[发明专利]无线电话系统中的反向链路、发射功率校正和限制

说明书

技术领域

本发明涉及无线电通信，尤其涉及无线电通信系统内的功率控制。

背景技术

美国的无线电频谱(RF频谱)使用由联邦通信委员会(FCC)管理。FCC把RF频谱内的一些频带分配做具体的用途。分配到RF频谱中的频带的用户必须进行测量，以保证在该频带内和外发射的辐射维持在合适的电平内，避免影响其他工作在相同和/或其它频带上的用户。这些电平由FCC和所述频带的特定用户组一起来管理。

800MHz蜂窝区电话系统用869.01MHz到893.97MHz的频带运行从蜂窝区传输到无线电话的正向链路，用824.01MHz到848.97MHz的频带运行从无线电话传输到蜂窝区的反向链路。正向和反向链路频带被分割成多条频道，每条频道占用30KHz的带宽。蜂窝区通信系统的一特定用户在某一时刻可以用这些频道的一条或几条上工作。系统的所有用户必须确保在已分配给他们的频道内和外符合所允许的发射电平。

在蜂窝区电话系统中可以使用几种不同的调制技术。调制技术的两种例子是频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)。

FDMA调制技术产生的信号在一时刻占用一条信道，而CD-MA调制技术产生的信号占用几条信道。这些技术中的这两种技术必须把它们返回链路的发射控制在所分配的信道内和外允许的极限内。为了最大发挥系统的性能，CDMA技术的使用者必须仔细地控制正在工作的频道内的发射功率电平。

图1示出了典型的已有的蜂窝区无线电话。在两种FDMA和CDMA的无线电话中，存在这样一种可能，即发射机内的功率放大器(101)被驱动或超出带外辐射允许点。这主要是由于功率放大器(101)在高输出功率时失真输出电平增加。另外，以超过某一点来驱动功率放大器(101)可能引起对无线电设备的内部干扰。例如，由于大电流转换使CDMA内的功率放大器(PA)击穿影响合成器相位噪声。这两种情形使无线电设备的运行不能被接受。

由于在无线电话硬件方面存在若干不希望有的作用，所以在频道上维持合适的输出功率是困难的。例如，基于CDMA的无线电设备必须实现一种功率控制系统，该系统必须工作在80dB到90dB的非常宽的动态范围上，使发射的输出功率相对于接收到的输入功率成线性。

如Gilhousen等的美国专利No.5,056,109(已转让给夸尔柯姆股份有限公司)所揭示的，闭环路和开环路功率控制一起决定返回链路的发射功率。因此，在接收机(103)和发射机(102)RF部分内产生的线性和非线性误差可能引起不能允许的功率控制性能。另外，基于FDMA和CDMA的无线电设备都必须工作在不同的频道上，同时维持允许的输出功率电平。输出功率电平和输入功率检测与频率的关系的变化可以造成返回链路发射的能量的误差量不能被接受。

目前这些显著的问题出现在基于FDMA和CDMA无线电话的设计者面前。这需要一种有效的和低成本的手段来解决这些问题。

发明内容

本发明的方法能使无线电话以线性的形式工作在宽的动态范围上，同时在返回链路频带内和外维持能接受的发射输出功率电平。用功率检测器测量正向和返回链路功率，并输入到控制硬件和/或软件均可接用的模数转换器。还监视闭环路功率控制的设置。无线电话用检测到的功率电平和闭环路功率控制设置检索表示反向链路发射功率误差和所希望的特定工作点上的功率放大器偏置的一组校正表。无线电话还确定发射机是否正工作在最大设置点以上。调节发射增益和无线电话的功率放大器偏置，以校正不希望有的误差并维持所希望的输出功率。

附图概述

图1示出了无线电话系统中使用的典型的现有技术的无线电话频率部分的方框图；

图2示出了功率控制校正的最佳实施例方框图；

图3示出了关于图2的功率限制控制部分的方框图；

图4示出了关于图2的闭环路功率控制部分的方框图；

图5示出了关于图2的PA极限阈值控制部分的方框图；

图6示出了本发明的使用基于累加器反馈控制的功率限制控制系统的另一个实施例；

图7示出了本发明的使用基于闭环路功率控制累加器的功率限制控制系统的另一个实施例；

图8示出了本发明的使用基于积分反馈控制的功率限制控制系统的另一个实施例；

图9示出了本发明的使用基于接收功率测量和闭环路功率控制设置来估计输出功率的功率限制控制系统的另一个实施例。

本发明的实施方式