OFDM/OFDMAシステムに対するAGCおよびDC較正の方法およびシステム
【課題】受信機の無線周波数(RF)フロントエンドにおけるアナログデジタル変換器(ADC)の飽和を防ぐために、動的な受信信号電力を取り扱うために、またはDC較正のための、通信リンクにおける中断を防ぐために、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムに対する自動利得制御(AGC)およびDC較正のための方法および装置を提供する。
【解決手段】受信信号の電力をADCの出力から推定し、推定された信号の電力に基づいてアナログ利得を調整する。調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から調整信号の電力を推定し、推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整する。ADCの出力はデジタルフィルタに入力される。
【解決手段】受信信号の電力をADCの出力から推定し、推定された信号の電力に基づいてアナログ利得を調整する。調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から調整信号の電力を推定し、推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整する。ADCの出力はデジタルフィルタに入力される。
【発明の詳細な説明】
【分野】
【0001】
本開示のいくつかの実施形態は、一般的に、ワイヤレス通信に関する。さらに詳細に述べると、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムに対する自動利得制御(AGC)およびDC較正に関する。
【背景】
【0002】
IEEE802.16に基づくOFDMおよびOFDMAワイヤレス通信システムは、基地局のネットワークを使用して、複数の副搬送波の周波数の直交性に基づいて、システム中のサービスに登録しているワイヤレスデバイス(すなわち、移動局)と通信し、マルチパスフェージングおよび干渉への耐性のような、広帯域ワイヤレス通信に対する多数の技術的利点を達成するように実現することができる。それぞれの基地局は、データを移動局へ伝え、データを移動局から伝える無線周波数(RF)信号を放出および受信する。
【0003】
移動局は、復調およびデコーディングに備えて、基地局からの送信信号を受信して、受信信号を処理するのに適した回路を持つRFフロントエンドを備えているかもしれない。信号処理は、自動利得制御(AGC)およびDC較正を含んでいてもよい。RFフロントエンドを飽和させ、これにより、場合によって無効データにつながらないように、信号対干渉プラスノイズ比(SINR)を増加させるために、適切なAGCおよびDC較正は重要である。
【概要】
【0004】
本開示のいくつかの実施形態は、一般的に、受信機の無線周波数(RF)フロントエンドにおけるアナログデジタル変換器(ADC)の飽和を防ぐために、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムに対する自動利得制御(AGC)およびDC較正に関する。いくつかの実施形態の場合には、RFフロントエンドにおける量子化誤差も減少するかもしれない。
【0005】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるAGCのための方法を提供する。方法は、一般的に、受信信号の電力をADCの出力から推定することと;推定された信号の電力に基づいてアナログ利得を調整することと;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から調整信号の電力を推定することと;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整することとを含み、ADCの出力はデジタルフィルタに入力される。
【0006】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信のための受信機を提供している。受信機は、一般的に、ADCの出力から、受信信号の電力を推定するように構成されている第1の推定論理と;推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整するように構成されている第1の調整論理と;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定するように構成されている第2の推定論理と;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整するように構成されている第2の調整論理とを具備し、ADCの出力は、デジタルフィルタに入力される。
【0007】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるAGCのための装置を提供している。装置は、一般的に、ADCの出力から、受信信号の電力を推定する手段と;推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整する手段と;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定する手段と;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整する手段とを具備し、ADCの出力は、デジタルフィルタに入力される。
【0008】
本開示のいくつかの実施形態は、移動体デバイスを提供している。移動体デバイスは、一般的に、信号を受信する受信機フロントエンドと;ADCの出力から、受信信号の電力を推定するように構成されている第1の推定論理と;推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整するように構成されている第1の調整論理と;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定するように構成されている第2の推定論理と;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整するように構成されている第2の調整論理とを具備し、ADCの出力は、デジタルフィルタに入力される。
【0009】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるAGCのためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体を提供しており、プログラムは、プロセッサによって実行されるときに、いくつかの動作を実行する。動作は、一般的に、ADCの出力から、受信信号の電力を推定することと;推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整することと;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定することと;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整することとを含み、ADCの出力は、デジタルフィルタに入力される。
【0010】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のための方法を提供している。方法は、一般的に、受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させることと;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定することと;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用することとを含み、受信信号は、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている。
【0011】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信のための受信機を提供している。受信機は、一般的に、受信機によって受信された信号に対するアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させるように構成されている利得設定論理と;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定するように構成されているオフセット推定論理と;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用するように構成されている調整論理とを具備し、受信信号は、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている。
【0012】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のための装置を提供している。装置は、一般的に、受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させる手段と;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定する手段と;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用する手段とを具備し、受信信号は、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている。
【0013】
本開示のいくつかの実施形態は、移動体デバイスを提供している。移動体デバイスは、一般的に、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている信号を受信する受信機フロントエンドと;受信信号に対するアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させるように構成されている利得設定論理と;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定するように構成されている推定論理と;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用するように構成されている調整論理とを具備する。
【0014】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体を提供し、プログラムは、プロセッサによって実行されるときに、いくつかの動作を実行する。いくつかの動作は、一般的に、受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させることと;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定することと;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用することとを含み、受信信号は、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている。
【図面の簡単な説明】
【0015】
上記に記載した本開示の特徴を詳細に理解できるように、上記において簡潔に要約した、より特定した説明が、実施形態の参照により得られる。実施形態のうちのいくつかは、添付した図面で図示した。しかしながら、図面は、本開示のいくつかの典型的な実施形態のみを図示しており、ゆえに、本開示の範囲の限定としてみなされるべきではなく、他の同等に効果的な実施形態が、説明のために認められてもよいことに留意すべきである。
【図1】図1は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、例示的なワイヤレス通信システムを図示している
【図2】図2は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、ワイヤレスデバイスにおいて利用されてもよい、さまざまなコンポーネントを図示している。
【図3】図3は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、直交周波数分割多重化および直交周波数分割多元接続(OFDM/OFDMA)技術を利用するワイヤレス通信システム内で使用されてもよい、例示的な送信機と例示的な受信機とを図示している。
【図4】図4は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、3つのセグメントを有する、時分割デュプレクス(TDD)向けの例示的なOFDMAフレームを図示している。
【図5】図5は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、ダウンリンク(DL)サブフレーム内の異なるOFDM/OFDMAゾーンにおける電力変化の例を図示している。
【図6A】図6Aは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、OFDM/OFDMAを利用してもよい、ワイヤレス通信システム内の受信機の無線周波数(RF)フロントエンドのブロック図を図示している。
【図6B】図6Bは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、OFDM/OFDMAを利用してもよい、ワイヤレス通信システム内の受信機の無線周波数(RF)フロントエンドのブロック図を図示している。
【図7】図7は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図6Bのアナログおよびデジタル利得ブロックの双方の自動利得制御(AGC)のための例示的な動作のフローチャートである。
【図7A】図7Aは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図7のAGCのための例示的な動作に対応する手段のブロック図である。
【図8】図8は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、OFDM/OFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)を使用している、高速なAGCのための例示的な動作のフローチャートである。
【図8A】図8Aは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図8のCPを使用している、高速なAGCのための例示的な動作に対応する手段のブロック図である。
【図9】図9は、本開示のいくつかの実施形態にしたがって、OFDM/OFDMAシンボルのCPの間、自動利得制御の電力を測定および適用することとを図示している。
【図10】図10は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、DCオフセット較正のための例示的な動作のフロー図を図示している。
【図10A】図10Aは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図10のDCオフセット較正のための例示的な動作に対応する手段のブロック図である。
【図11】図11(A)〜(G)は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図8のCPに基づいた高速なAGCと図10のDCオフセット較正のCPとを使用している、図6Bのブロック図中のさまざまなステージにおける信号の電力レベルとDCオフセットとを図示している。
【詳細な説明】
【0016】
本開示のいくつかの実施形態は、特に、高干渉信号の存在下で、受信機の無線周波数(RF)フロントエンドにおけるアナログデジタル変換器(ADC)の飽和を防ぐために、受信信号の電力を高速に変えることを取り扱うために、またはDC較正のための通信リンクにおける中断を防ぐために、直交周波数割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムに対する自動利得制御(ACG)およびDC較正のための技術および装置を提供する。いくつかの実施形態の場合には、RFフロントエンドにおける量子化誤差も減少するかもしれない。
【0017】
例示的なワイヤレス通信システム
ブロードバンドワイヤレス通信システムにおいて、本開示の方法および装置を利用してもよい。「ブロードバンドワイヤレス」という用語は、一般的に、所定のエリアにわたる、ワイヤレスの、音声、インターネット、および/または、データネットワークアクセスを提供する技術に関連する。
【0018】
WiMAXは、マイクロ波アクセスのための世界的な相互運用を意味しているが、長距離にわたって高スループットブロードバンド接続を提供する標準規格ベースのブロードバンドワイヤレス技術である。今日、WiMAXの2つの主なアプリケーション:固定WiMAXと、モバイルWiMAXとが存在する。固定WiMAXアプリケーションは、ポイントツーマルチポイントであり、これにより、例えば、自宅や会社に対するブロードバンドアクセスが可能になる。モバイルWiMAXは、ブロードバンドのスピードでのセルラネットワークの完全な移動性を提供している。
【0019】
モバイルWiMAXは、OFDMおよびOFDMA技術に基づいている。OFDMは、最近、さまざまな高データレート通信システムにおいて幅広い採用が見られるデジタル多重搬送波変調技術である。OFDMでは、送信ビットストリームは、複数の低レートサブストリームに分割される。それぞれのサブストリームは、複数の直交副搬送波のうちの1つにより変調され、複数のパラレルサブチャネルのうちの1つを通して送られる。OFDMAは、多元接続技術であり、この多元接続技術では、異なる時間スロット中で副搬送波がユーザに割り当てられる。OFDMAは、幅広く変化するアプリケーションや、データレートや、サービスの品質要件で多くのユーザに対応できる、柔軟な多元接続技術である。
【0020】
ワイヤレスインターネットおよび通信の急速な成長は、ワイヤレス通信サービスの分野における高データレートに対する需要の増加をもたらした。OFDM/OFDMAシステムは、今日、最も将来性がある研究分野のうちの1つであると、そしてワイヤレス通信の次世代のための重要な技術であると考えられている。これは、OFDM/OFDMA変調スキームが、従来の単一搬送波変調スキームと比較して、例えば、変調効率や、スペクトル効率や、柔軟性や、強度のマルチパス耐性といった多くの利点を多くのユーザに提供できるという事実による。
【0021】
IEEE802.16xは、例えば、固定BWAシステムや、移動体BWAシステムのような、固定および移動体ブロードバンドワイヤレスアクセス(BWA)システムに対するエアインターフェースを規定するための、新しい標準規格団体である。これらの標準規格は、少なくとも4つの異なる物理レイヤ(PHY)と、1つのメディアアクセス制御(MAC)レイヤとを規定している。4つの物理レイヤのうちのOFDMおよびOFDMA物理レイヤは、それぞれ、固定および移動体BWAエリアにおいて最も普及している。
【0022】
図1は、ワイヤレス通信システム100の例を図示している。ワイヤレス通信システム100は、ブロードバンドワイヤレス通信システムであってもよい。ワイヤレス通信システム100は、多数のセル102に対する通信を提供してもよく、このセルのそれぞれは、基地局104によってサービスされる。基地局104は、ユーザ端末106と通信する固定局であってもよい。代替的に、基地局104を、アクセスポイント、ノードBと呼ぶこともあり、または他の何らかの専門用語で呼ぶこともある。
【0023】
図1は、システム100全体を通して分散されているさまざまなユーザ端末106を図示している。ユーザ端末106は、固定の(すなわち、静的)または移動性のものであってもよい。ユーザ端末106を、代替的に、遠隔局、アクセス端末、端末、加入者ユニット、移動局、局、ユーザ機器等と呼ぶことがある。ユーザ端末106は、セルラ電話機、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ハンドヘルドデバイス、ワイヤレスモデム、ラップトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ(PC)等のようなワイヤレスデバイスであってもよい。
【0024】
ワイヤレス通信システム100における、基地局104とユーザ端末106との間の送信のために、さまざまなアルゴリズムおよび方法が使用されてもよい。例えば、信号は、OFDM/OFDMA技術にしたがって、基地局104とユーザ端末106との間で送信および受信されてもよい。このケースである場合、ワイヤレス通信システム100を、OFDM/OFDMAシステムと呼ぶことがある。
【0025】
基地局104からユーザ端末106への送信を促進する通信リンクを、ダウンリンク108と呼ぶことがあり、ユーザ端末106から基地局104に対する送信を促進する通信リンクを、アップリンク110と呼ぶことがある。代替的に、ダウンリンク108を、フォワードリンクまたはフォワードチャネルと呼ぶこともあり、そして、アップリンク110をリバースリンクまたはリバースチャネルと呼ぶこともある。
【0026】
セル102は、複数のセクタ112に分割されていてもよい。セクタ112は、セル102内の物理カバーレジエリアである。ワイヤレス通信システム100内の基地局104は、セル102の特定のセクタ112内に電力フローを集中させるアンテナを利用してもよい。このようなアンテナを、指向性アンテナと呼ぶことがある。
【0027】
図2は、ワイヤレスデバイス202において利用されてもよい、さまざまなコンポーネントを図示している。ワイヤレスデバイス202は、ここで記述するさまざまな方法を実現するように構成されているデバイスの例である。ワイヤレスデバイス202は、基地局104またはユーザ端末106であってもよい。
【0028】
ワイヤレスデバイス202は、ワイヤレスデバイス202の動作を制御するプロセッサ204を備えていてもよい。プロセッサ204を、中央処理ユニット(CPU)と呼ぶこともある。メモリ206は、リードオンリーメモリ(ROM)およびランダムアクセスメモリ(RAM)の双方を含んでいてもよく、命令およびデータをプロセッサ204に提供する。メモリ206の一部分はまた、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含んでいてもよい。プロセッサ204は、一般的に、メモリ206内に記憶されているプログラム命令に基づいて、論理演算および算術演算を実行する。メモリ206における命令は、ここで記述した方法を実現するように実行可能であってもよい。
【0029】
ワイヤレスデバイス202はまた、送信機210と受信機212とを有していてもよいハウジング208も備えており、これにより、ワイヤレスデバイス202と遠隔位置との間のデータの送信および受信が可能である。送信機210および受信機212を、組み合わせて、トランシーバ214にしてもよい。アンテナ216は、ハウジング208に取り付けられていてもよく、トランシーバ214に電気的に結合されていてもよい。ワイヤレスデバイス202はまた、(示してない)複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバ、および/または複数のアンテナも備えていてもよい。
【0030】
ワイヤレスデバイス202はまた、トランシーバ214により受信した信号のレベルを検出して、量を示すために使用してもよい、信号検出器218を備えていてもよい。信号検出器218は、総エネルギーや、パイロット副搬送波からのパイロットエネルギーまたはプリアンブルシンボルからの信号エネルギーや、電力スペクトル密度や、他の信号のような信号を検出してもよい。ワイヤレスデバイス202はまた、信号を処理する際に使用するための、デジタル信号プロセッサ(DSP)220を備えていてもよい。
【0031】
ワイヤレスデバイス202のさまざまなコンポーネントは、バスシステム222によって互いに結合されていてもよく、バスシステム222は、データバスに加えて、電力バスや、制御信号バスや、ステータス信号バスを含んでいてもよい。
【0032】
図3は、OFDM/OFDMAを利用するワイヤレス通信システム100内で使用されてもよい送信機302の例を図示している。送信機302の一部分は、ワイヤレスデバイス202の送信機210中で実現されてもよい。送信機302は、ダウンリンク108上でデータ306をユーザ端末106に送信するために、基地局104中で実現されてもよい。送信機302はまた、アップリンク110上でデータ306を基地局104に送信するために、ユーザ端末106中で実現されてもよい。
【0033】
送信されるデータ306は、シリアルパラレル(S/P)変換器308への入力として提供されていることが示されている。S/P変換器308は、送信データをN個のパラレルデータストリーム310に分けてもよい。
【0034】
N個のパラレルデータストリーム310は、その後、マッパ312への入力として提供されてもよい。マッパ312は、N個のパラレルデータストリーム310をN個の配列点上にマッピングしてもよい。マッピングは、2位相シフトキーイング(BPSK)、直角位相シフトキーイング(QPSK)、8位相シフトキーイング(8PSK)、直交振幅変調(QAM)等のような、何らかの変調配列を使用して実行されてもよい。したがって、マッパ312は、N個のパラレルシンボルストリーム316を出力してもよく、それぞれのシンボルストリーム316は、高速逆フーリエ変換(IFFT)320のN個の直交副搬送波のうちの1つに対応している。これらのN個のパラレルシンボルストリーム316は、周波数ドメインで表現され、IFFTコンポーネント320によって、N個のパラレル時間ドメインサンプルストリーム318に変換されてもよい。
【0035】
これから、専門用語に関する簡単な注記について記述する。周波数ドメインにおけるN個のパラレル変調は、周波数ドメインにおけるN個の変調シンボルに等しく、周波数ドメインにおけるNマッピングおよびNポイントIFFTに等しく、時間ドメインにおける1つの(有用な)OFDMシンボルに等しく、1つの(有用な)OFDMシンボルは、時間ドメインにおけるN個のサンプルに等しい。時間ドメインにおける1つのOFDMシンボル、NSは、NCP(OFDMシンボル当たりのガードサンプルの数)+N(OFDMシンボル当たりの有用なサンプルの数)に等しい。
【0036】
N個のパラレル時間ドメインサンプルストリーム318は、パラレルシリアル(P/S)変換器324によって、OFDM/OFDMAシンボルストリーム322に変換されてもよい。ガード挿入コンポーネント326は、OFDM/OFDMAシンボルストリーム322における連続的OFDM/OFDMAシンボル間にガードインターバルを挿入してもよい。そして、ガード挿入コンポーネント326の出力は、無線周波数(RF)フロントエンド328によって、所望の送信周波数帯域にアップコンバートされてもよい。そして、アンテナ330が、結果として得られる信号332を送信してもよい。
【0037】
図3はまた、OFDM/OFDMAを利用するワイヤレス通信システム100内で使用されてもよい受信機304の例を図示している。受信機304の一部分は、ワイヤレスデバイス202の受信機212中で実現されてもよい。受信機304は、ダウンリンク108上で基地局104からのデータ306を受信するために、ユーザ端末106中で実現されてもよい。受信機304は、アップリンク110上でユーザ端末106からのデータ306を受け取るために基地局104中で実現されてもよい。
【0038】
送信信号322は、ワイヤレスチャネル334を通して伝わるように示されている。信号332’が、アンテナ330’によって受信されたとき、受信信号332’は、RFフロントエンド328’によって、ベースバンド信号にダウンコンバートされてもよい。ガード除去コンポーネント326’は、ガード挿入コンポーネント326によって、OFDM/OFDMAシンボル間に挿入されたガードインターバルを除去してもよい。
【0039】
ガード除去コンポーネント326’の出力は、S/P変換器324’に提供されてもよい。S/P変換器324’は、OFDM/OFDMAシンボルストリーム322’を、N個のパラレル時間ドメインシンボルストリーム318’に分割してもよく、このN個のパラレル時間ドメインシンボルストリーム318のそれぞれは、N個の直交副搬送波のうちの1つに対応している。高速フーリエ変換(FFT)コンポーネント320’は、N個のパラレル時間ドメインシンボルストリーム318’を周波数ドメインに変換し、N個のパラレル周波数ドメインシンボルストリーム316’を出力してもよい。
【0040】
デマッパ312’は、マッパ312によって実行されたシンボルマッピング動作の逆を実行してもよく、これにより、N個のパラレルデータストリーム310’を出力する。P/S変換器308’は、N個のパラレルデータストリーム310’を単一のデータストリーム306’に合成してもよい。概念的には、このストリーム306’は、入力として送信機302に提供されたデータ306に対応している。
【0041】
例示的なOFDMAフレーム
これから図4を参照すると、一般的な例として、例えば、時分割デュプレクス(TDD)インプリメンテーション用のOFDMAフレーム400を図示しているが、これに限定されるものではない。ダウンリンク(DL)メッセージおよびアップリンク(UL)メッセージの双方が、異なる搬送波を通して同時に送信されることを除いて、フレームが同じである場合、全二重および半二重周波数分割デュプレクス(FDD)のような、OFDMAフレームの他のインプリメンテーションを使用してもよい。TDDインプリメンテーションでは、それぞれのフレームは、DLサブフレーム402とULサブフレーム404とに分割されてもよく、DLおよびULが送信衝突することを防止するために、小さいガードインターバルによって、すなわち、より詳細に説明すると、送信/受信および受信/送信の移行ギャップ(それぞれ、TTG406およびRTG407)によって分けられてもよい。DL対ULサブフレーム比を、異なるトラフィックプロファイルをサポートするために3:1から1:1に変えてもよい。
【0042】
OFDMAフレーム400内には、さまざまな制御情報が含まれていてもよい。例えば、フレーム400の最初のOFDMAシンボルは、プリアンブル408であり、これは、同期化のために使用されるいくつかのパイロット信号(パイロット)を含んでいてもよい。プリアンブル408内の固定パイロットシーケンスは、受信機304が、周波数および位相の誤差を推定したり、送信機302と同期化したりすることを可能にする。さらに、ワイヤレスチャネルを推定および等化するために、プリアンブル408中の固定パイロットシーケンスを利用してもよい。プリアンブル408は、BPSK変調搬送波を含んでいてもよく、一般的に、1つのOFDMシンボル長である。プリアンブル408の搬送波は、電力ブーストされてもよく、一般的には、WiMAX信号におけるデータ部分の周波数ドメインにおける電力レベルよりも、数デシベル(dB)(例えば、9dB)高い。使用されるプリアンブル搬送波の番号は、ゾーンの3つのセグメント409のうちのどれを使用するかを示していてもよい。例えば、搬送波0、3、6、...は、セグメント0(4090)を使用すべきであることを示していてもよく、搬送波1、4、7、...は、セグメント1(4091)を使用すべきであることを示していてもよく、搬送波2、5、8、...は、セグメント2(4092)を使用すべきであることを示していてもよい。
【0043】
フレーム制御ヘッダ(FCH)410が、プリアンブル408に続き、セグメント409につき1つのFCH410である。FCH410は、使用可能なサブチャネルや、変調およびコーディングスキームや、現在のOFDMAフレームに対するMAPメッセージ長のような、フレーム構成情報を提供してもよい。フレーム構成情報を概説している、ダウンリンクフレームプレフィックス(DLFP)のようなデータ構成が、FCH410にマッピングされてもよい。モバイルWiMAXに対するDLFPは、使用されるサブチャネル(SCH)ビットマップや、0に設定された予約ビットや、反復コーディング表示や、コーディング表示や、MAPメッセージ長や、0に設定された4つの予約ビットを含んでいてもよい。FCH410にマッピングする前に、24ビットのDLFPを複製して、48ビットブロックを形成してもよい。この48ビットブロックは、最小フォワード誤り訂正(FEC)ブロックサイズである。
【0044】
それぞれのセグメント409中のFCH410に続いて、DL−MAP414およびUL−MAP416が、それぞれ、DLおよびULサブフレーム402および404に対するサブチャネル割り振りおよび他の制御情報を指定してもよい。OFDMAでは、複数のユーザが、フレーム400内のデータ領域に割り振られてもよく、これらの割り振りは、DLおよびUL-MAP414、416において指定されてもよい。MAPメッセージは、それぞれのユーザに対するバーストプロファイルを含んでいてもよく、このバーストプロファイルは、特定のリンクにおいて使用される変調およびコーディングを規定している。MAPメッセージは、そのセグメント409に対するすべてのユーザに届く必要がある重要な情報を含んでいることから、DLおよびUL−MAP414、416は、レート1/2コーディングおよび反復コーディングによるBPSKまたはQPSKのような、かなり信頼性のあるリンクを通して送られることが多いかもしれない。
【0045】
OFDMAフレーム400のDLサブフレーム402は、通信されているダウンリンクデータを含むさまざまなビット長のDLバーストを含んでいてもよい。したがって、DL−MAP414は、ダウンリンクゾーンに含まれているバーストの位置や、ダウンリンクバーストの数とともに、これらのオフセットおよび長さを、時間(すなわち、シンボル)および周波数(すなわち、サブチャネル)方向で記述していてもよい。要するに、プリアンブル408、FCH410、およびDL−MAP414は、受信機304が受信信号を正確に復調することを可能にする情報を伝えてもよい。
【0046】
同様に、ULサブフレーム404は、通信されているアップリンクからなる、さまざまなビット長のULバーストを含んでいてもよい。したがって、DLサブフレーム402における最初のDLバーストとして送信されるUL−MAP416は、異なるユーザに対するULバーストの位置についての情報を含んでいてもよい。ULサブフレーム404は、図4に図示したような付加的な制御情報を含んでいてもよく、付加的な制御情報には、例えば、ネットワークエントリ中の閉ループの、時間、周波数、および電力の調整を実行し、そして周期的にその後、帯域幅要求も実行するための、移動局に対して割り振られたULレンジングサブチャネル422等といったものがある。ULサブフレーム404はまた、DLハイブリッド自動反復要求肯定応答(HARQ ACK)をフィードバックするための、移動局(MS)に対して割り振られた(示していない)UL ACK、および/または、チャネル品質インジケータチャネル(CQICH)に関するチャネル状態情報をフィードバックするためのMSに対して割り振られた(示してない)UL CQICHを含んでいてもよい。
【0047】
OFDMAでは、DLおよびUL送信に対して、異なる「モード」を使用してもよい。あるモードが使用される、時間ドメインにおけるエリアを、一般的に、ゾーンと呼ぶ。1つのタイプのゾーンを、DL−PUSC(サブチャネルのダウンリンク部分的使用)ゾーン424と呼び、このゾーンは、DL−PUSCに対して利用可能なすべてのサブチャネルを使用しなくてもよい(すなわち、DL−PUSCゾーン424は、特定のサブチャネルだけに使用してもよい)。DL-PUSCゾーン424は、トータル6個のサブチャネルグループに分割してもよく、この6個のサブチャネルグループは、3つまでのセグメント409に割り当てることができる。したがって、セグメント409は、1ないし6個のサブチャネルグループを含んでいてもよい(例えば、図4に図示したように、セグメント0は2つのサブチャネルグループ0および1を含んでいてもよく、セグメント1は2つのサブチャネルグループ2および3を含んでいてもよく、セグメント2は2つのサブチャネルグループ4および5を含んでいてもよい)。別のタイプのゾーンを、DL-FUSC(サブチャネルのダウンリンクの完全使用)ゾーン426と呼ぶ。DL−PUSCとは異なり、DL−FUSCは、セグメントをまったく使用しないが、全部の周波数範囲にわたって、すべてのバーストを分配できる。
【0048】
図5は、DLサブフレーム402内の異なるOFDM/OFDMAゾーンの信号電力が変化することを図示している。例えば、図示したように、第1のゾーン(ZONE1)は、第1のDL−PUSCゾーン4241であってもよく、第2のゾーン(ZONE2)よりも高い信号電力を持っていてもよく、この第2のゾーン(ZONE2)は第2のDL−PUSCゾーン4242であってもよい。別の例として、第3のゾーン(ZONE3)は、DL−FUSCゾーン426であってもよく、示したように、ZONE2よりも高い信号電力を持っていてもよい。
【0049】
自動利得制御(AGC)のための例示的な方法
図6Aは、受信機304’のRFフロントエンド328’の1つの例として、ゼロ中間周波数(ZIF)アーキテクチャのブロック図600を図示している。ブロック図600では、アンテナ330’は、低ノイズ増幅器(LNA)602に結合されていてもよい。増幅した信号に対してかなりのノイズまたはスプリアスの信号成分を生じさせずに、高度の信号利得(例えば、0、20、40、または60dB)を提供するために、LNA602を使用してもよい。プログラマブル利得を有することによって、LNA602は、例えば、自動利得制御(AGC)のための、20dBの分解能を持つ粗利得調整を提供してもよい。
【0050】
予め定められた周波数(fc)で動作している局部発振器周波数と、LNA602の出力とを混合させるために、LNA602はミキサ604に結合されていてもよい。図6Aでは示していないが、増幅信号は、ミキサ604において同位相(I)および直角位相(Q)信号に分けられてもよいこと、そして後続する信号処理をIおよびQ信号の双方に適用してもよいことを、当業者は認識するだろう。簡略化のために、図600は、ミキサ604の後に続く、信号処理パスのうちの1つだけを図示している。
【0051】
LNA602の粗調整と比較して微利得調整を提供するために、混合信号をプログラマブル利得増幅器(PGA)606によって増幅させてもよい。例えば、PGA606は、1dBの分解能を持つ微利得調整を提供してもよい。増幅信号の帯域外高周波数成分がデジタルサンプリングによってパスバンドにエイリアスされる前に、増幅信号の帯域外高周波数成分を除去するために、PGA606はエイリアス除去フィルタ(AAF)608に結合されていてもよい。結果として得られる信号が、アナログデジタル変換器(ADC)612によって、デジタル信号処理のためのデジタルドメインに変換される前に、DCオフセットを除去するために、AAF608は加算器610に結合されていてもよい。ADC612は、16ビットのような高分解能を有していてもよい。
【0052】
帯域外周波数からの成分を除去するために、ADC612はデジタルフィルタ(DF)614に結合されていてもよい。DF614のデジタル出力の平均電力(AP)を、APブロック616によって推定して、処理のために、自動利得制御(AGC)/デジタル自動利得制御(DAGC)ブロック618に送ってもよい。AGC/DAGCブロック618は、デジタル制御信号をLNA602および/またはPGA606に送り、APブロック616からの推定された信号電力に基づいて、これらのステージの可変利得を調整してもよい。さらに、AGC/DAGCブロック618は、デジタルアナログ変換器(DAC)620によってアナログDCオフセットに変換されることになる、デジタルDCオフセットを送ってもよい。DAC620の出力は、加算器610によって、AAF608の出力と加算される。
【0053】
DC推定器622およびバッファ624も、DF614の出力に結合されている。DC推定器622は、DF614による信号出力における何らかの残余DCオフセットを推定するために使用され、加算器626によって、残余DCオフセットが、バッファリングされた信号から減算されるように、バッファ624がこの信号を保持してもよい。乗算器628を使用して、加算器626の出力を、AGC/DAGCブロック618からの制御信号と乗算させることによって、デジタルドメインにおける自動利得制御を実行するために、APブロック616からの同じ信号電力を、AGC/DAGCブロック618によって使用してもよい。アンテナ330’において受信した信号におけるメッセージを解釈するために、結果として得られる信号をデータ復調器630においてさらに処理してもよい。
【0054】
図6のブロック図600が持つ1つの問題は、デジタルフィルタ614が、潜在的に、帯域幅外干渉信号を、特に高振幅干渉信号を除去した後に、APブロック616により信号電力を推定する点にある。この態様では、LNA602および/またはPGA606のプログラマブル利得が過度に高く設定されることがあり、高干渉物が、増幅器のうちの1つまたは増幅器の双方を振り切らせるかもしれず、ADC612の出力を飽和させるかもしれない。
【0055】
これを解決するための1つの方法は、デジタルフィルタ614の出力よりもむしろADC612の出力で、信号電力を推定することであるかもしれない。しかしながら、図6のブロック図600では、AGC/DAGCブロック618におけるアナログおよびデジタル自動利得制御に対して同じ信号電力推定値を使用していることから、高干渉信号が含まれている信号電力の推定値は、デジタルフィルタ614が帯域外周波数を除去した後の、デジタルドメインにおける自動利得制御に対して正確でないであろう。したがって、必要とされるのは、自動利得制御のための新しいZIFアーキテクチャである。
【0056】
図6Bは、ADC出力を飽和させずにAGCを実行し、そして量子化誤差を減少させるために、独立したDAGCを行うように構成されているRFフロントエンド328’に対するZIFアーキテクチャのブロック図650を図示している。これらの設計目的を達成するために、ZIFアーキテクチャは、信号電力を推定するための、2つの独立したAPブロック652、658を含んでいてもよい。第1のAPブロック652は、出力がデジタルフィルタ614によってフィルタリングされる前にADC612の出力の平均電力を推定してもよく、したがって、電力推定値は、高干渉信号のような、帯域外の信号成分を含んでいるかもしれない。独立したAGCブロック654は、上述したように、第1のAPブロック652からの推定された信号電力に基づいて、LNA602および/またはPGA606の利得をプログラミングするための制御信号とともに、DCオフセットも提供してもよい。この態様では、ADC612を飽和させることを防ぐために、RFフロントエンド328’の最初の数ステージにおいて受信された信号の振幅(すなわち、さらに正確に述べると、電力)に対して、AGCブロック654によって設定される利得を調整してもよい。
【0057】
信号電力に基づいた自動利得制御の場合には、信号電力の推定値は、DCオフセット誤差を含むべきではない。したがって、第2のAPブロック658が、デジタルフィルタ614の出力から、信号電力を推定する前に、DC補償器656が、アクティブ化されたときに、デジタルフィルタ614からの入力信号からDC推定値を除去し、結果として得られる信号を第2のAPブロック658に送ってもよい。DC推定値は、上述したように、DC推定器622によって供給されてもよい。いくつかの実施形態の場合には、DC補償器656は存在しなくてもよい。このようなケースでは、示したようなDC補償器656は、DF614からのその第1の入力からその出力へのショートを持っていると考えられ、DC推定器622からの第2の入力は無視される。
【0058】
デジタルフィルタ614が、ADC612の出力からの帯域外成分を除去した後(そして、いくつかの実施形態については、DC補償器656によるDC補償が生じ)、第2のAPブロック658が、信号の平均電力を推定してもよい。独立したDAGCブロック660は、推定された電力に基づいて、デジタル制御信号または値を出力してもよく、デジタルドメインにおける自動利得制御を実行するために、この制御信号は、乗算器628によって、加算器626の出力と乗算してもよい。この態様では、デジタルドメインにおける信号成分に基づいて、DAGCが正確に実行され、量子化誤差が減少する。
【0059】
図7は、例えば、図6Bのブロック図650にしたがった、自動利得制御のための例示的な動作700のフローチャートである。例えば、702において、受信信号が処理(例えば、増幅、混合、低パスフィルタリング、DC補償等)されてADCに入力された後に、ADC(例えば、ADC612)の出力の信号電力を第1のAPブロック652により推定することによって、動作700は開始する。ADCの出力は、702において信号電力を推定する前に、デジタル的にフィルタリングされない、またはそうでなければ、デジタル的に信号処理されない可能性が最も高い。704において、推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整してもよい。この態様では、ADCを飽和させるリスクを冒さずに、可変利得増幅器(例えば、LNA602および/またはPGA606)の利得を自動的に調整するために、潜在的に高干渉信号を有する信号成分を使用してもよい。
【0060】
706において、例えば、704において設定されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタ(例えば、DF614)の出力の信号電力を、第2のAPブロック658によって推定してもよい。いくつかの実施形態の場合には、デジタルフィルタの入力が、ADCの出力に結合されていてもよい。708において、推定された調整信号の電力に基づいているデジタル利得を、調整してもよい。
【0061】
サイクリックプレフィックスを使用する、高速なAGCのための例示的な方法
図6Bのブロック図650および図7の動作700は、アナログおよびデジタルAGCを維持している間にADCを飽和させる問題を取り扱っているが、AGCに関係する他の問題が存在することがある。例えば、特に、高速で移動しているビークル中にユーザ端末106がある移動体環境では、受信信号の電力が早く変わることがある。AGCのための既存の方法は、以前のOFDM/OFDMAフレームの信号電力を使用して、現在のフレーム信号に対する受信機利得を制御するかもしれない。しかしながら、高速で移動しているユーザ端末によるフェーディングが原因の、受信信号の電力の変化を追跡するには、この方法は、ゆっくりすぎるかもしれず、性能は悪化するかもしれない。したがって、必要とされるのは、AGCの、より高速な方法である。
【0062】
図8は、OFDM/OFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)を使用しての高速なAGCのための、例示的な動作800のフローチャートである。動作800は、例えば、図6Bのブロックの図650とともに動作してもよい。動作800は、802において、現在のOFDM/OFDMAフレームに対するアナログ利得を初期化することによって開始してもよい。例えば、LNA602および/またはPGA606の初期利得は、以前のOFDMA/OFDMAフレームの信号電力に基づいて設定されてもよい。利得は、AGCブロック654からの制御信号を使用することによって設定されてもよい。
【0063】
804では、信号のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、初期利得により増幅された受信信号の信号電力を推定してもよい。受信信号の電力を推定するために、ADC(例えば、ADC612)の出力は、受信信号が信号処理(例えば、初期利得にしたがった増幅、混合、低パスフィルタリング、DC補償等)され、ADCに入力された後、(例えば、第1のAPブロック652のような)APブロックに送られてもよい。これは、図7の702に類似している。806では、推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得(例えば、LNA602および/またはPGA606の利得)を調整してもよい。
【0064】
図9は、OFDM/OFDMAフレームの2つのOFDMA/OFDMAシンボル902を図示しており、ここでは、それぞれのシンボル902のデータ904の後半の一部分をデータ904に対してプレフィックスして、ガード期間(GP)として知られているようなサイクリックプレフィックス(CP)906を形成している。CP906により、受信機304は、より長い時間にわたって、いくつかの異なる遅延パスに沿って伝わる信号を受信して、シンボル内干渉(ISI)による何らの誤差なく、信号を復調することができる。典型的なOFDMシステムは、いくつかのCP長をサポートする:例えば、WiMAXシステムは、4つの異なるCP長;N/4、N/8、N/16、およびN/32をサポートする。ここで、Nは、FFTサイズである。移動局(MS)がシステムプロファイルを参照することによってCP長を容易に決定することができるように、特定のシステムプロファイルに対して、CP長は予め定められていてもよい。CP長が予め定められていないいくつかのシステムでは、CP長は、捕捉処理中に、MSによって推定されてもよい。
【0065】
OFDM/OFDMAフレームに基づいている信号が受信されたとき、例えば、804において、CP906の第1の部分908の間に、平均電力を推定してもよい。例えば、806において、CP906の第2の部分910の間に、アナログ利得を調整してもよい。この態様では、データ904が読み取られる時間までに、CP906に基づいて、アナログ利得を、適切なレベルに自動的に調整していてもよいし、それぞれのシンボル902のデータ904を、適切な利得により解釈してもよい。
【0066】
図8に戻って参照すると、808では、そのシンボル内のCP906またはデータ904にしたがって、現在のゾーンにおける後続するOFDM/OFDMAシンボルの信号電力を推定してもよい。806からの、調整されたアナログ利得によって、後続するシンボルに対する受信信号を増幅させる可能性が最も高いかもしれない。調整された信号電力を推定するために、第2のAPブロック658を使用してもよい。810では、808からの、推定された調整信号の電力に基づいてデジタル利得を調整してもよい。例えば、第2のAPブロック658からの推定された調整信号の電力に基づいている、DAGCブロック660の出力を、乗算器628を使用して乗算することによって、デジタル利得を調整してもよい。
【0067】
この態様では、RFフロントエンド328’は、OFDM/PFDMAシンボルのサイクリックプレフィックスに基づいて、受信機304に対する高速自動利得制御を実行してもよい。ブロック804に対するアナログ利得を初期化するというよりもむしろ、以前のアナログ利得に基づいて、ブロック804ないし810を反復して、AGCおよび/またはDAGCを更新してもよい。いくつかの実施形態の場合には、AGCおよび/またはDAGCは、CPごとに更新してもよいが、他の実施形態では、アナログ利得および/またはデジタル利得は、2CPごとに、3CPごとに、4CPごと等に更新してもよい。更新間隔は、ユーザ端末106のスピードに依存していてもよい:より高速に移動しているユーザ端末は、固定ユーザ端末または比較的にゆっくり移動している端末よりも、より短い更新間隔を示唆するかもしれない。いくつかの実施形態の場合には、AGCおよびDAGCは、同じCP間隔で更新する必要はない。
【0068】
いくつかの実施形態の場合には、808および/または810において調整決定が実行される前に、それぞれ、804および/または808において、複数のCPを評価してもよい。例えば、OFDM/PFDMAシンボルの単一のCPに対する信号電力を推定するよりもむしろ、複数のCPの推定された信号電力を平均化してもよい。複数のCPに基づいて平均化された信号電力のケースでは、移動平均を実行してもよい。他の実施形態の場合には、複数のCPの推定された信号電力上で、メディアンフィルタリングを実行してもよい。このメディアンフィルタリングは、メディアンサンプルとは離れた、予め定められた統計的な差異である値を切り捨てるものである。高速なAGCのための複数のCPに基づいて信号電力の正確な推定値を決定するために、他のさまざまなタイプの統計的アルゴリズムを使用してもよい。
【0069】
どのようなAGC更新間隔が選択されようと、DLサブフレーム402内の異なるOFDM/OFDMAゾーンは、移動体ユーザ端末の速度とは関係なく、図5に図示したように信号電力が変化するかもしれない。したがって、アナログおよびデジタル利得を更新するために、DLサブフレーム402内のそれぞれの異なるゾーン(例えば、それぞれDL−PUSCゾーン424またはDL−FUSCゾーン426)の開始時に、CPに基づいた高速なAGCが行われる可能性が最も高いかもしれない。
【0070】
図8に戻って参照すると、812におけるフレーム中の異なるゾーンごとに、814では、そのゾーンに対するCPに基づいて、一般的には、ゾーンの最初のCPに基づいて、ゾーンに対する受信信号の信号電力を推定してもよい。804における電力推定と同様な方法で、この信号電力を推定してもよい。816では、814からの推定された受信信号の電力に基づいて、ゾーンに対するアナログ利得(例えば、LNA602および/またはPGA606の利得)を調整してもよく、これは、806における調整に類似している。
【0071】
818では、そのシンボル内のCP906またはデータ904にしたがって、現在のゾーンにおける後続するOFDM/OFDMAシンボルの信号電力を推定してもよい。816からの調整されたアナログ利得によって、後続するシンボルに対する受信信号が増幅される可能性が最も高いかもしれない。この信号の電力は、808における電力推定と類似した方法で推定してもよい。820では、818からの推定された調整信号の電力に基づいてデジタル利得を調整してもよく、これは、810におけるデジタル利得調整に類似している。例えば、第2のAPブロック658からの推定された調整信号の電力に基づいて、DAGCブロック660の出力を、乗算器628を使用して乗算することによって、デジタル利得を調整してもよい。
【0072】
この態様では、RFフロントエンド328’は、OFDM/OFDMAシンボルのサイクリックプレフィックスに基づいて、OFDM/OFDMAフレームのゾーンごとに高速自動利得制御を実行してもよい。ブロック814ないし820を反復して、現在のゾーン内でAGCおよび/またはDAGCを更新してもよい。上述したように、AGCおよび/またはDAGCは、現在のゾーン内のCPに基づいてさまざまな間隔で更新してもよい。
【0073】
DC較正のための例示的な方法
上述したように、受信機304のRFフロントエンド328’におけるADCの飽和を生じさせることがあるのは高干渉信号のみではなく、DC信号もまた、図6Aおよび図6BのADC612のようなADCを飽和させることに関与することがある。したがって、ADCを飽和させることを防ぐために、DCオフセットを較正してもよいが、従来的には、DC較正は、ユーザ端末106に対する初期ステージ中に実行されている。しかしながら、移動しているユーザ端末に対する温度変化またはドップラー効果により、DCオフセットはシフトするので、より頻繁に、もしかすると基地局104とユーザ端末106との間の通信交換中に、DC較正を実行する必要があるかもしれない。一般的に、受信機304は、DC較正中に動作することができないので、通信リンクを一時的に停止させ、場合によってはVoIP(インターネットプロトコルによる音声)および(ビデオオンデマンド)VODのようなリアルタイムサービスを中断させて、DCオフセットを更新する。したがって、必要なのは、通信リンクを中断させないで、または、リンクを失敗させないで、DCオフセットを更新する方法である。
【0074】
図10は、通信リンクを停止させない、DCオフセット較正のための例示的な動作1000のフローチャートである。1002において、ユーザ端末106に対する初期ステージ中にDCオフセットを較正することによって、動作1000は開始してもよい。この初期DCオフセット較正は、当業者によって知られている何らかの適切な態様で実行してもよい。
【0075】
1003における、通常のトラフィック交換に対するOFDM/OFDMAごとに、1004において、DLサブフレーム402より前の受信/送信の移行ギャップ(RTG)407のようなギャップ時間中に、受信機304のRFフロントエンド328’に対するアナログ利得を設定してもよい。例えば、DCオフセットを推定するために、RTG407中に、LNA602および/またはPGA606の利得を何らかの適切な値に設定してもよい。1005において、ギャップ時間信号を、1004からの利得により増幅させながら、DCオフセット(すなわち、残余DC)を推定および更新してもよい。この態様では、データが通信されていないときであるギャップ時間中に、DCオフセットが更新される。したがって、DCオフセット較正のために、通信リンクを中断させる必要はない。さらに、ギャップ時間中にDCオフセットを更新することによって、DLサブフレーム402に基づいている信号が受信されるときに、ADCが飽和される可能性は低い。
【0076】
1006において、ADCを飽和させないで、DLサブフレーム402に基づいている受信信号を増幅させるために、受信機アナログ利得を、1004における値と同じまたは異なる値に設定してもよい。1006では、アナログ利得を設定するための何らかの適切な方法にしたがって、受信機アナログ利得を設定してもよく、これは、図6Bのブロック図650に基づいた動作700、または、CPを使用している高速なAGCのための動作800を含んでいる。DCオフセットが最後に更新された時のギャップ時間と、DLサブフレーム402との間にアナログ利得は変化しているかもしれないことから、1007では、DLサブフレーム402を、1006からの利得により増幅させながら、再び、DCオフセットを推定および更新してもよい。1007からの更新されたDCオフセットを使用して、後続するOFDM/OFDMAシンボルに基づく付加的な信号を処理してもよい。
【0077】
OFDM/OFDMAフレームごとに、DLサブフレーム402より前のRTG407中にDCオフセットを更新することによって、例えば、RFフロントエンドコンポーネントの温度変化および長期間ドリフトがあるにもかかわらず、DCオフセットは較正された状態のままである可能性が最も高いかもしれない。いくつかの実施形態の場合には、フレームごとに反復するというよりむしろ、例えば、2フレームごとに1度、3フレームごとに1度、4フレームごとに1度等のような、何らかの適切なフレーム間隔で、ブロック1004ないし1005を反復してもよい。また、いくつかの実施形態に対して、CPに基づいた高速なAGCについて上述したように、アナログ利得および対応DCオフセットは、そのCPにしたがってシンボルごとに更新してもよいが、他の実施形態では、アナログ利得および対応DCオフセット利得は、2CPごとに、3CPごとに、4CP等ごとに更新してもよい。
【0078】
どのようなアナログ利得/DCオフセット更新間隔が選択されても、DLサブフレーム402内の異なるOFDM/OFDMAゾーンは、移動体ユーザ端末の速度とは無関係に、図5に図示したように信号電力が変化することがある。したがって、場合によって調整されるアナログ利得にしたがってDCオフセットを更新するために、DLサブフレーム402内のそれぞれの異なるゾーン(例えば、それぞれDL−PUSCゾーン424またはDL−FUSCゾーン426)の開始時に、DCオフセット較正が行われる可能性が最も高いかもしれない。
【0079】
図10に戻って参照すると、1008におけるフレーム中の異なったゾーンごとに、ADCを飽和させないでゾーンに対する受信信号を増幅させるために、1010において、受信機アナログ利得を、1006における値と同じ値または異なる値に設定してもよい。これは、1006における調整に類似している。アナログ利得は、DLサブフレーム402の始めと、または、任意のDLゾーンと、別の後続するDLゾーンとの間で変わることがあるので、1012において、再度、DLゾーンの受信信号を、1010からの利得により増幅させながらDCオフセットを推定および更新してもよい。1012からの更新されたDCオフセットは、ゾーンにおける後続するOFDM/OFDMAシンボルに基づいている、DLゾーンの付加的な信号を処理するために使用してもよい。言い換えると、アナログ利得が修正されるごとに、DCオフセットを推定および更新してもよい。
【0080】
この態様では、RFフロントエンド328’における増幅器の利得に関係なく、DCオフセットが原因のADC飽和をさせないで、DCオフセットに作用する影響(例えば、温度変化、高速に移動している移動局のドップラー効果による変化、RFフロントエンドコンポーネントの長期間ドリフト)にかかわらず、DCオフセットは較正されたままである可能性が最も高いかもしれない。さらに、図10の動作1000は、DCオフセット較正のために通信リンクを中断させることを防ぐ。これにより、混乱なく、または、無効なデータにつながる、ADCの飽和のリスクを冒さないで、VoIPおよびVODのようなリアルタイムサービスを動作させることが可能になる。
【0081】
AGCおよびDC較正の例示的な組み合わせ
本開示のいくつかの実施形態がどのように互いに動作するかを理解するために、図11A〜Gは、例えば、図8のCPに基づいた高速なAGCと、図10のDCオフセット較正とを使用している、図6Bのブロック図650におけるさまざまなステージでの時間における、DCオフセットおよび信号電力レベルを図示している。
【0082】
図11Aは、例えば、受信機304のアンテナ330’によって受信されたような、例示的な信号電力1100を図示している。信号電力1100は、OFDM/OFDMAフレームに基づいているので、図示したように、信号電力1100は、実質的に電力がない、(RTG407中の)最初のガードインターバルを有し、そしてDLサブフレーム402からの十分な電力を持つシンボルが続く。DLサブフレーム402は、上述したようにプリアンブル408で始まる。おそらくは、サービング基地局からさらに離れるようにアンテナ330’が移動していることが原因で、信号電力1100は、図示したように、時間とともにフェーディングしており、これにより、図11A中の最後に図示したOFDMシンボル1101は、図示した4つのシンボルの最小の信号電力を有している。信号電力1100は、何らかの干渉を含んでいるかもしれない。
【0083】
図11Bは、アンテナ330’によって受信された信号電力1100が増幅、混合、フィルタリング、そうでなければ処理された後の、ADC612の出力における、例示的な信号電力1102を図示している。ギャップ時間中、ブロック802または1004にしたがって、アナログ利得を初期化してもよい。いったん、利得が初期化されると、これにより、信号電力1102における残余DCオフセット1103を生成させるかもしれず、この残余DCオフセット1103は較正されて除去されなければならない。例えば、ブロック1005にしたがって、ギャップ時間中に、残余DCオフセット1103を推定してもよい。
【0084】
いったん、最初のCPが受信されると、ブロック804にしたがって、信号電力1102における最初のCPの平均の信号電力を推定してもよく、例えば、ブロック806または1006にしたがって、アナログ利得を調整してもよい。したがって、信号電力1102が初期利得を有したとはいえ、最初のCPの受信中に利得は増加し、これにより、信号電力1102は、信号電力1100よりも相当高くなる。2つの独立したAPブロック652、658を有するブロック図650に基づいて、上述した本開示の実施形態にしたがって、信号電力1102に対する高干渉信号の存在の下で、ADC612を飽和させずに、信号電力1100を適切に増幅させてもよい。
【0085】
最後に図示したOFDMシンボル1101が新しいゾーンの最初のシンボルである場合、新しいゾーンの最初のCPの平均信号電力は、信号電力1102について示したように、例えば、ブロック814にしたがって推定してもよい。新しいゾーンに対するアナログ利得は、例えば、ブロック816または1010にしたがって調整してもよい。新しいゾーンに対するアナログ利得を調整することによって、最後に図示したOFDMシンボル1101に対する信号電力1102は、フェーディングした受信信号電力1100にもかかわらず、ADCの出力における信号電力1102に対する、プリアンブル408を含む最初のOFDMシンボルと類似した信号電力に増幅されるかもしれない。
【0086】
図11Cは、干渉が取り除かれた後の、デジタルフィルタ614の出力における、例示的な信号電力1104を図示している。干渉の除去により、信号電力1104は、ADC612の出力における信号電力1102よりも、相当低いかもしれない。例えば、ブロック1007にしたがって、OFDM/OFDMAフレームの最初の部分(例えば、最初のシンボルのようなプリアンブル408中)の間に、場合によっては、図11Cに図示したように後続するシンボルにおいて再度、DC推定器622によって、DCオフセットを推定してもよい。また、例えば、図示したように、ブロック1012にしたがって、異なるDLゾーンの最初のシンボル(すなわち、最後に図示したシンボル1101)中に、推定器622によってDCオフセットを推定してもよい。
【0087】
図11Dは、DC補償器656の出力における、例示的な信号電力1106を図示している。例えば、ブロック808にしたがって、信号電力を推定するために使用されたCPと同じシンボルのデータ部分中に、また一方ではブロック808または818にしたがって、後続するシンボルのデータ部分中に再度、DC補償がアクティブ化されているかもしれないことを除いて、信号電力1106は、信号電力1104に類似している。この態様では、信号電力を正確に推定するために、そしてデジタル利得を適切に設定するために、(例えば、ブロック1007または1010にしたがって測定されたような)DC推定器622からのDCオフセットを、信号電力1104から除去してもよい。信号電力1106中のDCオフセット移行1107に留意されたい。
【0088】
図11Eは、バッファ624の出力における、例示的な信号電力1108を図示しており、デジタルフィルタ614の出力における、信号電力1104の遅延バージョンを表現している。信号電力1108の利得およびオフセットは、おそらく、信号電力1104と同じである。
【0089】
図11Fは、加算器626の出力における、例示的な信号電力1110を図示しており、この加算器626の出力は、例えば、ブロック1007または1010にしたがって、デジタルフィルタ614の出力における信号電力1104上で、DC推定器622によって得られたDC推定値にしたがった、バッファ624の出力における信号電力1108のDC調整されたバージョンを表している。信号電力1110は、DC推定値が正確に実行された場合の、残余DCオフセット1103の所望の除去を図示している。
【0090】
図11Gは、ブロック810にしたがって、そして、ブロック810または820にしたがって再度、信号電力1106の推定値に基づいたデジタル自動利得制御が適用された後の、乗算器628の出力における例示的な信号電力1112を図示している。信号電力1106に対して、第2のAPブロック658によってなされる信号電力の推定間のシンボル間隔中にOFDM/OFDMAシンボルに適用されるデジタル利得を除いて、乗算器628の出力における信号電力1112は、残余DCオフセット1103が除去されている、加算器626の出力における信号電力1110に類似している。DCオフセットおよび干渉が除去され、ADC飽和が原因の信号劣化がなく、増加した信号対干渉プラス雑音比(SINR)に対してフェーディングの影響が軽減された、信号電力1112は、おそらく、データ復調器630によるさらなる処理に対する準備ができている。
【0091】
上述した動作は、多数のミーンズプラスファンクションブロックに対応している、さまざまなハードウェアおよび/またはソフトウェアコンポーネントおよび/またはモジュールによって実行してもよい。例えば、上述した、図7の動作700は、図7Aに図示したミーンズプラスファンクションブロック700Aに対応している、さまざまなハードウェアおよび/またはソフトウェアコンポーネントおよび/またはモジュールによって実行してもよい。言い換えると、図7に図示したブロック702ないし708は、図7Aに図示したミーンズプラスファンクションブロック702Aないし708Aに対応している。
【0092】
ここで使用したような、「決定する」という用語は、幅広いさまざまなアクションを含む。例えば、「決定する」は、計算することや、電算処理することや、処理することや、導出することや、調査することや、ルックアップ(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造においてルックアップ)することや、確認することや、これらに類するものを含んでいてもよい。また、「決定する」は、受信すること(例えば、情報を受信すること)や、アクセスすること(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)や、これらに類するものを含んでいてもよい。また、「決定する」は、解決することや、選択することや、選ぶことや、確立することや、これらに類するものを含んでいてもよい。
【0093】
情報および信号は、さまざまな異なる技術や技能のうちの任意のものを用いて表されてよい。例えば、上述の説明全体を通して参照される、データや、命令や、コマンドや、情報や、信号や、これらに類するものは、電圧、電流、電磁波、磁界、または磁粒、光学フィールドまたは光粒子、あるいはこれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
【0094】
ここでの開示に関連して記述した、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、デジタルシグナルプロセッサ(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信号(FPGA)または他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、あるいは、ここで記述した機能を実行するように設計されているこれらの任意の組み合わせで実現しても、あるいは、実行してもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替実施形態では、プロセッサは、何らかの商業的に利用可能なプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態機械であってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせとして、例えば、DSPとマイクロプロセッサの組み合わせとして、複数のマイクロプロセッサとして、DSPコアに関連した1つ以上のマイクロプロセッサとして、あるいは、このような他の何らかの構成として実現してもよい。
【0095】
本開示に関連して記述した方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールで、あるいは、2つのものを組み合わせたもので直接的に具現化してもよい。ソフトウェアモジュールは、技術的に知られている何らかの形態の記憶媒体で存在していてもよい。使用されてもよい記憶媒体のいくつかの例は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、フラッシュメモリ、EEPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、CD−ROM等を含んでいる。ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または、多くの命令を備えていてもよく、いくつかの異なるコードセグメント上で、異なるプログラムの間で、および、複数の記憶媒体を介して、分配してもよい。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合していてもよい。代替実施形態では、記憶媒体はプロセッサと一体化してもよい。
【0096】
ここで開示した方法は、記述した方法を実現するための1つ以上のステップまたはアクションを含む。方法ステップおよび/またはアクションは、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく互いに置換可能であってもよい。言い換えると、ステップまたはアクションの特定の順序が指定されていない限り、特許請求の範囲から逸脱しないで、特定のステップおよび/またはアクションの順序および/または使用を改良してもよい。
【0097】
記述した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実現してもよい。ソフトウェアで実現された場合、関数は、コンピュータ読み取り可能媒体上で1つ以上の命令として記憶してもよい。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であってもよい。一例として、このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM、または他の光ディスク記憶デバイス、磁気ディスク記憶デバイス、または他の磁気記憶デバイス、あるいは、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを伝送または記憶するために使用できたり、コンピュータによりアクセスできる他の何らかの媒体を含むことができるが、これらに限定されるものではない。ここで使用したようなディスク(diskおよびdisc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル汎用ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスクを含んでいてもよいが、一般的に、ディスク(disk)は、データを磁気的に再生する一方で、ディスク(disc)はデータをレーザーによって光学的に再生する。
【0098】
ソフトウェアまたは命令はまた、送信媒体を通して送信してもよい。例えば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバ、あるいは同軸ケーブルや、光ファイバケーブルや、撚り対や、デジタル加入者線(DSL)、あるいは赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用している他の遠隔ソースから送信された場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、撚り対、DSL、あるいは赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、送信媒体の定義に含まれる。
【0099】
さらに、ここで述べた方法および技術を実行する、モジュールおよび/または他の適切な方法はダウンロードすることができ、あるいは/ならびに、そうでなければ、ユーザ端末および/または基地局により、適用可能に取得することができる。例えば、このようなデバイスは、サーバに結合することができ、ここで述べた方法を実行する手段の転送を容易にする。代わりに、ここで述べたさまざまな方法は、記憶手段(例えば、RAM、ROM、コンパクトディスク(CD)やフロッピーディスクなどのような物理的な記憶媒体)を通して提供でき、それにより、ユーザ端末および/または基地局は、記憶手段をデバイスに結合または提供すると、さまざまな方法を取得することができる。さらに、ここで述べた方法および技術をデバイスに提供する他の任意の適した技術を利用することができる。
【0100】
特許請求の範囲は上記で図示した厳密な構成およびコンポーネントに限定されるものではないことを理解すべきである。上述した方法および装置の、配置、動作および詳細において、特許請求の範囲から逸脱することなく、さまざまな改良、変更、バリエーションを行うことができる。
【分野】
【0001】
本開示のいくつかの実施形態は、一般的に、ワイヤレス通信に関する。さらに詳細に述べると、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムに対する自動利得制御(AGC)およびDC較正に関する。
【背景】
【0002】
IEEE802.16に基づくOFDMおよびOFDMAワイヤレス通信システムは、基地局のネットワークを使用して、複数の副搬送波の周波数の直交性に基づいて、システム中のサービスに登録しているワイヤレスデバイス(すなわち、移動局)と通信し、マルチパスフェージングおよび干渉への耐性のような、広帯域ワイヤレス通信に対する多数の技術的利点を達成するように実現することができる。それぞれの基地局は、データを移動局へ伝え、データを移動局から伝える無線周波数(RF)信号を放出および受信する。
【0003】
移動局は、復調およびデコーディングに備えて、基地局からの送信信号を受信して、受信信号を処理するのに適した回路を持つRFフロントエンドを備えているかもしれない。信号処理は、自動利得制御(AGC)およびDC較正を含んでいてもよい。RFフロントエンドを飽和させ、これにより、場合によって無効データにつながらないように、信号対干渉プラスノイズ比(SINR)を増加させるために、適切なAGCおよびDC較正は重要である。
【概要】
【0004】
本開示のいくつかの実施形態は、一般的に、受信機の無線周波数(RF)フロントエンドにおけるアナログデジタル変換器(ADC)の飽和を防ぐために、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムに対する自動利得制御(AGC)およびDC較正に関する。いくつかの実施形態の場合には、RFフロントエンドにおける量子化誤差も減少するかもしれない。
【0005】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるAGCのための方法を提供する。方法は、一般的に、受信信号の電力をADCの出力から推定することと;推定された信号の電力に基づいてアナログ利得を調整することと;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から調整信号の電力を推定することと;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整することとを含み、ADCの出力はデジタルフィルタに入力される。
【0006】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信のための受信機を提供している。受信機は、一般的に、ADCの出力から、受信信号の電力を推定するように構成されている第1の推定論理と;推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整するように構成されている第1の調整論理と;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定するように構成されている第2の推定論理と;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整するように構成されている第2の調整論理とを具備し、ADCの出力は、デジタルフィルタに入力される。
【0007】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるAGCのための装置を提供している。装置は、一般的に、ADCの出力から、受信信号の電力を推定する手段と;推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整する手段と;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定する手段と;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整する手段とを具備し、ADCの出力は、デジタルフィルタに入力される。
【0008】
本開示のいくつかの実施形態は、移動体デバイスを提供している。移動体デバイスは、一般的に、信号を受信する受信機フロントエンドと;ADCの出力から、受信信号の電力を推定するように構成されている第1の推定論理と;推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整するように構成されている第1の調整論理と;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定するように構成されている第2の推定論理と;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整するように構成されている第2の調整論理とを具備し、ADCの出力は、デジタルフィルタに入力される。
【0009】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるAGCのためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体を提供しており、プログラムは、プロセッサによって実行されるときに、いくつかの動作を実行する。動作は、一般的に、ADCの出力から、受信信号の電力を推定することと;推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整することと;調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定することと;推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整することとを含み、ADCの出力は、デジタルフィルタに入力される。
【0010】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のための方法を提供している。方法は、一般的に、受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させることと;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定することと;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用することとを含み、受信信号は、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている。
【0011】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信のための受信機を提供している。受信機は、一般的に、受信機によって受信された信号に対するアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させるように構成されている利得設定論理と;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定するように構成されているオフセット推定論理と;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用するように構成されている調整論理とを具備し、受信信号は、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている。
【0012】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のための装置を提供している。装置は、一般的に、受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させる手段と;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定する手段と;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用する手段とを具備し、受信信号は、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている。
【0013】
本開示のいくつかの実施形態は、移動体デバイスを提供している。移動体デバイスは、一般的に、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている信号を受信する受信機フロントエンドと;受信信号に対するアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させるように構成されている利得設定論理と;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定するように構成されている推定論理と;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用するように構成されている調整論理とを具備する。
【0014】
本開示のいくつかの実施形態は、ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体を提供し、プログラムは、プロセッサによって実行されるときに、いくつかの動作を実行する。いくつかの動作は、一般的に、受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させることと;受信信号のギャップ時間中に、増幅信号のDCオフセットを推定することと;推定されたDCオフセットを、増幅信号に適用することとを含み、受信信号は、OFDMまたはOFDMAフレームに基づいている。
【図面の簡単な説明】
【0015】
上記に記載した本開示の特徴を詳細に理解できるように、上記において簡潔に要約した、より特定した説明が、実施形態の参照により得られる。実施形態のうちのいくつかは、添付した図面で図示した。しかしながら、図面は、本開示のいくつかの典型的な実施形態のみを図示しており、ゆえに、本開示の範囲の限定としてみなされるべきではなく、他の同等に効果的な実施形態が、説明のために認められてもよいことに留意すべきである。
【図1】図1は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、例示的なワイヤレス通信システムを図示している
【図2】図2は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、ワイヤレスデバイスにおいて利用されてもよい、さまざまなコンポーネントを図示している。
【図3】図3は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、直交周波数分割多重化および直交周波数分割多元接続(OFDM/OFDMA)技術を利用するワイヤレス通信システム内で使用されてもよい、例示的な送信機と例示的な受信機とを図示している。
【図4】図4は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、3つのセグメントを有する、時分割デュプレクス(TDD)向けの例示的なOFDMAフレームを図示している。
【図5】図5は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、ダウンリンク(DL)サブフレーム内の異なるOFDM/OFDMAゾーンにおける電力変化の例を図示している。
【図6A】図6Aは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、OFDM/OFDMAを利用してもよい、ワイヤレス通信システム内の受信機の無線周波数(RF)フロントエンドのブロック図を図示している。
【図6B】図6Bは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、OFDM/OFDMAを利用してもよい、ワイヤレス通信システム内の受信機の無線周波数(RF)フロントエンドのブロック図を図示している。
【図7】図7は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図6Bのアナログおよびデジタル利得ブロックの双方の自動利得制御(AGC)のための例示的な動作のフローチャートである。
【図7A】図7Aは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図7のAGCのための例示的な動作に対応する手段のブロック図である。
【図8】図8は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、OFDM/OFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)を使用している、高速なAGCのための例示的な動作のフローチャートである。
【図8A】図8Aは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図8のCPを使用している、高速なAGCのための例示的な動作に対応する手段のブロック図である。
【図9】図9は、本開示のいくつかの実施形態にしたがって、OFDM/OFDMAシンボルのCPの間、自動利得制御の電力を測定および適用することとを図示している。
【図10】図10は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、DCオフセット較正のための例示的な動作のフロー図を図示している。
【図10A】図10Aは、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図10のDCオフセット較正のための例示的な動作に対応する手段のブロック図である。
【図11】図11(A)〜(G)は、本開示のいくつかの実施形態にしたがった、図8のCPに基づいた高速なAGCと図10のDCオフセット較正のCPとを使用している、図6Bのブロック図中のさまざまなステージにおける信号の電力レベルとDCオフセットとを図示している。
【詳細な説明】
【0016】
本開示のいくつかの実施形態は、特に、高干渉信号の存在下で、受信機の無線周波数(RF)フロントエンドにおけるアナログデジタル変換器(ADC)の飽和を防ぐために、受信信号の電力を高速に変えることを取り扱うために、またはDC較正のための通信リンクにおける中断を防ぐために、直交周波数割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)システムに対する自動利得制御(ACG)およびDC較正のための技術および装置を提供する。いくつかの実施形態の場合には、RFフロントエンドにおける量子化誤差も減少するかもしれない。
【0017】
例示的なワイヤレス通信システム
ブロードバンドワイヤレス通信システムにおいて、本開示の方法および装置を利用してもよい。「ブロードバンドワイヤレス」という用語は、一般的に、所定のエリアにわたる、ワイヤレスの、音声、インターネット、および/または、データネットワークアクセスを提供する技術に関連する。
【0018】
WiMAXは、マイクロ波アクセスのための世界的な相互運用を意味しているが、長距離にわたって高スループットブロードバンド接続を提供する標準規格ベースのブロードバンドワイヤレス技術である。今日、WiMAXの2つの主なアプリケーション:固定WiMAXと、モバイルWiMAXとが存在する。固定WiMAXアプリケーションは、ポイントツーマルチポイントであり、これにより、例えば、自宅や会社に対するブロードバンドアクセスが可能になる。モバイルWiMAXは、ブロードバンドのスピードでのセルラネットワークの完全な移動性を提供している。
【0019】
モバイルWiMAXは、OFDMおよびOFDMA技術に基づいている。OFDMは、最近、さまざまな高データレート通信システムにおいて幅広い採用が見られるデジタル多重搬送波変調技術である。OFDMでは、送信ビットストリームは、複数の低レートサブストリームに分割される。それぞれのサブストリームは、複数の直交副搬送波のうちの1つにより変調され、複数のパラレルサブチャネルのうちの1つを通して送られる。OFDMAは、多元接続技術であり、この多元接続技術では、異なる時間スロット中で副搬送波がユーザに割り当てられる。OFDMAは、幅広く変化するアプリケーションや、データレートや、サービスの品質要件で多くのユーザに対応できる、柔軟な多元接続技術である。
【0020】
ワイヤレスインターネットおよび通信の急速な成長は、ワイヤレス通信サービスの分野における高データレートに対する需要の増加をもたらした。OFDM/OFDMAシステムは、今日、最も将来性がある研究分野のうちの1つであると、そしてワイヤレス通信の次世代のための重要な技術であると考えられている。これは、OFDM/OFDMA変調スキームが、従来の単一搬送波変調スキームと比較して、例えば、変調効率や、スペクトル効率や、柔軟性や、強度のマルチパス耐性といった多くの利点を多くのユーザに提供できるという事実による。
【0021】
IEEE802.16xは、例えば、固定BWAシステムや、移動体BWAシステムのような、固定および移動体ブロードバンドワイヤレスアクセス(BWA)システムに対するエアインターフェースを規定するための、新しい標準規格団体である。これらの標準規格は、少なくとも4つの異なる物理レイヤ(PHY)と、1つのメディアアクセス制御(MAC)レイヤとを規定している。4つの物理レイヤのうちのOFDMおよびOFDMA物理レイヤは、それぞれ、固定および移動体BWAエリアにおいて最も普及している。
【0022】
図1は、ワイヤレス通信システム100の例を図示している。ワイヤレス通信システム100は、ブロードバンドワイヤレス通信システムであってもよい。ワイヤレス通信システム100は、多数のセル102に対する通信を提供してもよく、このセルのそれぞれは、基地局104によってサービスされる。基地局104は、ユーザ端末106と通信する固定局であってもよい。代替的に、基地局104を、アクセスポイント、ノードBと呼ぶこともあり、または他の何らかの専門用語で呼ぶこともある。
【0023】
図1は、システム100全体を通して分散されているさまざまなユーザ端末106を図示している。ユーザ端末106は、固定の(すなわち、静的)または移動性のものであってもよい。ユーザ端末106を、代替的に、遠隔局、アクセス端末、端末、加入者ユニット、移動局、局、ユーザ機器等と呼ぶことがある。ユーザ端末106は、セルラ電話機、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ハンドヘルドデバイス、ワイヤレスモデム、ラップトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ(PC)等のようなワイヤレスデバイスであってもよい。
【0024】
ワイヤレス通信システム100における、基地局104とユーザ端末106との間の送信のために、さまざまなアルゴリズムおよび方法が使用されてもよい。例えば、信号は、OFDM/OFDMA技術にしたがって、基地局104とユーザ端末106との間で送信および受信されてもよい。このケースである場合、ワイヤレス通信システム100を、OFDM/OFDMAシステムと呼ぶことがある。
【0025】
基地局104からユーザ端末106への送信を促進する通信リンクを、ダウンリンク108と呼ぶことがあり、ユーザ端末106から基地局104に対する送信を促進する通信リンクを、アップリンク110と呼ぶことがある。代替的に、ダウンリンク108を、フォワードリンクまたはフォワードチャネルと呼ぶこともあり、そして、アップリンク110をリバースリンクまたはリバースチャネルと呼ぶこともある。
【0026】
セル102は、複数のセクタ112に分割されていてもよい。セクタ112は、セル102内の物理カバーレジエリアである。ワイヤレス通信システム100内の基地局104は、セル102の特定のセクタ112内に電力フローを集中させるアンテナを利用してもよい。このようなアンテナを、指向性アンテナと呼ぶことがある。
【0027】
図2は、ワイヤレスデバイス202において利用されてもよい、さまざまなコンポーネントを図示している。ワイヤレスデバイス202は、ここで記述するさまざまな方法を実現するように構成されているデバイスの例である。ワイヤレスデバイス202は、基地局104またはユーザ端末106であってもよい。
【0028】
ワイヤレスデバイス202は、ワイヤレスデバイス202の動作を制御するプロセッサ204を備えていてもよい。プロセッサ204を、中央処理ユニット(CPU)と呼ぶこともある。メモリ206は、リードオンリーメモリ(ROM)およびランダムアクセスメモリ(RAM)の双方を含んでいてもよく、命令およびデータをプロセッサ204に提供する。メモリ206の一部分はまた、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含んでいてもよい。プロセッサ204は、一般的に、メモリ206内に記憶されているプログラム命令に基づいて、論理演算および算術演算を実行する。メモリ206における命令は、ここで記述した方法を実現するように実行可能であってもよい。
【0029】
ワイヤレスデバイス202はまた、送信機210と受信機212とを有していてもよいハウジング208も備えており、これにより、ワイヤレスデバイス202と遠隔位置との間のデータの送信および受信が可能である。送信機210および受信機212を、組み合わせて、トランシーバ214にしてもよい。アンテナ216は、ハウジング208に取り付けられていてもよく、トランシーバ214に電気的に結合されていてもよい。ワイヤレスデバイス202はまた、(示してない)複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバ、および/または複数のアンテナも備えていてもよい。
【0030】
ワイヤレスデバイス202はまた、トランシーバ214により受信した信号のレベルを検出して、量を示すために使用してもよい、信号検出器218を備えていてもよい。信号検出器218は、総エネルギーや、パイロット副搬送波からのパイロットエネルギーまたはプリアンブルシンボルからの信号エネルギーや、電力スペクトル密度や、他の信号のような信号を検出してもよい。ワイヤレスデバイス202はまた、信号を処理する際に使用するための、デジタル信号プロセッサ(DSP)220を備えていてもよい。
【0031】
ワイヤレスデバイス202のさまざまなコンポーネントは、バスシステム222によって互いに結合されていてもよく、バスシステム222は、データバスに加えて、電力バスや、制御信号バスや、ステータス信号バスを含んでいてもよい。
【0032】
図3は、OFDM/OFDMAを利用するワイヤレス通信システム100内で使用されてもよい送信機302の例を図示している。送信機302の一部分は、ワイヤレスデバイス202の送信機210中で実現されてもよい。送信機302は、ダウンリンク108上でデータ306をユーザ端末106に送信するために、基地局104中で実現されてもよい。送信機302はまた、アップリンク110上でデータ306を基地局104に送信するために、ユーザ端末106中で実現されてもよい。
【0033】
送信されるデータ306は、シリアルパラレル(S/P)変換器308への入力として提供されていることが示されている。S/P変換器308は、送信データをN個のパラレルデータストリーム310に分けてもよい。
【0034】
N個のパラレルデータストリーム310は、その後、マッパ312への入力として提供されてもよい。マッパ312は、N個のパラレルデータストリーム310をN個の配列点上にマッピングしてもよい。マッピングは、2位相シフトキーイング(BPSK)、直角位相シフトキーイング(QPSK)、8位相シフトキーイング(8PSK)、直交振幅変調(QAM)等のような、何らかの変調配列を使用して実行されてもよい。したがって、マッパ312は、N個のパラレルシンボルストリーム316を出力してもよく、それぞれのシンボルストリーム316は、高速逆フーリエ変換(IFFT)320のN個の直交副搬送波のうちの1つに対応している。これらのN個のパラレルシンボルストリーム316は、周波数ドメインで表現され、IFFTコンポーネント320によって、N個のパラレル時間ドメインサンプルストリーム318に変換されてもよい。
【0035】
これから、専門用語に関する簡単な注記について記述する。周波数ドメインにおけるN個のパラレル変調は、周波数ドメインにおけるN個の変調シンボルに等しく、周波数ドメインにおけるNマッピングおよびNポイントIFFTに等しく、時間ドメインにおける1つの(有用な)OFDMシンボルに等しく、1つの(有用な)OFDMシンボルは、時間ドメインにおけるN個のサンプルに等しい。時間ドメインにおける1つのOFDMシンボル、NSは、NCP(OFDMシンボル当たりのガードサンプルの数)+N(OFDMシンボル当たりの有用なサンプルの数)に等しい。
【0036】
N個のパラレル時間ドメインサンプルストリーム318は、パラレルシリアル(P/S)変換器324によって、OFDM/OFDMAシンボルストリーム322に変換されてもよい。ガード挿入コンポーネント326は、OFDM/OFDMAシンボルストリーム322における連続的OFDM/OFDMAシンボル間にガードインターバルを挿入してもよい。そして、ガード挿入コンポーネント326の出力は、無線周波数(RF)フロントエンド328によって、所望の送信周波数帯域にアップコンバートされてもよい。そして、アンテナ330が、結果として得られる信号332を送信してもよい。
【0037】
図3はまた、OFDM/OFDMAを利用するワイヤレス通信システム100内で使用されてもよい受信機304の例を図示している。受信機304の一部分は、ワイヤレスデバイス202の受信機212中で実現されてもよい。受信機304は、ダウンリンク108上で基地局104からのデータ306を受信するために、ユーザ端末106中で実現されてもよい。受信機304は、アップリンク110上でユーザ端末106からのデータ306を受け取るために基地局104中で実現されてもよい。
【0038】
送信信号322は、ワイヤレスチャネル334を通して伝わるように示されている。信号332’が、アンテナ330’によって受信されたとき、受信信号332’は、RFフロントエンド328’によって、ベースバンド信号にダウンコンバートされてもよい。ガード除去コンポーネント326’は、ガード挿入コンポーネント326によって、OFDM/OFDMAシンボル間に挿入されたガードインターバルを除去してもよい。
【0039】
ガード除去コンポーネント326’の出力は、S/P変換器324’に提供されてもよい。S/P変換器324’は、OFDM/OFDMAシンボルストリーム322’を、N個のパラレル時間ドメインシンボルストリーム318’に分割してもよく、このN個のパラレル時間ドメインシンボルストリーム318のそれぞれは、N個の直交副搬送波のうちの1つに対応している。高速フーリエ変換(FFT)コンポーネント320’は、N個のパラレル時間ドメインシンボルストリーム318’を周波数ドメインに変換し、N個のパラレル周波数ドメインシンボルストリーム316’を出力してもよい。
【0040】
デマッパ312’は、マッパ312によって実行されたシンボルマッピング動作の逆を実行してもよく、これにより、N個のパラレルデータストリーム310’を出力する。P/S変換器308’は、N個のパラレルデータストリーム310’を単一のデータストリーム306’に合成してもよい。概念的には、このストリーム306’は、入力として送信機302に提供されたデータ306に対応している。
【0041】
例示的なOFDMAフレーム
これから図4を参照すると、一般的な例として、例えば、時分割デュプレクス(TDD)インプリメンテーション用のOFDMAフレーム400を図示しているが、これに限定されるものではない。ダウンリンク(DL)メッセージおよびアップリンク(UL)メッセージの双方が、異なる搬送波を通して同時に送信されることを除いて、フレームが同じである場合、全二重および半二重周波数分割デュプレクス(FDD)のような、OFDMAフレームの他のインプリメンテーションを使用してもよい。TDDインプリメンテーションでは、それぞれのフレームは、DLサブフレーム402とULサブフレーム404とに分割されてもよく、DLおよびULが送信衝突することを防止するために、小さいガードインターバルによって、すなわち、より詳細に説明すると、送信/受信および受信/送信の移行ギャップ(それぞれ、TTG406およびRTG407)によって分けられてもよい。DL対ULサブフレーム比を、異なるトラフィックプロファイルをサポートするために3:1から1:1に変えてもよい。
【0042】
OFDMAフレーム400内には、さまざまな制御情報が含まれていてもよい。例えば、フレーム400の最初のOFDMAシンボルは、プリアンブル408であり、これは、同期化のために使用されるいくつかのパイロット信号(パイロット)を含んでいてもよい。プリアンブル408内の固定パイロットシーケンスは、受信機304が、周波数および位相の誤差を推定したり、送信機302と同期化したりすることを可能にする。さらに、ワイヤレスチャネルを推定および等化するために、プリアンブル408中の固定パイロットシーケンスを利用してもよい。プリアンブル408は、BPSK変調搬送波を含んでいてもよく、一般的に、1つのOFDMシンボル長である。プリアンブル408の搬送波は、電力ブーストされてもよく、一般的には、WiMAX信号におけるデータ部分の周波数ドメインにおける電力レベルよりも、数デシベル(dB)(例えば、9dB)高い。使用されるプリアンブル搬送波の番号は、ゾーンの3つのセグメント409のうちのどれを使用するかを示していてもよい。例えば、搬送波0、3、6、...は、セグメント0(4090)を使用すべきであることを示していてもよく、搬送波1、4、7、...は、セグメント1(4091)を使用すべきであることを示していてもよく、搬送波2、5、8、...は、セグメント2(4092)を使用すべきであることを示していてもよい。
【0043】
フレーム制御ヘッダ(FCH)410が、プリアンブル408に続き、セグメント409につき1つのFCH410である。FCH410は、使用可能なサブチャネルや、変調およびコーディングスキームや、現在のOFDMAフレームに対するMAPメッセージ長のような、フレーム構成情報を提供してもよい。フレーム構成情報を概説している、ダウンリンクフレームプレフィックス(DLFP)のようなデータ構成が、FCH410にマッピングされてもよい。モバイルWiMAXに対するDLFPは、使用されるサブチャネル(SCH)ビットマップや、0に設定された予約ビットや、反復コーディング表示や、コーディング表示や、MAPメッセージ長や、0に設定された4つの予約ビットを含んでいてもよい。FCH410にマッピングする前に、24ビットのDLFPを複製して、48ビットブロックを形成してもよい。この48ビットブロックは、最小フォワード誤り訂正(FEC)ブロックサイズである。
【0044】
それぞれのセグメント409中のFCH410に続いて、DL−MAP414およびUL−MAP416が、それぞれ、DLおよびULサブフレーム402および404に対するサブチャネル割り振りおよび他の制御情報を指定してもよい。OFDMAでは、複数のユーザが、フレーム400内のデータ領域に割り振られてもよく、これらの割り振りは、DLおよびUL-MAP414、416において指定されてもよい。MAPメッセージは、それぞれのユーザに対するバーストプロファイルを含んでいてもよく、このバーストプロファイルは、特定のリンクにおいて使用される変調およびコーディングを規定している。MAPメッセージは、そのセグメント409に対するすべてのユーザに届く必要がある重要な情報を含んでいることから、DLおよびUL−MAP414、416は、レート1/2コーディングおよび反復コーディングによるBPSKまたはQPSKのような、かなり信頼性のあるリンクを通して送られることが多いかもしれない。
【0045】
OFDMAフレーム400のDLサブフレーム402は、通信されているダウンリンクデータを含むさまざまなビット長のDLバーストを含んでいてもよい。したがって、DL−MAP414は、ダウンリンクゾーンに含まれているバーストの位置や、ダウンリンクバーストの数とともに、これらのオフセットおよび長さを、時間(すなわち、シンボル)および周波数(すなわち、サブチャネル)方向で記述していてもよい。要するに、プリアンブル408、FCH410、およびDL−MAP414は、受信機304が受信信号を正確に復調することを可能にする情報を伝えてもよい。
【0046】
同様に、ULサブフレーム404は、通信されているアップリンクからなる、さまざまなビット長のULバーストを含んでいてもよい。したがって、DLサブフレーム402における最初のDLバーストとして送信されるUL−MAP416は、異なるユーザに対するULバーストの位置についての情報を含んでいてもよい。ULサブフレーム404は、図4に図示したような付加的な制御情報を含んでいてもよく、付加的な制御情報には、例えば、ネットワークエントリ中の閉ループの、時間、周波数、および電力の調整を実行し、そして周期的にその後、帯域幅要求も実行するための、移動局に対して割り振られたULレンジングサブチャネル422等といったものがある。ULサブフレーム404はまた、DLハイブリッド自動反復要求肯定応答(HARQ ACK)をフィードバックするための、移動局(MS)に対して割り振られた(示していない)UL ACK、および/または、チャネル品質インジケータチャネル(CQICH)に関するチャネル状態情報をフィードバックするためのMSに対して割り振られた(示してない)UL CQICHを含んでいてもよい。
【0047】
OFDMAでは、DLおよびUL送信に対して、異なる「モード」を使用してもよい。あるモードが使用される、時間ドメインにおけるエリアを、一般的に、ゾーンと呼ぶ。1つのタイプのゾーンを、DL−PUSC(サブチャネルのダウンリンク部分的使用)ゾーン424と呼び、このゾーンは、DL−PUSCに対して利用可能なすべてのサブチャネルを使用しなくてもよい(すなわち、DL−PUSCゾーン424は、特定のサブチャネルだけに使用してもよい)。DL-PUSCゾーン424は、トータル6個のサブチャネルグループに分割してもよく、この6個のサブチャネルグループは、3つまでのセグメント409に割り当てることができる。したがって、セグメント409は、1ないし6個のサブチャネルグループを含んでいてもよい(例えば、図4に図示したように、セグメント0は2つのサブチャネルグループ0および1を含んでいてもよく、セグメント1は2つのサブチャネルグループ2および3を含んでいてもよく、セグメント2は2つのサブチャネルグループ4および5を含んでいてもよい)。別のタイプのゾーンを、DL-FUSC(サブチャネルのダウンリンクの完全使用)ゾーン426と呼ぶ。DL−PUSCとは異なり、DL−FUSCは、セグメントをまったく使用しないが、全部の周波数範囲にわたって、すべてのバーストを分配できる。
【0048】
図5は、DLサブフレーム402内の異なるOFDM/OFDMAゾーンの信号電力が変化することを図示している。例えば、図示したように、第1のゾーン(ZONE1)は、第1のDL−PUSCゾーン4241であってもよく、第2のゾーン(ZONE2)よりも高い信号電力を持っていてもよく、この第2のゾーン(ZONE2)は第2のDL−PUSCゾーン4242であってもよい。別の例として、第3のゾーン(ZONE3)は、DL−FUSCゾーン426であってもよく、示したように、ZONE2よりも高い信号電力を持っていてもよい。
【0049】
自動利得制御(AGC)のための例示的な方法
図6Aは、受信機304’のRFフロントエンド328’の1つの例として、ゼロ中間周波数(ZIF)アーキテクチャのブロック図600を図示している。ブロック図600では、アンテナ330’は、低ノイズ増幅器(LNA)602に結合されていてもよい。増幅した信号に対してかなりのノイズまたはスプリアスの信号成分を生じさせずに、高度の信号利得(例えば、0、20、40、または60dB)を提供するために、LNA602を使用してもよい。プログラマブル利得を有することによって、LNA602は、例えば、自動利得制御(AGC)のための、20dBの分解能を持つ粗利得調整を提供してもよい。
【0050】
予め定められた周波数(fc)で動作している局部発振器周波数と、LNA602の出力とを混合させるために、LNA602はミキサ604に結合されていてもよい。図6Aでは示していないが、増幅信号は、ミキサ604において同位相(I)および直角位相(Q)信号に分けられてもよいこと、そして後続する信号処理をIおよびQ信号の双方に適用してもよいことを、当業者は認識するだろう。簡略化のために、図600は、ミキサ604の後に続く、信号処理パスのうちの1つだけを図示している。
【0051】
LNA602の粗調整と比較して微利得調整を提供するために、混合信号をプログラマブル利得増幅器(PGA)606によって増幅させてもよい。例えば、PGA606は、1dBの分解能を持つ微利得調整を提供してもよい。増幅信号の帯域外高周波数成分がデジタルサンプリングによってパスバンドにエイリアスされる前に、増幅信号の帯域外高周波数成分を除去するために、PGA606はエイリアス除去フィルタ(AAF)608に結合されていてもよい。結果として得られる信号が、アナログデジタル変換器(ADC)612によって、デジタル信号処理のためのデジタルドメインに変換される前に、DCオフセットを除去するために、AAF608は加算器610に結合されていてもよい。ADC612は、16ビットのような高分解能を有していてもよい。
【0052】
帯域外周波数からの成分を除去するために、ADC612はデジタルフィルタ(DF)614に結合されていてもよい。DF614のデジタル出力の平均電力(AP)を、APブロック616によって推定して、処理のために、自動利得制御(AGC)/デジタル自動利得制御(DAGC)ブロック618に送ってもよい。AGC/DAGCブロック618は、デジタル制御信号をLNA602および/またはPGA606に送り、APブロック616からの推定された信号電力に基づいて、これらのステージの可変利得を調整してもよい。さらに、AGC/DAGCブロック618は、デジタルアナログ変換器(DAC)620によってアナログDCオフセットに変換されることになる、デジタルDCオフセットを送ってもよい。DAC620の出力は、加算器610によって、AAF608の出力と加算される。
【0053】
DC推定器622およびバッファ624も、DF614の出力に結合されている。DC推定器622は、DF614による信号出力における何らかの残余DCオフセットを推定するために使用され、加算器626によって、残余DCオフセットが、バッファリングされた信号から減算されるように、バッファ624がこの信号を保持してもよい。乗算器628を使用して、加算器626の出力を、AGC/DAGCブロック618からの制御信号と乗算させることによって、デジタルドメインにおける自動利得制御を実行するために、APブロック616からの同じ信号電力を、AGC/DAGCブロック618によって使用してもよい。アンテナ330’において受信した信号におけるメッセージを解釈するために、結果として得られる信号をデータ復調器630においてさらに処理してもよい。
【0054】
図6のブロック図600が持つ1つの問題は、デジタルフィルタ614が、潜在的に、帯域幅外干渉信号を、特に高振幅干渉信号を除去した後に、APブロック616により信号電力を推定する点にある。この態様では、LNA602および/またはPGA606のプログラマブル利得が過度に高く設定されることがあり、高干渉物が、増幅器のうちの1つまたは増幅器の双方を振り切らせるかもしれず、ADC612の出力を飽和させるかもしれない。
【0055】
これを解決するための1つの方法は、デジタルフィルタ614の出力よりもむしろADC612の出力で、信号電力を推定することであるかもしれない。しかしながら、図6のブロック図600では、AGC/DAGCブロック618におけるアナログおよびデジタル自動利得制御に対して同じ信号電力推定値を使用していることから、高干渉信号が含まれている信号電力の推定値は、デジタルフィルタ614が帯域外周波数を除去した後の、デジタルドメインにおける自動利得制御に対して正確でないであろう。したがって、必要とされるのは、自動利得制御のための新しいZIFアーキテクチャである。
【0056】
図6Bは、ADC出力を飽和させずにAGCを実行し、そして量子化誤差を減少させるために、独立したDAGCを行うように構成されているRFフロントエンド328’に対するZIFアーキテクチャのブロック図650を図示している。これらの設計目的を達成するために、ZIFアーキテクチャは、信号電力を推定するための、2つの独立したAPブロック652、658を含んでいてもよい。第1のAPブロック652は、出力がデジタルフィルタ614によってフィルタリングされる前にADC612の出力の平均電力を推定してもよく、したがって、電力推定値は、高干渉信号のような、帯域外の信号成分を含んでいるかもしれない。独立したAGCブロック654は、上述したように、第1のAPブロック652からの推定された信号電力に基づいて、LNA602および/またはPGA606の利得をプログラミングするための制御信号とともに、DCオフセットも提供してもよい。この態様では、ADC612を飽和させることを防ぐために、RFフロントエンド328’の最初の数ステージにおいて受信された信号の振幅(すなわち、さらに正確に述べると、電力)に対して、AGCブロック654によって設定される利得を調整してもよい。
【0057】
信号電力に基づいた自動利得制御の場合には、信号電力の推定値は、DCオフセット誤差を含むべきではない。したがって、第2のAPブロック658が、デジタルフィルタ614の出力から、信号電力を推定する前に、DC補償器656が、アクティブ化されたときに、デジタルフィルタ614からの入力信号からDC推定値を除去し、結果として得られる信号を第2のAPブロック658に送ってもよい。DC推定値は、上述したように、DC推定器622によって供給されてもよい。いくつかの実施形態の場合には、DC補償器656は存在しなくてもよい。このようなケースでは、示したようなDC補償器656は、DF614からのその第1の入力からその出力へのショートを持っていると考えられ、DC推定器622からの第2の入力は無視される。
【0058】
デジタルフィルタ614が、ADC612の出力からの帯域外成分を除去した後(そして、いくつかの実施形態については、DC補償器656によるDC補償が生じ)、第2のAPブロック658が、信号の平均電力を推定してもよい。独立したDAGCブロック660は、推定された電力に基づいて、デジタル制御信号または値を出力してもよく、デジタルドメインにおける自動利得制御を実行するために、この制御信号は、乗算器628によって、加算器626の出力と乗算してもよい。この態様では、デジタルドメインにおける信号成分に基づいて、DAGCが正確に実行され、量子化誤差が減少する。
【0059】
図7は、例えば、図6Bのブロック図650にしたがった、自動利得制御のための例示的な動作700のフローチャートである。例えば、702において、受信信号が処理(例えば、増幅、混合、低パスフィルタリング、DC補償等)されてADCに入力された後に、ADC(例えば、ADC612)の出力の信号電力を第1のAPブロック652により推定することによって、動作700は開始する。ADCの出力は、702において信号電力を推定する前に、デジタル的にフィルタリングされない、またはそうでなければ、デジタル的に信号処理されない可能性が最も高い。704において、推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整してもよい。この態様では、ADCを飽和させるリスクを冒さずに、可変利得増幅器(例えば、LNA602および/またはPGA606)の利得を自動的に調整するために、潜在的に高干渉信号を有する信号成分を使用してもよい。
【0060】
706において、例えば、704において設定されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタ(例えば、DF614)の出力の信号電力を、第2のAPブロック658によって推定してもよい。いくつかの実施形態の場合には、デジタルフィルタの入力が、ADCの出力に結合されていてもよい。708において、推定された調整信号の電力に基づいているデジタル利得を、調整してもよい。
【0061】
サイクリックプレフィックスを使用する、高速なAGCのための例示的な方法
図6Bのブロック図650および図7の動作700は、アナログおよびデジタルAGCを維持している間にADCを飽和させる問題を取り扱っているが、AGCに関係する他の問題が存在することがある。例えば、特に、高速で移動しているビークル中にユーザ端末106がある移動体環境では、受信信号の電力が早く変わることがある。AGCのための既存の方法は、以前のOFDM/OFDMAフレームの信号電力を使用して、現在のフレーム信号に対する受信機利得を制御するかもしれない。しかしながら、高速で移動しているユーザ端末によるフェーディングが原因の、受信信号の電力の変化を追跡するには、この方法は、ゆっくりすぎるかもしれず、性能は悪化するかもしれない。したがって、必要とされるのは、AGCの、より高速な方法である。
【0062】
図8は、OFDM/OFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)を使用しての高速なAGCのための、例示的な動作800のフローチャートである。動作800は、例えば、図6Bのブロックの図650とともに動作してもよい。動作800は、802において、現在のOFDM/OFDMAフレームに対するアナログ利得を初期化することによって開始してもよい。例えば、LNA602および/またはPGA606の初期利得は、以前のOFDMA/OFDMAフレームの信号電力に基づいて設定されてもよい。利得は、AGCブロック654からの制御信号を使用することによって設定されてもよい。
【0063】
804では、信号のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、初期利得により増幅された受信信号の信号電力を推定してもよい。受信信号の電力を推定するために、ADC(例えば、ADC612)の出力は、受信信号が信号処理(例えば、初期利得にしたがった増幅、混合、低パスフィルタリング、DC補償等)され、ADCに入力された後、(例えば、第1のAPブロック652のような)APブロックに送られてもよい。これは、図7の702に類似している。806では、推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得(例えば、LNA602および/またはPGA606の利得)を調整してもよい。
【0064】
図9は、OFDM/OFDMAフレームの2つのOFDMA/OFDMAシンボル902を図示しており、ここでは、それぞれのシンボル902のデータ904の後半の一部分をデータ904に対してプレフィックスして、ガード期間(GP)として知られているようなサイクリックプレフィックス(CP)906を形成している。CP906により、受信機304は、より長い時間にわたって、いくつかの異なる遅延パスに沿って伝わる信号を受信して、シンボル内干渉(ISI)による何らの誤差なく、信号を復調することができる。典型的なOFDMシステムは、いくつかのCP長をサポートする:例えば、WiMAXシステムは、4つの異なるCP長;N/4、N/8、N/16、およびN/32をサポートする。ここで、Nは、FFTサイズである。移動局(MS)がシステムプロファイルを参照することによってCP長を容易に決定することができるように、特定のシステムプロファイルに対して、CP長は予め定められていてもよい。CP長が予め定められていないいくつかのシステムでは、CP長は、捕捉処理中に、MSによって推定されてもよい。
【0065】
OFDM/OFDMAフレームに基づいている信号が受信されたとき、例えば、804において、CP906の第1の部分908の間に、平均電力を推定してもよい。例えば、806において、CP906の第2の部分910の間に、アナログ利得を調整してもよい。この態様では、データ904が読み取られる時間までに、CP906に基づいて、アナログ利得を、適切なレベルに自動的に調整していてもよいし、それぞれのシンボル902のデータ904を、適切な利得により解釈してもよい。
【0066】
図8に戻って参照すると、808では、そのシンボル内のCP906またはデータ904にしたがって、現在のゾーンにおける後続するOFDM/OFDMAシンボルの信号電力を推定してもよい。806からの、調整されたアナログ利得によって、後続するシンボルに対する受信信号を増幅させる可能性が最も高いかもしれない。調整された信号電力を推定するために、第2のAPブロック658を使用してもよい。810では、808からの、推定された調整信号の電力に基づいてデジタル利得を調整してもよい。例えば、第2のAPブロック658からの推定された調整信号の電力に基づいている、DAGCブロック660の出力を、乗算器628を使用して乗算することによって、デジタル利得を調整してもよい。
【0067】
この態様では、RFフロントエンド328’は、OFDM/PFDMAシンボルのサイクリックプレフィックスに基づいて、受信機304に対する高速自動利得制御を実行してもよい。ブロック804に対するアナログ利得を初期化するというよりもむしろ、以前のアナログ利得に基づいて、ブロック804ないし810を反復して、AGCおよび/またはDAGCを更新してもよい。いくつかの実施形態の場合には、AGCおよび/またはDAGCは、CPごとに更新してもよいが、他の実施形態では、アナログ利得および/またはデジタル利得は、2CPごとに、3CPごとに、4CPごと等に更新してもよい。更新間隔は、ユーザ端末106のスピードに依存していてもよい:より高速に移動しているユーザ端末は、固定ユーザ端末または比較的にゆっくり移動している端末よりも、より短い更新間隔を示唆するかもしれない。いくつかの実施形態の場合には、AGCおよびDAGCは、同じCP間隔で更新する必要はない。
【0068】
いくつかの実施形態の場合には、808および/または810において調整決定が実行される前に、それぞれ、804および/または808において、複数のCPを評価してもよい。例えば、OFDM/PFDMAシンボルの単一のCPに対する信号電力を推定するよりもむしろ、複数のCPの推定された信号電力を平均化してもよい。複数のCPに基づいて平均化された信号電力のケースでは、移動平均を実行してもよい。他の実施形態の場合には、複数のCPの推定された信号電力上で、メディアンフィルタリングを実行してもよい。このメディアンフィルタリングは、メディアンサンプルとは離れた、予め定められた統計的な差異である値を切り捨てるものである。高速なAGCのための複数のCPに基づいて信号電力の正確な推定値を決定するために、他のさまざまなタイプの統計的アルゴリズムを使用してもよい。
【0069】
どのようなAGC更新間隔が選択されようと、DLサブフレーム402内の異なるOFDM/OFDMAゾーンは、移動体ユーザ端末の速度とは関係なく、図5に図示したように信号電力が変化するかもしれない。したがって、アナログおよびデジタル利得を更新するために、DLサブフレーム402内のそれぞれの異なるゾーン(例えば、それぞれDL−PUSCゾーン424またはDL−FUSCゾーン426)の開始時に、CPに基づいた高速なAGCが行われる可能性が最も高いかもしれない。
【0070】
図8に戻って参照すると、812におけるフレーム中の異なるゾーンごとに、814では、そのゾーンに対するCPに基づいて、一般的には、ゾーンの最初のCPに基づいて、ゾーンに対する受信信号の信号電力を推定してもよい。804における電力推定と同様な方法で、この信号電力を推定してもよい。816では、814からの推定された受信信号の電力に基づいて、ゾーンに対するアナログ利得(例えば、LNA602および/またはPGA606の利得)を調整してもよく、これは、806における調整に類似している。
【0071】
818では、そのシンボル内のCP906またはデータ904にしたがって、現在のゾーンにおける後続するOFDM/OFDMAシンボルの信号電力を推定してもよい。816からの調整されたアナログ利得によって、後続するシンボルに対する受信信号が増幅される可能性が最も高いかもしれない。この信号の電力は、808における電力推定と類似した方法で推定してもよい。820では、818からの推定された調整信号の電力に基づいてデジタル利得を調整してもよく、これは、810におけるデジタル利得調整に類似している。例えば、第2のAPブロック658からの推定された調整信号の電力に基づいて、DAGCブロック660の出力を、乗算器628を使用して乗算することによって、デジタル利得を調整してもよい。
【0072】
この態様では、RFフロントエンド328’は、OFDM/OFDMAシンボルのサイクリックプレフィックスに基づいて、OFDM/OFDMAフレームのゾーンごとに高速自動利得制御を実行してもよい。ブロック814ないし820を反復して、現在のゾーン内でAGCおよび/またはDAGCを更新してもよい。上述したように、AGCおよび/またはDAGCは、現在のゾーン内のCPに基づいてさまざまな間隔で更新してもよい。
【0073】
DC較正のための例示的な方法
上述したように、受信機304のRFフロントエンド328’におけるADCの飽和を生じさせることがあるのは高干渉信号のみではなく、DC信号もまた、図6Aおよび図6BのADC612のようなADCを飽和させることに関与することがある。したがって、ADCを飽和させることを防ぐために、DCオフセットを較正してもよいが、従来的には、DC較正は、ユーザ端末106に対する初期ステージ中に実行されている。しかしながら、移動しているユーザ端末に対する温度変化またはドップラー効果により、DCオフセットはシフトするので、より頻繁に、もしかすると基地局104とユーザ端末106との間の通信交換中に、DC較正を実行する必要があるかもしれない。一般的に、受信機304は、DC較正中に動作することができないので、通信リンクを一時的に停止させ、場合によってはVoIP(インターネットプロトコルによる音声)および(ビデオオンデマンド)VODのようなリアルタイムサービスを中断させて、DCオフセットを更新する。したがって、必要なのは、通信リンクを中断させないで、または、リンクを失敗させないで、DCオフセットを更新する方法である。
【0074】
図10は、通信リンクを停止させない、DCオフセット較正のための例示的な動作1000のフローチャートである。1002において、ユーザ端末106に対する初期ステージ中にDCオフセットを較正することによって、動作1000は開始してもよい。この初期DCオフセット較正は、当業者によって知られている何らかの適切な態様で実行してもよい。
【0075】
1003における、通常のトラフィック交換に対するOFDM/OFDMAごとに、1004において、DLサブフレーム402より前の受信/送信の移行ギャップ(RTG)407のようなギャップ時間中に、受信機304のRFフロントエンド328’に対するアナログ利得を設定してもよい。例えば、DCオフセットを推定するために、RTG407中に、LNA602および/またはPGA606の利得を何らかの適切な値に設定してもよい。1005において、ギャップ時間信号を、1004からの利得により増幅させながら、DCオフセット(すなわち、残余DC)を推定および更新してもよい。この態様では、データが通信されていないときであるギャップ時間中に、DCオフセットが更新される。したがって、DCオフセット較正のために、通信リンクを中断させる必要はない。さらに、ギャップ時間中にDCオフセットを更新することによって、DLサブフレーム402に基づいている信号が受信されるときに、ADCが飽和される可能性は低い。
【0076】
1006において、ADCを飽和させないで、DLサブフレーム402に基づいている受信信号を増幅させるために、受信機アナログ利得を、1004における値と同じまたは異なる値に設定してもよい。1006では、アナログ利得を設定するための何らかの適切な方法にしたがって、受信機アナログ利得を設定してもよく、これは、図6Bのブロック図650に基づいた動作700、または、CPを使用している高速なAGCのための動作800を含んでいる。DCオフセットが最後に更新された時のギャップ時間と、DLサブフレーム402との間にアナログ利得は変化しているかもしれないことから、1007では、DLサブフレーム402を、1006からの利得により増幅させながら、再び、DCオフセットを推定および更新してもよい。1007からの更新されたDCオフセットを使用して、後続するOFDM/OFDMAシンボルに基づく付加的な信号を処理してもよい。
【0077】
OFDM/OFDMAフレームごとに、DLサブフレーム402より前のRTG407中にDCオフセットを更新することによって、例えば、RFフロントエンドコンポーネントの温度変化および長期間ドリフトがあるにもかかわらず、DCオフセットは較正された状態のままである可能性が最も高いかもしれない。いくつかの実施形態の場合には、フレームごとに反復するというよりむしろ、例えば、2フレームごとに1度、3フレームごとに1度、4フレームごとに1度等のような、何らかの適切なフレーム間隔で、ブロック1004ないし1005を反復してもよい。また、いくつかの実施形態に対して、CPに基づいた高速なAGCについて上述したように、アナログ利得および対応DCオフセットは、そのCPにしたがってシンボルごとに更新してもよいが、他の実施形態では、アナログ利得および対応DCオフセット利得は、2CPごとに、3CPごとに、4CP等ごとに更新してもよい。
【0078】
どのようなアナログ利得/DCオフセット更新間隔が選択されても、DLサブフレーム402内の異なるOFDM/OFDMAゾーンは、移動体ユーザ端末の速度とは無関係に、図5に図示したように信号電力が変化することがある。したがって、場合によって調整されるアナログ利得にしたがってDCオフセットを更新するために、DLサブフレーム402内のそれぞれの異なるゾーン(例えば、それぞれDL−PUSCゾーン424またはDL−FUSCゾーン426)の開始時に、DCオフセット較正が行われる可能性が最も高いかもしれない。
【0079】
図10に戻って参照すると、1008におけるフレーム中の異なったゾーンごとに、ADCを飽和させないでゾーンに対する受信信号を増幅させるために、1010において、受信機アナログ利得を、1006における値と同じ値または異なる値に設定してもよい。これは、1006における調整に類似している。アナログ利得は、DLサブフレーム402の始めと、または、任意のDLゾーンと、別の後続するDLゾーンとの間で変わることがあるので、1012において、再度、DLゾーンの受信信号を、1010からの利得により増幅させながらDCオフセットを推定および更新してもよい。1012からの更新されたDCオフセットは、ゾーンにおける後続するOFDM/OFDMAシンボルに基づいている、DLゾーンの付加的な信号を処理するために使用してもよい。言い換えると、アナログ利得が修正されるごとに、DCオフセットを推定および更新してもよい。
【0080】
この態様では、RFフロントエンド328’における増幅器の利得に関係なく、DCオフセットが原因のADC飽和をさせないで、DCオフセットに作用する影響(例えば、温度変化、高速に移動している移動局のドップラー効果による変化、RFフロントエンドコンポーネントの長期間ドリフト)にかかわらず、DCオフセットは較正されたままである可能性が最も高いかもしれない。さらに、図10の動作1000は、DCオフセット較正のために通信リンクを中断させることを防ぐ。これにより、混乱なく、または、無効なデータにつながる、ADCの飽和のリスクを冒さないで、VoIPおよびVODのようなリアルタイムサービスを動作させることが可能になる。
【0081】
AGCおよびDC較正の例示的な組み合わせ
本開示のいくつかの実施形態がどのように互いに動作するかを理解するために、図11A〜Gは、例えば、図8のCPに基づいた高速なAGCと、図10のDCオフセット較正とを使用している、図6Bのブロック図650におけるさまざまなステージでの時間における、DCオフセットおよび信号電力レベルを図示している。
【0082】
図11Aは、例えば、受信機304のアンテナ330’によって受信されたような、例示的な信号電力1100を図示している。信号電力1100は、OFDM/OFDMAフレームに基づいているので、図示したように、信号電力1100は、実質的に電力がない、(RTG407中の)最初のガードインターバルを有し、そしてDLサブフレーム402からの十分な電力を持つシンボルが続く。DLサブフレーム402は、上述したようにプリアンブル408で始まる。おそらくは、サービング基地局からさらに離れるようにアンテナ330’が移動していることが原因で、信号電力1100は、図示したように、時間とともにフェーディングしており、これにより、図11A中の最後に図示したOFDMシンボル1101は、図示した4つのシンボルの最小の信号電力を有している。信号電力1100は、何らかの干渉を含んでいるかもしれない。
【0083】
図11Bは、アンテナ330’によって受信された信号電力1100が増幅、混合、フィルタリング、そうでなければ処理された後の、ADC612の出力における、例示的な信号電力1102を図示している。ギャップ時間中、ブロック802または1004にしたがって、アナログ利得を初期化してもよい。いったん、利得が初期化されると、これにより、信号電力1102における残余DCオフセット1103を生成させるかもしれず、この残余DCオフセット1103は較正されて除去されなければならない。例えば、ブロック1005にしたがって、ギャップ時間中に、残余DCオフセット1103を推定してもよい。
【0084】
いったん、最初のCPが受信されると、ブロック804にしたがって、信号電力1102における最初のCPの平均の信号電力を推定してもよく、例えば、ブロック806または1006にしたがって、アナログ利得を調整してもよい。したがって、信号電力1102が初期利得を有したとはいえ、最初のCPの受信中に利得は増加し、これにより、信号電力1102は、信号電力1100よりも相当高くなる。2つの独立したAPブロック652、658を有するブロック図650に基づいて、上述した本開示の実施形態にしたがって、信号電力1102に対する高干渉信号の存在の下で、ADC612を飽和させずに、信号電力1100を適切に増幅させてもよい。
【0085】
最後に図示したOFDMシンボル1101が新しいゾーンの最初のシンボルである場合、新しいゾーンの最初のCPの平均信号電力は、信号電力1102について示したように、例えば、ブロック814にしたがって推定してもよい。新しいゾーンに対するアナログ利得は、例えば、ブロック816または1010にしたがって調整してもよい。新しいゾーンに対するアナログ利得を調整することによって、最後に図示したOFDMシンボル1101に対する信号電力1102は、フェーディングした受信信号電力1100にもかかわらず、ADCの出力における信号電力1102に対する、プリアンブル408を含む最初のOFDMシンボルと類似した信号電力に増幅されるかもしれない。
【0086】
図11Cは、干渉が取り除かれた後の、デジタルフィルタ614の出力における、例示的な信号電力1104を図示している。干渉の除去により、信号電力1104は、ADC612の出力における信号電力1102よりも、相当低いかもしれない。例えば、ブロック1007にしたがって、OFDM/OFDMAフレームの最初の部分(例えば、最初のシンボルのようなプリアンブル408中)の間に、場合によっては、図11Cに図示したように後続するシンボルにおいて再度、DC推定器622によって、DCオフセットを推定してもよい。また、例えば、図示したように、ブロック1012にしたがって、異なるDLゾーンの最初のシンボル(すなわち、最後に図示したシンボル1101)中に、推定器622によってDCオフセットを推定してもよい。
【0087】
図11Dは、DC補償器656の出力における、例示的な信号電力1106を図示している。例えば、ブロック808にしたがって、信号電力を推定するために使用されたCPと同じシンボルのデータ部分中に、また一方ではブロック808または818にしたがって、後続するシンボルのデータ部分中に再度、DC補償がアクティブ化されているかもしれないことを除いて、信号電力1106は、信号電力1104に類似している。この態様では、信号電力を正確に推定するために、そしてデジタル利得を適切に設定するために、(例えば、ブロック1007または1010にしたがって測定されたような)DC推定器622からのDCオフセットを、信号電力1104から除去してもよい。信号電力1106中のDCオフセット移行1107に留意されたい。
【0088】
図11Eは、バッファ624の出力における、例示的な信号電力1108を図示しており、デジタルフィルタ614の出力における、信号電力1104の遅延バージョンを表現している。信号電力1108の利得およびオフセットは、おそらく、信号電力1104と同じである。
【0089】
図11Fは、加算器626の出力における、例示的な信号電力1110を図示しており、この加算器626の出力は、例えば、ブロック1007または1010にしたがって、デジタルフィルタ614の出力における信号電力1104上で、DC推定器622によって得られたDC推定値にしたがった、バッファ624の出力における信号電力1108のDC調整されたバージョンを表している。信号電力1110は、DC推定値が正確に実行された場合の、残余DCオフセット1103の所望の除去を図示している。
【0090】
図11Gは、ブロック810にしたがって、そして、ブロック810または820にしたがって再度、信号電力1106の推定値に基づいたデジタル自動利得制御が適用された後の、乗算器628の出力における例示的な信号電力1112を図示している。信号電力1106に対して、第2のAPブロック658によってなされる信号電力の推定間のシンボル間隔中にOFDM/OFDMAシンボルに適用されるデジタル利得を除いて、乗算器628の出力における信号電力1112は、残余DCオフセット1103が除去されている、加算器626の出力における信号電力1110に類似している。DCオフセットおよび干渉が除去され、ADC飽和が原因の信号劣化がなく、増加した信号対干渉プラス雑音比(SINR)に対してフェーディングの影響が軽減された、信号電力1112は、おそらく、データ復調器630によるさらなる処理に対する準備ができている。
【0091】
上述した動作は、多数のミーンズプラスファンクションブロックに対応している、さまざまなハードウェアおよび/またはソフトウェアコンポーネントおよび/またはモジュールによって実行してもよい。例えば、上述した、図7の動作700は、図7Aに図示したミーンズプラスファンクションブロック700Aに対応している、さまざまなハードウェアおよび/またはソフトウェアコンポーネントおよび/またはモジュールによって実行してもよい。言い換えると、図7に図示したブロック702ないし708は、図7Aに図示したミーンズプラスファンクションブロック702Aないし708Aに対応している。
【0092】
ここで使用したような、「決定する」という用語は、幅広いさまざまなアクションを含む。例えば、「決定する」は、計算することや、電算処理することや、処理することや、導出することや、調査することや、ルックアップ(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造においてルックアップ)することや、確認することや、これらに類するものを含んでいてもよい。また、「決定する」は、受信すること(例えば、情報を受信すること)や、アクセスすること(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)や、これらに類するものを含んでいてもよい。また、「決定する」は、解決することや、選択することや、選ぶことや、確立することや、これらに類するものを含んでいてもよい。
【0093】
情報および信号は、さまざまな異なる技術や技能のうちの任意のものを用いて表されてよい。例えば、上述の説明全体を通して参照される、データや、命令や、コマンドや、情報や、信号や、これらに類するものは、電圧、電流、電磁波、磁界、または磁粒、光学フィールドまたは光粒子、あるいはこれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
【0094】
ここでの開示に関連して記述した、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、デジタルシグナルプロセッサ(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信号(FPGA)または他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、あるいは、ここで記述した機能を実行するように設計されているこれらの任意の組み合わせで実現しても、あるいは、実行してもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替実施形態では、プロセッサは、何らかの商業的に利用可能なプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態機械であってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせとして、例えば、DSPとマイクロプロセッサの組み合わせとして、複数のマイクロプロセッサとして、DSPコアに関連した1つ以上のマイクロプロセッサとして、あるいは、このような他の何らかの構成として実現してもよい。
【0095】
本開示に関連して記述した方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールで、あるいは、2つのものを組み合わせたもので直接的に具現化してもよい。ソフトウェアモジュールは、技術的に知られている何らかの形態の記憶媒体で存在していてもよい。使用されてもよい記憶媒体のいくつかの例は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、フラッシュメモリ、EEPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバルディスク、CD−ROM等を含んでいる。ソフトウェアモジュールは、単一の命令、または、多くの命令を備えていてもよく、いくつかの異なるコードセグメント上で、異なるプログラムの間で、および、複数の記憶媒体を介して、分配してもよい。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合していてもよい。代替実施形態では、記憶媒体はプロセッサと一体化してもよい。
【0096】
ここで開示した方法は、記述した方法を実現するための1つ以上のステップまたはアクションを含む。方法ステップおよび/またはアクションは、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく互いに置換可能であってもよい。言い換えると、ステップまたはアクションの特定の順序が指定されていない限り、特許請求の範囲から逸脱しないで、特定のステップおよび/またはアクションの順序および/または使用を改良してもよい。
【0097】
記述した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実現してもよい。ソフトウェアで実現された場合、関数は、コンピュータ読み取り可能媒体上で1つ以上の命令として記憶してもよい。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスできる任意の利用可能な媒体であってもよい。一例として、このようなコンピュータ読み取り可能媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM、または他の光ディスク記憶デバイス、磁気ディスク記憶デバイス、または他の磁気記憶デバイス、あるいは、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを伝送または記憶するために使用できたり、コンピュータによりアクセスできる他の何らかの媒体を含むことができるが、これらに限定されるものではない。ここで使用したようなディスク(diskおよびdisc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル汎用ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスクを含んでいてもよいが、一般的に、ディスク(disk)は、データを磁気的に再生する一方で、ディスク(disc)はデータをレーザーによって光学的に再生する。
【0098】
ソフトウェアまたは命令はまた、送信媒体を通して送信してもよい。例えば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバ、あるいは同軸ケーブルや、光ファイバケーブルや、撚り対や、デジタル加入者線(DSL)、あるいは赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用している他の遠隔ソースから送信された場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、撚り対、DSL、あるいは赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、送信媒体の定義に含まれる。
【0099】
さらに、ここで述べた方法および技術を実行する、モジュールおよび/または他の適切な方法はダウンロードすることができ、あるいは/ならびに、そうでなければ、ユーザ端末および/または基地局により、適用可能に取得することができる。例えば、このようなデバイスは、サーバに結合することができ、ここで述べた方法を実行する手段の転送を容易にする。代わりに、ここで述べたさまざまな方法は、記憶手段(例えば、RAM、ROM、コンパクトディスク(CD)やフロッピーディスクなどのような物理的な記憶媒体)を通して提供でき、それにより、ユーザ端末および/または基地局は、記憶手段をデバイスに結合または提供すると、さまざまな方法を取得することができる。さらに、ここで述べた方法および技術をデバイスに提供する他の任意の適した技術を利用することができる。
【0100】
特許請求の範囲は上記で図示した厳密な構成およびコンポーネントに限定されるものではないことを理解すべきである。上述した方法および装置の、配置、動作および詳細において、特許請求の範囲から逸脱することなく、さまざまな改良、変更、バリエーションを行うことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤレス通信システムにおける自動利得制御(AGC)のための方法において、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、受信信号の電力を推定することと、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整することと、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定することと、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整することとを含み、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力される方法。
【請求項2】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記受信信号の電力を推定することは、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することを含む請求項2記載の方法。
【請求項4】
前記調整された信号の電力を推定することは、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定することを含む請求項3記載の方法。
【請求項5】
前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化することをさらに含む請求項1記載の方法。
【請求項6】
ワイヤレス通信のための受信機において、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、受信信号の電力を推定するように構成されている第1の推定論理と、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整するように構成されている第1の調整論理と、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定するように構成されている第2の推定論理と、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整するように構成されている第2の調整論理とを具備し、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力される受信機。
【請求項7】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項6記載の受信機。
【請求項8】
前記第1の推定論理は、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている請求項7記載の受信機。
【請求項9】
前記第2の推定論理は、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定するように構成されている請求項8記載の受信機。
【請求項10】
前記第1の推定論理が前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化するように構成されている初期化論理をさらに具備する請求項6記載の受信機。
【請求項11】
ワイヤレス通信システムにおける自動利得制御(AGC)のための装置において、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、受信信号の電力を推定する手段と、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整する手段と、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定する手段と、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整する手段とを具備し、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力される装置。
【請求項12】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項11記載の装置。
【請求項13】
前記受信信号の電力を推定する手段は、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定する手段を備える請求項12記載の装置。
【請求項14】
前記調整された信号の電力を推定する手段は、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定する手段を備える請求項13記載の装置。
【請求項15】
前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化する手段をさらに具備する請求項11記載の装置。
【請求項16】
移動体デバイスにおいて、
信号を受信する受信機フロントエンドと、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、前記受信信号の電力を推定するように構成されている第1の推定論理と、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整するように構成されている第1の調整論理と、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定するように構成されている第2の推定論理と、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整するように構成されている第2の調整論理とを具備し、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力される移動体デバイス。
【請求項17】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項16記載の移動体デバイス。
【請求項18】
前記第1の推定論理は、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている請求項17記載の移動体デバイス。
【請求項19】
前記第2の推定論理は、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定するように構成されている請求項18記載の移動体デバイス。
【請求項20】
前記第1の推定論理が前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化するように構成されている初期化論理をさらに具備する請求項16記載の移動体デバイス。
【請求項21】
ワイヤレス通信システムにおける自動利得制御(AGC)のためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体において、前記プログラムは、プロセッサによって実行されるときに、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、受信信号の電力を推定することと、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整することと、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定することと、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整することとを含む動作を実行し、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力されるコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項22】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項21記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項23】
前記受信信号の電力を推定することは、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することを含む請求項22記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項24】
前記調整された信号の電力を推定することは、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定することを含む請求項23記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項25】
前記動作は、前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化することを含む請求項21記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項26】
ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のための方法において、
受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させることと、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定することと、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用することとを含み、
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている方法。
【請求項27】
前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させることと、
前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定することと、
前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用することとをさらに含む請求項26記載の方法。
【請求項28】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することをさらに含む請求項27記載の方法。
【請求項29】
前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている、前記受信信号の一部分の間に、前記アナログ利得を設定して、前記受信信号の一部分を増幅させることと、
前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定することと、
前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用することをさらに含む請求項26記載の方法。
【請求項30】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することをさらに含む請求項29記載の方法。
【請求項31】
前記アナログ利得を設定することは、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定することを含む請求項26記載の方法。
【請求項32】
前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正することをさらに含む請求項26記載の方法。
【請求項33】
ワイヤレス通信のための受信機において、
前記受信機によって受信された信号に対するアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させるように構成されている利得設定論理と、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定するように構成されているオフセット推定論理と、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用するように構成されている調整論理とを具備し、
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている受信機。
【請求項34】
前記利得設定論理は、前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させるように構成され、前記オフセット推定論理は、前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定するように構成され、前記調整論理は、前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用するように構成されている請求項33記載の受信機。
【請求項35】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている電力推定論理をさらに具備する請求項34記載の受信機。
【請求項36】
前記利得設定論理は、前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させるように構成され、前記推定論理は、前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定するように構成され、前記調整論理は、前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用するように構成されている請求項33記載の受信機。
【請求項37】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている電力推定論理をさらに具備する請求項36記載の受信機。
【請求項38】
前記利得設定論理は、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定するように構成されている請求項33記載の受信機。
【請求項39】
前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正するように構成されている較正論理をさらに具備する請求項33記載の受信機。
【請求項40】
ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のための装置において、
受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させる手段と、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定する手段と、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用する手段とを具備し、
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている装置。
【請求項41】
前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させる手段と、
前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定する手段と、
前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用する手段とをさらに具備する請求項40記載の装置。
【請求項42】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定する手段をさらに具備する請求項41記載の装置。
【請求項43】
前記アナログ利得を設定して、前記受信信号の一部分を増幅させる手段と、
前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定する手段と、
前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用する手段とをさらに具備し、
前記一部分は、前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている請求項40記載の装置。
【請求項44】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定する手段をさらに具備する請求項43記載の装置。
【請求項45】
前記アナログ利得を設定する手段は、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定する請求項40記載の装置。
【請求項46】
前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正する手段をさらに具備する請求項40記載の装置。
【請求項47】
移動体デバイスにおいて、
直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている信号を受信する受信機フロントエンドと、
前記受信信号に対するアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させるように構成されている利得設定論理と、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定するように構成されている推定論理と、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用するように構成されている調整論理とを具備する移動体デバイス。
【請求項48】
前記利得設定論理は、前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させるように構成され、前記オフセット推定論理は、前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定するように構成され、前記調整論理は、前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用するように構成されている請求項47記載の移動体デバイス。
【請求項49】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている電力推定論理をさらに具備する請求項48記載の移動体デバイス。
【請求項50】
前記利得設定論理は、前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させるように構成され、前記推定論理は、前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定するように構成され、前記調整論理は、前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用するように構成されている請求項47記載の移動体デバイス。
【請求項51】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている電力推定論理をさらに具備する請求項50記載の移動体デバイス。
【請求項52】
前記利得設定論理は、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定するように構成されている請求項47記載の移動体デバイス。
【請求項53】
前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正するように構成されている較正論理をさらに具備する請求項47記載の移動体デバイス。
【請求項54】
ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体において、前記プログラムは、プロセッサによって実行されるときに、
受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させることと、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定することと、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用することとを含む動作を実行し、
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいているコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項55】
前記動作は、
前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させることと、
前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定することと、
前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用することとを含む請求項54記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項56】
前記動作は、
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することとを含む請求項55記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項57】
前記動作は、
前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている、前記受信信号の一部分の間に、前記アナログ利得を設定して、前記受信信号の一部分を増幅させることと、
前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定することと、
前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用することとを含む請求項54記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項58】
前記動作は、
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することをさらに含む請求項57記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項59】
前記アナログ利得を設定することは、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定することを含む請求項54記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項60】
前記動作は、前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正することを含む請求項54記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項1】
ワイヤレス通信システムにおける自動利得制御(AGC)のための方法において、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、受信信号の電力を推定することと、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整することと、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定することと、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整することとを含み、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力される方法。
【請求項2】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記受信信号の電力を推定することは、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することを含む請求項2記載の方法。
【請求項4】
前記調整された信号の電力を推定することは、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定することを含む請求項3記載の方法。
【請求項5】
前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化することをさらに含む請求項1記載の方法。
【請求項6】
ワイヤレス通信のための受信機において、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、受信信号の電力を推定するように構成されている第1の推定論理と、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整するように構成されている第1の調整論理と、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定するように構成されている第2の推定論理と、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整するように構成されている第2の調整論理とを具備し、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力される受信機。
【請求項7】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項6記載の受信機。
【請求項8】
前記第1の推定論理は、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている請求項7記載の受信機。
【請求項9】
前記第2の推定論理は、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定するように構成されている請求項8記載の受信機。
【請求項10】
前記第1の推定論理が前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化するように構成されている初期化論理をさらに具備する請求項6記載の受信機。
【請求項11】
ワイヤレス通信システムにおける自動利得制御(AGC)のための装置において、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、受信信号の電力を推定する手段と、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整する手段と、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定する手段と、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整する手段とを具備し、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力される装置。
【請求項12】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項11記載の装置。
【請求項13】
前記受信信号の電力を推定する手段は、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定する手段を備える請求項12記載の装置。
【請求項14】
前記調整された信号の電力を推定する手段は、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定する手段を備える請求項13記載の装置。
【請求項15】
前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化する手段をさらに具備する請求項11記載の装置。
【請求項16】
移動体デバイスにおいて、
信号を受信する受信機フロントエンドと、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、前記受信信号の電力を推定するように構成されている第1の推定論理と、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整するように構成されている第1の調整論理と、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定するように構成されている第2の推定論理と、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整するように構成されている第2の調整論理とを具備し、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力される移動体デバイス。
【請求項17】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項16記載の移動体デバイス。
【請求項18】
前記第1の推定論理は、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている請求項17記載の移動体デバイス。
【請求項19】
前記第2の推定論理は、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定するように構成されている請求項18記載の移動体デバイス。
【請求項20】
前記第1の推定論理が前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化するように構成されている初期化論理をさらに具備する請求項16記載の移動体デバイス。
【請求項21】
ワイヤレス通信システムにおける自動利得制御(AGC)のためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体において、前記プログラムは、プロセッサによって実行されるときに、
アナログデジタル変換器(ADC)の出力から、受信信号の電力を推定することと、
前記推定された受信信号の電力に基づいて、アナログ利得を調整することと、
前記調整されたアナログ利得を使用しながら、デジタルフィルタの出力から、調整された信号の電力を推定することと、
前記推定された調整信号の電力に基づいて、デジタル利得を調整することとを含む動作を実行し、
前記ADCの出力は、前記デジタルフィルタに入力されるコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項22】
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている請求項21記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項23】
前記受信信号の電力を推定することは、前記フレームのOFDMまたはOFDMAシンボルの第1のサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することを含む請求項22記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項24】
前記調整された信号の電力を推定することは、前記OFDMまたはOFDMAシンボルのデータ部分に基づいて、あるいは、後続するOFDMまたはOFDMAシンボルの第2のCPに基づいて、前記調整された信号の電力を推定することを含む請求項23記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項25】
前記動作は、前記受信信号の電力を推定する前に、前記アナログ利得を初期化することを含む請求項21記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項26】
ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のための方法において、
受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させることと、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定することと、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用することとを含み、
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている方法。
【請求項27】
前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させることと、
前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定することと、
前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用することとをさらに含む請求項26記載の方法。
【請求項28】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することをさらに含む請求項27記載の方法。
【請求項29】
前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている、前記受信信号の一部分の間に、前記アナログ利得を設定して、前記受信信号の一部分を増幅させることと、
前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定することと、
前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用することをさらに含む請求項26記載の方法。
【請求項30】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することをさらに含む請求項29記載の方法。
【請求項31】
前記アナログ利得を設定することは、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定することを含む請求項26記載の方法。
【請求項32】
前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正することをさらに含む請求項26記載の方法。
【請求項33】
ワイヤレス通信のための受信機において、
前記受信機によって受信された信号に対するアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させるように構成されている利得設定論理と、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定するように構成されているオフセット推定論理と、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用するように構成されている調整論理とを具備し、
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている受信機。
【請求項34】
前記利得設定論理は、前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させるように構成され、前記オフセット推定論理は、前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定するように構成され、前記調整論理は、前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用するように構成されている請求項33記載の受信機。
【請求項35】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている電力推定論理をさらに具備する請求項34記載の受信機。
【請求項36】
前記利得設定論理は、前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させるように構成され、前記推定論理は、前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定するように構成され、前記調整論理は、前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用するように構成されている請求項33記載の受信機。
【請求項37】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている電力推定論理をさらに具備する請求項36記載の受信機。
【請求項38】
前記利得設定論理は、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定するように構成されている請求項33記載の受信機。
【請求項39】
前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正するように構成されている較正論理をさらに具備する請求項33記載の受信機。
【請求項40】
ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のための装置において、
受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させる手段と、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定する手段と、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用する手段とを具備し、
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている装置。
【請求項41】
前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させる手段と、
前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定する手段と、
前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用する手段とをさらに具備する請求項40記載の装置。
【請求項42】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定する手段をさらに具備する請求項41記載の装置。
【請求項43】
前記アナログ利得を設定して、前記受信信号の一部分を増幅させる手段と、
前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定する手段と、
前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用する手段とをさらに具備し、
前記一部分は、前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている請求項40記載の装置。
【請求項44】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定する手段をさらに具備する請求項43記載の装置。
【請求項45】
前記アナログ利得を設定する手段は、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定する請求項40記載の装置。
【請求項46】
前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正する手段をさらに具備する請求項40記載の装置。
【請求項47】
移動体デバイスにおいて、
直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいている信号を受信する受信機フロントエンドと、
前記受信信号に対するアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させるように構成されている利得設定論理と、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定するように構成されている推定論理と、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用するように構成されている調整論理とを具備する移動体デバイス。
【請求項48】
前記利得設定論理は、前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させるように構成され、前記オフセット推定論理は、前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定するように構成され、前記調整論理は、前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用するように構成されている請求項47記載の移動体デバイス。
【請求項49】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている電力推定論理をさらに具備する請求項48記載の移動体デバイス。
【請求項50】
前記利得設定論理は、前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させるように構成され、前記推定論理は、前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定するように構成され、前記調整論理は、前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用するように構成されている請求項47記載の移動体デバイス。
【請求項51】
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定するように構成されている電力推定論理をさらに具備する請求項50記載の移動体デバイス。
【請求項52】
前記利得設定論理は、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定するように構成されている請求項47記載の移動体デバイス。
【請求項53】
前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正するように構成されている較正論理をさらに具備する請求項47記載の移動体デバイス。
【請求項54】
ワイヤレス通信システムにおけるDC較正のためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能媒体において、前記プログラムは、プロセッサによって実行されるときに、
受信信号のアナログ利得を設定して、増幅された信号を生成させることと、
前記受信信号のギャップ時間中に、前記増幅信号のDCオフセットを推定することと、
前記推定されたDCオフセットを、前記増幅信号に適用することとを含む動作を実行し、
前記受信信号は、直交周波数分割多重化(OFDM)または直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームに基づいているコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項55】
前記動作は、
前記アナログ利得を設定して、前記OFDMまたはOFDMAフレームの(ダウンリンク)DLサブフレームに基づいている、前記受信信号の一部分を増幅させることと、
前記受信信号の前記増幅された一部分のDCオフセットを推定することと、
前記推定されたDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用することとを含む請求項54記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項56】
前記動作は、
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記DLサブフレームのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することとを含む請求項55記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項57】
前記動作は、
前記OFDMまたはOFDMAフレームにおけるゾーンに基づいている、前記受信信号の一部分の間に、前記アナログ利得を設定して、前記受信信号の一部分を増幅させることと、
前記受信信号の前記増幅された一部分のゾーンDCオフセットを推定することと、
前記推定されたゾーンDCオフセットを、前記受信信号の前記増幅された一部分に適用することとを含む請求項54記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項58】
前記動作は、
前記受信信号の前記増幅される一部分に対する前記アナログ利得を設定する前に、前記ゾーンのOFDMまたはOFDMAシンボルのサイクリックプレフィックス(CP)に基づいて、前記受信信号の電力を推定することをさらに含む請求項57記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項59】
前記アナログ利得を設定することは、前記ギャップ時間中に前記アナログ利得を設定することを含む請求項54記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項60】
前記動作は、前記アナログ利得を設定する前の初期化中に、前記DCオフセットを較正することを含む請求項54記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図7A】
【図8】
【図8A】
【図9】
【図10】
【図10A】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図7A】
【図8】
【図8A】
【図9】
【図10】
【図10A】
【図11】
【公開番号】特開2013−93857(P2013−93857A)
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−254981(P2012−254981)
【出願日】平成24年11月21日(2012.11.21)
【分割の表示】特願2011−513712(P2011−513712)の分割
【原出願日】平成21年6月12日(2009.6.12)
【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5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−254981(P2012−254981)
【出願日】平成24年11月21日(2012.11.21)
【分割の表示】特願2011−513712(P2011−513712)の分割
【原出願日】平成21年6月12日(2009.6.12)
【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)】
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