JP5765120B2 - 無線通信端末及び自動利得制御方法 - Google Patents

Description

本発明は無線通信に関し、特に時分割二重（ＴＤＤ）無線通信システムにおける自動利得制御（ＡＧＣ）に関する。

無線通信端末には、無線チャンネルの減衰効果（経路損失、シャドウフェージング、マルチパスフェージング等）及び業務負荷の変化により、受信信号の振幅及び電力が動的に大幅に変化することになる。このようなダイナミックレンジの大きい信号による信号量子化歪みに対して、一般的に自動利得制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ、 ＡＧＣ）技術を利用して解決する。アナログ／デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、 ＡＤＣ）のワード長が増えないことを前提として、ダイナミックレンジの大きい信号をＡＤＣワード長に適するダイナミックレンジに自動調整して量子化歪みを減少する。ＡＧＣ技術によるもう一つの利点としては、実装コストが低減されることであり、小さいＡＤＣのワード長を採用して、十分の量子化精度が取得され、後続のベースバンド回路の実装複雑度が低減される。

時分割二重（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ、 ＴＤＤ）システムにおいて、ユーザ端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、 ＵＥ）はキャリア周波数ポイントで基地局からの下り信号と隣接ユーザからの上り信号を同時に受信することができる。上り信号と下り信号がそれぞれ互いに独立した信号源から送信されたものであるため、端末受信機にとってアップリンクワークスペースとダウンリンクワークスペースの受信信号の統計特性及び電力値には一般的に大きい違いがある。ＵＥが既に基地局と同期を確立した場合に、ＵＥは下り信号のみを測定することによってＡＧＣ利得の更新を行うことができる。しかし、ＵＥが基地局と同期を確立していない場合に、ＵＥは下り信号と隣接ＵＥから送信された上り信号とを区分できず、ＡＧＣが上り信号電力に基づいて生成された利得値を下り信号に適用する可能性がある。上り信号と下り信号の電力に大きい違いがある場合に、下り信号がＡＤＣによりクリッピング（Ｃｌｉｐｐｉｎｇ）され、又は有効量子化ビットが減少することになるおそれがある。これにより、量子化された同期シンボルが損失され、同期捕捉時間が増加し、ひいては同期を取得できないことになる。

以下に、本発明のいくつかの局面についての基本的な理解のために、本発明についての概要を記述する。この概要は本発明についての全面的な概述ではないことを理解すべきである。これは、本発明の鍵となる部分又は重要な部分を確定することを意図せず、また、本発明の範囲を限定することを意図しないことを理解すべきである。その目的は、ただ簡素化した形態でいくらかの概念を与えることにある。これを、後述のより詳しい記述の前書きとする。

本発明の一つの局面によれば、無線通信端末であって、無線通信端末の受信信号に対して自動利得制御を行うように配置された自動利得制御手段と、無線通信端末の状態に基づいて自動利得制御手段のモードを設定するように配置されたモード制御手段と、を備え、
無線通信端末の状態は、フレームタイミングを取得していない状態とフレームタイミングを既に取得している状態とを含み、自動利得制御手段のモードは高速モードと低速モードとを含み、自動利得制御手段は、高速モードにおける利得値の調整周期が低速モードにおける利得値の調整周期より小さく、モード制御手段は、無線通信端末がフレームタイミングを取得していない状態に入った時に自動利得制御手段のモードを高速モードに設定し、無線通信端末がフレームタイミングを既に取得している状態に入った時に自動利得制御手段のモードを低速モードに設定する、無線通信端末を提供する。

ＴＤ−ＬＴＥシステムのフレーム構造を示す図である。 ＴＤ−ＬＴＥシステムのフレーム構造における参考信号の位置を示す図である。 本発明による一実施例の無線通信端末を示す図である。 本発明による一実施例の無線通信端末における自動利得制御手段を示す図である。 本発明による一実施例の無線通信端末における利得生成器を示す図である。 本発明による実施例の高速モードの実現方法を示す図である。 本発明による実施例の高速モードの別の実現方法を示す図である。 本発明による実施例の低速モードの前段階における自動利得制御の操作を示す図である。 本発明による実施例の低速モードの後段階における自動利得制御の操作を示す図である 本発明による実施例の無線通信端末に用いられる自動利得制御方法を示す図である。

本発明は、時分割二重無線通信システムにおける自動利得制御を効率に実現することができる。

以下に、図面に基づく本発明に係る実施例に対する説明を参照すれば、本発明の上記及びその他の目的、特徴と利点をより容易に理解することができる。図面における構成部分は本発明の原理を示すためのものに過ぎない。図面において、同一又は類似の技術的特徴又は構成部分は、同一又は類似の図面符号で示される。

以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。本発明の一つの図面又は一種類の実施形態において記述された要素と特徴は、一つ又は複数の別の図面若しくは実施形態において示した要素と特徴と組合せることができる。明瞭化のため、図面と説明には、本発明と関係なく、当業者にとって既知の構成部分及び処理に対する表示と記述を省略することに注意すべきである。

以下に、ＴＤＤシステムの一例として３ＧＰＰのＬＴＥ（ロングターム・エボリューション）ＴＤＤシステム（ＴＤ−ＬＴＥシステム）を例示する。しかしながら、本発明は、ＴＤ−ＬＴＥシステムに限定されない。

図１はＴＤ−ＬＴＥシステムのフレーム構造を示す模式図である。ＴＤ−ＬＴＥシステムにおいて、三種類のサブフレーム構造、即ちアップリンクサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）と、ダウンリンクサブフレームと、スペシャルサブフレームとが含まれる。図１には、サブフレーム＃０、＃３、＃４はダウンリンクサブフレーム、サブフレーム＃２はアップリンクサブフレーム、サブフレーム＃１はスペシャルサブフレームである。以下に、ダウンリンクサブフレームは「Ｄ」で、アップリンクサブフレームは「Ｕ」で、スペシャルサブフレームは「Ｓ」で標識される。また、「Ｘ」でカレントサブフレームの種類が未知であることを示す。各サブフレームのそれぞれは、長さが０．５ｍｓのスロット（ｓｌｏｔ）を二つ含む。スペシャルサブフレームは、ＤｗＰＴＳと、ＧＰと、ＵｐＰＴＳとからなる。図１に示されたように、プライマリ同期シンボル （Ｐｒｉｍａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｍｂｏｌ、 ＰＳＳ）はＤｗＰＴＳの３個目のシンボルに位置し、セカンダリ同期シンボル （Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｍｂｏｌ、 ＳＳＳ）は１個目のサブフレーム（ＳＦ＃０）の最後のシンボルに位置する。セルサーチとは、これら二つの同期シンボルに対する検出によりフレームタイミングとセルＩＤを取得するものである。

表１はＴＤ−ＬＴＥシステムにおける幾つかのフレーム配置を示した。

表１ＴＤ−ＬＴＥシステムにおけるフレーム配置

図２はＴＤ−ＬＴＥシステムのフレーム構造における参考信号の位置を示した。図２において、Ｒ０で標識された位置はｐｏｒｔ０の参考信号の位置であり、ハッチングされた位置はｐｏｒｔ１の参考信号の位置である。図２に示されたように、参考信号はｓｌｏｔにおける＃０，＃４シンボルに位置する。下り信号において、参考信号がデータ伝送の有無に拘わらずに送信される。

図３は本発明の一実施例の無線通信端末３００を示した。

無線通信端末３００は、モード制御手段３０２と、自動利得制御手段３０４とを備える。自動利得制御手段３０４は、無線通信端末３００の受信信号に対して自動利得制御を行うように配置される。モード制御手段３０２は、無線通信端末３００の状態に基づいて自動利得制御手段３０４のモードを設定するように配置される。無線通信端末３００の状態は、フレームタイミングを取得していない状態とフレームタイミングを既に取得している状態とを含む。自動利得制御手段３０４のモードは、高速モードと低速モードとを含む。自動利得制御手段３０４は、高速モードにおける利得値の調整周期が低速モードにおける利得値の調整周期よりも小さい。モード制御手段３０２は、無線通信端末３００がフレームタイミングを取得していない状態に入った時に自動利得制御手段３０４のモードを高速モードに設定し、無線通信端末３００がフレームタイミングを既に取得している状態に入った時に自動利得制御手段３０４のモードを低速モードに設定する。一つの例示において、自動利得制御手段は、高速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより小さいか、又は等しいが、低速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより大きい。

例えば、３ＧＰＰのＬＴＥ ＴＤＤシステムにおける無線通信端末は、フレームタイミングを取得していない状態とフレームタイミングを既に取得している状態とを含む。更に、フレームタイミングを既に取得している状態は、フレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態と、フレームタイミングとフレーム配置を既に取得している状態とに分けることができる。無線通信端末は、受信状態によって、その信号受信の目的が異なる。フレームタイミングを取得していない状態において、信号受信の目的はフレームタイミングの捕捉と、端末と基地局との間のキャリア周波数オフセットの補正である。フレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態において、信号受信の目的はシステムの制御情報の取得である。フレームタイミングとフレーム配置を既に取得している状態において、信号受信の目的はデータの回復である。

本実施例において、モード制御手段３０２は、受信状態と信号受信の指標によって、自動利得制御手段３０４を異なるモードまで調整することにより、無線通信端末３００の各動作状態における必要な量子化信号の精度を保証する。

図４は本発明による一実施例の無線通信端末における自動利得制御手段４００を示した。

自動利得制御手段４００は、利得値を生成するように配置された利得生成器４０６と、利得生成器４０６により生成された利得値に基づいて受信信号の振幅を調整し、調整された信号を出力するように配置された可変利得増幅器４０２と、可変利得増幅器４０２から出力された信号をデジタル信号へ変換するように配置されたアナログ／デジタル変換器４０４とを備える。

利得生成器４０６は、ある時間帯における受信信号（ＡＤＣを経た信号）の電力を測定して参考電力と比較し、一定のアルゴリズムに従って利得値（ｇａｉｎ）を生成し、そして、可変利得増幅器４０２に伝送して、次の時間帯において受信されるアナログ信号の振幅を調整することができる。

図５は本発明による一実施例の無線通信端末における利得生成器５００を示した。

利得生成器５００は、受信信号の電力を測定するように配置された電力測定モジュール５０２と、測定された受信信号の電力と目標電力とを比較して電力調整量を特定するように配置された電力比較モジュール５０４と、特定された現在の電力調整量と前の電力調整量とを加重平均するように配置された平均モジュール５０６とを備える。

以下に、より具体的な例示を用いて利得生成器５００の各モジュールの操作を説明する。

一つの例示において、電力測定モジュール５０２は、受信信号

に対して、

のサンプル区間内の平均電力を測定する。

のサンプルに対応する時間の長さ

はＴＤＤ−ＬＴＥシステムにおいてＮｏｒｍａｌ ＣＰを使用するシンボルの長さに相当し、１４個の

の長さは一つのサブフレームの長さ１ｍｓとなる。求められた平均電力は以下のようになる。

は１より大きい又は等しい整数である。

以上に平均電力を信号強度のメジャーとして採用したが、本発明はこれに限定されず、平均振幅を信号強度のメジャーとして採用しても良い。

次に、

個の測定された電力から最大値を取得する。

選択的に、対数変換により、

［ｄＢ］が得られる。

以上では、

個の測定された電力のうちの最大値を、測定電力として採用したが、本発明はこれに限定されず、

個の測定された電力の平均値を測定電力として採用しても良い。

電力比較モジュール５０４は、測定された受信信号の電力と目標電力とを比較して電力調整量を特定する。目標電力は、アナログ／デジタル変換器の最大量子化電力と余裕値（Ｈｅａｄｒｏｏｍ）との差分から特定することができる。アナログ／デジタル変換器の最大量子化電力はＡＤＣのワード長から特定される。仮に、ＡＤＣのワード長を

とし、余裕値を

［ｄＢ］とする。

［ｄＢ］
ただし、

は、異なる自動利得制御手段の異なるモードに基づいて設定しても良く、信号がＡＤＣによりクリッピングされた程度に基づいて設定しても良い。

次に、目標電力と測定された電力との差分

を算出することができる。

［ｄＢ］
ｊ個目の測定区間の電力の差分

（即ち電力調整量）は以下のように示されても良い。

平均モジュール５０６は、下記の式により現在の電力調整量と、前の一定回数の調整量とを加重平均することができる。

なお、

を仮定する。

は忘却因子である。異なる自動利得制御手段のモードに対して、忘却因子は

である。

これにより、最終的な利得値は以下のように更新される。

［ｄＢ］
以下に、異なるモードにおける自動利得制御手段の操作を説明する。

一つの実施例において、無線通信端末がタイミング情報を捕捉していない場合に（例えば、無線通信端末がキャリアサーチ、初期セルサーチ、又はスリープモードからＡｃｔｉｖｅモード（アクティブモード）への復帰を行っている）、モード制御手段は自動利得制御手段を高速モードに設定する。高速モードにおいて、利得値の測定及び調整の周期は非常に短く、例えば一つのサブフレームの長さより小さくなっても良い。セルサーチが完了した後に、低速モードの前段階に進み、この時、端末はフレームタイミング情報のみを知っているが、フレームの上り下り配置情報を知っていない。したがって、一定のダウンリンクサブフレームを利用してＡＧＣ測定を行うことしかできない。上り下り配置情報が検出された後に、低速モードの後段階に進み、全てのダウンリンクサブフレームを利用してＡＧＣ測定を行うことができる。

１．高速モード
表１に示されたフレーム構造によれば、スペシャルサブフレームの一つ前のサブフレームは必ずダウンリンクサブフレームである。当該サブフレーム及びスペシャルサブフレームにおけるＤｗＰＴＳでの調整により、利得値を同期シンボルに適する利得値まで収束させる。

図６は本発明による実施例の高速モードの一種の実現方法を示した。図６において、

は測定（Ｍｅａｓｕｒｅ）時間であり、

は、利得値の計算を行ってから、利得値をＶＧＡにフィードバックし、ＶＧＡが利得値に基づいて調整して安定になるまでに必要な処理遅延であり、デバイスレベルによって定まる。一般的に、

は

と比べてはるかに小さく、無視できるほどである。

高速モードの開始後に（例えば、端末が起動された後に）、まず、一定回数の測定・調整（ｗａｒｍ ｕｐ）により受信信号のレベルをＡＤＣの動作範囲内になるまで調整する。調整の回数は、ＡＤＣのダイナミックレンジ及び受信信号のダイナミックレンジに基づいて設定することができる。例えば、１２ｂｉｔ ＡＤＣで７２ｄＢのダイナミックレンジの信号に対して、ランダムに設定された利得値から利用可能な利得値まで収束することを保証するために、初期段階で３−５回の利得値の調整が行われる。次に、無線通信端末はセルサーチを開始する。ＡＧＣが信号電力の変動を追跡できることを保証するために、忘却因子

の値を１と取ることができる。つまり、平均モジュールにおいて前の電力調整量の重みを０に設定することができる。また、信号はできるだけクリッピングされないし、且つ合理的なダイナミックレンジを有することを確保するために、

の値を９〜３６ｄＢと取り、より好ましくは、約１８〜２７ｄＢに選択する。ＰＳＳ／ＳＳＳシンボルの前に四回程度の利得値調整があることを保証するために、Ｋｓｅｔの値が小さいほど良くなる。しかし、完全な空のシンボルが測定されることを回避するために、参考信号の間の最大時間の間隔より小さくならないようにＫｓｅｔを設定することを考慮して、図２を参照して

の値を４−５と取ることができる。つまり、電力測定モジュールの測定周期を、受信信号における参考信号の最大時間領域の間隔にし、或いは受信信号における参考信号の最大時間領域の間隔よりも一つのシンボルの長さが大きくなるものにする。図６に示されたように、各測定周期は互いに重ならず、且つ、自動利得制御手段の利得値の調整周期（Ｇ０，Ｇ１，…）は電力測定モジュールの測定周期に等しい。一つの実施例において、自動利得制御手段の利得値の調整周期は電力測定モジュールの測定周期より大きくなっても良い。

また、上り下り間隔ＧＰによるＡＧＣへの影響を避けるために、

を一定にしたうえで一つの余裕値のオフセット値を増加することができる。これにより、目標電力は、以下のように示される。

ここで、

であり、信号のクリッピングされる比例によって決まり、多くクリッピングされるほど

が大きくなる。例えば、ＡＤＣのｏｖｅｒｆｌｏｗ（オーバーフロー）の出力機構を利用して余裕値のオフセット値を求めることができる。具体的に、対応する高速モードの測定区間

内のｏｖｅｒｆｌｏｗのサンプル数と総サンプル数との比を統計することができる。固定閾値法を採用しても良く、当該比値が１０％を超えた場合に

＝３ｄＢとなり、比値が２０％を超えた場合に

＝６ｄＢとなる。ＡＤＣがｏｖｅｒｆｌｏｗ出力機能を具備しなければ、代わりにフルスケール出力のサンプル数と総サンプル数との比を採用しても良い。

図７は本発明による実施例の高速モードの別の実現方法を示した。各測定周期（Ｍｅａｓｕｒｅ）が互いに重なり、自動利得制御手段の利得値の調整周期（Ｇ０，Ｇ１，…）が電力測定モジュールの測定周期より小さくなり、調整周期が１−２個の

であることが図６と異なる。また、当該図７において

は無視されている。図６と比べて、図７では利得値の収束速度が速い。

２．低速モード
図８は本発明による実施例の低速モードの前段階における自動利得制御の操作を示した。低速モードの前段階において、つまり端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態にあるときに、ＡＧＣはハーフフレーム毎の１個目のサブフレームで低速的な利得値の測定及び更新を行うことになる。当該段階は、端末が上り下り配置情報を取得するまで継続する。当該段階において、同期追跡とシステム配置検出手段を継続させ、ＰＢＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＤＣＣＨの検出を行い、ＰＤＳＣＨのＳＩＢ（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）からＴＤ−ＬＴＥフレーム構造の上り下り配置情報を取得する。

低速モードの前段階において、端末がフレームの上り下り配置を取得しているか否かに基づいて次の段階に進むか否かを決定する。低速モードの前段階において、下り信号のみを測定し、信号電力の変化は主に速い減衰に影響され、変化が激しくなることがない。低速モードの前段階で幾つかの検出及び測定に関連する作業を行う可能性があるので、利得値の安定性を保証するために、忘却因子

の値を０．１〜０．５と取る。つまり、平均モジュールにおいて前の電力調整量の重みと現在の電力調整量の重みとの比は１〜９となる。Ｋｓｅｔは１４であり、即ち電力測定モジュールの測定周期は一つのサブフレームである。

の値は、９〜３６ｄＢと取り、より好ましくは約１８〜２７ｄＢとなる。

図９は本発明による実施例の低速モードの後段階における自動制御の操作を示した。フレームの上り下り配置を取得した後に、低速モードの後段階に進む。低速モードの後段階において、ＡＧＣ手段はダウンリンクサブフレームのみを利用してＡＧＣ更新を行う。スペシャルサブフレームに対して、保留（ｈｏｌｄ）操作を採用する。即ち、この時に利得値の測定及び更新を行わない。アップリンクサブフレームがあった時に、現在のＡＧＣ利得値を記憶し、アップリンクサブフレームの期間内に如何なる操作も行わない（ｓｔｏｐ）。再びダウンリンクサブフレームがあった時に、前のＡＧＣの記憶値が回復（ｒｅｓｔｏｒｅ）されて信号受信に用いられる。上り下り配置によって、利得値の更新及び測定の手順が相応に調整される。低速モードの後段階において、利得値の安定性を保証するために、忘却因子

の値を０．１〜０．５と取る。つまり、平均モジュールにおいて前の電力調整量の重みと現在の電力調整量の重みとの比は１〜９となる。Ｋｓｅｔは１４であり、即ち電力測定モジュールの測定周期は一つのサブフレームである。

の値は、９〜３６ｄＢと取り、より好ましくは約１８〜２７ｄＢとなる。

一つの実施例において、低速モードの前段階の前に、さらに遷移段階が存在し得る。遷移段階の存在の目的は、高速モードにおいて取得される利得値が下り信号に対応する理想的な利得から離れる可能性があるため、このような段階を増加することにより利得値を更に安定に収束させることである。

一つの例示において、セルサーチが首尾良く行われたサーチ区間に対応して、当該区間においてＡＧＣ更新が行われた全ての利得値（ＳＳＳ検出の首尾良く行われた区間に対応するＡＧＣ利得値を含む）を記憶し、後続した低速モードの前段階にて、ＳＳＳの検出が首尾良く行われることに対応するＡＧＣ利得を使用して当該モードにおけるＡＧＣの初期値とする。

別の一つの例示において、セルサーチの首尾良く行われたサーチ区間に対応して、当該区間内の最後の一回のＡＧＣ更新の利得値を記憶する。後続の低速モードの前段階においてＡＧＣの初期値とする。同期タイミングを取得した後に、既知の固定ダウンリンクサブフレーム０と５を利用して高速な利得値の測定及び更新を行う。当該段階は１−２個のハーフフレームを継続することができる。同時に、同期追跡を行い、タイミングと周波数の追跡によって同期の精度を向上させる。なお、遷移状態が継続する時間は５〜１０ｍｓ（１−２個のハーフフレームでの調節により利得値を下り信号に対応する利得値まで収束させる）である。遷移状態について、忘却因子

の値は１と取り、Ｋｓｅｔは４〜５となり、

の値は９〜３６ｄＢを取り、好ましくは約１８〜２７ｄＢとなる。固定ダウンリンクサブフレームに続いて、最後の一回のＡＧＣ利得値を保留（ｈｏｌｄ）する。以上からわかるように、当該遷移段階において、固定のダウンリンクサブフレームで高速モードと同じ動作パラメータを採用して自動利得制御を行う。

一つの実施例において、自動利得制御手段の各モードにおける動作パラメータ、例えば忘却因子

、Ｋｓｅｔ、

等は、モード制御手段により設定することができる。別の一つの実施例において、モード制御手段は、自動利得制御手段のモード及び／或いはモード中の段階のみを設定し、各動作モードにおけるパラメータは予め自動利得制御手段に設定しておいても良い。

図１０は本発明による実施例の無線通信端末に用いられる自動利得制御方法を示した。

ステップ１００２において、無線通信端末の状態に基づいて自動利得制御操作のモードを設定する。ステップ１００４において、設定された自動利得制御のモードに従って無線通信端末の受信信号に対して自動利得制御操作を行う。無線通信端末の状態は、フレームタイミングを取得していない状態とフレームタイミングを既に取得している状態とを含み、自動利得制御操作のモードは高速モードと低速モードとを含む。高速モードにおける利得値の調整周期は低速モードにおける利得値の調整周期より小さい。無線通信端末がフレームタイミングを取得していない状態に入った時に自動利得制御操作のモードを高速モードに設定し、無線通信端末がフレームタイミングを既に取得している状態に入った時に自動利得制御操作のモードを低速モードに設定する。

一つの例示において、自動利得制御操作は、高速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより小さい又は等しい一方、低速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより大きい。

一つの例示において、フレームタイミングを既に取得している状態は、フレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態と、フレームタイミングとフレーム配置を既に取得している状態とを含む。

一つの例示において、自動利得制御操作は、利得値を生成すること、利得値に基づいて受信信号の振幅を調整すること、及び、調整された信号に対してアナログ／デジタル変換を行ってデジタル信号へ変換することを含む。一つの例示において、利得値を生成することは、受信信号の電力を測定すること、測定された受信信号の電力と目標電力とを比較して電力調整量を特定すること、及び、特定された現在の電力調整量と前の電力調整量とを加重平均することを含む。

一つの例示において、自動利得制御操作が高速モードである場合に、前の電力調整量の重みが０に設定される。

一つの例示において、目標電力は最大量子化電力と余裕値との差であっても良い。自動利得制御操作が高速モードである場合に、余裕値が９〜３６ｄＢに設定され、より好ましくは１８〜２７ｄＢとなる。

一つの例示において、目標電力は最大量子化電力から余裕値と余裕値のオフセット値との和を引いて得られたものである。余裕値のオフセット値は、アナログ／デジタル変換においてクリッピングされた信号の比例の増大に伴って大きくなる。自動利得制御操作が高速モードである場合に、余裕値が９〜３６ｄＢに設定され、より好ましくは１８〜２７ｄＢとなる。

一つの例示において、自動利得制御操作が高速モードである場合に、受信信号の電力の測定における測定周期は受信信号のうちの参考信号の最大時間領域の間隔に、又は受信信号のうちの参考信号の最大時間領域の間隔より一つのシンボルの長さだけ大きくなるように設定され、各測定周期は互いに重ならず、自動利得制御操作の利得値の調整周期は測定周期より大きいか、又は等しい。

一つの例示において、自動利得制御操作が高速モードである場合に、受信信号の電力の測定における測定周期は受信信号のうちの参考信号の最大時間領域の間隔に、又は受信信号のうちの参考信号の最大時間領域の間隔より一つのシンボルの長さだけ大きくなるように設定され、各測定周期は互いに重なり、自動利得制御操作の利得値の調整周期は測定周期より小さい。

一つの例示において、自動利得制御操作が低速モードであり、且つ無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態にある場合に、自動利得制御操作はハーフフレーム毎の１個目のサブフレームのみで利得値を新たに生成する。

一つの例示において、自動利得制御操作が低速モードであり、且つ無線通信端末がフレームタイミングとフレーム配置を既に取得している状態にある場合に、自動利得制御操作はダウンリンクサブフレームのみで利得値を新たに生成する。

一つの例示において、自動利得制御操作が低速モードである場合に、前の電力調整量の重みと現在の電力調整量の重みとの比は１〜９となる。

一つの例示において、目標電力は最大量子化電力と余裕値との差である。自動利得制御操作が低速モードである場合に、余裕値は９〜３６ｄＢに設定され、より好ましくは１８〜２７ｄＢとなる。

一つの例示において、自動利得制御操作が低速モードである場合に、受信信号の電力の測定における測定周期は一つのサブフレームに設定される。

一つの例示において、自動利得制御操作が低速モードであり、且つ無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態にある場合に、自動利得制御操作はまず低速モードの遷移段階にあり、当該遷移段階において、固定のダウンリンクサブフレームで高速モードと同じ動作パラメータを採用して自動利得制御を行う。

図１０ における操作の詳細について、図３〜図９に基づく無線通信端末の説明を参照できるため、ここでは再び述べない。

以上の本発明による実施例の無線通信端末に対する説明において、キャリアサーチ、セルサーチ、同期追跡、及びシステム配置検出等の操作、及びこれら操作を完成する対応する構成部分は、当業者が実現できるものであるため、ここでは詳しく述べない。

本発明の実施例において、無線通信端末は、携帯電話機、ポータブルコンピュータ、ＰＤＡ、データカード、ＵＳＢスティック、車載受信機、スマートアプライアンス、インテリジェント計測器等、ＬＴＥチップが搭載されている電子装置であっても良い。

以上に本発明の幾つかの実施形態について具体的な説明を行った。当業者が理解できるように、本発明の方法及び装置の全て、又は任意のステップ若しくは構成部分は、いかなる演算装置（プロセッサ、記憶媒体等を含む）又は演算装置のネットワークにおけるハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せでも実現可能である。これは、本発明の内容を理解した場合に、当業者により基本的なプログラミングスキルで実現可能なものであるため、ここで具体的に説明する必要がない。

また、以上の説明において可能性のある外部操作に係わる時に、いかなる演算装置に接続されるいかなる表示装置及び入力装置、対応するインターフェース及び制御プログラムも必ず使用することが明らかである。つまり、コンピュータ、コンピュータシステム又はコンピュータネットワークにおける関連するハードウェア、ソフトウェアと、本発明を実現する前記方法における各操作のハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組合せとにより、本発明の装置及びその各構成部分が構成される。

したがって、上記理解により、本発明の目的は更に、いかなる情報処理装置で一つのプログラム又は一組のプログラムを実行することで実現可能である。前記の情報処理装置は周知の汎用装置であっても良い。したがって、本発明の目的は、前記方法又は装置を実現するプログラムコードを含むプログラム・プロダクトを提供するだけで実現可能である。つまり、このようなプログラム・プロダクトと、このようなプログラム・プロダクトを記憶し又は伝送する媒体も本発明を構成する。勿論、前記記憶又は伝送媒体は、当業者が既知の、或は将来開発される任意の種類の記憶又は伝送媒体であっても良いため、ここで各種の記憶又は伝送媒体を列挙する必要はない。

勿論、本発明の装置及び方法において、各構成部分又はステップは、分離され、統合され、かつ／又は分離してから新たに統合されて良い。これらの分離及び／又は新たな組合せは、本発明の技術案の同等物と見なすことができる。また、前記の一連の処理を実行するステップは、説明の順序に従って時間順で実行しても良いが、必ず時間順で実行する必要がない。幾つかのステップは並列に、又は互いに独立で実行可能である。同時に、以上の本発明の具体的な実施例に対する説明において、一種の実施形態に対して説明され、及び／又は示された特徴は、同一又は類似した形態で一つ又はそれ以上の他の実施形態において使用されたり、他の実施形態における特徴と組み合わせたり、他の実施形態における特徴の代替としたりすることができる。

ここで、説明する必要があるのは、専門用語「含む／有する」が本文で使用される場合には、特徴、要素、ステップ又は構成部分の存在を意味するが、一つ又は複数の他の特徴、要素、ステップ又は構成部分の存在又は付加を排除しない。

本発明及びその利点を具体的に説明したが、付加された特許請求の範囲により限定された本発明の趣旨と範囲を超えない限り、各種の変更、置換及び変換を行っても良い。そして、本出願の範囲は、明細書に記述された過程、装置、手段、方法及びステップの具体的実施例に限定されない。当業者は、本発明の公開内容から、本発明によれば、ここで記述された対応する実施例と略同じ機能を実行し、又はそれと略同じ結果を取得する、既存及び将来に開発される過程、装置、手段、方法又はステップを使用できることが容易に理解することができる。したがって、付加された特許請求の範囲は、このような過程、装置、手段、方法又はステップをそれらの範囲内に含めることを意図する。

以上の各実施例を含む実施形態について、更に以下の付記を記載する。

付記
１． 無線通信端末の受信信号に対して自動利得制御を行うように配置された自動利得制御手段と、
前記無線通信端末の状態に基づいて自動利得制御手段のモードを設定するように配置されたモード制御手段と、を備え、
前記無線通信端末の状態は、フレームタイミングを取得していない状態とフレームタイミングを既に取得している状態とを含み、前記自動利得制御手段のモードは高速モードと低速モードとを含み、前記自動利得制御手段は、高速モードにおける利得値の調整周期が低速モードにおける利得値の調整周期より小さく、前記モード制御手段は、前記無線通信端末がフレームタイミングを取得していない状態に入った時に前記自動利得制御手段のモードを高速モードに設定し、前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得している状態に入った時に前記自動利得制御手段のモードを低速モードに設定することを特徴とする、無線通信端末。

２． 前記自動利得制御手段は、高速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより小さい又は等しい一方、低速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより大きいことを特徴とする、付記１に記載の無線通信端末。

３． 前記フレームタイミングを既に取得している状態は、フレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態と、フレームタイミングとフレーム配置を既に取得している状態とを含むことを特徴とする、付記１に記載の無線通信端末。

４． 前記自動利得制御手段は、
利得値を生成するように配置された利得生成器と、
前記利得生成器により生成された利得値に基づいて受信信号の振幅を調整し、調整された信号を出力するように配置された可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器から出力された信号をデジタル信号に変換するように配置されたアナログ／デジタル変換器と、を備え、
前記利得生成器は、
受信信号の電力を測定するように配置された電力測定モジュールと、
測定された受信信号の電力と目標電力とを比較して電力調整量を特定するように配置された電力比較モジュールと、
特定された現在の電力調整量と前の電力調整量とを加重平均するように配置された平均モジュールと、を備えることを特徴とする、付記３に記載の無線通信端末。

５． 前記自動利得制御手段が高速モードにある時に、前記平均モジュールにおいて前の電力調整量の重みが０に設定されることを特徴とする、付記４に記載の無線通信端末。

６． 前記自動利得制御手段が低速モードにあり且つ前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態にある場合に、前記自動利得制御手段はハーフフレーム毎の１個目のサブフレームのみで利得値を新たに生成することを特徴とする、付記４に記載の無線通信端末。

７． 前記自動利得制御手段が低速モードにあり且つ前記無線通信端末がフレームタイミングとフレーム配置を既に取得している状態にある場合に、前記自動利得制御手段がダウンリンクサブフレームのみで利得値を新たに生成することを特徴とする、付記４に記載の無線通信端末。

８． 前記自動利得制御手段が低速モードにある時に、前記平均モジュールにおいて前の電力調整量の重みと現在の電力調整量の重みとの比が１〜９となることを特徴とする、付記６又は７に記載の無線通信端末。

９． 前記自動利得制御手段が低速モードにある時に、前記電力測定モジュールの測定周期が一つのサブフレームに設定されることを特徴とする、請求項６又は７に記載の無線通信端末。

１０． 前記自動利得制御手段が低速モードにあり且つ前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態にある場合に、前記自動利得制御手段は、まず低速モードの遷移段階にあり、当該遷移段階において固定のダウンリンクサブフレームで高速モードと同じ動作パラメータを採用して自動利得制御を行うことを特徴とする、請求項６に記載の無線通信端末。

１１． 前記自動利得制御手段が低速モードにあり、且つ前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態にある場合に、前記自動利得制御手段はハーフフレーム毎の１個目のサブフレームのみで利得値を新たに生成することを特徴とする、付記４に記載の無線通信端末。

１２． 前記自動利得制御手段が低速モードにあり、且つ前記無線通信端末がフレームタイミングとフレーム配置を既に取得している状態にある場合に、前記自動利得制御手段がダウンリンクサブフレームのみで利得値を新たに生成することを特徴とする、付記４に記載の無線通信端末。

１３． 前記自動利得制御手段が低速モードにある時に、前記平均モジュールにおいて前の電力調整量の重みと現在の電力調整量の重みとの比が１〜９となることを特徴とする、付記１１又は１２に記載の無線通信端末。

１４． 前記目標電力は前記アナログ／デジタル変換器の最大量子化電力と余裕値との差であり、前記自動利得制御手段が低速モードにある場合に、前記余裕値が９〜３６ｄＢに設定されることを特徴とする、付記１１又は１２に記載の無線通信端末。

１５． 前記自動利得制御手段が低速モードにある時に、前記余裕値が１８〜２７ｄＢに設定されることを特徴とする、付記１４に記載の無線通信端末。

１６． 前記自動利得制御手段が低速モードにある時に、前記電力測定モジュールの測定周期が一つのサブフレームに設定されることを特徴とする、付記１１又は１２に記載の無線通信端末。

１７． 前記自動利得制御手段が低速モードにあり、且つ前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態にある場合に、前記自動利得制御手段は、まず低速モードの遷移段階にあり、当該遷移段階において固定のダウンリンクサブフレームで高速モードと同じ動作パラメータを採用して自動利得制御を行うことを特徴とする、請求項１１に記載の無線通信端末。

１８． 無線通信端末に用いられる自動利得制御方法であって、
前記無線通信端末の状態に基づいて自動利得制御操作のモードを設定すること、
設定された自動利得制御のモードに従って前記無線通信端末の受信信号に対して自動利得制御操作を行うことを含み、
前記無線通信端末の状態は、フレームタイミングを取得していない状態とフレームタイミングを既に取得している状態とを含み、前記自動利得制御操作のモードは高速モードと低速モードとを含み、高速モードにおける利得値の調整周期が低速モードにおける利得値の調整周期より小さく、前記無線通信端末がフレームタイミングを取得していない状態に入った時に前記自動利得制御操作のモードを高速モードに設定し、前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得している状態に入った時に前記自動利得制御操作のモードを低速モードに設定することを特徴とする、自動利得制御方法。

１９．前記自動利得制御操作は、高速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより小さい又は等しい一方、低速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより大きいことを特徴とする、付記１８に記載の方法。

２０．前記フレームタイミングを既に取得している状態は、フレームタイミングを既に取得しているがフレーム配置を取得していない状態と、フレームタイミングとフレーム配置を既に取得している状態とを含むことを特徴とする、付記１８に記載の方法。

Claims (10)

1. 無線通信端末であって、
   前記無線通信端末の受信信号に対して自動利得制御を行うように配置された自動利得制御手段と、
   前記無線通信端末の状態に基づいて自動利得制御手段のモードを設定するように配置されたモード制御手段と、を備え、
   前記無線通信端末の状態は、フレームタイミングを取得していない状態とフレームタイミングを既に取得している状態とを含み、前記自動利得制御手段のモードは高速モードと低速モードとを含み、前記自動利得制御手段は、高速モードにおける利得値の調整周期が低速モードにおける利得値の調整周期より小さく、前記モード制御手段は、前記無線通信端末がフレームタイミングを取得していない状態に入った時に前記自動利得制御手段のモードを高速モードに設定し、前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得している状態に入った時に前記自動利得制御手段のモードを低速モードに設定し、
   前記自動利得制御手段が低速モードにあり、且つ前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム構成を取得していない状態にある場合に、前記自動利得制御手段はハーフフレーム毎の１個目のサブフレームのみで利得値を新たに生成し、
   前記フレームタイミングを既に取得している状態は、フレームタイミングを既に取得しているがフレーム構成を取得していない状態と、フレームタイミングとフレーム構成を既に取得している状態とを含む、無線通信端末。
2. 前記自動利得制御手段は、高速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより小さいか、又は等しい一方、低速モードにおける利得値の調整周期が一つのサブフレームの長さより大きい、請求項１に記載の無線通信端末。
3. 前記フレームタイミングを既に取得している状態は、フレームタイミングを既に取得しているがフレーム構成を取得していない状態と、フレームタイミングとフレーム構成を既に取得している状態とを含む、請求項１に記載の無線通信端末。
4. 前記自動利得制御手段は、
   利得値を生成するように配置された利得生成器と、
   前記利得生成器により生成された利得値に基づいて受信信号の振幅を調整し、調整された信号を出力するように配置された可変利得増幅器と、
   前記可変利得増幅器から出力された信号をデジタル信号に変換するように配置されたアナログ／デジタル変換器と、を備え、
   前記利得生成器は、
   受信信号の電力を測定するように配置された電力測定モジュールと、
   測定された受信信号の電力と目標電力とを比較して電力調整量を特定するように配置された電力比較モジュールと、
   特定された現在の電力調整量と前の電力調整量とを加重平均するように配置された平均モジュールと、を備える、請求項３に記載の無線通信端末。
5. 前記自動利得制御手段が高速モードにある時に、前記平均モジュールにおいて前の電力調整量の重みが０に設定される、請求項４に記載の無線通信端末。
6. 前記自動利得制御手段が低速モードにあり且つ前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム構成を取得していない状態にある場合に、前記自動利得制御手段はハーフフレーム毎の１個目のサブフレームのみで利得値を新たに生成する、請求項４に記載の無線通信端末。
7. 前記自動利得制御手段が低速モードにあり且つ前記無線通信端末がフレームタイミングとフレーム構成を既に取得している状態にある場合に、前記自動利得制御手段がダウンリンクサブフレームのみで利得値を新たに生成する、請求項４に記載の無線通信端末。
8. 前記自動利得制御手段が低速モードにある時に、前記平均モジュールにおいて前の電力調整量の重みと現在の電力調整量の重みとの比が１〜９となる、請求項６又は７に記載の無線通信端末。
9. 前記自動利得制御手段が低速モードにある時に、前記電力測定モジュールの測定周期が一つのサブフレームに設定される、請求項６又は７に記載の無線通信端末。
10. 前記自動利得制御手段が低速モードにあり且つ前記無線通信端末がフレームタイミングを既に取得しているがフレーム構成を取得していない状態にある場合に、前記自動利得制御手段は、まず低速モードの遷移段階にあり、当該遷移段階において固定のダウンリンクサブフレームで高速モードと同じ動作パラメータを採用して自動利得制御を行う、請求項６に記載の無線通信端末。

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