-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Linearisierung der Funkfrequenzleistungsverstärker (RF). Sie
findet insbesondere in den RF-Sendern der mobilen Terminals der
digitalen Funkkommunikationssysteme Anwendung. Sie ist auch in den
RF-Sendern von Basisstationen insbesondere bei dem ersten Start
einer solchen Station anwendbar.
-
In
den gegenwärtigen
digitalen Funkkommunikationssystemen strebt man danach, Informationen mit
einem maximalen Durchsatz in einem gegebenen RF-Frequenzband zu übertragen,
das einem Übertragungskanal
zugeordnet ist (im Nachstehenden Funkkanal genannt). Zu diesem Zweck
umfassen die seit einigen Jahren verwendeten Modulationen eine Phasen-
oder Frequenzmodulationskomponente und eine Amplitudenmodulationskomponente.
-
Außerdem koexistieren
Funkkanäle
in einem bestimmten, dem System zugewiesenen Frequenzband. Jeder
Funkkanal ist durch Zeitteilung in logische Kanäle unterteilt. In jedem Zeitintervall
(englisch "Time
Slot") wird eine
Gruppe von Symbolen gesendet, die Salve oder Paket genannt wird
(englisch "Burst").
-
Es
ist erforderlich, darauf zu achten, dass der in jedem Funkkanal
gesendete Leistungspegel zu jedem Zeitpunkt die Kommunikationen
in einem benachbarten Funkkanal nicht stört. So legen Spezifikationen
fest, dass der Leistungspegel eines RF-Signals, dass in einem bestimmten
Funkkanal gesendet wird, in einem benachbarten Funkkanal beispielsweise
um 60 dB (Dezibel) kleiner als der Leistungs pegel des in diesem
bestimmten Funkkanal gesendeten RF-Signals ist.
-
Es
hat sich deshalb als erforderlich herausgestellt, dass das Spektrum
des zu sendenden Signals, das sich insbesondere aus dem Typ der
verwendeten Modulation und dem binären Durchsatz ergibt, nicht
durch den RF-Sender deformiert wird. Insbesondere ist es erforderlich,
dass der RF-Sender eine Charakteristik der Ausgangsleistung in Abhängigkeit
von der Eingangsleistung besitzt, die linear ist.
-
Der
in dem RF-Sender vorliegende Funkfrequenzleistungsverstärker (im
Nachstehenden RF-Verstärker
genannt) hat jedoch eine Charakteristik, die bei geringer Ausgangsleistung
linear ist, aber nicht linear ist, sobald die Leistung eine gewisse Schwelle überschreitet.
Man weiß auch,
dass die Ausbeute des RF-Verstärkers
um so besser ist, wenn man in einer der Sättigung nahen Zone arbeitet,
d.h. im nichtlinearen Bereich. So erfordern die Notwendigkeit der
Linearität
und die Notwendigkeit der hohen Ausbeute (um Batterieladung zu sparen),
dass Linearisierungstechniken verwendet werden, um die Nichtlinearitäten des
RF-Verstärkers
zu korrigieren. Die zwei am häufigsten
verwendeten Techniken sind die adaptive Vorverzerrung im Basisband
und die kartesische Schleife im Basisband.
-
Bei
der Technik der kartesischen Schleife wird das zu sendende Signal
im Basisband im Format I und Q erzeugt. Ferner gestatten ein Koppler, auf
den ein Demodulator folgt, einen Teil des gesendeten RF-Signals
zu entnehmen und es im Basisband (absteigende Konversion) im Format
I und Q zu transponieren. Dieses Basisband-Signal wird mit dem zu
sendenden Basisbandsignal verglichen. Ein aus die sem Vergleich hervorgehendes
Abweichungssignal liegt an einem Modulator an, der die Transponierung
in den Bereich der Funkfrequenzen gewährleistet (aufsteigende Konversion).
Das Ausgangssignal des Modulators wird von einem RF-Verstärker verstärkt, der
das gesendete RF-Signal liefert.
-
In
der Technik der adaptiven Vorverzerrung im Basisband wird das zu
sendende Signal im Basisband im Format I und Q erzeugt und über eine
Vorverzerrungsvorrichtung vorverzerrt. Dann wird das Signal mit
Hilfe eines RF-Modulators in den RF-Bereich transponiert. Dann wird
es in einem RF-Verstärker verstärkt. Ein
Koppler und ein darauf folgender RF-Demodulator gestatten es, einen
Teil des gesendeten RF-Signals zu entnehmen und es im Basisband
im Format I, Q zu transponieren. Dieses demodulierte Signal im Basisband
wird digitalisiert und mit dem zu sendenden Basisband-Signal verglichen. Eine
Adaptierung der Vorverzerrungskoeffizienten, die während einer
Lern- bzw. Trainingsphase der Vorverzerrungsvorrichtung vorgenommen
wird, gestattet es, das Signal im demodulierten Format I und Q auf
das zu sendende Signal im Format I und Q zu konvergieren zu lassen.
-
Bei
diesen beiden Techniken wird ein Teil des gesendeten Signals am
Ausgang des RF-Verstärkers entnommen,
um es mit dem zu sendenden Signal zu vergleichen. Daraus ergibt
sich, dass die Linearität nicht
unmittelbar erhalten wird, sondern erst nach einer gewissen Zeit,
die für
die Konvergenz der Linearisierungsvorrichtung erforderlich ist.
Die Trainierung der Linearisierungsvorrichtung erfordert die Übertragung
einer besonderen Datensequenz oder Lern- bzw. Trainingssequenz.
Diese Bemerkung ist gewiss mehr auf die adaptive Vorverzerrung anwendbar
als auf die kartesische Schleife, selbst wenn diese, um ihre Stabilität zu gewährleisten,
anfängliche
Phasen- und Amplitudenpegelanpassungen erfordert, was mit einem
Training vergleichbar ist.
-
Die
in der Schrift WO 94/10765 gelehrte Trainingsmethode beruht somit
auf der Sendung von besonderen Sequenzen, Linearisierungstrainingssequenzen
genannt, während
der Linearisierungstrainingsphasen durch die Sender des Systems.
Insbesondere werden Trainingssequenzen isoliert in Zeitintervallen
gesendet, die einen besonderen logischen Kanal der Funkkanäle bilden,
der ausschließlich
der Linearisierung gewidmet ist. Diese Methode besitzt jedoch mehrere
Nachteile. Zunächst
erfordert sie eine vorhergehende Synchronisierung aller Sender,
damit diese ihre jeweilige Linearisierungstrainingssequenz in dem
der Linearisierung gewidmeten logischen Kanal senden. Außerdem kann
keine Übertragung
von Daten in den Zeitintervallen dieses logischen Kanals stattfinden.
Außerdem
ist der Sender zu Beginn jeder Sendung oder im Falle des Funkkanalwechsels
gezwungen, auf das folgende Zeitintervall des der Linearisierung
gewidmeten logischen Kanals zu warten, wenn das System nicht beträchtlich
komplexer werden soll. Aus diesem Grund kann der zeitliche Abstand
zwischen zwei Zeitintervallen dieses logischen Kanals eine Sekunde
nicht überschreiten,
um eine gewisse Dienstqualität
(QoS) zu gewährleisten.
Diese Technik ist also für
die spektrale Wirksamkeit des Funkkommunikationssystems sehr nachteilig.
-
Ferner
gibt es Funkkommunikationssysteme, deren Blockstruktur nicht an
die Übertragung
einer Trainingssequenz angepasst ist, beispielsweise wenn kein spezifisches Zeitintervall
zu diesem Zweck bei der Definierung der Blockstruktur vorgesehen wurde.
-
Um
alle Nachteile des genannten Stands der Technik oder einen Teil
von diesen zu beseitigen, betrifft ein erster Aspekt der Erfindung
ein Verfahren zum Trainieren einer Vorrichtung zur Linearisierung eines
Funkfrequenzverstärkers,
der in einem Funkfrequenzsender eines mobilen Terminals eines Funkkommunikationssystems
vorgesehen ist, das ein Festnetz und mobile Terminals umfasst, wobei
dieser Sender dafür
ausgelegt ist, Salven in einer bestimmten Blockstruktur zu senden,
wobei jede Salve Symbole umfasst, die zu einem bestimmten Symbolalphabet
gehören.
Das Verfahren umfasst die Schritte, die darin bestehen, dass
- a) eine Linearisierungstrainingssequenz erzeugt wird,
die ein bestimmte Anzahl N von Symbolen umfasst, wobei N eine bestimmte
ganze Zahl ist,
- b) die Linearisierungstrainingssequenz mit Hilfe des Senders
in mindestens manchen von diesem gesendeten Salven gesendet wird,
- c) die gesendete Linearisierungstrainingssequenz mit einer erzeugten
Linearisierungstrainingssequenz verglichen wird, um die Linearisierungsvorrichtung
zu trainieren.
-
Vorteilhafterweise
ist im Schritt b) die Linearisierungstrainingssequenz in einer Sequenz
von Symbolen enthalten, die außerdem
dafür vorgesehen
ist, die Einstellung von Parametern der Übertragungskette zwischen der
ersten Einrichtung und einer zweiten Einrichtung des Funkkommunika tionssystems
zu gestatten, mit der die erste Einrichtung kommuniziert.
-
Unter Übertragungskette
versteht man die Gesamtheit der Bauelemente, die an einer bidirektionellen
Kommunikation zwischen einer ersten und einer zweiten Einrichtung,
typischerweise einem mobilen Terminal und der Basisstation, mit
der dieser kommuniziert, teilnehmen.
-
Die
Sequenz von Symbolen, die dafür
vorgesehen ist, die Einstellung von Parametern zu gestatten, ist
vorzugsweise eine Sequenz von Symbolen, die dafür vorgesehen ist, die dynamische
Steuerung des Gewinns eines Verstärkers mit veränderlichem Gewinn
eines Funkfrequenzempfängers
einer zweiten Einrichtung des Funkkommunikationssystems zu gestatten,
mit der die erste Einrichtung kommuniziert.
-
Mit
anderen Worten, die Trainingssequenz wird im Schritt b) innerhalb
eines Zeitintervalls gesendet, das in der Blockstruktur für die Sendung
einer CAG-Sequenz (Contrôle
autommatique de gain (automatische Gewinnsteuerung)) reserviert
ist, und sie spielt gleichzeitig die Rolle einer solchen CAG-Sequenz.
-
So
verwendet man für
die Sendung der Trainingssequenz die Zeit der Sendung einer Symbolsequenz,
die zu anderen Zwecken erforderlich ist, im vorliegenden Fall eine
CAG-Sequenz, die
gesendet wird, um die dynamische Steuerung der Sendeleistung des
beweglichen Terminals bei Empfang zu gestatten.
-
Gemäß einem
Vorteil ist der Wert der Symbole der CAG-Sequenz keiner Bedingung unterworfen
(die CAG-Sequenz muss einfach dem Festnetz bekannt sein). Es besteht
also jede Freiheit bei der Wahl der Symbole der Sequenz oder mindestens
eines Teils der Symbole der Sequenz, so dass die Symbole eine ausreichende
Trainingssequenz bilden.
-
Gemäß einem
anderen Vorteil ist die Rekursion der CAG-Sequenz an die Bedürfnisse des Trainierens der
Linearisierungsvorrichtung des RF-Verstärkers angepasst. Die CAG-Sequenz
wird nämlich im
Allgemeinen am Blockanfang gesendet, und dann bei einem Wechsel
des logischen Kanals, bei einem RF-Frequenzwechsel und/oder bei
einem Wechsel der Leistungsstufe. Nun muss im Wesentlichen zu diesen
Zeitpunkten auch die Linearisierungstrainingssequenz gesendet werden.
-
Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trainieren
einer Linearisierungsvorrichtung eines Funkfrequenzverstärkers, der
in einem Funkfrequenzsender einer ersten Einrichtung eines Funkkommunikationssystems
vorgesehen ist, wobei dieser Sender dafür ausgelegt ist, Salven in
einer bestimmten Blockstruktur zu senden, wobei jede Salve Symbole
umfasst, die zu einem bestimmten Symbolalphabet gehören. Die
Vorrichtung umfasst:
- a) Mittel zum Erzeugen
einer Linearisierungstrainingssequenz, die eine bestimmte Anzahl
N von Symbolen umfasst, wobei N eine bestimmte ganze Zahl ist;
- b) Mittel zum Senden der Linearisierungstrainingssequenz mit
Hilfe des Senders in mindestens manchen der von diesen gesendeten
Salven;
- c) Mittel zum Vergleichen der gesendeten Linearisierungstrainingssequenz
mit der erzeugten Linearisierungstrai ningssequenz, um die Linearisierungsvorrichtung
zu trainieren.
-
Vorteilhafterweise
ist die Linearisierungstrainingssequenz in einer Sequenz von Symbolen
enthalten, die außerdem
dafür vorgesehen
ist, die Einstellung von Parametern der Übertragungskette zwischen der
ersten Einrichtung und einer zweiten Einrichtung des Funkkommunikationssystem
zu gestatten, mit der die erste Einrichtung kommuniziert.
-
Die
Sequenz von Symbolen, die dafür
vorgesehen ist, die Einstellung von Parametern zu gestatten, ist
vorzugsweise eine Sequenz von Symbolen, die dafür vorgesehen ist, die dynamische
Steuerung des Gewinns eines Verstärkers mit veränderlichem Gewinn
eines Funkfrequenzempfängers
einer zweiten Einrichtung des Funkkommunikationssystems zu gestatten,
mit der die erste Einrichtung kommuniziert.
-
Mit
anderen Worten, diese Mittel zum Senden sind dafür ausgelegt, die Trainingssequenz
innerhalb eines Zeitintervalls zu senden, das in der Blockstruktur
für die
Sendung einer CAG-Sequenz reserviert ist, und die Trainingssequenz
gewährleistet gleichzeitig
die Rolle einer solchen CAG-Sequenz.
-
Ein
dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen mobilen Terminal eines
Funkkommunikationssystems, umfassend einen Funkfrequenzsender mit
einem Funkfrequenzverstärker
und einer Vorrichtung zur Linearisierung des Funkfrequenzverstärkers, der außerdem eine
Vorrichtung zum Trainieren der Linearisierungsvorrichtung gemäß dem zweiten
Aspekt umfasst.
-
Ein
vierter Aspekt der Erfindung betrifft eine Basisstation eines Funkkommunikationssystems, umfassend
einen Funkfrequenzsender mit einem Funkfrequenzverstärker und
einer Vorrichtung zur Linearisierung des Funkfrequenzverstärkers, die
außerdem
eine Vorrichtung zum Trainieren der Linearisierungsvorrichtung gemäß dem dritten
Aspekt umfasst.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung. Diese dient nur zur Veranschaulichung und muss in
Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung gelesen werden. In dieser
zeigen:
-
1 ein
Blockschaltbild eines Beispiels eines erfindungsgemäßen mobilen
Terminals,
-
2 ein
Schema, das ein erstes Beispiel von von dem mobilen Terminal gesendeten
Salven ohne CAG-Sequenz veranschaulicht,
-
3 ein
Schema, das ein zweites Beispiel von vom mobilen Terminal gesendeten
Salven mit einer CAG-Sequenz veranschaulicht, die erfindungsgemäß eine Linearisierungstrainingssequenz
umfasst, und
-
4 ein
Schema, das die Anwendung eines CAG-Verfahrens zwischen einer ersten
und einer zweiten Einrichtung und umgekehrt veranschaulicht.
-
In 1 sind
schematisch die Mittel eines Beispiels eines erfindungsgemäßen mobilen
Terminals dargestellt. Ein solcher mobiler Terminal gehört beispielsweise
zu einem Funkkommunikationssystem, das außerdem ein Festnetz mit Basisstationen umfasst.
-
Der
Terminal umfasst eine Sendekette 100, eine Empfangskette 200,
eine Steuereinheit 300 sowie einen Festspeicher 400 sowie
eine Vorrichtung 500 zur automatischen Gewinnsteuerung
(CAG), die einem RF-Empfänger
der Empfangskette 200 zugeordnet ist.
-
Die
Sendekette 100 umfasst eine Nutzdatenquelle 10,
beispielsweise einen Wortcodierer, der codierende Daten der Stimme
liefert. Die Quelle 10 ist mit einem M-ären Datenmodulator 20 gekoppelt,
der die Modulation im Basisband der zu sendenden Daten gemäß einer
Modulation mit M verschiedenen Zuständen gewährleistet, worin M eine bestimmte
ganze Zahl ist. Die binären
Daten, die die Quelle 10 empfängt, werden durch den Modulator 20 in
Symbole übersetzt,
die zu einem M-ären
Alphabet gehören, d.h.
das M verschiedene Symbole umfasst. Der Ausgang des Modulators 20 ist
mit dem Eingang eines Funkfrequenzsenders 30 gekoppelt.
Ausgehend von der Folge der empfangenen Symbole erzeugt der Sender 30 ein
RF-Signal, das sich für
die Funksendung über
eine Antenne oder über
ein Kabel eignet. Der Ausgang des Senders 30 ist mit einer
Sende/Empfangs-Antenne 40 über einen
Kommutator 41 gekoppelt. Auf diese Weise wird das vom Sender
erzeugte RF-Signal auf dem dem Sender zugeordneten Funkkanal gesendet.
-
Die
Empfangskette 200 umfasst einen Funkfrequenzempfänger 50,
der mit der Antenne 40 über den
Kommutator 41 gekoppelt ist, um ein RF-Signal zu empfangen.
Der Empfänger 50 gewährleistet
die Transponierung des RF-Bereichs zum Basisband (absteigende Konversion).
Die Empfangskette 200 umfasst ferner einen M-ären Datendemodulator 60, der
mit dem Empfänger 50 gekoppelt
ist. Der Datendemodulator 60 gewährleistet im Basisband die
Demodulierung der Daten des empfangenen Signals, d.h. die Operation,
die zu derjenigen umgekehrt ist, die von dem Modulator 20 gewährleistet
wird. Schließlich
umfasst die Empfangskette 200 eine Datenverbrauchsvorrichtung 70,
wie einen Wortdecodierer, der mit dem Demodulator 60 gekoppelt
ist. Diese Vorrichtung empfängt
am Eingang die von dem Demodulator 60 gelieferten binären Daten.
-
Die
Einheit 300 ist beispielsweise ein Mikroprozessor oder
ein Mikrorechner, der die Verwaltung des mobilen Terminals gewährleistet.
Insbesondere steuert sie den Datenmodulator 20, den Datendemodulator 60,
den Sender 30 und den Kommutator 41. Sie erzeugt
auch Signalisierungsdaten, die dem Modulator 20 geliefert
werden, um in geeigneten logischen Signalisationskanälen gesendet
zu werden. Umgekehrt empfängt
die Einheit 300 vom Datendemodulator 60 Signalisierungsdaten,
die von dem feststehenden Netz in geeigneten logischen Signalisierungskanälen befördert werden,
insbesondere Synchronisationsinformationen und Betriebssteuerungen.
-
Der
Speicher 400 ist beispielsweise ein ROM-Speicher ("Read Only Memory"), EPROM-Speicher
("Electrically Programmable ROM") oder Flash-EPROM-Speicher,
in dem Daten gespeichert sind, die für den Betrieb des mobilen Terminals
verwendet werden. Diese Daten umfassen insbesondere eine Linearisierungstrainingssequenz, auf
die später
zurückgekommen
wird.
-
Nun
wird ein Ausführungsbeispiel
des Senders 30 ausführlich
beschrieben. Bei diesem Beispiel umfasst der Sender 30 einen
Funkfrequenzleistungsverstärker 31,
einen Funk frequenzmodulator 32, der die Transponierung
des Basisbandes zur Funkfrequenzdomäne gewährleistet (aufsteigende Konversion),
eine Linearisierungsvorrichtung 33, ein der Linearisierungsvorrichtung
zugeordnetes Trainingsmodul 34.
-
Der
Ausgang des Leistungsverstärkers 31 liefert
das zu sendende RF-Signal. Aus diesem Grund ist er mit der Antenne 40 über den
Kommutator 41 gekoppelt. Der Eingang des Leistungsverstärkers 31 empfängt ein
Funkfrequenzsignal, das von dem Ausgang des Funkfrequenzmodulators 32 geliefert
wird. Dessen Eingang ist mit dem Ausgang des Datenmodulators 20 gekoppelt,
um die Folge der Symbole, die das zu sendende Signal im Basisband bilden, über die
Linearisierungsvorrichtung 33 zu empfangen. Diese umfasst
beispielsweise eine Vorverzerrungsvorrichtung mit einer Palette
(englisch "look-up
table"), die jeden
Wert des zu sendenden Signals in einen vorverzerrten Wert übersetzt.
Gemäß einer
Abwandlung oder als Ergänzung
kann die Vorrichtung 33 auch Mittel zur Amplitudensteuerung
des Signals am Ausgang des Senders 30 umfassen.
-
Das
Trainingsmodul 34 führt
die Trainierung der Linearisierungsvorrichtung 33 in Abhängigkeit von
einem Eingangssignal aus, das das vom Ausgang des Leistungsverstärkers 31 gelieferte
RF-Signal wiedergibt. Zu diesem Zweck empfängt das Modul 34 einen
Teil dieses RF-Signals, der am Ausgang des Leistungsverstärkers 31 mit
Hilfe eines Kopplers 36 entnommen wird. Im Bedarfsfall
gewährleistet
das Modul 34 die Rückkehr
des auf diese Weise entnommenen RF-Signals im Basisband. Obwohl
das Modul 34 ganz im Inneren des Senders 30 dargestellt
ist, kann es zumindest teilweise durch Mittel ausgeführt sein,
die zur Steuereinheit 300 gehören, und zwar insbesondere
Softwaremittel.
-
Schließlich gestattet
die Vorrichtung 500 zur automatischen Gewinnsteuerung der
Steuereinheit 300, den Gewinn des Verstärkers mit veränderlichem Gewinn 59 des
RF-Empfängers 50 in
Abhängigkeit von
Informationen dynamisch variieren zu lassen, die von der Basisstation
empfangen werden, mit der der Terminal kommuniziert, und zwar gemäß einem
an sich bekannten Verfahren. Aufgrund diese Verfahrens sendet die
Basisstation zu bestimmten Zeitpunkten eine bestimmte Sequenz, CAG-Sequenz
genannt. Diese Sequenz ist dem mobilen Terminal bekannt und kann
von ihm erkannt werden. Sie gestattet ihm, die Leistung des von
der Basisstation empfangenen Signals zu messen und daraus eine Steuerung
des Gewinns des Verstärkers 59 abzuleiten. Dieses
Verfahren wird im mobilen Terminal durch die Vorrichtung 500 unter
der Steuerung durch die Einheit 300 ausgeführt.
-
Das
Prinzip eines solchen Verfahrens wird weiter unten unter Bezugnahme
auf das Schema von 4 beschrieben.
-
Nun
wird die Arbeitsweise des mobilen Terminals während einer Phase des Trainierens
der Linearisierungsvorrichtung 33 durch die Vorrichtung 34 beschrieben.
Obwohl dies nicht jedes Mal im Nachstehenden erwähnt wird, gilt natürlich, dass
die Begriffe "Trainingsphase" und "Trainingssequenz" sich auf das Trainieren
der Linearisierungsvorrichtung 33 beziehen, das durch die
Trainierungsvorrichtung 34 unter der Steuerung durch die
Einheit 300 vorgenommen wird.
-
Das
Verfahren zum Trainieren der Vorrichtung 33 umfasst einen
Schritt, der darin besteht, dass eine Trainingssequenz erzeugt wird,
die eine bestimmte Zahl N von Symbolen umfasst, worin N eine ganze
Zahl ist. Dieser Schritt wird von dem Datenmodulator 20 unter
der Steuerung durch die Steuereinheit 300 ausgeführt. Zu
diesem Zweck liest die Einheit 300 eine entsprechende Bitsequenz
im Speicher 400.
-
Dann
wird die Trainingssequenz weiterhin unter der Steuerung durch die
Einheit 300 mit Hilfe des Senders 30, je nach
der Blockstruktur des Systems, in mindestens manchen der von diesen
gesendeten Salven gesendet.
-
Die
Trainingsvorrichtung 34 erhält nun die gesendete Trainingssequenz
und vergleicht sie mit der erzeugten Trainingssequenz und führt nun
gemäß einem
bestimmten Trainingsalgorithmus in Entsprechung Aktionen aus, wie
Anpassungen von Vorverzerrungskoeffizienten oder anderen der Linearisierungsvorrichtung 33.
Dieser Algorithmus kann adaptiv sein. Man spricht von Ausbildung,
um diese Operationen zu bezeichnen.
-
Man
kann anmerken, dass es bei jeder Modulation möglich ist, eine Signalsequenz
von bestimmter Länge
N zu finden, deren Charakteristiken auferlegten Bedingungen hinsichtlich
Spektralbreite, Amplitudenmodulationstiefe und/oder anderen entsprechen.
Bei einem Beispiel ist N gleich 10.
-
Die
CAG-Sequenz umfasst mindestens N Symbole. Sie kann deshalb eine
Länge haben,
die größer als
die der Trainingssequenz ist, wenn sie mehr als N Symbole umfasst.
In diesem Fall sind die Symbole der Trainingssequenz vorzugsweise
die Symbole der CAG-Sequenz, die als erstes ü bertragen werden. Auf diese
Weise werden die Konvergenz des Trainingsalgorithmus und damit die
Linearisierung des RF-Verstärkers
am schnellsten erhalten.
-
Trainingsphasen
können
periodisch oder anders ausgeführt
werden. Andere Bedingungen können
nach der Anfangstrainingsphase berücksichtigt werden müssen, wenn
es angebracht ist, Abweichungen des Senders zu korrigieren. Die
Trainingssequenz kann sich also sowohl hinsichtlich Inhalt als auch
hinsichtlich Länge ändern. Die
Zahl N ist also nicht notwendigerweise von einer Sendung der Trainingssequenz
zu einer anderen festgelegt. Wenn eine Erhöhung der Größe der Sequenz Probleme verursacht
(beispielsweise wenn die Blockstruktur wenig flexibel ist), kann
man die Größe N der
Sequenz festlegen und nun ihren Inhalt in Abhängigkeit von der Änderung
der an das System gestellten Anforderungen ändern.
-
Das
Schema von 2 veranschaulicht ein erstes
Salvenbeispiel, das keine CAG-Sequenz umfasst. Bei diesem Beispiel
hat die Salve eine Dauer von gleich 20 ms. Sie umfasst zunächst eine
Anstiegsrampe 51 (englisch "ramping-up")
von 625 μs, die
fünf Füllsymbole
umfasst, um den Leistungsanstieg zu gewährleisten. Unter Füllsymbolen
versteht man, dass die in dieser Anstiegsrampe übertragenen binären Daten
Füllbits
sind, d.h. beispielsweise eine Folge von 0. Sie umfasst dann eine
Synchronisierungsdatensequenz 52, deren Dauer gleich etwa
5 ms ist. Dann umfasst sie eine Nutzdatensequenz 53. Die
Nutzdaten können
die Stimme codierende Daten und allgemeiner Verkehrsdaten oder Signalisierungsdaten
sein, je nachdem, ob die Salve auf einem logischen Verkehrskanal
oder einem logischen Signalisierungskanal gesendet wird. Sie umfasst
schließlich eine
Abstiegsrampe 54, die wieder fünf Füllsymbole für den Leistungsabstieg besitzt.
Gegebenenfalls ist nach der Sendung einer Salve außerdem eine
Wartezeit vorgesehen, um die Rückkehr
des Senders zum Empfang zu gewährleisten.
-
Außerdem ist
in der ganzen Blockstruktur vorgesehen, isolierte Salven zu senden,
und zwar insbesondere bei jedem Wechsel des logischen Kanals (der
insbesondere bei jeder Rückkehr
stattfindet, d.h. Übergang
von einer Empfangsphase in eine Sendephase des Terminals), bei jedem
RF-Frequenzwechsel
(wenn von dem System eine Frequenzsprungfunktion eingesetzt wird),
bei jedem Wechsel der Sendeleistungsstufe oder in anderen besonderen
Fällen,
deren ausführliche
Behandlung hier zu weit führen
würde.
-
3 zeigt
ein Beispiel eines solchen isolierten Blocks, der vor der Synchronisierungssequenz 52 eine
CAG-Frequenz 55 umfasst.
Diese Sequenz 55 wird gesendet, um die dynamische Steuerung
der Sendeleistung des Senders durch das Festnetz zu gestatten (siehe
oben). Bei diesem Beispiel dauern die Sequenz 52 und die
Sequenz 55 jeweils nur 1 bis 3 ms. Die anderen Teile der
Salve sind gegenüber der
Salve von 2 unverändert. Die Nutzdatensequenz 52 kann
jedoch kürzer
sein als im Fall einer normalen Salve gemäß 2.
-
Vorteilhafterweise
verwendet man einen Teil dieser isolierten Salven, um der Trainingsvorrichtung 34 des
Funkfrequenzsenders 32 zu gestatten, einen Algorithmus
zum Trainieren der Linearisierungsvorrichtung 33 auszuführen. Bei
dem Beispiel von 3 ist die Linearisierungssequenz
auf diese Weise in der oben genannten CAG-Sequenz enthalten.
-
Auf
diese Weise ist es möglich,
die zum Senden der Trainingssequenz erforderliche Zeit zu anderen
Zwecken zu verwenden, wie beispielsweise der Einstellung der CAG
bei Empfang gemäß dem Verfahren,
das oben hinsichtlich des Schemas von 1 erwähnt wurde.
-
Die
CAG-Sequenz und damit die Trainingssequenz werden vorzugsweise am
Blockbeginn, dann bei einem Wechsel des logischen Kanals, bei einem
RF-Frequenzwechsel und/oder bei einem Leistungsstufenwechsel und/oder
in anderen Fällen gesendet,
deren ausführliche
Behandlung hier zu weit führen
würde.
Aus diesem Grund ist es besonders vorteilhaft, diese Sequenzen zu
kombinieren (wobei die Trainingssequenz in der CAG-Sequenz enthalten
ist).
-
Gemäß einem
anderen Vorteil liegt die CAG-Sequenz möglichst nahe bei der Leistungsanstiegsrampe
des Signals, beispielsweise direkt nach dieser Rampe. Auf diese
Weise kann das Trainieren der Linearisierungsvorrichtung am schnellsten
ausgeführt
werden und auf diese Weise die Übertragung möglichst
wenig lange stören.
-
Es
wird bevorzugt, dass die Länge
der Trainingssequenz so gewählt
ist, dass sie keinen zu großen
Teil der Salve einnimmt, um ein Maximum an Symbolen für die Ausstrahlung
von Nutzinformationen zu behalten. Diese Dauer hängt natürlich von der für den Trainingsalgorithmus
angestrebten Genauigkeit ab, aber ein Kompromiss zwischen Genauigkeit und
Dauer stellt sich häufig
als erforderlich heraus, um in der Salve ein Maximum an Nutzinformationen beizubehalten.
Ein vernünftiger
Kompromiss wird erreicht, wenn sie etwa 5% der Gesamtdauer der Salve darstellt.
Im Fall einer Salve von 20 ms, die in einem binären Anteil von 8 kSymbolen/s übertragen
wird, ist auf diese Weise die Dau er einer Trainingssequenz von N=10
Symbolen gleich 1,25 ms, das sind 6,25% der Gesamtdauer des Blocks.
-
Das
Schema von 4 zeigt die Durchführung eines
CAG-Verfahrens (an
sich bekannt) zwischen einer ersten Einrichtung 5 und einer
zweiten Einrichtung 5 eines Funkkommunikationssystems.
-
Die
Einrichtung 5 ist hier ein mobiler Terminal, wie er beispielsweise
oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben
wurde. Er umfasst den RF-Sender 30 und den RF-Empfänger 50,
wobei letzterer den Verstärker 59 mit
veränderlichem
Gewinn umfasst. Die Einrichtung 5' ist hier eine Basisstation, mit
der der mobile Terminal 5 kommuniziert und die einen RF-Sender 30' und einen RF-Empfänger 50' mit einem Verstärker 59' mit veränderlichem
Gewinn umfasst. Funktionell sind die Bauelemente 30', 50' und 59' der Basisstation 5' mit den Bauelementen 30, 50 bzw. 59 des
mobilen Terminals 5' identisch
oder vergleichbar. Diese Bauelemente werden nicht noch einmal beschrieben.
-
Eine
von dem mobilen Terminal 5 gesendete CAG-Sequenz gestattet
die dynamische Steuerung des Gewinns des Verstärkers 59' des Empfängers 50' der Basisstation 5'. Umgekehrt
gestattet eine von der Basisstation 5' gesendete CAG-Sequenz die dynamische
Steuerung des Gewinns des Verstärkers 59 des
Empfängers 50 des
mobilen Terminals.