CN101124747A - 具有多个传输信号路径的无线装置的传输功率降低 - Google Patents

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CN101124747A CNA2005800483256A CN200580048325A CN101124747A CN 101124747 A CN101124747 A CN 101124747A CN A2005800483256 A CNA2005800483256 A CN A2005800483256A CN 200580048325 A CN200580048325 A CN 200580048325A CN 101124747 A CN101124747 A CN 101124747A
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Abstract

本发明揭示一种无线装置，其配备有多个(例如两个)天线，所述天线可以是不同的设计。每一天线以不同的方式与无线环境相互作用且实现不同的散射效果。所述无线装置对于每一天线具有一个传输信号路径。每一传输信号路径产生一RF输出信号以从相关联的天线传输。所述无线装置控制一个或多个传输信号路径的操作，以在接收基站处获得较高的接收信号电平。所述无线装置可：(1)自主地调节所述传输信号路径而无须依靠任何来自基站的反馈，或(2)基于自所述基站接收的传输功率控制(TPC)命令调节所述传输信号路径。所述无线装置可选择性地启用及禁用每一传输信号路径、改变每一传输信号路径的相位及/或增益等。

Description

具有多个传输信号路径的无线装置的传输功率降低
技术领域
本发明大体而言涉及通信，且更具体而言，涉及用于通过无线装置传输数据的技术。
背景技术
在无线通信系统中，无线装置(如蜂窝电话)所传输的射频(RF)信号可通过多个信号路径到达基站。这些信号路径可包括视线路径以及由环境中无线电波的反射所形成的反射路径。因此，基站可接收所传输的RF信号的多个实例。每一所接收信号实例可通过不同的信号路径获得且具有复增益以及由该信号路径所确定的传播延迟。所接收信号实例可以相长的方式在基站中相加且产生具有较大量级的接收信号。相反，所接收信号实例可以相消的方式相加且产生具有较小量级的接收信号。由此可获得不同的所接收信号电平，这取决于所接收信号实例的增强或相消。增强通常并不会造成问题。然而，相消可导致所接收信号电平下降很大的程度(例如下降达40分贝(dB))。当所接收信号由于相消而衰减很大的程度时，称所接收信号处于“衰落”状态。
某些无线通信系统，例如码分多址(CDMA)系统，采用功率控制来减轻衰落的不良影响。通过功率控制，可将无线装置的传输功率按照需要调高或调低，以在基站中实现目标信号对总噪声比(SNR)。如果基站检测到(例如由于无线环境的变化)所接收的无线装置的SNR下降至目标SNR以下，则基站发送传输功率控制(TPC)命令以指导无线装置增加其传输功率。无线装置可在宽广范围内改变其传输功率，以便将所接收的SNR保持在目标SNR处或附近。例如，如果衰落导致基站中的接收信号下降了20dB，则将指示无线装置将其传输功率增加大约20dB(或升高100倍)以便保持基站中所需的SNR。
很多无线装置是便携式的，且由内部电池供电。使用高传输功率来抵抗衰减会消耗电池电量，从而缩短通话时间。因此，在所属领域中需要为这种便携式无线装置提供减低传输功率且延长通话时间的技术。
发明内容
本文所述为一种无线装置，其配备多个(如两个)天线且能够以一种会降低平均传输功率的方式进行传输。每一天线以不同的方式与无线环境相互作用且用于提供分集。所述多个天线可以是不同的设计/类型(如偶极天线及微带天线)，以实现不同的散射效果。所述无线装置还对于每一天线具有一个传输信号路径。每一传输信号路径产生RF输出信号，以用于从相关联的天线传输。用于所述多个天线的RF输出信号可具有相同或不同的信号电平。
所述无线装置控制一个或多个指定的传输信号路径的操作，以在接收基站中实现较高的所接收信号电平。对所述指定的传输信号路径的控制是对增益或传输功率调节的增补，无线装置通常响应于接收自基站的TPC命令来执行所述传输功率调节以进行功率控制。例如，无线装置可自主地控制所述指定的传输信号路径，而无须依靠任何来自所述基站的反馈。无线装置也可基于所述所接收的TPC命令来控制所述指定的传输信号路径。对于自主及基于反馈的控制两者，无线装置均可选择性地启用及禁用每一传输信号路径，改变每一传输信号路径的相位及/或增益等。在任何情况下，因改变所述指定的传输信号路径的操作而使所述基站中的所接收信号电平升高会使所述无线装置能够平均而言以较低的传输功率电平进行传输，由此降低所述无线装置的功率消耗并延长通话时间。
下文将更详细地阐述本发明的各个方面及实施例。
附图说明
结合附图阅读下文中的详细说明，将更易知本发明的特征及性质，在所有图式中，相同的参考符号自始至终表示相应的意义。
图1显示信号传输的散射效果。
图2显示无线装置及基站的方块图。
图3显示无线装置中的传输器单元的一实施例。
图4显示传输器单元的另一实施例。
图5显示传输器单元的又一实施例。
图6显示图5中传输器单元内的传输RF集成电路(TX RFIC)。
图7显示控制多个传输信号路径操作的过程。
具体实施方式
本文所用“实例性”一词的含义是指“用作实例、示例或例证”。在本文中，任何称为“实例性”的实施例或设计都未必应视为较其他实施例或设计为佳或有利。
图1显示散射对于自无线装置110中的单个传输天线112至基站150中的单个接收天线152的信号传输的效果。散射是指传输天线与无线环境(或无线电信道)之间的相互作用。散射使得自传输天线发送的RF输出信号能通过反射(或散射)路径以及可能通过视线(或直接)路径接收到。用于不同信号路径的多个接收信号实例可以相长或相消的方式在接收天线中相加。如果所接收信号实例彼此加强，则所接收信号可较大，或者，如果所接收信号实例彼此相消，则所接收信号可衰减，这取决于路径的长度及信号在到达后的相位。传输天线与无线环境之间的相互作用决定所传输RF信号的信号路径组且因此决定在接收天线中所接收的信号强度。
可对传输天线112使用不同的传输天线，且这些不同的传输天线在相同的无线环境中将通常经受不同的散射效果。如果传输天线是不同的设计或类型及/或具有不同的波束图案、不同的位置、不同的极化及/或某种其他特性，则可将其视为是“不同”的。一般而言，彼此之间差别越大的传输天线往往经受差别约大的散射效果。如果各传输天线与无线环境之间以差别明显的方式进行相互作用，则将各传输天线视为非相关的(即不相关的)或具有低相关性。
在基站中的接收信号具有由用于传输的传输天线及无线环境所决定的信号电平。由于传输天线实现不同的散射影响，对于在相同无线环境中用于传输的每一不同传输天线，基站可获得不同的所接收信号电平。如果不同的单独传输天线是非相关的，且由于路径延迟，无线环境产生足够散射，则基站针对这些传输天线所获得的不同的接收功率电平是非相关的。
上文的说明中假设使用一个传输天线112进行数据传输。为提高性能，可将多个传输天线用于在基站中形成多组不同的且较佳地是非相关的所接收信号实例，每一传输天线一组。可将多个传输天线选择性地启用及禁用及/或可调节自这些传输天线发送的信号的幅值及/或相位，以使基站中所有所接收信号实例组合产生较大的所接收信号。依靠不同传输天线与无线环境之间不同的相互作用(及因此不同的散射效果)来提高所接收信号电平。这与尝试形成天线波束且朝接收天线导引信号传输的传统波束成形不同。
在下文的说明中，“信道配置”是指在给定的无线环境中操作的给定的一组一个或多个传输天线。可通过不同的单独天线、不同的天线组合、自多个天线发送的信号的不同调节量等获得不同的信道配置。“传输信号路径”是指一电路块集合，用于为一个天线产生RF输出信号(RF输出)。为每一天线提供一个传输信号路径。然而，多个传输信号路径可共享某些共用电路块。每一传输信号路径通常涵盖自模拟基带至RF的所有信号处理/调节。
图2显示无线装置210及基站250的实施例的方块图。在本实施例中，无线装置210配备两个天线230a及230b，且基站250配备单个天线252。一般而言，无线装置210可配备任何数量的天线，且基站250也可配备任何数量的天线。
在反向链路(或上行链路)中，传输(TX)数据处理器212接收并处理讯务数据且产生一个或多个数据码片流。TX数据处理器212进行的处理是与系统相关的，且可包括例如编码、交错、符号映射等。对于CDMA系统，所述处理通常进一步包括信道化及频谱扩展。TX数据处理器212还将每一数据码片流转换为对应的模拟基带信号。传输机单元220接收并调节(如放大、滤波及上变频)来自TX数据处理器212的基带信号且为每一天线产生RF输出信号以进行数据传输。将RF输出信号通过双工器单元222选路且通过天线230及230传输。
在基站250中，无线装置210传输的RF信号由天线252接收，通过双工器254选路且提供至接收器单元256接收器单元256调节(例如滤波、放大及下变频)所接收信号、对经调节的信号进行数字化并提供数据样本流。接收(RX)数据处理器260处理数据样本且提供经解码数据。RX数据处理器260进行的处理是与TX数据处理器212进行的处理补充的，且可包括例如解扩展、去信道化、符号解映射、解交错及解码。
为对无线装置210进行功率控制，SNR估算器262例如基于无线装置所传输的导频为无线装置210估算所接收的SNR。控制器270将将所接收的SNR与无线装置210的目标SNR进行比较且基于比较结果产生TPC命令。每一TPC命令可以是指导无线装置210增加其传输功率(如增加在预定的量)的UP(增加)命令或指导无线装置210减少其传输功率的DOWN(减少)命令。控制器270通常调整目标SNR以实现无线装置210的目标分组/帧出错率。用于无线装置210的TPC命令及其他数据由TX数据处理器280处理，由传输器单元282调节，通过双工器254选路且通过天线252传输。
在无线装置210中，基站250传输的RF信号由天线230a及230b接收，通过双工器单元222选路，由接收器单元232调节及数字化，且由RX数据处理器处理以便恢复基站250发送的用于无线装置210的TPC命令。控制器240接收TPC命令且控制TX数据处理器212所进行的处理及传输器单元220的操作。例如，控制器240可产生用于改变传输器单元220的操作的控制信号，以在反向链路上传输。所述控制信号可(1)基于所接收的TPC命令及/或某些其他来自基站250的反馈来产生或(2)由无线装置210自主地产生而无须任何反馈，如下文所述。
控制器240及270还分别指导无线装置210及在基站250内的各种处理单元的操作。存储器单元242及272分别为控制器240及270存储数据及程序代码。
TPC命令表示反馈的一种形式，其可易于在无线装置210中得到且可用于推断当前信道的情况。如果自基站250接收到高百分比的UP命令，则无线装置210可检测到衰落。然而，也可将其他形式的来自基站250的反馈用于推断当前信道的情况。
在无线装置210中，天线230a可视为主天线，且天线230b可视为辅助或分集天线。天线230a及230b可使用相同或不同的天线设计进行构建。如果天线230a及230b是相同的设计/类型，则可通过将这些天线放置于不同的位置及/或放置成不同的取向实现不同的散射效果。然而，如果天线230a及230b是不同的设计/类型且具有不同的天线图案、不同的极化及/或某种其他不同的特性，则可实现性能的提高。
例如，天线230a可构建为偶极天线，且天线230b可构建为微带天线。偶极天线又称为鞭状天线，常用的实例是经常用于峰窝电话的拉出式天线。偶极天线的实例性设计在2001年5月29日颁布的标题为“Balanced，Retractable Mobile Phone Antenna”的第6,239,755号美国专利中进行了阐述。微带天线又称为平面型天线，通常安装在印刷电路板上。微带天线的实例性设计在2003年5月6日颁发的标题为“Planar Antenna forWireless Communications”的第6,559,809号美国专利中进行了阐述。具有两种不同类型天线(套筒偶极天线及四臂螺旋天线)的实例性天线组合件在2004年4月13日颁发的标题为“Compact Dual Mode Integrated Antenna System for Terrestrial Cellular andSatellite Telecommunications”的第6,720,929号美国专利中进行了阐述。也可将其他类型的天线用作天线230a及230b。例如，天线230a及230b可构建有扁平线圈、微带、微带天线、带状线天线、印制偶极子、倒F型天线(其为微带天线的特例)、平面倒F型天线(PIFA)、极化天线、平板天线(其为无接地层、形状不规则的扁平天线)等。
图3显示图2中传输器单元220的实施例的传输器单元220a的方块图。在传输器单元220a内，传输电路块310接收基带信号并产生经调制信号。传输电路块310通常包括放大器、混频器、滤波器等，且可构建在RF集成电路(RFIC)内及/或使用离散电路组件进行构建。带通滤波器(BPF)312将经调制信号进行滤波且提供经滤波的调制信号。功率分配器314分配经滤波的调制信号，向功率放大器(PA)318a提供第一经RF调制信号，且向电路元件316提供第二经RF调制信号。功率分配器314可使用耦合器或其他类型的电路进行构建。第一及第二经RF调制信号可具有相同或不同的信号电平。例如，第二经RF调制信号可比第一经RF调制信号小3dB、6dB、10dB或某个其他量。
电路元件316将第二经RF调制信号乘以复增益G且向功率放大器318b提供按比例缩放的经RF调制信号。电路元件316可按比例缩放第二经RF调制信号的幅值及/或旋转第二经RF调制信号的相位，以产生按比例缩放的经RF调制信号。功率放大器318a放大第一经RF调制信号且提供第一RF输出信号(RF输出1)，该第一RF输出信号(RF输出1)通过双工器322a进行选路且自天线230a传输。类似地，功率放大器318b放大按比例缩放的第二经RF调制信号且提供第二RF输出信号(RF输出2)，该第二RF输出信号(RF输出2)通过双工器322b进行选路且自天线230b传输。功率放大器318a及318b可具有相同或不同的增益。例如，功率放大器318a可经设计以比功率放大器318b提供更大的增益及更高的RF输出信号电平(如功率放大器318a的25dB增益对功率放大器318b的15dB增益)。来自功率放大器318a的RF输出信号电平为P输出1且来自功率放大器318b的RF输出信号电平为P输出2，其中P输出1可等于或不等于P输出2。
主传输信号路径包括自传输电路块310一直到天线230a的所有电路块，包括功率放大器318a及双工器322a。分集传输信号路径包括自传输电路块310一直到天线230b的所有电路块，包括电路元件316、功率放大器318b及双工器322b。传输电路块310、带通滤波器312及功率分配器314由主传输信号路径及分集传输信号路径两者共用及共享。主传输信号路径可经设计以符合可适用的系统要求，例如用于CDMA的IS-98标准中推行的功率及线性度要求。分集传输信号路径可符合或不符合所有的系统要求。例如，分集传输信号路径可经设计以满足除最大输出功率要求为+23dBm之外的所有IS-98规范(例如分集传输信号路径可提供仅为+12dBm的最大输出功率)。如果分集传输信号路径不完全符合规范及/或如果第二RF输出信号电平低于第一RF输出信号电平，则功率放大器318b可无需具有与功率放大器318a相同的功率或线性度性能。在此情况下，功率放大器318b可设计为具有更少的放大器级及/或消耗更少的功率且具有更低的成本。也可以在分集传输信号路径中省去功率放大器418b。双工器322b也可具有较宽松的要求。
如上所述，天线230a可以是第一种类型(如偶极天线)且天线230b可以是第二种类型(如微带天线)如果天线230a及230b是非相关的，则当用于其中一个天线的信道衰落时，用于另一天线的信道不会衰落。通过调节这两个RF输出信号的相对相位及/或幅值，具备与无线装置210相同或更低的传输功率的基站250可获得较大的接收信号。电路元件316用于调整自分集天线230b传输的第二RF输出信号的复增益(即相位及/或幅值)且可使用乘法器、可编程延迟元件或某种其他类型的电路进行构建。可通过各种方式执行对分集传输信号路径的复增益的调整。
在一个实施例中，无线装置210自主地调整第二传输信号路径的复增益，无需任何来自基站250的反馈。在第一种调整方案中，无线装置210系统地扫描第二RF输出信号的相位。这可通过在每一时间间隔n中将来自功率分配器314的第二经RF调制信号乘以复增益ej2π·n/N来实现。每一时间间隔的持续时间可定义为比快速衰落的预计持续时间短，从而可通过衰落来调整第二RF输出信号。在N个时间间隔中对整个360°进行扫描，其中N可以是任何大于1的值。在第二种调整方案中，在每一时间间隔n中将第二经RF调制信号乘以伪随机相位ej2π·p(n)/N，其中p(n)是值在0与N之间的伪随机值，即0≤p(n)＜N。在第三种调整方案中，通过交替地将第二经RF调制信号分别乘以增益G＝1以及G＝0，将分集传输信号路径在ON(开)状态(启用)与OFF(关)状态(禁用)之间循环。也可将第二经RF调制信号乘以可系统地或伪随机地选择的某些其他复数值。
在另一实施例中，无线装置210基于来自基站250的反馈来调整分集传输信号路径的复增益。这种反馈可以是基站250发送的用于对无线装置210进行功率控制的TPC命令的形式。无线装置210可基于所接收的TPC命令检测基站250中的所接收信号电平是否下降。例如，如果自基站250接收到预定数量的连续UP命令，或如果在某一时间窗口内所接收的预定百分比(或更高)的TPC命令是UP命令，等等，则无线装置210可推断当前信道的配置。无线装置210可随后每当基于所接收的TPC命令检测到衰落时调整第二传输信号路径的复增益。如果天线230a及230b是非相关的，则新的信道配置很有可能比之前的信道配置要好。无线装置210可继续调节复增益，直到认为TPC命令的分布恢复正常为止。无线装置210可以比TPC命令速率慢的速率调整复增益，以便使每一复增益设定值有足够的时间生效。
FIG.4显示传输器单元220b的方块图，其是图2中传输器单元220的另一实施例。在传输器单元220b内，传输电路块410、带通滤波器412及功率分配器414如上文图3中所述处理基带信号，且分别向功率放大器418a及418b提供第一及第二经RF调制信号。功率放大器418a放大第一经RF调制信号且提供第一RF输出信号，所述第一RF输出信号通过双工器422a进行选路且自天线230a传输。类似地，功率放大器418b放大第二经RF调制信号且提供第二RF输出信号，所述第二RF输出信号通过双工器422b及天线共用器424进行选路且自天线230b传输。第一RF输出信号电平是P输出1且第二RF输出信号电平是P输出2。第一及第二RF输出信号可具有相同或不同的信号电平。例如，第二RF输出信号可具有比第一输出信号低的信号电平。第二RF输出信号的较低电平可通过(1)产生比第一经RF调制信号小的第二经RF调制信号及/或(2)对功率放大器418b使用比功率放大器418a低的增益低来实现。
功率放大器418a及双工器422a是主传输信号路径的一部分。功率放大器418b、双工器422b及天线共用器424是分集传输信号路径的一部分。将第一控制信号(Ctrl1)提供给功率放大器418a且用于控制功率放大器418a的操作。将第二控制信号(Ctrl2)提供给功率放大器418b且用于控制功率放大器418b的操作。每一控制信号可选择性地启用及禁用相关联的功率放大器，调整相关联功率放大器的相位及/或增益，及/或以某种其他方式调整相关联功率放大器的操作。每一控制信号可基于接收自基站250的TPC命令而产生。然而，Ctrl1及Ctrl2信号可如下所述以不同方式产生。无线装置210可通过各种方式控制主传输信号路径及分集传输信号路径。
在一个实施例中，主传输信号路径每当无线装置210正在进行传输时进行启用，且分集传输信号路径基于来自基站250的反馈进行选择性地启用及禁用。对于此实施例，Ctrl1信号用于调整来自功率放大器418a的第一RF输出信号的传输功率电平。Ctrl1信号可以正常的方式基于接收自基站250的TPC命令产生，且可(1)对于每一UP命令，将功率放大器418a的增益增大预定的量及(2)对于每一DOWN命令，将功率放大器418a的增益减小预定的量的。Ctrl2信号也可基于所接收的TPC命令产生，以在基站250中获得良好的性能。在第一个调整方案中，每当基于所接收的TPC命令检测到衰落时，Ctrl2信号使功率放大器418b在ON状态(启用)与OFF状态(禁用)之间双态触变。可按上文中针对图3所述检测衰落。可在启用及禁用分集传输信号路径的情况下获得不同的信道配置且因此在基站中获得不同的接收信号电平。在第二个调整方案中，如果检测到衰落，则Ctrl2信号启用功率放大器418b，且如果检测到良好的信道情况，则Ctrl2信号禁用功率放大器418b。例如如果自基站250接收到预定数量的连续DOWN命令，如果在某一时间窗口内接收到预定百分比(或更高)的TPC命令等等，则可检测到良好的信道情况。
在另一实施例中，无线装置210基于来自基站250的反馈而遍历主传输信号路径及分集传输信号路径。无线装置210可首先启用主传输信号路径以用于在反向链路上进行传输。如果检测到衰落，则无线装置210可启用主传输信号路径及分集传输信号路径两者，随后如果检测到另一衰落，则仅启用分集传输信号路径，随后如果又检测到另一衰落，则仅启用主传输信号路径等等。对于此实施例，每一所检测到的衰落均使得选择一不同的信道配置来进行传输。可以预定的顺序(例如如上文所述)或以伪随机的方式启用及禁用主传输信号路径及分集传输信号路径。
如上所述，用于分集传输信号路径的第二RF输出信号的幅值可低于用于主传输信号路径的第一RF输出信号。如果衰落导致基站中的所接收信号电平下降20dB，则即使第二RF输出信号比第一RF输出信号低3dB、6dB，或甚至10dB，也可提高性能。此外，无线装置使用的实际传输功率电平经常低于系统规定的最大传输功率。例如，虽然IS-98规定天线中的最大传输功率电平为23dBm，但是对于大多数操作方案，无线装置使用的实际传输功率电平经常处于5dBm与10dBm的标称范围内。实际传输功率电平很少处于系统规定的最高或最低电平中，而是大多时间是在标称范围之内。可利用这些操作特性来简化无线装置中传输器单元的构建。
FIG.5显示图2中传输器单元220的再一实施例的传输器单元220c的方块图。在传输器单元220c内，传输RF集成电路(TX RFIC)510接收及处理基带信号且提供第一及第二经RF调制信号。带通滤波器512对第一经RF调制信号进行滤波且提供经滤波的调制信号。功率放大器518放大经滤波的调制信号且向双工器422a提供第一RF输出信号。将第二经RF调制信号用作第二RF输出信号且直接提供至双工器422b。第一RF输出信号电平是P输出1且第二RF输出信号电平是P输出2，其中由于功率放大器518，P输出1通常高于P输出2。
将Ctrl1信号提供至功率放大器518且用于控制主传输信号路径的功率放大器518的操作。将Ctrl2信号提供至TX RFIC 510且用于控制分集传输信号路径的TX RFIC510的操作。每一控制信号可选择性地启用及禁用相关联的传输信号路径，调整相关联的传输信号路径的相位及/或增益，及/或改变在相关联传输信号路径内的任何电路元件的操作。可基于接收自基站250的TPC命令产生每一控制信号，且可通过不同的方式产生Ctrl1及Ctrl2信号。如上文中图3、4所示，无线装置210可通过多种方式控制主传输信号路径及分集传输信号路径。
图6显示在传输器单元220c内的TX RFIC 510的一实施例的方块图。对于通常用于很多无线通信系统的正交调制而言，基带信号包括同相(Ibb)基带信号及正交(Qbb)基带信号。在TX RFIC 510内，放大器(Amp)610a及610b分别接收及放大Ibb及Qbb基带信号，且向正交调制器620提供放大的基带信号。在调制器620内，混频器622a通过来自LO产生器626的同相局部振荡器(ILO)信号对其放大的基带信号进行上变频且提供同相调制分量。类似地，混频器622b通过来自LO发生器626的正交局部振荡器(QLO)信号对其放大的基带信号进行上变频且提供正交调制分量。求和器624对同相及正交调制分量进行求和且提供经调制信号。经调制信号由放大器630放大且进一步由放大器/驱动器640a及640b放大，以分别产生第一经RF调制信号(RFmod1)及第二经RF调制信号(RFmod2)。
图6显示具体的传输器设计。一般而言，可由一个或多个级的放大器、滤波器、混频器等在每一传输信号路径中执行对信号的调节。可通过与图6中所示不同的方式布置这些电路块。此外，未在图6中显示的其他电路块也可用于调节每一传输信号路径中的信号。图6还显示直接在RF内执行调制以产生经RF调制信号的直接上变频架构。对于超外差架构(未在图6中显示)，在中频(IF)而不是RF内执行调制，以产生随后上变频至RF的经中频调制信号。
放大器/驱动器640a是主传输信号路径的一部分，且放大器/驱动器640b是分集传输信号路径的一部分。将Ctrl2信号提供至放大器/驱动器640b且用于控制放大器/驱动器640b的操作且因此控制分集传输信号路径的操作。如图5所示，应用于主传输信号路径中功率放大器518的Ctrl1信号可控制主传输信号路径。
对于图3至图6中显示的实施例，可将第二RF输出信号电平设定成小于第一RF输出信号电平(即P输出2＜P输出1)。这使得分集传输信号路径的设计更简便且成本更低，其无须处理高RF输出信号电平。例如，在图3、4中，可分别将更小的功率放大器318b及418b用于分集传输信号路径，在图5中，可在分集传输信号路径中省去外部功率放大器，且在图6中，可由单个RFIC产生用于这两个传输信号路径的RF信号。
对于上文所述的某些实施例，与调整信号路径的增益及/或相位相比，启用及禁用分集传输信号路径可容易实施得多。经常可仅通过清除信号路径中功率放大器或驱动器的偏流来禁用分集传输信号路径。
图7显示基于所接收的TPC命令控制多个传输信号路径的操作的流程700。流程700可与图3中的传输器单元220a、图4中的传输器单元220b及图5中的传输器单元220c一起使用。图2中的控制器240可执行流程700。
无线装置自基站接收TPC命令(方块712)且如上文所述基于所接收的TPC命令检测衰落(方块714)。如果检测到衰落，如方块716中所确定，则无线装置调整主传输信号路径、分集传输信号路径、或主传输信号路径与分集传输信号路径两者的操作，以在基站中获得更大的所接收信号电平(方块718)。无线装置可执行上文针对图3至图5所述的任何调整实施例及方案。在方块718之后且如果在方块716中未检测到衰落，则无线装置返回到方块712。无线装置可在可为任何持续时间的每一时间间隔执行方块714至718。
以上文所述的方式操作主传输信号路径及分集传输信号路径可通过利用无线环境中的散射来提高基站中所接收信号的电平。较高的所接收信号电平使得无线装置能使用平均而言较低的传输功率实现目标SNR。这又可显著地降低无线装置的功率消耗，从而可延长通话时间。
为简明起见，在上文中说明了基于TPC命令的传输信号路径的控制。TPC命令在某些无线系统中以相对较高的速率(例如每秒400、800或1600次)发送并能够对传输信号路径进行快速调整以克服快速衰落。也可基于在无线装置中可用的其他类型的反馈来控制传输信号路径。例如，可基于在递增冗余(IR)传输方案(例如CDMA中常用的混合确认/请求(H-ARQ)传输方案)中无线装置所接收的确认(ACK)及/或否认(NAK)来控制传输信号路径。传输信号路径也可基于在基站处测量且发回至无线装置的所接收信号强度指示符(RSSI)进行调整。
还是为简明起见，上文中大多说明是针对具有两个天线或两个传输信号路径的无线装置。一般而言，本文所述的技术可用于配备有任何大于一的数目的天线的无线装置。具有两个以上天线的无线装置可每当进行传输时启用主传输信号路径且自主地调整其余传输信号路径中的任一者或任一组合。无线装置也可基于所接收的TPC命令或某些其他反馈选择性地启用及禁用不同的单独传输信号路径或不同的传输信号路径组合。
本文所述的无线装置可用于各种无线通信系统中，例如CDMA系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、全球移动通信(GSM)系统等。CDMA系统可执行各种无线接入技术(RAT)，例如cdma2000、宽带-CDMA(W-CDMA)等。无线装置也可支持在多个系统上的操作(例如CDMA及GSM系统)。
可通过各种方式构建无线装置的处理及传输器单元。例如，传输器单元可构建在一个或多个RFIC上及/或使用离散电路组件进行构建。用于控制传输信号路径(自主地或基于反馈)的单元可构建在一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其他设计用于执行本文所述功能的电子单元或其组合内。也可通过执行本文所述功能的软件模块(例如程序、功能等等)执行控制功能。软件代码可存储于存储器单元(例如图2中的存储器单元242)中并由处理器(例如控制器240)来执行。存储器单元可构建于处理器内部或处理器外部。
提供上述有关所揭示实施例的说明旨在使任何所属领域的技术人员都能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将易知这些实施例的各种修改，且本文所定义的一般原理也可适用于其它实施例，此并不违背本发明的精神或范围。因此，本发明并非意在限定为本文所示实施例，而是意在符合与本文所揭示的原理及新颖特征相一致的最宽广范围。

Claims (36)

1.一种无线装置，其包含：
第一传输信号路径，其可操作以产生第一射频(RF)输出信号以用于自第一天线传输；
第二传输信号路径，其可操作以产生第二RF输出信号以用于自第二天线传输；及
控制器，其可操作以选择性地启用所述第一传输信号路径、所述第二传输信号路径、或所述第一及所述第二传输信号路径两者，以在接收器处实现较高的所接收信号电平。
2.如权利要求1所述的无线装置，其中所述控制器可操作以一直启用所述第一传输信号路径及选择性地启用及禁用所述第二传输信号路径。
3.如权利要求1所述的无线装置，其中所述控制器可操作以基于由所述无线装置接收的传输功率控制(TPC)命令来选择性地启用及禁用所述第一传输信号路径、所述第二传输信号路径、或所述第一及所述第二传输信号路径两者。
4.如权利要求3所述的无线装置，其中所述控制器可操作以基于所述所接收的TPC命令来选择所述第一及所述第二传输信号路径的不同配置，每一配置对应于所启用的不同的一组至少一个传输信号路径。
5.如权利要求3所述的无线装置，其中所述控制器可操作以基于所述所接收的TPC命令检测是否出现衰落，且每当检测到衰落时选择所述第一及所述第二传输信号路径的不同配置。
6.如权利要求5所述的无线装置，其中如果所述无线装置接收到预定数量的连续UP命令，则所述控制器检测到衰落，每一UP命令均为TPC命令以增加传输功率。
7.如权利要求5所述的无线装置，其中如果所述无线装置在一时间窗口内所接收的预定或更高百分比的TPC命令是UP命令，则所述控制器检测到衰落，每一UP命令均为TPC命令以增加传输功率。
8.如权利要求1所述的无线装置，其中所述第一及第二天线是不同类型的。
9.如权利要求8所述的无线装置，其中所述第一天线是偶极天线且所述第二天线是微带天线。
10.如权利要求1所述的无线装置，其中所述第一传输信号路径可操作以提供第一输出信号电平，且所述第二传输信号路径可操作以提供低于所述第一输出信号电平的第二输出信号电平。
11.一种传输数据的方法，其包含：
产生第一射频(RF)输出信号以用于自无线装置处的第一天线传输；
产生第二RF输出信号，以用于自第二天线传输；
选择性地启用所述第一RF输出信号、所述第二RF输出信号、或所述第一及所述第二RF输出信号两者的产生，以在接收器处实现较高的所接收信号电平。
12.如权利要求11所述的方法，其进一步包含：
在所述无线装置处接收传输功率控制(TPC)命令，且其中基于所述所接收的TPC命令来选择性地启动所述第一RF输出信号、所述第二RF输出信号、或所述第一及所述第二RF输出信号两者的产生。
13.如权利要求12所述的方法，其进一步包含：
基于所述所接收的TPC命令检测是否出现衰落，且其中如果检测到所述衰落，则产生不同的一组至少一个RF输出信号。
14.一种无线设备，其包含：
产生装置，其用于产生第一射频(RF)输出信号以用于自第一天线传输；
产生装置，其用于产生第二RF输出信号以用于自第二天线传输；及
选择性启用装置，其用于选择性地启用所述用于产生所述第一RF输出信号的装置、所述用于产生所述第二RF输出信号的装置、或所述用于产生所述第一RF输出信号的装置及所述用于产生所述第二RF输出信号的装置两者，以在接收器处获得较高的所接收信号电平。
15.一种无线装置，其包含：
第一传输信号路径，其可操作以产生第一射频(RF)输出信号以用于自第一天线传输；
第二传输信号路径，其可操作以产生第二RF输出信号以用于自第二天线传输；及
控制器，其可操作以自主地调整所述第一传输信号路径、所述第二传输信号路径、或所述第一及所述第二传输信号路径两者的操作，而无需来自接收所述第一及所述第二RF输出信号的接收器的反馈。
16.如权利要求15所述的无线装置，其中所述第二传输信号路径可操作以随时间变化改变所述第二RF输出信号的幅值。
17.如权利要求15所述的无线装置，其中所述第二传输信号路径可操作以随时间变化改变所述第二RF输出信号的相位。
18.如权利要求15所述的无线装置，其中所述控制器可操作以随时间变化交替地启用及禁用所述第二传输信号路径。
19.如权利要求15所述的无线装置，其中所述控制器可操作以随时间变化选择所述第一及所述第二传输信号路径的不同配置。
20.如权利要求15所述的无线装置，其中所述第一及所述第二天线是不同的类型。
21.一种无线装置，其包含：
第一传输信号路径，其可操作以产生第一射频(RF)输出信号；
第二传输信号路径，其可操作以产生第二RF输出信号；
第一天线，其用于传输所述第一RF输出信号；及
第二天线，其用于传输所述第二RF输出信号，其中所述第一及第二天线是不同的类型。
22.如权利要求21所述的无线装置，其中所述第一天线是偶极天线。
23.如权利要求21所述的无线装置，其中所述第二天线是微带天线。
24.如权利要求21所述的无线装置，其中所述第一及所述第二天线具有不同的极化。
25.如权利要求21所述的无线装置，其中所述第二传输信号路径选择性地启用及禁用。
26.如权利要求25所述的无线装置，其中所述第二传输信号路径基于由所述无线装置接收的传输功率控制(TPC)命令选择性地启用及禁用。
27.如权利要求21所述的无线装置，其中所述第二传输信号路径包含至少一个电路元件，所述至少一个电路元件可操作以调整所述第二RF输出信号的相位、幅值、或幅值及相位两者。
28.一种无线装置，其包含：
第一传输信号路径，其可操作以产生具有第一功率电平的第一射频(RF)输出信号；
第二传输信号路径，其可操作以产生具有低于所述第一功率电平的第二功率电平的第二RF输出信号；
第一天线，其用于传输所述第一RF输出信号；及
第二天线，其用于传输所述第二RF输出信号。
29.如权利要求28所述的无线装置，其进一步包含：
集成电路，其可操作以接收基带信号及产生用于所述第一传输信号路径的第一经RF调制信号及用于所述第二传输信号路径的第二RF输出信号，所述第一经RF调制信号进一步由所述第一传输信号路径处理以产生所述第一RF输出信号。
30.如权利要求28所述的无线装置，其中所述第二RF输出信号比所述第一RF输出信号低至少3分贝(dB)。
31.如权利要求28所述的无线装置，其中所述第一及所述第二天线是不同的类型。
32.如权利要求28所述的无线装置，其中所述第二传输信号路径选择性地启用及禁用。
33.一种用于无线装置的集成电路，其包含：
调制器，其可操作以接收基带信号及产生经调制信号；
第一放大器，其可操作以放大所述经调制信号且提供第一经射频(RF)调制信号；及
第二放大器，其可操作以放大所述经调制信号且提供第二经RF调制信号，其中所述第一及第二经RF调制信号设计用于分别自第一及第二天线传输，且其中对所述第一放大器、所述第二放大器、或所述第一及所述第二放大器两者的操作进行控制，以在接收器处获得较高的所接收信号电平。
34.如权利要求33所述的设备，其中所述第一放大器、所述第二放大器，或所述第一及所述第二放大器两者基于由所述无线装置自所述接收器接收的传输功率控制(TPC)命令而选择性地启用及禁用。
35.如权利要求33所述的设备，其中所述第二放大器自主地选择性启用及禁用，无需来自所述接收器的反馈。
36.如权利要求33所述的设备，其中所述第一及所述第二放大器的每一者通过改变所述放大器的增益、相位、或增益及相位两者来加以控制。
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