TWI592052B - 低功率為基礎之長期演進接收器架構 - Google Patents

低功率為基礎之長期演進接收器架構 Download PDF

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TWI592052B
TWI592052B TW104122397A TW104122397A TWI592052B TW I592052 B TWI592052 B TW I592052B TW 104122397 A TW104122397 A TW 104122397A TW 104122397 A TW104122397 A TW 104122397A TW I592052 B TWI592052 B TW I592052B
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慕斯塔法Ｍ 艾爾沙耶
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Description

低功率為基礎之長期演進接收器架構
本申請案係關於無線器件，且更特定而言係關於低功率蜂巢式通信架構。
無線通信系統之使用正在快速發展。另外，無線通信技術已自僅語音通信演進成亦包括諸如網際網路及多媒體內容之資料之傳輸。無線通信器件最常為攜帶型、電池供電之器件。因此，需要無線通信期間之功率消耗方面的改良。
LTE為以高資料速率為目標之3GPP標準。此經由複雜的PHY/RF(實體層/射頻)架構而達成以支援多輸入-多輸出(MIMO)、防撞(CA)、高階調變機制，等。此等資料速率及應用需要高功率消耗且影響使用者設備(UE)之電池壽命。
然而，可能存在UE僅執行在低資料速率下操作之可用應用之一子集的時刻。此等應用通常輸貫量有限，且為週期性的或非延遲敏感的。實例可包括VoLTE、傳訊、網頁瀏覽、電子郵件、地理柵欄，等。此外，對電池受限之新外觀尺寸器件的關注逐漸增加，例如，對於可穿戴式器件。
為節省功率消耗及改良無線UE之電池壽命，不連續接收(DRX)已被引入若干無線標準(諸如，UMTS、LTE(長期演進)、WiMAX，等)中，DRX在不存在待接收或傳輸之封包時(「DRX」關閉週期)將 大部分UE數據機電路斷電，且僅在用以偵聽網路的指定時間或間隔處(「DRX開啟週期」)喚醒。舉例而言，在DRX開啟週期期間，UE可監視實體下行鏈路控制頻道(PDCCH)以發現下行鏈路(DL)指派或上行鏈路(UL)授與。在DRX關閉週期期間，網路(例如，基地台)不排程至UE之傳輸，因此UE不需在彼等週期期間監視或解碼PDCCH。
可以不同網路連接狀態(包括連接模式及閒置模式)啟用DRX。在連接DRX(CDRX)模式中，UE偵聽遵循由基地台(BS)判定之指定型樣的DL封包。在閒置DRX(IDRX)模式中，UE偵聽來自BS的傳呼以判定其是否需要再次進入網路及獲得上行鏈路(UL)時序。舉例而言，在LTE之當前實施中，將1.28秒的IDRX循環用於允許UE監視傳呼。預設地將320毫秒之循環用於CDRX，且將40毫秒之循環用於VoLTE。
在LTE之當前實施中，數據機可含有執行所需功能之單一處理器。在此等實施中，處理器可在DRX開啟週期期間啟動，且可在DRX關閉週期期間撤銷啟動。然而，不存在對不在使用之子系統的部分關閉。
在LTE之其他當前實施中，數據機可含有多個核心，通常一個核心用作每一LTE活動之全域排程器。特定任務可指派給特定核心。然而，仍不存在對不在使用之子系統的部分關閉，且尤其不存在對於全域排程器駐留於之核心的部分關閉。此外，需要實質性清理軟體以管理大的核心集區。
現存的這兩種解決方案皆消耗大量功率及展現請求與回應之間的較長延遲。此外，該等基礎結構(記憶體、匯流排、DMA，等)遭受競爭、低效率及功率之恆定供應。
此外，此等數據機解決方案不以應用/使用案例為中心。具體言之，對於低資料速率應用(例如，VoLTE)或高資料速率應用(例如，視訊串流)，現存LTE數據機以類似方式操作。因此，不可達成特定使用 案例之功率節省。
因此，需要技術領域中之可考慮低資料速率應用之改良。
本文中所描述之實施例係關於用於在不連續接收(DRX)操作期間進一步節約功率的一使用者設備(UE)器件及相關聯之方法。舉例而言，該方法可由UE器件之基頻數據機實施。
揭示一基頻數據機，其包含經組態以在基頻數據機在一高功率模式中時操作而在基頻數據機在一低功率模式中時不操作的一第一子系統，及經組態以在基頻數據機在低功率模式中時操作而在基頻數據機在高功率模式中時不操作的一第二子系統。該第一子系統及該第二子系統可經進一步組態以在基頻數據機在一睡眠模式中時不操作。該第一子系統可包含一第一處理器、一第一記憶體及第一基頻處理電路。該第二子系統可包含一不同的第二處理器、一不同的第二記憶體及不同的第二基頻處理電路。該第一子系統可在比該第二子系統更高之一時脈速率下操作。
基頻數據機可進一步包含一第三記憶體及/或第三基頻處理電路，該第三記憶體及/或第三基頻處理電路經組態以在基頻數據機在高功率模式中時及在基頻數據機在低功率模式中時操作。該第三記憶體及/或第三基頻處理電路可經進一步組態以在基頻數據機在睡眠狀態中時不操作。
基頻數據機可經組態以利用DRX。舉例而言，基頻數據機可經組態以在一DRX關閉週期期間進入睡眠模式，在一DRX開啟週期期間進入低功率模式，且在一作用中工作階段期間進入高功率模式。
更具體而言，基頻數據機可經組態以回應於觸發而在該等模式之間轉變。舉例而言，第一處理器可經組態以使得基頻數據機回應通信非作用中狀態時期而自高功率模式轉變至睡眠模式。基頻數據機可 經組態以回應於一計時器之逾期而自睡眠模式轉變至低功率模式。第二處理器可經組態以使得基頻處理器選擇性地轉變至高功率模式或睡眠模式。舉例而言，第二處理器可經組態以監視一控制頻道以發現關於一有效負載頻道將含有針對基頻數據機之通信訊務的一指示。控制頻道可為一實體下行鏈路控制頻道(PDCCH)，且有效負載頻道可為一實體下行鏈路共用頻道(PDSCH)。第二處理器可經組態以使得基頻數據機回應於偵測到該指示而自低功率模式轉變至高功率模式，且使得基頻數據機回應於在一預定時間週期內未偵測到指示而自低功率模式轉變至睡眠模式。
一方法經揭示以用於節約一基頻數據機中之功率。根據所揭示之方法，基頻數據機可在可支援完全的通信訊務之一高功率模式中操作。基頻數據機可回應於判定通信非作用中狀態時期而自高功率模式轉變至睡眠模式。睡眠模式可不支援通信訊務。基頻數據機可回應於一計時器之逾期而自睡眠模式轉變至一低功率模式。低功率模式可支援一控制頻道之接收，但不可支援完全的通信訊務。當在低功率模式中時，基頻數據機可判定控制頻道是否包括關於一有效負載頻道將含有針對該基頻數據機的通信訊務之一指示。低功率模式可不支援有效負載頻道之接收。控制頻道可為一實體下行鏈路控制頻道(PDCCH)，且有效負載頻道可為一實體下行鏈路共用頻道(PDSCH)。若控制頻道包括該指示，則隨後基頻數據機可自低功率模式轉變至高功率模式。替代地，若控制頻道不包括該指示，則隨後基頻數據機可自低功率狀態轉變至睡眠狀態。
在高功率模式中操作可包含利用第一組電路，且在低功率模式中操作可包含利用第二組電路。第二組電路可使用比第一組電路更少之功率。舉例而言，第一組電路可在比第二組電路更高之一時脈速率下操作。基頻數據機可在轉變至低功率模式及睡眠模式中之一者時停 用第一組電路。基頻數據機可在轉變至高功率模式及睡眠模式中之一者時停用第二組電路。
100‧‧‧網路
102‧‧‧基地台
106‧‧‧使用者設備
106A‧‧‧使用者設備
106B‧‧‧使用者設備
106N‧‧‧使用者設備
200‧‧‧系統單晶片
202‧‧‧處理器
204‧‧‧顯示電路/顯示器
206‧‧‧記憶體
210‧‧‧反及快閃記憶體
220‧‧‧連接器介面
230‧‧‧無線電
232‧‧‧基頻數據機
234‧‧‧射頻積體電路
235‧‧‧天線
240‧‧‧記憶體管理單元
250‧‧‧唯讀記憶體
504‧‧‧處理器
510‧‧‧完整子系統
511‧‧‧完整子系統處理器
512‧‧‧PDCCH專用基頻模組
513‧‧‧非PDCCH專用基頻模組
514‧‧‧共同基頻處理模組
515‧‧‧Rx資料路徑
516‧‧‧Tx資料路徑
517‧‧‧支援硬體/記憶體/暫存器/軌道/匯流排
530‧‧‧無線電/PDCCH子系統
531‧‧‧PDCCH處理器
532‧‧‧通信鏈/PDCCH專用基頻模組
534‧‧‧天線/共同基頻處理模組
535‧‧‧Rx資料路徑
537‧‧‧支援硬體/記憶體/暫存器/軌道/匯流排
540‧‧‧記憶體管理單元
550‧‧‧唯讀記憶體
560‧‧‧記憶體
570‧‧‧網路埠
610‧‧‧完全狀態
620‧‧‧睡眠狀態
630‧‧‧PDSCH狀態
在結合以下附圖考慮實施例之以下詳細描述時可獲得對本發明之更好瞭解。
圖1A說明例示性(且簡化之)無線通信系統；圖1B說明與使用者設備(UE)器件通信之基地台；圖2說明根據一項實施例之UE之例示性方塊圖；圖3說明根據一項實施例之基地台之例示性方塊圖；圖4為說明已連接的不連續接收(CDRX)操作之實例之時刻表；圖5說明根據一項實施例之基頻數據機的兩個例示性子系統；圖6說明當利用DRX時使UE進一步節約功率之狀態圖；圖7說明根據一項實施例之無線電系統之部分方塊圖。
雖然本文中所描述之特徵易受各種修改及替代形式影響，但在圖式中藉助於實例展示且在本文中詳細描述該等特徵之特定實施例。然而，應理解，圖式及其詳細描述並不意欲限制於所揭示之特定形式，而相反，本發明應涵蓋屬於由所附申請專利範圍定義之標的物之精神及範疇內之所有修改、等效物及替代物。
縮略字
以下縮略字用於本發明臨時專利申請案：
ASIC：特殊應用積體電路
BS：基地台
CDMA：分碼多重存取
CDRX：已連接之不連續接收
DL：下行鏈路
DRX：不連續接收
FPGA：場可程式化閘陣列
GSM：全球行動通信系統
IDRX：閒置不連續接收
LTE：長期演進
MMU：記憶體管理單元
PDCCH：實體下行鏈路控制頻道
PDSCH：實體下行鏈路共用頻道
PO：傳呼出現時刻
RAT：無線電存取技術
RFIC：射頻積體電路
ROM：唯讀記憶體
RRC：無線電資源控制
Rx：接收
SOC：系統單晶片
Tx：傳輸
UE：使用者設備
UL：上行鏈路
UMTS：通用行動電信系統
WLL：無線區域迴路
WAN：無線區域網路
術語
以下為用於本申請案中之術語的詞彙表：
記憶體媒體-各種類型之記憶體器件或儲存器件中之任一者。術語「記憶體媒體」意欲包括安裝媒體(例如，CD-ROM、軟性磁碟104或磁帶器件)；電腦系統記憶體或隨機存取記憶體(諸如，DRAM、 DDR RAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAM，等)；非揮發性記憶體(諸如，快閃記憶體、例如硬碟機的磁性媒體，或光學儲存器)；暫存器或其他類似類型之記憶體元件，等。記憶體媒體亦可包含其他類型之記憶體或其組合。此外，記憶體媒體可位於其中執行程式之第一電腦系統中，或可位於經諸如網際網路之網路而連接至第一電腦系統之第二不同之電腦系統中。在後一情況下，第二電腦系統可將程式指令提供至第一電腦系統以用於執行。術語「記憶體媒體」可包括兩個或兩個以上記憶體媒體，該等記憶體媒體可駐留在不同位置中，例如，在經網路連接之不同的電腦系統中。
電腦系統(或電腦)-各種類型之運算或處理系統中之任一者，包括個人電腦系統(PC)、大型主機電腦系統、工作站、網路器具、網際網路器具、個人數位助理(PDA)、電視系統、網格運算系統或其他器件或器件之組合。一般而言，術語「電腦系統」可廣泛定義為涵蓋具有執行來自記憶體媒體的指令之至少一個處理器的任何器件(或器件之組合)。
使用者設備(UE)(或「UE器件」)-行動或攜帶型且執行無線通信之各種類型之電腦系統器件中之任一者。UE器件之實例包括行動電話或智慧型手機(例如，iPhoneTM、基於AndroidTM之電話)、攜帶型遊戲器件(例如，Nintendo DSTM、PlayStation PortableTM、Gameboy AdvanceTM、iPhoneTM)、膝上型電腦、PDA、攜帶型網際網路器件、音樂播放器、資料儲存器件或其它手持型器件，等。大體而言，術語「UE」或「UE器件」可廣泛定義為涵蓋易於由使用者運輸且能夠進行無線通信之任何電子、運算及/或電信器件(或器件之組合)。
基地台(BS)-術語「基地台」具有其普通意義之全部廣度，且至少包括安裝於固定位置處且用於作為無線電話系統或無線電系統之部分通信之無線通信台。
處理元件-係指各種元件或元件之組合。舉例而言，處理元件包括諸如ASIC(特殊應用積體電路)之電路、個別處理器核心之部分或電路、整個處理器核心、個別處理器、諸如場可程式化閘陣列(FPGA)之可程式化硬體器件及/或系統的包括多個處理器之較大部分。
自動地-係指由電腦系統(例如，由電腦系統執行之軟體)或器件(例如，電路、可程式化硬體元件、ASIC，等)執行動作或操作，而無需使用者輸入直接指定或執行該動作或操作。因此，術語「自動地」與由使用者手動地執行或指定之操作相反，在該手動操作中使用者提供輸入以直接執行操作。自動程序可由使用者提供之輸入起始，但「自動地」執行之後續動作並不由使用者指定，亦即，並不「手動地」執行(其中使用者指定待執行之每一動作)。舉例而言，藉由選擇每一欄位及提供指定資訊的輸入(例如，藉由鍵入資訊、選擇核取方塊、選項選擇，等)而填寫電子表格之使用者手動地填寫表格，儘管電腦系統必須回應使用者動作而更新表格。可藉由電腦系統自動地填寫表格，其中電腦系統(例如，在電腦系統上執行之軟體)分析表格之欄位且在使用者不輸入指定對該等欄位之回答的情況下填寫表格。如上文所指示，使用者可調用表格之自動填充，但不涉及表格之實際填充(例如，使用者不手動指定對欄位之回答，而實情為自動填寫此等欄位)。本說明書提供回應於使用者已採取之動作而自動地執行之操作之各種實例。
圖1A及圖1B-通信系統
圖1A說明例示性(且簡化之)無線通信系統。應注意，圖1A之系統僅僅為可能系統之一個實例，且可按需要在各種系統中任一者中實施其他實施例。
如所示，例示性無線通信系統包括經由傳輸媒體與一或多個使 用者設備(UE)(或「UE器件」)106A至106N通信之基地台102。
基地台102可為基地收發器台(BTS)或小區站台，且可包括使得能夠與UE 106A至106N無線通信之硬體。基地台102亦可經裝備以與網路100通信。因此，基地台102可促進UE 106之間及/或UE 106與網路100之間的通信。基地台之通信區域(或涵蓋區域)可被稱作「小區」。基地台102及UE 106可經組態以經由傳輸媒體使用各種無線通信技術(諸如，LTE(長期演進)、GSM(全球行動通信系統)、CDMA(分碼多重存取)、WLL(無線區域迴路)、WAN(無線區域網路)、WiFi、WiMAX，等)中之任一者進行通信。
圖1B說明UE 106(例如，器件106A至106N中之一者)與基地台102通信。UE 106可為具有無線網路連接性之器件(諸如，行動電話、手持型器件、電腦或平板電腦)，或幾乎任何類型之無線器件。UE 106可包括經組態以執行儲存於記憶體中之程式指令的處理器。UE 106可藉由執行此等所儲存之指令執行本文中所描述之實施例中之任一者。在一些實施例中，UE 106可包括經組態以執行本文中所描述之方法實施例中之任一者或本文中所描述之方法實施例中之任一者之任何部分的可程式化硬體元件，諸如，FPGA(場可程式化閘陣列)。
在一些實施例中，UE 106可經組態以在與基地台102通信時利用不連續接收(DRX)。基地台102可不排程在DRX關閉週期期間對UE 106之傳輸。
圖2-UE之例示性方塊圖
圖2說明UE 106之例示性方塊圖。如所示，UE 106可包括系統單晶片(SOC)200，該系統單晶片可包括用於各種目的之部分。舉例而言，如所示，SOC 200可包括可執行用於UE 106之程式指令的處理器202及可執行圖形處理並向顯示器260提供顯示信號的顯示電路204。處理器202亦可耦接至記憶體管理單元(MMU)240，MMU 240可經組態 以自處理器202接收位址及將彼等位址轉譯至記憶體(例如，記憶體206、唯讀記憶體(ROM)250、反及快閃記憶體210)中之位置及/或其他電路或器件，諸如顯示電路204、無線電230、連接器介面220及/或顯示器260。MMU 240可經組態以執行記憶體保護及分頁表轉譯或設置。在一些實施例中，MMU 240可包括為處理器202之部分。
亦如所示，SOC 200可耦接至UE 106之各種其他電路。舉例而言，UE 106可包括各種類型之記憶體(例如，包括反及快閃記憶體210)、連接器介面220(例如，用於耦接至電腦系統)、顯示器260及可使用天線235以執行無線通信之無線通信電路，諸如無線電230(例如，用於LTE、GSM、藍芽、WiFi，等)。如本文中所描述，UE 106可包括用於實施多狀態DRX以達成提高之功率節省的硬體及軟體組件。
無線電230可包含一或多個無線電電路，該一或多個無線電電路經組態以經由諸如LTE、GSM、CDMA、WLL、WAN、WiFi、WiMAX、藍芽等之一或多個無線電存取技術(RAT)而通信。對於既定RAT，無線電230可包含基頻數據機232及射頻積體電路(RFIC)234。舉例而言，RFIC 234可連接至天線235及基頻數據機232，且可經組態以在藉由天線235傳輸或接收之RF信號與藉由基頻數據機232處理之基頻信號之間轉換。在一些實施例中，基頻數據機232可替代地包括於SOC 200或UE 106中之其他處中。
基頻數據機232或UE 106之其他部分可經組態以(例如)藉由執行儲存於記憶體媒體(例如，非暫時性電腦可讀記憶體媒體)上之程式指令而實施本文中所描述之部分或所有方法。或者，基頻數據機232可組態為諸如FPGA(場可程式化閘陣列)之可程式化硬體元件或ASIC(特殊應用積體電路)或其組合。
圖3-基地台
圖3說明基地台102之例示性方塊圖。應注意，圖3之基地台僅為可能基地台之一個實例。如所示，基地台102可包括可執行用於基地台102之程式指令的處理器304。處理器304亦可耦接至記憶體管理單元(MMU)340，其可經組態以自處理器304接收位址並將彼等位址轉譯至記憶體(例如，記憶體360及唯讀記憶體(ROM)350)中之位置或其他電路或器件。
基地台102可包括至少一個網路埠370。網路埠370可經組態以耦接至電話網路並向複數個器件(諸如，UE器件106)提供對如上文所描述的電話網路之存取。
網路埠370(或額外網路埠)亦可或替代性地經組態以耦接至蜂巢式網路(例如，蜂巢式服務提供商之核心網路)。核心網路可將行動性相關服務及/或其他服務提供至諸如UE器件106之複數個器件。在一些情況下，網路埠370可經由核心網路耦接至電話網路，及/或核心網路可提供電話網路(例如，在由蜂巢式服務提供商服務之其他UE器件106當中)。
基地台102可包括至少一個天線334。至少一個天線334可經組態以作為無線收發器操作且可進一步經組態以經由無線電330與UE器件106通信。天線334經由通信鏈332與無線電330通信。通信鏈332可為接收鏈、傳輸鏈或兩者。無線電330可經組態以經由包括(但不限於)LTE、GSM、TDS、WCDMA、CDMA2000等之各種RAT通信。
基地台102之處理器304可經組態以(例如)藉由執行儲存於記憶體媒體(例如，非暫時性電腦可讀記憶體媒體)上之程式指令而實施本文中所描述之部分或所有方法。或者，處理器304可組態為諸如FPGA(場可程式化閘陣列)之可程式化硬體元件或組態為ASIC(特殊應用積體電路)或其組合。
圖4-DRX操作
術語「DRX」係指「不連續接收」，且係指在不存在待接收或傳輸之封包時將至少部分UE電路斷電及在指定時間或間隔處喚醒以偵聽網路之模式。DRX存在於諸如UMTS、LTE、WiMAX等之若干無線標準中。術語「DRX」明確意欲至少包括其一般含義之全部範圍以及將來標準中類似類型之模式。
在LTE中，可在RRC(無線電資源控制)連接與RRC閒置狀態中啟用DRX模式。在RRC_CONNECTION狀態中，可在DL封包到達之閒置週期期間啟用DRX模式(CDRX模式)。在RRC_IDLE狀態(IDRX模式)中，可針對DL訊務傳呼UE，或UE可藉由請求與服務基地台(BS)之RRC連接而起始UL訊務。
用於DRX循環之參數可由BS經由不同計時器而組態：
1)DRX非作用中狀態計時器指示在啟用DRX之前須等待的按連續子訊框數目計之時間。
2)定義短DRX循環及長DRX循環以允許BS基於應用調整DRX循環。在產生時，可定義DRX短循環計時器以判定何時轉變至長DRX循環。
3)當成功接收封包之後長時期不存在封包的接收時，BS可起始RRC連接釋放且UE可進入RRC閒置狀態，在此狀態期間可啟用閒置DRX。
4)開啟持續時間計時器可用於判定在進入功率節省模式之前在每一DRX循環中UE將在其中讀取DL控制頻道的訊框之數目。允許之值為1、2、3、4、5、6、8、10、20、30、40、50、60、80、100及200。
5)在閒置DRX模式期間，UE可每DRX循環僅監視一個傳呼出現時刻(PO)，一個傳呼出現時刻為一個子訊框。
圖4為說明CDRX操作之一實例的時刻表。上部波形展示UE之狀 態。最初，UE可處於能夠解碼實體下行鏈路控制頻道(PDCCH)之喚醒狀態中。舉例而言，UE可回應於頻道上之持續的訊務活動而保持於此狀態。在時間中之某點處，訊務活動停止，且頻道變為非作用中的。當UE偵測到頻道在預定時段(例如，200毫秒)中保持非作用中時，其進入CDRX模式，且開始DRX關閉週期。在DRX關閉週期期間，UE保持於睡眠狀態，在該狀態下，其不能夠解碼PDCCH。在預定時段(例如，310毫秒)之後，DRX開啟週期開始，且UE返回至喚醒狀態。在DRX開啟週期期間，UE偵聽PDCCH。在預定時段(例如，10毫秒)之後，另一DRX關閉週期開始。此循環可繼續直至UE解碼了指示BS具有待傳輸至UE的資料之PDCCH從而需要UE終止DRX模式為止。下部波形展示BS可在其中將PDCCH傳輸至UE之時間週期。此等週期必須與UE之DRX開啟週期同步，且可在無線電資源控制(RRC)重組態訊息中定義。
圖5-基頻數據機子系統
圖5說明根據一項實施例之基頻數據機(諸如，圖2之基頻數據機232)的兩個例示性子系統。圖5之例示性子系統可經組態以實施本文中論述之方法或程序中之任一者。
圖5之完整子系統510說明根據一項實施例之經組態以實施如下文所論述的完全狀態610的基頻數據機232之硬體子系統。舉例而言，完整子系統510可實施諸如LTE協定堆疊之無線通信協定堆疊的完整版本。完整子系統510之各種實施例可包含除圖5中所示之彼等者外之額外組件，及/或可省略所示之一或多個組件。
如所說明，完整子系統510可包含可控制完整子系統510之功能性的完整子系統處理器511。完整子系統510可進一步包含各種基頻信號處理電路。舉例而言，PDCCH專用基頻模組512可包含專用於PDCCH之基頻處理的電路。非PDCCH專用基頻模組513可類似地包含 專用於除PDCCH外之信號之基頻處理的電路。共同基頻處理模組514可包含用於PDCCH與非PDCCH信號兩者之基頻處理的電路。
完整子系統510可進一步包含Rx資料路徑515，Rx資料路徑515可包含用於處理自RFIC接收之資料的電路。Tx資料路徑516可包含用於處理待經由RFIC傳輸之資料的電路。完整子系統510亦可包含各種支援硬體517以促進其他硬體組件之作用及互連，支援硬體517可包括記憶體、暫存器、軌道、匯流排，等。舉例而言，支援硬體517可包括用於儲存用於實施協定堆疊的指令之記憶體。支援硬體517可進一步包含用於儲存完整子系統510之狀態資訊的記憶體。
圖5之PDCCH子系統530說明根據一項實施例之經組態以實施如下文論述之PDCCH狀態630的基頻數據機232之硬體子系統。舉例而言，PDCCH子系統530可實施諸如LTE協定堆疊之無線通信協定堆疊的部分版本。舉例而言，協定堆疊之部分版本可僅包含PDCCH之接收及解碼所需之協定堆疊之部分。在其他實施例中，協定堆疊之部分版本可進一步包含其他功能所需之協定堆疊之部分。PDCCH子系統530之各種實施例可包含除圖5中所示之彼等者外之額外組件，及/或可省略所示組件中之一或多者。
如所說明，PDCCH子系統530可包含可控制PDCCH子系統530之功能性的PDCCH處理器531。因為PDCCH子系統530可僅實施協定堆疊之部分版本，所以與完整子系統處理器511相比，PDCCH處理器531可實體上更小，且可消耗更少之功率。
PDCCH子系統530可進一步包含各種基頻信號處理電路。舉例而言，PDCCH專用基頻模組532可包含專用於PDCCH之基頻處理的電路。在一較佳實施例中，PDCCH專用基頻模組532可分離於完整子系統510之PDCCH專用基頻模組512，且可包含與PDCCH專用基頻模組512相同的電路或與之相比更小之一組電路。然而，在其他實施例 中，PDCCH專用基頻模組532可為與PDCCH專用基頻模組512相同之模組，或可包含包含於PDCCH專用基頻模組512中之電路之子集。類似，PDCCH子系統530可包含共同基頻處理模組534，共同基頻處理模組534可執行類似於由共同基頻處理模組514執行之彼等功能的用於處理PDCCH之功能。共同基頻處理模組534可分離於或可包含共同基頻處理模組514之子集。因為PDCCH子系統530可經組態以僅處理PDCCH，所以其可不包括非PDCCH專用基頻處理硬體，諸如在完整子系統510中發現之非PDCCH專用基頻處理硬體。
PDCCH子系統530可進一步包含Rx資料路徑535，Rx資料路徑535包含用於處理自RFIC接收之資料的電路。RX資料路徑535可分離於或可包含Rx資料路徑515之子集。因為PDCCH子系統530可不經組態以傳輸，所以其可不包括Tx資料路徑，諸如在完整子系統510中發現之Tx資料路徑。
PDCCH子系統530亦可包含各種支援硬體537以促進其他硬體組件之作用及互連，支援硬體537可包括記憶體、暫存器、軌道、匯流排，等。舉例而言，支援硬體537可包括用於儲存用於實施協定堆疊之部分版本的指令的記憶體。支援硬體537可進一步包含用於儲存PDCCH子系統530之狀態資訊的記憶體。支援硬體537可分離於或可包含完整子系統510之支援硬體517之子集。
大體而言，因為PDCCH子系統530可經組態以僅實施協定堆疊之部分版本，所以PDCCH子系統530可比完整子系統510明顯更小且更簡單。舉例而言，圖5中所說明之PDCCH子系統的模組中之每一者可經特殊化以僅執行PDCCH接收及解碼，且可排除此等功能所不需要之硬體。此外，PDCCH子系統530可需要實質上少於完整子系統510之記憶體。舉例而言，包括於支援硬體537中的用於儲存用於實施協定堆疊之部分版本的指令的記憶體可實質上小於包括於支援硬體517 中的用於儲存用於實施完整協定堆疊的指令的記憶體。類似地，包括於支援硬體537中的用於儲存PDCCH子系統530之狀態資訊的記憶體可實質上小於包括於支援硬體517中的用於儲存完整子系統510之狀態資訊的記憶體。
因為PDCCH子系統530可比完整子系統510更小且更簡單，所以PDCCH子系統530亦可更快地操作且汲取更少功率。舉例而言，PDCCH子系統530之匯流排及其他互連件可比完整子系統510中之彼等者更短，且可因此汲取更少功率。作為另一實例，可簡化資料處理管線，此舉可減少潛時。此外，因為PDCCH子系統530之狀態資訊可小於完整子系統510之狀態資訊，所以與藉由完整子系統510執行之類似操作相比，儲存及恢復狀態資訊可更快且可消耗更少的功率。
此外，因為相對極少之資料可包含於PDCCH中，所以可在低於完整子系統510之時脈速率的速率下時控PDCCH子系統530。相對於完整子系統510，此可進一步減小PDCCH子系統530中之功率消耗。
圖6-基頻數據機之狀態圖
圖6說明諸如UE 106之UE當利用DRX時進一步節約功率之狀態圖。舉例而言，狀態圖可由圖2之基頻數據機232實施。
在完全狀態610中，基頻數據機可具有完整功能性。舉例而言，在完全狀態610中，基頻數據機可經組態以支援完全通信訊務，例如，藉由傳輸及接收正常通信訊務。完全狀態610可視為高功率模式，因為其需要充足功率以支援完整通信功能性。具體言之，完全狀態610可由完整子系統510實施。因此，當基頻數據機在完全狀態610中時，可啟用完整子系統510，且可停用PDCCH子系統530。舉例而言，在一些情境中，可停用至PDCCH子系統530之電源供應器及/或時脈信號，使得PDCCH子系統530不可操作及/或不消耗功率。然而，在PDCCH子系統530與完整子系統510共用組件之實施例中，共用組件 可在完全狀態610中保持啟用。
當在完全狀態610中時，若基頻數據機232在預定時段(例如，由DRX非作用中狀態計時器指示的時間)中為閒置，則基頻數據機可轉變至睡眠狀態620。舉例而言，基頻數據機可在在完全狀態610中時監視PDCCH，且若PDCCH在預定時段中不包括用於基頻數據機之下行鏈路(DL)指派或上行鏈路(UL)授與，則基頻數據機轉變至睡眠狀態620。自完全狀態610轉變至睡眠狀態620可包含儲存完整子系統510及/或基頻數據機之其他組件的狀態資訊。在一些實施例中，根據此項技術中已知程序，自完全狀態610轉變至睡眠狀態620可包含進入DRX模式，且具體言之為DRX關閉週期。
在睡眠狀態620中，可停用基頻數據機232。具體言之，可停用完整子系統510及PDCCH子系統530。舉例而言，當基頻數據機在睡眠狀態620中時，可停用至完整子系統510、至PDCCH子系統530及/或至基頻數據機之其他組件的一或多個電源供應器及/或時脈信號。舉例而言，可停用本端時脈產生電路。因此，當在睡眠狀態620中時，基頻數據機可使用極少功率或不使用功率。此外，當在睡眠狀態620中時，基頻數據機可不支援傳輸或接收通信訊務。具體言之，當在睡眠狀態620中時，基頻數據機可不監視PDCCH。
在預定時段(例如，DRX關閉週期，諸如根據在RRC重組態訊息中所定義之排程，或根據用於UE之傳呼出現時刻)之後，基頻數據機232可轉變至PDCCH狀態630。在PDCCH狀態630中，基頻數據機可具有部分功能性。舉例而言，在PDCCH狀態630中，基頻數據機可經組態以接收及解碼PDCCH。然而，在PDCCH狀態630中之基頻數據機可不經組態以傳輸通信或接收除PDCCH外之通信。舉例而言，當在PDCCH狀態630中時，基頻數據機可不經組態以接收實體下行鏈路共用頻道(PDSCH)。
PDCCH狀態630可被視為低功率模式，因為其僅需要充足功率以支援減少之一組功能，諸如PDCCH之接收及解碼。具體言之，PDCCH狀態630可由PDCCH子系統530實施。自睡眠狀態620轉變至PDCCH狀態630可因此包含啟用PDCCH子系統530，啟用PDCCH子系統530可包括恢復PDCCH子系統530之狀態資訊。因此，當基頻數據機在PDCCH狀態630中時，可啟用PDCCH子系統530，且可停用完整子系統610。舉例而言，在一些情境中，可停用至完整子系統510之電源供應器及/或時脈信號，使得完整子系統510不可操作及/或不消耗功率。然而，在PDCCH子系統530與完整子系統510共用組件之實施例中，共用組件可在PDCCH狀態630中保持啟用。
應瞭解，PDCCH狀態630意欲僅為低功率狀態，且在一些實施例中可不僅僅限於接收PDCCH。具體言之，在一些實施例中，基頻數據機可經進一步組態以當在PDCCH狀態630中時執行其他受限功能，諸如接收及解碼除PDCCH外之信號的部分及/或執行受限傳輸功能。
當在PDCCH狀態630中時，基頻數據機232可監視PDCCH以發現與基頻數據機相關之訊務之指示。舉例而言，基頻數據機可判定PDCCH是否包括用於基頻數據機之DL指派、UL授與及/或尋呼資訊。具體言之，基頻數據機可判定PDCCH是否指示用於基頻數據機之資料將包括於PDSCH中。
若在預定時段(例如，DRX開啟週期)內PDCCH不包括與基頻數據機相關之訊務的指示，則隨後基頻數據機可轉變回至睡眠狀態620。自PDCCH狀態630轉變至睡眠狀態620可包含儲存PDCCH子系統530及/或基頻數據機之其他組件的狀態資訊。
替代地，若在預定時段內PDCCH的確包括與基頻數據機相關之訊務的指示，則基頻數據機可轉變至完全狀態610。自PDCCH狀態之轉變可包含儲存PDCCH子系統530之狀態資訊、停用PDCCH子系統 530、啟用完整系統510及恢復完整子系統510之狀態資訊。在完全狀態610中，基頻數據機可經組態以如PDCCH所指示而發送及/或接收通信。舉例而言，在完全狀態610中，基頻數據機可經組態以接收及解碼PDSCH。
圖7-無線電系統
圖7說明根據一項實施例之諸如圖2之無線電230的無線電系統之部分方塊圖。如所示，無線電230可包含基頻數據機232及RFIC 234。基頻數據機232與RFIC 234中之任一者或兩者皆可包含除圖7中所示之彼等者外之組件，或可省略圖7中所示之組件。圖7僅意欲為在上下文中說明基頻數據機之子系統的部分方塊圖，且並不意欲展示所有組件。舉例而言，基頻數據機232可包含用於實施圖5中所示之模組中之每一者的組件。
如所示，RFIC 234可連接至天線235及基頻數據機232，且可經組態以在藉由天線235傳輸或接收之RF信號與藉由基頻數據機232處理之基頻信號之間轉換。
基頻數據機232可包含經組態以實施圖6之狀態圖的各種組件。此等組件可在概念上及/或在空間上分組為諸如完整子系統510及PDCCH子系統530之子系統。基頻數據機232被說明為在PDCCH狀態630中，其中經啟用之例示性組件藉由實線說明，且經停用之例示性組件藉由點線說明。舉例而言，經啟用之PDCCH基頻組件可對應於PDCCH專用基頻模組532。類似地，經啟用之PDCCH嵌入式處理器組件可對應於PDCCH處理器531。經停用之L1/堆疊處理器組件可對應於完整子系統處理器511，且經停用之LTE基頻組件可對應於非PDCCH專用基頻模組513。可由完整子系統510及PDCCH子系統530兩者利用諸如ADC緩衝器及時脈管理單元之其他組件，且該等其他組件可因此在完全狀態610及PDCCH狀態630兩者中保持啟用。或者，每 一子系統可具有一或多個彼等組件之單獨實施例。
其他實施例
應注意，在本描述中，在LTE之上下文中描述各種實施例。然而，應注意，本文中所描述之方法可推廣用於其他無線技術，且不限於上文提供之特定描述。舉例而言，PDCCH之任何論述可推廣至根據其他無線技術之控制頻道，且PDSCH之任何論述可推廣至根據其他無線技術之有效負載頻道。
可以各種形式中任一者來實現本發明之實施例。舉例而言，一些實施例可實現為電腦實施方法、電腦可讀記憶體媒體或電腦系統。其他實施例可使用諸如ASIC之一或多個經定製設計硬體器件實現。其他實施例可使用諸如FPGA之一或多個可程式化硬體元件予以實現。
在一些實施例中，非暫時性電腦可讀記憶體媒體可經組態以使得其儲存程式指令及/或資料，其中若由電腦系統執行，則程式指令導致電腦系統執行方法，該方法為例如本文中所描述之方法實施例中之任一者，或本文中所描述之方法實施例之任何組合，或本文中所描述之方法實施例中之任一者之任何子集，或此等子集之任何組合。
在一些實施例中，器件(例如，UE)可經組態成包括處理器(或一組處理器)及記憶體媒體，其中記憶體媒體儲存程式指令，其中處理器經組態以自記憶體媒體讀取及執行程式指令，其中程式指令可執行以實施本文中所描述之各種方法實施例中之任一者(或本文中所描述之方法實施例之任一組合，或本文中所描述之方法實施例中任何者之任一子集，或此等子集之任一組合)。器件可以各種形式中任一者實現。
儘管上文已相當詳細地描述實施例，但一旦熟習此項技術者完全理解以上揭示內容，大量變化及修改將變得顯而易見。意欲將以下 申請專利範圍解釋為涵蓋所有此等變化及修改。
510‧‧‧完整子系統
511‧‧‧完整子系統處理器
512‧‧‧PDCCH專用基頻模組
513‧‧‧非PDCCH專用基頻模組
514‧‧‧共同基頻處理模組
515‧‧‧Rx資料路徑
516‧‧‧Tx資料路徑
517‧‧‧支援硬體/記憶體/暫存器/軌道/匯流排
530‧‧‧PDCCH子系統
531‧‧‧PDCCH處理器
532‧‧‧PDCCH專用基頻模組
534‧‧‧共同基頻處理模組
535‧‧‧Rx資料路徑
537‧‧‧支援硬體/記憶體/暫存器/軌道/匯流排

Claims (16)

  1. 一種基頻數據機，其包含：一第一子系統，其經組態以在該基頻數據機在一高功率模式中時操作，且在該基頻數據機在一低功率模式中時不操作，該第一子系統包含：一第一處理器；一第一記憶體，其經組態以儲存用於實施一通訊協定堆疊之指令；及第一基頻處理電路；及一第二子系統，其經組態以在該基頻數據機在該低功率模式中時操作，且在該基頻數據機在該高功率模式中時不操作，該第二子系統包含：一第二處理器，其不同於該第一處理器；一第二記憶體，其不同於該第一記憶體，其經組態以儲存用於實施該通訊協定堆疊之一部分版本之指令；及第二基頻處理電路，其不同於該第一基頻處理電路。
  2. 如請求項1之基頻數據機，其進一步包含第三基頻處理電路，該第三基頻處理電路經組態以在該基頻數據機在該高功率模式中時且在該基頻數據機在該低功率模式中時操作。
  3. 如請求項1之基頻數據機，其進一步包含一第三記憶體，該第三記憶體經組態以在該基頻數據機在該高功率模式中時且在該基頻數據機在該低功率模式中時操作。
  4. 如請求項1之基頻數據機，其中該第一子系統及該第二子系統經組態以在該基頻數據機在一睡眠模式中時不操作。
  5. 如請求項4之基頻數據機，其中該基頻數據機經組態以利用不連 續接收(DRX)，其中該基頻數據機經組態以在一DRX關閉週期期間進入該睡眠模式，其中該基頻數據機經組態以在一DRX開啟週期期間進入該低功率模式，且其中該基頻數據機經組態以在一作用中工作階段期間進入該高功率模式。
  6. 如請求項4之基頻數據機，其中該第一處理器經組態以使得該基頻數據機回應於一通信非作用中狀態時期而自該高功率模式轉變至該睡眠模式；其中該基頻數據機經組態以回應於一計時器之逾期而自該睡眠模式轉變至該低功率模式；且其中該第二處理器經組態以：監視一控制頻道以發現關於一有效負載頻道將含有針對該基頻數據機的通信訊務之一指示；使得該基頻數據機回應於偵測到該指示而自該低功率模式轉變至該高功率模式；及使得該基頻數據機回應於在一預定時間週期內未偵測到該指示而自該低功率模式轉變至該睡眠模式。
  7. 如請求項6之基頻數據機，其中該基頻數據機根據包括該控制頻道及該有效負載頻道之一蜂巢式無線電存取技術而進行通信，其中該控制頻道為一實體下行鏈路控制頻道(PDCCH)，且該有效負載頻道為一實體下行鏈路共用頻道(PDSCH)。
  8. 如請求項1之基頻數據機，其中該第一子系統在一第一時脈速率下操作，且該第二子系統在一第二時脈速率下操作，其中該第一時脈速率高於該第二時脈速率。
  9. 一種用於節約一基頻數據機中之功率之方法，該基頻數據機經組態以使用具有一控制頻道及一有效負載頻道之一蜂巢式無線電存取技術，該方法包含： 在該基頻數據機處：藉由實施該蜂巢式無線電存取技術之一協定堆疊，使用一第一組電路操作於一高功率模式中，其中該高功率模式支援完全通信訊務，該協定堆疊係儲存於該第一組電路之一第一記憶體中；回應於判定一通信非作用中狀態時期而自操作於該高功率模式中轉變至操作於一睡眠模式中，其中該睡眠模式不支援通信訊務；回應於一計時器之逾期而自操作於該睡眠模式轉變至使用一第二組電路操作於一低功率模式，其中該第二組電路使用比該第一組電路少之功率，其中藉由實施儲存於該第二組電路之一第二記憶體中之該協定堆疊之一部分版本，該低功率模式支援該控制頻道之接收，且其中該協定堆疊之該部分版本不支援該有效負載頻道之接收；當轉變至該低功率模式及該睡眠模式中之一者時停用該第一組電路；及當轉變至該高功率模式及該睡眠模式中之一者時停用該第二組電路。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含：當在該低功率模式中時，判定該控制頻道是否包括關於該有效負載頻道將含有針對該基頻數據機之通信訊務之一指示；若該控制頻道包括該指示，則：自該低功率模式轉變至該高功率模式；且若該控制頻道不包括該指示，則：自該低功率模式轉變至該睡眠模式。
  11. 如請求項10之方法，其中該控制頻道為一實體下行鏈路控制頻 道(PDCCH)，且該有效負載頻道為一實體下行鏈路共用頻道(PDSCH)。
  12. 如請求項9之方法，其中該第一組電路在比該第二組電路更高之一時脈速率下操作。
  13. 一種非暫時性電腦可讀記憶體媒體，其儲存可由一基頻數據機執行以使得該基頻數據機進行以下操作之指令：利用一第一組電路操作於一高功率模式中，其中藉由實施儲存於該第一組電路之一第一記憶體中之一通訊協定堆疊，該高功率模式支援完全通信訊務；回應於判定一通信非作用中狀態時期而自操作於該高功率模式中轉變至操作於一睡眠模式中，其中該睡眠模式不支援通信訊務；及回應於一計時器之逾期而自操作於該睡眠模式中轉變至利用一第二組電路操作於一低功率模式中，其中藉由實施儲存於該第二組電路之一第二記憶體中之該通訊協定堆疊之一部分版本，該低功率模式支援一控制頻道之接收，且其中該通訊協定堆疊之該部分版本不支援完全通信訊務；其中在該基頻數據機為該低功率模式及該睡眠模式中之一者時停用該第一組電路；且其中在該基頻數據機為該高功率模式及該睡眠模式中之一者時停用該第二組電路。
  14. 如請求項13之非暫時性電腦可讀記憶體媒體，其中該等指令進一步可執行以使得該基頻數據機：當在該低功率模式中時，判定該控制頻道是否包括關於一有效負載頻道將含有針對該基頻數據機之通信訊務之一指示，其中該低功率模式不支援該有效負載頻道之接收； 若該控制頻道包括該指示，則：自該低功率模式轉變至該高功率模式；且若該控制頻道不包括該指示，則：自該低功率模式轉變至該睡眠模式。
  15. 如請求項14之非暫時性電腦可讀記憶體媒體，其中該基頻數據機根據包括該控制頻道及該有效負載頻道之一蜂巢式無線電存取技術而進行通信，其中該控制頻道為一實體下行鏈路控制頻道(PDCCH)，且該有效負載頻道為一實體下行鏈路共用頻道(PDSCH)。
  16. 如請求項13之非暫時性電腦可讀記憶體媒體，其中該第一組電路在比該第二組電路更高之一時脈速率下操作。
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