BRPI0312952B1 - método, aparelho e sistema para controlar o ganho de um receptor de espalhamento de espectro, e sistema para o fornecimento de comunicações de espalhamento de espectro - Google Patents

Abstract

atualizações em plano de fundo para informações de bancos de dados em um dispositivo móvel descreve-se um aparelho e método para o controle de ganho automático em comunicações de espalhamento de espectro que inclui um aparelho de controle de ganho automático (400), para um receptor de espalhamento de espectro, um indicador de intensidade de sinal recebido (416), um amplificador analógico (418) em comunicação de sinal com o indicador de intensidade de sinal recebido, um conversor analógico para digital (420), um circuito de controle de ganho automático digital (412) e um conversor digital para analógico (444) em comunicação de sinal com o circuito de controle de ganho automático digital para fornecer um sinal indicativo de um ganho digital para o amplificador analógico.

Description

"MÉTODO, APARELHO E SISTEMA PARA CONTROLAR O GANHO DE UM RECEPTOR DE ESPALHAMENTO DE ESPECTRO, E SISTEMA PARA O FORNECIMENTO DE COMUNICAÇÕES DE ESPALHAMENTO DE ESPECTRO" FUNDAMENTOS A presente descrição refere-se a comunicações de espalhamento de espectro e, em particular, a um método e aparelho para fornecer um controle de ganho automático de múltiplos estágios para receptores de espalhamento de espectro .

Em sistemas de comunicações típicos, um ganho é utilizado para ajustar o nível de potência de um sinal recebido. A função de ganho de um receptor de comunicações gera um erro que é utilizado para computar um ganho de amplificador. A operação de ganho deve trazer o sinal recebido para um nível de potência conhecido e constante.

Infelizmente, as condições de canal em um ambiente móvel mudam muito rapidamente, e os níveis de relação sinal-ruído ("SNR") em um sistema de espalhamento de espectro, tal como, por exemplo, um sistema de Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga ("WCDMA"), são baixas. Sistemas típicos implementam um circuito de ganho único de acordo com um compromisso com base nas condições operacionais antecipadas. Dessa forma, um circuito de ganho rápido pode ser capaz de rastrear mudanças súbitas, mas apresenta a desvantagem de ser geralmente ruidoso. Em contraste, um circuito de ganho lento pode ser capaz de calcular a média do ruído, mas tem a desvantagem de geralmente não ser capaz de acompanhar as mudanças súbitas de canal. 0 que se precisa é de uma solução de ganho capaz de rastrear mudanças súbitas enquanto calcula a média do ruído em um sistema de espalhamento de espectro.

SUMÁRIO

Essas e outras desvantagens da técnica anterior são solucionadas por um aparelho e método para o fornecimento de um controle de ganho automático de múltiplos estágios para receptores de espalhamento de espectro. 0 aparelho para o controle de ganho automático em comunicações de espalhamento de espectro inclui um aparelho de controle de ganho automático para um receptor de espalhamento de espectro possuindo um indicador de intensidade de sinal recebido, um amplificador analógico em comunicação de sinal com o indicador de intensidade de sinal recebido, um conversor analógico para digital em comunicação de sinal com o amplificador analógico, um circuito de controle de ganho automático digital em comunicação por sinal com o conversor analógico para digital, e um conversor digital para analógico em comunicação de sinal com o circuito de controle de ganho automático digital para fornecer um sinal que indica um ganho digital para o amplificador analógico. 0 método correspondente para o controle de ganho automático nas comunicações de espalhamento de espectro inclui um sinal analógico, a medição da intensidade do sinal analógico recebido, a derivação de um primeiro ganho analógico correspondendo à intensidade medida, a aplicação do primeiro ganho analógico derivado a um amplificador analógico, a derivação de um segundo ganho analógico a partir de um sinal de canal piloto dentro de um circuito de controle de ganho automático, a derivação de um ganho digital do sinal de canal piloto dentro do circuito de controle de ganho automático, e aplicação de um sinal de controle de ganho automático gue indica o segundo ganho analógico e o ganho digital para o amplificador analógico.

Esses e outros aspectos, características e vantagens da presente descrição se tornarão aparentes a partir da descrição a seguir das modalidades ilustrativas, que deve ser lida com relação aos desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente descrição ensina um método e um aparelho para fornecer um controle de ganho automático de múltiplos estágios para receptores de espalhamento de espectro de acordo com as Figuras ilustrativas a seguir, nas quais: A Figura 1 ilustra um diagrama de blocos para um sistema de comunicações de espalhamento de espectro de acordo com uma modalidade ilustrativa da presente descrição; A Figura 2 ilustra um diagrama de blocos para um aparelho de comunicações portátil de espalhamento de espectro utilizável de acordo com o sistema da Figura 1; A Figura 3 ilustra um diagrama de blocos para um servidor de computador de provedor de serviço utilizável de acordo com o sistema da Figura 1; A Figura 4 ilustra um diagrama de blocos para um controle de ganho automático de múltiplos estágios utilizável no aparelho da Figura 2 para modalidades de acesso múltiplo por divisão de código de banda larga do sistema da Figura 1; A Figura 5 ilustra um diagrama de blocos para os blocos de computação de controle de ganho automático da Figura 4; A Figura 6 ilustra um fluxograma para uma estratégia de controle de ganho automático utilizável de acordo com os diagramas em bloco das Figuras 4 e 5 para modalidades de acesso múltiplo por divisão de código de banda larga do sistema da Figura 1; A Figura 7 ilustra um diagrama de temporização para uma estratégia de controle de ganho automático como apresentado na Figura 6; e A Figura 8 ilustra uma representação do controle de ganho automático versus o tempo para um circuito de ganho lento e para um circuito de ganho rápido combinado com um circuito de ganho lento de acordo com a Figura 6.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS A presente descrição refere-se às comunicações de espalhamento de espectro e, em particular, a um método e aparelho para fornecer um controle de ganho automático de múltiplos estágios para receptores de espalhamento de espectro. As modalidades da presente descrição incluem dispositivos celulares portáteis utilizados nos sistemas de comunicações de espalhamento de espectro. A função de Controle de Ganho Automático ("AGC") de um receptor de comunicações gera um erro gue é utilizado para computar um ganho para um ou mais amplificadores. A operação AGC traz o sinal recebido para um nivel de potência conhecido e constante. As condições de canal em um ambiente móvel mudam muito rapidamente, e os níveis de relação sinal-ruído ("SNR") em um sistema de espalhamento de espectro, tal como, por exemplo, um sistema de Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga ("WCDMA"), são baixos. Dessa forma, um circuito AGC rápido é capaz de rastrear mudanças súbitas, mas também é muito ruidoso. Em contraste, um circuito AGC lento calcula a média do ruido mas não é capaz de acompanhar as mudanças súbitas de canal. A fim de se soluciona ambas as situações, a estratégia AGC da presente descrição compreende circuitos de controle de múltiplos estágios. Esses circuitos são baseados em sinais disponíveis nos sistemas de comunicações de espalhamento de espectro. As modalidades da estratégia atualmente descrita são utilizáveis em qualquer sistema de espalhamento de espectro, incluindo, por exemplo, os sistemas de espalhamento de espectro correspondendo às exigências do padrão WCDMA.

As modalidades da presente descrição utilizam um amplificador analógico para ajuste de ganho AGC. Os erros utilizados para derivar o ganho para esse amplificador, que pode ser um amplificador único ou vários estágios de amplificadores, são medidos em vários locais. Os termos AGC "analógico" ou AGC "digital" se referem ao fato de o ajuste de ganho associado ocorrer no domínio analógico ou no domínio digital.

Como ilustrado na Figura 1, um sistema de comunicações de espalhamento de espectro 100 inclui dispositivos de comunicações de espalhamento de espectro 110, tal como, por exemplo, modalidades de telefone celular móvel. Os dis- positivos de comunicações 110 são, cada um, conectados em comunicação de sinal a uma estação base 112 através das conexões sem fio de espalhamento de espectro. Cada estação base 112, por sua vez, é conectada em comunicação de sinal a uma rede celular 114. Um servidor de computador 116, tal como, por exemplo, um servidor residente com um provedor de serviço celular é conectado em comunicação de sinal à rede celular 114. Dessa forma, uma trajetória de comunicações é formada entre cada dispositivo de comunicações celular 110 e o servidor de computador 116.

Voltando-se à Figura 2, um aparelho de comunicações de espalhamento de espectro é geralmente indicado pela referência numérica 200. O aparelho de comunicações 200 pode ser consubstanciado, por exemplo, em um telefone celular móvel de acordo com as modalidades da presente descrição. O aparelho de comunicações 200 inclui pelo menos um processador ou Unidade de Processamento Central ("CPU") 202 em comunicação de sinal com um barramento de sistema 204. Uma Memória somente de Leitura ("ROM") 206, uma Memória de Acesso Randômico ("RAM") 208, um adaptador de video 210, um adaptador de Entrada/Saida ("I/O") 212 e um adaptador de interface de usuário 214 também estão em comunicação de sinal com o barramento de sistema 204.

Uma unidade de exibição 216 está em comunicação de sinal com o barramento do sistema 204 através do adaptador de video 210, e um teclado 222 está em comunicação de sinal com o barramento de sistema 204 através do adaptador de interface de usuário 214. O aparelho 200 também inclui um dis- positivo de comunicações sem fio 228 em comunicação de sinal com o barramento de sistema 204 através do adaptador I/O 212, ou através de outros meios adequados como compreendido pelos versados na técnica.

Como será reconhecido pelos versados na técnica pertinente com base nos ensinamentos apresentados aqui, modalidades alternativas do aparelho de comunicação 200 são possíveis. Por exemplo, modalidades alternativas podem armazenar alquns ou todos os dados ou códiqos de proqrama nos reqistradores localizados no processador 202.

Voltando-se aqora para a Fiqura 3, um servidor de computador de provedor de serviço é indicado qeralmente pela referência numérica 300. O servidor 300 inclui pelo menos um processador ou CPU 302 em comunicação de sinal com um barramento de sistema 304. Uma ROM 306, uma RAM 308, um adaptador de vídeo 310, um adaptador I/O 312 e um adaptador de interface de usuário 314 também estão em comunicação de sinal com o barramento de sistema 304.

Uma unidade de exibição 316 está em comunicação de sinal com o barramento de sistema 304 através do adaptador de vídeo 310. Uma unidade de armazenamento de dados 318, tal como, por exemplo, uma unidade de armazenamento de disco ótico ou maqnético ou base de dados, está em comunicação de sinal com o barramento do sistema 104 através do adaptador I/O 312. Um mouse 320, um teclado 322 e um dispositivo de rastreamento visual 324 também estão em comunicação de sinal com o barramento de sistema 304 através do adaptador de interface de usuário 314. 0 servidor 300 também inclui um adaptador de comunicações 328 em comunicação de sinal com o barramento de sistema 304, ou através de outros meios adequados como compreendido pelos versados na técnica. O adaptador de comunicações 328 permite a permuta de dados entre o servidor 300 e uma rede, por exemplo.

Como será reconhecido pelos versados na técnica pertinente com base nos ensinamentos apresentados aqui, modalidades alternativas do servidor de computador de provedor de serviço 300 são possíveis, tal como, por exemplo, consubstanciando alguns ou todos os códigos de programa de computador em registradores localizados no chip do processador 302. De acordo com os ensinamentos da descrição fornecida aqui, os versados na técnica pertinente contemplarão que várias conFigurações e implementações alternativas dos elementos do servidor 300 são possíveis enquanto praticadas dentro do escopo e espírito da presente descrição.

Como ilustrado na Figura 4, um diagrama de blocos para um Controle de Ganho Automático de Múltiplos Estágios ("AGC") é indicado geralmente pela referência numérica 400. O AGC 400 é utilizável no aparelho portátil 200 da Figura 2 para modalidades de Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga ("WCDMA") do sistema 100 da Figura 1. O AGC 400 inclui uma parte analógica 410 e uma parte digital 412. A parte analógica 410 inclui um receptor analógico 414 em comunicação de sinal com um Indicador de Intensidade de Sinal Recebido ("RSSI") 416 e um amplificador analógico 418. O RSSI 416 está em comunicação de sinal com o amplificador 418 para fornecer um sinal que indica o ganho analógico para o amplificador. 0 amplificador 418 está em comunicação de sinal com um Conversor de Analógico para Digital ("A/D") 420 que, por sua vez, está em comunicação de sinal com um multiplicador 422. O multiplicador 422 está em comunicação de sinal com cada um dentre um correlacionador de Canal de Sincronização primário ("SCH") 424, um correlacionador SCH secundário 426 e um decriptografador 428. O correlacionador SCH primário 424 está em comunicação de sinal com cada um dentre um Multiplexador ("MUX") 430 e sincronizador SCH primário 432. O sincronizador SCH primário 432 está em comunicação de sinal controlável com um sincronizador SCH secundário 434. O correlacionador SCH secundário também está em comunicação de sinal com o sincronizador SCH secundário 434. O sincronizador SCH secundário 434 está em comunicação de sinal controlável com cada um deter-minador de código de criptografia 436. O determinador de código 436 está em comunicação de sinal com cada um dentre o decriptografador 428 e o MUX 430. O decriptografador 428 está em comunicação de sinal com um correlacionador de Canal Piloto Comum ("CPICH") 438, que, por sua vez, está em comunicação de sinal com cada MUX 430 e determinador 436. O MUX 430 está em comunicação de sinal com cada um dentre um ganho AGC digital rápido, que atualiza cada símbolo (256 chips), e um ganho AGC analógico lento, que atualiza cada espaço (2560 chips ou 10 símbolos). O ganho rápido 440 está em comunicação de sinal com o multiplicador 422. O ganho lento 442 está em comunicação de sinal com um Conversor de Digital para Analógico ("D/A") 444, gue, por sua vez, está em comunicação de sinal com o amplificador analógico 418.

Voltando-se para a Figura 5, uma unidade de computação de controle de ganho automático, tal como o ganho rápido 440 e/ou o ganho lento 442 da Figura 4, é indicada geralmente pela referência numérica 500. A unidade de computação 500 inclui uma função de valor absoluto 510 para obter o valor absoluto da saída do correlacionador CPICH 438 ou cor-relacionador SCH primário 424 da Figura 4. A função de valor absoluto 510 está em comunicação de sinal com um inversor 1/N 512, gue, por sua vez, está em comunicação de sinal com uma entrada positiva de um somador 514. A saida do somador 514 está em comunicação de sinal com um registrador 516, gue alimenta de volta para outra entrada positiva do somador 514. A saída do registrador 516 também está em comunicação de sinal com uma entrada negativa de um somador 518, gue atualiza a cada N símbolos. Uma unidade de nivel de referência de pico 520 está em comunicação de sinal com uma entrada positiva do somador 518. A saida do somador está em comunicação de sinal com um filtro de circuito de segunda ordem, lento 522. O filtro de circuito de segunda ordem, lento 522 está em comunicação de sinal com um truncador 524 para truncar os ganhos fora de uma faixa escolhida tal como, por exemplo, slow_gain_min para slow_gain_max. O truncador 524, por sua vez, está em comunicação de sinal com uma entrada positiva de um somador 526. A função de valor absoluto 510 também está em comunicação de sinal com uma entrada negativa de um somador 528, que atualiza a cada símbolo. A unidade de nível de referência de pico 520 também está em comunicação de sinal com o somador 528. A saída do somador 528 está em comunicação de sinal com um quantizador de erro 530, para quantizar o erro para mais ou menos delta. O quantizador 530, por sua vez, está em comunicação de sinal com um somador 532. A saída do somador 532 é acoplada em comunicação de sinal a um regis-trador 534, que, por sua vez, é acoplado a um truncador 536. O truncador 536 restrinqe o qanho a uma faixa selecionada, tal como, por exemplo, de fast_qain_min para fast_qain_max. O truncador 536 está em comunicação de sinal com outro re-gistrador positivo do somador 526, que, por sua vez, fornece um sinal indicativo do ganho AGC.

Como será reconhecido pelos versados na técnica pertinente, a arquitetura de computação de erro descrita acima é ilustrativa, e outros tipos de arquiteturas de computação de erro também podem ser utilizadas com a arquitetura AGC geral apresentada nessa descrição. Por exemplo, um integrador com vazamento, como é conhecido da técnica, pode ser utilizado para a computação de ganho rápido onde o integrador vaza lentamente o valor desse ganho e retorna o mesmo para algum valor conhecido, tal como 1, por exemplo. Isso ajuda a manter o ganho rápido centralizado ao invés de permanecer em algum valor grande positivo ou negativo. À medida que o ganho vaza, o ganho de circuito lento mudará para compensar .

Voltando-se agora para a Figura 6, um fluxograma, indicado geralmente pela referência numérica 600, é ilustra- do para uma estratégia de controle de ganho automático ("AGC") para modalidades de acesso múltiplo por divisão de código de banda larga ("WCDMA") do sistema da Figura 1. Um bloco inicial 610 transfere o controle para um bloco de função de execução 612, gue executa continuamente um AGC indicador de intensidade de sinal recebido analógico ("RSSI") em paralelo às operações a seguir, enguanto o ganho é enviado para um amplificador analógico. O bloco 612 passa o controle para um bloco de decisão 614, gue determina se o AGC RSSI analógico trouxe o sinal para dentro da faixa do conversor A/D sem truncar. Se não, o controle é passado de volta para o bloco de função 612. Do contrário, se o sinal não truncado estiver dentro da faixa A/D, o controle é passado para um bloco de função 616 para realizar um AGC analógico lento utilizando o SCH primário para cada quadro, enquanto envia o ganho para o amplificador analógico. O bloco 616 passa o controle para um bloco de decisão 618 para determinar se o receptor sincronizou com o SCH e encontrou o código de criptografia. Se não, o controle é passado de volta para o bloco de função 616. Do contrário, dois processos paralelos são iniciados. O processo paralelo 620 é onde o AGC digital rápido deriva um erro do CPICH para cada símbolo, enquanto o ganho é enviado para o multiplicador digital. O processo paralelo 622 é onde o AGC analógico lento muda para derivar um erro do CPICH para cada espaço, enquanto esse ganho é enviado para o amplificador analógico.

Como será reconhecido pelos versados na técnica pertinente, os ensinamentos dessa estratégia AGC não estão limitados aos aplicativos em conformidade com o padrão WCDMA, e podem ser aplicados a qualquer sistema de espalhamento de espectro. Dessa forma, as estratéqias AGC para aplicativos de espalhamento de espectro qenéricos e WCDMA são resumidos pelas sequintes etapas.

Uma estratéqia AGC para as modalidades do sistema de comunicações de espalhamento de espectro é como se seque: 0 AGC RSSI Analóqico é executado constantemente durante a operação do receptor. 0 erro é derivado do bloco RSSI analóqico e o qanho é enviado para um amplificador analóqico . 0 AGC Analóqico Lento deriva seu erro de um piloto e atualizações ocorrem uma vez a cada espaço (isso é, a cada Ns símbolos). 0 qanho é enviado para um amplificador analóqico . 0 AGC Diqital Rápido será executado simultaneamente com o AGC Analóqico Lento. 0 AGC Diqital Rápido também derivará seu erro do piloto e atualizações ocorrerão a cada símbolo (isso é, a cada Nc chips, onde Nc é o fator de espalhamento para o símbolo) . 0 qanho do AGC Diqital Rápido é enviado para um multiplicador diqital para permitir atualizações de qanho mais rápidas.

Uma estratéqia otimizada para modalidades WCDMA é como se seque: 0 AGC RSSI Analóqico é executado constantemente durante a operação do receptor. 0 erro é derivado do bloco RSSI analóqico e o qanho é enviado para um amplificador analóqico . 0 AGC Analógico Lento deriva inicialmente o erro pela realização da média do sinal através de cada quadro de 15 espaços, e computação de um erro uma vez a cada quadro. 0 ganho do bloco AGC Analógico Lento é enviado para um amplificador analógico.

Simultaneamente, o receptor sincroniza com o canal SCH, e determina a sincronização de temporização além do código de criptografia que é utilizado na célula atual.

Uma vez que o código de criptografia é determinado, o canal piloto CPICH é decriptografado. 0 AGC Analógico Lento muda para derivar seu erro do CPICH e, agora, as atualizações ocorrem uma vez a cada espaço ou 2560 chips. O ganho ainda é enviado para um amplificador analógico. O AGC Digital Rápido será ligado depois que o CPICH é decodificado e será executado simultaneamente com o AGC Analógico Lento. O AGC Digital Rápido também derivará seu erro do CPICH, e as atualizações ocorrerão a cada símbolo ou 256 chips. O ganho do AGC Digital Rápido é enviado para um multiplicador digital para permitir atualizações de ganho mais rápidas.

Como ilustrado na Figura 7, um diagrama de temporização para uma estratégia AGC para modalidades WCDMA, como apresentado na Figura 6, é indicado geralmente pela referência numérica 700. Uma linha de tempo 710 corre da esquerda para a direita no topo do diagrama 700. A atividade de sincronização inclui uma sincronização SCH primária 712, seguida por uma sincronização SCH secundária 714 e uma determina- ção de código de criptografia 716. Um Sync_flag é determinado em um Limite de Quadro depois da determinação de código de criptografia 716, e então o CPICH se torna disponível. A computação do erro AGC RSSI analógico começa antes da sincronização SCH primária 712. Agui, o AGC RSSI bruto 720 deriva o erro do RSSI analógico. Uma vez que o sinal está quase na faixa do conversor A/D, o AGC lento 722 deriva o erro a cada quadro até que Sync_flag seja determinado, e depois disso um AGC lento 724 é derivado para cada espaço. A computação de erro AGC rápido 726 não começa até da determinação de Sync_flag, mas depois disso é derivada para cada símbolo.

Voltando-se a Figura 8, um gráfico do ganho de controle de ganho automático versus tempo é indicado geralmente pela referência numérica 800. Uma representação 810 indica um circuito de ganho lento, e um circuito de ganho rápido combinado com um circuito de ganho lento é indicado pela representação 812. Dessa forma, o gráfico ilustrativo 800 ilustra como um AGC lento rastreia mudanças lentas com uma grande faixa dinâmica, enquanto um AGC rápido rastreia rapidamente através de uma faixa dinâmica menor. As modalidades da presente descrição integram o AGC lento com o AGC rápido, como ilustrado pela representação 812, com desempenho aperfeiçoado.

Em operação, um AGC Indicador de Intensidade de Sinal Recebido analógico ("RSSI") é utilizado para operar totalmente no domínio analógico. O erro é derivado pela comparação da potência do bloco RSSI com um nivel de referência conhecido. Devido à natureza do sinal de espalhamento de es- pectro, isso apenas escalona todo o sinal recebido, incluindo o sinal desejado mais os sinais de interferência mais o ruido, de forma que esse sinal conglomerado esteja dentro da faixa do conversor A/D. 0 AGC RSSI analógico não traz o sinal desejado para um nível de referência conhecido, mas meramente ajusta o sinal recebido total a um nivel de referência de forma que o sinal não seja truncado ou distorcido no conversor A/D. Esse AGC RSSI analógico é executado continuamente .

Em um sistema WCDMA, o único sinal que o receptor pode inicialmente sintonizar é o Canal de Sincronização Primário ("SCH"). É o único sinal cujo código de espalhamento é conhecido por todo o sistema por todos os aparelhos móveis. 0 receptor se sincroniza com o SCH primário a fim de determinar sincronização de chip, símbolo e espaço. Enquanto esse processo está ocorrendo, o AGC Analógico Lento será executado. Esse circuito lento derivará seu erro da saída de um correlacionador que correlaciona o sinal recebido com o SCH primário. A fim de se obter um sinal de referência forte, e visto que o receptor ainda não está totalmente sincronizado com o SCH primário, o AGC analógico lento realiza a média da saída do correlacionador SCH primário através de 15 espaços ou um quadro, e encontra a altura do pico. Um erro é derivado, isso é a diferença entre sua altura de pico e sua altura de pico ideal. 0 SCH primário inclui apenas 256 chips diferentes de zero de cada 2560 chips para o padrão WCDMA do Sistema de Telecomunicações Móveis Universal ("UMTS")r por exemplo, onde um espaço tem 2560 chips. Dessa forma, é um sinal esparso que não pode ser utilizado de forma continua, mas é tudo que o receptor possui para poder trabalhar nesse estágio do processamento. 0 processador busca por dados de um quadro inteiro visto que não existe qualquer informação de temporização ainda, logo as localizações de pico não são conhecidas, e visto que um espaço contém apenas um único símbolo que não é suficiente para calcular a média do ruído. 0 ganho derivado pelo circuito AGC Analógico Lento é enviado para um amplificador analógico. 0 processo AGC Analógico Lento continua a ser executado, e uma vez que o receptor sincroniza com o SCH Primário, o mesmo sincronizará com o SCH Secundário para obter a sincronização de quadro e para determinar o código de criptografia utilizado pela célula atual. Uma vez que é determinado o código de criptografia, o sinal piloto CPICH será de-criptografado, que é decriptografado diferentemente para cada célula. Diferentemente do SCH Primário que só funciona par aos primeiros 256 chips de cada espaço, o CPICH está sempre ligado e pode ser utilizado para derivar continuamente um erro. 0 piloto CPICH é utilizado para acionar dois circuitos AGC. 0 circuito AGC Analógico Lento mudará de derivar seu erro do SCH Primário para derivar seu erro pela realização de média do CPICH através de todo um espaço ou 2560 chips. O ganho que é computado terá uma grande faixa dinâmica, mas é um circuito de adaptação lenta. Esse circuito é utilizado para rastrear lentamente a potência média do sinal desejado. 0 ganho desse circuito continua a ser enviado para um amplificador analógico. 0 segundo circuito é um circuito AGC Digital Rápido, e também deriva seu erro do CPICH. No entanto, a fim de permitir gue o mesmo rastreia mudanças mais rapidamente, o mesmo computa seu erro em cada símbolo ou 256 chips. Isso permite que se realize atualizações mais rapidamente. A faixa dinâmica do ganho é menor do que para o circuito Analógico Lento, e ao invés de executar o erro através de um filtro de circuito, cada atualização no ganho AGC Digital Rápido é quantizada para +Δ ou -Δ, dependendo do sinal do erro nessa modalidade preferida. Modalidades alternativas são possíveis, tal como, por exemplo, uma que executa o erro através de um filtro de circuito de segunda ordem típico. Dessa forma, nessa modalidade preferida, o Ganho AGC Digital Rápido aumentará ou diminuirá por Δ para cada símbolo. Esse ganho é enviado para um multiplicador digital, que permite atualizações rápidas visto que o circuito é digital. Esse circuito é utilizado para rastrear variações súbitas na intensidade do sinal recebido.

Dessa forma, a presente descrição ensina as estratégias e arquiteturas de Controle de Ganho Automático de múltiplos circuito e múltiplos estágios ("AGC") para receptores de comunicações de espalhamento de espectro, incluindo os que estão em conformidade com o padrão de Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga ("WCDMA"). Será compreendido pelos versados na técnica pertinente que as modalidades da presente descrição podem ser utilizadas em qualquer sistema de espalhamento de espectro. Em particular, as modalidades são contempladas para uso em um receptor celular 3G que está em conformidade com os padrões WCDMA e "cdma2000" Acesso Múltiplo por Divisão de Código.

Essas e outras características e vantagens da presente descrição podem ser prontamente determinadas pelos versados na técnica pertinente com base nos ensinamentos apresentados aqui. Deve-se compreender que os ensinamentos da presente descrição podem ser implementadas de várias formas de hardware, software, firmware, processadores de finalidade especial ou combinações dos mesmos.

Os ensinamentos da presente descrição podem ser implementados como uma combinação de hardware e software. Ademais, o software é preferivelmente implementado como um programa de aplicativo consubstanciado de forma tangível em uma unidade de armazenamento de programa. 0 programa de aplicativo pode ser carregado para e executado por uma máquina compreendendo qualquer arquitetura adequada. Preferivelmente, a máquina é implementada em uma plataforma de computador possuindo hardware tal como um ou mais dentre Unidades de Processamento Central ("CPUs"), uma Memória de Acesso Randômico ("RAM"), e interfaces de Entrada/Saida ("1/0"). A plataforma de computador também pode incluir um sistema operacional e código de microinstrução. Os vários processos e funções descritos aqui podem ser parte do código de microinstrução ou parte do programa de aplicativo, ou qualquer combinação dos mesmos, que possa ser executado por uma CPU. Adicionalmente, várias outras unidades periféricas podem ser conectadas à plataforma de computador tal como uma unidade de armazenamento de dados adicional e uma unidade de saida.

Deve-se compreender adicionalmente que, visto que alguns dos componentes e etapas do sistema apresentados nos desenhos em anexo poderem ser implementados em software, as conexões reais entre os componentes do sistema ou os blocos de função de processo podem diferir dependendo da forma na qual a presente descrição é programada. De acordo com os ensinamentos apresentados aqui, os versados na técnica pertinente serão capazes de contemplar essas implementações ou conFigurações e outras similares da presente descrição.

Como será reconhecido pelos versados na técnica pertinente com base nos ensinamentos apresentados aqui, modalidades alternativas são possíveis. De acordo com os ensinamentos da descrição fornecida aqui, os versados na técnica pertinente contemplarão várias conFigurações e implementações alternativas do sistema enquanto praticam dentro do escopo e espírito da presente descrição.

Apesar das modalidades ilustrativas terem sido descritas aqui com referência aos desenhos em anexo, deve-se compreender que a presente descrição não está limitada às modalidades precisas, e que várias mudanças e modificações podem ser efetuadas pelos versados na técnica pertinente sem se distanciar do escopo ou espírito da presente descrição. Todas as ditas mudanças e modificações devem ser incluídas dentro do escopo da presente descrição como apresentada nas reivindicações em anexo.

REIVINDICAÇÕES

Claims (28)

1. Método para controlar o ganho de um receptor de espalhamento de espectro, o método compreendendo as etapas de: receber um sinal analógico; medir a intensidade do sinal analógico recebido; derivar um primeiro ganho analógico em correspondência com a intensidade medida; aplicar o primeiro ganho analógico derivado para um amplificador analógico; método sendo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda as etapas de: derivar um segundo ganho analógico de um sinal de canal piloto dentro de um circuito de controle de ganho automático ; derivar um ganho digital do sinal de canal piloto dentro do circuito de controle de ganho automático; e aplicar um sinal de controle de ganho automático indicativo do segundo ganho analógico e do ganho digital para o amplificador analógico.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o ganho digital ser derivado si- multaneamente com o segundo ganho analógico.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o ganho digital ser derivado mais freqüentemente do que o segundo ganho analógico.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o segundo ganho analógico ser derivado uma vez a cada espaço.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o ganho digital ser derivado uma vez a cada símbolo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de multiplicar digitalmente o ganho digital para atualizações mais rápidas.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de: derivar inicialmente o segundo ganho analógico pela realização da média do sinal de canal piloto através de cada quadro, e recomputar o ganho uma vez a cada quadro; sincronizar simultaneamente o receptor com um canal de sincronização e determinar a sincronização de tempo-rização e um código de criptografa para uma célula atual; decriptografar o canal piloto; e comutar a derivação do segundo ganho analógico a partir da realização da média para derivar seu erro do canal piloto e atualizar uma vez a cada espaço.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de cada quadro compreender 15 espaços .

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a derivação do primeiro ganho analógico compreender a etapa de escalonar todo o sinal recebido de forma a estar dentro da faixa dinâmica de um conversor analógico para digital pela utilização de um sinal analógico que indica a intensidade do sinal recebido.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a derivação do segundo ganho analógico compreender a etapa de derivar um sinal de erro a cada quadro utilizando um canal de sincronização primário.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de pelo menos um dentre o segundo ganho analógico e o ganho digital ser derivado depois que o receptor é sincronizado para um canal de sincronização.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de: atualizar simultaneamente o segundo ganho analógico a cada espaço e o ganho digital a cada símbolo de acordo com um erro derivado de um canal piloto comum.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o segundo ganho analógico corresponder a uma faixa dinâmica ampla, mas rastreando de forma relativamente lenta, e o ganho digital corresponder a uma faixa dinâmica menor mas rastreando de forma relativamente mais rápida.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o primeiro ganho analógico ser atualizado repetidamente durante a operação do receptor.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o segundo ganho analógico ser inicialmente derivado pela realização da média do sinal através de cada quadro de 15 espaços e a computação do ganho uma vez a cada quadro.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de: sincronizar o receptor com um canal de sincronização ; e determinar a sincronização de temporização e um código de criptografia que é utilizado em uma célula atual.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de decriptografar um sinal de canal piloto comum de acordo com o código de criptografia.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de comutar para a derivação do segundo ganho analógico uma vez a cada espaço a partir do sinal de canal piloto comum.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de derivar o ganho digital uma vez a cada símbolo do sinal de canal piloto comum.

20. Aparelho de controle de ganho automático para um receptor de espalhamento de espectro, o aparelho (400) compreendendo: um indicador de intensidade de sinal recebido (416) ; um amplificador analógico (418) em comunicação de sinal com o indicador de intensidade de sinal recebido; um conversor de analógico para digital (420) em comunicação de sinal com o amplificador analógico; o aparelho sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: um circuito de controle de ganho automático digital (412) em comunicação de sinal com o conversor analógico para digital; e um conversor digital para analógico (444) em comunicação de sinal com o circuito de controle de ganho automático digital para fornecer um sinal indicativo de um ganho digital para o amplificador analógico.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de o circuito de controle de ganho automático digital (412) compreender uma unidade de controle de ganho automático digital rápido (440) e uma unidade de controle de ganho automático analógico lento (442).

22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de pelo menos uma dentre a unidade de controle de ganho automático digital rápida (440) e a unidade de controle de ganho automático analógico lenta (442) compreender: uma unidade de nível de referência de pico (520); um filtro (522) em comunicação de sinal com a unidade de nivel de referência de pico; um primeiro truncador (524) em comunicação de sinal com o filtro; um quantizador (530) em comunicação de sinal com a unidade de nivel de referência de pico; uma junção de soma de realimentação (532) em comunicação de sinal com o quantizador; um segundo truncador (536) em comunicação de sinal com a junção de soma de realimentação; e uma junção de soma de controle de ganho automático (526) em comunicação de sinal com cada um dos primeiro truncador e segundo truncador.

23. Sistema para o fornecimento de comunicações de espalhamento de espectro, compreendendo: uma rede de comunicações (114); e uma pluralidade de dispositivos de comunicações (110, 200) em comunicação de espalhamento de espectro com a rede de comunicações, onde pelo menos um dos ditos dispositivos compreende um receptor de controle de ganho automático (200, 400) o sistema sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: um indicador de força de sinal recebido (416); um amplificador analógico (418) em comunicação de sinal com o indicador de força de sinal recebido; um conversor analógico para digital (420) em comunicação de sinal com o amplificador analógico; um circuito de controle de ganho automático digital (412) em comunicação de sinal com o conversor analógico para digital; e um conversor digital para analógico (444) em comunicação de sinal com o circuito de controle de ganho automático digital para fornecer um sinal indicativo de um ganho digital para o amplificador analógico.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente um servidor de computador (116, 300) em comunicação de sinal com a rede de comunicações.

25. Sistema para controlar o ganho de um receptor de espalhamento de espectro, o sistema compreendendo: um dispositivo receptor para receber um sinal analógico ; um dispositivo medição para medir a intensidade do sinal analógico recebido; um primeiro dispositivo de derivação analógica para derivar um primeiro ganho analógico em correspondência com a intensidade medida; um primeiro dispositivo de aplicativo analógico para aplicar o primeiro ganho analógico derivado para um amplificador analógico; o sistema sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreende ainda: um segundo dispositivo de derivação analógico para derivar um segundo ganho analógico de um sinal de canal piloto dentro de um circuito de controle de ganho automático; um dispositivo de derivação digital para derivar um ganho digital do sinal de canal piloto dentro do circuito de controle de ganho automático; e um dispositivo de aplicativo de controle de ganho automático para aplicação de um sinal de controle de ganho automático indicativo do segundo ganho analógico e o ganho digital para o amplificador analógico.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato compreender adicionalmente um dispositivo de multiplicação digital para multiplicar digitalmen-te o ganho digital para atualizações mais rápidas.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente: um segundo dispositivo de derivação analógica para derivar o segundo ganho analógico pela realização de média do sinal de canal piloto através de cada guadro e recomputa-ção do ganho uma vez a cada guadro; um dispositivo de sincronização para sincronizar simultaneamente o receptor a um canal de sincronização e determinar a sincronização temporal e um código de criptografa para uma célula atual; um dispositivo de decriptografia para decriptogra-far o canal piloto; e um dispositivo de comutação para comutar a derivação do segundo ganho analógico a partir da realização de média para derivar seu erro do canal piloto e atualizar uma vez a cada espaço.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente um dispositivo de atualização para atualizar simultaneamente o segundo ganho analógico a cada espaço e atualizar o ganho digital a cada símbolo de acordo com um erro derivado de um canal piloto comum.