ＤＣ補償およびＡＧＣのための方法およびシステム
【課題】受信機においてＡＧＣおよびＤＣ補償を実行する。
【解決手段】受信機は、受信信号のレベルの推定値を生成するエネルギ推定部と、受信信号にゲインを適用するＲＦデバイスと、エネルギ推定値に基づいてＲＦデバイス・ゲインを制御するＡＧＣと、高速トラッキング・モードまたは低速トラッキング・モード（ＦＴＭまたはＳＴＭ）において、受信信号のＤＣ補償を精細に調整する第１のＤＣ補償ループと、受信信号のＤＣ成分を粗調整する第２のＤＣ補償ループとを備える。ＡＧＣ動作には獲得時、接続時、スリープ時の３つのモードがある。
【解決手段】受信機は、受信信号のレベルの推定値を生成するエネルギ推定部と、受信信号にゲインを適用するＲＦデバイスと、エネルギ推定値に基づいてＲＦデバイス・ゲインを制御するＡＧＣと、高速トラッキング・モードまたは低速トラッキング・モード（ＦＴＭまたはＳＴＭ）において、受信信号のＤＣ補償を精細に調整する第１のＤＣ補償ループと、受信信号のＤＣ成分を粗調整する第２のＤＣ補償ループとを備える。ＡＧＣ動作には獲得時、接続時、スリープ時の３つのモードがある。
【発明の詳細な説明】
【関連出願に対する相互参照】
【０００１】
本願は、２００８年３月２９日に出願され“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＤＣ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ａｎｄ ＡＧＣ”と題された米国仮出願６１／０４０，６６３の出願日の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般に、フロント・エンド・ラジオ周波数（ＲＦ）受信機システムにおける自動ゲイン制御（ＡＧＣ）および直流（ＤＣ）電圧補償のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムは、例えば、音声、データ等のようなさまざまなタイプのコンテンツを提供するために広く開発されてきた。これらのシステムは、（例えば、帯域幅、送信電力等のような）利用可能なシステム・リソースを共有することにより、複数のユーザとの通信をサポートすることができる多元接続システムでありうる。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム等を含む。
【０００４】
通常、無線多元接続通信システムは、複数の無線端末のための通信を同時にサポートすることができる。端末はおのおのの、順方向リンクおよび逆方向リンクによる送信を介して１または複数の基地局と通信することができる。順方向リンク（すなわちダウンリンク）は、基地局から端末への通信リンクを称し、逆方向リンク（すなわちアップリンク）は、端末から基地局への通信リンクを称する。この通信リンクは、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）システム、複数入力単一出力（ＭＩＳＯ）システム、または、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システムによって確立される。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムは、データ送信に関し、複数（ＮＴ個）の送信アンテナと、複数（ＮＲ個）の受信アンテナとを使用する。ＮＴ個の送信アンテナおよびＮＲ個の受信アンテナによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、空間チャネルとも称されるＮＳ個の独立チャネルへ分割される。ここでＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ、ＮＲ｝である。ＮＳ個の独立チャネルのおのおのは、ディメンションに相当する。複数の送信アンテナおよび受信アンテナによって生成される追加のディメンションが利用される場合、ＭＩＭＯシステムは、（例えば、より高いスループット、および／または、より高い信頼性のような）向上されたパフォーマンスを与える。
【０００６】
ＭＩＭＯシステムは、時分割デュプレクス（ＴＤＤ）システムおよび周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）システムをサポートする。ＴＤＤシステムでは、相互原理によって、逆方向リンク・チャネルから順方向リンク・チャネルを推定できるように、順方向リンク送信および逆方向リンク送信が、同じ周波数領域にある。これによって、アクセス・ポイント（ＡＰ）において複数のアンテナが利用可能である場合、アクセス・ポイント（ＡＰ）は、順方向リンクで、送信ビームフォーミング・ゲインを抽出できるようになる。
【０００７】
そのようなシステムでは、例えば無線アクセス端末（ＡＴ）の受信機のような受信機の信号は、送信電力、モビリティ、マルチパス、フェージング、干渉、およびその他のような多くの要因によって、電力レベルが実質的に変動する。そのような受信機では、受信信号は、一般に、低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、ミキサとローカル発振機（ＬＯ）との組み合わせによって、低周波数範囲へダウンコンバートされ、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）によってデジタル・フォーマットへ変換される。この信号をデジタル・フォーマットに適切あるいは最適に変換するために、ＡＤＣの入力における平均信号電力レベルは、受信信号を最小雑音で適切に量子化するために十分大きな量子化対雑音比となるように十分高く、かつ、ＡＤＣの飽和を避けるために十分低くなければならない。したがって、ＡＤＣの入力において、信号電力レベルを適切に設定するために、一般に、そのような受信機は、ＡＤＣから上流側にあるデバイスのゲインを調整するために、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）を適用する。
【０００８】
そのような受信機において発生する別の問題は、ミキサをダウンコンバートする出力、および、その下流側にある他のデバイスにおいて生成されるＤＣレベルである。このＤＣレベルは、主として、ＬＯ信号によって生成される。このＬＯ信号は、入力部へ向かってリークし、ＬＯ信号と再ミックスされ、ＤＣレベルが生成される。通常、ＤＣレベルは、下流側で行われる受信信号電力レベルの推定に悪影響を及ぼす。この推定は、ＬＮＡのみならず、さらに下流側にあるデジタル・ゲイン・ステージのゲインを適切に設定するために実行される。
【０００９】
通常、ＬＮＡまたはミキサのゲインのＡＧＣ、およびＤＣレベルは、互いに独立していない。例えば、ＬＮＡまたはミキサのゲインを変更することは、しばしば、ＤＣレベルの変更をももたらす。したがって、ＡＤＣの入力における適切な信号レベルのみならず、ミキサの下流側にあるＤＣレベルの低減または除去を保証するために、ＡＧＣとＤＣレベル補償とを、統合方式で実行する技術に対するニーズがある。
【発明の概要】
【００１０】
本開示の態様は、受信機において、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）および直流（ＤＣ）補償を提供する装置および方法に関する。この点において、受信機は、受信ラジオ周波数（ＲＦ）信号の信号レベルのエネルギ推定値を生成するエネルギ推定部と、受信ＲＦ信号に対して、プログラム可能なゲインを適用するＲＦデバイス（例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ）またはミキサ）と、受信ＲＦ信号のエネルギ推定値に基づいて、ＲＦデバイスのゲインを制御するＡＧＣモジュールと、受信ＲＦ信号のＤＣ成分を微調整する精細ＤＣ補償ループと、受信ＲＦ信号のＤＣ成分を粗調整する粗ＤＣ補償ループとを備える。少なくとも３つの動作モードが考慮される。それらは、獲得モード、接続モード、およびスリープ・モードである。
【００１１】
獲得モードでは、信号は受信機によって受信されるが、信号のタイミング情報はまだ検出されていない。獲得モードは、アクセス端末（ＡＴ）の起動直後に適用可能である。このモードにおける目的は、受信信号のＡＧＣの合理的に正確な調整を実行することである。これは、以下のうちの１または複数の反復によって実行される。（１）受信信号のＤＣ成分の高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）における精細調整。（２）受信信号のエネルギの比較的短期間の推定。および（３）受信信号の短期間のエネルギ推定に基づくＲＦデバイスのプログラム可能なゲインの調整。
【００１２】
接続モードにおいて、受信機は、受信信号のタイミング情報を検出する。したがって、目的は、受信信号のより正確なＡＧＣを実行することである。これは、以下のうちの１または複数の反復によって実行される。（１）受信信号のエネルギの比較的長期間の推定。（２）受信信号の長期間のエネルギ推定に基づくＲＦデバイスのプログラム可能なゲインの調整。（３）受信信号のＤＣ成分の低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）における精細調整。および（４）受信信号のＤＣ成分の１または複数の粗調整。プログラム可能なゲインの調整がステップ（２）で実行されない場合、受信信号の精細ＤＣ成分が、予め定めたしきい値を上回らないのであれば、ステップ（３）およびステップ（４）は行われない。
【００１３】
スリープ・モードでは、受信機は、トラフィック情報を受信も送信もしていないが、アクセス・ポイント（ＡＰ）からのクイック・ページ信号を受信している。受信機は、アクセス・ポイント（ＡＰ）が受信機に送信するメッセージを有しているかを判定するために、クイック・ページ信号（例えば、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）スーパフレーム・プリアンブル（ＳＦＰＡ）の第２のシンボル）を傍受するために、予め定めた時間において、ウェイク・アップ（例えば、低電力モードから高電力モードへ移行）する。目的は、ウェイク・アップ後に、受信信号の適度に正確なＡＧＣを十分速く実行することである。これは、受信信号との予め定めたタイミング関係において、以下を予め定めた回数反復することによって達成される。（１）受信信号のＤＣ成分のＦＴＭにおける精細調整。（２）受信信号のエネルギの比較的短期間の推定。および（３）受信信号の短期間のエネルギ推定に基づく、ＲＦデバイスのプログラム可能なゲインの調整。
【００１４】
本開示の他の態様、利点、および新規の特徴は、添付図面とともに考慮された場合、本開示の以下の詳細説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本開示の特徴、特性、および利点は、同一の参照符号が全体を通じて同一物に特定している図面とともに考慮された場合、以下に記載する詳細な記述からより明らかになるだろう。
【図１】図１は、本開示の態様にしたがう典型的な多元接続無線通信システムを例示する。
【図２】図２は、本開示の別の態様にしたがう典型的な通信システムのブロック図を例示する。
【図３】図３は、本開示の別の態様にしたがうＡＧＣ／ＤＣ補償制御を含む典型的な受信機フロント・エンド・システムのブロック図を例示する。
【図４】図４は、本開示の別の態様にしたがうウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）スーパフレーム構造を図示する。
【図５】図５は、本開示の別の態様にしたがうすべてのＡＧＣ状態に対する粗ＤＣ補償を較正するための典型的な方法のフロー図を例示する。
【図６】図６は、本開示の別の態様にしたがって、獲得モード、および獲得−接続移行モードにおいてＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行するための典型的な方法のフロー図を例示する。
【図７】図７は、本開示の別の態様にしたがって接続モードにおけるＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行するための典型的な方法のフロー図を例示する。
【図８】図８は、本開示の別の態様にしたがって、スリープ・モードにおいてＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行するための典型的な方法のフロー図を例示する。
【図９】図９は、本開示の別の態様にしたがう典型的な自動ゲイン制御（ＡＧＣ）モジュールのブロック図を例示する。
【図１０】図１０は、本開示の別の態様による典型的な直流（ＤＣ）補償ループのブロック図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書に記載された技術は、例えば符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、シングル・キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク等のような様々な無線通信ネットワークのために使用される。「システム」、「ネットワーク」という用語は、しばしば置換可能に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、例えば、ユニバーサル地上ラジオ・アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００等のようなラジオ技術を実施することができる。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）およびロー・チップ・レート（ＬＣＲ）を含んでいる。ｃｄｍａ２０００はＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、例えばグローバル移動体通信システム（ＧＳＭ（登録商標））のようなラジオ技術を実現することができる。ＯＦＤＭＡネットワークは、例えばイボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ ８０２．１１、ＩＥＥＥ ８０２．１６、ＩＥＥＥ ８０２．２０、フラッシュＯＦＤＭ（登録商標）等のようなラジオ技術を実施することができる。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、およびＧＳＭは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）の一部である。ロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳの最新のリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、およびＬＴＥは、「第３世代パートナシップ計画」（３ＧＰＰ）と命名された組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００は、「第３世代パートナシップ計画２」（３ＧＰＰ２）と命名された組織からの文書に記載されている。これらさまざまなラジオ技術および規格は、当該技術分野において知られている。明確にするために、これら技術のある態様は、以下において、ＬＴＥについて記載されており、ＬＴＥ用語が以下の説明の多くで使用される。
【００１７】
シングル・キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）は、単一のキャリア変調および周波数領域等値化を利用する技術である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡシステムと同じ性能、および実質的に同じ全体的な複雑さを有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、その固有のシングル・キャリア構造により、低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有する。ＳＣ−ＦＤＭＡは、送信電力効率の観点において、低いＰＡＰＲがモバイル端末に大いに有益となるアップリンク通信において特に、大きな注目を集めた。それは現在、３ＧＰＰロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）またはイボルブドＵＴＲＡにおけるアップリンク多元接続スキームのために動作していると仮定されている。
【００１８】
図１は、本開示の態様にしたがう典型的な多元接続無線通信システムを図示する。アクセス・ポイント１００（ＡＰ）は、複数のアンテナ・グループを含んでいる。１つは１０４、１０６を含み、他のものは１０８、１１０を含み、さらに他のものは１１２、１１４を含む。図１では、おのおののアンテナ・グループについて２本のアンテナしか示されていない。しかしながら、おのおののアンテナ・グループについて、それより多くのまたはそれより少ないアンテナが利用されうる。アクセス端末１１６（ＡＴ）はアンテナ１１２およびアンテナ１１４と通信しており、アンテナ１１２、１１４は、順方向リンク１２０でアクセス端末１１６へ情報を送信し、逆方向リンク１１８でアクセス端末１１６から情報を受信する。アクセス端末（ＡＴ）１２２は、アンテナ１０６およびアンテナ１０８と通信している。ここでは、アンテナ１０６およびアンテナ１０８は、順方向リンク１２６によってアクセス端末（ＡＴ）１２２へ情報を送信し、逆方向リンク１２４によってアクセス端末（ＡＴ）１２２から情報を受信する。ＦＤＤシステムでは、通信リンク１１８、１２０、１２４、１２６は、通信のために、異なる周波数を使用しうる。例えば、順方向リンク１２０は、逆方向のリンク１１８によって使用されるものとは異なる周波数を使用することができる。
【００１９】
通信するように設計されている領域および／またはアンテナのグループのおのおのは、しばしば、アクセス・ポイント（ＡＰ）のセクタと称される。実施形態では、アンテナ・グループは各々、アクセス・ポイント（ＡＰ）１００によってカバーされた領域のセクタ内のアクセス端末（ＡＴ）と通信するように設計される。
【００２０】
順方向リンク１２０、１２６による通信では、アクセス・ポイント（ＡＰ）１００の送信アンテナは、他のアクセス端末（ＡＴ）１１６、１２２の順方向リンクの信号対雑音比を改善するためにビームフォーミングを利用する。また、有効範囲領域にわたってランダムに分布しているアクセス端末（ＡＴ）に送信するためにビームフォーミングを利用するアクセス・ポイント（ＡＰ）は、近隣セル内のアクセス端末（ＡＴ）に対して、すべてのアクセス端末（ＡＴ）に対して単一のアンテナによって送信しているアクセス・ポイント（ＡＰ）よりも少ない干渉しかもたらさない。
【００２１】
アクセス・ポイント（ＡＰ）は、アクセス端末（ＡＴ）と通信するために使用される固定局でありうる。そして、アクセス・ポイント（ＡＰ）、ノードＢ、基地局（ＢＳ）、あるいはその他の用語で称されうる。アクセス端末（ＡＴ）はまた、ユーザ機器（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末、あるいは他の用語で称されうる。
【００２２】
図２は、（アクセス・ポイント（ＡＰ）としても知られている）送信機システム２１０と（アクセス端末（ＡＴ）としても知られている）受信機システム２５０とを備えた、例えばＭＩＭＯシステムのような典型的な通信システム２００のブロック図を例示する。送信機システム２１０では、多くのデータ・ストリーム用のトラフィック・データが、データ・ソース２１２から送信（ＴＸ）データ・プロセッサ２１４に提供される。
【００２３】
実施形態では、おのおののデータ・ストリームは、それぞれの送信アンテナを通して送信される。ＴＸデータ・プロセッサ２１４は、おのおののデータ・ストリームのトラフィック・データ・ストリームをフォーマットし、このデータ・ストリームのために選択された特定の符合化スキームに基づいて符号化し、インタリーブして、符合化されたデータを提供する。
【００２４】
おのおののデータ・ストリームの符合化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を用いてパイロット・データと多重化されうる。パイロット・データは一般に、既知の方法で処理される既知のデータ・パターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムにおいて使用されうる。おのおののデータ・ストリームについて多重化されたパイロットおよび符合化されたデータは、データ・ストリームのために選択された特定の変調スキーム（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、あるいはＭ−ＱＡＭ等）に基づいて変調（例えば、シンボル・マップ）され、変調シンボルが提供される。おのおののデータ・ストリームのデータ・レート、符号化、および変調は、プロセッサ２３０によって実行される命令群によって決定されうる。
【００２５】
すべてのデータ・ストリームの変調シンボルは、（例えば、ＯＦＤＭのために）変調シンボルをさらに処理するＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０に提供される。ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０はその後、ＮＴ個の変調シンボル・ストリームを、ＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａ乃至２２２ｔへ提供する。ある実施形態では、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、データ・ストリームのシンボル、および、そのシンボルが送信されるアンテナへ、ビームフォーミング重みを適用する。
【００２６】
おのおのの送信機２２２ａ乃至２２２ｔは、１または複数のアナログ信号を提供するために、それぞれのシンボル・ストリームを受信して処理し、さらには、ＭＩＭＯチャネルを介した送信に適切な変調信号を提供するために、このアナログ信号を調整（例えば、増幅、フィルタ、およびアップコンバート）する。送信機２２２ａ乃至２２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、ＮＴ個のアンテナ２２４ａ乃至２２４ｔそれぞれから送信される。
【００２７】
受信機システム２５０では、送信された変調信号は、ＮＲ個のアンテナ２５２ａ乃至２５２ｒによって受信され、おのおののアンテナからの受信信号が、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａ乃至２５４ｒへ提供される。おのおのの受信機２５４ａ乃至２５４ｒは、それぞれの受信信号を調整（例えば、フィルタ、増幅、およびダウンコンバート）し、この調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、さらにこのサンプルを処理して、対応する「受信された」シンボル・ストリームを提供する。
【００２８】
ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、ＮＲ個の受信機２５４ａ乃至２５４ｒからＮＲ個のシンボル・ストリームを受信し、受信されたこれらシンボル・ストリームを、特定の受信機処理技術に基づいて処理して、ＮＴ個の「検出された」シンボル・ストリームを提供する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、その後、検出されたおのおののシンボル・ストリームを復調し、デインタリーブし、復号して、そのデータ・ストリームのためのトラフィック・データを復元する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０におけるＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０およびＴＸデータ・プロセッサ２１４によって実行されるものと相補的である。
【００２９】
プロセッサ２７０は、上述したように、利用可能などの技術を利用するのかを定期的に決定する。さらに、プロセッサ２７０は、行列インデクス部およびランク値部を備えた逆方向リンク・メッセージを規定することができる。
【００３０】
逆方向リンク・メッセージは、通信リンクおよび／または受信されたデータ・ストリームに関するさまざまなタイプの情報を備えうる。逆方向リンク・メッセージは、多くのデータ・ストリームのトラフィック・データをデータ・ソース２３６から受け取るＴＸデータ・プロセッサ２３８によって処理され、変調器２８０によって変調され、送信機２５４ａ乃至２５４ｒによって調整され、基地局２１０へ送り戻される。
【００３１】
送信機システム２１０では、受信機システム２５０からの変調信号が、アンテナ２２４ａ−ｔによって受信され、受信機２２２ａ−ｔによって調整され、復調器２４０によって復調され、ＲＸデータ・プロセッサ２４２によって処理されることによって、受信機システム２５０によって送信された逆方向リンク・メッセージが抽出される。さらに、プロセッサ２３０は、ビームフォーミング重みを決定するためにどの事前符合化行列を使用するかを決定するために、この抽出されたメッセージを処理する。
【００３２】
図３は、本開示の別の態様にしたがう自動ゲイン制御ＡＧＣおよびＤＣ補償制御を実行するための典型的な受信機フロント・エンド・システムのブロック図を例示する。典型的な実施形態では、フロント・エンド・システム３００は、本明細書において、アクセス端末（ＡＴ）の一部として記載されており、前述したようなアクセス端末（ＡＴ）２５０の受信機２５４ａ−ｒのうちの任意の１または複数に実装される。しかしながら、フロント・エンド・システム３００は、前述したアクセス・ポイント（ＡＰ）２１０の受信機２２２ａ−ｔのうちの任意の１または複数を含む任意の受信機に実装されうることも理解されるものとする。
【００３３】
特に、フロント・エンド・システム３００は、アンテナ３０２、第１のスイッチＳＷ１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０４、ミキサ３０６、第１の加算器３０８、アンチ・エイリアシング・フィルタ（ＡＡＦ）３１２とシグマ・デルタ変調器（ＳＤＭ）３１４とを備えるＡＤ変換器（ＡＤＣ）３１０を備える。ＡＤＣ３１０の構成要素は、設計選択によって変更されうることが理解されるものとする。フロント・エンド・システム３００はさらに、グループ遅延（ＧＤ）３１６、デジタル・フィルタ（ＤＦ）３１８、第２の加算器３２０、ノッチ・フィルタ（ＮＦ）３２２、Ｉ／Ｑミスマッチ補償デバイス３２４、周波数ローテータ（ＦＲ：frequency rotator）３２６、デジタル・ゲイン・モジュール３２８、デジタル信号処理モジュール３４２、およびフロント・エンド・コントローラ３４４を備える。さらに、フロント・エンド・システム３００は、デジタルＤＣ補正ループ（ＤＤＣＬ）３３０、第２のスイッチ（ＳＷ２）、アナログＤＣ補正ループ（ＡＤＣＬ）３４０、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）３３８、エネルギ推定器（ＥＥ）３３４とデジタル可変ゲイン増幅器（ＤＶＧＡ）３３６とを備える自動ゲイン（ＡＧＣ）モジュール３３２を備える。
【００３４】
動作中、アンテナ３０２は、無線媒体から受信したＲＦ信号をピック・アップし、第１のスイッチＳＷ１が閉位置にある場合、第１のスイッチＳＷ１を経由してＬＮＡ３０４へ提供する。ＬＮＡ３０４は、受信したＲＦ信号を、ＡＧＣモジュール３３２によって制御されるゲインを用いて増幅する。ＬＮＡ３０４によって生成されたこの増幅ＲＦ信号は、ミキサ３０６へ提供される。ミキサ３０６は、この信号を、デジタル処理のためにより適した低い周波数へと、周波数ダウンコンバートする。ミキサ３０６は、ローカル発振器（ＬＯ）信号Ｆｃを用いて、ダウンコンバートを実行する。ミキサ３０６のゲインも、ＡＧＣモジュール３３２によって制御される。ダウンコンバートされた受信信号は、第１の加算器３０８の入力に加えられる。第１の加算器３０８は、ミキサ３０６の出力部における受信信号のＤＣ成分を低減するために、この受信信号を、ＡＤＣＬ３４０およびＤＡＣ３３８によって生成された粗ＤＣ補償信号と総和する。背景技術のセクションで説明したように、ミキサ３０６の入力部へとリークし、ＬＯ信号と再ミックスされるＬＯ信号は、ミキサ３０６の出力部においてＤＣ成分を生成する。補正がなされない場合、このＤＣ成分は、フロント・エンド・システム３００のモジュールのチェーンを下流側へ拡大しうる。
【００３５】
第１の加算器３０８の出力は、ＡＤＣ３１０に接続される。ＡＤＣ３１０は、受信信号を、アナログ・フォーマットからデジタル・フォーマットへ変換する。特に、ＡＡＦ３１２は、エイリアシング歪みを低減または除去するために、この受信アナログ信号をフィルタし、ＳＤＭ３１４は、このフィルタされた信号を、デジタル・フォーマットへ変換する。ＧＤ３１６は、Ｉ／Ｑ成分のタイミング関係をさらにイコライズするために、この受信信号のＩ成分および／またはＱ成分を遅らせる。ＤＦ３１８は、この受信信号から、ジャミングおよび／またはその他の望まれない信号を低減または除去する。ＤＦ３１８の出力は、第２の加算器３２０の入力に加えられる。第２の加算器３２０は、ＡＤＣＬ３４０によって実行された粗ＤＣ補償から残っている残余ＤＣをさらに低減するために、この受信信号を、ＤＤＣＬ３３０によって生成された精細ＤＣ補償信号と総和する。
【００３６】
第２の加算器３２０の出力は、ＮＦ３２２に加えられる。ＮＦ３２２は、この受信信号の任意の望まれない高次の高調波を低減する。ＮＦ３２２の出力は、Ｉ／Ｑミスマッチ補償デバイス３２４に加えられる。Ｉ／Ｑミスマッチ補償デバイス３２４は、Ｉ成分およびＱ成分に関連付けられたゲインおよびフェーズをさらにイコライズする。Ｉ／Ｑミスマッチ補償デバイス３２４の出力部は、ＦＲ３２６に接続されている。ＦＲ３２６は、受信信号を、ＬＯ信号Ｆｃにおける望まれない周波数オフセットについて補正する。ＦＲ３２６の出力部は、ＡＧＣモジュール３３２の入力部に接続されている。ＡＧＣモジュール３３２は、ＬＮＡ３０４の入力部における受信ＲＦ信号の電力レベルを推定し、ＬＮＡ３０４のためのＡＧＣ信号と、デジタル・ゲイン・モジュール３２８のためのデジタル・ゲイン制御信号とを生成する。ＡＧＣ信号はまた、第２の加算器３２０およびＤＤＣＬ３３０それぞれからの信号のフィルタリングの調整のために、ＤＤＣＬ３３０およびＡＤＣＬ３４０によっても使用される。ＦＲ３２６の出力は、デジタル・ゲイン・モジュール３２８の入力部に接続される。デジタル・ゲイン・モジュール３２８は、ＡＧＣモジュール３３２によって生成されたデジタル・ゲイン制御信号に基づいて、受信信号にゲインを適用する。
【００３７】
ＡＧＣモジュール３３２からのＡＧＣ信号は、ＬＮＡ３０４および／またはミキサ３０６のゲインを、比較的大きなステップで調整することができる。例えば、受信ＲＦ信号のダイナミック・レンジとして−１１０乃至−２０ｄＢｍが与えられた場合、ＡＧＣ信号は、ＬＮＡのために、以下の５つのアナログ・ゲイン・ステージを提供する。６２ｄＢ、４６ｄＢ、３７ｄＢ、２６ｄＢ、および１０ｄＢ。ＡＧＣモジュール３３２からのデジタル・ゲイン制御信号は、受信信号のためにより精細な調整を提供する。デジタル・ゲイン・モジュール３２８の出力は、データを得るために、受信信号をさらに処理するために、デジタル信号処理モジュール３４２に接続される。デジタル信号処理モジュール３４２は、コントローラ３４４に対して、信号タイミング情報、または、コントローラ３４４がフロント・エンド・システム３００のさまざまなモジュールを制御するために使用する必要なものを提供する。コントローラ３４４は特に、ＡＧＣモジュール３３２、ＤＤＣＬ３３０、ＡＤＣＬ３４０、第１のスイッチＳＷ１、および第２のスイッチＳＷ２を制御する。コントローラ３４４は、コンピュータ読取可能媒体に格納された１または複数のソフトウェア・モジュールの命令群の下でこの制御を実行することができる。
【００３８】
前述したように、ＤＤＣＬ３３０は、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分の精細調整（例えば、低減または除去）を行う。特に、ＤＤＣＬ３３０は、ＤＣ成分を含む受信信号を検知するために、第２の加算器３２０の出力部に接続された入力部を含んでいる。本明細書においてさらに詳細に説明するように、ＤＤＣＬ３３０は、ＡＧＣ信号のゲイン状態に基づいて、１次フィルタリング動作を実行することによって、精細なＤＣ補償信号を生成する。また、前述したように、ＡＤＣＬ３４０は、第１の加算器３０８の出力部におけるＤＣ成分の粗調整（例えば、低減または除去）を行う。特に、ＡＤＣＬ３４０は、第２の加算器３２０の出力部における受信信号の非ＤＣ成分に関連する信号を受信するために、スイッチＳＷ２を経由してＤＤＣＬ３３０に接続される入力部を含んでいる。本明細書においてさらに詳細に説明するように、ＡＤＣＬ３４０は、ＡＧＣ信号のゲイン状態に基づいて、ＤＤＣＬ信号の１次フィルタリング動作を実行することによって、粗ＤＣ補償信号を生成する。
【００３９】
低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）は、ＤＤＣＬ３３０の時定数が、比較的大きく（例えば、接続モードにおいて１０２．４マイクロ秒に）設定されるか、あるいは逆に、ＤＤＣＬ３３０の帯域幅が比較的小さく（例えば、１．５ｋＨｚに）設定されることを意味する。高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）は、ＤＤＣＬ３３０の時定数が、比較的小さく（例えば、獲得モードにおいて６．４マイクロ秒に、スリープ・モードにおいて１．６マイクロ秒に）設定されるか、あるいは逆に、ＤＤＣＬ３３０の帯域幅が比較的大きく（例えば、獲得モードにおいて２５ｋＨｚに、スリープ・モードにおいて１００ｋＨｚに）設定されることを意味する。より一般的には、ＳＴＭは、ＤＣ補償がＦＴＭよりもゆっくりと実行されることを意味するか、あるいは逆に、ＦＴＭは、ＤＣ補償がＳＴＭよりも速く実行されることを意味する。
【００４０】
本明細書においてより詳細に説明されるように、ＡＴ接続状態は、正確な不変のＤＣレベル推定値を与えるので、ＳＴＭは、ＡＴ接続状態の間に使用される。しかしながら、ＡＴ接続状態は、低速獲得から悪影響を受ける。しかしながら、ＦＴＭは、高速の不変のＤＣを獲得するのに適しているが、比較的雑音が多いことから悪影響を受ける。ＦＴＭは、一般に、獲得モードおよびスリープ・モードの間に使用される。しかしながら、ＦＴＭは、ＤＣレベルまたは電力推定値が著しく外れている場合にも使用される。すなわち、ＳＴＭにおいて大きな変動がある場合、ＦＴＭは、ベースラインを再確立するために起動されうる。既に説明したように、ＦＴＭは、正確なＤＣレベルを与えないが、良好な初期推定値を提供する際に有用である。さまざまな回路素子内のＤＣレベルが、ゲイン・ステージを更新することに応じて上がることもまた注目されるべきである。すなわち、おのおののゲイン・ステージは、動作モード／値が変更された場合、ＤＣ成分を導入することができる。したがって、ＤＣ補償は、回路に導入されたＤＣ成分を考慮することを含む。上記のＡＧＣ／ＤＣ補償設計によって、広いダイナミック・レンジ適応が可能となり、ファームウェア制御にしたがって調整されうる。
【００４１】
現代の通信システムでは、ＡＤＣにおいて利用可能なダイナミック・レンジを最大限に活用するために、入力信号の適切なＤＣ補償が注目される。ＵＭＢ規格では、可能ないくつかの規格のうちの１つとして、順方向リンク信号強度は、スーパフレーム・プリアンブル（ＳＦＰＡ）内を除いて、著しく変化しうる。フレーム信号強度が変化を受け、ＳＦＰＡが唯一の安定した電力レベル基準であるので、ＳＦＰＡウィンドウ内でＡＧＣの制御を試みる既存のシステムに対し、大きな問題を呈する。さらに、ゼロＩＦ受信機の残余ＤＣレベルは、受信機のゲイン設定とともに変化するので、ＡＧＣを更新する場合、ＤＣ補償が実行されるべきである。
【００４２】
本明細書に開示されたさまざまな実施形態によれば、受信機ゲインがアナログ領域とデジタル領域との両方で分配されるようになるのみならず、ＤＣ補償がアナログ領域とデジタル領域との両方で適用されるように、ＡＧＣおよびＤＣ補償が制御される。ＤＣ補償設定は、ＡＧＣ設定に依存する。すなわち、ＡＧＣによってアナログ・ゲイン状態が変化を受ける場合には常に、ＤＣ補償が再調整される。
【００４３】
図４は、受信信号の一部でありうる典型的なＵＭＢスーパフレーム構造４１０の図解を例示する。スーパフレーム４１０は、スーパフレーム・プリアンブル（ＳＦＰＡ）を含んで示されている。例えば、ＳＦＰＡの後に、例えば、０乃至２４とインデクスされた、２５の順方向リンクＰＨＶフレームがある。次のスーパフレーム４２０は、スーパフレーム４１０の「後に」例示されており、類似のプリアンブルおよびＰＨＶフレームを有している。
【００４４】
ＳＦＰＡはおのおのの、関連情報を備えた８つのシンボルを含んでいる。シンボルはおのおのの、およそ１００マイクロ秒（μｓ）でありうる。これらのシンボルは、順方向１次ブロードキャスト・チャネル（Ｆ−ＰＢＣＣＨ）と、４つの順方向２次ブロードキャスト・チャネル（Ｆ−ＳＢＣＣＨ）または４つの順方向クイック・ページ・チャネル（Ｆ−ＱＰＣＨ）と、３つの時分割多重化（ＴＤＭ）パイロット１−３（順方向獲得チャネル（Ｆ−ＡＣＱＣＨ））とを含む。例えば、本明細書にさらに詳述するように、ＡＧＣを更新することは、Ｆ−ＰＢＣＣＨシンボルが、復号された後か、および／または、関連する電力レベルを備えられた後に、Ｆ−ＰＢＣＣＨシンボルを受け取っている間に実行される。３とインデクスされたＯＦＤＭシンボルは、獲得直後には重要であるとは考えられていないので、ＡＧＣを更新することは、獲得直後に実行される。また、早期のシンボルは、初期の探索中に破損しうるので、５−７とインデクスされたＯＦＤＭシンボルは、獲得中に、ＳＦＰＡインジケータとして検出され復号されるか、および／または、電力推定値とともに復号される。５−７とインデクスされたＯＦＤＭシンボルが検出されると、獲得がなされたと確認されうる。しかしながら、ＡＧＣ電力レベルは、このフレームについて、正しくないかもしれない。したがって、ＡＧＣ調整が、次のＳＰＦＡまで延期されうる。
【００４５】
上記の説明から明らかなように、受信信号強度（ＲＳＳＩ）測定のためのＳＦＰＡがさほどないことに対応するために、ＤＣ補償およびＡＧＣタイミング・パラメータが、システム要件を満足するように、注意深く計画される。ここでは、５つの運転モードが実施される。
・ＤＣ補償較正モード、
・獲得モード、
・獲得−接続移行モード、
・接続モード、および
・スリープ・モード。
【００４６】
ＤＣ補償較正モードは、電源投入時、あるいは、システム・ソフトウェア（ＳＷ）／ファームウェア（ＦＷ）によって望まれたその他任意の時間において起動される。ＤＣ補償較正は、アンテナ入力が省略されるすべての可能なゲイン状態について実行される。ここでは、アンテナ回路によって生成されるあらゆるＤＣ成分のためのオフセットまたは補償のために、較正表が生成される。このモードは、起動中に実行され、ＦＷ強制動作でありうる。以下の記述は、ＤＣ補償較正モードで動作する典型的な方法を説明する。
【００４７】
図５は、本開示の別の態様にしたがうすべてのＡＧＣ状態のための粗ＤＣ補償（ＡＤＣＬ）を較正する典型的な方法５００のフロー図を例示する。この方法５００によれば、コントローラ３４４が、アクセス端末（ＡＴ）の電源投入を検出する（ブロック５０２）。電源投入動作を検出すると、コントローラ３４４は、ＬＮＡ３０４へのアンテナ３０２の入力をディセーブルするために、スイッチＳＷ１を開く。これによって、フロント・エンド３００は、信号を受信することができなくなる（ブロック５０４）。その後、コントローラ３４４は、ＬＮＡ３０４を初期ゲイン状態に設定するためにＡＧＣモジュール３３２を制御する（ブロック５０６）。その後、コントローラ３４４は、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分レベルを決定する（ブロック５０８）。その後、コントローラ３４４は、すべてのゲイン状態が選択されたかを判定する（ブロック５１０）。すべてのＬＮＡゲイン状態が選択された訳ではない場合、方法は、次のゲイン状態を選択するためにブロック５０６に戻る。すべてのＬＮＡゲイン状態が選択された場合、コントローラ３４４は、すべてのゲイン状態の測定されたＤＣ成分に基づいて粗ＤＣ補償を実行するようにＡＤＣＬ３４０を設定する（ブロック５１２）。その後、コントローラ３４４は、アンテナ３０２がＬＮＡ３０４に接続されるように、スイッチＳＷ１を閉じる。これによって、フロント・エンド３００は、信号を受信できるようになる（ブロック５１４）。この方法はまた、それに加えて、あるいは、その代わりに、ミキサ３０６のゲインにも当てはまる。
【００４８】
獲得（ＡＣＱ）モードは、初期獲得中またはブラインド探索中に使用される。初期獲得中、何れのシステム・タイミング情報も、アクセス端末（ＡＴ）に利用可能ではない。この場合、獲得手続は、ＡＧＣ／ＤＶＧＡ調整と並行して実行される。ＴＤＤシステムでは、タイミングが失われていることにより、逆方向リンク（ＲＬ）フレームは、受信エネルギの広いダイナミック・レンジをもたらすエネルギ推定に寄与する。それに加えて、チャネル変動効果がある。したがって、信号内のエネルギ変動に注意深く追従するために、高速トラッキング／更新モード（ＦＴＭ）が実施される。これを説明するための別の方式は、ＤＣ補償がＦＴＭモードに設定されることである。おのおのの更新サイクルにおいて、ＤＣ補償は、ＦＴＭ更新を実行し、ＡＧＣは、トラッキングが得られるまで、エネルギ推定（ＥＥ）またはＲＳＳＩ測定を行う。アクセス端末（ＡＴ）が、タイミングを獲得すると、スーパフレーム（ＳＦ）境界がこのポイントにおいて良好に定義され、ＡＧＣ／ＤＶＧＡは、以下に説明する他の条件にしたがって、低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）へ移行する。
【００４９】
獲得−接続移行モード。アクセス端末（ＡＴ）がシステム時間を獲得すると、アクセス端末（ＡＴ）は、次のＳＦＰＡまでＡＧＣ動作を停止させる。ＳＦＰＡの開始時は、ＤＣ補償およびＡＧＣが、例えば、ＥＥ／ＡＧＣ更新が後に続くＤＣ補償ＦＴＭのような一連の（設定可能な）ＡＣＱサイクルを実行する。その後、接続モードへ切り換わり、ＤＣ補償は、ＳＴＭモードへと変化し、粗ＤＣ補償ループがイネーブルされる。下記は、獲得モード、および、獲得−接続移行モードにおいて動作する典型的な方法を記述する。
【００５０】
図６は、本開示の別の態様にしたがって、獲得モードおよび獲得−接続移行モードにおいてＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行する典型的な方法６００のフロー図を例示する。この方法６００によれば、コントローラ３４４は、ＲＦ信号が受信されていることを検出する（ブロック６０２）。この受信信号の検出に応じて、コントローラ３４４は、ＤＤＣＬ３３０に対して、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を低減するために、ＦＴＭにおける精細調整（例えば、〜２６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）を実行するように命じる（ブロック６０４）。その後、コントローラ３４４は、ＡＧＣモジュール３３２に対して、比較的短いエネルギ推定（例えば、〜２６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）を実行するように命じる（ブロック６０６）。そして、このエネルギ推定に基づいて、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインを調節するために、ＡＧＣ信号を生成する（例えば、〜６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）（ブロック６０８）。その後、コントローラ３４４は、デジタル信号処理モジュール３４２が、受信信号のタイミングを獲得したかを判定する（ブロック６１０）。獲得されていない場合、ブロック６０４−６１０の動作が繰り返される。
【００５１】
一方、デジタル信号処理モジュール３４２は、受信信号のタイミングを獲得すると、スーパフレーム・プリアンブル（ＳＦＰＡ）を処理しているコントローラ３４４へ信号を送る（ブロック６１４）。その後、コントローラ３４４は、アイタレーションまたはカウントを１に設定する（ブロック６１６）。コントローラ３４４は、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を低減するために、ＤＤＣＬ３３０に対して、ＦＴＭにおける精細調整（例えば、〜２６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）を実行するように命じる（ブロック６１８）。その後、コントローラ３４４は、ＡＧＣモジュール３３２に対して、比較的短いエネルギ推定（例えば、〜２６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）を実行するように命じる（ブロック６２０）。さらに、このエネルギ推定に基づいて、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインを調節するためにＡＧＣ信号を生成する（例えば、〜６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）ように命じる（ブロック６２２）。コントローラ３４４は、その後、アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限（例えば、５または６）に等しいかを判定する（ブロック６２４）。アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限に等しくないのであれば、コントローラ３４４は、アイタレーションまたはカウントをインクリメントする（ブロック６２６）。コントローラ３４４は、その後、ブロック６１８−６２４の動作を繰り返す。一方、アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限に等しいとコントローラ３４４が判定すると、コントローラ３４４は、この獲得ＡＧＣ／ＤＣ調整処理を終了する（ブロック６２８）。
【００５２】
接続モードは２つのサブモードを要する。すなわち、ＰＢＣＣＨ復号前のＳＦＰＡと、ＰＢＣＣＨ復号後のＳＦＰＡである。
【００５３】
まず、ＰＢＣＣＨ復号「前」のモードの背後にある一般的な概念を説明する。これは、ＳＦＰＡの第４番目のＯＦＤＭシンボルの開始時に、低速トラッキング／更新モード（ＳＴＭ）におけるＲＳＳＩ信号のＡＧＣと、エネルギ推定ＤＣ補償とで開始される。その後、残余ＤＣ値が、予め定めたしきい値を超える場合、動作はＳＴＭモードからＦＴＭモードに切り換わり、ＤＣ補償をＳＴＭへ再び切り換える前に、予め定めた数のＤＣ補償粗ループ更新の実行を開始する。
【００５４】
ＰＢＣＣＨ復号後のＳＦＰＡのための接続モード。まず、ＳＦＰＡの第１番目のＯＦＤＭシンボルの開始時において、ＳＴＭにおけるＤＣ補償とともにＡＧＣエネルギ推定（ＲＳＳＩ）を開始する。その後、残余ＤＣ値が、予め定めたしきい値を超える場合、ＳＴＭモードからＦＴＭモードへと切り換える。そして、ＤＣ補償をＳＴＭへ再び切り換える前に、予め定めた数のＤＣ補償粗ループ更新を行う。
【００５５】
接続モードでは、プリアンブル間で、フル電力未満で送信がなされる可能性がある。したがって、２つのスーパフレーム間のいかなる更新も、ＡＤＣの飽和をもたらしうる。例えば、これは、フル電力フレームの後に来る部分電力フレームにおいて更新が実行される場合に生じる。したがって、これを回避するために、プリアンブル間でのみスーパフレームを更新することが望まれる。ＡＧＣは、スーパフレームの全体にわたって動作するが、プリアンブルの間のみ更新されることが注目されるべきである。さらに、ＡＧＣは、瞬時値にロックされるのではなく、フィルタされた値にロックされる。ＡＣＱ後、瞬間エネルギは、増幅器において、ＰＢＣＣＨ復号まで、（０−２とインデクスされた）第１乃至第３番目以外のシンボルから計算され、その後、第１番目のＯＦＤＭシンボルから計算される。ここで、タイミングが達成されたとみなされる。下記は、接続モードで動作する典型的な方法について記述する。
【００５６】
図７は、本開示の別の態様にしたがって、接続モードでＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行する典型的な方法７００のフロー図を例示する。この方法７００によれば、コントローラ３４４は、ＳＦＰＡの第１番目のＯＤＦＭシンボル（ＰＢＣＣＨシンボルが既に復号されている場合）、または、ＳＦＰＡの第４番目のＯＦＤＭシンボル（ＰＢＣＣＨシンボルがまだ復号されていない場合）の検出を示すメッセージを、デジタル信号処理モジュール３４２から受信する（ブロック７０２）。対応するシンボルが検出されていない場合、コントローラ３４４は、ブロック７０２に関するこのシンボルの検出のモニタをし続ける。第１番目のシンボルまたは第４番目のシンボルが検出された場合、コントローラ３４４は、ＡＧＣモジュール３３２に対して、ＬＮＡ３０４に対する入力部における受信ＲＦ信号の比較的長期間のエネルギ推定（例えば、〜５２マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック７０４）。このエネルギ推定に基づいて、ＡＧＣモジュール３３２は、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインが調整される必要があるかを判定する（ブロック７０６）。調整される必要がある場合、ＡＧＣモジュール３３２は、このエネルギ推定に基づいて、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインを調整するためのＡＧＣ信号を生成する（例えば、〜６マイクロ秒の長さの動作）（ブロック７０８）。その後、方法７００は、ブロック７１０に示す動作に移る。
【００５７】
ブロック７０６において、ＡＧＣモジュール３３２が、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインが調整される必要がないと判定した場合、コントローラ３４４は、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を判定する（ブロック７１４）。その後、コントローラ３４４は、ＤＣ成分が、予め定めたしきい値を超えるかを判定する（ブロック７１６）。超えていない場合、コントローラ３４４は、ブロック７０２の動作に戻り、次のＳＦＰＡの第１番目または第４番目のシンボルを検出する。一方、ブロック７１６において、測定されたＤＣ成分が、予め定めたしきい値を超えるとコントローラ３４４によって判定された場合、コントローラ３４４は、ＤＤＣＬ３３０に対して、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を低減するために、ＳＴＭにおける精細調整（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック７１０）。その後、コントローラ３４４は、ＡＤＣＬ３４０に対して、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を低減するために、１または２つの粗調整（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック７１２）。コントローラ３４４はその後、次のＳＦＰＡの第１番目または第４番目のシンボルを検出するブロック７０２の動作に戻る。
【００５８】
最後に、スリープ・モード（スリープからのウェイク・アップ）。このモードでは、システムは、ＳＦＰＡの開始時にウェイク・アップする。その後、ＤＣ更新が、ＦＴＭにおいて実行され、ＥＥを実行する。ＤＣ／ＥＥのこの手続は、予め定めた数のサイクルについて繰り返される。このサイクルにおいて、処理は、ＤＣ補償をＳＴＭモードへと切り換える。以下は、スリープ・モードで動作する典型的な方法を説明する。
【００５９】
図８は、本開示の別の態様にしたがって、スリープ・モードにおけるＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行する典型的な方法８００のフロー図を例示する。この方法８００によれば、デジタル信号処理モジュール３４２は、アクセス端末（ＡＴ）に対するページがあるかをチェックするために、ウェイク・アップする（ブロック８０２）。ウェイク・アップ後、デジタル信号処理モジュール３４２は、ＳＦＰＡの第１番目のＯＦＤＭシンボルを検出する（ブロック８０４）。第１番目のＯＦＤＭシンボルの検出が通知された後、コントローラ３４４は、アイタレーションまたはカウントを、１に設定する（ブロック８０６）。その後、コントローラ３４４は、ＤＤＣＬ３３０に対して、第２の加算器３２０の出力におけるＤＣ成分を低減するために、ＦＴＭにおける精細調整（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック８０８）。次に、コントローラ３４４は、ＡＧＣモジュール３３２に対して、比較的短期間のエネルギ推定（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック８１０）。ＡＧＣモジュール３３２は、このエネルギ推定に基づいて、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインを調整するためのＡＧＣ信号を生成する（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）（ブロック８１２）。コントローラ３４４は、その後、アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限（例えば、５または６）に等しいかを判定する（ブロック８１４）。アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限に等しくないと判定された場合、コントローラ３４４は、アイタレーションまたはカウントをインクリメント（ブロック８１８）し、ブロック８０８−８１４の動作を繰り返す。一方、等しいと判定された場合、コントローラ３４４は、スリープＡＧＣ／ＤＣ調整処理を終了する（ブロック８１６）。
【００６０】
本明細書では、上記のモードの動作シーケンスの関係のうちのいくつかが詳述される。獲得サイクル／タイミングが確認されると、高速トラッキング（ＦＴＭ）が、次の（第２番目の）スーパフレームまで停止される。このスーパフレームにおいて、高速トラッキング（ＦＴＭ）は、プリアンブルにおける電力設定の良好な初期推定値を得るために、予め定めた数のサイクルについてリスタートされる。第１の獲得情報の第１のセグメントが破損されているか、あるいは、第１のスーパフレーム・プリアンブルの電力レベルが、次に到着する（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブルのものとは異なりうることが理解される。したがって、高速トラッキングは、良好な初期電力推定値を得るために、次の（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブルにおいて（タイミングが獲得された後に）リスタートされる。プリアンブル内のエネルギ・レベルは、一定であると考えられるので、ＡＧＣ更新は、スーパフレーム・プリアンブル間で実行されるべきではなく、プリアンブル間で実行されるべきであることが注目される。
【００６１】
しかしながら、次の（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブル内の第１番目のシンボルは、破損しているか、あるいは、第１番目のスーパフレーム・プリアンブルのものとは異なる電力を有しうるので、一般に、破棄される。タイミングが獲得されたので、高速トラッキング・モードは、次の（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブル内の次のシンボルにおける電力を迅速に評価するだろう。その後、低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）が実行されうる。
【００６２】
タイミングが既に獲得され、次の（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブルにおける電力が判定されているので、プリアンブルの第１番目のシンボルは、関係なくなり、ＡＧＣの更新が、次に（第３番目の）到着するスーパフレーム・プリアンブルの第１番目のシンボルについて実行される。
【００６３】
図９は、本開示の別の態様にしたがう典型的なＡＧＣモジュール９００のブロック図を例示する。ＡＧＣモジュール９００は、ＡＧＣモジュール３３２（さらに、アイテム９２２としてデジタル・ゲイン・モジュールを含んでいる）の１つの典型的な実装である。デジタル・ゲイン・モジュール９２２は、以前に説明したフロント・エンド・システム３００ものと同じモジュール３２８でありうる。
【００６４】
特に、コントローラ９００は、エネルギ推定器（ＥＥ）９０２、線形−対数２変換器９０４、加算器９０６、１次フィルタ９０７、除算器／減算器９１８、およびロジック９２０を備える。ＥＥ９０２は、ＤＣ補償／補正から入力信号を受信し、この信号を、対数ベースのフォーマットへ変換するために、変換器９０４へ転送する。変換器９０４の出力は、加算器９０６に提供される。加算器９０６は、反転された入力として、アナログ・ゲイン（ｌｏｇ２フォーマット）を有する。アナログ・ゲイン（Ｌｏｇ２）は、加算器９０６の入力に対するアンテナ・ポート間のゲインを推定する。したがって、加算器９０６の出力は、アンテナ・ポートにおいて受信されたＲＦ信号の最新のエネルギ推定値Ｅ（ｎ）になるだろう。
【００６５】
加算器９０６の出力は１次フィルタ９０７に加えられる。１次フィルタ９０７は、受信信号のエネルギ推定値Ｅ（ｎ）から雑音を除去し、受信信号の平均エネルギ推定値
【数１】
【００６６】
を生成する。１次フィルタ９０７は、第１の乗算器９０８、加算器９１０、遅延素子Ｚ−１９１６、および第２の乗算器９１４を備えうる。受信信号のエネルギ推定値Ｅ（ｎ）は、第１の乗算器９０８に加えられる。第１の乗算器９０８は、この推定値Ｅ（ｎ）を（１−α）倍スケールする。スケールされた推定値は、加算器９１０に加えられる。加算器９１０は、この推定値と、第２の乗算器９１４の出力からのフィードバック信号とを総和する。加算器９１０に出力部では、受信信号の平均エネルギ推定値
【数２】
【００６７】
が生成される。この平均エネルギ推定値は、遅延素子Ｚ−１９１６の入力に加えられる。遅延素子ｔ Ｚ−１９１６の出力は、第２の乗算器９１４に接続されている。第２の乗算器９１４は、遅延された平均エネルギ推定値
【数３】
【００６８】
を、フィードバック信号を生成するために、α倍スケールする。
【００６９】
フィルタ９０７の出力は、除算器／減算器９１８に提供される（対数領域における減算は、線形領域における除算に等しい）。基準レベルまたはターゲット・レベルであるＥｒｅｆが、除算器／減算器９１８に入力される。除算器／減算器９１８の出力は、ゲイン比を与える。このゲイン比は、ロジック９２０に提供される。ロジック９２０は２つの出力を有する。１つは、デジタル・ゲイン・モジュール９２２へと入力されるデジタル・ゲイン信号ｄ（ｎ）であり、もう１つは、ＡＧＣ制御のためのアナログ・ゲイン信号ｆ（ｎ）である。
【００７０】
要約すると、ＤＶＧＡは、干渉をなくした後のエネルギ信号について動作する。エネルギ推定値は、まず、（ゲインを適用する前に）受信信号電力レベルを得るために、現在のアナログ・ゲインまでスケール・ダウンされる。その後、フィルタされた電力レベル値を推定するために、１次ループが使用される。制御ロジックは、ＲＳＳＩを見つけることによって、対応するアナログ・ゲイン・ステージを選択するだろう。図９に示す構成を用いることによって、１つの更新で、複数のアナログ・ゲイン・ステージにジャンプすることが可能である。これは、より高速なＡＧＣセトリングを提供する。所望する実効的なパフォーマンス・レベルを可能にしながら、図９に示すさまざまな要素が、設計選択にしたがって変更または変形されうることが認識されるべきである。したがって、これら変形は、本実施形態およびその他の実施形態の精神および範囲から逸脱することなくなされる。
【００７１】
図１０は、本開示の他の態様にしたがう典型的な直流（ＤＣ）補償ループ１０００のブロック図を例示する。１０００では、それぞれ入力として帯域幅制御定数ＫｉおよびＫ０を有するフィードバック・ループ１０１０および１０５０を示す２つのループが示されている。第１のループ１０１０は、精細ＤＣ調整ループであると見なされ、第２のループ１０５０は、粗ＤＣ調整ループであると見なされる。
【００７２】
特に、精細ＤＣ調整ループ１０１０は、第２の加算器３２０の出力から得られる信号ｘ１（ｎ）を、フィードバック信号ｄ１（ｎ）と総和して、ＤＣ補償信号ｙ１（ｎ）を生成する加算器１０１２を備える。ＤＣ補償信号ｙｌ（ｎ）は、乗算器１０１４に加えられる。乗算器１０１４は、この信号を、帯域制御定数Ｋｉによってスケールする。スケールされた信号は、加算器１０１６へ加えられる。加算器１０１６は、このスケールされた信号を、遅延素子Ｚ−１１０１８によって提供された、加算器１０１６の遅延された出力と総和する。遅延素子Ｚ−１１０１８の出力部では、フィードバック信号ｄ１（ｎ）が生成される。
【００７３】
粗ＤＣ調節ループ１０５０は、精細ＤＣ調整ループ１０１０からのフィードバック信号ｄ１（ｎ）に、帯域幅制御定数Ｋ０を乗じる乗算器１０５２を備える。このスケールされた信号は、加算器１０５４へ加えられる。加算器１０５４は、このスケールされた信号を、ＤＣ粗補償信号ａ１（ｎ）と総和する。加算器１０５４の出力を、遅延素子Ｚ−１１０５６を用いて遅延させることによって、ＤＣ粗調整信号ａＩ（ｎ）が生成される。同様の手法で、Ｑ−ＤＣ粗調整信号ａＱ（ｎ）が生成される。Ｉ粗調整信号ａＩ（ｎ）およびＱ−ＤＣ粗調整信号ａＱ（ｎ）は、両方とも、ＤＡＣ１０６０の入力に加えられる。ＤＡＣ１０６０は、アナログＤＣ粗調整信号ａａ（ｎ）を生成する。
【００７４】
これらループの内部動作によって表されるロープ・アルゴリズムは、設計選択にしたがって変更されることが認識されるべきである。したがって、図１０は、ＤＣループ設計の１つの特定の実施形態を例示している一方、制御において、複数のループ、あるいは、複数の程度のグラニュラリティもまた達成されうる他の実施も使用されうる。
【００７５】
開示された処理におけるステップの具体的な順序または階層は、典型的なアプローチの例であることが理解される。設計選択に基づいて、これら処理におけるステップの具体的な順序または階層は、本開示のスコープ内であることを保ちながら、再構成されうることが理解される。方法請求項は、さまざまなステップの要素を、サンプル順で示しており、示された具体的な順序または階層に限定されないことが意味される。
【００７６】
当業者であれば、情報および信号は、さまざまな異なる技術および技法のうちの何れかを用いて表されうることを理解するであろう。例えば、上記の説明の全体にわたって述べられたデータ、命令群、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁気粒子、光学場または光学粒子、エネルギ状態の変化、あるいは、これらの任意の組み合わせによって表されうる。
【００７７】
当業者であればさらに、本明細書で開示された実施形態に関連して記載された例示的なさまざまな論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップは、電子的なハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれら両方の組み合わせとして実現されることを認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を明確に説明するために、さまざまな例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点から一般的に記述された。それら機能がハードウェアとしてまたはソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられている設計制約に依存する。当業者であれば、特定のアプリケーションおのおのに応じて変化する方法で上述した機能を実現することができる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈されるべきではない。
【００７８】
本明細書で開示された実施形態に関連して記述されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリート・ゲートあるいはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、または上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現または実施されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは順序回路を用いることも可能である。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロプロセッサ、またはその他任意のこのような構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。
【００７９】
本明細書で開示された実施形態に関して記述された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアにおいて直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールによって、あるいはこれら２つの組み合わせによって具体化されうる。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。典型的な記憶媒体は、この記憶媒体から情報を読み取ったり、この記憶媒体に情報を書き込むことができるプロセッサのようなプロセッサに接続される。あるいは、この記憶媒体は、プロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体とは、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在することもできる。あるいはプロセッサと記憶媒体とは、ユーザ端末内のディスクリート部品として存在することができる。
【００８０】
１または複数の典型的な実施形態では、記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはそれらの任意の組み合わせによって実現されうる。ソフトウェアで実現される場合、これら機能は、コンピュータ読取可能媒体上に格納されるか、あるいは、コンピュータ読取可能媒体上の１または複数の命令群またはコードとして送信されうる。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と通信媒体との両方を含む。これらは、コンピュータ・プログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされうる利用可能な任意の媒体である。例として、限定することなく、そのようなコンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶デバイス、あるいは、所望のプログラム・コード手段を命令群またはデータ構造の形式で搬送または格納するために使用され、しかも、コンピュータによってアクセスされうるその他任意の媒体を備えうる。さらに、いかなる接続も、コンピュータ読取可能媒体と適切に称される。同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、あるいはその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、ＤＳＬ、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術が、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、レーザ・ディスク、光ディスク、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルー・レイ・ディスクを含む。これらｄｉｓｃは、レーザを用いてデータを光学的に再生する。それに対して、ｄｉｓｋは、通常、データを磁気的に再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読取可能媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００８１】
開示された実施形態の上記記載は、当業者をして、本開示の製造または利用を可能とするように提供される。これら実施形態に対する様々な変形例もまた、当業者には明らかであって、本明細書で定義された一般的な原理は、本開示の主旨または範囲から逸脱することなく他の例にも適用されうる。このように、本発明は、本明細書で示された実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示された原理および新規な特徴に一致した最も広い範囲に相当することが意図されている。
【関連出願に対する相互参照】
【０００１】
本願は、２００８年３月２９日に出願され“Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ＤＣ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ａｎｄ ＡＧＣ”と題された米国仮出願６１／０４０，６６３の出願日の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般に、フロント・エンド・ラジオ周波数（ＲＦ）受信機システムにおける自動ゲイン制御（ＡＧＣ）および直流（ＤＣ）電圧補償のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムは、例えば、音声、データ等のようなさまざまなタイプのコンテンツを提供するために広く開発されてきた。これらのシステムは、（例えば、帯域幅、送信電力等のような）利用可能なシステム・リソースを共有することにより、複数のユーザとの通信をサポートすることができる多元接続システムでありうる。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム等を含む。
【０００４】
通常、無線多元接続通信システムは、複数の無線端末のための通信を同時にサポートすることができる。端末はおのおのの、順方向リンクおよび逆方向リンクによる送信を介して１または複数の基地局と通信することができる。順方向リンク（すなわちダウンリンク）は、基地局から端末への通信リンクを称し、逆方向リンク（すなわちアップリンク）は、端末から基地局への通信リンクを称する。この通信リンクは、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）システム、複数入力単一出力（ＭＩＳＯ）システム、または、複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システムによって確立される。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムは、データ送信に関し、複数（ＮＴ個）の送信アンテナと、複数（ＮＲ個）の受信アンテナとを使用する。ＮＴ個の送信アンテナおよびＮＲ個の受信アンテナによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、空間チャネルとも称されるＮＳ個の独立チャネルへ分割される。ここでＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ、ＮＲ｝である。ＮＳ個の独立チャネルのおのおのは、ディメンションに相当する。複数の送信アンテナおよび受信アンテナによって生成される追加のディメンションが利用される場合、ＭＩＭＯシステムは、（例えば、より高いスループット、および／または、より高い信頼性のような）向上されたパフォーマンスを与える。
【０００６】
ＭＩＭＯシステムは、時分割デュプレクス（ＴＤＤ）システムおよび周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）システムをサポートする。ＴＤＤシステムでは、相互原理によって、逆方向リンク・チャネルから順方向リンク・チャネルを推定できるように、順方向リンク送信および逆方向リンク送信が、同じ周波数領域にある。これによって、アクセス・ポイント（ＡＰ）において複数のアンテナが利用可能である場合、アクセス・ポイント（ＡＰ）は、順方向リンクで、送信ビームフォーミング・ゲインを抽出できるようになる。
【０００７】
そのようなシステムでは、例えば無線アクセス端末（ＡＴ）の受信機のような受信機の信号は、送信電力、モビリティ、マルチパス、フェージング、干渉、およびその他のような多くの要因によって、電力レベルが実質的に変動する。そのような受信機では、受信信号は、一般に、低雑音増幅器（ＬＮＡ）によって増幅され、ミキサとローカル発振機（ＬＯ）との組み合わせによって、低周波数範囲へダウンコンバートされ、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）によってデジタル・フォーマットへ変換される。この信号をデジタル・フォーマットに適切あるいは最適に変換するために、ＡＤＣの入力における平均信号電力レベルは、受信信号を最小雑音で適切に量子化するために十分大きな量子化対雑音比となるように十分高く、かつ、ＡＤＣの飽和を避けるために十分低くなければならない。したがって、ＡＤＣの入力において、信号電力レベルを適切に設定するために、一般に、そのような受信機は、ＡＤＣから上流側にあるデバイスのゲインを調整するために、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）を適用する。
【０００８】
そのような受信機において発生する別の問題は、ミキサをダウンコンバートする出力、および、その下流側にある他のデバイスにおいて生成されるＤＣレベルである。このＤＣレベルは、主として、ＬＯ信号によって生成される。このＬＯ信号は、入力部へ向かってリークし、ＬＯ信号と再ミックスされ、ＤＣレベルが生成される。通常、ＤＣレベルは、下流側で行われる受信信号電力レベルの推定に悪影響を及ぼす。この推定は、ＬＮＡのみならず、さらに下流側にあるデジタル・ゲイン・ステージのゲインを適切に設定するために実行される。
【０００９】
通常、ＬＮＡまたはミキサのゲインのＡＧＣ、およびＤＣレベルは、互いに独立していない。例えば、ＬＮＡまたはミキサのゲインを変更することは、しばしば、ＤＣレベルの変更をももたらす。したがって、ＡＤＣの入力における適切な信号レベルのみならず、ミキサの下流側にあるＤＣレベルの低減または除去を保証するために、ＡＧＣとＤＣレベル補償とを、統合方式で実行する技術に対するニーズがある。
【発明の概要】
【００１０】
本開示の態様は、受信機において、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）および直流（ＤＣ）補償を提供する装置および方法に関する。この点において、受信機は、受信ラジオ周波数（ＲＦ）信号の信号レベルのエネルギ推定値を生成するエネルギ推定部と、受信ＲＦ信号に対して、プログラム可能なゲインを適用するＲＦデバイス（例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ）またはミキサ）と、受信ＲＦ信号のエネルギ推定値に基づいて、ＲＦデバイスのゲインを制御するＡＧＣモジュールと、受信ＲＦ信号のＤＣ成分を微調整する精細ＤＣ補償ループと、受信ＲＦ信号のＤＣ成分を粗調整する粗ＤＣ補償ループとを備える。少なくとも３つの動作モードが考慮される。それらは、獲得モード、接続モード、およびスリープ・モードである。
【００１１】
獲得モードでは、信号は受信機によって受信されるが、信号のタイミング情報はまだ検出されていない。獲得モードは、アクセス端末（ＡＴ）の起動直後に適用可能である。このモードにおける目的は、受信信号のＡＧＣの合理的に正確な調整を実行することである。これは、以下のうちの１または複数の反復によって実行される。（１）受信信号のＤＣ成分の高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）における精細調整。（２）受信信号のエネルギの比較的短期間の推定。および（３）受信信号の短期間のエネルギ推定に基づくＲＦデバイスのプログラム可能なゲインの調整。
【００１２】
接続モードにおいて、受信機は、受信信号のタイミング情報を検出する。したがって、目的は、受信信号のより正確なＡＧＣを実行することである。これは、以下のうちの１または複数の反復によって実行される。（１）受信信号のエネルギの比較的長期間の推定。（２）受信信号の長期間のエネルギ推定に基づくＲＦデバイスのプログラム可能なゲインの調整。（３）受信信号のＤＣ成分の低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）における精細調整。および（４）受信信号のＤＣ成分の１または複数の粗調整。プログラム可能なゲインの調整がステップ（２）で実行されない場合、受信信号の精細ＤＣ成分が、予め定めたしきい値を上回らないのであれば、ステップ（３）およびステップ（４）は行われない。
【００１３】
スリープ・モードでは、受信機は、トラフィック情報を受信も送信もしていないが、アクセス・ポイント（ＡＰ）からのクイック・ページ信号を受信している。受信機は、アクセス・ポイント（ＡＰ）が受信機に送信するメッセージを有しているかを判定するために、クイック・ページ信号（例えば、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）スーパフレーム・プリアンブル（ＳＦＰＡ）の第２のシンボル）を傍受するために、予め定めた時間において、ウェイク・アップ（例えば、低電力モードから高電力モードへ移行）する。目的は、ウェイク・アップ後に、受信信号の適度に正確なＡＧＣを十分速く実行することである。これは、受信信号との予め定めたタイミング関係において、以下を予め定めた回数反復することによって達成される。（１）受信信号のＤＣ成分のＦＴＭにおける精細調整。（２）受信信号のエネルギの比較的短期間の推定。および（３）受信信号の短期間のエネルギ推定に基づく、ＲＦデバイスのプログラム可能なゲインの調整。
【００１４】
本開示の他の態様、利点、および新規の特徴は、添付図面とともに考慮された場合、本開示の以下の詳細説明から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本開示の特徴、特性、および利点は、同一の参照符号が全体を通じて同一物に特定している図面とともに考慮された場合、以下に記載する詳細な記述からより明らかになるだろう。
【図１】図１は、本開示の態様にしたがう典型的な多元接続無線通信システムを例示する。
【図２】図２は、本開示の別の態様にしたがう典型的な通信システムのブロック図を例示する。
【図３】図３は、本開示の別の態様にしたがうＡＧＣ／ＤＣ補償制御を含む典型的な受信機フロント・エンド・システムのブロック図を例示する。
【図４】図４は、本開示の別の態様にしたがうウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）スーパフレーム構造を図示する。
【図５】図５は、本開示の別の態様にしたがうすべてのＡＧＣ状態に対する粗ＤＣ補償を較正するための典型的な方法のフロー図を例示する。
【図６】図６は、本開示の別の態様にしたがって、獲得モード、および獲得−接続移行モードにおいてＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行するための典型的な方法のフロー図を例示する。
【図７】図７は、本開示の別の態様にしたがって接続モードにおけるＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行するための典型的な方法のフロー図を例示する。
【図８】図８は、本開示の別の態様にしたがって、スリープ・モードにおいてＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行するための典型的な方法のフロー図を例示する。
【図９】図９は、本開示の別の態様にしたがう典型的な自動ゲイン制御（ＡＧＣ）モジュールのブロック図を例示する。
【図１０】図１０は、本開示の別の態様による典型的な直流（ＤＣ）補償ループのブロック図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本明細書に記載された技術は、例えば符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、シングル・キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク等のような様々な無線通信ネットワークのために使用される。「システム」、「ネットワーク」という用語は、しばしば置換可能に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、例えば、ユニバーサル地上ラジオ・アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００等のようなラジオ技術を実施することができる。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）およびロー・チップ・レート（ＬＣＲ）を含んでいる。ｃｄｍａ２０００はＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、例えばグローバル移動体通信システム（ＧＳＭ（登録商標））のようなラジオ技術を実現することができる。ＯＦＤＭＡネットワークは、例えばイボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ ８０２．１１、ＩＥＥＥ ８０２．１６、ＩＥＥＥ ８０２．２０、フラッシュＯＦＤＭ（登録商標）等のようなラジオ技術を実施することができる。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、およびＧＳＭは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）の一部である。ロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳの最新のリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、およびＬＴＥは、「第３世代パートナシップ計画」（３ＧＰＰ）と命名された組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００は、「第３世代パートナシップ計画２」（３ＧＰＰ２）と命名された組織からの文書に記載されている。これらさまざまなラジオ技術および規格は、当該技術分野において知られている。明確にするために、これら技術のある態様は、以下において、ＬＴＥについて記載されており、ＬＴＥ用語が以下の説明の多くで使用される。
【００１７】
シングル・キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）は、単一のキャリア変調および周波数領域等値化を利用する技術である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡシステムと同じ性能、および実質的に同じ全体的な複雑さを有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、その固有のシングル・キャリア構造により、低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有する。ＳＣ−ＦＤＭＡは、送信電力効率の観点において、低いＰＡＰＲがモバイル端末に大いに有益となるアップリンク通信において特に、大きな注目を集めた。それは現在、３ＧＰＰロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）またはイボルブドＵＴＲＡにおけるアップリンク多元接続スキームのために動作していると仮定されている。
【００１８】
図１は、本開示の態様にしたがう典型的な多元接続無線通信システムを図示する。アクセス・ポイント１００（ＡＰ）は、複数のアンテナ・グループを含んでいる。１つは１０４、１０６を含み、他のものは１０８、１１０を含み、さらに他のものは１１２、１１４を含む。図１では、おのおののアンテナ・グループについて２本のアンテナしか示されていない。しかしながら、おのおののアンテナ・グループについて、それより多くのまたはそれより少ないアンテナが利用されうる。アクセス端末１１６（ＡＴ）はアンテナ１１２およびアンテナ１１４と通信しており、アンテナ１１２、１１４は、順方向リンク１２０でアクセス端末１１６へ情報を送信し、逆方向リンク１１８でアクセス端末１１６から情報を受信する。アクセス端末（ＡＴ）１２２は、アンテナ１０６およびアンテナ１０８と通信している。ここでは、アンテナ１０６およびアンテナ１０８は、順方向リンク１２６によってアクセス端末（ＡＴ）１２２へ情報を送信し、逆方向リンク１２４によってアクセス端末（ＡＴ）１２２から情報を受信する。ＦＤＤシステムでは、通信リンク１１８、１２０、１２４、１２６は、通信のために、異なる周波数を使用しうる。例えば、順方向リンク１２０は、逆方向のリンク１１８によって使用されるものとは異なる周波数を使用することができる。
【００１９】
通信するように設計されている領域および／またはアンテナのグループのおのおのは、しばしば、アクセス・ポイント（ＡＰ）のセクタと称される。実施形態では、アンテナ・グループは各々、アクセス・ポイント（ＡＰ）１００によってカバーされた領域のセクタ内のアクセス端末（ＡＴ）と通信するように設計される。
【００２０】
順方向リンク１２０、１２６による通信では、アクセス・ポイント（ＡＰ）１００の送信アンテナは、他のアクセス端末（ＡＴ）１１６、１２２の順方向リンクの信号対雑音比を改善するためにビームフォーミングを利用する。また、有効範囲領域にわたってランダムに分布しているアクセス端末（ＡＴ）に送信するためにビームフォーミングを利用するアクセス・ポイント（ＡＰ）は、近隣セル内のアクセス端末（ＡＴ）に対して、すべてのアクセス端末（ＡＴ）に対して単一のアンテナによって送信しているアクセス・ポイント（ＡＰ）よりも少ない干渉しかもたらさない。
【００２１】
アクセス・ポイント（ＡＰ）は、アクセス端末（ＡＴ）と通信するために使用される固定局でありうる。そして、アクセス・ポイント（ＡＰ）、ノードＢ、基地局（ＢＳ）、あるいはその他の用語で称されうる。アクセス端末（ＡＴ）はまた、ユーザ機器（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末、あるいは他の用語で称されうる。
【００２２】
図２は、（アクセス・ポイント（ＡＰ）としても知られている）送信機システム２１０と（アクセス端末（ＡＴ）としても知られている）受信機システム２５０とを備えた、例えばＭＩＭＯシステムのような典型的な通信システム２００のブロック図を例示する。送信機システム２１０では、多くのデータ・ストリーム用のトラフィック・データが、データ・ソース２１２から送信（ＴＸ）データ・プロセッサ２１４に提供される。
【００２３】
実施形態では、おのおののデータ・ストリームは、それぞれの送信アンテナを通して送信される。ＴＸデータ・プロセッサ２１４は、おのおののデータ・ストリームのトラフィック・データ・ストリームをフォーマットし、このデータ・ストリームのために選択された特定の符合化スキームに基づいて符号化し、インタリーブして、符合化されたデータを提供する。
【００２４】
おのおののデータ・ストリームの符合化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を用いてパイロット・データと多重化されうる。パイロット・データは一般に、既知の方法で処理される既知のデータ・パターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムにおいて使用されうる。おのおののデータ・ストリームについて多重化されたパイロットおよび符合化されたデータは、データ・ストリームのために選択された特定の変調スキーム（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、あるいはＭ−ＱＡＭ等）に基づいて変調（例えば、シンボル・マップ）され、変調シンボルが提供される。おのおののデータ・ストリームのデータ・レート、符号化、および変調は、プロセッサ２３０によって実行される命令群によって決定されうる。
【００２５】
すべてのデータ・ストリームの変調シンボルは、（例えば、ＯＦＤＭのために）変調シンボルをさらに処理するＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０に提供される。ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０はその後、ＮＴ個の変調シンボル・ストリームを、ＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａ乃至２２２ｔへ提供する。ある実施形態では、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、データ・ストリームのシンボル、および、そのシンボルが送信されるアンテナへ、ビームフォーミング重みを適用する。
【００２６】
おのおのの送信機２２２ａ乃至２２２ｔは、１または複数のアナログ信号を提供するために、それぞれのシンボル・ストリームを受信して処理し、さらには、ＭＩＭＯチャネルを介した送信に適切な変調信号を提供するために、このアナログ信号を調整（例えば、増幅、フィルタ、およびアップコンバート）する。送信機２２２ａ乃至２２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、ＮＴ個のアンテナ２２４ａ乃至２２４ｔそれぞれから送信される。
【００２７】
受信機システム２５０では、送信された変調信号は、ＮＲ個のアンテナ２５２ａ乃至２５２ｒによって受信され、おのおののアンテナからの受信信号が、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａ乃至２５４ｒへ提供される。おのおのの受信機２５４ａ乃至２５４ｒは、それぞれの受信信号を調整（例えば、フィルタ、増幅、およびダウンコンバート）し、この調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、さらにこのサンプルを処理して、対応する「受信された」シンボル・ストリームを提供する。
【００２８】
ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、ＮＲ個の受信機２５４ａ乃至２５４ｒからＮＲ個のシンボル・ストリームを受信し、受信されたこれらシンボル・ストリームを、特定の受信機処理技術に基づいて処理して、ＮＴ個の「検出された」シンボル・ストリームを提供する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、その後、検出されたおのおののシンボル・ストリームを復調し、デインタリーブし、復号して、そのデータ・ストリームのためのトラフィック・データを復元する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０におけるＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０およびＴＸデータ・プロセッサ２１４によって実行されるものと相補的である。
【００２９】
プロセッサ２７０は、上述したように、利用可能などの技術を利用するのかを定期的に決定する。さらに、プロセッサ２７０は、行列インデクス部およびランク値部を備えた逆方向リンク・メッセージを規定することができる。
【００３０】
逆方向リンク・メッセージは、通信リンクおよび／または受信されたデータ・ストリームに関するさまざまなタイプの情報を備えうる。逆方向リンク・メッセージは、多くのデータ・ストリームのトラフィック・データをデータ・ソース２３６から受け取るＴＸデータ・プロセッサ２３８によって処理され、変調器２８０によって変調され、送信機２５４ａ乃至２５４ｒによって調整され、基地局２１０へ送り戻される。
【００３１】
送信機システム２１０では、受信機システム２５０からの変調信号が、アンテナ２２４ａ−ｔによって受信され、受信機２２２ａ−ｔによって調整され、復調器２４０によって復調され、ＲＸデータ・プロセッサ２４２によって処理されることによって、受信機システム２５０によって送信された逆方向リンク・メッセージが抽出される。さらに、プロセッサ２３０は、ビームフォーミング重みを決定するためにどの事前符合化行列を使用するかを決定するために、この抽出されたメッセージを処理する。
【００３２】
図３は、本開示の別の態様にしたがう自動ゲイン制御ＡＧＣおよびＤＣ補償制御を実行するための典型的な受信機フロント・エンド・システムのブロック図を例示する。典型的な実施形態では、フロント・エンド・システム３００は、本明細書において、アクセス端末（ＡＴ）の一部として記載されており、前述したようなアクセス端末（ＡＴ）２５０の受信機２５４ａ−ｒのうちの任意の１または複数に実装される。しかしながら、フロント・エンド・システム３００は、前述したアクセス・ポイント（ＡＰ）２１０の受信機２２２ａ−ｔのうちの任意の１または複数を含む任意の受信機に実装されうることも理解されるものとする。
【００３３】
特に、フロント・エンド・システム３００は、アンテナ３０２、第１のスイッチＳＷ１、低雑音増幅器（ＬＮＡ）３０４、ミキサ３０６、第１の加算器３０８、アンチ・エイリアシング・フィルタ（ＡＡＦ）３１２とシグマ・デルタ変調器（ＳＤＭ）３１４とを備えるＡＤ変換器（ＡＤＣ）３１０を備える。ＡＤＣ３１０の構成要素は、設計選択によって変更されうることが理解されるものとする。フロント・エンド・システム３００はさらに、グループ遅延（ＧＤ）３１６、デジタル・フィルタ（ＤＦ）３１８、第２の加算器３２０、ノッチ・フィルタ（ＮＦ）３２２、Ｉ／Ｑミスマッチ補償デバイス３２４、周波数ローテータ（ＦＲ：frequency rotator）３２６、デジタル・ゲイン・モジュール３２８、デジタル信号処理モジュール３４２、およびフロント・エンド・コントローラ３４４を備える。さらに、フロント・エンド・システム３００は、デジタルＤＣ補正ループ（ＤＤＣＬ）３３０、第２のスイッチ（ＳＷ２）、アナログＤＣ補正ループ（ＡＤＣＬ）３４０、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）３３８、エネルギ推定器（ＥＥ）３３４とデジタル可変ゲイン増幅器（ＤＶＧＡ）３３６とを備える自動ゲイン（ＡＧＣ）モジュール３３２を備える。
【００３４】
動作中、アンテナ３０２は、無線媒体から受信したＲＦ信号をピック・アップし、第１のスイッチＳＷ１が閉位置にある場合、第１のスイッチＳＷ１を経由してＬＮＡ３０４へ提供する。ＬＮＡ３０４は、受信したＲＦ信号を、ＡＧＣモジュール３３２によって制御されるゲインを用いて増幅する。ＬＮＡ３０４によって生成されたこの増幅ＲＦ信号は、ミキサ３０６へ提供される。ミキサ３０６は、この信号を、デジタル処理のためにより適した低い周波数へと、周波数ダウンコンバートする。ミキサ３０６は、ローカル発振器（ＬＯ）信号Ｆｃを用いて、ダウンコンバートを実行する。ミキサ３０６のゲインも、ＡＧＣモジュール３３２によって制御される。ダウンコンバートされた受信信号は、第１の加算器３０８の入力に加えられる。第１の加算器３０８は、ミキサ３０６の出力部における受信信号のＤＣ成分を低減するために、この受信信号を、ＡＤＣＬ３４０およびＤＡＣ３３８によって生成された粗ＤＣ補償信号と総和する。背景技術のセクションで説明したように、ミキサ３０６の入力部へとリークし、ＬＯ信号と再ミックスされるＬＯ信号は、ミキサ３０６の出力部においてＤＣ成分を生成する。補正がなされない場合、このＤＣ成分は、フロント・エンド・システム３００のモジュールのチェーンを下流側へ拡大しうる。
【００３５】
第１の加算器３０８の出力は、ＡＤＣ３１０に接続される。ＡＤＣ３１０は、受信信号を、アナログ・フォーマットからデジタル・フォーマットへ変換する。特に、ＡＡＦ３１２は、エイリアシング歪みを低減または除去するために、この受信アナログ信号をフィルタし、ＳＤＭ３１４は、このフィルタされた信号を、デジタル・フォーマットへ変換する。ＧＤ３１６は、Ｉ／Ｑ成分のタイミング関係をさらにイコライズするために、この受信信号のＩ成分および／またはＱ成分を遅らせる。ＤＦ３１８は、この受信信号から、ジャミングおよび／またはその他の望まれない信号を低減または除去する。ＤＦ３１８の出力は、第２の加算器３２０の入力に加えられる。第２の加算器３２０は、ＡＤＣＬ３４０によって実行された粗ＤＣ補償から残っている残余ＤＣをさらに低減するために、この受信信号を、ＤＤＣＬ３３０によって生成された精細ＤＣ補償信号と総和する。
【００３６】
第２の加算器３２０の出力は、ＮＦ３２２に加えられる。ＮＦ３２２は、この受信信号の任意の望まれない高次の高調波を低減する。ＮＦ３２２の出力は、Ｉ／Ｑミスマッチ補償デバイス３２４に加えられる。Ｉ／Ｑミスマッチ補償デバイス３２４は、Ｉ成分およびＱ成分に関連付けられたゲインおよびフェーズをさらにイコライズする。Ｉ／Ｑミスマッチ補償デバイス３２４の出力部は、ＦＲ３２６に接続されている。ＦＲ３２６は、受信信号を、ＬＯ信号Ｆｃにおける望まれない周波数オフセットについて補正する。ＦＲ３２６の出力部は、ＡＧＣモジュール３３２の入力部に接続されている。ＡＧＣモジュール３３２は、ＬＮＡ３０４の入力部における受信ＲＦ信号の電力レベルを推定し、ＬＮＡ３０４のためのＡＧＣ信号と、デジタル・ゲイン・モジュール３２８のためのデジタル・ゲイン制御信号とを生成する。ＡＧＣ信号はまた、第２の加算器３２０およびＤＤＣＬ３３０それぞれからの信号のフィルタリングの調整のために、ＤＤＣＬ３３０およびＡＤＣＬ３４０によっても使用される。ＦＲ３２６の出力は、デジタル・ゲイン・モジュール３２８の入力部に接続される。デジタル・ゲイン・モジュール３２８は、ＡＧＣモジュール３３２によって生成されたデジタル・ゲイン制御信号に基づいて、受信信号にゲインを適用する。
【００３７】
ＡＧＣモジュール３３２からのＡＧＣ信号は、ＬＮＡ３０４および／またはミキサ３０６のゲインを、比較的大きなステップで調整することができる。例えば、受信ＲＦ信号のダイナミック・レンジとして−１１０乃至−２０ｄＢｍが与えられた場合、ＡＧＣ信号は、ＬＮＡのために、以下の５つのアナログ・ゲイン・ステージを提供する。６２ｄＢ、４６ｄＢ、３７ｄＢ、２６ｄＢ、および１０ｄＢ。ＡＧＣモジュール３３２からのデジタル・ゲイン制御信号は、受信信号のためにより精細な調整を提供する。デジタル・ゲイン・モジュール３２８の出力は、データを得るために、受信信号をさらに処理するために、デジタル信号処理モジュール３４２に接続される。デジタル信号処理モジュール３４２は、コントローラ３４４に対して、信号タイミング情報、または、コントローラ３４４がフロント・エンド・システム３００のさまざまなモジュールを制御するために使用する必要なものを提供する。コントローラ３４４は特に、ＡＧＣモジュール３３２、ＤＤＣＬ３３０、ＡＤＣＬ３４０、第１のスイッチＳＷ１、および第２のスイッチＳＷ２を制御する。コントローラ３４４は、コンピュータ読取可能媒体に格納された１または複数のソフトウェア・モジュールの命令群の下でこの制御を実行することができる。
【００３８】
前述したように、ＤＤＣＬ３３０は、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分の精細調整（例えば、低減または除去）を行う。特に、ＤＤＣＬ３３０は、ＤＣ成分を含む受信信号を検知するために、第２の加算器３２０の出力部に接続された入力部を含んでいる。本明細書においてさらに詳細に説明するように、ＤＤＣＬ３３０は、ＡＧＣ信号のゲイン状態に基づいて、１次フィルタリング動作を実行することによって、精細なＤＣ補償信号を生成する。また、前述したように、ＡＤＣＬ３４０は、第１の加算器３０８の出力部におけるＤＣ成分の粗調整（例えば、低減または除去）を行う。特に、ＡＤＣＬ３４０は、第２の加算器３２０の出力部における受信信号の非ＤＣ成分に関連する信号を受信するために、スイッチＳＷ２を経由してＤＤＣＬ３３０に接続される入力部を含んでいる。本明細書においてさらに詳細に説明するように、ＡＤＣＬ３４０は、ＡＧＣ信号のゲイン状態に基づいて、ＤＤＣＬ信号の１次フィルタリング動作を実行することによって、粗ＤＣ補償信号を生成する。
【００３９】
低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）は、ＤＤＣＬ３３０の時定数が、比較的大きく（例えば、接続モードにおいて１０２．４マイクロ秒に）設定されるか、あるいは逆に、ＤＤＣＬ３３０の帯域幅が比較的小さく（例えば、１．５ｋＨｚに）設定されることを意味する。高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）は、ＤＤＣＬ３３０の時定数が、比較的小さく（例えば、獲得モードにおいて６．４マイクロ秒に、スリープ・モードにおいて１．６マイクロ秒に）設定されるか、あるいは逆に、ＤＤＣＬ３３０の帯域幅が比較的大きく（例えば、獲得モードにおいて２５ｋＨｚに、スリープ・モードにおいて１００ｋＨｚに）設定されることを意味する。より一般的には、ＳＴＭは、ＤＣ補償がＦＴＭよりもゆっくりと実行されることを意味するか、あるいは逆に、ＦＴＭは、ＤＣ補償がＳＴＭよりも速く実行されることを意味する。
【００４０】
本明細書においてより詳細に説明されるように、ＡＴ接続状態は、正確な不変のＤＣレベル推定値を与えるので、ＳＴＭは、ＡＴ接続状態の間に使用される。しかしながら、ＡＴ接続状態は、低速獲得から悪影響を受ける。しかしながら、ＦＴＭは、高速の不変のＤＣを獲得するのに適しているが、比較的雑音が多いことから悪影響を受ける。ＦＴＭは、一般に、獲得モードおよびスリープ・モードの間に使用される。しかしながら、ＦＴＭは、ＤＣレベルまたは電力推定値が著しく外れている場合にも使用される。すなわち、ＳＴＭにおいて大きな変動がある場合、ＦＴＭは、ベースラインを再確立するために起動されうる。既に説明したように、ＦＴＭは、正確なＤＣレベルを与えないが、良好な初期推定値を提供する際に有用である。さまざまな回路素子内のＤＣレベルが、ゲイン・ステージを更新することに応じて上がることもまた注目されるべきである。すなわち、おのおののゲイン・ステージは、動作モード／値が変更された場合、ＤＣ成分を導入することができる。したがって、ＤＣ補償は、回路に導入されたＤＣ成分を考慮することを含む。上記のＡＧＣ／ＤＣ補償設計によって、広いダイナミック・レンジ適応が可能となり、ファームウェア制御にしたがって調整されうる。
【００４１】
現代の通信システムでは、ＡＤＣにおいて利用可能なダイナミック・レンジを最大限に活用するために、入力信号の適切なＤＣ補償が注目される。ＵＭＢ規格では、可能ないくつかの規格のうちの１つとして、順方向リンク信号強度は、スーパフレーム・プリアンブル（ＳＦＰＡ）内を除いて、著しく変化しうる。フレーム信号強度が変化を受け、ＳＦＰＡが唯一の安定した電力レベル基準であるので、ＳＦＰＡウィンドウ内でＡＧＣの制御を試みる既存のシステムに対し、大きな問題を呈する。さらに、ゼロＩＦ受信機の残余ＤＣレベルは、受信機のゲイン設定とともに変化するので、ＡＧＣを更新する場合、ＤＣ補償が実行されるべきである。
【００４２】
本明細書に開示されたさまざまな実施形態によれば、受信機ゲインがアナログ領域とデジタル領域との両方で分配されるようになるのみならず、ＤＣ補償がアナログ領域とデジタル領域との両方で適用されるように、ＡＧＣおよびＤＣ補償が制御される。ＤＣ補償設定は、ＡＧＣ設定に依存する。すなわち、ＡＧＣによってアナログ・ゲイン状態が変化を受ける場合には常に、ＤＣ補償が再調整される。
【００４３】
図４は、受信信号の一部でありうる典型的なＵＭＢスーパフレーム構造４１０の図解を例示する。スーパフレーム４１０は、スーパフレーム・プリアンブル（ＳＦＰＡ）を含んで示されている。例えば、ＳＦＰＡの後に、例えば、０乃至２４とインデクスされた、２５の順方向リンクＰＨＶフレームがある。次のスーパフレーム４２０は、スーパフレーム４１０の「後に」例示されており、類似のプリアンブルおよびＰＨＶフレームを有している。
【００４４】
ＳＦＰＡはおのおのの、関連情報を備えた８つのシンボルを含んでいる。シンボルはおのおのの、およそ１００マイクロ秒（μｓ）でありうる。これらのシンボルは、順方向１次ブロードキャスト・チャネル（Ｆ−ＰＢＣＣＨ）と、４つの順方向２次ブロードキャスト・チャネル（Ｆ−ＳＢＣＣＨ）または４つの順方向クイック・ページ・チャネル（Ｆ−ＱＰＣＨ）と、３つの時分割多重化（ＴＤＭ）パイロット１−３（順方向獲得チャネル（Ｆ−ＡＣＱＣＨ））とを含む。例えば、本明細書にさらに詳述するように、ＡＧＣを更新することは、Ｆ−ＰＢＣＣＨシンボルが、復号された後か、および／または、関連する電力レベルを備えられた後に、Ｆ−ＰＢＣＣＨシンボルを受け取っている間に実行される。３とインデクスされたＯＦＤＭシンボルは、獲得直後には重要であるとは考えられていないので、ＡＧＣを更新することは、獲得直後に実行される。また、早期のシンボルは、初期の探索中に破損しうるので、５−７とインデクスされたＯＦＤＭシンボルは、獲得中に、ＳＦＰＡインジケータとして検出され復号されるか、および／または、電力推定値とともに復号される。５−７とインデクスされたＯＦＤＭシンボルが検出されると、獲得がなされたと確認されうる。しかしながら、ＡＧＣ電力レベルは、このフレームについて、正しくないかもしれない。したがって、ＡＧＣ調整が、次のＳＰＦＡまで延期されうる。
【００４５】
上記の説明から明らかなように、受信信号強度（ＲＳＳＩ）測定のためのＳＦＰＡがさほどないことに対応するために、ＤＣ補償およびＡＧＣタイミング・パラメータが、システム要件を満足するように、注意深く計画される。ここでは、５つの運転モードが実施される。
・ＤＣ補償較正モード、
・獲得モード、
・獲得−接続移行モード、
・接続モード、および
・スリープ・モード。
【００４６】
ＤＣ補償較正モードは、電源投入時、あるいは、システム・ソフトウェア（ＳＷ）／ファームウェア（ＦＷ）によって望まれたその他任意の時間において起動される。ＤＣ補償較正は、アンテナ入力が省略されるすべての可能なゲイン状態について実行される。ここでは、アンテナ回路によって生成されるあらゆるＤＣ成分のためのオフセットまたは補償のために、較正表が生成される。このモードは、起動中に実行され、ＦＷ強制動作でありうる。以下の記述は、ＤＣ補償較正モードで動作する典型的な方法を説明する。
【００４７】
図５は、本開示の別の態様にしたがうすべてのＡＧＣ状態のための粗ＤＣ補償（ＡＤＣＬ）を較正する典型的な方法５００のフロー図を例示する。この方法５００によれば、コントローラ３４４が、アクセス端末（ＡＴ）の電源投入を検出する（ブロック５０２）。電源投入動作を検出すると、コントローラ３４４は、ＬＮＡ３０４へのアンテナ３０２の入力をディセーブルするために、スイッチＳＷ１を開く。これによって、フロント・エンド３００は、信号を受信することができなくなる（ブロック５０４）。その後、コントローラ３４４は、ＬＮＡ３０４を初期ゲイン状態に設定するためにＡＧＣモジュール３３２を制御する（ブロック５０６）。その後、コントローラ３４４は、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分レベルを決定する（ブロック５０８）。その後、コントローラ３４４は、すべてのゲイン状態が選択されたかを判定する（ブロック５１０）。すべてのＬＮＡゲイン状態が選択された訳ではない場合、方法は、次のゲイン状態を選択するためにブロック５０６に戻る。すべてのＬＮＡゲイン状態が選択された場合、コントローラ３４４は、すべてのゲイン状態の測定されたＤＣ成分に基づいて粗ＤＣ補償を実行するようにＡＤＣＬ３４０を設定する（ブロック５１２）。その後、コントローラ３４４は、アンテナ３０２がＬＮＡ３０４に接続されるように、スイッチＳＷ１を閉じる。これによって、フロント・エンド３００は、信号を受信できるようになる（ブロック５１４）。この方法はまた、それに加えて、あるいは、その代わりに、ミキサ３０６のゲインにも当てはまる。
【００４８】
獲得（ＡＣＱ）モードは、初期獲得中またはブラインド探索中に使用される。初期獲得中、何れのシステム・タイミング情報も、アクセス端末（ＡＴ）に利用可能ではない。この場合、獲得手続は、ＡＧＣ／ＤＶＧＡ調整と並行して実行される。ＴＤＤシステムでは、タイミングが失われていることにより、逆方向リンク（ＲＬ）フレームは、受信エネルギの広いダイナミック・レンジをもたらすエネルギ推定に寄与する。それに加えて、チャネル変動効果がある。したがって、信号内のエネルギ変動に注意深く追従するために、高速トラッキング／更新モード（ＦＴＭ）が実施される。これを説明するための別の方式は、ＤＣ補償がＦＴＭモードに設定されることである。おのおのの更新サイクルにおいて、ＤＣ補償は、ＦＴＭ更新を実行し、ＡＧＣは、トラッキングが得られるまで、エネルギ推定（ＥＥ）またはＲＳＳＩ測定を行う。アクセス端末（ＡＴ）が、タイミングを獲得すると、スーパフレーム（ＳＦ）境界がこのポイントにおいて良好に定義され、ＡＧＣ／ＤＶＧＡは、以下に説明する他の条件にしたがって、低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）へ移行する。
【００４９】
獲得−接続移行モード。アクセス端末（ＡＴ）がシステム時間を獲得すると、アクセス端末（ＡＴ）は、次のＳＦＰＡまでＡＧＣ動作を停止させる。ＳＦＰＡの開始時は、ＤＣ補償およびＡＧＣが、例えば、ＥＥ／ＡＧＣ更新が後に続くＤＣ補償ＦＴＭのような一連の（設定可能な）ＡＣＱサイクルを実行する。その後、接続モードへ切り換わり、ＤＣ補償は、ＳＴＭモードへと変化し、粗ＤＣ補償ループがイネーブルされる。下記は、獲得モード、および、獲得−接続移行モードにおいて動作する典型的な方法を記述する。
【００５０】
図６は、本開示の別の態様にしたがって、獲得モードおよび獲得−接続移行モードにおいてＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行する典型的な方法６００のフロー図を例示する。この方法６００によれば、コントローラ３４４は、ＲＦ信号が受信されていることを検出する（ブロック６０２）。この受信信号の検出に応じて、コントローラ３４４は、ＤＤＣＬ３３０に対して、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を低減するために、ＦＴＭにおける精細調整（例えば、〜２６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）を実行するように命じる（ブロック６０４）。その後、コントローラ３４４は、ＡＧＣモジュール３３２に対して、比較的短いエネルギ推定（例えば、〜２６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）を実行するように命じる（ブロック６０６）。そして、このエネルギ推定に基づいて、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインを調節するために、ＡＧＣ信号を生成する（例えば、〜６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）（ブロック６０８）。その後、コントローラ３４４は、デジタル信号処理モジュール３４２が、受信信号のタイミングを獲得したかを判定する（ブロック６１０）。獲得されていない場合、ブロック６０４−６１０の動作が繰り返される。
【００５１】
一方、デジタル信号処理モジュール３４２は、受信信号のタイミングを獲得すると、スーパフレーム・プリアンブル（ＳＦＰＡ）を処理しているコントローラ３４４へ信号を送る（ブロック６１４）。その後、コントローラ３４４は、アイタレーションまたはカウントを１に設定する（ブロック６１６）。コントローラ３４４は、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を低減するために、ＤＤＣＬ３３０に対して、ＦＴＭにおける精細調整（例えば、〜２６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）を実行するように命じる（ブロック６１８）。その後、コントローラ３４４は、ＡＧＣモジュール３３２に対して、比較的短いエネルギ推定（例えば、〜２６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）を実行するように命じる（ブロック６２０）。さらに、このエネルギ推定に基づいて、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインを調節するためにＡＧＣ信号を生成する（例えば、〜６マイクロ秒（μ秒）長さの動作）ように命じる（ブロック６２２）。コントローラ３４４は、その後、アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限（例えば、５または６）に等しいかを判定する（ブロック６２４）。アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限に等しくないのであれば、コントローラ３４４は、アイタレーションまたはカウントをインクリメントする（ブロック６２６）。コントローラ３４４は、その後、ブロック６１８−６２４の動作を繰り返す。一方、アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限に等しいとコントローラ３４４が判定すると、コントローラ３４４は、この獲得ＡＧＣ／ＤＣ調整処理を終了する（ブロック６２８）。
【００５２】
接続モードは２つのサブモードを要する。すなわち、ＰＢＣＣＨ復号前のＳＦＰＡと、ＰＢＣＣＨ復号後のＳＦＰＡである。
【００５３】
まず、ＰＢＣＣＨ復号「前」のモードの背後にある一般的な概念を説明する。これは、ＳＦＰＡの第４番目のＯＦＤＭシンボルの開始時に、低速トラッキング／更新モード（ＳＴＭ）におけるＲＳＳＩ信号のＡＧＣと、エネルギ推定ＤＣ補償とで開始される。その後、残余ＤＣ値が、予め定めたしきい値を超える場合、動作はＳＴＭモードからＦＴＭモードに切り換わり、ＤＣ補償をＳＴＭへ再び切り換える前に、予め定めた数のＤＣ補償粗ループ更新の実行を開始する。
【００５４】
ＰＢＣＣＨ復号後のＳＦＰＡのための接続モード。まず、ＳＦＰＡの第１番目のＯＦＤＭシンボルの開始時において、ＳＴＭにおけるＤＣ補償とともにＡＧＣエネルギ推定（ＲＳＳＩ）を開始する。その後、残余ＤＣ値が、予め定めたしきい値を超える場合、ＳＴＭモードからＦＴＭモードへと切り換える。そして、ＤＣ補償をＳＴＭへ再び切り換える前に、予め定めた数のＤＣ補償粗ループ更新を行う。
【００５５】
接続モードでは、プリアンブル間で、フル電力未満で送信がなされる可能性がある。したがって、２つのスーパフレーム間のいかなる更新も、ＡＤＣの飽和をもたらしうる。例えば、これは、フル電力フレームの後に来る部分電力フレームにおいて更新が実行される場合に生じる。したがって、これを回避するために、プリアンブル間でのみスーパフレームを更新することが望まれる。ＡＧＣは、スーパフレームの全体にわたって動作するが、プリアンブルの間のみ更新されることが注目されるべきである。さらに、ＡＧＣは、瞬時値にロックされるのではなく、フィルタされた値にロックされる。ＡＣＱ後、瞬間エネルギは、増幅器において、ＰＢＣＣＨ復号まで、（０−２とインデクスされた）第１乃至第３番目以外のシンボルから計算され、その後、第１番目のＯＦＤＭシンボルから計算される。ここで、タイミングが達成されたとみなされる。下記は、接続モードで動作する典型的な方法について記述する。
【００５６】
図７は、本開示の別の態様にしたがって、接続モードでＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行する典型的な方法７００のフロー図を例示する。この方法７００によれば、コントローラ３４４は、ＳＦＰＡの第１番目のＯＤＦＭシンボル（ＰＢＣＣＨシンボルが既に復号されている場合）、または、ＳＦＰＡの第４番目のＯＦＤＭシンボル（ＰＢＣＣＨシンボルがまだ復号されていない場合）の検出を示すメッセージを、デジタル信号処理モジュール３４２から受信する（ブロック７０２）。対応するシンボルが検出されていない場合、コントローラ３４４は、ブロック７０２に関するこのシンボルの検出のモニタをし続ける。第１番目のシンボルまたは第４番目のシンボルが検出された場合、コントローラ３４４は、ＡＧＣモジュール３３２に対して、ＬＮＡ３０４に対する入力部における受信ＲＦ信号の比較的長期間のエネルギ推定（例えば、〜５２マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック７０４）。このエネルギ推定に基づいて、ＡＧＣモジュール３３２は、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインが調整される必要があるかを判定する（ブロック７０６）。調整される必要がある場合、ＡＧＣモジュール３３２は、このエネルギ推定に基づいて、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインを調整するためのＡＧＣ信号を生成する（例えば、〜６マイクロ秒の長さの動作）（ブロック７０８）。その後、方法７００は、ブロック７１０に示す動作に移る。
【００５７】
ブロック７０６において、ＡＧＣモジュール３３２が、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインが調整される必要がないと判定した場合、コントローラ３４４は、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を判定する（ブロック７１４）。その後、コントローラ３４４は、ＤＣ成分が、予め定めたしきい値を超えるかを判定する（ブロック７１６）。超えていない場合、コントローラ３４４は、ブロック７０２の動作に戻り、次のＳＦＰＡの第１番目または第４番目のシンボルを検出する。一方、ブロック７１６において、測定されたＤＣ成分が、予め定めたしきい値を超えるとコントローラ３４４によって判定された場合、コントローラ３４４は、ＤＤＣＬ３３０に対して、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を低減するために、ＳＴＭにおける精細調整（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック７１０）。その後、コントローラ３４４は、ＡＤＣＬ３４０に対して、第２の加算器３２０の出力部におけるＤＣ成分を低減するために、１または２つの粗調整（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック７１２）。コントローラ３４４はその後、次のＳＦＰＡの第１番目または第４番目のシンボルを検出するブロック７０２の動作に戻る。
【００５８】
最後に、スリープ・モード（スリープからのウェイク・アップ）。このモードでは、システムは、ＳＦＰＡの開始時にウェイク・アップする。その後、ＤＣ更新が、ＦＴＭにおいて実行され、ＥＥを実行する。ＤＣ／ＥＥのこの手続は、予め定めた数のサイクルについて繰り返される。このサイクルにおいて、処理は、ＤＣ補償をＳＴＭモードへと切り換える。以下は、スリープ・モードで動作する典型的な方法を説明する。
【００５９】
図８は、本開示の別の態様にしたがって、スリープ・モードにおけるＡＧＣおよびＤＣレベル補償を実行する典型的な方法８００のフロー図を例示する。この方法８００によれば、デジタル信号処理モジュール３４２は、アクセス端末（ＡＴ）に対するページがあるかをチェックするために、ウェイク・アップする（ブロック８０２）。ウェイク・アップ後、デジタル信号処理モジュール３４２は、ＳＦＰＡの第１番目のＯＦＤＭシンボルを検出する（ブロック８０４）。第１番目のＯＦＤＭシンボルの検出が通知された後、コントローラ３４４は、アイタレーションまたはカウントを、１に設定する（ブロック８０６）。その後、コントローラ３４４は、ＤＤＣＬ３３０に対して、第２の加算器３２０の出力におけるＤＣ成分を低減するために、ＦＴＭにおける精細調整（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック８０８）。次に、コントローラ３４４は、ＡＧＣモジュール３３２に対して、比較的短期間のエネルギ推定（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）を実行するように命じる（ブロック８１０）。ＡＧＣモジュール３３２は、このエネルギ推定に基づいて、ＬＮＡ３０４（および／またはミキサ３０６）のゲインを調整するためのＡＧＣ信号を生成する（例えば、〜６．５マイクロ秒の長さの動作）（ブロック８１２）。コントローラ３４４は、その後、アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限（例えば、５または６）に等しいかを判定する（ブロック８１４）。アイタレーションまたはカウントが、予め定めた制限に等しくないと判定された場合、コントローラ３４４は、アイタレーションまたはカウントをインクリメント（ブロック８１８）し、ブロック８０８−８１４の動作を繰り返す。一方、等しいと判定された場合、コントローラ３４４は、スリープＡＧＣ／ＤＣ調整処理を終了する（ブロック８１６）。
【００６０】
本明細書では、上記のモードの動作シーケンスの関係のうちのいくつかが詳述される。獲得サイクル／タイミングが確認されると、高速トラッキング（ＦＴＭ）が、次の（第２番目の）スーパフレームまで停止される。このスーパフレームにおいて、高速トラッキング（ＦＴＭ）は、プリアンブルにおける電力設定の良好な初期推定値を得るために、予め定めた数のサイクルについてリスタートされる。第１の獲得情報の第１のセグメントが破損されているか、あるいは、第１のスーパフレーム・プリアンブルの電力レベルが、次に到着する（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブルのものとは異なりうることが理解される。したがって、高速トラッキングは、良好な初期電力推定値を得るために、次の（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブルにおいて（タイミングが獲得された後に）リスタートされる。プリアンブル内のエネルギ・レベルは、一定であると考えられるので、ＡＧＣ更新は、スーパフレーム・プリアンブル間で実行されるべきではなく、プリアンブル間で実行されるべきであることが注目される。
【００６１】
しかしながら、次の（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブル内の第１番目のシンボルは、破損しているか、あるいは、第１番目のスーパフレーム・プリアンブルのものとは異なる電力を有しうるので、一般に、破棄される。タイミングが獲得されたので、高速トラッキング・モードは、次の（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブル内の次のシンボルにおける電力を迅速に評価するだろう。その後、低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）が実行されうる。
【００６２】
タイミングが既に獲得され、次の（第２番目の）スーパフレーム・プリアンブルにおける電力が判定されているので、プリアンブルの第１番目のシンボルは、関係なくなり、ＡＧＣの更新が、次に（第３番目の）到着するスーパフレーム・プリアンブルの第１番目のシンボルについて実行される。
【００６３】
図９は、本開示の別の態様にしたがう典型的なＡＧＣモジュール９００のブロック図を例示する。ＡＧＣモジュール９００は、ＡＧＣモジュール３３２（さらに、アイテム９２２としてデジタル・ゲイン・モジュールを含んでいる）の１つの典型的な実装である。デジタル・ゲイン・モジュール９２２は、以前に説明したフロント・エンド・システム３００ものと同じモジュール３２８でありうる。
【００６４】
特に、コントローラ９００は、エネルギ推定器（ＥＥ）９０２、線形−対数２変換器９０４、加算器９０６、１次フィルタ９０７、除算器／減算器９１８、およびロジック９２０を備える。ＥＥ９０２は、ＤＣ補償／補正から入力信号を受信し、この信号を、対数ベースのフォーマットへ変換するために、変換器９０４へ転送する。変換器９０４の出力は、加算器９０６に提供される。加算器９０６は、反転された入力として、アナログ・ゲイン（ｌｏｇ２フォーマット）を有する。アナログ・ゲイン（Ｌｏｇ２）は、加算器９０６の入力に対するアンテナ・ポート間のゲインを推定する。したがって、加算器９０６の出力は、アンテナ・ポートにおいて受信されたＲＦ信号の最新のエネルギ推定値Ｅ（ｎ）になるだろう。
【００６５】
加算器９０６の出力は１次フィルタ９０７に加えられる。１次フィルタ９０７は、受信信号のエネルギ推定値Ｅ（ｎ）から雑音を除去し、受信信号の平均エネルギ推定値
【数１】
【００６６】
を生成する。１次フィルタ９０７は、第１の乗算器９０８、加算器９１０、遅延素子Ｚ−１９１６、および第２の乗算器９１４を備えうる。受信信号のエネルギ推定値Ｅ（ｎ）は、第１の乗算器９０８に加えられる。第１の乗算器９０８は、この推定値Ｅ（ｎ）を（１−α）倍スケールする。スケールされた推定値は、加算器９１０に加えられる。加算器９１０は、この推定値と、第２の乗算器９１４の出力からのフィードバック信号とを総和する。加算器９１０に出力部では、受信信号の平均エネルギ推定値
【数２】
【００６７】
が生成される。この平均エネルギ推定値は、遅延素子Ｚ−１９１６の入力に加えられる。遅延素子ｔ Ｚ−１９１６の出力は、第２の乗算器９１４に接続されている。第２の乗算器９１４は、遅延された平均エネルギ推定値
【数３】
【００６８】
を、フィードバック信号を生成するために、α倍スケールする。
【００６９】
フィルタ９０７の出力は、除算器／減算器９１８に提供される（対数領域における減算は、線形領域における除算に等しい）。基準レベルまたはターゲット・レベルであるＥｒｅｆが、除算器／減算器９１８に入力される。除算器／減算器９１８の出力は、ゲイン比を与える。このゲイン比は、ロジック９２０に提供される。ロジック９２０は２つの出力を有する。１つは、デジタル・ゲイン・モジュール９２２へと入力されるデジタル・ゲイン信号ｄ（ｎ）であり、もう１つは、ＡＧＣ制御のためのアナログ・ゲイン信号ｆ（ｎ）である。
【００７０】
要約すると、ＤＶＧＡは、干渉をなくした後のエネルギ信号について動作する。エネルギ推定値は、まず、（ゲインを適用する前に）受信信号電力レベルを得るために、現在のアナログ・ゲインまでスケール・ダウンされる。その後、フィルタされた電力レベル値を推定するために、１次ループが使用される。制御ロジックは、ＲＳＳＩを見つけることによって、対応するアナログ・ゲイン・ステージを選択するだろう。図９に示す構成を用いることによって、１つの更新で、複数のアナログ・ゲイン・ステージにジャンプすることが可能である。これは、より高速なＡＧＣセトリングを提供する。所望する実効的なパフォーマンス・レベルを可能にしながら、図９に示すさまざまな要素が、設計選択にしたがって変更または変形されうることが認識されるべきである。したがって、これら変形は、本実施形態およびその他の実施形態の精神および範囲から逸脱することなくなされる。
【００７１】
図１０は、本開示の他の態様にしたがう典型的な直流（ＤＣ）補償ループ１０００のブロック図を例示する。１０００では、それぞれ入力として帯域幅制御定数ＫｉおよびＫ０を有するフィードバック・ループ１０１０および１０５０を示す２つのループが示されている。第１のループ１０１０は、精細ＤＣ調整ループであると見なされ、第２のループ１０５０は、粗ＤＣ調整ループであると見なされる。
【００７２】
特に、精細ＤＣ調整ループ１０１０は、第２の加算器３２０の出力から得られる信号ｘ１（ｎ）を、フィードバック信号ｄ１（ｎ）と総和して、ＤＣ補償信号ｙ１（ｎ）を生成する加算器１０１２を備える。ＤＣ補償信号ｙｌ（ｎ）は、乗算器１０１４に加えられる。乗算器１０１４は、この信号を、帯域制御定数Ｋｉによってスケールする。スケールされた信号は、加算器１０１６へ加えられる。加算器１０１６は、このスケールされた信号を、遅延素子Ｚ−１１０１８によって提供された、加算器１０１６の遅延された出力と総和する。遅延素子Ｚ−１１０１８の出力部では、フィードバック信号ｄ１（ｎ）が生成される。
【００７３】
粗ＤＣ調節ループ１０５０は、精細ＤＣ調整ループ１０１０からのフィードバック信号ｄ１（ｎ）に、帯域幅制御定数Ｋ０を乗じる乗算器１０５２を備える。このスケールされた信号は、加算器１０５４へ加えられる。加算器１０５４は、このスケールされた信号を、ＤＣ粗補償信号ａ１（ｎ）と総和する。加算器１０５４の出力を、遅延素子Ｚ−１１０５６を用いて遅延させることによって、ＤＣ粗調整信号ａＩ（ｎ）が生成される。同様の手法で、Ｑ−ＤＣ粗調整信号ａＱ（ｎ）が生成される。Ｉ粗調整信号ａＩ（ｎ）およびＱ−ＤＣ粗調整信号ａＱ（ｎ）は、両方とも、ＤＡＣ１０６０の入力に加えられる。ＤＡＣ１０６０は、アナログＤＣ粗調整信号ａａ（ｎ）を生成する。
【００７４】
これらループの内部動作によって表されるロープ・アルゴリズムは、設計選択にしたがって変更されることが認識されるべきである。したがって、図１０は、ＤＣループ設計の１つの特定の実施形態を例示している一方、制御において、複数のループ、あるいは、複数の程度のグラニュラリティもまた達成されうる他の実施も使用されうる。
【００７５】
開示された処理におけるステップの具体的な順序または階層は、典型的なアプローチの例であることが理解される。設計選択に基づいて、これら処理におけるステップの具体的な順序または階層は、本開示のスコープ内であることを保ちながら、再構成されうることが理解される。方法請求項は、さまざまなステップの要素を、サンプル順で示しており、示された具体的な順序または階層に限定されないことが意味される。
【００７６】
当業者であれば、情報および信号は、さまざまな異なる技術および技法のうちの何れかを用いて表されうることを理解するであろう。例えば、上記の説明の全体にわたって述べられたデータ、命令群、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁気粒子、光学場または光学粒子、エネルギ状態の変化、あるいは、これらの任意の組み合わせによって表されうる。
【００７７】
当業者であればさらに、本明細書で開示された実施形態に関連して記載された例示的なさまざまな論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップは、電子的なハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれら両方の組み合わせとして実現されることを認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を明確に説明するために、さまざまな例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点から一般的に記述された。それら機能がハードウェアとしてまたはソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられている設計制約に依存する。当業者であれば、特定のアプリケーションおのおのに応じて変化する方法で上述した機能を実現することができる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈されるべきではない。
【００７８】
本明細書で開示された実施形態に関連して記述されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリート・ゲートあるいはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、または上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現または実施されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは順序回路を用いることも可能である。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロプロセッサ、またはその他任意のこのような構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。
【００７９】
本明細書で開示された実施形態に関して記述された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアにおいて直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールによって、あるいはこれら２つの組み合わせによって具体化されうる。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。典型的な記憶媒体は、この記憶媒体から情報を読み取ったり、この記憶媒体に情報を書き込むことができるプロセッサのようなプロセッサに接続される。あるいは、この記憶媒体は、プロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体とは、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在することもできる。あるいはプロセッサと記憶媒体とは、ユーザ端末内のディスクリート部品として存在することができる。
【００８０】
１または複数の典型的な実施形態では、記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはそれらの任意の組み合わせによって実現されうる。ソフトウェアで実現される場合、これら機能は、コンピュータ読取可能媒体上に格納されるか、あるいは、コンピュータ読取可能媒体上の１または複数の命令群またはコードとして送信されうる。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と通信媒体との両方を含む。これらは、コンピュータ・プログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされうる利用可能な任意の媒体である。例として、限定することなく、そのようなコンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶デバイス、あるいは、所望のプログラム・コード手段を命令群またはデータ構造の形式で搬送または格納するために使用され、しかも、コンピュータによってアクセスされうるその他任意の媒体を備えうる。さらに、いかなる接続も、コンピュータ読取可能媒体と適切に称される。同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、あるいはその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、ＤＳＬ、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術が、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、レーザ・ディスク、光ディスク、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルー・レイ・ディスクを含む。これらｄｉｓｃは、レーザを用いてデータを光学的に再生する。それに対して、ｄｉｓｋは、通常、データを磁気的に再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読取可能媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００８１】
開示された実施形態の上記記載は、当業者をして、本開示の製造または利用を可能とするように提供される。これら実施形態に対する様々な変形例もまた、当業者には明らかであって、本明細書で定義された一般的な原理は、本開示の主旨または範囲から逸脱することなく他の例にも適用されうる。このように、本発明は、本明細書で示された実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示された原理および新規な特徴に一致した最も広い範囲に相当することが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジオ周波数（ＲＦ）受信信号を処理する装置であって、
前記ＲＦ受信信号を処理し、ダウンコンバートされた受信信号を生成するＲＦデバイスと、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を提供するエネルギ推定部と、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御する自動ゲイン制御（ＡＧＣ）モジュールと、
前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の精細調整を実行する精細ＤＣ補償モジュールと、
前記ダウンコンバートされた受信信号における前記ＤＣ成分の粗調整を実行する粗ＤＣ補償モジュールと
を備える装置。
【請求項２】
前記ＲＦデバイスは、低雑音増幅器（ＬＮＡ）を備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ＲＦデバイスは、ミキサを備える請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ＡＧＣモジュールは、予め定めた別のゲインのセットにおける、前記ＲＦデバイスのゲインを制御する請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記精細ＤＣ補償モジュールは、前記ＡＧＣモジュールによって制御された前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の精細調整を実行する請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記精細ＤＣ補償モジュールは、前記ダウンコンバートされた受信信号のＤＣ成分の精細調整を、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）または低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）において実行する請求項１に記載の装置。
【請求項７】
粗ＤＣ補償モジュールは、前記ＡＧＣモジュールによって制御された前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の粗調整を実行する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ダウンコンバートされた受信信号を、アナログ領域からデジタル領域へ変換するアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記精細ＤＣ補償モジュールは、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の精細調整を、前記デジタル領域において実行する請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記粗ＤＣ補償モジュールは、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の粗調整を、前記アナログ領域において実行する請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記ダウンコンバートされた受信信号のレベルを、前記デジタル領域において調整するように適応されたデジタル・ゲイン・モジュールをさらに備える請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＡＧＣモジュールは、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記デジタル・ゲイン・モジュールを制御するように適応された請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ＲＦ受信信号が存在しない場合、一連のゲイン状態に対応するミキサの下流側にあるＤＣレベルの一連の測定値に基づいて、前記粗ＤＣ補償モジュールを設定するように適応されたコントローラをさらに備える請求項３に記載の装置。
【請求項１４】
前記ダウンコンバートされた受信信号におけるタイミング情報を検出する信号処理モジュールをさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
コントローラを更に備え、
前記信号処理モジュールが、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるタイミング情報を検出しないことに応じて、前記コントローラは、
前記精細ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）における精細調整を実行させる命令と、
前記エネルギ推定部に対して、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値を生成させる命令と、
前記ＡＧＣモジュールに対して、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御させる命令と、
からなるシーケンシャルな各動作の１または複数の反復を実行するように適応された請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記信号処理モジュールが、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるタイミング情報を検出したことに応じて、前記コントローラは、
前記精細ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の前記ＦＴＭにおける精細調整を実行させる命令と、
前記エネルギ推定部に対して、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値を生成させる命令と、
前記ＡＧＣモジュールに対して、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御させる命令と、
からなるシーケンシャルな各動作の１または複数のうちの予め定めた回数の反復を実行するように適応された請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記エネルギ推定部に対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値を生成させる命令と、
前記ＡＧＣモジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御させる命令と、
からなるシーケンシャルな各動作を実行するように適応されたコントローラをさらに備える請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記精細ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号のＤＣ成分の低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）における精細調整を実行させる命令と、
前記粗ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号のＤＣ成分の粗調整を実行させる命令と、
からなる各動作を実行するように適応されたコントローラをさらに備える請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記タイミング関係は、前記ダウンコンバートされた受信信号のスーパフレーム・プリアンブルのうちの少なくとも一部を前記信号処理モジュールが処理するための時間インタバルを備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ダウンコンバートされた受信信号のＤＣ成分が、予め定めたしきい値を超えるのであれば、
前記精細ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）における精細調整を実行させる命令と、
前記粗ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の粗調整を実行させる命令と、
からなる動作を実行するように適応されたコントローラをさらに備える請求項１４に記載の装置。
【請求項２１】
前記精細ＤＣ成分モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）における精細調整を実行させる命令と、
前記エネルギ推定部に対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値を生成させる命令と、
前記ＡＧＣモジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御させる命令と、
からなるシーケンシャルな各動作のうちの予め定めた１または複数の反復を実行するように適応されたコントローラをさらに備える請求項１４に記載の装置。
【請求項２２】
前記タイミング関係は、前記ダウンコンバートされた受信信号のスーパフレーム・プリアンブルのうちの少なくとも一部を前記信号処理モジュールが処理するための時間インタバルを備える請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
ラジオ周波数（ＲＦ）受信信号を処理する方法であって、
前記ＲＦ受信信号に対して、プログラム可能な電力ゲインを適用することと、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することと、
前記ＲＦ受信信号をダウンコンバートすることと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に調整することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整することとを備える方法。
【請求項２４】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出することをさらに備える請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出する前に、以下のシーケンシャルな各動作の１または複数の反復を実行することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を比較的精細に、かつ、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整することと、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することと
をさらに備える請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出した後に、以下のシーケンシャルな各動作の１または複数のうちの予め定めた回数の反復を実行することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を比較的精細に、かつ、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整することと、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することと
をさらに備える請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することとをさらに備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング関係において、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を比較的精細に、かつ、低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）で調整することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整することと
をさらに備える請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記タイミング関係は、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のスーパフレーム・プリアンブルのうちの少なくとも一部を処理するための時間インタバルを備える請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
以下のシーケンシャルな各動作の１または複数のうちの予め定めた回数の反復を実行することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に、かつ、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記受信されたＲＦ信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することとをさらに備える請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記タイミング関係は、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のスーパフレーム・プリアンブルのうちの少なくとも一部を処理するための時間インタバルを備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ラジオ周波数（ＲＦ）受信信号を処理する装置であって、
前記ＲＦ受信信号に対して、プログラム可能な電力ゲインを適用する手段と、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成する手段と、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御する手段と、
前記ＲＦ受信信号をダウンコンバートする手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に調整する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整する手段とを備える装置。
【請求項３３】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出する手段をさらに備える請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出する前に、シーケンシャルな順序で、以下の手段を制御する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を比較的精細に、かつ、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整する手段と、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成する手段と、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御する手段と
をさらに備える請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出した後に、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、以下の手段を制御する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御する手段とをさらに備える請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記制御する手段はさらに、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報が検出された後、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に、かつ、低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）で調整する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整する手段とをさらに制御する請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、以下の手段のうちの予め定めた１または複数の反復を制御する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に、かつ高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整する手段と、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成する手段と、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御する手段と
をさらに備える請求項３３に記載の装置。
【請求項３８】
コンピュータ読取可能媒体を備えたコンピュータ読取可能製品であって、
前記コンピュータ読取可能媒体は、
コンピュータに対して、プログラム可能な電力ゲインを、ＲＦ受信信号に適用させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記ＲＦ受信信号をダウンコンバートさせるためのコードと、
コンピュータに対して、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に調整させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整させるためのコードと
を備えるコンピュータ読取可能製品。
【請求項１】
ラジオ周波数（ＲＦ）受信信号を処理する装置であって、
前記ＲＦ受信信号を処理し、ダウンコンバートされた受信信号を生成するＲＦデバイスと、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を提供するエネルギ推定部と、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御する自動ゲイン制御（ＡＧＣ）モジュールと、
前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の精細調整を実行する精細ＤＣ補償モジュールと、
前記ダウンコンバートされた受信信号における前記ＤＣ成分の粗調整を実行する粗ＤＣ補償モジュールと
を備える装置。
【請求項２】
前記ＲＦデバイスは、低雑音増幅器（ＬＮＡ）を備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ＲＦデバイスは、ミキサを備える請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ＡＧＣモジュールは、予め定めた別のゲインのセットにおける、前記ＲＦデバイスのゲインを制御する請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記精細ＤＣ補償モジュールは、前記ＡＧＣモジュールによって制御された前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の精細調整を実行する請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記精細ＤＣ補償モジュールは、前記ダウンコンバートされた受信信号のＤＣ成分の精細調整を、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）または低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）において実行する請求項１に記載の装置。
【請求項７】
粗ＤＣ補償モジュールは、前記ＡＧＣモジュールによって制御された前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の粗調整を実行する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ダウンコンバートされた受信信号を、アナログ領域からデジタル領域へ変換するアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記精細ＤＣ補償モジュールは、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の精細調整を、前記デジタル領域において実行する請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記粗ＤＣ補償モジュールは、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の粗調整を、前記アナログ領域において実行する請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記ダウンコンバートされた受信信号のレベルを、前記デジタル領域において調整するように適応されたデジタル・ゲイン・モジュールをさらに備える請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＡＧＣモジュールは、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記デジタル・ゲイン・モジュールを制御するように適応された請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ＲＦ受信信号が存在しない場合、一連のゲイン状態に対応するミキサの下流側にあるＤＣレベルの一連の測定値に基づいて、前記粗ＤＣ補償モジュールを設定するように適応されたコントローラをさらに備える請求項３に記載の装置。
【請求項１４】
前記ダウンコンバートされた受信信号におけるタイミング情報を検出する信号処理モジュールをさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
コントローラを更に備え、
前記信号処理モジュールが、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるタイミング情報を検出しないことに応じて、前記コントローラは、
前記精細ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）における精細調整を実行させる命令と、
前記エネルギ推定部に対して、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値を生成させる命令と、
前記ＡＧＣモジュールに対して、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御させる命令と、
からなるシーケンシャルな各動作の１または複数の反復を実行するように適応された請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記信号処理モジュールが、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるタイミング情報を検出したことに応じて、前記コントローラは、
前記精細ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の前記ＦＴＭにおける精細調整を実行させる命令と、
前記エネルギ推定部に対して、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値を生成させる命令と、
前記ＡＧＣモジュールに対して、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御させる命令と、
からなるシーケンシャルな各動作の１または複数のうちの予め定めた回数の反復を実行するように適応された請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記エネルギ推定部に対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値を生成させる命令と、
前記ＡＧＣモジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御させる命令と、
からなるシーケンシャルな各動作を実行するように適応されたコントローラをさらに備える請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記精細ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号のＤＣ成分の低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）における精細調整を実行させる命令と、
前記粗ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号のＤＣ成分の粗調整を実行させる命令と、
からなる各動作を実行するように適応されたコントローラをさらに備える請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記タイミング関係は、前記ダウンコンバートされた受信信号のスーパフレーム・プリアンブルのうちの少なくとも一部を前記信号処理モジュールが処理するための時間インタバルを備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ダウンコンバートされた受信信号のＤＣ成分が、予め定めたしきい値を超えるのであれば、
前記精細ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）における精細調整を実行させる命令と、
前記粗ＤＣ補償モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の粗調整を実行させる命令と、
からなる動作を実行するように適応されたコントローラをさらに備える請求項１４に記載の装置。
【請求項２１】
前記精細ＤＣ成分モジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされた受信信号におけるＤＣ成分の高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）における精細調整を実行させる命令と、
前記エネルギ推定部に対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値を生成させる命令と、
前記ＡＧＣモジュールに対して、前記ダウンコンバートされた受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記ＲＦデバイスのゲインを制御させる命令と、
からなるシーケンシャルな各動作のうちの予め定めた１または複数の反復を実行するように適応されたコントローラをさらに備える請求項１４に記載の装置。
【請求項２２】
前記タイミング関係は、前記ダウンコンバートされた受信信号のスーパフレーム・プリアンブルのうちの少なくとも一部を前記信号処理モジュールが処理するための時間インタバルを備える請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
ラジオ周波数（ＲＦ）受信信号を処理する方法であって、
前記ＲＦ受信信号に対して、プログラム可能な電力ゲインを適用することと、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することと、
前記ＲＦ受信信号をダウンコンバートすることと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に調整することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整することとを備える方法。
【請求項２４】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出することをさらに備える請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出する前に、以下のシーケンシャルな各動作の１または複数の反復を実行することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を比較的精細に、かつ、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整することと、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することと
をさらに備える請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出した後に、以下のシーケンシャルな各動作の１または複数のうちの予め定めた回数の反復を実行することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を比較的精細に、かつ、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整することと、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することと
をさらに備える請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することとをさらに備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング関係において、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を比較的精細に、かつ、低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）で調整することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整することと
をさらに備える請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記タイミング関係は、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のスーパフレーム・プリアンブルのうちの少なくとも一部を処理するための時間インタバルを備える請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
以下のシーケンシャルな各動作の１または複数のうちの予め定めた回数の反復を実行することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に、かつ、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記受信されたＲＦ信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成することと、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御することとをさらに備える請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記タイミング関係は、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のスーパフレーム・プリアンブルのうちの少なくとも一部を処理するための時間インタバルを備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
ラジオ周波数（ＲＦ）受信信号を処理する装置であって、
前記ＲＦ受信信号に対して、プログラム可能な電力ゲインを適用する手段と、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成する手段と、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御する手段と、
前記ＲＦ受信信号をダウンコンバートする手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に調整する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整する手段とを備える装置。
【請求項３３】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出する手段をさらに備える請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出する前に、シーケンシャルな順序で、以下の手段を制御する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を比較的精細に、かつ、高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整する手段と、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成する手段と、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御する手段と
をさらに備える請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報を検出した後に、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、以下の手段を制御する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御する手段とをさらに備える請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記制御する手段はさらに、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号におけるタイミング情報が検出された後、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に、かつ、低速トラッキング・モード（ＳＴＭ）で調整する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整する手段とをさらに制御する請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号とのタイミング関係において、以下の手段のうちの予め定めた１または複数の反復を制御する手段と、
前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に、かつ高速トラッキング・モード（ＦＴＭ）で調整する手段と、
前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成する手段と、
前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御する手段と
をさらに備える請求項３３に記載の装置。
【請求項３８】
コンピュータ読取可能媒体を備えたコンピュータ読取可能製品であって、
前記コンピュータ読取可能媒体は、
コンピュータに対して、プログラム可能な電力ゲインを、ＲＦ受信信号に適用させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記ＲＦ受信信号のエネルギ推定値に関連する信号を生成させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記エネルギ推定値に関連する信号に基づいて、前記プログラム可能な電力ゲインを制御させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記ＲＦ受信信号をダウンコンバートさせるためのコードと、
コンピュータに対して、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的精細に調整させるためのコードと、
コンピュータに対して、前記ダウンコンバートされたＲＦ受信信号のＤＣ成分を、比較的粗く調整させるためのコードと
を備えるコンピュータ読取可能製品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−３８７８８（Ｐ２０１３−３８７８８Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１８９０９２（Ｐ２０１２−１８９０９２）
【出願日】平成２４年８月２９日（２０１２．８．２９）
【分割の表示】特願２０１１−５０１８８３（Ｐ２０１１−５０１８８３）の分割
【原出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＷＣＤＭＡ
２．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８９０９２（Ｐ２０１２−１８９０９２）
【出願日】平成２４年８月２９日（２０１２．８．２９）
【分割の表示】特願２０１１−５０１８８３（Ｐ２０１１−５０１８８３）の分割
【原出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＷＣＤＭＡ
２．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]