CN101103564A - 使用一定范围的发射功率的校准 - Google Patents

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Abstract

一种发射机能以一定范围的发射机功率向无线网络中的另一设备发送帧(101)。可有利地使用从这些帧计算出的质量度量来确定最优发射功率。这些质量度量可由另一设备或由发射机计算。每个质量度量可包括EVM，还可任选地包括RSSI。发射机可使用这些质量度量来校准其最优发射功率。最优发射功率可以是满足所支持的给定调制格式的最低质量规格的最大功率、在维持给定误包率(PER)的同时允许最大路径损耗的发射功率，或是使无线网络中所支持的吞吐量最大化的发射功率。

Description

使用一定范围的发射功率的校准
相关申请
本申请要求于2005年1月12日提交的题为“Calibration UsingReceiver-Based EVM Detector(使用基于接收机的EVM检测器的校准)”的美国临时专利申请第60/643,460号的优先权。
发明背景
发明领域
本发明涉及无线网络，并且尤其涉及发射机使用一定范围的发射功率的校准。
相关技术
制造商执行发射功率校准通常有一定裕量(又称为补偿)以虑及板与板的不同，以及覆盖一定范围的次最优环境条件(例如，温度)。因此，在现场操作期间，给定的无线设备可支持高于校准规定的发射功率。
注意，发射功率校准本质上是按所支持的调制率在范围与吞吐量之间的折衷。即，当用于给定调制格式的发射功率增大时，范围以牺牲所支持的最大吞吐量为代价而得以扩大。在现场操作期间，如果不需要扩大范围，则给定设备可降低其发射功率来提高所提供的最大吞吐量。
在常见的无线网络中，接收机能确定来自发射机的传入信号的信号质量，然后将该信号质量发回给该发射机。然后，发射机能基于该信号质量来调节功率。值得注意的是，如果信号品质是“可接受的”，则不进行调节。不幸的是，此反馈技术很可能无法确定最优发射机功率。
因此，需要一种能准确地确定最优发射机功率的技术。
发明概要
根据本发明的一个方面，发射机能以一定范围的发射机功率向无线网络中的另一设备发送多个帧。可有利地使用从这些帧计算出的质量度量来确定最优发射功率。
在一种方法中，接收机能通过使用这多个发射功率来计算质量度量，并将这些质量度量作为反馈发送至发射机。每个质量度量可包括至少一个误差矢量幅值(EVM)。注意，在某些实施例中，每个质量度量还可包括接收信号强度指标(RSSI)。发射机能使用该反馈来校准其最优发射功率。
在另一种方法中，收发机(它包括发射机和接收机两者)能通过使用其自己的接收机监视多个信号来计算质量度量。每个质量度量可至少包括EVM(在某些实施例中，还可包括RRSI)。收发机能使用这些质量度量来校准其最优发射功率。
在一个实施例中，最优发射功率可以被定义成满足所支持的给定调制格式的最低质量规格的最大功率。在另一实施例中，最优发射功率可以被定义成维持给定误包率(PER)的同时允许最大路径损耗的发射功率。在又一实施例中，最优发射功率可以被定义成使无线网络中所支持的吞吐量最大化的发射功率。
这些校准步骤可以在发射机与接收机关联期间和/或定期地在发射机与接收机之间连接期间执行。有利地，这些技术可以是使用指令在例如发射机和收发机等无线设备中计算机实现的。
附图简要说明
图1示出校准发射机功率的一种示例性技术。此技术使用由另一设备测得的质量度量来校准。该质量度量基于具有一定范围的发射功率的多个帧。
图2示出校准发射机功率的另一种示例技术。此技术使用由发射机本身测得的质量度量来校准。该质量度量基于具有一定范围的发射功率的多个帧。
附图的详细说明
根据本发明的一个方面，一定范围的发射功率可有利地促成发射功率的最优校准。图1示出可在无线网络中用于提供此发射功率校准的示例性技术100。
为了执行技术100，无线网络可包括：能修改其发射功率的发送设备(发射机)、以及能将质量度量报告返回给发射机的接收设备(接收机)。此质量度量可包括例如误差矢量幅值(EVM)。在一个实施例中，接收设备还能将信号强度，例如接收信号强度指标(RSSI)报告返回给发射机。
值得注意的是，在步骤101中，发射机能使用多个发射功率将多个帧发送至接收机。例如，发射机可使用从10dBm至30dBm的范围的发射功率。此范围的发射功率可有利地提高接收机所提供的反馈的质量。
具体而言，对于各帧以及相关联的发射功率，接收机在步骤102中可计算质量度量。在一个实施例中，此质量度量可包括误差矢量幅值(EVM)。在另一实施例中，接收机还可计算接收信号强度，例如接收信号强度指标(RSSI)。(注意，可使用EVM和RSSI的组合来使链路预算和吞吐量最大化，使链路预算最大化能减少裕量)。在步骤103中，接收机可向发射机报告其计算结果，从而允许发射机在步骤104中基于该反馈来校准其发射功率。注意，校准步骤101至104可在发射机与接收机之间关联期间和/或定期地在其整个无线连接期间执行。
在此校准中，发射机可确定其最优发射功率。最优发射功率可被定义成满足所支持的给定调制格式的最低质量规格的最大功率。由此，基于这些质量度量，发射机能按所支持的调制格式确定其给定硬件和环境条件下的最大发射功率。
或者，最优发射功率可以被定义成在维持给定误包率(PER)的同时允许最大路径损耗的发射功率。一种按给定PER确定最大路径损耗的方法是通过选择使发射机噪声(诸如由非线性性引起)以及接收机噪声的总影响最小化的输出功率。此最优功率将根据路径损耗而不同，因为路径损耗影响接收机噪声的相对影响。在又一实施例中，最优发射功率可以被定义成使无线链路上所支持的吞吐量最大化的功率。
注意，发射机也可在一旦得知接收机正在接收具有过剩信号从而使得接收机的信噪比(SNR)不是受涉及天线的噪声而是受发射机或接收机的内部动态范围的限制(或至少内部噪声的影响相对于涉及外部天线的噪声的影响增大)的信号时降低其发射功率。此电平可通过制造校准或通过现场校准来探试地地设置。
图2示出能在无线网络中用于提供发射功率校准的另一示例性技术200。注意，在典型的无线网络中，每个无线设备可包括既能发送又能接收RF信号的收发机。此双重能力能在技术200中被有效地使用。
具体而言，在步骤201，该收发机可使用多个发射功率发送多个信号。在步骤202，对于每个信号及其相关联的发射功率，收发机可使用其自己的接收机来监视那些信号，并仅基于那些信号来计算质量度量(使用关于那些质量度量的某些一般化假设，因为另一方设备没有在提供反馈)。在步骤203中，收发机能基于那些计算出的质量度量来校准其发射功率。因此，在又称为“回送”技术的技术200中，收发机能在没有来自另一设备的反馈的情况下按所支持的调制格式为给定硬件和环境条件选择其最优发射功率。
虽然本文已参照附图详细说明了本发明的示例性实施例，但应理解本发明不限于那些精确的实施例。它们并不旨在穷举或将本发明限定于所公开的确切的形式。由此，许多修改和变更将会是显而易见的。
例如，有利地，上述技术可以是使用在计算机可读介质上具体化的指令在例如发射机和收发机等无线设备中计算机实现的。因此，本发明的范围旨在由所附权利要求及其等效技术方案限定。

Claims (28)

1.一种校准发射机的功率的方法，所述发射机构成无线网络的一部分，所述方法包括：
使用多个发射功率向所述无线网络中一接收机发送多个帧；
从所述接收机接收质量度量作为反馈，所述质量度量是使用所述多个帧在所述接收机处计算的，每个质量度量至少包括误差矢量幅值(EVM)；以及
使用所述反馈来校准所述发射机的最优发射功率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个质量度量还包括接收信号强度指标(RSSI)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优发射功率是满足所支持的给定调制格式的最低质量规格的最大功率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优发射功率是在维持给定误包率(PER)的同时允许最大路径损耗的发射功率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，校准所述最优发射功率包括选择使发射机噪声和接收机噪声的总影响最小化的发射功率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最优发射功率是使所述无线网络中所支持的吞吐量最大化的发射功率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送、接收和校准步骤至少在所述发射机与所述接收机的关联期间执行。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送、接收和校准步骤至少定期地在所述发射机与所述接收机之间的连接期间执行。
9.一种校准收发机的发射功率的方法，所述方法包括：
使用多个发射功率发送多个信号；
在所述收发机处只使用所述多个信号来计算质量度量，每个质量度量至少包括误差矢量幅值(EVM)；以及
使用所述质量度量校准最优发射功率。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，每个质量度量还包括接收信号强度指标(RSSI)。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述最优发射功率是满足所支持的给定调制格式的最低质量规格的最大功率。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述最优发射功率是在维持给定误包率(PER)的同时允许最大路径损耗的发射功率。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，校准所述最优发射功率包括选择使发射机噪声最小化的发射功率。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述最优发射功率是使所述无线网络中所支持的吞吐量最大化的发射功率。
15.一种能构成无线网络的一部分的发射机，所述发射机包括在计算机可读介质上具体化的计算机实现的指令，所述计算机实现的指令用于使发射机功率最优化，所述发射机包括：
使用多个发射功率向所述无线网络中的接收机发送多个帧的指令；
从所述接收机接收质量度量作为反馈的指令，所述质量度量是使用所述多个帧在所述接收机处计算的，每个质量度量至少包括误差矢量幅值(EVM)；以及
使用所述反馈来校准所述发射机的最优发射功率的指令。
16.如权利要求15所述的发射机，其特征在于，每个质量度量还包括接收信号强度指标(RSSI)。
17.如权利要求15所述的发射机，其特征在于，所述最优发射功率是满足所支持的给定调制格式的最低质量规格的最大功率。
18.如权利要求15所述的发射机，其特征在于，所述最优发射功率是在维持给定误包率(PER)的同时允许最大路径损耗的发射功率。
19.如权利要求18所述的发射机，其特征在于，所述校准最优功率的指令包括选择使发射机噪声和接收机噪声的总影响最小化的发射功率的指令。
20.如权利要求15所述的发射机，其特征在于，所述最优功率是使所述无线网络中所支持的吞吐量最大化的发射功率。
21.如权利要求15所述的发射机，其特征在于，所述发送、接收和校准的指令至少在所述发射机与所述接收机的关联期间执行。
22.如权利要求15所述的发射机，其特征在于，所述发送、接收和校准的指令至少定期地在所述发射机与所述接收机之间的连接期间执行。
23.一种能构成无线网络的一部分的收发机，所述收发机包括在计算机可读介质上具体化的计算机实现的指令，所述计算机实现的指令用于使发射机功率最佳化，所述收发机包括：
使用多个发射功率发送多个信号的指令；
只使用所述多个信号在所述收发机处计算质量度量的指令，每个质量度量至少包括误差矢量幅值(EVM)；以及
使用所述质量度量校准最优发射功率的指令。
24.如权利要求23所述的收发机，其特征在于，每个质量度量还包括接收信号强度指标(RSSI)。
25.如权利要求23所述的收发机，其特征在于，所述最优发射功率是满足所支持的给定调制格式的最低质量规格的最大功率。
26.如权利要求23所述的收发机，其特征在于，所述最优发射功率是在维持给定误包率(PER)的同时允许最大路径损耗的发射功率。
27.如权利要求26所述的收发机，其特征在于，所述校准最优发射功率的指令包括选择使发射机噪声最小化的发射功率的指令。
28.如权利要求23所述的收发机，其特征在于，所述最优发射功率是使所述无线网络中所支持的吞吐量最大化的发射功率。
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