TW201515497A

TW201515497A - Ｕｍｔｓ莘號最大功率降低計算裝置及方法

Info

Publication number: TW201515497A
Application number: TW103123229A
Authority: TW
Inventors: John W Haim; Kurt G Vetter
Original assignee: Interdigital Tech Corp
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2015-04-16
Also published as: TWI479818B; TW200904040A; TWI429214B; TW201318365A; TW200947903A

Abstract

提供了一種用於使用立方度量(CM)和/或峰均比(PAR)的估計值來控制發射功率的方法和裝置。最佳地，所述方法通過從信號參數估計CM和/或PAR，而用於確定最大功率衰減(MPR)值，以計算最大MPR或最小MPR。該估計CM和/或PAR的方法適用於任何多碼信號。

Description

UMTS莘號最大功率降低計算裝置及方法

本申請涉及無線通信。

在實際的放大器電路中，例如用在通用移動電信系統(UMTS)無線發射接收單元(WTRU)發射鏈上的放大器電路中，引發頻譜再生是由於非線性的放大器特性。術語頻譜再生描述了在功率放大器輸出端處的帶外信號能量的增加。由非線性放大器效應所產生的頻譜再生主要產生在鄰近期望發射頻道的頻道內。對於UMTS來說，對功率放大器的要求是由在期望頻道的+/-5MHz的鄰近頻道洩漏比(ACLR)來定義的。以下是放大器電壓增益特性：v _o(t)=g ₁．v _i(t)+g ₂．v _i(t)²+g ₃．v _i(t)³+...+g _n．v _i(t)ⁿ 等式(1)其中，g ₁．v _i(t)是放大器的線性增益，其餘的部分(即，g ₂．v _i(t)²+g ₃．v _i(t)³+...+g _n．v _i(t)ⁿ)表示非線性增益。如果信號攜帶了調變後的第三代合夥夥伴計畫(3GPP)射頻(RF)，則作為交調失真的結果會產生非線性項，這會產生帶內失真項和帶外失真，帶內失真會引起誤差向量幅值(EVM)的增加，而帶外失真會引起ACLR的增加。這兩者都會造成調變品質的下降。

例如UMTS版本5和版本6中的多碼信號在峰均功率中實現了增加，這會產生更大的動態信號變化。這些增加的信號變化需要更強的放大器線性化，這會產生更大的功率消耗。最近的結果表明，為dB而直接發送dB(即，信號峰值功率與平均功率的比值，也稱為峰均比(PAR))對放大器功率衰減來說並不有效。對放大器頻譜再生的分析表明，3階非線性增益項(“立方增益”)是ACLR增加的主要原因。立方項的總能量取決於輸入信號的統計分佈。

隨著高速上行鏈路封包存取(HSUPA)的提出，在版本6中引入了一種新的用於消除放大器功率衰減的方法，稱為立方度量(CM)。CM是基於放大器的立方增益部分。CM描述了在所觀測的信號中的立方部分與12.2kbps語音幹擾信號的比值。CM同時適用於高速下行鏈路封包存取(HSDPA)和HSUPA上行鏈路信號。統計分析表明，根據CM估計的功率降額與根據99.9% PAR的功率降額相比，表現出明顯較小的誤差分佈，其中誤差分佈是指實際功率降額與所估計的功率降額之間的差值。

3GPP規定了最大功率衰減(MPR)測試，其表明WTRU的最大發射功率大於或等於標稱最大發射功率，但小於所謂“最大MPR”的總量，其中最大MPR是所發送的信號的CM的函數。對於給定的功率放大器，製造商可以決定該設備需要將其最大功率限制在一些量中，在此稱為“最小MPR”，其小於最大MPR，但是與3GPP ACLR相容。雖然“最小MPR”可以被定義為是CM的函數，但是也可以替換地被定義為是PAR的特定百分比的函數。使用最小MPR而不是最大MPR來限制最大功率，使WTRU能夠以更大的最大功率來進行發射，從而使採用最小MPR的WTRU製造商具有更有優勢的競爭力。也可能某個WTRU的設計可以同時包括最大MPR和最小 MPR，並在兩者之間進行選擇。

不考慮對最大MPR或最小MPR的選擇，關鍵問題在於WTRU必須知道CM和/或PAR的值，以計算所選擇的MPR，並且如果需要的話，(即，如果WTRU是在最大功率附近操作的話)，最終使用上述值來實際設定發射功率。任何多碼信號(其特徵在於發送的實體頻道、其頻道化碼和稱為β項的權重)都具有其特定的CM和PAR。

在UMTS中，信號，以及CM和PAR都可以在每2或10毫秒的發送時間間隔(TTI)中變化。可以看出，對UMTS版本6，有實體頻道參數和量化的β項的超過二十萬的組合，此處的每種組合都稱作可能信號。大量的可能信號的巨大數目使得形成嚴格一對一的CM或PAR的預定查找表來作為信號特性的函數，對於即時的應用是不合實際的；特別是在以UMTS資料速率進行操作的小型低功率手持設備中。瞭解WTRU不可能簡單地查找CM或PAR之後，則需要在一定可容許的誤差之內，從信號的特性參數來對其進行測量或估計。

從實際信號測量CM或PAR是已知的。其中的重要缺陷在於必須首先產生信號來進行測量。由於發射功率最終可能會作為CM和/或PAR的函數來設置，因此通過測量來設定功率將需要在發送前，產生信號或在至少一段時間內的信號部分。雖然在理論上這是可行的，但是UMTS的時間延遲要求和實際的存儲限制使這種方法也不可行。

上述方法的一種變形是在從CM或PAR的“猜測”所計算出的功率級上產生和開始發送信號，並在隨後TTI中剩下的整個時槽中將發射功率調整為第二功率級。對第一和第二功率級的結合被計算以使得平均功率級接近在TTI開始前就已知CM或PAR所選擇的功率級。

在UMTS中，在10毫秒的TTI中有15個時槽，但是在2毫秒的TTI中只有三個時槽。假設例如對CM或PAR的測量需要例如10毫秒的TTI的一個時槽的一些部分來完成，則初始功率級將被設置為僅用於第一個時槽，而剩下的14個時槽使用第二值。對於2毫秒的TTI，初始功率級將被設置為使用第一時槽，這一個時槽占TTI的三分之一，而該TTI的剩下三分之二將使用第二值。顯然，這種方法不是一致的，特別是在2毫秒的TTI的情況中。因此，需要一種方法，能夠在開始發送信號之前，就確定CM或PAR，以確定最大MPR和/或最小MPR，以及最終的發射功率。

提供一種用於使用通過估計出的CM或PAR的估計值來控制發射功率的方法和裝置。該方法與直接測量CM或PAR相反，可以應用於通過從信號參數估計CM或PAR來確定用於計算最大MPR的最大功率衰減值(MPR)或最小MPR。估計CM或PAR的方法適用於任何多碼信號。

110‧‧‧基地台

120、400、WTRU‧‧‧無線發射接收單元

125‧‧‧處理器

126‧‧‧接收機

127‧‧‧發射機

128‧‧‧天線

200‧‧‧離線過程

300‧‧‧離線初始配置過程

440‧‧‧發射功率控制單元

450‧‧‧縮放電路

460‧‧‧濾波器設備

470、DAC‧‧‧模數轉換器

480‧‧‧無線電發射機

490、Tx‧‧‧天線

CM‧‧‧立方度量

MPR‧‧‧最大功率衰減

PAR‧‧‧峰均比

從以下對最佳實施方式的描述可以獲得對本發明更詳細的理解，該最佳實施方式是以舉例的方式給出的，並且結合附圖進行理解。

第1圖是根據本發明的無線發射接收單元(WTRU)的功能性框圖；第2圖是離線處理器的簡化版本的框圖；第3圖是離線初始配置過程的詳細流程圖；第4圖是根據一種實施方式的WTRU的框圖；第5A圖和第5B圖是分別用於等式5的模型和等式6的模型的兩個圖示，表示最大MPR估計誤差的分佈；第6A圖和第6B圖是分別用於等式5的模型和等式6的模型的兩個圖示，表示CM估計誤差的分佈；第7A圖和第7B圖是分別用於等式5的模型和等式6的模型的兩個圖示，表示PAR估計誤差的分佈；和第8圖是設置發射功率的方法的流程圖。

下文中所涉及的術語“無線發射/接收單元(WTRU)”包括但不限於使用者設備(UE)、移動站、固定或移動使用者單元、尋呼機、行動電話、個人數位助理(PDA)、電腦或任何其他類型的能夠在無線環境中進行操作的使用者設備。

下文中所涉及的術語“基地台”包括但不限於節點B、站點控制器、存取點(AP)或任何其他類型的能夠在無線環境中進行操作的周邊設備。

第1圖是被配置成執行下面所公開的方法的WTRU 120的框圖。除了包含在典型的WTRU內的部件以外，WTRU 120還包括被配置成執行所公開的方法的處理器125；與處理器125通信的接收機126；與處理器125通信的發射機127；與接收機126和發射機127通信以實現無線資料的發送和接收的天線128。WTRU無線地與基地台110通信。

下面將描述用於根據信號的配置參數來估計信號的發送CM和/或PAR，並使用該估計值來計算MPR的方法。配置參數包括實體頻道的數量和類型以及配置情況。配置情況可以定義為頻道化碼和頻道權重(稱為β)的結合，最佳地用於同相(I)和正交頻道(Q)部分碼。頻道權重(對於給定業務和資料速率)、其他參數、以下所謂的“配置”和以上的所有組合都根據3GPP所定義的規範來確定。

信號可以定義為是實體頻道和β項的組合。每一個可能的信號都必須至少在一種配置情況中。該定義可以擴展。例如，可以包括用於一個或多個包括配置情況的實體頻道的一些或所有β項的子集或有限範圍。對配置情況的最小子集的識別是主觀的，該配置情況規定了可接收的最小CM和/或PAR估計誤差，該CM和/或PAR估計誤差反過來用於MPR估計誤差。

在表1中表示了一組11個配置情況的例子。這些配置情況限於允許多至一個DPDCH。本領域技術人員可知，配置情況並不限於此。但是，很可能並不理想。經驗結果表明所產生的可接受的較小估計誤差，特別是最大的最大MPR估計誤差是小於或等於1.5dB。表1表示了配置情況通常由三個主要特徵來定義：1)DPDCH的最大數量(Nmax DPDCH)；2)是否啟動高速(HS)；和3)E-DPDCH的數量和擴展因數(SF)(E-DPDCH碼@SF)。表2給出了一個替換的映射方式。表2表示了將一些原來在表1中所定義的情況劃分為多種情況，從而可以產生比表1的映射更少的誤差。特別是，其表示了最大的最大MPR估計誤差小於或等於1.0dB。

重新參考表1，HS Chan碼一欄涉及用於HS-DPCCH的特定“SF和正交變長(OV)SF碼”。請注意，SF通常為256，且對於OVSF，使用兩個碼(33和64)中的一個。當第三欄(即HS)顯示沒有(“N”)HS 時，本欄表示為“不可用”(N/A)。

E-DPDCH 1,3 I或Q欄表示在該部分中，顯示I或Q，E-DPDCH頻道#1和#3，其根據欄的情況來使用。

E-DPDCH 1,3 Chan碼欄，如果有的話，涉及用於涉及頻道#1和#3的E-DPDCH的SF和OVSF碼。例如，配置情況6具有兩個E-DPDCH，標記為#1和#3，該欄的剩餘部分要麼是沒有(不可用)，要麼是一個(默認為“#1”)。大部分的配置情況都只有一個E-DPDCH。

E-DPDCH 2,4 Chan碼欄與上面的類似，用於具有兩個或更多E-DPDCH的情況。

I和Q欄表示在I和Q部分的β項。在配置情況6中，β_ed涉及E-DPDCH頻道#1和#2，而β_ed3/4涉及E-DPDCH頻道#3和#4。

表1和表2中的配置情況0是已知的需要零最大MPR的普通情況。對於這種配置情況，不使用用於其他所有配置情況的計算方法，而是簡單地將最大MPR和/或最小MPR設置為零。

參考第2圖，表示了離線過程200的簡單版本。在下文中還要結合第3圖進行更詳細的描述，過程200最終計算和存儲用於WTRU的參數，以產生最大MPR和/或最小MPR值。在UMTS中，實體頻道和參數以及量化值β的每一種組合都是可能的信號。量化值是根據信號的配置。首先，所有可能的信號都映射到一組配置情況(210)。通過使用表1最右邊兩欄所給出的資訊(I和Q)，可以為所有可能的信號產生量化值(220)。通過發射機模擬來測量用於所有可能信號的CM和/或PAR(230)。下文中將更詳細地描述對CM和PAR的測量。

預先計算的項α最佳地通過使用發射機模擬230的輸出來確定240。最佳地對於上面定義的每一種配置情況都確定出根據下文中的等式7所計算出的用於CM的一組α項和/或用於PAR的一組α項。

對於每一種配置情況，發射機模擬230為所有可能的信號都測量CM和PAR，(在下文中將會詳細地推導對CM和/或PAR進行估計的數學推導)，此處的信號定義為在3GPP中量化β項270的所有可能組合。可以使用最小二乘擬合的方法，從配置情況的所有可能信號，或從其中的一個典型子集中，來為特定配置情況確定預先計算的α項。對計算出的α 項、配置情況和計算出的調整因數進行計算(240)。之後，通過韌體、軟體或硬體將這些值寫入WTRU 400中。

第3圖是離線初始配置過程(300)的流程圖。該過程300同時為CM和PAR都計算α項，並為配置情況確定調整因數。這些值都存儲在WTRU(400)中，用於為給定信號估計CM和PAR。

參考第3圖，表示了離線過程300的詳細版本。首先，在310根據實體頻道的特性來定義配置情況。例如，如表1中的配置情況9所示，定義了DPCCH、一個DPDCH(最大的一個DPDCH)、HS-DPCCH(ΔACK和ΔCQI設為相等；總是發送肯定應答(ACK)和頻道品質指示(CQI))、E-DPCCH和2SF@=2(在SF的兩個E-DPDCH等於2)。

使用在表1最右兩欄中的資訊(I和Q)來確定所需要的單個、平方和組分內交叉β項。從等式5的符號中(將在下文描述)，{β_I1 β_I2 β_I3}={β_d β_ec β_ed}和{β_Q1 β_Q2 β_Q3}={β_c β_hs β_ec}(特定數字的指定是任意的)。在表3中定義了十六個這種項：β_ec，β_ed，β_d，β_c，β_hs，β_ec2，β_ed2，β_d2，β_c2，β_hs2，β_ecβ_ed，β_ecβ_d，β_edβ_d，β_cβ_hs，β_cβ_ed和β_hsβ_ed。

之後確定配置情況的所有可能信號(即，用於頻道的量化的β項的所有組合)(320)。每一3GPP，有β_c和β_d的數值對的三十種隱式的組合，A_hs=β_hs/β_c的顯式的九個值，A_ec=β_ec/β_c的九個值和A_ed=β_ed/βc的三十個值，或總計對於每個配置情況的72900種可能的信號組合。在此沒有列出這72900個組合。

使用發射機模擬來為每個配置情況的所有72900種可能信號測量CM和測量99% PAR(330)。在此沒有列出所測量的145800個值。

通過使用每個配置情況的72900個可能信號和其線性CM和線性PAR的測量值，使用等式7計算出用於估計CM的十六個預先計算的α值和用於估計PAR的十六個預先計算的α值(340)。在等式8至等式7中給出了符號項；在表3中給出了α項的數字值。儘管可能只使用了72900個組合的一個小的子集，但是假設在下一步中需要具有72900行的矩陣X，則使用整個72900個組合的完整集來用於計算一種配置情況的表3。

對於每一個可能的信號，使用等式5和6(將在下文中描述)所描述的模型來估計線性CM和線性PAR(350)。在等式12中給出了矩陣形式的計算。矩陣X是等式5的分子，並且包括用於單個β項的歸一化函數。矩陣Y是線性CM與線性PAR測量值與等式5的分母相乘；等式6的模型使用了類似的形式。

最佳地使用等式13來計算用於CM和PAR兩者的估計誤差 (360)。為了進一步描述，在第6A圖和第6B圖中給出了CM估計誤差的分佈(以dB形式)。在第7A圖和第7B圖中給出了PAR誤差dB形式的分佈。第6A圖和第7A圖表示等式5所描述的模型，而第6B圖和第7B圖表示等式6所描述的模型。

之後確定所需的調整因數(370)。通過檢查可以看出，對於等式5的模型，用於最大MPR的調整因數、在第6A圖中的最大幅值正誤差約為0.54dB或1/0.883。如果最小MPR是所需的結果，則用於最小MPR的使用CM的調整因數、第6A圖中的最大幅值負誤差約為-0.71dB。用於最小MPR的使用PAR的調整因數、第7A圖中的最大幅值負誤差約為-0.41dB。從第6B圖和第7B圖中可以看出，用於等式6的模型的相應值為-0.54dB、-0.080dB和-0.57dB。

通過使用調整因數來確定最大MPR誤差的分佈(380)，如上面所計算的，該調整因數兩者一致為0.54dB。

請看第5A圖和第5B圖，最大MPR誤差的分佈顯示，對於兩個模型，最大的最大MPR誤差為1.5dB，如果認為其已經足夠小(在本例中是這樣的)，則理論上兩個模型都可以使用。

作為第二標準，應當注意，如第5A圖和第5B圖所示，等式5的模型的最大誤差的出現頻率，即9/72900，低於等式6的模型，即406/72900。因此，選擇等式5的模型，且在WTRU(400)中配置α值和調整因數(390)。可替換地，等式6的模型估計CM需要較少的乘法，如果這是一個顯著的因素的話，則可以選擇該模型。

現在描述對估計CM和/或PAR的推導。在已經使用了頻道權重之後，但是在使用根升余弦和其他濾波器之前，根據等式2來確定上行鏈路信號的PAR。

其中；β_I是用於I部分中的實體頻道的頻道權重；β_Q是用於Q部分中的實體頻道的頻道權重；N _I是I部分中的實體頻道數量；和N _I是Q部分中的實體頻道數量。

根據一個實施方式，對於給定配置情況，最佳地將CM_linear，(線性而不是dB形式的CM，並且沒有3GPP方法的0.5dB量化)作為與等式2的預濾波PAR_linear有關的函數來估計，如等式3所示：其中；γ _j是用於每個實體頻道的實際加權因數；n是用於定義總和的指示數的整數；N _Order是任意多項式的階次；和是歸一化函數，該函數使的值與任意比例的β無關。

也可以使用與等式3中相同的函數來估計濾波器輸出處的PAR _linear，其中只有項的值與用於CM _linear的不同。對於給定配置情況的任何可能信號，使用等式3來估計CM _linear和PAR _linear將通常會在所估計的值和所測量的值之間產生誤差，這稱為估計誤差。

雖然N _Order可以選擇為任何正整數，但是在一個實施方式中，其例如是N _Order=2。經驗結果表明，通過使用N _Order=2，用於所有可能信號的估計誤差的範圍對於確定最大MPR和最小MPR來說都是可接受的小範圍。因此，將N _Order選擇為大於2會產生額外的複雜性，且沒有明顯的性能改進。因此，當將N _Order設為2時，等式3簡化為等式4所示：

擴展等式4則產生了等式5。

該等式描述的CM _linear基本等於單個平方加權(由方根項進行加權)、成分內交叉β項與還不已知的α項的內積的加權的形式。該公式同樣適用於PAR _linear，只是α項的值不同。

在等式6中表示了對等式5中所描述的替換模型。等式6 的模型去掉了單個β項以及有關的歸一化函數(在等式5的分子中的最後一項)。經驗結果表明，對於一些配置情況，該模型會產生比等式5的模型更少的估計誤差。

對於給定的配置情況，可以從以下來確定α項的值：1)使用發射機模擬(230)來測量所有或一組較少的典型可能信號的CM _linear和/或PAR _linea；和2)使用已知的最小二乘擬合方法，在等式7中以矩陣的形式給出：α=(X ^T X)^-1 X ^T Y 等式(7)其中；X是矩陣(已知為設計或Vandermode矩陣)，每個信號一行，其中，一行中的每個元素是平方、單個加權或成分內交叉β項的數字值。這是通過將等式5或等式6中的符號βI和βQ替換為特定頻道的β項而確定的；對於具有兩個或四個E-DPDCH的情況，每一個單個和平方的βed都應當僅占X的一行，而不是兩行或四行；並且Y是列向量，具有每個信號一個元素，其中每個部分都分別是所測量的CM _linear或PAR _linear。假設將要計算用於估計CM的α項或用於估計PAR的α項，則乘以等式5或等式6的分母中的信號加權因數。可替換地，假設同時要計算用於估計CM和PAR的α項，則Y可以是具有兩個這樣的列的矩陣：一個用於CM _linear，另一個用於PAR _linear。

下面提供了用於等式(7)中為本例計算α項的符號項(而不是其數字值)：

上面例子所引用的可能信號的減少集涉及這樣的情況，即用於可靠地計算出α項所需的信號數量可能會比所有可能信號的數量少幾個量級。但是，使用等式12和13，來使用具有所有可能信號的矩陣X來計算估計誤差。通過限制X中用於計算α項的信號數量，不會在離線處理器200中產生明顯的節約。

在等式5和6中所規定的，分別用於構造矩陣Y和X的加權因數、數字功率(等式5和等式6的分母)、以及每個信號的均方根幅值(在等式5的分子中的均方根項)在特定實施方式中可以對所有信號都是相同或基本相同的。在這種情況下，可能不需要對每個信號進行計算。而是，兩個加權因數可以分別是對所有信號通用的常量。

如果在用於測量CM和/或PAR、並之後計算α項的發射機模擬中的數字β項的比例等於WTRU中的數位β項的比例，則還可以從等式5和6中去掉加權因數，並有效地結合至α項中。

通過使用第2圖和第3圖的過程，對所有所定義的配置情況的α項、用於每一種配置情況的調整因數和能夠最小化最大MPR或最小MPR的模型，已經為等式5和6中所描述的兩個模型而被計算。最小化最大MPR和最小MPR的模型根據如下來計算：對於最大MPR的情況，有三種替換方式來確定能夠最小化最大MPR估計誤差的模型。

第一種替換方式是，從等式5或6估計出的CM _linear應當被調整以使調整後的估計的CM不大於從CM的實際測量所獲得的值。該調整因數應當是對於特定配置情況的最大幅值正誤差；該因數應當從實際估計中減去。這樣調整誤差的目的是防止對任何信號過高地估計CM。

第二種替換方式是，從等式5或6估計出的CM _linear應當被調整以使從調整後的估計的CM所確定的最大MPR不大於從實際CM測量所獲得的最大MPR。以這種方式來調整誤差的目的是防止對任何信號過高地估計最大MPR。如下是確定調整因數的方法：

1)對於配置中的每一個信號，使用估計的CM來確定估計的MPR(MPR_estimated)，並從已知的模擬的實際CM中確定實際MPR(MPR_true)。

2)根據等式14來計算MPR誤差(MPR_error)：MPR_error=MPR_true-MPR_estimated 等式(14)

3)從MPR誤差小於0的信號中，根據等式15來選擇原始調整因數(adjustment_factor_raw)：adjustment_factor_raw=max(CM_estimated-ceil(CM_true,0.5))；等式(15)其中，ceil(·,0.5)的意思是向上舍入至最近的0.5。

4)最終的調整值是等式15的值加上一個小量，ε，以確保等式15中具有最大的CM_estimated的信號在使用了調整因數後，不會向上捨入至下一個0.5dB。換句話說，使用等式16來計算調整因數(adjustment_factor)，其中從MPR誤差小於零的信號中選擇最大的。

adjustment_factor=max(CM_estimated-ceil(CM_true,0.5))+ε 等式(16)

第三種替換方式是，使用比其他替換方式所使用的更小幅值的調整因數，所選擇的量作為設計折中，(例如，防止僅僅對配置情況的特定信號過高估計CM)。

對於計算最小MPR來確定最小化最小MPR估計誤差的模型的情況，所估計的CM或PAR應當被調整以使得調整後的CM或PAR不小於的CM或PAR的實際測量值。調整後的因數應當是對於特定配置情況的最大幅值的負CM或PAR估計誤差；其應當從實際估計中減去。以這種方式來使用調整因數的目的是防止對任何信號過低估計CM或PAR。可替換地，可以使用更小幅值的負調整因數，所選擇的量作為設計折中，(例如，防止僅僅對配置情況的特定信號過低估計CM)。

對於每一種配置情況，在任何一種方法使用了調整因數之後，必須對該誤差對於兩個模型是否都足夠小來進行評價。在第5A圖、第5B圖、第6A圖、第6B圖、第7A圖和第7B圖中給出了特定配置情況測量誤差的分佈。第5A圖，第6A圖和第7A圖表示了等式5所描述的模型；第5B圖，第6B圖和第7B圖表示等式6中描述的模型。第5A圖和第5B圖表示了對特定情況的最大MPR估計誤差的分佈。在第5A圖和第5B圖中，由於在最大MPR計算中的取頂(ceil)操作，該分佈高度量化了。

第6A圖和第6B圖表示了CM估計誤差的強度；第6A圖具有比第6B圖窄一些的強度。在第6A圖和第6B圖中的分佈以及第第7A圖和第7B圖中的分佈基本是連續的。第7A圖和第7B圖表示了估計PAR的誤差強度。為了計算最大MPR，最大的最大MPR誤差應當在期望的限制之內。可替換地，可以將在期望限制內的極限正和負CM測量誤差之間的差作為標準。但是，最佳的是使用最大的最大MPR誤差。為了使用CM或PAR來計算最小MPR，極限正和負測量誤差之間的差應當在所需的範圍之內。

對於最大MPR，根據第一替換方式使用調整因數的結果是沒有信號具有過高估計的MPR，但是一些信號具有過低估計的MPR。使用根據第二替換方式的調整因數的結果是沒有信號具有過高估計的CM，但是一些信號具有過低估計的CM。特別是，具有最大正CM誤差的信號將會具有正確估計的CM，具有最大幅值的負CM誤差的信號將會由於最大幅值正負CM誤差之間的差而具有過低估計的CM，其他信號將會由於一些更小的量，而具有過低估計的CM。

對於最小MPR，使用調整因數的結果是沒有信號會具有過低估計的CM或PAR；而一些信號具有過高估計的CM或PAR。特別是，具有最大正CM或PAR誤差的信號將會具有正確估計的CM或PAR；具有最大幅值正CM或PAR誤差的信號將會由於最大幅值的正負CM誤差之間的差而具有過高估計的CM或PAR。

估計誤差存在兩個可能的問題：首先，由於故意的低估和高估CM和PAR，所計算出的最小MPR可能會超過計算出的最大MPR。在這種情況下，WTRU可能不能選擇出MPR的值，該值能夠保證同時符合例如3GPP的標準的MPR和ACLR的要求。其次，最大幅值正負估計誤差之間的差越大，則根據所述方法所獲得的最小MPR與假設由測量所獲得的最小MPR之間的差就越大，從而減小了能達到的最大發射功率。

對上述問題的兩種可能的措施是：1)可以通過選擇替換調整因數來使用上述折中，這樣對於一些可能較小的信號集，不適用所計算出的MPR；和2)可以將特定的配置情況劃分為兩個或更多配置情況，這樣所產生的估計誤差就更小。例如，如果分析表明對於特定實體頻道，最大的β項產生最大的估計誤差，則使用這些β項來建立單獨的配置情況。

一旦已經定義了一組配置情況，且已經計算出了用於所有配置情況的α項和調整因數，則最佳地將其存儲在WTRU的表中。

參考第4圖，表示了WTRU 400。在每個TTI開始傳輸之前，選擇適當的配置情況來配置由傳輸塊的介質訪問控制(MAC)層所提供的資料。為了定義表1中給出的配置情況集，根據用於發送傳輸塊的實體頻道的組合，以及可能的E-DPDCH擴展因數來進行選擇。

不管MPR計算設備(430)計算出最大MPR、最小MPR或以上兩者，並且，如果該設備使用PAR計算出了最小MPR，則根據等式17估計CM _linear，等式17是等式5和等式6的簡化形式：其中，N和D分別是等式5或等式6的分子和分母，並使用上面確定的配置情況的CM α項。使用等式11來估計PAR _linear，但是將CM _linear替換為PAR _linear，並使用配置情況的PAR α項。之後，將CM _linear和/或PAR _linear轉化為dB形式。

如果MPR計算設備(430)計算出最大MPR，則從dB形式的CM的估計中減去所選擇的用於計算最大MPR的調整因數(以dB形式)。這樣就給出了用於計算最大MPR的CM值。

如果MPR計算設備(430)使用CM計算出最小MPR，則從dB形式的CM的估計中減去所選擇的用於計算最小MPR的調整因數(以dB形式)。這樣的結果是使用CM值計算出了最小MPR。

如果MPR計算設備(430)使用PAR計算出最小MPR，則從dB形式的PAR的估計中減去所選擇的用於使用PAR來計算最小MPR的調整因數(dB)，其結果用於計算最小MPR。

如果MPR計算設備(430)計算出最大MPR，則最佳地根據3GPP來計算最大MPR。如果MPR計算設備計算出了最小MPR，則最佳地根據功率放大器的規定來計算最小MPR。

如果設備計算出了最大MPR或最小MPR，而不是兩者同時，則將所計算出的最大MPR或最小MPR作為用來設置發射功率的MPR值進行輸出。同時計算最大MPR和最小MPR的設備可以選擇某個中間值來作為用於設置發射功率的MPR值，並保持與標準和製造商的建議一致。

實際並不需要完全估計出CM的值，而只需要檢測出所估計的CM值是高於還是低於一個或多個臨界值。可以通過稍微修改等式17，如等式18，來提供一種可能的臨界值測試，其優點是避免了等式17中的劃分操作。

其中，CM _linearT是CM _linear的特定臨界值；操作符是臨界值測試，如果不等式為“真”，則指示CM _linear大於CM _linearT。

表4是從3GPP TS 25.101的表6.1A所推導出的，其中表示了以C語言的形式給出的有效演算法，該演算法設定了max_MPR_dB的值和臨界值。選擇調整因數的線性等效的值以用於計算最大MPR。

用於計算最小MPR的專用設備演算法與計算最大MPR的類似，根據特定數目，很可能只有一個CM和/或PAR的臨界值，並且可以使用類似的演算法進行計算。

回到第4圖，第4圖是被配置用於無線通信的WTRU 400，由縮放電路450接收和處理數位使用者資料和控制資料，以數位地縮放資料，設定其相對發射功率。可以將數位使用者資料編碼至例如專用實體資料頻道(DPDCH)或增強DPDCH(E-DPDCH)的頻道中。可以將控制資料編碼至例如專用實體控制頻道(DPCCH)、高速DPCCH(HS-DPCCH)或增強DPCCH(E-DPCCH)的頻道中。縮放電路450在這各個頻道中操作。

由濾波器設備460對縮放後的資料進行濾波，由模數轉換器(DAC)470將濾波後的資料轉換為類比信號，並由無線電發射機480通過天線(Tx)490發送。WTRU的發射機具有可調整的(即，功率可控)整體發射功率，以及可縮放的單個頻道輸入，如第4圖中由類比增益項和數位增益項分別表示。也可以使用其他形式的可控傳輸設備。

根據3GPP中定義的過程，由發射功率控制單元440來設定單個頻道的發射功率和整體發射功率。標稱最大發射功率由WTRU功率級或網路來確定。WTRU功率級的最大發射功率在3GPP中定義。WTRU可以自動地使用最大MPR或小一些的設備專用最小MPR來對其最大發射功率進行限制，該最大MPR是在3GPP所定義的範圍之內的值。

發射功率控制單元440使用多個參數來設定發射功率。這些參數中一個是MPR。為了計算MPR，首先根據離線配置參數來定義配置情況，該參數是根據上述第2圖至第3圖的描述所獲得的(410)。對於識別後的情況，根據下述內容來計算調整後的估計CM和/或PAR(420)。

根據用於最大MPR和/或最小MPR的值來設置MPR(430)。最佳地，由處理設備430根據調整後的CM和/或PAR估計(420)，或調整後的MPR估計來計算最大MPR和/或最小MPR。如果是根據對MPR的調整來計算，則不再對CM和/或PAR進行調整。

WTRU 400可以被構造為計算MPR中的任一個或兩個都計算；以及從CM或PAR任一個來計算最小MPR，這樣，可以選擇使用任意組合。CM和/或PAR的估計可以是預先計算的值的函數，該值由α項來表示，也可以是所發送信號的所需相關頻道功率(β項)的函數，其中，β項的特定函數是根據該信號的特定實體參數。對該估計的調整可以是來自預先計算的項。

為了在WTRU 400中計算一個或兩個MPR，首先，對於TTI，以該信號的配置舉例，其MAC-es的頻道權重為β_c=15，β_d=6，A_hs=β_hs/β_c=max(Δ_ACK和Δ_CQI)=15/15，A_ec=β _ec/β _c=15/15，A_ed,=β _ed/β _c=95/15。該信號的例子是在R4-060176,3GPP TSG RAN 4 Meeting #38中的信號U。

第二，通過使用數位縮放，WTRU 400計算出以下數位頻道權重：β_c=22,，β_d=9，β_hs=22，β_ec=22，β_ed=200。這些權重相互占所需比例，並且其平方和為所需常量。

第三，通過使用表3中的α_CM和β，而使用等式5計算出數位頻道權重和CM_linear的估計，為1.0589，等於0.2487dB。

第四，通過減去0.54dB而對CM的估計進行調整，得到約-0.29dB。可替換地，在線性形式中，通過將1.0589與0.883相乘來調整該估計，產生約0.93。

第五，CM的線性調整估計0.94小於表4中的第一線性臨界值；因此，將最大MPR計算為0dB。

通過第8圖進行總結，表示了通過WTRU 400計算MPR而設置發射功率的過程800。根據配置情況，在離線處理器中確定和處理調整因數和預先計算出的α值(810)。在WTRU 400中存儲這些值，以幫助WTRU 400識別配置情況(820)。一旦確定了配置情況，則計算調整後的估計CM和/或PAR(830)。通過使用這些調整後的估計值，計算出最大MPR和最小MPR(840)，並設置MPR。將MPR、理論最大功率和功率控制命令相結合(850)，從而設置發射功率(860)。

雖然在特定組合的最佳實施例中描述了本發明的特徵和部件，但是這其中的每一個特徵和部件都可以在沒有最佳實施例中的其他特徵和部件的情況下單獨使用，並且每一個特徵和部件都可以在具有或不具有本發明的其他特徵和部件的情況下以不同的組合方式來使用。本發明提供的方法或流程圖可以在由通用電腦或處理器執行的電腦程式、軟體或韌體中實施，其中所述電腦程式、軟體或韌體是以有形的方式包含在電腦可讀存儲介質中的，電腦可讀存儲介質的例子包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存儲記憶體(RAM)、暫存器、快取記憶體、半導體存儲設備、內部硬碟和移動磁片之類的磁介質、磁光介質和CD-ROM碟片和數位多用途光碟 (DVD)之類的光學介質。

舉例來說，適當的處理器包括，通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核相關的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何其他類型的積體電路(IC)和/或狀態機。

與軟體有關的處理器可以用於實現射頻收發機，以用於無線發射接收單元(WTRU)、使用者設備(UE)、終端、基地台、無線網路控制器(RNC)或任何主機電腦。WTRU可以與採用硬體和/或軟體形式實施的模組結合使用，例如照相機、攝像機模組、視頻電話、揚聲器電話、振動設備、揚聲器、麥克風、電視收發機、免提耳機、鍵盤、藍牙®模組、調頻(FM)無線單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機發光二極體(OLED)顯示單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲模組、網際網路流覽器和/或任何無線局域網(WLAN)模組。

400、WTRU‧‧‧無線發射接收單元