[发明专利]降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法及装置

说明书

本发明提供了一种降低终端芯片MIMO检测器功耗的方法及装置，该方法包括：多天线数据先输入到数据缓存器，再输出到MIMO检测器；根据所述数据缓存器输出的信号，电源管理模块执行对所述MIMO检测器的上电操作流程；所述MIMO检测器完成预定数量的帧时间长度内所有数据MIMO检测后，关断MIMO检测器的电源。解决现有技术中的终端基带芯片中MIMO检测器的功耗过大的问题。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种降低LTE(Long Term Evolution，长期演进)终端芯片MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)检测器功耗的方法及装置。

背景技术

高速无线数据接入业务与用户数量的迅速增长，需要更高速率、更大容量的无线链路的支持，而决定无线链路传输效能的最根本因素在于信道容量。多天线空间复用MIMO技术有效提高了信道容量，是LTE系统的核心技术。

对于空间复用MIMO系统的检测，现有的检测算法主要包括线性检测、序列干扰抵消(SIC)检测、最大似然检测(ML)。

线性信号检测算法是将自目标发射天线的期望信息流当作有用信息，同时把其他发射信号当做干扰，最小化或消除来自其他发射天线的干扰信号。基本的线性检测算法包括迫零方法和最小均方误差方法。

SIC算法是基于线性检测，采用了非线性的干扰抵消策略，将发射信号逐级解调。线性检测直接将其他信号当作噪声滤除，没有有效利用多天线的信道增益，SIC将其他天线的信号逐级引入，一次将多天线之间的干扰消除直至最后一个天线的信号解调。SIC利用逐次迭代的方法，相比线性检测较大地提高了系统的分级增益。

线性检测检测算法和SIC算法的硬件实现复杂度比较低，但是二者在衰落严重的无线信道下性能很差，与ML检测算法的性能有较大的差距。

ML检测方法计算接收信号和所有可能向量之间的欧几里得距离，并找到一个最小的距离。当所有的发射向量等可能时，ML方法达到最大后验概率(MAP)检测的最佳性能。

终端侧天线数目的增多会提高MIMO检测算法的实现复杂度。尤其对性能较好的ML算法，它的计算复杂度随调制阶数和天线数量的增加而急剧上升。

随着LTE技术的不断演进，终端侧使用的电线数目越来越多，R10版本中终端已经达到四根天线。在终端侧基带芯片的面积、功耗开销中，MIMO检测器占据了越来越高的比例。降低基带芯片中MIMO检测器的功耗对于降低基带芯片整体功耗意义重大。

对于移动设备而言，性能很重要，但影响移动设备竞争力的主要因素还是电池的寿命，尤其在LTE终端市场更是如此。终端芯片的能耗开销决定了一台终端的电池寿命。

具体到TD-LTE终端基带芯片而言，操作模式可分为关机、待机、工作等几个状态，其功耗可分为待机功耗和工作功耗。目前的基带芯片设计方案中，终端在待机状态下，基带会关闭大部分功能模块以节省功耗，延长电池寿命。而在工作模式下，主要采用门控时钟、高阈值晶体管来降低功耗开销。

现有降低功耗的方法在较早的半导体CMOS工艺技术条件下是非常有效的。但在目前较先进的半导体CMOS工艺(如28nm，14nm工艺)中，用门控时钟、高阈值晶体管等方法来降低工作模式下的功耗的方法会遇到新的问题。

半导体CMOS电路的功耗来源主要有三种：

动态功耗：晶体管在信号翻转过程产生的功耗；

短路功耗：是指PMOS管和NMOS管同时导通产生的功耗；

静态功耗：晶体管在没有任何活动时，泄露电流所消耗的功耗。