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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht das Prioritätsrecht aus der Vorläufigen US-Patentanmeldung Nr.
60/423354 mit Anmeldedatum vom 4. November 2002.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Leistungsregelung.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Leistungsregelung
in drahtlosen Sendesystemen.
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STAND DER
TECHNIK
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Viele
Drahtloskommunikationsstandards erfordern das präzise Regeln der Sendeleistung
in Abhängigkeit
nicht nur von der Funkverbindung, sondern auch von Datenraten und
Signalformaten (d. h. Codierungs- und Modulationsverfahren). So
existieren zum Beispiel für
cdma2000 definierte Anforderungen für eine präzise Regelung der Sendeleistung (Tx-Leistung),
zum Beispiel die Leistungsregelung mit offenem und geschlossenem
Regelkreis in der Aufwärtsstrecke.
Außerdem
sind die Anforderungen für
die relative Leistung für
jeden der verschiedenen Code-Kanäle
(z. B. Pilot, FCH: Fundamental Channel; SCH: Supplemental Channel;
DCCH: Dedidated Control Channel usw.) entsprechend ihren Datenraten
und Signalformaten definiert. Weitere Informationen hinsichtlich
cdma2000 zu den Sendeleistungsanforderungen befinden sich in Abschnitt
2.1.2 von IS-2000-2. Allerdings sind solche Anforderungen nicht
nur auf cdma2000 beschränkt.
Viele andere Kommunikationsstandards weisen auch ähnliche
Anforderungen auf, zum Beispiel 3GPP UMTS, 3GPP2 1 × EVDO.
Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen präzise Kalibrierungs-
und Kompensationsverfahren für
solche Beeinträchtigungen
wie Nichtlinearität
der AVR-Regelungscharakteristik implementiert werden. Diese Nichtlinearität ist eine
Verstärkungsregelungscharakteristik,
die in Form einer Nichtlinearität
in der Verstärkung
des AVR-Verstärkers
als eine Funktion des Regelungsspannungseingangs in den AVR-Verstärker erscheint.
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Eine
weitere Schwankungsquelle ist die signalabhängige Verstärkungsschwankung (vom Signalleistungspegel
abhängige
Verstärkungsschwankung
und von der Signalverteilung abhängige
Verstärkungsschwankung),
die bisher noch nicht kompensiert wurde. Die signalabhängige Verstärkungsschwankung
ergibt sich in erster Linie aus der nicht ganz reinen A-Verstärkung eines
Verstärkers
oder aus der Nichtlinearität
von anderen Geräten
wie Mischern. Am signifikantesten wird eine solche signalabhängige Verstärkungsschwankung
in den Leistungsverstärkern
deutlich, die einen hohen Leistungsgrad erfordern. Um eine hohen
Leistungsgrad zu erzielen, verwenden viele marktübliche Leistungsverstärker eine
Konstruktion mit automatischer Vorspannung für die drahtlosen Mobilgeräte, bei
denen der Betrag der Vorspannung von der Eingangssignalstärke (Momentanwert
oder dessen Hüllkurvengröße oder
beides) abhängt.
Damit führt
eine Veränderung des
Eingangspegels zu einer Schwankung der Verstärkung. Änderungen in entweder der Datenrate oder
dem Signalformat resultieren in einer Schwankung der Signalverteilung
(z. B. Leistungsformfaktor). Solche Änderungen führen typischerweise auch zu einer
Veränderung
der effektiven Verstärkungen
in solchen Verstärkern.
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Es
ist daher erwünscht,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kompensieren von signalabhängigen Verstärkungsschwankungen
bereitzustellen.
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ALLGEMEINE
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Vorzugsweise
beseitigt oder vermindert die vorliegenden Erfindung zumindest einen
Nachteil von bisherigen Verfahren und Vorrichtungen zum Regeln der
erforderlichen Sendeleistung, insbesondere in einem Mobilgerät. Vorzugsweise
stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Regeln der Sendeleistung in einem Sender bereit, der eine oder
mehrere Stufen enthält, deren
Verstärkung
von Signalschwankungen abhängig
ist.
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In
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Mobilgerät für das Senden
eines Funksignals bereitgestellt. Das Mobilgerät umfasst einen Frame-Generator, eine Referenzleistungsquelle,
einen Funksender und einen Verstärkerregler.
Der Frame-Generator generiert ein Signal mit einer Datenrate und
einem Signalformat. Die Referenzleistungsquelle generiert einen
Sollreferenzleistungspegel. Der Funksender enthält einen Verstärker mit
mindestens einer Stufe, welche eine signalabhängige Verstärkung manifestiert, wobei der
Verstärker
so angepasst ist, dass er das generierte Signal empfängt und
das empfangene Signal entsprechend einem empfangenen Verstärkerregelungssignal
verstärkt, um
die mindestens eine Stufe zu kompensieren, welche die signalabhängige Verstärkung manifestiert. Der
Verstärkerregler
ist so angepasst, dass er vom Frame-Generator die Datenrate und
das Signalformat empfängt,
die mit dem generierten Signal verbunden sind, dass er von der Referenzleistungsquelle
den Sollreferenzleistungspegel empfängt, dass er den Sollreferenzleistungspegel,
die Datenrate und das Signalformat einem Verstärkerregelungssignalwert entsprechend
den bekannten Nichtlinearitäten zuordnet,
die mit der mindestens einen Stufe verbunden sind, welche die signalabhängige Verstärkung manifestiert,
und so angepasst ist, dass er das Verstärkerregelungssignal entsprechend
dem zugeordneten Verstärkerregelungssignalwert
generiert.
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In
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Verstärken
eines generierten Signals in einem Mobilgerät bereitgestellt, das einen
Verstärker
mit mindestens einer Stufe, welche eine signalabhängige Verstärkung manifestiert,
einen Verstärkerregler
und eine Referenzleistungsquelle enthält. Das Verfahren umfasst das Empfangen
eines Datenraten- und Signalformatsignals, das mit dem generierten
Signal verbunden ist; das Ermitteln eines Sollverstärkungsfaktors
entsprechend dem Datenraten- und Signalformatsignal und dem Sollreferenzleistungspegel
und den Nichtlinearitäten,
die mit der bekannten signalabhängigen
Verstärkung
verbunden sind; das Zuordnen des ermittelten Verstärkungsfaktors
zu einem Verstärkerregelungssignalwert;
das Generieren eines Verstärkerregelungssignals
entsprechend dem zugeordneten Verstärkerregelungssignalwert; und
das Verstärken des
generierten Signals entsprechend dem generierten Verstärkerregelungssignal,
um die mindestens eine Stufe zu kompensieren, welche die signalabhängige Verstärkung manifestiert.
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In
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Verstärken
eines generierten Signals in einem Mobilgerät bereitgestellt, das einen
Verstärker
mit mindestens einer Stufe, welche eine signalabhängige Verstärkung manifestiert, einen
Verstärkerregler
und eine Referenzleistungsquelle enthält. Das Verfahren umfasst das
Empfangen eines Datenraten- und Signalformatsignals, das mit dem
generierten Signal verbunden ist; das Auswählen einer Zuordnung aus einer Gruppe
von Zuordnungen, wobei die Zuordnung bekannte, mit der signalabhängigen Verstärkung verbundene
Nichtlinearitäten
widerspiegelt, entsprechend dem Datenraten- und Signalformatsignal;
das Ermitteln eines Verstärkerregelungssignalwerts
unter Verwendung der ausgewählten
Zuordnung entsprechend einem von der Referenzleistungsquelle empfangenen
Referenzleistungspegel; das Generieren eines Verstärkerregelungssignals
entsprechend dem zugeordneten Verstärkerregelungssignalwert; und
das Verstärken des
generierten Signals entsprechend dem generierten Verstärkerregelungssignal,
um die mindestens eine Stufe zu kompensieren, welche die signalabhängige Verstärkung manifestiert.
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Andere
Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann
auf dem Gebiet der Technik aus der nachfolgenden Beschreibung bestimmter
Ausführungsformen
der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, und zwar ausschließlich
anhand von Beispielen und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen,
die folgende Bedeutung haben:
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1 ist
ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines Sendersystems
entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines Sendersystems
entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform eines Sendersystems
entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines weiteren Verfahrens
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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6 ist
ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens entsprechend
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Allgemein
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Regeln der Sendeleistung (Tx-Leistung), insbesondere in einem
Mobilgerät
bereit. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Regeln der Sendeleistung in einem Mobilgerätsender
bereit, der mehrere Datenraten und Signalformate unterstützt und
eine oder mehrere signalabhängige
Verstärkungsstufen
enthält.
In der gesamten Beschreibung beziehen sich die Signalformate auf
Codierungs- und Modulationsverfahren.
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In
vielen Leistungsverstärkern
wird aus Effizienzgründen
eine Konstruktion mit automatischer Vorspannung implementiert. Mit
der automatischen Vorspannung wird eine Nichtlinearität in den
Verstärker
eingeführt.
Diese Nichtlinearität
ist signalabhängig
und verändert
die Verstärkungscharakteristik
des Verstärkers
bei unterschiedlichen Signalpegeln und mit unterschiedlichen Signalverteilungen,
die durch Änderung
von Datenraten und Signalformaten verursacht werden. Damit kann
die Zuordnung zwischen einem Sollreferenzleistungspegel und dem
Regelungssignalwert, der zum Generieren der zur Realisierung der
Sollsendeleistung erforderlichen Verstärkung verwendet wird, sowohl
in Abhängigkeit
von der Datenrate und vom Signalformat des zu verstärkenden
Signals schwanken als auch in Abhängigkeit vom Signalpegel, der
in die Verstärkungsstufe
eingegeben wird, welche eine solche Nichtlinearität manifestiert.
Diese Nichtlinearitäten
sind verstärkerspezifisch
und ergeben sich sowohl aus der Verstärkerkonstruktion als auch aus
dem spezifischen Fertigungsprozess, wodurch es vorkommen kann, dass die
Nichtlinearitäten
von zwei verschiedenen Verstärkern,
die mit demselben Prozess gefertigt werden, nicht identisch sind.
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Zur
Vereinfachung der Beschreibung wird der Sender in der gesamten Beschreibung
durch ein vereinfachtes Modell beschrieben. Viele der Detailaspekte
des Senders weisen keinen direkten Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung auf, sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik gut
bekannt und wurden deshalb absichtlich ausgelassen. Zu solchen Elementen
zählen
IQ-Modulation, Aufwärtsmischung
und Filterung. Für
die Zwecke der vorliegenden Diskussion wird der Sender aus zwei Blöcken modelliert:
aus einem AVR-Verstärker
und aus einer Verstärkerstufe,
welche die signalabhängige
Verstärkungsschwankung
manifestiert. Bei der Verstärkerstufe
mit signalabhängiger
Verstärkungsschwankung
handelt es sich üblicherweise
um einen Leistungsverstärker,
sie kann jedoch auch andere Komponenten wie z. B. einen Mischer
enthalten. Trotzdem wird der Gesamtbetrag der signalabhängigen Verstärkungsschwankung
als Verstärkungszuwachs ΔG modelliert.
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Der
cdma2000-Standard wird als Beispiel für die Beschreibung der derzeit
bevorzugten Ausführungsformen
verwendet, jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf andere
Kommunikationsstandards angewendet werden, einschließlich 3GPP UMTS
und 3 GPP2 1 × EVDO,
wie das dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik verständlich sein wird.
Zu diesem Zweck bezieht sich der Begriff "Referenzleistung", wie er hier verwendet wird, auf den speziellen
Anteil der Leistung in der Gesamtsendeleistung, der vom Funkkommunikationsstandard
direkt spezifiziert wird. Zum Beispiel entspricht in IS-2002-2 für RC1 und
RC2 (RC steht für "Radio Configuration", also Funkkonfiguration)
die Referenzleistung in dieser Spezifikation der aufgeschalteten Gesamtleistung;
für RC3
und darüber
entspricht die Referenzleistung dem Anteil der Leistung im Pilotkanal.
Alle anderen Anteile der Gesamtleistung (sofern vorhanden) sind
relativ zur Referenzleistung reguliert (z. B. beträgt die Leistung
in IS-2002-2 im FCH bei einer Datenrate von 9600 bps standardmäßig +3,75
dB relativ zur Referenzleistung).
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Wie
in 1 dargestellt, generiert ein Frame-Generator 100,
wie z. B. ein Datencodierer und Modulator, ein Signal s, das zu
einem Verstärker 124 im
Sender 120 übertragen
wird. In Reihe zum AVR-Verstärker 124 befindet
sich die Verstärkerstufe, welche
den Verstärkungszuwachs ΔG 126 manifestiert.
Der Verstärker 124 wird
durch den Verstärkerregler 105 geregelt,
um die Nichtlinearitäten
des Verstärkungszuwachses ΔG 126 zu
vermindern.
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Für das übertragene
Signal erfolgt durch den AVR-Verstärker 124 eine Verstärkungseinstellung entsprechend
einem Regelungssignal y, und es wird dann an die Verstärkerstufe 126 geleitet,
welche die signalabhängige
Verstärkungsschwankung ΔG 126 manifestiert,
deren Wert vom Eingangssignalpegel, von der Eingangssignaldatenrate
und vom Eingangssignalformat abhängt.
Aus Gründen
der Vereinfachung ignoriert die folgende Beschreibung solche Quellen
von Verstärkungsschwankungen
wie Temperatur und Frequenz sowie mit der Batteriespannung verbundene
Verstärkungsschwankungen.
Stattdessen konzentriert sie sich auf ΔG selbst und auf einen Aspekt,
der eng mit ΔG
verbunden ist: die AVR-Regelungscharakteristik,
bei der es sich um die Verstärkung
des AVR-Verstärkers 124 in
dB als eine Funktion der Regelungsspannung des spannungsgesteuerten
AVR-Verstärkers 124 handelt.
Wie hier und in der gesamten Beschreibung verwendet, bedeutet ein "Referenzsignal" oder ein "Referenzdatenraten-
und -signalformat" eine
Datenrate und ein Signalformat, oft willkürlich ausgewählt, die
bzw. das für
Kalibrierungsprozeduren verwendet wird.
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Frame-Generator 100 generiert
die codierten und modulierten Signal-Frames, die mit einer Datenrate
aus einer Vielzahl von unterstützten
Datenraten übertragen
werden sollen. Die Datenrate kann sich im Lauf der Zeit ändern. Die
Gesamtleistung des Ausgangssignals s, welches die codierten und
modulierten Signal-Frames enthält
und das durch den Frame-Generator generiert wird, wird für alle Datenraten auf
den selben mittleren Leistungspegel normalisiert, und die relative
Leistung der einzelnen Code-Kanäle wird
durch digitale Einrichtungen ebenfalls genau auf die Sollwerte geregelt.
Außerdem
wird vom Frame-Generator gleichzeitig ein Datenraten- und Signalformatanzeigesignal
r generiert. In einer Ausführungsform
wird ein Verzögerungsblock "τ" 114 verwendet, um eine Zeitsynchronisierung
des Signals s und des Verstärkerregelungssignals
y zu gewährleisten.
Dem Fachmann auf dem Gebiet der Technik wird einleuchten, dass der
Verzögerungsblock "τ" 114 in einer Implementierung
eventuell nicht als physische Verzögerungseinheit vorhanden ist,
solange die Synchronisierung des Signals s und des entsprechenden Verstärkerregelungssignals
beibehalten wird. Das übertragene
Signal s wird nach Verzögerungssynchronisierung
und Digital-Analog-Wandlung in D/A1 116 in den Sender 120 eingespeist.
Für das
Signal s erfolgt durch den AVR-Verstärker 124 eine Verstärkungseinstellung,
und es wird durch die signalabhängige
Verstärkung ΔG 126 beeinflusst,
bevor es übertragen
wird.
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In
einem zweiten Datenweg wird die Datenraten- und Signalformatanzeige
r vom Frame-Generator 100 bereitgestellt und von einem
ersten Zuordner 106 im Verstärkerregler 105 empfangen.
Der erste Zuordner 106 enthält eine Zuordnung vom Datenraten-
und Signalformat r zu einem Verstärkungseinstellwert d(r), der
durch einen Kalibrierungsprozess generiert wird, um zu gewährleisten,
dass die Nichtlinearitäten
der signalabhängigen
Verstärkung ΔG 126 angemessen
kompensiert werden. Der Prozess der Kalibrierung wird weiter unten
im Detail beschrieben. Diese Einstellung d(r) ist ein Wert in dB
bzw. um einen Skalierungsfaktor proportional zu dB. Für eine ausgewählte Referenzdatenrate,
die als rref bezeichnet ist, wird der Wert
d(rref) als 0 dB festgelegt. Eine Referenzleistungsquelle 108 erzeugt
den Sollreferenzleistungspegel p, der an der Antenne in dBm erwartet
wird (bzw. in einer Einheit proportional zu dBm um denselben Skalierungsfaktor,
der in d(r) verwendet wurde, sofern er verwendet wurde). Dem Fachmann
auf dem Gebiet der Technik wird einleuchten, dass das System vereinfacht
werden kann, indem gewährleistet
wird, dass der in p für
die an der Antenne erwartete Leistung verwendete Skalierungsfaktor derselbe
Skalierungsfaktor ist, der in d(r) für den Verstärkungsversatz verwendet wird.
In cdma2000-Mobilgeräten
wird der Referenzleistungspegel p sowohl aus dem Regelungssystem
mit offenem Regelkreis als auch aus dem Regelungssystem mit geschlossenem
Regelkreis abgeleitet. Diese Ableitung des Referenzleistungspegels
p ist beim Stand der Technik bereits gut bekannt. Sowohl d(r) als
auch p werden einem zweiten Zuordner 110 bereitgestellt,
vorzugsweise nachdem sie durch einen Addierer 112 kombiniert
wurden. Bei richtiger Kalibrierung des ersten Zuordners 106 steht
der Wert, der aus der additiven Kombination von d(r) und p resultiert,
in Verbindung mit dem Sollverstärkungsfaktor
für das
Signal s. Dieser Wert wird an den zweiten Zuordner 110 bereitgestellt,
um einem Verstärkerregelungssignal
y zugeordnet zu werden. Die Zuordnungstabellenwerte im zweiten Zuordner 110 werden
durch Kalibrierungsprozeduren ermittelt, welche implementierungsspezifische
Informationen über
den AVR-Verstärker 124, die
signalabhängige
Verstärkungsschwankung 126 und
andere Elemente des Senders 120 widerspiegeln. Das Verstärkerregelungssignal
y wird an einen Steuereingang des Verstärkers 124 bereitgestellt
und wird vorzugsweise am Ausgang des AVR-Verstärkers 124 mit Signal
s zeitlich synchronisiert.
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Das
Signal s und das Verstärkerregelungssignal
y werden vorzugsweise aus digitalen Signalen in analoge Darstellungen
der digitalen Signale umgewandelt, was durch die Digital-Analog-Wandler 116 bzw. 118 erfolgt.
Die analoge Darstellung der Verstärkerregelung y kann auch durch
Tiefpassfilter LPF 122 gefiltert werden, um die Regelung
des Verstärkers 124 zu
glätten.
Der AVR-Verstärker 124 verstärkt dann
die analoge Darstellung des Signals s entsprechend dem geglätteten Verstärkerregelungssignal
y', der analogen
Darstellung von y, oder einer gefilterten Version davon. Das Ergebnis
der Verstärkung
ist, dass das Signal s in einer Art und Weise verstärkt ist, welche
die signalabhängige
Verstärkung ΔG 126 kompensiert.
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Es
wird nun das Verfahren zum Kalibrieren der Zuordnungstabellenwerte
des ersten Zuordners 106 und des zweiten Zuordners 110 beschrieben. Unter
Verwendung eines Referenzsignals, das vom Frame-Generator 100 mit
einem Referenzdatenraten- und -signalformat generiert wird, wird
der Ausgangswert y des zweiten Zuordners 110 vom System der
vorliegend dargestellten Ausführungsform
wie folgt kalibriert. Für
ein Referenzdatenraten- und -signalformat rref wird
der Wert d(rref) als 0 dB definiert, für jeden
gegebenen Wert p stellt der zweite Zuordner 110 den Ausgangswert
y entsprechend p ein, so dass die übertragene Referenzleistung,
die an der Antenne gemessen wird, der erwartete Wert p ist. Es ist
zu beachten, dass die Art und Weise, in der der Wert y ermittelt
wird, bereits sowohl die nichtlinearen Beziehungen im Sender kompensiert,
d. h. die Verstärkung in
dB des Verstärkers 124 als
eine Funktion des Werts des Verstärkerregelungssignals y, als
auch die Schwankung in ΔG 126 als
eine Funktion des Eingangssignalpegels, wobei das Eingangssignal
zur Kalibrierung dem ausgewählten
Referenzdatenraten- und -signalformat entspricht. Beispielsweise
entspricht bei Auswahl von RC1 in IS-2000-2 als Referenzsignal die
Referenzleistung der gesamten aufgeschalteten Sendeleistung. Der
im zweiten Zuordner gespeicherte kalibrierte Wert y führt für einen
beliebigen Wert von p, der durch die Referenzleistungsquelle 108 generiert
wird, zur erwarteten Gesamtsendeleistung p an der Antenne.
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Der
Ausgang d(r) des ersten Zuordners 106 wird vorzugsweise
wie folgt kalibriert: Für
jedes Datenraten- und Signalformat r, das vom Mobilgerät unterstützt wird,
und für
einen vorgewählten
Wert von p wird der Wert d(r) so eingestellt, dass die an der Antenne
für die
Datenrate r gemessene übertragene Ausgangsreferenzleistung
p entspricht. Es ist zu beachten, dass die Art und Weise, mit der
der Wert d(r) ermittelt wird, dazu führt, dass d(r) aus zwei Teilen zusammengesetzt
ist. Der erste Teil berücksichtigt die
Differenz in dB in der Gesamtsendeleistung zwischen r und rref bei gegebener gleicher Referenzleistung,
wobei r das aktuelle Datenraten- und Signal format und rref das
Referenzdatenraten- und -signalformat ist. Dieser Teil kann üblicherweise
entsprechend dem Standard vorberechnet werden. Der zweite Teil kompensiert
die Verstärkungsdifferenz
in ΔG 126 zwischen
den Datenraten- und Signalformaten r und rref,
welche durch die Signalverteilungsänderung zwischen r und rref verursacht wird. Dieser zweite Teil kann üblicherweise
nicht vorberechnet werden und muss berechnet werden, sofern er signifikant
ist. Wann immer sich das Datenraten- und Signalformat ändert, wird
gleichzeitig die geeignete Verstärkungseinstellung
d(r) angewendet, weil die beiden Wege verzögerungssynchronisiert sind,
wie das oben beschrieben wurde. In der oben beschriebenen Kalibrierung
wird angenommen, dass die Verstärkungsschwankung
in dB, die durch die Änderung
des Datenraten- und Signalformats verursacht wird, nahezu unabhängig von
der ist, die durch die Änderung
des Signalpegels verursacht wird, was für einen Großteil des Betriebsbereichs
von Interesse der Fall ist.
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In
Fällen,
in denen die vom Signalpegel und von der Signalverteilung verursachten
Verstärkungsschwankungen
voneinander abhängig
sind, kann eine alternative Ausführungsform
entsprechend 2 verwendet werden, um die abhängigen Verstärkungsschwankungen
zu kompensieren. Unter Bezug auf 2 handelt
es sich beim ersten Zuordner 106 um eine Gruppe von Zuordnern.
Die Datenraten- und Signalformatanzeige r wird verwendet, um einen
Einzelzuordner aus dieser Gruppe auszuwählen. Jeder Einzelzuordner
der Gruppe, der entsprechend r ausgewählt wird, empfängt den
Sollreferenzleistungspegel p von der Referenzleistungsquelle 108 und
ordnet diesen einem entsprechenden Ausgangswert d(r, p) entsprechend
den Werten von p und r zu. Im Anschluss an die Zuordnung von p und
r zu d(r, p), und nachdem d(r, p) in einem Addierer 112 mit
p aus der Referenzleistungsquelle 108 additiv kombiniert
wurde, wird das kombinierte Signal an den zweiten Zuordner 110 bereitgestellt,
der die Summe aus d(r, p) und p einem Verstärkerregelungssignal y zuordnet.
Andere Aspekte dieser Ausführungsform bleiben
vorzugsweise dieselben wie bei der in 1 gezeigten
Ausführungsform.
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Das
Verfahren zum Kalibrieren des zweiten Zuordners 110 bleibt
ebenfalls dasselbe wie das oben für die Ausführungsform von 1 beschriebene.
In diesem Fall wird der im Zuordner 106 gespeicherte Einstellwert
d(r, p) jeweils für
jedes Datenraten- und
Signalformat r kalibriert, so dass für jeden Wert des Sollreferenzleistungspegels p,
der in den ersten Zuordner 106 eingegeben wird, an der
Antenne die Sollreferenzleistung p erzielt wird.
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Alternativ
sind in einer weiteren Ausführungsform,
die in 3 gezeigt wird, der erste Zuordner 106 und
der zweite Zuordner 110 sowie der Addierer 112 entfernt
und durch einen Gruppenzuordner 111 mit zwei Eingängen ersetzt.
Der erste Eingang ist die vom Frame-Generator 100 bereitgestellte
Datenraten- und Signalformatanzeige r; der zweite Eingang ist die
von der Referenzleistungsquelle 108 bereitgestellte Sollreferenzleistung
p. Der Eingang r wählt
einen Einzelzuordner im Gruppenzuordner 111 aus, welcher
den Eingang p einem Ausgang des Verstärkerregelungssignals y zuordnet.
Die anderen Aspekte bleiben dieselben wie in den Ausführungsformen
aus 1 und 2. Jeder der Einzelzuordner enthält eine
Zuordnungstabelle, die für
den entsprechenden Wert von r kalibriert ist, um für jeden
beliebigen Wert p, der von der Referenzleistungsquelle 108 bereitgestellt
wird, den richtigen Referenzleistungswert p an der Antenne zu erhalten.
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4 zeigt
ein Verfahren entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In Schritt 200 werden die Datenrate und das
Signalformat des generierten Signals s empfangen. In Schritt 202 wird
der Sollverstärkungsfaktor
entsprechend der Datenrate und dem Signalformat des empfangenen
Signals, entsprechend dem Referenzleistungspegel und den vorkalibrierten
Werten entsprechend der nichtlinearen Charakteristik der Verstärker ermittelt.
Anschließend
wird in Schritt 203 dieser Sollverstärkungsfaktor einem Verstärkerregelungssignalwert
zugeordnet. Die Zuordnung des Sollverstärkungsfaktors zum Verstärkerregelungssignalwert
erfolgt vorzugsweise entsprechend vorkalibrierten Werten, welche
die Charakteristik der Verstärker
und des Sendersystems widerspiegeln. In Schritt 204 wird
entsprechend der Zuordnung aus Schritt 203 ein Verstärkerregelungssignal
generiert.
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5 zeigt
ein anderes Verfahren entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Wie zuvor werden in Schritt 200 die Datenrate und
das Signalformat des generierten Signals empfangen. Schritt 202,
das Ermitteln des Sollverstärkungsfaktors,
erfolgt, indem zuerst eine Einzelzuordnungstabelle entsprechend
der ermittelten Datenrate und dem ermittelten Signalformat ausgewählt wird, was
in Schritt 208 gezeigt wird. Und dann wird in Schritt 209 der
Sollreferenzleistungspegel empfangen und entsprechend der ermittelten
Datenrate und dem ermittelten Signalformat einem vorkalibrierten Verstärkungseinstellwert
zugeordnet, der die nichtlineare signalabhängige Verstärkungscharakteristik der Verstärker widerspiegelt.
In Schritt 210 wird der Verstärkungsfaktor sowohl entsprechend
dem vorkalibrierten Verstärkungseinstellwert
als auch entsprechend dem Referenzleistungspegel ermittelt. In Schritt 203 wird
der ermittelte Sollverstärkungsfaktor einem
Verstärkerregelungssignalwert
zugeordnet. In Schritt 204 wird ein Verstärkerregelungssignal
entsprechend der Zuordnung aus Schritt 203 generiert.
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Für die Ausführungsform,
bei der der Gruppenzuordner 111 verwendet wird, ist in 6 das
exemplarische Verfahren gezeigt. In Schritt 200 werden die
Datenrate und das Signalformat des generierten Signals empfangen.
Zusammen mit dem Sollreferenzleistungspegel werden diese Werte in
Schritt 202a verwendet, um eine Zuordnung aus einer Gruppe
von Zuordnungen auszuwählen,
welche die Nichtlinearitäten
des Verstärkers
berücksichtigt,
ebenso wie zuvor der Verstärkungsfaktor
mithilfe derselben Eingänge
ermittelt wurde. Die ausgewählte
Zuordnung wird in Schritt 203a verwendet, um den Referenzleistungspegel
einem Verstärkerregelungssignalwert
zuzuordnen. Der Verstärkerregelungssignalwert
wird in Schritt 204 verwendet, um das Verstärkerregelungssignal
zu generieren.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung sind lediglich als Beispiele vorgesehen.
An diesen speziellen Ausführungsformen
können
durch den Fachmann auf dem Gebiet der Technik Änderungen, Modifikationen und
Variationen vorgenommen werden, ohne dass dadurch der Umfang der
Erfindung verlassen wird, der ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung bietet Vorteile auf dem Gebiet der Leistungsregelung
in Mobilgeräten.