具信道導向連接的發送和接收裝置的制作方法

專利名稱：具信道導向連接的發送和接收裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種發送和接收裝置，以及涉及一種用于發送在該裝置中的監控和有效負載數據(payload data)的方法，如分別在權利要求1以及權利要求5的特征部分所述。
背景技術：
在無線通信系統中，一區別(distinction)通常會產生在固定基站和移動站之間，在這個例子中，兩個或多個移動站可以與一個固定基站進行通信，而在最近幾年，一系列的標準化調制方法，例如，ECT、WDCT、藍牙、GsM、或3GPP，已經于移動無線科技中加以建立完成，其中，發送數據，例如，語音、文字、或影像數據，會通過調制器而加以調制成為在該固定基站和該移動站中的發送裝置中的一載波頻率，一般而言，這些調制器由不同功能的單元形成，通常，它們會分開為一基頻部分以及一射頻部分。
在該基頻部分的范圍內，一基頻信號通過數字信號處理而產生自該待發送的數據，而此相對而言地較低頻率的基頻信號則會在該射頻部分的范圍內被轉移至射頻，此轉移處理，舉例而言，利用一零差(homodyne)、或外差(heterodyne)發送結構而加以實行，接著，該待發送的數據通過一天線并經一無線信道的功率放大之后被傳送出去，而該數據以相對應的方式而被接收，首先，經該射頻部分，該原先的基頻信號于其中自該射頻信號而被重新產生，然后，經該基頻部分，以獲得該待發送數據。
由于不同的物理需求，一般而言，該基頻以及射頻部分利用彼此分開的集成電路(半導體芯片)而加以產生，而此細分亦為必須，特別是因為不同的功率以及頻率需求。一個已知的這種半導體芯片的例子是，來自Infineon Technologies AG的DECT PMB 6720基頻芯片，以及DECT PMB 6610射頻芯片，該基頻芯片以及該射頻芯片乃是經大量的線路而彼此連接，以發送該基頻信號以及一系列的控制信號，因此，在兩個半導體芯片上均需要大量的連接接腳，而相對的，小量的連接接腳則是允許一簡化的電路布局，所以，所述半導體芯片以及該兩個半導體芯片于其中連接至彼此之一電路板兩者的生產均可以被簡化，并伴隨著其成本的降低，再者，小量的連接接腳會導致一減少的接觸面積，因而再次地允許該基頻以及射頻部分的一簡單殼體選擇，以及，因此，該發送和接收裝置的一低成本系統解決方案。

發明內容
本發明的目的即在于允許在所述半導體芯片上的小量連接接腳。
基于該特征部分，該目的通過權利要求1以及權利要求5的特征而加以達成。
自該基頻芯片被發送至該射頻芯片的數據可以在細分成為兩個種類，該待發送數據的一個構件是有效負載數據，其系包括在該無線通信系統中發送的信息，而另一構件則是在該兩個半導體芯片之間的監控或指令數據，舉例而言，以同步在該兩個半導體芯片上的所述時鐘信號，以及調節或控制發送功率、發送頻率、發送強度、以及切換該發送器以及接收器之開及關等。
通常，該數據被發送為一數據流，這表示，該數據必須利用一正確定義的時鐘而進行發送，其中，該時鐘通常對應于在該無線通信系統中的該無線通信信道的該符碼率、或是對應于該符碼率的一整數倍數。
本發明較具優勢的發展詳細載明于從屬權利要求之中。
若是該發送和接收裝置具有監控和/或有效負載數據可以進行發送之該信道導向鏈路的至少一信道時，或者，若是該信道導向鏈路的該至少一信道被設計用于該監控和/或有效負載數據的單向或雙向數據發送時，則此允許在該處理基頻的裝置以及該處理射頻的裝置之間的物理線路的數量被降低至最小。在一極端的解決方案中，在該兩個半導體芯片之間僅需要一個單一的物理線路，提供用于發送有效負載和監控數據的一雙向信道。
若是該發送和接收裝置具有位在該信道導向鏈路以及該處理基頻的裝置、或該處理射頻的裝置之間、用于儲存被接續發送的數據的至少一緩沖儲存時，則一個類似于此的緩沖儲存允許在該兩個半導體芯片之間的數據發送處于一固定的平均數據率，正如若是，舉例而言，在該發送方向中具有一固定符碼率時，可能為必須一樣，短期的不一致性系可以通過將該已發送數據暫時地儲存在該信道導向鏈路之接收端處的該緩沖儲存之中而進行處理。
若是該信道導向鏈路系具有另一信道，且經該信道，產生于該處理射頻的裝置中的一時鐘信號可以被發送至該處理基頻的裝置時，則此允許了在該處理射頻的裝置中以及在該處理基頻的裝置中的所述時鐘信號的同步。
在一實施例中，該信道導向鏈路的至少一信道的一時鐘可以通過被產生于該處理射頻的裝置中的該時鐘信號而進行衍生，而對經一信道的數據發送而言，其不需要一分開的時鐘線路。
若是該處理基頻的裝置的一系統時鐘可以通過被產生于該處理射頻的裝置中的一時鐘信號而進行衍生時，則因此而允許在該半導體芯片中的硅區域被降低，相同的，其較具優勢之處在于，此使得降低該處理基頻裝置的功率消耗成為可能。
通過包指示符信息，舉例而言，一個單一位，的該包的辨別性允許該有效負載數據以及監控數據兩者可以經該信道導向鏈路的一個信道而進行發送。
若是該處理基頻的裝置接收一已降低時鐘信號，且其中，僅有通過該處理射頻的裝置所產生的該時鐘信號的每第n個時鐘脈沖會被發送至該處理基頻的裝置時，則該處理基頻的裝置被改變至一需要較少功率的模式(低功率模式)，而在一類似于此的模式中，該處理射頻的裝置的該發送和接收終端通常是未使用的，該已降低時鐘信號的發送為了該處理基頻的裝置而提供一參考時鐘。


本發明將于接下來的內容中，利用一些示范性實施例以及以附圖做為參考，而進行更詳盡地解釋，其中圖1其顯示具有經三個信道而進行連接之一發送和接收裝置的一簡化方框圖；圖2其顯示一數據包的布局的一例子；以及圖3其顯示在信道導向鏈路上，用于發送一已降低時鐘信號的信號波形的一例子。
具體實施例方式
圖1概略地示出用于無線通信系統的一發送和接收裝置，其具有一處理基頻的裝置(1)以及一處理射頻的裝置(2)，該兩個裝置經一信道導向鏈路(3)而彼此連接，而此信道導向鏈路(3)被用于發送在該處理基頻的裝置(1)以及該處理射頻的裝置(2)之間發送有效負載以及監控數據，反之亦然。在此例子中，該信道導向鏈路(3)包括數個信道(3a、3b、4)，其為了發送監控和/或有效負載數據而加以設計，且該數據較佳地以數據包的形式而進行發送，而在此狀況下，該發送可以為單向、或是雙向的，其中，數據的雙向發送可以，舉例而言，為一半雙工方法(half-duplex method)。
在一較佳實施例中，每一個信道對應于在該處理基頻的裝置(1)以及該處理射頻的裝置(2)之間的一物理線路，而在另一個實施例中，會有至少一信道包括一些物理線路，因此而允許包括一些位的數據符碼的接續發送、或是數據的串行發送(serial transmission)。
較佳地是，該數據利用與該通信系統中的該符碼率(symbol rate)無關的一時鐘而進行發送，而有效負載數據以及監控數據兩者均以數據包的形式進行發送。在一較佳實施例中，根據本發明的該發送和接收裝置具有一信道(3a)，而經該信道，監控以及有效負載數據自該處理基頻的裝置(1)而被發送至該處理射頻的裝置(2)，此外，監控以及有效負載數據經另一信道(3b)而自該處理射頻的裝置(2)而被發送至該處理基頻的裝置(1)，而一第三信道(4)則是被用以將一時鐘信號發送至該處理基頻的裝置(1)，并且，此時鐘信號產生于該處理射頻的裝置(2)之中，此時鐘信號連續地進行運轉。
較佳地是，一系統時鐘產生自在該處理基頻的裝置(1)中的該時鐘信號，而其亦有可能使用自該處理射頻的裝置(2)被發送至該處理基頻的裝置(1)的時鐘信號，以作為所述數據包的發送時鐘。
圖2象征性地舉例說明為監控以及有效負載數據進行發送的形式的一數據包的布局的一例子。每一個包均由一起始位(11)開始，而接收器(該處理基頻的裝置(1)、或是該處理無線頻路的裝置(2))可以使用該起始位以決定一數據包的開始，同樣的，該起始位亦可被使用以決定一理想取樣時間(時鐘回復)，而此決定則是在該數據信號以及該發送數據之間的適當同步性一失去時即成為必須，相同的，其亦有可能是包括一固定順序之待發送位以取代該起始位(11)的一同步順序(11)。
該起始位(11)之后緊隨著一包指示符(12)，其指示監控數據、或有效負載數據是否從那時起已經被發送，該區別的獲得是以一位作為基礎，雖然為了此目的，使用一個包括一些位的符碼也是可行的，而此允許該數據包于該處理基頻的裝置(1)之中以及在該處理射頻的裝置(2)之中能有效率地傳遞。
接下來的內容描寫于監控以及有效負載數據之間的一區別。
在一監控數據包中，該包指示符(12)緊接著一緩存器地址(13)，而該監控數據即是指向該緩存器地址，因此，緩存器導向的數據發送可在該處理基頻的裝置(1)以及該處理射頻的裝置(2)之間，反之亦然，再者，該緩存器地址則緊接著一數據區段(14)，舉例而言，它可以包含一指令、或是狀態信息。
在一有效負載數據包中，該包指示符(1)緊接著一長度述句(lengthstatement)(13)，其指示該接下來的數據區段(14)的長度，而該數據區段(14)則是包含該待發送的有效負載數據，可變動的長度于該數據區段若為長時，使得一高的凈位率(net bit rate)成為可能，或者，該數據區段為短時，使得一較長的潛伏時間成為可能，其中，后者有需要的可能，特別是對語音數據的發送而言。
該監控和有效負載數據以數據包形式的發送使得一系列的發送方式成為可能。
該處理基頻的裝置(1)以及該處理射頻的裝置(2)的許多動作鏈路至特殊的時間，一個例子是，在該無線通信系統的協議(protocol)中之一發送包的該起始時間，而此起始時間則是通過該處理基頻的裝置(1)以及該處理射頻的裝置(2)而加以定義。
發送用于一發送包的該起始時間的另一選擇是，在一精確定義的時間，發送一監控以及有效負載數據包，為了這個目的，該監控以及有效負載數據包準確地位在該無線通信系統上的符碼時間圖形(symbol timepattern)之中，而除了此內容之外，一類似于此的監控、或有效負載數據包因此而包含額外的時間信息。
再一選擇則是設定該監控、或有效負載數據包的該包長度以及該包頻率，以使得經該信道導向鏈路(3)的該平均數據發送率會實質上對應于該無線通信系統的該符碼率，而短期的不一致則可以在一緩沖儲存、或是位于該信道導向鏈路(3)的接收端處的一FiFo(first-in，first-out，先進先出)存儲器中進行處理，為了這個目的，其有可能在所述待設定的數據包之間提供間隔以使其固定，或是為所述待發送的數據包提供一設定周期性。
另一個選擇是，為了該處理射頻的裝置(2)，個別地要求每一個數據包。一個類似于此的要求當，舉例而言，在該處理射頻的裝置(2)的該接收端處的該緩沖儲存可以被填滿時加以提出，而為了一數據包的一個類似于此的要求則總是會以該緩沖儲存并非空運轉的方式而提出，再者，為了使這成為可能，該處理射頻的裝置(2)可以在該緩沖儲存處于一特殊填充水平之下時，允許經該信道導向鏈路(3)的監控或有效負載數據包的一進入流量(inlet flow)，并且，可以在該緩沖儲存超過一特殊填充水平時避免監控、或有效負載數據包的一進入流量，而若是沒有數據儲存在該緩沖儲存中時，則將不會有數據為了一冗長的時間周期而自該處理基頻的裝置(1)被發送至該處理射頻的裝置(2)，因此，可行的是，在一事件的一起始時間時，選擇該緩沖儲存為空運轉，例如，切換至一功率節省模式。
圖3顯示在一已降低的時鐘信號的發送期間，該信道導向鏈路(3)的信號波形的一例子，該舉例圖顯示在該信道導向鏈路(3)上的三個信道(CLK，CLKREQ，CLKSEL)。一時鐘信號，為上升側通過一時間間隔Tclk而加以分開之一連串時鐘脈沖的形式，經該信道(CLK)而加以發送，而為了起始一已降低時鐘信號的發送，該處理基頻的裝置(1)在該信道(CLKREQ)上發送一脈沖，而其上升側則會與在該信道(CLK)上之該時鐘信號的一脈沖的該上升側重疊，接著，該處理射頻的裝置(2)接續地僅經該信道(CLK)而發送每第n個脈沖，因此，該處理基頻的裝置(1)接收一已降低時鐘信號，為上升側通過該時間間隔nTclk而加以分開的脈沖的形式，而該已降低時鐘信號的此種發送則是，舉例而言，由于辨別出位在通過該時間間隔nTclk而被分開的兩個脈沖之間的該時鐘信號的那些脈沖而成為可能，同時，該處理射頻的裝置(2)通過在該信道(CLKSEQ)上的一位準改變而對在該信道(CLKREQ)上的該脈沖做出反應，在此例子中，位在該信道(CLKSEL)上的位準的該上升側，以及在該信道(CLK)上的該時鐘信號的該脈沖的該上升側重疊，而該新的位準向該處理基頻的裝置(1)發出信號，而指示一已降低的時鐘信號經該信道(CLK)而進行發送。
該處理基頻的裝置(1)于該信道(CLKREQ)上發送另一脈沖，以結束該已降低時鐘信號的發送，而該時鐘信號的該脈沖的處理則會隨著在該信道(CLKREQ)上的該脈沖的該下降側而被停止，同時間，在該信道(CLKSEL)上的該位準則是會被重設至該原先的數值，以向該處理基頻的裝置(1)指示出該原先的時鐘信號已經進行發送。
相同地，可行的是，該處理射頻的裝置(2)自己本身結束該已降低時鐘信號的該發送。
較佳地是，該處理基頻的裝置(1)可以在一包模式以及一信號模式之間進行切換，其中，監控或有效負載數據包于該包模式中經該信道導向鏈路(3)而進行發送，而在該信號模式中則是不可能發送監控或有效負載數據，但該已降低時鐘信號卻會于其中進行發送，再者，自該包模式至該信號模式的轉變可以通過在該包模式中之一特殊監控數據包的發送而加以完成，另一個可能性是，只要位在該信道導向鏈路(3)地該接收終端處的至少一緩沖儲存并未包含任何數據時，則即產生至該信號模式的一轉變。
而自該信號模式至該包模式的該轉變，則是會在該已降低時鐘信號一結束時馬上產生，并且，該原先的時鐘信號經該信道(CLK)而進行發送。
權利要求
1.一種用于無線通信系統的發送和接收裝置，包括一處理基頻的裝置(1)，其用于處理數字信號以形成一基頻信號，反之亦然；一處理射頻的裝置(2)，其用于將該基頻信號轉換成為一射頻信號，反之亦然，以及其特征在于，一信道導向鏈路(3)，其具有用于接續數據發送的至少一信道(3a，3b)，并且位于該處理基頻的裝置(1)以及該處理射頻的裝置(2)之間。
2.根據權利要求1所述之發送和接收裝置，其特征在于，監控數據和/或有效負載數據可以經由被設計用于單向或雙向數據發送的至少一信道(3a，3b)來發送。
3.根據前述權利要求其中之一所述的發送和接收裝置，其特征在于，在該信道導向鏈路(3)以及該處理基頻的裝置(1)、或該處理射頻的裝置(2)之間有至少一緩沖儲存，其用于儲存被接續發送的數據。
4.根據前述權利要求其中之一所述的發送和接收裝置，其中，該信道導向鏈路(3)具有另一信道(4)，且經該信道(4)，產生于該處理射頻的裝置(2)中的一時鐘信號可以被發送至該處理基頻的裝置(1)。
5.一種在無線通信系統的發送和接收裝置中發送監控和/或有效負載數據的方法，所述發送及接收裝置具有一處理基頻的裝置(1)，其用于處理數字信號以形成一基頻信號，反之亦然；一處理射頻的裝置(2)，其用于將該基頻信號轉換成為一射頻信號，反之亦然；以及其特征在于，該監控和/或有效負載數據以數據包的形式經由位于該處理基頻的裝置(1)以及該處理射頻的裝置(2)之間的一信道導向鏈路(3)的至少一信道(3a，3b)來發送，其中，一數據包在每一例子中具有一第一部份以及一第二部分。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，該第一部份的開始具有一起始位(11)，其對該基頻部分(1)或對該射頻部分(2)指示出一數據包的起始，以及具有包指示符信息(12)，其指示出該數據包是否正被用以發送監控或有效負載數據。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，由一時鐘脈沖序列所形成而產生于該處理射頻的裝置(2)中的一周期性時鐘信號，經該信道導向鏈路(3)的另一信道(4)而發送至該處理基頻的裝置(1)。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，用于在該信道導向鏈路(3)上的至少一信道(3a，3b)的一時鐘，和/或在該處理基頻的裝置(1)中的一系統時鐘，通過被發送至該處理基頻的裝置(1)的該時鐘信號(CLK)來預先決定。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其中，一已降低時鐘信號(CLK)會被發送至該處理基頻的裝置(1)，其中，僅有產生于該處理射頻的裝置(2)中的該時鐘信號的每第n個時鐘脈沖會被發送至該處理基頻的裝置(1)。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，該處理基頻的裝置(1)被供以關于一已降低時鐘信號(CLK)是否被發送至該處理基頻的裝置(1)的一指示，其中一狀態指示符(CLKSEL)會經由該信道導向鏈路(3)的至少一信道(3b)而自該發送射頻的裝置(2)被提供至該發送基頻的裝置(1)。
全文摘要
一種發送和接收裝置，與一種在發送和接收裝置、或無線通信系統中發送監控和/或有效負載數據的方法。所述發送和接收裝置具有一處理基頻的裝置(1)，其用于處理數字信號而形成一基頻信號，以及一處理射頻的裝置(2)，其用于將該基頻信號轉換成為一射頻信號，此外，該監控和/或有效負載數據以數據包的形式經位于該處理基頻的裝置(1)以及該處理無線頻率的裝置(2)間的一信道導向鏈路(3)的至少一信道(3a，3b)來發送。
文檔編號H04L25/45GK1653708SQ03810930
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月5日 優先權日2002年5月14日
發明者F·格塞姆斯基, C·克蘭茲, R·波特, B·施曼德特, E·瓦格納 申請人:因芬尼昂技術股份公司