专利名称：通信系统、设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种权利要求1的前序部分概述的通信系统。
本发明还涉及一种权利要求9的前序部分概述的适用于通信系统的通信设备，和权利要求11的前序部分概述的方法，和通信方法。
从特别公开诸如蜂窝无线系统的通信系统的US-A-5,251,331中知道这种通信系统和设备，它提供体现为包含双重模式RF功率放大器和耦合到RF功率放大器的双电平输出电源的无线电话的通信设备。根据系统运行的各个模式的类型，提供的电源输出表示为电压V1和V2。模式包括数字模式和模拟模式，当它保持RF功率放大器效率的可接受程度时，它处理对RF功率放大器的电源电压控制的不同需求。
已知通信系统、通信设备和方法的缺点在于它们对尤其在便携式/移动通信环境中所包括的RF功率放大器功耗的有效调整概念不提供足够的灵活性。
本发明的目的是提供一种减少功耗、不具有上述缺点的通信设备。
为此目的，根据本发明的通信系统和通信设备分别具有权利要求1和9所概述的特征。
根据本发明的通信系统的优点在于在为了调整RF输出功率而使用表装置的概念中，通信设备可以使用若干可能的用于与基站通信的控制环路概念，用这些概念是为了在传送通话期间减少RF功率放大器的功耗。还在所及的范围内显著简化硬件结构，它更进一步地减少功耗，结果便携式/移动设备所包含电池的放电时间将增加或它所需的容量/大小将减少。
期望RF的输出功率没有任何浪费或剩余，表装置中所列的数据可以根据制造这种类型的通信设备所用的电路系统的细节调整，所列数据包含可能的电源控制输入值和可能的RF输出功率值之间的关系。值得注意的是电源输出可以包含通常是这种情况的电源电流或者电源电压。
根据本发明的通信系统的一个实施例中，可以包含诸如RF输出信号的工作频率和/或温度参数的附加变量作为调整所需的RF输出功率尤其是输出电压的附加变量，以便提供具有希望的幅度和频率的RF功率放大器的RF输出信号。
表装置最好包括易于实现和处理、相对便宜的存储器装置。
在权利要求4所概述的另一个实施例中，更详细地描述了三个可能的实施例。在第一和第二个可能的实施例中，通信设备包括将希望的RF输出值信息与实际RF输出值比较的比较器装置，而在第三个实施例中，通信设备甚至可以不用该比较器装置。
权利要求7所述的根据本发明的通信系统的一个实施例中，在不降低效率的情况下提供将RF输出功率充分地转到最大的RF输出功率。
在通过控制RF功率放大器的电源电压调整RF功率输出的RF功率的应用中，更喜欢有效的DC/DC电压转换器。
结果参照上面，根据本发明的方法具有权利要求11所概述的有益的特征。
现在当参照附图时，将阐明根据本发明的通信系统、通信设备和方法还有其它的优点，其中用相同的附图标记表示类似的成分。在附图中
图1表示根据本发明的通信设备的第一个可能的实施例；图2表示根据本发明的通信设备的第二个可能的实施例；和图3表示根据本发明的通信系统中所用的根据本发明的通信设备的第三个可能的实施例。
图1、2和3每个表示通信设备1的不同的实施例，该通信设备1还有其它类似的通信设备1可用于图3所示意表示的通信系统2。通信系统2还包括体现为与通信设备1通信的基站3。这种通信设备3可用于收发信机、具有接收确认的寻呼机和类似的移动/便携式通信设备中和用于例如电话系统或类似的系统中。
通信设备1包括具有RF输出5和RF功率控制输入6的RF功率放大器4，RF功率控制输入6用于控制RF输出5的RF输出功率的幅度或值。控制RF输出功率可以由任何合适的装置来代替，诸如通过控制RF功率放大器4的工作周期(开/关周期)或通过控制RF功率放大器4的电源电流或电源电压，正如RF功率放大器4的28所示意描述的。后者情况的描述与描述的余下部分有关。在通信设备1(未示出)的实际实现中，RF功率放大器4可能具有独立于RF功率控制输入6的电源输入。
通信设备1还包括电源7，它体现为将一个电源信号转换为另一个的电源转换器。电源7具有在提供电源电压情况下的电源终端8、控制输入9和与RF功率放大器4的RF输出功率控制输入6相连的电源输出10；数据接收器装置11具有与接收/发射天线13相连的输出12、提供基站3发送的模拟模拟或数字基带数据的数据输出14和与RF功率放大器4的RF输出5相连的RF输入15；和通常体现为存储器装置的表装置16，表装置16具有与数据接收器装置11的数据输出14相连的表选择输入17和与电源7的控制输入9相连的表输出18。通信设备1包括可控制开关19，可控制开关19具有与电源终端8和电源输出10分别相连的两个转换端20和21，和在附图所示的实施例中通过表输出18与接收器装置11的数据输出14相耦合的控制输入22(参见图1-3的虚线)。
接收器装置11例如包括用于在基站3和通信设备1之间执行单向或双向通信链路的单工或双工、过滤和解调装置。在这种情况下，通过控制RF输出功率控制输入6所用的电源电压控制通过天线13发送给基站3的RF功率信号的RF功率。从基站3发送给通信设备1的其中一个数据除了例如语音之外还包含关于在基站3检测的输出功率放大器的RF输出功率的信息。对于图1和2的实施例，该信息涉及关于RF输出功率值的希望的信号幅度或值的数据。该数据通常作为基带模拟或数字数据反馈给通信设备1并可以在数据输出14得到。在RF输出5可以得到实际的RF输出功率值。希望的和实际的RF输出功率的两个值分别输入到比较器装置25的比较器输入23和24。比较器装置25具有通过控制输入9耦合到控制输入6的比较器输出16。表装置16包含一列表与可能的RF输出功率值有关的可能的控制输入值。数据输出14的输出用于选择合适的控制输入值结果设置希望的RF输出功率值。在该上下文中可能有若干个结构概念。
在图1的实施例中，从表装置16中选择并在表输出18得到的控制输入值驱动示意所示的有效的DC/DC转换器27。这也适用于图2和图3的实施例。在图1的实施例中，电源7示意地表示为包括一种消耗的调整器装置28，它在图1中标记为电源7的可变电阻器。这里电源7表示为具有与比较器输出26相连的附加控制输入29。由输出18的表输出控制信号得到粗略的RF输出功率控制，但是根据输入23和24的希望和实际的RF输出功率值的区别在输出26产生的误差信号出现调整。
在图2的实施例中，该误差信号直接提供给表选择输入17，它用作选择合适的控制RF输出功率的控制输入信号的选择信号。但是在图3的实施例中，因为现在将由基站3提供的误差信号发送给通信设备1以便直接在数据输出14和表选择输入17得到，所以该通信设备不包括任何比较器装置。当然必须相应地设计通信协议以便应付该新概念。但更容易提供某种硬件或软件以便对于每条到通信设备1的通信链路都在基站3集中完成实际和希望的RF输出功率的比较，接着在每个单独的通信设备中实现这个新概念。另外因为它不包含比较器装置25所以该选择更进一步减少通信系统的每个通信设备的功耗和硬件费用。
在所示的实施例中，通信设备1具有开关装置19，如果在数据输出14的数据标识希望为了效率RF输出功率最大化，则关闭开关装置19。
在RF功率放大器工作在诸如GSM通信系统的突发模式的情况下，最好将比较器30连到电源输出10以便减少由于突发引起的电源电压的波动。本领域技术人员可以进行多种改进诸如在图2或图3的实施例中可以包含图1实施例的调整。另一种改进涉及如果希望的话在表输出18和RF控制输入6之间有可能直接相连。
如上所述，很明显本领域技术人员可以在此后所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内进行多种改进，因此本发明不局限于所提供的例子。
权利要求
1.一种具有至少一个基站和与基站通信的通信设备的通信系统，该通信设备包括-具有耦合到天线的RF输出和RF输出功率控制输入的RF功率放大器，-具有电源终端、控制输入和耦合到RF输出功率控制输入，用于根据电源控制输入的信号控制RF输出的RF输出功率的电源输出的电源，和-耦合到天线的数据接收器装置，数据接收器装置具有提供从基站接收的数据的数据输出，特征在于所述数据表示关于所述RF输出功率的信息、和该通信设备还包括-包含与可能的RF输出功率值有关的一列可能的电源控制输入值的表装置，表装置具有耦合到数据接收器装置的数据输出的表选择输入和耦合到电源控制输入的表输出，用所述RF输出功率相关信息选择表装置中相应于希望的RF输出功率值的电源控制输入值。
2.如权利要求1所述的通信系统，其中表装置中包括的可能的电源控制输入值还与RF输出的RF输出信号频率、和/或微调所需的RF功率放大器的RF输出功率的温度参数有关。
3.如权利要求1或2所述的通信系统，其中表装置包括存储器装置。
4.如权利要求1到3的任何一个所述的通信系统，其中通信系统包括比较器装置，它具有用于分别以希望的RF输出功率值和实际的RF输出功率值的形式输入所述RF输出功率有关信息的第一和第二比较器输入，还具有或者直接，或者通过包含表装置的路径间接耦合到RF功率控制输入的比较器输出，后者的情况还包括其中路径包括基站和通信设备之间通信链路的情况。
5.如权利要求4所述的通信系统，其中基站包括该比较器装置。
6.如权利要求4所述的通信系统，其中通信设备包括该比较器装置。
7.如权利要求1所述的通信系统，其中通信设备包括具有两个分别连到电源终端和电源输出的转换端的可控制开关，和耦合到接收器装置的数据输出的控制输入，用于如果要最大化希望的RF输出功率时关闭可控制开关。
8.如权利要求1所述的通信系统，其中电源包括下变换电源信号的DC/DC转换器，该信号具有转换的电源电压形式并提供给RF功率放大器的RF输出控制输入。
9.一种适用于根据权利要求1-8的任何一个所述的通信系统的通信设备，该通信设备包括-具有耦合到天线的RF输出和RF输出功率控制输入的RF功率放大器，-具有电源终端、控制输入和耦合到RF输出功率控制输入，用于根据电源控制输入的信号控制RF输出的RF输出功率的电源输出的电源，和-耦合到天线的数据接收器装置，数据接收器装置具有提供从基站接收的数据的数据输出，特征在于所述数据表示关于所述RF输出功率的信息、和该通信设备还包括-包含与可能的RF输出功率值有关的一列可能的电源控制输入值的表装置，表装置具有耦合到数据接收器装置的数据输出的表选择输入和耦合到电源控制输入的表输出，用所述RF输出功率相关信息选择表装置中相应于希望的RF输出功率值的控制输入值。
10.如权利要求9所述的通信设备，其中通信设备是收发信机。
11.一种通信方法，其中在通信系统中由通信设备向基站发送具有控制输出功率的RF输出功率信号，特征在于通过表示关于所述RF输出功率信息的数据控制RF输出功率信号，该数据由基站产生并在通信设备中接收，由此所述数据用作指针以便选择表装置中所包括的控制值使得导致希望的RF输出功率值。
全文摘要
诸如电话系统的通信系统具有至少一个基站和与基站通信的通信设备,通信设备包括具有耦合到天线的RF输出和RF输出功率控制输入的RF功率放大器,具有电源终端、控制输入和耦合到RF输出功率控制输入,用于根据电源控制输入的信号控制RF输出的RF输出功率的电源输出的电源,耦合到天线的数据接收器装置,数据接收器装置具有提供从基站接收的数据的数据输出。该数据表示关于所述RF输出功率的信息、和包含与可能的RF输出功率值有关的一表可能的电源控制输入值的表装置,表装置具有耦合到数据接收器装置的数据输出的表选择输入和耦合到电源控制输入的表输出,用所述RF输出功率相关信息选择表装置中相应于希望的RF输出功率值的电源控制输入值。
文档编号H03G3/30GK1252184SQ98803907
公开日2000年5月3日 申请日期1998年12月7日 优先权日1997年12月12日
发明者H·J·伯格维德, F·A·C·M·肖夫斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司