[发明专利]接收机的自动增益控制及其方法

说明书

本发明与自动增益控制有关，并且特别地与用于接收机的自动增益控制和信道的分配有关。

已知有许多包括收发信机的设备，它们与其它兼容的设备通信使用。这样的设备的例子包括象可以是无绳或蜂窝的无线电话，双向无线装置，基站，寻呼机和象调制解调器，数据终端或类似的有线或电缆通信设备。这些设备典型地包括一个用来控制发送和接收路径增益的电路以便接收信号以基本相同的信号电平被输出。

在无线通信系统中提供功率控制特别难，原因是环境本身不停地变化。在移动设备之间或一个移动设备和一个基站之间的距离是容易经常变化的。此外，由于障碍物进入在移动设备和另一个设备之间的发射路径，发射路径也会改变。例如，随着移动设备的移动，建筑物，小山和其它障碍物移入或移出一个蜂窝式无线电话的发射路径。这些障碍物在通信交换期间将负面地影响由基站和移动设备接收的信号的电平。

相应地，象用于移动通信的全球系统(GSM)的系统需要射频(RF)功率控制。这样的功率控制的目的是获得用于合适的无线通信质量所需的最小的功率量。通过限制被通信的信号的电平，由周围移动设备和基站所检测的RF功率谱能量的平均量被降低。这具有降低干扰的效果，原因是对一个RF信道的干扰的电平是来自所有RF源的贡献的总和。

RF功率控制的目的是为此降低在每个信道上出现的信道干扰的量。这增加了链接可靠性和信道的容量。

例如，用于电路交换话音电话的GSM标准规定基站子系统(BSS)RF功率被控的范围从基站的最大值到最大值以下30dB。标准规定了用于移动站的类似的规范，这取决于移动设备的功率输出级别。

然而，对于通用包无线服务(GPRS)，要获得功率控制明显地更难。这由于数据包的可变长度和在基站和移动台之间以GPRS模式的发送的数据包之间的时间周期的变化。

在GSM GPRS的例子中规定的用于从基站到移动台的发送的控制方法要求BTS必须以相同的功率电平发送组成一单个数据块的4个突发脉冲。然而，该标准也允许基于信道质量报告按块对基站收发信机站(BTS)进行控制。

在这个示例性的标准下，对数据块的发送功率控制的程度可以从一个基站收发信机站在一个广播控制信道(BCCH)上发送的输出功率值到在BCCH载波以下的一个30dB电平。此外，需要一个GPRS移动台来接收在不止一个时隙上的下行链路数据块。例如，2个各组成一个数据块的4突发脉冲的间隔的幅度会有不同。

这些因素合并起来，使得在移动台中要实现一个有效的AGC功能很困难。有一个建议是在一个发送中提供指示相对于BCCH载波的RF功率电平要衰减的量，下一个基站收发机站的数据块就以此来发送。

然而，与接收这种类型的信息相关联的还有问题。例如，难以获得自动增益控制(AGC)的起始捕获。还有问题是在没有可解码的信号(例如分布在整个下行链路传输过程的间歇解码错误)时如何设置AGC电平。另外当企图对在不止一个时隙中的数据进行解码时也会出现另外的问题。然而，最大的问题是分配动态时隙配置用于移动发送，其中为了接收它将在哪个上行链路时隙上发送的分配，需要移动台来监控所有时隙，尽管其中一些时隙是分配给其它移动台。

相应地，在一个动态系统的接收机中需要一种提供自动增益控制的改进的方法。

图1是以方框图形式示意一个通信系统的电路图。

图2是以方框图形式示意一个发射机和处理器的电路图。

图3是以方框图形式示意一个接收机和处理器的电路图。

图4是示意一个移动无线电话系统的图形。

图5是代表GPRS数据的图形。

图6是代表一个数据转发序列的图形。

图7是代表多个移动数据帧分配的图形。

图8是示意移动接收幅度为一个距离的函数。

图9示意数据包。

图10代表相对于一个BCCH载波的PDCH载波。

图11代表用于基站的一个分区的信道分配。

一个接收机的自动增益控制包括一个具有一个控制输入并响应自动控制信号，用于调整接收机的输出电平的可变增益接收机。一个控制器被连到可变增益接收机。控制器监控被接收的信号质量和被接收的信号的功率电平。控制器根据信号质量和载波功率电平来控制可变增益接收机的增益。控制器根据接收的信号功率电平和接收的信号质量选择性地控制增益。增益控制确保接收机的放大器工作在线性部分。随后接收机为要传送给远程接收机的数据块产生一个合适的可解码的信号。