Un método de igualación de la ganancia basado en una estación base de múltiples portadoras de banda ancha,

caracterizado porque el método comprende las etapas de: a) calcular una ganancia de las respectivas portadoras al nivel de un puerto de salida de un convertidor digital a analógico (DAC) y efectuar una normalización para obtener una tabla de primeros factores de corrección de la ganancia con una pluralidad de los respectivos primeros factores de corrección de la ganancia; b) comprobar la ganancia de las respectivas portadoras en una parte de radiofrecuencias y efectuar una normalización para obtener una tabla de segundos factores de corrección de la ganancia con una pluralidad de los respectivos segundos factores de corrección de la ganancia; c) memorizar las tablas de primeros y segundos factores de corrección de la ganancia y d) efectuar una consulta de un primer factor de corrección de la ganancia a partir de la tabla de primeros factores de corrección de la ganancia y de un segundo factor de corrección de la ganancia a partir de la tabla de segundos factores de corrección de la ganancia correspondiente a cada una de las portadoras y multiplicar el primer factor de corrección de la ganancia con el segundo factor de corrección de la ganancia y utilizar el resultado de la multiplicación como un coeficiente de ajuste de la ganancia de la respectiva portadora

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un método y aparato para igualación de la ganancia en una estación base de múltiples portadoras de banda ancha.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Con el avance de la tecnología de microelectrónica y la tecnología de software, las redes de comunicación inalámbrica (p.e., celulares) y las redes de comunicación cableada se han estado desarrollando hacia la digitalización, personalización, banda ancha, inteligente y multimedia. La digitalización de banda ancha se ha convertido en la parte esencial en un sistema de estaciones base de una red de comunicaciones celulares. Dispositivos digitales de una parte de frecuencia intermedia, incluso una parte de radiofrecuencia, se han utilizado para sustituir a los dispositivos analógicos. Un concepto de estación base de múltiples portadoras de banda ancha hizo su aparición en este entorno operativo. En comparación con una estación base de banda estrecha, una estación base de múltiples portadoras de banda ancha tiene excelentes características de generalidad y flexibilidad. Por ejemplo, diferente ancho de banda, diferente sistema y diferente aplicación, requeridas por los usuarios, se pueden satisfacer cambiando las configuraciones de los programas informáticos de una parte digital.

Una ganancia de las respectivas portadoras de partes compartidas, en un canal de transmisión de una estación base de múltiples portadoras de banda ancha, presenta una cierta incoherencia. Partes comunes de las respectivas portadoras de un canal de transmisión de la estación base de múltiples portadoras de banda ancha comprenden un convertidor digital a analógico (DAC) de gran velocidad de banda ancha, un transmisor de banda ancha, un amplificador lineal de banda ancha y un alimentador de antena. El alimentador de antena suele presentar características ideales de amplitud-frecuencia dentro de una muy ancha banda de frecuencias. Por lo tanto, la diferencia de las respectivas portadoras, causadas por el alimentador de antena, no se suele considerar. Una salida del convertidor DAC presenta una característica de amplitud-frecuencia de conformidad con una función de sincronización de desplazamiento descendente y una respuesta de amplitud de señal de salida a la frecuencia Fs/2 (siendo Fs la frecuencia de reloj) es 3,92 dB menor que la que presenta a la frecuencia 0. Ésta es una condición extrema que no se utiliza realmente. Sin embargo, si el ancho de banda de una multiportadora de banda ancha es mayor que Fs/10, la diferencia de la ganancia entre las respectivas portadoras, causada por el convertidor DAC, alcanzará el valor de 0,5 dB e incluso 1 dB. La diferencia de la ganancia entre las respectivas portadoras en una banda de frecuencia de servicio del transmisor de banda ancha y el amplificador de potencia lineal de banda ancha puede alcanzar también los valores de 1 dB, e incluso 2 dB. De esta forma, después de una pluralidad de señales de frecuencia intermedia digitales, con la misma amplitud, que pasa a través del transmisor de banda ancha, la diferencia de potencia de salida final de las respectivas portadoras es posible que alcance la magnitud de 0,5 dB e incluso superior a 2 dB.

Cuando se diseña un sistema, se requiere que cada una de las portadoras exceda de un valor nominal de diseño. Para un sistema de múltiples portadoras de banda ancha, se requiere que la potencia máxima a la salida por una portadora con la más baja ganancia alcance el valor nominal. De esta forma, la potencia de transmisión máxima de las demás portadoras en el sistema puede exceder el valor nominal e incluso puede alcanzar un valor superior a 2 dB. De este modo, una mayor tolerancia de potencia está reservada para las partes comunes de las respectivas portadoras de un canal de transmisión, en particular, el amplificador de potencia. En consecuencia, esto dificulta el diseño de un sistema, con el consiguiente aumento del coste.

El documento D1 da a conocer una parte de transmisión 102 de una estación base 100, que tiene varios codificadores de canales 104, varios moduladores digitales 106 que reciben sus entradas desde los respectivos codificadores de canales 1 a 4 y que mezclan sus respectivas señales con una señal portadora a una frecuencia intermedia. Las salidas de los codificadores de canales 104 son combinadas en un dispositivo combinador 110, convertidas por un convertidor DAC 112 y filtradas en paso de banda en el filtro 114. La salida del filtro 114 se mezcla en el mezclador 116 para obtener señales a radiofrecuencias.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Uno de los objetivos de la presente invención es dar a conocer un método y aparato para la igualación de la ganancia sobre la base de una estación base de múltiples portadoras de banda ancha para resolver el problema anterior de que una característica de amplitud-frecuencia, de un canal de transmisión de una estación base de múltiples portadoras, no sea suave ni uniforme. El método y aparato de la presente invención se pueden utilizar adecuadamente en una respectiva estación base de múltiples portadoras de banda ancha para ajustar la ganancia de las respectivas portadoras en un canal de transmisión a un valor nominal.

En una forma de realización de la presente invención, un método y aparato para la igualación de la ganancia basados en una estación base de múltiples portadoras de banda ancha se caracteriza porque la no uniformidad de las ganancias de frecuencia intermedia analógica y de radiofrecuencias se calculan o comprueban por anticipado y se guardan en dos tablas de consulta y en un periodo de inicialización antes de la operación, los correspondientes valores de corrección se buscan en las dos tablas de consulta sobre la base de la frecuencia intermedia y de la radiofrecuencia correspondiente a cada una de las portadoras para poner en práctica una corrección. El método comprende las etapas de:

a) calcular la ganancia de las respectivas portadoras en un puerto de salida de un convertidor digital a analógico (DAC) y efectuar una normalización para obtener un primer factor de corrección de la ganancia en una tabla de primeros factores de corrección de la ganancia;

b) comprobar la ganancia de las respectivas portadoras en un canal de radiofrecuencias y efectuar una normalización para obtener un segundo factor de corrección de la ganancia en una tabla de segundos factores de corrección de la ganancia;

c) memorizar las tablas de primeros y segundos factores de corrección de la ganancia y

d) buscar los primeros y segundos factores de corrección de la ganancia desde las tablas de primeros y segundos factores de corrección de la ganancia, sobre la base de la frecuencia intermedia y de la radiofrecuencia correspondiente a cada una de las portadoras, y multiplicando el primer factor de corrección de la ganancia con el segundo factor de corrección de la ganancia para obtener un coeficiente de ajuste de la ganancia de la portadora.

En el método anterior de la presente invención, la etapa a) de obtención del primer factor de corrección de la ganancia comprende los pasos de: dentro de un ancho de banda de frecuencia intermedia de f1-f2, calcular los valores de amplitud

de una función de interpolación ideal  Sen correspondiente a puntos de frecuencias de las respectivas portadoras



 X  posibles en función de un espacio de canal mínimo que es de un escalón ; utilización de la frecuencia f1 como una referencia para normalizar los valores de amplitud de los respectivos puntos de frecuencias y tomar valores recíprocos para obtener el primer factor de corrección de la ganancia de puntos de frecuencia intermedia.

En el método anterior de la presente invención, la frecuencia intermedia f1 es un múltiplo entero del escalón  del espacio de canal mínimo.

En el método anterior de la presente invención, la frecuencia de los puntos de frecuencias de las respectivas portadoras posibles es f1 + m , en donde existe un total de (f2-f1)/ +1 puntos, siendo m un número entero.

En el método anterior de la presente invención, la etapa b) de obtención del segundo factor de corrección de la ganancia comprende los pasos de: proporcionar a la salida una portadora con un nivel adecuado por el convertidor DAC a una parte de radiofrecuencias mediante ajuste; cambiar una frecuencia del oscilador local para variar arbitrariamente una señal de salida final con el escalón... [Seguir leyendo]

1. Un método de igualación de la ganancia basado en una estación base de múltiples portadoras de banda ancha, caracterizado porque el método comprende las etapas de:

a) calcular una ganancia de las respectivas portadoras al nivel de un puerto de salida de un convertidor digital a analógico (DAC) y efectuar una normalización para obtener una tabla de primeros factores de corrección de la ganancia con una pluralidad de los respectivos primeros factores de corrección de la ganancia;

b) comprobar la ganancia de las respectivas portadoras en una parte de radiofrecuencias y efectuar una normalización para obtener una tabla de segundos factores de corrección de la ganancia con una pluralidad de los respectivos segundos factores de corrección de la ganancia;

c) memorizar las tablas de primeros y segundos factores de corrección de la ganancia y

d) efectuar una consulta de un primer factor de corrección de la ganancia a partir de la tabla de primeros factores de corrección de la ganancia y de un segundo factor de corrección de la ganancia a partir de la tabla de segundos factores de corrección de la ganancia correspondiente a cada una de las portadoras y multiplicar el primer factor de corrección de la ganancia con el segundo factor de corrección de la ganancia y utilizar el resultado de la multiplicación como un coeficiente de ajuste de la ganancia de la respectiva portadora.

2. El método, según la reivindicación 1, en donde la etapa de obtención de los primeros factores de corrección de la ganancia comprende las etapas de: calcular, dentro de un ancho de banda de frecuencia intermedia que varían de f1 a

f2, los valores de amplitud de una función de interpolación  Sen  correspondiente a los puntos de frecuencias de las



 X  portadoras respectivas en función de un espacio de canal mínimo de un escalón , utilizando una frecuencia intermedia f1 como referencia para efectuar la normalización de los valores de amplitud de los puntos de frecuencias de las portadoras respectivas y tomar los valores recíprocos con el fin de obtener los primeros factores de corrección de la ganancia de los puntos de frecuencia intermedia.

3. El método, según la reivindicación 2, en donde la frecuencia intermedia f1 es un múltiplo entero de un escalón  de un espacio de canal mínimo.

4. El método, según la reivindicación 2, en donde la frecuencia de los puntos de frecuencias de las portadoras respectivas es de f1 + m  y hay un total de (f2-f1) / +1 puntos siendo m un número entero.

5. El método, según la reivindicación 1, en donde la etapa de obtención de los segundos factores de corrección de la ganancia comprende las etapas de: proporcionar a la salida, por el convertidor DAC, una de las portadoras que presenta un nivel adecuado hacia la parte de radiofrecuencias por intermedio de un ajuste, modificar la frecuencia de un oscilador local, hacer variar arbitrariamente una señal final de salida con un escalón  dentro de un ancho de banda de frecuencias que varían de f3 a f4, comprobar los valores de la ganancia correspondientes para encontrar un valor máximo, utilizar el valor máximo como referencia para efectuar la normalización de los valores de la ganancia de los puntos de frecuencias de las portadoras respectivas y tomar los valores recíprocos con el fin de obtener los segundos factores de corrección de la ganancia de los puntos de frecuencias de la parte de radiofrecuencias.

6. El método, según la reivindicación 5, en donde la frecuencia de los puntos de frecuencias de las portadoras respectivas es de f3 + m  y hay un total de (f4-f3) / +1 puntos, siendo m un número entero.

7. El método, según la reivindicación 1, en donde los puntos de frecuencia intermedia de las portadoras respectivas son controlados por un oscilador de control numérico (NCO) en un convertidor digital ascendente (DUC) y el ajuste de las frecuencias de un oscilador de radiofrecuencias se consigue dentro de la banda de paso de las frecuencias intermedias.

8. El método, según la reivindicación 1, en donde la tabla de segundos factores de corrección de la ganancia se obtiene a partir de una detección de tensión o de potencia a nivel de un puerto de salida de un amplificador de potencia.

9. Un aparato de igualación de la ganancia basado en una estación base con múltiples portadoras de banda ancha que presenta un sistema transmisor, que comprende:

una pluralidad de partes de procesamiento de banda de base (101);

una pluralidad de convertidores digitales ascendentes (DUCS) (102);

un sumador sintetizador múltiple (103);

un convertidor digital a analógico (DAC) (104); un transmisor de banda ancha (105);

un amplificador de potencia de banda ancha (106) y

una antena de salida (107),

en donde las salidas de la pluralidad de las partes de procesamiento en banda de base (101) están respectivamente conectadas a cada una de las entradas de los convertidores DUCS (102), estando las salidas de los convertidores DUCS

(102) conectadas al sumador sintetizador múltiple (103) y el sumador sintetizador múltiple (103), el convertidor DAC (104), el transmisor de banda ancha (105), el amplificador de potencia de banda ancha (106) y la antena de salida (107) están conectados en forma secuencial; caracterizado porque cada uno de los convertidores DUCS (102) comprende:

un modulador (202);

un multiplicador digital de ajuste de la ganancia (203);

un filtro de interpolación (204);

un multiplicador digital de gran velocidad (205) y

un oscilador de control numérico (207),

en donde cada una de las salidas de las partes de procesamiento de banda de base (101) está conectada al modulador

(202) y el modulador (202), el multiplicador digital de ajuste de la ganancia (203), el filtro de interpolación (204) y el multiplicador digital de gran velocidad (205) están conectados de forma secuencial; los primeros y segundos factores de corrección de la ganancia se envían, respectivamente, al multiplicador digital de ajuste de la ganancia (203) y una salida del oscilador de control numérico (207) se envía al multiplicador digital de gran velocidad (205); los primeros y segundos factores de corrección de la ganancia de las portadoras respectivas se obtienen consultando una tabla de factores de corrección de la ganancia del convertidor DAC y una tabla de factores de corrección de la ganancia de radiofrecuencias.

10. El aparato, según la reivindicación 9, en donde el multiplicador digital de ajuste de la ganancia (203) incluye primeros y segundos multiplicadores digitales de baja velocidad (206) conectados en serie.

11. El aparato, según la reivindicación 9, en donde la tabla de factores de corrección de la ganancia en radiofrecuencias se obtiene a partir de una detección de tensión o de potencia al nivel de un puerto de salida del amplificador de potencia de banda ancha (106).