CN103036832B - 设置初始自动增益控制增益的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设置初始自动增益控制增益的方法及装置，该方法包括步骤：针对每个平均功率计算周期，分别执行：获得该平均功率计算周期内，每个OFDM符号的接收信号功率；根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号；根据选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。本发明技术方案提出了一种正确设置初始AGC增益的具体实现方案。

Description

设置初始自动增益控制增益的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种设置初始自动增益控制增益的方法及装置。

背景技术

自动增益控制(AGC，Automatic Gain Control)是无线通信系统重要的组成部分，可以动态调整无线接收机的增益以适应接收不同强度的无线信号，发射机产生的射频信号经过无线信道传输到接收机，由于多径及阴影衰落等影响，接收机接收到的信号会在一个很大的范围内变化，为了使进入接收机中模数转换器(ADC，Analog-to-DigitalConverter)的信号在一个可以接收的范围内，需要合理设置射频中放大器的增益，以保证进入ADC的信号既不会饱和，还要能充分利用ADC的量化范围。

在3GPP长期演进(LTE，Long Term Evolution)时分双工(TDD，Time DivisionDuplexing)系统中，AGC原理如图1所示，用户设备(UE，UserEquipment)的射频(RF，RadioFrequency)模块包含低噪声放大器(LNA，Low Noise Amplifier)和可变增益放大器(VGA，Variable Gain Amplifier)，AGC包括计算平均接收信号功率和设置AGC增益两部分，经过ADC的信号会经过下行链路(DL，Down Link)和小区搜索和重选(CSR，Cell Search&Reselection)链路。

和其它系统相比，LTE TDD系统的AGC并无本质不同，但TDD机制的引入会导致在初始小区搜索阶段，AGC需要在AGC增益准确度和AGC速度间获得较好的平衡，在LTE TDD系统的初始小区搜索过程中，一个重要的问题是如何快速、正确的设置UE端的初始AGC增益，设置正确的初始AGC增益面临如下问题：

(1)上下行配置未知：UE的AGC模块在探测阶段既有可能探测到较强的发射功率，导致初始AGC增益设置的较低，也有可能探测到无发射功率的上行时隙，从而导致初始AGC增益设置的较大；

(2)下行信道是否正常发射业务未知：UE的AGC模块在探测阶段既有可能探测到正常发射业务的下行业务信道而设置正确的初始AGC增益，也有可能探测到无业务发射的下行业务信道而导致初始AGC增益设置的偏大；

(3)在上下行切换点附近，功率动态范围较大：表现为两种极限情况，一是UE处于服务小区中心，此时上行发射功率较小，但下行有较强的接收信号功率，另一种是UE处于服务小区边缘，此时UE附近有其它UE正在通信，导致上行有较强的发射功率，而下行的接收信号功率可能为0或较小；

(4)在下行时隙，有业务和无业务时的功率动态范围较大。

针对上述4个问题，现有技术一般使用初始AGC尝试配置方法或快速AGC方法来解决。

其中，初始AGC尝试配置方法是指：不进行接收信号功率探测，而直接配置某个初始AGC增益，然后进行初始小区搜索，如果能接收到信号则完成后续过程直至开启正常AGC流程，如果不能接收到信号则更换初始AGC增益后再次进行初始小区搜索，重复上述过程直至完成初始小区搜索。这种方法的最大优点是能够快速、简单的设置初始AGC增益，对UE的AGC模块改动小，但尝试AGC配置的方法也直接导致初始小区搜索过程的平均耗时较长，初始小区搜索性能衰退等显而易见的缺点。

快速AGC方法是指将一段时间内的接收信号功率做平均运算，然后根据得到的平均信号功率设置初始AGC增益，其中，若下行时隙总是满功率发射，则此方法可以较好地克服上述1个问题和上述第3个问题，若下行时隙不发射功率，例如没有活动的UE的场景，则此方法仍会由于上述第2个问题和第4个问题导致初始AGC增益设置不准确。

由上可见，如何设置正确的初始AGC增益，是现有技术丞待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种设置初始自动增益控制增益的方法及装置，用以提出一种正确设置初始AGC增益的具体实现方案。

本发明实施例技术方案如下：

一种设置初始自动增益控制增益的方法，该方法包括步骤：针对每个平均功率计算周期，分别执行：获得该平均功率计算周期内，每个正交频分复用OFDM符号的接收信号功率；根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号；根据选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始自动增益控制AGC增益。

一种设置初始自动增益控制增益的装置，包括：功率获得单元，用于针对每个平均功率计算周期，分别获得该平均功率计算周期内，每个正交频分复用OFDM符号的接收信号功率；符号选择单元，用于针对每个平均功率计算周期，分别根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号；增益设置单元，用于针对每个平均功率计算周期，分别根据符号选择单元选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始自动增益控制AGC增益。

本发明有益效果如下：

本发明实施例技术方案中，针对每个平均功率计算周期，首先分别获得该平均功率计算周期内，每个OFDM符号的接收信号功率，然后根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号，再根据选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。由上可见，本发明实施例技术方案不是将一段时间内的接收信号功率做平均运算，然后根据得到的平均信号功率设置初始AGC增益，而是根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差来设置初始AGC增益的，因此避免了现有技术的快速AGC方法不能准确设置初始AGC增益的问题，能够简单、准确地设置AGC初始增益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中，LTE TDD系统中，AGC原理示意图；

图2为本发明实施例中，设置初始AGC增益的方法流程示意图；

图3为本发明实施例中，接收信号功率示意图一；

图4为本发明实施例中，接收信号功率示意图二；

图5为本发明实施例中，接收信号功率示意图三；

图6为本发明实施例中，LTE TDD系统中，AGC原理示意图；

图7为本发明实施例中，设置初始AGC增益的装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，为本发明实施例中设置初始AGC增益的方法流程图，其具体处理流程如下：

步骤21，针对每个平均功率计算周期，分别获得该平均功率计算周期内，每个OFDM符号的接收信号功率；

假设每个平均功率计算周期内包含N个OFDM符号，分别为第n个OFDM符号至第n+N-1个OFDM符号。

步骤22，根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号；

一个典型的LTE TDD接收机在高信噪比(SNR，Signal plus Noise Ratio)条件下，子帧0和特殊子帧各OFDM符号的接收信号功率如图3所示，由于在子帧0的两个时隙的OFDM符号0和4上，以及在特殊子帧的OFDM符号0上，一直存在小区特殊参考信号(CRS，Cell-specific ReferenceSignal)，所有接收机总能检测到一定的接收信号功率，如图4所示，由于在子帧0的第二个时隙的最后一个OFDM符号上，一直存在辅助同步信号(SSS，SecondarySynchronization Signal)，在特殊子帧的第三个OFDM符号上一直存在主要同步信号(PSS，Primary Synchronization Signal)，所有接收机一直能探测到一定的接收信号功率，如图5所示。

初始小区搜索过程的第一步就是要保证PSS信号的接收信号功率处于合理范围内，以保证完成初始小区搜索过程。

本发明实施例中，根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号的实现过程可以但不限于为下述两种方式：

第一种方式，计算任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，然后判断计算出的各接收信号功率差是否均小于预设的规定阈值，若判断结果为是，则将该平均功率计算周期内的各OFDM符号确定为满足预设条件的OFDM符号，若判断结果为否，则在计算出的各接收信号功率差中，选择出不小于预设的规定阈值的接收信号功率差，在选择出的接收信号功率差对应的OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号，针对余下的OFDM符号，返回执行计算任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，以及判断计算出的各接收信号功率差是否均小于预设的规定阈值的操作。

在第一种方式中，每次均需要计算任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在不小于预设的规定阈值的接收信号功率差对应的OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号，然后针对丢弃OFDM符号之后的余下的OFDM符号，继续执行上述步骤，直至所有接收信号功率差均小于预设的规定阈值，例如，针对平均功率计算周期内的N个OFDM符号，先计算任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，一共有N-1个接收信号功率差，然后在不小于预设的规定阈值的接收信号功率差对应的OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号，再针对丢弃OFDM符号之后的余下的OFDM符号，继续执行上述步骤。

第二种方式，在该平均功率计算周期内的各OFDM符号中，按照时间由先到后的顺序，依次选取第一个OFDM符号和第二个OFDM符号为待计算功率差的两个OFDM符号，针对待计算功率差的两个OFDM符号，分别执行：计算待计算功率差的两个OFDM符号的接收信号功率差，判断计算出的接收信号功率差是否小于预设的规定阈值，若判断结果为是，则在待计算功率差的两个OFDM符号中，将时间靠前的OFDM符号，选择为满足预设条件的OFDM符号，并将时间靠后的OFDM符号和下一个OFDM符号选取为待计算功率差的两个OFDM符号，返回继续执行计算待计算功率差的两个OFDM符号的接收信号功率差，以及判断计算出的接收信号功率差是否小于预设的规定阈值的操作，若判断结果为否，则在待计算功率差的两个OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号，并将另外一个OFDM符号和下一个OFDM符号选取为待计算功率差的两个OFDM符号，返回继续执行计算待计算功率差的两个OFDM符号的接收信号功率差，以及判断计算出的接收信号功率差是否小于预设的规定阈值的操作。

在第二种方式中，先计算第一个OFDM符号和第二OFDM符号之间的接收信号功率差，若小于规定阈值，则继续计算第二个OFDM符号和第三个OFDM符号之间的接收信号功率差，若不小于规定阈值，则丢弃接收信号功率较小的OFDM符号，然后继续计算接收信号功率较大的OFDM符号和第三个OFDM符号之间的接收信号功率差。

步骤23，根据选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。

其中，根据选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益时，先计算选择出的OFDM符号的平均接收信号功率，然后根据计算出的平均接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。

基于上述设置初始AGC增益的方法的AGC原理如图6所示，增加了检测接收信号功率差这一步骤，实质上根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号，其具体实现过程与步骤22一致，这里不再赘述。

对于LTE TDD系统来说，N＝4可较好地克服现有技术中的4个问题。

由上述处理过程可知，本发明实施例技术方案中，针对每个平均功率计算周期，首先分别获得该平均功率计算周期内，每个OFDM符号的接收信号功率，然后根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号，再根据选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。由上可见，本发明实施例技术方案不是将一段时间内的接收信号功率做平均运算，然后根据得到的平均信号功率设置初始AGC增益，而是根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差来设置初始AGC增益的，因此避免了现有技术的快速AGC方法不能准确设置初始AGC增益的问题，能够简单、准确地设置AGC初始增益。

本发明实施例可以但不限于适用于LTE TDD系统，也可以适用于其他TDD系统。

相应的，本发明实施例还提供一种设置初始AGC增益的装置，其结构如图7所示，包括：

功率获得单元71，用于针对每个平均功率计算周期，分别获得该平均功率计算周期内，每个OFDM符号的接收信号功率；

符号选择单元72，用于针对每个平均功率计算周期，分别根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号；

增益设置单元73，用于针对每个平均功率计算周期，分别根据符号选择单元72选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。

较佳地，符号选择单元72具体包括：

第一功率差计算子单元，用于计算该平均功率计算周期内任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，以及针对符号丢弃子单元丢弃OFDM符号之后余下的OFDM符号，计算任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差；

第一阈值判断子单元，用于判断第一功率差计算子单元计算出的各接收信号功率差是否均小于预设的规定阈值；

第一符号选择子单元，用于在第一阈值判断子单元的判断结果为是时，将该平均功率计算周期内的各OFDM符号选择为满足预设条件的OFDM符号；

功率差选择子单元，用于在第一阈值判断子单元的判断结果为否时，在第一功率差计算子单元计算出的各接收信号功率差中，选择出不小于预设的规定阈值的接收信号功率差；

第一符号丢弃子单元，用于在功率差选择子单元选择出的接收信号功率差对应的OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号。

较佳地，符号选择单元72具体包括：

第一符号选取子单元，用于在该平均功率计算周期内的各OFDM符号中，按照时间由先到后的顺序，依次选取第一个OFDM符号和第二个OFDM符号为待计算功率差的两个OFDM符号；

第二功率差计算子单元，用于针对第一符号选取子单元、第二符号选取子单元以及第三符号选取子单元选取的待计算功率差的两个OFDM符号，分别计算待计算功率差的两个OFDM符号的接收信号功率差；

第二阈值判断子单元，用于判断第二功率差计算子单元计算出的接收信号功率差是否小于预设的规定阈值；

第二符号选择子单元，用于在第二阈值判断子单元的判断结果为是时，在待计算功率差的两个OFDM符号中，将时间靠前的OFDM符号，选择为满足预设条件的OFDM符号；

第二符号选取子单元，用于在第二阈值判断子单元的判断结果为是时，将时间靠后的OFDM符号和下一个OFDM符号选取为待计算功率差的两个OFDM符号；

第二符号丢弃子单元，用于在第二阈值判断子单元的判断结果为否时，在待计算功率差的两个OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号；

第三符号选取子单元，用于在第二阈值判断子单元的判断结果为否时，将另外一个OFDM符号和下一个OFDM符号选取为待计算功率差的两个OFDM符号。

较佳地，增益设置单元73具体包括：

平均功率计算子单元，用于计算符号选择单元72选择出的OFDM符号的平均接收信号功率；

增益设置子单元，用于根据平均功率计算子单元计算出的平均接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。

较佳地，每个平均功率计算周期内包含4个OFDM符号。

上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权力要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种设置初始自动增益控制增益的方法，其特征在于，包括：

针对每个平均功率计算周期，分别执行：

获得该平均功率计算周期内，每个正交频分复用OFDM符号的接收信号功率；

根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号；

根据选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始自动增益控制AGC增益。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号，具体包括：

计算任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差；

判断计算出的各接收信号功率差是否均小于预设的规定阈值；

若判断结果为是，则将该平均功率计算周期内的各OFDM符号选择为满足预设条件的OFDM符号；

若判断结果为否，则在计算出的各接收信号功率差中，选择出不小于预设的规定阈值的接收信号功率差；

在选择出的接收信号功率差对应的OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号；

针对余下的OFDM符号，返回执行计算任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，以及判断计算出的各接收信号功率差是否均小于预设的规定阈值的操作。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号，具体包括：

在该平均功率计算周期内的各OFDM符号中，按照时间由先到后的顺序，依次选取第一个OFDM符号和第二个OFDM符号为待计算功率差的两个OFDM符号；

针对待计算功率差的两个OFDM符号，分别执行：

计算待计算功率差的两个OFDM符号的接收信号功率差；

判断计算出的接收信号功率差是否小于预设的规定阈值；

若判断结果为是，则在待计算功率差的两个OFDM符号中，将时间靠前的OFDM符号，选择为满足预设条件的OFDM符号；并

将时间靠后的OFDM符号和下一个OFDM符号选取为待计算功率差的两个OFDM符号，返回继续执行计算待计算功率差的两个OFDM符号的接收信号功率差，以及判断计算出的接收信号功率差是否小于预设的规定阈值的操作；

若判断结果为否，则在待计算功率差的两个OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号；并

将待计算功率差的两个OFDM符号中接收信号功率较大的OFDM符号和下一个OFDM符号选取为待计算功率差的两个OFDM符号，返回继续执行计算待计算功率差的两个OFDM符号的接收信号功率差，以及判断计算出的接收信号功率差是否小于预设的规定阈值的操作。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益，具体包括：

计算选择出的OFDM符号的平均接收信号功率；

根据计算出的平均接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个平均功率计算周期内包含4个OFDM符号。

6.一种设置初始自动增益控制增益的装置，其特征在于，包括：

功率获得单元，用于针对每个平均功率计算周期，分别获得该平均功率计算周期内，每个正交频分复用OFDM符号的接收信号功率；

符号选择单元，用于针对每个平均功率计算周期，分别根据任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，在各OFDM符号中选择出满足预设条件的OFDM符号；

增益设置单元，用于针对每个平均功率计算周期，分别根据符号选择单元选择出的OFDM符号的接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始自动增益控制AGC增益。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，符号选择单元具体包括：

第一功率差计算子单元，用于计算该平均功率计算周期内任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差，以及针对符号丢弃子单元丢弃OFDM符号之后余下的OFDM符号，计算任意两个相邻OFDM符号之间的接收信号功率差；

第一阈值判断子单元，用于判断第一功率差计算子单元计算出的各接收信号功率差是否均小于预设的规定阈值；

第一符号选择子单元，用于在第一阈值判断子单元的判断结果为是时，将该平均功率计算周期内的各OFDM符号选择为满足预设条件的OFDM符号；

功率差选择子单元，用于在第一阈值判断子单元的判断结果为否时，在第一功率差计算子单元计算出的各接收信号功率差中，选择出不小于预设的规定阈值的接收信号功率差；

第一符号丢弃子单元，用于在功率差选择子单元选择出的接收信号功率差对应的OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，符号选择单元具体包括：

第一符号选取子单元，用于在该平均功率计算周期内的各OFDM符号中，按照时间由先到后的顺序，依次选取第一个OFDM符号和第二个OFDM符号为待计算功率差的两个OFDM符号；

第二功率差计算子单元，用于针对第一符号选取子单元、第二符号选取子单元以及第三符号选取子单元选取的待计算功率差的两个OFDM符号，分别计算待计算功率差的两个OFDM符号的接收信号功率差；

第二阈值判断子单元，用于判断第二功率差计算子单元计算出的接收信号功率差是否小于预设的规定阈值；

第二符号选择子单元，用于在第二阈值判断子单元的判断结果为是时，在待计算功率差的两个OFDM符号中，将时间靠前的OFDM符号，选择为满足预设条件的OFDM符号；

第二符号选取子单元，用于在第二阈值判断子单元的判断结果为是时，将时间靠后的OFDM符号和下一个OFDM符号选取为待计算功率差的两个OFDM符号；

第二符号丢弃子单元，用于在第二阈值判断子单元的判断结果为否时，在待计算功率差的两个OFDM符号中，丢弃接收信号功率较小的OFDM符号；

第三符号选取子单元，用于在第二阈值判断子单元的判断结果为否时，将待计算功率差的两个OFDM符号中接收信号功率较大的OFDM符号和下一个OFDM符号选取为待计算功率差的两个OFDM符号。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，增益设置单元具体包括：

平均功率计算子单元，用于计算符号选择单元选择出的OFDM符号的平均接收信号功率；

增益设置子单元，用于根据平均功率计算子单元计算出的平均接收信号功率，设置该平均功率计算周期对应的初始AGC增益。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，每个平均功率计算周期内包含4个OFDM符号。