專利名稱：無線通信網絡中對基于ofdm的傳輸的自動增益控制(agc)的制作方法
無線通信網絡中對基于OFDM的傳輸的自動增益控制(AGC)背景I.領域本公開一般涉及通信，尤其涉及無線通信網絡中用于在接收機處執(zhí)行自動增益控制(AGC)的技術。II.背景無線通信網絡被廣泛部署以提供諸如語音、視頻、分組數據、消息接發(fā)、廣播等各種通信服務。這些無線網絡可通過共享可用的網絡資源來得到支持多個用戶通信的能力。此類無線網絡的示例包括無線廣域網(WWAN)、無線城域網(WMAN)、以及無線局域網 (WLAN)。在無線通信網絡中，接收機(例如，終端)可以接收來自發(fā)射機的信號，這些發(fā)射機可以是基站和/或其他終端。這些發(fā)射機可以用相同或不同的功率電平來發(fā)射它們的信號。另外，這些發(fā)射機可以位于離接收機不同距離處并且可能因此對接收機而言具有不同的路徑損耗。接收機可能以不同的收到功率電平接收到來自不同發(fā)射機的信號。接收機可以執(zhí)行AGC并調整其增益，以使得(i)強信號被衰減以避免接收機處的模數轉換器(ADC) 發(fā)生削波以及(ii)弱信號被放大以占據ADC全量程。通過使用適當的接收機增益，既可以避免ADC的削波又可以避免由于ADC削波所造成的品質下降。因此，希望在接收機處有效地執(zhí)行AGC。概述本文中描述了用于基于正交頻分復用(OFDM)碼元或單載波頻分復用(SC-FDM)碼元的循環(huán)前綴來執(zhí)行AGC的技術。在一種設計中，接收機可以接收包括循環(huán)前綴和有用部分的基于OFDM的碼元(例如，OFDM碼元或SC-FDM碼元)。接收機可以基于初始接收機增益來縮放(例如，放大或衰減)該基于OFDM的碼元，在該基于OFDM的碼元的循環(huán)前綴的基礎上調整初始接收機增益，以及在該基于OFDM的碼元的有用部分之前應用經調整的接收機增益。接收機可以隨后處理該有用部分以恢復由至少一個發(fā)射機發(fā)送的至少一個信號。接收機可以選擇初始接收機增益并且在基于OFDM的碼元的開頭應用此初始接收機增益。在一種設計中，接收機可以標識預期在該基于OFDM的碼元中發(fā)射的一個或更多個發(fā)射機并且可以基于對所標識出的發(fā)射機預測的收到功率電平來確定初始接收機增益。在另一種設計中，接收機可以通過循環(huán)遍歷不同接收機增益的模式來選擇初始接收機增益。 在又一種設計中，接收機可以將初始接收機增益設置成預定值。在任何情形中，通過選擇恰適的初始接收機增益，就可以減少對接收機增益的調整量。接收機可以按各種方式來調整接收機增益。在一種設計中，接收機可以測量基于 OFDM的碼元的循環(huán)前綴中的采樣集合的功率并且可以基于測得功率和目標功率來調整接收機增益。在另一種設計中，接收機可以對該采樣集合中功率超過閾值的采樣的數目進行計數并且可基于功率超過該閾值的采樣的數目來調整接收機功率。接收機可以接收一個或更多個另外的基于OFDM的碼元。在一種設計中，如果在每個基于OFDM的碼元中不同的發(fā)射機集合可能進行發(fā)射，那么接收機可以獨立地為每個基于OFDM的碼元執(zhí)行AGC。在另一種設計中，如果相同的發(fā)射機集合在這些基于OFDM的碼元中進行發(fā)射，那么接收機可以橫跨這些基于OFDM的碼元地更新接收機增益。以下更加詳細地描述本公開的各種方面和特征。附圖簡述

圖1示出了無線通信網絡。圖2示出了對等通信的消息流。圖3示出了傳輸結構。圖4A示出了 OFDM調制器的框圖。圖4B示出了 SC-FDM調制器的框圖。圖4C示出了基于OFDM的碼元。圖5示出了從多個發(fā)射機向終端的傳輸。
圖6示出了對收到OFDM碼元執(zhí)行AGC的設計。圖7A和7B示出了對收到OFDM碼元序列執(zhí)行AGC的兩種設計。圖8示出了針對對等方發(fā)現信號的AGC。圖9示出了針對快速尋呼信號的AGC。圖10示出了用于執(zhí)行AGC的過程。圖11示出了用于執(zhí)行AGC的裝置。圖12示出了兩個終端的框圖。詳細描述本文中所描述的AGC技術可用于諸如WWAN、WMAN、WLAN等各種無線通信網絡。術語 “網絡”和“系統(tǒng)”常被可互換地使用。WWAN可以是碼分多址(CDMA)網絡、時分多址(TDMA)網絡、頻分多址(FDMA)網絡、正交FDMA(OFDMA)網絡、單載波FDMA(SC-FDMA)網絡，等等。CDMA 網絡可實現諸如通用地面無線電接入(UTRA)、cdma2000等無線電技術。TDMA網絡可實現諸如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)等無線電技術。OFDMA網絡可實現諸如演進UTRA (E-UTRA)、超移動寬帶(UMB)、Flash-0FDM: 等無線電技術。長期演進(LTE)是“第三代伙伴項目”(3GPP) 使用E-UTRA的即將發(fā)布版，其在下行鏈路上采用OFDMA而在上行鏈路上采用SC-FDMA。WLAN 可實現IEEE 802. 11標準族(其也被稱為Wi-Fi)、Hiperlan等之中的一個或更多個標準。 WMAN可實現IEEE 802. 16標準族(其也被稱為WiMAX)中的一個或更多個標準。本文中所描述的技術可被用于以上所提及的無線網絡和無線電技術以及其他無線網絡和無線電技術。圖1示出了無線通信網絡100，其可包括數個基站和數個終端。為簡單化，圖1中僅示出了一個基站110和4個終端120a、120b、120c和120d?；究梢允桥c終端進行通信的固定站且還可被稱為接入點、B節(jié)點、演進型B節(jié)點(eNB)等。終端120可分散遍及該網絡，且每個終端可以是靜止的或移動的。終端也可被稱為接入終端、移動站、用戶裝備(UE)、 訂戶單元、臺等。終端可以是蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、無線調制解調器、無線通信設備、手持式設備、膝上型計算機、無繩話機、無線本地環(huán)路(WLL)站等等。終端可與基站通信或可接收來自基站的信息(例如，時基信息)。替換地或補充地，終端可與其他終端對等地
ififn。 圖2示出了可被用于無線網絡100中兩個終端A與B之間的對等通信的消息流200的設計。最初(例如，在加電時)，終端A和B可各自接收來自基站110的廣播信息(步驟 1)。每個終端可從該廣播信息獲得時基以及可能還有其他信息。終端A可周期性地廣播對等方發(fā)現信號以允許附近范圍內的其他終端能檢測到終端A (步驟2、。類似地，終端B可周期性地廣播對等方發(fā)現信號以允許附近范圍內的其他終端能檢測到終端B (步驟幻。終端A和B可經由對等方發(fā)現信號檢測到彼此的存在。此后，終端A和B每當有數據要發(fā)送時就可尋呼彼此(步驟4)。隨后可建立連接，并且終端A和B可經由該連接交換信令和話務數據(步驟5)。圖2示出了對等通信的示例性消息流。一般而言，用于對等通信的消息流可包括任何數目的消息和任何類型的消息。圖3示出了可用于無線網絡100的傳輸結構300的設計。傳輸時間線可以被分成以超幀為單位。每個超幀可覆蓋固定或可變的歷時，并且可被分成數個幀。在圖3所示的設計中，可以在不同的幀中發(fā)送不同類型的信號或信息。一些幀可被用于發(fā)送對等方發(fā)現信號，并且可被稱為對等方發(fā)現幀。其他一些幀可被用于發(fā)送尋呼信號，并且可被稱為尋呼幀。許多或大多數幀可被用于發(fā)送數據，并且可被稱為話務幀。也可定義其他類型的幀。不同類型的幀可具有相同或不同的歷時。圖3還示出了對等方發(fā)現幀、尋呼幀以及話務幀的設計。對于對等方發(fā)現幀而言，對等方發(fā)現信道可由終端用來發(fā)送對等方發(fā)現信號。對于尋呼幀而言，快速尋呼信道 (QPCH)可以由終端用來指示自己是否將在該尋呼幀中發(fā)送尋呼消息。尋呼信道(PCH)可以承載來自這些終端的尋呼消息。對于話務幀而言，話務控制信道可以承載由終端發(fā)送的控制信息。導頻信道可以承載由這些終端發(fā)送的導頻。確收(ACK)信道可以承載對先前所發(fā)送的分組的ACK。信道質量指標(CQI)信道可以承載由這些終端發(fā)送的CQI信息。數據信道可以承載由這些終端發(fā)送的話務數據。一般而言，可以將每一幀分成用于任何數目個信道和任何信道類型的任何數目個子幀。這些終端可以按不同的方式為不同的信道發(fā)送信號。網絡可以利用OFDM和/或SC-FDM。OFDM和SC-FDM將系統(tǒng)帶寬分成多個(N個) 正交副載波，這些副載波通常也被稱為頻調、頻槽等。每個副載波可用數據來調制。一般而言，調制碼元在OFDM下是在頻域中發(fā)送，而在SC-FDM下是在時域中發(fā)送。圖4A示出了 OFDM調制器420的設計的框圖。在OFDM調制器420內，碼元至副載波映射器422可接收調制碼元，將調制碼元映射到用于傳輸的副載波，以及將具有零信號值的零碼元映射到其余副載波?？焖俑道锶~逆變換(IFFT)單元4M可接收總共N個副載波的N個經映射碼元，用N點IFFT將該N個經映射碼元變換到時域，以及提供通常被稱為有用部分的N個時域采樣。每個采樣是要在一個采樣周期中發(fā)送的復數值。循環(huán)前綴發(fā)生器4 可復制有用部分的最后C個采樣并將該C個采樣追加至該有用部分的前面以獲得包含N+C個采樣的OFDM碼元。復制部分被稱為循環(huán)前綴，并且C是循環(huán)前綴長度。該循環(huán)前綴用于對抗由頻率選擇性衰落所導致的碼元間干擾(ISI)。OFDM碼元可以在一個OFDM碼元周期(或簡稱為一個碼元周期)中發(fā)送。圖4B示出了 SC-FDM調制器410的設計的框圖，該SC-FDM調制器410包括離散傅里葉變換(DFT)單元412繼以OFDM調制器420。DFT單元412可接收M個調制碼元，用M 點DFT將這些調制碼元變換到頻域，以及提供M個頻域碼元。該M個頻域碼元可由碼元至副載波映射器422映射到M個副載波，由IFFT單元似4變換到時域，以及由循環(huán)前綴發(fā)生器似6追加循環(huán)前綴以獲得SC-FDM碼元。圖4C示出了 OFDM碼元或SC-FDM碼元的結構。0FDM/SC-FDM碼元包含循環(huán)前綴的 C個采樣繼以有用部分的N個采樣。該有用部分亦可被稱為主體部分或者由其他某個術語來述及。0FDM/SC-FDM碼元可以在一個碼元周期中發(fā)送。接收機處的解調器可接收包含N+C個采樣的OFDM碼元或SC-FDM碼元并可丟棄循環(huán)前綴的全部或一部分。解調器可隨后處理丟棄部分之后接下來的N個采樣以恢復調制碼元。解調器可用N點快速傅里葉變換(FFT)將該N個采樣變換到頻域以獲得N個收到碼元。 解調器可進一步針對OFDM或SC-FDM來處理收到碼元以恢復調制碼元。一般而言，網絡可對FFT大小和循環(huán)前綴長度利用任何數值。FFT大小(N)等于副載波的總數。在一種設計中，啦鄰副載波之間的間隔可以是固定的，并且可以對不同的系統(tǒng)帶寬使用不同的FFT大小。在另一種設計中，系統(tǒng)帶寬可以是固定的，并且可以對不同的信道使用不同的FFT大小。在一種設計中，循環(huán)前綴長度可以是固定的或者是FFT大小的可配置的百分比，例如，C = Ν/4、N/8或N/16。在另一種設計中，對于不同的FFT大小循環(huán)前綴長度可以是固定的。對于所有的設計而言，可以基于網絡中預期的延遲張開來定義循環(huán)前綴長度。表1示出了用于不同信道類型的不同FFT大小和固定循環(huán)前綴長度的具體設計。 在此設計中，系統(tǒng)帶寬可以是固定的(例如，5MHz)，并且副載波間隔可以是可變的且取決于FFT大小。還可以按其他方式來定義FFT大小和循環(huán)前綴長度。表 權利要求
1.一種用于無線通信的方法，包括接收第一基于正交頻分復用(OFDM)的碼元，所述第一基于OFDM的碼元包括循環(huán)前綴和有用部分；基于初始接收機增益來縮放所述第一基于OFDM的碼元；以及在所述第一基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴的基礎上調整所述初始接收機增益。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在所述第一基于OFDM的碼元的有用部分之前應用所述經調整的接收機增益；以及處理所述有用部分以恢復由至少一個發(fā)射機發(fā)送的至少一個信號。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述調整初始接收機增益包括 測量所述第一基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴中的采樣集合的功率，以及基于所測得的功率來調整所述初始接收機增益。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述初始接收機增益是進一步基于所述第一基于OFDM的碼元的目標功率來調整的。
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述采樣集合排除所述循環(huán)前綴中預定數目個最早的采樣。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述調整初始接收機增益包括對所述第一基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴內的采樣集合中功率超過閾值的采樣的數目進行計數，以及基于功率超過所述閾值的采樣的數目來調整所述初始接收機增益。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括 選擇所述初始接收機增益；以及在所述第一基于OFDM的碼元的開頭應用所述初始接收機增益。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述選擇初始接收機增益包括 標識預期在所述第一基于OFDM的碼元中發(fā)射的至少一個發(fā)射機，以及基于對所述至少一個發(fā)射機預測的收到功率電平來確定所述初始接收機增益。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述選擇初始接收機增益還包括在至少一個先前的基于OFDM的碼元中接收自所述至少一個發(fā)射機中的每一個發(fā)射機的信號的基礎上確定該發(fā)射機的收到功率電平，以及基于所述至少一個發(fā)射機中的每個發(fā)射機的所述收到功率電平來確定所述預測的收到功率電平。
10.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述選擇初始接收機增益包括通過循環(huán)遍歷不同接收機增益的模式來選擇所述初始接收機增益。
11.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述選擇初始接收機增益包括將所述初始接收機增益設置成預定值。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括接收跟隨在所述第一基于OFDM的碼元之后的第二基于OFDM的碼元，所述第一和第二基于OFDM的碼元具有相同的發(fā)射機集合；在所述第一基于OFDM的碼元的所述經調整的接收機增益的基礎上確定第二接收機增益；以及基于所述第二接收機增益來縮放所述第二基于OFDM的碼元。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述確定第二接收機增益包括在所述第一基于OFDM的碼元的所述有用部分以及所述第二基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴中的至少一者的基礎上更新所述經調整的接收機增益以獲得所述第二接收機增益。
14.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一和第二基于OFDM的碼元屬于對等方發(fā)現信道或者數據信道。
15.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括接收跟隨在所述第一基于OFDM的碼元之后的第二基于OFDM的碼元，所述第一和第二基于OFDM的碼元潛在地具有不同的發(fā)射機集合；基于第二初始接收機增益來縮放所述第二基于OFDM的碼元；以及在所述第二基于OFDM的碼元的循環(huán)前綴的基礎上調整所述第二初始接收機增益。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一和第二基于OFDM的碼元屬于話務控制信道、快速尋呼信道、或者尋呼信道。
17.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基于OFDM的碼元包括OFDM碼元或者單載波頻分復用(SC-FDM)碼元。
18.一種用于無線通信的裝置，包括至少一個處理器，配置成接收包括循環(huán)前綴和有用部分的第一基于正交頻分復用 (OFDM)的碼元，基于初始接收機增益來縮放所述第一基于OFDM的碼元，以及在所述第一基于OFDM的碼元的循環(huán)前綴的基礎上調整所述初始接收機增益。
19.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述至少一個處理器被配置成測量所述第一基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴中的采樣集合的功率，以及基于所測得的功率來調整所述初始接收機增益。
20.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述至少一個處理器被配置成標識預期在所述第一基于OFDM的碼元中發(fā)射的至少一個發(fā)射機，基于對所述至少一個發(fā)射機預測的收到功率電平來確定所述初始接收機增益，以及在所述第一基于OFDM的碼元的開頭應用所述初始接收機增益。
21.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述至少一個處理器被配置成通過循環(huán)遍歷不同接收機增益的模式來選擇所述初始接收機增益，以及在所述第一基于OFDM的碼元的開頭應用所述初始接收機增益。
22.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述至少一個處理器被配置成接收跟隨在所述第一基于OFDM的碼元之后的第二基于OFDM的碼元，所述第一和第二基于OFDM的碼元具有相同的發(fā)射機集合；基于所述第一基于OFDM的碼元的所述經調整的接收機增益來確定第二接收機增益；以及基于所述第二接收機增益來縮放所述第二基于OFDM的碼元。
23.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述至少一個處理器被配置成接收跟隨在所述第一基于OFDM的碼元之后的第二基于OFDM的碼元，所述第一和第二基于OFDM的碼元潛在地具有不同的發(fā)射機集合；基于第二初始接收機增益來縮放所述第二基于OFDM的碼元；以及在所述第二基于OFDM的碼元的循環(huán)前綴的基礎上調整所述第二初始接收機增■、Λfrff. ο
24.一種用于無線通信的設備，包括用于接收包括循環(huán)前綴和有用部分的第一基于正交頻分復用(OFDM)的碼元的裝置； 用于基于初始接收機增益來縮放所述第一基于OFDM的碼元的裝置；以及用于在所述第一基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴的基礎上調整所述初始接收機增益的裝置。
25.如權利要求M所述的設備，其特征在于，所述用于調整初始接收機增益的裝置包括用于測量所述第一基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴中的采樣集合的功率的裝置，以及用于基于所測得的功率來調整所述初始接收機增益的裝置。
26.如權利要求M所述的設備，其特征在于，還包括用于標識預期在所述第一基于OFDM的碼元中發(fā)射的至少一個發(fā)射機的裝置，以及用于基于對所述至少一個發(fā)射機預測的收到功率電平來確定所述初始接收機增益的裝置；以及用于在所述第一基于OFDM的碼元的開頭應用所述初始接收機增益的裝置。
27.如權利要求M所述的設備，其特征在于，還包括用于通過循環(huán)遍歷不同接收機增益的模式來選擇所述初始接收機增益的裝置，以及用于在所述第一基于OFDM的碼元的開頭應用所述初始接收機增益的裝置。
28.如權利要求M所述的設備，其特征在于，還包括用于接收跟隨在所述第一基于OFDM的碼元之后的第二基于OFDM的碼元的裝置，所述第一和第二基于OFDM的碼元具有相同的發(fā)射機集合；用于在所述第一基于OFDM的碼元的所述經調整的接收機增益的基礎上確定第二接收機增益的裝置；以及用于基于所述第二接收機增益來縮放所述第二基于OFDM的碼元的裝置。
29.如權利要求M所述的設備，其特征在于，還包括用于接收跟隨在所述第一基于OFDM的碼元之后的第二基于OFDM的碼元的裝置，所述第一和第二基于OFDM的碼元潛在地具有不同的發(fā)射機集合；用于基于第二初始接收機增益來縮放所述第二基于OFDM的碼元的裝置；以及用于在所述第二基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴的基礎上調整所述第二初始接收機增益的裝置。
30.一種計算機程序產品，包括 計算機可讀介質，包括用于使至少一臺計算機接收包括循環(huán)前綴和有用部分的基于正交頻分復用(OFDM)的碼元的代碼；用于使所述至少一臺計算機基于初始接收機增益來縮放所述基于OFDM的碼元的代碼，以及用于使所述至少一臺計算機在所述基于OFDM的碼元的所述循環(huán)前綴的基礎上調整所述初始接收機增益的代碼。
全文摘要
描述了用于在接收機處執(zhí)行自動增益控制(AGC)的技術。接收機可接收由循環(huán)前綴和有用部分構成的基于OFDM的碼元。接收機可用初始接收機增益來縮放該基于OFDM的碼元，基于循環(huán)前綴來調整初始接收機增益，在有用部分之前應用經調整的接收機增益，以及處理有用部分以恢復由至少一個發(fā)射機發(fā)送的至少一個信號。接收機可以例如基于對該至少一個發(fā)射機預測的收到功率電平、不同接收機增益的模式等來選擇初始接收機增益。接收機可以在基于OFDM的碼元的開頭應用初始接收機增益。接收機可以測量循環(huán)前綴中的采樣集合的功率并且可以基于測得功率和目標功率來調整接收機增益。
文檔編號H03G3/20GK102273164SQ201080004237
公開日2011年12月7日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權日2009年1月28日
發(fā)明者A·約維契奇, F·A·蘭恩, V·帕里斯基, Y·王, 李君易 申請人:高通股份有限公司