CN100384096C - 具信道导向连接的发送和接收装置 - Google Patents

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Abstract

一种发送和接收装置，与一种在发送和接收装置、或无线通信***中发送监控和/或有效负载数据的方法。所述发送和接收装置具有一处理基频的装置(1)，其用于处理数字信号而形成一基频信号，以及一处理射频的装置(2)，其用于将该基频信号转换成为一射频信号，此外，该监控和/或有效负载数据以数据包的形式经位于该处理基频的装置(1)以及该处理无线频率的装置(2)间的一信道导向链路(3)的至少一信道(3a，3b)来发送。

Description

具信道导向连接的发送和接收装置
技术领域
本发明涉及一种发送和接收装置，以及涉及一种用于发送在该装置中的监控和有效负载数据(payload data)的方法。
背景技术
在无线通信***中，一区别(distinction)通常会产生在固定基站和移动站之间，在这个例子中，两个或多个移动站可以与一个固定基站进行通信，而在最近几年，一系列的标准化调制方法，例如，ECT、WDCT、蓝牙、GSM、或3GPP，已经于移动无线科技中加以建立完成，其中，发送数据，例如，语音、文字、或影像数据，会通过调制器而加以调制成为在该固定基站和该移动站中的发送装置中的一载波频率，一般而言，这些调制器由不同功能的单元形成，通常，它们会分开为一基频部分以及一射频部分。
在该基频部分的范围内，一基频信号通过数字信号处理而产生自该待发送的数据，而此相对而言地较低频率的基频信号则会在该射频部分的范围内被转移至射频，此转移处理，举例而言，利用一零差(homodyne)、或外差(heterodyne)发送结构而加以实行，接着，该待发送的数据通过一天线并经一无线信道的功率放大之后被传送出去，而该数据以相对应的方式而被接收，首先，经该射频部分，该原先的基频信号于其中自该射频信号而被重新产生，然后，经该基频部分，以获得该待发送数据。
由于不同的物理需求，一般而言，该基频以及射频部分利用彼此分开的集成电路(半导体芯片)而加以产生，而此细分亦为必须，特别是因为不同的功率以及频率需求。一个已知的这种半导体芯片的例子是，来自Infineon Technologies AG的DECT PMB 6720基频芯片，以及DECT PMB 6610射频芯片，该基频芯片以及该射频芯片乃是经大量的线路而彼此连接，以发送该基频信号以及一系列的控制信号，因此，在两个半导体芯片上均需要大量的连接接脚，而相对的，小量的连接接脚则是允许一简化的电路布局，所以，所述半导体芯片以及该两个半导体芯片于其中连接至彼此之一电路板两者的生产均可以被简化，并伴随着其成本的降低，再者，小量的连接接脚会导致一减少的接触面积，因而再次地允许该基频以及射频部分的一简单壳体选择，以及，因此，该发送和接收装置的一低成本***解决方案。
发明内容
本发明的目的即在于允许在所述半导体芯片上的小量连接接脚。
该目的通过以下技术方案的特征而加以达成。
根据本发明的一种用于无线通信***的发送和接收装置，包括：一处理基频的装置，其被集成于一第一半导体芯片上，用于处理数字信号，而形成一基频信号，反之亦然；以及，一处理射频的装置，其被集成于一第二半导体芯片上，以用于将该基频信号转换成为一射频信号，反之亦然，其中，经由位于该处理基频的装置以及该处理射频的装置之间的一链路的至少一信道，不仅监控数据可以在该两个半导体芯片之间进行发送，而且该通信***的有效负载数据亦可进行发送，其均以数据包的形式经由在该处理基频的装置以及该处理射频的装置之间的一链路的至少一信道来发送；以及，其中，该至少一信道包括一或多个用于在该处理基频的装置以及该处理射频的装置之间的接续数据发送的物理线路，以用于逐个位地、或逐个符码地进行数据发送，且该监控数据监控该有效负载数据的信道发送。
根据本发明的一种用于在无线通信***的发送和接收装置中发送监控及有效负载数据的方法，所述发送和接收装置具有：一处理基频的装置，其被集成于一第一半导体芯片之上，以用于处理数字信号而形成一基频信号，反之亦然；以及，一处理射频的装置，其被集成于一第二半导体芯片之上，以用于将该基频信号转换成为一射频信号，反之亦然，其中，经由位于该处理基频的装置以及该处理射频的装置之间的一链路的至少一信道，不仅监控数据可以在该两个半导体芯片之间进行发送，而且该通信***的有效负载数据亦可进行发送，其均以数据包的形式发送；以及，其中，该至少一信道包括一或多个在该处理基频的装置以及该处理射频的装置之间的物理线路，以用于逐个位地、或逐个符码地进行数据发送，且该监控数据监控该有效负载数据的信道发送。
自该基频芯片被发送至该射频芯片的数据可以在细分成为两个种类，该待发送数据的一个构件是有效负载数据，其系包括在该无线通信***中发送的信息，而另一构件则是在该两个半导体芯片之间的监控或指令数据，举例而言，以同步在该两个半导体芯片上的所述时钟信号，以及调节或控制发送功率、发送频率、发送强度、以及切换该发送器以及接收器之开及关等。
通常，该数据被发送为一数据流，这表示，该数据必须利用一正确定义的时钟而进行发送，其中，该时钟通常对应于在该无线通信***中的该无线通信信道的该符码率、或是对应于该符码率的一整数倍数。
本发明还包括基于上述技术方案的较具优势的发展。
若是该发送和接收装置具有监控和/或有效负载数据可以进行发送之该信道导向链路的至少一信道时，或者，若是该信道导向链路的该至少一信道被设计用于该监控和/或有效负载数据的单向或双向数据发送时，则此允许在该处理基频的装置以及该处理射频的装置之间的物理线路的数量被降低至最小。在一极端的解决方案中，在该两个半导体芯片之间仅需要一个单一的物理线路，提供用于发送有效负载和监控数据的一双向信道。
若是该发送和接收装置具有位在该信道导向链路以及该处理基频的装置、或该处理射频的装置之间、用于储存被接续发送的数据的至少一缓冲储存时，则一个类似于此的缓冲储存允许在该两个半导体芯片之间的数据发送处于一固定的平均数据率，正如若是，举例而言，在该发送方向中具有一固定符码率时，可能为必须一样，短期的不一致性系可以通过将该已发送数据暂时地储存在该信道导向链路之接收端处的该缓冲储存之中而进行处理。
若是该信道导向链路系具有另一信道，且经该信道，产生于该处理射频的装置中的一时钟信号可以被发送至该处理基频的装置时，则此允许了在该处理射频的装置中以及在该处理基频的装置中的所述时钟信号的同步。
在一实施例中，该信道导向链路的至少一信道的一时钟可以通过被产生于该处理射频的装置中的该时钟信号而进行衍生，而对经一信道的数据发送而言，其不需要一分开的时钟线路。
若是该处理基频的装置的一***时钟可以通过被产生于该处理射频的装置中的一时钟信号而进行衍生时，则因此而允许在该半导体芯片中的硅区域被降低，相同的，其较具优势之处在于，此使得降低该处理基频装置的功率消耗成为可能。
通过包指示符信息，举例而言，一个单一位，的该包的辨别性允许该有效负载数据以及监控数据两者可以经该信道导向链路的一个信道而进行发送。
若是该处理基频的装置接收一已降低时钟信号，且其中，仅有通过该处理射频的装置所产生的该时钟信号的每第n个时钟脉冲会被发送至该处理基频的装置时，则该处理基频的装置被改变至一需要较少功率的模式(低功率模式)，而在一类似于此的模式中，该处理射频的装置的该发送和接收终端通常是未使用的，该已降低时钟信号的发送为了该处理基频的装置而提供一参考时钟。
附图说明
本发明将于接下来的内容中，利用一些示范性实施例以及以附图做为参考，而进行更详尽地解释，其中：
图1：其显示具有经三个信道而进行连接之一发送和接收装置的一简化方框图；
图2：其显示一数据包的布局的一例子；以及
图3：其显示在信道导向链路上，用于发送一已降低时钟信号的信号波形的一例子。
具体实施方式
图1概略地示出用于无线通信***的一发送和接收装置，其具有一处理基频的装置(1)以及一处理射频的装置(2)，该两个装置经一信道导向链路(3)而彼此连接，而此信道导向链路(3)被用于发送在该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)之间发送有效负载以及监控数据，反之亦然。在此例子中，该信道导向链路(3)包括数个信道(3a、3b、4)，其为了发送监控和/或有效负载数据而加以设计，且该数据较佳地以数据包的形式而进行发送，而在此状况下，该发送可以为单向、或是双向的，其中，数据的双向发送可以，举例而言，为一半双工方法(half-duplex method)。
在一较佳实施例中，每一个信道对应于在该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)之间的一物理线路，而在另一个实施例中，会有至少一信道包括一些物理线路，因此而允许包括一些位的数据符码的接续发送、或是数据的串行发送(serial transmission)。
较佳地是，该数据利用与该通信***中的该符码率(symbol rate)无关的一时钟而进行发送，而有效负载数据以及监控数据两者均以数据包的形式进行发送。在一较佳实施例中，根据本发明的该发送和接收装置具有一信道(3a)，而经该信道，监控以及有效负载数据自该处理基频的装置(1)而被发送至该处理射频的装置(2)，此外，监控以及有效负载数据经另一信道(3b)而自该处理射频的装置(2)而被发送至该处理基频的装置(1)，而一第三信道(4)则是被用以将一时钟信号发送至该处理基频的装置(1)，并且，此时钟信号产生于该处理射频的装置(2)之中，此时钟信号连续地进行运转。
较佳地是，一***时钟产生自在该处理基频的装置(1)中的该时钟信号，而其亦有可能使用自该处理射频的装置(2)被发送至该处理基频的装置(1)的时钟信号，以作为所述数据包的发送时钟。
图2象征性地举例说明为监控以及有效负载数据进行发送的形式的一数据包的布局的一例子。每一个包均由一起始位(11)开始，而接收器(该处理基频的装置(1)、或是该处理无线频路的装置(2))可以使用该起始位以决定一数据包的开始，同样的，该起始位亦可被使用以决定一理想取样时间(时钟回复)，而此决定则是在该数据信号以及该发送数据之间的适当同步性一失去时即成为必须，相同的，其亦有可能是包括一固定顺序之待发送位以取代该起始位(11)的一同步顺序(11)。
该起始位(11)之后紧随着一包指示符(12)，其指示监控数据、或有效负载数据是否从那时起已经被发送，该区别的获得是以一位作为基础，虽然为了此目的，使用一个包括一些位的符码也是可行的，而此允许该数据包于该处理基频的装置(1)之中以及在该处理射频的装置(2)之中能有效率地传递。
接下来的内容描写于监控以及有效负载数据之间的一区别。
在一监控数据包中，该包指示符(12)紧接着一缓存器地址(13)，而该监控数据即是指向该缓存器地址，因此，缓存器导向的数据发送可在该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)之间，反之亦然，再者，该缓存器地址则紧接着一数据区段(14)，举例而言，它可以包含一指令、或是状态信息。
在一有效负载数据包中，该包指示符(1)紧接着一长度述句(lengthstatement)(13)，其指示该接下来的数据区段(14)的长度，而该数据区段(14)则是包含该待发送的有效负载数据，可变动的长度于该数据区段若为长时，使得一高的净位率(net bit rate)成为可能，或者，该数据区段为短时，使得一较长的潜伏时间成为可能，其中，后者有需要的可能，特别是对语音数据的发送而言。
该监控和有效负载数据以数据包形式的发送使得一系列的发送方式成为可能。
该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)的许多动作链路至特殊的时间，一个例子是，在该无线通信***的协议(protocol)中之一发送包的该起始时间，而此起始时间则是通过该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)而加以定义。
发送用于一发送包的该起始时间的另一选择是，在一精确定义的时间，发送一监控以及有效负载数据包，为了这个目的，该监控以及有效负载数据包准确地位在该无线通信***上的符码时间图形(symbol timepattern)之中，而除了此内容之外，一类似于此的监控、或有效负载数据包因此而包含额外的时间信息。
再一选择则是设定该监控、或有效负载数据包的该包长度以及该包频率，以使得经该信道导向链路(3)的该平均数据发送率会实质上对应于该无线通信***的该符码率，而短期的不一致则可以在一缓冲储存、或是位于该信道导向链路(3)的接收端处的一FiFo(first-in，first-out，先进先出)存储器中进行处理，为了这个目的，其有可能在所述待设定的数据包之间提供间隔以使其固定，或是为所述待发送的数据包提供一设定周期性。
另一个选择是，为了该处理射频的装置(2)，个别地要求每一个数据包。一个类似于此的要求当，举例而言，在该处理射频的装置(2)的该接收端处的该缓冲储存可以被填满时加以提出，而为了一数据包的一个类似于此的要求则总是会以该缓冲储存并非空运转的方式而提出，再者，为了使这成为可能，该处理射频的装置(2)可以在该缓冲储存处于一特殊填充水平之下时，允许经该信道导向链路(3)的监控或有效负载数据包的一进入流量(inlet flow)，并且，可以在该缓冲储存超过一特殊填充水平时避免监控、或有效负载数据包的一进入流量，而若是没有数据储存在该缓冲储存中时，则将不会有数据为了一冗长的时间周期而自该处理基频的装置(1)被发送至该处理射频的装置(2)，因此，可行的是，在一事件的一起始时间时，选择该缓冲储存为空运转，例如，切换至一功率节省模式。
图3显示在一已降低的时钟信号的发送期间，该信道导向链路(3)的信号波形的一例子，该举例图显示在该信道导向链路(3)上的三个信道(CLK，CLKREQ，CLKSEL)。一时钟信号，为上升侧通过一时间间隔Tclk而加以分开之一连串时钟脉冲的形式，经该信道(CLK)而加以发送，而为了起始一已降低时钟信号的发送，该处理基频的装置(1)在该信道(CLKREQ)上发送一脉冲，而其上升侧则会与在该信道(CLK)上之该时钟信号的一脉冲的该上升侧重叠，接着，该处理射频的装置(2)接续地仅经该信道(CLK)而发送每第n个脉冲，因此，该处理基频的装置(1)接收一已降低时钟信号，为上升侧通过该时间间隔nTclk而加以分开的脉冲的形式，而该已降低时钟信号的此种发送则是，举例而言，由于辨别出位在通过该时间间隔nTclk而被分开的两个脉冲之间的该时钟信号的那些脉冲而成为可能，同时，该处理射频的装置(2)通过在该信道(CLKSEQ)上的一位准改变而对在该信道(CLKREQ)上的该脉冲做出反应，在此例子中，位在该信道(CLKSEL)上的位准的该上升侧，以及在该信道(CLK)上的该时钟信号的该脉冲的该上升侧重叠，而该新的位准向该处理基频的装置(1)发出信号，而指示一已降低的时钟信号经该信道(CLK)而进行发送。
该处理基频的装置(1)于该信道(CLKREQ)上发送另一脉冲，以结束该已降低时钟信号的发送，而该时钟信号的该脉冲的处理则会随着在该信道(CLKREQ)上的该脉冲的该下降侧而被停止，同时间，在该信道(CLKSEL)上的该位准则是会被重设至该原先的数值，以向该处理基频的装置(1)指示出该原先的时钟信号已经进行发送。
相同地，可行的是，该处理射频的装置(2)自己本身结束该已降低时钟信号的该发送。
较佳地是，该处理基频的装置(1)可以在一包模式以及一信号模式之间进行切换，其中，监控或有效负载数据包于该包模式中经该信道导向链路(3)而进行发送，而在该信号模式中则是不可能发送监控或有效负载数据，但该已降低时钟信号却会于其中进行发送，再者，自该包模式至该信号模式的转变可以通过在该包模式中之一特殊监控数据包的发送而加以完成，另一个可能性是，只要位在该信道导向链路(3)地该接收终端处的至少一缓冲储存并未包含任何数据时，则即产生至该信号模式的一转变。
而自该信号模式至该包模式的该转变，则是会在该已降低时钟信号一结束时马上产生，并且，该原先的时钟信号经该信道(CLK)而进行发送。

Claims (4)

1.一种用于无线通信***的发送和接收装置，包括：
一处理基频的装置(1)，其被集成于一第一半导体芯片上，用于处理数字信号，而形成一基频信号，反之亦然；以及
一处理射频的装置(2)，其被集成于一第二半导体芯片上，以用于将该基频信号转换成为一射频信号，反之亦然，
其中，经由位于该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)之间的一链路(3)的至少一信道(3a，3b)，
-不仅监控数据可以在该两个半导体芯片之间进行发送，
-而且该通信***的有效负载数据亦可进行发送，
其均以数据包的形式经由在该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)之间的一链路(3)的至少一信道(3a，3b)来发送；以及
其中，该至少一信道(3a，3b)包括一或多个用于在该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)之间的接续数据发送的物理线路，以用于逐个位地、或逐个符码地进行数据发送，且该监控数据监控该有效负载数据的信道发送。
2.根据权利要求1所述的发送和接收装置，其特征在于，在该链路(3)以及该处理基频的装置(1)、或该处理射频的装置(2)之间有至少一缓冲储存，其用于储存被接续发送的数据。
3.根据前述权利要求其中之一所述的发送和接收装置，其中，该链路(3)具有另一信道(4)，且经该信道(4)，产生于该处理射频的装置(2)中的一时钟信号可以被发送至该处理基频的装置(1)。
4.一种用于在无线通信***的发送和接收装置中发送监控及有效负载数据的方法，所述发送和接收装置具有：
一处理基频的装置(1)，其被集成于一第一半导体芯片之上，以用于处理数字信号而形成一基频信号，反之亦然；以及
一处理射频的装置(2)，其被集成于一第二半导体芯片之上，以用于将该基频信号转换成为一射频信号，反之亦然，
其中，经由位于该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)之间的一链路(3)的至少一信道(3a，3b)，
-不仅监控数据可以在该两个半导体芯片之间进行发送，
-而且该通信***的有效负载数据亦可进行发送，
其均以数据包的形式发送；以及
其中，该至少一信道(3a，3b)包括一或多个在该处理基频的装置(1)以及该处理射频的装置(2)之间的物理线路，以用于逐个位地、或逐个符码地进行数据发送，且该监控数据监控该有效负载数据的信道发送。
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