TWI393355B - 補償傳輸器動作所引發相位變異之方法及系統 - Google Patents

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Description

補償傳輸器動作所引發相位變異之方法及系統
本發明大致有關無線通信系統。更特別是，本發明係有關被用來補償因致動傳輸器所引發相位變異之數位信號處理(DSP)技術。
傳統分時雙工(TDD)系統中，該系統內之傳輸器係於接收時槽期間暫時被停止以降低功率消耗。然而，一旦指令變更被啟動，傳輸器中之功率放大器(PA)偏壓電流係需明顯時間量以便從其關閉值移至其預期靜止值。此類型時間變化偏壓係導致功率放大器插入相位之等比例改變，其依序產生信號星羅旋轉。
即使傳輸器之輸入功率被維持固定，插入相位變異亦會發生。結果，當傳輸器被致動(也就是開啟)時，除非插入相位變異被降低及維持於某些可接受位準內，否則時槽開始時均會發生相位感應接收器演算法之效能降級。預期藉由補償致動傳輸器所引發相位變異之方法及系統。
本發明係提供降低因插入相位變異所引發星羅旋轉量之方法及系統。
當傳輸器或功率放大器被開啟(也就是致動)時，插入相位變異係被調整。此係藉由傳輸器於數位基帶處開啟期間增量施加瞬間相位旋轉來抵消及最小化非預期相位變異而達成。本發明可應用至分時雙工，分頻雙工(FDD)，正交分頻多工(OFDM)，分碼多重存取(CDMA)及分時同步分碼多重存取(TDSCDMA)系統。
傳輸器係包含當從停止狀態轉變為致動狀態時引發插入相位變異之至少一放大器，及為傳輸器建立轉變為與致動狀態相關之靜止狀態值之週期之裝置。傳輸器進一步包含可設定對應靜止狀態值之目標插入相位之裝置，及放大器被致動時可增量調整傳輸器之插入相位直到靜止狀態值等於目標插入相位之裝置。
該增量調整傳輸器插入相位之裝置係包含一累積器及與該累積器通信之一功能單元(如查找表(LUT))。該功能單元係回應累積器所累積之功率增益指令值來輸出至少一插入相位旋轉控制功能。
本發明係提供執行從停止狀態轉變為致動狀態之傳輸器中之相位插入調整之方法及系統。
較佳是，在此所揭示之方法及系統係被併入無線傳輸/接收單元(WTRU)。此後，無線傳輸/接收單元係包含但不限於使用者設備，行動台，固定或行動用戶單元，呼叫器，或可操作於無線環 境中之任何其他類型元件。本發明特性可被併入積體電路(IC)或被配置於包含大量互連組件之電路中。
本發明可應用至使用分時雙工，分頻雙工，分碼多重存取，分碼多重存取2000，分時同步分碼多重存取，正交分頻多工或類似者之通信系統。
第1圖係為依據本發明操作之傳輸器100方塊圖。該傳輸器係包含一對數位類比轉換器(DACs)105，110，一調變器115，一射頻(RF)可變增益放大器(VGA)120及一功率放大器125。射頻可變增益放大器120及功率放大器125係被控制線路130選擇性致能及禁能。再者，傳輸器100係包含多工器135，140，145，150及加法器155及160。傳輸器100係以一實(Re)I信號組成165及一虛(jIm)Q信號組成170。信號組成Re及jIm之相位成上x度(ejx )係如方程式1說明被旋轉如下：(Re+jIm)×ejx =(Re+jIm)×(Cos(x)+jSin(x))方程式1
傳輸器100係於分時雙工型系統中接收時槽出現期間停止射頻可變增益放大器120，功率放大器125及傳輸器100之其他功率消耗組件，因而本質上停止了傳輸器100。以控制線路130及累積器173之輸出174之情況為基礎，功能單元(如查找表(LUT))175係被用來提供相位偏移(x)來補償因停止或致動傳輸器100所引發之相位變異。可替代是，其他裝置及/或技術可取代累積器173來使用。
第2圖係為顯示傳輸器(也就是放大器)切換220發生期間藉由防護週期215分隔之接收時槽205及傳送時槽210之時序圖200。
第3圖係為包含被執行連續抵消因在此至少一放大器開啟電源被引進傳輸器100之相位偏移效應之步驟處理300流程圖。步驟305中，當傳輸器100被致動時，週期係針對調整傳輸器100之輸出功率位準被建立，而用於傳輸器100之至少一功率放大器係從停止狀態("OFF")值轉變為預期靜止("ON")狀態值。傳輸器100之插入相位將超越"ON"值而最終平靜下來。步驟310中，參考目標插入相位係被設定對應傳輸器100之靜止狀態值。功能單元175係偵測控制線路130上之變化，並藉由經累積器輸入176輸入被增量及/或被減量功率增益控制值至累積器173來調整傳輸器100之插入相位。相同功率增益控制值係被提供至射頻可變增益放大器120。傳輸器100及放大器120，125係於防護週期215期間被致動(也就是開啟)。因為被施加自動增益控制增量值需耗費實質時間量來安頓於傳輸鏈中，所以傳輸器100係被要求提供充足時間來實施傳輸器100增產或減產。
步驟315中，被提供於輸入176之被增量功率增益指令值係被輸入累積器173。步驟320中，累積器173係輸入累積值174至功能單元175。步驟325中，功能單元175係輸出一個或更多"x"旋轉函數(如sin(x)，cos(x))來瞬間調整傳輸器100之相位。步驟330中，決定累積值輸出174是否等於目標插入相位。步驟330中，若累積值 輸出174被決定不等於目標插入相位，則處理300重複步驟315，320，325及330直到累積值174被決定等於目標插入相位為止。
本發明較佳實施例中，數位基帶處之功能單元175係藉由提供"x"值使其於傳輸器切換時間點非常接近預期靜止值來瞬間調整傳輸器100之插入相位。"x"值接著逐漸被降低至零使全插入相位變異被維持從靜止值至某些可接受值之內。為了提供連續及分離相位調整，累積器173可被用來藉由加總若干增量及/或減量功率增益控制值176來指示功能單元175之目前功率為何。
雖然本發明已特別參考較佳實施例被顯示及說明，但只要不背離上述本發明範圍，熟練技術人士均可作各種型式及細節之改變。
DAC‧‧‧數位類比轉換器
LUT‧‧‧查找表
PA‧‧‧功率放大器
VGA‧‧‧可變增益放大器
100‧‧‧依據本發明操作之傳輸器
105、110‧‧‧DAC
115‧‧‧調變器
120‧‧‧VGA
125‧‧‧功率放大器
130‧‧‧控制線路
135、140、145、150‧‧‧多工器
155、160‧‧‧加法器
165‧‧‧實(Re)I信號
170‧‧‧虛(jIm)Q信號
173‧‧‧累積器
174‧‧‧輸出、累積值
175‧‧‧功能單元(如LUT)
176‧‧‧輸入、增量/減量功率增益控制值
200‧‧‧時序圖
205‧‧‧接收時槽
210‧‧‧傳送時槽
215‧‧‧防護週期
220‧‧‧傳輸器(即放大器)切換
300‧‧‧一放大器開啟電源被引進傳輸器100之相位偏移效應之步驟處理
第1圖係為依據本發明操作之無線傳輸器方塊圖。
第2圖係為顯示第四圖之傳輸器可被致動期間藉由防護週期分隔之時槽之時序圖。
第3圖係為包含被執行連續抵消因在此放大器開啟電源被引進第1圖傳輸器之相位偏移效應之步驟處理流程圖。
DAC‧‧‧數位類比轉換器
LUT‧‧‧查找表
PA‧‧‧功率放大器
VGA‧‧‧可變增益放大器
100‧‧‧依據本發明操作之傳輸器
105、110‧‧‧DAC
115‧‧‧調變器
120‧‧‧VGA
125‧‧‧功率放大器
130‧‧‧控制線路
135、140、145、150‧‧‧多工器
155、160‧‧‧加法器
165‧‧‧實(Re)I信號
170‧‧‧虛(jIm)Q信號
173‧‧‧累積器
174‧‧‧輸出、累積值
175‧‧‧功能單元(如LUT)
176‧‧‧輸入、增量/減量功率增益控制值

Claims (12)

  1. 一種於具有一插入相位的傳輸器中控制該傳輸器的插入相位偏差的方法，該方法包含：該傳輸器從一停止狀態轉變為一致動狀態，該傳輸器包括一可變增益放大器，當從該停止狀態轉變為該致動狀態時，該可變增益放大器造成該插入相位偏差；以及遞增地調整該插入相位以降低由於插入相位偏差所引起的星羅旋轉，其中該插入相位藉由以下方式來調整：累積由該可變增益放大器接收的功率增益控制值且輸出至少一插入相位旋轉控制功能，以回應該累積功率增益指令值以抵消由於該可變增益放大器從該停止狀態到該致動狀態的啟動所導入的相位偏移之效果。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包含：建立一期間，以用於該傳輸器轉變至與該致動狀態有關的一靜止狀態值；以及設定與該靜止狀態值對應的一目標插入相位。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中執行所述調整該插入相位直到該靜止狀態值等於該目標插入相位為止。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該傳輸器是包含於一分槽基礎通信系統，以及所建立的期間為在一接收時 槽與一傳輸時槽間所發生的一保護期間。
  5. 一種用於控制插入相位變異的傳輸器，該傳輸器包含：至少一放大器，其在從一停止狀態轉變為一致動狀態時，引起該插入相位變異；一累積器；以及一查找表，其與該累加器通信，其中該查找表輸出至少一插入相位旋轉控制功能，以回應由該累積器所累積的功率增益指令值，該插入相位旋轉控制功能控制由該放大器所放大信號的該插入相位。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的傳輸器，更包含：用於建立一期間以用於該傳輸器轉變至一與該致動狀態有關的靜止狀態值的裝置；以及用於設定與該靜止狀態值對應的一目標插入相位的裝置，其中在該放大器致動時，該累積器與查找表是用於遞增地調整該傳輸器的插入相位，直到該靜止狀態值等於該目標插入相位為止。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的傳輸器，其中該傳輸器是包含於一分槽基礎通信系統，以及所建立的期間為在一接收時槽與一傳輸時槽間所發生的一保護期間。
  8. 一種嵌入於一傳輸器中以用於控制插入相位變異的積體電 路，該積體電路包含：至少一放大器，其在從一停止狀態轉變為一致動狀態時，引起該插入相位變異；一累積器；以及一查找表，其與該累加器通信，其中該查找表輸出至少一插入相位旋轉控制功能，以回應由該累積器所累積的功率增益指令值，該插入相位旋轉控制功能控制由該放大器所放大信號的該插入相位。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的積體電路，更包含：用於建立一期間以用於該傳輸器轉變至一與該致動狀態有關的靜止狀態值的裝置；以及用於設定與該靜止狀態值對應的一目標插入相位的裝置，其中在該放大器致動時，該累積器與查找表是用於遞增地調整該傳輸器的插入相位，直到該靜止狀態值等於該目標插入相位為止。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的積體電路，其中該傳輸器是包含於一分槽基礎通信系統，以及所建立的期間為在一接收時槽與一傳輸時槽間所發生的一保護期間。
  11. 一種無線傳輸接收單元(WTRU)，包含：一可變增益放大器，當從一停止狀態轉變為一致動狀態 時，該可變增益放大器造成插入相位偏差，其中該可變增益放大器配置以接收功率增益指令值；一累積器，配置以接收以及累積該功率增益控制值；以及一查找表，配置以偵測何時該可變增益放大器從該停止狀態轉變為該致動狀態，並輸出至少一插入相位旋轉控制功能，以回應該累積器累積的功率增益指令值，以抵消由於該可變增益放大器從該停止狀態到該致動狀態的啟動所導入該WTRU的相位偏移之效果。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的WTRU，其中建立一期間以用於該WTRU轉變至與該致動狀態有關的一靜止狀態值，與該靜止狀態值對應的一目標插入相位被設定，以及當該可變增益放大器致動時，該WTRU的該插入相位被遞增地調整直到該靜止狀態值等於該目標插入相位為止。
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