CN102362444A - 用于正交频分多路复用系统中的天线切换分集的设备与方法 - Google Patents

用于正交频分多路复用系统中的天线切换分集的设备与方法 Download PDF

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Abstract

用于天线切换分集的包括编码在计算机存储媒体上的计算机程序的方法、系统及设备包含：识别OFDM符号周期的开始；从原始天线切换到替代天线；计算与所述原始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量；以及基于所述所计算的信号质量度量选择所述原始天线或所述替代天线以解调当前OFDM符号。在一个方面中，所述天线切换分集是基于符号率切换或块率切换，且作出对一者或另一者的选择。

Description

用于正交频分多路复用系统中的天线切换分集的设备与方法
根据35U.S.C.§119主张优先权
本专利申请案主张2009年2月1日申请的标题为“用于符号率天线切换分集的方法及设备(Method and Apparatus for Symbol Rate Antenna Switching Diversity)”的第61/148,971号临时申请案的优先权，且所述临时申请案转让给本案受让人，并特此以引用的方式明确地并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及无线通信系统中的天线切换分集。更明确地说，本发明涉及用于无线通信系统(例如，在正交频分多路复用(OFDM)系统中)的符号率或块率天线切换分集。
背景技术
无线通信系统将各种服务递送给与固定电信基础设施分离的移动用户。这些无线系统使用无线电发射来将移动用户装置与无线通信网路中(常常在蜂窝式几何结构中)的基站互连。基站又连接到移动交换中心，所述移动交换中心将前往及来自移动用户装置的连接路由到不同通信网路(例如，公共交换电话网络(PSTN)、因特网等)上的其它用户。以此方式，远离固定位点或在移动中的用户可接收多种通信服务(例如，话音电话、寻呼、消息接发、电子邮件、数据传送、视频、网络浏览等)。
因为基站与移动用户之间的无线互连使用射频，所以无线用户必须使用共用通信协议集合以共享分配给无线通信服务的稀缺无线电频谱。一个重要协议与用以将移动用户装置连接到无线通信网路的接入方法有关。各种接入方法包括频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)，以及正交频分多路复用(OFDM)。OFDM在陆上无线通信系统中日益流行，因为其多载波格式有助于多路径失真的补偿。OFDM利用在频域中间隔开的多个载波，使得在每一载波上调制的数据与其它数据正交(且因此独立于其它数据)。OFDM具有便于在发射器与接收器两者中经由非常高效的快速傅立叶变换(FFT)技术进行调制及解调的优点。
发明内容
揭示一种用于无线通信系统的天线切换分集的设备及方法。根据一个方面，一种用于天线切换分集的方法包含：识别OFDM符号周期的开始；从初始天线切换到至少一个替代天线；计算与所述初始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量；及基于所述所计算的信号质量度量选择所述初始天线或所述替代天线以解调当前或后续OFDM符号。
根据另一方面，一种用于天线切换分集的接收器包含处理器及存储器，所述存储器含有可由所述处理器执行以实施以下操作的程序代码：识别OFDM符号周期的开始；从初始天线切换到至少一个替代天线；计算与所述初始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量；及基于所述所计算的信号质量度量选择所述初始天线或所述替代天线以解调当前或后续OFDM符号。
根据另一方面，一种用于天线切换分集的设备包含：用于识别OFDM符号周期的开始的装置；用于从初始天线切换到至少一个替代天线的装置；用于计算与所述初始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量的装置；及用于基于所述所计算的信号质量度量选择所述初始天线或所述替代天线以解调当前或后续OFDM符号的装置。
根据另一方面，一种计算机可读媒体存储计算机程序，其中所述计算机程序的执行是用于：识别OFDM符号周期的开始；从初始天线切换到至少一个替代天线；计算与所述初始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量；及基于所述所计算的信号质量度量选择所述初始天线或所述替代天线以解调当前或后续OFDM符号。
本发明的可能的优点包括最低的硬件复杂性、在DSP中实施控制逻辑、通过未来的天线或RF硬件改进而并入改进的性能，以及双天线手持机终端的改进的市场价值。
应理解，所属领域的技术人员将从以下详细描述容易明白其它方面，在以下详细描述中借助于说明来展示及描述各种方面。应将图式及详细描述视为本质上为说明性的而并非为限制性的。
附图说明
图1为说明无线通信系统的实例的框图。
图2说明支持多个用户装置的实例无线通信系统。
图3说明实例OFDM符号时间线。
图4说明实例FLO超帧结构。
图5说明用于OFDM系统的符号率天线切换分集的实例框图。
图6说明实例符号率天线切换互动图。
图7说明符号率天线切换的实例流程图。
图8说明符号率天线切换的实例时间线。
图9说明块率天线切换的实例互动图。
图10说明在OIS或EOB之后的切换符号确定的实例流程图。
图11说明具有唤醒时间跟踪的实例时间线。
图12说明具有基于TPC的时序的实例时间线。
图13说明实例服务冲突情况。
图14说明在帧4(或在早退的情况下的帧3)之后编程切换符号索引的实例图。
图15说明实例RF监视时间线。
图16说明天线切换分集的实例流程图。
图17说明用于执行天线切换分集的过程的包含与存储器通信的处理器的装置的实例。
图18说明适合天线切换分集的装置的实例。
具体实施方式
下文结合附图而陈述的详细描述意在作为对本发明的各种方面的描述，且无意表示可实践本发明的仅有方面。本发明中所描述的每一方面仅作为本发明的实例或说明而提供，且不应被必定解释为比其它方面优选或有利。详细描述包括出于提供对本发明的全面理解的目的的特定细节。然而，对于所属领域的技术人员来说，将显而易见可在无这些特定细节的情况下实践本发明。在一些情况中，以框图形式展示众所周知的结构及装置，以便避免混淆本发明的概念。首字母缩写词及其它描述性术语可能仅为了方便及清晰起见而使用且无意限制本发明的范围。
虽然出于阐释的简单的目的将方法展示并描述为一系列动作，但将理解并了解，由于一些动作可根据一个或一个以上方面而以不同于本文中所展示并描述的次序的次序发生及/或与其它动作同时发生，所以方法并不受动作的次序限制。举例来说，所属领域的技术人员将理解并了解，可替代性地将方法表示为一系列相关状态或事件(例如，以状态图形式)。此外，可能并不需要所有所说明的动作来实施根据一个或一个以上方面的方法。
本文中所描述的技术可用于各种无线通信网路，例如码分多址(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。术语“网络”与“系统”常常可互换使用。CDMA网络可实施例如通用陆上无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带-CDMA(W-CDMA)及低码片速率(LCR)。Cdma2000涵盖IS-2000、IS-95及IS-856标准。TDMA网络可实施例如全球移动通信系统(GSM)等无线电技术。OFDMA网络可实施例如演进UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE 802.20、Flash-OFDM等无线电技术。UTRA、E-UTRA及GSM为通用移动电信系统(UMTS)的一部分。长期演进(LTE)为UMTS的使用E-UTRA的即将出现的版本。UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS及LTE描述于来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中。Cdma2000描述于来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中。这些各种无线电技术及标准是此项技术中已知的。
图1为说明两终端系统100的实例的框图。所属领域的技术人员将理解，图1中所说明的实例两终端系统100可实施于FDMA环境、OFDMA环境、CDMA环境、WCDMA环境、TDMA环境、SDMA环境或任何其它合适的无线环境中。
在一个方面中，两终端系统100包括接入节点101(例如，基站或节点B)及用户设备或UE 201(例如，用户装置)。在下行链路支路(leg)中，接入节点101(例如，基站或节点B)包括发射(TX)数据处理器A 110，其接受、格式化、译码、交错及调制(或符号映射)业务数据，且提供调制符号(例如，数据符号)。TX数据处理器A 110与符号调制器A 120通信。符号调制器A 120接受并处理数据符号及下行链路导频符号且提供符号流。在一个方面中，符号调制器A 120调制(或符号映射)业务数据，且提供调制符号(例如，数据符号)。在一个方面中，符号调制器A 120与提供配置信息的处理器A 180通信。符号调制器A 120与发射器单元(TMTR)A 130通信。符号调制器A 120对数据符号及下行链路导频符号进行多路复用，且将其提供给发射器单元A 130。
待发射的每一符号可为数据符号、下行链路导频符号或为零的信号值。可在每一符号周期中连续地发送所述下行链路导频符号。在一个方面中，对下行链路导频符号进行频分多路复用(FDM)。在另一方面中，对下行链路导频符号进行正交频分多路复用(OFDM)。在又一方面中，对下行链路导频符号进行码分多路复用(CDM)。在一个方面中，发射器单元A 130接收符号流并将符号流转换成一个或一个以上模拟信号，且进一步调节(例如，放大、滤波及/或上变频转换)所述模拟信号，以产生适合无线发射的模拟下行链路信号。接着经由天线140发射模拟下行链路信号。
在下行链路支路中，UE 201(例如，用户装置)包括天线210，其用于接收模拟下行链路信号，且将模拟下行链路信号输入到接收器单元(RCVR)B 220。在一个方面中，接收器单元B 220将模拟下行链路信号调节(例如，滤波、放大，及下变频转换)为第一“经调节”信号。接着对第一“经调节”信号进行取样。接收器单元B 220与符号解调器B 230通信。符号解调器B 230解调从接收器单元B 220输出的第一“经调节”且“经取样”信号(例如，数据符号)。所属领域的技术人员将理解，替代方案是在符号解调器B 230中实施取样过程。符号解调器B 230与处理器B 240通信。处理器B 240接收来自符号解调器B 230的下行链路导频符号，且对下行链路导频符号执行信道估计。在一个方面中，信道估计为表征当前传播环境的过程。符号解调器B 230从处理器B 240接收对下行链路支路的频率响应估计。符号解调器B 230对数据符号执行数据解调，以获得关于下行链路路径的数据符号估计。关于下行链路路径的数据符号估计为曾发射的数据符号的估计。符号解调器B 230还与RX数据处理器B 250通信。
RX数据处理器B 250从符号解调器B 230接收关于下行链路路径的数据符号估计，且(例如)解调(即，符号解映射)、解交错及/或解码关于下行链路路径的数据符号估计以恢复业务数据。在一个方面中，由符号解调器B 230及RX数据处理器B 250进行的处理分别与由符号调制器A 120及TX数据处理器A 110进行的处理互补。
在上行链路支路中，UE 201(例如，用户装置)包括TX数据处理器B 260。TX数据处理器B 260接受且处理业务数据以输出数据符号。TX数据处理器B 260与符号调制器D 270通信。符号调制器D 270接受数据符号，且将数据符号与上行链路导频符号进行多路复用，执行调制并提供符号流。在一个方面中，符号调制器D 270与提供配置信息的处理器B 240通信。符号调制器D 270与发射器单元B 280通信。
待发射的每一符号可为数据符号、上行链路导频符号或为零的信号值。可在每一符号周期中连续地发送所述上行链路导频符号。在一个方面中，对上行链路导频符号进行频分多路复用(FDM)。在另一方面中，对上行链路导频符号进行正交频分多路复用(OFDM)。在又一方面中，对上行链路导频符号进行码分多路复用(CDM)。在一个方面中，发射器单元B 280接收符号流并将符号流转换成一个或一个以上模拟信号，且进一步调节(例如，放大、滤波及/或上变频转换)所述模拟信号，以产生适合无线发射的模拟上行链路信号。接着经由天线210发射模拟上行链路信号。
来自UE 201(例如，用户装置)的模拟上行链路信号由天线140接收，且由接收器单元A 150处理以获得样本。在一个方面中，接收器单元A 150将模拟上行链路信号调节(例如，滤波、放大及下变频转换)为第二“经调节”信号。接着对第二“经调节”信号进行取样。接收器单元A 150与符号解调器C 160通信。所属领域的技术人员将理解，替代方案是在符号解调器C 160中实施取样过程。符号解调器C 160对数据符号执行数据解调，以获得关于上行链路路径的数据符号估计，且接着将上行链路导频符号及关于上行链路路径的数据符号估计提供给RX数据处理器A 170。关于上行链路路径的数据符号估计为曾发射的数据符号的估计。RX数据处理器A 170处理关于上行链路路径的数据符号估计以恢复由无线通信装置201发射的业务数据。符号解调器C 160还与处理器A 180通信。处理器A 180执行针对在上行链路支路上进行发射的每一作用中终端的信道估计。在一个方面中，多个终端可同时在上行链路支路上在其相应的所指派的导频子带集合上发射导频符号，其中所述导频子带集合可交错。
处理器A 180及处理器B 240可分别指导(即控制、协调或管理等)接入节点101(例如，基站或节点B)处及UE 201(例如，用户装置)处的操作。在一个方面中，处理器A 180或处理器B 240或处理器A 180与处理器B 240两者与用于存储程序代码及/或数据的一个或一个以上存储器单元(未图示)相关联。在一个方面中，处理器A 180或处理器B 240或处理器A 180与处理器B 240两者执行计算以分别得出上行链路支路及下行链路支路的频率及脉冲响应估计。
在一个方面中，两终端系统100为多址系统。对于多址系统(例如，频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、空分多址(SDMA)等)，多个终端同时在上行链路支路上进行发射，从而允许接入多个UE(例如，用户装置)。在一个方面中，对于多址系统，可在不同终端间共享导频子带。在用于每一终端的导频子带横跨整个操作频带(可能频带边缘除外)的情况下，使用信道估计技术。需要此种导频子带结构以获得针对每一终端的频率分集。
图2说明支持多个用户装置的实例无线通信系统290。在图2中，参考标号292A到292G指代小区，参考标号298A到298G指代基站(BS)或节点B，且参考标号296A到296J指代接入用户装置(又名用户设备(UE))。小区大小可变化。多种算法及方法中的任一者可用以调度系统290中的发射。系统290提供用于若干小区292A到292G的通信，所述小区292A到292G中的每一者可分别由对应基站298A到298G服务。
天线分集为无线电发射技术，其中在用户终端或基站处应用一个以上天线。为了改进性能，一些无线系统在发射器、接收器或发射器与接收器两者中使用天线分集。一种形式的天线分集被称为切换分集，其中某一处理逻辑决定在给定时间应使用若干可能的天线中的哪一者。处理逻辑可(例如)由在处理器上执行的软件或固件(例如，微处理器)来实施。在一些实施方案中，天线切换分集为最简单的分集技术。然而，必须实施处理逻辑以在用户终端中执行分集接收。
在一个实例中，无线通信系统将多播服务提供给用户装置。多播为从一个发射器同时到在一覆盖区域中的许多接收器的发射方法。多播标准的实例被称为MediaFLO(仅前向链路)。在一个方面中，MediaFLO物理层使用OFDM，在系统带宽上具有4096个载波，具有比其它系统高得多的数据容量。多播服务包括实时视频及音频流、非实时视频及音频剪辑、数据内容等。在一个实例中，MediaFLO OFDM符号时间为833.33μs，其由738.02μs的承载业务、3.06μs的窗口及92.25μs的循环前缀组成。在一个方面中，循环前缀为一OFDM符号的结尾在下一个OFDM符号的开始处的重复，以减轻多路径干扰。除4096个副载波的选项之外，MediaFLO系统还支持1024、2048及8192个副载波。在FLO中，对1024、2048、4096或8192个副载波的使用也称作具有1K、2K、4K及8K个载波。
图3说明实例OFDM符号时间线。在一个方面中，OFDM符号持续时间由三个相异时间部分组成：窗口化(windowed)保护间隔TWGI、平坦保护间隔TFGI，及有用符号间隔TU。在一个实例中，平坦保护间隔也被称为循环前缀(CP)间隔。在另一实例中，有用符号间隔也被称为FFT间隔。将这三个相异时间部分的总和表示为OFDM符号时间TS。
在一个方面中，OFDM符号时间由多个码片组成，所述多个码片中的每一者具有定义为取样频率的倒数的持续时间。举例来说，为5.55MHz的取样率等效于具有0.18μs的持续时间的码片。在一个实例中，对于5.55MHz取样率的情况，将以下值指派给OFDM符号的三个相异时间部分：
TWGI＝17个码片＝3.06μs(窗口化保护间隔)
TFGI＝512个码片＝92.25μs(循环前缀间隔)
TU＝4096个码片＝738.02μs(有用间隔)
--------------------------------------
TS＝4625个码片＝833.33μs(OFDM符号时间)。
在另一实例中，注意，对于5MHz的FLO带宽，CP内用于天线切换的可用时间增加。对于其它带宽及较短CP(256)，有必要通过将自动增益控制(AGC)快速获取周期编程到较低值来减小AGC获取时间，及/或增加DSP时钟率。
此外，在另一方面中，FLO超帧可由多个OFDM符号组成。图4说明实例FLO超帧结构。如图4中所说明，在一个实例中，对于6MHz的RF带宽的情况，FLO超帧由1200个OFDM符号组成。
在一个方面中，对于多播或广播OFDM通信系统，可将OFDM符号组织成若干个位群组(例如，帧)。另外，物理层包(PLP)可用李德-所罗门(RS或R-S)码进行编码，且跨越超帧中的帧而分配以利用衰退信道的时间分集。在一个方面中，在每一RS码块的持续时间内经历若干次信道实现，且因此，即使在一些包期间发生深度衰退，也可恢复包。然而，对于移动终端的较低速度(即，低多普勒扩展)，信道相干时间可能较长(与RS码块时间跨度相比较)，且信道可能缓慢地演进。因此，在RS码块内可得到很少时间分集。举例来说，在MediaFLO中，RS码块可横跨具有大致0.75秒的持续时间的四个帧。如果时间分集不足，那么另一形式的分集(例如，多天线接收分集)可改进系统性能。
在一个实例中，可使用两种基本形式的天线分集，即最大比率组合(MRC)及切换分集。MRC分集方案在每一载波基础上组合来自两个接收天线的信号，其将输出信号/噪声比(SNR)最大化。然而，MRC需要使用直达信道解码器的两个RF链及两个基带链。MRC分集可导致接收器设计中的过度复杂性。需要减轻信道衰退而无过高复杂性的较简单的空间分集方法。
天线切换分集仅需要天线开关及用于信号测量及天线选择的最小控制逻辑，以用于有效减轻信道衰退。本发明提议一种用于无线通信系统的符号率接收天线切换分集的硬件设计。
基线切换分集方案具有每多播逻辑信道(MLC)块一次的天线选择率且称作块率切换。在一个方面中，切换分集可通过选择具有较大RSSI(接收信号强度指示)的天线以用于解码(尤其是，例如，用于低多普勒状态，其中用于FLO中的李德-所罗门外码仅可利用非常有限的时间分集)来改进系统性能。切换分集可在一个RF及基带链上操作，且仅需要天线开关及用于天线选择的最小控制逻辑。控制逻辑可容易地且低成本地实施于数字信号处理器(DSP)中，具有很少的额外硬件要求。另外，可通过会减小天线之间的增益不平衡或相关性的未来天线或RF改进来改进切换分集性能。
因此，在一个方面中，切换分集可产生优于其它形式的分集的以下可能优点：
●最低硬件复杂性
●在DSP中实施控制逻辑
●通过未来天线或RF硬件改进而并入改进的性能
●双天线手持机终端的改进的市场价值
在一个方面中，较高天线切换/选择率在接收器处产生较多天线分集。最高天线切换率为每OFDM符号一次，且称作符号率切换。比符号率快的切换不合需要，因为这可破坏OFDM符号的FFT窗口内的样本，且造成显著的性能降级。
在一个实例中，在FLO系统中，时间滤波用以通过执行邻近OFDM符号的原始信道估计的加权平均来增强信道估计的质量。为了启用符号率天线切换，需要停用用于信道估计的时间滤波。如果跨越邻近OFDM符号而切换天线，那么主要天线与次要天线之间的不同衰退及增益差可造成信道估计中的混叠。
在一个实例中，对于块率切换方案，一个额外符号(或对于FLO 2K模式，为两个额外符号)专用于下一个MLC块之前的RSSI测量及天线选择。选择具有较大RSSI的天线用于整个随后MLC块的解码。在一个实例中，用于切换操作的时间裕量约略为4625个样本，或大致830μs。归因于较不严格的时间限制，可使用自动增益控制(AGC)获取的常规模式(例如，每更新周期256个样本)，且模拟电路的安定时间不会显著地影响时间预算。
在三个切换分集模式(即，每MLC块或块率切换、每符号或符号率切换，及单一天线或无切换)当中，在模式之间进行选择的算法也是重要的。在一个实例中，模式选择算法在DSP中运行，且基于来自其它块的输入数据(例如，多普勒估计)而作出选择。在一个实例中，概述用于模式选择的程序如下。
在一个方面中，可使用两个阈值：用于低多普勒限制的T1及用于高多普勒限制的T2。对于低多普勒(多普勒＜T1)，由于对于低多普勒始终启用时间滤波，所以块率切换分集可为有益的(归因于可用时间分集的缺乏)。对于T1＜多普勒＜T2，可能需要仅停用切换分集且使用主要天线，尤其是主要天线与次要天线之间存在增益差时。对于非常高的多普勒(多普勒＞T2)，可关闭时间滤波。因此，可启用符号率切换分集以获得最大天线分集增益。可选择阈值T1及T2，使得由天线切换与时间滤波的特定组合产生的总增益得到最大化。所述阈值视例如天线差、相关性、MLC持续时间、多路径衰退概况等因素而定。
图5说明用于OFDM系统的符号率天线切换分集的实例框图。在图5中，与常规接收器相比较的额外硬件组件为额外天线及选择所述两个天线中的任一者的天线开关。DSP块经由(例如)单线串行总线接口(SSBI)块控制天线开关。DSP还具有到DC偏移、数字可变增益放大器(DVGA)、干扰消除(IC)、第二数字可变增益放大器(DVGA)的双向连接，以用于各种功能性(例如，寄存器备份及恢复、RSSI计算等)。以虚线方框展示射频(RF)芯片。在一个实例中，对于FLO手持机，两个天线中的一者为专用主要FLO天线。另一FLO天线(次要天线)通常具有比主要天线小的增益，这是(例如)归因于形状因子限制或因为其是与CDMA接收器共享的。
来自切换分集的性能改进视许多因素而定，所述因素例如是天线切换模式(块率、符号率，无切换)、多普勒、信道延迟扩展及天线参数(主要天线与次要天线的增益差、相关性、天线开关的插入损耗)。
在一个实例中，可在DSP与处理器之间将功能性划分如下：
●DSP响应于经编程的OFDM符号的中断及每个OFDM符号的中断，且触发天线切换/选择的时间线。此步骤减少了归因于天线选择的时间敏感性质的中断响应等待时间。
●处理器管理经编程的OFDM符号的中断的编程，且调度OFDM符号索引(在所述索引处触发天线选择)。以此方式，DSP不需要与休眠及多频网络(MFN)协调天线切换，其当前在处理器中处置。
上文所描述的功能性划分的优点可为：处理器不需要知道由DSP块处置的切换分集的模式(符号率、块率，及无切换)。此外，DSP不需要知道MLC的位置及与休眠、MFN重新获取及越区切换，其当前由处理器处置。
本文中所描述的实例仅意在用于说明且无意限制本发明的范围或精神。在一个方面中，DSP块的所需功能性可包括以下各项中的一者或一者以上：
●计算用于天线切换的时间例项，且将其编程到硬件作为中断
●响应由硬件触发的各种中断
●备份且恢复寄存器
●经由SSBI块切换天线
●触发另一天线上的自动增益控制(AGC)获取
●读取AGC及DVGA寄存器且计算RSSI
符号率切换
在一个实例中，对于符号率天线切换，可在OFDM符号的循环前缀(CP)期间切换到当前未使用的另一天线且测量其RSSI。归因于CP的短持续时间(对于512CP 6MHz带宽，为92μs)，操作在时间上非常受限。首先，论述符号率切换所面临的时间线约束。接下来，论述对于这些约束的DSP解决方案。
在一个实例中，符号率天线切换/选择的基本操作如下。在OFDM符号的CP期间，DSP切换到当前未使用的天线(下文称作另一天线)且测量其RSSI。接着将此RSSI与在先前OFDM符号的结尾处作为正常AGC跟踪的一部分所获得的关于当前天线的RSSI进行比较。接着，将RSSI差计算为：
RSSI_Diff＝-(d_curr-d_other)*3.01/1024(dB)   等式(1)
其中d_curr及d_other为AGC及DVGA循环累加器(loop accumulator)的总和。如果RSSI_Diff＞0，那么选择当前天线。否则，选择另一天线。在等式(1)中，假定：当在两个天线上均测量到RSSI时，模拟增益状态相同。这是符号率切换的设计要求，稍后将对此进一步详细阐述。
在一个方面中，由于CP内的RSSI测量的时间受限性质，因此可在设计中考虑以下限制：
●限制1：
AGC获取更新速率—常规AGC/DVGA获取速率为每更新256个样本。理想的是，需要几个AGC/DVGA更新用于循环收敛以便得到准确的RSSI估计。显然，为了使这些更新适合CP(标称地，对于4K模式为512个码片，可为FFT大小的1/16、1/8、3/16、1/4)中，较快的AGC/DVGA获取模式是有必要的。
●限制2：
模拟增益安定时间—当AGC切换模拟增益状态时，新GS的安定时间为大致20μs(对于6MHz，为～110个样本)。在模拟GS转变瞬变期间，不可获得可靠的能量估计。在AGC/DVGA获取的常规模式中，在能量估计期间简单地忽略获取更新周期内的最初128个样本以避免此可能的瞬变。由于模拟GS转变对时间预算的影响，因此应在CP内的RSSI测量期间停用模拟GS转变。
●限制3：
与自动频率控制(AFC)更新的冲突—AFC使用CP的后半部分以用于频率循环更新。这还影响可用于切换分集的时间。
●限制4：
数据模式时间跟踪(DMTT)偏移—当DMTT在OFDM符号的开始处应用正时序偏移时(样本计数器经正调整)，用于天线切换操作的可用CP长度可减少。
●限制5：
在符号率切换中，可能仍需要获得关于多普勒及过多信道能量的估计以便选择其它切换模式。因此，对于基本时间滤波器的长度，天线需要为相同的。此限制仅在正于MLC期间进行多普勒及过多能量估计时存在。还可使用转变导频信道(TPC)及先前OFDM符号来估计过多能量及多普勒。在此情况下，不需要此限制。在一个实例中，DSP具有用于区分所述情形的旗标变量(命名为Switching_Mode(切换_模式))。具体地说，为0、1、2的此变量分别对应于无切换、块率切换及符号率切换。当执行多普勒估计时，天线切换的DSP调度应与基本多普勒估计同步，使得用于多普勒估计的信道估计应来自同一天线。
在一个实例中，可设计DSP以应对这些限制。举例来说，通过引入快速AGC/DVGA获取模式来解决限制1。
在另一实例中，对于限制2，DSP仅在当前模拟GS为零时触发符号率切换。即，LNA/混频器处在最高模拟增益，且天线馈入较弱。这是因为对于归因于高RSSI的其它增益状态，限制因素为依赖于信号的RF噪声下限。较强RSSI未必意味着较高的总SINR。此外，在此输入信号电平下，对于大部分FLO模式，甚至在无切换分集的情况下，解码也可为无错误的。
为了避免与模拟GS转变相关联的RF安定时间，要求在先前符号的结尾处不存在模拟增益状态转变，且模拟增益状态应在用于符号率天线切换/选择的操作中始终保持在零。这带来另一RF饱和问题：如果当前天线上的RSSI接近于GS转变点，且如果另一天线具有高几dB的RSSI，那么当选择另一天线时，迫使增益状态为零可使RF电路饱和。为了解决此问题，可仅在当前天线上的RSSI比GS 0的切换点(例如，-75dBm可用作默认值)低10dB以上时触发符号率天线切换。DSP可通过读取AGC/DVGA循环累加器来计算当前天线上的RSSI。
为了处理限制3、4，AFC跟踪、正DMTT更新及多普勒估计可与符号率天线切换互斥。对于多普勒估计，天线选择在用于多普勒估计的基本时间滤波器的长度内不应改变。为了分离AFC更新与天线切换，AFC可在三个OFDM符号中执行一次频率跟踪，且可针对每三个OFDM符号中的另两个符号触发天线切换/选择。对于DMTT更新，当在先前符号的结尾处存在正DMTT更新时，可停用符号率天线切换。
在切换模式选择中，以OFDM符号率测量两个天线上的RSSI也是所关注的。为此，每当不存在AFC及DMTT更新时，甚至当时间滤波器接通时，DSP也可触发CP内的RSSI测量。然而，DSP将不计算RSSI差且不切换用于数据解调的天线。
图6说明实例符号率天线切换互动图。如图6中所展示，DSP响应于每个OFDM符号的中断，且在满足切换准则时触发符号率天线切换。当样本计数器在符号边界处滚转时，触发每个OFDM符号的中断。在一个实例中，可通过以下伪码来描述详细DSP操作。
●DSP首先检查切换分集的操作模式。将所述模式存储在DSP变量Switching_Mode中。为0、1、2的此变量分别对应于无切换、块率切换及符号率切换。如果Switching_Mode变量等于2，那么DSP接着着手检查以下天线切换准则：
Figure BPA00001443333100131
准则1：DSP检查先前OFDM符号边界处是否存在正DMTT更新。
准则2：DSP检查先前OFDM符号的结尾处是否存在模拟增益切换。
Figure BPA00001443333100133
准则3：DSP读取当前OFDM符号索引，计算帧索引，且检查是否对此帧进行了多普勒估计。
Figure BPA00001443333100134
准则4：DSP检查是否对当前符号调度了AFC频率跟踪。可在经编程的OFDM符号的中断后即刻复位AFC跟踪的DSP调度，使得对于每一MLC块，全新地开始调度。
如果所有准则不成立(false)，那么DSP可执行以下操作：
●读取且备份AGC/DVGA循环累加器
●将当前AGC循环累加器(Accu_curr)与阈值进行比较
●如果(Accu_curr＞阈值)，那么这意味着RSSI低于阈值
○停用AFC更新。注意，如果不满足上述天线切换条件，那么DSP不应停用AFC更新，且AFC将针对当前符号继续更新频率累加器。
○仅备份用于当前天线及GS 0的DC偏移寄存器，切换天线且起动天线定时器。
○在定时器超时后，重新加载用于另一天线及GS 0的DC偏移寄存器
○使干扰消除(IC)复位
○启用AGC快速获取
在AGC快速获取结束时，可向DSP发出(fire)FAST_ACQ_DONE中断。DSP可执行以下操作：
●读取AGC/DVGA循环累加器
●将与当前天线的RSSI的RSSI差计算为：RSSI_diff＝AGC_accu_curr+DVGA2_accu_curr-(AGC_accu_other+DVGA_accu_other)(3A+1C～3R)
●如果(RSSI_diff＜0)，那么
○切换天线且起动天线定时器
○在定时器超时后，为当前天线重新加载用于GS 0的DC偏移寄存器
○重新加载AGC/DVGA2寄存器
○使IC复位
图7说明符号率天线切换的实例流程图。
在另一方面中，TDR(介于2μs与20μs之间，视DSP时钟率而定)为对硬件符号开始中断的DSP响应时间。TAL为大致1μs的天线切换等待时间。TDP(例如，大致5μs)为用于所需DSP处理的时间，所述DSP处理例如检查天线切换准则、在切换天线时备份及恢复DC偏移、AGC、DVGA2、IC寄存器。TACQ(256个样本，或大致46μs)为AGC/DVGA2快速获取时间。TAS(例如，大致10μs)对应于RSSI计算及天线选择所需的DSP循环。表1概述天线切换时间线等待时间的各种假定值。
表1
Figure BPA00001443333100141
在一个实例中，TDR+2TAL+2TDP+TACQ+TAS＜88μs，这适应CP持续时间的92μs裕量。在一个方面中，天线切换及选择所需的总时间裕量适合OFDM系统的循环前缀的持续时间。
注意，对于5MHz的FLO带宽，CP内用于天线切换的可用时间增加。对于8MHz带宽及较短CP(例如，256个样本)，可能有必要通过以较低值对AGC快速获取周期进行编程来减少AGC获取时间，且/或增加DSP时钟率。还注意，对于带宽与CP长度的某一极端组合，执行符号率切换也许是不可能的。在此情况下，可选择块率切换或无切换。
在一个方面中，DSP存储要求如下：
●跨越OFDM符号而持久不变的DSP存储如表2中所展示：
表2
Figure BPA00001443333100142
对于这些寄存器，DSP应保持其值，直到所述值被更新为止。
●可在每一RSSI测量及天线切换期间使用的DSP存储展示于表3中：
表3
    变量     注释
    AGC/DVGA寄存器值     仅用于当前天线
对于这些寄存器，其用于RSSI计算，且不需要跨越OFDM符号而保持。
在其它方面中，可将实施方案修改如下：
●对于DC偏移块，如果DC分量并不取决于天线选择，那么DC寄存器的备份及恢复可能是不必要的。如果是这种情况，那么将降低存储要求并减少DSP循环，且DSP不需要知晓当前天线索引，这也简化控制逻辑。
●在另一天线的RSSI测量期间，冻结IC系数而不是更新IC系数。
●可在加电后即刻用来自主要天线的那些值来初始化次要天线的DC偏移累加器。以此方式，当装置加电时，仅需要一次DC校准。
块率切换
在一个方面中，对于基线设计，使用在每一MLC块的开始处每MLC块一次的天线选择。在唤醒前同步码符号期间，将一个额外OFDM符号(或对于2K模式，为两个符号)专用于测量当前未选择的天线上的接收信号强度指示(RSSI)。如果到下一个MLC的间隙对于休眠模式来说不足，那么可将紧临下一个MLC之前的一个额外符号(或对于2K模式，为两个)专用于RSSI测量。在监视未使用的天线上的RSSI之后，可计算两个天线之间的RSSI差如下：
RSSI_Diff＝CalPoint(K1)-CalPoint(K2)-(d1-d2)*3.01/1024(dB)    等式(2)
其中K1为在第一天线上时的模拟增益状态，且K2为在第二天线上时的模拟增益状态，CalPoint(K1)及CalPoint(K2)为两个天线的用于其相应增益状态的对应校准点，且d1及d2分别为选择天线1及天线2时的AGC及DVGA累加器。在计算RSSI差之后，可选择具有较大RSSI的天线来接收随后的MLC块。
专用于RSSI测量的OFDM符号由经编程的OFDM符号的中断来指示，所述OFDM符号由处理器在MLC块结束时编程。注意，当启用时间滤波时，可执行块率天线切换。如果CP或FLO带宽组合使得符号率天线切换不可行，那么甚至在时间滤波器被停用时，也可选择块率切换。
图9说明块率天线切换的实例互动图。图9展示各种子系统(包括(例如)DSP、HW、AGC、SSBI及RF)间的互动。
在图9中，不同于符号率天线切换，DSP不需要检查AGC增益状态改变，且不会在经编程的OFDM符号的中断后即刻停用自动频率控制(AFC)更新。然而，如果在当前OFDM符号的开始处存在待决数据模式时间跟踪(DMTT)更新，那么AGC/DVGA获取及RSSI测量所需的时间裕量可受到影响。在一个实例中，DSP在触发天线切换之前仍检查DMTT更新旗标，与对于符号率切换所进行的一样。用于块率切换的AGC/DVGA获取为规则获取模式，其具有16个更新周期，每一周期具有256个样本。因此，DSP定时器在4096个OFDM样本中期满。在AGC/DVGA获取结束时的RSSI计算可涉及不同模拟增益状态。对于DC偏移寄存器备份及恢复，可备份及恢复24个DC累加器，因为在AGC/DVGA获取期间，模拟增益状态可改变。
以下部分提供在块率天线切换时间线中所需的DSP循环的估计。在经编程的OFDM符号的中断后，可即刻执行以下操作：
●DSP检查是否存在正DMTT偏移
●如果检查为假，那么
○读取且备份AGC/DVGA寄存器
○备份DC偏移寄存器
○切换天线且起动天线定时器
在天线切换定时器期满后：
●加载DC偏移寄存器
●使IC复位
●使AGC复位
在AGC_ACQ_DONE中断后，即刻：
●读取AGC/DVGA寄存器
●计算RSSI差
○RSSI_Diff＝CalPoint(K_curr)-CalPoint(K_other)-(d_curr-d_other)*3.01/1024(dB)，其中d_curr及d_other为用于两个天线的AGC及DVGA循环累加器的总和。在一个实例中，在加电时通过处理器来对校准点进行编程。
●如果(RSSI_Diff＞0)，那么
○切换天线且起动天线定时器
○在定时器期满之后，重新加载DC偏移寄存器
○重新加载AGC/DVGA2寄存器
○使IC复位
类似于符号率切换，如果DC偏移分量并不取决于天线选择，那么DC偏移寄存器备份及恢复可能是不必要的。
中断管理
在另一方面中，可经由两个中断来控制切换模式：programmed_OFDM_symbol(经编程_OFDM_符号)中断及every_OFDM_symbol(每个_OFDM_符号)中断。在一个方面中，处理器控制何时发出programmed_OFDM_symbol中断。对于块率切换，DSP使用programmed_OFDM_symbol中断来起始另一天线上的RSSI测量及天线切换，如上文所描述。对于符号率切换，DSP使用programmed_OFDM_symbol中断来对every_OFDM_symbol中断解除掩盖(unmask)，且通过every_OFDM_symbol中断来起始后续天线切换。另外，DSP在接收到块结尾(EOB)中断后即刻掩盖every_OFDM_symbol中断。此解除掩盖及掩盖确保了符号率切换限于其中存在MLC的OFDM符号，或限于靠近MLC的开始及结尾的OFDM符号。
因此，可管理两个中断如下：
●处理器编程OFDM符号索引(在所述索引处发出programmed_OFDM_symbol中断)。此符号索引称作切换符号索引。通常，切换符号为MLC块的开始之前的几个OFDM符号。
●如果距下一个MLC块的间隙对于具有切换符号索引来说太小，那么处理器还可命令DSP对every_OFDM_symbol中断解除掩盖。
●对于符号率切换模式(Antenna_switch_mode2(天线_切换_模式2))：
○DSP在接收到programmed_OFDM_symbol中断或用以对中断解除掩盖的处理器命令时对every_OFDM_symbol中断解除掩盖。
○如果启用多普勒估计，那么：
■DSP接着读取当前OFDM符号索引，计算帧索引，且检查对此帧是否完成用于第一CHAN_OBS_READY的处理。如果此不成立，那么DSP切换到主要天线以便增强对多普勒估计的接收。
○DSP在接收到EOB中断时掩盖every_OFDM_symbol中断。
中断管理的主体是在确定切换符号索引中。在另一方面中，注意，切换符号确定非常类似于休眠确定，且应尽可能地与休眠确定组合。另外，需要在由处理器进行的休眠计算中考虑额外切换符号。
在另一方面中，处理器可在以下事件之后确定切换符号索引：
1.从开销信息符号(OIS)接收到用于当前超帧的MLC位置。在一个实例中，此步骤是加电或在闲置周期之后激活流程时的开始点(除嵌入式OIS的丢失或MLC解码期间的新流程的激活之外)。如果处理局域OIS(LOIS)，那么在LOIS之后进行确定，否则，在广域OIS(WOIS)之后进行确定。
2.在接收到块结尾(EOB)中断时。当正在超帧中解码MLC时，处理器计算到当前超帧中的下一个MLC块的间隙且确定切换符号。这对于超帧中除了最后的EOB以外的所有EOB中断进行。如果至少一个MLC具有(16，14)R-S译码或无R-S译码，那么最后的EOB发生在帧4中。如果所有MLC具有(16，12)R-S译码，那么最后的EOB可能发生在帧3中，且推迟切换符号的确定，直到作出早退决策为止。
3.在帧3或帧4的结尾处。帧3或帧4的结尾指代在已耗尽所有物理层包(PLP)、已作出早退决策(在帧3中)、已获得下一个超帧中的所有MLC位置及已作出重新获取决策(在帧4中)之后的时间。
4.在帧3或帧4的结尾之后的流程激活。可在帧3或帧4的结尾之后激活流程，且这将要求来自下一个超帧的OIS且更新MLC位置。
下文更详细地描述这些情况中的每一者及所得切换符号索引。确定逻辑在OIS或EOB之后是类似的，因此组合此描述。
在另一方面中，在WOIS及/或LOIS后，即刻耗尽PLP，获得MLC位置且将其编程到硬件中，如当前在处理器中所进行。图10说明在OIS或EOB之后的切换符号确定的实例流程图。用于确定切换符号的处理的其余部分如图10中所展示。相同逻辑可适用于超帧中除了最后的EOB以外的所有EOB(在帧3或帧4之后)。软件首先读取寄存器中的当前OFDM符号索引。
将当前OFDM符号索引与下一个MLC块的开始进行比较且确定间隙。
间隙＝Next_MLC_start(下一_MLC_开始)-current_OFDM_symbol_index(当前_OFDM_符号_索引)
注意，已经进行此种比较以确定是否休眠为可能的。然而，重要的是注意，Next_MLC_start为在所接收到的EOB/WOIS/LOIS之后发生的MLC的开始符号。因此，有可能在下一个MLC已经开始之后进行间隙计算且在此情况下，间隙将为负。如果基于当前符号编号测量到下一个MLC的间隙，那么间隙计算可能遗漏中间的MLC，且导致错误的切换符号。
如果间隙大于间隙阈值(A)，那么可对切换符号进行编程且确定其为下一个MLC的开始之前的(B)个OFDM符号的切换符号偏移，
如果(间隙＞A)，那么切换符号索引＝Next_MLC_start-B；
如图10中所展示。如果切换符号索引对应于转变导频信道(TPC)符号(其将针对基于TPC的时序而处理)，那么无法对所述符号执行块率切换。因此，不对切换符号进行编程。
在一个实例中，间隙阈值(A)的值及切换符号偏移取决于时间滤波器长度。这是因为MLC之前的用于信道估计及唤醒时间跟踪的OFDM符号。由于在基于TPC的时序的情况下不执行唤醒时间跟踪，所以A及B还取决于所使用的时间跟踪算法。
图11说明具有唤醒时间跟踪的实例时间线。在一个方面中，从EOB中断到下一个MLC的开始的时间线如具有唤醒时间跟踪的图11中所展示，其中NTF为时间滤波器的长度。
为了允许唤醒时间跟踪，在Next_MLC_start之前需要NTF+1个OFDM符号。另外，对于两个天线上的DC/AGC获取需要两个OFDM符号，且小睡(snooze)需要一个OFDM符号。因此，间隙阈值为NTF+4。有可能通过允许较小间隙来将此进一步优化，在所述情况下，自动跳过唤醒时间跟踪。
图12说明具有基于TPC的时序的实例时间线。从EOB中断到下一个MLC的开始的时间线如无唤醒时间跟踪(或基于TPC的时序)的图12中所展示。
在另一方面中，在图12中，
Figure BPA00001443333100191
为时间滤波器中的因果分接头(causal tap)的数目。在自适应时间滤波或模式选择的情况下，可由DSP来控制NTF的值，作为其时间滤波器选择算法的一部分。DSP可在每次其完成时间滤波器或模式选择时向处理器断言中断(TF_MODE_SELECTION_DONE(TF_模式_选择_完成)。可将时间滤波器分接头的数目(NTF)存储在可由处理器读取的寄存器中。
所展示的时间线是针对4K及8K的FFT大小，其中在每一天线上对于DC更新及AGC获取仅需要一个OFDM符号。对于2K的FFT大小，在每一天线上对于DC/AGC获取需要两个OFDM符号，因此需要提供两个额外OFDM符号以允许两个天线上的RSSI测量。在表4中，将A及B的值概述为FFT大小、时间滤波器长度及时间跟踪算法的函数。
表4
  FFT大小  间隙阈值(A)  切换符号偏移(B)   注释
  4K/8K  NTF+4  NTF+2   DMTT唤醒时序
  4K/8K  N因果+1  N因果+1   基于TPC的时序
2K   NTF+6     NTF+4     DMTT唤醒时序
2K   N因果+2     N因果+2     基于TPC的时序
现在，返回参看图10，如果间隙小于阈值A，那么不存在执行块率天线选择的时间且不对切换符号进行编程。然而，仍有可能在下一个MLC期间执行符号率切换。因此，处理器命令DSP对every_OFDM_symbol中断解除掩盖。DSP仅在其处于符号率切换模式时执行此命令。
在另一方面中，用于确定切换符号的另一极限情况(corner case)为因每MAC时间单位仅解码至多达4个PLP的约束的服务冲突。当冲突MLC中的一者被丢弃时，这将在帧1中发生。
当因服务冲突而丢弃MLC时，可产生新的切换符号或现有切换符号可能不再有效。图13说明实例服务冲突情况。这在图13中的实例中加以说明，其中一帧中有三个MLC。如果在帧1中丢弃MLC1，那么MLC1之前的切换符号在后续帧中无效(在此部分期间，硬件可处于休眠模式)。如果丢弃MLC2，那么在MLC3之前可能有新的切换符号。
在一个实例中，在确定切换符号方面，当处理器接收到服务冲突中断时，其可将丢弃的MLC从其MLC开始符号列表中移除。因此，如果丢弃MLC1，那么MLC3之后的Next_MLC_start将为MLC2的开始。类似地，如果丢弃MLC2，那么MLC1之后的Next_MLC_start将为MLC3的开始，且可在于MLC1之后接收到新EOB中断后对新切换符号进行编程。
在另一方面中，如果至少一个MLC具有(16，14)R-S译码或无R-S译码，且因此需要在帧4中解码，那么可完全与超帧中的其它EOB相同地处理帧3中的最后一个EOB，且用于确定下一个切换符号的对应程序如上文所描述。
在一些实施方案中，如果所有MLC均具有(16，12)R-S译码，那么不对帧3中的最后一个EOB进行图10中的处理。相反地，可推迟切换符号确定，直到作出早退决策为止。
如果早退不发生，那么可如上文所描述确定切换符号。
如果早退确实发生，那么可基于下一个超帧中的MLC位置以及超帧边界处的任何处理请求来确定跨越超帧边界的切换符号。此程序与用于帧4中的最后一个EOB的程序相同且如下文所描述。
在另一方面中，在帧4(或在早退的情况下的帧3)中的最后一个EOB时，耗尽PLP且可确定下一个超帧的MLC位置。然而，以下条件将使超帧边界(而不是下一个超帧中的第一MLC的开始)周围的唤醒成为必要。
●导频定位信道(PPC)处理请求
●信令参数信道(SPC)处理请求：归因于重新获取
●时分多路复用1(TDM1)搜索：归因于重新获取或RF越区切换
●WIC：归因于自适应定阈值或重新获取或RF越区切换
●LIC：归因于重新获取或RF越区切换
●时分多路复用2(TDM2)：归因于时间跟踪
●WOIS及/或LOIS解码：归因于嵌入式OIS丢失或重新获取或RF越区切换
如果在超帧边界处需要处理，那么软件切换到主要天线，且更新DSP中的当前天线索引。
从帧4(或在早退的情况下的帧3)的结尾处的处理的总流程图如图14中所展示。图14说明在帧4(或在早退的情况下的帧3)之后编程切换符号索引的实例图。
在另一方面中，如果在处理当前超帧中的所有MLC之后激活新流程，那么切换符号可经编程的超帧中的最后瞬间可在帧4(或在早退的情况下的帧3)中的最后一个EOB之后。在当前实施方案中，此流程激活导致对硬件的猝然唤醒及对休眠持续时间的重新编程，使得可请求OIS。
在切换符号编程方面，在猝然唤醒(rude wake-up)之后，应清除programmed_OFDM_symbol中断。因为将需要OIS，所以应在WOIS或LOIS之后将切换符号重新编程。
支持切换分集所需的处理器功能性的最后部分为协调天线切换与对MFN的RF监视。因为RF监视的目标是得到关于RF的平均功率的估计，所以没有必要使用基于瞬时RSSI测量的较强天线。因此，可对主要天线执行RF监视测量。因为RF监视以及越区切换实施于处理器中，且还取决于MLC位置信息，所以处理器也可在RF监视期间控制天线。由处理器进行的控制还可防止天线切换与RF切换之间的任何可能的SSBI命令冲突。
图15说明实例RF监视时间线。用于具有天线切换的RF监视的时间线如图15中所展示。通过EOB中断来触发序列。在此中断时，处理器确定RF监视是否为可能的，且触发关于当前天线的IC系数的备份。应回想起在EOB中断时DSP掩盖every_OFDM_symbol中断，且不执行任何其它天线切换。在IC备份命令之后，处理器可切换到主要天线，且执行RF监视序列(方法C或D)。在处理器读取RF度量(RSSI及/或CP相关性)之后，可在RF切换为可能之前将天线切换回来。在每一RF切换之前切换天线的原因是确保DC及AGC获取在正确天线上进行——对于被监视的RF为主要天线，且对于当前RF为当前天线。
在不同于每MLC块一次的速率下的天线选择也是可能的。对于较慢选择速率，可在时间变化信道中实现较低分集。对于较快天线选择速率(例如，符号率切换)，如果启用用于信道估计的时间滤波，那么如果在MLC解码的中间切换天线，则可使信道估计中断。对于停用时间滤波器的情况(例如，非常高的多普勒)，符号率天线切换可为有益的，尤其是天线之间存在显著差异时。符号率天线选择的详细设计可涉及额外修改。
所属领域的技术人员将理解，上文所描述的实例仅用于说明目的，且无意限制本发明的范围或精神，因为其它实例或所给定的实例的变体是可能的且在本发明的范围内。
本文中所揭示的是在不同情况下启用/停用切换分集的问题。在主要天线与次要天线之间具有增益差的情况下，如果在高多普勒扩展的情况下切换分集始终接通，那么可能存在性能降级。在一个方面中，可视增益差的实际值而以非零概率在MLC块的开始选择次要天线。然而，对于MLC块中的大部分符号来说，在统计上，次要天线很可能比主要天线差。
在一个方面中，DSP基于多普勒估计而在不同切换分集模式(单个天线、每块天线切换、符号率天线切换)之间作出选择。虽然切换准则可能不同，但可与自适应时间滤波逻辑共享向启用/停用逻辑的输入。最后，切换分集的启用/停用可具有比每MLC块率慢的速率。举例来说，可每N(可编程)个超帧启用/停用切换分集一次。
由天线开关招致的损耗可(例如)在0.2dB到0.5dB的范围内。如果天线开关实施于LNA之前，那么插入损耗直接转变成接收信号中的C/I损耗。然而，如果天线开关实施于LNA之后，那么其所具有的仅有效应为0.2dB到0.5dB的LNA增益减小，这可容易地由随后DVGA来补偿。由于不存在C/I损耗，因此所得性能很可能比置于LNA之前的选择好。额外成本为额外LNA以及LNA前的滤波器。
在一个实例中，可实现主要天线与次要天线之间的为3dB的增益差。归因于电话形状因子限制，在主要天线与次要天线之间通常存在相关性。两个天线之间的较低相关性(对应地，较多天线分集)产生较佳性能。
在一个方面中，天线分集设计使用符号率切换分集。将具有为512的CP长度的FLO6MHz带宽模式用于说明目的。可容易地通过具有很少修改的设计来支持其它FLO带宽(5MHz、7MHz、8MHz)。举例来说，对于小于512的CP长度，经由修订一些系统参数且使DSP以高时钟率运行，符号率切换分集仍是可能的。
图16说明天线切换分集的实例流程图。在块1610中，识别OFDM符号周期的开始。在块1620中，从原始天线切换到替代天线。在块1630中，计算与原始天线及替代天线相关联的信号质量度量。并且，在块1640中，基于所计算的信号质量度量选择原始天线或替代天线以用于解调当前OFDM符号。所属领域的技术人员将理解，图16中的步骤的次序是用于说明目的，且在不影响本发明的精神或范围的情况下，可互换所述步骤，可添加其它步骤或可删除所说明的步骤。
另外，可在不影响本发明的精神或范围的情况下将以下步骤中的一者或一者以上包括于图16的流程图中。举例来说：
●响应OFDM符号计数器中断。在一个方面中，OFDM符号计数器中断可指示新OFDM符号的开始
●确定接收天线切换准则。在一个实例中，接收天线切换准则可用以决定是否从原始天线切换到替代天线。原始天线为当前在使用中的天线，而替代天线为不同于原始天线的天线。
●如果满足接收天线切换准则，那么备份具有与原始天线相关联的信息的至少一个接收器寄存器。在一个实例中，接收器寄存器包含DC偏移、AGC、DVGA、IC等。
●从原始天线切换到替代天线。
●在将初始天线切换到替代天线的同时冻结AGC增益状态转变。并且，在一个实例中，在冻结AGC状态转变之后，触发快速获取模式。在一个实例中，快速获取模式为AGC电路及DVGA电路的一部分。在一个实例中，可将获取周期编程到16个、32个或64个样本，而不是为256个样本的标称获取周期。
●执行多个快速AGC获取以获取信号。在一个实例中，AGC获取的数目为4。所属领域的技术人员将理解，本文中所给定的AGC获取的量是用于说明目的，且其它量是可接受的且在本发明的精神及范围内。
●在一个实例中，信号质量度量是基于RSSI测量。并且，在一个实例中，计算RSSI差。在一个实例中，RSSI差与原始天线及替代天线相关联。在一个实例中，RSSI差是基于AGC及DVGA寄存器。
●选择具有较大信号质量度量(例如，RSSI)的天线以用于当前OFDM符号的解调。
●如果选定天线为原始天线，那么以与原始天线相关联的信息恢复至少一个接收器寄存器。
●检查数据模式时间跟踪(DMTT)更新旗标。
●执行以下各项中的至少一者：重新加载用于替代天线的DC偏移，使干扰消除缓冲器及移位寄存器复位。
●使以下各项中的至少一者复位：自动增益控制(AGC)或数字可变增益放大器(DVGA)。
●开始信号的获取。
●在符号率切换或块率切换之间选择。在一个实例中，可选择块率切换，且其中OFDM符号中断是在多播逻辑信道(MLC)块的结尾。在一个实例中，可选择符号率切换，且其中OFDM符号中断是在先前OFDM符号周期的结尾。
在一个实例中，接收器DSP可执行图16中的流程图的一个或一个以上步骤。所属领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围及精神的情况下，图16中的实例流程图中所揭示的步骤的次序可互换。并且，所属领域的技术人员将理解，流程图中所说明的步骤并非排它性的，且在不影响本发明的范围及精神的情况下，可包括其它步骤或可删除实例流程图中的步骤中的一者或一者以上。
所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示的实例而描述的各种说明性组件、逻辑块、模块、电路及/或算法步骤可实施为电子硬件、固件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件、固件与软件的这种可互换性，上文已大体按其功能性描述了各种说明性组件、块、模块、电路及/或算法步骤。将此功能性实施为硬件、固件或是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同的方式来实施所描述的功能性，但此些实施决策不应被解译为会引起脱离本发明的范围或精神。
举例来说，对于硬件实施方案来说，处理单元可实施于一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、经设计以执行其中所描述的功能的其它电子单元或其组合内。在软件的情况下，实施方案可经由执行其中所描述的功能的模块(例如，程序、函数等)来进行。软件代码可存储在存储器单元中且由处理器单元来执行。另外，本文中所描述的各种说明性流程图、逻辑块、模块及/或算法步骤还可译码为运载于此项技术中已知的任何非暂时计算机可读媒体上或实施于此项技术中已知的任何计算机程序产品中的计算机可读指令。
在一个或一个以上实例中，可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施本文中所描述的步骤或功能。如果以软件来实施，那么可将所述功能作为一个或一个以上指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体与通信媒体(包括促进计算机程序从一处到另一处的传送的任何媒体)两者。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。作为实例且非限制，此计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用以以指令或数据结构的形式运载或存储所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。并且，严格地说，任何连接均被称为计算机可读媒体。如本文中所使用的磁盘及光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光(blu-ray)光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘使用激光以光学方式再现数据。上述各项的组合也可包括在计算机可读媒体的范围内。另外，方法或算法的操作可作为代码及指令中的一者或任何组合或集合而驻存在可并入到计算机程序产品中的机器可读媒体及计算机可读媒体上。
在一个实例中，本文中所描述的说明性组件、流程图、逻辑块、模块及/或算法步骤是用一个或一个以上处理器来实施或执行。在一个方面中，将处理器与存储待由处理器执行的数据、元数据、程序指令等的存储器耦合，以用于实施或执行本文中所描述的各种流程图、逻辑块及/或模块。图17说明装置1700的实例，其包含与存储器1720通信的处理器1710以用于执行天线切换分集的过程。在一个实例中，装置1700用以实施图16中所说明的算法。在一个方面中，存储器1720位于处理器1710内。在另一方面中，存储器1720在处理器1710的外部。在一个方面中，处理器包括用于实施或执行本文中所描述的各种流程图、逻辑块及/或模块的电路。
图18说明适合天线切换分集的装置1800的实例。在一个方面中，通过至少一个处理器来实施装置1800，所述至少一个处理器包含经配置以提供符号率接收天线切换分集的不同方面的一个或一个以上模块(如本文中在框1810、1820、1830及1840中所描述)。举例来说，每一模块包含硬件、固件、软件或其任何组合。在一个方面中，还通过与所述至少一个处理器通信的至少一个存储器来实施装置1800。
提供对所揭示方面的先前描述是为了使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。对这些方面的各种修改对所属领域的技术人员来说将是显而易见的，且可在不脱离本发明的精神或范围的情况下将本文中所定义的一般原理应用于其它方面。

Claims (56)

1.一种用于天线切换分集的方法，其包含：
识别OFDM符号周期的开始；
从原始天线切换到至少一个替代天线；
计算与所述原始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量；以及
基于所述所计算的信号质量度量选择所述原始天线或所述替代天线以解调当前或后续OFDM符号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号质量度量是基于RSSI测量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述RSSI测量是在循环前缀周期内取得。
4.根据权利要求1所述的方法，其中OFDM符号周期的所述开始是用OFDM符号计数器中断来识别。
5.根据权利要求1所述的方法，其中针对从所述原始天线切换到所述替代天线的切换决策是在循环前缀周期内进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含响应所述OFDM符号计数器中断以进行所述切换决策。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包含确定天线切换准则以决定是否从所述原始天线切换到所述替代天线。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含在满足所述天线切换准则的情况下备份具有与所述原始天线相关联的信息的至少一个接收器寄存器。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含在将所述原始天线切换到所述替代天线的同时冻结AGC增益状态转变。
10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含在冻结所述AGC状态转变之后触发快速获取模式。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述快速获取模式为AGC电路及DVGA电路的一部分。
12.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含执行多个快速AGC获取以获取信号。
13.根据权利要求9所述的方法，其进一步包含视所述原始天线及所述替代天线中的哪一者具有较大RSSI而选择所述原始天线或所述替代天线。
14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包含在选择所述原始天线的情况下以与所述原始天线相关联的信息恢复所述至少一个接收器寄存器。
15.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含检查数据模式时间跟踪(DMTT)更新旗标。
16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包含执行以下各项中的至少一者：重新加载用于所述替代天线的DC偏移，使干扰消除缓冲器及移位寄存器复位。
17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包含使以下各项中的至少一者复位：自动增益控制(AGC)或数字可变增益放大器(DVGA)。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包含开始对信号的获取。
19.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含在符号率切换或块率切换之间进行选择。
20.根据权利要求19所述的方法，其中选择所述块率切换，且其中所述OFDM符号中断是在多播逻辑信道(MLC)块的开始处。
21.根据权利要求19所述的方法，其中选择所述符号率切换，且其中所述OFDM符号中断是在先前OFDM符号周期的结尾处。
22.一种用于天线切换分集的接收器，其包含处理器及存储器，所述存储器含有可由所述处理器执行以实施以下操作的程序代码：
识别OFDM符号周期的开始；
从原始天线切换到至少一个替代天线；
计算与所述原始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量；以及
基于所述所计算的信号质量度量选择所述原始天线或所述替代天线以解调当前或后续OFDM符号。
23.根据权利要求22所述的接收器，其中所述信号质量度量是基于RSSI测量。
24.根据权利要求23所述的接收器，其中所述RSSI测量是在循环前缀周期内取得。
25.根据权利要求22所述的接收器，其中OFDM符号周期的所述开始是用OFDM符号计数器中断来识别。
26.根据权利要求22所述的接收器，其中针对从所述原始天线切换到所述替代天线的切换决策是在循环前缀周期内进行。
27.根据权利要求26所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于响应所述OFDM符号计数器中断以进行所述切换决策的程序代码。
28.根据权利要求27所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于确定天线切换准则以决定是否从所述原始天线切换到所述替代天线的程序代码。
29.根据权利要求28所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于在满足所述天线切换准则的情况下备份具有与所述原始天线相关联的信息的至少一个接收器寄存器的程序代码。
30.根据权利要求29所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于在将所述原始天线切换到所述替代天线的同时冻结AGC增益状态转变的程序代码。
31.根据权利要求30所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于在冻结所述AGC状态转变之后触发快速获取模式的程序代码。
32.根据权利要求31所述的接收器，其中所述快速获取模式为AGC电路及DVGA电路的一部分。
33.根据权利要求30所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于执行多个快速AGC获取以获取信号的程序代码。
34.根据权利要求30所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于视所述原始天线及所述替代天线中的哪一者具有较大RSSI而选择所述原始天线或所述替代天线的程序代码。
35.根据权利要求34所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于在选择所述原始天线的情况下以与所述原始天线相关联的信息恢复所述至少一个接收器寄存器的程序代码。
36.根据权利要求22所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于检查数据模式时间跟踪(DMTT)更新旗标的程序代码。
37.根据权利要求36所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于执行以下各项中的至少一者的程序代码：重新加载用于所述替代天线的DC偏移，使干扰消除缓冲器及移位寄存器复位。
38.根据权利要求37所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于使以下各项中的至少一者复位的程序代码：自动增益控制(AGC)或数字可变增益放大器(DVGA)。
39.根据权利要求38所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于开始对信号的获取的程序代码。
40.根据权利要求22所述的接收器，其中所述存储器进一步包含用于在符号率切换或块率切换之间进行选择的程序代码。
41.根据权利要求40所述的接收器，其中选择所述块率切换，且其中所述OFDM符号中断是在多播逻辑信道(MLC)块的开始处。
42.根据权利要求40所述的接收器，其中选择所述符号率切换，且其中所述OFDM符号中断是在先前OFDM符号周期的结尾处。
43.一种用于天线切换分集的设备，其包含：
用于识别OFDM符号周期的开始的装置；
用于从原始天线切换到至少一个替代天线的装置；
用于计算与所述原始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量的装置；以及
用于基于所述所计算的信号质量度量选择所述原始天线或所述替代天线以解调当前或后续OFDM符号的装置。
44.根据权利要求43所述的设备，其中所述信号质量度量是基于在循环前缀周期内取得的RSSI测量，且针对从所述原始天线切换到所述替代天线的切换决策是在所述循环前缀周期内进行。
45.根据权利要求43所述的设备，其进一步包含用于备份具有与所述原始天线相关联的信息的至少一个接收器寄存器的装置。
46.根据权利要求45所述的设备，其进一步包含用于在将所述原始天线切换到所述替代天线的同时冻结AGC增益状态转变的装置，以及用于在冻结所述AGC状态转变之后触发快速获取模式的装置。
47.根据权利要求43所述的设备，其进一步包含用于检查数据模式时间跟踪(DMTT)更新旗标的装置，以及用于执行以下各项中的至少一者的装置：重新加载用于所述替代天线的DC偏移，使干扰消除缓冲器及移位寄存器复位。
48.根据权利要求43所述的设备，其进一步包含用于在符号率切换或块率切换之间进行选择的装置。
49.根据权利要求48所述的设备，其中选择所述块率切换，且其中OFDM符号中断是在多播逻辑信道(MLC)块的开始处，且其中选择所述符号率切换，且其中所述OFDM符号中断是在先前OFDM符号周期的结尾处。
50.一种存储计算机程序的计算机可读媒体，其中所述计算机程序的执行是用于：
识别OFDM符号周期的开始；
从原始天线切换到至少一个替代天线；
计算与所述原始天线及所述替代天线相关联的信号质量度量；以及
基于所述所计算的信号质量度量选择所述原始天线或所述替代天线以解调当前或后续OFDM符号。
51.根据权利要求50所述的计算机可读媒体，其中所述信号质量度量是基于在循环前缀周期内取得的RSSI测量，且针对从所述原始天线切换到所述替代天线的切换决策是在所述循环前缀周期内进行。
52.根据权利要求50所述的计算机可读媒体，其进一步包含备份具有与所述原始天线相关联的信息的至少一个接收器寄存器。
53.根据权利要求52所述的计算机可读媒体，其进一步包含：
在将所述原始天线切换到所述替代天线的同时冻结AGC增益状态转变；以及
在冻结所述AGC状态转变之后触发快速获取模式。
54.根据权利要求50所述的计算机可读媒体，其进一步包含：
检查数据模式时间跟踪(DMTT)更新旗标；以及
执行以下各项中的至少一者：重新加载用于所述替代天线的DC偏移，使干扰消除缓冲器及移位寄存器复位。
55.根据权利要求50所述的计算机可读媒体，其进一步包含在符号率切换或块率切换之间进行选择。
56.根据权利要求55所述的计算机可读媒体，其中选择所述块率切换，且其中OFDM符号中断是在多播逻辑信道(MLC)块的开始处，且其中选择所述符号率切换，且其中所述OFDM符号中断是在先前OFDM符号周期的结尾处。
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