CN1528049A - 行动台中传送器功率放大器操作点之最佳化 - Google Patents
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Abstract
在本案中，系使用一种附加的控制电压，其振幅系为在现行时槽期间所需的最大增益的一个量度，甚至可以是在现用时槽开始之前，被提供给传送器功率放大器，以为了提供给个别操作点设定达到降低功率消耗可能性的目的。
Description
本案系关于如在权利要求独立项所述之一种用以在一行动台中最佳化一传送器功率放大器操作点之装置及其方法。
在行动台(MS)的传送装置中，传送器功率放大器(PA)系在传送讯号被提供到天线之前，被用来放大由传送资料所调变的传送讯号。为了进行此步骤所需要的能量系由包含在MS中的电池而来，所需要的RMS传送功率系取决于参数的数量而定，例如从基地台起的MS距离、无线电信道衰退、无线电信道的噪声、无线电信道的频谱特性以及传送方法等等。为了节省能量也因而为了达到尽可能长的电池寿命，传送功率也对应地适应于一个或是多个的这些参数。
在应用时分多任务(time division multiplex，TDM)方法中，传送功率通常是针对每个时槽而分别地建立，且对于时槽的持续期间来说，其系为固定不变的。通常，传送功率可在步骤中被选定且不可超出最大的传送功率，而传送功率放大器则在现用时槽之间(activetime slot)被关闭。
在现用时槽开始之前，传送功率放大器被开启，而增益则藉由在MS中所产生的一控制讯号v(t)，从最小值开始，渐渐地增加直到达到想要的值，而以此种方式，并没有干扰毗连信道的噪声频谱发生。在此增益或是功率斜波之后的偏差系藉由功率斜波控制装置来决定，在时槽的活动阶段期间，增益几乎是保持固定不变，而在结束时则再次的降低。
为了使传送功率放大器产生在每个状况中所需要的增益，其操作点(AP)必须相对应地选定，因为在一个现用时槽开始之时，其并无法与在时槽的现用部分中最大增益Vmax所需的控制讯号明显的区分，而必须假定其也可以是可被设定的最大增益V0。为了此等理由，AP必须从一开始被选定，以这样的方式，传送器功率放大器可产生最大可能增益。不过，在大部分的状况中，在一现用时槽内并不需要最大可能增益V0。
然而，该传送器功率放大器的基本电流消耗系取决于所选定的AP，所选定的AP越高，则电流消耗也就越大。首先，假如在低的传送功率下被选定的AP为不必要的高，其效应则相对的低且电池也会被不必要的加载，也因而减短了电池的寿命。
因此，本案其中的一个目的为具体指定一种用以在一行动台中最佳化一传送器功率放大器(60)操作点之装置及其方法，藉由此种装置与方法可以改进行动无线电台的效率，且同时可以使所需要的传送功率一直都是在可利用的状态。
此目的可藉由权利要求独立项的特征来达成，而有益的实施例与发展则在附属项中来进一步具体指定。
本案主要的方面在于使用一种附加的控制电压，其振幅系为在现行时槽期间所需的最大增益的一个量度，甚至可以说是在现用时槽开始之前被提供给传送器功率放大器，为了提供给操作点设定以达到降低功率消耗可能性的目的。
根据第1图本案的装置之一般实施例，其具有一D/A切换器40，此D/A切换器40在其输入端针对每一个时槽接收来自一系统控制装置10至少一个数字值13，其系在D/A切换器40的输出端以一模拟值41而被输出至功率放大器60，并藉由此讯号而及时与序列控制器同步化。
此实施例系展现出以下的优点：
a)具体指定功率斜波的形状与振幅并藉由该连接11将功率斜波传送至功率斜波控制装置20的系统控制器10，其因而可以决定在时槽中所需要的最大增益Vmax与其所提供至该D/A切换器的数字值13。
b)可在时槽开始之前设定操作点。
c)在新的模拟值41被输出的正确时间，其可藉由到序列控制器30的链路33而与功率斜波以及时槽精确地同步化。
d)此种设置可被完全地整合在其所控制的芯片中。
再者，亦可见到以下另外的特征：
a)因为增益仍然仅由讯号v(t)决定，系统也与不具有个别设定操作点兼容性的功率放大器兼容。
b)在现用时槽间的执行期间，通常在具有功率斜波控制装置与功率放大器的状况中，D/A切换器可被关闭以节省电流。
因此，一个时槽特定操作点的最佳化可藉由本案而来执行。行动无线电台的传送器功率放大器操作点，其可针对每个时槽而进行设定，而其系依照在此时槽中所需的传送功率与所需的该传送器功率放大器增益来进行设定。因此，针对每个时槽的传送器功率放大器操作点，其并不需要被设定在比在此时槽中所需要的最大增益Vmax为高的位准。
根据本案，甚至在功率斜波开始之前来进行传送器功率放大器操作点的设定是可能的。再者，具有时间与增益振幅的偏差只由控制讯号v(t)而建立。为了实施本案，最多仅需要一个另外的讯号输出。
根据本案的操作点之最佳化其系特别适合在支持GSM、EDGE或者是TIA/EIA-136(IS-136)的标准。
在之后的内容中，本案将藉由已经概述的较佳实施例，并结合图标来做更详细的说明，其中：
第1图系显示根据本案用以最佳化操作点之装置的较佳实施例之方块图；
第2图系显示不同时槽序列的讯号v(t)与A(t)之时序图；以及
第3图系显示设定操作点较佳实施例之图标。
第1图系显示包含本案以及另外特定实施例之最普遍类型所有需要的组件，并显示用以了解此系统好处的方块图。
第1图中的装置首先是包含一系统控制装置10，此系统控制装置10系传送功率斜波11的资料到功率斜波控制装置20，以及同步信息12秩序列控制器30。该功率斜波控制装置20系藉由D/A之协助，在藉由透过序列控制器30的同步信息31所指定的时间而依次将功率斜波以一模拟讯号之方式而输出。此讯号v(t)21被提供至功率放大器60并决定其增益以及该传送讯号x(t)61的功率位准。
从资料52，其系透过同步信息32而与功率斜波同步，调变器50而形成调变讯号，此调变讯号系被功率放大器60放大并且以传送讯号x(t)61被输出。
如根据本案的延伸，在第1图中所显示的装置包含一D/A切换器40，在其输入端接收来自系统控制10的数字值13，而在其已被序列控制器30要求像这样进行(例如经由同步线路33的脉冲)之后，在输出端以一模拟讯号或是电压a(t)41的方式输出。讯号a(t)相当于关联的时槽中所需的最大增益vmax，直到在输出端出现一个新的数字值以及该序列控制器以发送出一脉冲时，其仍然是没有改变。假如该D/A切换器被关闭时，会输出a(t)＝0的值。
讯号a(t)系被提供至该功率放大器60，在此处其系被用来做为设定操作点的参数及/或其它放大器参数。
第2图系藉由实例来显示针对不同时槽序列之讯号v(t)与a(t)与时间之简化的变化。为了使功率放大器在相对应的操作点作用，讯号a(t)系在功率斜波开始之前被输出。在连续的现用时槽的状况中，操作点在切换阶段期间被关闭。
t1-t4时间具有以下阶段的特征
t1增加与减少增益至Vmax，1的功率斜波之开始
t2功率斜波再次增加至Vmax，2之开始
t3功率斜波再次从Vmax，2减少至Vmax，3之开始
t3传送序列的终止
第3图系藉由实例来显示功率放大器60操作点的设定，以及针对第2图中所显示的操作状态之传送讯号调变范围，<s>微调变讯号s(t)51的最大振幅。
Claims (20)
1.一种用以在一行动台中最佳化一传送器功率放大器(60)操作点之装置，其特征在于：
-一功率斜波控制装置(20)，系用以产生与传送一功率斜波至该传送器功率放大器(60)；以及
-一系统控制装置(10)，系用以产生与传送以表示操作点的参数a形式的一控制讯号至该传送器功率放大器(60)。
2.如权利要求第1项所述之装置，其特征在于：
-该控制讯号系为一模拟讯号，尤指一控制电压。
3.如权利要求第1项所述之装置，其特征在于：
-该控制讯号系为一容许该操作点逐步地被切换的一数字讯号。
4.如权利要求第1项所述之装置，其特征在于：
-可在一芯片中产生用以设定该操作点的该控制讯号，该芯片系包含该功率斜波控制装置(20)及/或一关联的D/A切换器。
5.如权利要求第3项所述之装置，其特征在于：
-用来设定该操作点所需要的一D/A切换器系被整合在该功率放大器(60)中。
6.如权利要求第1项所述之装置，其特征在于：
-该控制讯号可被用来同时切换该传送器功率放大器(60)的开与关。
7.如权利要求第1项所述之装置，其特征在于
-一功率增益可独立于设定该操作点的该控制讯号而被选定及/或设定。
8.如权利要求第1项所述之装置，其特征在于：
-用来设定该操作点的该控制讯号其与该功率斜波控制讯号具有一定义的时序关系，尤指一可调的时序关系。
9.如权利要求第3项所述之装置，其特征在于：
-该系统控制装置(10)系耦合至一D/A切换器(40)；以及
-应用于该控制讯号的该D/A切换器(40)可在不活动的时槽期间被关闭。
10.一种用以在一行动台中最佳化一操作点或是传送器功率放大器(60)之方法，其特征在于：
-一功率斜波控制装置(20)产生一功率斜波并将其传送至该传送器功率放大器(60)；以及
-一系统控制装置(10)产生以一参数a形式的一控制讯号，其表示一操作点，并在该功率斜波被传送之前，将其传送至该传送器功率放大器(60)。
11.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-该控制讯号系为一模拟讯号，尤指一控制电压。
12.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-该控制讯号系为一容许该操作点逐步地被切换的一数字讯号。
13.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-可在一芯片中产生用以设定该操作点的该控制讯号，该芯片系包含该功率斜波控制装置(20)及/或一关联的D/A切换器。
14.如权利要求第12项所述之方法，其特征在于：
-用来设定该操作点所需要的一D/A切换器系被整合在该功率放大器(60)中。
15.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-该控制讯号可被用来同时切换该传送器功率放大器(60)的开与关。
16.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-一功率增益可独立于设定该操作点的该控制讯号而被选定及/或设定。
17.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-用来设定该操作点的该控制讯号其与该功率斜波控制讯号具有一定义的时序关系，尤指一可调的时序关系。
18.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-及时的控制该操作点设定与及时的控制该功率斜波系由一共享序列控制器为之。
19.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-该系统控制装置(10)系耦合至一D/A切换器(40)；以及
-应用于该控制讯号的该D/A切换器(40)可在不活动的时槽期间被关闭。
20.如权利要求第10项所述之方法，其特征在于：
-其系使用在一行动台中，尤指使用在支持GSM、EDGE、TIA-/EIA-136以及UMTS标准或是其部分组合的行动台中。
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