用于家庭自动化)；和医疗设备。这些智能设备通常为具有嵌入的电子设备、软件、传感器、执行器和网络连接性的现实世界对象，因此允许它们收集、共享和作用于数据。这些设备可与用户设备(例如与用户的智能电话接口连接)和/或与其它智能设备通信，因此提供“机器到机器”(或“机器类型”)通信。但是，LTE标准的发展使其直接连接到蜂窝网络更为可行。为此目的，3GPP在LTE标准的第13版中指定了两个版本的LTE。其中第一个版本称为“窄带IoT”(NB-IoT)，有时被称为“LTECatNB1”，第二个版本称为“增强型机器类通信”(eMTC)，有时被称为“LTECatM1”。可以预见的是，在不久的将来，使用IoT的这些标准的至少一个的设备的数量将急剧增加。从通信角度来看，LTE标准(包含NB-IoT和eMTC)使用正交频分多址(orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess，OFDMA)作为分配网络资源的基础。这允许在接入由基站提供的给定小区中的网络的用户设备(userequipment，UE)之间共享可用带宽，所述基站在LTE中被称为“增强型NodeB”、“eNodeB”或简称为“eNB”。OFDMA是正交频分复用(orthogonaldivisionmultiplexing，OFDM)的多用户变体，OFDM是其中总带宽分为多个非重叠子带，每个子带都有自己的子载波频率的复用方案。在OFDM中，与其它频分复用(frequencydivisionmultiplexing，FDM)方案不同，这些子载波中的每个子载波彼此正交，使得理想地消除子带之间的串扰并且不需要载波间保护带。为了实现此正交性，设定子载波之间的间隔Δf以使得其中TU为“有用符号持续时间”(接收器侧窗口大小)，且k为正整数(且通常设定成1)。因此，在N子载波下，总带宽B可以表示为B＝NΔf。然后，这些子载波在多个用户之间共享，从而提供多址接入。子载波之间的此间隔Δf通常被称作子载波间隔。在LTE中，子载波间隔通常为15kHz。在物理层，在LTE连接的下行链路中，每个数据帧为10ms长并由十个子帧构成，每个子帧的持续时间为1ms。每个子帧含有两个等长的时隙，即两个0.5ms的时隙。每个时隙(并通过扩展，每个子帧和每个帧)通常将含有一定数量的“资源块”(其中每个子帧的资源块为时隙的两倍，且每个帧的资源块为子帧的十倍)。资源块在时域中的长度为0.5ms且在频域中的宽度为十二个子载波。一般来说，每个时隙有七个OFDM符号，且因此每个子帧有十四个OFDM符号。这些资源块可以可视化为“资源要素”的网格，其中每个资源要素为1/14ms长和一个子载波宽，使得每个资源块有八十四个资源要素(即，七乘以十二)且每个子帧有一百六十八个资源要素。每个时隙(以及进而，每个子帧和每个帧)中存在的资源块的确切数量取决于无线电通信系统的带宽配置。举例来说，在LTEeMTC版本13中，LTE无线电信道可以具有1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz或20MHz的带宽，其中所述信道被划分成1.4MHz宽度的窄带。在LTEeMTC中，通信经历‘跳频’过程，其中eNodeB与用户设备(UE)之间的通信在LTE信道内的不同窄带之间‘跳转’，可能随每个子帧而频繁地改变窄带，其中跳频时间表由网络设定并传送到UE。通常，LTE接收器(例如，UE)使用本地振荡器(localoscillator，LO)来产生参考信号，所述参考信号用于接收和解调传入的无线电信号。此参考信号通常必须具有与当前使用的窄带的频率相同的频率。可以使用压控振荡器(voltagecontrolledoscillator，VCO)合成LO频率，其中使用锁相回路(phaselockedloop，PLL)将VCO频率调谐到高精度参考振荡器频率的合理倍数。由于VCO通常以极高频率振荡，因此基于VCO的合成器可能对例如温度、操作电压等许多参数敏感。为了确保正确的操作和最佳的性能，重要的是校准VCO以用于在使用中的特定频率下操作。本身在本领域中已知的一种布置首先将VCO频率校准到其电压调谐范围的中间，以使PLL和自动频率控制(automaticfrequencycontrol，AFC)具有最大频率间隔来控制VCO，同时将其保持在调谐范围内。然而，申请人已了解，以此方式执行校准增加了合成器的总切换时间，即，增加了从一个操作频率切换到另一操作频率(这例如在跳频发生时发生)所花费的时间。此外，在校准期间，VCO处于不确定的瞬时状态。因此，以此方式校准VCO对于LTEeMTC通信可能是成问题的，在LTEeMTC通信中，可以期望UE在连续接收模式下在通常由传统LTE用于物理下行链路控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel，PDCCH)的OFDM符号期间改变LO频率。由于校准需要花费一些时间，因此无法保证可以在单个OFDM符号周期内改变合成器频率。申请人已了解一种可能的布置，其中可以针对可以使用的所有可能的频率预先进行VCO的校准，并且将校准的结果存储在存储器中并在改变频率时检索相关的校准信息。德克萨斯仪器公司(Texas)的CC2500芯片使用类似的方法来针对2.4GHz通信协议中的跳频校准VCO。然而，申请人已了解，尽管此方法可能适用于一些无线通信协议，但是当可能的频率数量很大时，此方法可能变得过分繁琐。此问题加剧，因为VCO的任何校准只能在一定的时间长度内有用。如上文所概述，VCO校准对包含温度和操作电压在内的各种因素敏感，这些因素在使用中可能会变化。因而，针对所有可能的频率重新校准VCO所花费的时间和处理能力比期望的要多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作无线电接收器设备的方法，所述方法布置成接收以来自一组预定的频率中的一个或多个频率传输的多个数据符号，所述方法包括：/n以第一传输频率接收第一组数据符号，其中，所述第一组数据符号包括指示第一频率子集的消息，所述第一频率子集包括选自所述一组预定的频率中的一个或多个频率；/n针对所述第一频率子集中的所述一个或多个频率校准合成器；/n从所述第一子集接收以所述一个或多个频率中的至少一个传输的第二组数据符号；/n根据所述第二组数据符号确定网络质量度量是否超过阈值；/n当所述网络质量度量超过所述阈值时，针对第二频率子集中的一个或多个频率校准所述合成器，其中所述第二频率子集包括所述一组预定的频率中的不在所述第一频率子集中的频率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180629 GB 1810760.71.一种操作无线电接收器设备的方法，所述方法布置成接收以来自一组预定的频率中的一个或多个频率传输的多个数据符号，所述方法包括：
以第一传输频率接收第一组数据符号，其中，所述第一组数据符号包括指示第一频率子集的消息，所述第一频率子集包括选自所述一组预定的频率中的一个或多个频率；
针对所述第一频率子集中的所述一个或多个频率校准合成器；
从所述第一子集接收以所述一个或多个频率中的至少一个传输的第二组数据符号；
根据所述第二组数据符号确定网络质量度量是否超过阈值；
当所述网络质量度量超过所述阈值时，针对第二频率子集中的一个或多个频率校准所述合成器，其中所述第二频率子集包括所述一组预定的频率中的不在所述第一频率子集中的频率。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络质量度量包括信噪比、块错误率和/或比特错误率。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其包括执行蜂窝无线电通信。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其包括将与校准所述合成器所针对的每个频率相关联的校准信息存储在存储器中；以及
当切换到所述相关联的频率时，检索所述校准信息。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述合成器包括振荡器电路部分，所述振荡器电路部分包括锁相回路布置，所述锁相回路布置包括布置在回路中的压控振荡器(VCO)和相位检测器，其中，所述方法进一步包括：
使用所述相位检测器产生误差信号，所述误差信号取决于由所述压控振荡器产生的频率与参考频率之间的差，其中由所述压控振荡器产生的所述频率取决于所述误差信号。


6.根据权利要求5所述的方法，其包括对所述误差信号进行滤波以产生滤波后的误差信号，其中，由所述压控振荡器产生的所述频率取决于所述滤波后的误差信号。


7.根据权利要求5或6所述的方法，其包括划分由所述压控振荡器产生的所述频率以产生分频，其中，所述误差信号取决于所述分频与所述参考频率之间的差。


8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所述压控振荡器包括布置成形成电容器矩阵的多个电容器，其中，由所述压控振荡器产生的所述频率取决于所述电容器矩阵的电容，所述方法包括：将控制信号施加到所述电容器矩阵以选择性地启用所述电容器中的一个或多个，使得所述电容器矩阵的所述电容变化。


9.根据权利要求10所述的方法，其中，校准所述合成器的步骤包括：
将所述压控振荡器与所述锁相回路布置断开连接；
将固定的控制电压施加到所述压控振荡器的输入端；
改变所述电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：克杰尔·奥斯曼，米卡·萨尔米，汤米·坎加索，
申请(专利权)人：北欧半导体公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO