[发明专利]使用导频信号的接收器增益控制

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年8月12日提交的名称为“RECEIVER GAINCONTROL USING A PILOT SIGNAL”的美国专利申请No.11/203,261的优先权，该申请要求2004年9月27日提交的名称为“GAINCONTROLLER FOR RECEIVER”的美国临时专利申请No.60/613,447的优先权。

技术领域

本发明一般涉及一种通信系统设计，并且尤其涉及一种在发射和接收周期交错的通信系统中调节接收器增益并且监视信号强度的方法和系统。

背景技术

通信系统通常包括通信链路两端的通信设备。例如，在一端建立基站以与另一端的在蜂窝中移动的一个或者多个移动终端通信。通过基站和移动终端发射并且接收信息。基站和移动终端均具有处理进入信号的无线接收器电路。管理信号增益是这些接收器电路的功能的重要方面。

在多数无线接收器中，使用增益控制器电路来控制接收器的输入信号，因为输入信号强度通常由于环境改变或者信号特征改变而大幅变化。例如，输入信号强度可能由于衰落信道而在若干毫秒内变化超过10dB。由于接收器的动态范围有限，因此它不能处理很宽动态范围的输入信号。超过接收器电路的动态范围的任何信号将作为噪声而被拒绝。在接收器路径上安装增益控制器电路的主要目的是在输入信号强度过高时降低接收器增益，并且在输入信号强度过低时提高增益，从而信号强度几乎保持在接收器的可实现的动态范围内的最优电平。

由于接收到的信号强度迅速改变，因此增益控制机制也必须为动态的以跟踪其变化。通常的方法是让增益控制器连续监视接收信号强度(RSS)并且根据最近的RSS值来调节接收器增益。然而，这种连续RSS监视和增益调节对于使用时分双工(TDD)或者半双工频分双工(FDD)技术的通信系统(其中接收和发射的时隙是交错的)而言是不可能的。

在通常的TDD或者半双工FDD通信系统中，无线信道通过编码序列和时间周期而划分，但是发射和接收的信息被承载在相同频率上。为发射和接收分配单独的时隙，并且可以分配多个时隙以允许针对下行链路和上行链路通信的不同数据传输速率。

对于TDD系统中每个接收周期的初始增益设置，必须依赖于上个接收周期的过期RSS值。这样会导致不准确的初始增益设置，因为两个接收周期的RSS值之间由于时间不同而可能存在较大差异，特别是在存在快速信道衰落的情况下。换言之，如果依赖于上个接收周期的RSS，则很可能在TDD系统中每个接收周期的开始处接收到的信号处于接收器动态范围之外，从而导致很高的分组差错率。例如，假定10ms的TDD帧具有5ms用于接收并且5ms用于发射，那么假设移动速度为60km/h的话，则5ms内的距离变化大约为0.14m，其大于2.6GHz频带中的1个波长距离0.12m，因此超出了衰落信道的相干距离。

基于此原因，需要设计一种新的方法和系统以最小化接收信号强度监视的不连续性效应，并且更加准确的调节TDD系统中的接收器增益，从而建立通信系统的更好的通信质量。

发明内容

基于前述内容，本发明提供了一种方法和系统以调节通信系统中的接收器增益，其中发射周期与其对应的接收周期交错。

在一个实施例中，在每个发射周期之前发射导频信号以便于针对对应接收周期的初始接收器增益设置。这种导频信号具有已知属性，并且需要比其余业务远远更小的接收器动态范围。初始增益设置是基于对应接收周期的开始处接收到的导频信号而得出的。然后，基于初始增益设置在接收周期中随导频信号之后而产生针对业务信号的增益设置。

然而，本发明的构造和操作方法以及其他目的和优点通过下面的结合附图对特定实施例的详细描述可以更好的理解。

附图说明

图1示意了用于TDD系统中接收器的传统增益控制器；

图2A示意了传统TDD帧的发射和接收周期的时序图；

图2B示意了表示传统接收器的动态范围的图表；

图3示意了根据本发明一个实施例的TDD帧的发射和接收周期的时序图；以及

图4示意了表示根据本发明一个实施例的具有导频信号的TDD帧的接收器的动态范围的图表。

具体实施方式

本发明提供了一种方法和系统用于调节通信系统(例如TDD系统或者半双工FDD系统)中的接收器增益，其中发射周期与其对应接收周期交错。下面的示例可以使用TDD系统以解释本发明的细节，但是应当理解，本发明并不仅限于TDD系统。