CN102792620B

CN102792620B - 针对遵从特定吸收率的通信设备的调制和编码方案选择方法

Info

Publication number: CN102792620B
Application number: CN201180013417.6A
Authority: CN
Inventors: 阿里·史若克; 詹姆斯·沃马克; 埃明·摩巴舍; 詹姆斯·沃登
Original assignee: BlackBerry Ltd
Current assignee: BlackBerry Ltd
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2031-03-08
Also published as: US8358615B2; WO2011112537A1; EP2545667A4; US9049701B2; EP2545667A1; CA2792434A1; US20130100910A1; US20110222469A1; CN102792620A

Abstract

从便携式通信设备到基站经由射频信号的数据发送使用多个调制和编码方案和具有重复帧的协议。每个帧具有多个传输时隙，可以用不同数量的传输时隙发送数据。当期望以比先前使用的更高的速率发送数据时，尝试增加使用的传输时隙数。如果这样做产生导致超过特定吸收率限制的发送，则改变调制和编码方案以具有更高数据编码速率。然后设置功率电平和传输时隙数，使得数据发送不超过特定吸收率限制。然后移动通信设备发送数据。

Description

针对遵从特定吸收率的通信设备的调制和编码方案选择方法

相关申请的交叉引用

本申请主张2010年3月11日提交的题为“MODULATIONANDCODINGSCHEMESELECTIONMETHODFORASPECIFICABSORPTIONRATECOMPLIANTCOMMUNICATIONDEVICE”的申请序列号为No.12/722,362的美国专利申请的优先权，且将该案全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及便携式通信设备，其示例包括移动或手持设备(例如，寻呼机、蜂窝电话、蜂窝智能手机、无线管理器、个人数字助手、支持无线的笔记本计算机等)；并尤其涉及控制这些便携式通信设备所发送的无线信号的强度和发送数据的速率。

背景技术

在市场上有各种各样不同类型的移动无线通信设备用于语音、数据、图像和其他形式信息的通信。当使用时，有些设备紧靠用户耳朵，一些发射的射频能量被用户身体吸收。在特定射频上能量吸收的测量被称为特定吸收率(SAR)。应了解，SAR值非常依赖于发射天线相对于身体的位置和发射功率的量和持续时间。使用例如靠近人耳的移动电话，与当天线位于紧邻耳朵的设备顶部时相比，位于邻近用户下颌的设备底部的天线能够发射更高强度的射频能量。

政府机构(例如美国联邦通信委员会(FCC))已经采用了安全接触射频(RF)能量的限制。例如，接触蜂窝电话的FCC限制是1.6瓦特每千克(1.6W/kg)的SAR等级，这被称为是特定吸收率限制。

语音和数据发送可以使用通信协议，其中发送发生在在20毫秒的帧中包含的一个毫秒传输时隙，即，给定通信设备每20毫秒发送一次。当发送数据时，期望使用每个帧中尽可能多的传输时隙，以快速发送数据。然而，所使用的帧越多，发射的RF能量就越大，因此数据发送可能超过特定的SAR限制。

发送可以使用不同的调制和编码方案(MCS)。便携式通信设备通常使用的这些方案包括正交移频键控(QPSK)和正交幅度调制(QAM)，在每个传输时隙期间，上述每种调制方案具有在发送数据的多种不同编码率。可以通过将MCS改变为提供更高编码率的MCS来提高数据吞吐量(即，在通信信道上成功传递消息的平均速率)。然而，由于不同的传输功率电平导致不同的MCS产生不同的特定吸收率，因此在给定情况下使用特定MCS不遵从特定吸收率限制。

因此，虽然存在提高数据发送速率的技术，但也存在以较高RF功率和数据速率发送时会违反SAR限制的担忧。

附图说明

图1是使用本传输控制技术的示例性便携式通信设备的电路的结构框图；

图2是与便携式通信设备通信的示例性基站的电路的结构框图；

图3以图形示出了便携式通信设备使用的通信协议；

图4形象化地示出了使用具有单天线的便携式通信设备的人；

图5形象化地示出了使用具有多天线的便携式通信设备的人；

图6是示出了传输功率电平、在传输帧中使用的传输时隙数、和图4中便携式通信设备的特定吸收率的超过/不超过状态之间关系的示意图；

图7是示出了传输功率电平、在传输帧中使用的传输时隙数、和当便携式通信设备的天线靠近用户耳朵时特定吸收率的超过/不超过状态之间关系的示意图；

图8是示出了具有单天线便携式通信设备的传输控制技术的第一

实施方式的流程图；

图9是传输控制技术中使用的调制和编码方案表；

图10是示出了具有两根天线的便携式通信设备的传输控制技术的

第二实施方式的流程图；

图11是支持多输入多输出(MIMO)操作的便携式通信设备的传输控制技术的第三实施方式的流程图；以及

图12是具有两根波束成形天线的便携式通信设备的传输控制技术的第二实施方式的流程图。

具体实施方式

控制经由射频信号从便携式通信设备到基站的数据发送，以使信号不会导致超过特定吸收率限制。发送使用带有重复帧的协议，每个帧含有多个传输时隙，可以使用不同数量的传输时隙发送数据。选择射频信号的功率电平和每个帧中特定数量的传输时隙，使得数据发送遵从特定吸收率限制。尽管可以从便携式通信设备发送各种类型的信息(例如语音、数据、图像、视频等)，为了易于理解，所有这样的信息应该(不限于)被通称为“数据”。

该信号控制技术使用射频信号的功率电平和帧中的特定的传输时隙数量之间的预先定义的关系，可以使用所述功率电平和所述特定数量的传输时隙来发送数据，而不会使所述射频信号导致超过预先定义的特定吸收率限制。例如，可以通过查找表定义这种关系，所述查找表针对多个不同功率电平中的每一个功率电平指派可以使用的最大传输时隙数量)。

当便携式通信设备期望进行数据发送时，执行SAR遵从性分析。该分析采用功率电平、每个帧中的传输时隙数量、和预先定义的SAR关系，确定已提出的数据发送是否将导致大于特定吸收率限制的特定吸收率。

当期望增加数据吞吐量时，确定每个帧中是否有更多的可用传输时隙。如果是，则进行SAR遵从性分析，以确定在当前的功率电平和MCS下，增加传输时隙数量是否将产生遵从特定吸收率限制的发送。当该遵从存在时，可以进行发送，否则确定是否可以增加功率电平。在这种情况下，便携式通信设备切换到更高等级的MCS。可以执行SAR遵从性分析，以保证以更高功率电平和更高等级的MCS的发送将不会违反特定吸收率限制。

将针对具有单天线和多天线的便携式通信设备，提供该功率控制技术的具体实施方式的示例。为了叙述简单清楚，可以在附图中重复参考符号，以指示对应的或类似的元件。虽然为了全面理解这里描述的实施例而阐述了非常特定的细节，但是可以不使用这样的特定特征实施该实施例。在其他实例中，没有详细描述公知的方法、过程和组件，以免使这里描述的实施例不清楚。此外，不认为说明书限于这里描述的实施例的范围。

本公开大体上涉及便携式通信设备，其示例包括移动或手持设备(例如，寻呼机、蜂窝电话、蜂窝智能手机、无线管理器、个人数字助手、支持无线的笔记本计算机等)。

首先参考图1，便携式通信设备100包括多个组件，例如控制便携式通信设备整体操作的处理器102。通过包括与一根或两根天线101和103相连接的射频收发机的通信子系统104，执行包括数据和语音通信的通信功能。通信子系统能够选择使用哪一根天线，并且如果子系统支持MIMO操作，则可以使用两根天线。在一些通信设备中，天线101和103是传统的波束成形阵列，它能够使射频信号105以一角度定向聚焦在预期的接收机上。通过解码器106解压并解码通过便携式通信设备100接收的数据。通信子系统104和天线101和103经由射频信号105从基站150接收消息，并向基站105发送消息。基站150可以是无线网络149的一部分，例如(但不限于)以数据为中心的无线网络、以语音为中心的无线网络和在相同物理基站上支持语音和数据通信的双模式网络。便携式通信设备100是电池供电设备，它包括用来接收一个或多个可再充电电池144的电池接口142。

处理器102也与其他子系统交互，其他子系统例如随机接入存储器(RAM)108、闪存110、具有连接到电子控制器116的触感覆盖114的显示器112(它们共同组成触感显示器118)、致动器120、力传感器122、辅助输入/输出(I/O)子系统124、数据端口126、扬声器128、麦克风130、短距离通信子系统132和其他设备子系统134。处理器102经由电子控制器116与触感覆盖114交互。处理器102还可以与加速计136交互。加速计43可以包括具有检测质量的悬臂梁和合适的偏转感测电路。加速计43可以用于检测重力方向或重力感应反作用力。

为了标识网络接入的用户，便携式通信设备100使用插入SIM/RUIM接口140中的用户标识模块或可移除用户标识模块(SIM/RUIM)卡138，用于与基站150是其一部分的网络149的通信。备选地，用户标识信息可以编程到闪存110中。

便携式通信设备100还包括操作系统146和软件组件148，它们通过处理器102执行并典型地存储在持久存储器(例如闪存110)中。可以从基站150、辅助输入/输出(I/O)子系统124、数据端口126、短距离通信子系统132或任意其他适合的设备子系统134装载附加的应用程序到便携式通信设备100。

在使用中，通过通信子系统104处理接收的消息(例如短消息、电子邮件消息或下载的网页)，并输入处理器102。然后，处理器102处理接收的信号，以输出到显示器112或备选地输出到辅助I/O子系统124。用户还可以编写数据项目，例如可以通过通信子系统104在无线网络149上发送的数据项目的电子邮件。针对语音通信，除了将接收的信号输出到扬声器128和通过麦克风130产生发送信号以外，便携式通信设备的整体操作基本类似。

参考附图2，基站150包括例如用于与蜂窝电话网络152连接的网络接口151。基站控制器154管理基站的整体操作和射频信号连接的建立、维护和释放。基站控制器154与多个收发机155连接，每个收发机具有用来与便携式通信设备(例如设备100)通信的天线156。代表性的收发机155单独被分配给与便携式通信设备的特定交互。至少一个收发机可以用作基站发送通用信令(例如导频信号)的公共控制信道。通过基站的小区中或基站的小区附近的移动设备监控公共信道，并使用公共信道请求工作信道(上行链路)或寻呼移动设备(下行链路)。

传输功率控制器158执行公知的开环和闭环功率管理过程，以控制通过基站接收的便携式通信设备发送的传输功率，例如，使得通过基站150接收的信号的强度在令人满意的电平。当便携式通信设备100向远离基站150的方向移动时，通过该基站接收的信号强度降低。如果该信号强度降低到可接受最小阈值电平以下，则基站150指示该便携式通信设备提高它的传输功率电平。在其他情况下，当便携式通信设备100朝向基站150的方向移动时，基站接收的信号强度增加。当信号强度超过阈值电平时，基站指示便携式通信设备降低传输功率电平，以节省电池能量。在传输功率控制器158的存储器中存储了从与基站通信的每个便携式通信设备接收的射频信号的强度的指定。备选地，可以通过传输功率控制器158确定那些基站中每个基站的功率电平的指定，并将该指定存入存储器。各个指定作为标准基站保持消息的一部分，传送给便携式通信设备。

用于从便携式通信设备100向基站150发送数据的射频信号105利用图3中示出的通信协议，该通信协议具有循环连续的帧160，每个帧分为多个传输时隙162。在示例性通信协议中，每个帧160分为二十个传输时隙，但也可以使用其他数量的时隙。便携式通信设备100可以在每个帧的一个或多个传输时隙162中发送数据。在每个帧中使用越多数据时隙，数据发送就会越快。用于发送数据的每个帧160中的传输时隙162的数量被称为发送的“占空度”。例如，使用每个帧中一半的传输时隙提供了50％的占空度，而使用所有时隙导致100％的占空度。然而，在帧中使用更多数据时隙增加了射频信号105产生的特定吸收率(SAR)。因此，在可以以特定传输功率电平使用、而不超过特定吸收率限制的给定帧中存在时隙数量的限制。如这里所使用的，可以在政府机构规章中规定特定吸收率限制，或者特定吸收率限制可以是为与该技术一起使用而已经选择的SAR值。

如上面提到，期望控制便携式通信设备100，以使其发送不会导致超过特定吸收率限制。这限制了用户对射频(RF)能量的接触。针对此限制功能，便携式通信设备100和基站150利用这样的传输控制技术，该技术选择传输功率电平和每个帧中传输时隙的数量，以用于遵从SAR的数据发送每个帧。可以仅通过便携式通信设备100、仅通过基站150或通过二者协作地执行该传输控制技术。

为了理解该传输控制技术，理解所使用的发送天线的位置、传输功率电平和传输时隙的数量如何影响对规定的SAR限制的遵从将会是有益的。

一些便携式通信设备具有单天线，而其他设备具有两根天线，以在不需要额外的带宽或传输功率的前提下，针对增加的数据吞吐量和范围，提高通信性能。

一些便携式通信设备具有单天线，而其他设备具有两根或更多根天线，以在不要求额外的带宽或传输功率的前提下，经由增大的数据吞吐量和范围，提高通信性能。其他设备可以具有波束成形天线阵列，其中该天线阵列包括两根或更多根天线。是否将发生过度高的特定吸收率还取决于便携式通信设备100中的天线103相对于用户头部的位置。例如，如图4示出，当发送时，位于便携式通信设备170底部的天线172靠近用户的下颚。这个天线方向的特定吸收率可以是例如0.9W/kg。相反，图5中的便携式通信设备180设计用于多输入多输出(MIMO)操作，因此它具有两根天线182和184。第一天线182靠近用户下颚，因此它有类似于图4中单天线172的特定吸收率限制。然而，第二天线184靠近用户头部的上部区域，在这个区域中射频能量吸收率更大。因此，第二天线184的发送具有不同的特定吸收率限制，例如1.3W/kg。

特定吸收率限制限制了可以以不同的可用功率电平使用的每个帧中的传输时隙的数量。在设计便携式通信设备100期间，通过选择标称功率电平(pn)和标称传输时隙的数量(tn)导出天线的传输时隙数量和功率电平与特定吸收率限制的关系，以提供标称发送配置。然后导出标称特定吸收率SAR_n(f)，它是根据使用标称发送配置在射频f上发送数据得到的结果。此推导使用电气和电子工程师协会(美国纽约)颁布的IEEE标准1528-2003规定的技术。

标称功率电平p_n、标称传输时隙数量t_n和标称特定吸收率SAR_n(f)用于线性外推便携式通信设备可以以此发送数据的其他可能给定功率电平的值和给定传输时隙数的值。该外推使用以下公式：

{SAR}_{ext} (f, p, t,) = {SAR}_{n} (f) \frac{p . t}{p_{n} . t_{n}}

其中SAR_ext(f,p，t)是针对特定发送配置的外推的特定吸收率值，f是射频信号的频率，而p是针对特定发送配置的给定功率电平，t是针对该特定发送配置的给定传输时隙数量。针对每个给定功率电平，改变给定传输时隙数量的值，以找到最大数量使计算产生不超过指定吸收率限制的外推SAR值。

定义射频信号的功率电平和帧中传输时隙数量之间的关系的过程产生了数据集合，在图6中针对图4中的天线172通过图形示出了示例。垂直的条指示了遵从SAR的给定功率电平和给定传输时隙数量的发送配置，即，以此配置，从对应射频信号中产生的特定吸收率不超过特定吸收率限制。可以看出，在超过特定吸收率限制之前，传输功率电平越大，可以用于通信的时隙数量越少。例如，以23dBm的功率电平，帧中的所有二十个传输时隙可以用于发送数据，而在25dBm时，在不超过特定吸收率限制的情况下，仅可以使用九个传输时隙。也可以看出，当相同传输时隙数量保持不变时，可以允许功率增加。

针对图5中的双天线便携式通信设备180，针对靠近用户头部的上部区域的第二天线184，导出相似的SAR发送参数关系。以比下部的第一天线182更大的吸收率吸收第二天线184所发射的射频能量。因此，针对来自第二天线184的遵从特定吸收率限制的发送，存在RF功率电平和传输时隙数量之间的不同关系，如图7中的图形示出。应该注意的是，与图6中示出了其关系的第一天线182相比，针对大多数不同的功率电平，在不超过特定吸收率限制的情况下，可以使用较少数量的传输时隙。

可以通过基站控制器154(图2中)的存储器中的数据查找表，规定针对每根天线产生的发送参数SAR关系。通过便携式通信设备100可用的不同功率电平，对每个数据查找表编索引。针对那些功率电平中的每一个，数据查找表规定了可以使用并仍然产生遵从SAR的发送的最大传输时隙数量。如将描述的，使用SAR数据查找表，以确定便携式通信设备提出的发送是否将遵从预先定义的SAR限制。

从图6和7中的图形描述可以看出，在每个传输帧中存在可以用于发送数据的时隙数量的限制，使发送保持遵从管理机构要求的SAR限制。因此，如果期望便携式通信设备增大数据发送速率(即，在每个时间单元内发送更多数据)，必须降低传输功率电平，以便能够使用更多传输时隙。然而，在发送的接收端无法提供足够的信号强度的许多情况下，不可能降低功率。因此，当面对期望更高数据吞吐量、但不能够增加每个帧中的传输时隙数量时，该传输控制技术升级到更高等级的MCS。

不符合直觉的是，该技术可以通过切换到更高等级的MCS和增大传输功率，增加便携式通信设备的电池寿命。以更高编码率发送数据可以在每个传输帧中使用更少时隙，并因此减少总体发送持续时间。

参考图8，第一传输控制技术200可以与具有单天线的便携式通信设备(例如，图4示出的设备170)一起使用。无论何时以第一调制和编码方案、第一功率电平和第一传输时隙数量进行操作时，该传输控制技术200开始，并期望增加数据吞吐量。通过通信设备(图1)中的主处理器102或备选地通过基站150(图2)中的传输功率控制器158，执行该技术。当在基站中执行传输控制技术200时，向便携式通信设备传达特定MCS、功率电平和每个帧中的传输时隙数量的选择，以用于发送数据。因此，虽然在便携式通信设备中执行传输控制技术的背景下描述本发明，应该理解在基站中可以执行该过程。

在步骤202开始第一传输控制技术200，其中通过便携式通信设备从基站150获取与先前发送有关的反馈信息。传统地通过通信网络向便携式通信设备发送的该反馈信息包括传输功率控制信息(TPC)、调制编码方案(MCS)和传输数据块大小(TBS)。该标准传输信息使便携式通信设备能够确定基站许可的数据发送的参数。此时，便携式通信设备也知道将发送的数据量和因此是期望数据吞吐量等级。

在步骤204，基于从便携式通信设备发送的先前的通信，发送反馈信息用于设置用于通信的MCS、功率电平和传输时隙数量。即，发送配置被设置为第一调制和编码方案、第一功率电平和第一传输时隙数量。然后，在步骤206确定通信信道是否支持更高数据发送速率。如果不支持，则该过程分支到步骤208，其中使用在步骤204中先前设置的功率电平和传输时隙数来发送数据。

然而，如果在步骤206中，通信信道允许更高的数据速率，该过程分支到步骤210，其中确定利用现有MCS是否可以增加传输时隙的数量。例如，SAR数据查找表可以指示用于先前通信的通信时隙数量少于最大可允许数量。在这种情况下，可以在每个帧中使用更多时隙用于发送数据，并实现更高的吞吐量。在另一情况下，来自先前发送的反馈信息指示可以使用较低的功率电平，并仍可以向基站提供令人满意的发送。在后一情况下，SAR数据查找表可以指示：使用较低功率电平将能够使用每个帧中更多的传输时隙数量。因此，当步骤210指示可以增加传输时隙数量时，该过程分支到步骤212。现在，将可以使用的传输时隙数量的规范增加到最大可允许数量，并且仍然是以指定功率电平遵从SAR的。然后，控制过程进行到发送数据的步骤208。

备选地，如果在步骤210确定不能增大传输时隙数量，则传输控制技术200进行到步骤214。现在，确定便携式通信设备中的通信子系统104是否能够提高传输功率。如果不能，转移到步骤208，其中数据以先前的功率电平和传输时隙数量进行发送。

如果可以提高功率电平，第一传输控制技术200分支到步骤216，其中MCS改变到提供更高数据速率的第二MCS。此时，选择使用的MCS是基于存储在便携式通信设备或基站(无论哪个正执行该过程)的存储器中的调制和编码方案表。图9示出了按照最大可能数据吞吐量升序排列的显示16个不同的MCS调制和编码方案的示例性表。换句话说，MCS等级越高，数据吞吐量越大。针对每个等级，规定了调制类型和数据编码率。在步骤216，MCS等级变化到比发送反馈信息规定的更高的等级。改变到更高等级的MCS会需要传输功率的增大，以针对给定的错误率建立更大的星座图。然而，新的调制类型和编码率能够使每个传输时隙期间发送更多数据。因此，需要使用更少的传输时隙以达到相同的数据速率。事实上，虽然改变MCS会需要更高的功率电平，因而需要减少每个帧的传输时隙数，为了遵从SAR限制，每个帧由于更大的编码率导致可以实现更大的数据吞吐量。新选择的MCS变成用于发送数据的第二调制和编码方案。

此时，针对所选MCS等级，导出所需RF信号功率电平。通过第三代合作伙伴项目(3GPP)技术规范36.213-870和36.101-900(可以从3GPPSupportOffice，EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，650RoutedesLucioles，SophiaAntipolis，Valbonne，France获得，并以参考文献的形式并入本申请中)描述的方法导出每个MCS等级需要的传输功率。可以在存储的调制和编码方案表中包含需要的功率电平。在步骤218，选择第二调制和编码方案需要的功率电平作为用于发送数据的第二功率电平。

然后，在步骤218中使用天线的SAR数据查找表，以确定可以增大的功率电平使用的最大传输时隙数量，而不会使产生的发送超过SAR限制。该步骤选择不大于在先前数据发送中使用的第一传输时隙数量的给定数量的传输时隙。与新的MCS一起使用此新的发送参数集合，以在步骤220发送数据。

作为备选，基于在步骤214做出的可以提高功率电平的确定，第一传输控制技术200分支到步骤230而不是步骤216，如图8虚线所示。现在，基于预先定义的标准，选择比在步骤204设置的现有第一功率电平更高的第二功率电平。例如，预先确定的标准可以是便携式通信设备可用的第二高离散功率电平或最高的功率电平。然后在步骤232，选择可以以这个更高功率电平使用的最高等级的MCS作为第二功率电平。此步骤使用与MCS排序表(例如，图9)中的每个MCS相关联的所需功率电平。如先前已描述的，导出那些功率电平。然后在步骤234中，所选第二功率电平应用于射频信号的功率电平和帧中特定传输时隙数量之间的关系，以确定可以所选MCS发送数据、而不会使射频信号导致SAR限制被超过的最大传输时隙数量。这后一步骤选择给定数量的传输时隙。之后，在步骤236中使用第二调制和编码方案、第二功率电平和每个帧中给定数量的传输时隙来发送数据。

总之，当前传输控制技术分析以先前的功率电平的最大数量的传输时隙是否提供期望等级的数据吞吐量。如果不是且如果可以增大传输功率电平，则控制技术选择更高等级的调制和编码方案，以实现最大数据吞吐量，同时仍然遵从SAR限制。

可以与图5中具有两根天线182和184的便携式通信设备一起使用图10中示出的类似的传输控制技术300。通过获取从先前发送中导出的发送反馈信息，在图10中的步骤302开始该第二传输控制技术300。然后在步骤304中，使用每根天线的查找表中的SAR数据，以定义每根天线的先前通信所使用的单独的功率电平和传输时隙数量。在步骤306确定是否可以增加第一天线182的传输时隙数量。如果可以，该过程分支到步骤308，其中将传输时隙数量设置为允许的最大数量，同时仍遵从SAR限制。如上所述，使用SAR数据查找表导出该最大传输时隙数量。然后，该过程进行到步骤310，确定是否也可以增加第二天线184的传输时隙数量，在这种情况下，将该天线的传输时隙数量设置为步骤312中遵从SAR的最大允许数量。否则，如果不能增加第二天线的传输时隙数量，则该过程直接从步骤310跳转到步骤316。在步骤316中，然后使用提供更高数据速率的天线发送数据。

回到步骤306，如果确定无法增加第一天线的传输时隙数量，则该传输控制技术300分支到步骤314，其中确定能否增加第二天线184的传输时隙数量。如果可以，则该数量在步骤312增加到最大数量，而不超过SAR限制。然后，在步骤316，使用第一和第二天线中提供更高数据发送速率的任意一根天线来发送数据。

如果第一或第二天线中的任意一根天线不能增大可以使用的传输时隙数量，则该传输控制技术300到达步骤318。在此处，确定是否可以提高第一天线184的功率电平。如果可以，则该过程分支到步骤320，其中第一天线的调制和编码方案提高到更高等级的调制和编码方案。该操作使用类似图9的调制和编码方案表。基于该表，通过选择表中更高等级的条目，指定给第一天线的MCS改变为更高等级的方案。然后，控制过程向前移动到如果在步骤318确定不能提高第一天线的功率电平则该过程将会到达的步骤322。在步骤322，确定能否提高第二天线184的功率电平。如果能，则第二天线的MCS在步骤324使用与存储于执行第二传输控制技术300的装置中的对应MCS表，改变为更高等级。

不论是否可以如步骤322确定的增大第二天线的功率电平，该过程最终前进到步骤326。此时，可允许的功率电平和传输时隙数量将产生针对两根天线导出的不超过SAR限制的发送。此后，在步骤328，经由第一和第二天线中的任意一个提供更高数据发送速率的天线来发送数据。

因此，该传输控制技术选择最高可允许调制和编码方案，以优化数据吞吐量并因此向用户提供更好的通信环境。

可以与使用多输入多输出(MIMO)发送的便携式通信设备一起使用第三传输控制技术400，在该便携式通信设备中，使用图5中设备180的两根天线182和184同时发送数据。针对这种类型的移动通信设备，针对每根天线，独立选择调制和编码方案，以优化它的数据吞吐量。针对这种MIMO系统，图11中示出的第三传输控制技术400与图10示出的类似。一个区别是，不存在与步骤316等同的步骤。相反，基于步骤410和412中的任一或二者的执行，该过程跳转到步骤440，其中使用先前定义的功率电平和传输时隙数量，经由第一天线182发送第一数据流。同时，在步骤422，使用第二天线的单独定义的功率电平和传输时隙数量，经由第二天线184，发送第二数据流。另一不同是，当针对天线中的任意一根选择了更高等级的调制和编码方案时，在步骤426针对两根天线定义了遵从SAR的功率电平和传输时隙数量。因此，在步骤440和442使用两根天线，分别发送第一和第二数据流。那些发送使用新定义的调制和编码方案。

其他类型的便携式通信设备具有传统波束成形阵列天线，该波束成形阵列天线能够使无线信号以一角度定向聚焦在预期的接收机。这里，图1中的每根天线101和103是包括主要元件和寄生元件的阵列。通过调整作用于不同天线元件信号之间的相位差，控制发射的无线信号出现最大增益的方向。通信子系统104控制那些信号的相位。

便携式通信设备100中的主处理器102使用传统的过程，以感测何时需要切换到波束成形操作模式。在该情况下，两个天线101和103中的每一个可以具有不同SAR限制，并且因此具有有等级的不同的可允许功率电平和MCS，使它的发送不超过各自SAR限制。主处理器102也感测便携式通信设备是否正发送数据、语音、图像或另一类型的信息，并基于具有最高可能性的MCS的更好的通信链路余量性能，在两个波束成形天线阵列之间智能地切换。

图12示出了该过程的流程图，通过该过程，动态地和适应性地配置便携式通信设备的发送。如该传输控制技术的先前实施例所指出的，可以在便携式通信设备中或通过基站执行该过程的步骤，在第二种情况下，向便携式通信设备发送过程的结果用于配置它的发送。

每当需要增加上行链路余量时，执行与波束成形类型的便携式通信设备一起使用的第四传输控制技术500。此时，在非波束成形模式下，在步骤502开始控制过程。这里，用先前描述的方式获取与先前发送相关的反馈信息。然后在步骤506，确定能否提高第一天线的发送的功率电平。如果能，则转到步骤508，其中增大功率并使用SAR数据查找表，以在发送不超过SAR限制的情况下选择在该功率下允许的最大传输时隙数量。之后，在步骤510，确定能否增大第二天线的功率电平。如果能，则在步骤512中按等级增大它的功率电平，并且选择传输时隙的最大数量，使发送遵从SAR。然后在步骤514，使用第一和第二天线中以期望功率电平提供较高数据速率的任意一根发送信息。

如果在步骤506，不能增大第一天线的功率电平，则该过程分支到步骤516，其中确定能否增大第二天线的功率电平。如果能，则该过程分支到步骤512，其中按等级增大功率并且以该功率电平选择最大传输时隙数量，使产生的发送不超过SAR限制。然后在步骤514中，使用第二天线发送信息，因为该天线能够实现以期望功率电平的发送。

在执行步骤516时，如果第一和第二天线的功率电平都不能增大，则第四传输控制技术500前进到步骤518，其中操作切换到波束成形模式。

取决于发送场景(即，是否正在发送数据、语音、图像或其它信息和在步骤520中使用的每根天线的位置)，选择两根天线中的一根作为此情况中的优选天线。例如，位于设备底部的第一天线182优选用于语音发送，而图5中便携式通信设备180的顶部的第二天线184优选用于数据发送。因此，在步骤522中，针对那些天线中的每一根选择功率电平。

在步骤524，确定调制和编码方案是否在提供遵从SAR的发送的所选功率电平上可用。如果是，则该过程分支到步骤526，使用优选的天线发送信息。

然而，如果优选的天线不能以遵从SAR的方式操作，则第四传输控制技术500转移到步骤528，其中确定其他天线是否能够以遵从SAR限制的方式发送信息。特别地，使用针对该其他天线的SAR数据查找表，以确定是否可以所选功率电平和可用的MCS进行发送，而不会超过规定的SAR限制。如果可以执行该操作，则在步骤530，使用该其他天线发送数据。

如果在步骤528的确定指示没有天线能够在遵从SAR的方式下以需要的功率电平操作，则控制过程前进到步骤532。此时，使用各自的SAR数据查找表数据，针对每根天线确定每个帧中可以用于提供遵从SAR的发送的最高功率电平和传输时隙数量。然后在步骤534，在第一和第二天线中能够以较高的遵从SAR的数据速率操作的天线中发送数据。

前面的描述主要指向本公开的优选实施例。虽然一些注意力集中在本公开范围中的各种备选方案上，可以预见，本领域技术人员将有可能认识到从这里描述实施例中显而易见的另外的备选方案。因此，可以根据所附权利要求确定这里提供的保护范围，并且不限于上面的公开。

Claims

1.一种用于经由射频信号从便携式通信设备向基站发送数据的方法，其中使用多个调制和编码方案和使用具有重复帧的协议发送所述数据，每个帧具有多个传输时隙，能够使用不同数量的传输时隙来发送数据，所述方法包括：

针对第一天线和第二天线中的每一个预定义射频信号的可能功率电平和帧中的最大传输时隙数量之间的关系，所述便携式通信设备使用所述可能功率电平和所述最大数量的传输时隙发送数据不会使所述射频信号导致超过特定吸收率SAR限制，所述第一天线和所述第二天线均具有不同的SAR限制；

当期望发送数据时，针对所述第一天线选择针对射频信号的第一功率电平；

响应于选择所述第一功率电平，选择多个调制和编码方案之一作为与所述第一功率电平相关联的第一所选方案；

使用所述第一功率电平和针对所述第一天线的所述关系，选择第一最大传输时隙数量；

针对所述第二天线选择针对射频信号的第二功率电平；

响应于选择所述第二功率电平，选择多个调制和编码方案之一作为与所述第二功率电平相关联的第二所选方案；

使用所述第二功率电平和针对所述第二天线的所述关系，选择第二最大传输时隙数量；

将所述第一功率电平、所述第一所选方案、以及所述第一最大传输时隙数量作为第一天线参数；

将所述第二功率电平、所述第二所选方案、以及所述第二最大传输时隙数量作为第二天线参数；

基于所述第一天线参数和所述第二天线参数来确定发送方案；以及

根据所述发送方案来发送数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中多个调制和编码方案中的每一个能够实现以不同数据速率发送数据，以及选择多个调制和编码方案之一的步骤选择使得能够在不超过特定吸收率限制的情况下以最高数据速率发送数据的调制和编码方案。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：选择所述第一天线和所述第二天线中能够以最大数据速率进行发送的给定天线；以及其中，发送数据的步骤使用所述第一天线和所述第二天线中的所述给定天线。

4.根据权利要求1所述的方法，其中发送数据的步骤使用所述第一天线和所述第二天线中的每一根天线。

5.一种便携式通信设备，用于经由射频信号向基站发送数据，其中使用多个调制和编码方案和使用具有重复帧的协议发送数据，每个帧具有多个传输时隙，能够使用不同数量的传输时隙来发送数据，所述便携式通信设备包括：

第一天线；

第二天线；以及

处理器，用于：

针对所述第一天线和所述第二天线中的每一个预定义射频信号的可能功率电平和帧中的最大传输时隙数量之间的关系，所述便携式通信设备使用所述可能功率电平和所述最大数量的传输时隙发送数据不会使所述射频信号导致超过特定吸收率SAR限制，所述第一天线和所述第二天线均具有不同的SAR限制；

针对所述第二天线选择针对射频信号的第二功率电平；

将所述第二功率电平、所述第二所选方案、以及所述第二最大传输时隙数量作为第二天线参数；以及

连接到所述处理器的通信子系统，用于根据所述发送方案来发送数据。

6.根据权利要求5所述的便携式通信设备，还包括：包含数据的存储设备，所述数据针对第一天线和第二天线中的每一个定义了射频信号的可能功率电平和帧中的最大传输时隙数量之间的关系。

7.根据权利要求6所述的便携式通信设备，其中，所述第一天线和所述第二天线与所述通信子系统相连，用于发送数据。