用户设备和低噪声放大器的调整增益的方法_2

文档序号:9892312阅读:来源:国知局
多天线为例描述的。
[0040] 在该应用场景下,本发明实施例的用户设备的示意性框图如图2所示。运里WUE 10为例进行说明,图2中示出了UE 10包括的基带处理器101、射频忍片(Radio Frequent Integrated Circuit,简称"RFIC")102、射频前端(Radio Frequenc^y Front E;nd,简称 "RFFE" )103 和天线 104。其中,RFI Cl 02、RFFE 103和天线104 可 W 称为射频(Radio 化equency,简称"RF")部分,其作用是将来自基带处理器101的发送信号调制后在天线上传 输(发送通道),或者将空口接收信号解调后发给后端的基带处理器101W供通信协议处理 (接收通道)。
[0041] RFFE 103用于实现发送信号的功率放大和发送信号或空口接收信号的滤波,即带 通选择,还可选择性的实现天线调谐等功能。其中可选择性包括天线开关105和功率放大器 (Power Amplifier,简称"PA")106,天线开关105(也就双工器),用于将发射通路和接收通 路(如箭头方向所示)禪合到天线104,天线104可W进行信号的发送或接收;PA 106主要实 现在发射通路上对发送信号进行功率放大的功能,使信号可W从天线发射出去。
[0042] RFIC 102是RFFE 103后面的调制解调单元,包括上变频器107和下变频器108。其 中,上变频器107用于对信号进行调制,即在发射通路上将基带的低频信号变为高频的RF信 号(也称为上变频);下变频器108用于对信号进行解调,即在接收通路上将高频RF信号解调 为基带信号(也称为下变频)。上变频器107和下变频器108也就是混频器,用于实现将高频 RF信号与本振信号混频生成基带信号,或将基带信号与本振信号混频生成高频RF信号。 [004;3] 在RFIC 102中,还可W包括一个低噪声放大器化ow Noise Amplifier,简称 "LNA")109,用来放大接收信号,如图2中虚线部分所示,在接收通路中,在下变频器108对信 号进行解调之前,LNA 109对接收信号进行放大。
[0044] 基带处理器101用于对基带信号进行处理,可W处理第二代移动通信技术(the Second Generation,简称"2G")、第Ξ代移动通信技术(the 化(1 Generation,简称"3G")和 第四代移动通信技术(the 4th Generation,简称"4G")等各类无线通信协议,具体如前述 的各类通信系统。
[0045] 可选地,UE 10还可包括存储器(图中未示出),用于存储无线通信驱动软件,该无 线通信驱动软件用于驱动基带处理器101用于对基带信号进行处理。当基带处理器101从所 述存储器读取该软件后,在所述软件的驱动下可W执行各类无线通信协议或算法的任一个 或多个W对基带信号进行处理从而生成无线控制信息或业务数据。
[0046] 在蜂窝无线通信系统中,终端通过小区捜索过程实现与基站的初始同步。WLTE系 统为例,终端通过检测基站发出的主同步信号PSS和辅同步信号SSS,实现与基站的初始同 步。
[0047] 小区捜索速度影响用户体验。对于TDD系统,自动增益控制(Automatic Gain Control,简称"AGC")调整策略是影响捜索速度的重要因素。首先,接收空口信号的动态范 围比较大,如果AGC初始增益设置与信号功率不匹配,可能需要较长时间实现AGC收敛;另 夕h小区捜索阶段,TDD终端接收机需要工作在"全收"状态,上行干扰信号也会被接收进来, 从而影响AGC增益的收敛结果。
[0048] 通常来说,AGC调整是一个周期性进行的过程,也就是周期性反复进行多次。如果 在小区捜索阶段通常采用与正常业务阶段(正常业务数据的接收和解调)相同的AGC调整策 略,即基于较长周期的功率统计进行AGC调整,则根据LTE TDD帖结构特征,一般采用5ms为 周期做反复的AGC调整。此时AGC初始增益设置与实际信号功率可能不匹配,可能需要经过 几个周期才能收敛,耗时可能达到几十毫秒(ms);同时,由于5ms已经超过上行干扰信号的 持续时间,干扰功率过大时,统计功率主要由干扰信号决定,AGC基于干扰功率收敛,可能下 行有用信号的有效位宽很小。基于上述假设的系统应用场景,本发明实施例提出的调整增 益的方法,通过在小区捜索阶段采用不同于正常业务阶段的AGC调整策略,使用更短的调整 间隔周期,从而提高了捜索速度,避免了干扰功率的影响。
[0049] 图3是本发明实施例的AGC调整的原理框图。图3示出了天线开关105、LNA 109、下 变频器108、低通滤波器30、模数转换器(Analogue-to-Digital Conversion,简称ADC) 1101、降采样模块1102、功率跟踪与AGC控制模块1013。如图3所示,当天线104接收到信号 后,通过天线开关105选择接收的信号频带,再由LNA 109对信号进行放大,其中,基带处理 器101是通过采用合适的AGC调整策略对LNA 109的增益进行调整,经过放大的信号依次在 下变频器108中进行解调,在低通滤波器30中完成低通滤波,在ADC1101中进行模数变换 (Analogue-t〇-Dig;Ual,简称"A/D"),并在降采样模块1102中进行降采样。最后,在终端接 收机中,对基带A/D变换并降采样后的数字信号进行功率统计,并基于一定策略进行AGC反 馈控制。其中,ADC1101、和降采样模块1102 W及跟踪和AGC控制模块1013的相关功能在基带 处理器101中实现;LNA 109、下变频器108、低通滤波器30的相关功能在RFIC 102中实现,而 天线开关105的功能,即选择接收的信号频带在RFFE103中实现,具体可交叉参考图1。可选 地,LNA 109也可W位于RFIC 102之外,是一个独立的模块,本实施例对此不做限定。
[0050] 图4示出了LTE TDD系统的帖结构示意图。如图4所示,在LTE T孤通信系统中,每个 无线帖的长度是10ms,每个无线帖由10个子帖构成,每个子帖的长度为1ms,每个子帖由2个 时隙构成。子帖的类型有Ξ种:下行子帖(Downl ink Subframe )、上行子帖(Uplink Subframe)和特殊子帖(Special Subframe)。其中,特殊子帖包括下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot,简称"DwPTS")、保护间隔(Guard Period,简称%P")和上行导频时隙 化plink Pilot Time Slot,简称"UpPTS")S个部分。其中,下行子帖和特殊子帖的DwPTS用 于下行传输,上行子帖和特殊子帖的化PTS用于上行传输,GP用于上下行切换的保护间隔。 每个子帖的具体类型由上下行子帖配置决定,LTE TDD系统支持多种上下行子帖配置。对于 特殊子帖,DwPTS、GP、UpPTS的长度由特殊子帖配置决定,LTE TDD系统支持多种特殊子帖配 置。表一和表二分别为上下行子帖配置和特殊子帖配置的示意图,其中Ts = l/30.72e6秒。 [0化1 ] 表一 [0化2]
[0055]图5示出了LTE TDD系统下行时频资源的结构的示意图。如图5所示,每个时隙在时 域包含^^^^日个〇抑膊守号,在频域包含如^1;个物理资源块。}1731。31 Resource 81〇。4,简 称"PRB")。每个PRB在频域包含iV;f个子载波。不同工作带宽通过配置不同的PRB个数实现, 例女日,当带宽分别为1.4MHz、3MHz、5MHz、1 ΟΜΗζ、15MHz、20MHz时配置的PRB个数分别为6个、 15个、25个、50个、75个、100个。OFDM符号个数的取值与循环前缀(切clic Prefix,简 称乂P")的类型有关,LTE TDD系统支持两种CP类型:普通CP和扩展CP。表Ξ示出了时频资源 配置参数与CP类型的关系。
[0化6] 表S
[0化7]
[005引本发明实施例中W子帖配置1、特殊子帖配置0和普通循环前缀为例进行说明,图6 为主同步信号PSS和辅同步信号SSS的时频位置的示意图。如图6所示,小区参考信号(Cell Reference Signal,简称乂 RS")所在的(FDM符号,位于每个子帖的0、4、7、11符号,称为CRS 符号,其中,CRS只占用部分资源元素 (Recourse Element,简称"RE"),剩余的RE可W承载数 据。CRS符号、PSS、SSS、物理广播信道(Physical Broadcase Channel,简称"PBCr)是固定 的,其中,PBCH只在子帖0。在时域,主同步信号PSS位于子帖1和子帖6的第3个(FDM符号;辅 同步信号SSS位于子帖0和子帖5的最后一个OFDM符号。在频域,PSS和SSS位于工作频带的中 屯、位置,占据频带中屯、的6个PRB,带宽约1.08MHz。由于终端并不知道子帖的起始位置,所W 要通过检测PSS和SSS,实现和基站的定时同步。
[0化9] 主同步信号PSS和辅同步信号SSS的周期为5ms。其中,PSS序列有3种, <弓>=0,1,2;555序列有168种,7\§二0,1,2,...1的。小区1〇与?55/555序列的关系为 二3^?^)+iVS>,终端通过检测基站发送的PSS和sss信号,可W实现与基站的定时同 步,并确定小区ID。
[0060] UE 10通过小区捜索过程实现与基站的初始同步。在小区捜索的过程中,UE 10通 过检测基站发出的PSS和SSS,实现与基站的初始同步。肥10接收到的信号功率应在正常功 率范围内,否则捜索无效,不能正确获取子帖中的信息。为了提高捜索速度,尽早与基站取 得同步,就需要尽可能保证信号功率在合适的范围内,W使得UE 10可W进行有效捜索,尽 快检测到PSS和SSS。因此,肥10在小区捜索阶段和正常业务阶段都需要对系统中信号放大 的增益进行控制,例如,肥10的基带处理器101可W根据一定的AGC调整策略,对LNA 109的 增益进行控制,具体可参照图3。
[0061] 图7为用户设备接收信号的功率变化的示意图,图7示出了UE 10在"全收"模式下 接收信号功率的包络图,其中包括下行有用信号区间和上行干扰区间,并示出了下行有用 信号区中下行信号的具体组成。其中,空白的(FDM符号W及CRS符号上未用于CRS的RE,可能 承载数据,也可能未承载数据。在未承载数据的情况下,相邻OFDM符号之间会出现功率剧烈 波动。因此,可W看出,现有技术在小区捜索阶段通常采用与正常业务阶段相同的AGC调整 策略,即基于较长周期的功率统计进行AGC调整,例如5ms。如果AGC初始增益设置与实际信 号功率不匹配,可能需要较长时间才能收敛;另外,5ms已经超过上行干扰信号的持续时间, 干扰功率过大时,统计功率主要由干扰信号决定,AGC基于干扰功率收敛,下行有用信号的 有效位宽很小。基于上述具体应用场景,提供如下解决方案。
[0062] 图8是本发明实施例的调整增益的方法的示意性流程图。图8所示的调整增益的方 法由用户设备10的基带处理器101执行,该肥通过小区捜索实现与基站的同
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