专利名称：信号捕获期间进行自动增益控制的方法和系统的制作方法
技术领域：
概括地说，本发明涉及电信，具体地说，本发明涉及支持移动通信设备通过无线广播网络进行通信的系统和方法。
背景技术：
为了向一大群用户提供各种数据内容，如今已广泛地运用无线和有线广播网络。公共有线广播网络是向大量家庭用户传送多媒体内容的有线网络。一般情况下，有线网络包括数据转发器和分配节点。每个数据转发器从各种来源接收节目，为每ー个节目产生不同的调制信号，将所有节目的调制信号复用到一个输出信号上，井向分配节点发送该输出信号。可以在广阔的地理范围内(例如，整个国家)或较小的地理范围内(例如，ー个城市)分发每ー个节目。每ー个分配节点覆盖广阔地理范围内的特定区域(例如，社区)。每ー个分配节点从数据转发器接收输出信号，将要在其覆盖区域内分发的节目的调制信号复用到不同的频率信道上，井向其覆盖区域内的家庭用户发送其输出信号。一般情况下，每ー个分配节点的输出信号既携带全国节目，也携帯本地节目，这些节目经常在不同的调制信号上进行发送，其中不同的调制信号被复用到输出信号上。无线广播网络在空中向网络覆盖区域内的无线设备发送数据。然而，在几个关键方面，无线广播网络与有线广播网络不同。这两种类型的网络的ー种区别是移动手机会遇到服务中断或其它事故，这需要它们捕获、重新捕获在无线广播网络范围内发射的广播信号，或与该广播信号重新同歩。这样做的话，一般情况下，当捕获和跟踪广播信号时，移动手机的接收机将使用其接收机电路内的自动增益控制(AGC)。虽然以前在各种无线网络中以不同的方式强调AGC的概念，但仍然存在对AGC方法和技术的需要，以改善无线广播网络内AGC方法和技术的成本、效率和精确性。
发明内容
移动通信设备的ー个方面涉及包括自动增益控制电路的接收机。该接收机用于从无线广播网络接收广播信号，并在捕获模式或跟踪模式下工作。具体而言，当接收机在捕获模式下工作时，基于接收的广播信号的第一采样数量，自动增益控制电路设定增益控制值，当接收机在跟踪模式下工作时，基于接收的广播信号的第二采样数量，自动增益控制电路设定增益控制值。移动通信设备的另ー个方面涉及移动通信设备中自动增益控制的方法。根据该方法，从无线广播网络接收广播信号，并且移动通信设备在捕获模式或跟踪模式下工作。当在捕获模式下工作时，基于接收的广播信号的第一采样数量，设定增益控制值，当在跟踪模式下工作时，基于接收的广播信号的第二采样数量，设定增益控制值。
无线通信设备的另ー个方面涉及从无线广播网络接收广播信号的接收机，该接收机在捕获模式或跟踪模式下工作。另外，该接收机包括用于设定増益控制值的模块，当接收机在捕获模式下工作时，基于接收的广播信号的第一采样数量，设定增益控制值，当接收机在跟踪模式下工作时，基于接收的广播信号的第二采样数量，设定增益控制值。移动通信设备的又一方面涉及具有自动增益控制电路的接收机。该接收机用于从无线广播网络接收广播信号，并在捕获模式或跟踪模式下工作。当接收机在捕获模式下エ作吋，自动增益控制电路用于定期地以第一速率设定增益控制值，当接收机在跟踪模式下工作吋，自动增益控制电路用于定期地以第二速率设定增益控制值。应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，通过下文的说明书，本发明的其它实施例将变得是显而易见的，其中，本文仅仅以说明的方式给出和描述本发明的各种实施例。在实现本发明时，在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上本发明可以是其它和不同的实施例，并且能够在各种其它方面修改本发明的ー些细节。因此，附图和说明书应被视作是对本发明在本质上的说明而不是限制性的。
本申请以附图中示例的方式，而非限制的方式，说明无线通信系统的各个方面，其中图IA描绘了根据本发明的原理的示例性无线广播网络。图IB描绘了控制AGC电路的示例性方法的流程图。图IC描绘了可以实现图IB的示例性方法的系统。图2是在诸如图I的无线广播网络内能够用于提供内容的示例性超帧。图3描绘了在无线广播网络中使用的移动手机的AGC电路的功能图。图4描绘了不同的信号电平和应用在其上的増益控制设定的构思图。图5描绘了无线广播基站和手机的框图。
具体实施例方式结合附图在下文阐述的说明书是对本发明的各种实施例的描述，而不是表示仅在这些实施例中可以实现本发明。说明书包括用于对本发明提供透彻理解的特定细节。然而，对于本领域的普通技术人员来说，本发明可以不用这些特定细节来实现是显而易见的。在一些实例中，为了避免对本发明构思造成模糊，以框图形式给出公知的结构和部件。本申请描述了在无线广播网络中对不同类型的传输(例如，本地或广域传输)进行广播的技木。在本申请使用的“广播”和“进行广播”指的是向任意大小的ー组用户传输内容/数据，其还可以称为“多播”或一些其它术语。广域传输是在网络中由所有或许多发射机进行广播的传输。本地传输是用于特定广域传输的发射机的一个子集进行广播的传输。不同的本地传输可以由用于特定广域传输的发射机的不同子集进行广播。不同的广域传输也可以由网络中不同的发射机组进行广播。一般情况下，广域和本地传输携帯不同的内容，但这些传输也可以携带相同的内容。图I给出了对不同类型的传输(例如，广域传输和本地传输)进行广播的无线广播网络100。每ー个广域传输由网络中的基站集进行广播，其中基站集可以包括网络中的所有或多个基站。一般情况下，每ー个广域传输是在大地理区域内进行广播的。每ー个本地传输是由用于特定广域传输的特定基站集中的ー个子集进行广播的。一般情况下，每ー个本地传输是在较小的地理区域内进行广播的。为了简单起见，广域传输的大地理区域也称作广覆盖区域或简称为“广域”，本地传输的较小地理区域也称作局部覆盖区域或简称为“局域”。网络100可以具有大覆盖区域，例如整个美国、美国的一个大区(如，西部所有州)、整个州等等。例如，単一广域传输可以在加利福尼亚州的全部范围内进行广播，而不同的本地传输在诸如洛杉矶和圣地亚哥之类的不同城市进行广播。为了简单起见，图IA给出了覆盖广域IlOa和IlOb的网络100，其中广域IlOa包括三个局域120a、120b和120c。通常来说，网络100可以包括任意数量的具有不同广域传输的广域和任意数量的具有不同本地传输的局域。每ー个局域可以与另ー个局域毗连，或者也可以是隔离的。网络100还可以将任意数量的不同类型的传输进行广播，其中这些传输被指定在任意数量的不同大小的地理区域内接收。例如，网络100还可以对指定在较小
的地理区域上接收的场地传输进行广播，其中较小的地理区域可以是特定局域的一部分。这种广播网络的ー个示例是QUALCOMM MediaFLO 网络，该网络以每赫兹每秒约2比特的比特速率传送ー组节目。使用的技术是基于正交频分复用(OFDM)的空中接ロ，该特定设计的空中接ロ将大量丰富的多媒体内容向无线用户进行高性价比的多播。在单频率网络中使用多播技术的优点是显著地降低同时向众多用户传送相同内容的成本。此外，如上描述的本地和广域覆盖能够在单ー射频信道(例如，700MHz)内共存。在广域和局域之间的这种分割支持更有针对性的节目、本地广告和按需求进行中断和重调的能力。MediaFLO 仅仅是本申请描述的广播网络类型的ー个示例，也可以预期其它功能上相同的广播网络。与有线电视非常相似，无线广播网络内的用户预订为其提供一组信道(例如，网球、ESPN、肥皂剧、BBC等)的不同套餐和层级的服务(例如，优质电影、体育等)。不同的内容提供商将内容向广播网络转发，随后，广播网络组合内容并根据预定时间表将其广播。在提供给用户的移动设备时，将对用户预定的信道进行接收和解码的能力编程到移动设备中。随后，可以更新这种供应以删除或増加其它套餐和信道。因此，存在广播各种内容的广播网络运营商，但还可以存在提供手机的承运商(例如，VeriZOn，、Xingular等)以确定其用户可预定内容的哪些部分。本领域的普通技术人员将认识到，上文描述的信道层级设定，仅仅是如何提供多媒体和其它内容的ー个示例。在不脱离本发明的保护范围的基础上，可以利用数据及其相应信道的其它设置和组织方式。图IB描述了在无线广播网络中使用的移动手机190内控制自动增益电路的示例性方法的流程图。參见后图，本申请提供了高级别流程图的具体细节。在步骤148，移动手机190的接收电路接收广播信号并工作，以使对接收的信号进行解码和解调。移动手机190内的AGC电路198的行为取决于移动手机190是在“跟踪”模式还是“捕获”模式下工作。当移动手机190启动、从空闲模式或睡眠中唤醒、或在其它情况下必须重新捕获广播信号时，接收机192的各种部件在捕获模式下工作以检测广播信号的时间參数和其它信息。通常来说，捕获模式是没有对数据分组进行解码且系统正在捕获频率和时间信息或诸如正在训练AGC的模式。当执行数据解码时，则是跟踪模式。因此，AGC电路198能够在捕获和跟踪模式下工作，而接收机192则在捕获模式和数据解调(或解码)模式下工作。这样，在步骤150，使用模式确定器194判断移动手机190的AGC电路是正在尝试捕获广播信号的功率，还是仅仅跟踪已经捕获的信号的功率。在步骤160，AGC电路198对AGC输出信号进行能量估计。使用信号估计器196确定误差信号，其中误差信号是预先确定的能量基准与AGC输出信号的能量估计之比。一般情况下，使用AGC输出信号的η个采样来执行能量估计。如果η值大，则与较小的η值相比，执行能量估计的时间段相对较长。这样，通过使η成为依赖于AGC模块是处于捕获模式还是跟踪模式的可变值，来控制移动手机190的AGC电路198的行为。在步骤170，基于 从參考电平得到的误差信号，AGC电路更新其増益并且还判断是否需要模拟增益状态改变命令。如果需要，则在步骤180，改变模拟增益状态并且相应地调整AGC的数字増益。具体地说，当接收的信号变得更强时，则不再需要同样大的増益，于是可以减少AGC电路的模拟增益设定。相反，当接收的信号变弱时，可以增加模拟增益设定。在不脱离本发明的精神和保护范围的基础上，广播网络信号的具体设置和广播方式可以有很大的变化。另外，通知消息的具体格式和编码与控制信道信息也可以变化。下文描述的是可以实现流程图3中方法的无线广播网络的ー种具体实现方案。具体地说，能够以各种方式将本地和广域传输的数据、导频和开销信息进行复用。例如，可以将广域传输的数据符号复用到为广域传输分配的“传输跨度”上，可以将本地传输的数据符号复用到为本地传输分配的传输跨度上，可以将广域传输的TDM(时分复用)和/或FDM(频分复用)导频复用到为这些导频分配的传输跨度上，并且可以将本地传输的TDM和/或FDM导频复用到为这些导频分配的传输跨度上。可以将本地和广域传输的开销信息复用到ー个或多个指定的传输跨度上。不同的传输跨度对应于(I)如果无线广播网络利用FDM，则可以对应于不同的频率子带集；⑵如果利用TDM，则可以对应于不同的时间段；或是(3)如果TDM和FDM 二者都利用，则可以对应于不同时间段中的不同子带集。下文描述各种复用方案。还可以对具有超过两种不同覆盖层的超过两种不同类型的传输进行处理、复用和广播。无线广播网络中的无线设备执行互补处理，以恢复本地传输和广域传输的数据。图2给出了在基于OFDM的无线广播网络中用于广播本地和广域传输的示例性超帧结构200。数据传输以超帧210为单位发生。每ー个超帧持续预先确定的时间，该预先确定的时间是基于诸如以下各种因素而选择的，例如，正在广播的数据流的期望的统计复用、用于数据流的期望的时间分集量、数据流的捕获时间、无线设备的缓冲需求等等。大约一秒的超帧大小可以在上文说明的各种因素之间提供良好的折衷。然而，也可以使用其它超帧大小。在图2中给出的实施例中，每ー个超帧210包括一个报头段220、四个大小相等的帧430a到430d和一个报尾段240，它们在图2中不是按比例显示的。表I列出了段220和240以及每ー个帧230的各个字段。
权利要求
1.一种移动通信设备，包括 接收机，用于在捕获模式或跟踪模式下工作，以及接收包括多个正交频分复用(OFDM)符号的信号；以及 自动增益控制电路，用于设定增益控制值，其中，当所述接收机在所述捕获模式下工作时，基于所述接收信号的第一数量的采样来设定所述增益控制值，其中采样的所述第一数量小于所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的采样的数量，当所述接收机在所述跟踪模式下工作时，基于所接收信号的第二数量的采样来设定所述增益控制值。
2.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，采样的所述第一数量小于采样的所述第二数量。
3.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，采样的所述第二数量包括所述多个OFDM符号中所述一个OFDM符号的采样的所述数量。
4.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，采样的所述第一数量包括所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的采样的所述数量的约八分之一或更少这样的一小部分。
5.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，采样的所述第一数量包括所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的十六分之一或更少。
6.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，所接收信号包括TDM导频信号。
7.根据权利要求6所述的移动通信设备，还包括 处理器，如果还没有捕获到所述TDM导频信号，则所述处理器在所述捕获模式下对所述接收机进行操作，而一旦捕获到所述TDM导频信号，则所述处理器在所述跟踪模式下对所述接收机进行操作。
8.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，所述自动增益控制电路还用于确定所接收信号的能量估计。
9.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，当所述接收机在所述捕获模式下工作时，所述自动增益控制电路还基于所述第一数量的采样的能量估计对所述增益控制值进行设定。
10.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，当所述接收机在所述跟踪模式下工作时，所述自动增益控制电路还基于所述第二数量的采样的能量估计对所述增益控制值进行设定。
11.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，所述增益控制值包括多个值。
12.根据权利要求I所述的移动通信设备，其中，所述增益控制值包括模拟控制值和数字控制值。
13.一种在移动通信设备中进行自动增益控制的方法，包括 从无线网络接收包括多个正交频分复用(OFDM)符号的信号； 在捕获模式或跟踪模式下工作；以及 当在所述捕获模式下工作时，基于所述接收信号的第一数量的采样来设定增益控制值，其中采样的所述第一数量小于所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的采样的数量，当在所述跟踪模式下工作时，基于所述接收信号的第二数量的采样来设定所述增益控制值。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，采样的所述第一数量小于采样的所述第二数量。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，采样的所述第二数量包括所述多个OFDM符号中所述一个OFDM符号的采样的所述数量。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，采样的所述第一数量包括所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的采样的所述数量的约八分之一或更少这样的一小部分。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，采样的所述第一数量包括所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的十六分之一或更少。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，当在所述捕获模式下工作时，还基于所述第一数量的采样的能量估计对所述增益控制值进行设定。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，当在所述跟踪模式下工作时，还基于所述第二数量的采样的能量估计对所述增益控制值进行设定。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述增益控制值包括模拟控制值和数字控制值。
21.根据权利要求13所述的方法，其中，所述接收信号包括TDM导频信号。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括 如果还没有捕获到所述TDM导频信号，则在所述捕获模式下工作；以及 一旦捕获到所述TDM导频信号，则在所述跟踪模式下工作。
23.根据权利要求13所述的方法，还包括 确定所述接收信号的能量估计。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括 确定误差信号，其中，所述误差信号表示所述能量估计和期望的参考电平之间的功率差。
25.根据权利要求13所述的方法，其中，所述增益控制值包括多个值。
26.一种具有接收机的无线通信设备，其中所述接收机用于从无线网络接收信号并在捕获模式或跟踪模式下工作，所述设备包括 能量估计模块，用于当所述接收机在所述捕获模式下工作时，基于包括多个正交频分复用(OFDM)符号的接收信号的第一数量的采样来估计所述接收信号的接收信号能量，并且当所述接收机在所述跟踪模式下工作时，基于所述接收信号的第二数量的采样来估计所述接收信号的接收信号能量，其中采样的所述第一数量小于所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的采样的数量；以及 增益控制值设定模块，用于根据所述接收信号能量的所述估计来设定增益控制值。
27.根据权利要求26所述的设备，其中，采样的所述第一数量小于采样的所述第二数量。
28.根据权利要求26所述的设备，其中，采样的所述第二数量包括所述多个OFDM符号中所述一个OFDM符号的采样的所述数量。
29.根据权利要求26所述的设备，其中，采样的所述第一数量包括所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的采样的所述数量的约八分之一或更少这样的一小部分。
30.根据权利要求26所述的设备，其中，采样的所述第一数量包括所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的十六分之一或更少。
31.根据权利要求26所述的设备，其中，所述接收信号包括TDM导频信号。
32.根据权利要求31所述的设备，还包括 接收机操作模块，用于如果还没有捕获到所述TDM导频信号，则在所述捕获模式下对所述接收机进行操作，而一旦捕获到所述TDM导频信号，则在所述跟踪模式下对所述接收机进行操作。
33.根据权利要求26所述的设备，其中，所述增益控制值设定模块还用于确定所述接收信号的能量估计。
34.根据权利要求26所述的设备，其中，当所述接收机在所述捕获模式下工作时，所述增益控制值设定模块还基于所述第一数量的采样的能量估计对所述增益控制值进行设定。
35.根据权利要求26所述的设备，其中，当所述接收机在所述跟踪模式下工作时，所述增益控制值设定模块还基于所述第二数量的采样的能量估计对所述增益控制值进行设定。
36.根据权利要求26所述的设备，其中，所述增益控制值包括多个值。
37.根据权利要求26所述的设备，其中，所述增益控制值包括模拟控制值和数字控制值。
38.一种移动通信设备，包括 接收机，用于从无线网络接收信号并在捕获模式或跟踪模式下工作，所述信号包括多个正交频分复用(OFDM)符号；以及 自动增益控制电路，用于设定增益控制值，其中，当所述接收机在所述捕获模式下工作时，以比OFDM符号速率高的第一速率定期地对所述增益控制值进行设定，当所述接收机在所述跟踪模式下工作时，以第二速率定期地对所述增益控制值进行设定。
39.根据权利要求38所述的移动通信设备，其中，所述第一速率比所述第二速率快。
40.根据权利要求38所述的移动通信设备，其中，所述自动增益控制电路还用于确定所述接收信号的能量估计。
41.根据权利要求38所述的移动通信设备，其中，所述增益控制值包括多个值。
42.根据权利要求38所述的移动通信设备，其中，所述增益控制值包括模拟控制值和数字控制值。
43.一种用计算机程序编码的计算机可读存储器单元，其中所述计算机程序用于在移动通信设备中进行自动增益控制，当运行所述计算机程序时，使得一个或多个处理器执行以下操作 从无线网络接收包括多个正交频分复用(OFDM)符号的信号； 在捕获模式或跟踪模式下工作；以及 当在所述捕获模式下工作时，基于所述接收信号的第一数量的采样来设定增益控制值，其中采样的所述第一数量小于所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的采样的数量，当在所述跟踪模式下工作时，基于所述接收信号的第二数量的采样来设定所述增益控制值。
44.根据权利要求43所述的计算机可读存储器单元，其中，采样的所述第一数量小于采样的所述第二数量。
45.根据权利要求43所述的计算机可读存储器单元，其中，采样的所述第二数量包括所述多个OFDM符号中所述一个OFDM符号的采样的所述数量。
46.根据权利要求43所述的计算机可读存储器单元，其中，采样的所述第一数量包括所述多个OFDM符号中一个OFDM符号的采样的所述数量的约八分之一或更少这样的一小部分。
47.根据权利要求43所述的计算机可读存储器単元，其中，采样的所述第一数量包括所述多个OFDM符号中ー个OFDM符号的十六分之一或更少。
48.根据权利要求43所述的计算机可读存储器単元，其中，所述接收信号包括TDM导频信号。
49.根据权利要求48所述的计算机可读存储器単元，其中所述计算机程序使得所述ー个或多个处理器执行以下操作 如果还没有捕获到所述TDM导频信号则在所述捕获模式下工作，而一旦捕获到所述TDM导频信号则在所述跟踪模式下工作。
50.根据权利要求43所述的计算机可读存储器単元，其中，所述计算机程序使得所述一个或多个处理器确定所述接收信号的能量估计。
51.根据权利要求43所述的计算机可读存储器単元，其中，所述计算机程序使得所述一个或多个处理器当在所述捕获模式下工作时，基于所述第一数量的采样的能量估计对所述增益控制值进行设定。
52.根据权利要求43所述的计算机可读存储器単元，其中，所述计算机程序使得所述一个或多个处理器当在所述跟踪模式下工作时，基于所述第二数量的采样的能量估计对所述增益控制值进行设定。
53.根据权利要求43所述的计算机可读存储器単元，其中，所述增益控制值包括多个值。
54.根据权利要求43所述的计算机可读存储器単元，其中，所述增益控制值包括模拟控制值和数字控制值。
全文摘要
本发明涉及一种移动通信设备，其包括自动增益控制(AGC)电路并在跟踪模式或捕获模式下工作。对接收的信号进行n次采样，从而对用于设定AGC电路内增益控制值的能量估计进行计算。n的值根据手机是正工作在捕获模式还是跟踪模式下而变化。一般情况下，认为捕获模式是在粗略时间捕获(也称作帧捕获)之前的模式。
文档编号H03G3/30GK102684627SQ20121010697
公开日2012年9月19日 申请日期2007年4月3日 优先权日2006年4月3日
发明者L·李, R·克里希纳穆尔蒂, V·默西 申请人:高通股份有限公司