[發明專利]使用混疊來進行信號的節能傳輸和接收的方法和設備

在審

• 申請號: 201880094820.8
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN112314007A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: L·威廉松;M·洛佩茲
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李嘯;姜冰

一種在無線通信網絡中將信號從傳送裝置傳送到接收裝置的方法，其中所述接收裝置包括布置成以預定采樣頻率對接收信號采樣的模擬數字轉換器ADC。該方法包括以下步驟：通過所述傳送裝置生成（20）所述傳輸信號，其中所述傳輸信號的帶寬使得在對所述傳輸信號采樣時，所述ADC將創建混疊分量，并且其中以混疊分量具有與所述傳輸信號的對應采樣的低頻分量相同的相位這樣的方式生成所述傳輸信號，從而相長地有助于所述傳輸信號的所述低頻分量；以及通過所述傳送裝置將所述傳輸信號傳送（40）到所述接收裝置。

技術領域

本公開通常涉及遠程通信領域，并且更特別地涉及提高遠程通信系統中的收發器的能量效率。本公開特別地涉及用于提高喚醒接收器的能量效率的方法及其設備。

背景技術

在無線通信領域內，節能（energy efficient）傳輸和接收正變得越來越重要。其主要原因是物聯網IoT的低成本裝置的預期大規模增長。

能量效率可以意味著兩個不同的事情。一方面，它可以涉及傳送器側，并且人們應當能夠使用盡可能低的功率來傳送信息，或者只是為了節省能量，或者因為對于什么被允許可能有管理限制（regulatory limitation）。另一方面，它可以涉及接收信號所需的能量。通常，從常常有可能通過允許接收器中更高的復雜性和功耗來以更低的傳輸功率實現可靠通信的意義上說，人們可以交換（trade）傳送器和接收器中的功耗。更高的復雜性通常意味著，使用有效的前向糾錯碼，諸如例如卷積碼、低密度奇偶校驗碼或所謂的Turbo碼。

在裝置中實現低功耗的一種方法是要結合主無線電或主接收器來使用所謂的喚醒接收器WUR（有時又稱為喚醒無線電）。這些WUR提供方法以顯著地減小在無線通信中使用的接收器中的功耗。WUR的想法是，它可基于非常寬松的架構，因為它只需要能夠檢測喚醒信號的存在，而將不被用于任何數據接收。然后，主接收器布置成用于數據接收。

喚醒信號WUS（即，發送到WUR的信號）的常用調制是開關鍵控OOK。OOK是二進制調制，其中利用發送信號ON來表示邏輯一，而通過不發送信號OFF來表示邏輯零。

在被命名為IEEE 802.11ba的電氣和電子工程師協會IEEE 802.11任務組中當前有活動正在進行，以標準化物理層PHY和鏈路層MAC，以供喚醒無線電被用作主802.11無線電的同伴（companion）無線電，其僅有的目的是為了顯著減少功耗。

提出通過使用快速傅立葉逆變換IFFT來生成WUS，因為該塊已經在支持例如802.11a/g/n/ac的Wi-Fi傳送器中可用。具體來說，經討論用于生成OOK的方法是要使用在中心的13個子載波，并且然后用表示ON以及根本不傳送任何東西以表示OFF的某個信號來填充這些子載波。IFFT有64個點，并且正在以20 MHz的采樣速率進行操作，并且就像對于普通的正交頻分復用OFDM，在IFFT操作之后添加循環前綴，以便保持在802.11a/g/n/ac中使用的OFDM符號持續時間，并且從而能夠通過在WUS的開始預置（prepend）傳統前導碼（preamble）來欺騙傳統站。以此方式，傳統站將能夠檢測WUS并正確地推遲對無線介質的接入。

如上所述的WUS的設計允許非常功率高效的接收器實現。然而，為了實現這一點，信號的帶寬限制在大約4 MHz。

為了在WUR中實現低功耗，可取的是在接收器中使用低采樣速率，這轉化為具有帶有相對較小的帶寬的信道選擇性濾波器。另一方面，由于管理要求，可使用的最大傳輸功率常常受到功率譜密度PSD限制。即，盡管將允許更高的總傳輸功率，但是如果信號的帶寬太小，則這不能被使用。由于減小的傳輸功率直接意味著WUR的范圍將減小，所以這導致接收器功耗和傳輸范圍之間的權衡。

發明內容

根據本公開的本發明的一個目的是要能夠傳送具有相對較大的帶寬的信號，使得可將傳送的信號功率保持為高，又允許在接收器處的高性能，仍然允許接收器的低功率實現。