专利名称：无线通信终端以及自动增益控制方法
技术领域：
本申请涉及无线通信，尤其涉及时分双工(TDD)无线通信系统中的自动增益控制 (AGC)。
背景技术：
无线通信终端中，由于无线信道的衰落效应(路径损耗，阴影衰落，多径衰落等)，以及业务负载的变化，会造成接收信号的幅度和功率的动态的大幅度变化。针对这种动态范围较大的信号会导致的信号量化失真，一般使用自动增益控制(Automatic gain control, AGC)技术来解决。在不增加模数转换器(Analog to Digital Converter, ADC) 的字长的前提下，将大动态范围的信号自动调整为适合于ADC字长的动态范围，来减少量化失真。采用AGC技术的另一个好处是降低实现成本，采用较小的ADC的字长，获得足够的量化精度，并降低了后续基带电路的实现复杂度。在3GPP (第三代合作伙伴计划)LTE (长期演进)系统中，小区搜索是重要的物理过程，其中包括初始小区搜索，相邻小区搜索等。在同系统的相邻小区搜索过程中，又包括同频小区搜索和异频小区搜索过程。对于异频小区搜索，3GPP 36. 133标准规定，系统通过在一段时间内按照一定的周期(每40ms或80ms)划分一个GAP(间隙)(长度为6ms)。在 GAP内，服务小区不会给终端发送数据，而是让该终端利用这个时间做异频的小区搜索和小区测量，如图1所示。在无线通信终端和服务小区的交互过程中，尽管无线通信终端的增益值已经调整到和服务小区相匹配，但在进行异频相邻小区搜索和测量时会切换到非服务小区所在的频点，这时无线通信终端的需要重新调整以适应异频小区信号的特性。在异频小区搜索中，小区间的基站可能是异步的。也就是说终端并不知道异频小区的定时信息，对于TD-LTE系统，AGC可能将从上行信号导出的增益值用于下行信号，也可能将上下行转换间隔所对应的增益值用于下行信号而造成下行信号量化误差过大或者消峰过多。因此有必要针对GAP内的AGC算法进行设计。
发明内容
在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为稍后论述的更详细描述的前序。根据本发明的一个方面，一种无线通信终端包括自动增益控制单元，被配置为对无线通信终端的接收信号进行自动增益控制；间隙控制单元，被配置为控制间隙的启动和结束；间隙操作确定单元，被配置为确定下一个间隙中要进行的操作；以及模式控制单元， 被配置为根据确定的操作来设置下一个间隙中自动增益控制单元的模式。根据本发明的另一方面，一种用于无线通信终端的自动增益控制方法，包括确定
4下一个间隙中要进行的操作；根据确定的操作来设置下一个间隙中自动增益控制操作的模式；以及按照设置的自动增益控制的模式对无线通信终端的接收信号进行自动增益控制操作。本发明针对无线通信系统中GAP的特点而设计，保证了无线通信终端在GAP中在各个工作状态下量化信号的精度。
参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。图1是示出了 LTE系统的GAP的示意图；图2示出了 TD-LTE系统的帧结构；图3示出了 TD-LTE系统的帧结构中参考信号的位置；图4示出了根据本公开的一个实施例的无线通信终端；图5示出了根据本公开的一个实施例的无线通信终端中的自动增益控制单元；图6示出了根据本公开的一个实施例的无线通信终端中的增益生成器；图7示出了根据本公开的实施例的高速模式的一种实现方式；图8示出了根据本公开的实施例的高速模式的另一种实现方式；图9示出了根据本公开的实施例的低速模式下自动增益控制的操作；图10示出了根据本公开的实施例的用于无线通信终端的自动增益控制方法。
具体实施例方式下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。以下的部分内容以3GPP的LTE(长期演进)TDD系统(TD-LTE系统)作为TDD系统的示例，但是应该理解，本发明不限于TD-LTE系统，也可以适用于类似的系统。图2示出了 TD-LTE系统的帧结构示意图。TD-LTE系统中包括三种子帧结构上行子帧(subframe)、下行子帧和特殊子帧。在图1中子帧#0、#3、#4为下行子帧，子帧#2为上行子帧，子帧#1为特殊子帧。下面叙述中，用“D”标识下行子巾贞，“U”标识上行子巾贞，“S”标识特殊子帧，“X”标识当前子帧类型未知。每一个子帧包含两个长度为0. 5ms的时隙(slot)。 特殊子帧由 DwPTS，GP，和 UpPTS 组成。主同步符号(Primary synchronization symbol, PSS)位于 DwPTS 的第三个符号，而辅同步符号(Secondary synchronization symbol, SSS) 位于第一个子帧(SF#0)的最后一个符号，如图1所示。小区搜索就是利用对这两个同步符号的检测来获得帧定时和小区ID的。表1示出了 TD-LTE系统中的几种帧配置。表ITD-LTE系统中的帧配置
权利要求
1.一种无线通信终端，包括自动增益控制单元，被配置为对所述无线通信终端的接收信号进行自动增益控制； 间隙控制单元，被配置为控制间隙的启动和结束； 间隙操作确定单元，被配置为确定下一个间隙中要进行的操作；以及模式控制单元，被配置为根据所述确定的操作来设置下一个间隙中自动增益控制单元的模式。
2.如权利要求1所述的无线通信终端，其中，所述自动增益控制单元的模式包括高速模式、低速模式和停止模式，所述自动增益控制单元在高速模式下的增益值调整周期小于在低速模式下的增益值调整周期，所述自动增益控制单元在停止模式下不进行自动增益控制。
3.如权利要求2所述的无线通信终端，其中所述自动增益控制单元在高速模式下的增益值调整周期小于等于一个子帧长度，而低速模式下的增益值调整周期大于一个子帧长度。
4.如权利要求2所述的无线通信终端，其中所述下一个间隙中要进行的操作包括如下操作的一种或多种增益值初始收敛操作；主同步符号检测操作；辅同步符号检测操作；增益值再收敛操作；信道测量操作；以及睡眠操作，并且所述模式控制单元在下一个间隙中要进行的操作是增益值初始收敛操作、主同步符号检测操作或辅同步符号检测操作的情况下，将下一个间隙中自动增益控制单元的模式设置为高速模式；在下一个间隙中要进行的操作是增益值再收敛操作或信道测量操作的情况下，将下一个间隙中自动增益控制单元的模式设置为低速模式；在下一个间隙中要进行的操作是睡眠操作的情况下，将下一个间隙中自动增益控制单元的模式设置为停止模式。
5.如权利要求2所述的无线通信终端，其中所述自动增益控制单元在低速模式下在每个间隙中只使用一个增益值，该增益值在上一个间隙中生成。
6.如权利要求2所述的无线通信终端，其中所述自动增益控制单元包括 增益生成器，被配置为生成增益值；可变增益放大器，被配置为根据所述增益生成器生成的增益值来调整接收信号的幅度并输出调整后的信号；以及模数变换器，被配置为将从所述可变增益放大器输出的信号变换为数字信号，其中所述增益生成器包括功率测量模块，被配置为测量接收信号的功率；功率比较模块，被配置为将测量的接收信号的功率与目标功率比较以确定功率调整量；以及平均模块，被配置为将确定的当前的功率调整量与先前的功率调整量加权平均。
7.如权利要求6所述的无线通信终端，其中在所述自动增益控制单元处于高速模式时，所述平均模块中的先前的功率调整量的权重设置为零。
8.如权利要求6所述的无线通信终端，其中在所述自动增益控制单元处于高速模式时，所述功率测量模块的测量周期设置为接收信号中的参考信号的最大时域间隔或者比接收信号中的参考信号的最大时域间隔大一个符号长度，各个测量周期互不重叠，所述自动增益控制单元的增益值调整周期大于或等于所述功率测量模块的测量周期。
9.如权利要求6所述的无线通信终端，其中在所述自动增益控制单元处于高速模式时，所述功率测量模块的测量周期设置为接收信号中的参考信号的最大时域间隔或者比接收信号中的参考信号的最大时域间隔大一个符号长度，各个测量周期互相重叠，所述自动增益控制单元的增益值调整周期小于所述功率测量模块的测量周期。
10.如权利要求6所述的无线通信终端，其中在所述自动增益控制单元处于低速模式时，所述平均模块中的先前的功率调整量的权重与当前的功率调整量的权重之比为1 9。
全文摘要
提供了无线通信终端以及自动增益控制方法。无线通信终端包括自动增益控制单元，被配置为对所述无线通信终端的接收信号进行自动增益控制；间隙控制单元，被配置为控制间隙的启动和结束；间隙操作确定单元，被配置为确定下一个间隙中要进行的操作；模式控制单元，被配置为根据确定的操作来设置下一个间隙中自动增益控制单元的模式。
文档编号H04W52/52GK102348271SQ20101024428
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者严闳中, 孙刚, 王昕 , 颜智 申请人:富士通株式会社