【導讀】TI Transceiver芯片是高集成度，高性能的射頻收發(fā)器芯片。產(chǎn)品族內(nèi)產(chǎn)品架構種類豐富。在產(chǎn)品架構方面，包括了以AFE77xx系列為代表的零中頻架構收發(fā)信機，以AFE80xx, AFE79xx，AFE76xx系列為代表的射頻直采架構收發(fā)信機。在產(chǎn)品通道數(shù)方面，支持最低2T2R1F，4T4R2F到8T8R2F的通道數(shù)。同時，也支持大部分射頻控制功能，如AC校正，PAP保護以及AGC控制功能。本篇blog會簡單介紹AFE8092的AGC功能中涉及的幀同步特性，指導用戶針對射頻系統(tǒng)要求進行參數(shù)指標設計。
AFE8092是TI 基于射頻直采架構的收發(fā)信機，由于其大帶寬，高性能射頻指標，高靈活度的優(yōu)勢廣泛應用在基站射頻板上。其框圖如下所示。其中，每個發(fā)射鏈路包含最高12Gsps采樣率的DAC，最高支持到800MHz的帶寬，40dB動態(tài)范圍0.125dB增益步進（0.125dB由數(shù)字部分提供）的DSA用于進行鏈路增益調(diào)整。其數(shù)字部分包括信號鏈路上的DDC/DUC，靈活適應用戶的多頻段應用場景，也包括數(shù)字PAP功能方便用戶進行系統(tǒng)魯棒性設計。
每個接收鏈路包括最大采樣率4Gsps的ADC，最高支持400Mhz的帶寬，31dB步進的DSA用于進行鏈路增益控制。其數(shù)字部分和發(fā)射鏈路類似，同時也集成了AGC(Automatic Gain Control)控制功能。
圖1 AFE8092內(nèi)部模塊架構框圖
在基站射頻系統(tǒng)應用中，由于UE用戶接入的隨機性，接收機收到的射頻信號功率具有著時變特性，而基于射頻接收機動態(tài)靈敏度考慮，接收機需要根據(jù)基站收到的信號功率大小針對信號鏈路的增益進行實時更新，因此AFE8092集成了AGC控制功能在系統(tǒng)中實現(xiàn)閉環(huán)增益控制功能。AFE8092的AGC控制框圖如下所示.AFE8092的AGC控制邏輯為基于器件RX鏈路上的射頻功率檢測器的回讀結果進行動態(tài)的DSA擋位調(diào)節(jié)。
圖2 AFE8092 接收鏈路AGC模塊示意圖
可以看到，在傳統(tǒng)的AGC調(diào)整行為模式中，AGC控制器收到的信息只有射頻功率檢測器信息，只對外部信號功率負責，不對射頻無線幀負責。但是在TDD應用場景中，存在著無線幀的概念。如下圖所示， D時隙內(nèi)TX打開，U時隙內(nèi)RX打開，S時隙內(nèi)TX/RX按照特定比例時間打開。可以看到，從D切換到S時，存在著RX從關閉到打開的情況，從U切換到D時，存在著RX從打開到關閉的情況。這種控制模式在某些場景下存在著兩點問題：(1)單個上行時隙中間位置，用戶不想要觸發(fā)AGC; (2)在U時隙開始時可能存在的大信號是用戶想要忽略掉，不想要計入AGC事件中去的。因此，TI基于此需求在AFE8092中集成了我們所說的幀同步功能。
圖3 無線幀時隙示意圖
幀同步功能的核心是在單個上行時隙內(nèi)凍結DSA，在下次出現(xiàn)RX打開動作(RX_EN)時再進行DSA調(diào)整。同時，計數(shù)器和調(diào)整DSA的動作都需要和RX_EN進行時延上的聯(lián)動。共有兩種和系統(tǒng)聯(lián)動的配置模式：AGC功率統(tǒng)計窗長在單個RX時隙內(nèi)和AGC功率統(tǒng)計窗長跨RX時隙。
如圖3所示為AGC功率統(tǒng)計窗長（圖中紅色方框為功率統(tǒng)計窗）在單個RX時隙內(nèi)的行為模式示意圖，時間流動方向為從左到右，一次完整的AGC調(diào)整周期按照圖中標注的步驟順次執(zhí)行。下面一一進行解釋：
1. RX_EN信號來臨，RX通道開啟
2. RX_EN信號來臨后，一段時間(windowOffsetPeriod，用戶可配參數(shù))內(nèi)AGC的功率統(tǒng)計計數(shù)器和DSA不做任何動作。
3. 經(jīng)歷過windowOffsetPeriod后，會有兩個動作：
● 如果上一周期內(nèi)的AGC觸發(fā)了控制動作，則DSA按照AGC控制邏輯調(diào)整到預期值
● AGC觸發(fā)門限動作：功率統(tǒng)計計數(shù)器清零并重新計數(shù)
4. 經(jīng)過一段時間(windowPeriod，用戶可配參數(shù))后，計數(shù)器被freeze同時DSA不做任何動作
5. 進入下一個幀同步周期
圖4 AGC功率統(tǒng)計窗長<TDD Slot
如圖4所示為AGC功率統(tǒng)計窗長（圖中紅色方框為功率統(tǒng)計窗）跨越單個RX時隙的行為模式示意圖。與圖4的例子有些類似，區(qū)別主要是圖5的例子中，在RX_EN重新拉低后，RX的計數(shù)器不會復位直至WindowPeriod結束。在WindowPeriod跨越多個RX_EN的情況下，AGC會統(tǒng)計多個上行時隙的功率并進行DSA動作判決。
圖5 AGC功率統(tǒng)計窗長>TDD Slot
作者：Jason Ren
來源：TI
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