本申请要求于2014年6月5日提交的、题目为“AUTOMATIC GAIN CONTROL FOR TIME DIVISION DUPLEX LTE”的美国专利申请No.14/297,491的权益,通过引用方式将其整体明确地并入本文。
技术领域
概括地说,本公开内容涉及通信系统,具体地说,涉及对使用无线局域网(WLAN)接收链的时分双工(TDD)长期演进(LTE)的自动增益控制(AGC)。
背景技术:
为了提供诸如话音、视频、数据、消息传递和广播等各种电信服务,广泛地部署了无线通信系统。典型的无线通信系统可以使用能够通过共享可用的系统资源(例如,带宽、传输功率)来支持与多个用户通信的多址技术。这种多址技术的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。
在各种电信标准中已经采用了这些多址技术以提供使得不同的无线设备能在城市、国家、地区乃至全球层面上进行通信的公共协议。新兴电信标准的例子是长期演进(LTE)。LTE是对由第三代合作伙伴计划(3GPP)颁布的通用移动电信系统(UMTS)移动标准的增强集。LTE被设计用于通过使用下行链路(DL)上的OFDMA、使用上行链路(UL)上的SC-FDMA以及使用多输入多输出(MIMO)天线技术来提高频谱效率、降低成本、改善服务、利用新的频谱并与其它开放标准更好地整合,从而更好地支持移动宽带互联网接入。然而,随着对移动宽带接入的需求持续增加,存在对LTE技术的进一步改进的需求。优选地,这些改进应当适用于其它多址技术和采用这些技术的电信标准。
技术实现要素:
本文提供了用于在多个捕获时段上捕获多个数据样本以形成包括由无线广域网(WWAN)周期性发送的感兴趣的信号在内的连续数据的方法、计算机程序产品和装置。数据样本是在由连续的多个时瞬(tick)定义的第一捕获时段的捕获时瞬的第一集合期间捕获的。捕获时瞬的第一集合包括连续的多个时瞬中的第一子集,并且所述捕获是使用具有可切换的LNA增益状态的无线局域网(WLAN)接收链来进行的。在由连续的多个时瞬定义的至少一个额外的捕获时段内,重复对数据样本的捕获,以便在捕获时瞬的至少一个额外集合期间捕获数据样本,所述捕获时瞬的至少一个额外集合包括连续的多个时瞬中的先前未在其内捕获数据样本的额外子集。在捕获期间,WLAN接收链的LNA增益状态在多个捕获时段上至少切换一次。增益状态切换可以在所述捕获时段中的一个或多个捕获时段内发生或在所述捕获时段之间发生。
本文提供了用于使用WLAN接收链来在单个捕获时段期间捕获多个数据样本的方法、计算机程序产品和装置,其中,所述数据样本包括由WWAN周期性发送的感兴趣的信号。优选的LNA增益状态是从WLAN接收链的多个可用的LNA增益状态中选择的。所述多个增益状态可以是LNA增益状态的离散集合,或者可以是根据能量测量导出的LNA增益状态的集合。WLAN接收链的LNA增益状态被设置为所选择的LNA增益状态,并且数据样本是在捕获时段内的连续的多个捕获时瞬中的每一个捕获时瞬期间捕获的。所捕获的数据样本被处理以检测感兴趣的信号。
附图说明
图1是示出了网络架构的示例的示图。
图2是示出了接入网的示例的示图。
图3是示出了LTE中的DL帧结构的示例的示图。
图4是示出了LTE中的UL帧结构的示例的示图。
图5是示出了用于用户平面和控制平面的无线协议架构的示例的示图。
图6是示出了接入网中的演进型节点B和用户设备的示例的示图。
图7是具有多个无线装置的UE的图示。
图8是时域中的时分双工(TDD)LTE无线帧的无线通信帧结构的图示。
图9是图8中的子帧#0和子帧#1的图示,示出了PSS和SSS的位置。
图10是用于导出和设置低噪声放大器(LNA)增益状态的流水线操作的图示。
图11是在多个捕获时段上捕获多个数据样本以形成包括由WWAN周期性发送的感兴趣的信号的连续数据的方法的流程图。
图12是对图11的方法的示例性描绘。
图13是捕获时瞬的集合的各种模式的图示,其中,LNA增益状态在捕获时段期间切换。
图14是用于捕获具有5ms的周期的感兴趣的信号的捕获时瞬的集合的图示。
图15是用于捕获仅部分被捕获的感兴趣的信号的捕获时瞬的集合的图示。
图16是捕获时瞬的集合的图示,其中,LNA增益状态在捕获时段之间切换。
图17是示出了在用于实现了图12的方法的示例性装置中的不同模块/单元/组件之间的数据流的概念性数据流图。
图18是示出了针对采用了实现了图12的方法的处理系统的装置的硬件实现方案的示例的示图。
图19是使用WLAN接收链来在单个捕获时段期间捕获多个数据样本的方法的流程图,其中,数据样本包括由WWAN周期性发送的感兴趣的信号。
图20和21是在多个可用的LNA增益状态可能受限于LNA增益状态的离散集合的情况下,对图19的方法的示例性描绘。
图22是在多个可用的LNA增益状态是根据能量测量来导出的并且所捕获的数据样本被数字补偿的情况下,对图19的方法的示例性描绘。
图23是在多个可用的LNA增益状态是根据能量测量来导出的并且所捕获的数据样本被数字补偿的情况下,对图19的方法的另一示例性描绘。
图24是示出了在实现了图19的方法的示例性装置中的不同模块/单元/组件之间的数据流的概念性数据流图。
图25是示出了针对采用了实现了图19的方法的处理系统的装置的硬件实现方案的示例的示图。
具体实施方式
下面结合附图所阐述的详细描述,旨在作为对各种配置的描述,而不旨在表示本文中所描述的概念可以被实践所用的唯一配置。出于提供给对各种概念的全面理解的目的,详细描述包括特定的细节。但是,对于本领域熟练的技术人员来说将显而易见的是,可以在不用这些特定细节的情况下实践这些概念。在一些实例中,为了避免模糊这些概念,以框图形式示出公知的结构和组件。
现将参照各种装置和方法来呈现电信系统的若干方面。这些装置和方法在下面的详细描述中进行描述,并且在附图中通过各种框、模块、组件、电路、步骤、处理过程、算法等等(其统称为“要素”)来示出。这些要素可以使用电子硬件、计算机软件或者其任意组合来实现。至于这些要素是实现成硬件还是软件,取决于具体的应用和对整个系统施加的设计约束。
通过示例的方式,要素或者要素的任何部分或者要素的任意组合可以用包括一个或多个处理器的“处理系统”来实现。处理器的例子包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑器件、分立硬件电路和被配置为执行贯穿本公开内容所描述的各种功能的其它适当硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。无论被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它术语,软件应当被广意地解释为意味着指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等等。
因此,在一个或多个示例性实施例中,所描述的功能可以用硬件、软件、固件或者其任意组合来实现。如果使用软件来实现,则这些功能可以被存储在或编码为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是能够由计算机存取的任何可用介质。通过示例的方式而不是限制的方式,这种计算机可读介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、压缩盘ROM(CD-ROM)或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
图1是示出了LTE网络架构100的示图。LTE网络架构100可以称为演进的分组系统(EPS)100。EPS 100可以包括一个或多个用户设备(UE)102、演进的UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)104、演进的分组核心(EPC)110、以及运营商的互联网协议(IP)服务122。EPS可以与其它接入网互连,但为了简单起见,这些实体/接口没有被示出。如图所示,EPS提供分组交换服务,然而,如本领域技术人员将容易理解地,贯穿本公开内容呈现的各种概念可以被扩展到提供电路交换服务的网络。
E-UTRAN包括演进型节点B(eNB)106和其它eNB 108,并且可以包括多播协调实体(MCE)128。eNB 106提供朝向UE 102的用户和控制平面协议终止(termination)。eNB 106可以经由回程(例如,X2接口)连接到其它eNB 108。MCE 128为演进的多媒体广播多播服务(eMBMS)分配时间/频率无线资源,并且确定eMBMS的无线配置(例如,调制和编码方案(MCS))。MCE 128可以是单独的实体或eNB 106的一部分。eNB 106还可以被称为基站、节点B、接入点、基站收发台、无线基站、无线收发机、收发机功能单元、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、或某其它适当术语。eNB 106为UE 102提供到EPC 110的接入点。UE 102的例子包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、卫星无线设备、全球定位系统、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如MP3播放器)、照相机、游戏控制台、平板设备、或任何其它类似功能的设备。UE 102还可以被本领域技术人员称为移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持设备、用户代理、移动客户端、客户端、或者某其它适当术语。
eNB 106被连接到EPC 110。EPC 110可以包括移动性管理实体(MME)112、归属订户服务器(HSS)120、其它MME 114、服务网关116、多媒体广播多播服务(MBMS)网关124、广播多播服务中心(BM-SC)126、和分组数据网络(PDN)网关(PGW)118。MME 112是处理UE 102和EPC 110之间的信令的控制节点。通常,MME 112提供承载和连接管理。所有的用户IP分组都是通过服务网关116进行传送的,服务网关116本身连接到PDN网关118。PDN网关118提供UE IP地址分配以及其它功能。PDN网关118和BM-SC 126连接到IP服务122。IP服务122可以包括互联网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)、PS流传输服务(PSS)和/或其它IP服务。BM-SC 126可以提供用于MBMS用户服务供应和递送的功能。BM-SC 126可以用作内容提供商MBMS传输的入口点,可以用以授权和发起公共陆地移动网络(PLMN)内的MBMS承载服务,并且可以被用以调度和递送MBMS传输。MBMS网关124可以用以向属于用于广播特定服务的多播广播单频网(MBSFN)区域的eNB(例如,106、108)分发MBMS业务,并且可以负责会话管理(开始/停止)以及负责收集eMBMS相关的计费信息。
图2是示出了LTE网络架构中的接入网200的例子的示图。在这个例子中,将接入网200被划分成数个蜂窝区域(小区)202。一个或多个较低功率等级的eNB 208可以具有与小区202中的一个或多个小区相重叠的蜂窝区域210。较低功率等级的eNB 208可以是毫微微小区(例如,家庭eNB(HeNB))、微微小区、微小区或远程无线头端(RRH)。每个宏eNB 204被分配给相应的小区202,并且被配置为小区202中的所有UE 206提供到EPC 110的接入点。在接入网200的这个例子中没有集中式控制器,但是可以在可替代的配置中使用集中式控制器。eNB 204负责所有无线相关的功能,包括无线承载控制、准入控制、移动性控制、调度、安全性、以及到服务网关116的连接性。eNB可以支持一个或多个(例如,3个)小区(也被称为扇区)。术语“小区”可以指的是eNB的最小覆盖区域和/或服务特定覆盖区域的eNB子系统。此外,术语“eNB”、“基站”和“小区”在本文中可以互换使用。
由接入网200采用的调制和多址方案可以取决于所部署的具体电信标准而变化。在LTE应用中,在DL上使用OFDM并且在UL上使用SC-FDMA,以支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)二者。如本领域熟练的技术人员根据接下来的详细描述将容易理解地,在本文给出的各种概念良好地适用于LTE应用。然而,这些概念可以容易地扩展到采用了其它调制和多址技术的其它电信标准。通过示例的方式,这些概念可以扩展到演进数据优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代合作伙伴计划2(3GPP2)公布的、作为CDMA2000标准族一部分的空中接口标准并且采用CDMA以提供到移动站的宽带互联网接入。这些概念还可以扩展到:采用了宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变型的通用陆地无线接入(UTRA),例如TD-SCDMA;采用了TDMA的全球移动通信系统(GSM);和采用了OFDMA的演进UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20和闪速OFDM(Flash-OFDM)。在来自3GPP组织的文献中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在来自3GPP2组织的文献中描述了CDMA2000和UMB。实际所采用的无线通信标准和多址技术将取决于特定应用和对系统施加的整体设计约束。
eNB 204可以具有支持MIMO技术的多个天线。MIMO技术的使用使得eNB 204能够利用空间域来支持空间复用、波束成形和发射分集。空间复用可以用以在相同频率上同时发送不同的数据流。数据流可以被发送给单个UE 206以提高数据速率或发送给多个UE 206以提高总体系统容量。这可以通过对每个数据流进行空间预编码(即,施加对振幅和相位的缩放)并且随后通过DL上的多个发射天线发送每个经空间预编码的流来实现。到达UE 206处的经空间预编码的数据流具有不同的空间签名,这使得每个UE 206能够恢复去往UE 206的一个或多个数据流。在UL上,每个UE 206发送经空间预编码的数据流,这使得eNB 204能够识别每个经空间预编码的数据流的源。
当信道状况良好时,通常使用空间复用。当信道状况较差时,可以使用波束成形来将传输能量集中在一个或多个方向上。这可以由对通过多个天线进行传输的数据空间预编码来实现。为了在小区的边缘处获得良好的覆盖,单个流波束成形传输可以结合发射分集来使用。
在接下来的详细描述中,接入网的各个方面将参照在DL上支持OFDM的MIMO系统来描述。OFDM是在OFDM符号内的数个子载波上调制数据的扩频技术。子载波以精确的频率间隔开。该间隔提供了使得接收机能够从子载波恢复数据的“正交性”。在时域中,保护间隔(例如,循环前缀)可以被添加到每个OFDM符号以对抗OFDM符号间干扰。UL可以以DFT扩展OFDM信号的形式使用SC-FDMA以补偿高的峰均功率比(PAPR)。
图3是示出了LTE中的使用普通的循环前缀的DL帧结构的例子的示图300。帧(10ms)可以被划分成10个大小相等的子帧,每个子帧具有1ms的持续时间。每个子帧可以包括两个连续的时隙。资源网格可以被用来表示两个时隙,每个时隙包括资源块。该资源网格可以被划分成多个资源单元。在LTE中,对于普通的循环前缀,资源块在频域中包含12个连续子载波并且在时域中包含7个连续的OFDM符号,用于共84个资源单元。对于扩展的循环前缀,资源块在频域中包含12个连续的子载波并且在时域中包含6个连续的OFDM符号,用于共72个资源单元。资源单元中的一些(如被标记为R 302、R 304的资源单元)包括DL参考信号(DL-RS)。DL-RS包括小区特定的RS(CRS)(有时还被称为公共RS)302和UE特定的RS(UE-RS)304。UE-RS 304仅在相应的物理DL共享信道(PDSCH)被映射于其上的资源块上进行发送。每个资源单元携带的比特数取决于调制方案。因此,UE接收的资源块越多并且调制方案越高阶,针对UE的数据速率越高。
图4是示出了LTE中的UL帧结构的例子的示图400。针对UL的可用资源块可以被划分为数据段和控制段。控制段可以形成在系统带宽的两个边缘处并且可以具有可配置的大小。控制段中的资源块可以被分配给UE用于控制信息的传输。数据段可以包括控制段中未包括的所有资源块。UL帧结构使得数据段包括连续子载波,这可以允许将数据段中的所有连续子载波分配给单个UE。
UE可以被分配控制段中的资源块410a、410b以向eNB发送控制信息。UE还可以被分配数据段中的资源块420a、420b以向eNB发送数据。UE可以在控制段中的所分配的资源块上的物理UL控制信道(PUCCH)中发送控制信息。UE可以在数据段中的所分配的资源块上的物理UL共享信道(PUSCH)中仅发送数据或发送数据和控制信息两者。UL传输可以横跨子帧的全部两个时隙并且可以跨越频率来跳变。
资源块的集合可以被用以执行初始的系统接入以及实现物理随机接入信道(PRACH)430中的UL同步。PRACH 430携带随机序列并且不能携带任何UL数据/信令。每个随机接入前导码占有对应于6个连续资源块的带宽。起始频率由网络指定。也就是说,随机接入前导码的传输受限于某些时间和频率资源。没有针对PRACH的频率跳变。PRACH尝试被携带在单个子帧(1ms)或几个连续子帧的序列中,并且UE仅可以每帧(10ms)进行单次PRACH尝试。
图5是示出了用于LTE中的用户平面和控制平面的无线协议架构的例子的示图500。针对UE和eNB的无线协议架构被示出为具有三层:层1、层2和层3。层1(L1层)是最低层并且实现各种物理层信号处理功能。L1层在本文中将被称为物理层506。层2(L2层)508在物理层506之上并且负责物理层506上的、UE和eNB之间的链路。
在用户平面中,L2层508包括介质访问控制(MAC)子层510、无线链路控制(RLC)子层512和分组数据汇聚协议(PDCP)子层514,这些子层终止于网络侧的eNB处。尽管没有示出,但UE可以具有在L2层508之上的若干上层,所述若干上层包括终止于网络侧的PDN网关118处的网络层(例如,IP层)、以及终止于连接的另一端(例如,远端UE、服务器等)处的应用层。
PDCP子层514提供不同的无线承载和逻辑信道之间的复用。PDCP子层514还提供针对上层数据分组的报头压缩以减少无线传输开销,通过加密数据分组提供安全性,以及为UE提供eNB之间的切换支持。RLC子层512提供对上层数据分组的分段和重组、对丢失的数据分组的重传以及对数据分组的重新排序以补偿由混合自动重传请求(HARQ)导致的无序接收。MAC子层510提供逻辑信道和传输信道之间的复用。MAC子层510还负责在UE之间分配一个小区中的各种无线资源(例如,资源块)。MAC子层510还负责HARQ操作。
在控制平面中,除了以下的例外之处,针对UE和eNB的无线协议架构对于物理层506和L2层508是基本相同的,所述例外之处是:对于控制平面而言没有报头压缩功能。控制平面还包括层3(L3层)中的无线资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获取无线资源(例如,无线承载)并且负责使用eNB和UE之间的RRC信令来配置低层。
图6是在接入网中eNB 610与UE 650通信的框图。在DL中,来自核心网的上层分组被提供给控制器/处理器675。控制器/处理器675实现L2层的功能。在DL中,控制器/处理器675提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序、逻辑信道和传输信道之间的复用、以及基于各种优先级度量的向UE 650的无线资源分配。控制器/处理器675还负责HARQ操作、对丢失的分组的重传、以及向UE 650的信号发送。
发射(TX)处理器616实现针对L1层(即,物理层)的各种信号处理功能。信号处理功能包括:编码和交织以促进UE 650处的前向纠错(FEC),和基于各种调制方案(例如,二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交幅度调制(M-QAM))向信号星座进行映射。经编码和经调制的符号随后被分离成并行流。每个流随后被映射到OFDM子载波、在时域和/或频域上与参考信号(例如,导频)进行复用、并且随后使用快速傅里叶反变换(IFFT)被合并在一起以产生携带时域OFDM符号流的物理信道。OFDM流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器674的信道估计可以用来确定编码和调制方案,以及用于空间处理。信道估计可以从参考信号和/或由UE 650发送的信道状况反馈导出。每个空间流随后可以经由分开的发射机618TX提供给不同的天线620。每个发射机618TX可以用相应的空间流调制RF载波以用于传输。
在UE 650处,每个接收机654RX通过其相应的天线652接收信号。每个接收机654RX恢复调制到RF载波上的信息并向接收机(RX)处理器656提供所述信息。RX处理器656实现L1层的各种信号处理功能。RX处理器656可以执行对所述信息的空间处理以恢复去往UE 650的任何空间流。如果多个空间流要去往UE 650,则RX处理器656可以将这多个空间流合并成单个OFDM符号流。RX处理器656随后使用快速傅里叶变换(FFT)将OFDM符号流从时域转换到频域。频域信号包括针对OFDM信号的每个子载波的分开的OFDM符号流。每个子载波上的符号和参考信号是通过确定由eNB 610发送的最可能的信号星座点来恢复和解调的。这些软判决可以是基于由信道估计器658所计算的信道估计的。软判决随后被解码和解交织以恢复最初由eNB 610在物理信道上发送的数据和控制信号。数据和控制信号随后被提供给控制器/处理器659。
控制器/处理器659实现L2层。控制器/处理器可以与存储了程序代码和数据的存储器660相关联。存储器660可以被称为计算机可读介质。在UL中,控制器/处理器659提供了传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理,以恢复来自核心网的上层分组。该上层分组随后被提供给数据宿662,数据宿662表示L2层之上的所有协议层。各种控制信号还可以被提供给数据宿662用于L3处理。控制器/处理器659还负责使用确认(ACK)和/或否定确认(NACK)协议进行纠错以支持HARQ操作。
在UL中,数据源667被用以向控制器/处理器659提供上层分组。数据源667表示L2层之上的所有协议层。类似于结合由eNB 610进行的DL传输而描述的功能,控制器/处理器659基于eNB 610进行的无线资源分配,通过提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序、以及逻辑信道和传输信道之间的复用,来实现针对用户平面和控制平面的L2层。控制器/处理器659还负责HARQ操作、对丢失的分组的重发、和向eNB 610的信令。
TX处理器668可以使用由信道估计器658从由eNB 610发送的参考信号或反馈推导出的信道估计,以选择合适的编码和调制方案并且以促进空间处理。由TX处理器668产生的空间流可以经由分开的发射机654TX向不同的天线652提供。每个发射机654TX可以用相应的空间流将RF载波调制以用于传输。
以类似于结合UE 650处的接收机功能所描述的方式的方式,在eNB 610处对UL传输进行处理。每个接收机618RX通过其相应的天线620接收信号。每个接收机618RX恢复调制到RF载波上的信息并且向RX处理器670提供所述信息。RX处理器670可以实现L1层。
控制器/处理器675实现L2层。控制器/处理器675可以与存储了程序代码和数据的存储器676相关联。存储器676可以被称为计算机可读介质。在UL中,控制器/处理器675提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理,以恢复来自UE 650的上层分组。来自控制器/处理器675的上层分组可以被提供给核心网。控制器/处理器675还负责使用ACK和/或NACK协议来纠错,以支持HARQ操作。
图7是具有多个无线装置的UE 702的图示700。UE 702可以包含WWAN(2/3/4G LTE)无线装置704和WLAN(802.11)无线装置706。尽管WWAN无线装置和WLAN无线装置最初被设计用于特定的通信需要,但随着技术的进步和对更高数据速率的需要,对这两种类型的无线电的使用已经开始重叠。在WLAN调制解调器706可用于辅助WWAN调制解调器704的情况下可以使用WLAN调制解调器706,反之亦然。一种这样的辅助可以是在LTE的频率间测量期间。例如,当UE 702处于与服务小区708的连接模式时,WLAN无线装置706可以在除了服务小区频率之外的其它频率处辅助针对LTE的小区搜索和小区测量。例如,当服务小区信号强度相比于预定义的阈值变弱时,UE 702可能需要针对潜在切换来监测相邻小区。当相邻小区在与当前服务频率不同的频率上时,相邻小区搜索和测量是频率间小区搜索和测量。“目标”频率间相邻小区710的载波频率被称为“目标频率”。当目标频率与服务小区频率充分隔开时,对目标频率的测量将需要UE 702从其服务频率调离。注意,目标频率可能属于与服务频率相同的频带,或者其可能属于不同的频带。
在具有WWAN调制解调器704和WLAN调制解调器706二者的UE 702的基线操作中,WLAN无线装置可以用于测量一个或多个目标频率上的一个或多个目标小区710,而WWAN调制解调器测量服务频率上的服务小区708。如本文所使用的,“服务小区”708是WWAN调制解调器704当前连接到的小区,即,与其具有无线连接的小区。服务小区708具有在服务频率上与UE 702的WWAN调制解调器704通信的基站。被称为“目标小区”710的频率间小区是WWAN调制解调器704需要调离以在不同于服务频率的频率上进行频率间测量的小区。
如果UE具有一个接收链或者UE具有多个接收链(所有这些接收链都被配置为与服务小区一起工作),则来自WLAN无线装置706的辅助是有益的,这是因为由LTE调制解调器704自身执行的频率间小区搜索和测量要求UE从服务频率调离并因此从服务小区调离到其它频率以获得测量。LTE调制解调器704可以在被称为测量间隙的指定时间期间进行调离。频率间测量间隙是由服务eNB可配置的,该服务eNB允许UE从服务频率调离以进行频率间小区搜索和测量。UE在这些测量间隙期间未被调度任何DL分组,并且因此未从服务小区708接收任何数据。类似地,UE不能在这些测量间隙期间向服务小区708发送UL分组。这导致DL和UL吞吐量的损失,这与UE不被调度任何测量间隙时的情况相反。
使用WLAN调制解调器706以辅助频率间测量避免了测量间隙,这导致更高的吞吐量和更好的用户体验。当WWAN调制解调器704处于连接模式下时,WLAN调制解调器706可以处于空闲模式下。因此,WLAN调制解调器706可用于辅助频率间WWAN测量。即使当WLAN调制解调器706处于连接模式下时,如果需要的话,WLAN调制解调器706也可以针对WWAN频率间测量在WLAN Tx/Rx中创建间隙。
图8是时域中的TDD-LTE的无线通信帧结构的图示800。每个无线帧802是10ms长并且包括两个5ms的半帧804、806。每个半帧804、806包括五个1ms的子帧808,其在第一半帧中被指定为子帧#0到子帧#4,而在第二半帧(图8中未示出)中被指定为子帧#5到子帧#9。因此,一个无线帧802包括被指定为子帧#0到子帧#9的十个子帧808。
在TTD-LTE中,子帧#0和子帧#5总是下行链路子帧,子帧#1总是指示下行链路至上行链路切换的特殊子帧,而子帧#2总是上行链路子帧。根据UL/DL配置,其余子帧可以是上行链路或下行链路或特殊子帧。特殊子帧(例如子帧#1 810)被划分成三个区域,包括在其期间发生下行链路活动的第一区域812(DwPTS)、在其期间发生上行链路活动的第三区域816(UpPTS)、以及分离第一和第三区域的第二区域814(GP)。
图9是图8的子帧#0和子帧#1的图示900,其示出了PSS和SSS的位置。包括特别是LTE中的频率间相邻小区搜索的小区搜索涉及对PSS和SSS的检测。PSS和SSS由通信网络周期性地(例如,在每个无线电帧中)发送并且在相同的地方在相同的时间发生。例如,PSS具有5ms的传输周期,并且因此在子帧0中的一时间点处发生,并且5ms之后在子帧5(未示出)中的相同的时间点处再次发生。PSS在下一个无线帧中在相同的时间发生。SSS信号具有两个5ms的阶段,并因此具有10ms的传输周期。第一阶段SSS在子帧0中的一时间点处发生,并且10ms之后在下一个无线帧中的相同的时间点处再次发生。第二阶段SSS在子帧5(未示出)中的第一阶段SSS之后5ms发生,并且在10ms之后在下一个无线帧中的相同的时间点处发生。
一般来说,小区搜索实现依赖于测量间隙,以捕获用于PSS/SSS检测的大约5.1ms的连续数据样本。为使调制解调器调离到下一个频率并且在捕获信号之后随后调谐回到原始频率,通常需要稍大的测量间隙(例如,6ms)。取决于测量间隙模式,测量间隙可以以特定的周期(例如,每40ms或80ms)发生。因此,这种检测通常需要能够在无线帧的5.1ms持续时间内一次收集信号样本的调制解调器。
WWAN调制解调器能够一次收集所需数量的连续样本。然而,WLAN调制解调器可能或可能不能够一次收集所需数量的连续样本。例如,由于缓冲器限制和对显式触发的需要,WLAN调制解调器可能不能够一次性采集5.1ms持续时间内的样本。在WLAN调制解调器不可用或者不能够一次收集5.1ms持续时间内的数据样本的情况下,WLAN调制解调器仍然可以通过在多个捕获时段上捕获数据样本来辅助小区搜索。
在FDD-LTE中,WLAN调制解调器的用于捕获感兴趣的信号的WLAN接收链通常具有在整个样本捕获期间处于恒定值的低噪声放大器(LNA)增益状态。然而,在TDD-LTE中,由于下行链路和上行链路子帧在相同的共享频谱上是时分复用的,因此所接收的信号可能跨越5.1ms的样本捕获具有显着的变化。为了以适当的LNA增益设置捕获下行链路样本,自动增益控制(AGC)算法需要每0.5ms设置一次LNA增益状态。参考图9,在TDD-LTE中,每个子帧具有用于普通的循环前缀的14个OFDM符号。PSS和SSS各自是一个OFDM符号。对于小区搜索,PSS和SSS应当用正确的LNA增益状态而被捕获。如果LNA增益状态太低,则PSS和SSS可能由于噪声和/或干扰而丢失。另一方面,如果LNA增益状态太高,则样本捕获可能饱和,从而导致不可检测的PSS和SSS。
对LNA增益状态的设置可以包括基于由AGC算法执行的计算将当前的LNA增益状态改变为不同的增益状态,或者在由AGC算法计算的增益状态刚好与当前增益状态相同的情况下保持当前的LNA增益状态。LNA增益状态的变化在周期性时间边界处发生。LNA增益状态在其余时间保持不变。该周期的典型值是0.5ms。
继续参考图9,由于SSS总是在子帧#0的最后一个OFDM符号而子帧#0总是下行链路子帧,因此保证地是,在携带SSS的OFDM符号之前的至少十三个OFDM符号是下行链路符号。因此,如果在测量窗口之后的0.5ms窗口包括SSS,则保证地是,根据0.5ms的能量测量窗口来计算的LNA增益状态是在下行链路上测量的。此外,如果0.5ms测量窗口刚好在携带PSS的OFDM符号之前发生,则LNA增益设置也保证是在下行链路中测量的,这是因为通向PSS的时间落入子帧#1的下行链路区域内。因此,如果能量是在每个0.5ms的窗口处测量的,并且LNA增益状态是针对该0.5ms的窗口导出并被应用于下一个0.5ms的窗口,则LNA增益状态对于PSS和SSS将是正确的。这种导出并设置LNA增益状态的处理过程被称为流水线操作。
图10是用于导出并设置LNA增益状态的流水线操作的图示1000。流水线包括5ms的测量时段1002,之后是5ms的捕获时段1004。测量时段1002被划分为多个(n个)连续的测量持续时间1006。在该示例中,5ms的时段被划分为10个0.5ms的持续时间。捕获时段1004被划分为多个(n个)连续的捕获持续时间1008。在该示例中,5ms的时段被划分为10个0.5ms的持续时间。这些持续时间1006、1008被称为“时瞬”,并且处于测量时段1002对应于测量窗口的情形下,在所述测量窗口期间,能量测量被获得用于导出LNA增益状态。在捕获时段1004的情况下,时瞬对应于捕获持续时间,在该捕获持续时间期间,数据样本被捕获。测量时瞬1006和捕获时瞬1008都不一定与图8和图9中所示的LTE子帧或时隙对准。测量时段1002和捕获时段1004的持续时间可以取决于要捕获的感兴趣的信号。例如,图10中的测量时段1002和捕获时段1004是5ms,这是由于PSS传输的5ms周期以及SSS阶段1和阶段2传输的10ms周期。
在流水线操作中,能量是在每个测量时瞬1006内测量的,并且LNA增益状态是基于该测量导出的。在时瞬n处计算的、导出的LNA状态被应用在下一个5ms捕获时段1004中的时瞬n+1处。例如,在时瞬#0处,基于在该时瞬期间获取的能量测量,LNA增益状态是使用本领域已知的技术来导出的,并且所导出的LNA增益状态被应用于下一个5ms的捕获时段1004中的时瞬#1。在将所导出的LNA增益状态应用于后续时瞬时的延迟是必需的,这是因为将所导出的LNA增益状态应用于紧接的下一时瞬由于在处理并导出LNA增益状态时的延迟可能是不可能的。如果LNA增益状态可以在WLAN ADC捕获路径硬件上每0.5ms改变一次,则上述常规流水线算法可以照原样被应用。然而,每0.5ms改变LNA增益状态可能对硬件造成额外的负担。
本文公开了用于使用WLAN接收链来捕获由WWAN周期性发送的感兴趣的信号的技术,其减少上述负担。一些技术利用了这样的事实:感兴趣的信号(例如,PSS和SSS)具有传输的周期性并且例如每5ms被发送。在这些技术中,数据样本是在多个捕获时段上捕获的,并被连结以形成长度为5ms的连续数据样本。在其它技术中,单个LNA增益状态被选择,这允许在单个捕获时段期间捕获5ms的数据样本。
图11是在多个捕获时段上捕获多个数据样本以形成包括由WWAN周期性发送的感兴趣的信号的连续数据的方法的流程图1100。该方法可以由UE执行。图12是图11的方法的示例性描绘,并且包括多个捕获时段1202、1208,每个捕获时段由相应的连续的多个时瞬1204、1210定义;并且连续数据1220由在捕获时瞬1206、1212的集合期间捕获的数据样本形成。
返回图11,在步骤1102处,UE获得针对多个时瞬中的每个时瞬的能量测量,并且计算每个时瞬的LNA增益状态。能量测量是针对测量时段1204内的每个测量时瞬1202获得的。例如,在5ms的测量时段1204的情况下,10个能量测量可以被获得,每个测量对应于针对0.5ms测量时瞬1202的测量。能量测量的实际持续时间可以小于0.5ms。换句话说,虽然测量时瞬1202可以是0.5ms的持续时间,但是针对该时瞬的能量测量可以基于该时瞬的小于0.5ms的一部分。测量时瞬能量以及计算LNA增益状态的处理过程在本领域中是已知的,并因此本文不再描述。
在步骤1104处,针对由连续的多个时瞬1208定义的第一捕获时段1206,UE在捕获时瞬的第一集合1210期间捕获数据样本。捕获时瞬的第一集合1210包括连续的多个时瞬1208的第一子集。该捕获是使用具有可切换的LNA增益状态的WLAN接收链来完成的。
在步骤1106处,UE针对由连续的多个时瞬1214定义的至少一个额外的捕获时段1212来重复所述捕获,以便在捕获时瞬的至少一个额外集合1216期间捕获数据样本,所述捕获时瞬的至少一个额外集合1216包括连续的多个时瞬1214中的先前未在其内捕获数据样本的额外子集。
在步骤1108处,UE在多个捕获时段1206、1212上将LNA增益状态切换至少一次。例如,LNA增益状态可以在一个或多个捕获时段1206、1212中的一个或多个无捕获(no capture)时瞬1218、1220期间被切换。可替代地,LNA增益状态可以在捕获时段之间的延迟时间1222期间被切换。
在步骤1110处,UE通过合并在两个捕获时段1206、1212期间捕获的数据样本来处理所捕获的数据样本以形成连续的数据1224。例如,数据样本可以被连结。
如上所述,在一种配置中,LNA增益状态可以在捕获时段1206、1212中的一个或多个无捕获时瞬1218、1220期间被切换。对于该配置,捕获时瞬1210、1216中的每一个具有例如在步骤1002处确定的相关联的LNA增益状态。WLAN接收链的LNA增益状态可以在无捕获时段1218、1220期间被切换以对应于捕获时瞬的集合中的下一捕获时瞬1210、1216的LNA增益状态。
参照图13,捕获时瞬的集合可以由时瞬的模式来表征,所述模式包括例如连续的多个时瞬内的每隔1个时瞬、连续的多个时瞬内的每隔2个时瞬、以及连续的多个时瞬内的每隔3个时瞬。该模式可以取决于LNA增益状态的切换时间。例如,如果LNA增益状态切换时间是在0.5ms和1ms之间,则对于第一捕获时段,针对时瞬#0的所导出的LNA增益状态可以被应用于LNA,并且样本可以在对应于捕获时瞬#0的一时段内被捕获。此捕获时瞬后面是无捕获时瞬。在此无捕获时瞬期间,LNA增益状态被切换到针对捕获时瞬#2导出的LNA增益状态。随后,样本可以在对应于捕获时瞬#2的一时段内被捕获。此捕获时瞬之后是无捕获时瞬。此处理过程被重复,直到5ms的时段过去。
在此5ms的捕获时段期间,数据样本是在偶数时瞬期间捕获的。为了捕获足以形成5ms的连续数据的数据,捕获-无捕获循环(capture-no capture cycle)在第二个5ms的捕获时段期间被重复。在此捕获时段期间,数据样本在奇数时瞬期间被捕获。在其期间不存在捕获的延迟时间发生在两个5ms的捕获时段之间。该延迟时间具有的持续时间足以允许捕获具有大于5ms的传输周期的感兴趣的信号。例如,在SSS的情况下,存在阶段1SSS和阶段2SSS。每个相应的SSS阶段信号每10ms被发送一次。因此,为了确保捕获SSS阶段信号中的一个,两个5ms的捕获时段之间的延迟时间是6ms。在此延迟时间期间,在第一个5ms的时间段期间未被发送的SSS阶段被发送。
在完成了第二循环的捕获时,所捕获的各个样本被按时瞬编号的顺序放置以形成数据样本的连续阵列。连续阵列具有5ms的持续时间,并且包括一个或多个感兴趣的信号,例如,PSS和SSS阶段中的一个。为了捕获另一SSS阶段,该处理过程可以在完成了第二个5ms捕获时被重复,其中在上一捕获时段和下一捕获时段之间仅具有0.5ms的延迟时间。
在另一示例中,如果LNA增益状态切换时间是在1.0ms和1.5ms之间,则针对时瞬#0的导出的LNA增益状态可以被应用于LNA,并且数据样本可以在对应于捕获时瞬#0的一时段内被捕获。此捕获时瞬之后是无捕获时瞬。在该无捕获时瞬期间,LNA增益状态被切换至针对时瞬#3导出的LNA增益状态。随后,数据样本可以在对应于捕获时瞬#3的一时段内被捕获。此捕获时瞬之后是无捕获时瞬。该处理过程被重复,直到5ms的捕获时段过去。
在此5ms的捕获时段期间,样本是每隔2个时瞬(即,时瞬#0、3、6和9)而被捕获的。为了捕获足以形成5ms的连续数据样本的数据,捕获-无捕获循环在另两个5ms的捕获时段内被重复。在这些额外的捕获时段中的第一个捕获时段期间,数据样本在时瞬#2、5和8期间被捕获。在额外的捕获时段中的第二个捕获时段期间,数据样本在时瞬#1、4和7期间被捕获。与第一示例一样,足以允许捕获具有大于5ms的传输周期的感兴趣信号的时间延迟发生在5ms的捕获时段之间。
在完成第二和第三循环的数据样本捕获时,各个样本被按时瞬编号的顺序放置以形成数据样本的连续阵列。该连续阵列具有5ms的持续时间,并且包括一个或多个感兴趣的信号,例如,PSS和SSS阶段中的一个。
在另一示例中,如果LNA增益状态切换时间是在1.5ms和2.0ms之间,则针对时瞬#0的导出的LNA增益状态可以被应用于LNA,并且样本可以在对应于捕获时瞬#0的一时段内被捕获。此捕获时瞬之后是无捕获时瞬。在此无捕获时瞬期间,LNA增益状态被切换至针对时瞬#4导出的LNA增益状态。随后,数据样本可以在对应于捕获时瞬#4的一时段内被捕获。此捕获时瞬之后是无捕获时瞬。此处理过程被重复,直到5ms的捕获时段过去。
在此5ms捕获时段期间,数据样本每隔3个时瞬(即,时瞬#0、4和8)而被捕获。为了捕获足以形成5ms的连续数据的数据,捕获-无捕获循环在另三个5ms的捕获时段内被重复。在这些额外的捕获时段中的第一个捕获时段期间,数据样本在时瞬#2和6期间被捕获。在额外的捕获时段中的第二个捕获时段期间,数据样本在时瞬#1、5和9期间被捕获。在额外的捕获时段中的第三个捕获时段期间,数据样本在时瞬#3和7期间被捕获。与第一示例一样,足以允许捕获具有大于5ms的传输周期的感兴趣的信号的延迟时间发生在5ms的捕获时段之间。
在完成了第二、第三和第四循环的捕获后,各个数据样本被按时瞬编号的顺序放置以形成数据样本的连续阵列。该连续阵列具有5ms的持续时间,并且包括一个或多个感兴趣的信号,例如,PSS和SSS阶段中的一个。
图14是用于捕获具有5ms的周期的感兴趣的信号的捕获集合1402、1406的图示1400。捕获时瞬的第一集合1402是在第一捕获时段1404期间被捕获的,并且捕获时瞬的第二集合1406是在第二捕获时段1408期间被捕获的。在一些情况下,图13的处理过程可以通过减小5ms的捕获时段1402、1406之间的延迟时间1410而被加速。例如,在具有5ms周期的PSS的情况下,延迟时间1410可以被从6ms减小到1ms。
在完成了第二捕获集合1406时,在10个捕获时瞬1412期间捕获的10个数据样本被连结以形成5ms持续时间的连续样本捕获。随后,PSS检测在5ms的持续时间上被执行。在此检测期间,如果UE确定在10个捕获时瞬1412期间捕获的10个数据样本中的任何数据样本内SSS被完全捕获,则SSS检测可以使用与用于PSS检测的5ms持续时间的连续样本捕获相同的连续样本捕获来执行。如果在10个捕获的数据样本中的任何数据样本中SSS未被完全捕获,则额外的数据样本在下一捕获时段期间被捕获。下一捕获时段的开始可以与第二捕获集合1406的最后的时瞬1414分开0.5ms的延迟时间。在此下一捕获时段期间捕获的数据样本被与在第一捕获时段1404期间捕获的数据样本连结,以形成5ms的连续样本捕获,并且SSS检测在该5ms的数据上被执行。
图15是用于捕获仅部分被捕获的感兴趣的信号的捕获时瞬的集合1502、1506的图示1500。捕获时瞬的第一集合1502在第一捕获时段1504期间被捕获,捕获时瞬的第二集合1506在第二捕获时段1508期间被捕获。在一些情况下,在10个捕获时瞬1512期间捕获的数据样本中的任何数据样本中,PSS或SSS可以被部分地捕获。在这种情况下,捕获时瞬1512的持续时间可以被增加至0.5ms+1个OFDM符号,而无捕获时瞬1514的持续时间可以减少至0.5ms减1个OFDM符号的持续时间。在TDD中,PSS和SSS由3个OFDM符号这样分开;如描述地调整捕获时瞬1512和无捕获时瞬1514的持续时间确保在10个捕获时瞬1512中的任何捕获时瞬中PSS或SSS都没被部分地捕获。在此配置中,所捕获的数据样本没有被合并。而是,数据样本被直接馈送给PSS和SSS检测引擎。
在一些情况下,LNA增益状态的数量可以被限制。例如,可以存在三个或四个不同的状态。因此,在另一种配置中,数据样本可以在数个捕获时段期间被捕获,其中,LNA增益状态在每个相应的捕获时段期间保持不变,而在捕获时段之间改变。
例如,参照图12,WLAN接收链的LNA增益状态可以在第一捕获时段1206内被设置为第一LNA增益状态。第一LNA增益状态可以对应于针对连续的多个时瞬1208先前导出的多个LNA增益状态中的一个。在第二捕获时段1212期间捕获数据样本之前,并且在第一捕获时段1206和第二捕获时段1212之间的延迟时间1222期间,WLAN接收链的LNA增益状态被切换为对应于多个LNA增益状态中的一个的另一LNA增益状态。
多个LNA增益状态是通过确定针对捕获时段1204中的每个时瞬的LNA增益状态来导出的。例如,在具有10个0.5ms的测量时瞬1202的5ms的捕获时段的情况下,针对每个时瞬,能量被测量。能量测量的持续时间可以小于时瞬1202的持续时间。这给出了10个能量测量结果。基于这些测量结果,LNA增益状态是针对每个时瞬使用本领域已知的技术来导出的。在一些情况下,一些时瞬可以具有相同的LNA增益状态。因此,LNA增益状态的数量可以小于时瞬的数量。
参照图16,假设仅存在三个不同的LNA增益状态,则处理过程如下进行:LNA增益状态在第一捕获时段1602内被设置为三个状态中的第一状态。数据样本在第一捕获时段1602内的具有对应于第一LNA增益状态的LNA增益状态的那些时瞬1604内被捕获。在第一捕获时段1602期间捕获的所捕获的数据样本形成捕获的数据样本的第一集合1606。
在延迟时间1608期间,LNA增益状态在第二捕获时段1610内被设置为三个状态中的第二个状态。数据样本在第二捕获时段1610内的具有对应于第二LNA增益状态的LNA增益状态的那些时瞬1612内被捕获。在第二捕获时段1610期间捕获的所捕获的数据样本形成捕获的数据样本的第二集合1614。
在延迟时间1616期间,LNA增益状态在第三捕获时段1618内被设置为三个状态中的第三个状态。数据样本在第三捕获时段1618内的具有对应于第二LNA增益状态的LNA增益状态的那些时瞬1620内被捕获。在第三捕获时段1618期间捕获的所捕获的数据样本形成捕获的数据样本的第三集合1622。
在完成了第三捕获时段1618之后,UE将已获得三个捕获集合1606、1614、1622,这些集合的合并包括针对每个捕获时瞬的数据样本。随后,在三个捕获时段1602、1608、1612上捕获的10个数据样本被合并以形成连续数据1624。
在此配置中,时瞬捕获的模式不是唯一的。换句话说,先前参照图13描述的每隔1个、每隔2个、每隔3个的模式是不适用的。捕获时瞬1604、1612、1620的持续时间可以被增加或减少。但是,这样做会影响捕获时段内的时瞬的数量,并从而影响要计算的LNA增益状态的数量。此外,在此配置中,如果一个以上的WLAN接收链是可用的,则数据捕获可以被交织,其中第一捕获集合由一个WLAN接收链完成,而另一捕获集合可以由另一WLAN接收链完成。
UE可以基于能量测量和LNA增益状态的数量来确定使用上述配置中的一种。例如,如果较小数量的LNA增益状态被导出,诸如以上参考图16所描述地那样,则UE可以决定实现图16的技术,其中LNA增益状态仅改变三次,这与以上参考图13描述的技术相对的是,在参考图13描述的技术中LNA增益状态在每个捕获时段期间被切换若干次。
图17是示出了示例性装置1702中的不同模块/单元/组件之间的数据流的概念性数据流图1700,所述示例性装置1702在多个捕获时段上捕获多个数据样本以形成包括由WWAN周期性发送的感兴趣的信号的连续数据。装置1702可以是UE。装置1702包括捕获模块1704、LNA增益状态模块1706、数据样本处理模块1708和检测模块1710。
捕获模块1704在由连续的多个时瞬定义的第一捕获时段内的捕获时瞬的第一集合期间捕获数据样本。捕获时瞬的第一集合包括连续的多个时瞬的第一子集,并且该捕获是使用具有可切换的LNA增益状态的WLAN接收链来完成的。捕获模块1704在由连续的多个时瞬定义的至少一个额外的捕获时段内重复所述捕获,以便在捕获时瞬的至少一个额外集合期间捕获数据样本,所述捕获时瞬的至少一个额外集合包括连续的多个时瞬中的先前未在其内捕获数据样本的额外子集。在捕获期间,捕获模块在多个捕获时段上将WLAN接收链的LNA增益状态切换至少一次。
LNA增益状态模块1706确定捕获时段内的连续的多个时瞬中的每一个时瞬的LNA增益状态。捕获模块1704在捕获处理过程期间使用这些LNA增益状态。数据样本处理模块1708处理所捕获的数据样本以形成连续数据,并且检测模块1710处理该连续数据以检测感兴趣的信号,例如,PSS和SSS。
该装置可以包括用于执行图11的前述流程图中的算法的每个步骤和图12-16的示图的额外模块。因此,图11的前述流程图中的每个步骤和图12-16的示图可以由模块执行,并且该装置可以包括那些模块中的一个或多个。模块可以是一个或多个硬件组件,其被特别配置为执行所陈述的处理过程/算法、由被配置为执行所陈述的处理过程/算法的处理器实现、被存储在计算机可读介质内以由处理器实现、或上述某种组合。
图18是示出了针对采用了处理系统1814的装置1802'的硬件实现方案的示例的示图1800。处理系统1814可以用总线架构(一般由总线1824表示)来实现。取决于处理系统1814的具体应用和总体设计约束,总线1824可以包括任何数量的互连总线和桥。总线1824将包括一个或多个处理器和/或硬件模块的各种电路链接在一起,所述一个或多个处理器和/或硬件模块由处理器1804、模块1704、1706、1708、1710和计算机可读介质/存储器1806表示。总线1824还可以链接诸如定时源、外围设备、电压调节器和功率管理电路等各种其它电路,其在本领域中是公知的,并且因此将不再进一步描述。
处理系统1814可以被耦合到WLAN收发机1810。收发机1810被耦合到一个或多个天线1820。收发机1810提供用于通过传输介质与各种其它设备通信的单元。收发机1810从一个或多个天线1820接收信号,从接收的信号中提取信息,并将提取的信息提供给处理系统1814。另外,收发机1810从处理系统1814接收信息,并且基于所接收的信息,生成要被施加到一个或多个天线1820的信号。
处理系统1814包括被耦合到计算机可读介质/存储器1806的处理器1804。处理器1804负责通用处理,包括对在计算机可读介质/存储器1806上存储的软件的执行。软件当由处理器1804执行时使得处理系统1814执行上文针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质/存储器1806还可以用于存储由处理器1804当执行软件时操控的数据。处理系统还包括模块1704、1706、1708和1710中的至少一个。模块可以是在处理器1804中运行的软件模块、驻留/存储在计算机可读介质/存储器1806中的软件模块、被耦合到处理器1804的一个或多个硬件组件、或上述某种组合。处理系统1818可以是UE 650的组件,并且可以包括存储器660和/或TX处理器668、RX处理器656以及控制器/处理器659中的至少一个。
在一种配置中,用于无线通信的装置1702/1702'包括用于在由连续的多个时瞬定义的第一捕获时段内的捕获时瞬的第一集合期间捕获数据样本的单元。捕获时瞬的第一集合包括连续的多个时瞬的第一子集,并且该捕获是使用具有可切换的LNA增益状态的WLAN接收链来完成的。装置1702/1702'还可以包括用于在由连续的多个时瞬定义的至少一个额外的捕获时段内重复所述捕获,以便在捕获时瞬的至少一个额外集合期间捕获数据样本的单元,所述捕获时瞬的至少一个额外集合包括连续的多个时瞬中的先前未在其内捕获数据样本的额外子集。在捕获期间,捕获模块在多个捕获时段上将WLAN接收链的LNA增益状态切换至少一次。装置1702/1702'还可以包括用于确定捕获时段内的连续的多个时瞬中的每一个时瞬的LNA增益状态的单元、用于处理所捕获的数据样本以形成连续数据的单元、以及用于处理该连续数据处理以检测感兴趣的信号(例如,PSS和SSS)的单元。
前述单元可以是被配置为执行由前述单元叙述的功能的装置1702'的处理系统1718和/或装置1702的前述模块中的一个或多个。如上所述,处理系统1814可以包括TX处理器668、RX处理器656和控制器/处理器659。因此,在一种配置中,前述单元可以是被配置为执行由前述单元叙述的功能的TX处理器668、RX处理器656和控制器/处理器659。
图19是使用WLAN接收链来在单个捕获时段期间捕获多个数据样本的方法的流程图1900,其中,数据样本包括由WWAN周期性发送的感兴趣的信号。该方法可以由UE执行。
在步骤1902,UE从WLAN接收链的多个可用的LNA增益状态中选择优选的LNA增益状态。在一些配置中,所述多个可用的增益状态可以被限于LNA增益状态的离散集合。在其它配置中,所述多个可用的LNA增益状态可以是基于能量测量来导出的。
在步骤1904,UE将WLAN接收链的LNA增益状态设置为所选择的LNA增益状态。在步骤1906,UE在捕获时段内的连续的多个捕获时瞬的每一个捕获时瞬期间捕获数据样本。在步骤1908,UE处理该数据样本以检测感兴趣的信号。
图20和21是在多个可用的增益状态可能受限于LNA增益状态的离散集合的情况下,对图19的方法的示例性描绘。例如,在一种实现方案中,LNA可以仅具有分别针对低、中和高接收信号功率电平的三种增益状态-G0、G1和G2。
在图20中,多个WLAN接收链是可用的。在这种情况下,UE基于在单个捕获时段期间由多个WLAN接收链捕获的数据样本来选择优选的LNA增益状态。所述优选的LNA增益状态是通过以下操作来选择的:将多个WLAN接收链中的每一个WLAN接收链的LNA增益状态设置为可用的LNA增益状态中的一个不同的LNA增益状态,以及在由连续的多个时瞬定义的捕获时段内使用多个WLAN接收链中的每一个WLAN接收链来捕获数据样本。
例如,如图20中所示,如果两个WLAN接收链是可用的,则第一WLAN接收链可以被设置为增益状态G0,并且可以在捕获时段捕获数据样本,所述捕获时段可以是5.1ms。第二WLAN接收链可以被设置为增益状态G1,并且可以在同一捕获时段内捕获数据样本。在下一捕获时段期间,第一WLAN接收链可以被再次设置为增益状态G0,而第二WLAN接收链可以被设置为增益状态G2。
在另一示例中,如果三个WLAN接收链是可用的,则第一WLAN接收链可以被设置为增益状态G0,并且可以在捕获时段内捕获数据样本,所述捕获时段可以是5.1ms。第二WLAN接收链可以被设置为增益状态G1,并且可以在相同的捕获时段内捕获数据样本。第三WLAN接收链可以被设置为增益状态G2,并且可以在相同的捕获时段内捕获数据样本。
在数据样本由可用的WLAN接收链中的每一个WLAN接收链捕获之后,UE基于由具有所述LNA增益状态中的每个LNA增益状态的WLAN接收链捕获的数据样本来获得针对该个LNA增益状态的测度(measure)。对应于最佳测度的LNA增益状态被选择为优选的LNA增益状态。在一种配置中,该测度是信号质量测度。例如,针对小区ID检测的度量(例如PSS_SNR和SSS_SNR)可以被获得。各个度量被进行比较,并且与最高的PSS_SNR和/或SSS_SNR对应的LNA增益状态被选择为LNA增益状态。通常,导致最高的PSS_SNR的LNA增益状态也导致最高的SSS_SNR。
在图21中,单个WLAN接收链是可用的。在这种情况下,UE基于在多个捕获时段期间由单个WLAN接收链捕获的数据样本来选择优选的LNA增益状态。优选的LNA增益状态是通过以下操作来选择的:将WLAN接收链的LNA增益状态设置为第一LNA增益状态,在由连续的多个时瞬定义的第一捕获时段内使用WLAN接收链来捕获数据样本,以及针对至少一个额外的LNA增益状态,重复所述设置以及所述捕获。
例如,如果单个WLAN接收链是可用的,则WLAN接收链可以被设置为增益状态G0,并且可以在第一捕获时段内捕获数据样本,所述第一捕获时段可以是5.1ms。此后,WLAN接收链可以被设置为增益状态G2,并且可以在第二捕获时段内捕获数据样本。接下来,WLAN接收链可以被设置为增益状态G3,并且可以在第三捕获时段内捕获数据样本。
在数据样本由WLAN接收链捕获之后,UE基于由WLAN接收链当被设置为LNA增益状态中的每一个LNA增益状态时捕获的数据样本,获得针对该个LNA增益状态的测度。对应于最佳测度的LNA增益状态被选择为优选的LNA增益状态。在一种配置中,该测度是信号质量测度,诸如,PSS_SNR和SSS_SN R可以被获得。
参考图22,在单个捕获时段期间捕获感兴趣的信号的另一种技术中,数据样本是使用单个LNA增益设置来捕获的,并且结果被进行数字补偿以调整LNA增益。在测量时段2202期间,LNA增益状态被设置为不变值,并且样本在测量时段的持续时间(例如5ms)内被获取。所获取的样本是用以确定针对测量时段2202内的多个0.5ms测量时瞬2204中的每一个的能量测量的处理过程。针对每个时瞬2204的LNA增益状态是基于针对该时瞬的能量测量来确定的。
LNA增益状态G[new](G[新])是根据针对每个时瞬2204确定的增益状态(G[0]、...、G[9])来选择的。通常,G[new]被选择为使得信号饱和的可能性或在本底噪声中丢失所接收的信号的可能性最小化。例如,如果最小增益被选择,并且在该5ms期间的最弱信号未在本底噪声中丢失,则最小增益应当被用作G[new]。如果最大增益被选择,并且信号在5ms之间的任何点处是不饱和的,则最大增益应当被用作G[new]。给定增益G[0]、...、G[9],则G[new]可以被设置为G_average,其是接近集合G[0]...G[9]中的最高和最低增益之间的中间值的增益。在一些情况下,G_average将导致不饱和或在本底噪声中不丢失信号。
接下来,在捕获时段2206期间,LNA增益状态被设置为所选择的G[new],并且样本在捕获时段的持续时间(例如5ms)的每个捕获时瞬2208内被获取。随后,所捕获的样本通过对每个捕获时瞬2208执行数字增益补偿而被处理。数字增益补偿可以基于G[new]与根据相应的捕获时瞬2208的能量测量而确定的最优LNA增益状态G[0]、...、G[9]中的每一个之间的差。
利用此方案,可能不存在以下有效的LNA增益状态,在该有效的LNA增益状态下,不饱和/在本底噪声中不丢失信号是可能的。基于这种类型的应用有两种可能的解决方案:允许饱和或重新捕获信号。要应用哪种解决方案取决于该应用。例如,一些应用可能能够容忍信号饱和,例如,LTE中的同步信号将比利用64QAM的LTE数据更加能容忍饱和。因此,如果同步信号正在被解码,则一些饱和可能是可以容忍的。
参考图23,如果以所选择的LNA增益G[new],正被传送的应用不能容忍饱和或在本底噪声中丢失信号,则另一捕获可以用新的LNA增益状态G[new_2]来发起。例如,如果在第一捕获时段2302的捕获时瞬5期间捕获的数据样本饱和或丢失,则新的LNA增益状态被选择用于第二捕获时段2304。新的LNA增益状态G[new_2]被选择为确保在时瞬5期间捕获的数据样本在下一捕获时段2304期间不丢失。
随后,数据样本是使用新的LNA增益状态来在第二捕获时段2304的每个捕获时瞬内被捕获的。由于该新的LNA增益状态G[new_2]被特别选择以确保在时瞬5期间捕获数据,因此在第二捕获时段2304的其它时瞬期间捕获的数据可能饱和或丢失。随后,数字补偿对在第二捕获时段2304期间捕获的数据执行。在第一捕获时段2302期间和在第二捕获时段2304期间捕获的数据被合并以形成来自所有捕获时瞬的连续数据。
图24是示出了示例性装置2402中的不同模块/单元/组件之间的数据流的概念数据流图2400,所述示例性装置2402用于使用WLAN接收链来在单个捕获时段期间捕获多个数据样本,所述多个数据样本包括由WWAN周期性发送的感兴趣的信号。装置2402可以是UE。装置2402包括LNA增益状态选择模块2404、设置/捕获模块2406和检测模块2408。
LNA增益状态选择模块2404从WLAN接收链的多个可用的LNA增益状态中选择优选的LNA增益状态。设置/捕获模块2406将WLAN接收链的LNA增益状态设置为所选择的LNA增益状态,并且在捕获时段内的连续的多个捕获时瞬的每一个捕获时瞬期间捕获数据样本。检测模块2408处理该数据样本以检测感兴趣的信号。
该装置可以包括执行图19的前述流程图中的算法的每个步骤以及图20-23的示图的额外模块。因此,图19的前述流程图中的每个步骤以及图20-23的示图可以由模块执行,并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个。模块可以是一个或多个硬件组件,其被特别配置为执行所陈述的处理过程/算法、由被配置为执行所陈述的处理过程/算法的处理器实现、被存储在计算机可读介质内以便由处理器实现、或上述某种组合。
图25是示出了针对采用了处理系统2514的装置2502'的硬件实现方案的示例的示图2500。处理系统2514可以用总线架构(一般由总线2524表示)来实现。取决于处理系统2514的具体应用和总体设计约束,总线2524可以包括任何数量的互连总线和桥。总线2524将包括一个或多个处理器和/或硬件模块的各种电路链接在一起,所述一个或多个处理器和/或硬件模块由处理器2504、模块2404、2406、2408和计算机可读介质/存储器2506表示。总线2524还可以链接诸如定时源、外围设备、电压调节器和功率管理电路等各种其它电路,其在本领域中是公知的,并且因此将不再进一步描述。
处理系统2514可以被耦合到WLAN收发机2510。收发机2510被耦合到一个或多个天线2520。收发机2510提供用于通过传输介质与各种其它装置通信的单元。收发机2510从一个或多个天线2520接收信号,从接收的信号中提取信息,并将提取的信息提供给处理系统2514。另外,收发机2510从处理系统2514接收信息,并且基于所接收的信息,生成要被施加到一个或多个天线2520的信号。
处理系统2514包括被耦合到计算机可读介质/存储器2506的处理器2504。处理器2504负责通用处理,包括执行在计算机可读介质/存储器2506上存储的软件。软件当由处理器2504执行时使得处理系统2514执行上文针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质/存储器2506还可以用于存储由处理器2504当执行软件时操控的数据。处理系统还包括模块2404、2406和2408中的至少一个。模块可以是在处理器2504中运行的软件模块、驻留/存储在计算机可读介质/存储器2506中的软件模块、被耦合到处理器2504的一个或多个硬件模块、或上述某种组合。处理系统2514可以是UE 650的组件,并且可以包括存储器660和/或TX处理器668、RX处理器656和控制器/处理器659中的至少一个。
在一种配置中,用于无线通信的装置2402/2402'包括用于从WLAN接收链的多个可用的LNA增益状态中选择优选的LNA增益状态的单元、用于将WLAN接收链的LNA增益状态设置为所选择的LNA增益状态的单元、用于在捕获时段内的连续的多个捕获时瞬的每一个捕获时瞬期间捕获数据样本的单元、以及用于处理所述数据样本以检测感兴趣的信号的单元。
前述单元可以是被配置为执行由前述单元叙述的功能的装置2402'的处理系统2414和/或装置2402的前述模块中的一个或多个。如上所述,处理系统2414可以包括TX处理器668、RX处理器656和控制器/处理器659。因此,在一种配置中,前述单元可以是被配置为执行由前述单元叙述的功能的TX处理器668、RX处理器656和控制器/处理器659。
将要理解的是,所公开的处理过程/流程图中的步骤的特定顺序或层次是对示例性方法的说明。基于设计偏好,应当理解的是,所述处理过程/流程图中的步骤的特定顺序或层次可以被重新排列。此外,一些步骤可以被合并或者省略。所附方法权利要求以样例顺序呈现了各个步骤的要素,并且不意味着要受限于所呈现的特定顺序或层次。
先前的描述被提供以使本领域的任何技术人员能够实践本文所描述的各个方面。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的,并且本文定义的一般原则可以应用于其它方面。因此,权利要求不旨在受限于本文所示出的各方面,而是要符合与权利要求的语言相一致的完整范围,其中,除非明确地声明,否则以单数形式对元素的引用不旨在表示“一个且仅一个”,而是表示“一个或多个”。词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。在本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为比其它方面更优选或更有优势。除非明确声明,否则术语“一些”是指一个或多个。诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的至少一个”和“A、B、C或其任何组合”的组合包括A、B和/或C的任意组合,并且可以包括多个A、多个B或多个C。具体地,诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的至少一个”、以及“A、B、C或其任何组合”等组合可以仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C,其中,任意这种组合可以包含A、B或C中的一个或多个成员。贯穿本公开内容来描述的各个方面的要素的所有结构等同物和功能等同物(对于本领域普通技术人员来说是已知的或稍后要知道的)通过引用明确地并入本文,并且旨在由权利要求所包含。另外,本文中公开的所有内容均不是要贡献给公众的,不论这种公开内容是否在权利要求中明确地陈述。权利要求的任何要素都不应当被解释为功能单元,除非所述要素明确地使用短语“用于……的单元”来陈述。