-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Die
Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zum Kompensieren
der Codekanalleistung in einem Sender, zum Beispiel zum Kompensieren von
Codekanalleistungen in einem CDMA-Sender.
-
HINTERGRUND
-
Viele
Kommunikationsstandards erfordern eine genaue Regelung von gesendeter
Leistung. Diese Regelung hängt
in einigen Fällen
nicht nur von der gesamten Funkverbindungsleistung ab, sondern auch
von Datenraten und Signalformaten. Als ein Beispiel hat der CDMA-2000-Standard
definierte Anforderungen für
eine genaue Sendeleistungsteuerung, wie eine „offener Regelkreis(open loop)"- und eine „geschlossener
Regelkreis(closed loop)"-Leistungsteuerung
in der Rückwärtsverbindung.
Diese Anforderungen definieren auch relative Codekanalleistungsanforderungen
für jeden
der mehreren Codekanäle
(zum Beispiel Pilot, FCH (Fundamental Channel – Fundamentalkanal), SCH (Supplemental Channel – Zusatzkanal),
DCCH (Dedicated Control Channel – Zugeordneter Steuerungskanal))
gemäß ihrer
Datenraten und Signalformate. Eine detaillierte Auflistung der tatsächlichen
Anforderungen für CDMA2000
ist zu finden in Abschnitt 2.1.2 von IS-2000, der hiermit durch
Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.
-
Jedoch
sind diese Arten von Anforderungen nicht einzigartig für IS-2000.
Auch viele andere Kommunikationsstandards haben ähnliche Anforderungen für relative
Codekanalleistungen. Einige Beispiele anderer Standards, die derartige
Anforderungen umfassen, sind 3GPP UMTS, 3GPP2 1xEVDO.
-
Herkömmliche
Anordnungen zur Implementierung von Leistungssteuerung in derartigen
Mehrfach-Codekanalsystemen zeigen eine Steuereinrichtung, die in
der digitalen Domäne
eine Verstärkung für jeden
der Kanäle
bestimmt, der zu einer bestimmten Zeit aktiv sein soll, abhängig von
der relativen Codekanalleistungsanforderung. Diese Verstärkungen werden
dann verwendet, um digitale Verstärkungselemente zu steuern.
Die Ausgaben der digitalen Verstärkungselemente
werden kombiniert und derart normalisiert, dass die Summe der Kanäle eine
mehr oder weniger konstante Gesamtleistung hat. Die Ausgabe des
Normalisierers wird dann vor einer Übertragung einer weiteren digitalen
und HF-Verarbeitung unterzogen. Wenn die Werte der individuellen
digitalen Verstärkungen
eine normalisierte kombinierte Gesamtleistung liefern, muss der
digitale Teil des Senders den Normalisierer nicht umfassen.
-
Die
U.S.-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
2003/078010 (Davis) offenbart ein Verfahren zum Zuweisen einer Sendedatenrate
in dem Mehrfach-Kanal-Kommunikationssystem
basierend auf einem Vergleich zwischen einer geplanten gesendeten Leistungsausgabe
mit einer gewählten
Datenrate und einer maximalen Sendeleistungsfähigkeit. Jedoch hat dieses
Dokument nichts zu tun mit der Handhabung von nicht-linearen Verzerrungen
in einer HF-Verstärkerkette.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß einem
umfassenden Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren in einem Sender
mit einem Ausgang vor, das aufweist: Bestimmen einer aktuellen Gesamtsendeleistung
für den
Ausgang; Bestimmen eines Satzes von digitalen Verstärkungen
als Antwort auf die aktuelle Gesamtsendeleistung; Anwenden des Satzes
von digitalen Verstärkungen
auf einen entsprechenden Satz von Codekanälen, wobei der Satz von digitalen
Verstärkungen
relative Leistungen des Satzes von Codekanälen festsetzt und ebenso Nichtlinearitäten in dem
Sender als eine Funktion der aktuellen Gesamtsendeleistung derart kompensiert,
dass eine gewünschte
Beziehung zwischen Kanalleistungen des Satzes von Codekanälen im Wesentlichen
erreicht wird, nachdem diese kombiniert wurden, um die Ausgabe zu
erzeugen; Kombinieren des Satzes von Kanälen, um die Ausgabe zu erzeugen.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist die gewünschte
Beziehung zwischen Kanalleistungen eine spezifizierte relative Leistung
für jeden
der Kanäle
in dem Ausgang auf.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist das Verfahren weiter für
jeden des zumindest einen Kanals auf: Beibehalten eines jeweiligen
vorgegebenen digitalen Verstärkungswerts
für den
Kanal für
jeden einer Vielzahl von Zuständen
des Satzes von Kanälen
und als eine Funktion der Gesamtsendeleistung; wobei die digitale
Verstärkung,
die auf den Kanal als Teil des Satzes von digitalen Verstärkungen
anzuwenden ist, die vorgegebene digitale Verstärkung für den aktuellen Zustand des
Satzes von Kanälen
und für
die aktuelle Gesamtsendeleistung aufweist.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
wird für
jeden des zumindest einen Kanals eine jeweilige vorgegebene digitale
Verstärkung
für jeden
der Vielzahl von Zuständen
des Satzes von Kanälen
und für
eine Vielzahl von Bereichen der Gesamtsendeleistung beibehalten.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist das Verfahren für
jeden Codekanal weiter auf: Beibehalten eines jeweiligen vorgegebenen
digitalen Verstärkungswerts
für den
Codekanal für
jeden einer Vielzahl von Zuständen
des Satzes von Codekanälen und
für jeden
einer Vielzahl von Bereichen der Gesamtsendeleistung; wobei die
digitale Verstärkung, die
auf den Codekanal als Teil des Satzes von digitalen Verstärkungen
anzuwenden ist, die vorgegebene digitale Verstärkung für einen aktuellen Zustand des Satzes
von Codekanälen
und für
den Bereich aufweist, der die aktuelle Gesamtsendeleistung enthält.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist jeder Zustand eine Auswahl eines bestimmten Satzes von Codekanälen aus
einem Satz von möglichen
Codekanälen
und eine Auswahl aus zumindest einem Codierformat, einem Signalformat
und einer Datenrate für
zumindest einen des Satzes von bestimmten Codekanälen auf.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist jeder Zustand zumindest auf: eine Auswahl eines bestimmten
Satzes von Codekanälen
aus einem verfügbaren
Satz; eine Auswahl eines bestimmten Codierformats für zumindest
einen Codekanal; eine Auswahl eines bestimmten Signalformats für zumindest
einen Codekanal; und eine Auswahl einer bestimmten Datenrate für zumindest
einen Codekanal.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist das Verfahren auf: für
jeden Zustand und für
jeden Codekanal: Führen
der vorgegebenen digitalen Verstärkungen
in einer Tabelle, die jeden Bereich der Sendeleistung einer jeweiligen
vorgegebenen digitalen Verstärkung
zuordnet.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist für jeden
des zumindest einen der Codekanäle
ein Bestimmen einer digitalen Verstärkung des Satzes von digitalen
Verstärkungen
auf: Bestimmen einer nominalen digitalen Verstärkung für den Code kanal; Bestimmen
einer Verstärkungsanpassung
für den
Codekanal als Antwort auf die aktuelle Gesamtsendeleistung; Kombinieren
der nominalen digitalen Verstärkung
und der Verstärkungsanpassung,
um die digitale Verstärkung
des Satzes von digitalen Verstärkungen
für den
Codekanal zu erzeugen.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
ist die Verstärkungsanpassung
eine multiplikative Verstärkungsanpassung,
wobei ein Kombinieren der nominalen digitalen Verstärkung und
der Verstärkungsanpassung,
um die jeweiligen digitalen Verstärkungen zu erzeugen, ein Multiplizieren
der nominalen digitalen Verstärkung
mit der Verstärkungsanpassung
aufweist.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
ist die Verstärkungsanpassung
eine additive Verstärkungsanpassung,
wobei ein Kombinieren der nominalen digitalen Verstärkung und
der Verstärkungsanpassung, um
die jeweiligen digitalen Verstärkungen
zu erzeugen, ein Addieren der nominalen digitalen Verstärkung zu
der Verstärkungsanpassung
aufweist.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist das Verfahren auf: für
jeden Zustand und für
jeden Codekanal: Führen
der Verstärkungsanpassungen
in einer Tabelle, die jeden Bereich der Sendeleistung einer jeweiligen
Verstärkungsanpassung
zuordnet.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
ist jede Verstärkungsanpassung
vorgegeben, um eine Kompensation über einen Bereich von nominalen
digitalen Verstärkungen
vorzusehen.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
sind die Codekanäle
CDMA-Codekanäle.
-
Gemäß einem
weiteren umfassenden Aspekt sieht die Erfindung einen Sender mit
einem Ausgang und einer aktuellen Sendeleistung vor, wobei der Sender
aufweist: eine Vielzahl von Codekanal-Generatoren und/oder Codekanal-Codierern;
für jeden
Codekanal-Generator und/oder Codekanal-Codierer ein jeweiliges digitales
Verstärkungselement;
ein Kompensationselement, das ausgebildet ist, einen Satz von digitalen
Verstärkungen
auf die digitalen Verstärkungselemente
anzuwenden, wobei der Satz von digitalen Verstärkungen Nichtlinearitäten in dem
Sender als eine Funktion der aktuellen Gesamtsendeleistung derart
kompensiert, dass eine gewünschte
Beziehung zwischen Codekanalleistungen des Satzes von Codekanälen im Wesentlichen erreicht
wird, nachdem diese kombiniert wurden, um die Ausgabe zu erzeugen.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist das Kompensationselement auf: einen Speicher, der für zumindest
einen Codekanal einen jeweiligen vorgegebenen digitalen Verstärkungswert
für den
Codekanal für
jeden einer Vielzahl von Zuständen
des Satzes von Codekanälen
und für
eine Vielzahl von Bereichen einer Gesamtsendeleistung enthält.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist das Kompensationselement eine Steuereinrichtung auf, die ausgebildet
ist, den Sender zu konfigurieren, einen ausgewählten Zustand einer Vielzahl
von Zuständen
zu haben, wobei jeder Zustand zumindest aufweist: a) eine Auswahl
eines bestimmten Satzes von Codekanälen aus einem Satz von verfügbaren Codekanälen; b)
eine Auswahl eines bestimmten Codierformats für zumindest einen Codekanal;
c) eine Auswahl eines bestimmten Signalformats für zumindest einen Codekanal;
und d) eine Auswahl einer bestimmten Datenrate für zumindest einen Codekanal; einen
Speicher, der für
jeden Zustand einen vorgegebenen digitalen Verstärkungswert für jeden
Codekanal für
jeden einer Vielzahl von Bereichen der Sendeleistung enthält; wobei
für jeden Codekanal
die Steuereinrichtung ausgebildet ist, den geeigneten vorgegebenen
digitalen Verstärkungswert
als eine Funktion des Zustands und der Gesamtsendeleistung als eine
digitale Verstärkung
des Satzes von digitalen Verstärkungen
anzuwenden.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
ist das Kompensationselement weiter ausgebildet, für zumindest
einen Codekanal eine nominale digitale Verstärkung für den Codekanal zu bestimmen
und eine jeweilige Verstärkungsanpassung
mit jedem nominalen digitalen Verstärkungswert zu kombinieren,
um die digitalen Verstärkungen
zu bestimmen, die auf die digitalen Verstärkungselemente für den zumindest
einen Codekanal anzuwenden sind.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist das Kompensationselement eine Steuereinrichtung auf, die ausgebildet
ist, den Sender zu konfigurieren, einen ausgewählten Zustand einer Vielzahl
von Zuständen
zu haben, wobei jeder Zustand zumindest aufweist: a) eine Auswahl
eines bestimmten Satzes von Codekanälen aus einem Satz von verfügbaren Codekanälen; b)
eine Auswahl eines bestimmten Codierformats für zumindest einen Codekanal;
c) eine Auswahl eines bestimmten Signalformats für zumindest einen Codekanal;
und d) eine Auswahl einer bestimmten Datenrate für zumindest einen Codekanal; einen
Speicher, der für
jeden Zustand die vorgegebenen digitale Verstärkungsanpassung für jeden
Codekanal für
jeden einer Vielzahl von Bereichen der Sendeleistung enthält; wobei
für jeden
Codekanal die Steuereinrichtung ausgebildet ist, eine geeignete vorgegebene
digitale Verstärkungsanpassung
als eine Funktion des Zustands und der Gesamtsendeleistung als die
jeweilige Verstärkungsanpassung einzusetzen.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
weist der Sender weiter auf: ein Leistungssteuerungs-Teilsystem,
das ausgebildet ist, die Gesamtsendeleistung zu bestimmen.
-
Andere
Ausführungsbeispiele
sehen Computer-lesbares Medium vor, auf dem Computer-lesbare Anweisungen
gespeichert sind, die einen Computer anweisen, eines der oben zusammengefassten Verfahren
auszuführen.
Zum Beispiel sieht ein umfassender Aspekt der Erfindung ein Computer-lesbares
Medium vor, das Computerlesbare Anweisungen zur Implementierung
eines Verfahrens aufweist, das aufweist: Bestimmen einer aktuellen
Gesamtsendeleistung für
einen Ausgang; Bestimmen eines Satzes von digitalen Verstärkungen
als Antwort auf die aktuelle Gesamtsendeleistung, wobei der Satz
von digitalen Verstärkungen
relative Leistungen eines Satzes von Codekanälen festsetzt und ebenso Nichtlinearitäten in einem
Sender als eine Funktion der aktuellen Gesamtsendeleistung derart
kompensiert, dass eine gewünschte
Beziehung zwischen Kanalleistungen des Satzes von Codekanälen erreicht
wird, nachdem diese kombiniert wurden, um die Ausgabe zu erzeugen.
-
Andere
Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute
bei Durchsicht der folgenden Beschreibung der spezifischen Ausführungsbeispiele
der Erfindung offensichtlich.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Erfindung wird nun detaillierter beschrieben unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Darstellungen, in denen:
-
1 eine
Blockdarstellung eines Senders mit einer Codekanal-Kompensation
ist, wie von einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen;
-
2 ein
Beispiel einer Kanal-Abbildungs-Tabellenstruktur zur Verwendung
mit dem Ausführungsbeispiel
von 1 ist:
-
3 eine
Blockdarstellung eines Kompensationselements zum Durchführen einer
Kanalkompensation ist, wie von einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen;
-
4 ein
Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bestimmen von
vorgegebenen digitalen Verstärkungen
ist;
-
5 eine
Blockdarstellung eines weiteren Senders mit einer Codekanal-Kompensation ist,
wie von einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen;
-
6 ein
Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bestimmen von
Verstärkungsanpassungen
ist; und
-
7 ein
weiteres Beispiel einer Kanal-Abbildungs-Tabellenstruktur ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Viele
Beeinträchtigungen
können
dazu führen,
dass die digitalen Verstärkungen
auf mehrere Codekanäle
angewendet werden und keine gewünschte
Beziehung zwischen der Leistung jedes dieser Kanäle in der Ausgabe erreicht
wird. Eine Beeinträchtigung
mit besonderem Belang sind nicht-lineare Verzerrungen in der HF-Verstärkerkette,
insbesondere auf der Leistungsverstärker(PA – power amplifier)-Stufe. Herkömmlicherweise
dachte man, dass die relativen Codeleistungen einfach durch Vergleichen
der in der digitalen Domäne
angewendeten digitalen Verstärkungen
bestimmt werden können.
Jedoch wurde nun entdeckt, dass in einigen Implementierungen die
beobachtete Leistung für
jeden Codekanal an dem Ausgang relativ zu den anderen Codekanälen abhängig von
der Gesamtsendeleistung ist. Insbesondere wurde zum Beispiel in
einem drahtlosen CDMA-Handapparat
beobachtet, dass sich relativ zu anderen Codekanälen die FCH-Leistung mit der Gesamtsendeleistung
signifikant ändert,
wenn der SCH angeschaltet wird.
-
Unter
Bezugnahme nun auf 1 wird eine Blockdarstellung
eines CDMA-Senders
mit einer Codekanal-Leistungskompensation gezeigt, wie von einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen. Der Sender umfasst einen digitalen Teil,
der im Allgemeinen mit 10 bezeichnet wird, und einen analogen Teil,
der im Allgemeinen mit 12 bezeichnet wird. Der digitale
Teil weist einen Satz von Codekanal-Generatoren und/oder Codekanal-Codierern
auf. In dem gezeigten Beispiel umfassen diese einen Pilot-Generator 13,
einen FCH-Codierer 14 und einen SCH-Codierer 15.
-
Es
sollte angemerkt werden, dass diese bestimmten Kanäle einzig
zum Zweck des Beispiels gezeigt werden. Zusätzliche oder vollständig unterschiedliche
Codekanäle
können
alternativ eingesetzt werden. Allgemeiner kann jeder Satz von Codekanälen eingesetzt
werden, die derart kombiniert werden, dass eine gewünschte Beziehung
zwischen den Ausgabekanalleistungen erreicht wird.
-
Die
Ausgabe jedes Codekanal-Generators oder Codekanal-Codierers wird
in ein jeweiliges programmierbares digitales Verstärkungselement
eingegeben. In dem dargestellten Beispiel wird die Ausgabe des Pilot-Generators 13 an
das programmierbare digitale Verstärkungselement 16 mit
der Verstärkung G1 übermittelt,
die Ausgabe des FCH-Codierers 14 wird an das programmierbare
digitale Verstärkungselement 18 mit
der Verstärkung
G2 übermittelt
und die Ausgabe des SCH- Codierers 15 wird
an das programmierbare digitale Verstärkungselement 20 mit der
Verstärkung
G3 übermittelt.
Die Ausgaben der digitalen Verstärkungselemente
werden in einen Normalisierer 22 eingegeben. In Ausführungsbeispielen, in
denen die digitalen Verstärkungen
der programmierbaren digitalen Verstärkungselemente derart gesetzt
sind, eine im Wesentlichen normalisierte kombinierte Gesamtleistung
zu erreichen, oder in Ausführungsbeispielen,
in denen eine normalisierte kombinierte Gesamtleistung nicht erforderlich
ist, ist der Normalisierer 22 nicht erforderlich. Die Ausgabe
des Normalisierers 22 wird an einen CDMA-Spreizer 24 gegeben,
der I- und Q-Kanalausgaben hat, die in einen Digital-Analog-Wandler 26 eingegeben
werden. An diesem Punkt treten die Signale von der digitalen Domäne in die
analoge Domäne
ein. Der analoge Teil 12 des Senders umfasst einen IQ-Modulator 28,
einen AGC(Automatic Gain Control)-Verstärker 30, einen Mischer 32,
einen Leistungsverstärker 34 und eine
Sendeantenne 35.
-
Es
sollte angemerkt werden, dass die bestimmte Kombination von Elementen
in dem digitalen Teil 10 und dem analogen Teil 12 auf
beispielhafte Weise gezeigt wird. Eine bestimmte Implementierung kann
unterschiedliche Funktionen in diesen beiden Teilen umfassen. Zum
Beispiel gibt es in einem Null-IF-Design keine Anforderung für einen
Mischer.
-
Der
Sender hat auch ein Leistungssteuerungsteilsystem, das im Allgemeinen
mit 36 bezeichnet ist. In dem gezeigten Beispiel umfasst
das Leistungssteuerungsteilsystem eine Leistungssteuerungsfunktion 37 mit
einer an einen AGC(Automatic Gain Control)-Steuerungsblock 38 eingegebenen Ausgabe,
der wiederum mit einem Digital-Analog-Wandler 39 verbunden
ist. Die Ausgabe des Digital-Analog-Wandlers 39 wird verwendet,
um die Verstärkung
des AGC-Verstärkers 30 zu
steuern.
-
Es
sollte angemerkt werden, dass in dem Beispiel ein sehr spezifisches
Beispiel eines Leistungssteuerungssystem gezeigt wird. Jedoch kann im
Allgemeinen jedes geeignete Leistungssteuerungsteilsystem eingesetzt
werden, das die gewünschten
Sendeleistungswerte erzeugt. Dies kann zum Beispiel eine „offener
Regelkreis(open loop)"-Leistungsteuerung,
eine „geschlossener
Regelkreis(closed loop)"-Leistungsteuerung
oder eine Kombination aus einer „offener Regelkreis(open loop)"- und einer „geschlossener
Regelkreis(closed loop)"-Leistungsteuerung
umfassen.
-
Ebenso
wird ein Kompensationselement 39 gezeigt. In dem gezeigten
Beispiel weist das Kompensationselement 39 eine Steuereinrichtung 40 auf, die
verantwortlich ist zum Konfigurieren eines aktuellen Zustands der
verschiedenen Codekanal-Generatoren und Codekanal-Codierern (Elemente 13, 14 und 15 in
den gezeigten Beispielen). Diese Steuerung kann zum Beispiel eine
Auswahl, welche Kanäle aktiv
sind, ein Konfigurieren verschiedener Datenraten und ein Codieren
von Formaten und Signalformaten umfassen.
-
Für jedes
programmierbare digitale Verstärkungselement
(allgemeiner für
zumindest ein programmierbares digitales Verstärkungselement) gibt es eine
Abbildungsvorrichtung (mapper), die den aktuellen Zustand nimmt
und einen neuen programmierbaren digitalen Verstärkungswert wählt, der
die Gesamtsendeleistung auf derartige Weise berücksichtigt, dass die Verhältnisse
zwischen Codekanalleistungen an dem Ausgang der Antenne 35 im
Wesentlichen gleich sind zu den gewünschten Verhältnissen,
ungeachtet einer Nicht-Linearität
in dem digitalen Teil und/oder dem analogen Teil. In dem gezeigten
Beispiel führt
die Abbildungsvorrichtung 1 46 eine Abbildungs- bzw. Mappingfunktion
für das
erste digitale Verstärkungselement 16 aus,
die Abbildungsvorrichtung 2 44 führt eine zweite Abbildungsfunktion
für das
zweite digitale Verstärkungselement 18 aus
und die Abbildungsvorrichtung 3 42 führt eine dritte Abbildungsfunktion
für das
dritte digitale Verstärkungselement 20 aus.
Diese Abbildungsvorrichtungen 42, 44, 46 ar beiten
als eine Funktion eines Signals, das von dem Leistungssteuerungsteilsystem 36 erzeugt
wird, das repräsentativ
für die
Gesamtsendeleistung ist. In den dargestellten Beispielen wird diese
Ausgabe nach der Leistungssteuerungsfunktion 37 genommen.
Allgemeiner kann jedes Sendeleistungsanzeigesignal als eine Eingabe
in den Abbildungsprozess eingesetzt werden. Eine Zustandsinformation 41 von der
Steuereinrichtung wird verwendet, um die Abbildungsvorrichtungen
jedes Mal neu zu konfigurieren, wenn eine neue relative Codekanalleistung
von der Steuereinrichtung angefordert wird und somit wird ein neuer
digitaler Verstärkungswert
von den Abbildungsvorrichtungen bestimmt.
-
In
einigen Ausführungsbeispielen
verwendet die Steuereinrichtung 90 für alle programmierbaren digitalen
Verstärkungselemente,
die nicht als eine Funktion der Sendeleistung kompensiert werden müssen, einen
vorberechneten und statischen digitalen Verstärkungswert für den aktuellen
Zustand der Kanal-Codierer/Generatoren.
-
Die
Eingabe in jede Abbildungsvorrichtung 42, 44, 46 ist
die gesamte gesendete Leistung, die von dem Leistungssteuerungsteilsystem 36 bestimmt wird.
Die Ausgabe jeder der Abbildungsvorrichtungen variiert als eine
Funktion der Gesamtsendeleistung bei einem bestimmten aktuellen
Zustand. Die Ausgabe jeder der Abbildungsvorrichtungen steuert eines
der digitalen Verstärkungselemente.
-
Die
von den Abbildungsvorrichtungen 42, 44, 46 ausgeführten Abbildungsfunktionen
sind typischerweise nicht-linear und wurden durch eine Kalibrierung
und/oder Charakterisierung bestimmt.
-
Ein
Beispiel einer Abbildungsvorrichtungs-Struktur wird in 2 gezeigt.
Eine erste Tabelle 60 wird gezeigt für den I-ten Kanal und einen J-ten
Zustand für
den Satz von Kanälen,
zum Beispiel einen bestimmten ausgewählten aktiven Satz, und/oder
ein bestimmtes Codier- und/oder Signalformat und/oder bestimmte
Datenraten. Zusätzliche
Tabellen werden bei 62, 64 für denselben Kanal für andere
Zustände
des Satzes von aktiven Kanälen
angezeigt. In einem Ausführungsbeispiel
werden die Ausgaben 41 von der Steuereinrichtung 40 verwendet,
um die geeignete Tabelle auszuwählen
zur Verwendung bei einer bestimmten Instanz. Dann ist die Abbildung
einfach eine direkte Abbildung von der Gesamtsendeleistung, bei 66 gezeigt,
zu der digitalen Verstärkungseinstellung,
bei 68 angezeigt. Zum Beispiel werden in der Tabelle 60 Einträge für Gesamtsendeleistungen
für P ≤ P1, P1 < P ≤ P2, ... PN-1 < P ≤ PN gezeigt. Jeweilige entsprechende digitale
Verstärkungseinstellungen 68 werden
bei DG1, DG2, ...
DGN gezeigt. Für eine bestimmte aktuelle Gesamtsendeleistung
wird der vorgegebene Wert für
den Bereich gewählt,
der diese aktuelle Gesamtsendeleistung enthält.
-
In
typischen Implementierungen ändert
sich der Kanalzustand nicht häufig.
Eine Tabelle kann für jede
Abbildungsvorrichtung für
den aktuellen Zustand geladen werden und diese Tabelle muss nicht neu
geladen werden, bis sich der Zustand ändert.
-
In
dem obigen Beispiel kann jeder Zustand betrachtet werden als ein
entsprechender Satz von Charakteristiken, für die eine andere Abbildungsfunktion
erforderlich ist. Jede Charakteristik oder Charakteristiken kann
können
als eine Basis für
unterschiedliche Abbildungstabellen eingesetzt werden. Zum Beispiel
kann in einigen Ausführungsbeispielen
der Zustand auch einen bestimmten Satz von Werten der gewünschten
Verhältnisse
der Leistung zwischen den aktiven Codekanälen umfassen.
-
Das
Kompensationselement 39 von 1 ist ein
sehr spezifisches Beispiel. Im Allgemeinen kann jedes Kompensationselement
eingesetzt werden, das ausgebil det ist, einen Satz von digitalen
Verstärkungen
auf die digitalen Verstärkungselemente
anzuwenden, wobei der Satz von digitalen Verstärkungen Nicht-Linearitäten in dem
Sender als eine Funktion der aktuellen Gesamtsendeleistung derart
kompensiert, dass eine gewünschte
Beziehung zwischen Kanalleistungen des Satzes von Kanälen im Wesentlichen
erreicht wird, nachdem sie kombiniert wurden, um die Endausgabe
zu erzeugen.
-
Allgemeiner
arbeitet ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wie in 3 dargestellt wird. Ein Kompensationselement
wird gezeigt, das im Allgemeinen mit 70 angezeigt wird.
Dieses Element 70 empfängt
als Eingabe die Gesamtsendeleistung, die bei 72 gezeigt
wird, eine Zustandsinformation, die bei 74 gezeigt wird,
und gibt digitale Verstärkungswerte 76 aus.
In diesem Ausführungsbeispiel ist
die Zustandsinformation 74 jede Information, die notwendig
ist, um dem Kompensationselement 70 zu ermöglichen,
geeignete digitale Verstärkungen 76 als eine
Funktion der Gesamtsendeleistung 72 derart zu bestimmen,
dass eine gewünschte
Beziehung zwischen Kanalleistungen im Wesentlichen erreicht wird,
nachdem sie kombiniert wurden, um die Senderausgabe zu erzeugen.
In dem oben beschriebenen Beispiel war die durchgeführte Operation
eine Operation des Nachschlagens in der Tabelle; die Zustandsinformation
war eine Identifikation eines Codekanals oder mehrerer Codekanäle, einer
Codiererinformation und/oder Signalformatierungsinformation und
einer Datenrateinformation. Die digitalen Verstärkungswerte 76 sind
kompensierte digitale Verstärkungswerte,
die von dem Kompensationselement 70 derart bestimmt werden,
dass die gewünschte
Beziehung zwischen der ausgegebenen Codekanalleistung erreicht wird.
-
Wie
oben diskutiert, kann das Kompensationselement ein Nachschlagen
in der Tabelle durchführen,
in der es eine Abbildung gibt für
jeden Kanal und für
jeden Kanalzustand aus verschiedenen Bereichen einer Kanalgesamtsendeleistung
zu einer jeweiligen digitalen Verstärkungseinstellung. Dies ist das
spezifische Beispiel, das oben unter Bezugnahme auf 2 diskutiert
wurde. In einem weiteren Beispiel hat jeder Kanal eine jeweilige
Tabelle, die Bereiche einer Gesamtsendeleistung für eine digitale
Verstärkungseinstellung
abbildet für
jeden einer Vielzahl von Zuständen,
wobei jeder Zustand in der Tabelle eine Spalte hat.
-
In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
kann eine nicht-lineare stetige Funktion in dem Kompensationselement 70 implementiert
sein. Eine derartige nicht-lineare Funktion kann identifiziert werden
durch Verwendung von Operationen des Ausprobierens einer Kurve bzw.
der stochastischen Kurvenermittlung (curve-fitting). In anderen
Ausführungsbeispielen setzt
das Kompensationselement gespeicherte vorgegebene Werte ein und
verwendet eine Interpolation, um die Anzahl von Werten zu reduzieren,
die gespeichert werden müssen.
-
Unter
Bezugnahme nun auf 4 wird ein beispielhaftes Ablaufdiagramm
eines Verfahrens zum Kalibrieren von Tabellen zur Verwendung in
dem Ausführungsbeispiel
von 1 gezeigt. Diese Kalibrierung kann für jede Vorrichtung,
die während
der Herstellung hergestellt wird, in dem Fall durchgeführt werden,
dass eine Einheit-zu-Einheit-Variation signifikant ist und nicht
ignoriert werden kann. In dem Fall, dass eine bestimmte Menge von
Einheiten keine signifikante Einheitzu-Einheit-Variation hat, kann
eine Kalibrierung auf einem pro-Chargen-Level (batch-level) durchgeführt werden.
-
Das
Verfahren beginnt bei Schritt 4-1 mit dem Konfigurieren
der Einheit, in jedem der unterstützten Zustände zu senden. Das Verfahren
fährt bei Schritt 4-2 fort
mit einem Setzen der Sendeleistung zu jedem eines Arrays von vorausgewählten Werten in
einem Bereich einer unterstützten
Sendeleistung. Dieser Schritt wird für jeden in Schritt 4-1 konfigurierten
Zustand durchgeführt.
Dann werden bei Schritt 4-3 für jeden Zustand und für jede gewählte Sendeleistung,
während
die Codekanalleistungen an dem Senderausgangsanschluss gemessen
werden, die digitalen Verstärkungen
aller aktivierter Codekanäle angepasst,
bis die ge wünschten
Werte an dem Ausgangsanschluss gemessen werden. Dann werden bei
Schritt 4-4 die derart erlangten digitalen Verstärkungswerte
gespeichert. Diese Werte können
direkt verwendet werden, um Tabellen zu erzeugen, oder sie können alternativ
verarbeitet werden zum Beispiel durch eine Interpolation oder um
geeignete Bereiche zu erzeugen, wobei die Ausgabe der Verarbeitung
verwendet wird, um die Tabellen zu füllen.
-
In
dem Fall, dass die Einheit-zu-Einheit-Variation unbedeutend ist,
kann eine Anzahl von Probeneinheiten wie oben kalibriert werden,
um Tabellenwerte für
jede der Probeneinheiten zu finden, und ein Mittelwert der derart
erlangten Tabellenwerte in der Menge (batch) von Einheiten verwendet
werden.
-
In
dem oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen
Beispiel wird angenommen, dass für einen
bestimmten Satz von Kanälen
und Konfigurationen die gewünschten
nominalen relativen Codekanalausgabeleistungen fest sind oder zumindest
nicht oft verändert
werden. Aufgrunddessen erzeugt die Steuereinrichtung 40 keine
digitalen Verstärkungswerte,
sondern wählt
stattdessen einfach eine geeignete Tabelle, die bei der Erzeugung
jedes der digitalen Verstärkungswerte
verwendet wird. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist auch erforderlich,
dass die gewünschten
Codekanalleistungen relativ zueinander variabel sind während einer Übertragung
für zumindest
einen der Kanäle.
Ein Beispiel eines Verfahrens/einer Vorrichtung zum Durchführen einer nicht-linearen
Kompensation in einem derartigen Kontext wird nun unter Bezugnahme
auf 5 beschrieben. Diese Figur ist dieselbe wie 1 mit
der Ausnahme der Tatsache, dass das Kompensationselement 39 unterschiedlich
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
erzeugt die Steuereinrichtung 40 eine Ausgabe, um eine
geeignete Abbildungstabelle auszuwählen, wie bei 41 gezeigt
wird. Dies ist im Wesentlichen dieselbe Funktion, die in 1 durchgeführt wurde.
In diesem Ausführungsbeispiel
erzeugt die Steuereinrichtung jedoch auch variable nominale Verstärkungen 80 für zumindest
einen der Kanäle und
in dem dargestellten Beispiel für
alle der Kanäle. Der
variable Verstärkungswert
wird dann mit einer Ausgabe der geeigneten Abbildungsfunktion kombiniert,
um eine tatsächliche
Verstärkung
zu liefern, die dann an das geeignete digitale Verstärkungselement geliefert
wird. Die Abbildungsfunktionen geben in diesem Ausführungsbeispiel
Verstärkungsanpassungen aus.
In dem gezeigten Beispiel wird angenommen, dass die variablen digitalen
Verstärkungen
logarithmisch sind und dass die von den Abbildungsfunktionen ausgegebenen
Werte auch logarithmische Versetzungen bzw. Offsets sind, so dass
die zwei Werte einfach mit den Addierern 81, 82 und 83 addiert
werden können,
um die gewünschten
digitalen Verstärkungen
zu erlangen. In diesem Fall wird natürlich angenommen, dass die
digitalen Verstärkungsblöcke logarithmische
Eingaben akzeptieren.
-
Wenn
die digitalen Verstärkungsblöcke Eingaben
in der Form von linearen Werte akzeptieren, werden die Addierer 81, 82 und 83 durch
Multiplizierer ersetzt, und zwei lineare Werte, die von der Steuereinrichtung 40 und
den Abbildungstabellen 42, 44, 46 erzeugt
werden, werden miteinander multipliziert, um Verstärkungswerte
zu erzeugen, die in die digitalen Verstärkungselemente eingegeben werden.
-
Ein
Beispiel eines Verfahrens zum Kalibrieren der Anordnung von 5 wird
nun unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 6 beschrieben.
Das Verfahren beginnt bei Schritt 6-1 mit dem Konfigurieren
der Einheit, um in jedem der Zustände zu senden, in dem die Einheit
arbeiten kann. Bei Schritt 6-2 wird für jeden in Schritt 6-1 gewählten Zustand
die Sendeleistung auf ein Array von gewählten Werten gesetzt. In Schritt 6-3 werden
für jede
Sendeleistung und für
jeden Zustand die digitalen Verstärkungen angepasst, bis die
gemessenen Werte jeden eines Arrays von vorgegebenen Werten in dem
Bereich erreichen, der von dem bestimmten Produkt unterstützt wird.
Dies ist gleichgesetzt zu einem Durcharbeiten durch die verschiedenen
Bereiche einer nominalen Verstärkung,
die möglicherweise
von der Steuereinrichtung 40 in dem Beispiel von 5 ausgegeben
werden können.
Bei Schritt 6-4 wird der Unterschied zwischen der tatsächli chen
digitalen Verstärkung
nach Anpassung gemäß Schritt 6-3 und
der von der Steuereinrichtung erzeugten Verstärkung gemessen und über die
mehrfachen Anpassungen, die in Schritt 6-3 durchgeführt werden,
gemittelt. Dieser Mittelwert wird dann bei 6-5 gespeichert
und ist der Wert, der bei der Erzeugung eines geeigneten Offsets
zur Verwendung in dem nicht-linearen Betrieb verwendet wird.
-
Nochmals,
die Kalibrierung kann auf einer pro-Einheit-Basis, wenn eine Einheitzu-Einheit-Variation
signifikant ist, oder für
Teile (batches) durchgeführt
werden, wenn durchschnittliche Ergebnisse akzeptabel sind.
-
Ein
spezifisches Beispiel zum Durchführen einer
Kompensation in dem Kontext von variablen nominalen Verstärkungen
wurde unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Es sollte angemerkt werden, dass jedes Verfahren/jede Vorrichtung,
das/die Nicht-Linearitäten
als eine Funktion einer Gesamtsendeleistung kompensiert, eingesetzt
werden kann. Zum Beispiel wird in einem anderen Ausführungsbeispiel
für jeden
Zustand und für
jeden Bereich einer Gesamtsendeleistung eine getrennte Abbildungstabelle
vorgesehen und eine Abbildung zwischen einer nominalen nicht kompensierten
digitalen Verstärkung und
einer kompensierten digitalen Verstärkung ist vorgesehen. Dies
erhöht
die Anzahl von Tabellen, die erforderlich wären, da es eine Tabelle für jeden
Zustand und jeden Sendeleistungsbereich geben würde. Ein Beispiel einer derartigen
Tabelle wird in 7 gezeigt. Dieses Beispiel zeigt,
dass es eine bestimmte Tabelle für
jeden Zustand und für
jeden Bereich einer Sendeleistung gibt. Die dargestellte Tabelle
ist für eine
Kanal-Abbildungsvorrichtung
I, eine Zustandsnummer J und für
P0 < P ≤ P1. Die nominale Verstärkung 80 ist einer
kompensierten Verstärkung 82 zugeordnet.
-
Es
wird angemerkt, dass in den obigen Beispielen angenommen wird, dass
die Leistung in allen codierten Kanälen signifikant zu einer Sendeleistung variiert.
Allgemeiner, in einigen Ausführungsbeispielen
kann sein, dass einer oder mehrere der Codekanäle eine Leistung hat/haben,
die nicht signifikant von der Sendeleistung variiert, und somit
ist es nicht erforderlich, eine Anpassung der digitalen Verstärkung, die
für diesen
Kanal angewendet wird, durchzuführen.
-
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung sieht ein Computer-lesbares Medium vor, das Anweisungen
zur Implementierung durch einen Computer aufweist, wobei ein Computer
jede geeignete Kombination einer Verarbeitungs-Hardware ist. Die
Anweisungen sind zur Implementierung jeder der hier beschriebenen
Codekanalkompensierungsverfahren.
-
Was
beschrieben wurde, ist nur illustrativ für die Anwendung der Prinzipien
der Erfindung. Andere Anordnungen und Verfahren können von
Fachleuten implementiert werden, ohne von dem Geist und dem Umfang
der vorliegenden Erfindung abzuweichen.