CN103002552B - 自动功率控制码表的获取方法、自动功率控制方法及装置 - Google Patents
自动功率控制码表的获取方法、自动功率控制方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种自动功率控制码表的获取方法和获取装置、及自动功率控制方法及其装置，该获取方法包括：计算各个功率等级所需的发射功率；确定最接近各个功率等级所需的发射功率的射频放大器控制码，分别作为与最接近的功率等级对应的射频放大器控制码；测试调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率；计算各个功率等级所需的发射功率与所述调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率之间的功率差，并由计算得到的功率差，确定与该功率等级相对应的基带芯片可变增益模块控制码；将每个功率等级对应的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码组合形成该功率等级的自动功率控制码字，从而获得自动功率控制码表。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种自动功率控制码表的获取方法和获取装置、以及自动功率控制方法及其装置。
背景技术
在移动通信终端，尤其是TS-SCDMA终端中，其上行发射功率需要满足3GPP规范要求的上行开环功率控制和闭环功率控制的要求。按照3GPP规范，终端的上行开环功率控制要求比较低，而闭环功率控制精度要求比较高。
具体地，3GPP规范对上行功率控制的具体要求包括如下三方面：
1、用户设备最大输出功率
表1列出了不同功率等级定义的最大标称输出功率及容限。目前业界采用的功率等级为2，即对应的最大输出功率为24dBm。
表1
| 功率等级 | 最大输出功率 | 容限 |
| 1 | +30 dBm | +1dB/-3dB |
| 2 | +24 dBm | +1dB/-3dB |
| 3 | +21 dBm | +2dB/-2dB |
| 4 | +10 dBm | +4dB/-4dB |
2、开环功率控制
开关功率控制是用户设备发射机设置其输出功率为一个指定值的能力。表2列出了开关功率控制的最低容限要求。
表2
| 正常状况 | ±9 dB |
| 极端状况 | ±12 dB |
3、闭环功率控制
在用户设备接收到功率控制命令(TPC_cmd)后的下一个时隙内，发射机要具有能够根据ΔTPC或者ΔRP-TPC的数值改变其输出功率1、2或3dB的能力，其最低要求如下：
表3列出了发射机在应用闭环功率控制时的输出功率步长范围。
表3
表4列出了发射机在应用闭环功率控制时的平均输出功率步长范围。功率控制命令组(TPC_cmdGroup)是一组功率控制命令的组合，它可以根据相同时间内的一系列持续的功率控制命令而得到。
表4
为了满足上述3Gpp规范中对于功率控制的要求，现有技术中实现功率控制的方法是这样的：在射频发射机芯片和功率放大器内部包含多个可变增益放大器，通过调整增益，可以自由组合对应不同的输出功率，所有对应功率等级的放大器组合构成APC(自动功率控制)码表，APC码表中的每个控制码字对应不同的输出功率，即每个控制码字用于控制增益级别。在生产校准阶段，通过对每个APC码字进行尝试调整，将每个功率等级对应的APC码字都一一地找出来，从而形成APC码表，并存储在基带芯片或者存储芯片内，供实际使用时调用。在实际发射信号时，终端根据网络侧要求的功率等级调用相应的APC码字，从而控制调整输出功率。
但是，现有技术中的自动功率控制方案所采用的APC码表在生产阶段的校准过程中，需要对包括功率放大器和发信机等设备在内的发射链路中的各个放大器进行尝试组合，获得对应功率等级的控制码字(即APC码字)，尝试的过程会耗费大量的时间，进而使得校准APC码表的过程十分费时。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动功率控制码表的获取方法和装置，以及自动功率控制方法及装置，能够大大缩短获得自动功率控制码表所花费的时间。
为实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种自动功率控制码表的获取方法，包括：
计算各个功率等级所需的发射功率；
由终端中的射频信号经过的放大器的增益组合确定最接近各个功率等级所需的发射功率的射频放大器控制码，分别作为与最接近的功率等级对应的射频放大器控制码；
测试调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率；
计算各个功率等级所需的发射功率与所述调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率之间的功率差，并由计算得到的功率差，确定与该功率等级相对应的基带芯片可变增益模块控制码，使得调用该基带芯片可变增益模块控制码后，基带芯片可变增益模块的增益能够补偿所述功率差；
将每个功率等级对应的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码组合形成该功率等级的自动功率控制码字，从而获得自动功率控制码表。
另一方面，本发明还提供一种自动功率控制方法，包括：
利用上述的自动功率控制码表的获取方法获取自动功率控制码表；
获取网络侧要求的功率等级；
在所述自动功率控制码表中查询所述网络侧要求的功率等级对应的自动功率控制码字；
调用所述自动功率控制码字中的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码，分别调整射频放大器和基带芯片可变增益模块的增益，从而调整发射功率。
再一方面，本发明还提供一种获取自动功率控制码表的装置，包括：
发射功率计算单元，用于计算各个功率等级所需的发射功率；
射频放大器控制码确定单元，用于由终端中射频信号经过的放大器的增益组合确定最接近各个功率等级所需的发射功率的射频放大器控制码，分别作为与最接近的功率等级对应的射频放大器控制码；
实际发射功率测试单元，用于测试调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率；
功率差计算单元，用于计算各个功率等级所需的发射功率与所述调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率之间的功率差；
基带芯片可变增益模块控制码确定单元，用于由功率差计算单元计算得到的功率差，确定与该功率等级相对应的基带芯片可变增益模块控制码，使得调用该基带芯片可变增益模块控制码后，基带芯片可变增益模块的增益能够补偿所述功率差；
组合单元，用于将每个功率等级对应的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码组合形成该功率等级的自动功率控制码字，从而获得自动功率控制码表。
再一方面，本发明还提供一种自动功率控制装置，包括上述的获取自动功率控制码表的装置，还包括：
功率等级需求获取单元，用于获取网络侧要求的功率等级；
自动功率控制码字查询单元，用于在所述自动功率控制码表中查询所述网络侧要求的功率等级对应的自动功率控制码字；
调用单元，用于调用所述自动功率控制码字中的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码，分别调整射频放大器和基带芯片可变增益模块的增益，从而调整发射功率。
根据本发明实施例，对射频芯片没有提出过高的要求，射频信号经过的放大器只是完成大功率步进，而由基带芯片中的可变增益模块完成更精细的补偿。大大降低了对射频芯片的功率步进要求，降低了设计射频芯片的难度和复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的自动功率控制码表的获取方法的示意图；
图2是本发明实施例二提供的自动功率控制方法的示意图；
图3是本发明实施例三提供的获取自动功率控制码表的装置的示意图；
图4是本发明实施例四提供的自动功率控制装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例将自动功率控制码表中的每个功率等级对应的自动功率控制码字分成两部分，其中射频放大器控制码用于控制大功率的步进，基带芯片可变增益模块控制码用于控制小功率的步进。
实施例一
基于上述思想，本发明第一实施例提供一种自动功率控制码表的获取方法，表5示意性地示出了本发明实施例中的自动功率控制码表的形式，其中以APC_RF为开头的部分为不同的射频放大器控制码，以APC_BB为开头的部分为不同的基带芯片可变增益模块控制码。
表5
如图1所示，本实施例中提供的方法包括如下步骤：
步骤S101：计算各个功率等级所需的发射功率。
步骤S102：由终端中的射频信号经过的放大器的增益组合确定最接近各功率等级所需的发射功率的射频放大器控制码，分别作为与最接近的功率等级对应的射频放大器控制码。
正如上文所述，在本发明中，射频放大器控制码用于控制大功率的步进，因此在表5中的各个功率等级对应的射频放大器控制码只能用于控制射频放大器的增益尽量趋近于功率等级的要求。
这里的射频放大器可以包括射频芯片内的可变增益放大器和功率放大器。
步骤S103：测试调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率。
通过步骤S103可以测得只调用射频放大器控制码后的终端的实际发射功率。由于各个功率等级对应的射频放大器控制码只能尽量靠近功率等级的要求，所以通常步骤S103中测得的实际发射功率与功率等级所需的发射功率之间还有功率差。
步骤S104：计算各个功率等级所需的发射功率与步骤S103获得调用该功率等级对应的射频放大器控制码后测得的实际发射功率之间的功率差，由该功率差确定与该功率等级相对应的基带芯片可变增益模块控制码，使得调用该基带芯片可变增益模块控制码后，基带芯片可变增益模块的增益能够补偿所述功率差。
在本步骤中，表5中的每一行(对应每个功率等级)的射频放大器控制码不变，而灵活调整每一行的基带芯片可变增益模块控制码，以补偿功率等级所需的发射功率与实际的发射功率之间的差别。
在实际中，每个基带芯片可变增益模块控制码对应基带芯片可变增益模块一个I信号和Q信号幅度增益的组合，即可以通过调整基带芯片可变增益模块I信号和Q信号幅度增益组合，调整基带芯片可变增益模块的增益。
步骤S105：将每个功率等级对应的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码组合，形成该功率等级的自动功率控制码字，从而获得自动功率控制码表。
由此可见，本发明实施例提供的方法只需要进行一次测试，就可以通过计算得到的功率差确定补偿量，从而调整基带芯片可变增益模块控制码就可以得到自动功率控制码字，不再如现有技术中需要多次进行尝试，大大提高了生产线的效率。
此外，发明人还发现，现有技术中的方案对射频芯片的设计要求比较高，因为现有技术中的功率控制方法受限于射频发射机芯片内的可变增益放大器的最小功率步进，如果该最小功率步进过大，则不满足闭环功率控制较为严格的功率调整精度要求，如果该最小功率步进过小，则会加大射频芯片的设计难度和复杂度。而本发明实施例提供的方法中，对射频芯片没有提出过高的要求，射频信号经过的放大器只是完成大功率步进，而由基带芯片中的可变增益模块完成更精细的补偿。大大降低了对射频芯片的功率步进要求，在实际中，甚至可以将射频芯片中的可变增益放大器的功率步进设置为大于等于1dB，从而降低了设计射频芯片的难度和复杂度。
此外，基带芯片可变增益模块中的功率步进精度也极高，补偿的精度也大大提高。
另外，考虑到温度和电压对终端发射功率的影响，优选地还包括温度补偿步骤和电压补偿中的任意一个或组合。
其中，温度补偿步骤包括：
步骤S106：测量温度变化导致的发射功率变化量；
步骤S107：调整基带芯片可变增益模块控制码，使得基带芯片可变增益模块的增益还能够补偿所述温度变化导致的发射功率变化量。
电压补偿步骤包括：
步骤S108：测量电压变化导致的发射功率变化量；
步骤S109：调整基带芯片可变增益模块控制码，使得基带芯片可变增益模块的增益还能够补偿所述电压变化导致的发射功率变化量。
实施例二
本发明实施例二相应提供一种自动功率控制方法，该方法中在获取自动功率控制码表时采用实施例一中的方法，具体地，如图2所示，本实施例中的自动功率控制方法包括：
步骤S201：计算各个功率等级所需的发射功率。
步骤S202：由终端中的射频信号经过的放大器的增益组合确定最接近各功率等级所需的发射功率的射频放大器控制码，分别作为与最接近的功率等级对应的射频放大器控制码。
步骤S203：测试调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率。
步骤S204：计算各个功率等级所需的发射功率与步骤S103获得调用该功率等级对应的射频放大器控制码后测得的实际发射功率之间的功率差，由该功率差确定与该功率等级相对应的基带芯片可变增益模块控制码，使得调用该基带芯片可变增益模块控制码后，基带芯片可变增益模块的增益能够补偿所述功率差。
步骤S205：将每个功率等级对应的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码组合，形成该功率等级的自动功率控制码字，从而获得自动功率控制码表。
步骤S206：获取网络侧要求的功率等级；
步骤S207：在所述自动功率控制码表中查询所述网络侧要求的功率等级对应的自动功率控制码字。
步骤S208：调用所述自动功率控制码字中的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码，分别调整射频放大器和基带芯片可变增益模块的增益，从而调整发射功率。
由于本发明提供的自动功率控制方法中，在获取自动功率控制码表的过程中，只需要进行一次测试，就可以通过计算得到的功率差确定补偿量，从而调整基带芯片可变增益模块控制码就可以得到自动功率控制码字，不再如现有技术中需要多次进行尝试，大大缩短了获取自动功率控制码表的时间。此外，由于基带芯片可变增益模块中的功率步进精度也极高，补偿的精度也大大提高，进而使得功率控制的结果更接近网络侧对终端发射功率的要求。
当然，本实施例中在获取自动功率控制码表的过程中也可以包括温度补偿的步骤和电压补偿的步骤，温度补偿和电压补偿的步骤与实施例一中的相应方法相同，这里不再赘述。
实施例三
本发明实施例三提供一种与实施例一中的方法相对应的获取自动功率控制码表的装置，如图3所示该装置包括：发射功率计算单元301、射频放大器控制码确定单元302、实际发射功率测试单元303、功率差计算单元304和基带芯片可变增益模块控制码确定单元305和组合单元306。
其中，发射功率计算单元301用于计算各个功率等级所需的发射功率，射频放大器控制码确定单元302用于由终端中射频信号经过的放大器的增益组合确定最接近各个功率等级所需的发射功率的射频放大器控制码，分别作为与最接近的功率等级对应的射频放大器控制码，实际发射功率测试单元303用于测试调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率，功率差计算单元304用于计算各个功率等级所需的发射功率与所述调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率之间的功率差；基带芯片可变增益模块控制码确定单元305用于由功率差计算单元计算得到的功率差，确定与该功率等级相对应的基带芯片可变增益模块控制码，使得调用该基带芯片可变增益模块控制码后，基带芯片可变增益模块的增益能够补偿所述功率差。
组合单元306用于将每个功率等级对应的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码组合形成该功率等级的自动功率控制码字，从而获得自动功率控制码表。
在本实施例中，射频信号经过的放大器可以包括射频芯片内的可变增益放大器和功率放大器。每个基带芯片可变增益模块控制码可以对应基带芯片可变增益模块一个I信号和Q信号幅度增益的组合。
另外，考虑温度对发射功率的影响，优选地还包括温度功率变化量测量单元307和温度补偿调整单元308。其中，温度功率变化量测量单元307用于测量温度变化导致的发射功率变化量；温度补偿调整单元308用于调整基带芯片可变增益模块控制码，使得基带芯片可变增益模块的增益还能够补偿所述温度变化导致的发射功率变化量。
考虑电压对发射功率的影响，优选地，本实施例中的装置还可以包括电压功率变化量测量单元309和电压补偿调整单元310。其中，电压功率变化量测量单元309用于测量电压变化导致的发射功率变化量，电压补偿调整单元310用于调整基带芯片可变增益模块控制码，使得基带芯片可变增益模块的增益还能够补偿所述电压变化导致的发射功率变化量。
由此可见，本实施例提供的装置只需要进行一次测试，就可以通过计算得到的功率差确定补偿量，从而调整基带芯片可变增益模块控制码，得到自动功率控制码字，不再如现有技术中需要多次进行尝试，大大提高了生产线的效率。
此外，对射频芯片没有提出过高的要求，射频信号经过的放大器只是完成大功率步进，而由基带芯片中的可变增益模块完成更精细的补偿。大大降低了对射频芯片的功率步进要求，在实际中，甚至可以将射频芯片中的可变增益放大器的功率步进设置为大于等于1dB，从而降低了设计射频芯片的难度和复杂度。
此外，基带芯片可变增益模块中的功率步进精度也极高，补偿的精度也大大提高。
实施例四
本发明提供一种自动功率控制装置，如图4所示，包括实施例三中的获取自动功率控制码表的装置401、功率等级需求获取单元402、自动功率控制码字查询单元403和调用单元404。
其中，功率等级需求获取单元402用于获取网络侧要求的功率等级；
自动功率控制码字查询单元403，用于在所述自动功率控制码表中查询所述网络侧要求的功率等级对应的自动功率控制码字；
调用单元404，用于调用上述自动功率控制码字中的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码，分别调整射频放大器和基带芯片可变增益模块的增益，从而调整发射功率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动功率控制码表的获取方法，其特征在于，包括：
计算各个功率等级所需的发射功率；
由终端中的射频信号经过的放大器的增益组合确定最接近各个功率等级所需的发射功率的射频放大器控制码，分别作为与最接近的功率等级对应的射频放大器控制码；所述射频信号经过的放大器包括射频芯片内的可变增益放大器和功率放大器；
测试调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率；
计算各个功率等级所需的发射功率与所述调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率之间的功率差，并由计算得到的功率差，确定与该功率等级相对应的基带芯片可变增益模块控制码，使得调用该基带芯片可变增益模块控制码后，基带芯片可变增益模块的增益能够补偿所述功率差；
将每个功率等级对应的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码组合形成该功率等级的自动功率控制码字，从而获得自动功率控制码表。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个基带芯片可变增益模块控制码对应基带芯片可变增益模块一个I信号和Q信号幅度增益的组合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
测量温度变化导致的发射功率变化量；
调整基带芯片可变增益模块控制码，使得基带芯片可变增益模块的增益还能够补偿所述温度变化导致的发射功率变化量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
测量电压变化导致的发射功率变化量；
调整基带芯片可变增益模块控制码，使得基带芯片可变增益模块的增益还能够补偿所述电压变化导致的发射功率变化量。
5.一种自动功率控制方法，其特征在于，包括：
利用如权利要求1至4中任意一项所述的自动功率控制码表的获取方法获取自动功率控制码表；
获取网络侧要求的功率等级；
在所述自动功率控制码表中查询所述网络侧要求的功率等级对应的自动功率控制码字；
调用所述自动功率控制码字中的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码，分别调整射频信号经过的放大器和基带芯片可变增益模块的增益，从而调整发射功率。
6.一种获取自动功率控制码表的装置，其特征在于，包括：
发射功率计算单元，用于计算各个功率等级所需的发射功率；
射频放大器控制码确定单元，用于由终端中射频信号经过的放大器的增益组合确定最接近各个功率等级所需的发射功率的射频放大器控制码，分别作为与最接近的功率等级对应的射频放大器控制码；所述射频信号经过的放大器包括射频芯片内的可变增益放大器和功率放大器；
实际发射功率测试单元，用于测试调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率；
功率差计算单元，用于计算各个功率等级所需的发射功率与所述调用各个功率等级对应的射频放大器控制码后的实际发射功率之间的功率差；
基带芯片可变增益模块控制码确定单元，用于由功率差计算单元计算得到的功率差，确定与该功率等级相对应的基带芯片可变增益模块控制码，使得调用该基带芯片可变增益模块控制码后，基带芯片可变增益模块的增益能够补偿所述功率差；
组合单元，用于将每个功率等级对应的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码组合形成该功率等级的自动功率控制码字，从而获得自动功率控制码表。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述每个基带芯片可变增益模块控制码对应基带芯片可变增益模块一个I信号和Q信号幅度增益的组合。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
温度功率变化量测量单元，用于测量温度变化导致的发射功率变化量；
温度补偿调整单元，用于调整基带芯片可变增益模块控制码，使得基带芯片可变增益模块的增益还能够补偿所述温度变化导致的发射功率变化量。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
电压功率变化量测量单元，用于测量电压变化导致的发射功率变化量；
电压补偿调整单元，用于调整基带芯片可变增益模块控制码，使得基带芯片可变增益模块的增益还能够补偿所述电压变化导致的发射功率变化量。
10.一种自动功率控制装置，其特征在于，包括如权利要求6至9中任意一项所述的获取自动功率控制码表的装置，还包括：
功率等级需求获取单元，用于获取网络侧要求的功率等级；
自动功率控制码字查询单元，用于在所述自动功率控制码表中查询所述网络侧要求的功率等级对应的自动功率控制码字；
调用单元，用于调用所述自动功率控制码字中的射频放大器控制码和基带芯片可变增益模块控制码，分别调整射频信号经过的放大器和基带芯片可变增益模块的增益，从而调整发射功率。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
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Address after: 201203 1st, 6th and 7th floors, building 2, No. 1761, Zhangdong Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai, 201203 Patentee after: Shanghai Li Ke Semiconductor Technology Co.,Ltd. Address before: Room b412, 4th floor, building 3, 1258 Mingyue Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone Patentee before: Shanghai Li Ke Semiconductor Technology Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20200929 Address after: 610200 Sichuan Chengdu Shuangliu District Dongsheng Street Chengdu core industrial park concentration area Patentee after: Lusheng Technology Co.,Ltd. Address before: 201203 1st, 6th and 7th floors, building 2, No. 1761, Zhangdong Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai, 201203 Patentee before: Shanghai Li Ke Semiconductor Technology Co.,Ltd. |