[发明专利]在移动应用中使用空白频段的自适应收发机

说明书

技术领域

本公开一般地涉及无线收发机。更具体地，本公开涉及一种能够使用TV空白频段的非对称无线收发机。

背景技术

联邦通信委员会(FCC)最近的一项决定已经允许没有牌照的广播设备访问电视频谱中的“空白频段”，这促进了“WhiteFi”技术和空白频段设备的发展。与最普遍运行在2.4GHz和5.0GHz的传统WiFi不同，空白频段设备运行在超高频(UHF)频带的30个独立的6MHz TV信道上(转换为数字TV后释放的)。

为了保护持牌TV广播免受有害干扰，FCC已经要求来自相邻信道的干扰水平需要至少低于信道中最高平均功率55dB。这个要求限制了功率放大器(PA)能够容忍的失真或非线性的量，因为压缩其输入或具有非线性输入/输出关系的放大器导致了输出信号溢出到相邻频率上。结果是，P1dB压缩点需要的回退功率数量可能很大，因此导致相对低的PA效率。例如，为了满足FCC频谱屏蔽的要求，PA需要具有大约35dBm(具有18dB的回退余量)的P1dB点。这可导致移动设备的电池迅速耗尽。

发明内容

本发明的一个实施方式提供了一种用于无线移动设备的收发机。该收发机包括发射机、接收机和带宽确定机构，该带宽确定机构被配置为确定发射机的发送带宽和接收机的接收带宽。

在本实施方式的一个变体中，带宽确定机构基于移动设备的功率预算来确定发送带宽和接收带宽。

在本实施方式的一个变体中，发送带宽小于接收带宽。

在本实施方式的一个变体中，发射机包括可调谐调制器。

在进一步的变体中，可调谐调制器具有300MHz到3.6GHz的调谐范围。

在本实施方式的一个变体中，发射机被配置为在TV信道上运行。

在进一步的实施方式中，接收带宽基本上与TV信道的带宽相同，发送带宽基本上小于TV信道的带宽。

在本实施方式的一个变体中，接收机包括多个接收模块，每个接收模块被配置为接收不同带宽上的RF信号。

附图说明

图1A呈现了示出FCC所要求的移动设备在TV空白频段上进行发送的频谱屏蔽的图。

图1B呈现了示出满足FCC频谱屏蔽要求的示例性发射频谱的图。

图2呈现了示出示例性无线本地接入网络(LAN)的架构的图。

图3呈现了示出根据本发明的一个实施方式的移动设备收发机的架构的图。

具体实施方式

提供以下描述以使得本领域的任何技术人员都能够制造并使用本发明，并且以下描述是在特定应用及其需求的上下文中提供的。对所公开的实施方式的各种修改对本领域技术人员而言是显而易见的，本文中定义的一般原则可以应用到其他实施方式和应用中，而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明不局限于所示出的实施方式，而是被赋予与本文公开的原则和特征相一致的最宽范围。

概述

本发明的实施方式提供了一种用于无线移动应用的新的物理层协议。该协议通过允许移动设备具有自适应带宽而使得能够有效使用移动设备的电量。在一个实施方式中，移动设备以比进行接收所使用的带宽更低的带宽进行发射。

自适应收发机

尽管FCC已经对无线移动应用开放了TV空白频段，但是消费者移动设备使用这些空白频段时仍然有许多困难。更具体地，严格的频谱屏蔽要求限制了可以容忍的非线性的量。为了在满足非线性要求的同时充分利用信道带宽，无线设备的发射机需要配备有非常线性的PA。尽管传统的A级PA可以产生相对线性的输出，但是其效能偏低，通常在25％或更低。此外，所需的P1dB的18dB的回退余量(如FCC频谱屏蔽所要求的)进一步将功率效率减小到1/64(1.6％)。换言之，为了产生16mW的输出功率，PA需要消耗1W的功率。具有如此低效率的功率受限的移动设备无法得到商业化。

为了减小PA所消耗的功率，一种方法是减小信道带宽，这可能导致宽松的频谱屏蔽，从而放松线性要求。图1A呈现了示出FCC所要求的移动设备在TV空白频段上发射时的频谱屏蔽的图。图1B呈现了示出满足FCC频谱屏蔽要求的示例性发射频谱的图。如在图1B中可以看到的，如果减少发射带宽，则可以增加来自相邻信道的干扰水平，这意味着可以放松对PA的线性要求。如前面所讨论的，放松的线性要求意味着移动设备可以采用具有更低P1dB点和更高功率效率的PA。