TWI502912B - 用於具有可調諧元件之無線通訊裝置之輻射功率位準控制系統及方法 - Google Patents

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Description

用於具有可調諧元件之無線通訊裝置之輻射功率位準控制系統及方法
本專利揭示內容大體上係關於無線通訊裝置，其等之實例包含行動手持式裝置，諸如傳呼機、蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、無線致能可攜式電腦、平板電腦等等。更特定言之且無任何限制，本專利揭示內容係關於就一無線通訊裝置提供輻射功率位準控制。
本申請案主張以下美國專利申請案之優先權：(i)2011年11月14日申請之申請案第13/295,883號，「RADIATION POWER LEVEL CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR A WIRELESS COMMUNICATION DEVICE HAVING TUNABLE ELEMENTS」(檔案號碼第1400-1221US號)，該案以引用方式併入本文。本專利申請案揭示可關於以下美國專利申請案之標的之標的：(i)以Shirook Ali、James Womack、Houssam Kanj及Amin Mobasher之名義在＿＿＿申請之申請案第＿＿＿號，「TRANSMISSION CONTROL FOR A SPECIFIC ABSORPTION RATE COMPLIANT COMMUNICATION DEVICE」(檔案號碼第127953.00079號)；(ii)以Shirook Ali、James Womack、Amin Mobasher及James Warden之名義在＿＿＿申請之申請案第＿＿＿號「MODULATION AND CODING SCHEME SELECTION METHOD FOR A SPECIFIC ABSORPTION RATE COMPLIANT COMMUNICATION DEVICE」(檔案號碼第127953.00204號)；及(iii)以Kelce Steven Wilson、Shirook Ali、Shalini Suresh Periyalwar及 James Womack之名義在2010年7月20日申請之申請案第12/839,622號，「RADIATION POWER LEVEL CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR A WIRELESS COMMUNICATION DEVICE BASED ON A TRACKED RADIATION HISTORY」(檔案號碼第37962-US-PAT號)；該等申請案以引用方式併入本文。
多年以來公眾一直擔憂曝露於電磁射頻(RF)輻射之可能的健康影響。雖然正在研究且此時仍未對該課題達成科學共識，但是有擔憂表明高位準的輻射場可導致對人體產生多種物理效應。隨著無線通訊裝置之公共使用急劇增加且尤其係行動電話之公共使用急劇增加，已謹慎考慮此等產品不能將其等使用者曝露於可能過度的輻射位準。在操作大部分此等裝置之頻率下，已知的生理效應以組織加熱為中心。對此加熱效應之一量測被稱為比吸收率(SAR)，其被定義為藉由一給定密度(ρ)之一體積(dV)中含有之一增量質量(dm)吸收或耗散在該增量質量(dm)中之增量能量(dW)之時間導數。
作為全球努力對消費者健康及安全態樣進行立法之部分，美國以及國外的許多監管機構(例如，諸如美國的聯邦通訊委員會或FCC之政府機關)現在要求投放到市場的產品滿足特定的SAR限制。SAR之量測因此對於生產此等產品之公司而言已變成強制性的。
可在建立曝露限制之ANSI/IEEE C95.1「Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields,3 kHz to 300 GHz」及ANSI/IEEE C95.3「Recommended Practice for the Measurement of Potentially Hazardous Electromagnetic Fields-RF and Microwave」中可找到US要求的基礎。47 CFR §2.1091及§2.1093中找到的當前FCC要求中反映出此等標準。OET 65附錄C 01：01「Evaluating Compliance with FCC Guidelines for Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields」指導該等FCC規則之應用。(OET係工程與技術之FCC事務所)。47 CFR §2.1093中含有用於對RF曝露合規性評估可攜式裝置之FCC規則。為此等目的，將一可攜式裝置定義為一傳輸裝置，其經設計以在正常操作條件下與其直接接觸使用者身體或在一使用者或行人的身體的20公分內之輻射結構之任何部分一起使用。對於大於20公分之距離，藉由OET 65中提供之最大可允許曝露限制(MPE)判定曝露評估。
例如，對曝露於蜂巢式電話之FCC限制係平均1克組織每千克1.6瓦特(1.6 W/kg)之一SAR位準。取決於所測試之頻道之數目及所測試之技術，對於惟在5 GHz至6 GHz之範圍中操作之技術外之大部分技術，SAR掃描測試通常係6分鐘。對在此等較高RF位準下操作之技術之測試通常需要一較小步進大小以進行必要的體積掃描，藉此導致一測試時間為約15分鐘。
由於無線通訊技術之不斷發展，用於限制電磁RF輻射之 法令亦不斷更新。由於行動電話之使用不斷變化且伴隨著較新技術之出現，預期進一步改變法令。目前，由於目標係減小電磁輻射之蜂巢式電話傳輸將對使用者導致有害的影響之可能性，若干國家的政府法令限制蜂巢式電話可輻射之最大功率位準。此限制與一SAR臨限值相繫。然而，一無線裝置之SAR位準係以對全部蜂巢式電話之一共同指定的方式加以判定且若一提出的電話設計超過該SAR臨限值，則必須調整RF傳輸器系統之至少部分之設計。此等調整(若未充分處置)可能不利於電話之RF系統之效率及效能。
本專利揭示內容大體上係針對一種用於一無線UE裝置之輻射功率位準合規性及控制方案，該無線UE裝置包含一或多個可調諧元件，諸如(例如)濾波器、可調諧天線、阻抗匹配電路、放大器、電容器、電感器等等。在一實施例中，該無線UE裝置可包括經組態以偵測關於與該無線UE裝置相關聯之至少一操作參數之一或多個變化之一組件。可提供一組件以判定關於該等可調諧元件之至少一者需要一可調諧動作。當定義一或多個可調諧元件設定時，一組件經組態以判定與一可接受限制(例如，一監管機構要求)比較之一比吸收率(SAR)值。若該SAR係在該限制內，則可根據該等經定義可調諧元件設定提供適當的調諧控制信號給該等可調諧元件。在一例示性實施方案中，一給定的時間週期內之一追蹤輻射歷史、一使用模式歷史或 其二者可用於判定該等SAR值。若該SAR值未在該限制內或正要超過該限制，則改變或否則重新定義並重新測試該等可調諧元件設定。
在一態樣中，揭示一種用於包含一或多個可調諧元件之無線UE裝置之輻射功率位準控制方法之一實施例。本方法包括以下一或多者：判定關於該無線UE裝置之可調諧元件之至少一者需要一可調諧動作；定義一或多個可調諧元件設定；基於該等經定義可調諧元件設定判定一SAR值；判定該SAR值係在一第一可接受限制內；及回應於判定該SAR值係在該第一可接受限制(例如，一臨限值)內，產生一或多個調諧控制信號以根據該等經定義可調諧元件設定組態該一或多個可調諧元件。
在另一態樣中，揭示一種具有儲存於其上之程式指令之非暫時性電腦可讀媒體之一實施例，其中該等程式指令可藉由一無線UE裝置之一處理器執行以實現一輻射功率位準合規性控制。該等程式指令包括一或多個程式碼部分，該一或多個程式碼部分經組態以：判定關於該無線UE裝置之複數個可調諧元件之至少一者需要一可調諧動作；定義一或多個可調諧元件設定；基於該等經定義可調諧元件設定判定一SAR值；判定該SAR值係在一第一可接受限制內；及回應於判定該SAR值係在該第一可接受限制(例如，一臨限值)內，促進產生一或多個調諧控制信號以根據該等經定義可調諧元件設定組態該一或多個可調諧元件。
在結合隨附圖式時參考下列[實施方式]可更完整地理解 本專利揭示內容之實施例。
現在將參考可如何作出且使用實施例之各種實例描述關於本專利發明揭示內容之一輻射功率位準合規性及控制方案之系統、方法及具有指令及有形電腦程式產品之相關聯之有形電腦可讀媒體之實施例。在該等圖式之描述及若干視圖內使用相同參考數字以在可行的程度上指示相同或對應的部件，其中各種元件可能不按比例繪製。現在參考該等圖式且更特定言之參考圖1，其中描繪的是一例示性無線UE裝置100之一方塊圖，其中可根據本專利申請案之一實施例控制輻射傳輸功率。藉由圖解說明，該無線UE裝置100可為任何蜂巢式電話、行動通訊裝置、智慧型電話、PDA、無線致能可攜式電腦或平板電腦、傳呼機等等。該無線UE裝置100可具備一或多個適當的收發器及天線配置，其等之各者可經調適以取決於通訊網路(諸如(不限於)全球行動通訊系統(GSM)網路、增強型資料速率GSM演進(EDGE)網路、積體數位增強型網路(IDEN)、分碼多重存取(CDMA)網路、通用行動電信系統(UMTS)網路及任何第二代至第2.5代至第三代或後續的世代網路、長期演進(LTE)網路或採用諸如電氣及電子工程師學會(IEEE)標準(如IEEE 802.11a/b/g/na標準)之標準或其他相關標準(諸如HiperLan標準、HiperLan II標準、Wi-Max標準、OpenAir標準及藍芽標準)以及任何基於衛星之通訊技術(諸如GPS))之無線電存取技術以一特定頻率頻帶(即，操作頻率或波長)操作。因此，該無線UE裝置100可以一或多個模 式、頻帶或無線電技術操作，且可經調適以使用電路切換網路(CSN)、封包切換網路(PSN)或其等之一組合進行通訊。該無線UE 100可因此包括一多模式無線通訊裝置，其不旨在受限於本文例示之例示性類型的無線電技術、收發器電路或輻射元件(即，天線技術等等)之任一者。
在圖1中，該無線裝置100圖解說明為具有複數個收發器106-1至106-N，其等各具有用於傳輸及接收承載資訊之RF信號之一相關聯之可調諧輻射元件(即，可調諧天線)108-1至108-N(即，一第一天線、一第二天線等等)。雖然每一收發器展示為耦合至一對應的可調諧天線或輻射元件，但是在其他實施方案中，兩個或兩個以上收發器可共用一共同天線。此外，每一收發器可與亦可包含層1軟體/韌體功能性之適當的功率放大及基頻控制器電路104-1至104-N相關聯。在替代性實施例中，該等功率放大及基頻控制器電路可實施為一單一實體，例如，一數位信號處理器(DSP)(圖1中未明確展示)。無關於可如何實施該功率放大及基頻控制器電路，熟習此項技術者將認知，該電路可包括可調諧為各種設定之數個可調諧電子組件，例如，濾波器、放大器、電容器、電感器、阻抗匹配電路等等。為本專利申請案之目的，可將一可調諧元件或組件定義為可改變其性質(因此，其回應)之一組件或電路。大體上，可因此將一組件之可調諧性理解為該組件之性質，使得其輸入/輸出轉移功能根據至少一變化輸入而改變輸出回應。
該無線UE裝置100亦包含一控制器102，該控制器102經 組態以根據下文進一步詳細陳述之一或多個實施例控制傳輸器之輸出功率。更一般言之，在其中存在多個收發器之實施例中，該控制器可取決於一或多個輻射功率合規性/控制案例及本專利申請案中例示之相關聯之控制邏輯控制一或多個傳輸器之輸出功率或其等之任何子集。熟習此項技術者將認知，該控制器控制該等可調諧元件/電路之設定，因此至少間接地控制所傳輸功率位準，且可實施為一或多個處理器之部分(例如，一共同DSP)或可實施為一分離控制實體。例如，可藉由一可程式化控制之處理器使用儲存於記憶體中之軟體來實施控制功能性。此外，可在本端控制下(即，基於駐留在該無線UE裝置上之可執行控制邏輯)或在一適當的網路基礎設施元件(例如，諸如一基地台之一網路節點或執行經組態以接收指示一無線裝置之傳輸輻射功率位準之資訊或指示如藉由該無線UE裝置偵測且在該無線UE裝置上操作以產生控制信號之一可調諧動作之資訊之適當的服務邏輯之一些其他網路節點)之控制下或基於其等之任何組合實現該控制功能性。
圖2描繪包含根據本專利申請案之教示之一或多個可調諧元件之一無線UE裝置200之一進一步實施例之一方塊圖。可提供用於偵測與該UE裝置200相關聯之至少一操作參數(例如，裝置使用模式、無線電頻道條件、傳輸事件模式、影響該UE裝置200操作之電磁環境之元件之存在或缺失之指示等等)之一或多個變化之一偵測機構202。一例示性裝置使用模式可為：該無線UE裝置通常定位在一使 用者耳朵附近以進行一電話呼叫之情況。另一例示性使用模式可為：將該UE裝置放置在經定位與該使用者身體相鄰之一槍套中之情況。另一例示性使用模式係：將該無線UE裝置放置在一袋子、一錢包、一槍套或某個容器中之情況，該袋子、錢包、槍套或某個容器可定位在使用者附近或遠離使用者之一點處。例如，一又進一步使用模式係：將該無線UE裝置放置於一揚聲電話模式中且經定位遠離使用者身體及/或放置在(例如)一桌子上之情況。應明白，前述非限制列表中陳述之使用模式僅僅係闡釋性，且為本專利申請案之目的可取決於一特定實施方案實現任何數目之使用模式。
藉由一例示性實施方案，該偵測機構202可經組態以識別或否則偵測一當前使用模式，其中基於收集可稱為「情境資料」之資料使用手持機(即，該無線UE裝置200)。例如，此情境資料可包含(但不限於)該無線UE裝置之定向，對該無線UE裝置之一使用者之近接、與該無線UE裝置相關聯之運動或移動、該無線UE裝置之一小鍵盤之使用之指示、該無線UE裝置之一觸控螢幕之使用之指示、該無線UE裝置之一揚聲器及/或一麥克風之使用之指示、該無線UE裝置之位置、任何阻礙物(例如，一使用者的手等等)相對於該無線UE裝置之位置、障礙物(諸如隧道、樹、高層建築物、影響無線電通訊之地形特徵等等)之位置、該無線UE裝置之一短程射頻通訊子系統(例如，藍芽通訊或WiFi通訊等等)之使用之指示、全球定位資訊、由該無線 UE裝置使用之一或多個無線電存取技術(RAT)之識別等等。
該無線UE裝置200可具備經組態以收集亦可以任何組合包含持續時間之一或多段前述情境資料之適當的硬體、軟體及/或韌體組件。例如，可提供一加速度計，其偵測該無線UE裝置在該裝置之一或多個軸上之移動。在一實施例中，可將X軸定義為沿該無線UE裝置之寬度，其中正值在右側方向上；可將Y軸定義為沿該無線UE裝置之長度，其中正值在「向下」方向上；且可將Z軸定義為沿該無線UE裝置之深度，即，穿過該裝置之本體或螢幕。此一加速度計可藉由感測在該三個軸之各者中之移動期間發生在該加速度計中之小的電壓變化來偵測該三個軸中之移動。接著可處理該等電壓變化以判定或估計該無線UE裝置之一使用者是否正在行走、騎自行車、跑步、在一汽車中等等。接著可結合其他所收集的情境資料處理此資訊以判定、識別或否則估計該無線UE裝置之一使用模式或其中的變化。例如，若使用者正在行走並觀看視訊，則可以該使用者正將該UE裝置握持在他的手中並觀看該視訊之一可能性位準預測、期望、估計或否則判定該使用者正在行走並觀看視訊。然而，若該使用者正在騎自行車並收聽線上音樂，則該UE裝置更可能在一使用模式中，其中該裝置係在該使用者的口袋中或在他手臂上或在他身上的固持器、槍套或夾子等等中。
可關於收集情境資料提供作為該無線UE裝置200之部分 之另一組件係一陀螺儀，該陀螺儀可用以藉由量測沿該三個軸之任一者之角度移動判定裝置定向。當該陀螺儀之一感測元件搖晃或傾斜時，該陀螺儀改變位準，藉此產生一對應的電壓變化。接著可使用該等電壓變化以計算一移動目標之角度/定向。為本揭示內容之目的，可使用任何適當類型的陀螺儀以判定定向，例如，機電陀螺儀、電子或固態陀螺儀、雷射陀螺儀、微機電系統(MEMS)陀螺儀等等。無關於所使用的陀螺儀類型，該無線UE裝置之角度定向皆可參考一通用座標系。基於此情境資料，可使用在該無線UE裝置上執行之一適當程序以判定或否則估計如何/是否以一特定方式固持或定向該UE裝置。
亦可在該無線UE裝置中提供其他組件及技術(例如，運動感測器、近接感測器、位置感測器、基於生物學之感測器、熱感測器、觸覺感測器、光學感測器等等)以收集一或多段情境資料。例如，除收集與其中放置該無線UE裝置之物理環境有關的資訊以外，此等技術亦可經調適以提供是否正使用該無線UE裝置之一或多個子系統(諸如，小鍵盤、揚聲器/麥克風、短程通訊系統等等)之一指示。
基於前述內容，因此情境資料之一多元化收集可由該偵測機構202使用以識別或否則估計該無線UE裝置200之一使用模式或其中的變化。熟習此項技術者應明白，可基於裝置之預期使用方式對一無線UE裝置定義任何數目之使用模式。
至於無線電頻道條件，該偵測機構202可經組態以感測 數個參數，諸如頻道內干擾位準及頻道間干擾位準、信號干擾比(SIR)、信雜比(SNR)位準、符號間干擾(ISI)延遲及相關聯之位置資訊等等。進一步言之，為本專利申請案之目的，亦可藉由該偵測機構202偵測各種傳輸事件模式。此等傳輸事件模式可包括(例如)一語音呼叫模式、一視訊呼叫模式、一資料工作階段模式、一多媒體呼叫模式、一網際網路語音協定(VoIP)模式、揚聲電話模式、一上行鏈路通訊模式等等、本質上可影響該無線UE裝置200之傳輸功率位準且因此影響曝露使用者之SAR之任何事件。
此外，該無線UE裝置200可曝露於可影響該UE裝置之電磁環境之各種導電元件。因此，與該UE裝置200相關聯且藉由該偵測機構202偵測之相關操作參數亦可包含此等元件之存在或缺失，例如，包含(但不限於)一使用者身體之至少一部分之近接及/或定位(例如，該裝置周圍之使用者的手之相對定位，無論該裝置是否放置於該使用者耳朵附近等等)、諸如使用者的珠寶之金屬目標、功率傳輸線、電線桿等等。
如圖解說明，該無線UE裝置200可包含數個可調諧元件206，諸如(例如)一或多個濾波器208、一或多個天線210、一或多個阻抗匹配電路212、一或多個放大器214、一或多個電容器216、一或多個電感器218等等，該等元件之操作設定可影響或否則控制自裝置天線輻射之傳輸功率位準。熟習此項技術者將認知，圖2中所示之例示性可調諧元件206可包括圖1中所示之電路區塊之至少部分，且因此取決 於一無線UE裝置之精準設計而配置成數個功能及結構配置。
該無線UE裝置200之一SAR評估控制器機構204經組態以促進用於本專利申請案之目的之一輻射功率合規性方案。在一例示性實施例中，該SAR評估控制器機構204可包含一模組252，該模組252用於判定回應於藉由該偵測機構202相對於該無線UE裝置200之操作偵測之一或多個變化需要一調諧動作。例如，可(自一語音呼叫之一資料下載工作階段)偵測裝置使用模式之一變化，且可能需考量此一變化以確保SAR合規性。另一實例可為：裝置使用者進入具有能夠影響天線效能之導電元件之戶外區域中之情況。因此，判定模組252可經組態以判定可相對於一或多個調諧元件採取一調諧動作以潛在地補償此等所偵測的變化。該SAR評估控制器機構204之另一模組254可經組態以促進定義或重新定義至少一可調諧元件之一或多個設定而用於基於經定義可調諧元件設定計算(calculating、computing)、或否則判定一SAR值之目的。另一實例將係：使用模式未改變但是該模式之持續時間導致在當前時間或可預見時間中超過SAR限制，因此將需要改變可調諧元件/電路設定以維持該SAR合規性限制。可因此提供一SAR判定模組256作為該SAR評估控制器機構204之部分以用於達成將在下文予以更詳細陳述之SAR位準合規性之目的。一調諧控制信號產生器模組258可操作以產生適當的控制信號以根據產生一可接受的SAR值之設定調諧一或多 個調諧元件。
現在參考圖3，其中描繪的是根據一實施例之一例示性輻射功率位準合規性及控制方案300之一流程圖，該輻射功率位準合規性及控制方案300可實施為上文論述之UE裝置200之SAR評估控制器機構204之部分。在一高位準下，該控制器機構可經組態以負責：(1)記錄需要一可調諧動作；(2)定義一或多個可調諧元件中需要的所需變化及設定；(3)判定經定義設定是否產生違反一SAR限制之一SAR值；及(4)回應於判定該等經定義設定產生違反一SAR限制之一SAR值，選擇並不違反SAR限制之一回應動作，例如，包含(但不限於)以下一或多者：(a)接受該等設定並減小傳輸功率位準；(b)接受該等設定並減小傳輸作用時間循環；及(c)選擇改良天線調諧同時不違反SAR之一或多個替代性調諧設定。
如先前陳述，可基於偵測與無線UE裝置相關聯之一或多個操作參數之一變化指示一可調諧動作。因此，在該無線UE裝置200上執行作為該偵測機構202之部分之一使用模式估計器可使用任何啟髮式、概率性、決定性、基於規則、基於模糊邏輯或基於學習之程序，該程序可綜合多元化情境資料並達到該裝置使用模式及其持續時間。同樣地，該偵測機構202之適當邏輯或功能性可識別無線電頻道條件、傳輸事件模式等等之任何變化(方塊302)。作出一判定：回應於或補償所偵測變化關於該無線UE裝置之可調諧元件之至少一者需要一可調諧動作(方塊304)。一或多 個可調諧設定可經定義或選擇以具有特定初始值，或可調諧元件之類型可改變或以某種組合進行該二者(方塊306)以用於反覆SAR判定之目的，直到判定一可接受的SAR值。
在一實施方案中，藉由圖3之流程圖之方塊308、310及316圖解說明該反覆SAR判定程序。例如，在藉由該SAR評估控制器機構定義調諧設定之後，可開始基於該等經定義設定判定一或多個瞬時SAR值之程序。如方塊308中陳述，可經由兩個選項判定該SAR值。在一選項中，可查詢一查找表(例如，一離線查詢)，該查找表包含功率位準之預先計算的資料及對應的SAR量測值及與該等經定義或選定可調諧設定相關聯之限制。該查找表可經提供作為該無線UE裝置上之一本端資料庫結構或可經提供作為一網路中之一遠端資料庫結構。在另一變動中，可實施於一非揮發性記憶體中之本端查找表可在不同時間藉由一網路更新。在一第二選項中，可基於經定義功率限制、持續時間及可調諧元件設定藉由外插或根據一數學公式或模型之其他計算判定或預測瞬時SAR值。若發生一多模式傳輸事件(即，一個以上收發器加上天線組合有效)，則所計算的SAR值可為針對每一收發器計算之SAR分量加上天線組合之一總和。在一實施例中，可依據標稱SAR(其自身取決於操作頻率且可在一特定無線UE裝置之設計期間判定)、標稱功率位準及標稱傳輸組態(例如，包含標稱數目個傳輸時槽及相關聯之調變/編碼方案)及其他相關參數計算一新的SAR值。可在以下同在申請中共同讓與之美國專利申請 案中找到關於傳輸功率位準量測、SAR計算及MCS調整方案之額外細節：(i)以Shirook Ali、James Womack、Houssam Kanj及Amin Mobasher之名義在＿＿＿申請之申請案第＿＿＿號，「TRANSMISSION CONTROL FOR A SPECIFIC ABSORPTION RATE COMPLIANT COMMUNICATION DEVICE」(檔案號碼第127953.00079號)；及(ii)以Shirook Ali、James Womack、Amin Mobasher及James Warden之名義在＿＿＿申請之申請案第＿＿＿號，「MODULATION AND CODING SCHEME SELECTION METHOD FOR A SPECIFIC ABSORPTION RATE COMPLIANT COMMUNICATION DEVICE」(檔案號碼第127953.00204號)；該等申請案以引用方式併入本文。
繼續參考圖3之流程圖，根據一監管機構合規性方案(例如，FCC SAR合規性方案)判定SAR值是否係在一可接受限制(例如，一第一可接受限制或一第一臨限值)內(方塊310)。若該SAR值未在該可接受限制內，則可重新定義一或多個可調諧元件設定及可調諧元件之類型(方塊316)且可作出一新的SAR判定(方塊308)。因此，在一實施例中，可反覆地發生定義/重新定義該等可調諧元件設定、SAR判定/重新判定及合規性驗證之行為，直到該SAR值被判定為在一可接受限制內。當判定該SAR值可接受時，可產生適當的調諧控制信號以根據產生的可接受SAR值之設定調諧或否則組態該等可調諧元件(方塊312)。藉由因此調諧該等調諧元件，可因此以一SAR合規性方式調整自天線元件輻射 之傳輸功率位準(方塊314)。
由於上文陳述之程序之一進一步變動，可基於所判定SAR值不滿足一可接受位準之驗證決定不繼續進行經定義設定。相反，可採取其他回應，例如包含(但不限於)提供一使用者警告、基於額外的輻射功率位準控制方案減小傳輸功率位準、減小傳輸作用時間循環、改變由該無線UE使用之MCS(例如，包含數個傳輸時槽，以及將該MCS自以一適當的編碼速率(例如，1/3、1/2或2/3)之正交相移鍵控(QSPK)之一方案改變為以1/2、2/3等等之編碼速率之正交振幅調變(QAM)之一方案)、終止該傳輸事件、將一通知或指示提供給一伺服節點(例如，一基地台或一增強型/演進型節點B(若在該無線UE裝置上執行控制程序))、將一控制信號或通知提供給該無線UE裝置(若在一網路節點上執行該程序)、在容忍延遲之傳輸之情況中延遲該傳輸事件等等。
圖4描繪一輻射功率位準合規性及控制方案400之另一例示性實施例之一流程圖。至於上文描述之控制方案300，該控制方案400亦可實施為上文論述之UE裝置200之SAR評估控制器機構204之部分。儘管該控制方案400類似於該控制方案300，但是其更為廣泛，原因在於：其在一時間週期內涵蓋可調諧元件設定以及SAR值之外插以考慮可期望在一特定持續時間內取決於使用模式而維持一瞬時SAR值。因此，在一高位準下，該控制器機構可經組態以根據一監管合規性方案不僅驗證(經由一計算機構或經由一查 找表判定之)一瞬時SAR值滿足一可接受限制，而且驗證在一特定時間週期內外插之SAR值(即，外插SAR值)亦係可接受的。因此，可反覆地重新定義可調諧元件設定以及外插時間窗兩者直到滿足此兩個限制或條件之各者。除此等考慮以外，控制方案400之總體功能性大體上類似於圖3中圖解說明之控制方案300之功能性。
如先前陳述，可基於偵測與該無線UE裝置相關聯之一或多個操作參數之一變化指示一調諧動作(方塊402、406)。在方塊408處，可定義一或多個可調諧元件設定且可改變一或多個可調諧元件之類型。此外，可選擇一外插時間窗(T)。在方塊410處，可如之前般判定一瞬時SAR值。若所判定SAR值係在一可接受限制(例如，一第一可接受限制或一第一臨限值)內，則基於預測功率限制以及經定義可調諧元件設定在選定時間窗內外插該SAR值(方塊411、414)。若該經判定SAR值未在該第一可接受限制內，則重新定義該等可調諧元件設定(方塊412)且基於該等經重新定義可調諧元件設定判定一新的SAR值(方塊410)。因此，類似於控制方案300之反覆程序，可發生包括定義/重新定義可調諧元件設定、瞬時SAR值判定/重新判定及合規性驗證之行為之一第一反覆程序直到該SAR值被判定為在該第一可接受限制內。
當判定該瞬時SAR值可接受時(方塊411)，在時間週期T內外插該SAR值，且進一步判定外插SAR值是否滿足如方塊416處陳述之另一可接受限制(例如，一第二限制或一第 二臨限值)。在一實施方案中，第一可接受限制或臨限值及第二可接受限制或臨限值兩者可相同。若外插SAR值係在該等可接受限制內，則認可調諧元件設定且因此產生用於調諧或否則組態符合所認可設定之可調諧元件之適當的調諧控制信號(方塊418)。因此可基於所組態可調諧元件之所認可設定調整自裝置天線輻射之傳輸功率位準。另一方面，若判定外插SAR值為不可接受(方塊411)，則該控制方案400經組態以重新定義可調諧元件性質(例如，該等設定)、外插時間窗或其二者以再次開始該等反覆程序(方塊422)。
圖5描繪根據本專利申請案之教示之一例示性無線UE裝置500之一方塊圖，其中可實施一輻射功率位準合規性及控制方案之一實施例。應瞭解，無線UE裝置500可為一無線UE裝置之另一實施例(諸如圖1中所描繪之裝置100或圖2中所描繪之裝置200)，但是其中展示額外的結構及功能元件。無線UE裝置500可具備一通訊子系統504，該通訊子系統504包含一天線總成508及適當的收發器電路506，可根據本揭示內容之一或多個實施例控制該收發器電路506之功率輸出位準。對該裝置500之總體控制提供之一微處理器502可操作地耦合至該通訊子系統504，其可以各種無線電存取技術、操作頻帶/頻率及網路操作(例如，以實現語音、資料、媒體或其等之任何組合之多模式通訊)。熟習此通訊領域技術者應明白，該通訊模組504之特定設計可取決於該裝置意欲操作之通訊網路(例如，藉由基礎設 施元件599及597例示)。進一步言之，該天線總成508可包括可以任何已知或迄今未知的元件實現之輻射元件，諸如(例如)呈任何形狀、大小及外觀尺寸之一貼片天線、一倒F天線(IFA)帶、一經修改倒F天線(MIFA)帶、一平面帶F天線(PIFA)帶等等。
微處理器502亦介接於額外的裝置子系統，諸如輔助輸入/輸出(I/O)518、串列埠520、顯示器522、鍵盤524、揚聲器526、麥克風528、隨機存取記憶體(RAM)530、可包含(例如)一短程RF通訊子系統之其他通訊設施532，及整體標記為參考數字533之任何其他裝置子系統。例示性額外裝置子系統可包含加速度計、運動感測器、溫度感測器等等。為支援存取以及鑑認及密鑰產生，亦提供一SIM/USIM介面534(廣義上亦稱為一可抽換式使用者識別模組(RUIM)介面)，其與該微處理器502及具有適當的SIM/USIM應用之一UICC 531通訊。在一實施方案中，一通知模組可經組態以將一通知訊息提供給(例如)一使用者或一網路節點以對來自該UE裝置之偵測機構之一或多個回應指示：該UE裝置之一或多個操作參數已發生變化及/或需要一調諧動作。亦可回應於如上文關於圖3及圖4之流程圖所述之SAR合規性判定產生額外的通知。例如，可藉由該顯示器522或揚聲器526將該等通知訊息提供給一使用者。例如，可經由收發器電路506、串列埠520或其他通訊設施532將該等通知訊息提供給一網路節點。在一些實施例中，微處理器502可經組態以結合本文描述之UE裝置 500之一或多個子系統實行上文陳述之SAR合規性及功率控制方案之一或多個操作。
作業系統軟體及其他系統軟體可具體實施於可使用快閃記憶體或另一適當的記憶體實施之一持久儲存器模組535(即，非揮發性儲存器)中。在一實施方案中，持久儲存器模組535可隔離為不同的區域，例如傳輸堆疊545、用於電腦程式536之儲存器區域以及資料儲存器區域，諸如裝置狀態537、通訊錄539、其他個人資訊管理器(PIM)資料541及整體標記為參考數字543之其他資料儲存區域。此外，該持久記憶體可包含基於可調諧元件設定等等結合本文陳述之一或多個子系統在該微處理器502或專門的DSP電路之控制下實現傳輸功率位準量測及計算、SAR判定、功率位準調整控制、功率資料歷史追蹤及相關聯之資料庫、SAR查找表所需的適當的軟體/韌體550。供電組件可自任何電源(圖5中未展示)接收電力。該電源可為(例如)一電池，但是該電源亦可包含至無線UE裝置500外部之電源之一連接件，諸如一充電器。
熟習此項技術者在參考本文時將認知：當SAR規則由於導致更智慧型電話之電信技術之不斷演進而更新為其等可能的本質下一個階段時，前述實施例可促進用可適用法令標準及規定維護手機合規性並同時將可接受效能傳遞給消費者。解決本專利揭示內容中陳述之各種擔憂之一法令變化可能需要用於SAR之兩階段測試方法：(i)階段1：在認證出售之前；及(ii)階段2：在使用電話之時。在階段1時 期中(即，認證之前)，設想一認證機構不僅運行標準SAR測試而且驗證電話滿足法令準則以繼續進行操作(即，認證/合規性機構驗證一輻射功率控制方案及相關聯之SAR評估控制以及安裝在電話中以在使用電話時量測或否則判定SAR之參數滿足可適用法令規定)。在認證後階段2時期中(即，電話在使用中)，設想可在特定時間執行電話中之SAR評估及輻射功率控制方案軟體以(例如)定期在每一使用模式期間及當在裝置電路中進行每一調諧動作、對該裝置採取適當動作以維持SAR位準時評估該等SAR位準。應明白，可藉由(例如)裝置製造商、第三方軟體提供者、一網路操作員等等將此SAR評估及功率控制軟體預載入該裝置中或可推動此SAR評估及功率控制軟體。此外，一旦裝置處於操作中可立即進一步改變法令，其可迫使推動該等裝置適當地更新SAR評估及輻射功率控制方案軟體。
本專利申請案之實施例考慮各種智慧型電話組件之可調諧性以及追蹤最近的傳輸功率位準歷史及持續時間之需要，以輔助該智慧型電話判定當前及預期傳輸功率需要使用多少預算。因此，本專利申請案基於與SAR量測影響相關聯之一可調諧裝置使用(模式及持續時間)提出一綜合方法。本文揭示之實施例可對法令合規性需要的一可調諧系統設計提供一根本上必要的組件：基於可調諧元件之可組態設定考量傳輸功率位準之一類別控制方法論。在一類別(例如，類別1)中，可調諧性設定可經組態或反覆重新組態以滿足一即時功率容許量。圖3之控制方案實施例可經實 施以實現此方法論。在另一類別(例如，類別2)中，可基於外插功率容許量組態或反覆重新組態可調諧性設定，該外插功率容許量可藉由圖4中陳述之控制方案之一實施例予以實施。
上文提出之解決方法因此可服從以下各者：(i)在使用者使用手持機電路(即，一可調諧手階段機)時定址該手持機電路之即時變化(因此最大化手機效能同時即時地維持其SAR合規性性)；(ii)維持呼叫之間的連續性，其中一輻射/使用追蹤歷史可用於外插所預測SAR值遍及一追蹤水平面；及(iii)基於一連續SAR合規性手持機裝置定義可調諧元件之設定，包含該等可調諧元件的性質及操作持續時間。
上文詳細陳述、與一或多個網路節點或一無線UE裝置相關聯之各種程序、結構、組件及功能可具體實施於軟體、韌體、硬體或其等之任何組合中，且可因此包括用於本揭示內容之目的之適當的電腦實施方法或系統。若在軟體中具體實施該等程序，則此軟體可包括形成一電腦程式產品之程式指令、一電腦可存取媒體、可上載服務應用程式軟體或可自一遠端站下載之軟體上之指令等等。進一步言之，若將該等程序、資料結構或其二者儲存在電腦可存取儲存器中，則此儲存器可包含半導體記憶體、內部及外部電腦儲存媒體，且涵蓋(但不限於)非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體可包含CD-ROM、磁帶、PROM、快閃記憶體或光學媒體。揮發性媒體可包含 動態記憶體、快取記憶體、RAM等等。傳輸媒體可包含載波或其他信號承載媒體。如本文使用，片語「電腦可存取媒體」涵蓋「電腦可讀媒體」以及「電腦可執行媒體」。
據信，將自上文陳述之[實施方案]明白本專利申請案之實施例之操作及構造。雖然已展示並描述例示性實施例，但是應容易瞭解，在不脫離如下列申請專利範圍中陳述之本揭示內容之範疇之情況下可在其中容易地作出各種改變及修改。
100‧‧‧無線使用者設備(UE)裝置
102‧‧‧控制器
104-1‧‧‧功率放大及基頻控制電路
104-2‧‧‧功率放大及基頻控制電路
104-N‧‧‧功率放大及基頻控制電路
106-1‧‧‧收發器
106-2‧‧‧收發器
106-N‧‧‧收發器
108-1‧‧‧可調諧輻射元件
108-2‧‧‧可調諧輻射元件
108-N‧‧‧可調諧輻射元件
200‧‧‧無線使用者設備(UE)裝置
202‧‧‧偵測機構
204‧‧‧比吸收率(SAR)評估控制器機構
206‧‧‧可調諧元件
208‧‧‧濾波器
210‧‧‧天線
212‧‧‧阻抗匹配電路
214‧‧‧放大器
216‧‧‧電容器
218‧‧‧電感器
252‧‧‧判定模組/組件
254‧‧‧模組
256‧‧‧比吸收率(SAR)判定模組/組件
258‧‧‧調諧控制信號產生器模組
500‧‧‧無線使用者設備(UE)裝置
502‧‧‧微處理器
504‧‧‧通訊子系統/通訊模組
506‧‧‧收發器電路
508‧‧‧天線總成
518‧‧‧輔助輸入/輸出(I/O)
520‧‧‧串列埠
522‧‧‧顯示器
524‧‧‧鍵盤
526‧‧‧揚聲器
528‧‧‧麥克風
530‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)
531‧‧‧通用積體電路卡(UICC)
532‧‧‧通訊設施
533‧‧‧裝置子系統
534‧‧‧用戶識別模組(SIM)/通用用戶識別模組(USIM)介面
535‧‧‧持久儲存器模組/非揮發性記憶體模組
536‧‧‧電腦程式
537‧‧‧裝置狀態
539‧‧‧通訊錄
541‧‧‧個人資訊管理器(PIM)資料
543‧‧‧資料儲存區域
545‧‧‧傳輸堆疊
550‧‧‧軟體/韌體/程式指令
597‧‧‧基礎設施元件
599‧‧‧基礎設施元件
圖1描繪一無線使用者設備(UE)裝置之一方塊圖，其中可根據本專利應用之一實施例控制輻射/傳輸功率位準；圖2描繪一無線UE裝置之一進一步實施例之一方塊圖，該無線UE裝置為本專利申請案之目的包含一或多個可調諧元件；圖3係根據一實施例之一例示性輻射功率位準合規性及控制方案之一流程圖；圖4係根據另一實施例之一例示性輻射功率位準合規性及控制方案之一流程圖；及圖5用額外細節描繪一無線UE裝置之一方塊圖，其中可實施一輻射功率位準合規性及控制方案之一實施例。

Claims (10)

  1. 一種用於包含一或多個可調諧元件(206)之一無線使用者設備(UE)裝置(200)之輻射功率位準控制方法(300)，該方法包括：判定(304)關於該無線UE裝置(200)之該等可調諧元件(206)之至少一者需要一可調諧動作；定義(306)一或多個可調諧元件設定；基於該等經定義可調諧元件設定判定(308)一比吸收率(SAR)值；及執行一反覆SAR判定(256)，其包含：判定(310)該SAR值是否在該第一可接受限制內；若判定為是，則產生(312)一或多個調諧控制信號以根據該所定義的可調諧元件設定組態該一或多個可調諧元件(306)；且若判定為否，則重新定義(316)該一或多個可調諧元件設定、重新判定(308)該SAR值、且重新執行該反覆SAR判定。
  2. 如請求項1之輻射功率位準控制方法(300)，其中需要一可調諧動作之該判定(304)係基於偵測關於與該無線UE裝置(200)相關聯之至少一操作參數之一或多個變化。
  3. 如請求項2之輻射功率位準控制方法(300)，其中與該無線UE裝置(200)相關聯之該至少一操作參數包括以下至少一者：一裝置使用模式、一傳輸持續時間、一傳輸事件模式、一無線電頻道條件及可改變該無線UE裝置(200)周圍之一電磁條件之一導電元件之存在或缺失之一 指示。
  4. 如請求項3之輻射功率位準控制方法(300)，其中該裝置使用模式包括以下至少一者：一揚聲電話模式、將該無線UE裝置(200)定位在一使用者耳朵附近之一模式、將該無線UE裝置(200)放置於一使用者之槍套附近之一模式及將該無線UE裝置(200)放置於經定位遠離一使用者身體之一位置處之一模式。
  5. 如請求項3之輻射功率位準控制方法(300)，其中該傳輸事件模式包括以下至少一者：一語音呼叫模式、一資料工作階段模式及一上行鏈路事件模式。
  6. 如請求項3之輻射功率位準控制方法(300)，其中可改變該無線UE裝置(200)周圍之一電磁條件之該導電元件包括以下至少一部分：一使用者身體、該使用者之珠寶、一功率傳輸線、其中安置該無線UE裝置(200)之一建築物之一導電結構構件及一戶外或戶內導電構件。
  7. 如請求項1至6中任一項之輻射功率位準控制方法(300)，其進一步包括基於該等經組態可調諧元件(206)之該等設定調整該無線UE裝置(200)之一傳輸功率位準。
  8. 如請求項7之輻射功率位準控制方法(300)，其進一步包括：選擇一外插時間窗(T)；回應於判定該SAR值係在該第一可接受限制內，在該外插時間窗上外插該SAR值以獲得一經外插SAR值；及判定該經外插SAR值係在一第二可接受限制內。
  9. 如請求項8之輻射功率位準控制方法(300)，其進一步包括：若該經外插SAR值未在該第二可接受限制內，則反覆地重新定義該一或多個可調諧元件設定(206)、改變該外插時間窗或該二者，且重新判定該SAR值並重新外插該SAR值直到該經重新外插SAR值係在該第二可接受限制內。
  10. 一種無線使用者設備(UE)裝置(200、500)，其包括：一處理器(502)，其經組態以控制包含複數個可調諧元件(206)之該無線UE裝置(200、500)之一或多個子系統；及一非揮發性記憶體模組(535)，其具有程式指令(550)，該等程式指令(550)在藉由該處理器(502)執行時經組態以執行如請求項1至9中任一項之一方法。
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