JP5335990B2 - 波形直線性に基づくｐａ利得ステート切換え - Google Patents

波形直線性に基づくｐａ利得ステート切換え Download PDF

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Description

[３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．第１１９条の下の優先権の主張]
本願は、本願の譲受人に譲渡され、参照によって本願に明確に組み込まれた２００９年４月２１日出願の“WAVEFORM VARIABLE PA SWITCHPOINTS IMPLEMENTATION IN UE WITH MULTI GAIN STATE PA FOR LOW COST BATTERY LIFE OPTIMIZATION”と題された米国特許仮出願第６１／１７１，２９９号に対する優先権を主張する。
本開示は、一般に電子工学に関し、特に、送信機の電力消費の最適化と、それによる無線通信デバイスの通話時間の最適化とに関する。
モバイル・ハンドセットにおいて生成された無線周波数（ＲＦ）信号は一般に、増幅され、ハンドセット・アンテナを通して送信され、受信機への配信のために基地局へ送られる。ハンドセットの動作の周波数帯域は、多くの場合、例えばＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）及びＣＤＭＡ（符号分割多元接続）のような様々なモバイル規格の場合主に４５０ＭＨｚから２．６ＧＨｚの周波数範囲に予め定められている。
一般に、ハンドセットが受信基地局から遠く離れている場合、十分な受信のために基地局において予め定められた信号強度を維持するために、ハンドセットは高い出力電力レベルで送信する必要がある。逆に、ハンドセットが基地局に近くなるほど、必要となる送信電力は少なくなるであろう。ハンドセットの出力電力は、基地局からハンドセットへ送信されるＲＦ制御信号に組み込まれたコマンドを用いて調整される。
ハンドセット送信信号及びＲＦ電力増幅器出力信号は、（信号間の干渉を最小化するために他の周波数チャネルへの許容可能な最大干渉を規定する隣接チャネル漏洩電力比（ＡＣＬＲ）に関して測定されることが多い直線性としても知られている）スペクトル再成長における政府規制を満たさなければならない。
いくつかの周知のモバイル・デバイス（ハンドセット）は、常にフルバッテリ電圧によって電力供給されるＲＦ電力増幅器を有する。ＲＦ電力増幅器は一般に、そのようなバイアス条件の下で（例えば、あるＷＣＤＭＡモバイル・ハンドセットにおいて＋２８ｄＢｍの）最大送信電力レベルにおける直線性仕様を満たすように設計される。統計的に、電力増幅器は、ほんの一部の時間しか最大線形出力電力で送信することができず、送信のほとんどは、著しく低い（最大電力よりも１０乃至２０ｄＢ低い）電力レベルで起こる。
電力増幅器からの（及びヘッドセットからの）実際の出力電力レベルは、約−５０ｄＢｍから２８ｄＢまで連続している。マルチ利得ステート電力増幅器は、従来の単一経路電力増幅器と比べて、低い電力出力で少ない電流しか消費しない。
マルチ利得ステート電力増幅器は一般に、２つ又は３つの電力利得ステートを用いて実装される。３つの利得ステートのソリューションにおいて、３つのステートは、高電力（ＨＰ）、中電力（ＭＰ）、及び低電力（ＬＰ）を含む。通常のＷＣＤＭＡ波形の場合、ＨＰ利得ステートは１６ｄＢｍから２８ｄＢｍの所望の最大出力電力範囲に対して設定され、ＭＰ利得ステートは８ｄＢｍから１６ｄＢｍに設定され、ＬＰ利得ステートは８ｄＢｍより低い全ての電力レベルについて設定される。端的に、マルチ利得ステート電力増幅器は、各々が一定の利得における予め定められたある最大出力電力を配信するために、２つ、３つ（又はそれ以上）の電力経路を用いて実装される。（ｄＢｍで表す）切換えポイントは、ハンドセットが１つのＰＡ利得ステートから、それより上の１つ又は下の１つへ切り換える（ジャンプする）遷移電力レベルを定める値である。現在、マルチ利得ステートＰＡは、例えば直線性差異のような、送信された波形の固有の差異を考慮するために、このＰＡ切換えポイントを動的に変更することはしない。
上述したように、スペクトル再成長は、ＰＡが非線形領域において動作することを強いられた場合に発生することができ、自身の１ｄｂ圧縮ポイント付近のＰＡをドライブする場合に発生する。そのためスペクトル再成長は、非線形増幅器の影響により、電力増幅器出力における帯域外信号エネルギの増加を示す。スペクトル再成長は、所望の送信チャネルに隣接するチャネル内で最も顕著である。ＵＭＴＳの場合、電力増幅器における要件は、所望のチャネルの＋／−５ＭＨｚの隣接チャネル漏洩比（ＡＣＬＲ）によって定められる。電力増幅器の電圧利得特性は、以下のように特徴付けられうる。
V0(t)=g1vi(t)+g2vi(t)2+g3vi(t)3+…+gnvi (t) n 式（１）
ここで、ｇ１ｖｉ（ｔ）は増幅器の線形利得であり、残りの項（すなわち、ｇ２ｖｉ（ｔ）２＋ｇ３ｖｉ（ｔ）３＋・・・＋ｇｎｖｉ（ｔ）ｎ）は非線形利得を表す。信号が変調された第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）無線周波数（ＲＦ）を搬送する場合、非線形項が変調間の歪みの結果として生成され、その結果、誤りベクトル・マグニチュード（ＥＶＭ）の増加を招く帯域内歪み項及びＡＣＬＲの増加を招く帯域外歪みが生じる。
例えばＵＭＴＳリリース５、６、及び７における信号及びあるＬＴＥ仕様書（例えば、３ＧＰＰリリース８）における信号のような多符号信号は、より大きな動的信号変化を生ずるピーク対平均電力の増加を示す。これらの信号変化の増加は、増幅器の直線性の増加を必要とし、その結果、電力消費が増加する。最近の結果は、ｄＢに対するｄＢ（すなわち、ピーク対平均比（ＰＡＲ）としても知られる、信号のピーク電力と平均電力との比）を直接転送することは、増幅器の電力の低減に効果がないことを示した。増幅器スペクトル再成長の分析は、３次数非線形利得項（「キュービック利得」）がＡＣＬＲ増加の主な原因であることを示した。キュービック項における合計エネルギは、入力信号の統計的分布に依存する。
高速アップリンク・パケット・アクセス（ＨＳＵＰＡ）の導入にともなって、キュービック・メトリック（ＣＭ）と呼ばれる、増幅器電力の低減を推定する新たな方法がリリース６に導入された。ＣＭは増幅器のキュービック利得項に基づく。ＣＭは、観察された信号における三次成分と、１２．２ｋｂｐｓ音声参照信号の三次成分との比を表す。ＣＭは、高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）アップリンク信号及びＨＳＵＰＡアップリンク信号の両方に適応する。統計的分析は、ＣＭの推定に基づく電力軽減が、９９．９％ＰＡＲに基づく電力軽減に比較した場合著しく小さい誤差分布を示すことを示した。この場合、誤差分布は、実際の電力軽減と推定された電力軽減との間の差分である。
３ＧＰＰは、モバイル・ハンドセットの最大送信電力が、本明細書において「最大ＭＰＲ」と称される量よりも少ない通常の最大送信電力に等しい又はそれより大きいことを検証する最大電力低減（ＭＰＲ）試験を記載する。この場合、最大ＭＰＲは、送信された信号のＣＭの関数である。
ハンドセットは、選択されたＭＰＲを計算するために、ＣＭの値を知らなければならす、必要であれば（すなわち、ハンドセットが最大電力付近で動作している場合）、ただちにこの情報を用いて、送信電力を、最大電力レベルからＭＰＲに等しい量がバックオフされた送信電力レベルに実際に設定する。受信中の基地局がこの低い（バックオフされた）送信電力レベルにおける送信信号を受信できなくても、規格により、ハンドセットは低い電力レベルで送信することができる。ＰＡは既に最高利得ステート及び最大出力電力レベルであるので、次のより高い利得ステート又は電力レベルに切り換えることはできない。
任意の多符号信号（送信中の物理チャネルによって特徴付けられ、それらのチャネル化符号及び重みがβ項と称される）が、自身の特定のＣＭ及びＰＡＲを有する。ＵＭＴＳにおいて、信号と、ＣＭ及びＰＡＲとは、２又は１０ｍｓｅｃ送信時間間隔（ＴＴＩ）ごとに変化することができる。リリース６ＵＭＴＳの場合、物理チャネル・パラメータと量子化されたβ項との２０万より多い組み合わせがあることが示され、そのような組み合わせの各々はここでは起こりうる（possible）信号と称される。従って、ハンドセットは、（ルックアップ・テーブル等の方法によって）ＣＭ又はＰＡＲをルックアップし、信号の特性パラメータから、いくらかの許容可能な誤り内でこれらの値を測定又は推定することが必要である。それでもなお、実際の信号からＣＭ又はＰＡＲを測定することがよく知られている。
音声波形は一般に高い直線性に関連付けられており、これは、任意の関連直線性メトリック（例えば、キュービック・メトリック、ＰＡＲ等）がデータ波形に比べて高いことを意味する。一方データ波形は、広い範囲の直線性メトリックを有する。
既存のＰＡ実装は、音声波形とデータ波形、又はより線形である波形とより線形でない波形とを区別し、それらの直線性差分を考慮して切換えポイントを調整することをしない。その結果、内在する送信波形の任意の直線性特性に関わらず、予め定められた切換えポイントに基づいて、音声波形及びデータ波形の両方が不当に切り換えられる。予め定められた送信電力レベルにおいて低利得ステートがより適している場合、バッテリ・リソースが浪費される。
多くのベンダが、競合するマルチ利得ステートＰＡソリューションを提供する。ハンドセット積分器は、所与のリファレンス設計のための最適なソリューションを選択し、それによって、自身のＰＡソリューションを設計する義務から解放される。この１つのデメリットは、ＰＡが、最適な電力使用を提供するように完全に最適化されないことである。例えば、マルチモード、マルチメディア機能を有するモバイル・デバイス・アプリケーションのために構成されたＰＡソリューションは、データ使用ではなく音声のために最適化されるか、又は、特定の電話構成のための最適な電力遷移レベルよりも低くなりうる。一方、既存の既成のソリューションは、低コストで、統合することが容易な既に示されたソリューションであり、効率における兼ね合いはしばしば許容可能、又は単に積分器のための費用効率が高いオプションである。
下記の表１は、ＷＣＤＭＡモバイル・デバイスにおいて用いるために設計されたマルチ利得ステートＰＡの例のＰＡ特性の例を示す。マルチ利得ステートの例は、各々が特定の最大電力出力レベル及び特定の利得値に関連付けられた３つのＰＡ利得ステートにわたって動作するように設計される。
Figure 0005335990
表１から分かるように、可能な低い利得ステージでマルチ利得ステートＰＡを動作させると、著しく少ない電流を消費する。そのため、一般に電話動作中ＰＡの動作状態を設定するベースバンド・プロセッサは、いずれもネットワーク・オペレータによって要求される、及び／又は、政府が課した信号干渉規則及び規制あるいは関連規格仕様書によって定められたような製品の技術仕様を満たすように要求される、送信信号の劣化、隣接チャネル漏洩等を妥協せずに電力消費を最適化するために、ＰＡを設定する最適な電力利得ステートを選択しなければならない。
例えばＷＣＤＭＡのようなある無線通信プロトコルにおいて、ハンドセット等のポータブル・デバイスは、予め定められた切換えポイントに基づいて、適切な出力電力レベル及び特定の利得ステートに切り換えることができなければならない。
ハンドセットにおけるベースバンド・プロセッサは一般に、２ビットのデジタル入力（例えば、ＩＣピンＶｍｏｄｅ０及びＶｍｏｄｅ１）をトグルすることによって、３つの利得ステートＰＡの利得ステートを決定し、設定する。２つの利得ステートＰＡのデバイスは、代わりに１ビットのデジタル入力を必要としうる。
ＷＣＤＭＡにおいて、ベースバンド・プロセッサは、ハンドセットによって招かれうる隣接チャネルへの電力漏洩を制御又は低減するためにレート選択を実行することができる。レート選択は、ＰＡ応答を制御するための方法として、意図された信号送信あるいはバーストのためのデータ・レート及びコーディング・スキームを選択することを含む。
ベースバンド・プロセッサは、アップリンク送信を可能にするために必要な送信構成をセットアップするために、ハンドセット送信機回路をプログラムする。送信機構成は、符号、周波数、又は時間領域、あるいはそれらの組み合わせにおいて１つ又は複数のチャネルによって特徴付けられることができ、例えばチャネル変調タイプのような他の属性を含むことができる。
ＷＣＤＭＡのためのアップリンク送信構成は、異なる変調、拡散因子、チャネル化コード、及びＩ分岐割当てあるいはＱ分岐割当てを用いて２つ又はそれ以上の符号チャネルによって特徴付けられうる。例えばマルチチャネルＷＣＤＭＡアップリンク送信は、単一の送信リンク・イベントをサポートするために、（ｉ）専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）、（ｉｉ）専用物理データ・チャネル（ＤＰＤＣＨ）、（ｉｉｉ）高速専用物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）、（ｉｖ）高度専用物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）、及び（ｖ）高度専用物理データ・チャネル（ＥＤＰＤＣＨ）を含みうる。
無線プロトコルの新リリース及び旧リリースをサポートすることができるマルチモード・デバイス、及び他の無線プロトコル（例えば、ＣＤＭＡ１ｘ、ＣＤＭＡ２０００、ＯＦＤＭ等）をサポートすることができるマルチモード・デバイスにおいて、可能な送信機構成の数は極めて多くなりうる。
所与の送信機構成が、別の送信機構成よりもＰＡをより線形に又はより線形でなくさせる傾向があることが知られている。この理由によって、例えばＷＣＤＭＡのようなプロトコルは、ベースバンド・プロセッサに、所与のアップリンク送信のための最悪の場合のピーク対平均電力応答を想定し、上述したようにヘッドセットがＭＰＲを考慮することを要求することによってこれを考慮することを要求する。
信号利得の観点において、低い利得ステートと次に高い利得ステートとの間の実際の電力利得差分は極めて小さい。表１を参照すると、例えば低利得ステートと中利得ステートとの間の実際の電力利得における差分（すなわち、Ｐｏｕｔ／Ｐｉｎ）は１ｄＢしかない。
必要な送信機構成が設定されると、アップリンク送信信号の波形特性は、送信中の信号のタイプに依存して変化することができる。
マルチ利得ステートＰＡに関する主な問題は、送信電力の動的範囲全体の非直線性変化を考慮するために、ＰＡを設定するバイアス及び参照電圧を変更する（高い設計コストの観点における）難しさである。
非直線性変化を考慮するための１つの周知のアプローチは、一般に、様々なスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）によって外部からドライブされる単一利得ステートＰＡを用いることである。ＳＭＰＳは、ＰＡに供給された電圧を、所望の送信動的範囲にわたってより正確に変化させ、それによって、ＳＭＰＳの影響によるバッテリ起因電流を改善する。ＳＭＰＳは、大きく高価な部品であるために意図的に避けられる。また、ＳＭＰＳの使用は、ＰＡを所望の利得ステートに調整する任意のバイアス、参照等のＰＡ設定を設定するために、オンザフライで各波形のための関連直線性メトリックを計算し、ＳＭＰＳをプログラムするための適切な信号を生成することを必要とする。
波形の非直線性特性を考慮するために、マルチ利得ステートＰＡの利得ステート間でより効率的に切り換えることができることが非常に望ましい。
図１は、無線通信デバイスのシステム・レベル・ブロック図を示す。 図２は、典型的な実施形態に従うＭＰＲを用いるマルチ利得ステート電力増幅器の利得ステート間での切換え及び計算のための論理回路の低レベル・ブロック図を示す。 図３は、典型的な実施形態に従う異なる直線性の波形に関連付けられたＭＰＲ値に基づく切換えポイント値の例を示す。 図４は、典型的な実施形態に従うマルチ利得ステート電力増幅器の利得ステート間での切換え及び計算のフロー図を示す。
詳細な説明
理解を容易にするために、同一の参照番号は、要素を区別するために付加番号が付けられている場合を除き、図に共通する同一の要素を指定することが可能である。図面における画像は、例示目的のために簡略化されており、必ずしも一定に拡大縮小するようには示されない。
添付された図面は、本開示の典型的な構成を示すので、等しく効果的な他の構成を認める本開示の範囲を限定するようにみなされるべきではない。相応に、いくつかの構成の特徴は、更なる記載なく他の構成に都合よく組み込まれうることが考慮された。
「典型的な」（exemplary）という言葉は本明細書において、「例、実例、又は例示を提供する」ことを意味するように用いられる。本明細書において「典型的な」と説明される任意の実施形態は、必ずしも他の実施形態に対して優先される又は有利であるとは解釈されない。
添付図面と関連して以下に記載する詳細な説明は、本発明の典型的な実施形態の説明として意図されており、本発明が実施されうる実施形態のみを表すことは意図されていない。この説明を通して用いられる「典型的な」という用語は、「例、実例、又は例示を提供する」ことを意味し、必ずしも他の実施形態に対して優先される又は有利であると解釈されるべきではない。詳細な説明は、本発明の典型的な実施形態の完全な理解を提供する目的のための具体的な詳細を含む。本発明の典型的な実施形態がこれらの具体的な詳細なしでも実施されうることが当業者には明らかとなるであろう。いくつかの例において、本明細書に提示される典型的な実施形態の新規性を不明瞭にすることを避けるために、周知の構成及びデバイスがブロック図において示される。
当業者は、情報及び信号が異なる様々な技術及び技法のいずれを用いても表されうることを理解するであろう。例えば、上記説明を通して言及されうるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁界あるいは磁気粒子、光場あるいは光学粒子、又はそれらの任意の組み合わせによって表されうる。
本開示は、送信信号の実際の波形直線性特性を考慮する、マルチ利得ステートＰＡの利得ステート間でのより正確な切換えのための技術を説明する。
図１は、無線通信デバイス１００のシステム・レベル・ブロック図を示す。無線通信デバイス１００は、以下で説明される実施形態に従って、ＰＡ利得ステートを制御することが可能であるように構成されうる。
無線通信デバイス（ＷＣＤ）１００は、ハンドセット、ポータブル・デバイス、ユーザ機器（ＵＥ）、モデム・デバイス、又は任意のそのような同様のデバイスであることができる。
ＷＣＤ１００は、ベースバンド・プロセッサ（ＢＢ）１１０、トランシーバ１２０、及びアンテナ１２５を含む。トランシーバ１２０は、遠隔端末デバイス又は基地局への無線チャネルを介した双方向無線通信のためのサポートを共に提供する、送信機１３０、受信機１５０、ＬＯ生成器１７０、及びＰＬＬ１７２を備える。
一般に、ＷＣＤ１００は、複数の周波数帯域にわたる同時マルチモード通信及び複数のプロトコルをサポートするために、複数の送信機１３０及び複数の受信機１５０を含むことができる。各トランシーバは、１つ又は複数の送信経路及び受信経路を備えることができ、１つのタイプの経路のみを含み、その他のタイプの経路は含まない。
ＷＣＤ１００は、波形（データ又は音声）を送信するために必要な所望の送信機構成を選択する。
送信機構成の例において、送信機１３０は、ＢＢ１２０からのデジタル出力信号を受信する。この信号は、まずデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）（１３２）へ供給され、その後、デジタル・アナログ変換によって生成された任意の画像を除去するために、例えばロー・パス・フィルタ１３４のようなアナログ・フィルタによってフィルタされる。ロー・パス・フィルタ１３４からの出力はその後、ミクサ１３８によってベースバンド・レベルからＲＦへアップコンバートされ、アップコンバートされたＲＦ信号は、フィルタ１４０によってフィルタされる。フィルタ１４０からの出力は更に、ドライバ増幅器（ＤＡ）１４２によって増幅され、最後に電力増幅器（ＰＡ）１４４へ供給される。ＰＡ１４４からの出力は、デュプレクサ／スイッチ１４６を通してルートされ、最後にアンテナ１２５を介して送信される。
図示されたような受信経路の例において、アンテナ１２５は、基地局からの信号を受信し、受信信号を提供する。この信号は、デュプレクサ／スイッチ１４６を通してルートされ、受信機１５０へ提供される。受信機１５０内で、受信信号はＬＮＡ１５２によって増幅され、帯域パス・フィルタ１５４によってフィルタされ、ミクサ１５６によってＲＦからベースバンドへダウンコンバートされる。ダウンコンバートされたベースバンド信号は、例えばロー・パス・フィルタ１６０のようなアナログ・フィルタによってフィルタされ、その後ＢＢ１１０へ入力されるアナログ入力信号を取得するために、増幅器１６２によって増幅される。代替構成において、ＢＢ１１０への入力及びＢＢ１１０からの出力はいずれもデジタル信号及び／又はいずれもアナログ信号であるか、あるいは両者の何らかの組み合わせである。
図１に示すように、送信機１３０及び受信機１５０は、１つのステージにおいてＲＦとベースバンドとの間の信号を周波数変換する直接変換アーキテクチャをインプリメントする。送信機１３０及び／又は受信機１５０はまた、複数のステージにおいてＲＦとベースバンドとの間の信号を周波数変換するスーパー・ヘテロダイン・アーキテクチャをインプリメントすることもできる。
局部発振器（ＬＯ）生成器１７０は、送信ＬＯ信号及び受信ＬＯ信号を生成し、それぞれミクサ１３８及び１５６へ提供する。フェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）１７２は、ＢＢ１１０からの制御情報を受信し、適切な周波数で送信ＬＯ信号及び受信ＬＯ信号を生成するために、ＬＯ生成器１７０へ制御信号を提供する。
一般に、送信機１３０及び受信機１５０における信号の調整は、増幅器、フィルタ、ミクサ等の１つ又は複数のステージによって実行されうる。これらの回路ブロックは、図１に示す構成とは異なるように並べ替えることができる。更に、図１に示さない他の回路ブロックもまた、送信機及び受信機において信号を調整するために用いられうる。図１におけるいくつかの回路ブロックは省略されることもできる。送信機１２０の一部又は全部が、アナログ集積回路（ＩＣ）、ＲＦ ＩＣ（ＲＦＩＣ）、混合信号ＩＣ等において実装されうる。例えば、送信機１３０における増幅器１３２乃至ドライバ増幅器１４２はＲＦＩＣ上に実装され、電力増幅器１４４はＲＦＩＣの外部に実装されることができる。
ＢＢ１１０は、例えば送信及び受信されたデータのデジタル処理といった、無線通信デバイス１００の様々な機能を実行することができる。メモリ１１２は、ＢＢ１１０のためのデータ及びプログラム・コードを格納することができる。ＢＢ１１０は、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及び／又は他のＩＣ上に実装されうる。
図１に示すように、送信機及び受信機は、複数の異なる増幅器を含むことができる。各増幅器は、様々な方式で実装されうる。予め設定されないかぎり、ＢＢ１１０は一般に、利得レベル又は利得ステート及び各増幅器の出力電力レベルを制御するようにセットアップされる。
ＢＢ１１０は、所与の送信機構成のための無線チャネルを介した信号送信又はバーストのためのデータ・レート及びコーディング・スキームを（例えば、レート選択に基づいて）選択する。ＢＢ１１０はまた、周知の方式で所与の送信機構成のために生成された波形に基づいて、最大電力低減（ＭＰＲ）を計算するであろう。ＭＰＲは通常、ＷＣＤ１００が最大送信電力（ＭＴＰ）からどれだけバックオフしなければならないかを制御するために、関連無線通信プロトコル（例えば、３ＧＰＰ規格）によって定められるか、又は、対応する波形の送信中に用いられる修正されたＭＴＰを確立し、隣接チャネル漏洩レベルが指定された範囲内又は目標とされる範囲内に留まることを確実にするために、ＭＴＰを調整するために用いられる。
ＷＣＤ１００はまた、特定の送信機構成のために生成された波形のキュービック・メトリックに基づいてＭＰＲを計算することもできる。送信機構成の数は極めて大きくなることがあり、各構成は対応するＭＰＲを有する。レート選択中、他のパラメータの中で特にデータ・レート、コーディング・スキーム、及び送信機構成が周知の技術を用いて決定される。その結果、波形と送信機構成との両方が、信号送信前に周知となる。この情報は、ＭＰＲを計算あるいは決定し、そのＭＰＲを、波形の送信のための時間内の最大送信電力レベルを決定するために適用するために用いられうる。
これまで、ＭＰＲは、電力曲線のハイエンド、すなわち、ＨＰ利得ステートにおいて提供された電力におけるＰＡの最大電力レベル・レーティングをどれだけバックオフするかを決定するためにのみ用いられてきた。ＭＰＲは、切換えポイントを設定するため、又は、ＰＡが１つの利得ステートから次の利得ステートへいつ切り換えるかをＭＰＲ又は送信信号波形の他のいくつかの線形性特性の関数として制御するためには用いられなかった。
上記で説明したように、例えば３ＧＰＰプロトコルに基づくような無線通信プロトコルは、ＭＰＲの計算を必要とする。ＭＰＲスコア又はＭＰＲ値は、特定の３ＧＰＰ規格に依存する０．５ｄＢあるいは１ｄＢのステップのＭＰＲインクリメントにおいてグループ又は「ビン」波形に分割される。例えば、３ＧＰＰ２５．１０１リリース５（ＨＳＤＰＡ）において、最大電力バックオフは、１．０ｄＢのインクリメントにおける異なる「ビン」のテーブルにおいて設定された特定の波形直線性特性に関連する。同様に、２５．１０１リリース６（ＨＳＵＰＡ）及びそれ以降は、０．５ｄＢのインクリメントにおいて分離された最大電力バックオフ値のビンからの「最大電力低減」値に波形を割り当てるために用いられる値を計算するために「キュービック・メトリック」を用いる。また、３６．１０１リリース８（ＬＴＥ）は、１．０ｄＢの「ビン」において設定されたＭＰＲ値のテーブルを介して波形プロパティを用いてＭＰＲを定める。本開示の目的の場合、ＭＰＲ及び最大電力バックオフという用語は、最大電力バックオフ・パラメータを定めることを目的とする任意の値（又は値のセット）を称するために相互置換的に用いられるものとすることが理解されるべきである。
典型的な実施形態によれば、ＷＣＤ１００（及び特にベースバンド・プロセッサ１１０）は、無線通信デバイス１００の許可された最大送信電力まで調整して下げるためだけではなく、ＰＡを低電力利得ステートから次の電力利得ステートレベルへ切り換えるためのより最適な切換えポイントを定めるためにも、予め定められた又は計算されたＭＰＲ値を用いる。ＭＰＲはプライオリとして知られているので、再計算するためにＢＢプロセッサによって拡大される追加のリソースは無い。（しかし、ＭＰＲ、又は、キュービック・メトリック、ＰＡＲ、メトリックの任意の組み合わせ等を含む他の何らかの波形関連特性メトリックをオンザフライで又はルックアップ・テーブルを用いて計算することと、本明細書において熟慮されたようにそれらを用いて切換えポイントを設定あるいは移動することとは、周知のＭＰＲ値の使用に対する等しく適用可能な代替例である。）
図２は、典型的な実施形態に従う、ＭＰＲを用いるマルチ利得ステート電力増幅器の利得ステート間での切換え及び計算のための論理回路の低レベルブロック図を示す。
ここでは、ＰＡ利得コントローラ２０６に結合されたＭＰＲモジュール２０４を備える（図１のＢＢ１１０に対応する）ベースバンド・プロセッサ２０２が示される。ベースバンド・プロセッサ２０２は、ＰＡ利得コントローラ２０６を介して（図１のＰＡ１４４に対応する）マルチ利得ステート電力増幅器（ＰＡ）２１０にプログラム可能に結合される。ＰＡ利得コントローラ２０６は、以下で説明する典型的な実施形態に従って、ＰＡ利得ステート制御ステート信号（Ｖｍｏｄｅ０、Ｖｍｏｄｅ１）をトグルし、ＰＡを所望の利得ステートに設定する又は新たなステート（より高い又は低い利得ステート）に変更するＰＡ制御信号２１８を生成する。
ＰＡ２１０の出力は、空間に変調された波形の送信を容易にするためにアンテナ２１４に結合される。
ベースバンド・プロセッサ２０２は、（点線で示され、図１の送信経路に実質的に対応する）送信経路２１６を通して、送信信号をマルチ利得ステートＰＡ２１０へ供給する。
１つの典型的な実施形態において、ＭＰＲモジュール２０４は、信号電力送信のハイエンドにおける最大送信電力レベルを決定するための周知の方式で、信号の関連通信プロトコルに基づいて、１つ又は複数の送信信号のＭＰＲ値を生成する。同じ値がその後ＰＡ利得コントローラ２０６へ提供される。ＰＡ利得コントローラは、ＭＰＲベースの値によって切換えポイントをシフトすることが適切であるかを決定するために、受信したＭＰＲ値を用いる。これは、現在の電力利得ステートレベルにおいて、かつプリセットされた切換えポイントについて、より多い又は少ない直線性によって特徴付けられた波形によって、送信機が、高い利得ステートに切り換える必要なく受信機によって多くの更なる歪みをもたらさず受信できるという事実を考慮するためである。
図３は、典型的な実施形態に従う異なる直線性の波形に関連付けられたＭＰＲ値に基づく切換えポイント値の例を図式的に示す。
各ＰＡ遷移電力レベルは、異なるＰＡ切換えポイント値に対応する。各々が、ＭＰＲ＝０の場合のＰＡ遷移電力レベル（直線２５０）、ＭＰＲがゼロ（０）より大きいが最大ＭＰＲ値（＝ＭＡＸ（ＭＰＲ））よりも小さい場合のＰＡ遷移電力レベル（直線２６０）、及びＭＰＲがＭＡＸ（ＭＰＲ）に等しい場合のＰＡ遷移電力レベル（直線２７０）に基づく３つの切換えポイント値が示される。参照の目的のために、ベースとなる又は最初の切換えポイント値、ＭＰＲ＝０におけるｘｄＢＭが直線２５０において仮定される。
３つの切換え値ステートのそれぞれは、ＰＡ利得コントローラ２０６が、ＰＡ２１０を低い利得ステートから高い利得ステートへ、またその逆へいつシフトするかを選択する新たなポイントを表す。切換えポイント値はＭＰＲに基づいており、すなわち送信信号の直線性メトリックに関連付けられているので、送信波形がより線形である場合、ＰＡがより高い利得ステートに移動する必要がある第１の閾値へシフト・アップし、送信波形がより線形でない場合、ＰＡがより高い利得ステートに移動する必要がある第２の閾値へシフト・ダウンするステートに、切換えポイントをシフトすることが可能である。１つのシナリオにおいて、第１及び第２の閾値は同一の値であり、切換えポイント値ｘｄＢｍに対応する。別のシナリオにおいて、第１及び第２の閾値は同一であり、各利得ステートにおける最大出力電力レベルに対応する。
新たな切換えポイント閾値は、数値的に以下のように表すことができる。
新たな切換えポイント閾値（ｄＢｍ）＝
新たな送信電力レベル（ｄＢｍ）＝
ｘｄＢｍ−ＭＰＲ値（ｄＢ） 式（２）
ＭＰＲ値は、所与の送信信号波形に関連付けられた、関連するベータ係数を用いて求められる。従って、式（２）は以下のようにより適切に表すことができる。
新たな切換えポイント閾値（ｄＢｍ）＝
新たな送信電力レベル（ｄＢｍ）＝
ｘｄＢｍ−ＭＰＲ値（βｃ，βｄ，βｃａ，βｃｃ，βｃｄ，）（ｄＢ） 式（３）
３ＧＰＰにおいて定義されたようにＭＰＲを用いることに加えて、波形のビンあるいはグループを変更し、それらを例えば３ＧＰＰ規格によって一般に定義されたものとは異なるビンにグループ化する又は関連付けることが可能である。
例示の代替実施形態において、ＭＰＲ値は、例えばキュービック・メトリック計算のような直線性ファクタに基づいてビン化される。音声波形の場合、例えば、音声波形は、送信されうる最も高い任意の直線性データ波形よりも１ｄＢ低いキュービック・メトリック結果を有する。しかし、３ＧＰＰ規格は、Ｒｅｌ９９ ＷＣＤＭＡ音声をそのようなデータ波形とともに「ビン」し、両者がビンＭＰＲ＝０に属するとして扱われる。
直線性ＭＰＲ値の不均衡を考慮するために、専用の「ビン」が生成され、値ＭＰＲ＝−１に割り当てられうる。音声波形は、上記の式２及び式３について新たな切換えポイントを計算するために用いられるマイナス１（−１）のＭＰＲ値及びビンＭＰＲ＝−１に自動的に割り当てられるであろう。残りの実現されたビンは、３ＧＰＰのＭＰＲビンと同一に実現されるか、又は、ＰＡがステート間でいつ切り換えられるべきかを制御することによって電力消費を低減することをベースバンド・プロセッサに可能とさせる他の要因を考慮するために変更されうる。
リリース９９音声ビンを用いて実現される２５．１０１リリース６（ＨＳＵＰＡ）実現の例は、以下の全てのビンを含むことができる：ＭＰＲ＝−１ｄＢ、ＭＰＲ＝０ｄＢ、ＭＰＲ＝０．５ｄＢ、ＭＰＲ＝１．０ｄＢ、ＭＰＲ＝１．５ｄＢ、ＭＰＲ＝２．０ｄＢ、及びＭＰＲ＝２．５ｄＢ。
上記の波形「ビン」の各々は、低いＰＡ利得ステートから高いＰＡ利得ステートへ及びその逆を行くための３利得ステートＰＡの例において、自身の固有の切換えポイント電力レベルを有するであろう。
これによって、波形の各「ビン」をそれらの最大直線性機能に切り換えることが可能になり、その結果、より多くの波形のための所望の電力レベルにおいて良好な電力消費を達成するために、設計されたＰＡ利得ステートの直線性機能を最適化することができる。
そのため、ＰＡ利得コントローラ２０６は、送信波形のＭＰＲ値が、送信波形直線性要件をサポートするためにマルチ利得ステートＰＡが次の利得ステートへ切り換えることを必要とする場合にしか、マルチ利得ステートＰＡを高い利得ステートへ切り換えない。あるいはその逆に、波形ＭＰＲ値が、低利得ステートで動作しているマルチ利得ステートＰＡによって波形が直線的に送信されることが可能であるために十分に低い場合、ＰＡ利得コントローラはマルチ利得ステートＰＡを低利得ステートへ切り換えるであろう。
当業者は、「ビン化」（binning）が、ＭＰＲ又は他の任意の同様の直線性メトリックに従うことができることを理解するであろう。
現在の３ＧＰＰ規格に基づくビン化の例が以下に示される。
２５．１０１リリース５（ＨＳＤＰＡ）は、１．０ｄＢ「ビン」インクリメントにおけるビンへの波形のテーブル割当てを介する波形プロパティを用いてＭＰＲを定義する。
２５．１０１リリース６（ＨＳＵＰＡ）及びそれ以降は、ＭＰＲを計算し、０．５ｄＢ「ビン」インクリメントにおいて波形を割当てる「キュービック・メトリック」を用いる。
３６．１０１リリース８（ＬＴＥ）は、１．０ｄＢ「ビン」インクリメントにおけるテーブルを介する波形プロパティを用いてＭＰＲを定義する。
図４は、典型的な実施形態に従うマルチ利得ステート電力増幅器の利得ステート間での切換え及び計算のためのフロー図である。
図４の典型的な実施形態において、信号を送信するための送信電力レベルが最初に定められる（ステップ３１０）。ステップ３２０において、信号に関連付けられた波形直線性特性が識別される。次にステップ３３０において、複数の波形ビンから、識別された波形直線性特性に関連付けられた波形ビンが識別される。各波形ビンは、ＭＰＲ値に関連付けられる。従ってステップ３４０において、識別された波形ビンに関連付けられたＭＰＲ値が識別される。次のステップ３５０において、２つの利得ステート間の少なくとも１つの新たな遷移電力レベル（新たな切換えポイント）が、識別されたＭＰＲ値の関数として計算される。
この関数は以下の規則に従う。
ＭＰＲ＝０ｄＢに関する送信電力レベルを波形＝ｘｄＢｍとする。
各波形ビンのための特定の遷移電力レベルは、以下の式に従うＭＰＲ値の関数である。
遷移電力レベル（ｄＢｍ）＝ｘｄＢｍ−ＭＰＲ（ｄＢ）
遷移電力レベルが計算された後、ステップ３０６において、遷移電力レベルと送信電力レベルとが比較される。
ＰＡが異なる利得ステートに切り換えるかの決定は、計算された遷移電力レベル、送信電力レベル、及び現在のＰＡの利得ステートの関数である。
ＰＡが低利得ステートにあり、送信電力レベルが遷移電力レベルよりも大きい場合には、ステップ３７０においてＰＡは高利得ステートに切り換える。
ＰＡが低利得ステートにあり、送信電力レベルが遷移電力レベルよりも低い場合には、ステップ３０８においてＰＡは低利得ステートに留まる。
ＰＡが高利得ステートにあり、送信電力レベルが遷移電力レベルよりも大きい場合には、ＰＡは高利得ステートに留まる。
ＰＡが高利得ステートにあり、送信電力レベルが遷移電力レベルよりも低い場合には、ＰＡは低利得ステートに切り換える。
送信電力レベルをＭＰＲ値の関数として動的に計算することによって、ＰＡは、より長く低利得ステートに留まり、より迅速に低利得ステートに切り換える。特定の波形ビンのＭＰＲ値が式において用いられなかった場合、ＰＡは一般に、より速く高利得ステートに切換える又はより長く高利得ステートに留まる。従って、遷移電力レベルを計算する式にＭＰＲ値を導入することにより、ＰＡの利得ステート切換えが最適化され、その結果ＰＡによって用いられる電流が低減され、バッテリ持続期間及びＵＥの通話時間が長くなる。
更なるステップにおいて、例えばデータのような他のタイプの信号の波形直線性特性と比べて本質的に良好な波形直線性特性を有する、例えば音声のような特定のタイプの信号に、専用の波形ビンが割り当てられる。音声信号のための波形ビンは、ＭＰＲ値＝−１ｄＢを有する。
当業者は、この方法が、データ・パケット・ベースのプロトコルが展開することができるように、ＭＰＲ、キュービック・メトリック、又はピーク対平均以外の任意の送信機又は受信機波形直線性メトリックを含むように拡大されうることを理解するであろう。
当業者は更に、本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズム・ステップが、電子工学的ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、又はそれらの組み合わせとして実現されうることを理解するであろう。このハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を明確に示すために、様々な例示的構成要素、ブロック、モジュール、回路、及びステップが、それらの機能の観点から一般に上述された。そのような機能がハードウェアとして実現されるかソフトウェアとして実現されるかは、システム全体に課された設計制約及び特定のアプリケーションに依存する。当業者は、各特定のアプリケーションのために上述の機能を様々な方法で実現することができるが、そのような実現の決定は、本発明の典型的な実施形態の範囲から逸脱させるものとして解釈されてはならない。
本明細書に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいは他のプログラマブル・ロジック・デバイス、ディスクリート・ゲートあるいはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア部品、又は本明細書で説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを用いて実装または実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることができるが、代わりに、任意の従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステート・マシンを用いることもできる。プロセッサはまた、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ又は複数のマイクロプロセッサ、又は他の任意のそのような構成のようなコンピュータ・デバイスの組み合わせとして実装されうる。
本明細書に開示された実施形態に関連して説明されたアルゴリズム又は方法のステップは、ハードウェアによって直接、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールによって、又はそれら２つの組み合わせによって具現化されうる。ソフトウェア・モジュールは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、フラッシュ・メモリ、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、電子的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電子的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は当該技術において周知である他の任意の形式の記憶媒体に収納されうる。典型的な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこへ情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。あるいは記憶媒体は、プロセッサに統合されうる。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在することができる。あるいはプロセッサ及び記憶媒体は、ユーザ端末内のディスクリート部品として存在することができる。
１つ又は複数の例示的実施形態において、説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせによって実現されうる。ソフトウェアによる実現の場合、機能は、コンピュータ読取可能媒体上の１つ又は複数の命令又はコードとして送信又は格納されうる。コンピュータ読取可能媒体は、１つの場所から別の場所へのコンピュータ・プログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体及びコンピュータ記憶媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体であることができる。限定ではなく一例として、そのようなコンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭあるいは他の光学ディスク記憶媒体、磁気ディスク記憶媒体あるいは他の磁気記憶デバイス、又は、命令あるいはデータ構成の形式で所望のプログラム・コードを搬送又は格納することができ、コンピュータによってアクセスすることができる他の任意の媒体を備えることができる。また、任意の接続が適宜コンピュータ読取可能媒体と称される。例えば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバ、又は他の遠隔ソースから、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、又は例えば赤外線、ラジオ、及びマイクロ波のような無線技術を用いて送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、ＤＳＬ、又は例えば赤外線、ラジオ、及びマイクロ波のような無線技術は媒体の定義に含まれる。本明細書において用いられる場合、ディスク（disk）及びディスク（disc）は、コンパクト・ディスク（disc）（ＣＤ）、レーザ・ディスク（disc）、光学ディスク（disc）、デジタル・バーサタイル・ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）、及びブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）を含む。ディスク（disk）は一般にデータを磁気的に再生し、ディスク（disc）はレーザを用いてディスクを光学的に再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読取可能媒体の範囲に含まれるべきである。
開示された例示的実施形態の上記説明は、当業者をして、本発明の製造又は利用を可能にするために提供される。これらの例示的実施形態に対する様々な変形例が当業者には容易に明らかとなり、本明細書で定義された一般原理は、本発明の主旨又は範囲から逸脱することなく他の実施形態にも適用されうる。従って本発明は、本明細書に示す実施形態に限定されることは意図されておらず、本明細書に記載された原理及び新規特徴と整合が取れたもっとも広い範囲に一致するように意図されている。
下記に出願時の請求項１−２６に対応する記載を付記１−２６として表記する。
付記１
送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステート電力増幅器（ＰＡ）を制御するためのデバイスであって、
低利得ステートと高利得ステートとの間の遷移電力レベルを、前記送信信号に関連付けられた最大電力低減（ＭＰＲ）値の関数として計算するためのＭＰＲモジュールと、
送信電力レベルが前記遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えるためのＰＡ利得コントローラと
を備えるデバイス。
付記２
前記ＭＰＲモジュールは、前記ＭＰＲ値を識別するためのメトリックを備える、付記１に記載のデバイス。
付記３
前記ＰＡ利得コントローラは、前記ＰＡの電流消費を最小化するために最適な利得ステートを決定するために、前記送信電力レベルと前記遷移電力レベルとを比較する、付記２に記載のデバイス。
付記４
送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステート電力増幅器（ＰＡ）を制御するための集積回路（ＩＣ）であって、
前記送信信号に関連付けられたＭＰＲ値の関数として前記ＰＡ利得ステート間の遷移電力レベルを計算するためのモジュールと、
送信電力レベルが前記遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えるためのＰＡ利得コントローラと
を備えるＩＣ。
付記５
前記ＭＰＲモジュールは、前記ＭＰＲ値を識別するためのメトリックを備える、付記４に記載のＩＣ。
付記６
前記ＰＡ利得コントローラは、前記ＰＡの電流消費を最小化するために最適な利得ステートを決定するために、前記送信電力レベルと前記遷移電力レベルとを比較する、付記５に記載のＩＣ。
付記７
送信信号を増幅するための、少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステートＰＡを有する無線通信デバイス（ＷＣＤ）であって、
前記送信信号に関連付けられたＭＰＲ値の関数として前記ＰＡ利得ステート間の遷移電力レベルを計算するためのＭＰＲモジュールと、
送信電力が前記遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えるためのＰＡ利得コントローラと
を備えるＷＣＤ。
付記８
前記ＭＰＲモジュールは、前記ＭＰＲ値を識別するためのメトリックを備える、付記７に記載のＷＣＤ。
付記９
前記ＰＡ利得コントローラは、前記ＰＡの電流消費を最小化するために最適な利得ステートを決定するために、前記送信電力レベルと前記遷移電力レベルとを比較する、付記８に記載のＷＣＤ。
付記１０
送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステートＰＡを制御するためのデバイスであって、
識別されたＭＰＲ値の関数として遷移電力レベルを計算するための手段と、
送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えるための手段と
を備えるデバイス。
付記１１
送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも低い場合、高利得ステートから低利得ステートへ切り換えるための手段を更に備える、付記１０に記載のデバイス。
付記１２
識別された波形ビンに関連付けられた前記ＭＰＲ値を識別するための手段を更に備える、付記１０に記載のデバイス。
付記１３
複数のＭＰＲビンから、識別された波形線形性特性に関連付けられた前記波形ビンを識別するための手段を更に備える、付記１２に記載のデバイス。
付記１４
前記送信信号に関連付けられた前記波形線形性特性を識別するための手段を更に備える、付記１３に記載のデバイス。
付記１５
前記送信信号を送信するための前記送信電力レベルを決定するための手段を更に備える、付記１４に記載のデバイス。
付記１６
前記送信信号のタイプに従って、ＭＰＲ値を波形ビンに割り当てるための手段を更に備える、付記１５に記載のデバイス。
付記１７
前記送信信号が音声である場合、前記ＭＰＲ値＝−１ｄＢである、付記１６に記載のデバイス。
付記１８
送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステートＰＡを制御する方法であって、
識別されたＭＰＲ値の関数として遷移電力レベルを計算することと、
送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えることと
を備える方法。
付記１９
送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも低い場合、高利得ステートから低利得ステートへ切り換えることを更に備える、付記１８に記載の方法。
付記２０
識別された波形ビンに関連付けられた前記ＭＰＲ値を識別することを更に備える、付記１８に記載の方法。
付記２１
識別された波形線形性特性に関連付けられた前記波形ビンを複数の波形ビンから識別することを更に備える、付記２０に記載の方法。
付記２２
前記送信信号に関連付けられた前記波形線形性特性を識別することを更に備える、付記２１に記載の方法。
付記２３
前記送信信号を送信するための前記送信電力レベルを決定することを更に備える、付記２２に記載の方法。
付記２４
前記送信信号のタイプに従って、ＭＰＲ値を波形ビンに割り当てることを更に備える、付記２２に記載の方法。
付記２５
前記送信信号が音声である場合、前記ＭＰＲ値＝−１ｄＢである、付記２４に記載の方法。
付記２６
送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有するマルチステージＰＡを制御するプロセッサ・デバイスとともに用いるためのコンピュータ・プログラム製品であって、前記プロセッサ・デバイスに、
識別されたＭＰＲ値の関数として遷移電力レベルを計算させ、
送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切換えさせる
ための命令を有するコンピュータ・プログラム製品。

Claims (26)

  1. 送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステート電力増幅器（ＰＡ）を制御するためのデバイスであって、
    低利得ステートと高利得ステートとの間の遷移電力レベルを、前記送信信号に関連付けられた最大電力低減（ＭＰＲ）値の関数として計算するためのＭＰＲモジュールと、
    送信電力レベルが前記遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えるためのＰＡ利得コントローラと
    を備えるデバイス。
  2. 前記ＭＰＲモジュールは、前記ＭＰＲ値を識別するためのメトリックを備える、請求項１に記載のデバイス。
  3. 前記ＰＡ利得コントローラは、前記ＰＡの電流消費を最小化するために最適な利得ステートを決定するために、前記送信電力レベルと前記遷移電力レベルとを比較する、請求項２に記載のデバイス。
  4. 送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステート電力増幅器（ＰＡ）を制御するための集積回路（ＩＣ）であって、
    前記送信信号に関連付けられたＭＰＲ値の関数として前記ＰＡ利得ステート間の遷移電力レベルを計算するためのモジュールと、
    送信電力レベルが前記遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えるためのＰＡ利得コントローラと
    を備えるＩＣ。
  5. 前記ＭＰＲモジュールは、前記ＭＰＲ値を識別するためのメトリックを備える、請求項４に記載のＩＣ。
  6. 前記ＰＡ利得コントローラは、前記ＰＡの電流消費を最小化するために最適な利得ステートを決定するために、前記送信電力レベルと前記遷移電力レベルとを比較する、請求項５に記載のＩＣ。
  7. 送信信号を増幅するための、少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステートＰＡを有する無線通信デバイス（ＷＣＤ）であって、
    前記送信信号に関連付けられたＭＰＲ値の関数として前記ＰＡ利得ステート間の遷移電力レベルを計算するためのＭＰＲモジュールと、
    送信電力が前記遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えるためのＰＡ利得コントローラと
    を備えるＷＣＤ。
  8. 前記ＭＰＲモジュールは、前記ＭＰＲ値を識別するためのメトリックを備える、請求項７に記載のＷＣＤ。
  9. 前記ＰＡ利得コントローラは、前記ＰＡの電流消費を最小化するために最適な利得ステートを決定するために、前記送信電力レベルと前記遷移電力レベルとを比較する、請求項８に記載のＷＣＤ。
  10. 送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステートＰＡを制御するためのデバイスであって、
    識別されたＭＰＲ値の関数として遷移電力レベルを計算するための手段と、
    送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えるための手段と
    を備えるデバイス。
  11. 送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも低い場合、高利得ステートから低利得ステートへ切り換えるための手段を更に備える、請求項１０に記載のデバイス。
  12. 識別された波形ビンに関連付けられた前記ＭＰＲ値を識別するための手段を更に備える、請求項１０に記載のデバイス。
  13. 複数のＭＰＲビンから、識別された波形線形性特性に関連付けられた前記波形ビンを識別するための手段を更に備える、請求項１２に記載のデバイス。
  14. 前記送信信号に関連付けられた前記波形線形性特性を識別するための手段を更に備える、請求項１３に記載のデバイス。
  15. 前記送信信号を送信するための前記送信電力レベルを決定するための手段を更に備える、請求項１４に記載のデバイス。
  16. 前記送信信号のタイプに従って、ＭＰＲ値を波形ビンに割り当てるための手段を更に備える、請求項１５に記載のデバイス。
  17. 前記送信信号が音声である場合、前記ＭＰＲ値＝−１ｄＢである、請求項１６に記載のデバイス。
  18. 送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有する複数利得ステートＰＡを制御する方法であって、
    識別されたＭＰＲ値の関数として遷移電力レベルを計算することと、
    送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切り換えることと
    を備える方法。
  19. 送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも低い場合、高利得ステートから低利得ステートへ切り換えることを更に備える、請求項１８に記載の方法。
  20. 識別された波形ビンに関連付けられた前記ＭＰＲ値を識別することを更に備える、請求項１８に記載の方法。
  21. 識別された波形線形性特性に関連付けられた前記波形ビンを複数の波形ビンから識別することを更に備える、請求項２０に記載の方法。
  22. 前記送信信号に関連付けられた前記波形線形性特性を識別することを更に備える、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記送信信号を送信するための前記送信電力レベルを決定することを更に備える、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記送信信号のタイプに従って、ＭＰＲ値を波形ビンに割り当てることを更に備える、請求項２２に記載の方法。
  25. 前記送信信号が音声である場合、前記ＭＰＲ値＝−１ｄＢである、請求項２４に記載の方法。
  26. 送信信号を増幅するための少なくとも２つの利得ステートを有するマルチステージＰＡを制御するプロセッサ・デバイスとともに用いるためのコンピュータ・プログラムであって、前記プロセッサ・デバイスに、
    識別されたＭＰＲ値の関数として遷移電力レベルを計算させ、
    送信電力レベルが前記計算された遷移電力レベルよりも高い場合、前記ＰＡを低利得ステートから高利得ステートへ切換えさせる
    ための命令を有するコンピュータ・プログラム。
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