[發明專利]用于脈沖無線電喚醒的方法和系統

無效

• 申請號: 200880109900.2
• 申請日: 2008-10-02
• 公開（公告）號: CN101816130A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 法比奧·塞巴斯蒂亞諾;薩爾瓦托·德拉戈;呂西安·約翰內斯·布倫默斯;多米尼克斯·馬蒂納斯·威廉默斯·萊納特
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明總體涉及實現射頻喚醒，更具體地，涉及經由基于脈沖無線電的喚醒來進行喚醒。

背景技術

無線傳感器網絡(WNS)包括自主設備，所述自主設備在空間上分布以收集來自環境的數據并將這些數據傳遞至最終用戶。對于自供電的無線傳感器，降低功耗可以是重要的設計約束。典型地，節點以從幾秒到幾分鐘范圍內的周期來發送和接收幾百比特的分組。因此，對于在空閑狀態期間沒有降低功耗的節點來說，每個節點中最大部分的能量是在空閑收聽信道(例如，等待分組)過程中消耗掉的。其他關鍵方面是減小的尺寸和非常少的節點成本，這直接導致需要將組件完整集成到節點中。

可以通過對網絡節點進行工作循環(長時間使網絡節點進入休眠模式)來得到監控信道所消耗的能量的減小。工作循環可能需要同步算法來確保所有節點都經歷同時休眠和喚醒時間。為了進行同步，一些解決方案關注于反應無線電的使用，其中節點具有響應于從另一節點接收到的信號而喚醒的能力。在J.Rabaey等的(2002)“PicoRadios?forWireless?Sensor?Networks：The?Next?Challenge?in?Ultra-Low-PowerDesign，”Proceedings?of?the?International?Solid-State?Circuits?Conference中記載了一種反應無線電的討論。這種喚醒無線電的功耗應當小于總的可用功率(例如，100μW)，還必須采用特殊架構。理想地，架構盡可能簡單，如，避免下變頻和復雜基帶處理以達到功率目標。然而，如果沒有使用在基帶或中頻執行信道濾波的架構，如，超外差、低IF或直接轉換，則使用高Q?RF濾波器(如，體聲波(BAW)濾波器或微機電系統(MEMS)諧振器)來實現信道濾波。在D.C.Daly和A.P.Chandrakasan的(2006)“An?energy?efficient?OOK?transceiver?for?wirelesssensor?networks”，IEEE?RFIC?Symposium以及在B.Otis、Y.Chee、R.Lu、N.Pletcher和J.M.rabaey(2004)“An?ultra-low-power?MEMS-based?twochannel?transceiver?for?wireless?sensor?networks，”Symposium?on?VLSICircuits中討論了用于這些類型的濾波器的示例。在這些和其他解決方案中，信道濾波仍然允許超低功耗。如果沒有使用信道濾波并且沒有限制帶寬，則可以將信號隱藏在來自天線的噪聲信號以及由喚醒無線電電路添加的噪聲下。可以在前端以更高的功率損耗為代價來降低由喚醒無線電電路添加的噪聲。因此在喚醒無線電的設計中存在在完整集成(即，為了避免信道濾波)和功耗之間的權衡。

這些和其他局限性對于在無線網絡中實現功率管理提出了挑戰。

發明內容

本發明的各個方面針對以處理和解決上述問題的方式來實現處理器功率狀態轉換的方法和設備。

根據一個示例實施例，本發明針對一種在通信網絡中使用的射頻(RF)設備，所述通信網絡具有使用(RF)協議來進行通信的RF通信設備。RF通信設備是利用RF收發器來實現的，RF收發器用于使用RF協議在網絡上進行通信，并且在降低功耗模式下是可控的，在所述降低功耗模式下RF收發器不在網絡上進行通信。RF通信設備還包括RF接收機，RF接收機包括包絡檢測器和脈沖發生器電路。包絡檢測器電路向脈沖發生器電路提供基于包絡的信號，該基于包絡的信號提示RF收發器從降低功耗模式中轉換出來。這種提示是響應于基于包絡的信號的，并在之后產生超過預定脈沖數目的多個脈沖。

根據另一示例實施例，本發明針對一種在通信網絡中使用的方法，所述通信網絡具有使用射頻(RF)協議來進行通信的RF通信設備。每個RF通信設備具有RF收發器和RF接收機，所述RF收發器使用RF協議在網絡上進行通信并且在降低功耗模式下是可控的，在所述降低功耗模式下RF收發器不在網絡上進行通信。所述方法包括，對于一個RF通信設備：根據RF接收機接收到的RF信號來產生基于包絡的信號；響應于基于包絡的信號來檢測有效RF脈沖信號；以及響應于檢測到有效RF脈沖信號，提示RF收發器從降低功耗模式中轉換出來。