DE60204407T2

DE60204407T2 - Zeitliche Anpassung der Verstärkung eines LNA Blocks in einem RF Empfänger um die Intermodulation Interferenz auszugleichen

Info

Publication number: DE60204407T2
Application number: DE60204407T
Authority: DE
Inventors: Hong Redondo Beach Shi
Original assignee: Broadcom Corp
Current assignee: Broadcom Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2022-09-26
Also published as: EP1300957B1; DE60204094T3; US6873832B2; US7242915B2; EP1298806B2; EP1300957A1; EP1298806A1; DE60204094D1; EP1298806B1; US20050079842A1; DE60204407D1; DE60204094T2; US20030064692A1

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich generell auf die drahtlose Kommunikation; und spezieller auf den Betrieb eines RF Receivers innerhalb einer Komponente eines drahtlosen Kommunikationssystems.
2. Hintergrund der Erfindung
Die Struktur und die Betriebsart von drahtlosen Kommunikationssystemen ist im allgemeine bekannt. Beispiele für solche drahtlosen Kommunikationssysteme umfassen unter anderen zellulare Systeme und drahtlose auf lokalen Gebieten wirksame Netzwerke. Das in diesen Systemen eingesetzte Equipment ist typischerweise so ausgestaltet, dass es standardisierte Operationen unterstützt, wie zum Beispiel bestimmte Betriebsstandards. Diese Betriebsstandards legen bestimmte Trägerfrequenzen, Modulationstypen, Übertragungsraten, physikalische Strukturen von Schichtenrahmen, MAC Schichtenoperationen, Verbindungsschichtenoperationen usw. fest. Durch ein Einhalten dieser Betriebsstandards ist die Interoperabilität dieser Ausrüstung gewährleistet.
In zellularen Systemen lizensiert eine Regierungsorganisation ein Frequenzspektrum für ein korrespondierendes geographisches Gebiet (Abdeckungsgebiet), welches von dem Betreiber des lizensierten Systems genutzt wird, um drahtlose Kommunikationsdienste innerhalb dieses Abdeckungsgebiet zu liefern. Diese Trägerfrequenzen sind typischerweise gleichmässig über das lizensierte Gebiet verteilt. Die Abgrenzung zwischen benachbarten Betreibern wird durch die Betriebsstandards definiert und wird selektiert um die Kapazität innerhalb des unterstützen Lizenzspektrums ohne das Auftreten von aussergewöhnlichen Interferenzen zu maximieren.
In solchen zellularen Systemen ist eine Vielzahl von Basisstationen über das Abdeckungsgebiet verteilt. Jede Basisstation dient dabei der drahtlosen Kommunikation innerhalb der entsprechenden Zelle. Jede Zelle kann dann noch weiter in eine Vielzahl von Sektoren unterteilt sein. In vielen zellularen Systemen, wie zum Beispiel GSM Mobilfunksystemen, unterstützt die Basisstation die vorwärtsgerichtete Kommunikation (von der Basisstation zu der Teilnehmereinheit) auf einem ersten Satz von Trägerfrequenzen und die rückwartsgerichtete Kommunikation (von der Teilnehmereinheit zu der Basisstation auf einem zweiten Satz von Trägerfrequenzen. Der erste Satz und der zweite Satz der Trägerfrequenzen, die von der Basisstation unterstützt werden sind eine Untergruppe von allen Betreibern innerhalb des lizensierten Frequenzspektrums. In den meisten, aber nicht in allen zellularen Systemen, werden die Trägerfrequenzen mehrfach benutzt, aber in eine Weise, dass die Interferenz zwischen den Basisstationen, die die gleiche Frequenz benutzen, minimiert ist, aber zugleich die Systemkapazität angehoben wird. Typischerweise sind Basisstationen, die die gleichen Trägerfrequenzen verwenden, räumlich voneinander getrennt, so dass minimale Interferenzen resultieren.
Sowohl die Basisstationen als auch die Teilnehmereinheiten umfassen Sender und Empfänger auf Radiofrequenz RF Niveau. Diese Geräte bedienen die drahtlosen Verbindungen zwischen den Basisstationen und den Teilnehmereinheiten. Jeder RF Empfänger umfasst typischerweise einen Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA), welcher das RF Signal von einer angeschlossenen Antenne erhält, einen Mischer, der das Ausgangssignal des LNA erhält, ein mit dem Ausgang des Mischers verbundenes Bandpassfilter, und einen Verstärker mit variabler Verstärkung, der an den Ausgang des Mischers angeschlossen ist. Diese RF Empfängerkomponenten produzieren ein Intermediate Frequency Signal (IF), welches modulierte Daten trägt.
Um das Signal zu Rausch Verhältnis des dem Mischers vorgelegten RF Signal durch den LNA zu verbessern, kann die Verstärkung des LNA angepasst werden. Bei der Anpassung der Verstärkung des LNA muss jedoch mit grosser Sorgfalt vorgegangen werden. Durch das Maximieren der Verstärkung des LNA wird eine Anhebung des Signal zu Rausch Verhältnisses (SNR) des RF Signals erzielt, wobei im Falle einer zu grossen LNA Verstärkung der Mischer in einen nicht-linearen Betrieb getrieben und das vom Mischer produzierte IF Signal verzerrt wird. Dies ist der Fall, weil der Bereich des nicht-linearen Betriebs des Mischers an einer oberen Grenze für seinen Betriebsbereich liegt. Das Eingangsniveau, an welchem die Ausgangsleistung um 1 dB für den Mischer verdichtet ist, wird oft auch 1 dB Verdichtungslevel referenziert. So ist es also wünschenswert, den LNA in einer Weise vorliegen zu haben, dass eine grosse Verstärkung des empfangenen RF Signals erzielt ist, bevor das verstärkte RF Signal an den Mischer gelangt, ohne dass der Mischer in den nicht-linearen Betrieb getrieben wird. Während der meisten Betriebsvorgänge wird die Verstärkung des LNA dabei so gesetzt, dass mit der Beobachtung der am Eingang des LNA anliegenden Eingangsleistung und dem Setzen der Verstärkung ein Ausgangssignal produziert wird, dass den Mischer dahin bringt, ihn in seinem linearen Bereich zu betreiben.
Ungeachtetdessen versagt diese Vorgehensweise zum Setzen der Verstärkung des LNA, wenn Verzerrungseinflüsse auftreten. Verzerrungseinflüsse treten in dem Mischer auf, wenn der Mischer zwei oder mehrere starke RF Interferenzsignale auf bestimmten benachbarten Kanäle zusätzlich zum gewünschten Signal erhält, was den Mischer dazu bringt, Intermodulationsbeiträge in dem IF Signal zu erzeugen, die die gleiche Frequenz wie das gewünschte Signal haben. Dieses Problem ist sehr bekannt und ist ein nicht-lineares Phänomen, das mit dem Betrieb eines LNA oder eines Mischer verbunden ist. Die Intermodulationsbeiträge auf der Frequenz des gewünschten Signals ist ein Intermodulationsbeitrag dritter Ordnung IM3. Mit der Absicht, die Verzerrungseinflüsse zu minimieren, sollte die Verstärkung des LNA reduziert werden. Demgegenüber reduziert aber die Verringerung der Verstärkung auch das SNR des vom Mischers produzierten Signals. So existieren also miteinander konkurrenzierende Betriebsziele durch die konkurrenzierenden Ziele der Anhebung der SNR durch die Anhebung der Verstärkung des LNA einerseits und der Reduzierung der Effekte der Verzerrungseinflüsse durch die Reduzierung der Verstärkung andererseits.
Während dieses Problem sehr wohl bekannt, ist es dessen Lösung nicht. Einige frühere Lösungen haben einfach eine hohe Verstärkung des LNA vermieden, wenn die Signalstärke des Breitbandsignals (über einige Teile des Betriebsbereichs des RF Empfängers gesehen) ungefähr genauso gross war wie die Signalstärke des Nahbereichsignal (in der IF). Weiter wurde die Verstärkung des LNA auf einen sehr niedrigen Level gesetzt, wenn die Signalstärke des Breitbandsignals signifikant grösser war als die Signalstärke des Nahbereichsignals. Diese Betriebsweise hat dem Vorhandensein von Interferenzen Rechnung getragen. Unterdessen berücksichtigt diese Vorgehensweise aber nicht die Frage, ob Verzerrungseinflüsse auftritt. Aus diesem Grund wird die Verstärkung daher oft nicht optimal oder nicht akzeptabel gesetzt.
Weitere Schwierigkeiten treten auf, wenn der Empfänger in einem Time Division Multiple Access (TDMA) System arbeitet, in welchem die Übertragungen von verschiedenen Orten nicht zeitlich verknüpft sind. Bekannte Techniken zum Setzen der Verstärkung des LNA betrachten typischerweise, ob potentiell interferierende Signale, d. h. Signale, die geeignet sind, eine Intermodulationsprodukt zu generieren, über eine Beobachtungsperiode, die dem empfangenen Datenrahmen unmittelbar vorausgeht, auftreten. Ungeachtetdessen sind in TDMA Systemen die Datenrahmen von verschiedenen Basisstationen typischerweise nicht zeitlich miteinander verknüpft. So können Betriebszustände auftreten, bei denen interferierende Signale, die ein Intermodulationsprodukt hervorrufen können, gerade dann nicht während der Überwachungsperiode auftreten, die einem für den Empfänger bestimmten Zeitschlitz vorausgehen, die aber aktiv werden während des für den Empfänger bestimmten Zeitschlitzes. Wenn das interferierende Signal während dieses Zeitschlitzes aktiv wird und eine IM3 Komponente von dem Mischer erzeugt, verursacht dies beim Empfänger, dass der Empfang der in dem Zeitschlitz enthaltenen Daten komplett fehlschlägt.
Weiter ist ein Verfahren zur automatischen Kontrolle der Verstärkung für einen Zeitschlitz durch ein Zeitschlitzbasis in der Basisstation des Transceivers aus der internationalen Patentanmeldung, publiziert unter der internationalen Veröffentlichungsnummer WO 01/524229, bekannt. Diese Verfahren umfasst den Schritt des Messens und Speicherns der Amplitude des Signals für einen gegebenen Zeitschlitz für eine vorbestimmte Anzahl von vorhergehenden Zeitschlitzen. Daraus wird ein geeigneter Faktor für die Anpassung der Verstärkung für einen gegebenen Zeitschlitz bestimmt und anschliessend auf den in der aktuellen Zeit empfangenen Zeitschlitz des gegebenen Zeitschlitzes angewendet. Der Faktor für die Anpassung der Verstärkung wird durch die Basis des Zeitschlitzes auf den Zeitschlitz angewendet und bestimmt werden, indem die Amplituden des wenigstens einen vorhergehend empfangenen Signals, welches während wenigstens einem früheren Zeitschlitzt eintrifft, gemittelt werden. Auch das US Patent 5,339,454 lehrt eine automatische Kontrolle der Verstärkung für einen RF Verstärker, wobei der Radioempfänger gleichzeitig eine maximale Empfindlichkeit und eine minimale Zugänglichkeit zu Störungen durch Intermodulation erhält, indem eine automatische Kontrolle der Verstärkung für die Breitband und Nahbereich-Signale angewendet wird, welche zusätzlich die Antwort der automatischen Kontrolle der Verstärkung in Abhängigkeit von der Erfassung einer Intermodulationsverzerrung auswählt.
Aus diesen Gründen besteht weiterhin ein Bedürfnis angesichts des vorliegenden Standes der Technik die Betriebscharakteristik eines LNA zu verbessern, um das Signal zu Rausch Verhältnis zu maximieren und den Effekt der Verzerrungseinflüsse zu minimieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Auf diese Weise ist es zur Beseitigung der vorhergehend beschriebenen Nachteile sowie zur Beseitigung der Nachteile in den bekannten Gerätschaften und Methoden vorgesehen, dass ein Verfahren und ein System der vorliegenden Erfindung die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) anpassen um das Signal zu Rausch Verhältnis zu maximieren ohne den entsprechenden Mischer in einen nicht-linearen Betrieb zu drängen. Ein so konstruierter RF Empfänger gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst einen an einer Antenne angeschlossenen LNA. Die Verstärkung des LNA passt ein empfangenes Signal an. An den Ausgang des LNA ist ein Mischer angeschlossen, welcher das im Niveau angepasste empfangene Signal mit einem lokalen Oszillator (LO) mischt um ein Breitband Signal in der Grösse der Intermediate Frequency (IF) zu produzieren. Ein Bandpassfilter (BPF) empfängt diesen Ausgang des Breitbandsignals der IF und der Bandpass filtert das Ausgangssignal um ein Nahbereichssignal bei der IF zu produzieren. Das Ausgangssignal des BPF wird von einem Verstärker mit variabler Verstärkung (VGA) empfangen, welcher das interessierende IF Signal verstärkt. Das Ausgangssignal des VGA wird von den anderen Komponenten der zugehörigen Teilnehmereinheit empfangen, welche die Daten von dem interessierenden IF Signal extrahiert.
Gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst dieser RF Empfänger einen ersten Indikator für die Stärke des empfangenen Breitbandsignals (RSSI_A), der an der Ausgang des Mischers angeschlossen wird und der die Stärke des Breitbandsignals an diesem Punkt misst. Ein zweiter Indikator für die Stärke des empfangenen Signals (RSSI_B) ist in den Signalpfad nach dem BPF geschaltet und misst so die Stärke des interessierenden Nahbereichssignals hinter dem BPF. In Kombination zeigen der RSSI_A und der RSSI_B die entsprechende Signalstärke des von dem Mischer produzierten Breitbandsignals bzw. die Stärke des von dem Mischer produzierten Nahbereichssignals nach dessen Filterung durch den BPF an. Die Struktur der vorliegenden Erfindung umfasst auch einen Block zur Einstellung der Verstärkung des LNA, welche die RSSI_A und RSSI_B Anzeigen erhält und stellt die Verstärkung des LNA ein um die Linearität des Mischer aufrechtzuerhalten und maximiert ausserdem das Signal zu Rausch Verhältnis (SNR) des interessierenden IF Signals, das vom dem RF Empfänger produziert wird.
Der Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung stellt sich während der Überwachungsperiode ein, wenn das interessierende Signal nicht präsent ist. Während dieser Überwachungsperiode ist jedes Signal nahe oder gleich der IF nicht ein interessierendes IF Signal, sondern Produkt der Verzerrungseinflüsse oder ein auf einer Trägerfrequenz von einer anderen Quelle stammendes Signal, z. B. von einer entfernten Basisstation. Wie im Allgemeinen bekannt ist, wird ein Produkt der Verzerrungseinflüsse dritter Ordnung (IM3) durch zwei starke benachbarte interferierende Kanäle mit einer geeigneten Trennung der Frequenz erzeugt, wenn diese dem Mischer zugeführt werden. Wenn diese beiden starken benachbarten interferierenden Kanäle dem Mischer zugeführt werden, wird die IM3 Komponente auf der IF produziert.
Nachdem die Überwachungsperiode begonnen hat, wird ein Timer gesetzt, der nach seinem Ablauf anzeigt, dass die Überwachungsperiode abgelaufen ist. Dann wird zum Beispiel in einer Ausgestaltung der Erfindung die Verstärkung des LNA auf maximale Verstärkung gesetzt, z. B. 20 dB. Dann wird die Stärke des Breitbandsignals RSSI_A gemessen. Wenn das Breitbandsignal den Mischer in eine 1 dB Kompression (Nicht-Linearität) treibt, z. B. wenn die RSSI_A eine erste Schwelle (–23 dBm) überschreitet, wird die Verstärkung des LNA reduziert. Dann wird bestimmt, ob die RSSI_A einer zweite Schwelle, z. B. –43 dBm, überschreitet, um anzuzeigen, dass der Mischer in seinem obersten Bereich betrieben wird. Wenn dem nicht so ist, wird die Verstärkung zur Maximierung des SNR gesetzt. Wenn aber die zweite Schwelle von dem RSSI_B überschritten wird, wird eine Bestimmung vorgenommen, ob die Stärke des Nahbereichssignals, RSSI_B, eine dritte Schwelle, z. B. bei –102 dBm, überschreitet. Wenn das RSSI_B die dritte Schwelle überschreitet, existiert entweder eine IM3 Komponente oder ein Inband Interferierer von einer fernen Quelle.
Weiter wird gemäss der vorliegenden Erfindung bestimmt, ob das Nahbereichssignal eine IM3 Komponente ist. Eine solche Operation wird durchgeführt, indem die Verstärkung des LNA in einem Schritt alterniert wird und die Differenz zwischen dem vorherigen RSSI_B und dem durch die angepasste Verstärkung resultierenden RSSI_B bestimmt. Weil die IM3 Komponente nicht-linearer Natur ist, existiert ein IM3, wenn die Differenz der beiden RSSI_B einen linearen Bereich übersteigt. In einem solchen Fall wird die Verstärkung des LNA reduziert um sicher zu stellen, dass der Mischer sehr komfortabel in seinem linearen Bereich arbeitet. Ist dies nicht der Fall wird die Verstärkung zur Maximierung des SNR gesetzt.
Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Einstellungen der Verstärkung des LNA sowohl während einer Überwachungszeit, die einem Zeitschlitz, in welchem die Daten erhalten werden, vorangeht als auch während der Überwachungszeit, die dem Zeitschlitz unmittelbar folgt, bestimmt. Weil Datenrahmen von verschiedenen Basisstationen in einem Time Division Multiple Access (TDMA) System nicht typischerweise aufeinander abgestimmt sind, können interferierende Signale, die eine IM3 Komponente in dem Mischer des Empfängers verursachen, während der dem Zeitschlitz vorangehenden Überwachungsperiode aktiv sein, und zwar auch dann, wenn die interferierenden Signale während der dem Zeitschlitz vorangehenden Überwachungsperiode nicht auftreten. In diesem Fall kann die IM3 Komponente in der dem Zeitschlitz folgenden Überwachungsperiode, aber nicht in der dem Zeitschlitz vorhergehenden Überwachungsperiode detektiert werden.
Auf diese Weise werden gemäss der vorliegenden Erfindung die Einstellungen der Verstärkung des LNA sowohl während einer Überwachungszeit, die einem Zeitschlitz, in welchem die Daten erhalten werden, vorangeht als auch während der Überwachungszeit, die dem Zeitschlitz (von Datenrahmen 1) unmittelbar folgt, bestimmt. Für den korrespondierenden Zeitschlitz des nächsten Datenrahmens (Datenrahmen 2, der Datenrahmen 1 folgt) wird die Einstellung der Verstärkung ebenfalls während der Überwachungsperiode, die auf den korrespondierenden Zeitschlitz des Datenrahmen (Datenrahmen 2) folgt, bestimmt. Dann wird die Verstärkung des LNA für den korrespondierenden Zeitschlitz des Datenrahmens (Datenrahmen 2) zu dem jeweils kleiner Wert eingestellt, und zwar (1) von der Einstellung der LNA Verstärkung, die während der Überwachungsperiode bestimmt wird, die auf den Zeitschlitz des vorherigen Datenrahmens folgt (Datenrahmen 1) oder (2) von der Einstellung der LNA Verstärkung, die während der Überwachungsperiode bestimmt wird, die dem Zeitschlitz des vorhergehenden Datenrahmens vorangeht (Datenrahmen 2).
Wenn also eine IM3 Komponente begonnen wird innerhalb des Mischers während des Zeitschlitzes des Datenrahmens 2 generiert zu werden, wird die Verstärkung des LNA in Annäherung an diese IM3 Komponente gesetzt und der Mischer wird so nicht in seinen nicht-linearen Betriebsbereich getrieben. Wie hier angenommen wird, funktioniert diese Technik gemäss der vorliegenden Erfindung unter der Annahme, dass Ereignisse (interferierende Signalübertragungen), die die IM3 Komponente in dem Verstärker erzeugen, während korrespondierenden Zeitperioden von benachbarten Datenrahmen in Anlehnung an die Periodizität der TDMA Übertragungen präsent sind.
So detektiert ein Betrieb und eine Struktur gemäss der vorliegenden Erfindung eine IM3 Komponente, wenn sie auftritt, und passt nachfolgend den Betrieb in einer Weise an, dass die IM3 Komponente kompensiert wird. Aus diesen Gründen setzt die vorliegende Erfindung in intelligenter Weise die Verstärkung des LNA nicht nur um das SNR zu maximieren, wenn dies möglich ist, sondern sie setzt die Verstärkung des LNA so, dass der Mischer sehr gut in seinem linearen Bereich betrieben wird, während eine IM3 Komponente auftritt. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen veranschaulicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch besser verstanden, wenn sie in Anbetracht der folgenden detaillierten Beschreibung, der anhängenden Ansprüche und der begleitenden Zeichnungen betrachtet werden:
1A ist ein Diagramm des Systems, welches ein zellulares System zeigt, in welchem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist;
1B ist ein Blockdiagramm, welches ganz allgemein die Struktur eines drahtlosen Geräts zeigt, in welchem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist;
2 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Radiofrequenz (RF) Einheit zeigt, die gemäss der vorliegenden Erfindung arbeitet;
3A zeigt ein Diagramm des Systems, welches einen Teil des Systems gemäss 1 zeigt, in welchem Verzerrungseinflüsse produziert werden;
3B und 3C sind Diagramme, die zeigen, wie der Mischer einer RF Einheit eines Teilnehmergeräts ein Verzerrungseinfluss Signal, IM3, produziert, wenn starke benachbarte interferierende Kanäle vorliegen;
4A ist ein Diagramm, das die Struktur eines TDMA Zeitschlitzes zeigt, der in einem gemäss der vorliegenden Erfindung arbeitenden System verwendet wird;
4B ist ein Diagramm, das die Struktur eines Zeitschlitzes gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist ein Diagramm der Logik, das in detaillierterer Form den Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 und 7 sind Diagramme der Logik, die in detaillierterer Form den Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung zeigen;
8 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Teilnehmereinheit zeigt, die gemäss der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
9 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur einer Basisstation gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist ein Graph, der die Leistung des empfangenen Signals, das während des Betriebs am Eingang des Mischer anliegt, gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist ein Blockdiagramm, der einen Datenrahmen nach Time Division Multiple Access (TDMA) zeigt, mit dem ein Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung beschrieben wird;
12 ist ein Diagramm der Logik, das den Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung bezüglich des Setzens der Verstärkung des LNA zeigt, um einer Verzerrungseinflüsse von nicht zeitlich verknüpften interferierenden Signale Rechnung zu tragen; und
13 ist ein Blockdiagramm, das die TDMA Datenrahmen zeigt, mit denen ein alternierender Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1A ist ein Diagramm des Systems, welches ein zellulares System zeigt, in welchem die vorliegende Erfindung verwirklicht ist. Das zellulare System umfasst eine Anzahl von Basisstationen 102, 104, 106, 108, 110 und 112, welche der drahtlosen Kommunikation in den entsprechenden Zellen/Sektoren dienen. Das zellulare System dient der drahtlosen Kommunikation von einer Anzahl von Teilnehmereinheiten. Diese Teilnehmereinheiten umfassen drahtlose Handsets 114, 120, 118 und 126, mobile Computer 124 und 128, und Desktop Computer 116 und 122. Wenn drahtlos kommuniziert wird, kommuniziert jede Teilnehmereinheit mit einer (oder mehrerer bei Übergabe) der Basisstationen 102 bis 112. Jede der Teilnehmereinheiten nach 1A sowie die Teilnehmereinheiten und die Basisstationen umfassen jeweils eine Radiofrequenz (RF) Einheit.
Die Dienste, die das zellulare System bereitstellt, umfassen sowohl Sprachdienste wie auch Datendienste. Solche Dienste werden gemäss zellularen Netzwerk Standards geliefert, wie dem GSM Standard, der IS 136 Standard, der 1XEV-DO Standard, der 1XEV-DV Standard oder anderen Betriebsstandards, in welchen die Kommunikation in Zeitschlitzverfahren, wie zum Beispiel das Time Division Multiple Access (TDMA) Verfahren. Das System und der Betrieb nach der vorliegenden Erfindung ist dennoch nicht aus zellulare Implementierungen begrenzt. Die Struktur und der Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung kann auch implementiert werden um anderen drahtlosen Kommunikationen zu dienen. Zum Beispiel kann eine RF Einheit auch genutzt werden um vorgabenbasierten Wireless Local Area Networks (WLAN) Kommunikationen zu dienen, wie zum Beispiel IEEE 802.11a und IEEE 802.11b Kommunikationen and ad-hoc peer-to-peer Kommunikationen, wie zum Beispiel Bluetooth. In einem WLAN System wäre die Struktur ähnlich wie die in 1A gezeigte Struktur, aber anstelle der Basisstationen 102 bis 112 würde ein WLAN System eine Mehrzahl von Wireless Access Points (WAP's) umfassen. Jeder dieser WAP's würde ihrem zugeordneten Gebiet im Rahmen der bedienten Vorgaben dienen und würde drahtlos mit den bedienten drahtlosen Geräten kommunizieren. Für peer-to-peer Kommunikationen, so wie solche, die Bluetooths Anwendungen unterstützt, würden die RF Einheiten gemäss der vorliegenden Erfindung Kommunikation zwischen peer-Einheiten, so wie zum Beispiel Laptop Computer 124 und in der Hand gehaltene drahtlose Geräte 126, unterstützen.
1B zeigt nun ein Blockdiagramm, welches allgemein die Struktur eines drahtlosen Geräts 150, welches gemäss der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Diese allgemeine Struktur des drahtlosen Geräts 150 ist so auch in jedem der drahtlosen Geräte 114 bis 128, die in 1A gezeigt sind, vorhanden. Das drahtlose Gerät 150 umfasst eine Mehrzahl von Gerätekomponenten 152, die allen Anforderungen an das drahtlose Gerät 150 dienen, mit Ausnahme der RF Anforderungen an das drahtlose Gerät 150. Natürlich werden aber auch sich auf die RF Kommunikation beziehende Betriebsarten teilweise durch die Gerätekomponenten ausgeführt.
Eine RF Einheit 154 ist mit den Gerätekomponenten 152 verbunden. Die RF Einheit 154 dient den RF Kommunikationen des drahtlosen Geräts 150 und umfasst einen RF Sender 156 und einen RF Empfänger 158. Der RF Sender 156 und der RF Empfänger 158 sind beide mit einer Antenne 160 verbunden. Eine bestimmte Struktur eines drahtlosen Geräts ist mit Bezug auf die 8 gezeigt. Die Lehre der vorliegenden Erfindung sind im RF Empfänger 158 des RF Interfaces 154 verkörpert.
2 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Radio Frequenz (RF) Einheit zeigt, die gemäss der vorliegenden Erfindung arbeitet und die in den Teilnehmereinheiten 114 bis 128 und/oder den Basisstationen 102 bis 112 gemäss 1 vorhanden ist. Die RF Einheit 200 kann konstruiert sein als einzelner integrierter Schaltkreis auf einem einzelnen halbleitenden Substrat gemäss eines Standardprozess, wie zum Beispiel CMOS Prozess, Bipolarer Prozess, Bipolar-CMOS Prozess usw. Wie gezeigt, umfasst die RF Einheit 200 einen Sende/Empfangsblock 204, der mit einer Antenne 202 gekoppelt ist. Der Sende/Empfangs Schalter/Koppler 204 ist einen Sendeschaltkreis 206 angeschlossen. Der Sendeschaltkreis 206 erhält eine Intermediate Frequency (IF) Signal oder ein Basisbandsendesignal, bildet einen gekoppelten Basisbandprocessor, konvertiert das IF Sendesignal in ein RF Sendesignal und koppelt das RF Sendesignal mit der Antenne 202. Der Basisbandprocessor kann als separater integrierter Schaltkreise gebildet sein. Alternativ können der Basisbandprocessor und die RF Einheit 200 auch als eine einziger integrierter Schaltkreis gebildet sein.
Der Sende/Empfangsschalter 204 koppelt die Antenne 202 mit einem RF SAW Schaltkreis 208 in einer Weise, dass der RF SAW Schaltkreis das RF Empfangssignal erhält. Das Ausgangssignal des RF BPF Schaltkreises 208 wird von einem Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) 210 empfangen. Verbunden mit dem LNA ist eine LNA Verstärkung (LNA_G). Der LNA 210 verstärkt das Signal, das er an seinem Eingang von dem RF BPF 208 erhält, mit der Verstärkung LNA_G um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches er an einen Mischer 212 leitet. Der Mischer mischt einen Input eines lokalen Oszillators (LO) mit dem Ausgangssignal des LNA 210 um ein IF Empfangssignal zu bilden, das mittels eines Analog zu Digital Wandlers 217 in ein digitales Signal gewandelt wird und dann an den gekoppelten IF/Basisbandprocessor weitergeleitet wird. Das Ausgangssignal des Mischer 212 wird von einem Bandpassfilter (BPF) 214 empfangen, welches das Ausgangssignal des Mischers 212 in einem interessierenden Frequenzband filtert. Innerhalb dieses interessierenden Frequenzbandes verbleibt ein IF Signal, das modulierte Daten trägt. Das Ausgangssignal des BPF 214 wird durch einen Verstärker mit variabler Verstärkung (VGA) 216 verstärkt. Der VGA 216 erzeugt das IF Empfangssignal als sein Ausgangssignal. Das IF Signal geht dann durch einen Analog zu Digital Wandler (ADC) um das analoge RF Signal in ein digitales Format zu konvertieren. Die RF Einheit 200 ist mit dem Basisbandprocessor gekoppelt, welcher das digitale IF Signal zu Basisband I und Q Signalen konvertiert und wird die Daten aus dem I und Q Signal extrahieren. Solch ein Basisbandprocessor war in 1B gezeigt worden und sende Daten zu dem drahtlosen Gerät bzw. empfängt Daten von dem drahtlosen Gerät. Ein Beispiel solcher drahtloser Geräte ist das drahtlose Handset in 8 und die in 9 gezeigte Basisstation. Wie hier angenommen wird, sind die Komponenten der RF Einheit allgemein illustriert und in vielen Ausführungsformen mag die RF Einheit 200 weitere Komponenten und/oder multiple Signalwege, wie zum Beispiel den I Weg und den Q Weg, abhängend von den verwendeten Modulationstypen umfassen. Die Lehre der vorliegenden Erfindung ist aber trotzdem direkt genauso auf die alternativen Ausführungsformen anwendbar.
Gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst die RF Einheit 200 zwei Anzeiger für die empfangene Signalstärke (RSSIs). Ein erster RSSI, RSSI_A 218, misst die Signalstärke des Breitbandsignals, das von dem Mischer 212 erzeugt wird. Das Breitbandsignal, dessen Stärke der RSSI_A 218 misst, ist eine kombinierte Stärke von einer Mehrzahl von Trägerfrequenzen, auf welcher die RF Einheit 200 operiert und die von dem Mischer herunterkonvertiert werden. Ein zweiter RSSI, RSSI_B 220, empfängt als sein Eingangssignal das Ausgangssignal des BPF 214. Auf diese Weise misst der RSSI_B 220 die Stärke des empfangenen Signals innerhalb des vom BPF 214 stammenden Ausgangssignals innerhalb dieses Frequenzbandes, ein Nahbereichssignal. Die Nahbereichsfrequenz korrespondiert zu der Frequenz des IF Empfangssignals, welches modulierte Daten enthält, die für das drahtlose Gerät bestimmt sind, welches die RF Einheit 200 umfasst (ein interessierendes Signal). In einer ersten alternativen Ausführungsform empfängt der RSSI_B 220 als sein Eingangssignal das Ausgangssignal von dem VGA 216. In einer zweiten alternativen Ausführungsform ist der RSSI_B 220 in einem gekoppelten Basisband/IF Prozessor angeordnet, der von der RF Einheit 200 separiert ist. Aus diese Weise muss der RSSI_B 220, wie es in diesen alternativen Ausführungsformen erläutert ist, nicht direkt mit dem Ausgang des BPF 214 gekoppelt sein; er muss jedoch in der Lage sein, die Stärke des Nahbereichssignals in dem Empfangssignalpfad zu messen.
Der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA erhält die gemessenen Empfangssignalstärken von dem RSSI_A 218 und dem RSSI_B 220. Basierend auf diesen beiden Eingängen erzeugt der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA das LNA_G für den LNA 210. Der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA befriedigt dabei verschiedene gegensätzliche Kriterien. Allgemein gesprochen selektiert der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA ein LNA_G um das Signal zu Rausch Verhältnis (SNR) des IF Signals zu maximieren, das in der RF Einheit 200 erzeugt wird, wenn der Mischer 212 in seinem linearen Bereich betrieben wird. Weiter detektiert der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA die Verzerrungseinflüsse, und wenn eine solche detektiert wird, stellt er das LNA_G so ein, dass der Mischer 212 gut in seinem linearen Bereich betrieben wird.
Der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA kann als Hardware ausgestaltet sein, er kann aber auch eine Kombination von Hardware und Software sein oder ganz in Software implementiert sein. Weiter ist der RSSI_B 220, wenn er in der RF Einheit 200 enthalten ist, überwiegend/vollständig als Hardware ausgestaltet. Demgegenüber kann der RSSI_B 221, der in dem Basisband/IF Prozessor enthalten ist, überwiegend/vollständig als Software implementiert.
3A ist ein Diagramm des Systems, das einen Teil des Systems von 1 zeigt, in welchem Verzerrungseinflüsse produziert wurde. Das Beispiel nach 3A zeigt einen möglichen Betriebszustand für ein System nach 1, bei welchem grössere Modulationsprodukte Dritter Ordnung (IM3) vorhanden sind. Natürlich können auch viele andere Betriebsbedingungen grosse IM3 Beiträge erzeugen. Wie in 3A gezeigt, empfängt die Teilnehmereinheit 114 zu ihr gerichtete Übertragungen der Basisstation 106 auf der Trägerfrequenz des Carriers von 880.2 MHz. Hier passieren nun die vorwärts gerichteten Übertragungen von der Basisstation 106 zu der Teilnehmereinheit 114 ein Hindernis 300, welches die Stärke des empfangenen Signals verringert. Die Basisstation 102 überträgt vorwärts gerichtete Übertragungssignale zu anderen Teilnehmereinheiten auf Trägerfrequenzen von 881,0 MHz und 881,8 MHz.
Die 3B und 3C sind Diagramme, die zeigen, wie der Mischer 212 der RF Einheit 200 des Teilnehmergeräts 114 ein lissignal, IM3, erzeugen, wenn starke benachbarte Kanalübersprecher vorhanden sind. Die 3B die Eingangsleistung am Mischer, die innerhalb der RF Einheit 200 vorhanden ist. Wie gezeigt, sind ein Übersprechträger (INT_A) bei 881,0 MHz und ein Übersprechträger (INT_B) bei 880,2 MHz vorhanden. Der Unterschied zwischen den Signalen beträgt 800 kHz. Weiter beträgt auch der Abstand zwischen INT_A und der gewünschten Trägerfrequenz auf 880,2 MHz, die auch das interessierende Signal transportiert, 800 kHz und der LO Eingang ist auf einer höheren Frequenz als jede der Trägerfrequenzen. Der Abstand der Frequenz zwischen der LO und der gewünschten Trägerfrequenz ist gleich der IF.
3C zeigt die Ausgangsleistung am Mischer der RF Einheit in dem Empfangspfad für die Teilnehmereinheit 114. Wie gezeigt, produzieren die interferierenden Signale INT_A und INT_B Intermodulationskomponenten Dritter Ordnung, IM3, die mit dem IF des gewünschten Signals gleichzeitig auftreten. Wenn das gewünschte Signal relativ schwach ist, ist die IM3 Komponente relativ gross im Vergleich zu der Leistung des erwünschten Signals. Das Bandpassfilter kann nicht unternehmen, um die IM3 Komponente zu entfernen, die sich additiv auf dem erwünschten Signal auf der IF befindet. Deshalb leitet die RF Einheit einfach beide Signale, das erwünschte Signal und die IM3 Komponente, auf der IF weiter an die Demodulationseinheit der Teilnehmereinheit 114.
Mit einer relativ grossen IM3 Komponente auf der IF hat die Demodulationseinheit der Teilnehmereinheit 114 (in ihrem Basisband Prozessor angeordnet) Schwierigkeiten, die modulierten Daten zu extrahieren. Deshalb können hohe Bitfehlerraten und verlorene Pakete auftreten, wenn grosse IM3 Komponenten existieren. Deshalb wird gemäss der vorliegenden Erfindung während der Überwachungsperiode, wenn das gewünschte Signal nicht vorhanden ist, die Verstärkung des LNA 210 von dem Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA angepasst, um den Einfluss der IM3 Komponente zu minimieren, indem sichergestellt wird, dass der Mischer 212 gut in seinem linearen Bereich betrieben wird. Diese Betriebsarten sind im Detail mit Bezug zu den 4A bis 7 beschrieben.
In einer anderen Betriebsart gemäss der vorliegenden Erfindung bestimmt der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA die Verstärkung des LNA sowohl für die Überwachungsperiode, die dem Zeitschlitz vorhergeht, in welchem Daten empfangen werden, als auch während der dem Zeitschlitz unmittelbar folgenden Überwachungsperiode. In einem korrespondierenden Zeitschlitz eines nachfolgenden Datenrahmens wird die zuvor bestimmte Verstärkung des LNA für die Überwachungsperiode, die dem korrespondierenden Zeitschlitz des vorhergehenden Datenrahmens folgt, und das Setzen der Verstärkung des LNA, die für die Überwachungsperiode, die dem korrespondierenden Zeitschlitz des nachfolgenden Datenrahmen vorausgeht, so angewendet um die die Verstärkung des LNA für den korrespondierenden Zeitschlitz des nachfolgenden Datenrahmens zu setzen. Durch die Benutzung dieser Technik kann die Verstärkung des LNA für den korrespondierenden Zeitschlitz des nachfolgenden Datenpakets gesetzt werden, um interferierende Signale zu kompensieren, die IM3 Produkte während des korrespondierenden Zeitschlitzes des nachfolgenden Datenrahmens produzieren und die aber nicht während der Überwachungsperiode, die dem Zeitschlitz vorangeht, vorhanden sind. Diese Betriebsarten sind im Detail mit Bezug zu den 11 bis 13 beschrieben.
Die 4A zeigt die Struktur von TDMA Zeitschlitzen, die in einem System verwendet werden, das gemäss der vorliegenden Erfindung arbeitet. Wie in 4A gezeigt, treten die Übertragungen auf jedem Träger in dem drahtlosen Kommunikationssystem in Zeitschlitzen auf. Das ist in fast allen Systemen, aber besonders in TDMA Systemen der Fall. Übertragungen in zugewiesenen Zeitschlitzen werden meist kontinuierlich durch die Basisstation an die Teilnehmereinheit während einer laufenden Übertragung übermittelt. Ein Satz von Zeitschlitzen formt dabei einen Datenrahmen. So enthält zum Beispiel ein GSM Datenrahmen 8 Zeitschlitze TS_0 bis TS_7, was im Detail mit Bezug zu den 11 und 13 erläutert wird. Einer oder mehrere der Zeitschlitze in dem GSM Datenrahmen mögen für den Empfänger bestimmt sein. Der GSM Datenrahmen nach der TDMA Methode dient typischerweise gleich mehreren Benutzern.
Die 4B ist ein Diagramm, das die Struktur eines Zeitschlitzes gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie gezeigt, umfasst ein Zeitschlitz 400 eine Überwachungsperiode 402 und eine aktive Empfangsperiode 404, gefolgt von einer Überwachungsperiode 406 eines nachfolgenden Zeitschlitzes. Während der Überwachungsperiode 402 ist die Trägerfrequenz, die zum gewünschten Signal korrespondiert, nicht vorhanden. Während dieser Überwachungsperiode wird der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA betrieben um den LNA_G gemäss der vorliegenden Erfindung einzustellen. Gemäss einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Block 222 zur Einstellung der Verstärkung des LNA betrieben um die LNA_G während der Überwachungsperiode 406 zu bestimmen, die genauso der aktiven Empfangsperiode 404 folgt. Diese Betriebsarten sind mit Bezug zu den 11 bis 13 beschrieben.
5 ist ein Logikdiagramm, das allgemein den Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 5 gezeigt, beginnt der der Betrieb, nachdem die Überwachungsperiode begonnen hat (Schritt 502). Wenn die Überwachungsperiode begonnen hat, wird ein Timer für die Überwachungsperiode so gesetzt, dass er abgelaufen ist, wenn die Überwachungsperiode zu Ende ist. Dann wird die Stärke des empfangenen Breitbandsignals (RSSI_A) gemessen (Schritt 504). Dann wird bestimmt, ob eine Nichtlinearität des Mischers (1 dB Verdichtung) basierend auf der Stärke des im Mischers präsenten Signals verursacht wird (Schritt 506). Wenn die Bestimmung im Schritt 506 positiv ist, wird der LNA_G in einem Schritt 508 reduziert, bis bestimmt worden ist, dass der Mischer in Abhängigkeit von dem Breitbandsignal nicht mit 1 dB Verdichtung betrieben wird.
Wenn der Mischer in Abhängigkeit von dem Breitbandsignal nicht in der 1 dB Kompression betrieben wird, wie in Schritt 506 bestimmt, wird als nächstes bestimmt, ob die Stärke des Breitbandsignals, RSSI_A, eine bestimmte Schwelle (THRS_B) überschreitet um anzuzeigen, dass das Breitsignal allein einen Betrieb des Mischers in seinem oberen Bereich verursacht. Wenn die Schwelle im Schritt 510 überschritten wird, schreitet der Betrieb mit Schritt 512 voran, in dem die Stärke des Nahbereichssignals via RSSI_B gemessen wird (Schritt 512). Mit der Stärke des Breitbandsignals und der Stärke des Nahbereichssignals wird ein berechnender Betrieb vorgenommen, um zu bestimmen, ob eine Verzerrungseinflüsse auftritt (Schritt 514).
Bei der Bestimmung, ob IM3 auftritt, ist IM3 zuerst durch die Gleichung (1) charakterisiert als: IM3 (dBm) = 3·Pin (dB) – 2·IIP3 (dBm) Gleichung (1)wobei

Pin: = Eingangsleistung des Mischers; und
IIP3: = Einwirkungspunkt dritter Ordnung des Mischers.

Wenn eine IM3 Komponente vorhanden ist, dann wird deren Existenz enthüllt durch:

(1) Messen des RSSI_B;
(2) Ändern des LNA_G;
(3) Erneutes Messen des RSSI_B; und
(4) Bestimmen, dass die Veränderung der RSSI_B (dB) grösser war als die Veränderung in LNA_G (dB). Dies ist der Fall, weil die IM3 Komponente eine nicht-lineare Funktion des LNA_G ist.

Wenn eine Verzerrungseinfluss auftritt, wird der LNA_G gesetzt um das Signal zu Interferenz Verhältnis des Mischers (Schritt 516) zu optimieren, indem der Mischer gut in seinem linearen Bereich betrieben wird. In einer besonderen Ausgestaltung des Schritts 516 wird der LNA_G reduziert bis die IM3 Komponente, wie angezeigt durch RSSI_B, kleiner ist als die vordefinierte Schwelle. Vom Schritt 516 und wenn gleichzeitig RSSI_A nicht THRS_B überschreitet, geht es weiter zum Schritt 518, wobei der LNA_G so gesetzt wird, dass das Nahbereichssignal ein Minimum überschreitet.
Die 6 und 7 sind Logikdiagramme, die in detaillierterer Form den Betrieb, wie er in 5 beschrieben wurde, erläutern. In der Beschreibung nach 6 wird THRS_A zu –23 dBm gewählt, THRS_B ist als –43 dBm gewählt, THRS_C ist als –102 dBm gewählt und ein Delta, D, ist als 6 dB gewählt. Von dem Schritt 504 in 5 schreitet der Betrieb zum Schritt 602 der 6 in einer stärker detaillierten Beschreibung von 6 voran. In einem solchen Fall wird die Stärke des empfangenen Breitbandsignals, RSSI_A, mit der THRS_A (–23 dBm) verglichen. Wenn der RSSI_A die THRS_A überschreitet, geht der Betrieb mit Schritt 604 weiter, bei dem der LNA_G um einen Schritt reduziert wird. In dem besonderen Beispiel der 6 kann der LNA_G zu jedem der Werte 20, 16, 12, 8, 4 und 0 dB gesetzt werden. Dabei beträgt der Abstand der Verstärkungsschritte 4 dB, die maximale Verstärkung ist 20 dB und die minimale Verstärkung ist 0 dB. Von Schritt 604 schreitet der Betrieb zu Schritt 606 voran, wo bestimmt wird, ob der aktuelle LNA_G grösser ist als LNA_G_MIN (0 dB). Wenn dem so ist, geht der Schritt bei Schritt 602 weiter. Ist dem nicht so, endet diese Operation und der minimale LNA_G von 0 dB wird benutzt bis der Betrieb gemäss 6 wieder angewendet wird, um LNA_G einzustellen.
Wenn RSSI_A die THRS_A nicht überschreitet, geht der Betrieb mit Schritt 608 weiter, wo bestimmt wird, ob der RSSI_A die THRS_B (–43 dBm) überschreitet. Wenn nicht, geht der Betrieb mit Schritt 702 in der 7 weiter. Falls ja, wird bestimmt, ob der LNA_G grösser ist als der minimale LNA_G_MIN (Schritt 614). Falls nicht, endet dieser Betrieb.
Falls ja, wird der LNA_G um einen Schritt reduziert und die Stärke des Nahbereichssignals wird erneut gelesen (Schritt 616). Als nächstes wird bestimmt, ob die Verzerrungseinfluss Komponente IM3 vorhanden ist (Schritt 618). Bei der Vornahme dieser Bestimmung wird es angenommen, dass die Intermodulationskomponente IM3 verborgen ist, wenn RSSI_B nicht-linear mit der Abnahme des LNA_G abnimmt. Auf diese Weise wird die dB Abnahme des RSSI_B, die durch die dB Reduktion des LNA_G verursacht wurde (Messung im Schritt 610 gegen die Messung im Schritt 616), mit der dB Reduktion des LNA_G verglichen. Wenn die dB Abnahme in RSSI_B einen nicht-linearen Bezug zu der dB Abnahme des LNA_G aufweist, ist eine IM3 Komponente vorhanden. In einer besonderen Ausführungsform wird die Ungleichung der Gleichung (2) genutzt, um eine IM3 Komponente zu detektieren: RSSI_B – RSSI_B' > (LNA_G + 3) Gleichung (2)wobei:

RSSI_B: = Messung im Schritt 610;
RSSI_B': = Messung im Schritt 616; und
LNA_G: = LNA_G im Schritt 610.

Wenn diese Gleichung zutreffend ist, ist ein Intermodulationsprodukt dritter Ordnung IM3 vorhanden. Wenn das IM3 Produkt nicht vorhanden ist, wie bestimmt in Schritt 618, endet diese Operation hier. Wenn die IM3 vorhanden ist, wie im Schritt 618 bestimmt, wird als nächstes bestimmt ob der LNA_G grösser ist als das Minimum des LNA_G (Schritt 620). Falls nicht, endet die Operation hier. Falls ja, wird der LNA_G um einen Schritt reduziert (Schritt 622) und der Betrieb geht mit dem Schritt 610 weiter. Deshalb wird der LNA_G reduziert, falls der Mischer in seinem oberen Bereich betrieben und eine IM3 detektiert wird, bis RSSI_B nicht den THRS_C (–102 dBm) überschreitet. Eine solche Anpassung des LNA_G verursacht wieder, dass der Mischer gut in seinem linearen Bereich betrieben wird.
Mit Bezug zu der 7 wird im Schritt 702 der RSSI_B mit der Differenz zwischen dem THRS_C (–102 dBm) und dem Delta (6 dBm) verglichen. Wenn der RSSI_B weniger beträgt als (THRS_C + Delta), wird es als nächstes bestimmt, ob der LNA_G kleiner ist als der maximale LNA_G_MAX (Schritt 704). Falls dem so ist, wird der LNA_G um einen Schritt erhöht, der RSSI_B wird erneut gemessen (Schritt 706) und der Betrieb kehrt in den Schritt 702 zurück. Falls in dem Schritt 702 oder dem Schritt 704 eine negative Feststellung gemacht wird, endet die Operation.
8 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Teilnehmereinheit 802 zeigt, die gemäss der vorliegenden Erfindung gestaltet ist. Die Teilnehmereinheit 802 wirkt mit dem zellularen System zusammen, wie dies mit Bezug zu 1 beschrieben wurde und wie deren Betrieb mit Bezug zu den 2 bis 7 beschrieben wurde. Die Teilnehmereinheit umfasst eine RF/Analog Einheit 804, einen Prozessor 806 und einen Speicher 808. Die RF/Analog Einheit 804 ist mit einer Antenne 805 gekoppelt, die innerhalb oder ausserhalb des Gehäuses der Teilnehmereinheit 802 angeordnet sein kann. Der Prozessor 806 kann ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) oder jeder andere Typ von Prozessor sein, der in der Lage ist, den Betrieb der Teilnehmereinheit gemäss der vorliegenden Erfindung zu gewährleisten. Der Speicher 808 umfasst sowohl statische als auch dynamische Komponenten, wie zum Beispiel DRAM, SRAM, ROM, EEPROM und so weiter. In einigen Ausführungsformen kann der Speicher 808 ganz oder teilweise in einem ASIC umfasst sein, der auch den Prozessor 806 enthält. Ein User Interface umfasst ein Display, eine Tastatur, einen Lautsprecher, ein Mikrofon und ein Daten Interface, und kann auch noch weitere zu einem Interface gehörende Komponenten umfassen. Die RF Einheit 804, der Prozessor 806, der Speicher 808 und das User Interface sind über einen oder mehrere Kommunikationsbusse oder Links miteinander verbunden. Eine Batterie 812 ist ausserdem mit der RF Einheit 804, dem Prozessor 806, dem Speicher 808 und dem User Interface 810 verbunden und versorgt diese Komponenten mit elektrischer Energie.
Die RF Einheit umfasst die Komponenten, die mit Bezug zur 2 beschrieben worden sind, und arbeitet gemäss der vorliegenden Erfindung um die Verstärkung des LNA einzustellen. Der Aufbau der gezeigten Teilnehmereinheit 802 ist nur ein Beispiel für den Aufbau einer Teilnehmereinheit. Viele andere Strukturen von Teilnehmereinheiten können gemäss der Lehre der vorliegenden Erfindung betrieben werden.
9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Basisstation 902 zeigt, die gemäss der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Basisstation 902 umfasst einen Prozessor 904, dynamischen RAM 906, statischen RAM 908, EPROM 910 und mindestens ein Gerät 912 zur Speicherung von Daten, so wie zum Beispiel eine Festplatte, einen optischen Speicher, Bandspeichergerät und so weiter. Diese Komponenten (welche auf einer peripheren Prozessorkarte oder Prozessormodul angeordnet sein können) koppeln untereinander mit einem lokalen Bus 917 und sind mit einem peripheren Bus 920 (der in der Backplane angeordnet sein kann) über ein Interface 918 verbunden. Vielzählige periphere Karten sind mit dem peripheren Bus 920 verbunden. Diese peripheren Karten umfassen eine Interface Karte 924 der Netzwerkinfrastruktur, die die Basisstation 902 mit der drahtlosen Netzwerkinfrastruktur 950 verbindet.
Digitale Verarbeitungskarten 926, 928 und 930 sind mit der Radio Frequenz (RF) Einheit 932, 934 bzw. 936 verbunden. Jede dieser digitalen Verarbeitungskarten 926, 928 und 930 führen digitale Operationen für einen entsprechenden Sektor, zum Beispiel Sektor 1, Sektor 2 und Sektor 3, aus, die mit dieser Basisstation 902 bedient werden. Die RF Einheiten 932, 934 und 936 sind mit Antennen 942, 944 bzw. 946 verbunden und unterstützen die drahtlose Kommunikation zwischen der Basisstation 902 und den Teilnehmereinheiten. Ausserdem arbeiten die RF Einheiten 932, 934 und 936 gemäss der vorliegenden Erfindung. Die Basisstation 902 umfasst natürlich genauso noch andere Karten 940.
10 ist ein Verlauf, der die Leistung der empfangenen Signale am Eingang des Mischer während des Betriebs gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Zeit steigt auf der x-Achse in der Richtung nach rechts an, beginnend mit einer Überwachungsperiode, während welcher kein gewünschtes Signal vorhanden ist. Ungeachtetdessen sind thermisches Rauschen und eine Verzerrungseinfluss Komponente IM3 beide vorhanden. Während des ersten Teils der Überwachungsperiode (Periode 1002) wird der LNA_G auf maximale Verstärkung gesetzt und der Schaltkreis zur Einstellung der Verstärkung des LNA merkt, dass eine IM3 Komponente vorhanden ist. Im Übergang 1004 wird der LNA_G um einen Schritt reduziert und resultierend verringert sich die IM3 Komponente nicht-linear und das thermische Rauschen linear. Dadurch hat sich während der Periode 1006 die IM3 Komponente nicht-linear verringert, während sich das Niveau des thermischen Rauschens linear verringert hat.
Im Übergang 1008 wird der LNA_G um einen weiteren Schritt reduziert. Entsprechend resultierend verringert sich die IM3 Komponente nicht-linear und das thermische Rauschen linear. Nach dem Übergang 1008, während der Periode 1010, ist die Grösse der IM3, welche substantiell abnahm, auf dem Niveau des Rauschens anzutreffen. Im Übergang 1012 endet die Überwachungsperiode und das gewünschte Signal ist nun vorhanden. Zu diesem Zeitpunkt ist das interessierende Signal mit einem Träger zu Interferenz Verhältnis (C/I) vorhanden. Dies wird nachfolgend als C/I betrachtet. Wenn die Verstärkung des LNA nicht angepasst worden wäre, wäre das C/I geringer gewesen und ein gekoppelter Modulator hätte mehr Probleme gehabt, die Daten aus dem gewünschten Signal zu extrahieren.
11 ist ein Blockdiagramm, welches Datenrahmen nach Time Division Multiple Access (TDMA) zeigt, mit denen ein Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Verschiedene Geräte, wie zum Beispiel verschiedene Basisstationen, verschiedene Sektoren ein und derselben Basisstation, dieselben Sektoren einer Basisstation, übertragen die gezeigten TDMA Datenrahmen. Jeder der Datenrahmen, Datenrahmen A (übertragen auf der Trägerfrequenz F_A), Datenrahmen B (übertragen auf der Trägerfrequenz F_B), Datenrahmen C (übertragen auf der Trägerfrequenz F_C) und Datenrahmen D (übertragen auf der Trägerfrequenz F_D), ist ein GSM Datenrahmen, der eine Länge von 4,615 ms hat und acht Zeitschlitze umfasst. Ein Aufbau dieser Zeitschlitze wurde vorhergehend mit Bezug zu der 4B beschrieben.
Die Datenrahmen C und D sind zeitlich wie gezeigt in einer Weise verknüpft, dass ihre jeweiligen Zeitschlitze und Überwachungsperioden verbunden sind. Datenrahmen, die von einer einzigen Basisstation gesendet werden, sind typischerweise zeitlich verbunden, wie zum Beispiel Datenrahmen, die in einem einzigen Sektor einer Basisstation übertragen werden oder Datenrahmen, die von verschiedenen Sektoren einer Basisstation übertragen werden. In dem gezeigten Beispiel können daher der Datenrahmen C und der Datenrahmen D von einer einzigen Basisstation übertragen werden. Ungeachtetdessen können auch Datenrahmen, die von verschiedenen Basisstationen übertragen werden, zu einer bestimmten Zeit zeitlich zusammentreffend auftreten, auch wenn sie zeitlich driften wegen des Drifts der Zeitbasen zwischen den verschiedenen übertragenden Geräten. Der Datenrahmen B und der Datenrahmen A sind weder zeitlich miteinander verbunden noch sind sie in irgendeiner Weise zeitlich mit den Datenrahmen C und/oder D verbunden.
In dem besonderen Beispiel gemäss 11 wird der Datenrahmen A von einer dienenden Basisstation (so wie eine Basisstation in 9 gezeigt ist) übertragen und ist für ein bedientes Teilnehmergerät bestimmt, welches gemäss der vorliegenden Erfindung arbeitet (so wie eine Teilnehmereinheit in 8 gezeigt ist). In dem beschriebenen Beispiel ist der Teilnehmereinheit der Zeitschlitz 2 des Datenrahmens in einer Weise zugeordnet, dass die für diese Teilnehmereinheit bestimmten Daten in diesem Zeitschlitz enthalten sind. Auf diese Weise erhält die Teilnehmereinheit unter normalen Betriebsbedingungen die Übertragungen im Zeitschlitz 2 des Datenrahmens A und extrahiert die Daten entsprechend aus ihnen. Weil das Teilnehmergerät dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens A für eine Vielzahl von Datenrahmen zugeordnet ist, erhält es auch die Übertragungen im Zeitschlitz 2 von nachfolgenden (und vielleicht auch vorhergehenden) Datenrahmen.
Die in 11 gezeigten bedienten Trägerfrequenzen sind der Art, dass vielzählige Kombinationen dieser Trägerfrequenzen eine IM3 Komponente im Empfänger der Teilnehmereinheit erzeugen werden. Wie aus der Beschreibung zu den 3A und 3B wiederholt wird, sind die IM3 Komponenten interferierende Signale, die frequenzmässig mit dem gewünschten Signal koexistieren. Die Frequenz einer IM3 Komponente, die durch eine Kombination der interferierenden Signale erzeugt wird, hängt dabei von der Frequenz der interferierenden Signale und dem Frequenzabstand der interferierenden Signale ab. In dem besonderen Beispiel gemäss der 11 produziert eine Kombination von F_B und F_C eine IM3 Komponente in dem Empfänger der Teilnehmereinheit auf der Frequenz des gewünschten Signals. Ausserdem produziert auch eine Kombination von F_C und F_D eine IM3 Komponente in dem Empfänger der Teilnehmereinheit auf der Frequenz des gewünschten Signals.
Wie allgemein bekannt ist, kann jeder der Zeitschlitze in jedem der Datenrahmen aktiv oder inaktiv sein. Ausserdem kann die Übertragungsleistung für jeden Zeitschlitz eines Datenrahmens als Funktion der Zeit variieren. Auf diese Weise kann jeder der Zeitschlitze in F_B und F_C zu jeder beliebigen Zeit inaktiv sein, auch wenn die Kombination von F_B und F_C eine IM3 Komponente in dem Empfänger der Teilnehmereinheit verursachen. Weiter kann das Leistungsniveau entweder von F_B oder von F_C (so wie im Empfänger der Teilnehmereinheit vorhanden) zu jeder beliebigen Zeit relativ klein sein. Daher kann während jeder dieser besonderen Betriebsbedingungen kleine oder gar keine IM3 Komponenten in dem Empfänger der Teilnehmereinheit produziert werden. Ähnliche Betriebsarten können auch bei der Kombination von F_C und F_D auftreten. Wenn entweder F_C oder F_D auf einem niedrigen empfangenen Leistungsniveau ist oder ganz fehlt, produziert die Kombination von F_C und F_D nur kleine oder gar keine IM3 Komponente in dem Empfänger der Teilnehmereinheit.
Wie besonders in 11 gezeigt, korrespondieren der Zeitschlitz 7 des Datenrahmens C und der Zeitschlitz 7 des Datenrahmens D zu der Überwachungsperiode, die dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens A vorhergeht. Deshalb wird eine IM3 Komponente in dem Empfänger der Teilnehmereinheit während des Zeitschlitzes 7 der Datenrahmen C und D erzeugt werden, wenn F_C und F_D während des Zeitschlitzes 7 der Datenrahmen C und D aktiv sind. Gemäss der vorliegenden Erfindung wird die IM3 Komponente während der Überwachungsperiode detektiert und die Verstärkung des LNA wird entsprechend angepasst werden. Wie auch immer, wenn nun F_C und/oder F_D ist/sind inaktiv (oder auf einem geringen Leistungsniveau) während des Zeitschlitzes 7 der Datenrahmen C und D, werden nur kleine oder gar keine IM3 Komponenten im Empfänger der Teilnehmereinheit produziert. Dementsprechend, falls F_B und F_C während des Zeitschlitzes 0 der Datenrahmen B und C aktiv werden (oder auf einem höheren Leistungsniveau vorliegen), wird ein wesentliches IM3 Produkt während des Zeitschlitzes 2 des Datenrahmens A in dem Empfänger der Teilnehmereinheit produziert werden.
Das gleich Szenario kann auch auf eine Kombination von F_B und F_C angewendet werden. Wenn nun F_B und/oder F_C inaktiv (oder auf einem geringen Leistungsniveau) ist/sind während des Zeitschlitzes 7 der Datenrahmen B und C, werden nur kleine oder gar keine IM3 Komponenten im Empfänger der Teilnehmereinheit produziert. Dementsprechend, falls F_B und F_C während des Zeitschlitzes 0 der Datenrahmen B und C aktiv werden (oder auf einem höheren Leistungsniveau vorliegen), wird ein wesentliches IM3 Produkt während des Zeitschlitzes 2 des Datenrahmens A in dem Empfänger der Teilnehmereinheit produziert werden.
In jedem dieser Betriebsszenarien ist ein Setzen der Verstärkung des LNA im Empfänger der Teilnehmereinheit während der Überwachungsperiode, die dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens A vorhergeht, unwirksam. Deshalb wird gemäss der vorliegenden Erfindung das Setzen der Verstärkung des LNA für jeden Zeitschlitz nicht nur basierend auf einem Setzen der Verstärkung des LNA, die während einer dem Zeitschlitz (GP_A) unmittelbar vorhergehenden Überwachungsperiode bestimmt wird, vorgenommen, sondern auch auf einem Setzen der Verstärkung des LNA, die während einer dem korrespondierenden Zeitschlitz (GP_B) des vorhergehenden Datenrahmens folgenden Überwachungsperiode bestimmt wird.
In dem besonderen Beispiel gemäss 11, wird das Setzen der Verstärkung des LNA bestimmt, und zwar (1) während GP_A, die dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens 1 des Datenrahmens A vorhergeht; (2) während GP_B, die dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens 1 des Datenrahmens A folgt; (3) während GP_A, die dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens 2 von Datenrahmen A vorhergeht; und (4) während GP_B, die dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens 2 im Datenrahmen A folgt. Die Verstärkung des LNA für den Zeitschlitz 2 des Datenrahmens 2 im Datenrahmen A ist dabei als die Kleinere gewählt aus dem Setzen der Verstärkung des LNA, die während der GP_B, die dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens 1 im Datenrahmen A folgt, bestimmt wird und aus dem Setzen der Verstärkung des LNA, die während der GP_B, die dem Zeitschlitz 2 des Datenrahmens 2 im Datenrahmen A vorhergeht, bestimmt wird. Mit diesem Betrieb wird eine vorherige Kenntnis angewendet um sich für zu erwartende interferierende Signal in einem bestimmten Zeitschlitz vorzubereiten.
12 ist ein Logikdiagramm, das den Betrieb gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt um die Verstärkung des LNA in Anrechung der Verzerrungseinfluss von nicht zeitlich korrelierten interferierenden Signalen zu setzen. Der Betrieb nach 12 setzt voraus, dass die Verstärkung des LNA des Empfängers bestimmt worden ist für die Überwachungsperiode (GP_B), die dem korrespondierenden Zeitschlitz des unmittelbar vorhergehenden Datenrahmen folgt (also die mit LNA_GAIN_B bezeichnete bestimmte Verstärkung des LNA). Der Betrieb beginnt, wobei die Verstärkung des LNA für den Zeitschlitz des aktuellen Datenrahmen basierend auf dem Signal, das während der Überwachungsperiode, die dem Zeitschlitz des aktuellen Datenrahmens vorhergeht, bestimmt wird (GP_A im Schritt 1202). Dieser LNA ist als LNA_GAIN_A bezeichnet. Dann wird LNA_GAIN_A mit LNA_GAIN_B verglichen (Schritt 1204).
Wenn LNA_GAIN_A grösser als LNA_GAIN_B ist (was im Schritt 1206 bestimmt wird), wird LNA_GAIN_B genutzt, um die Verstärkung des LNA für den aktuellen Datenrahmen zu bestimmen (Schritt 1208). Wenn nicht, wird LNA_GAIN_A für den Zeitschlitz des aktuellen Datenrahmens genutzt (Schritt 1210). Nachdem der Zeitschlitz des aktuellen Datenrahmens empfangen worden ist, wird LNA_GAIN_B für den aktuellen Datenrahmen während GP_B des aktuellen Datenrahmens bestimmt (Schritt 1212) und für die Verwendung mit dem nächsten Datenrahmen gespeichert. Ab Schritt 1212 geht der Betrieb nun wieder zu Schritt 1202 zurück.
Der im Schritt 1212 bestimmte Wert des LNA_GAIN_B kann gespeichert werden um für mehr als nur einen einzigen nachfolgenden Datenrahmen verwendet zu werden, wenn der gespeicherte Wert kleiner ist als die nachfolgend bestimmten Werte des LNA_GAIN_B. So kann es zum Beispiel vorteilhaft sein den niedrigeren Wert des LNA_GAIN_B eines vorhergehenden Datenrahmens zu speichern, wenn interferierende Signale für nur einen Datenrahmen nicht vorhanden sind. Ein Vorteil kann durch das Speichern des niedrigeren Wertes für den LNA_GAIN_B für eine Anzahl von Datenrahmen erzielt werden, während derer interferierende Signale während der GP_B nicht vorhanden waren. Diese Vorgehensweise würde ein Vorteil liefern, wenn interferierende Signale nur zwischenzeitlich auftreten würden.
13 ist ein Blockdiagramm, das einen TDMA Rahmen zeigt, mit dem eine alternative Vorgehensweise gemäss der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. In dem Betrieb gemäss 13 sind die Zeitschlitze 2 und 3 des Datenrahmens A einer Teilnehmereinheit zugeordnet. In diesem Betrieb mit zwei benachbarten der Teilnehmereinheit zugewiesenen Zeitschlitzen 2 und 3 des Datenrahmens A existiert keine Überwachungsperiode zwischen den Zeitschlitzen 2 und 3 des Datenrahmens A. In diesem Betrieb wird daher die GP_A als die dem Zeitschlitz 2 vorhergehende Überwachungsperiode betrachtet während die GP_B als die dem Zeitschlitz 3 folgende Überwachungsperiode betrachtet wird. Der Betrieb nach 12 kann daher mit diesen Modifikationen vorgenommen werden.
Wie es gezeigt ist, tritt ein potentielles Problem mit dem Betrieb nach 13 mit potentiell interferierenden Signalen auf, zum Beispiel Zeitschlitz 0 des Datenrahmens B und Zeitschlitz 0 des Datenrahmens C und/oder Zeitschlitz 0 des Datenrahmens C und Zeitschlitz 0 des Datenrahmens D können ohne Detektion eine IM3 Komponente während der Zeitschlitze 2 und 3 produzieren. Wie auch immer erzeugt das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung einen Vorteil in der Weise, dass die Verstärkung des LNA des Empfänger in der Teilnehmereinheit gesetzt wird basierend auf korrespondierenden interferierenden Signalen des Zeitschlitzes 1 von Datenrahmen B und des Zeitschlitzes 1 von Datenrahmen C und/oder basierend auf korrespondierenden Signalen des Zeitschlitzes 1 von Datenrahmen C und des Zeitschlitzes 1 von Datenrahmen D.
Die hier offenbarte Erfindung ist zahlreichen Modifikationen und alternativen Formen zugänglich. Spezielle Ausführungsformen sind daher im Wege von Beispielen in den Zeichnungen und der detaillierte Beschreibung vorgestellt worden. Es soll aber ungeachtetdessen verstanden sein, dass die Zeichnungen und die detaillierte Beschreibung nicht beabsichtigt sind um die Erfindung auf diese besonderen offenbarten Formen zu beschränken, sondern – im Gegenteil – soll die vorliegende Erfindung alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, so wie sie durch die Patentansprüche definiert ist, fallen.

Claims

Ein Verfahren zum Einstellen der Verstärkung eines Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) in einem beabsichtigten Zeitschlitz einer Kommunikation, die Datenrahmen nutzt, in einem auf Radiofrequenz (RF) arbeitenden Empfänger von einem drahtlosen Gerät, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen eines ersten Verstärkungsvoreinstellung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) während einer Überwachungsperiode unmittelbar folgend einem Zeitschlitz, welcher zu einem beabsichtigten Zeitschlitz in einem früheren Zeitschlitz korrespondiert; Bestimmen einer zweiten Verstärkungsvoreinstellung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) während einer Überwachungsperiode unmittelbar vorhergehend zu einem beabsichtigten Zeitschlitz von dem aktuellen Datenrahmen, wobei ein Signal von Interesse während der Überwachungsperiode nicht vorhanden ist; und Setzen einer Verstärkung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) für den beabsichtigten Zeitschlitz von dem aktuellen Datenrahmen zu dem geringeren Wert der beiden Werte der ersten und der zweiten Verstärkungsvoreinstellung, wobei die Bestimmung entweder der ersten Verstärkungsvoreinstellung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) oder der zweiten Verstärkungsvoreinstellung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) die folgenden Schritte umfasst: Messen der Breitband-Signalstärke auf der Ausgangsseite von einem Mischer des RF Empfängers (RSSI_A); Messen der Schmalband-Signalstärke auf der Ausgangsseite von einem Mischer des RF Empfängers (RSSI_B); Bestimmen, dass eine Zwischenmodulationsinterferenz auftritt, die auf der Breitband-Signalstärke und der Schmalband-Signalstärke basierend ist; und Bestimmen einer Verstärkungsvoreinstellung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) basierend auf dem Vorhandensein einer Zwischenmodulationsinterferenz um den Mischer zu einem linearen Betrieb zu veranlassen.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorhergehende Datenrahmen dem aktuellen Datenrahmen unmittelbar vorangeht.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei im wesentlichen keine Zwischenmodulationsinterferenz in dem RF Empfänger auftritt während der Überwachungsperiode, die einem Zeitschlitz des aktuellen Datenrahmens unmittelbar vorausgeht; und eine Zwischenmodulationsinterferenz in dem RF Empfänger auftritt während der Überwachungsperiode, die einem Zeitschlitz des vorhergehenden Datenrahmens folgt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei mehrere Zeitschlitze von jedem der Datenrahmen für das drahtlose Gerät bestimmt sind, wobei die Überwachungsperiode, die unmittelbar einem beabsichtigten Zeitschlitz des aktuellen Datenrahmens vorausgeht, einem ersten der mehreren Zeitschlitze des aktuellen Datenrahmens vorausgeht; und die Überwachungsperiode, die unmittelbar einem beabsichtigten Zeitschlitz des vorhergehenden Datenrahmens vorausgeht, einen letzten der mehreren Zeitschlitze des vorangehenden Datenrahmens folgt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, der Schritt des Bestimmens, dass eine Zwischenmodulationsinterferenz auftritt, umfasst: Einstellen der Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) durch einen Verstärkungseinstellschritt; Erneutes Messen der Schmalband-Signalstärke (RSSI_B'); und Bestimmen, dass die Differenz zwischen der gemessenen Schmalband-Signalstärke (RSSI-B) und der erneut gemessenen Schmalband-Signalstärke (RSSI-B') keine linearen Bezug zu dem Verstärkungseinstellschritt hat, wobei diese Bestimmung die Präsenz eines Zwischenmodulationsinterferenz anzeigt.
Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Bestimmens, dass die Differenz zwischen der gemessenen Schmalband-Signalstärke (RSSI-B) und der erneut gemessenen Schmalband-Signalstärke (RSSI-B') keine linearen Bezug zu dem Verstärkungseinstellschritt hat, bestimmt wird, indem die Differenz zwischen der gemessenen Schmalband-Signalstärke (RSSI-B) und der erneut gemessenen Schmalband-Signalstärke (RSSI-B') mit einer Schwelle verglichen wird, die auf der Verstärkung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) basiert.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens, dass eine Zwischenmodulationsinterferenz auftritt, nur dann durchgeführt wird, wenn die gemessene Breitband-Signalstärke (RSSI_A) grösser als eine vordefinierte Schwelle (THRS_B) ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei weiter umfasst ist, die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) zu reduzieren, wenn die gemessene Breitband-Signalstärke (RSSI_A) die vordefinierte Schwelle (THRS_A) übertrifft.
Eine Radiofrequenz-Einheit, umfassend: einen Sende/Empfangsblock (204), der mit einer Antenne (202) gekoppelt ist; eine Sendeschaltung (206), die mit dem Sende/Empfangsblock (204) gekoppelt ist, der ein Zwischenfrequenz IF Sendesignal von einem externen Gerät erhält, und der das Zwischenfrequenz IF Sendesignal zu einem Radiofrequenz RF Sendesignal konvertiert, und der das Radiofrequenz RF Sendesignal zu dem Sende/Empfangsblock (204) koppelt für dessen Übertragung mittels der Antenne (202); einen Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA), der mit dem Sende/Empfangsblock (204) operativ gekoppelt und angepasst ist, um ein Radiofrequenz RF Empfangssignal, das in Zeitschlitzes enthaltene Datenrahmen strukturiert ist, zu empfangen; ein Mischer (212), der gekoppelt ist um das Ausgangssignal des Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) zu empfangen; ein Bandpassfilter (BPF), der mit dem Ausgang des Mischers (212) gekoppelt ist); einen ersten Anzeiger (218) für die Empfangssignalstärke, der mit dem Ausgang des Mischers (212) gekoppelt ist, wobei der Ausgang die Stärke des empfangenen Breitbandsignals (RSSI_A) anzeigt; einen zweiten Anzeiger (220) für die Empfangssignalstärke, der hinter das Bandpassfilter (BPF) gekoppelt ist, wobei der Ausgang eine Stärke des empfangenen Schmalbandsignals (RSSI_B) anzeigt; und einen Einstellblock (222) für die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA), der angepasst ist, um die Verstärkung in einem beabsichtigten Zeitschlitz des aktuellen Datenrahmen einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellblock (222) für die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) weiter angepasst ist, um: einen ersten Verstärkungswert für die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) während einer Überwachungsperiode zu bestimmen, wobei unmittelbar darauf ein Zeitschlitz folgt, der zu dem Zeitschlitz eines vorangehenden Datenrahmens korrespondiert; einen zweiten Verstärkungswert für die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) während einer Überwachungsperiode zu bestimmen, wobei unmittelbar der beabsichtigte Zeitschlitz des aktuellen Datenrahmens vorhergeht, und wobei das Signal von Interesse während der Überwachungsperiode nicht vorhanden ist und eine Verstärkung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) für den beabsichtigten Zeitschlitz von dem aktuellen Datenrahmen zu dem geringeren Wert der beiden Werte der ersten und der zweiten Verstärkungsvoreinstellung gesetzt wird, wobei für jede Bestimmung der Voreinstellung für die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) der Einstellblock (222) für die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) angepasst ist: Bestimmen, dass eine Zwischenmodulationinterferenz auftritt, basierend auf der Stärke des Breitbandsignals und auf der Stärke des Schmalbandsignals; und Einstellen der Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) basierend auf dem Vorhandensein der Zwischenmodulationinterferenz um den Mischer (212) linear zu betreiben.
Radiofrequenz-Einheit nach Anspruch 9, wobei der Einstellblock (222) für die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) weiter angepasst ist, um: Aufnehmen der Stärke des Schmalbandsignals (RSSI_B); Einstellen der Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) durch einen Einstellschritt für die Verstärkung; Aufnehmen einer neuen Stärke eines empfangenen Schmalbandsignals (RSSI_B'); und Bestimmen, dass die Differenz zwischen der Stärke des Schmalbandsignals (RSSI_B) und der neuen Stärke eines empfangenen Schmalbandsignals (RSSI_B') keinen linearen Bezug zu dem Einstellschritt für die Verstärkung hat, wobei diese Bestimmung das Vorhandensein einer Zwischenmodulationsinterferenz anzeigt.
Radiofrequenz-Einheit nach Anspruch 10, wobei der Einstellblock (222) für die Verstärkung des Verstärkers mit niedrigem Rauschen (LNA) weiter angepasst ist, um die Differenz zwischen der Stärke des Schmalbandsignals (RSSI_B) und der neuen Stärke eines empfangenen Schmalbandsignals (RSSI_B') mit einem Schwellwert zu vergleichen, der auf der Verstärkung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) basiert.
Radiofrequenz-Einheit nach Anspruch 10, wobei der Einstellblock (222) für die Verstärkung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) die Verstärkung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) anpasst, wenn die Stärke des empfangenen Breitbandsignals (RSSI_A) kleiner ist als der vordefinierte Schwellwert (THRS_B).
Radiofrequenz-Einheit nach Anspruch 10, wobei der Einstellblock (222) für die Verstärkung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) die Verstärkung für den Verstärker mit niedrigem Rauschen (LNA) reduziert, wenn die Stärke des empfangenen Breitbandsignals (RSSI_A) den vordefinierten Schwellwert (THRS_B) übersteigt.