動態控制可變功率放大器的系統和方法
2024-02-09 16:21:15 1
專利名稱：動態控制可變功率放大器的系統和方法
技術領域：
本發明一般涉及通信網絡，更具體地涉及使用可變功率發射機的無線電話網絡。
在1996年，全世界有七千五百萬以上的人使用蜂窩電話。可靠的預測顯示到2000年將有三億以上的蜂窩電話用戶。在美國，蜂窩業務不僅由專門的蜂窩業務提供商提供，區域性Bell公司，如U.S.West,Bell Atlantic和Southwestern Bell，以及國家長途電話公司，如AT T和Sprint，也提供這樣的業務。這種強化了的競爭驅使蜂窩業務的價格降至很多居民可以承受的水平。
這種競爭也導致了蜂窩電話技術快速和徹底的革新。模擬蜂窩系統現在在和數字蜂窩系統競爭。老的頻分多址(FDMA)和時分多址(TDMA)系統現在在和碼分多址(CDMA)系統競爭。為了使單一蜂窩系統能夠服務的用戶數最大，將獨立的蜂窩站點劃分得更小以便來最大化頻率復用並且使用更多的蜂窩站點來覆蓋相同的地理區域。因此，蜂窩基站數目的增加已經導致基礎設施成本的提高。為了補償這種增加的成本，蜂窩業務提供商渴望採取任何可以降低設備成本、維護/修理成本、和運營成本的革新，或可以提高業務質量/可靠性、和蜂窩系統能夠服務的用戶數量的革新。
多數這樣的革新集中在業務質量的改進上，例如擴展的數字PCS業務或電池壽命更長的、更小並且更輕的蜂窩電話手機，或降低設備成本，如用於蜂窩基站的更小、更廉價、更可靠的收發器。然而，已經有的有限的革新僅涉及降低蜂窩系統的運營成本。電功率是一種更重要的蜂窩系統運營成本。每個蜂窩基站都有一個向移動單元(即蜂窩電話、裝備了蜂窩數據機的便攜計算機、以及諸如此類的設備)發送語音和數據信號的發射機和從移動單元接收語音和數據信號的接收機。發射機和接收機都使用功率放大器來提高接收信號和發射信號的強度。
在現有技術的CDMA蜂窩系統中，功率控制已經用來控制鄰近移動單元和遠距離移動單元發射的功率。這可用於克服近-遠效應，即來自鄰近移動單元的較強信號淹沒來自遠距離移動單元的較弱信號。移動單元的輸出功率電平可根據移動單元接收的信號強度和從基站接收的微調信息的組合來進行調整。
CDMA系統將一些碼信道用作控制信道。控制信道包括導頻信道、同步信道、尋呼信道和接入信道。在移動單元上電後，移動單元發出註冊信息並且監視導頻、尋呼和同步信道以建立與基站收發信機之間的通信鏈路。
基站以恆定的功率發射導頻信號。一個新激活的移動單元依據它相對基站的位置，會收到一個較強或較弱的導頻信號。移動單元在一個第一選擇的發射信號功率電平上嘗試接入基站。如果接入失敗，該移動單元再在一個較高的發射信號功率電平上嘗試。這個過程一直持續到移動單元超時或者接入到基站。
一旦移動單元接入到基站，移動單元就開始在基站確定的發射信號功率電平上發射語音和/或數據信號。此後，基站向移動單元發送包含上調/下調比特的信號，使移動單元在上調/下調比特被設置時將功率提高(即，上調)一個小量，或在上調/下調比特未設置時將功率降低(即，下調)一個小量。通過基站重複發送到每個移動單元的獨立的上調/下調控制信號，鄰近移動單元的功率被降低，而遠距離移動單元的功率被提高。這個過程在多個信息幀內重複，直到在基站接收的兩個信號具有大致相等的功率電平。
CDMA系統在基站發射的RF信號上實施功率控制。這類功率控制用於最小化傳輸的鄰區幹擾。在一些CDMA系統中，基站以特定的減量Δ1逐步降低業務信道上的RF輸出功率電平。Δ1的值足夠小，使得基站發射的RF信號輸出功率在多個信息幀的範圍逐步降低。然而，一旦移動單元確定來自基站的信號減弱到不能被接收，例如，在一行中檢測到五個誤幀，則移動單元就向基站發送功率控制信號，使基站開始以一個特定的增量Δ2逐步提高功率。
然而，現有技術的CDMA蜂窩系統並沒有在基站本身中運用功率控制。CDMA系統不能夠承受很大的信號失真，因此要求使用在很寬的工作條件範圍內具有良好的線性特性的RF放大器，以便符合由擴頻效應引起IS95帶寬要求。不幸的是，線性RF放大器的DC到RF轉換效率是很低的。CDMA放大器一般要求有大約8-10dB額外輸入功率比以便維持RF波形的線性。
不管基站發射的輸出信號的相對強度是多少，發射機功率放大器都消耗恆定的相當大的功率。例如，如果日間常規業務負荷要求的RF輸出功率大約是10瓦，則發射機功率放大器所消耗的直流基本功率就大約是80-100瓦(即，高出8-10dB)。然而，在夜間，當業務負荷非常輕時，由於在RF輸出信號上採用了上述的功率控制，發射機的RF輸出功率可能會逐步降低到例如1瓦。但是，由於功率放大器的工作偏置點是固定的，發射機功率放大器所消耗的DC基本功率將仍然是大約80-100瓦。在現有技術的系統中，並沒有考慮是否能夠降低發射機放大器的DC功率消耗並且仍然維持現存的輸出RF功率。
因此對於改進的蜂窩系統就有這樣技術上的需要以得到更低的運營開銷。特別是對於CDMA蜂窩系統有這樣技術上的需要，在基站的功率放大器中實施功率控制。改進的系統需要在降低產生RF輸出信號所需的DC功率的同時，監視並維持放大器的RF輸出信號。
由於現有技術的上述不足，本發明的首要目的是提供一種用於包括至少一個可與多個移動單元通信的基站的無線通信系統中的、相比現有技術系統消耗較小功率的功率控制器。
因此，在本發明的一個實施例中，提供了一個用於控制基站中的線性功率放大器的功率消耗的功率控制器。該功率控制器包括1)用於確定線性功率放大器的RF輸出功率的第一功率監視器；2)用於確定線性功率放大器消耗的基本功率的第二功率監視器；和3)用於確定基本功率和RF輸出功率的實際功率比、並且調整基本功率以將實際功率比近似維持在一個選定的目標功率比上的處理電路。
在本發明的一個實施例中，處理電路調整線性功率放大器的偏置電流。
在本發明的一些實施例中，通過選擇所選的目標功率比來確保線性功率放大器的線性工作。
在本發明的另一些實施例中，所選定的目標功率比是一個最小門限值。
在本發明的其它實施例中，所選定的目標功率比是一個具有最大值和最小值的區間。
在本發明的其它實施例中，所選定的目標功率比是一個由無線通信系統中的業務負荷狀態確定的可變值。
在本發明的其它實施例中，處理器電路調整基本功率使之不低於一個最小基本功率門限。
在本發明的其它實施例中，處理器電路按已經預見到RF輸出功率將要發生的變化來調整基本功率。
以上相當廣泛地概述了本發明的特點和技術優點，以便本領域的技術人員能夠更好地理解下面對本發明的詳細描述。本發明的其它特點和優點也將在下文中描述，以形成本發明的權利要求的主題。本領域的技術人員應該意識到他們可以很容易地將本發明所揭示的概念和特定實施例用作基礎，改進或設計其它的結構來實現本發明的相同目的。那些本領域的技術人員也應該意識到這樣的等價產物在最廣的形式上並沒有脫離本發明的精神和範圍。
為了徹底理解本發明和它的優點，現在結合附圖作為下面描述的參考，其中相同的數字代表相同的對象，並且
圖1舉例說明根據本發明一個實施例的示範無線電話網絡；圖2舉例說明根據本發明一個實施例的使用可變功率發射機放大器的示範基站；圖3舉例說明根據本發明一個實施例的用於可變功率發射機放大器的示範偏置控制電路；和圖4是一個流程圖，舉例說明根據本發明一個實施例的可變功率發射機放大器的工作。
下面討論的圖1到圖4、以及在本專利文件中用來描述本發明的原理的不同實施例僅用於舉例說明，而不應該以任何方式被解釋為限制發明的範圍。本領域技術人員將理解本發明的原理可以用任何適當安排的便利方法來實施。
另外，對下面本發明示範實施例的描述有時會對某些電路參數使用特定的值，如電阻值、電流、電壓、邏輯電平等等。應該清楚地理解這些特定值僅僅是選來簡單並且清楚解釋本發明的操作。這些特定值不應以任何方式被解釋為限制本發明權利要求的範圍。本領域的技術人員將會理解對這些和其它電路參數使用不同值可以很容易地實現本發明的其它實施例。
圖1舉例說明根據本發明一個實施例的示範無線電話網絡100。無線電話網絡100包括多個蜂窩小區121-123，每個小區包含一個基站，BTS 101,BTS 102，或BTS 103。在本發明的優選實施例中，無線電話網絡100是基於CDMA的網絡。基站101-103可以和多個移動單元(M)111-114通信。移動單元111-114可以是任何適當的蜂窩裝置，包括普通蜂窩電話、PCS手機、便攜計算機、記價設備等等。
虛線大致表示基站101-103所在的蜂窩小區121-123邊界。蜂窩小區被近似表示為圓形只是為了舉例說明和解釋的目的。應該清楚地理解蜂窩小區根據所選的小區配置以及自然和人造障礙物可以具有其它的形狀，如六邊形。
BTS 101,BTS 102和BTS 103在彼此之間以及與公用電話系統(圖中未示出)之間通過通信線路131傳送語音和數據。通信線路131可以具有任何適當的連接裝置，包括T1線、T3線、光纜鏈路、網絡骨幹連接等等。在一些實施例中，BTS 101,BTS 102和BTS 103可以通過衛星鏈路以無線方式彼此連結或連結到公用電話網絡。
在示範無線網絡100中，移動單元111位於蜂窩小區121中並且與BTS 101通信，移動單元113位於蜂窩小區122中並且與BTS 102通信，而移動單元114位於蜂窩小區123中，並且與BTS 103通信。移動單元112位於蜂窩小區121中，靠近蜂窩小區123的邊緣。靠近移動單元112的方向箭頭指示移動單元112向蜂窩小區123運動。在移動單元112運動到蜂窩小區123中並且移出蜂窩小區121的某個點，將發生「切換」。
「切換」是眾所周知的將呼叫控制從第一小區轉移到第二小區的過程。例如，如果移動單元112正與BTS 101通信並且感覺到來自BTS101的信號變得不可接收的弱，則移動單元112就可以切換到一個其信號較強的、例如BTS 103發射的信號的BTS。移動單元112和BTS 103建立一個新的通信鏈路，並且一個信號被發送到BTS 101和公用電話網絡，以便通過BTS 103傳送語音和/或數據信號。藉此，呼叫從BTS101無縫地轉移到BTS 103。
在普通無線電話系統中，BTS 101,BTS 102和BTS 103中的發射機根據蜂窩站點覆蓋區域的大小(可能還有形狀)以選定的RF輸出功率發射輸出信號。RF輸出功率被設定為確保位於每個蜂窩小區邊緣的移動單元能夠接收足夠強的信號以建立可靠通信鏈路的最小值。如果該信號質量降到可接受的最低門限之下，每個移動單元將向基站發送控制信號來提高基站的RF輸出功率。另外，基站會向移動單元發送用於提高或降低移動單元RF輸出功率的功率控制信號，以確保從移動單元接收的RF信號具有大致相等的功率。
在本發明的優選實施例中，無線電話網絡系統101中的發射機包括可變功率發射機放大器，它在基站確定它的RF輸出信號可以在較低的功率放大器DC基本功率上維持時，可降低基站101-103中的一個或多個所消耗的DC基本功率。
為了簡化下面對本發明操作的解釋，從基站發送到移動單元的語音，數據和/或控制信號此後將被統一稱作「前向信道信號」。另外，從移動單元發送到基站的語音，數據和/或控制信號此後將被統一稱作「反向信道信號」。
圖2舉例說明根據本發明的一個實施例使用可變功率發射機放大器203的示範基站101。BTS 101包括塔頂系統201和地面單元211。地面單元211通過接口(IF)235連接到通信線路131。
塔頂系統201包括低噪聲接收機放大器202、可變功率發射機放大器203、和偏置控制電路204。低噪聲接收機放大器202從天線205上接收移動單元發送的反向信道信號並且在將它們傳送到地面單元211之前放大所接收的信號，藉此，最小化塔頂系統201和地面單元211之間的鏈路所導致的線路損耗。可變功率發射機放大器203通過天線205向移動單元發射前向信道信號。偏置控制電路204調整可變功率發射機放大器203使用的DC基本功率。在其它實施例中，可以使用分離的天線發射和接收信號。
地面單元211包括控制處理器(CP)215、包含了數據表225的存儲器220，和多個數位訊號處理器(DSPs)212-214。在控制處理器215的控制下，DSP從低噪聲接收機放大器202接收語音、數據和/或控制信號並將語音、數據、和/或控制信號發送到可變功率發射機放大器203。數據總線230提供地面單元211的部件之間的通信。
控制處理器215控制數位訊號處理器212,213和214的操作。數位訊號處理器212,213和214能夠測量所接收的由移動單元發射的反向信道信號的功率。數位訊號處理器212-214還可以從反向信道信號中檢測並提取一個或多個從移動單元送回基站101的功率控制信號，以便控制可變功率發射機放大器203的RF輸出功率。
所接收的來自移動單元的RF功率控制信號和/或由數位訊號處理器212-214測量的RF功率可以存儲在存儲器220的表215中作為接收信號強度指示(RSSI)數據RSSI 1到RSSI N。RSSI 1到RSSI N中的每一個都與基站處理的N個反向信道信號中的一個相關連。可變功率發射機放大器203的RF輸出功率作為RF功率輸出(RF POWER OUT)數據存儲在存儲器202中。另外，可變功率發射機放大器203使用的工作功率(或DC基本功率)作為DC(基本功率)(DC PRIME POWER)數據存儲在存儲器220中。
控制處理器215連續監視RF功率輸出和DC基本功率的值以決定是否RF輸出功率已經降到這種地步，即可以降低可變功率發射機放大器203的DC基本功率並同時仍維持當前RF輸出功率。為了降低DC基本功率，控制處理器215向偏置控制電路204發出控制信號以調整可變功率發射機放大器203的DC偏置電流。
本領域的技術人員將理解，可變功率發射機放大器203所消耗的DC基本功率(即，工作功率)實際上是由AC功率變換來的，即由位於可變功率發射機放大器203中或基站101中其它位置的AC-DC變換器提供。降低可變功率發射機放大器203消耗的DC功率將導致相應地降低系統使用的AC功率，藉此降低基站101的有用成本。
圖3舉例說明根據本發明一個實施例的示範偏置控制電路204和示範可變功率發射機放大器203。可變功率發射機放大器203包括電阻R1,R2,R3和R4，以及PNP電晶體T1和T2組成的電流鏡像電路，和高功率FET電晶體T5組成的功率放大器。在所示的示範實施例中，可變功率放大器203在+10.4伏和-5伏DC電源電壓下工作。DC電源電壓來自基站101中的一個或多個AC-DC變換器(圖中未示出)。
偏置控制電路204包括MOSFET電晶體T3和T4以及電阻R5和R6。電晶體T3和電阻R5組成由偏置控制信號BC1選擇的第一偏置控制級。電晶體T4和電阻R6形成由偏置控制信號BC2選擇的第二偏置控制級。根據所需的DC基本功率控制程度，還可以添加其它的偏置控制級。例如，可以將代表第n個偏置控制級的MOSFET電晶體T6和電阻R7添加到偏置控制電路204中以增加可選的DC基本功率。偏置控制信號BC1,BC2,BC3,…,BCn用來選擇2n種可能的DC基本功率中的一個。
電阻R1，電晶體T1和電阻R2形成電流鏡像的參考臂，參考電流IR流過電阻R1、電晶體T1和電阻R2。例如，如果參考電流IR在低功率模式被選為1mA，而RF放大器的DC電壓Vdd是+10V，那麼電晶體T1和T2的基極電壓Vb就是+9.3V DC,R1為400歐姆並且R2為9.3千歐姆。因為電晶體T1和T2是具有相同基極電流Ib的匹配電晶體對，所以同樣也有1mA參考電流IR流過電晶體T2的射極和集電極。
當可變功率發射機放大器203工作在低功率模式時，信號BC1和BC2被設置為邏輯0從而關斷MOSFET電晶體T3和T4。當電晶體T3和T4被關斷時，沒有電流流過電阻R5和R6。因此，全部電流都通過電阻R3流入電晶體T5、電晶體T2、和電阻R4。如果Vdd=+10V並且低功率模式期間的DC偏置電流(即RF OUT上的負載)被固定在1A，那麼傳感電阻R3是0.4歐姆。通過選擇電阻R4的值以便為電晶體T5的柵極提供適當的偏置電壓Vg。
如果太多的電流流過傳感電阻R3，電晶體T2射極上的DC功率Vdd開始下降並且電晶體T2開始關斷。這將導致FET電晶體T5的柵極偏置電壓Vg的相應下降。因此，流經電晶體T5漏極的電流開始下降，藉此降低流過電阻R3的DC偏置電流。相反，如果流過傳感電阻R3的DC偏置電流降得太低，電晶體T2的射極DC功率Vdd開始升高並且電晶體T2更強地導通。這將導致FET電晶體T5的柵極偏置電壓Vg升高。因此，流經電晶體T5的電流開始增加，從而增加流經電阻R3的電流。其淨效應是流經R3的DC偏置電流保持在1A並且電壓Vdd保持在+10VDC。
當可變功率發射機放大器203工作在高功率模式時，可以通過將偏置控制信號BC1、BC2等等設置為邏輯1(即，高電壓)來導通一個或多個MOSFET電晶體T3和T4。電晶體T3和T4實質上是開關，接通時，將電阻R5和/或R6與傳感電阻R3並聯。例如，如果BC1是邏輯1,T3導通，R5與電阻R3並聯，藉此將傳感電阻的有效阻值降低為R3||R5。這將提高電晶體T5的DC供電電流和輸出負載。例如，如果R3是0.4歐姆而R5是0.8歐姆，R3||R5就是0.2667歐姆，而DC電流是(0.4VDC/0.2667ohms)=1.5A。
在更高功率模式，可以通過將BC2設置為邏輯1來進一步提高DC電流，藉此導通電晶體T4並將電阻R6與R3||R5並聯。其它的DC基本功率可以通過傳感電阻的不同有效阻值在2n個功率值範圍內選擇，以控制DC偏置電流。控制處理器215可以通過將偏置控制信號BC1,BC2,BC3,…,BCn的值設定為邏輯1或0來調整可變功率發射機放大器203中的DC偏置電流。
下面的描述對本發明的示範實施例指定了特定的邏輯電平值以便使能電晶體T3,T4,T5，等等。這些特定值的選擇只是為了簡單清晰地解釋本發明的操作。這些特定值不應該以任何方式解釋為對本發明所作的權利要求的範圍的限制。本領域的技術人員應該意識到在本發明的其它實施例中，用於使能電晶體T3,T4,T5,T6，等等的邏輯電平(即，邏輯0或邏輯1)將根據所選的電晶體是p-溝道器件或n-溝道器件而不同。
圖4是舉例說明根據本發明一個實施例的可變功率發射機放大器203的操作的流程圖400。功率控制算法由控制處理器215實施。在常規操作中，控制處理器命令DSPs或一些其它適當設計的功率表測量可變功率發射機放大器203的DC基本功率和RF輸出功率(處理步驟401和402)。在本發明的另一個實施例中，DC基本功率可以通過檢查偏置控制信號BC1,BC2,…,BCn的設置來確定，而RF輸出功率可以通過檢查基站101中的RF信號放大器的增益控制設置來確定。更有利地是，這種方法由於不需要本發明所使用的單獨的功率表，從而進一步降低了基站101的成本。
下一步，控制處理器215計算DC基本功率和RF輸出功率的實際功率比(dB)(即，DC功率/RF功率)(處理步驟403)。然後將這個DC功率/RF功率比與系統為維持RF功率放大線性性能而設定的目標功率比相比較(處理步驟404)。例如，如果目標比是10dB，那麼DC基本功率必須至少是RF輸出功率的十(10)倍。然後，控制處理器215根據所計算的DC功率/RF功率高於還是低於目標功率比，使用偏置控制信號BC1,BC2,BC3,…,BCn來調整DC基本功率。
上述功率調整循環根據系統操作員設定的基本周期自動重複，但是優選地重複頻率應該足夠補償業務負載情況的高速變化。因此，DC基本功率將總是充分地大於RF輸出功率以確保放大器線性。
目標功率比可以是一個最小門限，或一個具有最大值和最小值的範圍，或二者的結合。因此，目標功率比可以是一個常數或者根據不同的準則(如一天中的時間、當前業務負荷、期望的最大業務負荷、業務負荷變化的最大速率等)來調節。在本發明的一些實施例中，可以為可變功率發射機放大器203設置一個最小DC基本功率門限。控制處理器215將不會把DC基本功率降至最小DC基本功率門限以下，即使因此不能將實際DC功率/RF功率比保持在目標功率比上。
例如，在日間高業務時段，目標功率比可以設定為10dB。如果RF輸出功率在高業務狀態下是10瓦，則目標功率比使控制處理器215將DC基本功率調整到大約100瓦。然而，在夜間低業務時段，目標功率比可以設定為，例如，20dB。如果RF輸出功率在低業務狀態下降至1瓦，目標功率比使控制處理器215將DC基本功率調整到大約20瓦，這樣就可以節約80瓦的功率。然而，如果在高業務狀態和低業務狀態都將目標功率比保持恆定在10dB，那麼目標功率比就會使控制處理器215將DC基本功率調整到大約10瓦，這樣就可以節約90瓦的功率。
在高業務狀態和低業務狀態期間使用不同目標功率比反應了這樣一個事實，即高業務狀態變化的速率不象低業務狀態下變化的那樣快或那樣巨大。如果在低業務狀態下一個或兩個遠距離移動單元突然激活，或突然被阻塞，補償新狀態所需的發射機RF輸出變化將比已經工作在高業務狀態下的發射機大很多。
在本發明的優選實施例中，控制處理器215可以按照預期基站收發器發射的RF輸出功率的突然變化來調節DC基本功率。這是控制處理器215在它所處特定環境的先驗知識基礎上作出的。
例如，如果可變功率發射機放大器203工作在相對低功率模式，並且控制處理器215在接入信道檢測到幾個新激活的移動單元正嘗試接入基站101，控制處理器215可以不等待業務信道上RF輸出功率的提高就增加DC基本功率。控制處理器215的這一操作是基於這樣的假設，即很有可能至少有一個新激活的移動單元將距離基站101足夠遠，因此要求發射機增加RF輸出功率。
在本發明的優選實施例中，控制處理器215也可以預計基站收發器發射的RF輸出功率突然降低而減少DC基本功率。例如，如果控制處理器215檢測到向基站101要求很強的RF輸出功率的一個或多個遠距離移動單元已經關機，則控制處理器215就可以減少DC基本功率，而不必等待RF輸出功率的降低。如果控制處理器215確知剩下的激活的移動單元距離基站101都足夠近，因而允許發射機的RF輸出功率安全降低，它就可以這樣做。
雖然已經對本發明的細節進行了描述，但是本領域的技術人員應該理解，他們可以在這裡進行不同的變化、置換和修改而在最廣的形式上並不脫離本發明的精神和範圍。
權利要求
1．一種用於包括至少一個可與多個移動單元通信的基站的無線通信系統中的、可控制該基站中的線性功率放大器的功率消耗的功率控制器，包括用於確定上述線性功率放大器的RF輸出功率的第一功率監視器；用於確定上述線性功率放大器消耗的基本功率的第二功率監視器；和用於確定上述基本功率和上述RF輸出功率的實際功率比、並且調整上述基本功率以便將該實際功率比近似維持在一個選定的目標功率比上的處理電路。
2．權利要求1中所述的功率控制器，其特徵在於所述處理電路調整所述線性功率放大器的偏置電流。
3．權利要求1中所述的功率控制器，其特徵在於所述選定的目標功率比用於確保所述線性功率放大器的線性工作。
4．權利要求3中所述的功率控制器，其特徵在於所述選定的目標功率比是一個最小門限值。
5．權利要求3中所述的功率控制器，其特徵在於所述選定的目標功率比是一個具有最大值和最小值的範圍。
6．權利要求3中所述的功率控制器，其特徵在於所述選定的目標功率比是一個由所述無線通信系統的業務負荷狀態確定的可變值。
7．權利要求1中所述的功率控制器，其特徵在於處理器電路調整所述基本功率使之不低於最小基本功率門限。
8．權利要求1中所述的功率控制器，其特徵在於處理器電路按預測的所述RF輸出功率的未來變化來調整所述基本功率。
9．一種包括可與多個移動單元通信的多個基站的無線通信系統，其中該多個基站中的至少一個基站包括具有RF輸出功率和工作功率的線性功率放大器；和用於控制上述線性功率放大器的上述工作功率的功率控制器，它包括用於確定上述線性功率放大器的上述RF輸出功率的第一功率監視器；用於確定上述線性功率放大器的上述工作功率的第二功率監視器；和用於確定上述工作功率和上述RF輸出功率的實際功率比、並且調整上述工作功率以將該實際功率比近似維持在一個選定的目標功率比上的處理電路。
10．權利要求9中所述的無線通信系統，其特徵在於所述處理電路調整所述線性功率放大器的偏置電流。
11．權利要求9中所述的功率控制器，其特徵在於所述選定的目標功率比用於確保所述線性功率放大器的線性工作。
12．權利要求11中所述的功率控制器，其特徵在於所述選定的目標功率比是一個最小門限值。
13．權利要求11中所述的功率控制器，其特徵在於所述選定的目標功率比是一個具有最大值和最小值的範圍。
14．權利要求11中所述的功率控制器，其特徵在於所述選定的目標功率比是一個由所述無線通信系統的業務負荷狀態確定的可變值。
15．權利要求9中所述的功率控制器，其特徵在於處理器電路調整所述基本功率使之不低於最小基本功率門限。
16．權利要求9中所述的功率控制器，其特徵在於處理器電路按預測的所述RF輸出功率的未來變化來調整所述基本功率。
17．一種用於包括至少一個可與多個移動單元通信的基站的無線通信系統中的、可控制該基站中的線性功率放大器的功率消耗的方法，包括以下步驟確定線性功率放大器的RF輸出功率；確定線性功率放大器消耗的基本功率；確定基本功率和RF輸出功率的實際功率比，以及調整基本功率以將該實際功率比近似維持在一個選定的目標功率比。
18．權利要求16中所述的方法，其特徵在於該調整步驟調整線性功率放大器的偏置電流。
19．權利要求17中所述的方法，其特徵在於所選定的目標功率比用於確保線性功率放大器的線性工作。
20．權利要求19中所述的方法，其特徵在於所選定的目標功率比是一個最小門限值。
21．權利要求19中所述的方法，其特徵在於所選定的目標功率比是一個具有最大值和最小值的範圍。
22．權利要求19中所述的方法，其特徵在於所選定的目標功率比是一個由無線通信系統的業務負荷狀態確定的可變值。
23．權利要求17中所述的方法，其特徵在於該調整步驟調整基本功率使之不低於最小基本功率門限。
24．權利要求17中所述的方法，其特徵在於該調整步驟按預測的RF輸出功率的未來變化來調整所述基本功率。
全文摘要
本發明揭示了一種用於包括至少一個可與多個移動單元通信的基站的無線通信系統中的、可控制該基站中的線性功率放大器的功率消耗的功率控制器。該功率控制器包括1)用於確定線性功率放大器的RF輸出功率的第一功率監視器；2)用於確定線性功率放大器消耗的基本功率的第二功率監視器；和3)用於確定基本功率和RF輸出功率的實際功率比、並且調整基本功率以便將該實際功率比近似維持在一個選定的目標功率比上的處理電路。
文檔編號H04Q7/36GK1228004SQ98125968
公開日1999年9月8日 申請日期1998年12月31日 優先權日1997年12月31日
發明者M·J·阿佩爾 申請人:三星電子株式會社