專利名稱：管控行動(dòng)無線站輸出功率之裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一管控?zé)o線站之輸出功率之裝置，特別是行動(dòng)無線站。本發(fā)明進(jìn)一步相關(guān)于增加及減少無線站之傳輸功率之方法，特別是行動(dòng)無線站。
當(dāng)傳輸已脈沖化之行動(dòng)無線傳輸信號(hào)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生的問題是，在將被傳遞之資料叢集(data burst)可以傳輸之前，傳輸功率必須在傳輸過程之一開始時(shí)在一特定時(shí)間間隔內(nèi)上升至其標(biāo)稱值(nominalvalue)，一旦該資料叢及已被傳輸之后，該傳輸功率則必須再次降低至大約零。在此過程中，該傳輸功率因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致干擾頻譜而不能突然的開及關(guān)，而該干擾頻譜則是特別會(huì)引起鄰近頻道之傳輸品質(zhì)之主要問題。為了此一限制，傳統(tǒng)行動(dòng)無線標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定鄰近頻道干擾必須不能超過一特定之最大程度。
為了此一原因，該傳輸功率必須在一特定時(shí)間間隔期間以呈功率斜波(power ramp)之形式連續(xù)地開與關(guān)，而此則迫使在寬動(dòng)態(tài)范圍(wide dynamic range)期間對(duì)輸出功率的可靠控制有必須，舉例而言，所需之輸出功率動(dòng)態(tài)范圍系高至48dB。更進(jìn)一步，對(duì)每一個(gè)將被傳輸之資料叢集而言，兩個(gè)開啟及關(guān)閉之過程系皆為需要。
在利用GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying，高斯最小頻移鍵控)調(diào)整方法而操作之GSM行動(dòng)無線系統(tǒng)的例子中，上述之問題已經(jīng)藉由復(fù)雜電路對(duì)功率放大器及對(duì)控制其之幫助而加以解決，這表示，其有以所需之正確性而遵守所需動(dòng)態(tài)范圍之可能。然而，既然在這個(gè)例子中相位及振幅信息必須藉由輸出級(jí)(output stage)而被線性傳輸，則伴隨著對(duì)GSM行動(dòng)無線系統(tǒng)之EDGE延伸，輸出功率之可靠監(jiān)控問題已經(jīng)以一更嚴(yán)重之形式而增加。
因此，本發(fā)明之目的系在于提供監(jiān)控?zé)o線站之輸出功率監(jiān)控之裝置及方法，特別是行動(dòng)無線站，此即表示，對(duì)該無線站之傳輸功率的該開啟及關(guān)閉過程，可伴隨著較小的復(fù)雜性而在寬動(dòng)態(tài)范圍期間確實(shí)地受到監(jiān)控。
本發(fā)明之目的系藉由如申請(qǐng)專利范圍第一項(xiàng)所述之監(jiān)控?zé)o線站之輸出功率之方法，并且藉由如申請(qǐng)專利范圍第十六及第十七項(xiàng)所述之增加及減少無線站傳輸功率之方法而達(dá)成。
根據(jù)本發(fā)明之用于監(jiān)控?zé)o線站，特別是行動(dòng)無線站，之輸出功率之裝置，其系包含至少一無線頻率模塊，用以將基頻帶傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線頻率頻帶，并放大他們。為了監(jiān)控該輸出功率，該裝置額外的具有一比例改變單元(scaling unit)，并藉此裝置該基頻帶傳輸信號(hào)之信號(hào)振幅系可加以改變。
直到現(xiàn)在，當(dāng)該傳輸功率已藉由變化該功率放大器之增益因子(gain factor)而專門地加以控制時(shí)，用以控制該傳輸功率之第二控制能力系根據(jù)本發(fā)明而導(dǎo)入，并且，即使基頻帶傳輸信號(hào)穿過而到達(dá)配置在無線頻率模塊中之功率放大器前，其信號(hào)振幅亦可藉由根據(jù)本發(fā)明之比例改變單元之幫助而加以影響。大部分之功率控制依然亦藉由變化功率放大器之增益值而加以實(shí)施，然而，既然有亦提供影響輸入信號(hào)之振幅之一第二控制機(jī)制，則此會(huì)降低需要藉由每一個(gè)個(gè)別控制機(jī)制所復(fù)制之動(dòng)態(tài)范圍，基頻帶傳輸信號(hào)之信號(hào)振幅之衰減即表示功率放大器需要其本身僅在一較窄動(dòng)態(tài)范圍期間提供控制，而這會(huì)降低控制功率放大器之增益值的電路復(fù)雜度。
本發(fā)明亦可以被用于增加輸出功率可獲得之動(dòng)態(tài)范圍，而此動(dòng)態(tài)范圍系藉由根據(jù)本發(fā)明之比例改變單元所造成之額外衰減的量而增加，這則使得在開啟及關(guān)閉過程期間，有效避免從輸入信號(hào)至輸出信號(hào)之串音(crosstalk)有可能。在開始傳輸資料叢集之前，該輸入信號(hào)充分妥善地與輸出隔離，所以沒有干擾噪音會(huì)被傳輸。而在完成該傳輸過程后，相同的情形也應(yīng)用于該時(shí)間間隔。
本發(fā)明使得關(guān)于從輸入信號(hào)至將被減低之輸出信號(hào)之串音的功率放大器隔離需求可藉由恰好相同量而很精確，以在根據(jù)本發(fā)明之該比例改變單元之幫助下作為該基頻帶傳輸信號(hào)之衰減。
根據(jù)本發(fā)明之解決方法的更進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是，比起以前，現(xiàn)在用以控制該功率放大器之增益值之控制信號(hào)僅覆蓋較窄的數(shù)值范圍，因?yàn)楸绕鹨郧霸摴β史糯笃鳜F(xiàn)在僅需要在一較窄的動(dòng)態(tài)范圍期間內(nèi)受到控制。而作用在該控制信號(hào)上之干擾因此變得較不重要，所以對(duì)控制的健全度獲得了改善。
更進(jìn)一步之優(yōu)點(diǎn)是，根據(jù)本發(fā)明之比例改變單元可以以很少的實(shí)體額外復(fù)雜度而達(dá)成，而從成本的觀點(diǎn)來看，根據(jù)本發(fā)明之解決方法比起利用復(fù)雜電路之幫助而更進(jìn)一步擴(kuò)大可控制動(dòng)態(tài)范圍之意圖，相當(dāng)?shù)鼐哂袃?yōu)勢(shì)。
對(duì)比例改變單元較有利的是，其對(duì)每一個(gè)基頻帶傳輸信號(hào)皆具有一乘法器(multiplier)，藉此，個(gè)別基頻帶信號(hào)之信號(hào)振幅可被改變比例，這就表示有可能藉由適當(dāng)?shù)囊蜃佣箓€(gè)別信號(hào)振幅倍增，進(jìn)而獲得任何所需之衰減，這使得任何所需之衰減及所需之衰減變量曲線(profile)可以以一彈性方式加以提供。一更進(jìn)一步之優(yōu)點(diǎn)是，該比例(scaling)可在非常短的時(shí)間間隔內(nèi)藉由乘法器之幫助而加以改變。
而該乘法器特別具有優(yōu)勢(shì)的是為一數(shù)字乘法器，并且配置于該信號(hào)路徑中數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器之上游者。在本發(fā)明之此一實(shí)施例中，該信號(hào)振幅之比例改變并不在電路排列之功率區(qū)域(power area)實(shí)行，而是在該基頻帶信號(hào)依然為數(shù)字信號(hào)形式之區(qū)域中實(shí)行。在此電路區(qū)域中，該信號(hào)振幅由于數(shù)字乘法器之幫助而呈現(xiàn)一簡(jiǎn)單且具成本效益之形式。數(shù)字乘法器為比例改變?cè)摶l帶信號(hào)提供足夠之正確性及速度并同時(shí)維持其相位。
該裝置較有利的是具有至少一產(chǎn)生基頻帶信號(hào)之基頻帶模塊，而該比例改變單元較有利的是配置于該基頻帶模塊之上，該基頻帶信號(hào)之?dāng)?shù)字信號(hào)處理系于該基頻帶模塊中實(shí)行，接著，該基頻帶信號(hào)從數(shù)字轉(zhuǎn)換成模擬形式，并供給至一個(gè)或多個(gè)無線頻率模塊。因此，其有可能利用數(shù)字技術(shù)來設(shè)計(jì)該比例改變單元，而將其整合至該基頻帶模塊之上，而此亦具有復(fù)雜之振幅上升及下降變量曲線可以數(shù)字形式儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本案一較佳實(shí)施例，該基頻帶傳輸信號(hào)包含一同相位以及一正交信號(hào)，而信號(hào)為了行動(dòng)無線的目的，系垂直地表現(xiàn)于復(fù)數(shù)平面上。這表示，一復(fù)數(shù)基頻帶傳輸信號(hào)系藉由一真實(shí)數(shù)值(real-value)同相位信號(hào)及一真實(shí)數(shù)值(real-value)正交信號(hào)來表現(xiàn)。
該至少一無線頻率模塊較佳地系具有一可藉由功率控制而加以控制之功率放大器。而根據(jù)本發(fā)明，可控制之功率放大器，正如習(xí)知技術(shù)中所熟知的那些，可與比例改變單元結(jié)合而具有優(yōu)勢(shì)。為了輸出功率，因此可獲得兩個(gè)彼此獨(dú)力運(yùn)作之控制機(jī)制首先，經(jīng)由功率放大器之功率控制，輸出功率可以如之前一樣受到影響，另外，該無線站之輸出功率可藉由根據(jù)本發(fā)明之比例改變單元而加以影響，而這在此代表第二種控制機(jī)制。既然該兩種控制機(jī)制系彼此獨(dú)力運(yùn)作，則該動(dòng)態(tài)范圍可藉由根據(jù)本發(fā)明之振幅比例改變與在功率放大器中所實(shí)行之功率控制的結(jié)合而加以增加。
在這個(gè)例子中，較有利地是，該功率放大器之增益值藉由該功率控制而加以重新調(diào)整，所以在每個(gè)例子中之真實(shí)傳輸功率可對(duì)應(yīng)于該傳輸功率被供給至該功率控制之標(biāo)稱值。因此，該標(biāo)稱值并不是決定該增益因子而是所需之真實(shí)傳輸功率，而該真實(shí)傳輸功率可作為該輸入信號(hào)振幅之產(chǎn)生及該功率放大器之增益因子的代表。
該真實(shí)功率控制系藉由一控制回路的幫助而實(shí)行，而在該控制回路中，該傳輸功率之被供給之該標(biāo)稱值系與真實(shí)測(cè)量之傳輸功率加以比較。接著，該增益因子藉由取決于該真實(shí)值及該標(biāo)稱值間的誤差而加以變化，因此，該真實(shí)傳輸功率會(huì)接近該標(biāo)稱值，而這將造成該輸入信號(hào)之該信號(hào)振幅自動(dòng)受到考慮該增益因子系加以設(shè)定，而使得該輸入信號(hào)程度系上升至藉由該標(biāo)稱值而決定之該輸出功率。既然所需之該輸出傳輸功率系預(yù)先決定為該標(biāo)稱值，則此就使得該輸出傳輸功率之減少及上升可以一非常簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行控制。
該裝置較有利地是具有一功率測(cè)量單元，以用于決定輸出及評(píng)估該傳輸功率之該真實(shí)傳輸功率之小數(shù)部分。一部份之輸出傳輸功率系直接于天線處摘取，較有利的是加以調(diào)整，以代表對(duì)該真實(shí)輸出傳輸功率之測(cè)量，而以此法所獲得之信號(hào)系用作為上述該功率控制回路之真實(shí)值。既然該功率系直接在天線處進(jìn)行測(cè)量而不是在該信號(hào)路徑之某些上游點(diǎn)，則該輸出傳輸功率之真實(shí)值可以適當(dāng)?shù)貨Q定，此會(huì)改善控制準(zhǔn)確性。
該裝置較佳地是具有一功率斜波產(chǎn)生器，以用于產(chǎn)生開啟及關(guān)閉斜波，而該斜波系具有一該傳輸功率之該標(biāo)稱值之連續(xù)變量曲線。使用一開啟斜波以及一連續(xù)變量曲線可確保該輸出傳輸功率于該傳輸處理開始之前連續(xù)的上升，而且是從零連續(xù)上升至所需之傳輸功率程度。而關(guān)閉斜波系以一相同之方式而加以使用，以在完成該傳輸處理之后，再次連續(xù)減少該傳輸功率至大約零，而因此避免輸出信號(hào)功率之驟變。是故，相鄰頻道干擾的范圍可保持在低于可允許限制值的程度。
根據(jù)本發(fā)明之一較有利的實(shí)施例，該功率斜波產(chǎn)生器系配置于包含該比例改變單元之模塊上，在這個(gè)例子中，其特別有利的是利用數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)該比例改變裝置及該功率斜波產(chǎn)生器兩者，并將該兩者整合至該基頻帶模塊上。在此實(shí)施例中之該功率斜波產(chǎn)生器系產(chǎn)生一上升或下降數(shù)字信號(hào)，而該信號(hào)系藉由一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器之幫助而轉(zhuǎn)換成該傳輸功率之一模擬標(biāo)稱值。該傳輸功率之此模擬標(biāo)稱值系接著可為了功率放大器而被供給至該功率控制。
而作為另一個(gè)選擇，其有可能利用模擬技術(shù)而設(shè)計(jì)該功率斜波產(chǎn)生器及該比例改變裝置兩者，并將該兩者配置至該無線頻道模塊上。此將具有可避免該數(shù)字標(biāo)稱值信號(hào)之?dāng)?shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明之一有優(yōu)勢(shì)的實(shí)施例系提供該比例改變單元具有一連串之上升或下降比例值之一內(nèi)存，并藉此可產(chǎn)生該基頻帶傳輸信號(hào)之振幅之上升或降下變量曲線。舉例而言，此些比例數(shù)值可能可以連續(xù)作為因子而供給至在該比例改變單元中之乘法器。接著，適用于該乘法器之該基頻帶傳輸信號(hào)而可以連續(xù)藉由各式連續(xù)比例值而倍增，因此，可以產(chǎn)生該基頻帶傳輸信號(hào)之振幅之上升或降下變量曲線。此方法藉由取代必須驟然改變?cè)摫壤沟迷诒壤盘?hào)振幅中之幾近連續(xù)變化有可能。
較有優(yōu)勢(shì)的是，該基頻帶傳輸信號(hào)之振幅之上升或降下變量曲線系藉由供給至該比例改變單元之觸發(fā)信號(hào)而加以起始，舉例而言，一第一觸發(fā)信號(hào)可加以提供以產(chǎn)生該基頻帶傳輸信號(hào)之振幅之上升或降下變量曲線，而一對(duì)應(yīng)之方法中，一第二觸發(fā)信號(hào)可加以提供以起始該振幅之下降變量曲線，因此，并不需要傳輸整個(gè)系列之上升或下降比例值至該比例改變單元。取代這個(gè)方法，其系足夠以傳輸該對(duì)應(yīng)觸發(fā)信號(hào)至該比例改變單元，以反應(yīng)該比例改變單元所自動(dòng)產(chǎn)生之該整個(gè)上升或下降振幅變量曲線。此會(huì)簡(jiǎn)化該比例改變單元之控制。
其特別有利的，在每個(gè)例子中，一觸發(fā)信號(hào)系在該開啟及該關(guān)閉斜波所規(guī)定之時(shí)間點(diǎn)被傳輸至該比例改變單元，特別地是，在該例子中，該時(shí)間點(diǎn)可在該開啟或關(guān)閉之開始及該觸發(fā)信號(hào)間的時(shí)間間隔內(nèi)自由的加以選擇。該傳輸功率之該標(biāo)稱值系以一開啟或關(guān)閉斜波之形式而為了該功率放大器被傳輸至該傳輸控制。先讓我們考慮該開啟斜波，該持續(xù)增加至該標(biāo)稱值系造成該功率放大器之該增益因子系用來用增加，現(xiàn)在，該觸發(fā)信號(hào)系在一鎖定抑制時(shí)間被傳輸至該比例改變單元，造成該比例改變單元連續(xù)所儲(chǔ)存之變量曲線而根據(jù)增加該基頻帶傳輸信號(hào)之振幅，因此，在該功率放大器之輸入處之信號(hào)振幅系連續(xù)增加，并且，在藉由開啟斜波所決定之輸出功率中的上升可因此在該增益值沒有任何更進(jìn)一步重大增加的情形下達(dá)成，所以，該觸發(fā)信號(hào)激活根據(jù)本發(fā)明之機(jī)制以比例改變?cè)撔盘?hào)振幅，伴隨著在一方面該增益因子之控制與另一方面藉由該信號(hào)斜波之開始與該觸發(fā)信號(hào)間的時(shí)間間隔所決定之振幅比例改變之間的時(shí)間同步。在一方面該功率控制之該標(biāo)稱值變量曲線與另一方面該振幅比例改變間所相配之適合時(shí)間使得選擇該信號(hào)振幅之變量曲線與該增益值控制之變量曲線間之一理想關(guān)系有可能。
當(dāng)關(guān)閉該傳輸功率時(shí)，該傳輸功率之該標(biāo)稱值的一減少變量曲線系藉由該關(guān)閉斜波之幫助而預(yù)先決定。該功率放大器之該增益值則以一相對(duì)應(yīng)的方式連續(xù)的降低，一觸發(fā)信號(hào)系在該關(guān)閉斜波中之規(guī)定時(shí)間點(diǎn)被傳輸至該比例改變單元，以反應(yīng)該比例改變單元連續(xù)降低該基頻帶傳輸信號(hào)之該振幅。因此，該傳輸功率系更進(jìn)一步地連續(xù)降低，但為了這個(gè)目的，卻不需要在該增益值中之任何重大的更進(jìn)一步降低。
本發(fā)明系特別適合用于行動(dòng)無線站，因?yàn)槠淇梢岳脭?shù)字技術(shù)而以少量的硬件復(fù)雜度而加以實(shí)行。特別地是，本發(fā)明系適合用于傳輸與GSM、EDGE、TIA-/EIA-136、UMTS其中之一的標(biāo)準(zhǔn)一致或這些標(biāo)準(zhǔn)的部分結(jié)合一致之資料的行動(dòng)無線站。所舉之行動(dòng)無線標(biāo)準(zhǔn)的一共同特征是，資料系以資料叢集的形式加以傳輸，為了這個(gè)，在一資料叢及傳輸開始之前，該傳輸功率之該所舉之標(biāo)準(zhǔn)必須增加，并在傳承傳輸之后再度減少。為了這個(gè)理由，支持該等標(biāo)準(zhǔn)其中之一或此些標(biāo)準(zhǔn)部分結(jié)合之行動(dòng)無線站系適合用于比例改變根據(jù)本發(fā)明之該基頻帶傳輸信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明之方法系適合于增加無線站，特別是具有至少一無線頻率模塊之行動(dòng)無線站之傳輸功率，伴隨著無線頻率模塊將該基頻帶傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成該無線頻率頻帶，然后增強(qiáng)它們。當(dāng)實(shí)行根據(jù)本發(fā)明之方法以增加該傳輸功率時(shí)，在一第一步驟中，一開啟斜波系施加于該傳輸功率之一功率控制，在該開啟斜波上之一規(guī)定時(shí)間點(diǎn)之后，該基頻帶傳輸信號(hào)上之振幅及同時(shí)該開啟斜波之變量曲線系接著自一最小值連續(xù)增加至一最大值。
根據(jù)本發(fā)明之用于增加該傳輸功率之方法系使得兩個(gè)不同控制機(jī)制可以結(jié)合并同步化，所以，可達(dá)成在全部可控制動(dòng)力范圍內(nèi)之增加。此亦可應(yīng)用于許多類似的方法以減少行動(dòng)無線站之傳輸功率。
本發(fā)明系藉由伴隨之圖式中所舉例說明之示范性實(shí)施例做為參考而于接下來的文字中做更詳細(xì)地?cái)⑹?，其?br>
圖1其系顯示根據(jù)本發(fā)明之功率控制之方塊圖；圖2A其系顯示傳輸功率之開啟及關(guān)閉斜波(ramps)之時(shí)間變量曲線；圖2B其系顯示在該開啟及關(guān)閉處理期間，基頻帶傳輸信號(hào)之振幅變量曲線；以及圖2C其系顯示當(dāng)增加及減少傳輸功率時(shí)，功率放大器之控制信號(hào)時(shí)間變量曲線。
圖1系顯示根據(jù)本發(fā)明之電路排列之方塊圖。在基頻帶(baseband)側(cè)2，也就是模塊邊界1左邊，之功能性單元系配置于一個(gè)或更多個(gè)基頻帶模塊上，而在無線頻率(radio-frequency)側(cè)，也就是模塊邊界1右邊，之功能性單元系負(fù)責(zé)無線頻率信號(hào)的處理，而這些功能性單元系整合至一個(gè)或多個(gè)無線頻率模塊上。
基頻帶調(diào)變器4系產(chǎn)生數(shù)字基頻帶信號(hào)，尤其是一數(shù)字同相位信號(hào)5以及一數(shù)字正交信號(hào)6，并且傳輸這些信號(hào)至IQ比例改變單元7。在該同相位信號(hào)路徑之一乘法器8以及在該正交信號(hào)路徑之一乘法器9系配置在該IQ比例改變單元7之上。此些乘法器系為數(shù)字乘法器之形式，并且藉由IQ比例表11所提供之比例值10，該同相位信號(hào)及該正交信號(hào)6系加以倍增，該IQ比例表11系包含一數(shù)字內(nèi)存，以儲(chǔ)存至少一連串之?dāng)?shù)字比例值，該比例改變之?dāng)?shù)字同相位信號(hào)12可在該乘法器8之輸出端輸出，并供給至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器14，而在此其系轉(zhuǎn)換成模擬同相位信號(hào)16；以一相同的方式，該比例改變之?dāng)?shù)字正交信號(hào)13可被供給至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器15，并轉(zhuǎn)換成模擬正交信號(hào)17。該模擬同相位信號(hào)16及該模擬正交信號(hào)17兩者系從該基頻帶側(cè)2穿越至該無線頻率側(cè)3，而在此，它們系藉由無線頻率調(diào)變器18而向上混和(up-mixed)至無線頻率頻帶。而又該無線頻率調(diào)變器18所產(chǎn)生之模擬無線頻率信號(hào)系用作為功率放大器20之一輸入信號(hào)19。該功率放大器20之增益因子(gain factor)系藉由源自該功率控制22之模擬控制信號(hào)21而預(yù)先決定，該已放大之產(chǎn)生于該功率放大器20之輸出端之無線頻率信號(hào)23系供給至天線24，并且加以傳輸。
為了控制該開啟及關(guān)閉處理過程，一控制器25系提供于該基頻帶側(cè)2，以一方面產(chǎn)生功率斜波產(chǎn)生器(power ramp generator)27之控制信號(hào)26，并另一方面產(chǎn)生該IQ比例改變單元7之觸發(fā)信號(hào)28，該IQ比例改變單元7以及該功率斜波產(chǎn)生器27可藉由該控制器25而加以激活、停止及變更，而該控制信號(hào)26系造成該功率斜波產(chǎn)生器27產(chǎn)生一開啟或一關(guān)閉斜波給該傳輸功率。數(shù)字功率斜波信號(hào)29系藉由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器30而加以轉(zhuǎn)換成模擬功率斜波信號(hào)31，而其系無該基頻帶側(cè)2傳輸至該無線頻率側(cè)3。
該模擬功率斜波信號(hào)31系供給至該功率控制22，并用于預(yù)先決定該行動(dòng)站之輸出傳輸功率的標(biāo)稱值，而該輸出傳輸功率之真實(shí)值則在功率測(cè)量單元32中藉由摘取以及特別是矯正一部份該無線頻率傳輸信號(hào)而加以偵測(cè)。所以，發(fā)射自該功率測(cè)量單元32之功率傳輸信號(hào)33系代表真實(shí)發(fā)生于天線24之輸出傳輸功率的測(cè)量值，也就是說，是該傳輸功率之該真實(shí)值，并且系被供給至該功率控制22。
該功率控制22系為一控制回路之形式。為了產(chǎn)生給該功率放大器20之該控制信號(hào)21，在被用作為該標(biāo)稱值的該模擬功率斜波信號(hào)31與代表真實(shí)值之該功率測(cè)量信號(hào)33間的比較系連續(xù)地執(zhí)行，當(dāng)由該功率斜波信號(hào)所預(yù)先決定之該標(biāo)稱值高于該真實(shí)值時(shí)，則該控制信號(hào)21會(huì)重新加以調(diào)整而使該功率放大器20之增益值增加，相反地，當(dāng)該功率傳輸信號(hào)33所指出之該傳輸功率之該真實(shí)值大于代表該模擬功率斜波信號(hào)31之該標(biāo)稱值時(shí)，則該輸出傳輸功率被降低，而此系藉由減少該功率放大器20之該增益因子而完成。
此功率控制回路之使用可確保該輸出傳輸功率總是能跟隨著該功率斜波信號(hào)所預(yù)先決定之變量曲線，該所述之控制回路即表示其總是可以確定，而無關(guān)于該輸入信號(hào)19的信號(hào)振幅。
為了產(chǎn)生一開啟斜波，一觸發(fā)信號(hào)28系在從造成該功率斜波產(chǎn)生器27產(chǎn)生該開啟斜波之該控制信號(hào)26起的一特定時(shí)間間隔被傳輸至該IQ比例改變單元7，并且此觸發(fā)信號(hào)28系藉由產(chǎn)生該基頻帶傳輸信號(hào)之比例值10之一上升變量曲線而協(xié)助該開啟處理過程。該比例值10之上升序列系儲(chǔ)存于該IQ比例表11中，而為了使該數(shù)字同相位信號(hào)5以及該數(shù)字正交信號(hào)6可藉由此些因子而倍增，該比例值系連續(xù)地被讀出并傳輸至該乘法器8及9，這將造成已比例改變之?dāng)?shù)字信號(hào)12及13具有一上升變量曲線，因此而協(xié)助該開啟處理過程。為了避免該功率放大器控制必須平順突然地不連續(xù)，該IQ信號(hào)之比例改變應(yīng)具有一連續(xù)的變量曲線，其在整個(gè)曲線期間可以有區(qū)分，特別是在該IQ斜波之開始即結(jié)束的位置。
另一方面，當(dāng)造成一關(guān)閉斜波之產(chǎn)生的一控制信號(hào)26系傳輸至該功率斜波產(chǎn)生器27時(shí)，則一觸發(fā)該基頻帶傳輸信號(hào)之比例改變的下降變量曲線的觸發(fā)信號(hào)28系于從此空信號(hào)26起的一特定時(shí)間間隔被傳輸至該IQ比例改變單元7，而此系藉由自該IQ比例表11讀取比例值之一下降序列并將其傳輸至該乘法器8及9而完成，而該比例值之減少序列系可儲(chǔ)存作為一分開之比例值序列。然而，該比例值之減少序列亦可藉由讀取使用于與該開啟斜波之相反序列相關(guān)聯(lián)之比例值上升序列而加以產(chǎn)生。圖2A至圖2C系顯示產(chǎn)生一開啟斜波及一關(guān)閉斜波所需至各式信號(hào)的時(shí)間變量曲線。圖2A系顯示作為時(shí)間函數(shù)之該功率放大器之輸出功率，一開啟斜波34追隨著一關(guān)閉斜波35的時(shí)間變量曲線。該開啟斜波34與該關(guān)閉斜波35的變量曲線系藉由該模擬功率斜波信號(hào)31而加以決定，所以，其實(shí)時(shí)間變量曲線原則上系相對(duì)應(yīng)于該輸出功率所說明之變量曲線。
時(shí)間t1標(biāo)示該開啟斜波34之開始，此導(dǎo)致該功率放大器之輸出功率從最小輸出功率PMIN上升至最大輸出功率PMAX，在一固定時(shí)間過去后，該功率斜波在時(shí)間t4到達(dá)其最大值。
該關(guān)閉斜波35系開始于時(shí)間t5，而此系緊接著輸出值從值PMAX(最大輸出功率)下降至值PMIN(最小輸出功率)的減少，而在一固定時(shí)間過去后，該功率斜波在時(shí)間t8到達(dá)其最小值。
圖2B系顯示復(fù)數(shù)基頻帶信號(hào)之功率輸出的相關(guān)時(shí)間變量曲線。該復(fù)數(shù)基頻帶信號(hào)之功率系源自于該已比例改變之模擬同相位信號(hào)16以及該已比例改變之模擬正交信號(hào)17，為此，圖2B中所說明之變量曲線系顯示藉由該IQ比例改變單元7所比例改變之該基頻帶傳輸信號(hào)。一開始，該輸出功率系位于其最小值，而該復(fù)數(shù)基頻帶信號(hào)亦縮小至一最小值，所說明之值IQMIN系表示有關(guān)于最大值之該復(fù)數(shù)基頻帶信號(hào)之功率最小值；時(shí)間t1之后，在此點(diǎn)該開啟斜波系被激活，一個(gè)能依所需加以規(guī)定之時(shí)間間隔系開始傳輸進(jìn)入該控制器25，一旦此時(shí)間間隔消逝，在時(shí)間點(diǎn)t2，一觸發(fā)信號(hào)28系傳輸至該IQ比例改變單元7，而其系會(huì)為該開啟斜波36激活I(lǐng)Q比例改變上升36。在一固定時(shí)間過去后，該IQ比例改變?cè)跁r(shí)間t3到達(dá)其最大值。
以一相同的方式，為了該關(guān)閉斜波，該IQ比例改變單元37系于發(fā)生在時(shí)間點(diǎn)t5之后能自由選擇之一時(shí)間間隔的時(shí)間點(diǎn)t6加以激活，而此系藉由一觸發(fā)信號(hào)28之幫助而再次完成。該基頻帶傳輸信號(hào)之比例改變?cè)俅斡谝惶囟〞r(shí)間消逝后，在時(shí)間t7到達(dá)最小值IQMIN。
圖2C系顯示用于調(diào)整該功率放大器20之該增益因子之該模擬控制信號(hào)21的時(shí)間變量曲線。以虛線表示之時(shí)間變量曲線38系相關(guān)于該同相位信號(hào)16以及該正交信號(hào)17的振幅系為一常數(shù)的情形，而此系為與習(xí)知技術(shù)相同之情形。在沒有根據(jù)本發(fā)明之IQ比例改變的情形下，該功率放大器20之該增益因子必須在一廣泛的動(dòng)態(tài)范圍期間加以變化，并且該控制信號(hào)21因此亦必須通過從最小電壓值UMIN2至最大電壓值UMAX并再回到該最小電壓值UMIN2的一廣闊電壓范圍。
而以實(shí)線顯示之信號(hào)變相曲線39系表示當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明之IQ比例改變時(shí)，該控制21之變量曲線。既然該模擬同相位信號(hào)16以及該模擬正交信號(hào)17系與圖2B所示之變量曲線一樣被比例改變，在開啟及關(guān)閉處理過程期間，該功率放大器20之該增益因子則比起習(xí)知技術(shù)僅需要變化一較小的范圍，所以，該功率放大器之該控制信號(hào)21亦僅覆蓋一較窄的數(shù)值范圍，其系為從該最小電壓值UMIN1至最大電壓值UMAX之范圍。
使用根據(jù)本發(fā)明之該IQ比例改變會(huì)造成該功率大器20之該增益因子為了達(dá)成一預(yù)先決定之傳輸功率動(dòng)態(tài)范圍而僅需要在一相當(dāng)少的范圍內(nèi)改變，相反地，使用根據(jù)本發(fā)明之該同相位及該正交信號(hào)之信號(hào)振幅之比例改變使得該輸出傳輸功率之動(dòng)態(tài)范圍比起習(xí)知技術(shù)更為寬廣。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控?zé)o線站，特別是行動(dòng)無線站，之輸出功率的裝置，其包含--至少一無線頻率模塊，其系將基頻帶傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成無線頻率頻帶，并將該等無線頻率頻帶放大，其特征在于--一比例改變單元(scaling unit)(7)，其中該等基頻帶傳輸信號(hào)之信號(hào)振幅可藉該比例改變單元(7)而呈變化。
2.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該比例改變單元(7)對(duì)每一個(gè)該等基頻帶傳輸信號(hào)系具有一乘法器(8、9)，而個(gè)別該等基頻帶傳輸信號(hào)之該信號(hào)振幅系藉之而加以改變比例。
3.如申請(qǐng)專利范圍第2項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該乘法器(8、9)系為數(shù)字乘法器，而其系于信號(hào)路徑中配置在數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(14、15)之上游。
4.如先前申請(qǐng)專利范圍其中一項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該裝置具有至少一基頻帶模塊，以產(chǎn)生該等基頻帶傳輸信號(hào)，以及該比例改變單元(7)系配置于該基頻帶模塊之上。
5.如先前申請(qǐng)專利范圍其中一項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該等基頻帶傳輸信號(hào)系包含一同相位信號(hào)(16)以及一正交信號(hào)(17)。
6.如先前申請(qǐng)專利范圍其中一項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該至少一無線頻率模塊系具有一功率放大器(20)，而該功率放大器(20)之增益值系可藉由功率控制(22)而加以控制。
7.如申請(qǐng)專利范圍第6項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該功率放大器(20)之該增益值系藉由該功率控制(22)而加以重新調(diào)整，因而使在每個(gè)例子中之真實(shí)傳輸功率系相對(duì)應(yīng)于供給至該功率控制(22)之傳輸功率之一標(biāo)稱值(nominal value)(31)。
8.如先前申請(qǐng)專利范圍其中一項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該裝置系具有一功率測(cè)量單元(32)，以用于決定該真實(shí)傳輸功率，而其系輸出并評(píng)估該傳輸功率之一小數(shù)部分(fraction)。
9.如先前申請(qǐng)專利范圍其中一項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該裝置系具有一功率斜波產(chǎn)生器(power ramp generator)(27)，以用于為該傳輸功率之該標(biāo)稱值(31)產(chǎn)生具有一連續(xù)變量曲線(profile)之開啟(switching-on)及關(guān)閉(switching-off)斜波(34、35)。
10.如申請(qǐng)專利范圍第9項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該功率斜波產(chǎn)生器(27)系配置于包含該比例改變單元(7)之該模塊之上。
11.如先前申請(qǐng)專利范圍其中一項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該比例改變單元(7)系具有一內(nèi)存(11)，以用于一連串的上升或下降振幅值，并且，藉之可產(chǎn)生該等基頻帶傳輸信號(hào)之該振幅之一上升或下降變量曲線(36、37)。
12.如申請(qǐng)專利范圍第11項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，該等基頻帶傳輸信號(hào)之該上升或下降變量曲線(36、37)系藉由供給至該比例改變單元(7)之觸發(fā)信號(hào)(28)而加以起始。
13.如申請(qǐng)專利范圍第11或12項(xiàng)所述之裝置，其特征在于，在每個(gè)例子中，一觸發(fā)信號(hào)(28)系在該開啟及該關(guān)閉斜波中之一規(guī)定時(shí)間點(diǎn)被傳輸至該比例改變單元(7)，特別是，在此例子中，該時(shí)間點(diǎn)可被自由選擇在該開啟或該關(guān)閉斜波之起始點(diǎn)及該觸發(fā)信號(hào)(28)間的時(shí)間間隔內(nèi)。
14.一種行動(dòng)無線站，其系具有如申請(qǐng)專利范圍第1至第13之一項(xiàng)所述之裝置。
15.如申請(qǐng)專利范圍第14項(xiàng)所述之行動(dòng)無線站，其特征在于，資料系以與GSM、EDGE、TIA-/EIA-316、UTRA-TDD、UMTS其中之一的標(biāo)準(zhǔn)一致，或與此些標(biāo)準(zhǔn)之部分結(jié)合一致的形式而加以傳輸。
16.一種用于增加無線站，特別是行動(dòng)無線站，之傳輸功率之方法，其中該無線站系具有至少一無線頻率模塊，以將基頻帶傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成無線頻率頻帶再將該等無線頻率頻帶放大，其特征在于，該方法包含下列步驟a)施加一開啟斜波(switching-on ramp)(34)至該傳輸功率之功率控制(22)；以及b)由該開啟斜波之一規(guī)定時(shí)間點(diǎn)開始，將該等基頻帶傳輸信號(hào)之振幅隨著該開啟斜波(34)之變量曲線(profile)自一最小值持續(xù)增加(36)至一最大值。
17.一種用于降低無線站，特別是行動(dòng)無線站，之傳輸功率之方法，其中該無線站系具有至少一無線頻率模塊，以將基頻帶傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成無線頻率頻帶再將該等無線頻率頻帶放大，其特征在于，該方法包含下列步驟a)施加一關(guān)閉斜波(switching-off ramp)(35)至該傳輸功率之功率控制(22)；以及b)由該開啟斜波之一規(guī)定時(shí)間點(diǎn)開始，將該等基頻帶傳輸信號(hào)之振幅隨著該關(guān)閉斜波(35)之變量曲線(profile)自一最大值持續(xù)降低(37)至一最小值。
全文摘要
在行動(dòng)無線接收器中，傳輸功率必須在傳輸處理開始之前被先行增加，并在傳輸處理結(jié)束后再次被降低，直至現(xiàn)在，傳輸功率已經(jīng)可藉由改變功率放大器(20)之增益而獲得專門地控制。根據(jù)本發(fā)明，為了協(xié)助開啟及關(guān)閉處理程序，基頻帶傳輸信號(hào)之振幅系藉由一比例改變單元(7)而有額外的比例(scaling)。
文檔編號(hào)H04B1/04GK1515072SQ02810120
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2002年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月17日
發(fā)明者D·溫澤爾, R·沃思, D 溫澤爾 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司