CONTROL DE POTENCIA COMBINADO DE BUCLE ABIERTO Y CERRADO CON MEDICIÓN DIFERENCIAL.

Control de potencia combinado de bucle abierto y cerrado con medición diferencial. Antecedentes de la invención La presente invención se refiere a dispositivos de telecomunicaciones y, en particular, a un bucle de control de potencia automático mejorado para un transmisor de telecomunicaciones inalámbricas. La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) regula el uso del espectro de radiofrecuencia (RF) en los Estados Unidos. Los usuarios de ancho de banda asignado del espectro de RF deben tomar medidas para garantizar que las emisiones radiadas dentro y fuera del ancho de banda asignado se mantienen en niveles aceptables para evitar una interferencia con otros usuarios que operan en el mismo ancho de banda o anchos de banda diferentes. Por ejemplo, los usuarios de sistemas de telefonía móvil deben garantizar que cumplen con el nivel de emisiones radiadas permitido dentro o fuera de los canales que se les han asignado. Los teléfonos móviles usan un control de potencia variable para ajustar la potencia de salida a los requisitos de la especificación del sistema y adicionalmente para limitar el nivel más alto de potencia de salida para minimizar las tasas de absorción específica (SAR) y la radiación fuera de canal, tal como la relación de potencia de canal adyacente (ACPR) y emisiones no esenciales. Los componentes en la cadena de transmisión, y particularmente el amplificador de potencia, tienden a tener una variación relativamente grande en la ganancia con respecto a unidad, temperatura y frecuencia. Para mantener una potencia de salida dada en todas las unidades, la temperatura y frecuencia requerirían normalmente una tabla de calibración de múltiples dimensiones. Algunos fabricantes de teléfonos usan un circuito de detección de potencia caro que permite un control de potencia de bucle cerrado por todo el intervalo de potencia del teléfono. En teléfonos de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), la potencia de transmisión debe cumplir con la especificación IS136-270 de la TIA/EIA. Esta especificación detalla diez niveles de potencia y cuatro clases de móviles. Un móvil de clase IV debe transmitir de manera unitaria la potencia detallada en la siguiente tabla: NIVEL DE POTENCIA POTENCIA DE SALIDA 0 28 dB 1 28 dB 2 28 dB 3 24 dB 4 20 dB 5 16 dB 6 12 dB 7 8 dB 8 4 dB 9 0 dB 10 -4 dB Los niveles de potencia 0 a 7 deben tener una precisión de más o menos 3 dB, y los niveles de potencia 8, 9 y 10 pueden ser menos precisos. A partir del documento US 6.236.863 se conoce un sistema de control de potencia de transmisor global para teléfonos de radio, que evita la saturación limitando la potencia de salida total y manteniendo una capacidad de respuesta de bucle cerrado para el teléfono de radio que tiene sistemas de control de ganancia de bucle abierto y bucle cerrado. Para determinar la potencia de salida total del teléfono en un primer modo, mientras que la potencia de salida total está por debajo de un nivel de activación de potencia de salida, se aplica una combinación de un sistema de control de ganancia de bucle abierto y un sistema de control de ganancia de bucle cerrado usando una salida con modulación de densidad de impulso a partir de un registro de control de potencia de bucle cerrado ubicado en un circuito lógico. Cuando la potencia de salida total se eleva por encima del nivel de activación de potencia de salida, el circuito lógico detecta este acontecimiento y empieza la operación según un segundo modo, el modo de prevención de saturación, y la operación en el primer modo se interrumpe temporalmente. En el modo de prevención de saturación se reduce la potencia de salida total, modificando el registro de control de potencia de bucle cerrado, hasta que cae por debajo del nivel de activación de potencia de salida. Como la potencia de salida total cae por debajo del nivel de activación de potencia de salida el sistema de control de potencia vuelve al control del registro de control de potencia de bucle cerrado según el primer modo. Posteriormente, el sistema de control de potencia continúa alternando entre los modos primero y segundo en respuesta a la potencia de salida total que llega a caer por debajo del nivel máximo de la potencia de salida total. 2   Sumario de la invención Se obtiene un mejor entendimiento de estas y otras realizaciones específicas de la invención cuando se considera la siguiente descripción detallada junto con los siguientes dibujos. Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama que ilustra un sistema de telecomunicaciones según una realización de la presente invención; la figura 2 es un diagrama de un transmisor de RF de banda base a modo de ejemplo según una realización de la presente invención; la figura 3 es un diagrama que ilustra módulos funcionales a modo de ejemplo según una realización de la presente invención; la figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra la operación de una realización de la presente invención; y la figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra la operación de una realización de la presente invención. Descripción detallada de realizaciones de la invención Un método y sistema de control de potencia para un teléfono inalámbrico según una realización de la presente invención emplea una técnica de bucle abierto para niveles de potencia relativamente bajos y una técnica de bucle cerrado a niveles de potencia superiores. En la técnica de bucle abierto, el teléfono inalámbrico almacena una tabla de ajuste de fase de valores de control de potencia automático (APC) para los niveles de potencia (que se usan para controlar niveles de ganancia de convertidor ascendente medidos en diferentes canales. En funcionamiento, un controlador de potencia lee el nivel de potencia y lee el valor de APC en la tabla. Otra tabla almacena el valor de APC para un nivel de potencia cuando se varían el canal y la temperatura. Este valor se interpola, según sea necesario, durante el funcionamiento. El valor de APC para el enfoque de bucle abierto se determina leyendo el canal de entrada; hallando el canal superior más próximo y el canal inferior más próximo en la tabla de canal- temperatura; interpolando entre valores de APC para la columna de temperatura de la temperatura inferior más próxima, para obtener el valor real. Entonces se obtiene la diferencia entre este valor y el valor de APC para el nivel de potencia real en la tabla de ajuste de fase. En el enfoque de bucle cerrado, se lee la salida de potencia real a partir de un detector de potencia y se ajusta el valor de APC hasta que la salida del detector de potencia corresponde al valor que proporciona el nivel de potencia requerido. Se usa una tabla de ajuste de fase de niveles de potencia y valores de detector de potencia. Para la calibración de fábrica de estos valores, se ajusta el valor de APC hasta que se proporciona la potencia nominal para cada nivel de potencia y se almacena el valor de detector de potencia. Puede usarse un filtro de dos polos IIR (respuesta infinita al impulso) para filtrar la salida de detector de potencia. En funcionamiento, se ejecuta el algoritmo de control de bucle cerrado en cada ráfaga de transmisión y lee el detector de potencia cuando la potencia está desactivada; lee el detector de potencia cuando el transmisor está activado y resta estos dos números para obtener el nivel de potencia RF real; a partir del nivel de potencia, consulta el valor de potencia RF deseado en la tabla de ajuste de fase para hallar un error de potencia RF; y ejecuta un cálculo de bucle de servocontrol para hallar el valor de APC necesario para corregir el error. Ahora, volviendo a los dibujos y, prestando atención particular a la figura 1, se muestra un diagrama de un sistema 100 de telecomunicaciones según una realización de la presente invención. El sistema 100 puede ser, por ejemplo, una red de telecomunicaciones basada en IS-136 o IS-95 o GSM. El sistema 100 incluye al menos una estación 102 base que da servicio a una región geográfica particular y una pluralidad de estaciones 104, 106, 108 móviles que pueden moverse dentro y fuera de la región. La estación 102 base acopla las estaciones móviles a la red 110 telefónica conmutada pública (PSTN). Además, las estaciones 104, 106, 108 móviles incluyen unidades 322a-322c de control de potencia de transmisión, respectivamente, según realizaciones de la presente invención, tal como se describirá más abajo con más detalle. Ahora, volviendo a la figura 2, se muestra un diagrama que ilustra un sistema 322 de control de potencia y estación móvil, presente normalmente en las estaciones 104, 106, 108 móviles, según una realización de la invención. La estación móvil incluye un procesador 323, tal como un procesador de banda base o procesador digital de señal (DSP), un convertidor 402 ascendente, un amplificador 404, un detector de potencia, tal... [Seguir leyendo]

1. Método de telecomunicaciones para controlar una potencia de transmisión en un dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones inalámbrico, que comprende: inicializar tablas (506) y (510) de ajuste de fase primera y segunda, comprendiendo la primera tabla (506) de ajuste de fase valores de control de potencia automático, APC y nivel de potencia preinicializados, comprendiendo dicha segunda tabla (510) de ajuste de fase valores de nivel de potencia y detector de potencia preinicializados; inicializar una tabla (508) de canal-temperatura, comprendiendo dicha tabla de canal-temperatura una tabla bidimensional de valores de APC con temperatura y canal; generar un valor de APC usando dicha primera tabla (506) de ajuste de fase y dicha tabla (508) de canaltemperatura en un modo (502) de bucle abierto; y generar un valor de APC leyendo un detector (406) de potencia y accediendo a dicha segunda tabla de ajuste de fase en un modo (504) de bucle cerrado, en el que en dicho segundo modo (504) se lee dicho detector (406) de potencia mientras un transmisor está encendido y mientras un transmisor está apagado. 2. Método según la reivindicación 1, comprendiendo dicha inicialización de una primera tabla (506) de ajuste de fase ajustar el valor de APC hasta que se emite la potencia nominal para cada nivel de potencia desde el dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones y almacenar ese valor almacenado en la primera tabla (506) de ajuste de fase. 3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicha inicialización de dicha tabla (508) de canaltemperatura comprende configurar varios dispositivos de telecomunicaciones a un canal y temperatura específicos; ajustar los valores de APC de los dispositivos de telecomunicaciones hasta que los dispositivos de telecomunicaciones emiten la potencia nominal para el nivel de potencia cero; y calcular el promedio de los resultados para cada dispositivo de telecomunicaciones. 4. Método según la reivindicación 1, comprendiendo dicha generación de un valor de configuración de potencia en un modo (502) de bucle abierto determinar un valor de APC nominal para el canal usado para ajustar la fase del dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones hallando el canal superior más próximo y canal inferior más próximo en la tabla (508), e interpolar entre los valores de APC a temperatura ambiente en la tabla (508). 5. Método según la reivindicación 1, comprendiendo dicha inicialización de dicha segunda tabla (510) de ajuste de fase ajustar el valor de APC hasta que se emite la potencia nominal para cada nivel de potencia desde el dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones y almacenar la salida del detector (406) de potencia en la tabla (510). 6. Método según la reivindicación 1, comprendiendo dicha generación de un valor de configuración de potencia en un modo (504) de bucle cerrado: leer el detector (406) de potencia para conseguir un valor de potencia de RF real; buscar el valor de potencia de RF deseado en la segunda tabla (510) de ajuste de fase; obtener un error (512) de RF; y ejecutar un cálculo (514) de bucle de servocontrol para hallar el valor de APC necesario para corregir el error de RF. 7. Dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones inalámbrico para controlar una potencia de transmisión, que comprende: un sistema (322, 322a...322c) de control de potencia que comprende medios (323) para inicializar tablas (506) y (510) de ajuste de fase primera y segunda, comprendiendo la primera tabla (506) de ajuste de fase valores de control de potencia automático, APC y nivel de potencia preinicializados, comprendiendo dicha segunda tabla (510) de ajuste de fase valores de nivel de potencia y detector de potencia preinicializados; medios (323) para inicializar una tabla (508) de canal-temperatura, comprendiendo dicha tabla (508) de canaltemperatura una tabla bidimensional de valores de APC con temperatura y canal; 8   medios (323) para generar un valor de APC usando dicha primera tabla (506) de ajuste de fase y dicha tabla (508) de canal-temperatura en un modo (502) de bucle abierto; y medios (323) para generar un valor de APC leyendo un detector (406) de potencia y accediendo a dicha segunda tabla (510) de ajuste de fase en un modo (504) de bucle cerrado, en el que en dicho segundo modo (504) se lee dicho detector (406) de potencia mientras un transmisor está encendido y mientras un transmisor está apagado. 8. Dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones según la reivindicación 7, comprendiendo dicho sistema (322, 322a... 322c) de control de potencia medios (323) para inicializar una primera tabla (506) de ajuste de fase que comprenden ajustar el valor de APC hasta que se emite la potencia nominal para cada nivel de potencia desde el dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones y almacenar ese valor almacenado en la primera tabla (506) de ajuste de fase. 9. Dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones según la reivindicación 7 u 8, en el que dicho sistema (322, 322a...322c) de control de potencia que comprende medios (323) para inicializar dicha tabla (508) de canal-temperatura que comprenden configurar varios dispositivos de telecomunicaciones a un canal y temperatura específicos; medios (323) para ajustar los valores de APC de los dispositivos de telecomunicaciones hasta que los dispositivos de telecomunicaciones emiten la potencia nominal para el nivel de potencia cero; y medios (323) para calcular el promedio de los resultados para cada dispositivo de telecomunicaciones. 10. Dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones según la reivindicación 7, comprendiendo dicho sistema (322, 322a... 322c) de control de potencia medios (323) para generar un valor de configuración de potencia en un modo (502) de bucle abierto que comprenden determinar un valor de APC nominal para el canal usado para ajustar la fase del dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones hallando el canal superior más próximo y canal inferior más próximo en la tabla (508), e interpolar entre los valores de APC a temperatura ambiente en la tabla (508). 11. Dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones según la reivindicación 7, comprendiendo dicho sistema (322, 322a... 322c) de control de potencia medios (323) para inicializar dicha segunda tabla (510) de ajuste de fase que comprenden ajustar el valor de APC hasta que se emite la potencia nominal para cada nivel de potencia desde el dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones y almacenar la salida del detector de potencia en la tabla (510). 12. Dispositivo (104, 106, 108) de telecomunicaciones según la reivindicación 7, comprendiendo dicho sistema (322, 322a... 322c) de control de potencia medios (323) para generar un valor de configuración de potencia en un modo (504) de bucle cerrado que comprenden: medios (323, 407, OpAmp, Vref, 408) para leer el detector (406) de potencia para conseguir un valor de potencia de RF real; medios (323) para buscar el valor de potencia de RF deseado en la segunda tabla (510) de ajuste de fase; medios (323) para obtener un error de RF (512); y medios (323) para ejecutar un cálculo (514) de bucle de servocontrol para hallar el valor de APC necesario para corregir el error de RF. 9     11