DE60031870T2

DE60031870T2 - Verfahren zum schalten eines sendeleistungsverstärkers

Info

Publication number: DE60031870T2
Application number: DE60031870T
Authority: DE
Inventors: Rishi Mohindra
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2020-12-09
Also published as: EP1219026B1; DE60031870D1; KR20010102275A; CN1201484C; WO2001047106A3; US7130595B1; JP4815555B2; TW498609B; JP2003518794A; US20070190949A1; US7899424B2; WO2001047106A2; EP1219026A2; CN1384999A; KR100780116B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft generell das Gebiet der Kommunikationselektronik und insbesondere ein Verfahren zur Verringerung von Frequenzsprüngen beim Rampen eines Leistungsverstärkers in einem digitalen Sender/Empfänger.
Beschreibung des Stands der Technik
Spreizspektrum ist eine Kommunikationstechnik, die in militärischen und in kommerziellen Anwendungen weitverbreitete Anwendung gefunden hat. In einem Spreizspektrum-Kommunikationssystem wird die gesendete Modulation vor der Übertragung über den Kanal in der Bandbreite gespreizt (d.h., vergrößert) und dann am Empfänger um die gleiche Menge entspreizt (d.h., verkleinert).
Eine der Zielanwendungen des Spreizspektrums ist es, die drahtlose Verbindung oder Funkverbindung zwischen getrennten elektronischen Geräten zu erleichtern. Ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) zum Beispiel ist ein flexibles Datenkommunikationssystem, das die Funktechnologie nutzt, um Daten per Funk zu senden oder zu empfangen, wodurch die Notwendigkeit von verdrahteten Verbindungen reduziert oder minimiert wird. In einem typischen WLAN wird ein Zugangspunkt durch einen Sender/Empfänger bereitgestellt, der von einem festen Ort aus an ein verdrahtetes Netzwerk angeschlossen ist. Endbenutzer, die sich durch Sender/Empfänger mit dem WLAN verbinden, sind typischerweise als PC-Karten in einem Laptop-Rechner implementiert, oder als ISA- oder PCI-Karten für Desktop-Rechner. Der Sender/Empfänger kann auch mit einem Gerät integriert sein, wie z.B. einem Palmtop-Rechner, einem PDA oder dergleichen.
Die Mehrheit der WLAN-Produkte, die heute auf dem Markt verfügbar sind, sind eigene Spreizspektrum-Lösungen, die auf vertikale Anwendungen abzielen, die in den ISM-Frequenzbändern 900 MHz und 2,4 GHz betrieben werden. Diese Produkte schließen, wie oben erwähnt, drahtlose Adapter und Zugangspunkte in PCMIA, ISA und anderen PC-Hauptplatinen-Plattformen ein. Ein typischer Spreizspektrum-Sender/Empfänger umfasst einen konventionellen ZF-Funkkreis, der mit einem Basisbandprozessor gekoppelt ist, der die gewünschte Modulation des zu sendenden Signals und die gewünschte Demodulation eines am Sender/Empfänger empfangenen Signals gewährleistet. Der ZF-Funkkreis umfasst einen Frequenzsynthesizer, der einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) und einen Phasenregelkreis (PLL) einschließt. Der Basisbandprozessor führt eine bestimmte Spreizspektrum-Modulationstechnik wie Direktsequenz (DS)-Modulation, Frequenzsprung (FH)-Modulation, Zeitsprung (TH)-Modulation oder Hybridmodulationen durch, die eine oder mehrere der verschiedenen Systeme mischen.
Der oben beschriebene Spreizspektrum-Sender/Empfänger wird typischerweise in einem Zeitmultiplex (TDD)-Betriebsmodus betrieben, in welchem der Sender während der Paketübertragung eingeschaltet ist und während des Paketempfangs ausgeschaltet ist. Der Sender/Empfänger umfasst eine Anzahl von Komponenten einschließlich eines Leistungsverstärkers und eines Paars Aufwärtswandler-Mischer. Typischerweise wird der Sendeleistungsverstärker nur dann eingeschaltet, wenn ein Datenpaket gesendet wird (oder vielleicht kurz zuvor). Der Leistungsverstärker wird „gerampt" (d.h., stufenweise geschaltet, im Gegensatz zu hart geschaltet), um spektrale Verschmierung zu vermeiden, d.h., das Lecken von HF-Signalen in benachbarte Signalkanäle. Das Leistungsrampen wird durch Anpassung (d.h. Erhöhung) des Gewinns des Leistungsverstärkers erreicht.
Der Frequenzsynthesizer muss demgegenüber sowohl während der TDD-Signalübertragung als auch während des Empfangs eingeschaltet bleiben. Doch wenn der Leistungsverstärker gerampt wird, werden im Frequenzsynthesizer unerwünschte Frequenzschwankungen erzeugt, die auf Änderungen in der Eingangsimpedanz des Verstärkers zurückzuführen sind. Der Phasenregelkreis kann diese Frequenzschwankungen nicht sofort korrigieren. Wenn der Frequenzfehler groß wird, kann überdies ein Fernempfänger nicht korrekt mit dem gesendeten Signal synchronisiert werden.
Im Stand der Technik wurde versucht, dieses Problem durch Isolieren des Sendeleistungsverstärkers vom Synthesizer VCO anzusprechen. 3 zeigt diese zusätzliche Isolierung, nämlich die Puffer 326 und 312, die zwischen dem VCO 322 und dem Leistungsverstärker 314 integriert wurde. Die Puffer 326 und 312 sind allgemein mehrstufige Abschnitte, um eine hohe Isolierung zu erreichen, wie durch °S_21i/°S_12i/ definiert, wobei S₁₂ der Vorwärtsgewinn (von Punkt A zu B) und S₂₁ der Rückwärtsgewinn ist. 1 veranschaulicht den Isolierungsvorgang, der das Einschalten der Senderkomponenten (mit Ausnahme des Leistungsverstärkers) am Ende einer Empfangsperiode R_x und dann das Rampen des Leistungsverstärkers an einem späteren Zeitpunkt beinhaltet, gewöhnlich bei der Übertragung einer Präambel, die der eigentlichen Signal-Nutzlast vorangeht. Doch wie in 1 gezeigt, führt dieser Betrieb aber zu einer unerwünschten Übergangsschwankung der VCO-Frequenz (d.h. eine Störung), wenn der Leistungsverstärker weitergerampt wird. Zudem ist diese Isolationstechnik für schnell schaltende Sender/Empfänger, welche IEEE 802.11-Normen erfüllen müssen, die eine Frequenzgenauigkeit besser als 25 ppm fordern, nicht ausreichend.
Die vorliegende Erfindung spricht dieses Problem an.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung gemäß wird der Sendeleistungsverstärker mit anderen Senderkomponenten nach dem Ende einer vorhergehenden Paketempfangsperiode und bevor eine neue Paketübertragung beginnt, eingeschaltet. Weil der Leistungsverstärker bereits eingeschaltet ist, wird das „Rampen" der Leistung durch monotone Erhöhung der phasengleichen und phasenverschobenen Basisband-Modulationssignale durchgeführt, die an die Aufwärtswandler-Mischer angelegt werden. Statt den Leistungsverstärkergewinn zu rampen, rampt das Verfahren demnach die Modulationssignale, die an den Leistungsverstärker angelegt werden. Dadurch haben Übergangsschwankungen der VCO-Frequenz, die durch das Einschalten des Leistungsverstärkers entstehen, Gelegenheit zum Abklingen, bevor die neue Paketübertragung beginnt. Diese Technik isoliert den Sendeleistungsverstärker auf wirksame Weise vom Frequenzsynthesizer VCO, um die schnelle Umschaltung des Sender/Empfänger-Betriebs zu erleichtern.
Im obigen wurden einige der wichtigsten Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung umrissen. Diese Aufgaben und Merkmale sind lediglich als veranschaulichend für einige der hervorstechendsten Merkmale und Anwendungen der Erfindung aufzufassen. Viele weitere vorteilhafte Ergebnisse können erreicht werden, indem die offenbarte Erfindung auf andere Weise angewandt wird oder die Erfindung modifiziert wird, wie beschrieben. Folglich können weitere Aufgaben und ein besseres Verständnis der Erfindung Bezug nehmend auf die folgende ausführliche Beschreibung erhalten werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird auf die folgende ausführliche Beschreibung verwiesen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, wobei:
1 eine vereinfachte Darstellung eines dem Stand der Technik entsprechenden Verfahrens zum Rampen eines Leistungsverstärkers und des begleitenden VCO-Frequenzsprungs ist, der durch Lastimpedanzschwankungen des Leistungsverstärkers verursacht wird;
2 ein Blockdiagramm eines bekannten Spreizspektrum-Sender/Empfängers ist, in dem die vorliegende Erfindung implementiert ist;
3 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Senderabschnitts des Spreizspektrum-Sender/Empfängers von 2 ist, das die Grundkomponenten der Leistungsverstärkerschaltung veranschaulich;
4 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Rampen eines Leistungsverstärkers ist; und
5 eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei das erfindungsgemäße Verfahren zum Rampen eines Leistungsverstärkers in einer analogen Senderschaltung verwendet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
2 veranschaulicht einen bekannten drahtlosen Sender/Empfänger 200, in dem die vorliegende Erfindung implementiert werden kann. Der Sender/Empfänger kann für WLAN-Anwendungen im 2,4 GHz-ISM-Band gemäß dem vorgeschlagenen Standard IEEE 802.11 eingesetzt werden, obwohl dies die vorliegende Erfindung nicht einschränkt. Der Sender/Empfänger umfasst wählbare Antennen 202, die mit einem HF-Leistungsverstärker und Sende/Empfangsschalter 204 gekoppelt sind. Auch ein rauscharmer Verstärker 206 ist mit den Antennen operativ gekoppelt. Der Sender/Empfänger umfasst auch einen Aufwärts/Abwärtswandler 208, der sowohl mit dem rauscharmen Verstärker 206 als auch mit dem HF-Leistungsverstärker und Sende/Empfangsschalter 204 verbunden ist. Der Aufwärts/Abwärtswandler 208 ist mit einem Zweifrequenzsynthesizer 210 und einem Quadratur-ZF-Modulator/Demodulator 212 verbunden. Der ZF-Modulator/Demodulator 212 schließt eine Empfangssignalstärke-Indikator (RSSI)-Funktion ein, um eine RSSI-Überwachung oder „Sniffing"-Funktion bereitzustellen, wie sie wohlbekannt ist. Ein oder mehrere Filter 214 und spannungsgesteuerte Oszillatoren (VCOs) 216 können ebenfalls vorgesehen sein. Die obigen Komponenten schließen einen konventionellen Funkabschnitt des Spreizspektrum-Sende/Empfängers ein. Die Vertrautheit mit der Arbeitsweise solcher Komponenten wird vorausgesetzt.
Ein Spreizspektrum-Basisbandprozessor 218 ist mit dem Funkabschnitt gekoppelt und enthält alle die Funktionen, die notwendig sind, um die Spreizspektrum-Kommunikationen auf Paketbasis im Voll- oder Halbduplexbetrieb zu erleichtern, wie dem Fachmann auch wohlbekannt ist. Insbesondere weist der Prozessor zweifache Ort-Board A/D-Parallelwandler 220 und 222 auf, um phasengleiche (I) und phasenverschobene (Q) Signale vom ZF-Modulator 212 zu empfangen. Der Basisbandprozessor schließt auch einen anderen A/D-Parallelwandler 224 ein, um die Empfangssignalstärke-Indikator (RSSI)-Spannung vom ZW-Modulator 212 zu verarbeiten. Eine „Clear Channel Assessment" (CCA)-Schaltung 226 stellt eine Funktion zur Bewertung eines freien Kanals bereit, um Datenkollisionen zu vermeiden und den Netzwerkdurchsatz zu optimieren. Die Ausgaben der A/D-Parallelwandler werden dem Demodulator 228 zugeführt, der das Empfangssignal entspreizt. Es versteht sich, dass der Modulator 230 die Spreizfunktion durchführt. Eine Schnittstellenschaltung 232 ist sowohl mit dem Demodulator 228 als auch mit dem Modulator 230 verbunden, um die Schnittstelle für die Daten zum/vom Basisbandprozessor zu bilden. Auch alle obigen Komponenten sind dem Fachmann wohlbekannt.
Eine Art von Spreizspektrumstechnik ist die Direktsequenz-Modulation. Zur Veranschaulichung wird die vorliegende Erfindung im Kontext eines Direktsequenz-Basisbandprozessors beschrieben, doch die Erfindung wird dadurch nicht eingeschränkt, wie ersehen sein wird. Eine Direktsequenz-Modulation wird durch lineares Modulieren einer Ausgabesequenz eines Pseudozufallszahlen (PN)-Generators auf eine Kette von Impulsen hin geformt, die jeweils eine Dauer haben, die Chipdauer genannt wird. Eine 11 Bit-Barkersequenz (d.h., +++–––+––+–) kann zu diesem Zweck verwendet werden. Die Verwendung einer 11 Bit-Barkersequenz ist natürlich lediglich beispielhaft. Ein Barkersequenz ist eine binäre {–1, +1} Sequenz {s(t)} der Länge n, die aperiodische Autokorrelationswerte |p_s(τ)| < 1 für alle τ, –(n – 1) < τ < n – 1 aufweist. Typischerweise wird dieser Modulationstyp mit Zweiphasen-abgestasteten (BPSK) Informationssignalen verwendet. Um ein empfangenes BPSK-Signal zu demodulieren, muss ein lokaler PN-Generator (der am Empfänger die PN-Wellenform erzeugt, die zum Entspreizen verwendet wird) mit einem Chip der PN-Wellenform des empfangenen BPSK-Signals synchronisiert werden. Diese Funktion wird durch eine Suchroutine erfüllt, die die lokale Wellenform sequentiell in der Zeit um einen Bruchteil eines Chips abtastet und an jeder Position nach einem hohen Korrelationsgrad zwischen der empfangenen und der lokalen PN-Bezugswellenform sucht. Die Suche endet, wenn die Korrelation einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, der ein Indikator dafür ist, dass ein Grobabgleich erreicht wurde. Nachdem ein Grobabgleich der zwei PN-Wellenformen erreicht wurde, wird eine verzögerte Regelschleife oder eine Tau-Dither-Tracking-Schleife verwendet, um einen Feinabgleich zu erhalten. Weitere Details zu diesem Prozess werden zum Beispiel in The Communications Handbook, 16.4 (1997), CRC Press, beschrieben, das durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Nun Bezug nehmend auf 3, wird die konventionelle Leistungsverstärkerschaltung 300 eines Senders eines Spreizspektrum-Sender/Empfängers gezeigt. Ein repräsentativer Sender/Empfänger ist ein „Philips-Modell SA2400 2,46 HZ Direct Conversion Zero IF Transceiver", auch wenn die Erfindung in jedem Sender/Empfänger oder Sender implementiert werden kann, der Leistungsrampen verwendet. Die Leistungsverstärkerschaltung umfasst ein Paar (F1, F2) Kanalfilter 302 und 304, phasengleiche und phasenverschobene Aufwärtswandler-Mischer 306 und 308, einen Summierer 310, einen Pufferverstärker 312 und einen Leistungsverstärker 314. Der Frequenzsynthesizer 320 umfasst einen spannungsgesteuerten Oszillator 322, einen Phasenregelkreis (PLL) 324, einen Puffer 326 und einen Phasenschieber 328. Typischerweise ist der Leistungsverstärker 314 ausgeschaltet, außer während (oder kurz vor) der Paketübertragung. Der Frequenzsynthesizer bleibt aber eingeschaltet, da er zum Beispiel in einem Zeitmultiplex (TDD)-Sender/Empfänger, sowohl bei der Paketübertragung als auch beim Empfang verwendet wird. Wie auch wohlbekannt, wird der Leistungsverstärker 314 gerampt, im Gegensatz zu hart geschaltet, um spektrale Verschmierung zu vermeiden, wenn es notwendig wird, eine Paketübertragung zu beginnen oder zu beenden. Im Stand der Technik wurde das Rampen jedoch durch Vergrößern oder Verkleinern des Verstärkergewinns erreicht, typischerweise am Beginn und am Ende der Paketpräambel. Wenn der Verstärker eingeschaltet aber wurde, schwankte seine Eingangsimpedanz, was zu Frequenzschwankungen im Frequenzsynthesizer 320 führte. Die PLL 324 kann diese Frequenzschwankungen nicht sofort korrigieren.
Um dieses Problem zu lösen, implementiert die vorliegende Erfindung ein neuartiges Leistungsrampen-Steuerungsverfahren. Dem Verfahren entsprechend wird der Leistungsverstärker 314 nach dem Ende einer vorhergehenden Paketempfangsperiode eingeschaltet, und bevor eine neue Paketübertragung beginnt. Statt den Leistungsverstärkergewinn zu rampen, rampt das Verfahren die Basisband-Modulationssignale, die den Aufwärtswandler-Mischern zugeführt werden. Dadurch haben alle Übergangsschwankungen der VCO-Frequenz, die auf das Einschalten des Leistungsverstärkers zurückzuführen sind, Gelegenheit zum Abklingen, bevor die neue Paketübertragung beginnt. Diese Technik isoliert den Sendeleistungsverstärker vollständig vom Frequenzsynthesizer VCO.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Leistungsverstärker früh genug eingeschaltet, so dass jede Störung in der VCO-Frequenz abgeklungen ist, bevor die nächste Paketübertragung beginnt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Leistungsverstärker so bald wie möglich nach dem Empfang eines Pakets durch den Empfängerabschnitt eingeschaltet. Wie wohlbekannt ist, gibt es viele Techniken, um zu bestimmen, wann eine Paketempfangsperiode beendet ist. Daher kann das Ende einer Paketempfangsperiode zum Beispiel bestimmt werden, indem nach dem Ende eines Sendebursts gesucht wird, nach einem CRC-Code gesucht wird, ein Frame-Delimiter in einem Datenfeld überprüft wird, die Empfangsperiode anhand der Längendaten in einem Frame-Header berechnet wird, oder dergleichen. Jede geeignete Technik kann verwendet werden, da das erfindungsgemäße Verfahren konzipiert ist, um mit bestehenden Sender/Empfänger-Schaltungen rückwärtskompatibel zu sein.
Sobald der Empfänger das Ende des Paketempfangs erkannt hat (oder wann immer das Signal übertragen werden soll) und der Leistungsverstärker im voraus eingeschaltet worden ist, wartet der Sender auf den Beginn einer neuen Paketübertragung. In der Regel gibt es eine erzwungene Verzögerung zwischen dem Ende eines Empfangspakets und dem Start einer neuen Paketübertragung. Wenn die neue Paketübertragung beginnt, oder kurz davor (während der Paketpräambel), werden die phasengleichen und phasenverschobenen Basisbandsignale den Aufwärtswandler-Mischern 306 und 308 zugeführt und gerampt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Rampen durch einfache lineare Skalierung der Digitalwörter durchgeführt, wenn solche Wörter vom Basisbandprozessor ausgegeben werden. 4 veranschaulicht die resultierende Arbeitsweise. In diesem Beispiel werden die Basisbandsignale bevorzugt mit der Paketpräambel beginnend gerampt 400, wobei das Rampen etwa 2 Mikrosekunden dauert. Die Präambel ist typischerweise viel länger als die Rampendauer. Wie zu ersehen ist, hat die frühe Einschaltung 402 des Leistungsverstärkers eine Frequenzschwankung in der VCO-Ausgabe zur Folge, doch diese Ausgabe ist an dem Zeitpunkt, an dem die Basisbandsignale V_I und V_Q gerampt werden, bereits abgestorben. Als Ergebnis sind keine Sprünge oder Übergangsschwankungen der Frequenz vorhanden, wenn die tatsächliche Signalübertragung beginnt. Dieses Steuerungsverfahren hat daher im Vergleich zu Verfahren des Stands der Technik zum Rampen von Leistungsverstärkern erhebliche Vorteile aufzuweisen.
Im oben beschriebenen Verfahren sind keine Änderungen an den konventionellen Sender- oder Frequenzsynthesizerschaltungen notwendig. Die Steuersignale, die erforderlich sind, um die erfindungsgemäße Funktionalität gewährleisten, können auf jede geeignete Weise erzeugt werden, z.B. ein programmgesteuerter Prozessor, ein Mikrocontroller, ein endlicher Automat, in festverdrahteter Logik, in einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) oder dergleichen. Auch wenn die digitale Implementierung bevorzugt wird, wird für den Fachmann ersichtlich sein, dass das Rampensignal analog sein kann. 5 veranschaulicht solch eine alternative Ausführungsform.
In 5 werden die vom Basisbandprozessor ausgegebenen Digitalwörter erst durch Digital-Analog-Wandler 502 und 504 in Analogsignale umgewandelt, wobei die resultierenden Ausgaben dann mit Hilfe eines Paars Multiplikatoren 506 und 508 gerampt werden. Die Multiplikatoren sind mit den I und Q-Eingängen verbunden und werden mit einem Leistungsrampensignal r(t) versorgt. Das analoge Leistungsrampensignal r(t) kann wie folgt erzeugt werden. Nach dem Umschalten des Rx/Tx-Pins (bei t = t₀) wird ein Komparator 510 bei t = t₁ durch ein erstes Tiefpassfilter 512 getriggert. Ein zweites Tiefpassfilter 514, das vom Komparator 510 gesteuert wird, steuert jeden Multiplikator.
In den angeführten Beispielen wurde das Aufwärtsrampen der Leistung beschrieben. Dieselben Prinzipien wie für das Aufwärtsrampen gelten auch für das Abwärtsrampen der Leistung durch Rampen des Modulationssignals.
Es folgen einige Aspekte der Erfindung.

1. Verbessertes Verfahren zum Leistungsrampen in einem Sender/Empfänger (200), der einen Leistungsverstärker (314) und ein Paar Aufwärtswandler-Mischer (306, 308) aufweist, umfassend: das Einschalten des Leistungsverstärkers nach dem Ende einer vorhergehenden Paketempfangsperiode (402); und das Rampen von Modulationssignalen, die den Aufwärtswandler-Mischern bei Beginn einer neuen Paketübertragung (400) zugeführt werden.
2. Verfahren nach Punkt 1, wobei die Modulationssignale phasengleiche und phasenverschobene Signale sind.
3. Verfahren nach Punkt 2, wobei die Modulationssignale gerampt werden, indem ein Satz Digitalwörter, die die phasengleichen und phasenverschobenen Signale darstellen, auf monotone Weise skaliert werden.
4. Verfahren nach Punkt 2, wobei die Modulationssignale gerampt werden, indem ein analoges Rampensignal an die phasengleichen und phasenverschobenen Signale angelegt wird.
5. Verfahren nach Punkt 1, außerdem umfassend den Schritt des Verzögerns des Beginns der neuen Paketübertragung für eine bestimmte Zeit nach dem Ende der vorhergehenden Paketempfangsperiode.
6. Verfahren nach Punkt 1, wobei der Beginn der neuen Paketübertragung mit einer Präambel beginnt.
7. Verfahren nach Punkt 1, wobei der Schritt des Rampens eine bestimmte Zeitperiode lang erfolgt.
8. Sender/Empfänger (200), umfassend: einen Empfänger; einen Sender einschließlich eines Leistungsverstärkers (312) und eines Paars Aufwärtswandler-Mischer (306, 308); einen Frequenzsynthesizer (320) einschließlich eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) (322); ein Steuergerät (330) zum Isolieren des Leistungsverstärkers und des VCOs, umfassend: Mittel zum Einschalten des Leistungsverstärkers nach einem Ende einer vorhergehenden Paketempfangsperiode (402), und Mittel zum Rampen der Modulationssignale, die den Aufwärtswandler-Mischern bei Beginn einer neuen Paketübertragung (400) zugeführt werden.
9. Sender/Empfänger nach Punkt 8, wobei die Modulationssignale phasengleiche und phasenverschobene Modulationssignale sind.
10. Sender/Empfänger nach Punkt 9, wobei das Mittel zum Rampen einen Satz Digitalwörter, die die phasengleichen und phasenverschobenen Signale darstellen, auf monotone Weise skaliert.
11. Sender/Empfänger nach Punkt 9, wobei das Mittel zum Rampen umfasst: Mittel zum Erzeugen eines analogen Rampensignals (510, 512, 514); und Mittel zum Anlegen des analogen Rampensignals an die phasengleichen und phasenverschobenen Basisbandsignale.
12. Sender/Empfänger nach Punkt 11, wobei das Mittel zum Anlegen ein Multiplikator (506, 508) ist.
13. Sender/Empfänger nach Punkt 8, der dem IEEE 802.11-Standard entspricht.
14. Sender/Empfänger zur Verwendung in einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN), umfassend: einen Funkkreis einschließlich eines Leistungsverstärkers (312), eines Paars Aufwärtswandler-Mischer (306, 308) und eines Frequenzsynthesizers (320); einen Prozessor, der mit dem Funkkreis gekoppelt ist und Mittel einschließt, um Modulationssignale zu erzeugen, die den Aufwärtswandler-Mischern zugeführt werden; und ein Steuergerät (330), um den Leistungsverstärker an einem Ende einer vorhergehenden Paketempfangsperiode (402) einzuschalten, und um die Modulationssignale zu rampen, die den Aufwärtswandler-Mischern bei Beginn einer neuen Paketübertragung (400) zugeführt werden.
15. Sender/Empfänger nach Punkt 14, wobei das Steuergerät (330) einen Satz Digitalwörter, die Modulationssignale darstellen, auf monotone Weise skaliert.
16. Sender/Empfänger nach Punkt 14, wobei das Steuergerät umfasst: Mittel zum Erzeugen eines analogen Rampensignals (510, 512, 514); und Mittel zum Anlegen des analogen Rampensignals an die Modulationssignale.
17. Verfahren zum Leistungsrampen zur Anwendung in einem Sender, der einen Leistungsverstärker (312) aufweist, umfassend: das Ausschalten des Leistungsverstärkers bei Beginn eines Paketempfangs; das Rampen von Modulationssignalen, die dem Leistungsverstärker bei Beginn einer neuen Paketübertragung (400) zugeführt werden.
18. Verfahren zum Leistungsrampen nach Punkt 17, wobei die Modulationssignale phasengleiche und phasenverschobene Signale sind.
19. Verfahren zum Leistungsrampen nach Punkt 18, wobei die Modulationssignale gerampt werden, indem ein Satz Digitalwörter, die die phasengleichen und phasenverschobenen Signale darstellen, auf monotone Weise skaliert werden.
20. Verfahren zum Leistungsrampen nach Punkt 17, wobei der Beginn der neuen Paketübertragung mit einer Präambel beginnt.
21. Verbessertes Verfahren zum Leistungsrampen in einem Spreizspektrum-Sender/Empfänger (200), der einen Leistungsverstärker (312) und ein Paar Aufwärtswandler-Mischer (306, 308) aufweist, umfassend: das Einschalten des Leistungsverstärkers früh genug vor einer Paketübertragung (402); und das Rampen von Modulationssignalen, die den Aufwärtswandler-Mischern bei Beginn einer neuen Paketübertragung (400) zugeführt werden.
22. Sender/Empfänger, umfassend: einen Empfänger; einen Sender einschließlich eines Leistungsverstärkers und eines Paars Aufwärtswandler-Mischer; einen Frequenzsynthesizer einschließlich eines spannungsgesteuerten Oszillators; ein Steuergerät, um den Leistungsverstärker vor einer Paketübertragung zu isolieren; und Mittel zum Rampen von Modulationssignalen, die den Aufwärtswandler-Mischern bei Beginn einer neuen Paketübertragung zugeführt werden.
23. Sender/Empfänger nach Punkt 22, außerdem umfassend Mittel zum Abwärtsrampen von Signalen am Ende der Paketübertragung.
24. Sender/Empfänger nach Punkt 11, wobei das Mittel zum Anlegen ein Multiplikator ist.
25. Verfahren zum Leistungsrampen nach Punkt 17, außerdem umfassend das Ausschalten des Leistungsverstärkers nach dem Abwärtsrampen der Sendeleistung.
Nach der Beschreibung der Erfindung beansprucht die Anmelderin als neu, was in den folgenden Ansprüchen dargelegt wird.

Legende der Zeichnungen
1
(Stand der Technik)

ramp amplifier gain: Verstärkergewinn rampen
power amplifier: Leistungsverstärker
gap: Lücke
other Tx components: andere Tx-Komponenten
glitch: Sprung

2

(Stand der Technik)

206: rauscharmer Verstärker
208: Aufwärts-/Abwärtswandler
210: Zweifrequenzsynthesizer
212: Quadratur-ZF-Modulator/Demodulator
216: spannungsgesteuerter Oszillator
218: Basisbandprozessor
220/224: A/D-Parallelwandler
226: CCA-Schaltung
228: Demodulator
230: Modulator
232: Schnittstelle

3

on/off: ein/aus
(ramp): (rampen)
330: Steuergerät

4

gap: Lücke
preamble: Präambel
Tx(data): Tx(Daten)
Tx components (including power amp): Tx-Komponenten (einschließlich Leistungsverstärker)
single tone: Einzelton

5

trigger point: Triggerpunkt

Claims

Leistungsrampen-Steuerverfahren für einen Sender/Empfänger (200), der einen Empfänger und einen Sender umfasst, wobei der Sender einen Leistungsverstärker (314) umfasst, der mit einer Antenne verbunden ist, und ein Paar Aufwärtswandler-Mischer (306, 308) aufweist, die parallel angeordnet sind, um eine neue Paketübertragung (400) mit einem Signal eines Frequenzsynthesizers (320) aufwärtszuwandeln und/oder zu mischen und dem Leistungsverstärker (314) ein gemischtes Signal zur Übertragung zuzuführen, wobei das Leistungsrampen-Steuerverfahren umfasst: das Einschalten des Leistungsverstärkers (314) nach einem Ende einer vorhergehenden Paketempfangsperiode (402) und bevor die neue Paketübertragung (400) beginnt; und das Rampen von Modulationssignalen, die den Aufwärtswandlern/Mischern (306, 308) bei Beginn einer neuen Paketübertragung (400) zugeführt werden; wobei das Leistungsrampen-Steuerverfahren zwischen der neuen Paketübertragung (400) und dem Schalten eine Zeitperiode vorsieht, um Störungen, die durch das Schalten verursacht werden, Gelegenheit zum Abklingen zu geben.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Leistungsverstärker (314) früh genug eingeschaltet wird, damit Störungen im spannungsgesteuerten Oszillator vor der nächsten Paketübertragung (400) abklingen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitperiode ermittelt wird, indem bestimmt wird, wann eine Paketempfangsperiode abgelaufen ist, insbesondere auf eine der folgenden Weisen: Suche nach einem Ende eines Sendebursts, Suche nach einem CRC-Code, Prüfung eines Frame-Delimiters in einem Datenfeld, und Berechnung einer Empfangsperiode anhand der Längendaten in einem Frame-Header.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Modulationssignale phasengleiche und phasenverschobene Signale sind.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Modulationssignale gerampt werden, indem ein Satz Digitalwörter, die die phasengleichen und phasenverschobenen Signale darstellen, auf monotone Weise skaliert werden.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Modulationssignale gerampt werden, indem ein analoges Rampensignal an die phasengleichen und phasenverschobenen Signale angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 4 oder 5 oder 6, außerdem umfassend den Schritt des Verzögerns des Beginns der neuen Paketübertragung für eine bestimmte Zeit nach dem Ende der vorhergehenden Paketempfangsperiode.
Sender/Empfänger (200), umfassend: einen Empfänger; einen Sender einschließlich eines Leistungsverstärkers (314), der mit einer Antenne verbunden ist, und eines Paars Aufwärtswandler-Mischer (306, 308), die parallel angeordnet sind, um eine neue Paketübertragung mit einem Signal eines Frequenzsynthesizers (320) aufwärtszuwandeln und/oder zu mischen und dem Leistungsverstärker (314) ein gemischtes Signal zur Übertragung zuzuführen; wobei der Frequenzsynthesizer (320) einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) (322) einschließt; ein Steuergerät (330) zur Steuerung des Leistungsverstärkers und des spannungsgesteuerten Oszillators, umfassend: Mittel zum Einschalten des Leistungsverstärkers nach einem Ende einer vorhergehenden Paketempfangsperiode (402) und bevor die neue Paketübertragung (400) beginnt, und Mittel zum Rampen von Modulationssignalen, die den Aufwärtswandlern/Mischern bei Beginn einer neuen Paketübertragung (400) zugeführt werden, wobei das Steuergerät angeordnet ist, um zwischen der neuen Paketübertragung (400) und dem Schalten eine Zeitperiode vorzusehen, um Störungen, die durch das Schalten verursacht werden, Gelegenheit zum Abklingen zu geben.
Sender/Empfänger nach Anspruch 8, wobei die Modulationssignale phasengleiche und phasenverschobene Signale sind.
Sender/Empfänger nach Anspruch 9, wobei das Mittel zum Rampen einen Satz Digitalwörter, die die phasengleichen und phasenverschobenen Signale darstellen, auf monotone Weise skaliert.
Sender/Empfänger nach Anspruch 9, wobei das Mittel zum Rampen umfasst: Mittel zum Erzeugen eines analogen Rampensignals (510, 512, 514); und Mittel zum Anlegen des analogen Rampensignals an die phasengleichen und phasenverschobenen Basisbandsignale.