(57)【要約】  変動する電力増幅器動作条件の下で満足なＲＦ（無線周波数）応答を維持するように、電力増幅器の出力電力を最適化するシステムおよび方法。動作条件は、動作温度と、供給電圧と、動作周波数とを含む。既存のセンサが前述の動作条件を監視する（５１０、５２０、５３０）。電力増幅器を含む無線装置内のアプリケーションは、継続的または定期的に現在の動作条件を記録し、内部的に保存された検索表（５５０）内でそれらを見つける（５４０）。検索表（５５０）は、各動作条件に関する経験的に得られた最大維持可能電力出力レベルから成る。現在の動作条件が表内の組に一致した場合、現在の電力増幅器電力出力は、必要ならば、表内で定められた最大維持可能電力出力にリセットされる（５７０）。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作温度、供給電圧、および動作周波数を含む変動する電力増幅器動作条件の下で満足な無線周波数応答を維持するように、電力増幅器の出力電力を最適化する方法であって、
前記電力増幅器の現在の動作温度を監視するステップ（５１０）と、
前記電力増幅器の現在の供給電圧を監視するステップ（５２０）と、
前記電力増幅器の現在の動作周波数を監視するステップ（５３０）と、
検索表（５５０）内で前記現在の動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値を見つけるステップ（５４０）であって、前記検索表（５５０）が、各動作条件に関する経験的に得られた最大維持可能電力出力レベルから成るステップと、
現在の電力増幅器電力出力を前記表内で定められた前記最大維持可能電力出力に設定するステップ（５７０）と
を含む方法。
【請求項２】
動作温度、供給電圧、および動作周波数を含む変動する電力増幅器動作条件の下で満足な無線周波数応答を維持するように、電力増幅器の出力電力を最適化するシステムであって、前記方法が、
前記電力増幅器の現在の動作温度を監視するための手段（５１０）と、
前記電力増幅器の現在の供給電圧を監視するための手段（５２０）と、
前記電力増幅器の現在の動作周波数を監視するための手段（５３０）と、
検索表（５５０）内で前記現在の動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値を見つけるための手段（５４０）であって、前記検索表（５５０）が、各動作条件に関する経験的に得られた最大維持可能電力出力レベルから成る手段と、
現在の電力増幅器電力出力を前記表内で定められた前記最大維持可能電力出力に設定するための手段（５７０）と
を含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、「ＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴ  ＲＦ  ＰＯＷＥＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＦＯＲ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＭＯＤＥＭ  ＤＥＶＩＣＥＳ」と題する、先に出願された米国仮特許出願第６０／５９３，２４５号（出願日：２００４年１２月２８日）の恩典を主張する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣスロットカードモデムは一般に、３．３ボルト（直流）±１０％、大よそ３．０から３．６Ｖｄｃの範囲で動作することを要求される。しかし、市販の典型的な電力増幅器装置は、リチウムイオン電池を使用して動作するように最適化され、リチウムイオン電池は、３．６Ｖｄｃの公称電圧をもち、寿命の最後には３．２Ｖｄｃになる。与えられた電力増幅器について、良好なスペクトル特性をもつその最大出力電力は、動作温度と、動作周波数と、動作電圧との関数である。
【数１】
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電力増幅器の動作パラメータは、外部条件、供給電圧、および割り当てられたセルラ周波数帯域のどの部分が現在使用されているかによって変動することがある。電力増幅器の出力は、最も近いネットワーク基地局と無線装置の間の通信範囲に直接影響するので、無線通信事業者は一般に、そのネットワーク上の無線装置に対して望む、公称、最小、および最大出力電力を指定する。ＲＦ（無線周波数）電力出力は一般に、例えば、＋２８ｄｂｍ＋／−３ｄｂｍの公称レベルで維持される。電力出力が公称またはより高いレベルに維持されながら、１つまたは複数の動作条件が電力増幅器の最適動作範囲を超えたときに、問題が生じる。そのような場合、電力増幅器ＲＦスペクトル応答が、質的に低下し始め、放置し続けると、有用な通信が阻害される点まで低下することがある。
【０００３】
しばしば、ＲＦ電力出力が僅かでも低下することが許容される場合、無線装置と最も近い基地局との間のＲＦスペクトル応答は、無線装置の有効範囲に最低の影響しか与えずに、許容可能レベルに維持されることができる。
【０００４】
今日一般的な工学的実践は、最悪ケースの動作条件極限においてさらなる低下を許容するために、公称ＲＦ出力電力を公称動作条件における電力増幅器能力よりも低く設定することである。動作条件極限は、セルラ端末が使用される総時間の僅かなパーセンテージに存在するだけなので、ＲＦ出力電力は、必ずしも大部分の時間、最適レベルより低く抑制される必要はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
必要なのは、良好なＲＦ（無線周波数）スペクトル性能を保証しながら達成可能な最大出力を継続的に維持するために、電力増幅器のＲＦ電力出力を監視し、それを増加させて調整することができる、インテリジェント監視および調整システムである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、変動する電力増幅器動作条件の下で満足なＲＦ応答を維持するように、電力増幅器出力電力を最適化する方法を説明する。動作条件は、動作温度と、供給電圧と、動作周波数とを含む。本発明は、異なる目的用であっても、前述の動作条件を監視する既存のセンサを利用する。電力増幅器を含む無線装置内のアプリケーションは、継続的または定期的に現在の動作条件を記録し、内部的に保存された検索表内でそれらを見つける。検索表は、各動作条件に関する経験的に得られた最大維持可能電力出力レベルから成る。現在の動作条件が表内の組に一致した場合、現在の電力増幅器電力出力は、必要ならば、表内で定められた最大維持可能電力出力にリセットされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、電力増幅器の電力出力が調整されるべきかを決定するアルゴリズムに入力データを提供するために、温度センサと、入力電圧センサと、無線送受信機装置内にすでに存在する送信チャネル情報とを使用するシステムを含む。
【０００８】
図１は、無線装置と最も近い基地局との間の相対的に良好なＲＦスペクトル応答のグラフである。電力増幅器が、温度、電圧、および周波数の動作条件に関する公称範囲内で動作しているとき、ＲＦスペクトルサイドローブは通常、許容可能限界より十分下にあり、その他のチャネルと僅かな干渉しか引き起こさず、または干渉をまったく引き起こさない。
【０００９】
図２は、対照的に、無線装置と最も近い基地局との間の悪化したＲＦ応答のグラフである。電力増幅器が、温度、電圧、および周波数の動作条件に関する１つまたは複数の公称範囲から外れた場合、公称ＰｏについてのＲＦ応答は、その他のチャネルと干渉を引き起こし得るスプリアスサイドローブを示すことがある。
【００１０】
本発明の目標は、無線装置と最も近い基地局との間のＲＦスペクトル応答が図１に示された応答に似るように、電力増幅器のＰｏを制御することである。
【００１１】
図３は、電力増幅器の出力電力（Ｐｏ）に関係付けた場合の、温度、電圧、および周波数の間の関係を示すグラフである。図３は、与えられた電力増幅器に関する経験的データがどのように獲得されるかを示している。３つの動作条件を変化させ、ＲＦスペクトル応答が観測された、Ｐｏについての値の表が編集される。最初、各動作条件についての公称範囲が設定される。説明の目的で、電力増幅器半導体装置の温度範囲は、増分を１０度Ｃとして５０度Ｃと１５０度Ｃの間にあるように指定され、電圧は、増分を０．０６Ｖｄｃとして３．０Ｖｄｃと３．６Ｖｄｃの間にあるように指定され、周波数は、増分を２．５ＭＨｚとして８２４ＭＨｚと８４９ＭＨｚの間にあるように指定された。増分は、各範囲が１０個の区分に分割されるように選択された。したがって、観測される１０００（１０３）個のＰｏ値が存在する。自動工学試験機器を使用すれば、経験的データは、２つの動作条件を一定に保ちながら、第３のものを調整することによって、迅速に編集されることができる。ＲＦ応答が各データ設定点で観測される。ＲＦ応答が満足なものである場合、公称Ｐｏ値は、悪化点のちょうど下まで、または通信事業者の最大電力出力仕様に達するまで、引き上げられる。ＲＦ応答が不満足なものである場合、Ｐｏは、満足なＲＦ応答が観測されるまで、引き下げられる。その後、新しいＰｏレベルが、現在のデータ設定点に関して表内に記録される。１０００個のデータ設定点のすべてが試験された後には、各データ設定点に対応するＰｏ（ｍａｘ）値の表が存在する。
【００１２】
図４は、温度、電圧、および周波数の電力増幅器動作条件の指定された範囲に関して経験的に得られたＰｏ（ｍａｘ）値の表を示す３Ｄグラフである。すべてのデータ点は、良好なＲＦ応答を表す。しかし、すべてのデータ点が、公称値である２８ｄＢｍのＰｏ（ｍａｘ）をもつとは限らない。いくつかのデータ点については、良好なスペクトル応答をもつ最大ＲＦ出力を得るために、電力増幅器のＰｏは、引き下げられ、または引き上げられている。
【００１３】
本発明は、この表を無線装置上のメモリに保存する。無線装置は、それ独自のセンサを利用して、温度、電圧、および周波数についての瞬間の動作条件を獲得する。その後、モバイル装置に常駐するソフトウェアアプリケーションが、瞬間の動作条件を表に保存された動作条件と定期的に比較して、無線装置と最も近い基地局との間で良好なＲＦ応答を依然として生み出す維持可能な最高のＰｏを決定する。
【００１４】
図５は、本発明のソフトウェアプロセスを示すフローチャートである。プロセスは、電力増幅器の動作条件を監視することによって開始する。これは、電力増幅器の現在の動作温度の監視５１０と、供給電圧の監視５２０と、動作周波数の監視５３０とを含む。これらの値は、記録され、メモリの検索表５５０に保存された経験的に得られた値と比較される（５４０）。現在のデータを表内のデータ設定点の１つと一致させるために、現在のデータに対していくつかの相対的に簡単な補間を実行した後、最適なＰｏ（ｍａｘ）値が表から決定される（５６０）。表のＰｏ（ｍａｘ）が電力増幅器の現在の動作Ｐｏより低い場合、電力増幅器の現在のＰｏは、表のＰｏ（ｍａｘ）仕様に一致するように調整される（５７０）。これは、可能なうちで最高のＰｏ（ｍａｘ）を利用しながら、無線装置と最も近い基地局との間のＲＦ応答が満足なものに維持されることを保証する。表のＰｏ（ｍａｘ）が電力増幅器の現在の動作Ｐｏに等しいか、またはそれより高い場合、電力増幅器の現在のＰｏは、そのままにされるか、またはやはり表のＰｏ（ｍａｘ）仕様に一致するように高められ（５８０）、満足なＲＦ応答を維持できる最高の可能なＰｏ（ｍａｘ）を保証する。監視および比較プロセスは、バックグラウンドで継続的に実行することができ、または定期的な間隔でチェックされることができる。
【００１５】
図６は、温度、電圧、および周波数の電力増幅器動作条件の指定された範囲に関する経験的データ例の部分的な表である。先に説明されたように、この表は、経験的試験データを使用して作成される。最初に、無線装置の電力増幅器に関する動作条件とそれら個々の範囲とが定められる。この例では、電力増幅器の動作温度は、５０Ｃから１５０Ｃにわたる。これは、電力増幅器装置の動作環境に関するかなり典型的な範囲である。供給電圧は、３．０と３．６Ｖｄｃの間で設定される。これは３．３Ｖｄｃ±１０％の無線モデム装置要件に大よそ対応する。最後に、動作周波数は、米国ＧＳＭ８５０ＭＨｚ帯域用に割り当てられた帯域幅に対応する８２４〜８４９ＭＨｚの間で設定される。次に、Ｐｏが公称値に初期化される。この例の場合、公称値は２８ｄｂｍであり、３つの動作条件はそれらの基本値に設定される。ＲＦ応答が観測され、良好な性能をもつ電力の最適値に達するまで、公称Ｐｏが引き上げられ、または引き下げられる。その後、この調整されたＰｏ値が、動作条件のその特定の組に関して良好なＲＦ応答を維持できるＰｏ（ｍａｘ）として表に記録される。
【００１６】
Ｐｏは公称値にリセットされ、動作条件は次のデータ点に設定され、プロセスは、すべてのデータ点が経験的に試験され、各々に関するＰｏ（ｍａｘ）が表に記録されるまで、繰り返される。
【００１７】
例の説明のために選択された数および範囲が本発明の限定となることは意図されていない。数は、電力増幅器の動作条件の変化に対する本発明の反応の仕方に文脈を提供するための、純粋に例示的なものである。当業者であれば、電力増幅器の動作条件の範囲の異なる組を容易に得て、目標の最適電力出力および良好なＲＦ応答を達成するために、本発明の原理を適用することができるであろう。
【００１８】
本発明のコンピュータプログラム要素は、ハードウェアおよび／または（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）ソフトウェアで実施されることができる。本発明は、命令実行システムによって使用されるまたはそれに関連する媒体に実施される、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読のプログラム命令、「コード」、または「コンピュータプログラム」を有する、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読の記憶媒体によって実施され得る、コンピュータプログラム製品の形式を取ることができる。本文書の文脈では、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読の媒体は、命令実行システム、機器、もしくは装置によって使用されるまたはそれらに関連するプログラムを格納、保存、伝達、伝播、または転送できる任意の媒体とすることができる。コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読の媒体は、例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線、もしくは半導体システム、機器、装置、またはインターネットなどの伝播媒体とすることができるが、これらに限定されない。プログラムは、例えば、紙もしくはその他の媒体の光学スキャニングによって電子的に獲得され、その後、適切な仕方でコンパイル、逐次解釈、またはその他の方法で処理され得るので、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読の媒体は、プログラムが印刷された紙または別の適切な媒体とすることさえできることに留意されたい。本明細書で説明されたコンピュータプログラム製品、ならびに任意のソフトウェアおよびハードウェアは、実施形態例にある本発明の機能を実行するための様々な手段を形成する。
【００１９】
本発明の特定の実施形態が本明細書で開示された。当業者であれば、本発明がその他の環境でその他の応用例をもち得ることを容易に理解されよう。実際、多くの実施形態および実装が可能である。添付の特許請求の範囲が本発明の範囲を上で説明された特定の実施形態に限定することはまったく意図されていない。さらに、「ための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」という列挙はどれも、要素および請求項についてミーンズ・プラス・ファンクションによる解釈を喚起することが意図されており、一方、特に「ための手段」という列挙を使用しない要素はどれも、請求項がその他の仕方で「手段」という語を含むとしても、ミーンズ・プラス・ファンクションの要素として読まれることは意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】無線装置と最も近い基地局との間の相対的に良好なＲＦ応答のグラフである。
【図２】無線装置と最も近い基地局との間の悪化したＲＦ応答のグラフである。
【図３】電力増幅器の出力電力（Ｐｏ）に関係付けた場合の、温度、電圧、および周波数の間の関係を示すグラフである。
【図４】温度、電圧、および周波数の電力増幅器動作条件の指定された範囲に関して経験的に得られたＰｏ（ｍａｘ）値を示す３Ｄグラフである。
【図５】本発明のソフトウェアプロセスを示すフローチャートである。
【図６】温度、電圧、および周波数の電力増幅器動作条件の指定された範囲に関する経験的データ例の部分的な表である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作温度、供給電圧、および動作周波数を含む変動する電力増幅器動作条件の下で満足な無線周波数応答を維持するように、電力増幅器の出力電力を最適化する方法であって、
前記電力増幅器の現在の動作温度を監視するステップと、
前記電力増幅器の現在の供給電圧を監視するステップと、
前記電力増幅器の現在の動作周波数を監視するステップと、
検索表内で前記現在の動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値を見つけるステップであって、前記検索表が、各動作条件に関する経験的に得られた最大維持可能電力出力レベルから成るステップと、
現在の電力増幅器電力出力を前記表内で定められた前記最大維持可能電力出力に設定するステップと
を含む方法。
【請求項２】
動作温度、供給電圧、および動作周波数を含む変動する電力増幅器動作条件の下で満足な無線周波数応答を維持するように、電力増幅器の出力電力を最適化するシステムであって、前記方法が、
前記電力増幅器の現在の動作温度を監視するための手段と、
前記電力増幅器の現在の供給電圧を監視するための手段と、
前記電力増幅器の現在の動作周波数を監視するための手段と、
検索表内で前記現在の動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値を見つけるための手段であって、前記検索表が、各動作条件に関する経験的に得られた最大維持可能電力出力レベルから成る手段と、
現在の電力増幅器電力出力を前記表内で定められた前記最大維持可能電力出力に設定するための手段と
を含むシステム。
【請求項３】
動作温度、供給電圧、および動作周波数を含む変動する電力増幅器動作条件の下で満足な無線周波数応答を維持するように、電力増幅器の出力電力を最適化するためのコンピュータプログラム製品であって、
前記電力増幅器の現在の動作温度を監視するためのコンピュータプログラムコードと、
前記電力増幅器の現在の供給電圧を監視するためのコンピュータプログラムコードと、
前記電力増幅器の現在の動作周波数を監視するためのコンピュータプログラムコードと、
検索表内で前記現在の動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値を見つけるためのコンピュータプログラムコードであって、前記検索表が、各動作条件に関する経験的に得られた最大維持可能電力出力レベルから成るコンピュータプログラムコードと、
現在の電力増幅器電力出力を前記表内で定められた前記最大維持可能電力出力に設定するためのコンピュータプログラムコードと
を含むコンピュータプログラム製品。
【請求項４】
動作温度、供給電圧、および動作周波数を含む変動する電力増幅器動作条件の下で満足な無線周波数応答を維持するように、電力増幅器の出力電力を最適化することが可能な無線モデム装置であって、
前記電力増幅器の現在の動作温度を監視するための温度センサと、
前記電力増幅器の現在の供給電圧を監視するための電圧センサと、
前記電力増幅器の現在の動作周波数を監視するための周波数センサと、
プロセッサによって実行可能であり、前記温度センサと、電圧センサと、周波数センサとに結合されるソフトウェアアプリケーションであって、
各動作条件に関する経験的に得られた最大維持可能電力出力レベルから成る検索表内で、前記温度センサ、電圧センサ、周波数センサによって決定された前記現在の動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値を検索し、
現在の電力増幅器電力出力を、前記温度センサ、電圧センサ、周波数センサによって決定された前記現在の動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値に対する、前記検索表内で定められた前記最大維持可能電力出力に設定する
ためのソフトウェアアプリケーションと
を含む無線モデム装置。
【請求項５】
温度、電圧、および周波数センサが、定期的に更新され、前記現在の電力増幅器電力出力が、前記温度センサ、電圧センサ、周波数センサによって決定された更新された動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値に対する、前記検索表内で定められた前記最大維持可能電力出力に再設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
温度、電圧、および周波数センサが、定期的に更新され、前記現在の電力増幅器電力出力が、前記温度センサ、電圧センサ、周波数センサによって決定された更新された動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値に対する、前記検索表内で定められた前記最大維持可能電力出力に再設定される、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
温度、電圧、および周波数センサが、定期的に更新され、前記現在の電力増幅器電力出力が、前記温度センサ、電圧センサ、周波数センサによって決定された更新された動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値に対する、前記検索表内で定められた前記最大維持可能電力出力に再設定される、請求項３に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項８】
前記温度、電圧、および周波数センサが、定期的に更新され、前記現在の電力増幅器電力出力が、前記温度センサ、電圧センサ、周波数センサによって決定された更新された動作温度、現在の供給電圧、現在の動作周波数の値に対する、前記検索表内で定められた前記最大維持可能電力出力に再設定される、請求項４に記載の無線モデム装置。
【国際調査報告】
2008526102.tif 000010
2008526102.tif 000011