專(zhuān)利名稱(chēng)：基于時(shí)分雙工的無(wú)線電信系統(tǒng)中的自動(dòng)增益控制設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在4吏用時(shí)分雙工(TDD)方案的無(wú)線通信 系統(tǒng)中控制自動(dòng)增益的i殳備和方法，更具體地，涉及一種用于在佳L 用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中控制自動(dòng)增益的設(shè)備和方法，盡管 發(fā)射機(jī)功率在通信覆蓋范圍內(nèi)是變化的，其也能在使用TDD方案
的無(wú)線寬帶互聯(lián)網(wǎng)(WiBro)中，通過(guò)測(cè)量4妄收路徑上的4言號(hào)強(qiáng)度 并控制該信號(hào)的增益來(lái)保持穩(wěn)定的解調(diào)性能。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)中，接收路徑上的自動(dòng)增益控制(AGC )技術(shù)是控 制接收解調(diào)性能的核心技術(shù)之一。如圖1所示，由接收機(jī)接收到的
信號(hào)電平可以隨發(fā)射才幾(特別地，終端)功率的改變、基站和終端 之間的距離變化、障礙物的干擾、終端的移動(dòng)、終端周?chē)h(huán)境的改 變等而變化，以及接收機(jī)通過(guò)自動(dòng)增益控制將其信號(hào)電平互不相同 的輸入信號(hào)的電平保持在一定范圍內(nèi)并改善解調(diào)性能。即，自動(dòng)增 益控制相當(dāng)于通信系統(tǒng)的接收路徑上的接收靈敏度/接收強(qiáng)度的基 本算法，而最優(yōu)化的算法可以擴(kuò)大無(wú)線通信系統(tǒng)的覆蓋范圍。
圖2是示出在4吏用頻分雙工(FDD)方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中的 收發(fā)信機(jī)的結(jié)構(gòu)的示圖，以及該圖還示出了利用不同頻帶的彼此分 開(kāi)的發(fā)送路徑和接收路徑。為了進(jìn)行詳細(xì)的描述，使用FDD方案 的現(xiàn)有無(wú)線通信系統(tǒng)通過(guò)劃分頻率來(lái)寺丸^f亍全雙工通信，并且由于利
用不同的頻帶(在圖2中，發(fā)送頻率和接收頻率分別由fr和fk表示) 將發(fā)送路徑和接收路徑4皮此分開(kāi)而使用獨(dú)立的路徑。因此，關(guān)于接 收路徑的實(shí)時(shí)自動(dòng)增益控制技術(shù)被應(yīng)用于收發(fā)信機(jī)，而不考慮發(fā)送 路徑。
然而，如圖3所示，在4吏用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中，由 于發(fā)送路徑和接收路徑是使用同一頻帶(圖3中發(fā)送頻率和接收頻 率都由frR表示而不加以區(qū)分)的同一路徑，所以在現(xiàn)有FDD方案 中使用的自動(dòng)增益控制技術(shù)不能應(yīng)用于使用TDD方案的無(wú)線通信 系統(tǒng)，并且必須應(yīng)用通過(guò)時(shí)分而4皮此單獨(dú)i也進(jìn)4亍才喿作的自動(dòng)增益控 制技術(shù)。
與jt匕才目關(guān)的J見(jiàn)有才支術(shù)包4舌由Interdigital Technology Corporation 向韓國(guó)工業(yè)產(chǎn)片又局提交的序列號(hào)為 10-2003-7013895和 10-2003-7013864 、 標(biāo)題為 "Selectively Activated AGC Signal Measurment"和"Automatic Gain Control for a Time Division Duplex Receiver"的專(zhuān)利申請(qǐng)等。上述序列號(hào)為10-2003-7013895的專(zhuān)利申 請(qǐng)公開(kāi)了 一種自動(dòng)增益控制設(shè)備和一種用于通過(guò)使用重復(fù)的時(shí)間 幀而在多個(gè)發(fā)射機(jī)和多個(gè)接收機(jī)之間相互進(jìn)4亍通信的方法。此處， 時(shí)間幀被細(xì)分為多個(gè)時(shí)隙，并且每個(gè)時(shí)隙被分配給一對(duì)發(fā)射機(jī)和接 收機(jī)。因此，每對(duì)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)僅在相關(guān)的時(shí)隙期間測(cè)量接收信 號(hào)的強(qiáng)度，并執(zhí)行自動(dòng)增益控制。同時(shí)，上述序列號(hào)為 10-2003-7013864的專(zhuān)利申請(qǐng)〃>開(kāi)了 一種用于控制TDD、時(shí)分多址 (TDMA)或時(shí)分-碼分多址(TD-CDMA)接收機(jī)的自動(dòng)增益的方 法和系統(tǒng)。此處，以二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)的格式形成TDD幀 的前導(dǎo)，并且用于控制自動(dòng)增益的系統(tǒng)通過(guò)^r測(cè)位于開(kāi)始部分的前 導(dǎo)的BPSK符號(hào)的功率電平來(lái)執(zhí)行自動(dòng)增益控制。
然而，根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)增益控制技術(shù)僅在與多對(duì)發(fā)射 機(jī)/接收機(jī)相關(guān)聯(lián)的總時(shí)隙中與相關(guān)的一對(duì)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)有關(guān)的時(shí)
隙期間起作用(序列號(hào)為10-2003-7013895的專(zhuān)利申請(qǐng))，或者對(duì)應(yīng) 于通過(guò)利用4吏用BPSK格式的前導(dǎo)來(lái)4企測(cè)功率電平的方案(序列號(hào) 為10-2003-7013864的專(zhuān)利申i青)。因此，不存在區(qū)分下行鏈3各(DL )
技術(shù)。 " B 、 一
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
因此，作出本發(fā)明以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明 的一方面提供了一種用于控制自動(dòng)增益的設(shè)備和方法，其在使用 TDD方案的無(wú)線通4言系統(tǒng)中以時(shí)分遞歸的方式在DL幀和UL幀中 的接收部分(section)期間執(zhí)行自動(dòng)增益控制。
本發(fā)明的另 一方面提供了 一種用于控制自動(dòng)增益的設(shè)備和方 法，其優(yōu)化了4吏用TDD方案的無(wú)線接入站(RAS )的解調(diào)性能(例 如，接收靈敏度、接收強(qiáng)度等)，并且可在接收覆蓋范圍內(nèi)保持穩(wěn) 定的解調(diào)性能。
此外，本發(fā)明的另一方面提供了一種用于控制自動(dòng)增益的設(shè)備 和方法，其優(yōu)化了4吏用TDD方案的Y更攜式用戶站(PSS)的解調(diào)性 能(例如，接收靈敏度、接收強(qiáng)度等)，并且可在接收覆蓋范圍內(nèi) 保持穩(wěn)定的解調(diào)性能。
才支術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于 在4吏用時(shí)分雙工(TDD)方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中控制自動(dòng)增益的詔: 備，包括功率檢測(cè)單元，用于檢測(cè)接收路徑上的TDD幀信號(hào)的
功率；自動(dòng)增益控制(AGC)同步信號(hào)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生與TDD
自動(dòng)增益計(jì)算單元，用于響應(yīng)于AGC同步信號(hào)而基于在TDD幀的 DL幀或UL幀期間4企測(cè)到的功率來(lái)計(jì)算增益控制值；以及AGC單 元，用于通過(guò)計(jì)算出的增益控制值來(lái)控制接收路徑上的TDD幀信 號(hào)的增益。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用 時(shí)分雙工(TDD)幀信號(hào)的無(wú)線通信系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)，包括發(fā) 送/接收單元，具有用于發(fā)送TDD幀信號(hào)的發(fā)送路徑和用于接收 TDD幀信號(hào)的4妄收路徑；以及自動(dòng)增益控制(AGC)單元，用于 在TDD幀的上行鏈路(UL)幀期間檢測(cè)接收路徑上的TDD幀信 號(hào)的功率，基于檢測(cè)到的功率的值來(lái)計(jì)算增益控制值，并執(zhí)行接收 路徑的AGC，其中，TDD幀包括下行鏈路(DL)幀、UL幀、區(qū) 分DL幀和UL幀的第一間隙、以及區(qū)分UL幀和DL幀之后的下一 個(gè)DL幀的第二間隙。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于 在使用時(shí)分雙工(TDD)方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中控制自動(dòng)增益的方 法，包括以下步驟(a)從便攜式用戶站(PSS)接收包括下行鏈 5各(DL )幀和上行鏈路(UL )幀的TPD幀信號(hào)；(b)檢測(cè)接收路 徑上的TDD幀信號(hào)的功率；(c )基于在TDD幀的UL幀期間檢測(cè) 到的功率的值來(lái)計(jì)算增益控制值；以及(d)基于計(jì)算出的增益控 制值來(lái)控制接收路徑上的TDD幀信號(hào)的增益。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于 在使用時(shí)分雙工(TDD)方案的便攜式用戶站(PSS)中控制自動(dòng) 增益的方法，該方法作為用于在4吏用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中 的收發(fā)信機(jī)中控制自動(dòng)增益的方法，該方法包括以下步驟(a)從 無(wú)線接入站(RAS)接收包括下行鏈路(DL)幀和上行鏈路(UL)
幀的TDD幀信號(hào)；(b)檢測(cè)接收路徑上的TDD幀信號(hào)的功率；(c) 基于在TDD幀的下行鏈路(DL)幀期間;險(xiǎn)測(cè)到的功率來(lái)計(jì)算增益 控制值；以及(d)基于計(jì)算出的增益控制值來(lái)控制接收路徑上的 TDD幀信號(hào)的增益。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明，在使用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中，僅在其中 在關(guān)于接收路徑的自動(dòng)增益控制期間接收實(shí)際數(shù)據(jù)的 一 幀期間執(zhí) 4亍自動(dòng)增益控制，而不在其他部分期間執(zhí)4于自動(dòng)增益控制，/人而可 以最優(yōu)化接收i 各徑上的包括接收靈每文度、^接收強(qiáng)度等的解調(diào)性能。
此外，才艮據(jù)本發(fā)明，通過(guò)以失見(jiàn)則的間隔迭^f戈映射TDD幀同步 信號(hào)和每秒一個(gè)包(1PPS)信號(hào)，可以容易地對(duì)AGC同步信號(hào)進(jìn) 行采樣。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在計(jì)算用于自動(dòng)增益控制的增益控制值的 同時(shí)將4全測(cè)到的#:字功率用作只讀存4諸器(ROM)的輸入地址，并 且可通過(guò)使用存儲(chǔ)有之前測(cè)量到的對(duì)應(yīng)于功率的增益控制值的查 找表容易地獲得增益控制值。另外，由于ROM中的內(nèi)置查找表的 值是變化的，所以可以容易地改變基于4企測(cè)到的功率的增益控制 值。


從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的以上和其他示例性特 征、方面、以及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加顯而易見(jiàn)，其中
圖l是示出無(wú)線通信系統(tǒng)的4妄收才幾中的自動(dòng)增益控制原理的示
圖2是示出4吏用FDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中的收發(fā)信才幾的結(jié) 構(gòu)的框圖3是示出4吏用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中的收發(fā)信才幾的結(jié) 構(gòu)的框圖4是示出可以用于4吏用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中的幀的 結(jié)構(gòu)的示圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的用于在使用TDD方案的無(wú)線通信系 統(tǒng)中控制自動(dòng)增益的設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖6是示出對(duì)與TDD方案的幀有關(guān)的AGC同步信號(hào)進(jìn)行采樣 的過(guò)禾呈的時(shí)序圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的使用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中的 收發(fā)信機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖；以及
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的用于在使用TDD方案的RAS中控制 自動(dòng)增益的方法的流禾呈圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。由于 眾所周知的功能和結(jié)構(gòu)可能會(huì)在不必要的細(xì)節(jié)上使本發(fā)明難以理 解，因此將不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
首先，參考圖4，簡(jiǎn)明地描述了使用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng) 中的幀的結(jié)構(gòu)。TDD方案4吏用一個(gè)幀，該一個(gè)幀在時(shí)分傳豐#方案中 :帔劃分為用于發(fā)送的一個(gè)子幀和用于4妄收的另一個(gè)子幀。如圖4所 示，在TDD方案中， 一個(gè)幀被劃分為DL幀410和UL幀420,并
且利用相同的頻率來(lái)執(zhí)行全雙工通信。
一個(gè)幀包括多個(gè)樣本，如圖
4所示， 一個(gè)幀由Nfrm個(gè)樣本組成，其中，DL幀410由N既個(gè)樣本 組成，UL幀420由NuL個(gè)才羊本組成。此夕卜，在DL幀410和UL幀 420之間存在發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換間隙(TTG)(即，第一間隙)430,并 且在當(dāng)前UL幀420的末端部分存在接收/發(fā)送轉(zhuǎn)換間隙(RTG) (即，第二間隙)440以區(qū)分該幀和下一個(gè)DL幀410。同時(shí)，在 DL幀410和UL幀420中，Nsymb個(gè)樣本^皮聚集而形成一個(gè)符號(hào)， 以這種觀點(diǎn)來(lái)看， 一個(gè)幀包括多個(gè)符號(hào)。在WiBro系統(tǒng)中，DL幀 的第一個(gè)符號(hào)450對(duì)應(yīng)于前導(dǎo)，以及在頻率軸上才艮據(jù)BPSK調(diào)制特 定[PN]隨機(jī)碼，并發(fā)送經(jīng)調(diào)制的特定[PN]隨機(jī)碼。此前導(dǎo)符號(hào)用于 初始同步、小區(qū)4臾索、頻率偏移和信道估計(jì)等。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的用于在使用TDD方案的無(wú)線通信系 統(tǒng)中控制自動(dòng)增益的設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。如圖5所示，用于控制自動(dòng) 增益的設(shè)備(下文中，稱(chēng)作"自動(dòng)增益控制設(shè)備"或"AGC設(shè)備") 500包括功率;^測(cè)單元510、 AGC同步信號(hào)產(chǎn)生單元520、自動(dòng)增 益計(jì)算單元530、以及自動(dòng)增益控制單元540。
首先，功率檢測(cè)單元510檢測(cè)在接收路徑上接收到的TDD幀 信號(hào)的功率。AGC同步信號(hào)產(chǎn)生單元520基于TDD幀同步信號(hào)和 1PPS信號(hào)產(chǎn)生AGC同步信號(hào)。AGC同步信號(hào)在TDD幀的DL幀 或UL幀期間有歲文或失歲文。因此，可通過(guò)此AGC同步4言號(hào)正確i也 區(qū)分接收幀。應(yīng)該注意，在自動(dòng)增益控制設(shè)備500安裝在RAS的 接收路徑上的情況下，AGC同步信號(hào)將僅在對(duì)應(yīng)于接收幀的UL幀 期間有效或失效。相反，在自動(dòng)增益控制設(shè)備500安裝在便攜式用 戶站(PSS)的接收路徑上的情況下，AGC同步信號(hào)將僅在DL幀 期間有效或失效。產(chǎn)生AGC信號(hào)的詳細(xì)過(guò)程會(huì)在之后提及。
同時(shí)，自動(dòng)增益計(jì)算單元530響應(yīng)于AGC同步信號(hào)而基于在 TDD幀的DL幀或UL幀期間由功率4企測(cè)單元510 4企測(cè)到的功率來(lái)
計(jì)算增益控制值。這還可以通過(guò)^f吏功率才企測(cè)單元510能夠響應(yīng)于 AGC同步信號(hào)而在TDD幀的DL幀或UL幀期間-險(xiǎn)測(cè)功率來(lái)實(shí)現(xiàn)。 此外，自動(dòng)增益計(jì)算單元530包4舌具有存<渚了之前測(cè)量的對(duì)應(yīng)于功 率的增益控制值的內(nèi)置查找表LUT的ROM。在這種情況下，期望 ROM的輸入地址使用轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的功率，并且ROM輸出增益 控制值。最后，自動(dòng)增益控制單元540基于由自動(dòng)增益計(jì)算單元530 計(jì)算出的增益控制值來(lái)控制接收路徑上的TDD幀信號(hào)的增益。
下文中，將參考圖6至圖8， 一起描述4吏用TDD方案(特別地， WiBro系統(tǒng))的無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用到收發(fā)信機(jī)的接收路徑上的 AGC設(shè)備和方法。
在使用TDD方案的W氾ro系統(tǒng)中，DL對(duì)應(yīng)于/人RAS到PSS 的路徑，而UL對(duì)應(yīng)于乂人PSS到RAS的路徑。即，,人RAS的立場(chǎng) 來(lái)看，DL對(duì)應(yīng)于發(fā)送路徑，而UL對(duì)應(yīng)于接收路徑。此夕卜，DL和 UL是重復(fù)的，并具有時(shí)間劃分(time-divided)的周期。RAS中的 AGC被實(shí)現(xiàn)為僅在重復(fù)的時(shí)分周期中對(duì)應(yīng)于接收路徑的UL幀期間 起作用，而PSS中的AGC被實(shí)現(xiàn)為僅在對(duì)應(yīng)于接收路徑的DL幀 期間起作用。因此，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，可以通知在其間執(zhí)行AGC 的UL幀或DL幀的同步信號(hào)是必需的。
圖6是示出對(duì)TDD方案的幀中的UL幀進(jìn)行采樣的過(guò)程的示 圖，即，示出用于產(chǎn)生在RAS中執(zhí)4亍AGC所必需的AGC同步信 號(hào)的過(guò)程。
圖6 (a)是示出在RAS的基帶單元中實(shí)際產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)的 示圖。^f叉在由't，表示的時(shí)間軸上的DL幀期間存在凄t據(jù)，而在 TTG期間、UL幀期間、以及RTG期間都不存在數(shù)據(jù)。圖6(b) 是示出為了與產(chǎn)生圖6 (a)的實(shí)際凄t據(jù)的時(shí)間匹配同步而由RAS 的基帶單元提供的TDD幀同步信號(hào)的示圖。此外，圖6 (c)是示
出由RAS的同步單元(GPS)提供的1PPS信號(hào)的示圖。基于1PPS 信號(hào)在基帶單元中產(chǎn)生TDD幀同步信號(hào)。圖6 (d)是示出為了在 RAS中執(zhí)行實(shí)際的AGC而采樣的AGC同步信號(hào)的示圖。在通過(guò) 以預(yù)定間隔迭代映射TDD幀同步信號(hào)和1PPS信號(hào)的過(guò)程來(lái)進(jìn)4亍計(jì) 數(shù)的同時(shí)，對(duì)AGC同步信號(hào)進(jìn)4亍采樣。通過(guò)該過(guò)程采沖羊的AGC同 步信號(hào)被傳送至AGC回路上的中央處理單元(CPU),并被用作 AGC的時(shí)序圖。圖6 (e)是示出使圖6 (d)所示的AGC同步信 號(hào)反相后的信號(hào)的示圖?？刹鹏迵?jù)石更件配置而可選地4吏用圖6所示的 (d)和(e)信號(hào)，并且由于當(dāng)使(d)和(e)信號(hào)與UL幀同步 有效(即，對(duì)應(yīng)于^:字邏輯電平'1'的'ON，)或失歲文(即，對(duì) 應(yīng)于凄t字邏輯電平'0，的'OFF')時(shí)執(zhí)4亍相同功能，因此，下文 中，將(d)和(e)信號(hào)統(tǒng)稱(chēng)為"AGC同步信號(hào)"。另外，可通過(guò) 與在RAS中產(chǎn)生AGC同步信號(hào)的過(guò)程類(lèi)似的過(guò)程來(lái)產(chǎn)生PSS中使 用的AGCM言號(hào)。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的在使用TDD方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中 的收發(fā)信機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。盡管圖7所示的收發(fā)信機(jī)可應(yīng)用于RAS 和PSS，但為了便于描述，以下基于RAS進(jìn)行描述。
首先，收發(fā)信機(jī)RAS包括發(fā)送/接收單元700和AGC單元710。 發(fā)送/接收單元700配備有將基帶單元連接至天線的發(fā)送路徑701和 接收路徑702，并執(zhí)行發(fā)送/接收的初始功能。AGC單元710對(duì)在與 發(fā)送/接收單元700的接收路徑702相關(guān)的接收路徑上的TDD幀信 號(hào)執(zhí)行AGC。
如上所述，發(fā)送/接收單元700包括用于將在基帶單元中產(chǎn)生的 TDD幀信號(hào)發(fā)送至天線的發(fā)送路徑701、以及用于將由天線接收到 的TDD幀信號(hào)發(fā)送至基帶單元的接收路徑702。同時(shí)，為了發(fā)送/ 接收單元700可以容易地執(zhí)行與接收到的TDD幀信號(hào)相關(guān)的AGC，
期望發(fā)送"妻收單元700在4妄收路徑上配備有電壓可變衰減器 (VVA) 703。在接收路徑的合適位置上至少可以配備一個(gè)VVA。
AGC單元710包4舌功率檢測(cè)器711、才莫凄t轉(zhuǎn)換器(ADC ) 712、 CPU 713、 AGC同步信號(hào)產(chǎn)生器714、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC ) 715、 以及VVA控制器716,并執(zhí)-f亍AGC。
將詳細(xì)描述以上所述的，首先，功率^r測(cè)器711以預(yù)定速率耦 合(couple)從接收路徑(即，射頻(RF)模塊、中頻(IF)模塊 等)傳送的IF信號(hào)(即，TDD幀信號(hào))，并4全測(cè)功率(S810)。作 為才莫擬信號(hào)4全測(cè)到的功率由ADC 712轉(zhuǎn)換為凄t字信號(hào)(S820 )，并 且將轉(zhuǎn)4奐后的凄t字功率傳送至CPU 713。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例 中，ADC 712響應(yīng)于由CPU 713提供的檢測(cè)起始信號(hào)而執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn) 換，并將轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的功率傳送至CPU 713。
同時(shí)，AGC同步信號(hào)產(chǎn)生單元714基于TDD幀同步信號(hào)和 1PPS信號(hào)產(chǎn)生通知在其期間執(zhí)4亍了 AGC的部分(即，UL幀)的 AGC同步信號(hào)。通過(guò)參考上述參照?qǐng)D6進(jìn)行的描述，可以了解產(chǎn)生 AGC同步信號(hào)的過(guò)程。在AGC同步信號(hào)產(chǎn)生單元714中產(chǎn)生的 AGC同步信號(hào)被傳送至CPU 713。 CPU 713基于由AGC同步信號(hào) 產(chǎn)生單元714提供的AGC同步信號(hào)來(lái)產(chǎn)生檢測(cè)起始信號(hào)(在本發(fā) 明的情況下，AGC同步信號(hào)可直4妾一皮用作4企測(cè)起始信號(hào))，并將 AGC同步信號(hào)用作用于其他AGC的同步信號(hào)。例如，本發(fā)明的實(shí) 施例被實(shí)現(xiàn)為使得CPU 713可控制ADC 712以僅在UL幀期間將模 擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，但是在另一個(gè)方案中，另一個(gè)實(shí)施例可以 被實(shí)現(xiàn)為使得由CPU 713或由AGC同步信號(hào)產(chǎn)生單元714提供的 AGC同步信號(hào)可直接控制功率檢測(cè)器711以僅在UL幀期間4全測(cè)接 收信號(hào)的功率。
CPU 713將由ADC 712傳送的功率映射至查找表LUT,并產(chǎn) 生增益控制值(S830)。 LUT對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)有之前測(cè)量出的對(duì)應(yīng)于功 率的增益控制值的表。在這種情況下，期望將由ADC712傳送的凄t 字功率用作ROM的Hr入》也址。在DAC715中一,以這種方式計(jì)算出 的增益控制值轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)(S840)，并將轉(zhuǎn)換后的增益控制值 傳送至VVA控制器716。 VVA控制器716改變才莫擬電壓信號(hào)的電 平(對(duì)應(yīng)于增益控制值)以適合VVA控制，并執(zhí)行利用其實(shí)際控 制位于接收路徑上的VVA703的功能。最后，VVA703基于由VVA 控制器716提供的控制信號(hào)來(lái)改變電壓，并對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行AGC (S850 )。此外，功率檢測(cè)器711檢測(cè)以這種方式對(duì)其執(zhí)行AGC的 信號(hào)，并且形成了AGC回路。
至此，已經(jīng)描述了在4吏用TDD方案的RAS中的AGC設(shè)備和 方法，并且該AGC設(shè)備和方法甚至可被類(lèi)似地應(yīng)用于使用TDD方 案的PSS。即，在使用TDD方案的PSS的情況和l吏用TDD方案的 RAS的情況之間存在差異，這是因?yàn)锳GC同步信號(hào)僅在DL幀期 間有步丈(即，只十應(yīng)于凄t字邏輯電平'1，的'ON，)或失效(即， 對(duì)應(yīng)于凌t字邏輯電平'0，的'OFF， )， 4旦是執(zhí)4亍AGC的結(jié)構(gòu)或過(guò) 程與在RAS情況下的結(jié)構(gòu)或過(guò)程基本相同。因此，由于本領(lǐng)域的 」技術(shù)人員可參考上述RAS的情況來(lái)容易地實(shí)現(xiàn)在4吏用TDD方案的 PSS中的AGC設(shè)備和方法，所以省略對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。
同時(shí)，參考根據(jù)本發(fā)明實(shí)際實(shí)現(xiàn)的RAS的接收靈敏度的測(cè)量 結(jié)果，測(cè)量得到滿足誤包率為0.66[%](誤包數(shù)52)的QPSK{l/2， 巻積碼(CC ) }的4妾收靈壽丈度為小于-90[dBm] {電信^支術(shù)協(xié)會(huì)(TTA ) 的標(biāo)準(zhǔn)是-86.9[dBm])。測(cè)量得到PER為1.0[%](包錯(cuò)誤數(shù)83) 的16QAM ( 1/2, CC)的接收靈敏度為小于-84[dBm] ( TTA的標(biāo)準(zhǔn) 是-81.4[dBm])。因此，4艮據(jù)以上測(cè)試(RAS實(shí)施例)可了解到，l叉在"l妄收到實(shí) 際發(fā)送數(shù)據(jù)的幀(即，DL幀或UL幀)期間執(zhí)4亍AGC而不是在4妾 4文到的TDD幀4言號(hào)的所有幀和間隙(包4舌DL幀、TTG、 UL幀、 以及RTG)期間執(zhí)行AGC，提高了接收靈敏度。
盡管已經(jīng)結(jié)合目前祐j人為是最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行了描述，^旦應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于所7>開(kāi)的實(shí)施例和附圖， 相反，本發(fā)明旨在覆蓋在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改 和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于在使用時(shí)分雙工(TDD)方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中控制自動(dòng)增益的設(shè)備，所述設(shè)備包括:功率檢測(cè)單元，用于檢測(cè)接收路徑上的TDD幀信號(hào)的功率；自動(dòng)增益控制(AGC)同步信號(hào)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生與所述TDD幀的下行鏈路(DL)幀或上行鏈路(UL)幀同步的AGC同步信號(hào)；自動(dòng)增益計(jì)算單元，用于響應(yīng)于所述AGC同步信號(hào)而基于在所述TDD幀的所述DL幀或所述UL幀期間檢測(cè)到的功率來(lái)計(jì)算增益控制值；以及AGC單元，用于通過(guò)計(jì)算出的增益控制值來(lái)控制所述接收路徑上的所述TDD幀信號(hào)的增益。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述AGC同步信號(hào)產(chǎn)生 單元基于TDD幀同步信號(hào)和每秒1個(gè)包(1PPS )信號(hào)來(lái)產(chǎn)生 所述AGC同步信號(hào)。
3. 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，通過(guò)以預(yù)定間隔迭代映射 所述TDD幀同步信號(hào)和所述1PPS信號(hào)來(lái)產(chǎn)生所述AGC同步 信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述自動(dòng)增益計(jì)算單元通 過(guò)使用其中存儲(chǔ)有之前測(cè)量出的對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)到的功率的 增益控制值的查找表來(lái)計(jì)算所述增益控制值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述查找表包含于只讀存 儲(chǔ)器(ROM)中，所述ROM的輸入地址對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)到 的功率以及所述ROM的l餘出對(duì)應(yīng)于所述增益控制4直。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述TDD幀包括DL幀、 隙(TTG)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述TDD幀進(jìn)一步包括 區(qū)分所述UL幀和所述DL幀之后的下一個(gè)DL幀的4妻收/發(fā)送 轉(zhuǎn)換間隙(RTG)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述接收^各徑是接收由便 攜式用戶站(PSS)發(fā)送的信號(hào)的無(wú)線接入站(RAS)的接收 路徑，以及所述功率檢測(cè)單元在所述UL幀期間檢測(cè)所述功 率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述接收路徑對(duì)應(yīng)于接收 由所述RAS發(fā)送的信號(hào)的所述PSS的接收路徑，以及所述功 率^r測(cè)單元在所述DL幀期間沖企測(cè)盧斤述功率。
10. —種在^f吏用時(shí)分雙工(TDD)幀4言號(hào)的無(wú)線通信系統(tǒng)中的收 發(fā)信機(jī)，所述收發(fā)信機(jī)包括發(fā)送/接收單元，具有用于發(fā)送TDD幀信號(hào)的發(fā)送路徑和 用于接收TDD幀信號(hào)的接收路徑；以及自動(dòng)增益控制(AGC)單元，用于在所述TDD幀的上行 鏈路(UL )幀期間檢測(cè)所述接收路徑上的TDD幀信號(hào)的功率， 基于檢測(cè)到的功率的值來(lái)計(jì)算增益控制值，并執(zhí)行所述接收路 徑的AGC，其中，所述TDD幀包括下行鏈^各(DL)幀、UL幀、區(qū) 分所述DL幀和所述UL幀的第一間隙、以及區(qū)分所述UL幀 和所述DL幀之后的下一個(gè)DL幀的第二間隙。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的收發(fā)信機(jī)，其中，所述發(fā)送/接收單元 包括電壓可變衰減器(VVA),用于控制所述接收i 各徑上的所 述TDD幀信號(hào)的電壓。
12. 才艮據(jù)4又利要求11所述的收發(fā)信4幾，其中，所述AGC單元包 括功率檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述4妄收路徑上的所述TDD幀信 號(hào)的功率；AGC同步信號(hào)產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生與所述TDD幀的UL幀 同步的AGC同步信號(hào)；中央處理單元(CPU)，用于響應(yīng)于所述AGC同步信號(hào) 而基于在所述TDD幀的所述UL幀期間一企測(cè)到的功率來(lái)計(jì)算 增益控制值；以及VVA控制器，用于基于計(jì)算出的增益控制值來(lái)控制所述 VVA。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的收發(fā)信機(jī)，其中，所述AGC單元進(jìn) 一步包4舌模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC ),用于將所述檢測(cè)到的功率的模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字功率傳送至所述CPU; 以及數(shù)沖莫轉(zhuǎn)換器(DAC),用于將由所述CPU提供的所述增 益控制值的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的增益控制 值傳送至所述VVA控制器。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的收發(fā)信機(jī)，其中，所述AGC同步信 號(hào)產(chǎn)生器基于TDD幀同步信號(hào)和每秒1個(gè)包(1PPS )信號(hào)產(chǎn) 生所述AGC同步信號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的收發(fā)信機(jī)，其中，所述AGC同步信 號(hào)是通過(guò)以預(yù)定間隔迭^映射所述TDD幀同步信號(hào)和所述 1PPS信號(hào)而產(chǎn)生。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的收發(fā)信機(jī)，其中，所述CPU通過(guò)使用 其中存儲(chǔ)有之前測(cè)量到的對(duì)應(yīng)于所述功率的增益控制值的查 找表來(lái)計(jì)算所述增益控制值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的收發(fā)信機(jī)，其中，所述查找表包含于 只讀存儲(chǔ)器(ROM)中，所述ROM的^T入地址是所述功率 以及所述ROM的輸出是所述增益控制值。
18. —種用于在4吏用時(shí)分雙工(TDD)方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中控 制自動(dòng)增益的方法，所述方法包4舌以下步-驟(a)從便攜式用戶站(PSS )接收包括下行鏈路(DL ) 幀和上行鏈路(UL)幀的TDD幀信號(hào)；(b ) 4全測(cè)接收if各徑上的所述TDD幀信號(hào)的功率；(c )基于在TDD幀的所述UL幀期間4企測(cè)到的功率來(lái)計(jì) 算增益控制值；以及(d )基于計(jì)算出的增益控制值來(lái)控制所述接收3各徑上的 所述TDD幀信號(hào)的增益。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，在所述步驟(b)中，在 所述TDD幀的UL幀期間檢測(cè)所述功率的值。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，在步駛朵(b)之前，進(jìn)一步包括 步驟(a，)基于TDD幀同步信號(hào)和每秒1個(gè)包(1PPS )產(chǎn)生 與所述UL幀同步的自動(dòng)增益控制(AGC)同步信號(hào)，其中， 通過(guò)所述AGC同步信號(hào)來(lái)識(shí)別所述UL幀。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，在所述步驟(a，)中， 通過(guò)以預(yù)定間隔迭^映射所述TDD幀同步4言號(hào)和聲斤述1PPS 信號(hào)來(lái)產(chǎn)生所述AGC同步信號(hào)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，在所述步驟(c)中，通 過(guò)4吏用存儲(chǔ)有之前測(cè)量到的對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)到的功率的增益 控制值的查找表來(lái)計(jì)算所述增益控制值。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，在所述步驟(b)之后，進(jìn)一步 包括步驟(b，)將所述檢測(cè)到的功率的模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述步驟(d )包括以下 步驟(d-l )將所述計(jì)算出的增益控制值轉(zhuǎn)換為模擬值；以及(d-2 )基于轉(zhuǎn)換后的模擬值來(lái)控制所迷接收路徑上的所述 TDD幀信號(hào)的增益。
25. —種用于在使用時(shí)分雙工(TDD )方案的便攜式用戶站(PSS ) 中控制自動(dòng)增益的方法，所述方法作為用于在使用TDD方案 的無(wú)線通信系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)中控制自動(dòng)增益的方法，所述方 法包括以下步驟(a )從無(wú)線接入站(RAS )接收包括下行鏈路(DL )幀 和上行鏈路(UL)幀的TDD幀信號(hào)；(b)檢測(cè)接收路徑上的TDD幀信號(hào)的功率； (c) 基于在所述TDD幀的下4亍鏈路(DL)幀期間4企測(cè) 到的功率來(lái)計(jì)算增益控制值；以及(d) 基于計(jì)算出的增益控制值來(lái)控制所述接收^各徑上的 所述TDD幀4言號(hào)的增益。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，在所述步驟(b)中，在 所述TDD幀的DL幀期間才全測(cè)所述功率。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，在所述步驟(b )之前，進(jìn)一步 包括步驟(a，)基于TDD幀同步信號(hào)和每秒1個(gè)包(1PPS ) 來(lái)產(chǎn)生與所述UL幀同步的自動(dòng)增益控制(AGC)同步信號(hào)， 其中，通過(guò)所述AGC同步信號(hào)來(lái)識(shí)別所述TDD幀的所述DL幀。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，在所述步驟(a，)中， 通過(guò)以預(yù)定間隔迭4戈映射所述TDD幀同步4言號(hào)和所述1PPS 信號(hào)來(lái)產(chǎn)生所述AGC同步信號(hào)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，在所述步驟(c)中，通 過(guò)使用存儲(chǔ)有之前測(cè)量到的對(duì)應(yīng)于所述功率的增益控制值的 查找表來(lái)計(jì)算所述增益控制值。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于在使用時(shí)分雙工(TDD)方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中控制自動(dòng)增益的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括功率檢測(cè)單元，用于檢測(cè)接收路徑上的TDD幀信號(hào)的功率；自動(dòng)增益控制(AGC)同步信號(hào)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生在TDD幀的下行鏈路(DL)幀或上行鏈路(UL)幀期間有效或失效的AGC同步信號(hào)；自動(dòng)增益計(jì)算單元，用于響應(yīng)于AGC同步信號(hào)而基于在TDD幀的DL幀或UL幀期間由功率檢測(cè)單元檢測(cè)到的功率來(lái)計(jì)算增益控制值；AGC單元，用于基于計(jì)算出的增益控制值來(lái)對(duì)接收路徑上的TDD幀信號(hào)執(zhí)行增益控制。因此，由于僅在實(shí)際接收幀期間執(zhí)行AGC，因此可獲得最優(yōu)化的解調(diào)性能。
文檔編號(hào)H04B1/14GK101375510SQ200780003901
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月31日
發(fā)明者尹彰培, 李文圭 申請(qǐng)人:Posdata株式會(huì)社