專(zhuān)利名稱(chēng)：通信系統(tǒng)、設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種權(quán)利要求1的前序部分概述的通信系統(tǒng)。
本發(fā)明還涉及一種權(quán)利要求9的前序部分概述的適用于通信系統(tǒng)的通信設(shè)備，和權(quán)利要求11的前序部分概述的方法，和通信方法。
從特別公開(kāi)諸如蜂窩無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的US-A-5,251,331中知道這種通信系統(tǒng)和設(shè)備，它提供體現(xiàn)為包含雙重模式RF功率放大器和耦合到RF功率放大器的雙電平輸出電源的無(wú)線(xiàn)電話(huà)的通信設(shè)備。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)模式的類(lèi)型，提供的電源輸出表示為電壓V1和V2。模式包括數(shù)字模式和模擬模式，當(dāng)它保持RF功率放大器效率的可接受程度時(shí)，它處理對(duì)RF功率放大器的電源電壓控制的不同需求。
已知通信系統(tǒng)、通信設(shè)備和方法的缺點(diǎn)在于它們對(duì)尤其在便攜式/移動(dòng)通信環(huán)境中所包括的RF功率放大器功耗的有效調(diào)整概念不提供足夠的靈活性。
本發(fā)明的目的是提供一種減少功耗、不具有上述缺點(diǎn)的通信設(shè)備。
為此目的，根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)和通信設(shè)備分別具有權(quán)利要求1和9所概述的特征。
根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于在為了調(diào)整RF輸出功率而使用表裝置的概念中，通信設(shè)備可以使用若干可能的用于與基站通信的控制環(huán)路概念，用這些概念是為了在傳送通話(huà)期間減少RF功率放大器的功耗。還在所及的范圍內(nèi)顯著簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)，它更進(jìn)一步地減少功耗，結(jié)果便攜式/移動(dòng)設(shè)備所包含電池的放電時(shí)間將增加或它所需的容量/大小將減少。
期望RF的輸出功率沒(méi)有任何浪費(fèi)或剩余，表裝置中所列的數(shù)據(jù)可以根據(jù)制造這種類(lèi)型的通信設(shè)備所用的電路系統(tǒng)的細(xì)節(jié)調(diào)整，所列數(shù)據(jù)包含可能的電源控制輸入值和可能的RF輸出功率值之間的關(guān)系。值得注意的是電源輸出可以包含通常是這種情況的電源電流或者電源電壓。
根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，可以包含諸如RF輸出信號(hào)的工作頻率和/或溫度參數(shù)的附加變量作為調(diào)整所需的RF輸出功率尤其是輸出電壓的附加變量，以便提供具有希望的幅度和頻率的RF功率放大器的RF輸出信號(hào)。
表裝置最好包括易于實(shí)現(xiàn)和處理、相對(duì)便宜的存儲(chǔ)器裝置。
在權(quán)利要求4所概述的另一個(gè)實(shí)施例中，更詳細(xì)地描述了三個(gè)可能的實(shí)施例。在第一和第二個(gè)可能的實(shí)施例中，通信設(shè)備包括將希望的RF輸出值信息與實(shí)際RF輸出值比較的比較器裝置，而在第三個(gè)實(shí)施例中，通信設(shè)備甚至可以不用該比較器裝置。
權(quán)利要求7所述的根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，在不降低效率的情況下提供將RF輸出功率充分地轉(zhuǎn)到最大的RF輸出功率。
在通過(guò)控制RF功率放大器的電源電壓調(diào)整RF功率輸出的RF功率的應(yīng)用中，更喜歡有效的DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器。
結(jié)果參照上面，根據(jù)本發(fā)明的方法具有權(quán)利要求11所概述的有益的特征。
現(xiàn)在當(dāng)參照附圖時(shí)，將闡明根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)、通信設(shè)備和方法還有其它的優(yōu)點(diǎn)，其中用相同的附圖標(biāo)記表示類(lèi)似的成分。在附圖中

圖1表示根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備的第一個(gè)可能的實(shí)施例；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備的第二個(gè)可能的實(shí)施例；和圖3表示根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)中所用的根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備的第三個(gè)可能的實(shí)施例。
圖1、2和3每個(gè)表示通信設(shè)備1的不同的實(shí)施例，該通信設(shè)備1還有其它類(lèi)似的通信設(shè)備1可用于圖3所示意表示的通信系統(tǒng)2。通信系統(tǒng)2還包括體現(xiàn)為與通信設(shè)備1通信的基站3。這種通信設(shè)備3可用于收發(fā)信機(jī)、具有接收確認(rèn)的尋呼機(jī)和類(lèi)似的移動(dòng)/便攜式通信設(shè)備中和用于例如電話(huà)系統(tǒng)或類(lèi)似的系統(tǒng)中。
通信設(shè)備1包括具有RF輸出5和RF功率控制輸入6的RF功率放大器4，RF功率控制輸入6用于控制RF輸出5的RF輸出功率的幅度或值?？刂芌F輸出功率可以由任何合適的裝置來(lái)代替，諸如通過(guò)控制RF功率放大器4的工作周期(開(kāi)/關(guān)周期)或通過(guò)控制RF功率放大器4的電源電流或電源電壓，正如RF功率放大器4的28所示意描述的。后者情況的描述與描述的余下部分有關(guān)。在通信設(shè)備1(未示出)的實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，RF功率放大器4可能具有獨(dú)立于RF功率控制輸入6的電源輸入。
通信設(shè)備1還包括電源7，它體現(xiàn)為將一個(gè)電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)的電源轉(zhuǎn)換器。電源7具有在提供電源電壓情況下的電源終端8、控制輸入9和與RF功率放大器4的RF輸出功率控制輸入6相連的電源輸出10；數(shù)據(jù)接收器裝置11具有與接收/發(fā)射天線(xiàn)13相連的輸出12、提供基站3發(fā)送的模擬模擬或數(shù)字基帶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出14和與RF功率放大器4的RF輸出5相連的RF輸入15；和通常體現(xiàn)為存儲(chǔ)器裝置的表裝置16，表裝置16具有與數(shù)據(jù)接收器裝置11的數(shù)據(jù)輸出14相連的表選擇輸入17和與電源7的控制輸入9相連的表輸出18。通信設(shè)備1包括可控制開(kāi)關(guān)19，可控制開(kāi)關(guān)19具有與電源終端8和電源輸出10分別相連的兩個(gè)轉(zhuǎn)換端20和21，和在附圖所示的實(shí)施例中通過(guò)表輸出18與接收器裝置11的數(shù)據(jù)輸出14相耦合的控制輸入22(參見(jiàn)圖1-3的虛線(xiàn))。
接收器裝置11例如包括用于在基站3和通信設(shè)備1之間執(zhí)行單向或雙向通信鏈路的單工或雙工、過(guò)濾和解調(diào)裝置。在這種情況下，通過(guò)控制RF輸出功率控制輸入6所用的電源電壓控制通過(guò)天線(xiàn)13發(fā)送給基站3的RF功率信號(hào)的RF功率。從基站3發(fā)送給通信設(shè)備1的其中一個(gè)數(shù)據(jù)除了例如語(yǔ)音之外還包含關(guān)于在基站3檢測(cè)的輸出功率放大器的RF輸出功率的信息。對(duì)于圖1和2的實(shí)施例，該信息涉及關(guān)于RF輸出功率值的希望的信號(hào)幅度或值的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)通常作為基帶模擬或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)反饋給通信設(shè)備1并可以在數(shù)據(jù)輸出14得到。在RF輸出5可以得到實(shí)際的RF輸出功率值。希望的和實(shí)際的RF輸出功率的兩個(gè)值分別輸入到比較器裝置25的比較器輸入23和24。比較器裝置25具有通過(guò)控制輸入9耦合到控制輸入6的比較器輸出16。表裝置16包含一列表與可能的RF輸出功率值有關(guān)的可能的控制輸入值。數(shù)據(jù)輸出14的輸出用于選擇合適的控制輸入值結(jié)果設(shè)置希望的RF輸出功率值。在該上下文中可能有若干個(gè)結(jié)構(gòu)概念。
在圖1的實(shí)施例中，從表裝置16中選擇并在表輸出18得到的控制輸入值驅(qū)動(dòng)示意所示的有效的DC/DC轉(zhuǎn)換器27。這也適用于圖2和圖3的實(shí)施例。在圖1的實(shí)施例中，電源7示意地表示為包括一種消耗的調(diào)整器裝置28，它在圖1中標(biāo)記為電源7的可變電阻器。這里電源7表示為具有與比較器輸出26相連的附加控制輸入29。由輸出18的表輸出控制信號(hào)得到粗略的RF輸出功率控制，但是根據(jù)輸入23和24的希望和實(shí)際的RF輸出功率值的區(qū)別在輸出26產(chǎn)生的誤差信號(hào)出現(xiàn)調(diào)整。
在圖2的實(shí)施例中，該誤差信號(hào)直接提供給表選擇輸入17，它用作選擇合適的控制RF輸出功率的控制輸入信號(hào)的選擇信號(hào)。但是在圖3的實(shí)施例中，因?yàn)楝F(xiàn)在將由基站3提供的誤差信號(hào)發(fā)送給通信設(shè)備1以便直接在數(shù)據(jù)輸出14和表選擇輸入17得到，所以該通信設(shè)備不包括任何比較器裝置。當(dāng)然必須相應(yīng)地設(shè)計(jì)通信協(xié)議以便應(yīng)付該新概念。但更容易提供某種硬件或軟件以便對(duì)于每條到通信設(shè)備1的通信鏈路都在基站3集中完成實(shí)際和希望的RF輸出功率的比較，接著在每個(gè)單獨(dú)的通信設(shè)備中實(shí)現(xiàn)這個(gè)新概念。另外因?yàn)樗话容^器裝置25所以該選擇更進(jìn)一步減少通信系統(tǒng)的每個(gè)通信設(shè)備的功耗和硬件費(fèi)用。
在所示的實(shí)施例中，通信設(shè)備1具有開(kāi)關(guān)裝置19，如果在數(shù)據(jù)輸出14的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)希望為了效率RF輸出功率最大化，則關(guān)閉開(kāi)關(guān)裝置19。
在RF功率放大器工作在諸如GSM通信系統(tǒng)的突發(fā)模式的情況下，最好將比較器30連到電源輸出10以便減少由于突發(fā)引起的電源電壓的波動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行多種改進(jìn)諸如在圖2或圖3的實(shí)施例中可以包含圖1實(shí)施例的調(diào)整。另一種改進(jìn)涉及如果希望的話(huà)在表輸出18和RF控制輸入6之間有可能直接相連。
如上所述，很明顯本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在此后所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行多種改進(jìn)，因此本發(fā)明不局限于所提供的例子。
權(quán)利要求
1.一種具有至少一個(gè)基站和與基站通信的通信設(shè)備的通信系統(tǒng)，該通信設(shè)備包括-具有耦合到天線(xiàn)的RF輸出和RF輸出功率控制輸入的RF功率放大器，-具有電源終端、控制輸入和耦合到RF輸出功率控制輸入，用于根據(jù)電源控制輸入的信號(hào)控制RF輸出的RF輸出功率的電源輸出的電源，和-耦合到天線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收器裝置，數(shù)據(jù)接收器裝置具有提供從基站接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出，特征在于所述數(shù)據(jù)表示關(guān)于所述RF輸出功率的信息、和該通信設(shè)備還包括-包含與可能的RF輸出功率值有關(guān)的一列可能的電源控制輸入值的表裝置，表裝置具有耦合到數(shù)據(jù)接收器裝置的數(shù)據(jù)輸出的表選擇輸入和耦合到電源控制輸入的表輸出，用所述RF輸出功率相關(guān)信息選擇表裝置中相應(yīng)于希望的RF輸出功率值的電源控制輸入值。
2.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中表裝置中包括的可能的電源控制輸入值還與RF輸出的RF輸出信號(hào)頻率、和/或微調(diào)所需的RF功率放大器的RF輸出功率的溫度參數(shù)有關(guān)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的通信系統(tǒng)，其中表裝置包括存儲(chǔ)器裝置。
4.如權(quán)利要求1到3的任何一個(gè)所述的通信系統(tǒng)，其中通信系統(tǒng)包括比較器裝置，它具有用于分別以希望的RF輸出功率值和實(shí)際的RF輸出功率值的形式輸入所述RF輸出功率有關(guān)信息的第一和第二比較器輸入，還具有或者直接，或者通過(guò)包含表裝置的路徑間接耦合到RF功率控制輸入的比較器輸出，后者的情況還包括其中路徑包括基站和通信設(shè)備之間通信鏈路的情況。
5.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中基站包括該比較器裝置。
6.如權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中通信設(shè)備包括該比較器裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中通信設(shè)備包括具有兩個(gè)分別連到電源終端和電源輸出的轉(zhuǎn)換端的可控制開(kāi)關(guān)，和耦合到接收器裝置的數(shù)據(jù)輸出的控制輸入，用于如果要最大化希望的RF輸出功率時(shí)關(guān)閉可控制開(kāi)關(guān)。
8.如權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中電源包括下變換電源信號(hào)的DC/DC轉(zhuǎn)換器，該信號(hào)具有轉(zhuǎn)換的電源電壓形式并提供給RF功率放大器的RF輸出控制輸入。
9.一種適用于根據(jù)權(quán)利要求1-8的任何一個(gè)所述的通信系統(tǒng)的通信設(shè)備，該通信設(shè)備包括-具有耦合到天線(xiàn)的RF輸出和RF輸出功率控制輸入的RF功率放大器，-具有電源終端、控制輸入和耦合到RF輸出功率控制輸入，用于根據(jù)電源控制輸入的信號(hào)控制RF輸出的RF輸出功率的電源輸出的電源，和-耦合到天線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收器裝置，數(shù)據(jù)接收器裝置具有提供從基站接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出，特征在于所述數(shù)據(jù)表示關(guān)于所述RF輸出功率的信息、和該通信設(shè)備還包括-包含與可能的RF輸出功率值有關(guān)的一列可能的電源控制輸入值的表裝置，表裝置具有耦合到數(shù)據(jù)接收器裝置的數(shù)據(jù)輸出的表選擇輸入和耦合到電源控制輸入的表輸出，用所述RF輸出功率相關(guān)信息選擇表裝置中相應(yīng)于希望的RF輸出功率值的控制輸入值。
10.如權(quán)利要求9所述的通信設(shè)備，其中通信設(shè)備是收發(fā)信機(jī)。
11.一種通信方法，其中在通信系統(tǒng)中由通信設(shè)備向基站發(fā)送具有控制輸出功率的RF輸出功率信號(hào)，特征在于通過(guò)表示關(guān)于所述RF輸出功率信息的數(shù)據(jù)控制RF輸出功率信號(hào)，該數(shù)據(jù)由基站產(chǎn)生并在通信設(shè)備中接收，由此所述數(shù)據(jù)用作指針以便選擇表裝置中所包括的控制值使得導(dǎo)致希望的RF輸出功率值。
全文摘要
諸如電話(huà)系統(tǒng)的通信系統(tǒng)具有至少一個(gè)基站和與基站通信的通信設(shè)備,通信設(shè)備包括具有耦合到天線(xiàn)的RF輸出和RF輸出功率控制輸入的RF功率放大器,具有電源終端、控制輸入和耦合到RF輸出功率控制輸入,用于根據(jù)電源控制輸入的信號(hào)控制RF輸出的RF輸出功率的電源輸出的電源,耦合到天線(xiàn)的數(shù)據(jù)接收器裝置,數(shù)據(jù)接收器裝置具有提供從基站接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出。該數(shù)據(jù)表示關(guān)于所述RF輸出功率的信息、和包含與可能的RF輸出功率值有關(guān)的一表可能的電源控制輸入值的表裝置,表裝置具有耦合到數(shù)據(jù)接收器裝置的數(shù)據(jù)輸出的表選擇輸入和耦合到電源控制輸入的表輸出,用所述RF輸出功率相關(guān)信息選擇表裝置中相應(yīng)于希望的RF輸出功率值的電源控制輸入值。
文檔編號(hào)H03G3/30GK1252184SQ98803907
公開(kāi)日2000年5月3日 申請(qǐng)日期1998年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月12日
發(fā)明者H·J·伯格維德, F·A·C·M·肖夫斯 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司