CN108781120B - 基站的射频rf前端的增益控制 - Google Patents

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Abstract

一个实施例针对控制用于接收无线信号的接收信号路径的增益。重复地执行以下操作：确定接收信号中的总噪声和干扰的估计，并基于总噪声和干扰的估计确定接收信号路径的增益值，以便针对利用为无线信道指定的最高调制和编码方案解码的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点。另一个实施例针对确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度并基于接收信号强度来确定接收信号路径的针对足以解码为无线信道指定的MCS的SINR将数字数据维持在数字设定点的增益值。

Description

基站的射频RF前端的增益控制
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年3月15日提交的美国临时专利申请序列No.62/308,613的权益，该临时专利申请通过引用并入本文。
背景技术
射频(RF)前端(这里也称为“无线电”)通常包括接收信号路径和发送信号路径。
RF前端的接收信号路径通常包括一个或多个可变增益元件，其可以被用于调节使用该无线电接收的RF信号的增益。
无线电通常采用自动增益控制(AGC)来自动调节可以以不同信号强度接收的RF信号的接收路径信号增益。自动增益控制通常动态地调节接收路径增益，使得作为到模数转换器(ADC)的输入呈现的结果所得的(一个或多个)放大信号处于标称水平。ADC的标称水平在这里也称为“模拟设定点”。模拟设定点基于ADC的动态范围，使得强接收RF信号不会使ADC饱和，并且使得弱接收RF信号不降至低于信道的本底噪声，接近ADC的量化噪声(例如，1/2最低有效位(LSB))。
但是，这种传统的自动增益控制做法可能不是在所有应用中都是有效的。
一个示例可以发生在使用长期演进(LTE)空中接口实现的无线RF信道的上行链路中。当具有高资源块(RB)占用率的子帧紧跟在具有低资源块占用率的子帧之后时，这会发生。在低RB占用率子帧(N-1)期间，将测出非常低的时域平均功率。这可导致AGC向接收信号路径应用高增益(例如，最大可能增益)，以便提升作为到ADC的输入呈现的(一个或多个)放大信号的功率。在测出低功率和将高增益应用于接收信号路径之间在AGC中存在的等待时间可导致高增益被应用于高RB占用率子帧。但是，将高增益应用于高RB占用率子帧可造成作为到ADC的输入呈现的放大信号使ADC饱和。这可导致块错误，并因此导致上行链路中无线电链路故障的增加。
发明内容
一个实施例针对一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法。在接收信号路径中生成到模数转换器(ADC)的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据。该方法包括重复地执行以下操作：确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；基于总噪声和干扰的估计来确定接收信号路径的增益值，以便针对利用为无线信道指定的最高调制和编码方案(MCS)解码的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
另一个实施例针对一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法。在接收信号路径中生成到模数转换器(ADC)的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据。该方法包括重复地执行以下操作：确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度；基于针对足以解码为无线信道指定的调制和编码方案(MCS)的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点的接收信号强度来确定接收信号路径的增益值；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
另一个实施例针对一种无线系统，其包括射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径。该系统还包括模数转换器(ADC)。在接收信号路径中生成到ADC的输入。该系统还包括执行数字信号处理的基带调制解调器。ADC输出用于数字信号处理的数字数据。该无线系统被配置为重复地执行以下操作：确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；基于总噪声和干扰的估计来确定接收信号路径的增益值，以便针对利用为无线信道指定的最高调制和编码方案(MCS)解码的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
另一个实施例针对一种无线系统，其包括射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径。该系统还包括模数转换器(ADC)，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入。该系统还包括执行数字信号处理的基带调制解调器。ADC输出用于数字信号处理的数字数据。该无线系统被配置为重复地执行以下操作：确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度；基于针对足以解码为无线信道指定的调制和编码方案(MCS)的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点的接收信号强度来确定接收信号路径的增益值；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
另一个实施例针对一种可扩展无线系统，其包括被配置为与核心网络通信的控制器，该控制器包括控制器基带调制解调器。该系统还包括通信耦合到控制器的多个无线电点。多个无线电点中的每一个包括相应的射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的相应接收信号路径。多个无线电点中的每一个还包括相应的模数转换器(ADC)。在接收信号路径中生成到相应ADC的相应输入。多个无线电点中的每一个还包括执行数字信号处理的相应的无线电点基带调制解调器。相应的ADC输出用于数字信号处理的相应数字数据。无线电点基带调制解调器被配置为：在不涉及控制器基带调制解调器的情况下，基于针对足以解码为无线信道指定的调制和编码方案(MCS)的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点的接收信号强度来自主地确定接收信号路径的增益值；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
另一个实施例针对一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法。在接收信号路径中生成到模数转换器(ADC)的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据。该方法包括确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计，以及基于总噪声和干扰的估计来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益，从而对于其中高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧后面的突发通信量增加无线信道中的吞吐量。
另一个实施例针对一种无线系统，其包括射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径。该系统还包括模数转换器(ADC)。在接收信号路径中生成到ADC的输入。该系统还包括执行数字信号处理的基带调制解调器。ADC输出用于数字信号处理的数字数据。该无线系统被配置为：确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；并基于总噪声和干扰的估计来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益，从而对于其中高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧后面的突发通信量增加无线信道中的吞吐量。
另一个实施例针对一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法。在接收信号路径中生成到模数转换器(ADC)的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据。该方法包括确定在接收信号路径中接收的信号的接收信号强度，以及基于接收信号强度来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益，从而对于其中高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧后面的突发通信量增加无线信道中的吞吐量。
另一个实施例针对一种无线系统，其包括射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径。该系统还包括模数转换器(ADC)。在接收信号路径中生成到ADC的输入。该系统还包括执行数字信号处理的基带调制解调器。ADC输出用于数字信号处理的数字数据。该无线系统被配置为：确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度，并基于接收信号强度来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益，从而对于其中高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧后面的突发通信量增加无线信道中的吞吐量。
在附图和以下描述中阐述各种实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求，其它特征和优点将变得明显。
附图说明
图1是无线系统的一个示例性实施例的框图。
图2是分布式点到多点基本系统的一个示例性实施例的框图。
图3图示了图1中所示系统的ADC的动态范围的预算的一个示例性实施例。
图4是使用总噪声和干扰功率的长期估计动态地重新编程接收器的接收信号路径的自动增益控制功能的最大增益的方法的一个示例性实施例的流程图。
图5是分布式点到多点基本系统的一个示例性实施例的框图。
图6是使用接收信号的接收信号强度动态地重新编程接收器的接收信号路径的自动增益控制功能的最大增益的方法的一个示例性实施例的流程图。
各个附图中相似的标号和名称指示相似的元件。
具体实施方式
图1是无线系统100的一个示例性实施例的框图，其中可以使用这里描述的增益控制技术。
在图1中所示的示例性实施例中，用户装备(UE)102通过无线信道与基站104无线通信。这里将图1中所示的示例性实施例描述为在使用由第三代合作伙伴计划(3GPP)限定的LTE无线空中接口的长期演进(LTE)系统中实现。但是，应当理解的是，其它实施例可以以其它方式实现(例如，使用其它空中接口)。
基站104使用一个或多个节点来实现，这些节点实现用于实现LTE空中接口并与无线网络运营商的核心网络(未示出)交互所必需的各种基站功能。在以下描述中，为了便于解释，将实现基站104的一个或多个节点统称为“基站104”；但是，应当理解的是，这里描述的基站104的各种元件可以在不同的节点中实现。
一个示例在图2中示出。在图2所示的示例中，基站104使用点到多点分布式基站架构中的多个节点来实现。在这个示例中，基站功能的一部分由中央单元(也称为“控制器”)202实现，并且基站功能的一部分由远离控制器202定位的多个远程单元(这里也称为“无线电点”)204实现。在这个示例中，控制器202使用以太网网络206通信耦合到无线电点204。关于这种架构的细节可以在2013年2月7日提交的标题为“RADIO ACCESS NETWORKS”的美国专利申请序列No.13/762,283中找到，该申请通过引入并入本文。
基站104可以以其它方式实现(例如，作为传统的单片式宏或小小区基站)。
一般而言，基站104(图1中所示)包括或耦合到一个或多个天线106，下游RF信号经由天线106被辐射到用户装备102，并且经由天线106接收由用户装备102发送的上游RF信号。基站104包括实现用于空中接口的RF前端功能的一个或多个射频(RF)前端电路108以及与基站104相关联的一个或多个天线106。在这个示例中，为了便于解释而仅示出单个RF前端电路108和天线106；但是，应当理解的是，基站104可以包括多个RF前端电路108和/或天线106(例如，其中使用多输入多输出(MIMO)LTE空中接口)。
基站104还包括执行用于LTE空中接口的数字层1、层2和层3处理的一个或多个基带调制解调器或单元110。在图1中，示出了单个基带调制解调器110；但是，应当理解的是，基带调制解调器110的功能可以以分布式方式实现。例如，在图2所示的示例中，基带调制解调器110的功能在控制器202和无线电点204两者中实现。在这个示例中，除了下游的快速傅立叶逆变换(IFFT)和上游的快速傅立叶变换(FFT)，控制器202中的基带调制解调器110执行用于LTE空中接口的所有数字层3、层2和层1处理。在这个示例中，每个无线电点(RP)204中的基带调制解调器110实现用于LTE空中接口的数字层1处理，其不在控制器202中执行(即，在下游执行IFFT并且在上游执行FFT)。
由基带调制解调器110实现的功能可以以其它方式实现(例如，其中控制器202实现基带调制解调器110的所有功能或者基站104被实现为单片式小小区或宏基站)。
每个RF前端电路108包括上行链路或接收信号路径112和下行链路或发送信号路径114。接收信号路径112实现用于动态调节接收信号路径112中一个或多个可变增益或衰减元件118的增益的自动增益控制(AGC)功能116。接收信号路径112中包括一个或多个功率检测器(未示出)，以确定接收信号路径中各个点处的功率，以供AGC功能116使用。
基站104还包括一个或多个模数转换器(ADC)120。在图1所示的示例性实施例中，ADC 120被示为与RF前端电路108分离。但是，应当理解的是，ADC 120可以被包括作为RF前端电路108或基带调制解调器110的一部分。
在图1所示的示例性实施例中，RF前端电路108中的接收信号路径112接收来自相应天线106的输入RF信号(例如，经由双工器)。接收信号路径112放大接收到的RF信号(例如，使用包括在可变增益元件118中的低噪声放大器(LNA))并对放大的RF信号进行下变频以产生模拟基带同相(I)和正交(Q)信号(例如，使用混频器和本地振荡器)。接收信号路径112还放大模拟I和Q信号(例如，使用包括在可变增益元件118中的可变增益放大器)并对放大的模拟I和Q信号进行滤波，然后将其作为输入呈现给ADC120。
在以下描述中，为了便于解释，以单数形式描述由RF前端电路108的接收信号路径112和ADC 120处理的信号。但是，应当理解的是，可以处理多个信号(例如，其中从接收到的RF信号创建I和Q信号)。
可以使用一个或多个RF集成电路(RFIC)和/或分立部件来实现一个或多个RF电路108。RF电路108可以以其它方式实现。
一个或多个基带调制解调器110可以在一个或多个合适的可编程处理器上执行的软件或固件中实现。一个或多个基带调制解调器110(或其部分)可以以其它方式实现(例如，在现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等中实现)。
AGC功能116动态地调节接收路径增益，使得作为到ADC 120的输入呈现的结果所得的放大信号处于固定的标称水平。ADC 120的固定标称水平在这里也称为“模拟设定点”。
可以调节AGC功能116应用于接收信号路径112中的衰减元件118或可变增益的最大增益。通常，使用固定的最大增益设置。
在这个示例性实施例中，RF前端电路108包括寄存器122，其存储用于AGC功能116的最大增益设置。即，由AGC功能116应用的最大增益基于存储在寄存器122中的值来配置。这个寄存器122在这里也称为“最大增益寄存器122”。
在图1所示的示例中，最大增益寄存器122被示为RF前端电路108的一部分(例如，作为实现RF前端电路108的RFIC的一部分)。应当理解的是，最大增益寄存器122可以是基站104的不同部分的一部分(例如，在软件AGC实现中可以在基带调制解调器110中明确地控制增益)。
而且，在其它实施例中，AGC功能116使用的最大增益可以以其它方式配置。
UE 102和基站104将其用于通过无线信道进行通信的无线空中接口通常限定上行链路发送功率控制特征。一般而言，无线空中接口的上行链路发送功率控制特征被用于指示UE 102动态地调节UE 102的上行链路发送功率，使得用于基带调制解调器110中的数字信号处理的结果所得的数字输入数据对于为无线空中接口指定的最高调制和编码方案(MCS)所需的信号与干扰加噪声比(SINR)处于标称水平。这个标称水平在这里也称为“数字设定点”。
在这个示例性实施例中，基站104包括增益控制功能(GCF)124，该功能被配置为动态地重新编程AGC功能116的最大增益。增益控制功能124动态地重新编程AGC功能116的最大增益，以将用作在基带调制解调器110中执行的数字信号处理的输入的数字数据维持在数字设定点。
图3图示了用于图1的ADC 120的动态范围的预算300的一个示例性实施例。这里结合图1的系统描述这个示例，其中无线空中接口是LTE。
相关LTE带宽中的总噪声和干扰功率(I'0C)302占据一个最低有效位(LSB)。
这里将一种类型的干扰称为“上行链路重用干扰”或“内部同信道干扰”。在图2所示的示例中，控制器202和无线电点204被配置为使小区内的多个UE 102能够使用相同频率同时发送，如LTE无线标准中规定的频率重用＝1。上行链路重用干扰(这里也称为内部同信道干扰)是由于连接到相同小区的其它UE 102在相同上行链路频率上传输而使得基站104经历的干扰。
另一种类型的干扰在这里被称为“宏重用干扰”或“外部同信道干扰”。这种类型的干扰是由于连接到不同小区的其它UE 102在相同频率上传输而使得基站104经历的干扰(例如，由不同的宏或小小区基站提供的)。
在图3所示的示例中，可以通过针对为64-QAM调制解码指定的25分贝(dB)306的最大信噪比(SNR)表征用于LTE物理上行链路共享信道(PUSCH)、物理上行链路控制信道(PUCCH)和随机接入信道(RACH)等信道的接收信号路径112的性能来导出数字设定点304。在这个示例中，用于RF前端电路108的接收信号路径112的数字设定点304是-32dBFs。
在图3所示的示例中，用于RF前端电路108的接收信号路径112的模拟设定点308是-12dBFs，这是防止ADC 120从具有典型峰-平均功率比(PAPR)的上行链路LTE信号饱和所需的最大总平均功率。用于接收信号路径112的AGC功能116被配置为将ADC 120的输入处的总信号功率(即，信号加噪声和干扰)维持在模拟设定点308。
如上面所指出的，当具有高资源块占用率的子帧紧跟在具有低资源块占用率的子帧之后时，对于在RF前端电路108的接收信号路径112中提供的AGC功能116会出现问题。在低RB占用率子帧期间，将由AGC功能116测得非常低的时域平均功率，这导致AGC功能116将高增益应用于接收信号路径112。如上面所指出的，完成这个操作是为了提升作为到ADC120的输入呈现的放大信号的功率。在测出低功率和将高增益应用于接收信号路径112之间在AGC功能116中存在的等待时间可导致用于AGC功能116的高增益被应用于高RB占用率子帧。但是，将最大增益应用于高RB占用率子帧可造成作为到ADC 120的输入呈现的放大信号使ADC 120饱和。
解决这个问题的一种方式是简单地将减小的固定最大增益应用于AGC功能116。
在噪声受限的情况下并且假设噪声系数(NF)为10dB并且20Mhz LTE频带中的热噪声功率为-102dBm，那么本底噪声(INF)为-92dBm/20MHz。在这个水平，对于25dB的信号与干扰加噪声比(SINR)(64-QAM解码所需的)，总平均接收水平(I0r)变为-67dBm/20MHz(-92dB+25dB＝-67dBm/20MHz)。对于这个总平均接收水平(I0r)，对于AGC功能116需要41dB的固定最大增益，以使作为用于数字信号处理的输入供给的数字信号达到-32dBFs的所需数字设定点。在较高的总平均接收水平(I0r)，在干扰受限的场景的情况下，AGC功能116所需的固定最大增益将小于41dB。
当AGC功能116的最大增益被限制到41dB时，在数字设定点与模拟设定点之间确保20dB的净空。这个20dB的净空可以被用于容纳：(i)在操作LTE带宽中的同信道上行链路重用干扰水平和/或宏UE干扰的上升；(ii)由于上行链路功率控制的不完善而导致的信号衰落；(iii)使用相同频率的UE 102之间的临时功率竞赛；以及(iv)在仅SRS的情况下LTE探测参考信号(SRS)的高达20dB的功率上升。
利用这种固定最大增益做法，用于AGC功能116的最大增益设置不会动态改变。相反，固定最大增益设置被预编程到最大增益设置122中。
利用这种固定最大增益做法，在同信道干扰的20dB的热上升(RoT)动态范围内，以及在3GPP LTE技术规范(TS)36.141的关于基站一致性测试的动态范围部分中指定的干扰要求，不存在饱和的风险。而且，调试这种做法更容易(并且可以更灵活地完成)，因为固定最大增益变化被定位在RF前端电路108中的一个位置。
虽然固定的减小的最大增益做法适用于一些部署情况，但令人满意的性能仅限于高达-71dBm/20MHz的同信道干扰水平。即，对于LTE突发通信量情况(即，其中高RB占用率子帧跟在低RB占用率子帧后面)的25dB SINR要求(用于64-QAM调制解码)仅在存在最高仅为-71dBm/20MHz的最大上行链路重用干扰水平和/或宏UE干扰水平时才满足。而且，在存在超过-71dBm/20Mhz的最大上行链路重用干扰和/或宏干扰水平的情况下，对于仅SRS的子帧(其需要20dB SINR)存在饱和的风险。
而且，在必须增加-32dBFs的数字设定点以提供更多位的I和Q数据以实现期望的信道性能的(不太可能的)事件中，最大上行链路重用干扰和/或宏干扰水平(前面提到的示例中的-71dBm/20Mhz)将按比例减少。
在图1所示的示例性实施例中，代替使用减小的固定最大增益，基站104包括增益控制功能124，该功能被配置为对AGC功能116的最大增益动态地重新编程。增益控制功能124对AGC功能116的最大增益动态地重新编程，以将用作在基带调制解调器110中执行的数字信号处理的输入的数字数据维持在数字设定点。
增益控制功能124可以被实现为在包括在基站104中的控制器或其它处理器上执行的软件。
图4是使用相关LTE带宽的总噪声和干扰功率的长期估计来对用于接收器的接收信号路径的自动增益控制功能的最大增益动态地重新编程的方法400的一个示例性实施例的流程图。这里将图4中所示的方法400的示例性实施例描述为使用图1中所示的系统100并结合上面结合图3描述的LTE示例的预算来实现。
为了便于解释，图4中所示的流程图的块已经以一般顺序的方式布置；但是，应当理解的是，这种布置仅仅是示例性的，并且应当认识到的是，与方法400(以及图4中所示的框)相关联的处理可以以不同的次序发生(例如，其中与框相关联的处理中的至少一些是并行执行的和/或以事件驱动的方式执行的)。
重复地执行与方法400相关联的处理(例如，对于每个相继的测量周期执行一次)。
方法400包括估计用于接收信号路径112的相关LTE带宽中的总噪声和干扰功率(框402)。在这个示例性实施例中，相关LTE带宽(I'0C)中的总噪声和干扰功率被限定如下：
I’0C＝INF+I0C+I0CC
其中：
INF是相关LTE带宽中的接收信号路径112的本底噪声；
I0C是针对接收信号路径112的相关LTE带宽中的外部同信道干扰；以及
I0CC是针对接收信号路径112的相关LTE带宽中的内部同信道干扰。
在这个示例性实施例中，总噪声和干扰功率估计由增益控制功能124基于由基带调制解调器110进行的作为其执行的数字信号处理的一部分的测量来确定。
对于每个测量周期，估计本底噪声(INF)、外部同信道干扰和内部同信道干扰。针对每个测量周期计算接收信号路径112的相关LTE带宽中的总噪声和干扰功率(I'0C)，然后可以使用平滑函数(例如，使用移动平均)来计算最终的总噪声和干扰功率估计(I'0C)。在一个示例中，使用超过80秒进行的长期平均来计算针对接收信号路径112的相关LTE带宽中的总噪声和干扰功率(I'0C)的初始估计。
方法400还包括计算接收信号路径112中的最大总平均接收功率(I0r)，其用于将用作在基带调制解调器110中执行的数字信号处理的输入的数字数据维持在数字设定点(框404)。
接收信号路径112中的最大总平均接收功率(I0r)是基于在所有无线资源都被分配时要接收的无线信号的最大所需SINR来计算的。在上面结合图3描述的LTE示例中，无线信号的最大所需SINR是25dB(用于64-QAM调制解码并且当所有物理资源块(PRB)都被分配时)。换言之，所需的最大总平均接收水平(I0r)需要比长期总噪声和干扰估计(I'0C)高25dB：
I0r＝I'0C+25dB
在这个示例性实施例中，增益控制功能124计算最大总平均接收功率(I0r)。
方法400还包括基于接收信号路径112中的最大总平均接收功率(I0r)和在ADC 120的输入端处与数字设定点对应的平均输入功率水平(I0)来计算AGC功能116在接收信号路径112中使用的最大增益(框406)。
将最大总平均接收功率(I0r)放大到ADC 120输入端处的与数字设定点对应的平均输入功率水平(I0)所需的接收信号路径112中用于AGC功能116的最大增益被计算为如下：
G＝I0–I0r
其中G是最大增益(以dB为单位)。
在这个示例性实施例中，增益控制功能124计算最大增益(G)。
方法400还包括配置AGC功能116以将新计算的最大增益(G)用于接收信号路径112(框408)。如上面所指出的，AGC功能116动态地调节接收路径增益，以试图使作为到ADC 120的输入呈现的结果所得的放大信号处于模拟设定点。但是，AGC功能116由于其被配置所针对的最大增益(G)而受限于其可以应用于接收信号路径112的增益量。这可以在以下式子中示出：
Gapplied＝min(G，Ganalog)
其中：
Gapplied是AGC功能116应用的增益量；
G是上面指出的数字设定点的最大增益；以及
Ganalog是AGC功能116计算的模拟设定点的最大增益。
在这个示例性实施例中，AGC功能116被配置为通过将新计算的最大增益(G)写入最大增益寄存器122来将新计算的最大增益(G)用于接收信号路径112。在这个示例性实施例中，增益控制功能124使新计算的最大增益(G)被写入最大增益寄存器122。
在其它实施例中，AGC功能116被配置为以其它方式将新计算的最大增益(G)用于接收信号路径112。
可以以慢速率更新新计算的最大增益(G)(对于框402的噪声和干扰功率估计具有相对长的测量周期)。在一个实现方式中，这个速率是可配置的，并且周期的长度在几秒或更慢的量级。
将最大增益(G)限制为与数字设定点对应的值(图3所示示例中为-32dBFs)能够实现在数字设定点和模拟设定点之间的足够的净空(图3所示示例中为20dB)，该净空可以被用于容纳：(i)紧跟在低RB占用率子帧之后的高RB占用率子帧；(ii)由于UE和基站应用的上行链路功率控制引起的内部和外部同信道干扰的临时上升；(iii)由于这种上行链路功率控制的不完善而导致的信号衰落；(iv)连接到相同小小区的使用相同频率的UE 102之间的临时功率竞赛；以及(v)在仅SRS的情况下LTE探测参考信号(SRS)的高达20dB的功率上升。
表1列出了各种总噪声和干扰功率水平(I'0C)所需的最大增益(G)的一个示例。总噪声和干扰功率水平(I'0C)与接收信号路径112的10dB的噪声系数和3GPP LTE TS 36.141中关于基站一致性指定的各种干扰水平对应。
Figure BDA0001799487870000151
表1
表1的第一行指示在噪声受限的情况下计算出41dB的最大增益(G)。即，如上面结合框404所描述的，通过将总噪声和干扰功率水平(I'0C)(表1的第一列中所示的-92dBm的值)加到无线信号的最大所需SINR(在这个LTE示例中对于64-QAM调制解码并且当所有物理资源块(PRB)被分配用于20MHz LTE带宽时为25dB)来计算最大总平均接收水平(I0r)(表1中所示的第二列)。
然后，如上面结合框406所描述的，从ADC 120输入端处与数字设定点对应的平均输入功率水平(I0)(在表1第3列中示出并且在这个示例中为-26dBm)中减去结果所得的最大总平均接收水平(I0r)(在这个示例中为-67dBm)。(即，-26dBm-(-67dBm)＝41dB。)这导致在噪声受限的情况下最大所需增益(G)为41dB。
同样地，表1中的第七行指示11dB的最大增益(G)在-62dBm/20Mhz的加性白高斯噪声(AWGN)干扰的干扰受限的情况下计算出来，其中-62dBm/20Mhz是从关于基站一致性的3GPP LTE TS 36.141中的动态范围LTE一致性规范导出的。
在方法400与使用如图2所示的点到多点分布式基站架构实现的基站104一起使用时，干扰测量有可能仅在中央控制器202中可用，在这种情况下增益控制功能124的至少一部分将在中央控制器202中实现。如果该系统如图2所示那样实现，那么这可能对与方法400相关联的处理的可扩展性强加一些限制。
动态地重新编程由AGC功能116使用的最大增益的另一种做法是基于在RF前端电路108中对接收到的信号进行的接收信号强度(例如，接收信号强度指示(RSSI))测量。这种做法的优点在于，可以在包含RF前端电路108的节点中实现相关联的处理。例如，在图2所示的示例中，与这种做法相关联的处理可以完全在远程定位的无线电点204中实现，这比需要在中央控制器202中执行一些处理的做法更具可扩展性。这在图5中示出。
图6是使用接收信号的接收信号强度动态地重新编程用于基站接收器的接收信号路径的自动增益控制功能的最大增益的方法600的一个示例性实施例的流程图。这里将图6中所示的方法600的示例性实施例描述为使用图1和5中所示的系统100并结合上面结合图3描述的LTE示例的预算来实现。
为了便于解释，图6中所示的流程图的框以一般顺序的方式布置；但是，应当理解的是，这种布置仅仅是示例性的，并且应当认识到的是，与方法600(以及图6中所示的框)相关联的处理可以以不同的次序发生(例如，其中与框相关联的处理中的至少一些是并行执行的和/或以事件驱动的方式执行的)。
重复地执行与方法600相关联的处理(例如，对于每个相继的测量周期执行一次)。
方法600包括确定在RF前端电路108的接收信号路径处接收的信号的接收信号强度(框602)。在一个示例中，这是通过进行若干接收信号强度测量并根据接收信号强度测量(例如，通过将接收信号强度测量求平均)计算在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度来完成的。
在这个示例性实施例中，RF前端电路108包括功率检测器(未示出)，其耦合到接收信号路径112并且被用于对接收信号进行接收信号强度指示(RSSI)测量。
对于每个测量周期，在该测量周期的过程中周期性地对相关LTE带宽中的接收信号进行若干RSSI测量。对于每个测量周期，使用平滑函数(诸如移动平均值)对各种RSSI测量求平均。
在这个示例性实施例中，无线电点基带调制解调器110中的增益控制功能124与RF前端电路108中的相关功率检测器交互，以进行接收信号强度测量并计算接收信号强度的长期平均值。
方法600还包括基于接收信号的平均接收信号强度和ADC 120的输入端处的与数字设定点对应的平均输入功率水平(I0)来计算要由AGC功能116在接收信号路径112中使用的最大增益(框604)。
接收信号路径112中AGC功能116将具有与平均RSSI相关联的功率水平的接收信号放大到ADC 120的输入端处的与数字设定点对应的平均输入功率水平(I0)所需的最大增益是如下计算的：
G＝I0-RSSI
其中G是最大增益(以dB为单位)。
在这个示例性实施例中，增益控制功能124计算最大增益(G)。
方法600还包括配置AGC功能116以将新计算的最大增益(G)用于接收信号路径112(框606)。如上面所指出的，AGC功能116动态地调节接收路径增益以试图使作为到ADC 120的输入呈现的结果所得的放大信号处于模拟设定点。但是，AGC功能116由于其被配置所针对的最大增益(G)而受限于其可以应用于接收信号路径112的增益量。这可以在以下式子中示出：
Gapplied＝min(41dB，G，Ganalog)
其中：
Gapplied是AGC功能116应用的增益量；
41dB是下述示例中所需的最大增益；
G是上面指出的数字设定点的最大增益；以及
Ganalog是AGC功能116计算的模拟设定点的最大增益。
在这个示例性实施例中，AGC功能116被配置为通过将新计算的最大增益(G)写入最大增益寄存器122来将新计算的最大增益(G)用于接收信号路径112。在这个示例性实施例中，增益控制功能124使新计算的最大增益(G)被写入最大增益寄存器122。
在其它实施例中，AGC功能116被配置为以其它方式将新计算的最大增益(G)用于接收信号路径112。
方法600可以被视为上述固定最大增益做法的扩展。
如上面所指出的，在噪声受限的情况下并且假设噪声系数(NF)为10dB并且20MhzLTE频带中的热噪声功率为-102dBm，本底噪声(INF)为-92dBm/20MHz。在这个水平，对于25dB的SINR(64-QAM解码所需的)，总平均接收水平(I0r)是-92dB。(-92dB+25dB＝-67dBm/20MHz)。对于这个总平均接收水平(I0r)，AGC控制功能116需要41dB的固定最大增益，以使作为数字信号处理的输入供给的数字数据达到-32dBFs的所需数字设定点。
这个最大增益值(G)+41dB可以用作方法600的基于RSSI的方法的最大增益值(G)。这个最大增益值(G)对于高达-67dBm的RSSI水平是令人满意的。在高于-67dBm的RSSI水平，将减小最大增益值(G)以放大RSSI水平，以将供给到基带调制解调器110的结果所得的数字数据维持在数字设定点(在这个示例中为-32dBFs或-26dBm)。
因此，在图3所示的示例中，对于大于-71dBm/20Mhz至高达-52dBm/20Mhz的干扰水平，方法600支持期望的SINR 25dB性能，(例如，对于寄存器122的最大1dB增益的限制)，这与上述固定做法不同。
但是，当最大增益(G)被设置为+41dB的最大增益值(G)时，由于如上所述的AGC功能116的操作，存在超过-71dBm/20Mhz的干扰水平时的突发通信量将初始地对于跟在低RB占用率子帧之后的高RB占用率子帧上的高SINR导致ADC 120的饱和。这个问题在方法600能够计算新的最大增益值并将AGC功能116配置为使用新的最大增益值之前将一直存在。但是，使用与方法400中使用的测量周期具有相同长度的测量周期将有可能导致无线电链路故障。为了避免这种情况，利用方法600，可以使用更短的测量周期。例如，可以使用5个无线电帧长(即，50毫秒(ms))的测量周期。
在基带调制解调器110中的上行链路功率控制基于在例如300毫秒的周期上计算的平均SINR测量对块误差做出反应的情况下，50ms的用于平均RSSI计算的测量周期通常足以避免在计算新的最大增益值时由于瞬时块错误导致的对系统吞吐量的主要影响。
同样地，与上述固定最大增益做法不同，方法600的基于RSSI的做法通过使用长期平均RSSI测量来在满通信量和突发通信量的所有情况下以超过-71dBm/20Mhz的同信道干扰工作，以连续地计算将供给到基带调制解调器110的结果所得的数字数据维持在数字设定点所需的最大增益。
与方法400一样，使用方法600的RSSI做法将最大增益(G)限制到与数字设定点对应的最大增益(图3所示的示例中为-32dBF能够实现在数字设定点和模拟设定点之间的足够的净空(图3所示的示例中为20dB)，该净空可以被用于容纳：(i)紧跟在低RB占用率子帧之后的高RB占用率子帧；(ii)由于UE和基站应用的上行链路功率控制引起的内部和外部同信道干扰的临时上升；(iii)由于这种上行链路功率控制的不完善而导致的信号衰落包络；(iv)连接到相同小小区的使用相同频率的UE 102之间的临时功率竞赛；以及(v)在仅SRS的情况下LTE SRS的高达20dB的功率上升。
如上面所指出的，方法600的RSSI做法的另一个优点是相关联的处理可以在包含基带调制解调器110的节点中实现。例如，在这种做法与如图5中所示实现的基站104一起使用的情况下，与这种做法相关联的处理可以完全在远程定位的无线电点204中实现，这比需要在中央控制器202中执行一些处理的做法更具可扩展性。
表2列出了各种长期平均RSSI测量所需的最大增益(G)。最大增益G在表2的第四列中示出。
表2的第一列列出了当分配无线信号所需的SINR(在这个LTE示例中对于64-QAM调制解码为25dB)时以及当分配所有PRB时对于各种噪声和干扰功率水平(在表2的第二列中示出)的预期长期平均RSSI测量。对于20MHz LTE带宽，各种总噪声和干扰功率水平与接收信号路径112的10dB的噪声系数和关于基站一致性的3GPP LTE TS 36.141中指定的各种干扰水平对应。
表2的第三列包括ADC 120输入端处的与数字设定点对应的平均输入功率水平(I0)，数字设定点在这个示例中为-26dBm(即，-32dBFs)。
Figure BDA0001799487870000201
表2
与表1一样，表2的第一行指示在噪声受限的情况下计算出41dB的最大增益(G)。即，如上面结合框404所描述的，通过从ADC 120输入端处的与数字设定点对应的平均输入功率水平(I0)(在这个示例中为-26dMB)减去第一列中所示的长期平均RSSI测量(-67dBm)来计算最大增益值(G)(表2中所示的第四列)。即，-26dBm–(-67dBm)＝41dB。在噪声受限的情况下，这导致41dB的最大所需增益(G)。
虽然已经在包括AGC功能116的RF前端电路108的上下文中描述了与方法400和600相关联的处理，但是应当理解的是，方法400和600可以适用于其它增益控制方案。在一种这样的其它增益控制方案(例如手动增益控制(MGC)方案)中，手动地设置应用于接收信号路径112的增益(例如，通过将增益值写入适当的寄存器)。方法400和600可以被用于通过使用方法400和600重新计算固定手动增益而不是最大增益值来确定应用于接收信号路径112的固定增益。
如上面所指出的，这里描述的增益控制技术可以用于任何基站架构(例如，图2和5中所示类型的点到多点分布式架构、单片式架构(与例如小小区和宏基站一起使用)以及点到点分布式架构(例如，其中单个基带单元(BBU)使用通用公共无线电接口(CPRI)或其它前端接口与单个远程无线电头端(RRH)通信)。这里描述的增益控制技术也可以用于中继器、分布式天线系统(DAS)和类似DAS的系统。
这里描述的方法和技术可以在数字电子电路系统中实现，或者用可编程处理器(例如，专用处理器或诸如计算机的通用处理器)固件、软件或它们的组合来实现。体现这些技术的装置可以包括适当的输入和输出设备、可编程处理器和有形地体现用于由可编程处理器执行的程序指令的存储介质。体现这些技术的处理可以由可编程处理器执行，该可编程处理器执行指令程序以通过对输入数据进行操作并生成适当的输出来执行期望的功能。这些技术可以有利地在可编程系统上可执行的一个或多个程序中实现，该可编程系统包括被耦合成从数据存储系统接收数据和指令并向数据存储系统发送数据和指令的至少一个可编程处理器、至少一个输入设备以及至少一个输出设备。一般而言，处理器将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。适于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器设备(诸如EPROM、EEPROM和闪存设备)；磁盘(诸如内部硬盘和可移动盘)；磁光盘；以及DVD盘。前述任何一种都可以由专门设计的专用集成电路(ASIC)补充或结合在其中。
已经描述了由以下权利要求限定的本发明的许多实施例。不过，将理解的是，在不脱离要求保护的发明的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种修改。因而，其它实施例在以下权利要求的范围内。
示例实施例
示例1包括一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法，其中在接收信号路径中生成到模数转换器(ADC)的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据，该方法包括重复地执行以下操作：确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；基于总噪声和干扰的估计来确定接收信号路径的增益值，以便针对利用为无线信道指定的最高调制和编码方案(MCS)解码的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
示例2包括示例1的方法，其中接收信号路径包括自动增益控制(AGC)功能，其中所述增益值包括应用于自动增益控制功能的最大增益值。
示例3包括示例1-2中任一示例的方法，其中接收信号路径被配置为应用固定增益，其中所述增益值包括要用作接收信号路径的固定增益的增益值。
示例4包括示例1-3中任一示例的方法，其中使用长期演进(LTE)空中接口通过无线信道传送信号。
示例5包括示例1-4中任一示例的方法，其中使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计反映了在测量周期中使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰。
示例6包括示例1-5中任一示例的方法，其中确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计包括：将接收信号路径的本底噪声的估计、外部同信道干扰的估计以及内部同信道干扰的估计加在一起。
示例7包括示例1-6中任一示例的方法，其中基于总噪声和干扰的估计确定接收信号路径的增益值以便针对利用为无线信道指定的最高MCS解码的SINR将数字数据维持在数字设定点包括：计算接收信号路径中的用以将数字数据维持在数字设定点的最大总平均接收功率；以及基于接收信号路径中的最大总平均接收功率和ADC的输入端处与数字设定点对应的平均输入功率水平来计算接收信号路径的增益值。
示例8包括示例7的方法，其中计算接收信号路径中的用以将数字数据维持在数字设定点的最大总平均接收功率包括：在分配所有无线资源时将总噪声和干扰的估计加到无线信号的最大所需SINR。
示例9包括示例1-8中任一示例的方法，其中使接收信号路径使用所述增益值作为接收信号路径的增益包括：将所述增益值写入与接收信号路径相关联的增益寄存器。
示例10包括一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法，其中在接收信号路径中生成到模数转换器(ADC)的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据，该方法包括重复地执行以下操作：确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度；基于接收信号强度来确定接收信号路径的针对足以解码为无线信道指定的调制和编码方案(MCS)的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点的增益值；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
示例11包括示例10的方法，其中接收信号路径包括自动增益控制(AGC)功能，其中所述增益值包括应用于自动增益控制功能的最大增益值。
示例12包括示例10-11中任一示例的方法，其中接收信号路径被配置为应用固定增益，其中所述增益值包括要用作接收信号路径的固定增益的增益值。
示例13包括示例10-12中任一示例的方法，其中使用长期演进(LTE)空中接口通过无线信道传送信号。
示例14包括示例10-13中任一示例的方法，其中确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度包括进行若干接收信号强度测量并根据接收信号强度测量计算在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度。
示例15包括示例10-14中任一示例的方法，其中基于接收信号强度确定接收信号路径的将数字数据维持在数字设定点的增益值包括：基于接收信号强度和ADC输入端处与数字设定点对应的平均输入功率水平来计算接收信号路径的增益值。
示例16包括示例10-15中任一示例的方法，其中使接收信号路径使用所述增益值作为接收信号路径的增益包括：将所述增益值写入与接收信号路径相关联的增益寄存器。
示例17包括一种无线系统，其包括：射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径；模数转换器(ADC)，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入；基带调制解调器，用于执行数字信号处理，其中ADC输出用于数字信号处理的数字数据；其中该无线系统被配置为重复地执行以下操作：确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；基于总噪声和干扰的估计来确定接收信号路径的增益值，以便针对利用为无线信道指定的最高调制和编码方案(MCS)解码的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
示例18包括示例17的无线系统，其中基站系统包括点到多点架构，该点到多点架构包括至少一个中央控制器和多个无线电点，其中中央控制器通信耦合到所述多个无线电点。
示例19包括示例18的无线系统，其中基带调制解调器至少部分地在控制器中并且至少部分地在无线电点中实现。
示例20包括示例17-19中任一示例的无线系统，其中该无线系统包括小小区基站、宏基站、分布式天线系统(DAS)以及包括基带单元(BBU)和远程无线电头端(RRH)的点到点架构中的至少一个。
示例21包括示例17-20中任一示例的无线系统，其中接收信号路径包括自动增益控制(AGC)功能，其中所述增益值包括应用于自动增益控制功能的最大增益值。
示例22包括示例17-21中任一示例的无线系统，其中接收信号路径被配置为应用固定增益，其中所述增益值包括要用作接收信号路径的固定增益的增益值。
示例23包括示例17-22中任一示例的无线系统，其中该无线系统被配置为使用长期演进(LTE)空中接口通过无线信道进行通信。
示例24包括示例17-23中任一示例的无线系统，其中使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计反映了在测量周期中使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰。
示例25包括示例17-24中任一示例的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下方式确定对使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计：将接收信号路径的本底噪声的估计、外部同信道干扰的估计以及内部同信道干扰的估计加在一起。
示例26包括示例17-25中任一示例的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下方式基于总噪声和干扰的每个估计来确定接收信号路径的增益值，以便针对利用为无线信道指定的最高MCS解码的SINR将数字数据维持在数字设定点：计算接收信号路径中的用以将数字数据维持在数字设定点的最大总平均接收功率；以及基于接收信号路径中的最大总平均接收功率和ADC的输入端处与数字设定点对应的平均输入功率水平来计算接收信号路径的增益值。
示例27包括示例26的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下方式计算接收信号路径中的用以将数字数据维持在数字设定点的最大总平均接收功率：当分配所有无线资源时将总噪声和干扰的估计加到无线信号的最大所需信号与干扰加噪声比(SINR)。
示例28包括示例17-27中任一示例的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下方式使接收信号路径使用所述增益值作为接收信号路径的增益：将所述增益值写入与接收信号路径相关联的增益寄存器。
示例29包括一种无线系统，其包括：射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径；模数转换器(ADC)，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入；基带调制解调器，用于执行数字信号处理，其中ADC输出用于数字信号处理的数字数据；该无线系统被配置为重复地执行以下操作：确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度；基于接收信号强度来确定接收信号路径的针对足以解码为无线信道指定的调制和编码方案(MCS)的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点的增益值；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
示例30包括示例29的无线系统，其中基站系统包括点到多点架构，该点到多点架构包括至少一个中央控制器和多个无线电点，其中中央控制器通信耦合到所述多个无线电点。
示例31包括示例29-30中任一示例的无线系统，其中基带调制解调器至少部分地在控制器中实现并且至少部分地在无线电点中实现。
示例32包括示例29-31中任一示例的无线系统，其中该无线系统包括小小区基站、宏基站、分布式天线系统(DAS)以及包括基带单元(BBU)和远程无线电头端(RRH)的点到点架构中的至少一个。
示例33包括示例29-32中任一示例的无线系统，其中接收信号路径包括自动增益控制(AGC)功能，其中所述增益值包括应用于自动增益控制功能的最大增益值。
示例34包括示例29-33中任一示例的无线系统，其中接收信号路径被配置为应用固定增益，其中所述增益值包括将用作接收信号路径的固定增益的增益值。
示例35包括示例29-34中任一示例的无线系统，其中该无线系统被配置为使用长期演进(LTE)空中接口通过无线信道进行通信。
示例36包括示例29-35中任一示例的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下方式确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度：进行若干接收信号强度测量并根据接收信号强度测量计算在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度。
示例37包括示例29-36中任一示例的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下方式基于接收信号强度来确定接收信号路径的将数字数据维持在数字设定点的增益值：基于接收信号强度和ADC的输入端处与数字设定点对应的平均输入功率水平来计算接收信号路径的增益值。
示例38包括示例29-37中任一示例的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下方式使接收信号路径使用所述增益值作为接收信号路径的增益：将所述增益值写入与接收信号路径相关联的增益寄存器。
示例39包括一种可扩展无线系统，其包括：控制器，被配置为与核心网络通信，该控制器包括控制器基带调制解调器；多个无线电点，通信耦合到控制器，所述多个无线电点中的每一个无线电点包括：相应的射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的相应接收信号路径；相应的模数转换器(ADC)，其中在接收信号路径中生成到相应ADC的相应输入；相应的无线点基带调制解调器，用于执行数字信号处理，其中相应的ADC输出用于数字信号处理的相应数字数据；其中无线电点基带调制解调器被配置为：在不涉及控制器基带调制解调器的情况下，基于接收信号强度来自主地确定接收信号路径的针对足以解码为无线信道指定的调制和编码方案(MCS)的信号与干扰加噪声比(SINR)将数字数据维持在数字设定点的增益值；以及使接收信号路径使用该增益值作为接收信号路径的增益。
示例40包括示例39的无线系统，其中所述增益值是接收信号路径的最大增益值。
示例41包括一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法，其中在接收信号路径中生成到模数转换器(ADC)的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据，该方法包括：确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计，以及基于总噪声和干扰的估计来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益，从而对于其中高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧后面的突发通信量增加无线信道中的吞吐量。
示例42包括一种无线系统，其包括：射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径；模数转换器(ADC)，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入；基带调制解调器，用于执行数字信号处理，其中ADC输出用于数字信号处理的数字数据；其中该无线系统被配置为：确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；并基于总噪声和干扰的估计来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益，从而对于其中高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧后面的突发通信量增加无线信道中的吞吐量。
示例43包括一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法，其中在接收信号路径中生成到模数转换器(ADC)的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据，该方法包括：确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度，以及基于接收信号强度来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益，从而对于其中高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧后面的突发通信量增加无线信道中的吞吐量。
示例44包括一种无线系统，其包括：射频(RF)前端电路，该射频前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径；模数转换器(ADC)，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入；基带调制解调器，用于执行数字信号处理，其中ADC输出用于数字信号处理的数字数据；其中该无线系统被配置为：确定在接收信号路径接收的信号的接收信号强度，并基于接收信号强度来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益，从而对于其中高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧后面的突发通信量增加无线信道中的吞吐量。

Claims (44)

1.一种控制用于接收使用无线空中接口通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法，其中在接收信号路径中生成到模数转换器ADC的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据，该方法包括：
重复地执行以下操作：
确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，基于总噪声和干扰的估计来确定接收信号路径的最大增益值以提供用于容纳的净空；以及
在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值。
2.如权利要求1所述的方法，其中接收信号路径包括自动增益控制AGC功能，其中所述最大增益值被应用于自动增益控制功能。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述最大增益值是固定的最大增益值。
4.如权利要求1所述的方法，其中使用长期演进LTE空中接口通过无线信道传送信号。
5.如权利要求1所述的方法，其中使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计反映了在测量周期中使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰。
6.如权利要求1所述的方法，其中确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计包括：
将接收信号路径的本底噪声的估计、外部同信道干扰的估计以及内部同信道干扰的估计加在一起。
7.如权利要求1所述的方法，其中确定接收信号路径的所述最大增益值包括：
计算接收信号路径中的用以将数字数据维持在被称为数字设定点的标称值的最大总平均接收功率，所述标称值对应于解码使用为无线空中接口指定的最高调制和编码方案MCS的数字数据所需的信号与干扰加噪声比SINR；以及
基于接收信号路径中的最大总平均接收功率和ADC的输入端处与数字设定点对应的平均输入功率水平来计算接收信号路径的所述最大增益值。
8.如权利要求7所述的方法，其中计算接收信号路径中的用以将数字数据维持在数字设定点的最大总平均接收功率包括：
当所有无线资源被分配时将总噪声和干扰的估计加到无线信号的最大所需SINR。
9.如权利要求1所述的方法，其中在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值包括：
将所述最大增益值写入与接收信号路径相关联的增益寄存器。
10.一种控制用于接收使用无线空中接口通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法，其中在接收信号路径中生成到模数转换器ADC的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据，该方法包括：
重复地执行以下操作：
确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度；
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，基于接收信号强度来确定接收信号路径的最大增益值以提供用于容纳的净空；以及
在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值。
11.如权利要求10所述的方法，其中接收信号路径包括自动增益控制AGC功能，其中所述最大增益值被应用于自动增益控制功能。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述最大增益值是固定的最大增益。
13.如权利要求10所述的方法，其中使用长期演进LTE空中接口通过无线信道传送信号。
14.如权利要求10所述的方法，其中确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度包括进行若干接收信号强度测量并根据接收信号强度测量计算在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度。
15.如权利要求10所述的方法，其中确定接收信号路径的所述最大增益值包括：
基于接收信号强度和ADC输入端处与数字设定点对应的平均输入功率水平来计算接收信号路径的最大增益值。
16.如权利要求10所述的方法，其中在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值包括：
将所述最大增益值写入与接收信号路径相关联的增益寄存器。
17.一种无线系统，包括：
射频RF前端电路，该射频RF前端电路包括接收使用无线空中接口通过无线信道传送的信号的接收信号路径；
模数转换器ADC，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入；
基带调制解调器，所述基带调制解调器用于执行数字信号处理，其中ADC输出用于数字信号处理的数字数据；
其中该无线系统被配置为重复地执行以下操作：
确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，基于总噪声和干扰的估计来确定接收信号路径的最大增益值以提供用于容纳的净空；以及
在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值。
18.如权利要求17所述的无线系统，其中所述无线系统被操作为基站系统，所述基站系统包括点到多点架构，该点到多点架构包括至少一个中央控制器和多个无线电点，其中中央控制器通信地耦合到所述多个无线电点。
19.如权利要求18所述的无线系统，其中基带调制解调器至少部分地在控制器中实现以及至少部分地在无线电点中实现。
20.如权利要求17所述的无线系统，其中该无线系统包括包含基带单元BBU和远程无线电头端RRH的点到点架构、小小区基站、宏基站以及分布式天线系统DAS中的至少一个。
21.如权利要求17所述的无线系统，其中接收信号路径包括自动增益控制AGC功能，其中所述最大增益值被应用于自动增益控制功能。
22.如权利要求17所述的无线系统，其中所述最大增益值是固定的最大增益。
23.如权利要求17所述的无线系统，其中该无线系统被配置为使用长期演进LTE空中接口通过无线信道进行通信。
24.如权利要求17所述的无线系统，其中使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计反映了在测量周期中使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰。
25.如权利要求17所述的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下操作确定对使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计：
将接收信号路径的本底噪声的估计、外部同信道干扰的估计以及内部同信道干扰的估计加在一起。
26.如权利要求17所述的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下操作来确定接收信号路径的所述最大增益值：
计算接收信号路径中的用以将数字数据维持在被称为数字设定点的标称值的最大总平均接收功率，所述标称值对应于解码使用为无线空中接口指定的最高调制和编码方案MCS的数字数据所需的信号与干扰加噪声比SINR；以及
基于接收信号路径中的最大总平均接收功率和ADC的输入处的与数字设定点对应的平均输入功率水平来计算接收信号路径的所述最大增益值。
27.如权利要求26所述的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下操作计算接收信号路径中的用以将数字数据维持在数字设定点的最大总平均接收功率：
当所有无线资源被分配时将总噪声和干扰的估计加到无线信号的最大所需信号与干扰加噪声比SINR。
28.如权利要求17所述的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下操作在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值：
将所述最大增益值写入与接收信号路径相关联的增益寄存器。
29.一种无线系统，包括：
射频RF前端电路，该射频RF前端电路包括接收使用无线空中接口通过无线信道传送的信号的接收信号路径；
模数转换器ADC，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入；
基带调制解调器，所述基带调制解调器用于执行数字信号处理，其中ADC输出用于数字信号处理的数字数据；
其中该无线系统被配置为重复地执行以下操作：
确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度；
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，基于接收信号强度来确定接收信号路径的最大增益值以提供用于容纳的净空；以及
在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值。
30.如权利要求29所述的无线系统，其中所述无线系统被操作为基站系统，所述基站系统包括点到多点架构，该点到多点架构包括至少一个中央控制器和多个无线电点，其中中央控制器通信地耦合到所述多个无线电点。
31.如权利要求29所述的无线系统，其中基带调制解调器至少部分地在控制器中实现以及至少部分地在无线电点中实现。
32.如权利要求29所述的无线系统，其中该无线系统包括包含基带单元BBU和远程无线电头端RRH的点到点架构、小小区基站、宏基站以及分布式天线系统DAS中的至少一个。
33.如权利要求29所述的无线系统，其中接收信号路径包括自动增益控制AGC功能，其中所述最大增益值被应用于自动增益控制功能。
34.如权利要求29所述的无线系统，其中所述最大增益值是固定的增益。
35.如权利要求29所述的无线系统，其中该无线系统被配置为使用长期演进LTE空中接口通过无线信道进行通信。
36.如权利要求29所述的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下操作确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度：
进行若干接收信号强度测量并根据接收信号强度测量计算在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度。
37.如权利要求29所述的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下操作来确定接收信号路径的所述最大增益值：
基于接收信号强度和ADC的输入端处与被称为数字设定点的标称值对应的平均输入功率水平来计算接收信号路径的所述最大增益值，所述标称值对应于解码使用为无线空中接口指定的最高调制和编码方案MCS的数字数据所需的信号与干扰加噪声比SINR。
38.如权利要求29所述的无线系统，其中该无线系统被配置为通过以下操作在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值：
将所述最大增益值写入与接收信号路径相关联的增益寄存器。
39.一种可扩展无线系统，包括：
控制器，被配置为与核心网络通信，该控制器包括控制器基带调制解调器；
多个无线电点，通信地耦合到控制器，所述多个无线电点中的每一个无线电点包括：
相应的射频RF前端电路，该射频RF前端电路包括接收使用无线空中接口通过无线信道传送的信号的相应接收信号路径；
相应的模数转换器ADC，其中在接收信号路径中生成到相应ADC的相应输入；
相应的无线点基带调制解调器，用于执行数字信号处理，其中相应的ADC输出用于数字信号处理的相应数字数据；
其中无线电点基带调制解调器被配置为：
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，在不涉及控制器基带调制解调器的情况下，基于接收信号强度来自主地确定接收信号路径的最大增益值以提供用于容纳的净空；以及
在控制接收信号路径的增益中使接收信号路径使用所述最大增益值。
40.如权利要求39所述的无线系统，其中所述接收信号路径包括自动增益控制AGC功能，其中所述最大增益值被应用于自动增益控制功能。
41.一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法，其中在接收信号路径中生成到模数转换器ADC的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据，该方法包括：
确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；以及
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，基于总噪声和干扰的估计来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益以提供用于容纳的净空。
42.一种无线系统，包括：
射频RF前端电路，该射频RF前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径；
模数转换器ADC，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入；
基带调制解调器，用于执行数字信号处理，其中ADC输出用于数字信号处理的数字数据；
其中该无线系统被配置为：
确定使用接收信号路径接收的信号中的总噪声和干扰的估计；以及
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，基于总噪声和干扰的估计来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益以提供用于容纳的净空。
43.一种控制用于接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径的增益的方法，其中在接收信号路径中生成到模数转换器ADC的输入，该ADC输出用于数字信号处理的数字数据，该方法包括：
确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度；以及
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，基于接收信号强度来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益以提供用于容纳的净空。
44.一种无线系统，包括：
射频RF前端电路，该射频RF前端电路包括接收通过无线信道传送的信号的接收信号路径；
模数转换器ADC，其中在接收信号路径中生成到ADC的输入；
基带调制解调器，所述基带调制解调器用于执行数字信号处理，其中ADC输出用于数字信号处理的数字数据；
其中该无线系统被配置为：
确定在接收信号路径处接收的信号的接收信号强度；以及
当高资源块占用率子帧跟在低资源块占用率子帧之后并且接收信号路径所使用的用于高资源块占用率子帧的增益由于控制增益中的延迟而基于低占用率子帧被确定时，基于接收信号强度来控制接收信号路径中的增益，以便限制增益以提供用于容纳的净空。
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