CN101790226A - 一种无线通信系统中的功放电压调整方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信系统中的功放电压调整方法和装置，涉及无线通信技术，通过获取当前功率控制周期的功率控制等级，并根据功率控制等级和功放电压值的对应关系表，确定当前功率控制周期功放的电压值，并根据所确定的电压值进行调整，由于功率控制等级和功放电压值的对应关系表是根据功放效率较高的经验值设定的，所以将功放的电压值调整为当前功率控制等级所对应的电压值时，功放可以以较高的效率工作。

Description

一种无线通信系统中的功放电压调整方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种无线通信系统中的功放电压调整方法和装置。

背景技术

在无线通信系统中，功放是无线通信系统中功耗较大的器件之一，功放的效率是由发射功率除以功放的功耗得到的。从同时输出的载波数目可以简单的把功放分为两类，一是单载波功放，一个功放在同一时间只输出一路载波信号，二是多载波功放，在同一时间可以输出两路以上的载波信号。

目前，为了减低无线信号之间的相互干扰，通常降低无线通信系统中信号的发射功率，于是无线通信系统中普遍采用了功率控制技术，该功率控制通常包括静态功率控制和动态功率控制，一般，静态功率控制在网络规划时就已经确定了，很少进行调整，动态功率控制则经常实时调整，以满足实际情况的需要。

例如，在GSM系统中，根据协议中的规定，静态功率控制分为0到5共6个等级，每个等级之间功率差别为2dB，其中，0级为最大功率，动态功率控制有1到15共15个等级，每个等级的步长也是2dB，按照时隙来实时调节动态功率控制的级别。

在开启了功率控制的无线通信系统中，其功放大多数情况下都不是处于满功率发射状态，尤其是采用动态功率控制的场合，功放的输出功率处于实时调整中，如果功放一直在一个固定的功耗下工作，就会导致无线系统的功放不处在最高效率的工作状态。

根据功放的输出功率来调整功放的功耗可以有效的提高功放的效率，调整功放的功耗通常采用调整功放的工作电压来实现，目前，调整功放的功耗的方法是：获取前一个功率控制周期功放的输出功率和功放的效率，得到功放电压的调整值，调整功放的电压使其适应前一个功率控制周期中功放的输出功率。这种调整方式有一定的滞后性，在输出功率比较平稳的情况下比较适用，但是，当输出功率不平稳时，比如信号出现快衰落时基站的功放的输出功率就可能会快速变化，由于按照前一个功率控制周期来调整当前功率控制周期的功放的电压，所以这时就很难保证功放在较高的效率下工作，甚至可能出现功放的工作电压不足以提供所需的输出功率的情况。

发明内容

本发明实施例提供一种无线通信系统中的功放电压调整方法和装置，以提高无线通信系统中的功放效率。

一种无线通信系统中的功放电压调整方法，包括：

获取当前功率控制周期的功率控制等级；

根据功率控制等级和功放电压的对应关系，确定所述功放当前功率控制周期的电压值；

将所述功放的电压调整为当前功率控制周期的电压值。

进一步，当对一个载波进行功率控制且所述功率控制等级具体为动态功率控制等级时，所述功率控制等级和功放电压的对应关系具体为，动态功率控制等级和功放电压的对应关系；

当对一个载波进行功率控制且所述功率控制等级具体为静态功率控制等级和动态功率控制等级时，所述功率控制等级和功放电压的对应关系具体为，静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系；

当一个功放同时输出两个或以上载波时，对两个或以上载波分别进行功率控制，所述功率控制等级和功放电压的对应关系具体为，分别对应各个载波的静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系。

较佳的，当所述功放需要调整的电压值大于一个时，所述功率控制等级和功放电压的对应关系中，和功率控制等级对应的功放电压的个数与所述功放需要调整的电压个数相同，并与所述功放需要调整的各个电压一一对应。

进一步，在所述将功放的电压调整为当前功率控制周期的电压值前，还包括：

确定所述功放当前功率控制周期的电压值相对于前一功率控制周期所述功放的电压值有变化。

或者，在所述根据功率控制等级和功放电压的对应关系，确定所述功放当前功率控制周期的电压值前，还包括：

确定当前功率控制周期的功率控制等级相对于前一功率控制周期的功率控制等级有变化。

一种无线通信系统中的功放电压调整装置，包括：

功率控制等级获取模块，用于获取当前功率控制周期的功率控制等级；

功放电压确定模块，用于根据所述功率控制等级获取模块获取的功率控制等级以及存储的功率控制等级和功放电压的对应关系，确定当前功率控制周期的功放的电压；

功放电压调整模块，用于将所述功放的电压调整为所述功放电压确定模块确定的当前功率控制周期的功放电压。

进一步，所述功率控制等级获取模块具体用于：获取对应一个载波的当前功率控制周期的动态功率控制等级，所述功放电压确定模块中功率控制等级和功放电压的对应关系具体为：动态功率控制等级和功放电压的对应关系；或者

所述功率控制等级获取模块具体用于：获取对应一个载波的当前功率控制周期的静态功率控制等级和动态功率控制等级，所述功放电压确定模块中功率控制等级和功放电压的对应关系具体为：静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系；或者

所述功率控制等级获取模块具体用于：获取分别对应两个或以上载波的静态功率控制等级和动态功率控制等级，所述功放电压确定模块中功率控制等级和功放电压的对应关系具体为，分别对应各个载波的静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系。

较佳的，当所述功放需要调整的电压值大于一个时，所述功放电压确定模块存储的功率控制等级和功放电压的对应关系中，和功率控制等级对应的功放电压的个数与所述功放需要调整的电压个数相同，并与所述功放需要调整的各个电压一一对应。

进一步，所述功放电压调整模块具体用于：

在确定所述功放当前功率控制周期的电压值相对于前一功率控制周期所述功放的电压值有变化后，将所述功放电压调整为所述功放电压确定模块确定的当前功率控制周期的功放电压。

或者，所述功放电压确定模块具体用于：

在确定当前功率控制周期的功率控制等级相对于前一功率控制周期的功率控制等级有变化后，根据所述功率控制等级获取模块获取的功率控制等级以及存储的功率控制等级和功放电压的对应关系，确定当前功率控制周期的功放的电压。

本发明实施例提供一种无线通信系统中的功放电压调整方法和装置，通过获取当前功率控制周期的功率控制等级，并根据功率控制等级和功放电压值的对应关系表，确定当前功率控制周期功放的电压值，并根据所确定的电压值进行调整，由于功率控制等级和功放电压值的对应关系表是根据功放效率较高的经验值设定的，所以将功放的电压值调整为当前功率控制等级所对应的电压值时，功放可以以较高的效率工作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的无线通信系统中功放电压调整方法流程图；

图2为本发明实施例提供的无线通信系统中功放电压调整装置结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种无线通信系统中的功放电压调整方法和装置，通过获取的到当前功率控制周期的功率控制等级，来确定当前功率控制周期的功放电压值，并根据所确定的功放电压值调整当前功率控制周期的功放电压，实现了实时调整功放的电压值，使得功耗与当前功率控制周期的输出功率相匹配，这样功放在提供所需的输出功率时，使得功放处于能够提供该输出功率的较小功耗上，从而提高了功放的效率。

如图1所示，本发明实施例提供的无线通信系统中的功放电压调整方法包括：

步骤S101、获取当前功率控制周期的功率控制等级；

在每个功率控制周期进行输出功率调整时，一般都是由网络管理系统或者基站控制器下发相应的消息，消息中携带了当前功率控制周期的功率控制等级，发信机根据该功率控制等级来调节输出功率，在功放电压调节装置进行功放电压调整时，也可以从该消息中直接获取当前功率控制周期的功率控制等级。

步骤S102、根据功率控制等级和功放电压的对应关系，确定功放当前功率控制周期的电压值；

步骤S103、将功放的电压调整为当前功率控制周期的电压值。

由于是根据当前功率控制周期的功率控制等级，来调节当前功率控制周期的功放电压，所以不存在滞后性，只需要将功放电压调整为可以提高当前功率控制周期的输出功率的最低功放电压即可。

当前功率控制周期的功率控制等级可以包括静态控制功率等级和动态控制功率等级，在功率控制等级和功放电压的对应关系表中，存储着所有静态控制功率等级和动态控制功率等级的组合与功放电压的对应关系，根据功放的不同，其所需要调整的电压个数也不同，功放所需要调整的电压可能有一个，也可能有两个或者多个，一种比较常见的功放需要调节栅极电压和漏极电压两个电压值，那么和每个控制功率等级组合对应的电压值就为栅极电压和漏极电压两个电压值。

功率控制等级和功放电压的对应关系是根据经验值来设定的，使得功放在该工作电压下工作，可以输出该功率控制等级的功率，并且功放的工作效率较高。

例如，在仅调整动态功率控制等级，并且动态功率控制等级分为1-5共5级时，功率控制等级和功放电压的对应关系可以如表1所示：

表1  动态功率控制等级和功放电压的对应关系

动态功率控制等级	1	2	3	4	5
						功放电压	V1	V2	V3	V4	V5

表1中，每个等级对应的电压值都是根据经验值确定的使得功放输出该功率控制等级的功率时工作效率较高的电压值。

在既调整静态功率控制等级，又调整动态功率控制等级，并且静态功率控制等级分为1、2共两级，动态功率控制等级分为1-5共5级时，功率控制等级和功放电压的对应关系可以如表2所示：

表2  静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系

静态功率控制等级	1	1	1	1	1	2	2	2	2	2
											动态功率控制等级	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
功放电压	V1	V2	V3	V4	V5	V6	V7	V8	V9	V10

表2中，每个等级组合对应的电压值都是根据经验值确定的使得功放输出该功率控制等级的功率时工作效率较高的电压值。

在需要调整2个电压值时，功率控制等级和功放电压的对应关系可以如表3所示，以仅调整动态功率控制等级，并且动态功率控制等级分为1-5共5级为例：

表3  动态功率控制等级与2个功放电压的对应关系

动态功率控制等级	1	2	3	4	5
						功放电压a	Va1	Va2	Va3	Va4	Va5
功放电压b	Vb1	Vb2	Vb3	Vb4	Vb5

表3中，调整时，根据每个功率控制等级对应的功放电压a和功放电压b分别调整功放对应的两个电压值。

进一步，当收发信机支持多个载波时，功率控制等级具体包括分别对应多个载波的静态功率等级和动态功率等级的组合，例如，如果支持两个载波，那么每个载波分别对应一个静态功率控制等级和一个动态功率控制等级，如果静态功率控制等级分为1、2共两级，动态功率控制等级分为1、2共2级，那么功率控制等级和功放电压的对应关系可以如表4所示：

表4  多载波时静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系

当然，功放电压也可以为多个。

进一步，在对多个载波的功率进行控制时，多个载波可以使用同一个静态功率控制等级，同时分别使用不同的动态功率控制等级进行调节。

进一步，在进行步骤S103之前，还可以先判断所确定的当前功率控制周期的电压值是否和前一功率控制周期的电压值不同，如果是，再将功放的电压调整为所确定的当前功率控制周期的电压值，如果不是，则不需要再对功放的电压进行调整。

或者，也可以在进行步骤S102之前，先判断所接收到的功率控制等级是否和前一功率控制周期的功率控制等级相同，如果是，则不需要再确定当前功率控制周期的电压值，如果不是，再执行步骤S102和步骤S103，在判断时，可以根据存储的前一功率控制周期功率控制等级的数据进行比较，也可以直接根据前一功率控制周期的输出功率确定前一功率控制周期的功率控制等级。

这样，可以进一步节省不必要的操作，提高进行电压调节的效率。

在判断当前功率控制周期的电压值是否和前一功率控制周期的电压值相同或者在判断所接收到的功率控制等级是否和前一功率控制周期的功率控制等级相同时，可以在每次确定了当前功率控制周期的电压值或功率控制等级后，将当前功率控制周期的电压值或功率控制等级存储起来，作为下一功率控制周期的基准电压值或基准功率控制等级，在下一功率控制周期时，即可根据基准电压值或基准功率控制等级判断所得到的电压值或功率控制等级是否发生了变化。

例如，在GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统)移动通信系统中，GSM移动通信系统的无线接入网的网络部分主要包括基站控制器BSC(Base Station Controller，基站控制器)和基站BTS(BaseTransceiver Station，基站收发信台)，BTS的输出功率由基站额定最大功率和静态功率控制等级和动态功率控制等级确定，一般网络中的BTS型号确定以后其额定最大功率就确定了，因此BTS的实际发射功率取决于其静态功率控制等级和动态功率控制等级。静态功率控制等级是在网络规划的时候确定的，一般较少调整，动态功率控制等级则可以根据输出功率的需要来实时进行调整，一般输出功率在BTS发射和能够满足收发要求的最小输出功率即可，这样可以降低系统基站间的无线干扰。由于GSM系统是TDMA(Time DivisionMultiple Access，时分多址)制式，典型应用中不同时隙是分给不同用户使用的，因此不同时隙之间的动态功率控制等级往往是不同的，因此动态功率控制等级的典型调整周期为一个时隙。在实际应用中，功率控制周期可以根据实际需要进行设定，并不限于本实施例。

输出功率调整时，BSC根据用户定期上报的测量报告，来决定输出是否需要进行调整，并确定出本功率控制周期的静态功率控制等级和动态功率控制等级。再携带在规定的消息中下发到BTS，BTS读取消息中的功率控制等级(含静态功率控制等级和动态功率控制等级)并和所保存的上个功率控制周期的静态和动态功率控制等级比较，或者直接和当前应用的静态和动态功率控制等级比较，如果功率控制等级没有发生变化，则BTS不对输出功率进行调整，也可以不进行当前功率控制周期功放电压的确定和调整，保持输出功率和功放电压不变。如果功率控制等级发生变化，BTS则通过查表的方法得到该功率控制等级所对应的功放电压，并将当前功率控制周期的功放电压调整为该功率控制等级所对应的功放电压。

本发明实施例还相应提供一种无线通信系统中功放电压调整装置，如图2所示，包括：

功率控制等级获取模块201，用于获取当前功率控制周期的功率控制等级；

功放电压确定模块202，用于根据功率控制等级获取模块201获取的功率控制等级以及存储的功率控制等级和功放电压的对应关系，确定当前功率控制周期的功放的电压；

功放电压调整模块203，用于将功放的电压调整为功放电压确定模块202确定的当前功率控制周期的功放电压。

根据功率控制等级调整规则的不同，功率控制等级获取模块201所获取的功率控制等级也可以有所不同，当仅对输出功率的动态功率控制等级进行调整时，功率控制等级获取模块201具体用于：获取当前功率控制周期的动态功率控制等级，此时功放电压确定模块202中存储的功率控制等级和功放电压的对应关系具体为：动态功率控制等级和功放电压的对应关系；当需要对输出功率的静态功率控制等级和动态功率控制等级进行调整时，功率控制等级获取模块201具体用于：获取当前功率控制周期的静态功率控制等级和动态功率控制等级，此时，功放电压确定模块202中存储的功率控制等级和功放电压的对应关系具体为：静态功率控制等级和动态功率控制等级与功放电压的对应关系。

进一步，功率控制等级和功放电压的对应关系中，根据功放的不同，功放需要调整的电压值个数也可能不同，功放电压可以为单一电压值，也可以为两个或多个电压值，当功放需要调整的电压值为多个时，功放电压确定模块202存储的功率控制等级和功放电压的对应关系中，和功率控制等级对应的功放电压的个数与功放需要调整的电压个数相同，并且与功放需要调整的各个电压一一对应。一种比较常见的功放如图2中所示，需要调节栅极电压Vgs和漏极电压Vdd两个电压值，那么和每个控制功率等级组合对应的电压值就为栅极电压和漏极电压两个电压值，这时，功放电压确定模块202确定的当前功率控制周期的功放电压具体包括：漏极电压和栅极电压，并分别与功放中漏极电压输入端口和栅极电压输入端口对应。

进一步，还可以在进行功放电压调整前，先判断当前功率控制周期的功放的电压值相对于前一功率控制周期的功放的电压值是否发生了变化，如果是，再对功放电压进行调整，如果没有发生变化，保持前一功率控制周期的功放的电压值即可。此时，功放电压调整模块203具体用于：

在确定功放当前功率控制周期的功放电压值相对于前一功率控制周期功放的电压值有变化后，将功放电压调整为功放电压确定模块确定的当前功率控制周期的功放电压。

或者，还可以在进行功放电压确定之前，先判断当前功率控制周期的功率控制等级相对于前一功率控制周期的功率控制等级是否发生了变化，如果是，再确定当前功率控制周期的功放电压，如果没有发生变化，保持前一功率控制周期的功放的电压值即可。此时，功放电压确定模块202具体用于：

在确定当前功率控制周期的功率控制等级相对于前一功率控制周期的功率控制等级有变化后，根据功率控制等级获取模块获取的功率控制等级以及存储的功率控制等级和功放电压的对应关系，确定当前功率控制周期的功放的电压。

功放电压调整模块203可以采用可以根据输入改变输出的电压控制器，输入为功放电压确定模块202查表所得的值，输出电压即为当前功率控制周期功放的电压值，从而实现对功放工作电压的调整。

在每个功率控制周期确定功率控制等级或者功放电压值后，可以由功放电压确定模块202保存当前功率控制周期的功率控制等级或由功放电压调整模块203保存当前功率控制周期的功放电压值，作为下一功率控制周期中功率控制等级的基准功率控制等级或基准功放电压值进行比较和判断。

本发明实施例提供一种无线通信系统中的功放电压调整方法和装置，通过获取当前功率控制周期的功率控制等级，并根据功率控制等级和功放电压值的对应关系表，确定当前功率控制周期功放的电压值，并根据所确定的电压值进行调整，由于功率控制等级和功放电压值的对应关系表是根据功放效率较高的经验值设定的，所以将功放的电压值调整为当前功率控制等级所对应的电压值，功放可以以较高的效率工作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无线通信系统中的功放电压调整方法，其特征在于，包括：

获取当前功率控制周期的功率控制等级；

根据功率控制等级和功放电压的对应关系，确定所述当前功率控制周期的功放电压值；

将所述系统的功放电压调整为当前功率控制周期的功放电压值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当对一个载波进行功率控制且所述功率控制等级具体为动态功率控制等级时，所述功率控制等级和功放电压的对应关系具体为，动态功率控制等级和功放电压的对应关系；

当对一个载波进行功率控制且所述功率控制等级具体为静态功率控制等级和动态功率控制等级时，所述功率控制等级和功放电压的对应关系具体为，静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系；

当一个功放同时输出两个或以上载波时，对两个或以上载波分别进行功率控制，所述功率控制等级和功放电压的对应关系具体为，分别对应各个载波的静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述功放需要调整的电压值大于一个时，所述功率控制等级和功放电压的对应关系中，和功率控制等级对应的功放电压的个数与所述功放需要调整的电压个数相同，并与所述功放需要调整的各个电压一一对应。

4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，在所述将功放的电压调整为当前功率控制周期的电压值前，还包括：

确定所述当前功率控制周期的功放电压值相对于前一功率控制周期所述功放电压值有变化。

5.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，在所述根据功率控制等级和功放电压的对应关系，确定所述功放当前功率控制周期的电压值前，还包括：

确定当前功率控制周期的功率控制等级相对于前一功率控制周期的功率控制等级有变化。

6.一种无线通信系统中的功放电压调整装置，其特征在于，包括：

功率控制等级获取模块，用于获取当前功率控制周期的功率控制等级；

功放电压确定模块，用于根据所述功率控制等级获取模块获取的功率控制等级以及存储的功率控制等级和功放电压的对应关系，确定当前功率控制周期的功放电压值；

功放电压调整模块，用于将所述系统的功放电压调整为所述功放电压确定模块确定的当前功率控制周期的功放电压值。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述功率控制等级获取模块具体用于：获取对应一个载波的当前功率控制周期的动态功率控制等级，所述功放电压确定模块中功率控制等级和功放电压的对应关系具体为：动态功率控制等级和功放电压的对应关系；或者

所述功率控制等级获取模块具体用于：获取对应一个载波的当前功率控制周期的静态功率控制等级和动态功率控制等级，所述功放电压确定模块中功率控制等级和功放电压的对应关系具体为：静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系；或者

所述功率控制等级获取模块具体用于：获取分别对应两个或以上载波的静态功率控制等级和动态功率控制等级，所述功放电压确定模块中功率控制等级和功放电压的对应关系具体为，分别对应各个载波的静态功率控制等级和动态功率控制等级的组合与功放电压的对应关系。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述功放需要调整的电压值大于一个时，所述功放电压确定模块存储的功率控制等级和功放电压的对应关系中，和功率控制等级对应的功放电压的个数与所述功放需要调整的电压个数相同，并与所述功放需要调整的各个电压一一对应。

9.如权利要求6-8任一所述的装置，其特征在于，所述功放电压调整模块具体用于：

在确定所述当前功率控制周期的功放电压值相对于前一功率控制周期所述功放的电压值有变化后，将所述功放电压调整为所述功放电压确定模块确定的当前功率控制周期的功放电压。

10.如权利要求6-8任一所述的装置，其特征在于，所述功放电压确定模块具体用于：

在确定当前功率控制周期的功率控制等级相对于前一功率控制周期的功率控制等级有变化后，根据所述功率控制等级获取模块获取的功率控制等级以及存储的功率控制等级和功放电压的对应关系，确定当前功率控制周期的功放的电压。

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