專(zhuān)利名稱(chēng)：裝備多路載波功率放大器的基站中的功率控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于無(wú)線通信系統(tǒng)中的基站的功率放大器，尤其涉及用于多路載波功率放大器(MCPA)的功率放大器控制。
背景技術(shù)：
目前MCPA占了無(wú)線通信系統(tǒng)中基站設(shè)備成本的一半多，由于更高容量有源元件、冷卻硬件等成本的相應(yīng)增加，因此一個(gè)典型MCPA與所提供的最大峰值功率成正比。因此，可以通過(guò)減小或控制由MCPA提供的最大峰值功率來(lái)相應(yīng)地控制基站成本。但是，當(dāng)業(yè)務(wù)信道上對(duì)峰值功率的需求達(dá)到最大并超過(guò)MCPA的最大額定值時(shí)將有可能發(fā)生超出容限的性能退化。此外，當(dāng)MCPA以減小的功率工作時(shí)，需要應(yīng)用額定最大功率的特定功能可能會(huì)受到影響。
當(dāng)依賴(lài)于所使用的算法和峰值業(yè)務(wù)需求模式減小與MCPA關(guān)聯(lián)的峰值功率，經(jīng)常是成倍地減小時(shí)，退化將周期性地發(fā)生并且有不同的嚴(yán)重等級(jí)。根據(jù)一種典型的功率衡量方案，將比一般在峰值功率大小中所能提供更多的載波分配到基站，例如，將同時(shí)在最多或許多信道上達(dá)到最大業(yè)務(wù)量。目前，可以衡量用于“最差情況”，即所有載波上的滿RF功率，的MCPA。因此，希望衡量更接近于平均功率的MCPA。有幾種MCPA控制方案試圖提供更接近于平均功率的功率電平。特別地，由C.N.Lynk等人所著的美國(guó)專(zhuān)利No.5,384,547描述了一種用于如果信號(hào)超過(guò)功率閾值就衰減信號(hào)的線性設(shè)備。日本專(zhuān)利摘要JP9139679 A描述了一種峰值功率減小電路，它可以檢測(cè)用于多路載波信號(hào)的包絡(luò)功率電平，而且如果超過(guò)閾值就可以在一段時(shí)間內(nèi)將信號(hào)衰減預(yù)定的量。但是，這些解決方案本身又提出了額外的問(wèn)題由于在過(guò)載時(shí)所有信道都會(huì)受到影響，因此如果在接近平均所需功率時(shí)衡量MCPA，那么就可以感覺(jué)到對(duì)服務(wù)質(zhì)量很大的負(fù)面影響。由于功率只同有源載波的個(gè)數(shù)相關(guān)，因此現(xiàn)有系統(tǒng)還有可能經(jīng)歷輸出功率中相對(duì)緩和的整體變化。由于，例如，每個(gè)載波或時(shí)隙的動(dòng)態(tài)BS功率控制、下行鏈路斷續(xù)傳輸(DTX)等，因此期望系統(tǒng)能夠適應(yīng)更多的動(dòng)態(tài)變化和更低的平均/峰值比率。
一些MCPA可能包括自主功率減小設(shè)備。帶自主功率減小設(shè)備的MCPA的過(guò)度激勵(lì)通常會(huì)導(dǎo)致MCPA切斷和報(bào)警輸出的激活。該報(bào)警輸出可以饋送到報(bào)警打印機(jī)，并且在自主MCPA控制的情況下服務(wù)質(zhì)量會(huì)有很大程度的退化。低載波功率意味著更不可靠的覆蓋率、更慢的訪問(wèn)時(shí)間、不可靠的手動(dòng)掛斷。
對(duì)于更大的無(wú)線通信設(shè)備提供商來(lái)說(shuō)，可能更期望有與這些設(shè)備關(guān)聯(lián)的不同元件的獨(dú)立提供商。因此，期望，例如不管具體的基站是否配置成可以處理這些減小，MCPA都能夠減小功率。獨(dú)立的功率減小能力允許以，例如，運(yùn)營(yíng)成本為出發(fā)點(diǎn)的“最優(yōu)”功率減小，并且實(shí)現(xiàn)“最優(yōu)”通信系統(tǒng)性能。例如，當(dāng)修改運(yùn)行參數(shù)，如功率電平，使之匹配特定設(shè)備中的所有元件時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)這種性能，從而例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在過(guò)載環(huán)境中的影響被減小或消除。
為了達(dá)到功率減小，MCPA及其所關(guān)聯(lián)的基站可以減小與該基站關(guān)聯(lián)的載波和信道上的功率。例如，在一種典型的無(wú)線系統(tǒng)中，如根據(jù)取決于包含在例如“數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)(Phase 2+)”中技術(shù)規(guī)范的全球數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)；無(wú)線發(fā)射和接收(GSM 05.05版本6.3.0 1997年發(fā)行)的系統(tǒng)。在一種根據(jù)例如GSM技術(shù)規(guī)范的典型無(wú)線通信系統(tǒng)中，一般有兩種類(lèi)型的信道控制信道和業(yè)務(wù)信道?？刂菩诺劳ǔＴ陬~定或最大功率下發(fā)射，從而負(fù)責(zé)建立新呼叫的控制信號(hào)總能到達(dá)電池(cell)邊界和電池內(nèi)。因此，控制信道發(fā)射用的功率形成了電池半徑。對(duì)控制信道而言更為重要的是以最大功率進(jìn)行發(fā)射，從而可以提供擴(kuò)展業(yè)務(wù)，如SMS業(yè)務(wù)、廣播/無(wú)線電尋呼服務(wù)等。應(yīng)當(dāng)指出，因?yàn)榧俣刂菩诺酪詽M功率發(fā)射，所以如“一致性檢查”和定位等功能都成為可能。如果與該控制信道關(guān)聯(lián)的功率電平應(yīng)當(dāng)發(fā)生變化，則有可能出現(xiàn)一些性能退化。
對(duì)于業(yè)務(wù)信道，發(fā)射功率一般可以由基站設(shè)置為與期望衰減相反的電平。例如，當(dāng)移動(dòng)通信站(MS)接近于BS時(shí)功率可以設(shè)置為低，而當(dāng)MS接近電池邊界時(shí)可以設(shè)置為更接近最大功率的電平。依賴(lài)系統(tǒng)，不同的功率管理排列可以基于所述定位并基于時(shí)隙來(lái)發(fā)生。例如，盡管與一個(gè)載波上不同時(shí)隙關(guān)聯(lián)的功率電平可能不允許相差太多，但是由TR-45.3委員會(huì)在1999年3月22日發(fā)布的TDMA蜂窩電話PCS標(biāo)準(zhǔn)，ANSI/TIA/EIA-136，就不排除每時(shí)隙下行鏈路的功率校準(zhǔn)。但是應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)ANSI/TIA/EIA-136，在手動(dòng)剛掛斷之前或之后功率可以暫時(shí)設(shè)置為最大電平。
在其它系統(tǒng)中，功率電平控制可以在基于TDMA的遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)中以一種更直接的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這些系統(tǒng)中，與確定下行鏈路脈沖關(guān)聯(lián)的發(fā)射功率，尤其是那些以比對(duì)應(yīng)移動(dòng)通信站所需更多功率發(fā)射的發(fā)射功率，以類(lèi)似于典型衰減作用調(diào)節(jié)的發(fā)射功率調(diào)節(jié)方式并依據(jù)發(fā)生的時(shí)間和發(fā)生的速率，例如dB/ms，在給定的時(shí)隙中被調(diào)節(jié)。在這樣做的過(guò)程中，利用相同頻率載波或相鄰頻率載波，在那個(gè)時(shí)隙中以或多或少還能滿足的功率電平接收下行鏈路脈沖，由于它們所受到的干擾較小，因此其它移動(dòng)通信站，如在附近電池邊界或其附近工作的移動(dòng)通信站，能夠更好地克服衰減作用。至于更多細(xì)節(jié)，見(jiàn)例如1999年12月30日提交的標(biāo)題為“METHOD AND SYSTEM FOR MEASURING ANDREPORTING RECEIVED SIGNAL STRENGTH”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/475,640和在1999年9月21日提交的標(biāo)題為“DOWNLINKTIMESLOT POWER CONTROL IN A TDMA SYSTEM”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/399,764。
因此期望能夠在裝備MCPA的基站中提供功率控制，它在為關(guān)鍵功能維持額定功率并為業(yè)務(wù)信道維持可接受功率電平的同時(shí)，最大可能地減小平均功率。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于裝備MCPA的基站中的功率控制的方法和裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種接口，從而獨(dú)立供電的基站和MCPA可以根據(jù)功率減小控制接口技術(shù)規(guī)范來(lái)工作。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，在一種方法和裝置中實(shí)現(xiàn)了以上和其它目的，該方法用于在無(wú)線通信系統(tǒng)中控制功率，其中該系統(tǒng)具有分成至少兩個(gè)獨(dú)立單元的一個(gè)基站和一個(gè)多路載波功率放大器(MCPA)。通過(guò)分離基站和MCPA，可以獲得優(yōu)于基站和MCPA集成的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。因此，基站和MCPA可以同一個(gè)接口耦合。該接口優(yōu)選地可以為互換性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化?；究梢蕴峁┍硎九c一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)通信站關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)的集合信號(hào)，其中移動(dòng)通信站由基站通過(guò)從基站到MCPA的接口來(lái)提供服務(wù)。因此，MCPA可以調(diào)節(jié)其放大系數(shù)以維持同該集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平。在發(fā)射過(guò)程中，利用傳感器或合適的發(fā)射功率電平或增益測(cè)量設(shè)備，MCPA可以在一個(gè)與時(shí)間量或規(guī)律發(fā)生時(shí)間關(guān)聯(lián)的間隔中測(cè)量放大系數(shù)。同該測(cè)定放大系數(shù)關(guān)聯(lián)的反饋信息還可以通過(guò)從MCPA到基站的接口來(lái)提供。
根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，可以通過(guò)用于控制例如功率是如何測(cè)量的及測(cè)量間隔的接口從MCPA到基站來(lái)提供第一和第二控制參數(shù)，從而可以控制放大系數(shù)的測(cè)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，接口可以是數(shù)字的，而第一和第二控制參數(shù)可以包括，例如，功率平均周期和采樣間隔。因此，假定反饋可以包括定義與MCPA關(guān)聯(lián)的100％負(fù)載電平及通過(guò)從MCPA到基站的接口反饋與該測(cè)定放大系數(shù)成比例的信息。盡管還可以提供額定電平，但是當(dāng)測(cè)定放大系數(shù)大于或等于100％負(fù)載電平時(shí)，對(duì)于信息，如反映貫穿包括高于或低于100％負(fù)載電平的整個(gè)取值范圍的測(cè)量放大系數(shù)的信息，與該測(cè)定放大系數(shù)線性相關(guān)可能是優(yōu)選的。關(guān)于采樣間隔，優(yōu)選地，采樣間隔可以對(duì)應(yīng)于同步間隔，如TDMA系統(tǒng)中的時(shí)隙，或者異步間隔，如在CDMA系統(tǒng)等無(wú)時(shí)隙系統(tǒng)中存在的不規(guī)律間隔。
根據(jù)另一種實(shí)施方案，根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信系統(tǒng)還可以包括多個(gè)基站，該多個(gè)基站向MCPA提供多個(gè)集合信號(hào)。該多個(gè)集合信號(hào)中每個(gè)都可以表示同一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)通信站關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)，其中移動(dòng)通信站由各個(gè)基站提供服務(wù)。因此，該多個(gè)基站和MCPA可以分成多個(gè)獨(dú)立單元以便提供優(yōu)于集成單元的優(yōu)點(diǎn)，此外它還可以理解為如果基站和MCPA是集成的，那么由一個(gè)MCPA為幾個(gè)基站提供服務(wù)是很困難的。盡管可以理解為了互換性該接口應(yīng)當(dāng)彼此一致，但是這多個(gè)獨(dú)立單元還可以耦合到帶多個(gè)接口的MCPA。該多個(gè)集合信號(hào)可以通過(guò)這多個(gè)接口來(lái)提供，而且可以調(diào)節(jié)MCPA多個(gè)放大系數(shù)中的至少一個(gè)以維持線性輸出電平。應(yīng)當(dāng)指出，這多個(gè)放大系數(shù)可以參考同所需多個(gè)集合信號(hào)中每一個(gè)關(guān)聯(lián)的增益，從而維持線性輸出電平或一致的輸出放大系數(shù)。利用上述傳感器和通過(guò)從MCPA到基站的接口提供的與測(cè)定多個(gè)放大系數(shù)關(guān)聯(lián)的反饋信息，這多個(gè)放大系數(shù)可以在一個(gè)間隔中進(jìn)行測(cè)量。
在一種示意性實(shí)施方案中，MCPA通過(guò)將所有有源載波上的輸出功率電平自主調(diào)節(jié)相同的量來(lái)維持線性發(fā)射功率電平?？蛇x地，MCPA可以通過(guò)維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平來(lái)維持線性發(fā)射功率電平，從而，例如，保留尤其是電池邊界上的訪問(wèn)能力。同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的功率電平可以被自主調(diào)節(jié)，或者可選地，同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的功率電平可以通過(guò)MCPA或基站來(lái)排定優(yōu)先次序，并由此基于優(yōu)先次序來(lái)調(diào)節(jié)功率電平。此外還期望為具有相對(duì)低關(guān)聯(lián)功率的剩余信號(hào)分配較高優(yōu)先級(jí)。
附圖簡(jiǎn)述通過(guò)以下詳細(xì)描述并聯(lián)系相應(yīng)附圖，可以理解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1A是說(shuō)明示意性現(xiàn)有技術(shù)固定增益MCPA的框圖；圖1B是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明MCPA和基站之間接口的示意性實(shí)施方案的框圖；圖1C是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明示意性自主MCPA實(shí)施方案的框圖；圖2A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明基站收發(fā)器和MCPA之間示意性數(shù)字接口的框圖；圖2B是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明作為示意性負(fù)載反饋函數(shù)的示意性百分比負(fù)載曲線的曲線圖；及圖3是說(shuō)明根據(jù)圖2A所示示意性數(shù)字接口實(shí)施方案的示意性BTS和示意性MCPA部分的框圖。
圖4是說(shuō)明可以用于根據(jù)本發(fā)明功率控制的示意性功率限制算法的流程圖。
發(fā)明詳述因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于減小和控制無(wú)線通信系統(tǒng)中功率的方法和裝置。
在圖1A中說(shuō)明了一種示意性現(xiàn)有技術(shù)固定增益MCPA，其中示出了系統(tǒng)100的獨(dú)立部分，包括基站(BS)110和MCPA 120。基站110可以處理來(lái)自，例如，信道1111、信道2112、信道3113及多達(dá)N條信道如信道N 114的信號(hào)能量，其中N可以表示由BS 110提供服務(wù)的移動(dòng)通信站的個(gè)數(shù)。來(lái)自信道1111、信道2112、信道3113和信道N 114的信號(hào)能量可以在求和模塊115合成復(fù)合信號(hào)130。在本實(shí)施方案中，MCPA 120可以將一個(gè)固定增益應(yīng)用到復(fù)合信號(hào)130以便越過(guò)，例如，大氣干擾發(fā)射。應(yīng)當(dāng)指出，可以根據(jù)本發(fā)明如下所述來(lái)應(yīng)用固定增益，但是以一種不同的方式并使用由MCPA例如在現(xiàn)有技術(shù)中不可用的接口之上提供的信息。
在根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)100的該實(shí)施方案中，BS 110和MCPA 120可以被分離并在之間提供一個(gè)接口。因此，尤其是隨著更好MCPA技術(shù)的發(fā)展，分離BS 110和MCPA 120能夠提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中存在的更高度集成基站的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的接口將允許服務(wù)提供商為MCPA尋找獨(dú)立電源，而且由于可以獲得更有效的新MCPA，因此無(wú)需同時(shí)替換，例如，集成系統(tǒng)所需的基站硬件就可以進(jìn)行安裝。此外，隨著功率控制接口標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，給基站以更多智能，為了與現(xiàn)有MCPA交互可以安裝新的基站技術(shù)，或者例如，附加基站可以加入到單個(gè)MCPA。
在系統(tǒng)100的另一種示意性實(shí)施方案中，如圖1B所示，BS 110和MCPA 120示為在它們之間提供包括反饋信息的接口。如前所述，復(fù)合信號(hào)130可以輸入到MCPA 120中。但是，該實(shí)施方案中的功率控制信號(hào)131可以從MCPA 120輸入到BS 110以提供對(duì)，例如，通過(guò)MCPA120優(yōu)化可用RF功率的使用有利的反饋信號(hào)。利用維持控制信號(hào)132，還可以提供在BS 110和MCPA 120之間具有維持控制接口的系統(tǒng)100。維持控制信號(hào)132可以包括用于處理，例如，系統(tǒng)測(cè)試等的與監(jiān)控和維持相關(guān)的信號(hào)。這樣，可以提供一種標(biāo)準(zhǔn)化接口，從而MCPA和基站可以傳遞與功率控制相關(guān)的信息。因此，MCPA 120和基站BTS 210可以獨(dú)立制造，并且系統(tǒng)200的最優(yōu)系統(tǒng)性能仍然可以通過(guò)與根據(jù)本發(fā)明接口的一致性來(lái)實(shí)現(xiàn)。
更期望提供具有以下更加詳細(xì)描述的自主檢測(cè)過(guò)載和自主檢測(cè)增益能力的MCPA 120，因此當(dāng)，例如，BS 110不支持功率減小時(shí)，也可以處理過(guò)載狀態(tài)。因此根據(jù)本實(shí)施方案，MCPA 120在圖1C中更加詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。可以看到，復(fù)合信號(hào)130可以輸入到可變衰減器122，然后饋送到放大器123，在那里將產(chǎn)生用于越過(guò)，例如，大氣干擾發(fā)射的輸出信號(hào)140。功率控制輸出131可以在功率控制反饋模塊121中產(chǎn)生，并且可以優(yōu)選地與應(yīng)用到可變衰減器122的衰減線性對(duì)應(yīng)。因此，BS 110能夠確定總共將減少多少輸出功率，或者可選地，如在圖2A和2B中最好說(shuō)明的，在達(dá)到最大負(fù)載電平后如何管理額外的負(fù)載電平。
基站收發(fā)器(BTS)210可以接收負(fù)載反饋信息230，該信息優(yōu)選地是表示，例如，每采樣間隔峰值輸出功率等的數(shù)字信號(hào)或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解盡管負(fù)載反饋信號(hào)230描述為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，但是它還可以包括，例如，模擬信號(hào)、來(lái)自例如A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字電平或在單個(gè)串行數(shù)字接口線或并行數(shù)據(jù)總線上發(fā)射的數(shù)字信息信號(hào)。這樣，根據(jù)本實(shí)施方案，MCPA 120可以自主地起作用以減小集合RF信號(hào)220的增益來(lái)保持可以在圖2B中看到的線性范圍中，如特定載波畸變級(jí)中，的輸出電平。
因此，MCPA 120可以提供表示返回到基站BST 210的過(guò)載因子線性測(cè)量或其數(shù)字近似值的負(fù)載反饋信號(hào)230。負(fù)載反饋信號(hào)230可以是具有如在圖2B 290處定義的100％滿負(fù)載電平的標(biāo)準(zhǔn)線性反饋信號(hào)，或者可以輸出如在圖2B 280處示出的零電平，及高達(dá)例如290處的100％負(fù)載電平，其中負(fù)載反饋信號(hào)230可以在更高電平提供與圖2B270處示出的負(fù)載數(shù)量成比例的線性增加值。
通過(guò)參考圖3對(duì)示意性數(shù)字接口實(shí)施方案的更具體說(shuō)明，可以獲得對(duì)根據(jù)本發(fā)明示意性接口的更好理解。在一種實(shí)施方案中，MCPA 320可以具有，例如，放大器321、控制邏輯322和用于控制并提供到BTS330的反饋信息的電平傳感器323。例如，電平傳感器323可以提供與，例如，相對(duì)于每個(gè)平均周期上100％負(fù)載電平的峰值輸出功率成比例的數(shù)字信息信號(hào)。例如，該值可以作為負(fù)載反饋信號(hào)230在每個(gè)采樣間隔發(fā)送。MCPA 320可以在從MCPA 320到BTS 330提供時(shí)鐘信號(hào)的情況下自主發(fā)送采樣值，或者可以響應(yīng)從BTS 330接收到的時(shí)鐘而發(fā)送，其中BTS 330還固有地形成采樣間隔。這樣一種實(shí)施方案可以示為例如BTS 330向MCPA 320發(fā)送采樣周期信號(hào)311以形成采樣間隔；而MCPA 320將時(shí)鐘信號(hào)312發(fā)送回BTS 330以提供關(guān)于采樣值何時(shí)可用的信息。
在一種實(shí)施方案中，由于優(yōu)選采樣間隔通常是BTS 330在例如TDMA系統(tǒng)中時(shí)隙的結(jié)尾知道的，因此采樣時(shí)鐘信號(hào)313和平均周期信號(hào)314優(yōu)選地可以由BTS 330來(lái)提供，其中每個(gè)時(shí)隙都可以具有唯一的RF發(fā)射功率。優(yōu)選采樣間隔還可以同在例如電平傳感器323的測(cè)量關(guān)聯(lián)。在一種實(shí)施方案中，測(cè)量，例如采樣，可以在時(shí)隙的一個(gè)最優(yōu)點(diǎn)執(zhí)行。例如，如果功率在一個(gè)時(shí)隙上是恒定的，則優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)在該測(cè)量周期的結(jié)束處執(zhí)行采樣，這時(shí)候例如電平323收集了與功率電平相關(guān)的最大數(shù)據(jù)量?？蛇x地，采樣間隔可以設(shè)置為一段適于獲得精度的時(shí)間，同時(shí)還能提供反饋信息與受控間隔，例如時(shí)隙，足夠的相關(guān)性。這樣一個(gè)采樣間隔優(yōu)選地是大約一個(gè)時(shí)隙，從而例如RF功率控制邏輯333將確切知道哪個(gè)時(shí)隙引起過(guò)載，從而提高功率減小算法的精度。
然而在另一種實(shí)施方案中，BTS 330可以不規(guī)律時(shí)間間隔發(fā)送采樣時(shí)鐘信號(hào)313。這種不規(guī)律采樣可能適合于，例如，混合系統(tǒng)或不使用時(shí)隙同步載波的系統(tǒng)。混合系統(tǒng)的一種實(shí)例是支持上述ANSI/TIA/EIA-136，及將來(lái)修訂的和/或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如增強(qiáng)型GPRS(EGPRS)，的基站。不規(guī)律采樣對(duì)于沒(méi)有實(shí)際穩(wěn)定時(shí)鐘周期的CDMA系統(tǒng)也是有用的。對(duì)于允許幾個(gè)按不同技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)的BTS 330連接到單個(gè)MCPA 320也是有用的。例如，所有或一些ANSI/TIA/EIA-136兼容、EGPRS兼容和CDMA兼容的BTS 330的組合可以通過(guò)一種根據(jù)本發(fā)明用于對(duì)所有如此耦合的BTS 330都可能的最優(yōu)功率控制的接口耦合到MCPA 320。
BTS 330中的業(yè)務(wù)控制模塊335和RF功率減小邏輯333可以使用旨在限制峰值輸出功率的算法。如果來(lái)自MCPA 320的峰值輸出功率在任何時(shí)刻都比限值大，則MCPA 320將放寬線性度并因此破壞由，例如，上述GSM技術(shù)規(guī)范規(guī)定的頻譜罩。因此，對(duì)BTS 330來(lái)說(shuō)，確保功率不超過(guò)限值是很重要的。
在提高來(lái)自MCPA 320功率的有效使用中，一個(gè)重要的考慮是通過(guò)假定用在，例如，RF功率減小邏輯333和業(yè)務(wù)控制邏輯335中的功率控制算法將能夠保持限制中的峰值功率，向BTS 330分配比峰值功率限值所能支持更多的用戶。如在所有信道上峰值業(yè)務(wù)期間中將出現(xiàn)的，當(dāng)這些假定不成立時(shí)，必須對(duì)一些用戶控制輸出功率。
一種處理這種情況的算法以測(cè)量報(bào)告周期為基礎(chǔ)進(jìn)行工作。由于不可能預(yù)測(cè)來(lái)自，例如，斷續(xù)傳輸模式(DTX)的快速變化，因此當(dāng)為每個(gè)通信鏈接設(shè)置功率時(shí)不能考慮這種變化。因此，以較低速度工作的功率控制算法可能是有用的。
無(wú)論何時(shí)，當(dāng)請(qǐng)求的峰值功率高于MCPA 320的限值時(shí)，來(lái)自一個(gè)或幾個(gè)用戶的請(qǐng)求功率必須被拒絕，而且必須以較低功率進(jìn)行發(fā)射。所請(qǐng)求功率的這種減小通常會(huì)導(dǎo)致特定用戶質(zhì)量的下降。
圖4是說(shuō)明示意性功率限制算法的流程圖，該算法可用于根據(jù)本發(fā)明的功率控制。在步驟401中選擇一個(gè)用于考察的時(shí)隙。當(dāng)為一段特定時(shí)間請(qǐng)求的平均輸出功率已經(jīng)在下一個(gè)測(cè)量報(bào)告周期上進(jìn)行計(jì)算以后，可以在步驟402中對(duì)MCPA 320的可能峰值功率進(jìn)行計(jì)算，并且在步驟403中與MCPA 320的限值進(jìn)行比較。如果該可能峰值功率大于限值，則可以在步驟404中選擇一個(gè)隨機(jī)TCH頻率并且在步驟405中該時(shí)隙的功率改變，從而滿足限值。在這點(diǎn)上，峰值功率在步驟406中再次進(jìn)行計(jì)算，并且如果在步驟405中將用于選定頻率的平均輸出功率設(shè)置為最小值的程度還不夠，則可以選擇另一個(gè)TCH載波，而且用于那個(gè)頻率的功率也改變。當(dāng)可以滿足該時(shí)隙的峰值功率時(shí)，我們就可以將用于最后改變頻率的功率設(shè)置為能滿足MCPA 320限值的最大功率。
應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)為下一次迭代計(jì)算可能的峰值功率時(shí)，可以考慮跳頻。最壞的情況是當(dāng)具有最低輸出功率的用戶在BCCH載波上發(fā)射的時(shí)候。即使當(dāng)BCCH載波上存在空閑信道時(shí)，我們還是必須衡量MCPA以便能夠處理將產(chǎn)生虛脈沖的情況。
應(yīng)當(dāng)理解，盡管在此描述了一種示意性功率減小算法，但是還存在其它的方法。例如，存在減小所有用戶功率和減小使用最高功率用戶功率的方法。不管所使用的功率減小方法，可以假定BTS 330知道來(lái)自MCPA 320的最大輸出功率。但是，例如，如果MCPA 320來(lái)自不同的廠家，那么BTS 330就可能不知道MCPA 320的容量。該容量還可能隨溫度和電源條件改變。例如，當(dāng)有電源故障，BTS 330以電池工作或在具有不穩(wěn)定電流的國(guó)家工作時(shí)，MCPA 320容量可以改變。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很顯然，為了更精確的性能，如前所述，根據(jù)本發(fā)明示意性實(shí)施方案，例如，從MCPA 320到BTS 330傳輸?shù)慕鼘?shí)時(shí)負(fù)載信息可以輸入到功率限制算法。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)理解在不背離其主旨和基本特征的前提下，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)為其它特定形式。例如，盡管本發(fā)明一般可以同GSM、TDMA和CDMA系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，但根據(jù)本發(fā)明的講解同樣適用于其它技術(shù)。因此，目前所公開(kāi)的實(shí)施方案在所有方面都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是說(shuō)明性的，而不是限制性的。本發(fā)明的范圍是通過(guò)附加權(quán)利要求而不是以上描述給出的，而且所有來(lái)自其等價(jià)方案內(nèi)涵和范圍內(nèi)的變化都包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種控制無(wú)線通信系統(tǒng)中的功率的方法，該系統(tǒng)具有至少分成兩個(gè)獨(dú)立單元的基站和多路載波功率放大器(MCPA)，該方法包括步驟將該至少兩個(gè)獨(dú)立單元同一個(gè)接口耦合；通過(guò)接口從基站到MCPA提供表示一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)的集合信號(hào)；在一個(gè)間隔中測(cè)量放大系數(shù)；及通過(guò)接口從MCPA到基站反饋與測(cè)定放大系數(shù)關(guān)聯(lián)的信息。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括步驟調(diào)節(jié)該MCPA的放大系數(shù)以維持同集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平。
3.權(quán)利要求1的方法，還包括步驟通過(guò)接口提供從基站到MCPA的第一和第二控制參數(shù)；及利用該第一和第二參數(shù)控制放大系數(shù)的測(cè)量。
4.權(quán)利要求3的方法，其中接口是數(shù)字的，而且其中第一和第二參數(shù)是功率平均周期和采樣間隔。
5.權(quán)利要求1的方法，其中接口是數(shù)字的，而且其中反饋信息的步驟還包括步驟定義同MCPA關(guān)聯(lián)的100％負(fù)載電平；通過(guò)接口從MCPA到基站反饋與測(cè)定放大系數(shù)成比例的信息，其中當(dāng)測(cè)定放大系數(shù)大于或等于100％負(fù)載電平時(shí)該信息與測(cè)定放大系數(shù)線性相關(guān)。
6.權(quán)利要求1的方法，其中間隔與同步間隔對(duì)應(yīng)。
7.權(quán)利要求1的方法，其中間隔與異步間隔對(duì)應(yīng)。
8.權(quán)利要求1的方法，其中間隔與時(shí)隙間隔對(duì)應(yīng)。
9.權(quán)利要求1的方法，其中無(wú)線通信系統(tǒng)還包括多個(gè)基站，該多個(gè)基站向MCPA提供多個(gè)集合信號(hào)，該多個(gè)集合信號(hào)每個(gè)都表示同一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)通信站關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)，其中移動(dòng)通信站分別由多個(gè)基站中的每一個(gè)來(lái)提供服務(wù)，其中該方法還包括步驟將該多個(gè)基站和MCPA分成多個(gè)單獨(dú)單元；將該多個(gè)單獨(dú)單元同多個(gè)接口耦合；通過(guò)該多個(gè)接口提供多個(gè)集合信號(hào)；測(cè)量同該多個(gè)集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的放大系數(shù)；及通過(guò)接口從MCPA到基站反饋與測(cè)定放大系數(shù)關(guān)聯(lián)的信息。
10.權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)節(jié)MCPA放大系數(shù)的步驟還包括步驟維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；及自主調(diào)節(jié)同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
11.權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)節(jié)MCPA放大系數(shù)的步驟還包括步驟維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；給同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平排定優(yōu)先次序；及根據(jù)優(yōu)先次序調(diào)節(jié)該一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
12.權(quán)利要求11的方法，其中排定優(yōu)先次序的步驟還包括給具有較低關(guān)聯(lián)功率的剩余信號(hào)分配較高優(yōu)先級(jí)。
13.權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)節(jié)MCPA放大系數(shù)以維持同集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平的步驟還包括步驟維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；通過(guò)從基站到MCPA的接口接收優(yōu)先級(jí)，該優(yōu)先級(jí)同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平關(guān)聯(lián)；及根據(jù)優(yōu)先次序調(diào)節(jié)該一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
14.權(quán)利要求9的方法，還包括步驟調(diào)節(jié)MCPA的放大系數(shù)以維持同多個(gè)集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性輸出電平；及在一個(gè)間隔中測(cè)量放大系數(shù)。
15.權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)節(jié)MCPA放大系數(shù)的步驟還包括步驟維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；及調(diào)節(jié)基站中同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
16.權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)節(jié)MCPA放大系數(shù)的步驟還包括步驟維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；給基站中同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平排定優(yōu)先次序；及根據(jù)優(yōu)先次序調(diào)節(jié)基站中該一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
17.控制無(wú)線通信系統(tǒng)中功率的裝置，該裝置包括一個(gè)接口；一個(gè)基站；及一個(gè)多路載波功率放大器(MCPA)，基站和MCPA被分成至少兩個(gè)通過(guò)接口耦合的獨(dú)立單元，其中MCPA配置成通過(guò)從基站到MCPA的接口接收集合信號(hào)，該集合信號(hào)表示一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)；在一個(gè)間隔中測(cè)量放大系數(shù)；及通過(guò)從MCPA到基站的接口反饋與測(cè)定放大系數(shù)關(guān)聯(lián)的信息。
18.權(quán)利要求17的裝置，其中MCPA還配置成調(diào)節(jié)該放大系數(shù)以維持同集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平。
19.權(quán)利要求17的裝置，其中MCPA還配置成通過(guò)對(duì)應(yīng)于測(cè)定放大系數(shù)的接口從基站接收第一和第二控制參數(shù)；及利用第一和第二參數(shù)控制放大系數(shù)的測(cè)量。
20.權(quán)利要求19的裝置，其中接口是數(shù)字的，而且其中第一和第二參數(shù)是功率平均周期和采樣間隔。
21.權(quán)利要求17的裝置，其中接口是數(shù)字的，而且其中在反饋信息時(shí)MCPA還配置成定義100％負(fù)載電平；通過(guò)從MCPA到基站的接口反饋與測(cè)定放大系數(shù)成比例的信息，其中當(dāng)測(cè)定放大系數(shù)大于或等于100％負(fù)載電平時(shí)該信息與測(cè)定放大系數(shù)線性相關(guān)。
22.權(quán)利要求17的裝置，其中間隔與同步間隔對(duì)應(yīng)。
23.權(quán)利要求17的裝置，其中間隔與異步間隔對(duì)應(yīng)。
24.權(quán)利要求17的裝置，其中間隔與時(shí)隙間隔對(duì)應(yīng)。
25.權(quán)利要求17的裝置，還包括多個(gè)基站；其中該多個(gè)基站和MCPA被分成通過(guò)接口耦合的多個(gè)獨(dú)立單元，MCPA還配置成通過(guò)從多個(gè)基站到MCPA的接口接收多個(gè)集合信號(hào)，該多個(gè)集合信號(hào)每一個(gè)都表示一個(gè)或多個(gè)載波信號(hào)；測(cè)量同多個(gè)集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的放大系數(shù)；及通過(guò)從MCPA到基站的接口反饋與測(cè)定放大系數(shù)關(guān)聯(lián)的信息。
26.權(quán)利要求18的裝置，其中在調(diào)節(jié)放大系數(shù)以維持同集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平時(shí)，MCPA還配置成維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；及自主調(diào)節(jié)同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
27.權(quán)利要求18的裝置，其中在調(diào)節(jié)放大系數(shù)以維持同集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平時(shí)，MCPA還配置成維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；給同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平排定優(yōu)先次序；及根據(jù)優(yōu)先次序調(diào)節(jié)該一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
28.權(quán)利要求27的裝置，其中在排定優(yōu)先次序時(shí)，MCPA還配置成為具有相對(duì)低關(guān)聯(lián)功率的剩余信號(hào)分配較高優(yōu)先級(jí)。
29.權(quán)利要求18的裝置，其中在調(diào)節(jié)放大系數(shù)以維持同集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平時(shí)，MCPA還配置成維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；接收優(yōu)于基站接口的優(yōu)先級(jí)，該優(yōu)先級(jí)同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平關(guān)聯(lián)；及根據(jù)優(yōu)先次序調(diào)節(jié)該一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
30.權(quán)利要求25的裝置，其中MCPA還配置成調(diào)節(jié)多個(gè)放大系數(shù)的至少一個(gè)以維持同多個(gè)集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平；及在一個(gè)間隔中測(cè)量該多個(gè)放大系數(shù)。
31.權(quán)利要求18的裝置，其中在調(diào)節(jié)放大系數(shù)以維持同集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平時(shí)，MCPA還配置成維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；及自主調(diào)節(jié)基站中同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
32.權(quán)利要求18的裝置，其中在調(diào)節(jié)放大系數(shù)以維持同集合信號(hào)關(guān)聯(lián)的線性發(fā)射功率電平時(shí)，MCPA還配置成維持同集合信號(hào)中一個(gè)控制信道信號(hào)關(guān)聯(lián)的第一功率電平；給基站中同集合信號(hào)中剩余信號(hào)關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)第二功率電平排定優(yōu)先次序；及根據(jù)基站中的優(yōu)先次序調(diào)節(jié)該一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
全文摘要
描述了一種控制無(wú)線通信系統(tǒng)中功率的方法和裝置。一個(gè)基站和一個(gè)多路載波功率放大器(MCPA)被分成至少兩個(gè)獨(dú)立單元和一個(gè)接口。一個(gè)集合信號(hào)表示來(lái)自移動(dòng)通信站的信號(hào)，其中移動(dòng)通信站由基站提供服務(wù)。調(diào)節(jié)MCPA放大系數(shù)以維持線性發(fā)射功率，在一個(gè)間隔中測(cè)量，并且相關(guān)信息通過(guò)接口反饋回基站。從基站提供例如功率平均周期和采樣間隔的第一和第二控制參數(shù)以便控制增益的測(cè)量。接口可以是數(shù)字的，并且假定反饋包括定義與MCPA關(guān)聯(lián)的100％負(fù)載電平并反饋與測(cè)定放大系數(shù)成比例的信息。該間隔參數(shù)可以對(duì)應(yīng)于同步間隔、異步間隔、時(shí)隙間隔或不規(guī)律間隔。多個(gè)基站還可以由一個(gè)MCPA利用幾個(gè)接口來(lái)支持。通過(guò)維持同一個(gè)控制信道關(guān)聯(lián)的功率電平可以維持線性發(fā)射功率電平，并且可以對(duì)自主調(diào)節(jié)第二功率電平排定優(yōu)先次序并根據(jù)優(yōu)先級(jí)來(lái)調(diào)節(jié)。為了提高質(zhì)量，將較高優(yōu)先級(jí)分配給相對(duì)低功率的剩余信號(hào)。可選地，可以維持控制信道功率電平，同時(shí)接收優(yōu)于從基站到MCPA接口的優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)接收到的優(yōu)先級(jí)調(diào)節(jié)該一個(gè)或多個(gè)第二功率電平。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1496607SQ01817588
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2001年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月19日
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