(57)【要約】  携帯電話機は、制御可能に送信電力調整する適応電力制御部が配置される。適応電力制御部は、クローズフィードバックループを形成する電力増幅モジュールと連結される。適応電力制御モジュールは第１のシフターと第１のスケーラーとアキュムレータ及び保持部を備える。この第１のシフター及び第１のスケーラーは、それぞれの帯域幅制御信号及び誤り信号を受信する。この第１シフターと第１スケーラーは、アキュムレータにより転送され、またフィルターされた修正誤り信号を生成させ、保持部は電力制御信号を生成する。電力制御信号は、携帯電話機の高周波サブシステムで生成されるが、すぐに急速な送信電力変化に正確に対応できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力増幅器によって生成された出力電力レベルを検出するために電力検出器を使用する工程と、
目標電力レベル及び携帯電話の高周波サブシステム内の出力電力レベルに応答する誤り信号を生成する工程と、
携帯電話機の適用電力制御装置のクローズ制御ループで修正誤り信号を生成する為に誤り信号を帯域幅制御信号に加える工程と、
その適用電力制御装置は、修正誤り信号の一つか或いは、所望範囲の送信電力で応対する電力制御信号を生成するコードを転送する工程と、
からなる携帯電話送信機内の適応帯域幅制御方法。
【請求項２】
目標電力レベルに応答する誤り信号の生成工程は、対数スケールから均等スケールまでに目標電力レベルを変換する工程をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
修正誤り信号を生成するために誤り信号を帯域幅制御信号に加える工程は、送信イネーブル信号に応対する第１モードの動作又は第２モードの動作でのループ帯域幅制御装置に、目標電力レベルに応対するループ帯域幅制御装置に加える工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
目標電力レベルに応答する誤り信号の生成工程は対数値を生成する工程を含み、修正誤り信号を生成するために誤り信号を第一の帯域幅制御信号に加える工程はクローズ制御ループ内の要素に一定対数値を加える工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
制御可能なコードを転送する工程は、クローズ制御ループ内の参照テーブルから値を送信する工程を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
目標電力レベルに応対する誤り信号を生成する工程は、目標電力レベルを対数スケールから均等スケールへ変換する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
電力制御信号を生成するコードを制御可能に転送する工程は、クローズ制御ループの外側の参照テーブルから値を転送する工程を含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
修正された誤り信号またはコードの１つを制御可能に転送する工程は、目標電力レベルが所望のしきい値よりも大きい際にコードを転送する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
修正された誤り信号またはコードのうちの１つを制御可能に転送する工程は、目標電力レベルが所望のしきい値より大きい場合、修正誤り信号を転送する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
積分した誤り信号を生成するために修正された誤り信号をアキュムレータに加える工程をさらに含み、
そして、帯域幅制御信号を誤り信号に加える工程は、対数的制御パスにフィルタ処理した誤り信号を加える工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記対数的制御パスは送信モード及び周波数帯に応答する傾斜補正器を含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記傾斜補正器は目標電力レベル及び最小限の出力レベルに応答する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
修正された誤り信号を生成するために帯域幅制御信号を誤り信号に適用する工程は、対数的ユニットの目標電力レベルを受信して、均等値の帯域幅制御信号を転送するループ帯域制御装置に適用する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ループ帯域制御装置がループ帯域幅定数に対応する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ＥＤＧＥ及びＷＣＤＭＡ通信標準で通信する際にはプリアンプ駆動部へ、またＧＭＳＫを介して通信する際には電力増幅モジュールへ、それぞれ制御可能に適用する工程をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項１６】
電力増幅モジュールは、電力増幅器及び電力検出器を含み、この電力増幅器は送信信号と電力制御信号を受信するように配置されており、この電力検出器は増幅送信信号電力に応対するよう検出器出力を生成するよう配置され、
適応電力制御部はこの電力増幅モジュールと連結し、この適応電力制御部はこの電力増幅モジュールとともにクローズ制御ループを形成し、この適応電力制御部は第１のシフターと第１のスケーラーとアキュムレータおよび保持部を備え、この第１のシフターとこの第１のスケーラーは帯域幅制御信号を受信するように配置され、組み合わせて目標電力レベルと検出出力から生成された誤り信号に応じて修正誤り信号を生成し、このアキュムレータおよびこの保持部は電力制御信号を生成するために修正誤り信号を生成する携帯電話機。
【請求項１７】
目標電力レベルを受信して、第１の制御信号及び第２の制御信号を生成して配置されるループ帯域制御装置を備え、この第１の制御部が第１のシフター制御部入力に適用され、第２の制御信号が第１のスケーラー制御部入力に適用される請求項１６に記載の携帯電話機。
【請求項１８】
前記ループ帯域制御装置はループ帯域幅定数を受信する請求項１７に記載の携帯電話機。
【請求項１９】
この第１のシフター及び第１のスケーラーが値を固定する帯域幅制御信号を受信する請求項１６に記載の携帯電話機。
【請求項２０】
アキュムレータと保持部間のクローズループに挿入される対数的制御パスを備え、この対数的制御パスは対数変換器と第２のシフターと第２のスケーラーとを備え、この対数的制御パスはこの第２のシフター及びこの第２のスケーラーに連結された傾斜補正器に応答する請求項１６に記載の携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は以下の出願についての優先権を有し、米国特許仮出願第６１／０２７，０７３号「電圧参照機能を使用するクローズループ適応電源制御」、米国特許仮出願第６１／０２７，０７８号「対数調整特性用クローズループ定帯域幅電力制御」及び米国特許仮出願第６１／０２７，０８１号「電圧基準を使用したクローズループ補償帯域幅電力制御」は、総て２００８年２月８日に出願され、本願明細書に参照することにより本書に組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般的に携帯無線通信機器における送受信基本設計概念に関する。
【背景技術】
【０００３】
高周波（ＲＦ）送信機は、携帯通信機器（携帯電話機）、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）などその他さまざまな一方向、双方向コミュニケーション機器に多く見受けられる。ＲＦ送信機は、特定の通信機器が作動している通信手順で必然的に送信をおこなわないといけない。例として、通常通信手法は、振幅変調、周波数変調、位相変調やこれらの組み合わせを含む。移動体通信（ＧＳＭ）の典型的なグローバル・システムとは、狭帯域時分割多元接続性（ＴＤＭＡ）、ガウス分布偏移変調（ＧＭＳＫ）方式はデータを通信するために使用される移動通信システムである。
【０００４】
新しい無線システムの配備は、携帯電話機の設計者に課題を提供する。拡張された容量と増加したデータ帯域幅の恩恵を受けるには、新しい携帯電話機は旧システムで動作したように、新システムでも動作する必要がある。これらの新システムのうち一つは、拡張データレートＧＳＭ（エンハンスド・データ・レーツ・フォー・ＧＳＭ・エボルーション（ＥＤＧＥ））と命名された。ＥＤＧＥ標準は、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーション（ＧＳＭ）標準の拡張型である。
【０００５】
ＥＤＧＥ標準は、高周波（ＲＦ）バーストごとにビットを多く送信し、ＧＳＭで可能なデータ転送速度を上げる。８位相偏移変調（８ＰＳＫ）を基本とした変調方式を使用し、ＧＳＭのガウス分布偏移変調形式（ＧＭＳＫ）を増加させ、ＥＤＧＥにさらに多くのビット伝送が可能である。ＥＤＧＥ変調方式で８位相偏移変調（８ＰＳＫ）の配置は、各シンボル期間に３／８ラジアンごとに回転し、ゼロ交差による問題を回避している。ＧＭＳＫの一定振幅包絡線とは対照的に、ＥＤＧＥ変調方式は非定常振幅包絡線をもたらす。出力信号における、この非定常振幅包絡線は、高周波送信（ＲＦ）電力制御にいくつかの課題が生じる。
【０００６】
８ＰＳＫ変調を使用した携帯電話機送信機は、マルチ・スロット・オペレーション中、変調高周波（ＲＦ）信号は携帯電話機が暗号化されたデータ・シンボルを送信する間の一定期間、所望電力レベルまで、ランプ−アップしておくことが必要である。伝送が完了した後、変調された高周波（ＲＦ）信号はパワー・オフ・レベルまでランプダウンしておく必要がある。ＥＤＧＥコミュニケーション・スタンダードによって決められた時間や周波数パラメーターに悪影響を与えないように、ランプアップやランプダウンは行われなければならない。
【０００７】
従来型の出力制限手法は、線形電力増幅器と共に、直列に配置している変数増幅率増幅器の増幅率を調整する信号を生成する。８ＰＳＫモードでは、既に飽和に近い状態で作動している極性送信機基本設計概念では、電力制御は電力増幅器バイアス制御を通じて行われている。これらの従来型電力制御装置は集積回路空間が必要であり、携帯電話機の出力量を増加させる、そして、周波数スペクトル要求を満たす為には、長時間を必要とする条件もある。
【０００８】
他の方法がボード等による米国特許出願公開公報第２００５／０２４９３１２号（‘３１２号公報）で提案された。‘３１２号公報はデジタル変調器がベクトル量子化包絡線へ隣接した時間間隔やバースト間で、浸漬を誘導することを表している。ｄｉｐ型波形はそれぞれＩＱ波形に乗じ、浸漬を誘導する。パルス型フィルターは、ｄｉｐ型波形と共に使用され、Ｉ／Ｑ信号の包絡線で所望する結果を得る為に使用される。本解決法は、パルス型フィルターを実装する為に、ｄｉｐ型波形と集積回路スペースにメモリの増設が必要である。
【０００９】
ＥＤＧＥスタンダードに加え、若干の携帯電話ネットワークは、標準の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を用いて通信する。ＣＤＭＡを使用したコミュニケーション・システムでは基地局が制御メッセージ及び音声トラヒックを送信リンク経由で携帯電話機に伝送する。携帯電話機は、制御メッセージ及び音声トラヒックを基地局へ逆方向リンクで個別に送信する。送信リンクと逆方向リンクには電力制御が必要な為、基本的に逆方向リンク内での電力制御が必要である。
【００１０】
「遠近」問題を主に解決するために、逆方向リンクには、電力制御が必要である。ＣＤＭＡ通信システムでは、全ての携帯電話機は、同じ周波数チャンネルで同時期に異なるコードを伝送する。それ故に、一つの携帯電話機の信号が他の信号を妨害する可能性がある。特定の携帯電話機が基地局から受信した信号品質は、他の携帯電話機からの電力干渉に反比例する。「遠近」問題は、２台の携帯電話機が同じ電力で、基地局からそれぞれ異なる距離から伝送した際に生じる。異なる伝搬損失により、全く違った電力レベルで送信信号が届くことがある。基地局の近くの携帯電話機は、高出力の電力信号を受信し、距離の離れたところにある携帯電話機に対して大きな妨害となるが、場合によっては検波されないこともある。
【００１１】
逆方向リンクでの電力制御は、急速に変化する減衰特性で、都市環境でよく見られるマルチパス・フェージングチャネルにも対応する。これらの環境下では、典型的無線チャネルの受信電力は、移動携帯電話機とマルチパス特性により、時間とともに劇的に異なる。
【００１２】
都市環境で見受けられる問題を解決する為に、オープンループ電力制御アルゴリズムで基地局の携帯電話機への受信電力レベルが同じになるように確保している。アルゴリズムはそれぞれの携帯電話機から発せられる送信電力を制御することで本処理を行っている。一般的に、特定の携帯電話機は、基地局より距離が離れているなど、受信電力が低い際に、より高い電力レベルで伝送するよう設定されている。加えて、携帯電話機は、基地局に近いなど、受信電力が高い際には、より低い電力レベルで設定されている。
【００１３】
このように、電力を制御する為にアルゴリズムは、フレームエラー率（ＦＥＲ）など所定の性能レベルに達するよう、それぞれの携帯電話機の受信電力を定期的にモニターし、各自の送信電力を調整する。基地局は、それぞれの携帯電話機が急速な変化に対応できるよう、所定の刻み幅の送信電力レベルに設定している。本オープンループ制御方式は電力増幅器のＤＣ−ＤＣコンバータの使用など急速な電力変化への対応が不可能である。
【発明の概要】
【００１４】
携帯電話機の実施形態は、電力増幅モジュール及び適応電力制御部をからなる。電力増幅モジュールには、電力増幅器及び検波器が含まれる。電力増幅器は送信信号と電力制御信号を受信し、増幅された送信信号を発信する。電力検出器は、携帯電話機から増幅された送信信号力に応答する検出器出力を発生させるように構成される。適応電力制御部は電力増幅モジュールに結合し、クローズ制御ループを形成する。適応電力制御部には第１シフター、第１シフター、第１スケーラー、アキュムレータならびに保持部が含まれる。第１シフター及び第１スケーラーは個別の帯域幅制御信号とエラー信号を受信し、同時に目標電力レベル及び検出器の出力から発生する誤り信号に反応して、修正誤り信号を発生させる。アキュムレータ及び保持部は修正誤り信号を統合及びフィルターし、電力制御信号を発生させる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
携帯電話機の帯域幅を調整するための適応電力制御実施形態は、電力検出器を使用し、電力増幅器によって出力レベルを検出する手順が含まれる。携帯電話機の高周波サブシステムで目標電力レベル及び出力レベルに応対する誤り信号を生成する。そして、帯域幅制御信号を誤り信号に適用し、携帯電話機の適応電力制御部のクローズ制御ループ内で、修正誤り信号を生成する。適応電力制御部は、修正誤り信号やコードのいずれかを、所望範囲に応対する電力制御信号を生成する為に送信する。
【００１６】
これ以降の図及び詳細な説明がすべてではない。開示された実施例は、例示されて、当業者が携帯電話機のクローズループ電力制御のための回路を製作し、使用できるよう記載されている。クローズループ電力制御のための回路や他の実施例、特徴及び効果は、以下の図及び詳細な説明を吟味すると、当業者にとって明らかであるか、または明らかになる。すべてのこの種の付加的な実施例、特徴及び効果は、添付の請求の範囲に記載の開示されたシステム及び方法の範囲内である。
【００１７】
携帯電話機における、適応電力制御部及び適応電力制御の方法は、下記の図を参照することで、よりよく理解される。図の範囲内の構成要素が必ずしも原寸に比例しておらず、むしろ明確な原理の解説や制御装置や制御方法の作用について重点を置き、記載している。さらに、図において同様の参照番号には異なる図の全体にわたって対応する部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】直接起動型送信部を含め、簡易化した携帯電話機のブロック図である。
【図２】図１の適応電力制御部の実施例を例示するブロック図である。
【図３】図２のループ帯域制御装置の実施例を例示しているブロック図である。
【図４】図１の適応電力制御部の別の実施例を例示しているブロック図である。
【図５】図１の適応電力制御部の他の実施例を例示しているブロック図である。
【図６】図５のループ帯域コントローラの実施例を例示しているブロック図である。
【図７】図５の傾斜補正器の実施例を例示しているブロック図である。
【図８】携帯電話機の適応電力制御のための方法の実施例を図示している流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
特に携帯電話機のＥＤＧＥ及びＷＣＤＭＡ並びにＧＭＳＫ通信標準作用に関連して記載されているが、携帯電話機における適応電力制御は、直接起動型送信部の動的電力制御が望まれる場合、いかなる通信機器においても実施が可能である。
【００２０】
適応電力制御部は、携帯電話機の送信出力内の電力変化を的確に追跡し、調整ができるよう配置されている。そして、それは、従来型のオープンループ電力制御方式を使用し的確に追跡及び修正ができるものよりも、発生頻度が高いことが予想される。適応電力制御部は、電力増幅器で局所的に出力レベルを測定するために、検出器を使用する。誤り信号は、ベースバンドサブシステムから転送される検出された電力レベルと目標電力レベル機能として生成される。この誤り信号は、この携帯電話機のＲＦサブシステムのデジタル信号プロセッサにおいて、処理される。デジタル信号処理装置は、複数の実施例において、従来のオープンループ電力制御方式では、追跡及び修正が不可能な信号電力変化に対応して、リアルタイムに近い状態で適用し、電力調整をするよう構成されている。
【００２１】
図２に図示されて、下記に詳述されている実施例において、適応制御装置は、リニア検波器で測定された際の送信電力の反応の詳細が記載されている。検出された送信電力は、誤り信号を発生させる為、電圧へ変換された目標電力レベルと比較される。誤り信号は、修正された誤り信号を生成するためにループ帯域制御装置によって、発生するそれぞれの帯域幅制御信号に従って作動するシフター及びスケーラーに適用される。
【００２２】
目標電力レベルがループ帯域幅を一部の電力制御範囲を一定にするためにしきい値を超える際に、ループ帯域制御装置は増幅率制御特徴の非線形性を補償する。ほぼ０ｄＢｍのしきい値出力レベルとして、考察される。しかしながら、適応制御装置は非常に制限されない、そして、他のしきい値を適用できる。
【００２３】
アキュムレータ及び保持部材は、減少するかまたは送信信号のエラー・ベクトル大きさとの、いかなる望ましくない衝突さえも除去するために、修正された誤り信号を集積してフィルターする。目標電力レベルがしきい値以下にあるときに、適応制御装置は参照テーブルからコードを適用する。増幅率調整信号及び目標電力レベルに反応する制御信号は特定のコードを選択するよう、参照テーブルに適用される。選択されたコードは、アナログ電力の制御信号を生成するために、デジタル／アナログ変換器の入力で適用される。
【００２４】
携帯電話機が１ｄＢのリニア増幅器特徴が要求されるモードで作動するときに、電力制御信号のアナログのバージョンはプリアンプ駆動部に適用される。そうでなければ、携帯電話機が正確なランプ−アップ及びランプ−ダウンが要求されるモードで作動している場合、アナログ・バージョンの電力制御信号は電力増幅器利得制御入力部に適用される。
【００２５】
図４は、実施例において適応制御装置が、リニア検出器によって測定され、送信電力信号に反応するかを示す、さらなる詳細が記載されている。検出された送信電力は（電圧）はｄＢｍのアンテナ・パワーに対数変換を使用し、設計されている。代わりに、対数検出器は送信電力を計測する為に使用可能である。
【００２６】
検波された送信電力は、誤り信号を生成する為、ｄＢｍの目標電力レベルと比較される。誤り信号は、修正された誤り信号を生成するために、一定の値からなるそれぞれの帯域幅制御信号に従って作動するシフター及びスケーラーに適用される。
【００２７】
修正された誤り信号は、アキュムレータ（言い換えれば、統合）により処理されて、増幅率制御のための選択されたコードを確認するために、増幅率参照表に送り届けられる。増幅率制御参照表のコードは、ループ帯域幅を全ての電力制御範囲を一定にするために、適応電力制御部のｄＢ線形特性の変化を線形化する。保持部は、伝送信号の誤りベクトルの大きさの不要な影響を除去する、さらに言えば、取り除く為に抽出されたコードを平均化またはフィルタする。保持部材の出力は、アナログ力の制御信号を生成するために、デジタル／アナログ変換器に適用される。
【００２８】
適応制御装置は、目標電力レベルがしきい値以下の場合、参照テーブルからコードを適用する。利得調整信号に反応する制御信号は、特定のコードを選択する為に目標電力レベルを参照テーブルに適用する。コードは、アナログ力の制御信号を生成するために、デジタル／アナログ変換器の入力で適用される。
【００２９】
携帯電話機が１ｄＢのリニア増幅器特徴が要求されるモードで作動するときに、電力制御信号はプリアンプ駆動部に適用される。そうでなければ、携帯電話機が、正確なランプ−アップ及びランプ−ダウンが要求されるモードで作動するとき、電力制御信号は電力増幅器利得制御入力部に適用される。
【００３０】
図５に図示されて、下記に詳述されている実施例において、適応制御装置は、線形検出器によって測定されている、送信電力信号に反応する。検出された送信電力は、電圧に変換された、目標電力レベルと比較して、誤り信号を生成する。誤り信号は、修正された誤り信号を生成するためにループ帯域幅制御装置によって、発生するそれぞれの帯域幅制御信号に従って作動するシフター及びスケーラーに適用される。
【００３１】
修正誤り信号は、アキュムレータ（言い換えれば、統合）により処理され、ループ・モード制御信号に従い、バイパス経路または、対数制御パスのうちのいずれかが選択され、マルチプレクサへ送信される。対数的制御パスは、対数変換器、第２シフター及び第２スケーラーが含まれる。傾斜補正器は第２シフター及び第２スケーラーに適用される、それぞれの制御信号を生成する。そして、それは更に修正された誤り信号を処理する。ループ・モード制御信号の管理下の第２のマルチプレクサは、選択的に、バイパス経路または対数的制御パスのうちの１本から保持部に修正された誤り信号を転送する。
【００３２】
保持部材は、減少するかまたは送信信号エラー・ベクトル大きさとのいかなる望ましくない衝突さえも除去するために、変更された誤り信号を平均するかまたはフィルターする。電圧線形利得制御特徴のために、傾斜補償はアキュムレータの前に適用される。ｄＢ線形利得制御特徴のために、傾斜補償はアキュムレータの後に適用される。目標電力レベルがループ帯域幅を一部の電力制御範囲を一定にするために、しきい値を超えるときに、適応電力制御部は増幅率制御特徴の非線形性を補償するために、選択された位置で帯域幅制御回路を適用する。ほぼ０ｄＢｍのしきい値出力レベルとして考察される。適応制御装置には非常に制限されず、他のしきい値も適用する。
【００３３】
適応制御装置は、目標電力レベルがしきい値以下の場合、参照テーブルからコードを適用する。利得調整に応答する制御信号は信号を調整する。そして、目標電力レベルは特定のコードを選択するためにルックアップ表に適用される。コードは、アナログ力の制御信号を生成するために、デジタル／アナログ変換器の入力で適用される。携帯電話機が１ｄＢの線形増幅器特徴が要求されるモードで作動するときに、電力制御信号はプリアンプ駆動部に適用される。そうでなければ、携帯電話機が正確なランプ−アップ及びランプ−ダウンが要求されるモードで作動している場合、電力制御信号は出力増幅器利得入力部に適用される。
【００３４】
適応電力制御部及び携帯電話機の適応電力制御のための方法は、ハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェア及びソフトウェアの組合せで行うことができる。ハードウェアに実装される際に、適応電力制御部及び手法は、専門のハードウェア要素及び論理を使用して行うことができる。適応電力制御部及び手法の一部はソフトウェアにも実装されている。ソフトウェアの部分は、適応制御装置一つ以上の構成品が、ソフトウェアで、さまざまな操作目的を制御可能になるようにする。ソフトウェアは、メモリに格納されることができて、適切な命令実行システム（マイクロプロセッサ）により実行することができる。適応電力制御部及び方法のハードウェア実施は以下の技術のいずれか、または、組合せを含むことができる。それら全ては公知技術である：離散電子構成品、離散論理回路、データ信号を元に論理的機能を実装するにあたり、適切な論理ゲートを持つ特定用途向け集積回路、プログラム可能なゲート・アレイ（ＰＧＡ）、フィールド・プログラム可能なゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、その他を備える。
【００３５】
適応電力制御部及び方法のためのソフトウェアは、論理的機能を実施するための実行可能な指示の順序づけられたリストを含んで、インストラクション実行システム用に、または、それに関連したいかなるコンピュータ可読媒体、装置またはコンピュータによって動作するシステム、プロセッサを含むシステムまたはインストラクション実行システムからの指示、装置または装置を取ってくることができて指示を実行できる他のシステムで例示されることもできる。
【００３６】
この文書の前後関係において、「コンピュータ可読媒体」は、インストラクション実行システム、装置または機器用に、または、それに関連してプログラムを含むことができて、格納することができて、伝達することができて、伝播できるかまたは、運搬できるあらゆる手段のことである。コンピュータ可読媒体は、例示的に、限定的ではなく、電子的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外線的または半導体システム（装置、機器または伝播媒体）とすることができる。より具体的なコンピュータ可読媒体の例（限定的なリスト）としては次のようなものが含まれ、携帯用のコンピュータ・ディスケット（磁性的）、ランダム・アクセス・メモリ、ラム（ＲＡＭ）、リード・オンリメモリ（ＲＯＭ）消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ）（磁性的）、光ファイバー（光学的）や携帯用コンパクト・ディスク・リード・オンリ・メモリ（ＣＤＲＯＭ）（光学的）など電気的接続（電子的）であって、１本以上の導線を有する物である。なお、コンピュータ読み取り可能媒体は、プログラムがたとえば紙または他の媒体の光学走査によって、電子的にキャプチャされ、次いでコンパイル、解釈、あるいはそうでない場合には、必要であれば適当な方法で処理されて、コンピュータメモリに記憶することが可能なため、プログラムが印字された紙または別の適切な媒体でもよい。
【００３７】
参照は、現在図面にて図示したように、適応電力制御部についての実施例及び携帯電話機の適応電力制御のための方法を示す。
【００３８】
図１は直接起動型送信部１４０を含む携帯電話機１００を例示しているブロック図であり、この直接起動型送信部１４０はＩ／Ｑ生成部１４４と、ランプ電力遷移を起動するためのＩ／Ｑ制御部１４２と、携帯電話機１００のＲＦ送信信号を生成するためのＲＦアップコンバータ１４６とを備える。携帯電話機１００は、接続部１０４を介してベースバンド・サブシステム１１０に連結される入出力（Ｉ／Ｏ）部１０２を備える。Ｉ／Ｏ部１０２は、ユーザが移動通信デバイス１００と相互に作用できる、いかなるインタフェースも表す。例えば、Ｉ／Ｏ部１０２は、スピーカ、表示、キーボード、マイクロホン、トラックボール、指回し式ホイールまたは他のいかなるユーザ・インタフェース要素も含むことができる。電源１０６は、直接的な現在の（ＤＣ）電池または他の電源でもよく、電力を携帯電話機１００へ供給するために、接続１０８を介してベースバンド・サブシステム１１０にも接続している。特定の実施例では、携帯電話機１００に限ったことではないが、例として携帯セルラー方式の電話など移動体通信機器も含まれる。
【００３９】
ベースバンド・サブシステム１１０は、バス１２８を介してマイクロプロセッサ（μＰ）１２０、メモリ１２２、アナログ回路１２４及びデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１２６が含まれる。単一バスとして示されるにもかかわらず、バス１２８はベースバンド・サブシステム１１０の範囲内のサブシステムの中で必要に応じて複数のバスを使用して接続ができる。
【００４０】
Ｉ／Ｑコントローラ１４２及び適応電力制御のための方法が行う方法に応じて、ベースバンド・サブシステム１１０は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラム可能なゲート・アレイ、ＦＰＧＡまたは特定のいかなる実装もまたは一般のプロセッサの一つ以上を含むこともできる。
【００４１】
マイクロプロセッサ１２０とメモリー１２２は信号タイミング、処理及び記憶機能を携帯電話機１００に提供する。アナログ回路１２４は、ベースバンド・サブシステム１１０の範囲内でアナログ処理機能を信号に提供する。ベースバンド・サブシステム１１０は、データ及び制御信号を高周波（ＲＦ）サブシステム１３０に提供する。ＲＦサブシステム１３０は、遠隔送信機（例として基地局）からデータを受信し、受信したデータをベースバンドシステム１１０に、さらなる処理を行うため送信する。ＲＦサブシステム１３０は、直接起動型送信部１４０、受信部１７０、プリアンプ駆動部１４８並びに適応電力制御部２００を含む。ＲＦサブシステム１３０の範囲内の要素は接続１３２を介してベースバンド・サブシステム１１０からの信号により制御されることができる。そして、それはバス１２８を介してさまざまなベースバンド要素に接続している。また、直接起動型送信部１４０及び受信部１７０はＲＦ集積回路（ＩＣ）に設置することができる。
【００４２】
ベースバンド・サブシステム１１０は、さまざまな制御信号、例えば目標電力信号、一定の帯域幅制御信号、電力増幅器増加調整信号、などを生成する。それは、適応電力制御部２００を制御するために用いる。接続１３２上の制御信号は、ＤＳＰ１２６、マイクロプロセッサ１２０から、または、ベースバンド・サブシステム１１０の範囲内の他のいかなるプロセッサからも生成することができて、直接起動型送信部１４０、受信部１７０及び適応電力制御部２００の範囲内で様々な接続に供給される。説明を簡単にするため、携帯電話機１００の基本構成部品だけが本願明細書において例示される点に留意する必要がある。ベースバンド・サブシステム１１０により提供される制御信号は、携帯電話機１００の範囲内で各種構成部品を制御する。
【００４３】
適応電力制御部２００は、電力増幅器（ＰＡ）電力制御信号を生成する。電力制御信号は接続２０５を介して、電力増幅器１５２に連結する。電力制御信号は、ベースバンドサブシステム１１０からの、さまざまな入力を基に電力増幅器１５２の電力出力を制御する。実施例において、例えば、閉力の制御ループは、電力増幅器１５２の出力に影響する。他の実施形態では、オープン制御ループは、電力増幅器１５２の出力に影響する。実施例において、例えば、携帯電話機１００が通信している基地局により受信される信号は、電力制御信号を出すことができる。他の実施例では、サブシステム１１０がループ帯域幅に提供するベースバンドにおいて、クローズ／オープンループを可能し、さまざまなオフセット信号を適応電力制御部２００に提供する。次に、適応電力制御部２００は、信号を処理して、接続２０５上の電力増幅器１５２に、または、接続２０３上のプリアンプ駆動部１４８に通信される電力制御信号を生成する。
【００４４】
Ｉ／Ｑ制御部１４２の部分及び携帯電話機１００の適応電力制御のための方法が、マイクロプロセッサ１２０により実行されるソフトウェアで行う場合、メモリ１２２は適応電力制御ソフトウェア１４１も含む。適応電力制御ソフトウェア１４１には、メモリ１２２に格納されることができて、マイクロプロセッサ１２０において、実行することができる一つ以上の実行コード・セグメントから成る。あるいは、適応電力制御ソフトウェア１４１の機能は、ＡＳＩＣ（図示せず）にコード化されることができるか、またはＦＰＧＡ（図示せず）により実行することができる、または他の装置、または、トランシーバに集積することができる。メモリ１２２が書換可能なので、そして、ＦＰＧＡが再プログラム可能であるので、これらの方法論を用いた場合、適応電力制御ソフトウェア１４１に対するアップデートは、遠隔で携帯電話機１００に送ることができて、保存ができる。
【００４５】
ＲＦサブシステム１３０も、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）１３４及び、同相直角位相（Ｉ／Ｑ）生成部１４４を含む。この例では、Ｉ／Ｑ生成部１４４は、同相（Ｉ）及び直角位相（Ｑ）信号を発生させる。Ｉ／Ｑや送信信号は、接続１４５を介して、ＲＦアップコンバーター１４６に送信される。ＡＤＣ１３４とＩ／Ｑ発電機１４４も、バス１２８を介して、マイクロプロセッサ１２０、メモリ１２２、アナログ回路１２４及びＤＳＰ１２６と通信する。Ｉ／Ｑ発生器１４４は、直接起動型送信部１４０によって、トランスミッション用のＲＦアップコンバータ１４６によって、更なる処理のためのデジタル信号に、ベースバンド・サブシステム１１０の範囲内でデジタル通信情報を変換する。
【００４６】
Ｉ／Ｑ生成元の１４４生成部は、Ｉ／Ｑ制御部１４２から接続１４３に設けられている制御信号に従って作動する。Ｉ／Ｑ制御部１４２は、一つ以上のバス１３２上の信号に従い作動する。調整されたＩ信号及び変調されたＱ信号が、それぞれのアップコンバージョンのためのチェーン及びミキサーを送信する１４０が結合する直接型起動送信機のＲＦアップコンバータ１４６は、変調信号を適切な送信周波数に結合し、変換させる。そして、アップコンバートされた信号を接続１４７を経たプリアンプ駆動部１４８へ提供する。プリアンプ駆動部１４８は、電力増幅モジュール１５０に接続１４９上の、予め増幅された送信信号を転送する前に、制御可能な送信信号を増幅する。電力増幅器１５２は、現状携帯電話機１００で運用されている携帯電話機の送信信号を適切な電力レベルに増幅させる。
【００４７】
送信信号のＩとＱのコンポーネントは異なった形態をとることができ、適用されている通信標準により、異なった形式とすることができる。例として、電力増幅モジュール１５０は、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）のようなモジュールアプリケーションなど常時増幅された位相（または周波数）変調で使用され、位相変調情報は直接起動型送信部１４０内の変調器より提供される。電力増幅モジュール１５０が例えば位相及び振幅変調を必要としているアプリケーションで用いられるときに、ＥＤＧＥ、直行位相の（Ｉ）及び求積（Ｑ）成分と呼ばれるＧＳＭ進化のための拡張したデータ信号速度は振幅及び位相情報を含む。
【００４８】
電力増幅モジュール１５０は、フロントエンドモジュール１６２へ接続１５３を介して、増幅された送信信号を供給する。フロントエンドモジュール１６２は、例として、既知の技術に精通した者に理解されているように、伝達信号及び受信信号の両方を同時通過させるフィルタペアを持つダイプレクサーなどを含むアンテナシステム・インターフェースから成る。送信信号は、フロントエンドモジュール１６２からアンテナ１６５へ出力される。
【００４９】
接続１６３を使い、フロントエンドモジュール１６２から受信部１７０へアンテナ１６５が受信した信号は送信される。受信部１７０は、当業者に公知であるように、受信信号から受信したさまざまなコンポーネントのダウンコンバート、フィルター、復調並びにデータ信号のリカバーが含まれる。ダイレクト・コンバージョン受信部（ＤＣＲ）を使用して行う場合、受信部１７０はＲＦレベルからベースバンド・レベル（ＤＣ）または近いベースバンド・レベル（―１００ｋＨｚ）まで受信信号を変換する。また、受信したＲＦは、システム構築次第で、中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートすることができる。回復された送信情報は、接続１８８を介してＡＤＣ１３４へ供給される。ＡＤＣ１３４は、これらのアナログ信号をベースバンド周波数でデジタル信号へ変換し、さらなる処理のため、バス１２８を介してＤＳＰ１２６へ信号を送信する。
【００５０】
図２は、図１の適応電力制御部２００について実施例を例示しているブロック図である。電力増幅モジュール１５０及び適応電力制御部２００は、クローズ／オープンループを電力制御ループをリアルタイムに近い状態で調整する為に構成する。適応電力制御部２００は、携帯電話機のＲＦサブシステム１３０内のクローズ制御ループやオープン制御ループのいずれかを適用するよう適応電力制御部２００に指示するベースバンドサブシステム１１０から多重信号を受信する。適応電力制御部２００は、接続２０１、接続２０２の電圧オフセット信号上の、接続２０４のクローズ／オープンループ制御信号、接続２０６のｄＢの目標電力レベル及び電力増幅器増加が接続２０８上の信号を調整する通信モード制御信号を受信する。それに応じて、適用電力制御部２００はアナログ電力制御信号を生成する。
【００５１】
電力増幅モジュール１５０範囲内の検出器１５４は、検出された送信電力信号を接続１５５から前置増幅器２１０へ送信し、検出された送信電力信号を接続２１１からアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２１２を送信する前にバッファし及び増幅する。ＡＤＣ２１２は、アナログの電圧をデジタル信号に変換して、接続２１３デジタル増幅率制御要素２１４（ＤＧＣ）上に同じことを送信する。ＤＧＣ２１４は、拡大・縮小し、検出送信電力のデジタルバージョンを接続２１５から加算器２１６へ送信する。加算器２１６は、検出された送信電力信号から接続２０２上の電圧オフセット信号を減算し、接続２１７の結果を加算器２１８へ送信する。
【００５２】
接続２０６で受信される目標電力レベルは、電力電圧変換部２２０により、対数値（ｄＢｍ）から均等値（電圧）へ変換される。そして、それは加算器２１８に接続２２１上の結果を転送する。加算器２１８は、目標電力レベルから電圧で検出され、オフセット調整された送信電力信号を接続２２３上から右シフター２２４へ送り届けられ、誤り信号を生成するために減算する。
【００５３】
図２にて図示したように、接続２０６で受信される目標電力レベルは、第１の帯域幅制御回路を生成するループ帯域制御部３００に連結する。そして、それは右シフター２２４の制御入力へ接続２２６上から転送される。加えて、ループ帯域制御部３００は、第２の帯域幅制御信号を生成する。そして、それは接続２２７上のスケーラー２２８に送り届けられる。右シフターは、第１の帯域幅制御信号に従い、誤り信号を処理し、接続２２５上からスケーラー２２８にシフトされた誤り信号を転送する。スケーラー２２８は、第２の帯域幅制御信号に従い、シフトされた誤り信号を調整し、修正誤り信号を生成する。そして、それは接続２２９上のアキュムレータ２３０に送り届けられる。アキュムレータ２３０は、修正された誤り信号を集積して、保持部２３２に接続２３１上の結果を転送する。保持部２３２は、修正信号の統合したバージョンをフィルターし、平均化する。そして、マルチプレクサ２３４の第１のデータ入力に、接続２３３上の結果を転送する。
【００５４】
接続２０４上のクローズ／オープンループ信号によって、クローズループでの作動を指示された際、つまり、目標電力レベルが予め，定められたしきい値を超えた場合、マルチプレクサ２３４は統合され、フィルターされたバージョンの修正誤り信号を接続２３５からデジタル／アナログ変換器２３６（ＤＡＣ）へ転送する。ＤＡＣ２３６はアナログ力の制御信号を生成するために変更された誤り信号の統合した及びフィルタ処理バージョンに変換する。そして、それは接続２３７上からローパスフィルタ２３８（ＬＰＦ）へ転送される。ＬＰＦ２３８は、電力制御信号に存在し得る、高周波信号構成要素をフィルター処理された、出力制限信号が、接続２３９からスイッチ２４０に送り、転送される前に、減らすか除去する。図２に示すように、接続２０１上の通信モード制御信号が送受話器がＥＤＧＥＡＶＣＤＭＡ通信モードの下で作動していることを示すときに、スイッチ２４０は接続２０３上のプリアンプ駆動部１４８に電力制御信号を発生させるよう指示する。そうでなければ、スイッチ２４０は、接続２０１上の通信モード制御信号が、携帯電話機がＧＭＳＫ通信モードで作動していることを示す場合、出力制限信号を電力増幅モジュール１５０に、接続２０５を通じて指示する。
【００５５】
適応電力制御部２００は、接続２０６上の出力レベル及び電力利得増幅器は、制御信号を加算器２４２の入力に連結する接続２０８に受信する。ベースバンドサブシステム１１０から受信した電力利得増幅器調整制御信号は、携帯電話機の現在の温度か目標送受話器の周波数帯のいずれか又は両方に反応する。加算器２４２は、増幅率参照テーブル２５０のインデックス入力で適用される結合信号を生成して、転送する。次に、増幅率参照テーブルは、マルチプレクサ２３４の２回目のデータ入力に、接続２５１上のコードを転送する。目標電力レベルが、しきい値を下回る場合、接続２０４上のクローズ／オープンループ制御信号は、マルチプレクサ２３４に接続２３５上のコードをＤＡＣ２３６に転送するように指示する。このオープンループ作動モードにおいて、ローパスフィルターされ、プリアンプ駆動部１４８の１つ、または、上記のような電力増幅モジュール１５０に転送され、ＤＡＣ２３６によって変換されたコードは、電力制御信号になる。クローズループ適応可能な帯域幅制御回路は、送信電力レベルの表現電圧に反応する図２に関連して、上記例示されている。制御スキームは、ＷＣＤＭＡ及びＥＤＧＥ／ＧＭＳＫ通信標準のためのクローズループ構成要素の再利用を可能にする。提案されたスキームも同様、送信電力制御を全範囲で適応させること及び、ＥＤＧＥ／ＧＭＳＫモード内で制御された出力ランプアップ及びランプダウン転移に適している。
【００５６】
図３は、図２のループ帯域制御部３００の実施例を例示しているブロック図である。ループ帯域制御部３００は、ループ帯域幅制御３００にプロセッサの目標電力入力を携帯電話機のランププロセッサまたは、２Ｇのアンテナ電力で適切な帯域幅制御信号を図２の適応電力制御部２００のクローズループを適用させベースバンドサブシステム１１０から多重信号を受信する。ループ帯域制御部３００は、目標電力を接続３０１上で受信し、送信は、接続３０２での信号を可能にする。２Ｇアンテナ電力信号は接続３０３上に信号を送り、また、バンド／モードは、入力信号を接続３０５上で入力信号を選択する。これらの入力に加えて、ループ帯域制御装置は、最大の送信電力または、接続３０６上のＰＨ、及び最小送信電力または接続３０４のＰＬを適用する。それに応えて、ループ帯域制御部３００は、接続２２６上の第１の帯域幅制御信号及び接続２２７上の第２の帯域幅制御信号を生成して転送する。上述の通り、第１の帯域幅制御信号は右シフター２２４の制御入力に連結する。そして、第２の帯域幅制御信号はスケーラー２２８の制御入力に連結する。
【００５７】
接続３０２上のイネーブル信号を送信する際、スイッチ３０７に接続３０１上の目標電力レベルを適用するように指示し、スイッチ３０７は加算器３２６に接続３２５上の目標電力信号を転送する。接続３０２上の送信信号がスイッチ３０７に２Ｇアンテナ電力を接続３０３に適用するように指示するときに、スイッチ３０７は加算器３２６に２Ｇアンテナ電力を接続３２５上で転送する。
【００５８】
加算器３２６は、最小送信電力レベルを接続３０４で受信するようにも調整されている。加算器３２６は目標電力レベルの違い及び最小送信電力レベルを接続３２７からインデクサ３２８へ発信する。インデクサ３２８は、受信差信号を処理して、接続３２９から参照テーブル３３０へ発信されるインデックス制御信号を生成する。参照テーブル３３０は、接続３０５上のインデックス制御信号及びバンド／モード選択信号に応答して、テーブルの選択されたエントリを確認して、スケーラー３２０に接続３４１上の正常化されたＤＡＣ傾斜を転送する。
【００５９】
接続３０６上の目標電力レベル及び接続３０６の最大送信電力レベルは、加算器３０８に連結している。加算器は、接続３０９からスケーラー３１０へ受け取った値の合計を転送する。目標力がｄＢｍにおいて、設けられるときに、加算器３０８の出力が正数であることを確実にするためには、増設回路が必要であることに注意されたい。スケーラー３１０は、接続３１１上で、最大送信電力がデジタル表現を生成して、転送できる、携帯電話機のランププロセッサから受信した目標電力を測定する。整数要素または、ＩＮＴ３２２は、接続３１１上の実数を受信して、接続２２６上の数の整数部分を転送する。実数の整数部分は、第１の帯域幅制御信号である。分数要素または、ＦＲＡＣ３１２は接続３１１上の実数を受信し、分数表現部分を接続３１３からアプロキシメータ３１４へ送信する。アプロキシメータ３１４は、実数の微小な部分を調整する為にアプロキシメーション処理を行い、スケーラー３２０へ接続３１５上から送信されるスケーラー制御信号が生成される。次に、スケーラー３２０は、２２７上にからクローズ制御ループの適応電力制御部２００（図２）内のスケーラー２２８とへ、正常化されたＤＡＣ傾斜の拡大・縮小されたバージョンを生成するために、スケーラー制御信号を適用する。正常化されたＤＡＣ傾斜の拡大・縮小されたバージョンは、第２の帯域幅制御信号である。
【００６０】
図４は、図１の適応電力制御部の別の実施例を例示しているブロック図である。電力増幅モジュール１５０及び適応電力制御部４００の組み合わせは、クローズ／オープン電力制御ループをリアルタイムに近く、送信電力レベルを調整する為に形成する。適応電力制御部４００は、適応電力制御部４００に送受話器のＲＦサブシステム１３０の範囲内でクローズ制御ループまたはオープン制御ループのうちの１本を適用するように指示するベースバンド・サブシステム１１０から、複数の信号を受信する。適応電力制御部４００は、接続２０１から接続２０２上の電圧オフセット信号、接続４０２上のｄＢのオフセット信号、制御４０４上のクローズ／オープンループ制御信号、ｄＢ内の接続４０６上の目標電力レベル、並びに接続２０８上の電力利得増幅器調整信号から通信モード制御信号を受信する。それに応えて、適応電力制御部４００は、プリアンプ駆動部１４８または、電力増幅器１５２で適用されている制御可能な、アナログ電力制御信号を生成する。
【００６１】
電力増幅モジュール１５０内の１５４検出器は、接続１５５から、接続２１１からアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２１２へ送信する前に検波された送信電力信号をバッファーさせるとともに増幅させる、前置増幅器２１０へ検波された送信電力信号を発信する。ＡＤＣ２１２は、アナログの電圧をデジタル信号に変換して、同じ接続を接続２１３からデジタル利得制御素子２１４（ＤＧＣ）で送信する。ＤＧＣ２１４は、接続２１５から加算器２１６で検波された送信電力を測定し、発信する。加算器２１６は、検波された送信電力信号のデジタルバージョンから接続２０２上の電圧オフセットから減算し、結果を接続４０８上からＲＭＳ要素４１０へ送信する。検波された送信電力の二乗平均平方根代表を生成し、接続４１５からｄＢｍ変換器４２０へ同じことを送信する。ｄＢｍ変換器４２０は、接続４１５上の信号（電圧を表す）のログ変換を使用し、Ｂｍ内の送信電力を起こす。ｄＢｍ変換器４２０は加算器４３０に接続４２５上の結果を転送する。そして、それは接続４０２で受け取られるｄＢオフセット信号を減算する。加算器４３０は、加算器４３４に接続４３３上の結果を転送する。
【００６２】
接続４０６に受け取られる目標電力レベルは、検出された送信電力を目標電力レベル信号から減算し、誤り信号を接続２２３から右シフター２２４へ送信する加算器４３４の他方入力に連結する。図示の実施例では、一定の帯域幅制御信号は、接続２２６と連結し、右シフター２２４の制御入力及びスケーラー２２８に連結している。右シフター２２４は、一定の帯域幅制御信号（ＢＷ規制）に従い、誤り信号を処理し、シフトされた誤り信号を接続２２５からスケーラー２２８へ転送する。スケーラー２２８は、一定の帯域幅制御信号に従い、シフトされた誤り信号を調整し、修正誤り信号を生成する。そして、それは接続２２９からアキュムレータ２３０へ送り届けられる。アキュムレータ２３０は、修正誤り信号を集積して、接続２３１からマルチプレクサ４３４へ結果を送信する。マルチプレクサ４３４は、接続４０６から目標電力信号を受信し、接続４３５上の目標電力信号か修正し及び統合された誤り信号の１ついずれかを、接続４０４上のクローズ／オープンループ制御信号に従い、転送する。
【００６３】
接続４０４のクローズ／オープンループ信号に、クローズループでの作動を指示された場合、目標電力レベルが予め定められたしきい値を超える際であり、マルチプレクサ４３４は統合及びフィルターを通過したバージョンの修正誤り信号を接続４３５から加算器２４２へ送信する。加算器２４２は電力利得増幅器調整制御信号を接続２０８から受信する。サブシステム１１０から受信した電力利得増幅器調整制御信号は、現在の温度または、携帯電話機の目標周波数帯の１つか両方に反応する。加算器２４２は、増幅率参照テーブル２５０内のコードを確認するインデックスとして用いられる、接続２４３上の結合信号を生成して、転送する。増幅率参照テーブル２５０は、ループ帯域幅を全ての電力制御範囲以上一定にするために、適応電力制御部４００の範囲内でｄＢ線形制御特徴の変化を線形化する。
【００６４】
増幅率参照テーブルは利得調整された修正誤り信号の組合せを、接続４３６を通じて保持部２３２へ転送する。そして、接続４３７上からＤＡＣ２３６へ結合信号を平均化する。ＤＡＣ２３６は、アナログ電力の制御信号を生成するために、統合されフィルターされたバージョンの修正誤り信号を変換する。そしてそれは、接続２３７からローパスフィルター（ＬＰＦ）２３８へ送り届けられる。スイッチ２４０に接続２３９上のフィルタされた処理された制御信号を転送する前に、電力制御信号に存在してもよい高周波信号構成要素を減らすかまたは除去する。図２に示すように、スイッチ２４０は、接続２０１上の通信モード制御信号が、携帯電話機がＥＤＧＥ／ＷＣＤＭＡ通信モードで作動している際、接続２０３からプリアンプ駆動部に電力制御信号を指示する。さもなければ、スイッチ２４０は、接続２０１上の通信モードの制御信号が、携帯電話機がＧＭＳＫ通信モードで作動していることを示す場合、電力制御信号を接続２０５上の電力増幅モジュール１５０に指示する。
【００６５】
目標電力レベルがしきい値以下である場合、接続４０４上のクローズ／オープンループ制御信号は、マルチプレクサ４３４に加算器２４２に接続４３５上の接続４０６上の目標電力信号を転送するように指示する。ここで、それは接続２０８に受け取られる電力増幅器増加調整信号と結合される。この場合、接続２３４上の利得調整目標電力は、増幅率参照テーブル２５０からコードを選択する為のインデックスとして使用される。電力の制御信号を生成する際の選択されたコードの更なる処理は、上記の通りに発生する。
【００６６】
図４に関連して例示された、クローズループ適応帯域幅制御は、送信電力レベルの電圧代表として対応する。あるいは、対数検出器は、検出器１５４の代わりとして、用いることができる。対数検出器が用いられるときに、ｄＢｍ変換器４２０により実行される対数変換は必要とされない。制御スキームは、ＷＣＤＭＡ及びＥＤＧＥ／ＧＭＳＫ通信標準両方でクローズループ構成要素の再利用ができるようにする。提案された案も、一連の送信電力制御及びＥＤＧＥ／ＧＭＳＫモードで制御された、電力ランプアップ及びランプダウン変遷を提供するのに適している。
【００６７】
図５は、図１の適応電力制御部の他の別の実施例を例示しているブロック図である。電力増幅モジュール１５０及び適応電力制御部５００の組合せは、クローズ及びオープン電力制御ループをリアルタイムに近く生成する。適応電力制御部５００は、適応電力制御部５００を携帯電話機のＲＦサブシステム１３０内のクローズ制御ループまたはオープン制御ループに指示する、ベースバンド・サブシステム１１０から多重信号を受信する。適応電力制御部５００は、接続２０１から通信モード制御信号を受信、接続２０２上の電圧オフセット信号、接続２０４上のクローズ／オープンループ制御信号、接続２０６上ｄＢ内の目標電力レベル、接続２０８上の電力増幅器利得調整信号、並びに接続５０５上のループモード制御信号から受信する。それに応えて、適応電力制御部５００は、プリアンプ駆動部１４８又は、電力増幅器１５２に適応するアナログ電力制御信号を生成する。
【００６８】
電力増幅モジュール１５０内の検出器１５４は、検出された送信電力信号を接続１５５から前置増幅器へ検出された送信電力信号を接続２１１からＡＤＣ２１２へ転送する前にバファー及び増幅する。ＡＤＣ２１２は、アナログの電圧をデジタル信号に変換して、ＤＧＣ２１４に接続２１３上の同じものを転送する。ＤＧＣ２１４は、接続２１５から加算器２１６へ検出されたデジタルバージョンの送信電力を拡大・縮小する。加算器２１６は、検波された送信電力信号のデジタルバージョンから接続２０２上の電圧オフセット信号を減算し、接続２１７から加算器２１８へ結果を送信する。
【００６９】
接続２０６で受信される目標電力レベルは電圧コンバータ２２０により、対数値（ｄＢｍ）から均等値電圧に変換される。そして、それは接続２２１から加算器２１８に結果を転送する。加算器２１８は、検出された及びオフセット調整送信電力信号を目標電力レベルから電圧で、誤り信号を発生させる為に減算する。そして、それは接続２２３から右シフター２２４へ送信される。
【００７０】
図５にて図示したように、接続２０６で受け取られる目標電力レベルは第１の帯域幅制御回路を生成するループ帯域制御部６００に連結する。そして、それは右シフター２２４の制御入力への接続２２６上に送られる。加えて、ループ帯域制御部６００は第２の帯域幅制御信号を生成する。そして、それは接続２２７上のスケーラー２２８に送り届けられる。ループ帯域制御部６００は、図６に図示される実施例に関連して、更に記載されている。
【００７１】
右シフターは、第１の帯域幅制御信号に従い、誤り信号を処理して、スケーラー２２８に接続２２５上にシフトされた誤り信号を転送する。スケーラー２２８は、第２の帯域幅制御信号に従い、シフトされた誤り信号が、修正誤り信号を生成するように調整する。そして、それは接続２２９上のアキュムレータ２３０に送り届けられる。アキュムレータ２３０は、修正誤り信号を集積して、マルチプレクサ５２０に接続２３１上の結果を転送する。
【００７２】
マルチプレクサ５２０及びマルチプレクサ５５０は、接続５０５上のループ・モード信号の制御内で作動する。１ｄＢの線形制御特徴が要求されるときに、ループ・モード信号はマルチプレクサ５２０に対数的制御パス５３０の素子による変更された誤り信号を転送するよう指示する。さもなければ、電圧線形制御特徴が要求されるときに、ループ・モード信号はマルチプレクサ５２０に接続５４０上の修正誤り信号を送信するよう指示する。そして、それは対数的制御パス５３０を迂回する。接続５０５上のループ・モード制御信号に従うマルチプレクサ５５０は、制御可能な保持部２３２に対数的制御パス５３０のうちの１本の出力または接続５５５上のバイパス経路（すなわち、変更された誤り信号を接続５４０）に転送する。
【００７３】
対数的制御パス５３０は、対数変換器５３２、右シフター５３４及び乗算器５３６の直列回路を含む。右シフター５３４は、傾斜補正器７００から接続７０２上の第３の帯域幅制御信号を受け取る。乗算器５３６は、傾斜補正器７００から接続７０４上の第４の帯域幅制御信号を受け取る。傾斜補正器７００は、図７に図示される実施例に関連して、更に記載されている。右シフター５３４は、第３の帯域幅制御信号に従い、修正誤り信号を処理して、乗算器５３６に送信され及び修正された誤り信号を転送する。乗算器５３６は第２の帯域幅制御信号に従い送信され、修正された誤り信号が修正誤り信号を生成するように調整する。そして、それはマルチプレクサ５５０及び接続５５５を介して保持部２３２に送り届けられる。保持部２３２は、修正誤り信号の統合及び傾斜補償バージョンをフィルターに通すか、または、マルチプレクサ２３４の第１のデータ入力に、接続２３３上の結果を転送する。
【００７４】
クローズループでの作動時に接続２０４上のクローズ／オープンループ信号によって、クローズループが目標電力レベルが予め定められたしきい値を超える時であって、マルチプレクサ２３４はＤＡＣ２３６に統合したもの、補償傾斜及び接続２３５上の修正された誤り信号のフィルタ処理バージョンを転送する。ＤＡＣ２３６は統合され、補償傾斜及び修正誤り信号のフィルタ処理バージョンを変換し、アナログ電力制御信号を生成する。そして、それはＬＰＦ２３８へ接続２３７上に進められる。ＬＰＦ２３８は、スイッチ２４０に接続２３９上のフィルタ処理力の制御信号を転送する前に電力制御信号に存在してもよい高周波信号構成要素を減らすかまたは除去する。図５に示すように、接続２０１上の通信モード制御信号は、携帯電話がＥＤＧＥ／ＷＣＤＭＡ通信モードの下で作動していることを示すときに、スイッチ２４０は接続２０３上の前置増幅ドライバ１４８に電力制御信号を指示する。さもなければ、スイッチ２４０は、電力制御信号に接続２０５上で、接続２０１の通信モード制御信号が、携帯電話機がＧＭＳＫ通信モードで作動している場合、電力増幅モジュール１５０へ指示を出す。
【００７５】
適応電力制御部５００は、目標電力レベルを接続２０６から、加算器２４２の入力に連結されている、接続２０８上の電力増幅器増幅率調整制御信号へ受信する。電力増幅器増加は、サブシステム１１０が応答するベースバンドから受け取られる制御信号を調整する現在の温度の中で一方または両方、そして、目標の送受話器の周波数帯を送信する。加算器２４２は、増幅率参照テーブル２５０のインデックス入力で適用される結合信号を生成して、転送する。次に、増幅率参照テーブルは、マルチプレクサ２３４の２回目のデータ入力に、接続２５１上のコードを転送する。目標電力レベルが接続２０４上のクローズ／オープンループ制御信号以下の場合、マルチプレクサ２３４にＤＡＣ２３６に接続２３５上のコードを転送するように指示する。このオープンループ作動モードにおいて、ＤＡＣ２３６によって、変換したコードは、上記の通りに、ローパスフィルターされ、１４８またはプリアンプ駆動部電力増幅モジュール１５０のうちの１台に送り届けられる、電力制御信号になる。
【００７６】
図５に関連して例示された、上記のクローズループ適応可能な帯域幅制御は、送信出力レベルに対応する。制御スキームは、ＷＣＤＭＡ及びＥＤＧＥ／ＧＭＳＫ通信標準のためのクローズループ構成要素の再利用ができるようにする。提案された方式も、送信電力制御を全範囲で提供することに適しており、ＥＤＧＥ／ＧＭＳＫモードの制御電力のランプアップ及びランプダウン遷移と同様に電力制御を送信する。帯域幅制御信号は、ゲイン制御特徴の非線形性がループ帯域幅を全ての電力制御範囲以上一定にする補償をするために２つの異なる位置において適用される。電圧線形ゲイン制御特徴のために傾斜補償は、アキュムレータ２３０の前に適用される。ｄＢ線形制御特徴のために傾斜補償は、対数変換の後適用される。
【００７７】
図６は、図５のループ帯域制御部６００の実施例を例示しているブロック図である。ループ帯域制御部６００は、図５の適応電力制御部５００のクローズループのアプリケーションのための適切な帯域幅制御信号を生成するときに、ループ帯域制御部６００にループ帯域幅定数及び目標力を印加するように指示するベースバンド・サブシステム１１０から、複数の信号を受信する。ループ帯域制御部６００は、接続６０１上のループ帯域幅定数、接続６０２上のループ・モード選択信号、接続６０４上のポスト・バイパス・ビット、接続６０５上の目標電力及び接続３０６上のバンド選択入力信号を受信する。これらの入力に加えて、ループ帯域制御部６００は、最小電力または接続３０４及び接続６０９上の一定的なＫ上のＸｍｉｎを適用する。それに応えて、ループ帯域制御部６００は、接続２２６上の第１の帯域幅制御信号及び接続２２７上の第２の帯域幅制御信号を生成して、転送する。上述の通り、第１の帯域幅制御信号は、右シフター２２４の制御入力に連結する。そして、第２の帯域幅制御信号はスケーラー２２８の制御入力に連結する。
【００７８】
加算器６１０は接続６０５上のボルトの目標電力を受信するように調整される。そして、最小限のものは接続６０３上の出力レベルを送信する。加算器６１０は目標電力レベルの違いを送信する。そして、最小限のものは接続６１１上の出力レベルを計数器６１２に発信する。計数器６１２は目標電力レベルの違い、最小限の送信電力レベルを拡大・縮小し、接続６１３上の結果をインデクサ６１４に発信する。インデクサ６１４は、受信信号を処理して、接続６１５上から参照テーブル６２０へ送られる、インデックス制御信号を生成する。参照テーブル６２０は、インデックス制御信号及び接続６０６上のバンド選択された信号に応答して、テーブルで選択されたエントリを確認し、ＧＭＳＫにより正常化されたＤＡＣ傾斜を接続６２１からマルチプレクサ６３２の第１データ入力へ送信する。マルチプレクサ６３２は、その２回目のデータ入力上の二進数１を受信する。ポスト・バイパス・ビット信号６０４は、インバータ６３０によって、逆転し、接続６３１を介してマルチプレクサ６３２の制御入力に連結する。接続６３１上の信号に従って、マルチプレクサ６３２は二進数１のうちの１つを転送する、または、ＧＭＳＫはマルチプレクサ６３４の第１のデータ入力に連結する接続６３３上のＤＡＣ傾斜値を正常化した。マルチプレクサ６３４の２回目のデータ入力は、その２回目のデータ入力上の二進数１を受信するように調整される。接続６０２上のループ・モード選択入力信号に従って、マルチプレクサ６３４は、スケーラー６５０に接続６３３上の信号または接続６３５上の二進数１のうちの１つを転送する。１ｄＢの線形制御特徴のための帯域幅を修正することが望ましいときに、二進数１はスケーラー６５０に送り届けられる。
【００７９】
接続６０１上のループ帯域幅定数及び接続６０９上の一定的なＫは、加算器６４０に連結する。加算器６４０は、スケーラー６４２に接続６４１上で受け取った値の合計を転送する。スケーラー６４２は、接続６４３上の実数のデジタル表現を生成して、送信するために、ループ帯域幅定数及びＫの合計を拡大・縮小する。整数要素またはＩＮＴ６５２は、接続６４３上の実数を受信して、加算器６５４に接続６５３上の数の整数部分を転送する。加算器６５４は、接続６５７上の整数Ｍを受信して、整数Ｍの違い及び接続２２６上の実数の整数部分を転送する。整数Ｍの違い及び実数の整数部分は、第１の帯域幅制御信号である。微小な要素またはＦＲＡＣ６４４は、接続６４３上の実数を受信して、加算器６４６への接続６４５にその微小な部分の表現を送信する。加算器は、接続６０７上の二進数１を受信する。実数及び二進数１の微小な部分の合計はスケーラー６５０を接続６４７を経て進められる。次に、スケーラー６５０は、ＧＭＳＫで正常化されたＤＡＣ傾斜または二進数１の拡大・縮小されたバージョンを生成する。拡大・縮小された出力信号は、適応電力制御部５００（図５）のクローズ制御ループのスケーラー２２８へ２２７上から送り届けられる。拡大・縮小された出力信号は、第２の帯域幅制御信号である。
【００８０】
図７は、図５の傾斜補正器７００の実施例を例示しているブロック図である。傾斜補正器７００は、傾斜補正器に図５の適応電力制御部５００のクローズループのアプリケーションのための適切な帯域幅制御信号を生成するように指示するベースバンド・サブシステム１１０から、複数の信号を受信する。傾斜補正器７００は、接続７０１上のバンド／モード選択信号、接続７０３上の目標電力レベル信号及び接続７０５上のループ・モード選択信号を受信する。これらの入力に加えて、それぞれ、傾斜補正器７００、６００は、最小限の電力または接続７０７及び接続７０９上の接続７０２及び第１及び第２の定数上のＸｍｉｎを適用する。それに応えて、傾斜補正器７００は、接続７０２上の第３の帯域幅制御信号及び接続７０４上の第４の帯域幅制御信号を生成して転送する。上述の通り、第３の帯域幅制御信号は右シフター５３４の制御入力に連結する。そして、第４の帯域幅制御信号はスケーラー５３６の制御入力に連結する。
【００８１】
接続７０５上のループ・モード選択信号に従って、マルチプレクサ７６０は制御可能となり、接続７６２上の第１及び第２の定数のうちの１つを送信する。そして、それはシフター７１４、シフター７３６及びシフター７５４の制御入力に連結する。シフター７１４及びシフター７３６並びにシフター７５４は、接続７０２で第３の帯域幅を生成する途中、傾斜補償器７００を通じて送信される。第４の帯域幅制御信号は７０４へ送信される。
【００８２】
加算器７１０は接続７０３上の目標電力（ｄＢｍ）を受信する。そして、最低限送信電力を７０２で受信する。傾斜補償器７００は、最小限の送信電力を木行電力レベルから減算し、接続７１２からシフター７１４へ結果を送る。シフター７１４は、結果を処理して、整数要素７１８に接続７１６上とシフトされたバージョンの同じ接続を転送する。整数要素７１８は、接続７２０を介してシフター７５４、参照テーブル７３０及び参照テーブル７３４に接続７１６上の信号の整数部分を転送する。ルックアップ表７３０は、実際のところ、バンド／モード選択入力７０１の制御及び整数要素７１８の出力の下で作動するいくつかのテーブルである。ルックアップ表７３０はＤＡＣ傾斜値を含む。そして、それの選択された一つはシフター７３６への接続７３２上に送り届けられる。シフター７３６は、スケーラー７４０に接続７３８上の被処理ＤＡＣ傾斜値を転送する。スケーラー７４０は、マルチプレクサ７５０の第１のデータ入力とのつながり、７４２上に送り届けられる第１の拡大・縮小された信号を生成する。加えて、スケーラー７４０は第２の拡大・縮小された信号を生成する。そして、大きさにおいて、第１の拡大・縮小された信号と異なる。そして、それはマルチプレクサ７５０の２回目のデータ入力とのつながり７４６上に送られる。マルチプレクサ７５０は第１の拡大・縮小された信号のうちの１つを転送する、または、第２は接続７０５上のループ・モード選択信号に従う接続７０２上の信号を拡大・縮小する。
【００８３】
図７に示すように、接続７０２は、スケーラー７７０の制御入力にも連結する。加算器７６４は、接続７０２で受信した最小限送信電力をソフトされた整数部分と目標電力と接続７５６で受信した最小限の送信電力の差異を加え、結果を接続７６６からスケーラー７７０へ送る。スケーラー７７０は、接続７０２に受け取られる第３の帯域幅制御信号に従い、接続７６６上の信号を調整して、加算器７６４に接続７７２上の結果を転送する。参照テーブル７３４は、実際のところ、バンド／モード選択入力７０１の制御及び整数要素７１８の出力の下で作動するいくつかのテーブルである。参照テーブル７３４はＤＡＣオフセット値を含む。そして、選択された一つは加算器７６４への接続７３５上に送り届けられる。加算器７６４は、接続７７２上の拡大・縮小された信号を有するＤＡＣオフセット値を合計して、接続７０４上の結果を送る。接続７０４上の結果は、第４の帯域幅制御信号である。
【００８４】
図８は、携帯電話機の適応電力制御のための方法の実施例の動作を図示しているフロー・チャートである。図８が示す、基本設計概念、機能、そして、ソフトウェアを使用した実施の動作、そして、または、適応電力制御部と関連したファームウェアは、直接的な発射送信機を示す。この点に関しては、１ブロックはモジュール、部分またはコードの部分を表すことができる。そして、それは指定された機能を実施するための一つ以上の実行可能な指示から成る。適応電力制御部がハードウェア、ハードウェア及びファームウェアまたはハードウェア及びソフトウェアの組合せを経て行うときに、フロー図の一つ以上のブロックは回路が要素を形成していることを表すことができる。あるいは、記載されている機能は、プログラミング言語で書かれる人間が読み取れる記載を含むソースコードまたは適切な実行システム（例えばコンピュータシステムのプロセッサ）で判別可能な指示から成る機械コードで実施されることができる。機械コードは、ソースコードなどから変換されることがある。
【００８５】
メソッド８００は、携帯電話機の電力増幅器から生成される出力電力レベルを検波する為に電力検出器を使用するブロック８０２から始まる。次に、ブロック８０４に示すように、誤り信号は、目標電力レベルの機能及び携帯電話機の無線周波サブシステムの出力電力レベルに応答して発生する。その後で、ブロック８０６で示すように、帯域幅制御信号は、携帯電話機の適応電力制御部のクローズ制御ループの修正誤り信号を生成するために、誤り信号に適用される。更にブロック８０６において示されるように、目標の範囲に応答しての電力、制御可能なように修正された誤り信号で、一つの修正誤り信号や制御信号を生成するコードを送信する。前述したように、携帯電話機がＥＤＧＥまたはＷＣＤＭＡモードのいずれかで、作動している場合、（すなわちｄＢ線形増幅が変化する送信電力レベルをたどるモードの場合）電力制御信号は、前置増幅された送信信号を電力増幅器へ送信する前に送信信号を増幅させプリアンプ駆動部へ送信される。そうでなければ、ＧＭＳＫモード（すなわち、十分にコントロールされた送信電力ランプアップ及びランプダウンが望まれる場合）で作動している場合、電力制御信号は電力増幅器に送信される。また前述したように、ベースバンドサブシステムから電力目標入力信号で提供された目標送信電力が所望しきい値を下回っている場合、適応電力制御部は、目標電力入力信号を増幅率制御参照テーブルに適用し、入力をデジタル／アナログ変換機で適切なコードを電力制御信号を生成する為に選択し、構成される。
【００８６】
適応電力制御部の各種実施形態及び携帯電話機の適応電力制御のための方法が記載されると共に、より多くの実施例及び実施態様がこの開示の範囲内であることは当業者にとって明らかである。したがって、適応電力制御部及び方法は、添付の請求の範囲及びそれらの等価物の観点からのものを除いて制限されるものではない。
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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