CN102273164A - 无线通信网络中对基于ofdm的传输的自动增益控制(agc) - Google Patents

Abstract

描述了用于在接收机处执行自动增益控制(AGC)的技术。接收机可接收由循环前缀和有用部分构成的基于OFDM的码元。接收机可用初始接收机增益来缩放该基于OFDM的码元，基于循环前缀来调整初始接收机增益，在有用部分之前应用经调整的接收机增益，以及处理有用部分以恢复由至少一个发射机发送的至少一个信号。接收机可以例如基于对该至少一个发射机预测的收到功率电平、不同接收机增益的模式等来选择初始接收机增益。接收机可以在基于OFDM的码元的开头应用初始接收机增益。接收机可以测量循环前缀中的采样集合的功率并且可以基于测得功率和目标功率来调整接收机增益。

Description

无线通信网络中对基于OFDM的传输的自动增益控制(AGC)

背景

I.领域

本公开一般涉及通信，尤其涉及无线通信网络中用于在接收机处执行自动增益控制(AGC)的技术。

II.背景

无线通信网络被广泛部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等各种通信服务。这些无线网络可通过共享可用的网络资源来得到支持多个用户通信的能力。此类无线网络的示例包括无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、以及无线局域网(WLAN)。

在无线通信网络中，接收机(例如，终端)可以接收来自发射机的信号，这些发射机可以是基站和/或其他终端。这些发射机可以用相同或不同的功率电平来发射它们的信号。另外，这些发射机可以位于离接收机不同距离处并且可能因此对接收机而言具有不同的路径损耗。接收机可能以不同的收到功率电平接收到来自不同发射机的信号。接收机可以执行AGC并调整其增益，以使得(i)强信号被衰减以避免接收机处的模数转换器(ADC)发生削波以及(ii)弱信号被放大以占据ADC全量程。通过使用适当的接收机增益，既可以避免ADC的削波又可以避免由于ADC削波所造成的品质下降。因此，希望在接收机处有效地执行AGC。

概述

本文中描述了用于基于正交频分复用(OFDM)码元或单载波频分复用(SC-FDM)码元的循环前缀来执行AGC的技术。在一种设计中，接收机可以接收包括循环前缀和有用部分的基于OFDM的码元(例如，OFDM码元或SC-FDM码元)。接收机可以基于初始接收机增益来缩放(例如，放大或衰减)该基于OFDM的码元，在该基于OFDM的码元的循环前缀的基础上调整初始接收机增益，以及在该基于OFDM的码元的有用部分之前应用经调整的接收机增益。接收机可以随后处理该有用部分以恢复由至少一个发射机发送的至少一个信号。

接收机可以选择初始接收机增益并且在基于OFDM的码元的开头应用此初始接收机增益。在一种设计中，接收机可以标识预期在该基于OFDM的码元中发射的一个或更多个发射机并且可以基于对所标识出的发射机预测的收到功率电平来确定初始接收机增益。在另一种设计中，接收机可以通过循环遍历不同接收机增益的模式来选择初始接收机增益。在又一种设计中，接收机可以将初始接收机增益设置成预定值。在任何情形中，通过选择恰适的初始接收机增益，就可以减少对接收机增益的调整量。

接收机可以按各种方式来调整接收机增益。在一种设计中，接收机可以测量基于OFDM的码元的循环前缀中的采样集合的功率并且可以基于测得功率和目标功率来调整接收机增益。在另一种设计中，接收机可以对该采样集合中功率超过阈值的采样的数目进行计数并且可基于功率超过该阈值的采样的数目来调整接收机功率。

接收机可以接收一个或更多个另外的基于OFDM的码元。在一种设计中，如果在每个基于OFDM的码元中不同的发射机集合可能进行发射，那么接收机可以独立地为每个基于OFDM的码元执行AGC。在另一种设计中，如果相同的发射机集合在这些基于OFDM的码元中进行发射，那么接收机可以横跨这些基于OFDM的码元地更新接收机增益。

以下更加详细地描述本公开的各种方面和特征。

附图简述

图1示出了无线通信网络。

图2示出了对等通信的消息流。

图3示出了传输结构。

图4A示出了OFDM调制器的框图。

图4B示出了SC-FDM调制器的框图。

图4C示出了基于OFDM的码元。

图5示出了从多个发射机向终端的传输。

图6示出了对收到OFDM码元执行AGC的设计。

图7A和7B示出了对收到OFDM码元序列执行AGC的两种设计。

图8示出了针对对等方发现信号的AGC。

图9示出了针对快速寻呼信号的AGC。

图10示出了用于执行AGC的过程。

图11示出了用于执行AGC的装置。

图12示出了两个终端的框图。

详细描述

本文中所描述的AGC技术可用于诸如WWAN、WMAN、WLAN等各种无线通信网络。术语“网络”和“系统”常被可互换地使用。WWAN可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络，等等。CDMA网络可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。TDMA网络可实现诸如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。OFDMA网络可实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、Flash-OFDM

等无线电技术。长期演进(LTE)是“第三代伙伴项目”(3GPP)使用E-UTRA的即将发布版，其在下行链路上采用OFDMA而在上行链路上采用SC-FDMA。WLAN可实现IEEE 802.11标准族(其也被称为Wi-Fi)、Hiperlan等之中的一个或更多个标准。WMAN可实现IEEE 802.16标准族(其也被称为WiMAX)中的一个或更多个标准。本文中所描述的技术可被用于以上所提及的无线网络和无线电技术以及其他无线网络和无线电技术。

图1示出了无线通信网络100，其可包括数个基站和数个终端。为简单化，图1中仅示出了一个基站110和4个终端120a、120b、120c和120d。基站可以是与终端进行通信的固定站且还可被称为接入点、B节点、演进型B节点(eNB)等。终端120可分散遍及该网络，且每个终端可以是静止的或移动的。终端也可被称为接入终端、移动站、用户装备(UE)、订户单元、台等。终端可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持式设备、膝上型计算机、无绳话机、无线本地环路(WLL)站等等。终端可与基站通信或可接收来自基站的信息(例如，时基信息)。替换地或补充地，终端可与其他终端对等地通信。

图2示出了可被用于无线网络100中两个终端A与B之间的对等通信的消息流200的设计。最初(例如，在加电时)，终端A和B可各自接收来自基站110的广播信息(步骤1)。每个终端可从该广播信息获得时基以及可能还有其他信息。终端A可周期性地广播对等方发现信号以允许附近范围内的其他终端能检测到终端A(步骤2)。类似地，终端B可周期性地广播对等方发现信号以允许附近范围内的其他终端能检测到终端B(步骤3)。终端A和B可经由对等方发现信号检测到彼此的存在。此后，终端A和B每当有数据要发送时就可寻呼彼此(步骤4)。随后可建立连接，并且终端A和B可经由该连接交换信令和话务数据(步骤5)。

图2示出了对等通信的示例性消息流。一般而言，用于对等通信的消息流可包括任何数目的消息和任何类型的消息。

图3示出了可用于无线网络100的传输结构300的设计。传输时间线可以被分成以超帧为单位。每个超帧可覆盖固定或可变的历时，并且可被分成数个帧。在图3所示的设计中，可以在不同的帧中发送不同类型的信号或信息。一些帧可被用于发送对等方发现信号，并且可被称为对等方发现帧。其他一些帧可被用于发送寻呼信号，并且可被称为寻呼帧。许多或大多数帧可被用于发送数据，并且可被称为话务帧。也可定义其他类型的帧。不同类型的帧可具有相同或不同的历时。

图3还示出了对等方发现帧、寻呼帧以及话务帧的设计。对于对等方发现帧而言，对等方发现信道可由终端用来发送对等方发现信号。对于寻呼帧而言，快速寻呼信道(QPCH)可以由终端用来指示自己是否将在该寻呼帧中发送寻呼消息。寻呼信道(PCH)可以承载来自这些终端的寻呼消息。对于话务帧而言，话务控制信道可以承载由终端发送的控制信息。导频信道可以承载由这些终端发送的导频。确收(ACK)信道可以承载对先前所发送的分组的ACK。信道质量指标(CQI)信道可以承载由这些终端发送的CQI信息。数据信道可以承载由这些终端发送的话务数据。一般而言，可以将每一帧分成用于任何数目个信道和任何信道类型的任何数目个子帧。这些终端可以按不同的方式为不同的信道发送信号。

网络可以利用OFDM和/或SC-FDM。OFDM和SC-FDM将系统带宽分成多个(N个)正交副载波，这些副载波通常也被称为频调、频槽等。每个副载波可用数据来调制。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送，而在SC-FDM下是在时域中发送。

图4A示出了OFDM调制器420的设计的框图。在OFDM调制器420内，码元至副载波映射器422可接收调制码元，将调制码元映射到用于传输的副载波，以及将具有零信号值的零码元映射到其余副载波。快速傅里叶逆变换(IFFT)单元424可接收总共N个副载波的N个经映射码元，用N点IFFT将该N个经映射码元变换到时域，以及提供通常被称为有用部分的N个时域采样。每个采样是要在一个采样周期中发送的复数值。循环前缀发生器426可复制有用部分的最后C个采样并将该C个采样追加至该有用部分的前面以获得包含N+C个采样的OFDM码元。复制部分被称为循环前缀，并且C是循环前缀长度。该循环前缀用于对抗由频率选择性衰落所导致的码元间干扰(ISI)。OFDM码元可以在一个OFDM码元周期(或简称为一个码元周期)中发送。

图4B示出了SC-FDM调制器410的设计的框图，该SC-FDM调制器410包括离散傅里叶变换(DFT)单元412继以OFDM调制器420。DFT单元412可接收M个调制码元，用M点DFT将这些调制码元变换到频域，以及提供M个频域码元。该M个频域码元可由码元至副载波映射器422映射到M个副载波，由IFFT单元424变换到时域，以及由循环前缀发生器426追加循环前缀以获得SC-FDM码元。

图4C示出了OFDM码元或SC-FDM码元的结构。OFDM/SC-FDM码元包含循环前缀的C个采样继以有用部分的N个采样。该有用部分亦可被称为主体部分或者由其他某个术语来述及。OFDM/SC-FDM码元可以在一个码元周期中发送。

接收机处的解调器可接收包含N+C个采样的OFDM码元或SC-FDM码元并可丢弃循环前缀的全部或一部分。解调器可随后处理丢弃部分之后接下来的N个采样以恢复调制码元。解调器可用N点快速傅里叶变换(FFT)将该N个采样变换到频域以获得N个收到码元。解调器可进一步针对OFDM或SC-FDM来处理收到码元以恢复调制码元。

一般而言，网络可对FFT大小和循环前缀长度利用任何数值。FFT大小(N)等于副载波的总数。在一种设计中，毗邻副载波之间的间隔可以是固定的，并且可以对不同的系统带宽使用不同的FFT大小。在另一种设计中，系统带宽可以是固定的，并且可以对不同的信道使用不同的FFT大小。在一种设计中，循环前缀长度可以是固定的或者是FFT大小的可配置的百分比，例如，C＝N/4、N/8或N/16。在另一种设计中，对于不同的FFT大小循环前缀长度可以是固定的。对于所有的设计而言，可以基于网络中预期的延迟张开来定义循环前缀长度。

表1示出了用于不同信道类型的不同FFT大小和固定循环前缀长度的具体设计。在此设计中，系统带宽可以是固定的(例如，5MHz)，并且副载波间隔可以是可变的且取决于FFT大小。还可以按其他方式来定义FFT大小和循环前缀长度。

表1

本文中所描述的AGC技术可用于基于OFDM的码元。基于OFDM的码元可以是OFDM码元、SC-FDM码元、等等。基于OFDM的码元可包括(i)由C个采样构成的循环前缀继以(ii)由N个采样构成的有用部分。为清楚起见，以下针对OFDM码元来描述这些技术的某些方面。

终端可在任何给定时刻接收来自一个或更多个发射机的信号。该终端可执行AGC以在该终端处获得ADC合意的输入信号电平。

图5示出了从K个发射机1到K向终端A的传输，其中K可以为1或者更大。每个发射机可经由无线信道以特定的发射功率电平发射信号。终端A可以由信号的发射功率电平以及从每个发射机至终端A的路径损耗所决定的收到功率电平来接收来自该发射机的信号。终端A可获得包括来自所有K个发射机的信号并且具有收到功率电平P_RX的收到信号。终端A可以用接收机增益g来缩放(例如，放大或衰减)该收到信号并且可以获得具有输入功率电平P入的ADC输入信号。如果接收机增益大于1，则终端A可放大该收到信号，或者如果接收机增益小于1，则终端A可衰减该收到信号。

终端A可执行AGC以获得ADC输入信号的目标功率电平。对于AGC而言，(i)如果输入功率电平低于目标功率电平，则终端A可增大接收机增益，或者(ii)如果输入功率电平高于目标功率电平，则终端A可减小接收机增益。

在一个方面，终端A可基于收到OFDM码元的循环前缀来执行AGC以获得要用于有用部分的接收机增益。相同的发射信号既存在于循环前缀中也存在于有用部分中。该循环前缀因此可被用作训练区间，在其中功率能被测量并被用来确定接收机增益。

图6示出了在终端A处为收到OFDM码元执行AGC的设计。收到OFDM码元可以由不同发射机在一个码元周期中所发射的OFDM码元构成。所发射的OFDM码元可以不同的增益和传播延迟抵达终端A。

终端A可能例如基于从基站所获得的时基信息来获悉收到OFDM码元的开始。终端A可放置大小为N的FFT窗，以使得该FFT窗始于有用部分的开头或者接近循环前缀的末尾。终端A可处理FFT窗中的N个采样以恢复由发射机发送的调制码元。

终端A可基于AGC窗内的L个采样来执行AGC，而AGC窗可以在FFT窗之前，正如图6中所示的那样。一般而言，用于AGC的采样数(L)可以是循环前缀中的C个采样的全部或子集。在一种设计中，终端A可跳过循环前缀中的前S个采样并且可避免将该S个采样用于AGC。该前S个采样可能包含来自近旁发射机的具有短传播延迟的发射信号，而后续采样可能包含来自终端A的检测范围内的全部或许多发射机的发射信号。S可基于各种因素来选择，诸如网络中的预期延迟张开、每个采样的历时、等等。在一种设计中，S可以是固定值，例如，S＝4。在另一种设计中，S可以是可配置的值，该可配置的值可以取决于FFT大小、循环前缀长度、等等。对于这两种设计而言，AGC窗可以覆盖FFT窗开始之前的采样S+1到S+L。

终端A可以如以下所描述的那样确定收到OFDM码元的初始接收机增益g_初始。终端A可在收到OFDM码元的开头应用此初始接收机增益。在一种设计中，终端A可如下来测量AGC窗中的L个采样的功率：

$P_{\mathrm{CP}}=\frac{1}{L}\·\underset{n=S+1}{\overset{S+L}{\mathrm{\Σ}}}{I}_n^2+Q_n^2,$ 式(1)

其中I_n和Q_n是第n个采样的同相和正交分量，并且

P_CP是循环前缀中的采样的测得功率。

术语“功率”和“能量”常被可互换地使用。

通过丢弃循环前缀中的前S个采样，接下来L个采样的测得功率P_CP就可以是对有用部分的功率更准确的估计。在另一种设计中，终端A可将每个采样的功率计算为

并且可例如用有限冲激响应(FIR)滤波器或无限冲激响应(IIR)滤波器来对采样功率进行滤波。终端A可将最后一个采样S+L的经滤波的功率值用作测得功率。终端A还可以按其他方式来测量循环前缀中的采样的功率。

在一种设计中，终端A可如下基于测得功率来调整接收机增益：

式(2)

其中P_目标是收到OFDM码元的目标功率，并且

g_调整是经调整的接收机增益。

在式(2)中所示的设计中，终端A可调整接收机增益，以使得在应用了经调整的接收机增益的情况下，AGC窗中的采样的功率处在目标功率。终端A可将经调整的接收机增益用于收到OFDM码元中的其余采样。

在另一种设计中，终端A可迭代地测量循环前缀中的采样的功率并调整接收机增益。终端A可获得每个采样或每个采样集合的测得功率。终端A可将测得功率比对目标功率并且(i)如果测得功率低于目标功率则可增大接收机增益或者(ii)如果测得功率高于目标功率则可减小接收机增益。

在又一种设计中，终端A可执行削波检测并且可调整接收机增益以获得合意的ADC输入信号电平。终端A可对用于AGC的L个采样中被ADC削波(或即高于阈值)的采样的数目进行计数。如果所发射的信号具有正弦波形，那么终端A能够基于被ADC削波(或即超过阈值)的采样的数目来估计信号峰值。终端A可随后调整接收机增益，以使得该信号峰值不会被ADC削波。终端A可存储接收机增益与被削波采样数目的对照表。此表中的条目可以基于计算机模拟、经验测量等来确定。终端A可将计出的被削波采样数目提供给该表并且可从该表中获得经调整的接收机增益。当波形已知(例如，正弦)时以及还有在波形为伪随机时，可以使用基于削波检测的AGC。

终端A还可基于循环前缀以其他方式来调整接收机增益。一般而言，终端A可基于循环前缀中的采样来确定一个或更多个度量(例如，测得功率、被削波采样数目、等等)。终端A可随后基于这个(些)度量来调整接收机增益。

在一种设计中，终端A可将经调整的接收机增益g_调整用于收到OFDM码元的整个有用部分，正如图6中所示的那样。在另一种设计中，终端A可继续测量有用部分中的采样的功率并且可用测得功率来更新接收机增益。

图6示出了用于一个收到OFDM码元的AGC。终端A可获得收到OFDM码元序列。终端A可取决于收到OFDM码元的内容以不同的方式来对该OFDM码元序列执行AGC。

图7A示出了对收到码元1到R的序列执行AGC的设计，其中R可以是任何整数值。在此设计中，收到OFDM码元可包含来自相同发射机集合的信号。终端A可确定初始接收机增益g_初始1并可在第一OFDM码元的开头应用此接收机增益。终端A可测量第一OFDM码元的循环前缀中(例如，在丢弃了前S个采样之后)的采样的功率并可获得测得功率P_CP1。终端A可随后基于测得功率P_CP1来调整接收机增益(例如，正如式(2)中所示的那样)并可将经调整的接收机增益g_调整1用于第一OFDM码元的有用部分。

在一种设计中，终端A可将经调整的接收机增益g_调整1用于所有其余的收到OFDM码元(未在图7A中示出)。在另一种设计中，终端A可为每个后续的收到OFDM码元更新接收机增益(正如图7A中所示的那样)。终端A可在循环前缀的开头(未在图7A中示出)或者在每个后续OFDM码元的有用部分的开头(正如图7A中所示的那样)更新接收机增益。终端A可测量第一OFDM码元的有用部分和第二OFDM码元的循环前缀的功率并可获得测得功率P₂。终端A可随后基于测得功率P₂来更新接收机增益并可对第二OFDM码元的有用部分应用经更新的接收机增益g_调整2。终端A可对每个后续的OFDM码元重复该过程。

终端A可以用各种方式来测量收到OFDM码元中的采样的功率。在一种设计中，终端A可计算每个采样的功率并可对这些采样的能量进行滤波。在每个更新时刻，终端A可将最新的经滤波的功率值用来更新接收机增益。在另一种设计中，终端A可在每当接收机增益被更新时重新开始功率测量，并可获得从上个更新时刻至当前更新时刻的测量期的测得功率。终端A可随后将该测得功率用来更新接收机增益。终端A还可以用其他方式为图7A中的收到OFDM码元测量功率并更新接收机增益。

图7B示出了为收到OFDM码元序列执行AGC的另一种设计。在此设计中，每个收到OFDM码元可包含来自不同的发射机集合的信号。终端A可对第一OFDM码元确定并应用初始接收机增益g_初始1。终端A可测量第一OFDM码元的循环前缀中(例如，在丢弃了前S个采样之后)的采样的功率并可获得测得功率P_CP1。终端A可随后基于测得功率P_CP1来调整接收机增益并可对第一OFDM码元的有用部分应用经调整的接收机增益g_调整1。

终端A可为每个后续的OFDM码元重复该过程。终端A可对每个收到OFDM码元确定并应用初始接收机增益g_初始n。终端A可基于收到OFDM码元的循环前缀的测得功率来调整接收机增益并可将经调整的接收机增益g_调整n用于其余的收到OFDM码元。终端A可独立地对序列中的每个收到OFDM码元执行AGC。

终端A可以用各种方式来为收到OFDM码元确定初始接收机增益。在一种设计中，终端A可将初始接收机增益设置成预定值，例如，高接收机增益、中接收机增益、低接收机增益、等等。在另一种设计中，终端A可基于预期在码元周期中接收到的发射机的收到功率电平来设置初始接收机增益。在又一种设计中，终端A可具有不同接收机增益的模式并且可循环遍历该模式。终端A可将初始接收机增益设置成该模式中可适用的接收机增益。终端A还可以按各种方式来设置初始接收机增益。

图8示出了对等方发现信号的具有时频跳跃的示例传输。对等方发现帧可横跨多个时隙并且可被分成资源块。每个资源块可覆盖一个时隙里的一个或更多个副载波的集合。一般而言，对等方发现帧可包括由Q个时隙中的P个副载波集合形成的P*Q个资源块。在图8中所示的示例中，P＝3，Q＝3，且对等方发现帧包括由3个时隙1、2和3中的3个副载波集合1、2和3形成的9个资源块。9个终端1到9可在每个对等方发现帧中的9个资源块上传送其自己的等方发现信号。在图8中，每个资源块(p，q)具有标签k，该标签k指示将该资源块用于对等方发现信号的终端，其中p∈{1，2，3}、q∈{1，2，3}并且k∈{1，...，9}。例如，终端5使用对等方发现帧t中的资源块(2，2)、对等方发现帧t+1中的资源块(3，1)，以及对等方发现帧t+2中的资源块(1，3)。

终端A可测量对等方发现帧t中来自终端1到9的对等方发现信号的收到功率电平。终端A可以有能力基于已知的跳跃函数和已知的帧时基来探明每个对等方终端在对等方发现帧t+1中使用的资源块。终端A可如下基于终端1到9的测得收到功率电平来计算对等方发现帧t+1中的每个时隙的预测收到功率电平。

P_PRE，1(t+1)＝P_RX，1(t)+P_RX，5(t)+P_RX，9(t)，式(2a)

P_PRE，2(t+1)＝P_RX，3(t)+P_RX，4(t)+P_RX，8(t)，以及式(3b)

P_PRE，3(t+1)＝P_RX，2(t)+P_RX，6(t)+P_RX，7(t)，式(3c)

其中P_RX，k(t)是对等方发现帧t中来自对等方终端k的对等方发现信号的收到功率电平，并且

P_PRE，q(t+1)是对等方发现帧t+1中时隙q的预测收到功率电平。

终端A可如下来确定对等方发现帧t+1中的每个时隙的初始接收机增益：

式(4)

其中P_{PDS_目标}是对等方发现信号的目标功率电平，并且

g_{初始，PDS，q}(t+1)是对等方发现帧t+1中时隙q的初始接收机增益。

终端A可获得对等方发现帧t+1中每个时隙的初始接收机增益。每个时隙的初始接收机增益可以取决于预期在该时隙中接收到的对等方终端的收到功率电平，例如，正如方程组(3)中所示的那样。每个时隙的初始接收机增益可以如此以使得在由初始接收机增益进行缩放之后，该时隙的总收到功率电平处在或者接近目标功率电平。

如图8中所示，每个时隙可包括W个码元周期。相同的终端集合可在一个时隙的所有W个码元周期中传送自己的对等方发现信号。终端A可以如以上对图7A所描述的那样对每个时隙中的这W个收到OFDM码元执行AGC。

图9示出了快速寻呼信号的示例传输。寻呼帧可包括QPCH子帧和PCH子帧。QPCH子帧可横跨多个(例如，5个)码元周期并且可被分成资源元素。每个资源元素可覆盖一个码元周期里的一个或更多个副载波的集合。每个终端在每个QPCH子帧中可被指派唯一性资源元素。所指派的资源元素可以是静态的(未在图9中示出)或者可以在QPCH子帧到QPCH子帧间跳跃(正如图9中所示的那样)。给定的终端X可以通过(i)在指派给终端A的资源元素上发送快速寻呼信号以及(ii)在接下来的PCH子帧中向终端A发送寻呼信号，从而来寻呼终端A。

在图9中未示出的一种设计中，终端A可使用固定的初始接收机增益来接收来自对等方终端的快速寻呼信号。此固定的初始接收机增益可以是低接收机增益、中接收机增益、高接收机增益、等等。

在图9中所示的另一种设计中，终端A可对不同的QPCH子帧使用不同的初始接收机增益。终端A可具有不同接收机增益的模式并且可循环遍历该模式并为每个QPCH子帧选择初始接收机增益。在图9中所示的示例中，该模式包括低、中、和高接收机增益。终端A可将低初始接收机增益用于QPCH子帧t，随后将中初始接收机增益用于QPCH子帧t+1，随后将高初始接收机增益用于QPCH子帧t+2，随后回来将低初始接收机增益用于QPCH子帧t+3、等等。

对于这两种设计而言，其他终端可以知道由终端A用于每个QPCH子帧的初始接收机增益。每个终端还可以知道从该终端至终端A的路径损耗。给定的终端X可以(i)选择恰适的QPCH子帧以将快速寻呼信号发送给终端A以及(ii)基于从终端X至终端A的路径损耗、QPCH子帧的初始接收机增益以及目标输入功率电平来计算快速寻呼信号的发射功率电平。

终端A可处理包含自己在每个QPCH子帧中获得指派的资源元素的收到OFDM码元。收到OFDM码元的收到功率电平可以取决于(i)是否已在指派给终端A的资源元素中向终端A发送快速寻呼信号以及(ii)是否已在其他资源元素中向其他终端发送快速寻呼信号。终端A可基于以上所描述的设计之一来选择初始接收机增益。终端A可如以上针对图6所描述的那样为收到OFDM码元执行AGC。终端A可测量循环前缀中的采样的功率，基于测得功率来调整接收机增益，以及将经调整的接收机增益用于有用部分。

终端A可在自己在QPCH子帧中获得指派的资源元素上检测快速寻呼信号。终端A可随后处理相关联的PCH子帧以检测发送给终端A的寻呼信号。终端A可将为QPCH子帧所获得的经调整的接收机增益用作PCH子帧的初始接收机增益。在包含指派给终端A的资源元素的OFDM码元中传送快速寻呼信号的终端的集合可以不同于在PCH子帧中传送寻呼信号的终端的集合。另外，PCH子帧可被分成多个资源元素，并且不同的终端可在PCH子帧中的资源元素的不同子集上传送自己的寻呼信号。终端A可以因此为PCH子帧中的收到OFDM码元执行AGC，例如，正如图7A或7B所示的那样。

终端A可在PCH子帧中接收寻呼信号并且此后可在话务帧中接收控制信息和数据。在一种设计中，终端A可将为PCH子帧所获得的经调整的接收机增益用作话务帧的初始接收机增益。

话务控制信道可以在多个码元周期中发送。在一种设计中，不同的终端集合可以在每个码元周期中在话务控制信道上发送控制信息。在此情形中，终端A可独立地对话务控制信道的每个收到OFDM码元执行AGC，例如，正如图7B中所示的那样。

数据信道可在多个时隙中发送，并且每个时隙可覆盖多个码元周期。在一种设计中，在每个时隙里仅一个终端可在数据信道上发送数据。在另一种设计中，多个终端可在相同的时隙中在数据信道上并发地发送数据。对于这两种设计而言，终端A均可对时隙中的收到OFDM码元执行AGC，例如，正如图7A或7B所示的那样。

本文中所描述的AGC技术可以提供某些优点。第一，可以基于已经为每个基于OFDM的码元传送的循环前缀来执行AGC。不需要额外的开销(例如，在基于OFDM的码元前面不需要前同步码)以支持AGC。第二，可以支持对来自不同发射机的信号的高效率复用。例如，不同的发射机集合可在连贯的基于OFDM的码元中发送信号，例如，为QPCH和话务控制信道发送信号。可以为每个基于OFDM的码元执行AGC以针对在该基于OFDM的码元中进行传送的发射机的集合获得良好的接收性能。

图10示出了由接收机来执行AGC的过程1000的设计，该接收机可以是终端、基站、或其他某个实体的一部分。接收机可以接收包括循环前缀和有用部分的第一基于OFDM的码元(例如，OFDM码元或SC-FDM码元)(框1012)。接收机可以基于初始接收机增益来缩放(例如，放大或衰减)该第一基于OFDM的码元(框1014)。接收机可在该第一基于OFDM的码元的循环前缀的基础上调整初始接收机增益以获得经调整的接收机增益(框1016)。接收机可以在该第一基于OFDM的码元的有用部分之前应用经调整的接收机增益(框1018)。接收机可以随后处理该有用部分以恢复由至少一个发射机发送的至少一个信号(框1020)。

接收机可以选择初始接收机增益并且在该第一基于OFDM的码元的开头应用此初始接收机增益。在一种设计中，接收机可以标识预期在第一基于OFDM的码元中发射的至少一个发射机，例如，正如图8中所示的那样。接收机可以在至少一个先前的基于OFDM的码元中接收自每个发射机的信号的基础上确定该发射机的收到功率电平。接收机可以基于每个发射机的收到功率电平来确定预测收到功率电平并且可基于该预测收到功率电平来确定初始接收机增益，例如，正如式(4)中所示的那样。在另一种设计中，接收机可以通过循环遍历不同接收机增益的模式来选择初始接收机增益，例如，正如图9中所示的那样。在又一种设计中，接收机可以将初始接收机增益设置成预定值，例如高、中、或低接收机增益。接收机还可以用其他方式来选择初始接收机增益。

在框1016中，接收机可以按各种方式来调整初始接收机增益。在一种设计中，接收机可以测量第一基于OFDM的码元的循环前缀中的采样集合的功率。该采样集合可以排除循环前缀中预定数目个最早的采样，例如，正如图6中所示的那样。接收机可以在该第一基于OFDM的码元的测得功率和目标功率的基础上调整初始接收机增益，例如，正如式(2)中所示的那样。在另一种设计中，接收机可以对采样集合当中功率超过阈值的采样的数目进行计数。接收机可以随后基于功率超过阈值的采样的数目来调整初始接收机增益。接收机还可以用各种方式来调整初始接收机增益。

接收机可接收跟随在第一基于OFDM的码元之后的第二基于OFDM的码元。在一种设计中，第一和第二基于OFDM的码元可以具有相同的发射机集合，例如，正如图7A中所示的那样。接收机可以在该第一基于OFDM的码元的经调整的接收机增益的基础上确定第二接收机增益。例如，接收机可在该第一基于OFDM的码元的有用部分和/或第二基于OFDM的码元的循环前缀的基础上更新经调整的接收机增益。接收机可随后基于第二接收机增益来缩放第二基于OFDM的码元。第一和第二基于OFDM的码元可以属于对等方发现信道、数据信道、等等。

在另一种设计中，第一和第二基于OFDM的码元可以潜在地具有不同的发射机集合，例如，正如图7B中所示的那样。接收机可以基于第二初始接收机增益来缩放第二基于OFDM的码元，该第二初始接收机增益可以基于以上所描述的设计中的任何设计来确定。接收机可以基于该第二基于OFDM的码元的循环前缀来调整第二初始接收机增益以获得第二经调整的接收机增益。接收机可以随后在第二基于OFDM的码元的有用部分之前应用第二经调整的接收机增益。第一和第二基于OFDM的码元可以属于话务控制信道、快速寻呼信道、寻呼信道、等等。

图11示出了用于执行AGC的装置1100的设计。装置1100包括用于接收具有循环前缀和有用部分的基于OFDM的码元的模块1112，用于基于初始接收机增益来缩放该基于OFDM的码元的模块1114，用于在该基于OFDM的码元的循环前缀的基础上调整初始接收机增益以获得经调整的接收机增益的模块1116，用于在该基于OFDM的码元的有用部分之前应用经调整的接收机增益的模块1118，以及用于处理有用部分以恢复由至少一个发射机发送的至少一个信号的模块1120。图11中的模块可包括处理器、电子器件、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器等，或其任何组合。

图12示出了作为图1中无线网络100里的两个终端的终端120a和120b的设计的框图。在此设计中，终端120a装备有U个天线1234a到1234u，并且终端120b装备有V个天线1252a到1252v，其中一般U≥1且V≥1。

在终端120a处，发射处理器1220可以接收来自数据源1212的数据和/或来自控制器/处理器1240的控制信息。控制信息可包括要在图3中所示的任何信道中发送的信息。发射处理器1220可以分别处理(例如，编码、交织、以及调制)数据和控制信息并提供数据码元和控制码元。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器1230可在适用的场合对数据码元、控制码元、和/或导频码元执行空间处理(例如，预编码)，并且可将U个输出码元流提供给U个调制器(MOD)1232a到1232u。每个调制器1232可以处理各自的输出码元流(例如，针对OFDM、SC-FDM等)以获得输出采样流。每个调制器1232可以进一步处理(例如，转换到模拟、放大、滤波、以及上变频)输出采样流以获得射频(RF)信号。来自调制器1232a到1232u的U个RF信号可以分别经由U个天线1234a到1234u被发射。

在终端120b处，天线1252a到1252v可接收来自终端120a的RF信号，并且可将收到信号分别提供给解调器(DEMOD)1254a到1254v。每个解调器1254可调理(例如，滤波、放大、下变频、以及数字化)各自的收到信号以获得收到采样。每个解调器1254可进一步处理收到采样(例如，针对OFDM、SC-FDM等)以获得收到码元。MIMO检测器1256可获得来自所有V个解调器1254a到1254v的收到码元，在适用的场合对这些收到码元执行MIMO检测，并提供检出码元。接收处理器1258可以处理(例如，解调、解交织、以及解码)这些检出码元，将经解码数据提供给数据阱1260，以及将经解码控制信息提供给控制器/处理器1280。

在终端120b处，来自数据源1262的数据和来自控制器/处理器1280的控制信息可由发射处理器1264处理，在适用的场合由TX MIMO处理器1266预编码，由调制器1254进一步处理，并经由天线1252发射。在终端120a处，来自终端120b的RF信号可被天线1234接收到，由解调器1232处理，在适用的场合由MIMO检测器1236检测，并由接收处理器1238进一步处理以获得经解码的由终端120b发射的数据和控制信息。

控制器/处理器1240和1280可以分别指导终端120a和120b处的操作。控制器/处理器1240和1280各自还可执行或指导图10中的过程1000和/或本文中所描述的技术的其他过程。存储器1242和1282可以存储分别用于终端120a和120b的数据和程序代码。解调器1232和1254可以基于收到OFDM码元的循环前缀来执行AGC，正如以上所描述的那样。

本领域技术人员将可理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

技术人员将进一步领会，结合本文公开所描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类设计决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。

结合本文公开描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文公开描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或更多个示例性设计中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用来携带或存储指令或数据结构形式的合需程序代码手段且能由通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)通常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。上述的组合应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供前面对本公开的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本公开。对本公开的各种改动对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖特征一致的最广范围。

Claims (30)

1.一种用于无线通信的方法，包括：

接收第一基于正交频分复用(OFDM)的码元，所述第一基于OFDM的码元包括循环前缀和有用部分；

基于初始接收机增益来缩放所述第一基于OFDM的码元；以及

在所述第一基于OFDM的码元的所述循环前缀的基础上调整所述初始接收机增益。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述第一基于OFDM的码元的有用部分之前应用所述经调整的接收机增益；以及

处理所述有用部分以恢复由至少一个发射机发送的至少一个信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整初始接收机增益包括：

测量所述第一基于OFDM的码元的所述循环前缀中的采样集合的功率，以及

基于所测得的功率来调整所述初始接收机增益。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初始接收机增益是进一步基于所述第一基于OFDM的码元的目标功率来调整的。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采样集合排除所述循环前缀中预定数目个最早的采样。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整初始接收机增益包括：

对所述第一基于OFDM的码元的所述循环前缀内的采样集合中功率超过阈值的采样的数目进行计数，以及

基于功率超过所述阈值的采样的数目来调整所述初始接收机增益。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

选择所述初始接收机增益；以及

在所述第一基于OFDM的码元的开头应用所述初始接收机增益。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述选择初始接收机增益包括：

标识预期在所述第一基于OFDM的码元中发射的至少一个发射机，以及

基于对所述至少一个发射机预测的收到功率电平来确定所述初始接收机增益。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述选择初始接收机增益还包括：

在至少一个先前的基于OFDM的码元中接收自所述至少一个发射机中的每一个发射机的信号的基础上确定该发射机的收到功率电平，以及

基于所述至少一个发射机中的每个发射机的所述收到功率电平来确定所述预测的收到功率电平。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述选择初始接收机增益包括通过循环遍历不同接收机增益的模式来选择所述初始接收机增益。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述选择初始接收机增益包括将所述初始接收机增益设置成预定值。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收跟随在所述第一基于OFDM的码元之后的第二基于OFDM的码元，所述第一和第二基于OFDM的码元具有相同的发射机集合；

在所述第一基于OFDM的码元的所述经调整的接收机增益的基础上确定第二接收机增益；以及

基于所述第二接收机增益来缩放所述第二基于OFDM的码元。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述确定第二接收机增益包括在所述第一基于OFDM的码元的所述有用部分以及所述第二基于OFDM的码元的所述循环前缀中的至少一者的基础上更新所述经调整的接收机增益以获得所述第二接收机增益。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一和第二基于OFDM的码元属于对等方发现信道或者数据信道。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

接收跟随在所述第一基于OFDM的码元之后的第二基于OFDM的码元，所述第一和第二基于OFDM的码元潜在地具有不同的发射机集合；

基于第二初始接收机增益来缩放所述第二基于OFDM的码元；以及

在所述第二基于OFDM的码元的循环前缀的基础上调整所述第二初始接收机增益。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一和第二基于OFDM的码元属于话务控制信道、快速寻呼信道、或者寻呼信道。

17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基于OFDM的码元包括OFDM码元或者单载波频分复用(SC-FDM)码元。

18.一种用于无线通信的装置，包括：

至少一个处理器，配置成接收包括循环前缀和有用部分的第一基于正交频分复用(OFDM)的码元，基于初始接收机增益来缩放所述第一基于OFDM的码元，以及在所述第一基于OFDM的码元的循环前缀的基础上调整所述初始接收机增益。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理器被配置成测量所述第一基于OFDM的码元的所述循环前缀中的采样集合的功率，以及基于所测得的功率来调整所述初始接收机增益。

20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理器被配置成标识预期在所述第一基于OFDM的码元中发射的至少一个发射机，基于对所述至少一个发射机预测的收到功率电平来确定所述初始接收机增益，以及在所述第一基于OFDM的码元的开头应用所述初始接收机增益。

21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理器被配置成通过循环遍历不同接收机增益的模式来选择所述初始接收机增益，以及在所述第一基于OFDM的码元的开头应用所述初始接收机增益。

22.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理器被配置成接收跟随在所述第一基于OFDM的码元之后的第二基于OFDM的码元，所述第一和第二基于OFDM的码元具有相同的发射机集合；基于所述第一基于OFDM的码元的所述经调整的接收机增益来确定第二接收机增益；以及基于所述第二接收机增益来缩放所述第二基于OFDM的码元。

23.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述至少一个处理器被配置成接收跟随在所述第一基于OFDM的码元之后的第二基于OFDM的码元，所述第一和第二基于OFDM的码元潜在地具有不同的发射机集合；基于第二初始接收机增益来缩放所述第二基于OFDM的码元；以及在所述第二基于OFDM的码元的循环前缀的基础上调整所述第二初始接收机增益。

24.一种用于无线通信的设备，包括：

用于接收包括循环前缀和有用部分的第一基于正交频分复用(OFDM)的码元的装置；

用于基于初始接收机增益来缩放所述第一基于OFDM的码元的装置；以及

用于在所述第一基于OFDM的码元的所述循环前缀的基础上调整所述初始接收机增益的装置。

25.如权利要求24所述的设备，其特征在于，所述用于调整初始接收机增益的装置包括

用于测量所述第一基于OFDM的码元的所述循环前缀中的采样集合的功率的装置，以及

用于基于所测得的功率来调整所述初始接收机增益的装置。

26.如权利要求24所述的设备，其特征在于，还包括：

用于标识预期在所述第一基于OFDM的码元中发射的至少一个发射机的装置，以及

用于基于对所述至少一个发射机预测的收到功率电平来确定所述初始接收机增益的装置；以及

用于在所述第一基于OFDM的码元的开头应用所述初始接收机增益的装置。

27.如权利要求24所述的设备，其特征在于，还包括：

用于通过循环遍历不同接收机增益的模式来选择所述初始接收机增益的装置，以及

用于在所述第一基于OFDM的码元的开头应用所述初始接收机增益的装置。

28.如权利要求24所述的设备，其特征在于，还包括：

用于接收跟随在所述第一基于OFDM的码元之后的第二基于OFDM的码元的装置，所述第一和第二基于OFDM的码元具有相同的发射机集合；

用于在所述第一基于OFDM的码元的所述经调整的接收机增益的基础上确定第二接收机增益的装置；以及

用于基于所述第二接收机增益来缩放所述第二基于OFDM的码元的装置。

29.如权利要求24所述的设备，其特征在于，还包括：

用于接收跟随在所述第一基于OFDM的码元之后的第二基于OFDM的码元的装置，所述第一和第二基于OFDM的码元潜在地具有不同的发射机集合；

用于基于第二初始接收机增益来缩放所述第二基于OFDM的码元的装置；以及

用于在所述第二基于OFDM的码元的所述循环前缀的基础上调整所述第二初始接收机增益的装置。

30.一种计算机程序产品，包括：

计算机可读介质，包括：

用于使至少一台计算机接收包括循环前缀和有用部分的基于正交频分复用(OFDM)的码元的代码；

用于使所述至少一台计算机基于初始接收机增益来缩放所述基于OFDM的码元的代码，以及

用于使所述至少一台计算机在所述基于OFDM的码元的所述循环前缀的基础上调整所述初始接收机增益的代码。

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