專利名稱：用于ofdma系統(tǒng)的雙頻率跟蹤環(huán)路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的特定方面涉及無線通信，具體而言，涉及校正無線設(shè)備所接收信號的載波頻率與該設(shè)備的本地參考頻率之間的頻率誤差。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)被廣泛地部署以提供各種類型的通信內(nèi)容，如語音、數(shù)據(jù)等等。這些系統(tǒng)可以是多址系統(tǒng)，其能夠通過共享可用系統(tǒng)資源(例如，帶寬和發(fā)射功率)來支持與多個用戶進(jìn)行通信。這種多址系統(tǒng)的例子包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、3GPP長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)和正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)。一般而言，無線多址通信系統(tǒng)能夠同時地支持多個移動設(shè)備的通信。每個移動設(shè)備都能夠經(jīng)由前向鏈路和反向鏈路上的傳輸與一個或多個基站進(jìn)行通信。前向鏈路(或下行鏈路)是指從基站到移動設(shè)備的通信鏈路，而反向鏈路(或上行鏈路)是指從移動設(shè)備到基站的通信鏈路。網(wǎng)絡(luò)覆蓋和服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化是無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商不變的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
概括而言，本公開的特定方面涉及對由無線設(shè)備接收的信號的載波頻率與該設(shè)備上提供的本地振蕩器(LO)參考頻率之間的頻率誤差進(jìn)行校正。本公開的特定方面提供了一種用于無線通信的方法。概括而言，該方法包括在具有產(chǎn)生參考頻率的LO和射頻(RF)鎖相環(huán)(PLL)的接收機(jī)中接收信號；對所接收的信號的載波頻率與該LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)；以及將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于該RF PLL0對于特定方面，該接收機(jī)包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，并且，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的步驟包括將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于該RF PLL和該數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。本公開的特定方面提供了一種用于無線通信的裝置。概括而言，該裝置包括用于接收信號的接收機(jī)，至少一個處理器以及耦合到該至少一個處理器的存儲器。該接收機(jī)通常包括產(chǎn)生參考頻率的LO以及RF PLL0該至少一個處理器通常配置為對所接收的信號的載波頻率與該LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)；以及將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于該RF PLL0對于特定方面，該接收機(jī)包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，并且，該至少一個處理器配置為通過將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于該RF PLL和該數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，來應(yīng)用所估計(jì)的頻率差。本公開的特定方面提供了一種用于無線通信的裝置。概括而言，該裝置包括用于接收信號的模塊，其通常包括產(chǎn)生參考頻率的LO以及RFPLL ；用于對所接收的信號的載波頻率與該LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)的模塊；以及用于將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于該RF PLL的模塊。對于特定方面，該接收模塊包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，并且，用于應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的模塊配置為將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于該RF PLL和該數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。本公開的特定方面提供了一種用于無線通信的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。概括而言，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有用于執(zhí)行以下操作的代碼在具有產(chǎn)生參考頻率的LO以及RF PLL的接收機(jī)中接收信號；對所接收的信號的載波頻率與該LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)；以及將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于該RF PLL0對于特定方面，該接收機(jī)具有數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，并且，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的操作包括將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于該RF PLL和該數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。


圖1示出了根據(jù)本文開的特定方面的示例性多址無線通信系統(tǒng)。圖2示出了根據(jù)本公開的特定方面的通信系統(tǒng)的總體框圖。圖3示出了根據(jù)本公開的特定方面的示例性無線通信系統(tǒng)。圖4示出了根據(jù)本公開的特定方面的、具有頻率和定時校正的接收機(jī)(Rx)鏈的示例性框圖。圖5示出了根據(jù)本公開的特定方面的、用于對接入終端(AT)所接收信號的載波頻率與該AT的本地參考頻率之間的頻率誤差進(jìn)行校正的示例性操作。圖6示出了根據(jù)本公開的特定方面的、具有頻率和定時校正的接收機(jī)(Rx)鏈和發(fā)射機(jī)(Tx)鏈的示例性框圖。圖7示出了根據(jù)本公開的特定方面的、用于執(zhí)行頻率校正算法的示例性操作。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖來描述各個方面。在以下描述中，為了說明的目的，闡述了大量具體細(xì)節(jié)以提供對于一個或多個方面的透徹理解。然而，顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也能夠?qū)崿F(xiàn)這些方面。如在本申請中使用的，術(shù)語“部件”、“模塊”、“系統(tǒng)”等意在包括計(jì)算機(jī)相關(guān)的實(shí)體，例如但不限于硬件、固件、軟件和硬件的組合、軟件、或者執(zhí)行中的軟件。例如，部件可以是但不限于處理器上運(yùn)行的進(jìn)程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計(jì)算機(jī)。舉例而言，計(jì)算設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用程序和此計(jì)算設(shè)備都可以是部件。一個或多個部件可以駐留在執(zhí)行中的進(jìn)程和/或線程內(nèi)，并且部件可以位于一臺計(jì)算機(jī)上和/或分布于兩臺或更多臺計(jì)算機(jī)之間。另外，可以從其上存儲有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中執(zhí)行這些部件。這些部件可以例如根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)分組(例如，來自一個部件的數(shù)據(jù)，該部件與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中的另一個部件進(jìn)行交互，并且/或者以信號的方式通過諸如互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)與其它系統(tǒng)進(jìn)行交互)的信號、以本地和/或遠(yuǎn)程過程(過程) 的方式進(jìn)行通信。此外，本文結(jié)合終端來描述各個方面，其中終端可以是有線終端和無線終端。終端可以稱為系統(tǒng)、設(shè)備、用戶單元、用戶站、移動站(MQ、移動臺、移動設(shè)備、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、 接入終端、用戶終端、終端、通信設(shè)備、用戶代理、用戶裝置或用戶設(shè)備(UE)。無線終端可以是手機(jī)、衛(wèi)星電話、無繩電話、會話發(fā)起協(xié)議(SIP)電話、無線本地環(huán)路(WLL)站、個人數(shù)字助理(PDA)、具有無線連接能力的手持設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、或者連接到無線調(diào)制解調(diào)器的其它處理設(shè)備。此外，文中結(jié)合基站(BQ來描述各個方面?；究梢杂糜谂c無線終端進(jìn)行通信， 并且可以稱為接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)B或某個其它術(shù)語。此外，術(shù)語“或”意在表示包容性的“或”而不是排斥性的“或”。即，除非另有說明， 或者由上下文可明顯看出，否則短語“X使用A或B”意在表示自然的包容性置換中的任何一個。即，以下例子中的任何一個都滿足短語“X使用A或B”:X使用A ；X使用B ；或X使用 A和B。另外，本申請和所附權(quán)利要求書中使用的冠詞“一”和“一個”應(yīng)當(dāng)通常被解釋為表示“一個或多個”，除非另有說明或者由上下文可明顯看出指的是單數(shù)形式。本文描述的技術(shù)可以用于各種無線通信系統(tǒng)，如⑶MA、TDMA, FDMA, 0FDMA、單載波 FDMA(SC-FDMA)以及其它系統(tǒng)。術(shù)語“系統(tǒng)”和“網(wǎng)絡(luò)”通常可互換使用。CDMA系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無線技術(shù)，如通用陸地?zé)o線接入(UTRA)、cdma2000等。UTRA包括寬帶CDMA (W-CDMA) 和CDMA的其它變化形式。另外，cdma2000涵蓋IS-95、IS-2000和IS-856標(biāo)準(zhǔn)。TDMA系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無線技術(shù)，如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)。OFDMA系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無線技術(shù)，如演進(jìn)型 UTRA(E-UTRA)、超移動寬帶(UMB)、IEEE 802. 11 (Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (全球微波接入互操作性，或WiMAX)、IEEE 802. 20, ,Flash-OFDM等。UTRA和E-UTRA是通用移動通信系統(tǒng) (UMTS)的一部分。3GPP長期演進(jìn)(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的發(fā)行版，其中E-UTRA在下行鏈路上使用0FDMA，并且在上行鏈路上使用SC-FDMA。在來自名為“第三代合作伙伴計(jì)劃”(3GPP)的組織的文檔中描述了 UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。另外，在來自名為“第三代合作伙伴計(jì)劃2”(3GPP2)的組織的文檔中描述了 cdma2000和UMB。另外，這類無線通信系統(tǒng)還可以包括對等(例如，移動站對移動站)自組織(ad hoc)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常使用非成對未授權(quán)頻譜、IEEE802. 11無線局域網(wǎng)(WLAN)、藍(lán)牙、以及任何其它短距離或者長距離無線通信技術(shù)。將圍繞可包括若干設(shè)備、部件、模塊等等的系統(tǒng)來給出各個方面和特征。應(yīng)該理解和明白的是，各種系統(tǒng)可以包括另外的設(shè)備、部件、模塊等等，并且/或者可以并不包括結(jié)合附圖論述的所有設(shè)備、部件、模塊等等。還可以使用這些方案的組合。示例性無線通信系統(tǒng)現(xiàn)在參照圖1，該圖示出了根據(jù)文中所述的各個實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)100。系統(tǒng) 100包括基站102，該基站102可以包括多個天線組。例如，一個天線組可以包括天線104 和106，另一個天線組可以包括天線108和110，并且另外的一個天線組可以包括天線112 和114。對每個天線組僅示出了 2個天線；然而；對于每個天線組，可以使用更多或更少的天線。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，基站102還可以包括發(fā)射機(jī)鏈和接收機(jī)鏈，該發(fā)射機(jī)鏈和接收機(jī)鏈中的每一個都可以進(jìn)而包括與信號發(fā)送和接收相關(guān)聯(lián)的多個部件(例如，處理器、調(diào)制器、復(fù)用器、解調(diào)器、解復(fù)用器、天線等等)?；?02可以與諸如移動設(shè)備116和移動設(shè)備122的一個或多個移動設(shè)備進(jìn)行通信；然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，基站102可以與類似于移動設(shè)備116和122的基本上任意數(shù)量的移動設(shè)備進(jìn)行通信。移動設(shè)備116和122可以是，例如，蜂窩電話、智能電話、膝上型計(jì)算機(jī)、 手持通信設(shè)備、手持計(jì)算設(shè)備、衛(wèi)星無線設(shè)備、全球定位系統(tǒng)(GPQ設(shè)備、PDA和/或用于通過無線通信系統(tǒng)100進(jìn)行通信的任意其它合適的設(shè)備。如圖所示，移動設(shè)備116與天線112 和114進(jìn)行通信，其中，天線112和114在前向鏈路118上向移動設(shè)備116發(fā)送信息，并且
8在反向鏈路120上從移動設(shè)備116接收信息。另外，移動設(shè)備122與天線104和106進(jìn)行通信，其中，天線104和106在前向鏈路IM上向移動設(shè)備122發(fā)送信息，并且在反向鏈路 1 上從移動設(shè)備122接收信息。在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中，前向鏈路118可以利用與反向鏈路120所使用的頻段不同的頻段，并且前向鏈路IM可以利用與反向鏈路1 所使用的頻段不同的頻段。另外，在時分雙工(TDD)系統(tǒng)中，前向鏈路118和反向鏈路120可以利用共同的頻段，并且前向鏈路1 和反向鏈路1 可以利用共同的頻段。每個天線組和/或它們被指定以進(jìn)行通信的區(qū)域可以稱為基站102的扇區(qū)。例如，天線組可以被設(shè)計(jì)為在基站102所覆蓋區(qū)域的扇區(qū)中與移動設(shè)備進(jìn)行通信。在前向鏈路118和IM上的通信中，基站102的發(fā)射天線可以利用波束成形來改善移動設(shè)備116和 122的前向鏈路118和124的信噪比。例如，這可以通過使用預(yù)編碼器沿期望的方向操作信號來提供。并且，當(dāng)基站102利用波束成形來向隨機(jī)散布在相關(guān)覆蓋區(qū)域中的移動設(shè)備 116和122進(jìn)行發(fā)射時，與通過單個天線向其所有移動設(shè)備進(jìn)行發(fā)射的基站相比，鄰近小區(qū)中的移動設(shè)備可以受到更小的干擾。此外，在一個實(shí)例中，移動設(shè)備116和122可以使用對等或自組織技術(shù)來彼此直接通信。圖2是MIMO系統(tǒng)200中的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210(也稱為接入點(diǎn))和接收機(jī)系統(tǒng)250(也稱為接入終端)的框圖。在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210處，從數(shù)據(jù)源212向發(fā)射機(jī)(TX)數(shù)據(jù)處理器 214提供若干數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施例中，每個數(shù)據(jù)流可以從相應(yīng)的發(fā)射天線來進(jìn)行發(fā)送。TX數(shù)據(jù)處理器 214基于為每個數(shù)據(jù)流選擇的特定編碼方案，對該數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化、編碼和交織，以提供編碼數(shù)據(jù)。可以使用OFDM技術(shù)將每個數(shù)據(jù)流的編碼數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用。導(dǎo)頻數(shù)據(jù)通常是以已知方式處理的已知數(shù)據(jù)模式，并且可以在接收機(jī)系統(tǒng)處用來估計(jì)信道響應(yīng)。基于為每個數(shù)據(jù)流選擇的特定調(diào)制方案(例如，BPSK、QPSK、M-PSK或M-QAM)，對該數(shù)據(jù)流的經(jīng)復(fù)用的導(dǎo)頻和編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制(即，符號映射)以提供調(diào)制符號?？梢酝ㄟ^由處理器230 執(zhí)行的指令來確定每個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率、編碼和調(diào)制。然后，向TX MIMO處理器220提供所有數(shù)據(jù)流的調(diào)制符號，其中該TX MIMO處理器 220可以進(jìn)一步處理這些調(diào)制符號(例如，針對OFDM)。然后，TX MIMO處理器220向NT個發(fā)射機(jī)(TMTR) 222a到222t提供NT個調(diào)制符號流。在特定實(shí)施例中，TX MIMO處理器220 可以將波束成形權(quán)重應(yīng)用于數(shù)據(jù)流的符號上，并且應(yīng)用于發(fā)送該符號的天線上。每個發(fā)射機(jī)222接收和處理相應(yīng)的符號流，以提供一個或多個模擬信號，并且進(jìn)一步調(diào)節(jié)(例如，放大、濾波和上變頻)這些模擬信號，以提供適于在MIMO信道上傳輸?shù)恼{(diào)制信號。然后，分別從NT個天線22 到224t發(fā)送來自發(fā)射機(jī)22 到222t的NT個調(diào)制信號。在接收機(jī)系統(tǒng)250處，可以由NR個天線25 到252r接收發(fā)送的調(diào)制信號，并且從每個天線252接收的信號被提供給相應(yīng)的接收機(jī)(RCVR) 25 到254r。每個接收機(jī)254 對各自的接收信號進(jìn)行調(diào)節(jié)(例如，濾波、放大和下變頻)，對經(jīng)調(diào)節(jié)的信號進(jìn)行數(shù)字化以提供采樣，并且進(jìn)一步處理這些采樣，以提供相應(yīng)的“接收的”符號流。然后，RX數(shù)據(jù)處理器260基于特定的接收機(jī)處理技術(shù)，對來自NR個接收機(jī)254的 NR個接收的符號流進(jìn)行接收和處理，以提供NT個“檢測”符號流。然后，RX數(shù)據(jù)處理器沈0對每個檢測符號流進(jìn)行解調(diào)、解交織和解碼，以恢復(fù)每個數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。RX數(shù)據(jù)處理器260所執(zhí)行的處理與發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210處的TX MIMO處理器220和TX數(shù)據(jù)處理器214所執(zhí)行的處理是互補(bǔ)的。處理器270周期性地確定使用哪個預(yù)編碼矩陣(在下文論述)。處理器270指定反向鏈路消息，該消息包括矩陣索引部分和秩值部分。反向鏈路消息可以包括關(guān)于通信鏈路和/或接收數(shù)據(jù)流的各種類型的信息。然后，反向鏈路消息由TX數(shù)據(jù)處理器238進(jìn)行處理，由調(diào)制器280進(jìn)行調(diào)制，由發(fā)射機(jī)25 到254r進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且被發(fā)回到發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210，其中，該TX數(shù)據(jù)處理器還從數(shù)據(jù)源236接收若干數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)210處，來自接收機(jī)系統(tǒng)250的調(diào)制信號由天線2M進(jìn)行接收，由接收機(jī)222進(jìn)行調(diào)節(jié)，由解調(diào)器240進(jìn)行解調(diào)，并且由RX數(shù)據(jù)處理器242進(jìn)行處理，以提取接收機(jī)系統(tǒng)250所發(fā)送的反向鏈路消息。然后，處理器230確定使用哪個預(yù)編碼矩陣來確定波束成形權(quán)重，并隨后處理所提取的消息。圖3示出了配置為支持若干用戶的示例性無線通信系統(tǒng)300，在該系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)所公開的各個實(shí)施例和方面。如圖3所示，舉例而言，系統(tǒng)300為諸如宏小區(qū)30h-302g 的多個小區(qū)302提供通信，其中每個小區(qū)由相應(yīng)的接入點(diǎn)(AP)304(例如，AP 304a-304g)進(jìn)行服務(wù)。每個小區(qū)還可以被劃分成一個或多個扇區(qū)(例如，以便服務(wù)一個或多個頻率)。各個接入終端(AT) 306(包括AT 306a-306k)散布在整個系統(tǒng)中，這些接入終端還可互換地稱為用戶設(shè)備(UE)或移動站(MS)。舉例而言，根據(jù)每個AT 306是否是活動的以及其是否處于軟切換中，該AT可以于給定時刻在前向鏈路(FL)和/或反向鏈路(RL)上與一個或多個AP 304進(jìn)行通信。無線通信系統(tǒng)300可以在大地理區(qū)域上提供服務(wù)；例如，宏小區(qū)30h-302g 可以覆蓋相鄰的少許街區(qū)。示例性雙頻率跟蹤環(huán)路圖4示出了根據(jù)本公開的特定方面的、AT 306中的接收機(jī)(Rx)鏈的示例性框圖 400。對于特定方面，Rx鏈可以包括由晶體振蕩器(XO)提供的主時鐘，該M)也稱為本地振蕩器(LO)，其例如輸出頻率為750MHz的方波。對于其它方面，主時鐘可以由壓控溫控晶體振蕩器(VCTCXO)來提供。由于下述原因，可以有效地禁用VCTCM)的壓控，從而VCTCM)在下文中稱為(VC) TCXO 418，如圖4中所標(biāo)記的。對于特定方面，可以為(VC) TCXO 418和XO 二者都提供硬件(HW)支持，從而(VC) TQCO或M)中的任何一個都可以組裝在AT 306中，或者，可以使用開關(guān)來組裝兩個振蕩器，其中該開關(guān)指示哪個振蕩器提供主時鐘。除了用于得出AT 306所使用的各種本地時鐘頻率之外，主時鐘還可以用作用于跟蹤無線網(wǎng)絡(luò)操作頻率(例如，載波頻率)的參考頻率信號。例如，當(dāng)在OFDMA系統(tǒng)中操作時，振蕩器可能引入士5ppm的頻率誤差。以下詳細(xì)描述用于處理該頻率誤差的方法和裝置，不過，首先描述Rx鏈的其它部件。Rx鏈可以經(jīng)由天線402接收無線系統(tǒng)300中的RF信號。該接收信號可以由低噪聲放大器(LNA)404進(jìn)行放大，并且使用來自鎖相環(huán)(PLL)416的信號來進(jìn)行下變頻。可以從振蕩器得出時鐘和由PLL 416產(chǎn)生的其它定時信號。對于特定方面，PLL 416可以包括 L0，并因此可稱為如圖所示的PLL/L0。對于其它方面，PLL 416可以基于獨(dú)立于PLL的振蕩器，如 M)或 VCTCXO。
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在由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 408 (如sigma-delta ADC)對下變頻信號進(jìn)行數(shù)字化之前， 可由抗混疊濾波器(AAF)406對該下變頻信號進(jìn)行濾波。用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)408的采樣時鐘(F_ADC)可以從PLL 416得出(例如，如圖4所示，除以因子K)。在采樣之后，該數(shù)字化信號可以在到達(dá)頻率跟蹤環(huán)路(FTL)邏輯414之前輸入給后置量化濾波器409、重采樣器410和旋轉(zhuǎn)器412 (例如，數(shù)字旋轉(zhuǎn)器)，并且由后置量化濾波器409、重采樣器410和旋轉(zhuǎn)器412進(jìn)行處理。如上所述，振蕩器可以引入士5ppm的頻率誤差。對于特定方面，在使用參考信號 (比如，主同步信號(PSQ和輔同步信號(SSS))進(jìn)行初始頻率捕獲之后，F(xiàn)TL(包括FTL邏輯414)可以用于消除由晶體振蕩器導(dǎo)致的殘留頻率誤差。對于特定方面，F(xiàn)TL算法對在接入終端306處接收的輸入信號的載波頻率與本地參考頻率(比如，接入終端306的(VC) TCXO(或者M(jìn))/L0，視情況而定)參考頻率)之間的頻率誤差進(jìn)行估計(jì)。根據(jù)特定方面，F(xiàn)TL的目的在于兩個方面 在使用PSS和SSS進(jìn)行初始頻率捕獲之后，F(xiàn)TL消除由M)導(dǎo)致的殘留頻率誤差； 以及 在特定高速情況下，高多普勒頻率表現(xiàn)為頻率偏移量。該頻率偏移量應(yīng)當(dāng)被補(bǔ)償以避免明顯的性能降級。該頻率誤差補(bǔ)償可以應(yīng)用于服務(wù)小區(qū)，并且在一些情況下也可以應(yīng)用于相鄰小區(qū)。對于特定方面，用于消除殘留頻率偏移量的信號可以是包括同步信號(PSS和 SSS)的參考信號(RS)根據(jù)特定方面，在FTL之前，殘留頻率偏移量可以被降低到較小的量。通常來說， 這樣做是由于兩個原因。首先，物理廣播信道(PBCH)解碼采用相干檢測，該相干檢測使用根據(jù)RS符號的信道估計(jì)。對于特定方面，小的頻率誤差可以誘發(fā)與信號耦合的相位項(xiàng)，并且導(dǎo)致衰減。當(dāng)使用相干檢測規(guī)則時，這可能導(dǎo)致性能損失。其次，當(dāng)初始頻率誤差較小并且在其捕捉(pull-in)范圍內(nèi)時，頻率跟蹤環(huán)路最快速地收斂。在初始捕獲期間，可以使用同步信號，將初始頻率偏移量從高達(dá)士5ppm的載波頻率偏移量(例如，高達(dá)13. 5kHz)降低到較小的值(例如，均方差< IkHz)。作為FTL的一部份，F(xiàn)TL邏輯414的輸出可以反饋到旋轉(zhuǎn)器412，以便于校正頻率誤差。然而，如果AT 306僅有M)來生成參考頻率信號，那么M)自身不能得到調(diào)整。因此， 如上所述，特定方面改為使用(VC)TCX0418，從而可以基于FTL邏輯414的輸出來調(diào)整該振蕩器。然而，與M)相比，VCTCM)—般要昂貴得多并消耗大很多的功率，因此，在主要關(guān)心成本和功耗的競爭激烈的無線設(shè)備市場中，VCTCXO不是可行的選擇。因此，人們需要的是，與VCTCXO解決方案相比，以較低成本和較低功耗來充分校正該頻率誤差的技術(shù)和裝置。為了解決該問題，圖4示出了雙FTL，而不是僅涉及旋轉(zhuǎn)器412的單FTL。在雙FTL 中，F(xiàn)TL邏輯414所估計(jì)的頻率偏移量可以應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)器412或PLL 416。對于特定方面， 該頻率誤差的一部份(β)可以應(yīng)用于PLL416，而該頻率誤差的剩余部分(l-β)可以應(yīng)用于數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。雖然β可以從0到1變化，但是β通常小于0.5。通過將頻率誤差的一部份應(yīng)用于PLL416，頻率誤差和采樣時間誤差都可以被校正。通過使用Μ)而不是VCTCX0，雙 FTL可以表現(xiàn)出成本、性能和功耗之間的最佳折衷。
圖5示出了根據(jù)本公開的特定方面的、用于校正由AT 306接收的信號的載波頻率與該AT的本地參考頻率之間的頻率誤差的示例性操作500。在502，該操作500可以通過在接收機(jī)前端中接收信號來開始，其中，該接收機(jī)前端具有產(chǎn)生參考頻率的本地振蕩器(LO)、 射頻(RF)鎖相環(huán)(PLL)和數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。在504，可以估計(jì)該接收信號的載波頻率與LO參考頻率之間的頻率差。在506，所估計(jì)的頻率差可以應(yīng)用于RF PLL和數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。對于特定方面，所估計(jì)的頻率差的一部份(β)可以應(yīng)用于RF PLL，而所估計(jì)的頻率差的剩余部分(l-β)可以應(yīng)用于數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。對于其它方面，所估計(jì)的頻率差可只應(yīng)用于RF PLL0如以下關(guān)于圖6和7更詳細(xì)地描述的，基于FTL邏輯414中的FTL鑒別器，通?？梢悦縄ms進(jìn)行一次對數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的改變。數(shù)字旋轉(zhuǎn)器值的平均值可以以較低的速率傳送給 PLL 416。這確保了多普勒頻率的平均值由PLL來校正，而殘留多普勒頻率由數(shù)字旋轉(zhuǎn)器 412來校正。例如，雖然數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的更新速率可以是每Ims—次，但是PLL 416可以每10 到20ms更新一次。該補(bǔ)償方案可以確保同時矯正采樣時間誤差和頻率誤差。還如關(guān)于圖6更詳細(xì)地描述的，Rx鏈可以在相同的AT 306上提供多個校正機(jī)制。 例如，(VC)TCXO 418或PLL 416可以用于時間校正和頻率校正二者，重采樣器410可只用于時間校正，而旋轉(zhuǎn)器412可只用于頻率校正。通常來說，在各種操作模式中，可以獨(dú)立地或結(jié)合其它校正機(jī)制來使用Rx鏈中的一個或多個校正機(jī)制，以便控制頻率和采樣定時。這些操作模式之間的選擇一般指示哪個校正機(jī)制(或校正機(jī)制的組合)被用于頻率和采樣時間校正。如圖4(和圖6)所示，對于頻率校正，可以使用變量β和η在多個校正機(jī)制之間分配FTL邏輯對頻率誤差的估計(jì)。一旦FTL邏輯414對頻率偏移量進(jìn)行了估計(jì)，該邏輯或其它邏輯就可以向旋轉(zhuǎn)器412或PLL416發(fā)出頻率調(diào)整命令。對于某些方面，如圖4所示， 可以通過串行總線接口(SBI)420對通過PLL 416應(yīng)用的頻率或采樣時間校正進(jìn)行編程，并且，可以經(jīng)由TRK_L0_ADJ模塊424、通過相位解調(diào)器(PDM) 422對通過(VC)TCXO 418應(yīng)用的頻率和采樣時間校正進(jìn)行編程。由于FTL邏輯414的輸出的單位可以是Hz，所以TRK_L0_ ADJ模塊4 可以將FTL邏輯的輸出轉(zhuǎn)換成適于控制(VC)TCXO 418的單位，比如，以Hz/ LSB(最低有效位)為單位。圖6示出了根據(jù)本公開的特定方面的、具有頻率和定時校正的接收機(jī)(Rx)鏈和發(fā)射機(jī)(Tx)鏈的示例性框圖600?？驁D600示出了可用于Rx和Tx鏈上的頻率和采樣定時校正的不同選項(xiàng)的高級概念圖。在圖6中重復(fù)了圖4中的Rx鏈的很多部分，并有附加的細(xì)節(jié)，因此以下僅論述這些附加細(xì)節(jié)。在框圖600中，主時鐘參考可以由(VC)TCXO 418來提供。如上所述，(VC)加上了括弧，以示出是否壓控VCTCXO的選項(xiàng)，以及AT 306中對VCTCXO、XO的任意組合或二者的硬件支持的可能性。在Rx鏈中，用于ADC 408的采樣時鐘(F_ADC)可以從RX RF PLL 416 得出，其中該RX RF PLL 416還提供用于對經(jīng)放大的接收信號進(jìn)行下變頻的參考(F_RXRF_ PLL)。F_RXRF_PLL 可以經(jīng)由 RX RF PLL 416 間接地從(VC) TCXO 418 得出。根據(jù)特定方面，Rx鏈包括多個校正機(jī)制。例如，(VC)TCXO 418或RX RF PLL 416 可用于時間校正和頻率校正，RX重采樣器410可只用于時間校正，RX旋轉(zhuǎn)器412可只用于頻率校正。表1示出了可用于頻率和采樣時間控制的若干校正機(jī)制。
權(quán)利要求
1.一種用于無線通信的方法，包括在具有產(chǎn)生參考頻率的本地振蕩器(LO)以及射頻(RF)鎖相環(huán)(PLL)的接收機(jī)中接收信號；對所接收的信號的載波頻率與所述LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)；以及將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL0
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述接收機(jī)包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，并且其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的步驟包括將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL和所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的步驟包括 將所估計(jì)的頻率差的一部分應(yīng)用于所述RF PLL;以及將所估計(jì)的頻率差的剩余部分應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，以校正所述載波頻率與所述LO 參考頻率之間的所述頻率差。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的步驟包括與將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RF PLL相比，更頻繁地將所估計(jì)的頻率差的所述剩余部分應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的步驟包括僅當(dāng)所估計(jì)的頻率差超過閾值時，才將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RFPLL。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RFPLL 的步驟對發(fā)射機(jī)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的時鐘頻率或用于上變頻的信號頻率中的至少一個進(jìn)行調(diào)整。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括在將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL和所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的同時，校正采樣時間誤差。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述接收機(jī)包括重采樣器，并且其中，校正所述采樣時間誤差的步驟包括基于應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的所估計(jì)的頻率差的所述剩余部分， 來配置所述重采樣器。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括從所述RF PLL得出用于對所接收的信號進(jìn)行采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)時鐘。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括從所述RF PLL得出用于對要發(fā)送的信號序列進(jìn)行采樣的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)時鐘。
11.一種用于無線通信的裝置，包括 用于接收信號的接收機(jī)，其包括 產(chǎn)生參考頻率的本地振蕩器(LO)；以及射頻(RF)鎖相環(huán)(PLL)；至少一個處理器，其配置為對所接收的信號的載波頻率與所述LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)；以及將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL ； 以及存儲器，其耦合到所述至少一個處理器。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述接收機(jī)包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，并且其中，所述至少一個處理器配置為通過將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL和所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，來應(yīng)用所估計(jì)的頻率差。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的操作包括 將所估計(jì)的頻率差的一部分應(yīng)用于所述RF PLL;以及將所估計(jì)的頻率差的剩余部分應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，以校正所述載波頻率與所述LO 參考頻率之間的所述頻率差。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的操作包括與將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RF PLL相比，更頻繁地將所估計(jì)的頻率差的所述剩余部分應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的操作包括僅當(dāng)所估計(jì)的頻率差超過閾值時，才將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RFPLL。
16.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RF PLL的操作對發(fā)射機(jī)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的時鐘頻率或用于上變頻的信號頻率中的至少一個進(jìn)行調(diào)整。
17.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述至少一個處理器配置為在將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL和所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的同時，校正采樣時間誤差。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述接收機(jī)包括重采樣器，并且其中，所述至少一個處理器配置為通過基于應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的所估計(jì)的頻率差的所述剩余部分對所述重采樣器進(jìn)行配置，來校正所述采樣時間誤差。
19.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述至少一個處理器配置為 從所述RF PLL得出用于對所接收的信號進(jìn)行采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)時鐘。
20.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述至少一個處理器配置為從所述RF PLL得出用于對要發(fā)送的信號序列進(jìn)行采樣的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)時鐘。
21.一種用于無線通信的裝置，包括 用于接收信號的模塊，包括產(chǎn)生參考頻率的本地振蕩器(LO)；以及射頻(RF)鎖相環(huán)(PLL)；用于對所接收的信號的載波頻率與所述LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)的模塊；以及用于將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL的模塊。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述用于接收信號的模塊包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，并且其中，所述用于應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的模塊配置為將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL 和所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述用于應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的模塊配置為 將所估計(jì)的頻率差的一部分應(yīng)用于所述RF PLL;以及將所估計(jì)的頻率差的剩余部分應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，以校正所述載波頻率與所述LO參考頻率之間的所述頻率差。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述用于應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的模塊配置為 與將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RF PLL相比，更頻繁地將所估計(jì)的頻率差的所述剩余部分應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
25.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述用于應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的模塊配置為 僅當(dāng)所估計(jì)的頻率差超過閾值時，才將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RFPLL。
26.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述用于將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RF PLL的模塊對用于發(fā)射的模塊中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的時鐘頻率或用于上變頻的信號頻率中的至少一個進(jìn)行調(diào)整。
27.如權(quán)利要求23所述的裝置，還包括用于在將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL和所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的同時，校正采樣時間誤差的模塊。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中，所述用于接收信號的模塊包括重采樣器，并且其中，所述用于校正所述采樣時間誤差的模塊基于應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的所估計(jì)的頻率差的所述剩余部分，來配置所述重采樣器。
29.如權(quán)利要求21所述的裝置，還包括用于從所述RF PLL得出用于對所接收的信號進(jìn)行采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)時鐘的模塊。
30.如權(quán)利要求21所述的裝置，還包括用于從所述RF PLL得出用于對要發(fā)送的信號序列進(jìn)行采樣的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)時鐘的模塊。
31.一種用于無線通信的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其具有用于執(zhí)行以下操作的代碼在具有產(chǎn)生參考頻率的本地振蕩器(LO)以及射頻(RF)鎖相環(huán)(PLL)的接收機(jī)中接收信號；對所接收的信號的載波頻率與所述LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)；以及將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL0
32.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述接收機(jī)包括數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，并且其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的操作包括將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL和所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
33.如權(quán)利要求32所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的操作包括 將所估計(jì)的頻率差的一部分應(yīng)用于所述RF PLL;以及將所估計(jì)的頻率差的剩余部分應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器，以校正所述載波頻率與所述LO 參考頻率之間的所述頻率差。
34.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的操作包括 與將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RF PLL相比，更頻繁地將所估計(jì)的頻率差的所述剩余部分應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
35.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，應(yīng)用所估計(jì)的頻率差的操作包括僅當(dāng)所估計(jì)的頻率差超過閾值時，才將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RFPLL。
36.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，將所估計(jì)的頻率差的所述部分應(yīng)用于所述RF PLL的操作對發(fā)射機(jī)中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的時鐘頻率或用于上變頻的信號頻率中的至少一個進(jìn)行調(diào)整。
37.如權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于在將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于所述RF PLL和所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的同時，校正采樣時間誤差的代碼。
38.如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述接收機(jī)包括重采樣器，并且其中，校正所述采樣時間誤差的操作包括基于應(yīng)用于所述數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的所估計(jì)的頻率差的所述剩余部分，來配置所述重采樣器。
39.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于從所述RF PLL得出用于對所接收的信號進(jìn)行采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)時鐘的代碼。
40.如權(quán)利要求31所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于從所述RF PLL得出用于對要發(fā)送的信號序列進(jìn)行采樣的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)時鐘的代碼。
全文摘要
本發(fā)明提出了用于對由無線設(shè)備接收的信號的載波頻率與該設(shè)備的本地參考頻率之間的頻率誤差進(jìn)行校正的方法和裝置。對于特定方面，概括而言，這種方法包括在具有產(chǎn)生參考頻率的LO、射頻(RF)鎖相環(huán)(PLL)以及數(shù)字旋轉(zhuǎn)器的接收機(jī)中接收信號；對所接收的信號的載波頻率與LO參考頻率之間的頻率差進(jìn)行估計(jì)；以及將所估計(jì)的頻率差應(yīng)用于RF PLL和數(shù)字旋轉(zhuǎn)器。
文檔編號H04L27/26GK102474286SQ201080029238
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者B·C·巴尼斯特, M·布雷勒, R·N·沙拉, S·G·斯里尼瓦桑, S·K·坎杜庫里納拉亞納 申請人:高通股份有限公司