用于符号间和符号内电压调制的电路和方法

相关申请

本申请要求2021年10月14日提交的第63/255,659号美国临时专利申请和2021年10月14日提交的第63/255,656号美国临时专利申请的权益，所述美国临时专利申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开的技术大体上涉及符号间和符号内电压调制。

背景技术

第五代(5G)新无线电(NR)(5G-NR)被广泛认为是超越当前第三代(3G)和第四代(4G)技术的下一代无线通信技术。在这方面，能够支持5G-NR无线通信技术的无线通信装置预期将实现更高的数据速率、改进的覆盖范围、增强的信号传导效率和减少的延迟。

5G-NR系统中的下行和上行传输广泛基于正交频分复用(OFDM)技术。在基于OFDM的系统中，物理无线电资源被划分为频域中的多个副载波和时间域中的多个OFDM符号。副载波通过副载波间隔(SCS)相互正交地分离。OFDM符号由循环前缀(CP)分隔，所述CP充当保护频带，以帮助克服OFDM符号之间的符号间干扰(ISI)。

基于OFDM的系统中传送的射频(RF)信号通常被调制成频率域中的多个副载波和时间域中的多个OFDM符号。由RF信号占据的多个副载波共同地限定RF信号的调制带宽。另一方面，多个OFDM符号限定期间传送RF信号的多个时间间隔。在5G-NR系统中，RF信号通常以超过200MHz的高调制带宽调制。

OFDM符号的持续时间取决于SCS和调制带宽。下表(表1)提供了由用于各种SCS和调制带宽的3G合作伙伴计划(3GPP)标准限定的一些OFDM符号持续时间。值得注意的是，调制带宽越高，OFDM符号持续时间将越短。例如，当SCS为120KHz并且调制带宽为400MHz时，OFDM符号持续时间为8.93微秒。

表1

在5G-NR系统中，RF信号可以用从一个OFDM符号改变为另一个的时变功率来调制。在这方面，需要功率放大器电路在每个OFDM符号持续时间内将RF信号放大到某一功率电平。此类符号间功率变化给功率管理集成电路(PMIC)带来了独特的挑战，因为PMIC必须能够在每个OFDM符号的CP内调适供应到功率放大器电路的调制电压，以帮助避免RF信号中的畸变(例如，振幅裁剪)。

发明内容

本公开的实施例涉及一种用于符号间和符号内电压调制的电路和方法。在本文中，一种收发器电路被配置成确定电压目标并将所述电压目标提供到功率管理集成电路(PMIC)，以用于生成调制电压以放大调制在多个符号中的射频(RF)信号。具体地说，所述收发器电路将针对符号中的任一个生成多个电压目标，从而在相应符号被调制成携带选定类型的信息(例如，控制信息)时启用符号内电压调制。相反，所述收发器电路将针对符号中的任一个生成单个电压目标，从而在相应符号未被调制成携带选定类型的信息时启用符号间电压调制。通过基于符号中携带的所述类型的信息动态地执行符号间和符号内电压调制，可及时地调适调制电压以紧密地跟踪RF信号的时变功率包络，从而避免潜在的畸变(例如，振幅裁剪)并保护RF信号中的关键信息。

在一个方面，提供了一种收发器电路。所述收发器电路包含数字基带电路。数字基带电路被配置成生成输入矢量，所述输入矢量包含调制在多个符号中的一个或多个中的选定类型的信息。所述收发器电路还包含目标电压电路。目标电压电路被配置成分别确定对应于多个符号的多个电压调制间隔。目标电压电路还被配置成当多个符号中的对应一个包含选定类型的信息时，将多个电压调制间隔中的相应一个划分为多个电压调制子间隔，所述多个电压调制子间隔各自包含多个电压目标中的相应一个。目标电压电路还被配置成生成包含多个电压目标的多个目标电压指示中的相应一个。

在另一方面，提供了一种传输电路。所述传输电路包含收发器电路。所述收发器电路包含数字基带电路。数字基带电路被配置成生成输入矢量，所述输入矢量包含调制在多个符号中的一个或多个中的选定类型的信息。所述收发器电路还包含目标电压电路。目标电压电路被配置成分别确定对应于多个符号的多个电压调制间隔。目标电压电路还被配置成当多个符号中的对应一个包含选定类型的信息时，将多个电压调制间隔中的相应一个划分为多个电压调制子间隔，所述多个电压调制子间隔各自包含多个电压目标中的相应一个。目标电压电路还被配置成生成包含多个电压目标的多个目标电压指示中的相应一个。所述传输电路还包含PMIC。PMIC包含电压生成电路。电压生成电路被配置成从收发器电路接收多个目标电压指示。电压生成电路还被配置成分别基于多个电压目标在多个电压调制子间隔中生成多个调制电压。

在另一方面，提供了一种用于启用符号间和符号内电压调制的方法。所述方法包含生成输入矢量，所述输入矢量包含调制在多个符号中的一个或多个中的选定类型的信息。所述方法还包含分别确定对应于多个符号的多个电压调制间隔。所述方法还包含当多个符号中的对应一个包含选定类型的信息时，将多个电压调制间隔中的相应一个划分为多个电压调制子间隔，所述多个电压调制子间隔各自包含多个电压目标中的相应一个。所述方法还包含生成包含多个电压目标的多个目标电压指示中的相应一个。所述方法还包含分别基于多个电压目标在多个电压调制子间隔中生成多个调制电压。

本领域技术人员在阅读以下对于优选实施例的具体说明以及相关的附图后，将会认识到本公开的范围并且了解其另外的方面。

附图说明

并入本说明书中并形成本说明书的一部分的附图说明了本公开的几个方面，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

图1示出在第五代(5G)和/或5G新无线电(5G-NR)系统中广泛支持的示例性时隙和微时隙。

图2是示例性传输电路的示意图，其中功率管理集成电路(PMIC)和收发器电路根据本公开的实施例被配置成启用符号间和符号内电压调制；

图3A和3B是提供由图2中的收发器电路生成以使PMIC执行符号内电压调制的目标电压指示的示例性图示的框图；

图4是提供关于图2中的PMIC可以如何执行符号内电压调制的示例性图示的框图；

图5是可以设置在图2中的PMIC中以在电压调制间隔期间执行符号间和符号内电压调制的示例性电压调制电路的示意图；

图6是示出被配置成启用符号间和符号内电压调制的图2中的收发器电路的示意图；并且

图7是根据本公开的实施例的用于启用符号间和符号内电压调制的示例性过程的流程图。

具体实施方式

下文阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践实施例并说明实践实施例的最佳模式所必需的信息。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的概念，并将认识到这些概念在此未特别述及的应用。应理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。

应理解，尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所用，术语“和/或”包含相关联所列项目中的一个或多个项目的任何和所有组合。

应当理解，当诸如层、区或衬底的元件被称为“在另一元件上”或“延伸到”另一元件上时，其可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接延伸到另一元件上”时，不存在中间元件。同样，应理解，当诸如层、区或衬底的元件被称为“在另一元件上方”或“在另一元件上方延伸”时，其可以直接在另一元件上方或直接在另一元件上方延伸，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上方”或“直接在另一元件上方”延伸时，不存在中间元件。还将理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。

诸如“以下”或“以上”或“上”或“下”或“水平”或“竖直”的相对术语在本文中可以用于描述一个元件、层或区与如图所示的另一元件、层或区的关系。应理解，这些术语和上面讨论的那些旨在包括除附图中描绘的定向之外的装置的不同定向。

本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所用，除非上下文另外明确指示，否则单数形式“一(a/an)”和“所述”也旨在包含复数形式。还应理解，当在本文中使用时，项“包括(comprises/comprising)”和/或包含(includes/including)指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解的是，除非本文明确地定义，否则本文使用的项应被解释为具有与其在本说明书的上下文和相关技术中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释。

本公开的实施例涉及用于符号间和符号内电压调制的电路和方法。在本文中，一种收发器电路被配置成确定电压目标并将所述电压目标提供到功率管理集成电路(PMIC)，以用于生成调制电压以放大调制在多个符号中的射频(RF)信号。具体地说，所述收发器电路将针对符号中的任一个生成多个电压目标，从而在相应符号被调制成携带选定类型的信息(例如，控制信息)时启用符号内电压调制。相反，所述收发器电路将针对符号中的任一个生成单个电压目标，从而在相应符号未被调制成携带选定类型的信息时启用符号间电压调制。通过基于符号中携带的所述类型的信息动态地执行符号间和符号内电压调制，可及时地调适调制电压以紧密地跟踪RF信号的时变功率包络，从而避免潜在的畸变(例如，振幅裁剪)并保护RF信号中的关键信息。

在论述本公开的符号间和符号内电压调制之前，从图2开始，首先参考图1提供对正交频分多路复用(OFDM)符号的概述，所述OFDM符号可用于限定电压调制间隔的持续时间。

图1示出在第五代(5G)和/或5G新一代(5G-NR)系统中广泛支持的示例性时隙10和一对微时隙12(1)-12(2)。可以表示多个连续时隙中的任何一者或多者的时隙10包含多个符号14(1)-14(N)，例如OFDM符号。微时隙12(1)-12(2)可以各自包含符号14(1)-14(N)中的至少两个。在图1中所示的实例中，微时隙12(1)-12(2)中的每一个包含符号14(1)-14(N)中的四个。如先前在表1中所示出，符号14(1)-14(N)中的每一个具有取决于副载波间隔(SCS)的符号持续时间。一旦选择SCS，就相应地设置符号14(1)-14(N)中的每一者的持续时间和CP。

时隙10中的符号14(1)-14(N)可以基于任何类型的调制和编码方案(MCS)被调制成携带各种类型的信息。例如，符号14(1)-14(N)中的一些可以被调制成携带下行/上行控制信息，符号14(1)-14(N)中的一些可以被调制成携带下行/上行数据有效载荷，但符号14(1)-14(N)中的一些可以为空(例如，不含有任何信息)。在符号14(1)-14(N)之中，被调制成携带选定类型的信息的那些符号在本公开的上下文中是特别重要的。

在本文中，选定类型的信息可包含与物理下行控制信道(PDCCH)、物理上行控制信道(PUCCH)、物理下行共享信道(PDSCH)和/或物理上行共享信道(PUSCH)有关的信息。在非限制性实例中，选定类型的信息可以是声音参考信号(SRS)、解调参考信号(DMRS)等。如下文详细描述，符号14(1)-14(N)中的任一个中是否存在选定类型的信息是符号内或符号间电压调制的决定因素。

图2是示例性传输电路16的示意图，其中PMIC 18和收发器电路20根据本公开的实施例被配置成启用符号间和符号内电压调制。传输电路16还包含功率放大器电路22。功率放大器电路22被配置成基于调制电压V

收发器电路20被配置成将RF信号24调制到图1中的符号14(1)-14(N)上。此处，符号14(1)-14(N)之中的三个连续符号14(X-1)、14(X)、14(X+1)(X>1，N≥X+1)作为实例示出。如上文所描述，符号14(X-1)、14(X)、14(X+1)中的一些可以被调制成携带选定类型的信息，而符号14(X-1)、14(X)、14(X+1)中的一些其它符号可能未被调制。例如，假设符号14(X)被调制成携带选定类型的信息，而符号14(X-1)和14(X+1)不包含选定类型的信息。在这方面，如下文进一步描述，传输电路16将在符号14(X)期间执行符号内电压调制，并且在符号14(X-1)和14(X+1)期间执行符号间电压调制。

此处，符号内电压调制意指PMIC 18可在符号14(X)期间多次改变调制电压V

在实施例中，收发器电路20被配置成分别在多个电压调制间隔S

根据本公开的实施例，PMIC 18包含芯片间接口26、存储器电路28和电压生成电路30。在非限制性实例中，芯片间接口26可以是耦合到收发器电路20的多线接口，例如RF前端(RFFE)接口。收发器电路20被配置成针对电压调制间隔S

具体地说，为了使PMIC 18能够执行符号间电压调制，收发器电路20被配置成确定单个电压目标V

值得注意的是，收发器电路20被配置成生成具有时变功率包络P(t)的RF信号24，所述时变功率包络可以在符号14(X-1)、14(X)和14(X+1)中的每一个期间多次增加或减小。在这方面，由于符号14(X)包含选定类型的信息，因此期望PMIC 18可以在电压调制间隔S

图3A和3B是提供由图2中的收发器电路20生成以使PMIC 18在电压调制间隔S

在一个实施例中，如图3A中所示，收发器电路20可以相等地划分电压调制间隔S

在另一实施例中，如图3B中所示，收发器电路20可以不相等地划分电压调制间隔S

返回参考图2，收发器电路20还被配置成基于RF信号24的时变功率包络P(t)针对调制子间隔T

收发器电路20被配置成经由芯片间接口26将电压目标V

在电压调制间隔S

图4是提供关于图2中的PMIC 18可以如何在电压调制间隔S

电压生成电路30被配置成分别确定调制子间隔T

根据本公开的实施例，电压生成电路30被配置成确定调制电压V

相反，如果调制电压V

图5是提供根据本公开的实施例配置的电压生成电路30的示意图。图2与图5之间的公共元件在此以公共元件编号示出且将不会在本文中重新描述。

此处，电压生成电路30包含电流调制电路32、电压调制电路34和控制电路36。电流调制电路32包含多级电荷泵(MCP)38和功率电感器40。在电压调制间隔S

电压调制电路34包含电压放大器42、偏移电容器C

图6是示出被配置成启用符号间和符号内电压调制的图2中的收发器电路20的示意图。图2与图6之间的公共元件在此以公共元件编号示出且将不会在本文中重新描述。

此处，收发器电路20包含数字基带电路44、信号处理电路46和目标电压电路48。数字基带电路44被配置成生成调制在符号14(X-1)、14(X)、14(X+1)中的输入矢量

信号处理电路46可包含数/模转换器(DAC)和频率转换器(未示出)，被配置成从输入矢量

在实施例中，目标电压电路48可包含内部存储器和内部处理器，为简单起见，它们未在本文中示出。内部存储器可以是任何类型的存储器，可以存储将输入矢量

目标电压电路48被配置成确定分别对应于符号14(X-1)、14(X)、14(X+1)的电压调制间隔S

图2的传输电路16可被配置成基于过程启用符号间和符号内电压调制。在这方面，图7是根据本公开的实施例的用于启用符号间和符号内电压调制的示例性过程200的流程图。

此处，数字基带电路44被配置成生成被调制成包含符号14(X-1)、14(X)、14(X+1)中的一个或多个(例如，符号14(X))中的选定类型的信息的输入矢量

本领域的技术人员将认识到对本公开的优选实施例的改进和修改。所有此类改进和修改都被认为是在本文所公开的概念和以下权利要求的范围内。