用于经由串行链路传达数据和控制信息的方法和系统与流程

1.本文中所描述的标的物的实施例大体上涉及射频(rf)通信系统，且更具体地说，涉及利用数字信号处理器与耦合到rf功率放大器的数据转换器之间的串行链路的rf发射器。


背景技术：

2.在某些无线通信系统中，蜂窝式基站发射器组包括经由一个或多个通信链路连接到一个或多个射频(rf)发射前端电路的数字信号处理器。数字信号处理器产生经由一个或多个通信链路传达到一个或多个rf发射前端电路的数字样本。每一rf发射前端电路包括数据转换器(例如，数/模转换器)、发射功率放大器和天线。数据转换器将从数字信号处理器接收的数字样本转换成模拟信号，所述模拟信号由功率放大器升频转换且放大，且由天线经由空中接口传达。
3.在一些系统中，待从数字信号处理器传达到数据转换器的数字样本根据数个已知串行链路通信协议中的一个，且具体地说，限定逻辑装置与数据转换器(例如，数/模转换器和模/数转换器)之间的串行化通信接口的协议，而发送。根据一些串行链路通信协议，逻辑装置将数字样本发送到串行化发射器，所述串行化发射器缓冲、帧化且串行化所述数字样本，且经由一个或多个“通道”(即，其中“通道”为用于数据发射的差分信号对)将串行化样本流发射到数据转换器。如上文所指出，数据转换器，且更具体地说数/模转换器，将数字样本转换成模拟信号。模拟信号由功率晶体管升频转换且放大，且最终由天线经由空中接口发射。
4.在一些情况下，应与数字样本同步(或时间对准)的控制信息还可能需要从数字信号处理器发送到下游组件。此控制信息经由与串行通信接口分离且不同的通信链路发送。鉴于不断增大的无线通信频率，系统设计者越来越多地发现使模拟信号(即，经转换数字样本)与下游组件处的控制信息同步具有挑战性。因此，需要用于传达且在下游组件处同步控制信息与从经由串行通信链路发送的数字样本转换而来的模拟信号的改进的设备和方法。


技术实现要素：

5.根据本发明的一个方面，提供一种通信系统，包括：
6.数字数据处理器，所述数字数据处理器被配置成产生数字数据样本和一个或多个控制位；
7.串行化发射接口，所述串行化发射接口耦合到所述数字数据处理器和信号线的第一末端，其中所述串行化发射接口被配置成
8.将所述数字数据样本与所述一个或多个控制位组合到一个或多个数据包中，且
9.经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包；
10.串行化接收接口，所述串行化接收接口耦合所述信号线的第二末端，其中所述串行化接收接口被配置成
11.从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包，
12.从所述一个或多个所发射数据包产生经重构数字数据样本，且
13.从所述一个或多个所发射数据包产生所述一个或多个控制位；以及
14.控制电路，所述控制电路耦合到所述串行化接收接口，且被配置成从由所述串行化接收接口提供的所述一个或多个控制位产生控制信号。
15.根据一个或多个实施例，所述串行化发射接口和所述串行化接收接口实施jesd204串行链路通信协议。
16.根据一个或多个实施例，所述串行化发射接口被配置成通过将所述数字数据样本的至少一个位和所述一个或多个控制位中的至少一个控制位组合到一个或多个数据包中的数据包中而将所述数字数据样本和所述一个或多个控制位组合到所述一个或多个数据包中。
17.根据一个或多个实施例，所述串行化发射接口被配置成通过以下操作经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包：对所述一个或多个数据包进行编码以产生一个或多个经编码符号；以及在所述一个或多个经编码符号内经由所述串行链路发送所述一个或多个数据包。
18.根据一个或多个实施例，所述串行化接收接口被配置成通过以下操作从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包：对所述一个或多个经编码符号进行解码。
19.根据一个或多个实施例，通信系统进一步包括：转换器电路，所述转换器电路被配置成通过对所述经重构数字数据样本执行数/模转换以产生模拟数据样本信号且将所述模拟数据样本信号升频转换到射频(rf)来产生rf输入信号；以及功率放大器，所述功率放大器包括能够基于由所述控制电路产生的所述控制信号控制的子电路，其中所述功率放大器被配置成放大所述rf输入信号，且基于所述控制信号而修改所述子电路的操作。
20.根据一个或多个实施例，所述控制电路包括具有可编程延迟的缓冲器，所述可编程延迟被配置成在所述功率放大器中基于所述控制信号使所述rf输入信号的放大与所述子电路的所述操作的修改同步。
21.根据一个或多个实施例，所述控制电路被配置成以模拟控制信号的形式从所述一个或多个控制位产生所述控制信号。
22.根据一个或多个实施例，所述功率放大器的所述子电路包括开关，且所述功率放大器被配置成通过基于所述模拟控制信号更改所述开关的状态来修改所述子电路的操作。
23.根据一个或多个实施例，所述功率放大器是具有载波放大器路径和峰化放大器路径的多尔蒂功率放大器，且其中所述开关以并联配置连接到所述峰化放大器路径。
24.根据一个或多个实施例，所述控制电路被配置成以数字控制信号的形式从所述一个或多个控制位产生所述控制信号。
25.根据一个或多个实施例，所述功率放大器的所述子电路包括数字控制电路，且所述功率放大器被配置成通过基于所述数字控制信号更改所述数字控制电路的操作来修改所述子电路的操作。
26.根据一个或多个实施例，所述功率放大器是具有载波放大器路径和峰化放大器路径的多尔蒂功率放大器，所述多尔蒂功率放大器包括功率分配器，所述功率分配器被配置成将所述rf输入信号划分成载波rf信号和峰化rf信号，所述数字控制电路包括耦合到所述
载波放大器路径和所述峰化放大器路径中的任一个或两个的一个或多个可变移相器，且所述功率放大器被配置成通过改变由所述一个或多个可变移相器施加到所述载波rf信号和所述峰化rf信号中的任一个或两个的一个或多个相移来修改所述数字控制电路的操作。
27.根据一个或多个实施例，所述转换器电路包括：数/模转换器，所述数/模转换器被配置成执行所述数/模转换以产生所述模拟信号；以及升频转换器，所述升频转换器被配置成将所述模拟信号升频转换到rf。
28.根据本发明的第二方面，提供一种由通信系统执行的方法，所述方法包括：
29.通过数字数据处理器产生数字数据样本和一个或多个控制位；
30.通过串行化发射接口将所述数字数据样本和所述一个或多个控制位组合到一个或多个数据包中；
31.通过所述串行化发射接口经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包；
32.通过串行化接收接口从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包；
33.通过所述串行化接收接口从所述一个或多个所发射数据包产生经重构数字数据样本；
34.通过所述串行化接收接口从所述一个或多个所发射数据包产生所述一个或多个控制位；以及
35.通过控制电路从由所述串行化接收接口产生的所述一个或多个控制位产生控制信号。
36.根据一个或多个实施例，所述串行化发射接口和所述串行化接收接口实施jesd204串行链路通信协议。
37.根据一个或多个实施例，通过所述串行化发射接口经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包包括对所述一个或多个数据包进行编码以产生一个或多个经编码符号，以及经由所述串行链路在所述一个或多个经编码符号内发送所述一个或多个数据包；且通过所述串行化接收接口从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包包括对所述一个或多个经编码符号进行解码。
38.根据一个或多个实施例，该方法进一步包括：通过转换器电路通过对所述经重构数字数据样本执行数/模转换以产生模拟数据样本信号且将所述模拟数据样本信号升频转换到射频(rf)来产生rf输入信号；通过功率放大器放大所述rf输入信号，所述功率放大器包括能够基于由所述控制电路产生的所述控制信号控制的子电路；以及通过所述功率放大器基于所述控制信号修改所述子电路的操作。
39.根据一个或多个实施例，通过所述控制电路产生所述控制信号包括以可编程延迟来延迟所述控制信号的产生，所述可编程延迟被配置成在所述功率放大器中基于所述控制信号使放大所述rf输入信号与修改所述子电路的所述操作同步。
40.根据一个或多个实施例，产生所述控制信号包括产生模拟控制信号；所述功率放大器的所述子电路包括开关；且修改所述子电路的操作包括基于所述模拟控制信号更改所述开关的状态。
41.根据一个或多个实施例，产生所述控制信号包括产生数字控制信号；所述功率放大器的所述子电路包括数字控制电路；且修改所述子电路的操作包括基于所述数字控制信
号更改所述数字控制电路的操作。
42.根据一个或多个实施例，所述功率放大器是多尔蒂功率放大器，且其中基于所述控制信号修改所述子电路的操作包括修改所述多尔蒂功率放大器的操作。
附图说明
43.在结合以下图式考虑时，可以通过参考具体实施方式和权利要求书导出标的物的更完整理解，其中贯穿各图的类似附图标记指代类似元件。
44.图1为根据示例实施例的无线通信系统的简化框图；
45.图2为根据示例实施例的多天线射频(rf)子系统的框图，其中数字前端(dfe)处理器经由串行化接口连接到rf前端电路；
46.图3为根据示例实施例的耦合于处理器与rf发射前端电路之间的串行化发射器和串行化接收器的更详细框图；
47.图4描绘根据示例实施例的与将转换器样本与相关联控制位组合以用于经由串行化接口进行传达相关联的若干数据格式；
48.图5为根据示例实施例的具有外部可控子电路的多尔蒂(doherty)功率放大器的简化框图；
49.图6a和6b为描绘理想化多尔蒂放大器、常规多尔蒂放大器和具有外部可控子电路的多尔蒂放大器的实施例的操作性能的曲线图；
50.图6c为根据示例实施例的描绘开关的电阻与电压的曲线图；
51.图7为根据另一示例实施例的具有数字可控子电路的多尔蒂功率放大器的简化框图；以及
52.图8为根据示例实施例的用于经由处理器、数/模转换器与rf发射器组的放大器之间的串行链路传达数据和控制信号的方法的流程图。
具体实施方式
53.图1为无线通信系统100的简化框图，其中装置102、110包括数字前端(dfe)105、115，所述数字前端(dfe)105、115使用串行链路通信协议将数据和控制信息两者传达到rf收发器106、116内的射频(rf)发射器组。更具体地说，无线通信系统100包括使用rf通信信号与一个或多个基站系统(bss)110(例如，lte(长期演进)网络的演进型nodeb或enb装置)无线地通信的多个无线装置或订户台102(例如，手持式计算机、个人数字助理(pda)、蜂窝式电话等)。
54.每一无线装置102可包括经由dfe处理器105连接到rf收发器106的基带处理器108(例如，数字信号处理器)，所述rf收发器106又连接到一个或多个天线109。基带处理器105和dfe处理器105可实施为一个或多个集成电路以提供无线装置102的数字处理功能性。并装在dfe处理器105上的数字处理组件可包括一个或多个控制处理器和数字发射/接收滤波器，以及用于rf子系统功能的接口外围设备和其它i/o。基本上，每一rf收发器106(包括rf发射器和rf接收器)被配置成使用一个或多个天线109接收或发射语音、数据或语音和数据两者，且提供用于天线109与dfe处理器105之间的信号的接口。更具体地说，每一rf收发器106被配置成执行来自dfe处理器105的信号的数/模转换和放大，且放大并执行由天线109
经由空中接口所接收的信号的模/数转换。另外，每一无线装置102可包括一个或多个输入/输出装置104(例如，相机、小键盘、显示器等)以及其它组件(未示出)。
55.bss 110包括基站控制器(bsc)112和一个或多个基站收发器台(bts)114，其中每一bts 114提供bsc 112与天线119之间的通信接口。bsc 112可例如被配置成调度无线装置102的通信。经由天线109、119，每一无线装置102经由bts 114中的一个bts 114与bss 110的bsc 112通信。
56.基本上，每一bts 114被配置成经由一个或多个天线119接收或发射包括经处理语音、数据或语音和数据两者的信号，且提供用于天线119与bsc 112之间的信号的接口。一个或多个bts 114各自包括dfe处理器115，所述dfe处理器115可实施为一个或多个集成电路以提供bts 114的数字处理功能性。并装在dfe处理器115上的数字处理组件可包括一个或多个控制处理器和数字发射/接收滤波器，以及用于rf子系统功能的接口外围设备和其它i/o。另外，一个或多个bts 114各自包括rf收发器116(包括rf发射器和rf接收器)，所述rf收发器116被配置成执行来自dfe处理器115的信号的数/模转换和放大，且放大并执行由天线119经由空中接口接收的信号的模/数转换。如将在下文更详细地描述，dfe处理器115和rf收发器116的rf发射器经由一个或多个串行化链路传达数字样本，且根据实施例，控制信息可与所述数字样本中的至少一些数字样本进行多路复用。
57.如将了解，本文中参考基站系统110所公开的数字样本和控制信息通信技术还可结合例如无线装置102的无线通信装置使用。为此目的，且如先前所提及，每一无线装置102还可包括连接到对应rf收发器106的dfe处理器105，且dfe处理器105和rf收发器106的rf发射器还可被配置成经由一个或多个串行化链路传达数字样本，其中控制信息可与所述数字样本中的至少一些数字样本进行多路复用。
58.为了进一步说明本文中所公开的数字样本和控制信息通信技术，现在参考图2，图2为多天线rf bts 200(例如，bts 114，图1)的一部分的高阶架构框图图示。bts 200连接在基站控制器(例如，bsc 112，图1)与发射天线253到255和接收天线283到285之间。bts 200包括经由多个通道271到273、291到293(即，用于在一个方向上发射数据的差分信号线对)连接到多个rf发射前端电路250到252和rf接收前端电路280到282的dfe处理器201(或更一般地说，“数字数据处理器”)。如将了解，dfe处理器201可位于与基站控制器(例如，bsc 112，图1)共置的无线电头端中，或可位于不与基站控制器共置的远程无线电头端处。为说明的简单起见，发射天线253到255与接收天线283到285示出为彼此分离，但将了解，共享的多个天线可用于共享或切换式电路布置中的信号发射和接收两者。在此类布置中，在操作期间，在每一天线与收发器(由rf发射前端电路和接收前端电路组成)之间的双工器(例如，循环器)和/或rf开关可用于将发射信号与接收信号隔离。
59.dfe处理器201基本上是数字信号处理器(或数字数据处理器)，其被提供以跨越单独的发射天线253到255和/或接收天线283到285对bts 200执行数字信号处理。为此目的，dfe处理器201将进出天线的发射信号与接收信号划分到发射处理路径与接收处理路径，且经由调制解调器接口(例如，共同公共无线电接口(cpri)接口和/或jesd204接口，未示出)与基带调制解调器(未示出)通信。举例来说，基站控制器(例如，bsc 112，图1)可产生每一发射信号路径的待经由分集天线253到255发射的真实(i)和假想(q)样本(即，在离散时间测得或确定的信号的瞬时值)。
60.dfe处理器201可包括一个或多个控制处理器或cpu 202(例如，一个或多个arm处理器核心)、存储器子系统(例如，指令和数据高速缓冲存储器)、用于与外部存储器(例如，快闪存储器、sdram等)介接的存储器控制器(未示出)、一个或多个调制解调器接口和用于i/o装置(未示出)的i/o设施(例如，主机桥接器)。一般情况下，可在dfe处理器201中或与dfe处理器201结合使用多种存储器设计和层次结构中的任一个。且，应了解，i/o装置可包括任何所要i/o装置，例如以太网、i2c、spi、gpio和/或uart装置。所有处理器子系统通过多层互连结构208链接。
61.为了数字地处理发射信号，dfe处理器201还可包括用于每一发射天线253到255的可编程发射信号处理路径，其中每一处理路径包括发射信号处理器220、串行化发射(tx)接口221到223(ser tx ifc)、发射通道271到273(即，差分信号对)，以及rf发射前端电路250到252。以此方式，通过连接发射信号处理器220与串行化tx接口221(包括接口221-i和221-q)形成第一发射信号处理路径，发射信号处理器220与串行化tx接口221经由第一发射通道271到rf发射前端电路250和天线253的真实和假想(i和q)信号线而连接，通过连接发射信号处理器220与串行化tx接口222形成第二发射信号处理路径，发射信号处理器220与串行化tx接口222经由第二发射通道272到rf发射前端251和天线254的差分信号线而连接，且通过连接发射信号处理器220与串行化tx接口223形成第三发射信号处理路径，发射信号处理器220与串行化tx接口223经由第三发射通道273到rf发射前端252和天线255的差分信号线而连接。尽管在图2中描绘了三个发射信号处理路径，但可在其它系统中实施更少或更多的发射信号处理路径。
62.发射信号处理器220可包括一个或多个处理器(例如，向量处理器)和相关联存储器(例如，ram)以用于对从基带调制解调器接收的i和q样本执行载波相关信号处理及天线特定处理。另外且根据实施例，发射信号处理器220可产生在时间上与经处理样本相关的控制信息(呈一个或多个控制位的形式)。根据实施例，发射信号处理器220基于由发射信号处理器220处理的样本的瞬时电压值(或量值)而确定一个或多个控制位的值。举例来说，如稍后将更详细地论述，可选择控制位以在瞬时电压值相对较高(例如，接近或高于转变点α，图6a、6b)时将放大器中的外部可控子电路(例如，子电路520、720，图5、7，下文更详细地描述)配置于第一状态中，且可选择控制位以在瞬时电压值相对较低(例如，低于转变点α，图6a、6b)时将放大器中的外部可控子电路配置于第二状态中。在其它实施例中，发射信号处理器220基于发射信号的包络振幅确定一个或多个控制位的值。举例来说，可选择控制位以在包络振幅相对高时将放大器中的外部可控子电路配置于第一状态中，且可选择控制位以在包络振幅相对低时将放大器中的外部可控子电路配置于第二状态中。
63.一旦完成信号处理，且如将结合图3更详细地描述，发射信号处理器220便可将经处理i和q样本以及一个或多个控制位发送到相关联的发射侧串行化接口(例如，相应串行化tx接口221-i和221-q)。基本上，串行化tx接口221-i和串行化tx接口221-q中的每一个包括使输入帧(例如，其中可参考帧对准信号识别每一字/八位字节的位置的连续字/八位字节集合)串行化且跨越通道(例如，通道271)传输所得位流的电路。根据实施例，每一串行化tx接口221-i和串行化tx接口221-q实施jesd204串行链路通信协议(例如，根据用于由jedec固态技术协会发布的数据转换器标准的jesd204a(2006)、jesd204b(2012)或jesd204c(2017)串行接口，包括未来版本)。jesd204串行链路通信协议表示串行链路通信
协议的一个系列。应了解，尽管jesd204串行链路通信协议在本文中用作实例，但数据接口可通过其它合适的串行化接口实施，或替代地可通过并行接口实施，或通过具有类似能力的其它协议实施。
64.根据实施例，串行化tx接口221-i可组合一个或多个控制位与i样本，串行化tx接口221-q可组合(例如，多路复用)一个或多个控制位与q样本，或串行化tx接口221-i和串行化tx接口221-q两者可组合控制位与i和q样本两者。串行化tx接口221-i接着帧化，视情况编码，且串行化i数据流，且经由第一发射通道271的差分信号线中的一个将经串行化i数据流传送到收发器(例如，rf发射前端电路250)。串行化tx接口221-q帧化，视情况编码，且串行化q数据流，且经由第一发射通道271的差分信号线中的另一个将经串行化q数据流传送到收发器。根据另一实施例，代替组合一个或多个控制位与i和/或q样本中的任一个或两个，串行化tx接口221可将八位字节或字插入到包括控制信息(例如，无样本数据)的i和/或q数据流中的任一个或两个中。应理解，特定数据链路可按需要由单个通道(例如，通道271)或多个通道(例如，通道271到273中的多个通道)组成，以支持所需的数据输送量。此外，每一通道271到273可输送允许在rf发射前端电路250中重新组合所发射数据的同步和对准数据，因此使得能够再现原始数据样本。
65.根据实施例，rf发射前端电路250包括一个或两个串行化接收(rx)接口260-i、260-q(ser rx ifc)、一个或多个控制电路266、267、数/模转换器(dac)262、263、低通滤波器(lff)、振荡器、混频器、信号组合器264和功率放大器265。基本上，串行化rx接口260-i和串行化rx接口260-q中的每一个包括附接到通道(例如，通道271)的电路，其中所述电路被配置成将串行位流重构为时间对准帧。根据实施例，每一串行化rx接口260-i和串行化rx接口260-q实施jesd204串行链路通信协议，但还可实施其它协议，如上文所提及。串行化rx接口260-i被配置成从第一发射通道271的差分信号线中的一个接收i数据流。串行化rx接口260-q在被包括时被配置成从第一发射通道271的差分信号线中的另一个接收q样本流。在其中串行化tx接口221将一个或多个控制位与仅i样本流(而非q样本流)组合的实施例中，可不包括串行化rx接口260-q和控制电路267，且第一发射通道271的相关联差分信号线可改为直接耦合到dac 263，如由虚线箭头所指示。在其中串行化tx接口221将一个或多个控制位与仅q样本流(而非i样本流)组合的其它实施例中，可不包括串行化rx接口260-i和控制电路266，且第一发射通道271的相关联差分信号线可改为直接耦合到dac 262，由另一虚线箭头所指示。
66.在接收到i或q串行化数据流时，每一串行化rx接口260-i、260-q被配置成将一个或多个控制位与串行化数据流内的样本位分离，且从所提取样本位重构i或q样本。每一串行化rx接口260-i、260-q将i或q样本发送到dac 262或263。每一dac 262、263包括用于将数字取样数据流转换成模拟信号的电路。因为模拟信号是从复合数据流转换而来，所以每一dac 262、263可被定义为接受数据流的实部(i)或虚部(q)分量的子块。每一dac 262、263对每一所接收样本执行数/模转换，且对所得模拟样本进行滤波(例如，通过lpf)。振荡器产生用于对模拟i和q样本进行升频转换(到rf)的rf正弦信号。将经滤波模拟i样本流与rf信号混合，且将经滤波模拟q样本流与rf信号的90度延迟版本混合，以便重新对准i和q样本流。组合器264接着组合两个样本流，且将单个rf输入信号提供到功率放大器265。
67.如上文所提及，功率放大器265可包括一个或多个外部可控子电路(例如，电路
520、720，图5、7)，使用i和/或q串行化数据流中所接收的一个或多个控制位控制所述子电路的操作。因此，在将一个或多个控制位与串行化数据流内的样本位分离之后，每一串行化rx接口260-i、260-q将控制位发送到控制电路266、267。根据实施例，每一控制电路266、267可将一个或多个所接收控制位转换为控制信号，且可将控制信号发送到功率放大器265，以使得控制信号与经转换i或q样本时间对准。换句话说，控制电路266、267可缓冲控制信号，且更具体地说，赋予控制信号可编程延迟，以确保放大器265在从提取与控制信号相关联的一个或多个控制位的相同字放大经转换i或q样本的同时执行所要电路修改操作(如由控制信号控制)。
68.现在转向图2的系统的接收侧，可在dfe处理器201处以用于每一接收天线283到285的可编程接收信号处理路径接收且以数字方式处理所接收的信号。每一接收信号处理路径由rf接收前端电路280到282形成，所述rf接收前端电路280到282连接到接收天线283到285、接收通道291到293(即，差分信号对)、相关联串行化rx接口225到227(例如，jesd204 rx接口)和接收信号处理器224。以此方式，通过连接天线283与rf接收前端电路280形成第一接收信号处理路径，天线283与rf接收前端电路280经由第一接收通道291到串行化rx接口225和接收信号处理器224的差分信号线而连接，通过天线284和rf接收前端281形成第二接收信号处理路径，天线284与rf接收前端281经由第二接收通道292到串行化rx接口227和接收信号处理器224的差分信号线而连接，且通过天线285和rf接收前端282形成第三接收信号处理路径，天线285与rf接收前端282经由第三接收通道293到串行化rx接口227和接收信号处理器224的差分信号线而连接。尽管在图2中描绘了三个接收信号处理路径，但可在其它系统中实施更少或更多的接收信号处理路径。
69.每一rf接收前端电路280到282包括rf转换电路组件(例如，分配器、振荡器、混频器、低通滤波器(lpf)、放大器、模/数转换器(adc)等)，所述rf转换电路组件通过将信号分离为i和q信号分量来处理来自对应天线(例如，天线283)的rf信号，且将i和q信号转换成用于由dfe处理器201处理的数字化串行i和q数据流。
70.接收信号处理器224可包括一个或多个处理器(例如，向量处理器)和相关联存储器(例如，ram)，用于对经由串行化rx接口225到227中的一个从每一rf接收前端电路280到282接收的iq样本执行接收信号处理。一旦完成信号处理，接收信号处理器224就可将经处理样本发送到基带调制解调器。
71.在dfe处理器201与天线253到255、283到285之间具有多个发射和/或接收信号路径的情况下，归因于每一路径的不同硬件实施方案和链路延迟，每一信号路径上可能存在不同的信号路径时延。举例来说，归因于数字滤波、模/数或数/模转换器、模拟组件、同轴长度和其它线延迟，可沿着每一信号路径产生不同的固有信号路径延迟。为了避免原本归因于每一发射信号路径中的不同固有延迟而可能产生的潜在问题，可由控制串行化接口221到223、225到227的dfe处理器201实施基于软件和/或基于硬件的同步，以便提供数据进出dfe处理器201的定时对准。
72.为了提供所选实施例的额外细节，现在参考图3，图3更详细地描绘rf bts 200(例如，bts 114，图1)的一部分的框图。为了避免混淆本发明的标的物，图3描绘bts 200内的仅一个发射信号路径，所述发射信号路径包括耦合到串行化rx接口260-i、260-q(在rf发射前端250内)的串行化tx接口221-i、221-q(在dfe 201内)。
73.如先前结合图2所论述，rf bts 200包括dfe 201和rf发射前端电路250，dfe 201与rf发射前端电路250经由发射通道271的iq信号线以通信方式耦合。如上文所论述，dfe 201包括样本存储器314、串行化tx接口221-i和串行化tx接口221-q，以及其它组件。样本存储器314(例如，ram)被配置成存储i和q数据样本以供发射到rf发射前端电路250，且最终经由天线253经过空中接口。
74.在操作中，基站控制器312(例如，bsc 112，图1)产生待经由天线253发射的i和q数据样本。根据实施例，每一i和q数据样本包括n个位，其中根据各种实施例，n可为不是数据包中的位数m的整数倍的任何整数(例如，n可为7位与15位之间的整数)。在以下描述的实例中，n＝15位(即，每一i和q样本为15位样本)。然而，在其它实例中，n可小于或大于15位。无论如何，用于发射信号路径的i和q数据样本存储在样本存储器314中(例如，包括具有i样本缓冲器和q样本缓冲器的ram)。
75.串行化tx接口221-i和串行化tx接口221-q中的每一个包括与切换式成帧器模块304、305(下文简称为“成帧器”)串联连接的先进先出(fifo)输入缓冲器302、303、编码器306、307和串行化器308、309。每一fifo输入缓冲器302、303分别从样本存储器314(例如，经由互连结构208，图2)接收i或q数据(且更具体地说，i或q数据样本流)，且将i或q数据存储为一个或多个数据包。每一数据包可具有相同位数m。在特定实施例中，每一数据包为八位字节(即，类似于字节的一组八个邻近二进制数字)，且因此m＝8位。在其它实例实施例中，m可小于或大于8位。
76.根据实施例，数据样本中的位数n不等于数据包中的位数m。根据另一实施例，n也不等于m的整数倍(例如，2
×
m、3
×
m等)。因此，当将n位数据样本存储在fifo输入缓冲器302或303中的一个或多个m位数据包中时，样本的n位将仅部分地填充一个或多个数据包的m个可用位，且一个或多个数据包的至少一个位将是“未填充的”或“空的”(即，无数据样本位)。在各种实施例中，数据包的未填充的或空的位的数目可包括少至一个位，或多达m-1位。
77.应与图3同时查看的图4经提供以进一步示出根据示例实施例的由串行化tx接口221-i和串行化tx接口221-q执行的数据格式化和操作。图4中所描绘的例子对应于其中每一数据样本的长度为15位(即，n＝15)且每一数据包的长度为8位(即，m＝8)的实施例。具体地说，数据格式401描绘包括15位(s0到s14)的数据样本410(i或q)，且数据格式402描绘在两个相等大小的数据包420、421中(例如，在fifo 302或303中)存储的数据样本410的位。更具体地说，数据样本410的前8位存储在第一数据包420中，且数据样本410的接下来的7位存储在第二数据包421中。这使得数据包421的一个位422未填充。应注意，尽管数据包421的最后一位422在图4中示出为未填充的，但可修改数据样本410的位到数据包420、421中的存储，以使得改为数据包420或421的不同位未填充。
78.再次还参考图3，每一成帧器304、305从fifo输入缓冲器302、303接收i或q数据包(例如，数据包420、421，图4)的流，且添加标记以帧化每一数据包。另外，且根据实施例，每一成帧器304、305还经由输入316、317从发射处理器220接收一个或多个控制位，其中一个或多个控制位在时间上与从fifo输入缓冲器302、303接收的i或q数据包对准。成帧器304、305被配置成将一个或多个所接收控制位组合(或多路复用)到所接收数据包中的一个或多个数据包中。更具体地说，每一成帧器304、305将一个或多个控制位插入到所接收数据包的未填充的位(例如，位422，图4)中的一个或多个位中。举例来说，每一成帧器304、305可包括
多路复用器(未示出)，所述多路复用器接收i或q数据包作为一个输入且接收一个或多个控制位作为另一输入，且输出包括所插入的控制位的i或q数据包的经修改版本。再次参考图4，举例来说，数据格式403描绘数据包420、421'，其中数据包421'包括插入到数据包421的先前未填充的位422中的控制位423(c1)。在将一个或多个控制位插入到数据包中之后，每一成帧器304、305将m位数据包输送到编码器306、307。
79.每一编码器306、307可被配置成将m位数据包转换成具有大于m个位的经编码符号。以此方式进行编码可增强dc平衡且提供限定的视差，同时提供足够数目的状态改变以允许合理的时钟恢复。举例来说，在实施例中，每一编码器306、307可为8b/10b编码器，其接收8位数据包(例如，数据包420、421'，图4)，且将每一8位数据包转换成10位符号。在其它实施例中，编码器306、307中的每一个编码器可为64b66b编码器，其将来自成帧器304、305的64位输出转换为66位格式，或编码器306、307中的每一个编码器可为64b80b编码器，其将来自成帧器304、305的64位输出转换为80位格式。8b/10b链路层将数据组织到含有k
×
f个八位字节的多帧中，其中k是多帧中的帧的数目，且f是每一帧中的八位字节的数目。64b/66b和64b/80b链路层将数据组织到含有32个块的多块中，其中每一块含有八个八位字节。还可实施其它编码方案。在一些实施例中，数据在不进行编码的情况下传达，在此情况下，可不包括编码器306、307和解码器363、364。
80.由编码器306、307产生的经编码符号(或在不实施编码的情况下的帧化数据)提供到串行化器308、309，所述串行化器308、309继续以串行方式经由发射通道271的iq信号线将经编码符号传达到rf发射前端电路250。
81.如先前所论述，rf发射前端电路250包括分别耦合到发射通道271的i和q信号线的串行化rx接口260-i和/或260-q。基本上，在接收i或q串行化符号后，每一串行化rx接口260-i、260-q被配置成对符号进行解码(假设先前编码)，将一个或多个控制位与所得数据包流内的样本位分离，且从所提取样本位重构i或q样本。rf发射前端电路250进一步被配置成将i和q样本转换成模拟信号，且对模拟i和q样本进行升频转换、组合和放大。另外，rf发射前端电路250被配置成使用一个或多个控制电路266、267将一个或多个控制位转换成提供到放大器265的控制信号(例如，模拟或数字控制信号)。根据实施例，放大器265利用控制信号来控制放大处理的一个或多个方面。最终，由放大器265产生的经放大rf信号输送到天线253，天线253经由空中接口发射经放大rf信号。
82.串行化rx接口260-i和串行化rx接口260-q中的每一个串行化rx接口包括与解码器363、364串联连接的解串行化器361、362，以及切换式解帧器模块365、366(在下文中简称为“解帧器”)。基本上，这些组件被配置成重构先前在发射侧上供应到成帧器304的数据包，且还从i和/或q数据流提取控制位。更具体地说，解串行化器361、362分别接收经编码串行化i和q符号，所述经编码串行化i和q符号由dfe处理器201经由发射通道271的iq信号线发射。解串行化器361、362将串行化的符号流转换成离散符号。假设在发射侧上执行编码，解码器363、364接着通过对先前由编码器306、307执行的编码操作执行逆运算来对符号进行解码。举例来说，当编码器306、307为8b/10b编码器时，解码器363、364应为8b/10b解码器，其从所接收的10位符号产生8位经解码i和q数据包的流(例如，数据包420、421'的经重构版本，图4)。可替换的是，编码器363、364可为64b66b解码器(即，从66位符号产生64位数据包)、64b80b解码器(即，从80位符号产生64位数据包)或其它兼容类型的解码器。
83.经重构i和q数据包分别被提供到解帧器365、366。根据实施例，每一解帧器365、366被配置成将一个或多个控制位与所接收的数据包分离(或解复用)。更具体地说，每一解帧器365、366从所接收数据包的一个或多个位(例如，位422，图4)提取一个或多个控制位。举例来说，每一解帧器365、366可包括解复用器(未示出)，所述解复用器从解码器363、364接收i或q数据包，从i或q数据包的一个或多个指定位(例如，位422)提取一个或多个控制位(例如，c1 423，图4)，且将控制位输送到对应控制电路266、267。尽管图3中示出单独的控制电路266、267，但在一些实施例中，可实施单个控制电路(例如，控制电路266或267)，即使控制位在i和q数据包两者中输送也是如此。举例来说，系统200的实施例可仅包括控制电路266，且解帧器365和366两者可耦合到单个控制电路266。在另一实施例中，系统200可仅包括控制电路267，且解帧器365和366两者可耦合到单个控制电路267。在这两个实施例中的任一实施例中，控制电路266或267可将从对应的时间对准i和q数据包提取的控制位组合成多位控制信号。
84.除了提取一个或多个控制位之外，当每一数据样本包括来自多个数据包的数据(例如，数据样本的长度n为15位，且每一数据包的长度m为8位)时，每一解帧器365、366从多个(例如，两个或更多个)连续i或q数据包内的数据位重构每一数据样本。举例来说，再次参考图4，每一解帧器365、366可将来自经重构数据包420、421的15个数据位(例如，位s0到s14)组合到应与数据样本410相同的经重构数据样本中。
85.解帧器365、366分别将经重建i和q数据样本提供到数/模转换器262、263(dac)。如先前所论述，每一dac 262、263接着对每一所接收样本执行数/模转换，且对所得模拟样本进行滤波(例如，通过lpf 370、371)。振荡器372产生用于对由dac 262、263和lpf 370、371产生的模拟i和q样本流进行升频转换(到rf)的rf正弦信号。使用混频器373将经滤波模拟i样本流与rf信号混频，且使用混频器374将经滤波模拟q样本流与rf信号的90度延迟版本混频，以便在时间上重新对准升频转换后的i和q样本流。组合器264接着组合两个样本流，且将单个rf信号376提供到功率放大器265。
86.如上文所提及，功率放大器265可包括一个或多个外部可控子电路(例如，电路520、720，图5、7)，所述外部可控子电路的操作使用通过解帧器365、366从i或q串行化数据流提取且提供到控制电路266、267的一个或多个控制位来控制。根据实施例，每一控制电路266、267可将一个或多个所接收控制位转换为控制信号(例如，具有低逻辑电平和高逻辑电平的ttl信号)。在一些实施例中，控制电路266、267可包括被配置成执行转换的逻辑电路，且在其它实施例中，每一控制电路266、267可包括将控制位值与控制信号特性相关的查找表(lut)。在后一实施例中，每一控制电路266、267可包括额外电路系统以产生具有与控制位值相关联(例如，在lut中)的信号特性的控制信号。无论如何，每一控制电路266、267将控制信号380、381发送到功率放大器265，以使得控制信号与由组合器264提供到功率放大器265的rf信号同步(或时间对准)。根据实施例，每一控制电路266、267可将可编程延迟赋予控制信号380、381，以确保放大器265在放大从中提取相关联控制位的一个或多个经转换i和/或q样本的同时执行所要操作(如由控制信号380、381控制)。可编程延迟应实质上等于经过dac 262、263、lpf 370、371、混频器373、374、组合器364以及放大器265的在放大器控制电路(例如，图5的开关522或可变移相器/衰减器721到724)系结到发射路径的一个或多个点之前的部分的累积样本处理延迟。在一些系统中，此累积样本处理延迟可实质上为固
定的，且因此可编程延迟可为实质上固定值。在其它系统中，此累积样本处理延迟可为可变的但可确定的(例如，使用例如在放大器265与dfe 201之间的反馈电路，未示出)，且因此可编程延迟可为动态可变值。无论如何，在通过功率放大器265放大rf信号后，经放大rf信号被提供到天线253以用于经由空中接口辐射。
87.如上文所提及，功率放大器265可包括一个或多个外部可控子电路，所述外部可控子电路的操作使用在i或q串行化数据流中所接收的一个或多个控制位控制。举例来说，图5为根据示例实施例的具有外部可控子电路520的多尔蒂功率放大器500的简化框图，所述外部可控子电路520可基于在i或q串行化数据流中所接收的一个或多个控制位的值而操作。
88.更具体地说，多尔蒂放大器500(例如，放大器265，图2、3)包括输入端501、功率分配器502、载波放大器路径504、峰化放大器路径506、求和节点518、外部可控子电路520和输出端503。功率分配器502耦合到载波放大器路径504和峰化放大器路径506两者，且被配置成将在输入端501处接收的输入信号(rf-in，其特征在于v
in
的瞬时电压)(例如，信号376，图3)划分成载波rf信号和峰化rf信号。更具体地说，功率分配器502的输出连接到载波放大器510(也称为主放大器)和峰化放大器512。可沿着在功率分配器502的输出与到载波放大器510和峰化放大器512的输入之间的信号发射路径包括阻抗匹配网络或电路(未示出)。为了确保恰当的多尔蒂操作，沿着载波放大器路径504的载波放大器510被加偏压以按ab类(class-ab)操作，且沿着峰化放大器路径506的峰化放大器512被加偏压以按c类操作。
89.在所示出的实施例中，多尔蒂放大器500具有“非反相”多尔蒂放大器配置，其中阻抗反相器和/或λ/4(90度)相移元件514连接在载波放大器510的输出与求和节点518之间。峰化放大器512的输出还连接到求和节点518。在一些实施方案中，由元件514引入的相移由存在于路径506上的由相移元件516引入的90度相对相移补偿，相移元件516存在于功率分配器502与到峰化放大器512的输入之间。在替代实施例中，放大器500可具有“反相”多尔蒂配置。在此配置中，阻抗反相器和/或λ/4线路相移元件514替代地连接在峰化放大器512的输出与求和节点518之间，而非连接在载波放大器510的输出与求和节点518之间。另外，在反相多尔蒂实施方案中，由峰化放大器512的输出与求和节点518之间的元件514引入的相移可由在路径504上(例如，在功率分配器502与到载波放大器510的输入之间)而非在路径506上存在的90度相对相移补偿。求和节点518与放大器输出503之间的阻抗变换网络528用于将恰当负载阻抗呈现到载波放大器510及峰化放大器512中的每一个，且将求和节点518处所产生的组合信号作为输出信号(rf-out)输出到输出端503。输出信号rf-out又可提供到天线(例如，天线253，图2、3)，以用于经由空中接口辐射。
90.多尔蒂放大器的操作是基于众所周知的一阶概念，其中载波放大器510和峰化放大器512在不饱和时被建模为电流源，且在饱和时被建模为电压源。多尔蒂放大器操作概念在图6a和6b中示出，图6a和6b是描绘在图5中描绘的理想化多尔蒂放大器、常规多尔蒂放大器和多尔蒂放大器的操作的曲线图。每一曲线图示出了用于多尔蒂放大器的载波放大器和峰化放大器的数据。在图6a中，线600示出用于载波放大器的电压，且线602示出用于理想化多尔蒂放大器的峰化放大器的电压。在图6b中，线604示出载波放大器的电流，且线606示出理想多尔蒂放大器的峰化放大器的电流。在两个曲线图中，电压和电流值已经在值1.0周围归一化。
91.在低输入功率电平下，峰化放大器由于峰化放大器的c类偏压而不导电。由此，仅
使用载波放大器实现由放大器产生的所有放大。随着输入功率电平增大(例如，v
in
的电平增大)，达到一个点(即，如在图6a和6b两者上标注的转变点α)，此时射频(rf)输入信号足够大，使得载波放大器处于饱和的开始且产生1v的恒定rf输出电压(归一化)(见图6a的线600的水平部分)。当饱和时，载波放大器可由一阶原理表示和建模为电压源，使得随着输入功率的进一步增大，v
载波
保持为单位电压(归一化)。归因于阻抗反相器514和528(图5中示出)，电压v
峰化
小于单位电压。随着输入功率的进一步增大，载波放大器及峰化放大器的操作移动超出点α。载波放大器开始导电并促成电流i
峰化
，其具有调制由载波放大器所经历的阻抗的作用。这进一步允许载波放大器促成额外的rf电流。在v
in
/v
in_max
等于单位电压的完全驱动条件下，载波放大器和峰化放大器两者都是饱和的且产生最大功率。
92.实际上，峰化放大器不是理想电压和电流源。归因于峰化放大器的c类操作，在v
in
/v
in_max
从低于α转变到高于α时，i
峰化
不会突然从零转变到高于零。换句话说，在图6a和6b的转变点α处的线600、602、604和606中的尖锐拐角并不准确地描绘真实多尔蒂放大器的操作。在实践中，对于i
峰化
和v
载波
两者，响应更平缓。
93.虚线702和704表示围绕转变点α的常规多尔蒂放大器的实际电压和电流曲线。如在图6a中所见，关于转变点α，载波放大器的电压(由线602描绘)不会从增大到达到1.0v的最大值而急剧地转变。替代地，如虚线702所示，转变是逐渐的。因而，在真实放大器中，甚至在大于转变点α的功率输出电平的一些功率输出电平下，载波放大器仍尚未达到完全饱和，再次，这与理想化模型相矛盾。类似地，如在图6b中所见，峰化放大器的电流(由线606描绘)在峰化放大器开始在转变点α附近导电时并不急剧地转变。替代地，如虚线704所示，转变是逐渐的。因而，在真实放大器中，甚至在小于转变点α的功率输出的一些功率输出下，峰化放大器也已经导电，这与理想化模型相矛盾。这些效应对关于转变操作点α的总体多尔蒂效率可能是有害的。
94.通过将开关522并入多尔蒂放大器500中且根据下文所描述的方法控制开关522的可变电阻，可以使多尔蒂放大器500的性能与常规装置相比更紧密地接近理想放大器的性能。
95.在图5的实施例中，外部可控子电路520包括电阻开关522，该电阻开关522以并联配置连接到峰化路径506。在各种实施方案中，电阻开关522可包括一个或多个晶体管，例如可使用砷化镓(gaas)制造的p高电子迁移率晶体管(phemt)、使用绝缘体上硅技术的fet(场效应晶体管)或其它类型的晶体管。在一个实施方案中，电阻开关522为具有在两个端之间具有可调整电阻的两个端的电路元件。模拟控制输入524接收模拟控制信号(例如，从图2、3的控制电路266、267中的一个)，该模拟控制信号被配置成控制两个端之间的电阻。
96.在所示出的实施例中，开关522的第一电流承载端连接到在功率分配器502的输出与峰化放大器512的输入之间的峰化路径506。开关522的第二电流承载端例如经由接地电压节点连接到参考电压(例如，vdd或接地)。开关522包括用于接收模拟控制信号v
控制
的控制输入524。根据实施例，模拟控制输入524可耦合到控制电路(例如，控制电路266或267，图2、3)，所述控制电路产生模拟控制信号(例如，信号380或381，图2、3)，且控制信号的电压将开关522设定为电流承载端之间的所要电阻电平。以此方式，可基于由控制电路(例如，控制电路266或267，图2、3)提供的模拟控制信号来修改外部可控子电路520的操作。
97.在一个实施方案中，开关522可为二元的，且因此基于存在于控制输入524处的控
制信号的电压v
控制
而被控制为处于第一或第二状态。举例来说，输入524处的第一输入值或电压可将开关522配置于低电阻或导电状态(即，“闭合”状态，其中电流承载端之间的电阻相对较低)，且输入524处的第二输入值或电压可将开关522配置于高电阻或非导电状态(即，“断开”状态，其中电流承载端之间的电阻相对较高)。可替换的是，在开关522的输入524处的输入v
控制
可为模拟的。在此情况下，开关522的电阻可响应于将v
控制
设定为特定模拟电压值而设定。模拟电压值可接着通过开关522映射到特定电阻值。在又其它实施方案中，开关522可配置为多个不同电阻，其中开关522的输入524处的v
控制
可为多个值中的一个以选择那些不同电阻中的一个特定电阻。
98.在图5中所描绘的多尔蒂放大器500的实施例中，使用可变电阻或电阻开关元件522调制峰化放大器512的输入处的rf电压。此调制控制峰化放大器的操作，且可改进多尔蒂放大器500的总体效率。再次参考图6a和6b，曲线802和曲线804表示围绕根据图5配置的多尔蒂放大器的转变点α的电压和电流曲线。如在图6a中所见，在并有开关522的放大器500中，与常规装置(见线702)相比，载波放大器510在超出转变点α的减小的输出处达到饱和电压。类似地，关于图6b，在并有开关522的放大器500中，与常规装置相比，峰化放大器512在较大输入电力电平下开始导电(见线704)。多尔蒂放大器500的这两个属性可通过增强峰化放大器512的有效接通特性而实现更理想且更有效的多尔蒂功率放大器。更具体地说，如图6a和6b中所示出，通过将开关522并入到多尔蒂放大器500中且根据本文所描述的方法控制开关522的可变电阻，可使多尔蒂放大器500的性能与常规装置相比更紧密地近似理想放大器的性能。
99.在一个实施方案中，对于小于对应于阈值α的信号电平的rf-in的输入信号电平，在开关522的输入524处提供的控制信号v
控制
使得开关522被设定为低电阻，以便将峰化放大器路径506上存在的rf信号能量分路到接地，且因此防止c类偏压峰化放大器512接通和传导电流。具体地说，当开关522被设定为低电阻时，存在于峰化放大器512的输入处的rf电压减小，由此使峰化放大器保持为不导电状态。在此状态中，电阻开关522的等效电阻不必接近零欧姆，且实际上，可利用大于零欧姆的值，以便限制归因于切换动作的rf电压驻波比(vswr)失配效应。因此，电阻开关522作为电阻元件操作，在两个电阻值或状态之间切换，其中较低电阻值可为数10欧姆(例如，约5欧姆与约50欧姆或更大之间)，且高电阻值可大出若干数量级(例如，约1000欧姆到约5000欧姆或更大之间)。这允许载波放大器510在没有来自峰化放大器512的干扰的情况下接近其饱和电压，因此提高转变点α处的多尔蒂效率。相反，当输入信号电平增大到大于α(在该点处，载波放大器510饱和)时，在开关522的输入524处提供的控制信号v
控制
使得开关522被设定为相对较高的电阻，从而允许峰化放大器512开始工作。
100.通常，当从低电阻转变到高电阻时，在输入524处提供的控制信号v
控制
可使开关522在相对较小的转变电压范围内进行转变。举例来说，电压转变范围可在v
in_max
的约1％与约10％之间。随着开关522的电阻增大，峰化放大器512在峰化放大器512的输入处观测到输入信号的量值增大，且开始导电。开关522的电阻在相对较小的转变电压上从低到高的转变可导致峰化放大器512的平稳但相对突然的接通，由此保持总体多尔蒂放大器500的平稳增益响应。然而，如果开关522将瞬时或接近瞬时地从低电阻改变到高电阻，那么此类电阻改变可能将暂态信号引入到多尔蒂放大器的信号路径中。
101.通过在低于转变点α的输入电平下将开关522的电阻保持为低，到峰化放大器512的输入信号归因于开关522的低电阻而保持为小，因为由功率分配器502提供到峰化放大器路径506的信号大多通过开关522。因此，输入信号振幅保持足够小，以防止峰化放大器512在载波放大器510已达到饱和之前导电。在完全驱动条件下且当输入电平超出转变点α时，开关522被设定成相对较高的电阻，且实现正常多尔蒂操作。在一个实施方案中，开关522的低电阻值大于约10欧姆，且可在约10欧姆与约20欧姆之间。在替代实施例中，开关522的低电阻值可在约20欧姆到约100欧姆或更大的范围内。开关522的高电阻值可大于1,000欧姆，且在一些情况下，可为放大器设计允许的高电阻值(例如，高达约5,000欧姆或更大)。
102.在本实施例中，需要开关522的低电阻值不等于或大致等于约0欧姆。如果开关522的低电阻将接近短路，那么当改变状态(从低电阻到高电阻或从高电阻到低电阻)时，开关522可产生到放大器的复合增益响应中的非所需暂态突波，且使放大器线性降级。可在放大器的增益、振幅调制/相位调制、线性等中观察到该暂态。线性性能和放大器可线性化能力(例如，使用dpd)对于蜂窝式基础设施发射器应用是重要的。因此，在本发明的系统中，开关522在处于其低电阻状态时对于50欧姆系统展现至少10欧姆的电阻。
103.在一些实施例中，开关522展现随v
in
/v
in_max
而变的电阻。图6c为描绘开关522的电阻与v
in
/v
in_max
的曲线图。如图6c中所示，开关522的响应为分段线性的，但也可使用其它函数。在低于转变点α的v
in
/v
in_max
的电平下，开关522的电阻被设定成相对较低的值。随着v
in
/v
in_max
的值转变到高于转变点α，开关522的电阻在表示为v
转变
的转变范围内线性地增大。在转变范围结束时，开关522被设定成相对较高(例如，最大)的电阻。在各种其它实施方案中，开关522的电阻可并非由v
in
/v
in_max
的值确定，而是改为随到多尔蒂放大器的输入信号的包络的振幅而变。举例来说，当包络振幅相对较低时，开关522可设定成第一电阻状态(例如，低电阻状态)，且当包络振幅相对较高时，开关522可设定成第二电阻状态(例如，高电阻状态)。
104.多尔蒂放大器500的替代实施方案需要开关522串联连接于功率分配器502与峰化放大器512之间，而非在图5中描绘的并联配置中。更具体地说，开关522的第一电流承载端连接到功率分配器502的峰化路径输出，且开关522的第二电流承载端连接到峰化放大器512的输入。当串联连接时，开关522将展现与上文所描述的开关522处于并联配置的情况下的那些电阻特性相反的电阻特性。因此，当开关522串联耦合时，对于低于转变点α的v
in
/v
in_max
的电平，开关的电阻将被设定为高值，且电阻将被控制以在转变范围内线性地减小。在转变范围结束时，开关522的电阻将被设定为低(例如，最小)电阻值。在串联配置中，尽管与上文所描述的并联配置相比，低电阻状态可处于或接近零欧姆(例如，在约0欧姆与约5欧姆之间)，而高电阻状态应限于最大较高值(例如，在约100欧姆与约300欧姆或更大之间)，例如，约200欧姆，以防止导致例如放大器增益和/或相位中的不连续性的vswr失配效应。
105.如上文所指示，具有外部可控子电路520的多尔蒂放大器500可用作图2和3的放大器265。因此，控制信号380或381可对应于提供到控制输入524的控制信号。在其它实施例中，具有额外或不同外部可控子电路的多尔蒂放大器可用于放大器265。举例来说，多尔蒂放大器的另一实施例可包括沿着载波和/或峰化路径504、506的可变相位和/或可变振幅电路，且控制信号380、381可将影响可变相位和/或可变振幅电路的操作的信号提供到多尔蒂放大器。
106.举例来说，图7为根据示例实施例的具有外部可控子电路720的多尔蒂功率放大器700的另一实施例的简化框图，所述外部可控子电路720可基于在i或q串行化数据流中所接收的一个或多个控制位的值而操作。
107.更具体地说，多尔蒂放大器700(例如，放大器265，图2、3)包括输入端701、功率分配器702、载波放大器路径704、峰化放大器路径706、求和节点718、外部可控子电路720和输出端703。功率分配器702耦合到载波放大器路径704和峰化放大器路径706两者，且被配置成将在输入端701处接收的输入信号(rf-in)(例如，信号376，图3)划分成载波rf信号和峰化rf信号。功率分配器702的输出连接到载波放大器710和峰化放大器712，且可沿着功率分配器702的输出与到载波放大器710和峰化放大器712的输入之间的信号发射路径包括阻抗匹配网络或电路(未示出)。为了确保恰当的多尔蒂操作，载波放大器710被加偏压以按ab类操作，且峰化放大器712被加偏压以按c类操作。
108.在所示出的实施例中，多尔蒂放大器700具有如上文所描述的“非反相”多尔蒂放大器配置，其中阻抗反相器和/或λ/4(90度)相移元件714连接在载波放大器710的输出与求和节点718之间。峰化放大器712的输出还连接到求和节点718。在一些实施方案中，由元件714引入的相移由存在于路径706上的由相移元件716引入的90度相对相移补偿，相移元件716存在于功率分配器702与到峰化放大器712的输入之间。在替代实施例中，放大器700可具有如上文结合图5所描述的“反相”多尔蒂配置。求和节点718与放大器输出703之间的阻抗变换网络728用于将恰当负载阻抗呈现到载波放大器710及峰化放大器712中的每一个，且将求和节点718处所产生的组合信号作为输出信号(rf-out)输出到输出端703。输出信号rf-out又可提供到天线(例如，天线253，图2、3)，以用于经由空中接口辐射。
109.多尔蒂放大器700还包括外部可控子电路720。具体地说，子电路720包括沿着功率分配器702与到载波放大器710的输入之间的载波放大路径704安置的第一可变移相器721和/或第一可变衰减器722，以及沿着功率分配器702与到峰化放大器712的输入之间的峰化放大路径706安置的第二可变移相器723和/或第二可变衰减器724中的任何一个或多个。可变移相器721、723中的每一个可变移相器可由控制器725控制，以分别将多个相移中的一个相移施加到载波rf信号或峰化rf信号。类似地，可变衰减器722、724中的每一个可变衰减器可由控制器725控制，以分别使载波rf信号或峰化rf信号衰减达多个衰减电平中的一个衰减电平。
110.控制器725包括用于接收数字控制信号d
控制
的控制输入726，该数字控制信号可为单位或多位值。d
控制
的值可具体地指示可变移相器721、723和/或可变衰减器722、724的多个相移和/或衰减设定中的一个(或设定的组合)。根据实施例，数字控制输入726可耦合到控制电路(例如，控制电路266或267，图2、3)，所述控制电路产生控制信号(例如，信号380或381，图2、3)，且控制器725基于控制信号的数字值确定待由可变移相器721、723或可变衰减器722、724中的一个或多个施加的相移和/或衰减电平。以此方式，可基于由控制电路(例如，控制电路266或267，图2、3)提供的数字控制信号来修改外部可控子电路720的操作。尽管结合图5到7示出和描述具有可控子电路的两个示例放大器，但在又其它实施例中，包括其它类型的外部可控子电路的其它类型的放大器也可用于放大器265(图2、3)。
111.图8为根据示例实施例的用于经由数字数据处理器(例如，dfe201，图2、3)、数/模转换器(例如，dac 262、263，图2、3)与rf发射器组的放大器(例如，放大器265、500、700，图
2、3、5、7)之间的串行链路传达数据和控制信号的方法的流程图。在框802中，数字数据处理器(例如，发射处理器220，图2)产生多个数字数据样本(例如，i和/或q样本)和一个或多个控制位。在框804中，通过一个或多个串行化发射接口(例如，接口221-i和/或221-q，图2、3)将数字数据样本和一个或多个控制位组合到一个或多个数据包中。在框806中，串行化发射接口经由信号线(例如，信号线271中的一个信号线，图2、3)或信号通道(例如，包括信号线271中的两个)将一个或多个数据包作为一个或多个发射数据包发送。
112.在框808中，在接收侧上，一个或多个串行化接收接口(例如，接口260-i和/或260-q，图2、3)从信号线(或信号通道)接收一个或多个所发射数据包。一个或多个串行化接收接口接着从所述一个或多个所发射数据包产生一个或多个经重构数字数据样本。此外，且根据实施例，一个或多个串行化接收接口还从所述一个或多个所发射数据包产生一个或多个控制位。在框810中，一个或多个控制电路(例如，控制电路266、267，图2、3)从由串行化接收接口产生的一个或多个控制位产生一个或多个模拟和/或数字控制信号。
113.在框812中，转换器电路(例如，包括图2、3的dac 262、263、lpf 370、371、混频器373、374和组合器264)通过对经重构数字数据样本执行数/模转换以产生模拟数据样本信号，且将所述模拟数据样本信号升频转换到rf来产生rf输入信号(例如，信号376，图3)。最后，在框814中，功率放大器(例如，pa 265、500、700，图2、3、5、7)放大rf输入信号。如先前所描述，功率放大器包括可基于由控制电路产生的控制信号而控制的子电路(例如，子电路520、720，图5、7)。根据实施例，功率放大器基于控制信号修改子电路的操作。
114.尽管上文所描述且图式中所示出的本发明的标的物的实施例包括具有将所接收的数字数据样本转换为模拟信号(模拟信号耦合到具有可基于所接收的控制位控制的子电路的功率放大器)的数/模转换器的接收器电路系统，但本发明的标的物还可应用于其它类型的系统中。更一般来说，本发明的标的物包括囊封(例如，在一个或多个数据包中组合)控制位与数字数据样本，以使得当组合的控制位和数字数据样本通过具有可变延迟的通信链路(例如，信号线或通道)输送时，控制位和数字数据样本一直到接收器电路系统都保持同步(即，与彼此时间对准)。如上文所详细论述，将控制位插入到数据包中的原本未使用(即，未填充有数据位)的位中。在系统的接收侧上，控制位和数字数据样本的利用和/或处理是应用特定的。因此，尽管一些实施例包括与接收器相关联的应用，所述接收器包括从所接收的数字数据样本产生模拟信号的数/模转换器，且将所得模拟信号升频转换为由功率放大器放大的rf信号(例如，其中放大的方面受所接收的控制位影响)，但其它实施例可包括不同于数/模转换器的接收器电路系统(即，不同于数/模转换器的数字装置)和/或不同于rf放大的应用。换句话说，在系统的接收侧上如何利用和处理控制位和数字数据样本是应用特定的，且不限于包括数/模转换器或rf功率放大器的接收器电路系统。更进一步，尽管上文所论述且图式中所示出的一些实施例与利用天线经由空中接口发射/接收rf信号的通信系统相关联，但在其它实施例中，通信媒体可包括物理传输媒体，例如电缆、光纤等，而非空中接口。
115.一种通信系统的实施例包括：数字数据处理器，所述数字数据处理器被配置成产生数字数据样本和一个或多个控制位；和串行化发射接口，所述串行化发射接口耦合到所述数字数据处理器和信号线的第一末端。所述串行化发射接口被配置成将所述数字数据样本与所述一个或多个控制位组合到一个或多个数据包中，且经由所述信号线作为一个或多
个所发射数据包发送所述一个或多个数据包。所述系统进一步包括串行化接收接口，所述串行化接收接口耦合所述信号线的第二末端。所述串行化接收接口被配置成从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包，从所述一个或多个所发射数据包产生经重构数字数据样本，且从所述一个或多个所发射数据包产生所述一个或多个控制位。所述系统进一步包括控制电路，所述控制电路耦合到所述串行化接收接口，且被配置成从由所述串行化接收接口提供的所述一个或多个控制位产生控制信号。
116.根据另一实施例，所述系统可进一步包括转换器电路，所述转换器电路被配置成通过对所述经重构数字数据样本执行数/模转换以产生模拟数据样本信号且将所述模拟数据样本信号升频转换到射频(rf)来产生rf输入信号。所述系统可进一步包括功率放大器，所述功率放大器包括能够基于由所述控制电路产生的所述控制信号控制的子电路，其中所述功率放大器被配置成放大所述rf输入信号，且基于所述控制信号而修改所述子电路的操作。根据所述系统的另一实施例，所述串行化发射接口和所述串行化接收接口实施jesd204串行链路通信协议。
117.根据所述系统的另一进一步实施例，所述串行化发射接口被配置成通过将所述数字数据样本的至少一个位和所述一个或多个控制位中的至少一个控制位组合到一个或多个数据包中的数据包中而将所述数字数据样本和所述一个或多个控制位组合到所述一个或多个数据包中。根据所述系统的又一进一步实施例，所述串行化发射接口被配置成通过以下操作经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包：对所述一个或多个数据包进行编码以产生一个或多个经编码符号；以及在所述一个或多个经编码符号内经由所述串行链路发送所述一个或多个数据包。根据另一实施例，所述串行化接收接口被配置成通过对所述一个或多个经编码符号进行解码来从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包。
118.根据所述系统的又一进一步实施例，所述控制电路包括具有可编程延迟的缓冲器，所述可编程延迟被配置成在所述功率放大器中基于所述控制信号使所述rf输入信号的放大与所述子电路的所述操作的修改同步。根据所述系统的又一进一步实施例，所述控制电路被配置成以模拟控制信号的形式从所述一个或多个控制位产生所述控制信号。根据另一实施例，所述功率放大器的所述子电路包括开关，且所述功率放大器被配置成通过基于所述模拟控制信号更改所述开关的状态来修改所述子电路的操作。根据另一进一步实施例，所述功率放大器是具有载波放大器路径和峰化放大器路径的多尔蒂功率放大器，且其中所述开关以并联配置连接到所述峰化放大器路径。根据另一进一步实施例，所述控制电路被配置成以数字控制信号的形式从所述一个或多个控制位产生所述控制信号。根据另一实施例，所述功率放大器的所述子电路包括数字控制电路，且所述功率放大器被配置成通过基于所述数字控制信号更改所述数字控制电路的操作来修改所述子电路的操作。
119.根据另一进一步实施例，所述功率放大器是具有载波放大器路径和峰化放大器路径的多尔蒂功率放大器，所述多尔蒂功率放大器包括功率分配器，所述功率分配器被配置成将所述rf输入信号划分成载波rf信号和峰化rf信号，所述数字控制电路包括耦合到所述载波放大器路径和所述峰化放大器路径中的任一个或两个的一个或多个可变移相器，且所述功率放大器被配置成通过改变由所述一个或多个可变移相器施加到所述载波rf信号和所述峰化rf信号中的任一个或两个的一个或多个相移来修改所述数字控制电路的操作。根
据另一实施例，所述转换器电路包括：数/模转换器，所述数/模转换器被配置成执行所述数/模转换以产生所述模拟信号；以及升频转换器，所述升频转换器被配置成将所述模拟信号升频转换到rf。
120.一种由通信系统执行的方法包括通过数字数据处理器产生数字数据样本和一个或多个控制位。所述方法进一步包括：通过串行化发射接口将所述数字数据样本和所述一个或多个控制位组合到一个或多个数据包中；以及通过所述串行化发射接口经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包。所述方法进一步包括：通过串行化接收接口从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包；通过所述串行化接收接口从所述一个或多个所发射数据包产生经重构数字数据样本；以及通过所述串行化接收接口从所述一个或多个所发射数据包产生所述一个或多个控制位。所述方法进一步包括通过控制电路从由所述串行化接收接口产生的所述一个或多个控制位产生控制信号。
121.根据另一实施例，所述方法可进一步包括通过转换器电路通过对所述经重构数字数据样本执行数/模转换以产生模拟数据样本信号且将所述模拟数据样本信号升频转换到射频(rf)来产生rf输入信号。所述方法可进一步包括通过功率放大器放大所述rf输入信号，所述功率放大器包括能够基于由所述控制电路产生的所述控制信号控制的子电路。所述方法可进一步包括通过所述功率放大器基于所述控制信号修改所述子电路的操作。
122.根据所述方法的另一实施例，所述串行化发射接口和所述串行化接收接口实施jesd204串行链路通信协议。根据所述方法的另一进一步实施例，通过所述串行化发射接口经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包包括对所述一个或多个数据包进行编码以产生一个或多个经编码符号，以及经由所述串行链路在所述一个或多个经编码符号内发送所述一个或多个数据包；且通过所述串行化接收接口从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包包括对所述一个或多个经编码符号进行解码。根据所述方法的又一进一步实施例，通过所述控制电路产生所述控制信号包括以可编程延迟来延迟所述控制信号的产生，所述可编程延迟被配置成在所述功率放大器中基于所述控制信号使放大所述rf输入信号与修改所述子电路的所述操作同步。根据所述方法的又一进一步实施例，产生所述控制信号包括产生模拟控制信号，所述功率放大器的所述子电路包括开关，且修改所述子电路的操作包括基于所述模拟控制信号更改所述开关的状态。根据所述方法的又一进一步实施例，产生所述控制信号包括产生数字控制信号，所述功率放大器的所述子电路包括数字控制电路，且修改所述子电路的操作包括基于所述数字控制信号更改所述数字控制电路的操作。根据所述方法的又一进一步实施例，所述功率放大器是多尔蒂功率放大器，且基于所述控制信号修改所述子电路的操作包括修改所述多尔蒂功率放大器的操作。
123.先前详细描述本质上仅为说明性的，且并不意图限制标的物的实施例或此类实施例的应用和使用。如本文中所使用，词语“示例性”意味着“充当例子、示例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施方案未必解释为比其它实施方案优选或有利。另外，不希望受前述先前技术领域、背景技术或详细描述中所呈现的任何所表达或暗示的理论的约束。
124.本文包含的各图中所示的连接线意图表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应注意，许多替代或另外的功能关系或物理连接可存在于标的物的实施例中。另外，本文中还可以仅出于参考的目的使用特定术语且因此该特定术语并不意图希望具有限
制性，且除非上下文清楚地指示，否则指代参考结构的术语“第一”、“第二”和其它此类数值术语并不暗示顺序列或次序。
125.如本文所使用，“节点”意味着任何内部或外部参考点、连接点、接合点、信号线、导电元件等等，在“节点”处存在给定信号、逻辑电平、电压、数据模式、电流或量。此外，两个或更多个节点可通过一个物理元件实现(且尽管在公共节点处接收或输出，但是仍然可以对两个或更多个信号进行多路复用、调制或以其它方式区分)。
126.以上描述是指元件或节点或特征被“连接”或“耦合”在一起。如本文中所使用，除非以其它方式明确地陈述，则“连接”意味着一个元件直接接合到另一元件(或直接与另一元件通信)，且不一定以机械方式接合。同样，除非以其它方式明确地陈述，否则“耦合”意味着一个元件直接或间接接合到另一元件(或直接或间接以电气方式或以其它方式与另一元件通信)，且不一定以机械方式接合。因此，尽管图中所示的示意图描绘元件的一个示例性布置，但所描绘的标的物的实施例中可存在额外介入元件、装置、特征或组件。
127.尽管以上详细描述中已呈现至少一个示例性实施例，但应了解，存在大量变化。还应了解，本文中所描述的一个或多个示例性实施例并不希望以任何方式限制所主张的标的物的范围、适用性或配置。实际上，以上详细描述将向本领域的技术人员提供用于实施所描述的一个或多个实施例的方便的指南。应理解，可在不脱离由权利要求书所限定的范围的情况下对元件的功能和布置作出各种改变，权利要求书所限定的范围包括在提交本专利申请案之时的已知等效物和可预见的等效物。

技术特征：
1.一种通信系统，其特征在于，包括：数字数据处理器，所述数字数据处理器被配置成产生数字数据样本和一个或多个控制位；串行化发射接口，所述串行化发射接口耦合到所述数字数据处理器和信号线的第一末端，其中所述串行化发射接口被配置成将所述数字数据样本与所述一个或多个控制位组合到一个或多个数据包中，且经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包；串行化接收接口，所述串行化接收接口耦合所述信号线的第二末端，其中所述串行化接收接口被配置成从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包，从所述一个或多个所发射数据包产生经重构数字数据样本，且从所述一个或多个所发射数据包产生所述一个或多个控制位；以及控制电路，所述控制电路耦合到所述串行化接收接口，且被配置成从由所述串行化接收接口提供的所述一个或多个控制位产生控制信号。2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述串行化发射接口和所述串行化接收接口实施jesd204串行链路通信协议。3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述串行化发射接口被配置成通过将所述数字数据样本的至少一个位和所述一个或多个控制位中的至少一个控制位组合到一个或多个数据包中的数据包中而将所述数字数据样本和所述一个或多个控制位组合到所述一个或多个数据包中。4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述串行化发射接口被配置成通过以下操作经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包：对所述一个或多个数据包进行编码以产生一个或多个经编码符号；以及在所述一个或多个经编码符号内经由所述串行链路发送所述一个或多个数据包。5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，所述串行化接收接口被配置成通过以下操作从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包：对所述一个或多个经编码符号进行解码。6.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，进一步包括：转换器电路，所述转换器电路被配置成通过对所述经重构数字数据样本执行数/模转换以产生模拟数据样本信号且将所述模拟数据样本信号升频转换到射频(rf)来产生rf输入信号；以及功率放大器，所述功率放大器包括能够基于由所述控制电路产生的所述控制信号控制的子电路，其中所述功率放大器被配置成放大所述rf输入信号，且基于所述控制信号而修改所述子电路的操作。7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述控制电路包括具有可编程延迟的缓冲器，所述可编程延迟被配置成在所述功率放大器中基于所述控制信号使所述rf输入信号的放大与所述子电路的所述操作的修改同步。8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述控制电路被配置成以模拟控制信号的形式从所述一个或多个控制位产生所述控制信号。
9.根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述功率放大器的所述子电路包括开关，且所述功率放大器被配置成通过基于所述模拟控制信号更改所述开关的状态来修改所述子电路的操作。10.一种由通信系统执行的方法，其特征在于，所述方法包括：通过数字数据处理器产生数字数据样本和一个或多个控制位；通过串行化发射接口将所述数字数据样本和所述一个或多个控制位组合到一个或多个数据包中；通过所述串行化发射接口经由所述信号线作为一个或多个所发射数据包发送所述一个或多个数据包；通过串行化接收接口从所述信号线接收所述一个或多个所发射数据包；通过所述串行化接收接口从所述一个或多个所发射数据包产生经重构数字数据样本；通过所述串行化接收接口从所述一个或多个所发射数据包产生所述一个或多个控制位；以及通过控制电路从由所述串行化接收接口产生的所述一个或多个控制位产生控制信号。

技术总结
本公开涉及用于经由串行链路传达数据和控制信息的方法和系统。一种通信系统包括数字数据处理器，该数字数据处理器产生数字数据样本和一个或多个控制位。串行化发射接口将数字数据样本和一个或多个控制位组合到一个或多个数据包中，且经由信号线发送数据包。串行化接收接口从信号线接收一个或多个所发射数据包，且从所发射数据包产生经重构数字数据样本和控制位。耦合到串行化接收接口的控制电路从一个或多个控制位产生控制信号。通信系统可包括转换器电路，所述转换器电路通过对经重构数字数据样本执行数/模转换且通过将所得模拟数据样本信号升频转换到RF来产生RF输入信号。功率放大器放大RF输入信号，且基于控制信号修改子电路的操作。子电路的操作。子电路的操作。


技术研发人员：N
受保护的技术使用者：恩智浦美国有限公司
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2022/5/25