CN1237834A - 无线设备及其发射功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了无线设备中的发射功率控制方法及记录介质，通过检测基于检测无线设备的发射信号获得的检测值与通过指定的发射功率而被发射时的发射信号的检测值之间的差的误差而调节发射功率，然后通过使这一误差乘以预定的增益而计算校正值，然后基于校正值产生控制量，并然后基于在预定定时的控制量重新设置发射功率放大中的增益，能够设置预定的增益，使得基于控制量被调节发射功率的变化量能够被抑制在允许范围内。

Description

无线设备及其发射功率控制方法

本发明涉及诸如在移动通信中使用的移动电话这样的无线设备，无线设备中发射功率的控制方法，及用于记录执行该发射功率控制方法的程序的记录介质。

在通常使用的诸如移动电话这样的移动通信装置中，装有用于根据发射信息时基地台和移动台之间的距离控制其自身发射功率的功能。为了通过降低通信信道之间的干扰而改进频率使用效率，用于保持能够到达基地台信号的固定功率的发射功率控制，在用于复用多个通信信道的多址联接型通信系统中是重要的。

特别地，在使用扩展频谱技术的CDMA(码分多址联接)系统的移动通信装置中，很有可能引起所谓远近问题，并必须把对其它装置的干扰抑制到最低。因而，需要形成宽动态范围(例如70到80bB)和高线性的发射功率控制。现在作为下一代移动通信系统所研究的宽带CDMA(W-CDMA)系统中，发射功率精度要求在高功率发射中变得更高，并要求具有更高精度的发射功率控制。

发射功率控制分为两类，即“开环控制”和“闭环控制”，在开环控制中，从基地台提供的信号强度由移动台测量，然后基于测量的结果调节移动台的发射功率，在闭环控制中，从移动台提供的信号强度由基地台测量，然后基于测量结果从基地台向移动台发送发射功率控制数据，并然后根据该数据调节移动台的发射功率。在当前的移动通信装置，通常不执行“功率精度补偿控制”，而只是执行“限制控制”，在精度补偿控制中，当实现以上发射功率控制时，相对于预定台自身中的目标值发射功率可被抑制在预定的范围内，在限制控制中，实现了发射功率能被抑制在不超过发射功率可允许的上限值。

然而，根据以上先有技术的无线设备，在需要对发射功率宽动态范围和高线性控制的通信环境中，当对从移动台正在输出的发射功率进行可变化地控制时，在保持功率变量精度(发射功率控制目标值的允许误差)的同时，很难保证发射功率的绝对精度(发射功率控制中可变范围的允许误差)，因而有时很难满足由无线电法律或规则所规定的在最大功率发射时的发射功率精度。此外，还有可能如果移动台接近基地台，则与其它装置的干扰增加。而且，由于如果移动台离开基地台太远则易于断开，故在实际使用中可能引起各种不利的情形。

本发明是鉴于传统技术以上的情形而作出的，本发明的目的是提供一种无线设备，无线设备中一种发射功率控制方法及记录介质，能够实现这样的先进性，即能够在无线设备中实现用于使发射功率收敛到发射功率目标值的预定范围的发射功率精度补偿功能，在这种无线设备中能够在保持发射功率调节中功率变量精度的同时，能够保证发射功率必须的绝对精度，并要求宽动态范围和高线性的发射功率控制。

根据本发明，一种无线设备包括：用于指定从无线设备发射的发射信号的发射功率的发射功率指定装置；用于基于所指定的发射功率产生发射功率控制的基准值的控制基准值产生装置；用于规定发射功率控制定时的定时控制装置；误差检测装置，用于基于来自无线设备的发射信号的检测值与当发射信号按指定的发射功率发射时发射信号的检测值之间的差而检测误差；用于使检测到的误差乘以预定的增益以计算校正值的增益乘法装置；用于基于校正值而产生控制量的控制量产生装置；以及功率调节装置，用于基于发射功率控制的基准值和控制量，通过重新设定控制定时处的发射功率放大中的增益而调节发射功率；其中预定的增益是这样设定的，即使得基于控制量被调节的发射功率中的变化量能够被抑制在允许的范围内，该范围是对于基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的。

进而，根据本发明，控制量产生装置通过添加根据控制定时、每一控制单位实现的校正值而产生控制量，且这样设定预定的增益，即使得基于每控制单位的控制量被调节发射功率中的变化量能够小于对基于基准值被调节的发射功率的变化量所要求的允许范围。

此外，控制量产生装置通过按每控制单位减去预定的值而产生控制量，该预定值是这样设定的，使得当发射信号的发射功率小于预定功率时，每控制单位发射功率的变化量能够小于对基于基准值被调节的发射功率变化量要求的允许范围。

而且，根据本发明，无线设备包括增益可变设定装置，用于基于通过误差检测装置检测的误差可变地设定预定增益，使得校正值固定不变。

另外，根据本发明，还包括增益设定装置，用于与基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的允许范围的水平相符合而对每发射模式设定预定的增益；用于确定发射模式的发射模式确定装置；以及用于从增益设定装置中选择对应于已决定的发射模式的预定增益的选择装置。

此外，根据本发明，无线设备中的发射功率控制方法包括以下步骤：指定从无线设备发射的发射信号的发射功率的发射功率指定步骤；基于所指定的发射功率产生发射功率控制基准值的控制基准值产生步骤；误差检测步骤，基于来自无线设备的发射信号的检测值与当发射信号按指定的发射功率发射时发射信号的检测值之间的差而检测误差；使检测到的误差乘以预定的增益以计算校正值的增益乘法步骤；基于校正值而产生控制量的控制量产生步骤；以及功率调节步骤，基于发射功率控制基准值和控制量，通过重新设定控制定时处的发射功率放大中的增益而调节发射功率；其中预定的增益是这样设定的，即使得基于控制量被调节的发射功率中的变化量能够被抑制在允许的范围内，该范围是由基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的。

此外，根据本发明，提供了一种计算机可读记录介质，用于记录使计算机执行无线设备中发射功率控制方法的程序。

如上所述，根据无线设备、无线设备中的发射功率控制方法及记录介质，当通过基于无线设备的发射信号获得的检测值与当发射信号通过指定被发射的发射功率而被发射时的发射信号的检测值之间的差检测误差而调节发射功率时，然后通过使这一误差乘以预定的增益而计算校正值，然后基于校正值产生控制量，并然后基于在预定定时的控制量重新设置发射功率放大中的增益，能够设置预定的增益，使得基于控制量被调节发射功率的变化量能够被抑制在允许范围内，该范围是对于基于发射功率控制的基准值被调节的发射功率变化量所要求的，而该基准值是基于指定的发射功率产生的。从而，能够实现这样的优点，即能够在无线设备中实现发射功率收敛于功率控制目标值的预定范围的发射功率精度补偿功能，其中在要求保持发射功率调节中的功率变量精度和宽动态范围与高线性的发射功率控制的同时，能够保证发射功率必要的绝对精度。

在根据预定控制定时执行的一个控制单位中，这样设置预定增益，使得基于控制量的发射功率变化量能够降低到小于所要求的基于基准值的发射功率变化量的允许范围，并然后使用控制量调节发射功率。从而，能够调节发射功率以便在要求的变化量的允许范围内逐渐接近指定的发射功率，并能够保证发射功率预定的绝对精度。

进而，当发射信号的发射功率降低到小于预定的功率时，能够通过减去预定的值而产生控制量，这使得每控制单位的发射功率变化量小于每控制单位基于基准值被调节发射功率变化量要求的允许范围。因而在发射信号检测值范围之外，在要求的变化量允许范围内调节发射功率的同时，控制量能够逐渐恢复到初始状态。然后，当发射功率又在发射信号的检测值的检测范围之内时，无线设备能够被平稳移动到基于校正值执行的发射功率调节操作。

此外，基于检测的误差可变地设置预定增益，并然后在误差乘以预定的增益之后基于校正值使控制量固定。因而，不论当前误差如何发射功率能够基于固定的校正值在要求的变化量允许范围内被调节，这样发射功率能够以较高的速度收敛到指定的被发射的发射功率，从而能够改进发射功的率绝对精度。

此外，能够基于由发射功率指定装置所指定的指定发射功率而可变地设置预定的增益，使得能够对由先前设置的功率调节装置(功率调节步骤)执行的增益控制的线性失真进行补偿。因而，不论发射功率强度如何，能够保持对于指定的发射功率的输出发射功率的线性，因而能够以较高的精度保证发射功率控制特性的线性。

而且，能够在对应于要求的允许范围水平的各发射模式中把预定的增益设置为基于基准值被调节的发射功率的变化量。因而，能够更正确地响应多个发射模式进行发射功率的控制，在这些模式中分别不同地设置所要求的发射功率变化量的允许的范围。

当这样进行反馈控制，即使得等于被发射的发射功率的功率控制目标值与实际发射功率的检测值之间的差乘以反馈回路的回路增益，以计算出校正值，并然后把基于校正值的控制量反馈给用于调节发射功率的功率调节装置时，能够通过设置反馈回路的回路增益小于1，而把校正值设置为小于在预定定时每控制单位被执行的功率调节量的允许范围。因而，总能够把发射功率调节到要求的变化量允许范围之内，从而能够在保持发射功率控制特性的线性的同时保证发射功率的预定绝对精度。

图1是表示根据本发明第一实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示；

图2是表示在根据本发明第一实施例的无线设备中所采用的发射功率控制方法的流程图；

图3是表示在控制发射功率中发射功率指定信息和发射功率之间的关系的图示；

图4是表示图3中关系的部分操作的放大图示；

图5是表示当顺序执行发射功率增长控制时所执行的操作的图示；

图6是表示回路增益设定方法一例的图示；

图7是表示根据本发明第二实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示；

图8是表示本发明的第二实施例中反馈量产生器的结构的图示；

图9是表示反馈量产生器操作的流程图；

图10是表示当顺序执行发射功率降低控制时所执行的操作的图示；

图11是表示根据本发明第三实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示；

图12是表示根据本发明第四实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示；

图13是表示根据本发明第五实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示；

图14是表示主要是回路增益设置部分的操作的流程图；

图15是表示在高速模式下所执行的发射功率控制操作的图示。

以下将结合附图详细说明根据本发明的无线设备、无线设备中的发射功率控制方法及记录介质的实施例。虽然将以各实施例的说明详细解释根据本发明的无线设备及无线设备中的发射功率控制方法，但明显的是，根据本发明的记录介质的说明包含在发射功率控制方法的以下说明中，因为记录介质用于记录执行发射功率控制方法的程序。

第一实施例

图1是表示根据本发明第一实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示。第一实施例的无线设备例如安装在作为在蜂窝式通信系统等的基地台或移动台的移动通信装置中，并对包含发送的信息的信号进行功率放大，并然后向通信目标发送这些信号。第一实施例中，具体以移动台为例将说明移动台中无线设备的发射功率的控制。然而，本发明不限于此，并例如也可用于基地台。

图1中，第一实施例的无线设备作为基本发射系统包括：用于调制包含发射信息的发射信号的信号调制器11，用于可变地控制发射信号的发射功率放大增益的可变增益电路(AGC)12，用于对调制的发射信号进行功率放大以便输出该信号的功率放大器13，用于拾取受到功率放大的部分发射功率输出的定向耦合器，以及用于发射被功率放大的发射信号的发射天线15。

而且，图1中第一实施例的无线设备包括构成反馈回路以执行发射功率控制的控制系统。第一实施例的无线设备作为控制系统包括：发射功率指定器16、控制基准值产生器17、目标值产生器18、检测器19、误差检测器20、回路增益受到部分21、回路增益乘法器22、反馈量产生器23、控制变量加法器24、定时控制器25及锁存器26。

然后，发射功率指定器16对应于发射功率指定装置，并基于从基地台等发射的发射功率控制数据输出作为发射功率控制目标的发射功率指定信息A。定时控制器25对应于定时控制装置，并产生一个反馈回路中的定时控制信号以规定发射功率控制定时(以下称为一个控制步骤，并对应于一控制单位)。控制基准值产生器17对应控制基准值产生装置，并从发射功率指定器16接收发射功率指定信息A，并然后产生发射功率控制基准值B。换言之，发射功率基准值B是一个反馈控制中提供给可变增益控制电路12的控制信号基准值。

进而，目标值产生器18、检测器19及误差检测器20对应于误差检测装置，并通过误差检测器20检测检测值D与误差检测功率控制目标值C之间的差，以便输出发射功率误差E。检测值D是通过由检测器19检测定向耦合器14的输出而获得的。功率控制目标值C是通过目标值产生器18基于发射功率指定信息A产生的。这一功率控制目标值C是作为控制目标通过指定的发射功率发射的发射信号的检测值。每一指定的发射功率事先测量的检测值作为表等存储在目标值产生器18，并然后基于发射功率指定信息A通过参照该表输出该检测值。

此外，回路增益设定部分21和回路增益乘法器22对应于增益乘法装置。回路增益乘法器22使由回路增益设定部分21设定的反馈回路的回路增益G与作为误差检测器20的输出发射功率误差E相乘，以比计算对应于校正值的反馈校正值F。而且，反馈量产生器23对应于控制量产生装置，并基于反馈校正值F产生对应于控制量的反馈量H。

这种情形下，在回路增益设定部分21中设定回路增益G，使得基于反馈量H被调节的发射功率变化量能够被抑制在对于发射功率变化量所要求的允许的范围内，发射功率是基于发射功率控制基准值B被调节的。这一设定方法是第一实施例无线设备的特色方面。

然后，控制变量加法器24、锁存器26、可变增益电路12、及功率放大器13对应于功率调节装置。控制变量加法器24使发射功率控制基准值B与反馈量H相加，然后锁存器26锁存相加的结果。然后，在由定时控制器25产生的定时控制信号处把锁存器26的内容提供给可变增益电路12，并然后再次在功率放大器中设定发射功率放大增益而调节发射功率。

这时，发射功率指定器16、控制基准值产生器17、目标值产生器18、及回路增益设定部分21各功能模块是由微处理器(MPU)等构成的。发射功率控制器中的一系列操作控制是由MPU执行的软件程序实现的。

以下，将说明以上构造的发射功率控制器的操作。图2是表示在根据本发明第一实施例的无线设备中所采用的发射功率控制方法的流程图。图3是表示在控制发射功率增加时发射功率设定值(对应于发射功率指定信息)和发射功率输出之间的关系的图示。图4是表示图3中相关部分操作的放大图示。图5是表示当顺序执行发射功率增长控制时的操作的图示。图6是表示回路增益设定方法一例的图示。

例如，CDMA系统的移动通信装置中，要求能够实现宽动态范围和高线性的发射功率控制，从而必须在增加/降低发射功率中的宽广的范围上进行线性功率控制。特别地，在有望作为下一代移动通信系统的宽带CDMA(W-CDMA)系统中，要求在整个带宽上有预定的发射功率绝对精度，并在高功率发射中还要求较高的精度。这种情形下，“发射功率的绝对精度”是功率控制目标值C的允许误差。

在以下的说明中，要说明输出的最大发射功率设定为0.3W并在70dB的范围内实现发射功率控制的情形。这时，例如发射功率绝对值的允许上限值为0.3W+20％，即+25.58dBm。发射功率的绝对精度(功率控制目标值的允许误差)在高功率(大于+20dBm)设定为±2dB，并在小于高功率的较小功率(小于+20dBm)设定为±4dB。而且，作为发射功率控制的线性，通过按每控制步1dB改变发射功率能够保证±0.5dB功率变量精度(发射功率控制可变范围的允许误差)。

在本公开中，以下就移动台离开基地台的情形下，将说明平稳增加发射功率输出的操作。在移动台中的无线设备中，由于环境温度、发射频率的变化，电源电压的变化，长期变化等等，整个的发射功率放大系统的特性是变化的，因而在实际输出功率值和目标功率值之间有时会引起误差。图5表示，从在时间t=0发射开始后引起功率误差达到发射功率的绝对精度的上限值和发射功率绝对精度的下限值的状态下，通过按每控制步周期T(例如T=0.625ms)1dB顺序增加功率而执行发射功率增长控制的情形。

在发射功率控制中，首先向控制线路从发射功率指定器16向其连接的各模块，输出作为要被发送的功率控制目标值的发射功率指定信息A(步骤S1)。当接收发射功率指定信息A时，控制基准值产生器17产生发射功率控制基准值B，并且目标值产生器18产生作为功率精度补偿中收敛目标的功率控制目标值C(步骤S2)。发射功率控制基准值B是提供给可变增益电路12以获得由发射功率指定信息A指示的发射功率输出(图4所示的发射功率理想值)的控制信号的基准值，并等同于图4横坐标所示的发射功率设定值。功率控制目标值C是当指定的发射功率输出能够被导出时检测器19的输出值。

相对地，由信号调制器11调制的发射信号由功率放大器13根据可变增益电路12设定的增益被放大。这时，发射功率放大系统的增益控制是由可变增益电路12执行的。然而，在初始状态下，反馈量产生器23被复位，且通过控制变量加法器24和锁存器26向可变增益电路12提供作为其原来状态的功率控制值I的发射功率控制基准值B，从而能够调节功率放大器中的增益。然后，被调制的发射信号由功率放大器13进行功率放大，然后通过定向耦合器14发送给作为发射功率输出端的发射天线15，并然后从发射天线15发射到空中。

在信号发射时，发射信号的发射功率由定向耦合器14以一定的衰减量检测，并然后由检测器19检测。然后，对作为检测器19的输出的检测值D和作为目标值产生器18的输出的功率控制目标值C进行比较，并由误差检测器20作减法，这样检测到功率控制目标值C当前的发射功率误差E(步骤S3)。

然后设定回路增益G并由回路增益设定部分21存储，使得每一控制步的功率变量成为适当的值(1±0.5dB)。然后，当前发射功率误差E乘以回路增益乘法器22中的回路增益G(步骤S4)。

以下将参照图6说明回路增益G的设定方法一例。如上所述，第一实施例中，为了在对功率变化1dB满足功率控制允许误差±0.5dB的条件下执行发射功率的反馈控制，通过设定回路增益G为G＜＜1而设定反馈控制值F充分小于每一控制步功率变化量，以便逐渐接近每控制步的控制目标值。由于(发射功率误差E)×(回路增益G)=(反馈校正值F)，故如果反馈校正值F设定为小于0.5dB的0.2dB(Fmax＜＜0.5)，因为Emax×G=Fmax，能够给出回路增益G为G=Fmax/Emax=0.05。

每一控制步从回路增益乘法器22输出的反馈校正值F在反馈量产生器23中相加。然后，相加的值作为反馈量H输出到控制变量加法器24(步骤S5)。然后，反馈量和控制基准值由控制变量加法器24求和(步骤S6)。在求和之后，功率控制值I通过锁存器26输入到可变增益电路12。在这之后，从定时控制器25对应于一个控制步的每预先设定的周期输出定时控制信号，并然后由锁存器26保存控制变量加法器24的输出达一个控制步周期。由可变增益电路12基于从锁存器26的输入值改变放大增益(步骤S7)。此后，发射功率信号由功率放大器13进行功率放大(步骤S8)。然后，发射信号通过定向耦合器14从发射天线15输出(步骤S9)。

通过重复上述反馈控制过程(步骤S1到S9)发射功率误差E能够逐步降低到控制目标值，然后预定的发射功率输出能够响应发射功率指定信息被导出(参见图5)。第一实施例中，通过反馈由每控制步添加少量的反馈校正值F获得的值作为反馈量H而能够进行反馈控制操作，不超过图4中阴影区所示的反馈变量精度的允许范围。换言之，如果发射功率的输出不是在一个控制步一次变为最大控制目标值，而是通过多个控制步逐步变为控制目标值，则能够保证发射功率控制的高度线性，并能够达到所希望的发射功率的绝对精度。

一般来说，在对发射功率的功率变量精度要求高的通信系统中，当使用以上的反馈回路在移动台本身进行发射功率控制时，如果把每控制步的功率变量设定得大，则不能满意地实现功率变量精度。反之在第一实施例中，如果通过回路增益设定部分21这样设定回路增益，使得每控制步的反馈校正值能够充分小于功率变量精度的允许范围而降低，则能够实现其中每控制步的功率变量能够保持在适当值的发射功率控制方法，而功率变量精度能够被满足，且能够实现发射功率的绝对精度。

如上所述，根据第一实施例，通过设定回路增益使得每控制步的功率变量总能够抑制在功率变量精度允许范围内，这样在每控制步增加反馈校正值，能够在满足功率变量精度的同时实现反馈控制以补偿发射功率精度，并且能够保证发射功率的绝对精度。特别地，在第一实施例中，在高功率输出期间能够保持发射功率的高度绝对精度。

第二实施例

图7是表示根据本发明第二实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示。图8是表示本发明的第二实施例中反馈量产生器的结构的图示。

第二实施例中，给出其中反馈量产生器的结构被改变了的一例。其它部分的结构和操作与第一实施例中的部分类似。因而，这里仅说明差别，且对相同的组成元件附加相同的标号，而其说明从略。

第二实施例的反馈量产生器30的构成，使之响应从发射功率指定器16提供的发射功率指定信息A2而切换用于产生反馈量H2的操作。第二实施例中，反馈量产生器30的操作响应当发射功率小于预定功率时的情形而被切换，即当到检测器19的输入信号小于预定值以致不能够检测到功率(在功率检测范围之外)时，或者当发射功率大于预定的功率(在功率检测范围之内)时。

如图8所示，反馈量产生器30包括功率检测范围内操作部分31、功率检测范围外的操作部分32、及用于有选择地选择这些输出的选择器33。

功率检测范围内操作部分31包括反馈量加法器34、数据锁存器35、及延迟电路36。反馈量加法器34对从回路增益乘法器22提供的反馈校正值F2与延迟电路36的输出求和。数据锁存器35保存反馈量加法器34的输出。而且数据锁存器35的输出由延迟电路36延迟达一个控制步周期，并然后输入到反馈量加法器34。第一实施例的反馈量产生器23可类似于功率检测范围内操作部分31构成。

功率检测范围外操作部分32包括减量存储器37、反馈量减法器38、数据锁存器35、及延迟电路39。减量存储器37存储作为减量的预先设定的预定值。反馈量减法器38从延迟电路39的输出减去存储在减量存储器37中的减量。数据锁存器35保存反馈量减法器38的输出。延迟电路39延迟数据锁存器35的输出达一个控制步周期，然后将其延迟的输出输入到反馈量减法器38。

存储在减量存储器37中的减量设定为小于以上每控制步功率控制允许误差0.5dB的值，例如0.2dB，它基本上等于回路增益乘法之后获得的反馈校正值，使得基于反馈量H2被调节的发射功率变化量能够被设定为，小于对基于发射功率控制基准值B2被调节的发射功率变化量所要求的的允许范围。这种情形下，可以构造在功率检测范围内操作部分31和功率检测范围外操作部分32中的数据锁存器35使之具有通常由寄存器等构成的数据锁存装置。

选择器33包含用来鉴别功率检测范围内和功率检测范围外的阈值信息，有选择地根据从发射功率指定器16提供的发射功率指定信息A2选择功率检测范围内操作部分31或功率检测范围外操作部分32，并向控制变量加法器24输出选择的输出。

图7中，如果到检测器19的输入信号足够大并出现在信号可检测范围内，则能够获得对于从检测器19输出的检测值D2有效的检测信号。从而，如同第一实施例那样，使用基于发射功率误差E2产生反馈量H2，然后将其反馈到可变增益电路12的反馈控制，能够调节发射功率而得到预定的发射功率。然而，如果响应宽动态范围执行发射功率控制，则预期输入到检测器19的信号太小而落到信号可检测范围以下。这种情形下，由于由反馈控制产生的发射功率调节效果消除，故必须把反馈量H2复位到初始状态。这是由于当输入信号重新落入功率检测范围时，能够使无线设备平稳地转移到由反馈控制执行的发射功率调节操作状态，于是即使在诸如环境温度等操作条件变化的情形下，也不会引起问题。

以下将说明根据第二实施例的发射功率控制器的操作。图9是表示反馈量产生器操作的流程图。图10是表示当顺序执行发射功率降低控制时所执行的操作的图示。以下将讨论，如同在移动台在向基地台移动的情形一样，发射功率输出均匀降低从而从功率检测范围内变化到功率检测范围外的情形下所执行的操作。

在反馈量产生器30中，反馈校正值F2从回路增益乘法器22输入到功率检测范围内操作部分31(步骤S11)。发射功率指定信息A2从发射功率指定器16输入到选择器33。基于被发射的输出功率值确定发射功率是否在功率检测范围(步骤S12)。如果发射功率在功率检测范围，则添加在功率检测范围内操作部分31中被输入的输入反馈校正值F2，并然后由数据锁存器35保存结果值(步骤S13)。选择器33选择功率检测范围内操作部分31的输出，并然后将其作为反馈量H2输出(步骤S14)。在初始状态，数据锁存器35由复位信号复位。

反之，如果在步骤S12确定，发射功率在功率检测范围之外，则存储在减量存储器37中的减量从由功率检测范围外操作部分32中的数据锁存器35保存的值减去(步骤S15)。然后，选择器33选择功率检测范围外操作部分32的输出，并然后将其作为反馈量H2输出(步骤S14)。

在功率检测范围之外，通过重复上述反馈量产生过程(步骤S11到S15)逐渐减去数据锁存器35中保存的反馈量H2，这样逼近初始状态(参见图10)。这时，发射功率控制是这样进行的，即使得每控制步的功率变量能够被抑制在功率变量精度允许范围内。

如以上，根据第二实施例，在功率检测范围外，每控制步的功率变量总能够被抑制在功率变量精度允许范围内，这样就能够保证在发射功率控制中高度的线性。

第三实施例

在稍后所述的第三到第五实施例中，以下给出其中回路增益设定部分的结构有变化的一例。

图11是表示根据本发明第三实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示。在第三实施例中，装有响应误差检测器20的输出而改变回路增益的回路增益可变设定部分50。其它部分的结构和操作类似于第一实施例，因而这里只说明其差别，并且对相同的组成元件附加相同的标号，而对其说明从略。

回路增益可变设定部分50的作用是响应从误差检测器20输出的发射功率误差E3而改变回路增益G3，输出该回路增益G3，并作为由回路增益乘法器22相乘的结果保持反馈校正值F3不变。例如，在发射功率误差E3降低时通过发射功率控制提高回路增益G3。这样，不论发射功率与指定的发射功率之间的误差强度如何，能够基于不变的反馈校正值通过保持反馈校正值F3不变在功率变量允许范围内调节发射功率。因而，能够使射功率以较高的速度收敛到被发射的指定的发射功率，于是能够改进发射功率的绝对精度。

类似地，根据第三实施例，能够实现不仅能够满足功率变量精度而且还能够使发射功率以较高的速度收敛到被发射的指定的发射功率的补偿发射功率精度的反馈控制。

第四实施例

图12是表示根据本发明第四实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示。在第四实施例中，装有基于发射功率指定器16的输出而改变回路增益的回路增益可变设定部分60。其它部分的结构和操作类似于第一实施例，因而这里只说明其差别，并且对相同的组成元件附加相同的标号，而对其说明从略。

回路增益可变设定部分60在一个表上等保存校正数据，通过测量可变增益电路12以前的增益控制特性，该数据能够补偿发射功率放大中增益控制的线性失真，然后基于由发射功率指定器16指定的发射功率指定信息A4而改变回路增益G4，并然后输出这样的回路增益G4。例如，如果在根据发射功率的强度在可变增益电路12的增益控制特性中引起线性失真，则改变回路增益G4，使校正这种线性失真。不论发射功率强度如何，通过补偿可变增益电路12中的增益控制的线性失真，能够保持对于指定的发射功率的发射功率输出的线性。这样，能够以较高的精度调节发射功率，以使其收敛到指定的发射功率，于是能够改进发射功率的绝对精度。

这样，改进第四实施例，能够以较高的精度保证发射功率控制特性的线性，并还能够以较高的精度实现补偿发射功率精度的反馈控制。

第五实施例

图13是表示根据本发明第五实施例的无线设备，主要是发射功率控制器的结构的图示。在第五实施例中，装有用于设定多个回路增益并保持这些增益的回路增益设定部分70，用于确定其中其功率变量精度的允许范围有不同设定的多个发射模式的发射模式确定部分72，以及用于基于发射模式确定部分72中的确定结果选择回路增益的选择器71，该回路增益从回路增益设定部分70输出到回路增益乘法器22。

回路增益设定部分70保存对应于多个发射模式以前设定的回路增益K1、K2、K3、…、Kn(Kx是小于1的数)。然后，与发射模式一致通过切换选择器71所选择的回路增益可作为设定的回路增益G5输出。

以下将说明根据第五实施例的发射功率控制器的操作。图14是表示主要是回路增益设定部分的操作的流程图。图15是表示在高速模式下发射功率控制操作的图示。

这里将说明两种发射模式，即高精度模式和高速度模式，在高精度模式中要求功率可变量的精度，在高速度模式中功率变量精度的允许范围相对的大，并且最好选择控制拉入模式的速度要求，以便使发射功率收敛到被发射的指定的发射功率(发射功率精度拉入模式)。

在发射模式确定部分72中，根据设备的操作情况等确定发射模式，并然后把选择的结果输出到选择器71(步骤S21)。响应这一确定的结果，选择器71从所设定的多个回路增益中选择适合于发射模式的回路增益，并保存在回路增益设定部分70(步骤S22)。

在高精度模式的情形下，选择小的回路增益K=0.05，这是与第一实施例类似的值，并然后作为设定的回路增益G5输出到回路增益乘法器22(步骤S23)。反之，在高速度模式的情形下，选择大的回路增益K=1，并然后作为设定的回路增益G5输出到回路增益乘法器22(步骤S24)。然后，所选择的设定的回路增益G5在回路增益乘法器22中乘以发射功率误差E5(步骤S25)。此后，从回路增益乘法器22输出的反馈校正值F5由反馈量产生器30在每控制步添加，以产生反馈量H5，并然后输出到控制变量加法器24(步骤S26)。

虽然这里没有具体示出，但是根据所要求的功率变量精度的水平可以想到在以上两个发射模式之间有一个中间模式。

图15是表示高速度模式中各部件的输出信号的图示(回路增益K=1)。例如，由于在移动台已经停止之后移动台和基地台之间的距离不变，由发射功率指定器16所指定的发射功率指定信息A5成为不变的状态继续的情形下，最好采用作为高速度模式的发射功率基地拉入操作的速率。这样，每控制步的反馈校正值F5随着增加回路增益而增加，于是发射功率控制能够这样进行，使得发射功率输出能够以高速收敛到被发射的指定的发射功率的精度。如果回路增益K=1，在回路增益按其值作乘法之后，发射功率误差E5的值作为反馈校正值F5被输出，这样基于发射功率误差E5从反馈量产生器30输出大的反馈量H5。

反之，在要求高的功率可变精度以保证执行高度线性的发射功率控制的情形下，如第一实施例那样，通过降低回路增益能够控制发射功率不超过每控制步骤功率变量精度的允许范围。

如以上，根据第五实施例，响应其中所要求的功率变量精度的允许范围的程度各不相同的多个发射功率模式，通过在各发射模式分别设定适当的回路增益，能够实现反馈控制以补偿发射功率精度，于是即能够保证预定功率变量精度又能保证发射输出的绝对精度。

如以上[KIK14]所述，根据该无线设备、无线设备中的发射功率控制方法、及记录介质，基于通过检测无线设备的发射信号获得的检测值与当通过指定被发射的发射功率发射时的发射信号检测值之间的差，当通过检测这样的误差而判定发射功率，然后通过使这一误差乘以预定的增益计算校正值，然后基于校正值产生控制量，并然后基于预定定时的控制量重新设定发射功率放大中的增益时，能够设定预定的增益，使得基于控制量被调节的发射功率中的变化量能够被抑制在对基于发射功率控制的基准值被调节的发射功率变化量所要求允许范围内，发射功率控制的基准值是基于指定的发射功率产生的。因而，能够实现这样的优点，即在无线设备中能够实现用于使发射功率收敛到功率控制目标值的预定范围的发射功率精度补偿功能，其中在要求保持发射功率调节中的功率变量精度宽动态范围的发射功率控制以及高度线性的同时，能够保证发射功率必要的绝对精度。

在根据预定控制定时所执行的一控制单位中，设定预定的增益使得基于控制量的发射功率变化量能够基于基准值以小于发射功率变化量所要求的允许范围而降低，然后通过添加每控制单位校正值而产生控制量，并然后使用该控制量调节发射功率。因而，能够这样调节发射功率，使之在所要求的变化量的允许范围内逐渐逼近被发射的指定的发射功率，并能够保证发射功率预定的绝对精度。

此外，当发射信号的发射功率降低到小于预定的功率时，通过减去预定的值能够产生控制量，该控制量使每控制单位的发射功率中的变化量小于所要求的基于基准值每控制单位被调节的发射功率中的变化量允许范围。因而，在发射信号检测值范围之外，能够逐渐使控制量恢复到初始状态，而同时在所要求的变化量允许范围内调节发射功率。然后，当发射功率又在发射信号的检测值的检测范围内时，能够把无线设备平稳地变化到基于校正值执行的发射功率调节操作状态。

而且，基于检测的误差可变地设定预定增益，并然后在误差已经乘以预定的增益之后使控制量基于校正值保持不变。因而，能够不考虑当前的误差而基于不变的校正值在所要求的变化量允许范围内调节发射功率，这样能够以较高的速度使发射功率收敛到被发射的指定的发射功率，于是能够改进发射功率的绝对精度。

此外，能够基于由发射功率指定装置指定的指定发射功率可变地设定预定的增益，使得能够补偿由先前设定的功率调节装置(功率调节步骤)所执行的增益控制的线性失真。因而，不论发射功率的强度如何，能够保持对于指定的发射功率输出的发射功率的线性，这样能够以较高的精度保证发射功率控制特性的线性。

而且，就对应于基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的允许范围的水平的各发射模式，能够设定预定的增益。因而，响应其中分别不同地设定所要求的发射功率变化量允许范围的多个发射模式，能够更正确地进行发射功率控制。

当通过使等于被发射的发射功率的功率目标值与实际发射功率检测值之间的误差乘以反馈回路中的回路增益而计算校正值，并然后向功率调节装置反馈基于校正值的控制量时，通过设定反馈回路的回路增益小于1，能够设定校正值小于在预定定时每控制单位被执行的功率调节量的允许范围。因而，总能够在所要求的变化量允许范围内调节发射功率，这样能够在保持发射功率控制特性的线性的同时，保证发射功率预定的绝对精度。

Claims (21)

1．一种无线设备，包括：

用于指定从无线设备发射的发射信号的发射功率的发射功率指定装置；

用于基于所指定的发射功率产生发射功率控制的基准值的控制基准值产生装置；

用于规定发射功率控制定时的定时控制装置；

误差检测装置，用于基于来自无线设备的发射信号的检测值与当发射信号按指定的发射功率发射时发射信号的检测值之间的差而检测误差；

用于使检测到的误差乘以预定的增益以计算校正值的增益乘法装置；

用于基于校正值而产生控制量的控制量产生装置；以及

功率调节装置，用于基于发射功率控制的基准值和控制量，通过重新设定控制定时处的发射功率放大中的增益而调节发射功率；

其中预定的增益是这样设定的，使得基于控制量被调节的发射功率中的变化量能够被抑制在允许的范围内，该范围是基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的。

2．根据权利要求1的无线设备，其中控制量产生装置通过添加根据控制定时、每一控制单位实现的校正值而产生控制量，并且

设定预定的增益，使得基于每控制单位的控制量被调节的发射功率中的变化量能够小于对基于基准值被调节的发射功率的变化量所要求的允许范围。

3．根据权利要求1的无线设备，其中控制量产生装置通过按每控制单位减去预定的值而产生控制量，该预定值是这样设定的，使得当发射信号的发射功率小于预定功率时，每控制单位发射功率的变化量能够小于对基于基准值被调节的发射功率变化量要求的允许范围。

4．根据权利要求1的无线设备，还包括：

增益可变设定装置，用于基于通过误差检测装置检测的误差可变地设定预定增益，使得校正值固定不变。

5．根据权利要求1的无线设备，还包括：

增益可变设定装置，用于基于由发射功率指定装置指定的指定发射功率可变地设定预定的增益，使得能够补偿功率调节装置的增益控制的线性失真。

6．根据权利要求1的无线设备，还包括

增益设定装置，用于与基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的允许范围的水平相符合，对每发射模式设定预定的增益；

用于确定发射模式的发射模式确定装置；以及

用于从增益设定装置中选择对应于已决定的发射模式的预定增益的选择装置。

7．根据权利要求2的无线设备，还包括：

增益可变设定装置，用于基于通过误差检测装置检测的误差可变地设定预定增益，使得校正值固定不变。

8．根据权利要求2的无线设备，还包括：

增益可变设定装置，用于基于由发射功率指定装置指定的指定发射功率可变地设定预定的增益，使得能够补偿功率调节装置的增益控制的线性失真。

9．根据权利要求2的无线设备，还包括

增益设定装置，用于与基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的允许范围的水平相符合，对每发射模式设定预定的增益；

用于确定发射模式的发射模式确定装置；以及

用于从增益设定装置中选择对应于已决定的发射模式的预定增益的选择装置。

10．一种无线设备发射功率控制方法，包括以下步骤：

指定从无线设备发射的发射信号的发射功率的发射功率指定步骤；

基于所指定的发射功率产生发射功率控制基准值的控制基准值产生步骤；

误差检测步骤，基于来自无线设备的发射信号的检测值与当发射信号按指定的发射功率发射时发射信号的检测值之间的差而检测误差；

使检测到的误差乘以预定的增益以计算校正值的增益乘法步骤；

基于校正值而产生控制量的控制量产生步骤；以及

功率调节步骤，基于发射功率控制基准值和控制量，通过重新设定控制定时处的发射功率放大中的增益而调节发射功率；

其中预定的增益是这样设定的，使得基于控制量被调节的发射功率中的变化量能够被抑制在允许的范围内，该范围是对于基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的。

11．根据权利要求10的无线设备发射功率控制方法，其中控制量产生步骤通过添加根据控制定时、每一控制单位实现的校正值而产生控制量，并且

设定预定的增益，使得基于每控制单位的控制量被调节的发射功率中的变化量能够小于对基于基准值被调节的发射功率的变化量所要求的允许范围。

12．根据权利要求10的无线设备发射功率控制方法，其中控制量产生步骤通过按每控制单位减去预定的值而产生控制量，该预定值是这样设定的，使得当发射信号的发射功率小于预定功率时，每控制单位发射功率的变化量能够小于对基于基准值被调节的发射功率变化量要求的允许范围。

13．根据权利要求10的无线设备发射功率控制方法，还包括增益可变设定步骤，基于通过误差检测装置检测的误差可变地设定预定增益，使得校正值固定不变。

14．根据权利要求10的无线设备发射功率控制方法，还包括增益可变设定步骤，基于由发射功率指定装置指定的指定发射功率可变地设定预定的增益，使得能够补偿功率调节装置的增益控制的线性失真。

15．根据权利要求10的无线设备发射功率控制方法，还包括增益设定步骤，与基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的允许范围的水平相符合，对每发射模式设定预定的增益；

确定发射模式的发射模式确定步骤；以及

从增益设定装置中选择对应于已决定的发射模式的预定增益的选择步骤。

16．根据权利要求11的无线设备发射功率控制方法，还包括增益可变设定步骤，基于通过误差检测装置检测的误差可变地设定预定增益，使得校正值固定不变。

17．根据权利要求11的无线设备发射功率控制方法，还包括增益可变设定步骤，基于由发射功率指定装置指定的指定发射功率可变地设定预定的增益，使得能够补偿功率调节装置的增益控制的线性失真。

18．根据权利要求11的无线设备发射功率控制方法，还包括增益设定步骤，与基于基准值被调节的发射功率变化量所要求的允许范围的水平相符合，对每发射模式设定预定的增益；

确定发射模式的发射模式确定步骤；以及

从增益设定装置中选择对应于已决定的发射模式的预定增益的选择步骤。

19．一种计算机可读记录介质，用于记录使计算机执行权利要求10到18任何之一所述无线设备中发射功率控制方法的程序。

20．用于控制从无线设备输出的发射信号的发射功率以执行移动通信的发射功率控制方法，包括以下步骤：

反馈控制步骤，通过反馈回路执行发射功率反馈控制，该反馈回路向调节发射功率的功率调节装置反馈基于对应于从无线设备发射的发射功率的功率控制目标值与实际的发射功率检测值之间的误差所定义的控制量；

其中在反馈控制步骤中，通过设定反馈回路的回路增益小于1并然后使误差乘以回路增益，作为预定定时的校正值计算小于每控制单位功率调节量的允许范围的值，并基于校正值产生控制量，然后反馈给功率调节装置。

21．用于控制从无线设备输出的发射信号的发射功率以执行移动通信的发射功率控制方法，包括以下步骤：

反馈控制步骤，通过反馈回路执行发射功率反馈控制，该反馈回路向调节发射功率的功率调节装置反馈基于对应于从无线设备发射的发射功率的功率控制目标值与实际的发射功率检测值之间的误差所定义的控制量；

其中反馈控制步骤包括：

校正值计算步骤，通过设定反馈回路的回路增益小于1并然后使误差乘以回路增益，作为预定定时的校正值计算小于每控制单位功率调节量的允许范围的值，

控制量产生步骤，通过每控制单位添加每控制单位的校正值产生控制量，以及

功率调节步骤，通过把控制量反馈给功率调节装置而调节发射功率。

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