功率控制方法及其的移動裝置和功率控制系統的制作方法

功率控制方法及其的移動裝置和功率控制系統的制作方法
【專利摘要】一種功率控制方法及其的移動裝置和功率控制系統。功率控制方法包括：從無線通信網絡接收傳送功率控制信息；根據傳送功率控制信息決定放大器的輸出功率范圍；當輸出功率范圍小于功率范圍門限值時，決定低增益切換范圍作為放大器的放大器增益切換范圍，低增益切換范圍包括第一上界和第一下界；當輸出功率范圍超出功率范圍門限值時，決定高增益切換范圍作為放大器的放大器增益切換范圍，高增益切換范圍包括第二上界和第二下界，第二上界小于第一上界，且第二下界小于第一下界；當上行信號的傳送功率在放大器增益切換范圍之內時，使用第一增益模式放大上行信號；以及當上行信號的傳送功率在放大器增益切換范圍之外時，使用第二增益模式放大上行信號。
【專利說明】
功率控制方法及其的移動裝置和功率控制系統
技術領域
[0001]本發明有關于功率控制，尤指功率控制方法、以及使用該功率控制方法的移動裝置和功率控制系統。
【背景技術】
[0002]近年來，使用者已逐漸改變使用移動通信裝置，例如智能手機與平板電腦的習慣，包含日常生活紀錄與分享、公司或業務上的聯系、教育發展所需以及休閑娛樂功能。借此，電信商為了滿足使用者需求，紛紛提升無線網絡頻寬。
[0003]功率放大器(Power AmpIifier_PA)于移動通信裝置的射頻發射電路中一個重要的元件，其主要的功能在于將信號放大推出，通常都會被設計在天線的前端，也是整個射頻前端電路中最耗功耗的元件。而越來越大的無線頻寬需求，對于射頻前端電路在功率消耗問題便顯得重要。為了提升功率放大器的附加功率效率(Power Added Efficiency，以下稱為PAE)，現今功率放大器設計便由數個增益模式所組成的放大器。各增益模式之間部分重疊，配合增益模式之間切換點(PA Switching Point，以下稱為PASP)設計，功率放大器即可提供連續且穩定的線性輸出功率。由于功率放大器具有數個增益模式，增益模式間相互重疊的范圍提供設計射頻前端電路的工程師有足夠的空間來設計或決定功率放大器增益切換范圍的位置，而功率放大器增益切換范圍的決定將間接地影響移動通信裝置的電池壽命O

【發明內容】

[0004]基于上述目的，本發明公開了一種功率控制方法，適用于一移動裝置，包括:從一無線通信網絡接收傳送功率控制信息；根據上述傳送功率控制信息決定一放大器的一輸出功率范圍；當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界；當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界；當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，使用一第一增益模式放大上述上行信號；以及當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，使用一第二增益模式放大上述上行信號。
[0005]本發明還公開了一種功率控制方法，適用于一移動裝置，包括:從一存儲器裝置接收內部信息；根據上述內部信息決定一放大器的一輸出功率范圍；當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界；當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界；當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，使用一第一增益模式放大上述上行信號；以及當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，使用一第二增益模式放大上述上行信號。
[0006]本發明還公開了一種移動裝置，能夠調整一增益切換范圍，包括一放大器、一控制器、以及一外部信息電路。該放大器以一增益模式放大一上行信號。該控制器從一無線通信網絡接收傳送功率控制信息。該外部信息電路根據上述傳送功率控制信息決定一放大器的一輸出功率范圍。當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，上述控制器更決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界。當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，上述控制器更決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界。當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，上述控制器更選擇一第一增益模式做為上述放大器的上述增益模式。當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，上述控制器更選擇一第二增益模式做為上述放大器的上述增益模式。
[0007]本發明還公開了一種移動裝置，能夠調整一增益切換范圍，包括一放大器、一存儲器、一內部信息電路、以及一控制器。該放大器以一增益模式放大一上行信號。該存儲器儲存內部信息。該內部信息電路從上述存儲器接收內部信息，且根據上述內部信息決定一放大器的一輸出功率范圍。該控制器當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界；當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界，當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，選擇一第一增益模式做為上述放大器的上述增益模式，以及當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，選擇一第二增益模式做為上述放大器的上述增益模式。
[0008]本發明還公開了一種功率控制系統，包括第一和第二無線通信網絡和一移動裝置。該第一和第二無線通信網絡分別廣播第一和第二傳送功率控制信息。該一移動裝置，從上述第一和第二無線通信網絡中決定一有效網絡，接收由上述有效網絡廣播的上述第一和第二傳送功率控制信息的一者，根據上述接收的上述第一和第二傳送功率控制信息的一者決定一放大器的一輸出功率范圍，當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界，當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界，當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，以一第一增益模式放大上述上行信號；以及當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，以一第二增益模式放大上述上行信號。
【附圖說明】
[0009]圖1顯示十字路口的街道環境，用于顯示本發明實施例中的一種定位方法。
[0010]圖2為本發明實施例中一種定位例子的示意圖。
[0011]圖3為本發明實施例中另一種定位例子的示意圖。
[0012]圖4為本發明實施例中一種BLE裝置4的方塊圖。
[0013]圖5為本發明實施例中一種定位方法5的流程圖。
[0014]圖6為本發明實施例中另一種定位方法6的流程圖。
[0015]圖7顯示不同增益切換范圍的詳細運作方式。
[0016]圖8顯示本發明實施例中一種移動裝置8的區塊圖。
[0017]圖9顯示本發明實施例中另一種移動裝置9的區塊圖。
[0018]圖10顯示本發明實施例中另一種功率控制方法10的流程圖。
[0019]圖11顯示本發明實施例中另一種功率控制方法11的流程圖。
[0020]其中，附圖標記說明如下:
[0021]2?通信裝置；
[0022]20 ?RF 電路；
[0023]200 ?PA ；
[0024]202?RF前端電路；
[0025]22?控制電路；
[0026]220?控制器；
[0027]222?通信協議模塊；
[0028]224?外部信息模塊；
[0029]24?存儲器；
[0030]240?使用者應用程序；
[0031]242?內部信息程序；
[0032]26?總線；
[0033]S300、S302…S326 ?步驟；
[0034]S500、S502…S510 ?步驟；
[0035]6?異構網絡；
[0036]60 ?WLAN ；
[0037]62 ?WPAN ；
[0038]64?無線裝置；
[0039]SWUN? WLAN 信號；
[0040]SWPAN? WPAN 信號；
[0041]8?移動裝置；
[0042]80?數字模擬轉換器；
[0043]800 ?電路 A ；
[0044]802 ?電路 B ；
[0045]81?加法器；
[0046]82?混頻器；
[0047]83?可編程增益放大器；
[0048]84?濾波器和天線切換器；
[0049]85?控制電路；
[0050]86?本地振蕩器；
[0051]850?控制器；
[0052]852?內部信息電路；
[0053]854?外部信息電路；
[0054]87?頻率合成器；
[0055]88a、88b ?天線；
[0056]89?存儲器裝置；
[0057]890?外部信息；
[0058]892?內部信息；
[0059]90?數字模擬轉換器；
[0060]900 ?電路 A ；
[0061]902 ?電路 B;
[0062]9la、9Ib ?混頻器；
[0063]92a、92b?可編程增益放大器；
[0064]93?濾波器和天線切換器；
[0065]94a、94b ?天線；
[0066]95?控制電路；
[0067]950?控制器；
[0068]952?內部信息電路；
[0069]954?外部信息電路；
[0070]96?本地振蕩器；
[0071]97?頻率合成器；
[0072]99?存儲器裝置；
[0073]990?外部信息；
[0074]992?內部信息；
[0075]10?功率控制方法；
[0076]S1000、S1002…S1016 ?步驟;
[0077]11?功率控制方法；以及
[0078]S1100、S1102…S1116 ?步驟。
【具體實施方式】
[0079]在此必須說明的是，于下公開內容中所提出的不同實施例或范例，是用以說明本發明所揭示的不同技術特征，其所描述的特定范例或排列是用以簡化本發明，然非用以限定本發明。此外，在不同實施例或范例中可能重復使用相同的參考數字與符號，此等重復使用的參考數字與符號是用以說明本發明所揭示的內容，而非用以表示不同實施例或范例間的關系。
[0080]實施例中的各元件的配置為說明之用，并非用以限制本發明。
[0081]圖1系顯示本發明實施例中通信裝置內功率放大器的增益模式的切換方法的示意圖，其中橫軸代表功率放大器的功率，且縱軸代表通信裝置的功率。實施例中顯示功率放大器PA具有兩種增益模式，包括低增益模式10和高增益模式12。功率放大器PA能由3種增益切換范圍1、S2和S3的其一控制而于低增益模式10和高增益模式12之間切換，并且根據所切換的低增益模式10或高增益模式12放大一上行信號的功率以在合適的通信信道中推出傳該上行信號。上述通信裝置能根據上行信號所需輸出功率的特性而選用上述3種增益切換范圍1、S2和S3的其一，進而控制上述功率放大器的增益模式。通信裝置可為智能手機、平板電腦、手提電腦及其他具有無線通信功能的電子裝置。
[0082]當射頻發射電路的設計架構已經決定后，即可決定發射電路的可能增益切換范圍。功率放大器的增益切換范圍落在功率放大器的增益模式切換點的可調范圍內，即Pl到P6的范圍內，而PA增益切換范圍的位置又大致可分為上述3種增益切換范圍1、S2和S3。
[0083]在增益切換范圍I中，當功率放大器PA使用低增益模式10而所需的PA功率超過功率P2時，功率放大器PA會切換至高增益模式12，借以放大上行信號的功率。當功率放大器PA使用高增益模式12而所需的PA功率小于功率Pl時，功率放大器PA會切換至低增益模式10，借以減少放大器操作的功率。和其他增益切換范圍2和S3相比，由于增益模式切換點提早落在高增益模式12的輸出，此部份設計雖提供RF功率放大器更大的線性放大空間，卻導致PA操作時產生增加的消耗功率。增益切換范圍I適用于無線通信系統，該無線通信系統可擁有較高的調制技術，例如16QAM或是64QAM、較高的傳輸速率或頻寬，例如多載波寬帶碼分多址(Wideband Code Divis1n Multiple Access，以下稱為 ff-CDMA)或是先進長期演進技術(Long Term Evolut1n-Advanced，以下稱為LTE-A)的載波聚合(Carrier Aggregat1n)、子載波(Sub-Carrier)信道多工的功能，例如OFDM或多層調制器(Mult1-Layer Modulator)。增益切換范圍I適用的通信技術可例如為3GPP的Rel_5、Rel-6、Rel-7 版本(W-CDMA)、Rel_8、Rel_9 版本(Long Term Evolut1n,以下稱為 LTE)和Rel-10、Rel-1l等之后的版本(LTE-A)。類似的通信系統也包含IEEE802.lln/ac/ad等具有高速傳輸的發射機。
[0084]在增益切換范圍2中，當功率放大器PA使用低增益模式10而所需的PA功率超過功率P6時，功率放大器PA會切換至高增益模式12，借以放大上行信號的功率。當功率放大器PA使用高增益模式12而所需的PA功率小于功率P5時，功率放大器PA會切換至低增益模式10，借以減少放大器操作的功率。相較于增益切換范圍1，增益切換范圍2的增益模式落在低增益模式10的比例變高，使得PA操作所需的功耗減少，但此情形將使功率放大器PA的線性操作空間變小。特別在某些信號傳輸模式時易產生RF信號失真。例如，在某些特定的實體層或第I層信號調制組合以及無線資源排序(Rad1 Resource Scheduling)易產生較大的峰值對均值功率比(Peak-to-Average-Rat1，以下稱為PAPR)。增益切換范圍2適用于無線通信系統，具有較低的傳輸速率以及調制技術，例如BPSK或是QPSK調制技術及較少實體層信道多工技術使用。
[0085]在增益切換范圍3中，避免增益切換范圍I的過度功率消耗，以及增益切換范圍2的PA線性空間過小，介于增益切換范圍I與增益切換范圍2的增益切換范圍3提供發射電路設計者一個彈性且折衷的選擇。
[0086]本發明實施例可改善通信裝置的電池壽命，提出如何有彈性且動態調整PA增益切換范圍，使得電池壽命可以延伸。
[0087]圖2顯示本發明實施例中一種通信裝置2的方塊圖，包括RF電路20、控制電路22、存儲器24和總線[廣義的一種或多種傳輸接口 ]26。RF電路20、控制電路22和存儲器24可通過總線26互相溝通以及傳遞數據。通信裝置2可實現圖1中功率放大器多個切換范圍的機制。特別是，通信裝置2能夠根據估計功率放大器的所需功率范圍，而后在根據估計出的所需功率范圍從多個切換范圍中選擇一個適用的切換范圍讓功率放大器使用。
[0088]RF電路20用于由空氣接口中傳送上行信號及接收下行信號。控制電路22用于各種基頻信號處理、通信協議處理器[廣義來說就是通信模式m或通信CPU模塊]，包括判定網絡系統分配給通信裝置2的無線資源以及環境周圍的信號品質。存儲器24[主要處理OS與使用者APP的CPU模塊]用于儲存程序碼以及數據，收集在通信裝置2上使用無線模塊的時間、地點、相關軟件的使用，并針對與PA增益切換范圍或輸出功率相關的信息進行適應性調整與分析。控制電路22與存儲器24分別提供對于外部信息功能以及內部信息功能的適應性PA增益切換范圍調整，使得功率放大器PA200的PA增益切換范圍可依照實際使用者狀態或是無線環境的變化進行以電池使用時間為目的的最佳化調整。
[0089]RF電路20包括功率放大器PA200和RF前端電路202。RF電路20可更包括匹配電路、各種濾波器以及線路布線(未圖示)。針對RF電路20，在硬件架構底定后，即可在每次開機或出廠時通過RF校正的方式決定一組功率放大器增益切換范圍以獲得穩定的RF電路效能。功率放大器PA200具有二或多種增益模式，例如，高、中及低增益模式。每種增益模式都具有二或多種增益切換范圍，該增益切換范圍可由控制電路22所選擇控制。例如，低增益模式的具有兩種增益切換范圍可切換到中增益模式，其中一種增益切換范圍可以產生較大的功率放大器的線性空間，另一種增益切換范圍可以避免過度的功率消耗。在一些實施例中，功率放大器PA200能從控制電路22接收增益控制信號，以從多種增益模式中選擇一種用來放大上行信號的功率并傳送放大的上行信號到接收機、基站以及網絡系統端。
[0090]控制電路22包括控制器220、通信協議模塊222和外部信息模塊224，用于所有和通信裝置2外部環境相關的信息或數據處理。控制電路22根據處理過的信息或數據能估計上行信號的輸出功率，進而通過估計出的上行信號輸出功率來決定PA增益切換范圍。上述外部環境相關的信息或數據包括網絡資源分配以及無線信道環境。網絡系統端會將有限的無線資源，包括無線資源管理(Rad1 Resource Management，以下稱為RRM)、傳送功率控制(Transmit Power Control，以下稱為 TPC)、服務質量(Quality of Service，以下稱為QoS)分配給各個范圍內的無線通信裝置。控制電路22會隨分配到的無線資源而估計出不同的上行信號的輸出功率。例如，網絡系統端可分配多個載波、某個傳送功率、即時的服務品質給通信裝置2，而通信協議模塊222可以解讀網絡系統端寄送的系統信息而獲得上述的載波、傳送功率和服務品質信息，接著控制器220可根據所獲得的載波、傳送功率和服務品質信息而估計上行信號的輸出功率以及上行信號輸出功率的分布。在一些實施例中，通信協議模塊222可和網絡系統以共同的通信協議溝通，進而調整PA增益切換模式來改善電池壽命。另外，由于網絡系統同時存在各種種類的基站，包括大型基站(Macrocell)、微型基站(Microcell)、特微型基站(Picocell)、毫微微蜂巢型基站(Femtocell)或其他種類的基站，以及網絡系統的服務版本差異，無線信道的干擾將隨使用環境而有所不同，為此，控制電路22能通過外部信息模塊224計算PA增益切換范圍與無線信道環境的關系而計算信號對干擾及信干噪比(Signal to Interference and Noise Rat1，以下稱為SINR)，接著控制器220可根據計算出的SINR而估計上行信號的輸出功率以及上行信號輸出功率的分布。最后，控制器220能根據估計的上行信號輸出功率的分布而決定功率放大器PA200的增益切換范圍，并能根據所決定的增益切換范圍和上行信號的輸出功率決定一種PA增益模式，并將決定的PA增益模式以增益控制信號的方式送到功率放大器PA200來放大上行信號的功率。例如，當上行信號的輸出功率超過增益切換范圍的上限切換值時，控制器220可通過增益控制信號將功率放大器PA200切換到比目前更上一級的增益模式。當上行信號的輸出功率小于增益切換范圍的下限切換值時，控制器220可通過增益控制信號將功率放大器PA200切換到比目前更下一級的增益模式。當上行信號的輸出功率在上述上限和下限切換值之間時，功率放大器PA200可維持目前的增益模式。通信協議模塊222和外部信息模塊224可以是數字電路[DSP]或是具有相關驅動程序的存儲器。上述上行信號輸出功率的分布以及對應的增益切換范圍可以以查找表的方式記錄于控制電路22內部的或其他位置的存儲器中。
[0091]存儲器24包括使用者應用程序240和內部信息程序242，用于所有和通信裝置2內部信息相關的數據處理。使用者應用程序240和內部信息程序242可被一處理器或控制器(未圖示)存取以及根據程序碼加以執行。在某些實施例中，控制電路22內的控制器220可從存儲器24中存取使用者應用程序240和內部信息程序242并且執行其程序碼，收集在通信裝置2上使用無線模塊的時間、地點、相關軟件的使用，并針對與PA增益切換范圍或輸出功率相關的信息進行適應性調整與分析。例如，使用者可在使用者應用程序240針對某個時間、某個地點、某種網絡服務或某個相關軟件輸入上傳速度、頻寬或數據流量限制，接著控制器220可根據輸入的的上傳速度、頻寬或數據流量限制而估計上行信號的輸出功率以及上行信號輸出功率的分布，進而根據估計的上行信號輸出功率的分布而決定功率放大器PA200的增益切換范圍，以及根據所決定的增益切換范圍和上行信號的輸出功率決定功率放大器PA200使用的PA增益模式。控制器220可從存儲器24中存取內部信息程序242而針對時間、地點、相關服務及軟件進行統計分析，獲得對應的增益切換范圍。當通信裝置2下次需要網絡服務時，內部信息程序242便可根據上述分析過的數據而直接找到對應的增益切換范圍讓控制器220使用，根據對應的增益切換范圍和上行信號的輸出功率決定一種PA增益模式，并將決定的PA增益模式以增益控制信號的方式送到功率放大器PA200來放大上行信號的功率。上述上行信號輸出功率的分布以及對應的增益切換范圍可以以查找表的方式記錄于存儲器24或其他位置的存儲器中。
[0092]圖3顯示本發明實施例中一種功率放大器的增益模式的切換方法3的流程圖，使用圖2的通信裝置2。
[0093]在通信裝置2初始切換方法3后，通信裝置2能夠依據使用者習慣或需求來使用內部信息功能或外部信息功能來決定增益切換范圍。針對內部信息功能來說，控制器220能檢查內部信息功能選項是否已經啟動(S300)。如果尚未啟動，則控制器220持續或定時繼續檢查內部信息功能選項的狀態(S300)。
[0094]如果已經啟動，控制器220便能根據內部信息所產生的上行信號，進而決定代表上行信號輸出功率分布的一種PA參數(S302)。上述內部信息可由控制器220執行存儲器內部的使用者應用程序240和內部信息程序242產生。例如，使用者應用程序240可以用于接收使用者輸入的內部信息，例如上傳速度、頻寬或數據流量限制，控制器220能根據輸入的內部信息同時產生一或多個數字輸出數據，并將所有產生的數字輸出數據相加以估計第一 PA參數。第一 PA參數可以是所有數字輸出數據的功率相加值，并且轉為dBm的數值或以數字量化的單位表示。在一段時間之后，控制器220可以獲得代表上行信號輸出功率分布的第一 PA參數分布，如圖4所示，顯示本發明實施例中功率放大器的PA參數分布的示意圖，包括負載I及負載2兩種上行信號負載以dBm表示，并且PA參數分布直接對應到上行信號所需功率的分布。每種負載都包括PA-參數范圍、平均值、PA+參數范圍以及前端功率損耗(FE Loss)。PA-參數范圍為PA參數的下限值到所有PA參數平均值的范圍，而PA+參數范圍為PA參數的上限值到所有PA參數平均值的范圍。前端功率損耗系上行信號經過RF電路20，包括RF前端電路202所產生的功率損耗。
[0095]在產生如圖4所示的PA參數分布表示后，控制器220能根據PA參數的分布而決定第一增益切換范圍(S304)。例如，當第一 PA參數的分布如圖4的負載I時，因為PA參數分布跨越的是小范圍PA2?PA3，控制器220可以選擇圖1中的增益切換范圍2作為第一增益切換范圍，使功率放大器PA200有比其他增益切換范圍有較多的時間以低增益模式放大上行信號。當第一 PA參數的分布如圖4的負載2時，因為PA參數分布跨越的是大范圍PAl?PA3，控制器220可以選擇圖1中的增益切換范圍I作為第一增益切換范圍，使功率放大器PA200有比其他增益切換范圍有較多的時間以高增益模式放大上行信號。在其他實施例中，控制器220能根據PA+參數的分布而決定第一增益切換范圍。PA+參數的分布范圍越小，控制器220決定的第一增益切換范圍會有越多時間在較低的增益模式之下。PA+參數的分布范圍越大，控制器220決定的第一增益切換范圍會有越多時間在較高的增益模式之下。
[0096]回到圖3，控制器220接著判斷剛決定的第一增益切換范圍是否和上次的第一增益切換范圍不同(S305)。如果相同，則切換方法3回到步驟302重新計算PA參數。如果不同，切換方法3可繼續評估此PA增益模式范圍是否影響目前的RF效能(S306)。控制器220能計算放大后上行信號的相鄰信道功率泄漏比(Adjacent Channel Leakage Power Rate，以下稱為ACLR)、誤差向量振幅值(Error Vector Magnitude，以下稱為EVM)、輸出功率、SNR或QoS參數用以評估目前的RF效能。當使用決定的第一增益切換范圍的RF效能導致通信連線不穩定或是QoS不符合標準時，控制器220將保留上次的第一增益切換范圍并回到步驟302重新計算PA參數。當使用決定的第一增益切換范圍產生適當的RF效能時，則切換方法3繼續步驟316。步驟306為選擇性步驟。在一些實施例中，切換方法3不需執行步驟306而可直接進行后續步驟316。
[0097]對外部信息功能來說，控制器220能檢查外部信息功能選項是否已經啟動(S308)。如果尚未啟動，則控制器220持續或定時繼續檢查外部信息功能選項的狀態(S308)ο
[0098]如果已經啟動控制器220便能根據外部信息產生上行信號，進而決定代表上行信號輸出功率分布的一種PA參數(S310)。上述外部信息可由控制器220、通信協議模塊222和外部信息模塊224產生。例如，通信協議模塊222能接收網絡系統端寄送的系統信息而獲得載波數量、傳送功率和服務品質信息，外部信息模塊224能根據接收到的下行信號而計算無線信道環境的SINR，接著控制器220可根據載波、傳送功率、服務品質信息、SINR等所有外部信息而估計而同時產生一或多個數字輸出數據，并將所有產生的數字輸出數據相加以估計第二 PA參數。第二 PA參數可以是所有數字輸出數據的功率相加值，并且轉為dBm的數值或以數字量化的單位表示。在一段時間之后，控制器220可以獲得代表上行信號輸出功率分布的第二 PA參數分布，如圖4所示，包括負載I及負載2兩種上行信號負載以dBm表示，并且PA參數分布直接對應到上行信號所需功率的分布。每種負載都包括PA-參數范圍、平均值、PA+參數范圍以及前端功率損耗。PA-參數范圍為PA參數的下限值到所有PA參數平均值的范圍，而PA+參數范圍為PA參數的上限值到所有PA參數平均值的范圍。前端功率損耗系上行信號經過RF電路20，包括RF前端電路202所產生的功率損耗。
[0099]在產生如圖4所示的PA參數分布表示后，控制器220能根據PA參數的分布而決定第二增益切換范圍(S312)。例如，當第二 PA參數的分布如圖4的負載I時，因為PA參數分布跨越的是小范圍PA2?PA3，控制器220可以選擇圖1中的增益切換范圍2作為第二增益切換范圍，使功率放大器PA200有比其他增益切換范圍有較多的時間以低增益模式放大上行信號。當第二 PA參數的分布如圖4的負載2時，因為PA參數分布跨越的是大范圍PAl?PA3，控制器220可以選擇圖1中的增益切換范圍I作為第一增益切換范圍，使功率放大器PA200有比其他增益切換范圍有較多的時間以高增益模式放大上行信號。在其他實施例中，控制器220能根據PA+參數的分布而決定第二增益切換范圍。PA+參數的分布范圍越小，控制器220決定的第二增益切換范圍會有越多時間在較低的增益模式之下。PA+參數的分布范圍越大，控制器220決定的第二增益切換范圍會有越多時間在較高的增益模式之下。
[0100]控制器220接著判斷剛決定的第二增益切換范圍是否和上次的第二增益切換范圍不同(S313)。如果相同，則切換方法3回到步驟310重新計算PA參數。如果不同，切換方法3可繼續評估此PA增益模式范圍是否影響目前的RF效能(S314)。步驟314為選擇性步驟。在一些實施例中，切換方法3不需執行步驟314而可直接進行后續步驟316。控制器220能計算放大后上行信號的ACLR、EVM、輸出功率、SNR或QoS參數用以評估目前的RF效能。當使用決定的第二增益切換范圍導致降低的RF效能影響通信的穩定度或是QoS的變動時，控制器220將保留第二增益切換范圍并回到步驟310重新計算PA參數。當使用決定的第二增益切換范圍產生適當的RF效能時，則切換方法3繼續步驟316。
[0101]因為切換方法3可以使用內部信息功能或外部信息功能來決定增益切換范圍，所以換產生4種可能的狀況，即內部信息功能開啟，外部信息功能關閉；內部信息功能關閉，外部信息功能開啟；內部和外部信息功能皆開啟；以及內部和外部信息功能皆開啟關閉。當內部和外部信息功能皆開啟時，可能會產生內部和外部信息功能產生的增益切換范圍有所沖突的情形，這時就要使用步驟316-S320來決定要使用的增益切換范圍。因此在步驟316中，控制器220能比較第一和第二增益切換范圍。當兩者相同時，控制器220能使用相同的增益切換范圍和上行信號的所需功率決定功率放大器PA200的PA增益模式(S324)，并且結束切換方法3(S326)。當第一和第二增益切換范圍不同時，控制器220能從第一和第二增益切換范圍中選擇其一作為要使用的增益切換范圍(S318)。在某些實施例中，控制器220能將內部信息功能或外部信息功能分別設為第一和第二權限，第一和第二權限具有不同的權限高低，并根據第一和第二權限的權限高低而決定要使用第一或第二增益切換范圍作為要使用增益切換范圍。例如，控制器220能將內部信息功能設有比外部信息功能更高的權限，當第一或第二增益切換范圍不同時，控制器220便會使用對應內部信息功能的第一增益切換范圍作為最后要使用的增益切換范圍。在其他實施例中，控制器220能將PA參數的分布范圍(第一或第二輸出功率范圍大小)中的一較小PA參數的分布范圍(輸出功率范圍大小)對應到的增益切換范圍作為最后要使用的增益切換范圍，使得通信裝置2的電池壽命得以增加。在另外一些實施例中，控制器220能將PA參數的分布范圍(第一或第二輸出功率范圍大小)中的一較大PA參數的分布范圍(輸出功率范圍大小)對應到的增益切換范圍作為最后要使用的增益切換范圍，使得通信裝置2的上行信號品質增加。接著控制器220能使用最后要使用的增益切換范圍和上行信號的所需功率決定功率放大器PA200的PA增益模式(S324)，并且結束切換方法3 (S326)。
[0102]切換方法3在任兩組增益模式間使用多個增益切換范圍，使通信裝置2可選擇合適增益切換范圍讓功率放大器使用，同時兼顧電池壽命增加以及上行信號的品質。
[0103]圖5顯示本發明實施例中另一種功率放大器的增益模式的切換方法5的流程圖，使用圖2的通信裝置2。
[0104]在通信裝置2初始切換方法5后，通信裝置2能夠依據傳輸信息而產生上行信號(S500)。上述傳輸信息可包括內部信息或外部信息。內部信息可以是上傳速度、頻寬或數據流量限制及其他關于通信裝置2內部設定的信息。外部信息可以是載波數量、傳送功率、服務品質信息、信號品質信息及其他關于通信裝置2外部環境的信息。接著，通信裝置2能經由統計分析一段時間之內的上行信號輸出功率而決定上行信號的所需輸出功率的功率范圍大小(S502)，并根據功率范圍大小來決定增益切換范圍(S504)。以圖4和圖1為例，當所需輸出功率的功率范圍大小是圖4負載I時，通信裝置2可選擇圖1的增益切換范圍2作為增益切換范圍；當所需輸出功率的功率范圍大小是圖4負載2時，通信裝置2可選擇圖1的增益切換范圍I作為增益切換范圍。通信裝置2能判斷上行信號的輸出功率是否在增益切換范圍之內，即在所決定的增益切換范圍的上限值和下限值之間。以圖1為例，當選擇增益切換范圍2時，上行信號的輸出功率是否在P5和P6間。如果如此，則通信裝置2能夠使用第一增益模式放大上行信號(S508)。如果上行信號的輸出功率超出增益切換范圍之夕卜，即在圖1選擇增益切換范圍2的例子中，上行信號的輸出功率小于P5或大于P6時，則通信裝置2能夠使用第二增益模式放大上行信號(S510)。第一增益模式和第二增益模式不同，第一增益模式是切換方法5初始時的預設值或是上次執行切換方法5時最后使用的值。當上行信號的輸出功率小于P5時，第二增益模式是比第一增益模式低的增益模式，當上行信號的輸出功率大于P6時，第二增益模式是比第一增益模式高的增益模式。
[0105]切換方法5在任兩組增益模式間使用多個增益切換范圍，使通信裝置2可選擇合適增益切換范圍讓功率放大器使用，同時兼顧電池壽命增加以及上行信號的品質。
[0106]圖6顯示本發明實施例中一種異構(heterogeneous)網絡6的示意圖，包括無線區域網絡(Wireless Local Area Network，WLAN) 60 和無線個人網絡(Wireless PersonalArea Network, WPAN) 62。無線裝置64 (移動裝置)可在網絡60和62之間漫游并分別以射頻信號S—或S WPAN與網絡60或62溝通。
[0107]異構網絡6可以是一種包括WLAN60和WPLAN62的軟件定義網絡。WLAN60覆蓋本地范圍例如住家、學校、實驗室、辦公室大樓或零售店，而WPLAN62覆蓋裝置間的數據傳送，例如電腦、電話、和配備無線通信能力的個人電子裝置。由于WLAN60和WPLAN62的無線覆蓋范圍的范圍大為不同，無線裝置64可使用不同傳送功率范圍與WLAN60和WPLAN62溝通。因此無線裝置64可根據傳送功率控制信息動態以及主動采用增益切換點或增益切換范圍以產生輸出信號SwunS S WPAN。傳送功率控制信息可為連線網絡的無線覆蓋范圍或連線網絡的最大允許傳送功率。另外傳送功率控制信息可包括，但不受限于無線資源管理(Rad1Resource Management, RRM)，傳送功率控制(Transmit Power Control, TPC)、服務品質(Quality of Service，QoS)或無線通信網絡的網絡種類。
[0108]例如當無線裝置64移入WLAN60并與WLAN60建立無線連線時，無線裝置64可根據WLAN60的網絡種類辨識無線覆蓋范圍，根據WLAN60的網絡種類的無線覆蓋范圍決定高增益切換范圍，并使用高增益切換范圍決定的功率增益產生輸出信號Swuw;當無線裝置64從WLAN60切換至WPAN62時，無線裝置64可與WPAN62建立另一條無線連線，根據WPAN62的網絡種類辨識無線覆蓋范圍，根據WPAN62的網絡種類的的無線覆蓋范圍決定低增益切換范圍，并使用低增益切換范圍所決定的功率增益產生輸出信號SWPAN。因為WLAN60相較于WPAN62具有較大無線覆蓋范圍，而高增益切換范圍相較于低增益切換范圍可覆蓋較低功率范圍，所以無線裝置64可通過使用高增益切換范圍相較于低增益切換范圍提早切換至較高增益。圖7顯示不同增益切換范圍的詳細運作方式。通過根據不同網絡種類的無線覆蓋范圍選擇增益切換范圍，無線裝置64在具有較小無線覆蓋范圍的通信網絡中可使用較小傳送功率來傳送RF信號，并且在具有較大無線覆蓋范圍的通信網絡中可使用較大傳送功率來傳送RF信號，借以減低功率消耗并延長電池壽命，同時提供充足的傳送功率用以在通信網絡中傳送RF信號。
[0109]于其他例子中，無線裝置64可根據最大允許傳送功率決定增益切換范圍。在無線裝置64與無線通信網絡例如WLAN60建立無線連線后，無線裝置64可從無線通信網絡接收最大允許傳送功率，例如傳送功率控制(Transmit Power Control, TPC)指令。WLAN60分派最大允許傳送功率給無線裝置64以避免不同無線通信網絡或不同無線裝置間的存在太多不想要的信號干擾。因此無線裝置64可根據最大允許傳送功率決定增益切換范圍。特別是，當最大允許傳送功率較大時，無線裝置64可使用高增益切換范圍控制WLAN信號Swun的功率增益；當最大允許傳送功率較低時，無線裝置64可使用低增益切換范圍控制WLAN信號Swwn的功率增益。依照上述內容，相較于低增益切換范圍高增益切換范圍可覆蓋較低功率范圍。因此當最大允許傳送功率較大時，相較于使用低增益切換范圍無線裝置64可使用高增益切換范圍提早切換至較高增益以提供較大傳送功率給WLAN信號SWUN。反之當最大允許傳送功率較低時，相較于使用高增益切換范圍無線裝置64可使用低增益切換范圍較慢切換至較高增益以提供較低傳送功率給WLAN信號SWUN。不同增益切換范圍的運作細節請參考圖7。通過根據最大允許傳送功率選擇增益切換范圍，無線裝置64可針對較小最大允許傳送功率使用較小傳送功率傳送RF信號，并且針對較大最大允許傳送功率使用較大傳送功率傳送RF信號，借以減低功率消耗并延長電池壽命，同時提供充足的傳送功率來達到最大允許傳送功率。
[0110]簡言之，無線裝置64根據傳送功率控制信息適應性改變增益切換范圍借以產生傳送到異構網絡6的RF信號，進而減低功率消耗并延長電池壽命，同時提供充足的傳送功率以達到異構網絡6的功率需求。
[0111]圖6顯示本發明實施例中功率放大器的功率增益和所需傳送功率關系的示意圖，包括高增益切換范圍SW1、中增益切換范圍SW2、和低增益切換范圍SW3，每個增益切換范圍包括3個增益模式，即增益G1、G2、和G3。因此圖6的無線裝置64可從高增益切換范圍SW1、中增益切換范圍SW2、和低增益切換范圍SW3中選擇一個增益切換范圍。
[0112]當選擇高增益切換范圍SWl時，且當傳送功率小于5dBm時無線裝置64可使用增益Gl產生RF信號，當傳送功率介于5到12dBm之間時無線裝置64可使用增益G2產生RF信號，當傳送功率超出12dBm時無線裝置64可使用增益G3產生RF信號。當選擇中增益切換范圍SW2時，且當傳送功率小于6dBm時無線裝置64可使用增益Gl產生RF信號，當傳送功率介于6到13dBm之間時無線裝置64可使用增益G2產生RF信號，當傳送功率超出13dBm時無線裝置64可使用增益G3產生RF信號。當選擇低增益切換范圍SW3時，且當傳送功率小于7dBm時無線裝置64可使用增益Gl產生RF信號，當傳送功率介于7到14dBm之間時無線裝置64可使用增益G2產生RF信號，當傳送功率超出14dBm時無線裝置64可使用增益G3產生RF信號。
[0113]由圖7可看到相較于中增益切換范圍SW2和低增益切換范圍SW3，高增益切換范圍Sffl較早切換到較高增益，因此若采用高增益切換范圍SWl而不是采用中增益切換范圍SW2和低增益切換范圍SW3，無線裝置64會消耗較多功率來傳送RF信號。例如當無線裝置64需要13.5dBm傳送功率(Tx功率)以傳送RF信號時，若采用低增益切換范圍SW3無線裝置64會選擇增益G2來產生RF信號，以及若采用中增益切換范圍SW2或高增益切換范圍SWl則無線裝置64會選擇增益G3d。在某些實施例中，不同增益由不同數量的放大器或晶體管實現，且通常較高增益由較多數量的放大器或晶體管實現，例如增益Gl以I個放大器實現，增益G2以2個放大器實現，且增益G3以3個放大器實現。較高增益由啟動更多數量的放大器或晶體管提供，因此在本發明實施例中當采用中增益切換范圍SW2或高增益切換范圍Sffl時，無線裝置64會消耗更大量的功率來產生RF信號。
[0114]圖8顯示本發明實施例中一種移動裝置8的區塊圖，包括數字模擬轉換器(DAC)80、加法器81、混頻器82、可編程增益放大器(Programmable Gain Amplifier,PGA) 83、濾波器和天線切換器84、控制電路85、本地振蕩器(LO) 86、頻率合成器87、天線88a和88b以及存儲器裝置89。移動裝置8可作為圖6的無線裝置64。
[0115]移動裝置8可通過兩個或更多個連續通信信道傳送兩個或更多個RF信號至通信網絡。該兩個或更多個連續信道的頻率互相連續，使共同PGA83可從DAC80中電路A800、電路B802、以及其他電路(未圖式)放大兩個或更多個模擬信號借以產生兩個或更多個頻率-相鄰的RF信號用于信號傳送。
[0116]由于兩個或更多個RF信號由共同PGA83放大，且每個RF信號可對應特定外部信息(傳送功率控制信息)和/或特定內部信息，移動裝置8可對兩個或更多個RF信號根據外部信息和/或內部信息來動態決定放大器增益切換范圍，并使用增益切換范圍決定增益，借以產生并通過兩個或更多個連續信道傳送兩個或更多個RF信號至通信網絡。
[0117]無線通信網絡會傳送外部信息，且外部信息可包括但不受限于無線資源管理(Rad1 Resource Management，RRM)、傳送功率控制(Transmit Power Control，TPC)、服務品質(Quality of Service，QoS)或無線通信網絡的網絡種類。內部信息可包括但不受限于依附狀態、應用程序屬性、傳送數據的傳送行為、使用者行為傳送數據以及運作模式例如傳送數據模式、控制數據模式、啟動模式、待機模式、平日模式、假期模式、省電模式、效能導向模式、以及平衡模式。依附狀態可以是移動裝置8的依附狀態或分離狀態，表示移動裝置8在待機模式下被掛上或在啟動模式下被拿起。應用程序屬性可為數據率或應用程序的服務種類。傳送數據的傳送行為可為數據種類的數據率，例如傳送數據和控制數據。使用者行為可包括移動裝置8的用戶在不同期間，例如平日、周末、假期、白天或晚上使用的應用程序或通信網絡。
[0118]DAC80包括電路A800、電路B802、以及其他電路(未圖式)，并從基頻電路(未圖式)接收用于不同應用程序或數據種類的基頻數據借以于相鄰頻帶上輸出兩個或更多個模擬信號。實作上電路A800和電路B802將用于不同應用程序或不同數據種類的數據轉換至模擬信號。
[0119]加法器81結合兩個或更多個模擬信號借以輸出結合信號，該結合信號具有不同頻帶上的兩個或更多個模擬信號，接著混頻器82通過頻率合成器87所產生的中央載波頻率上轉換結合信號，頻率合成器87通過L086輸出的震蕩信號產生中央載波頻率。PGA83使用控制電路85的增益信號SG選擇的增益放大上轉換信號。
[0120]控制電路85包括控制器850、內部信息電路852、和外部信息電路854，且可根據儲存于存儲器裝置89之外部信息890和內部信息892決定PGA83的放大器增益。
[0121]內部信息電路852可根據移動裝置之內部信息892決定PGA83的輸出功率范圍。內部信息892可包括但不受限于傳送數據的傳送行為、依附狀態、應用程序屬性、使用者行為、傳送數據模式、以及運作模式例如控制數據模式、啟動(active)模式、待機(inactive)模式、平日模式、假期模式、省電模式、效能導向模式、以及平衡模式。
[0122]在一個實施例中，內部信息892可為傳送數據的傳送行為，其中傳送數據可以是傳送數據或控制數據，且傳送數據的傳送行為可包括高吞吐量，而控制數據的傳送行為可包括低吞吐量。在一個例子中，移動裝置8可通過電路A800產生傳送數據A并通過電路B802產生傳送數據B，且內部信息電路852可決定移動裝置之內部信息892為效能導向模式，并根據效能導向模式決定PGA83的輸出功率范圍。效能導向模式系為一種功率模式，其中PGA83需要大傳送功率來產生RF信號。在另一個例子中，移動裝置8可通過電路A800產生傳送數據A并通過電路B802產生控制數據B，并且內部信息電路852可決定移動裝置之內部信息892為平衡模式，并根據平衡模式決定PGA83的輸出功率范圍。平衡模式為一種功率模式，其中PGA83需要中等傳送功率來產生RF信號。在另一個例子中，移動裝置8可通過電路A800產生控制數據A并可通過電路B802傳送數據B，且內部信息電路852可決定移動裝置的內部信息892為平衡模式，并根據平衡模式決定PGA83的輸出功率范圍。在另一個例子中移動裝置8可通過電路A產生控制數據A800以及通過電路B802產生控制數據B，且內部信息電路852可決定移動裝置的內部信息892為省電模式，并根據省電模式決定PGA83的輸出功率范圍。省電模式為一種功率模式，其中PGA83需要小傳送功率來產生RF信號。
[0123]當內部信息電路852決定內部信息892為效能導向模式時會需要大傳送功率，因此控制器850可決定高增益切換范圍為PGA83的放大器增益切換范圍。當內部信息電路852決定內部信息892為省電模式時會需要小傳送功率，因此控制器850可決定低增益切換范圍為PGA83的放大器增益切換范圍。當內部信息電路852決定內部信息892為平衡模式時會需要中等傳送功率，因此控制器850可決定中增益切換范圍為PGA83的放大器增益切換范圍。高增益切換范圍、中增益切換范圍、和低增益切換范圍可分別為圖7中的高增益切換范圍SW1、中增益切換范圍SW2、和低增益切換范圍SW3。低增益切換范圍包括第一上界和第一下界，中增益切換范圍包括第二上界和第二下界，且高增益切換范圍包括第三上界和第三下界。第三上界小于第二上界，第二上界小于第一上界；以及第三下界小于第二下界，且第二下界小于第一下界。
[0124]控制器850可接著選擇一增益模式，用于設定PGA83的增益。例如當RF信號的所需傳送功率在放大器增益切換范圍之內時，控制器850可選擇第一增益模式作為PGA83的增益；以及當RF信號的所需傳送功率在放大器增益切換范圍之外時，選擇第二增益模式作為PGA83的增益。請參考圖7，當使用高增益切換范圍SWl且所需傳送功率為8dBm時，控制器850可決定所需傳送功率在高增益切換范圍SWl之內并選擇增益G2作為PGA83的增益；而當所需傳送功率為13.5dBm時，控制器850可決定所需傳送功率在高增益切換范圍Sffl之外，并選擇增益G3作為PGA83的增益。控制器850可設定PGA83的增益通過增益信號SG。
[0125]接著請參考圖8，在PGA83使用所選擇的放大器增益產生RF信號后，濾波器和天線切換器84可從多組天線88a到88b中選擇兩個或更多個天線并通過所選擇的天線傳送RF信號。
[0126]在某些實施例中，外部信息電路852可根據外部信息892 (傳送功率控制信息)決定PGA83的輸出功率范圍，且控制器850可根據輸出功率范圍決定放大器增益切換范圍。例如移動裝置8可通過電路A800產生要傳送至WLAN網絡(未圖式)的第一數據并通過電路B802產生要傳送至WPLN網絡(未圖式)第二數據。外部信息電路852可從存儲器裝置89內之外部信息890決定WLAN和WPAN網絡的無線覆蓋范圍。由于WLAN覆蓋較大的無線覆蓋范圍且WPAN覆蓋較小的無線覆蓋范圍，外部信息電路852可針對第一數據決定較大輸出功率范圍并針對第二數據決定較小輸出功率范圍。
[0127]當內部信息電路852決定第一數據具有較大輸出功率范圍時，控制器850可決定高增益切換范圍作為PGA83的放大器增益切換范圍。當內部信息電路852決定第二數據具有較小輸出功率范圍時，控制器850可決定低增益切換范圍作為PGA83的放大器增益切換范圍。控制器850接著可根據前述實施例選擇用于設定PGA83增益的增益模式。
[0128]在某些實施例中，內部信息電路852可根據內部信息892決定PGA83的輸出功率范圍，并且外部信息電路852可根據外部信息890決定PGA83的輸出功率范圍，且控制器850可接著根據內部信息電路852和外部信息電路854兩者決定的輸出功率范圍決定PGA83的增益切換范圍，并根據前述實施例選擇設定PGA83的增益的增益模式。大致上當內部信息電路852和外部信息電路854的輸出功率范圍所決定的結合輸出功率范圍較窄時，例如小于功率范圍門限值時，控制器850可設定較低增益切換范圍作為PGA83的放大器增益切換范圍，而當內部信息電路852和外部信息電路854的輸出功率范圍所決定的結合輸出功率范圍較寬時，例如超出功率范圍門限值時，控制器850可設定較高增益切換范圍作為PGA83的放大器增益切換范圍。
[0129]控制電路85中之內部信息電路852和/或外部信息電路854可由儲存在存儲器裝置89的軟件碼實現，并由控制器850載入該軟件碼加以執行，或由硬件電路執行前述段落描述的動作。
[0130]移動裝置8針對兩個或更多個RF信號使用外部信息和/或內部信息以決定輸出功率范圍，根據輸出功率范圍決定功率放大器的放大器增益切換范圍，并選擇用于功率放大器的增益借以放大兩個或更多個RF信號并通過兩個或更多個相鄰通信信道傳送放大的兩個或更多個RF信號。移動裝置8的適應性改變放大器增益切換范圍，減低功率消耗并延長電池壽命，同時提供充足的傳送功率以達到針對兩個或更多個RF信號的功率需求。
[0131]圖9顯示本發明實施例中另一種移動裝置9的區塊圖，包括基頻電路90、混頻器91a、91b、PGA92a、92b、濾波器和天線切換器93、天線94a、94b、控制電路95、本地振蕩器(Local Oscillator，L0) 96、頻率合成器97、和存儲器裝置99。移動裝置8可作為圖6的無線裝置64。移動裝置9可作為圖6的無線裝置64。
[0132]移動裝置8可通過兩個或更多個非連續通信信道傳送兩個或更多個RF信號至一或更多通信網絡。兩個或更多個連續信道互相為頻率非連續信道，使PGA92a和92b可各自分別放大來自DAC90中電路A900和電路B902的兩個或更多個模擬信號，借以產生兩個或更多個頻率非連續RF信號用于信號傳送。
[0133]除了控制電路95和存儲器裝置99可分開并獨立根據兩個或更多個RF信號之外部信息和/或內部信息決定PGA92a和92b的放大器增益切換范圍和增益之外，控制電路95和存儲器裝置99的設定以及運作和圖8的控制電路85和存儲器裝置89完全相同，借以減低功率消耗并延長電池壽命，同時對兩個或更多個頻率非連續RF信號提供充足的傳送功率而達到功率需求。
[0134]圖10顯示本發明實施例中一種功率控制方法10的流程圖，使用圖8或圖9的移動裝置。在開機后或當功率控制應用程序在移動裝置上初始時功率控制方法10可初始化(S1000)O
[0135]下一步，功率控制方法10可通過移動裝置持續并定期監控從無線通信網絡發送的下行信號，借以接收輸入RF信號內的傳送功率控制信息(S1002)。傳送功率控制信息可包括但不受限于無線資源管理(Rad1 Resource Management，RRM)、傳送功率控制(Transmit Power Control，TPC)、服務品質(Quality of Service，QoS)或無線通信網絡的網絡種類。
[0136]接著功率控制方法10可根據傳送功率控制信息決定PA的輸出功率范圍(S1004)，并決定輸出功率范圍是否小于功率范圍門限值(S1006)。當輸出功率范圍小于功率范圍門限值時，功率控制方法10可決定輸出功率范圍很窄并將低增益切換范圍設為移動裝置中功率放大器PA的增益切換范圍(S1010)，而當輸出功率范圍超出功率范圍門限值時，功率控制方法10可決定輸出功率范圍很寬并將高增益切換范圍設為移動裝置中功率放大器PA的增益切換范圍(S1012)。圖7實施例包括低增益切換范圍和高增益切換范圍可的定義。
[0137]然后功率控制方法10可根據增益切換范圍決定功率放大器PA的增益，特別是通過決定上行信號的所需輸出功率是否在功率放大器PA的增益切換范圍之內(S1012)，當所需輸出功率在增益切換范圍之內時，使用第一增益模式放大上行信號(S1014)，并且當所需輸出功率在增益切換范圍之外時，使用第二增益模式放大上行信號(S1014)。功率控制方法10接著便完成并結束(S1016)。
[0138]圖11顯示本發明實施例中另一種功率控制方法11的流程圖，使用圖8或圖9的移動裝置。步驟S1100、和步驟S1106到S1116可和步驟S1000、步驟S1006到S1016完全相同，在前述段落中有詳細解釋在此不另外重述。步驟S1102和S1104以及圖10步驟S1002和S1004的不同之處在于功率控制方法11可從存儲器裝置接收內部信息，該從存儲器裝置可為移動裝置內的本地存儲器裝置(S1102)，接著根據內部信息決定功率放大器PA的輸出功率范圍(S1104)。內部信息可以是但不受限于傳送數據的傳送行為、依附狀態、應用程序屬性、使用者行為、傳送數據模式、和運作模式，例如控制數據模式、啟動模式、待機模式、平日模式、假期模式、省電模式、效能導向模式、和平衡模式。內部信息在前述段落中有詳細解釋。
[0139]功率控制方法10和11可在移動裝置上分開或一起使用以根據傳送功率控制信息和/或內部信息適應性改變并動態決定功率放大器的增益切換范圍，并為功率放大器選擇增益以放大并傳送上行信號。適應性改變和動態放大器增益切換范圍的功率控制方法10和11減低功率消耗并延長電池壽命，同時提供充足的傳送功率以達到兩個或更多個RF信號的功率需求。
[0140]本申請對應于美國優先權申請號62/106，948，申請日期為2015年01月23日。其完整內容已整合于此。
[0141]本發明描述的各種邏輯區塊、模塊、以及電路可以使用通用處理器、數字信號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、特定應用集成電路(Applicat1n SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、或其他可編程邏輯元件、離散式邏輯電路或晶體管邏輯門、離散式硬件元件、或用于執行本發明所描述的執行的功能的其任意組合。通用處理器可以為微處理器，或者，該處理器可以為任意商用處理器、控制器、微處理器、或狀態機。
[0142]本發明描述的各種邏輯區塊、模塊、以及電路的操作以及功能可以利用電路硬件或嵌入式軟件碼加以實現，該嵌入式軟件碼可以由一處理器存取以及執行。
[0143]雖然本發明已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視所附的權利要求所界定者為準。
【主權項】
1.一種功率控制方法，適用于一移動裝置，其特征在于，包括: 從一無線通信網絡接收傳送功率控制信息； 根據上述傳送功率控制信息決定一放大器的一輸出功率范圍； 當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界；當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界； 當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，使用一第一增益模式放大上述上行信號；以及 當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，使用一第二增益模式放大上述上行信號。2.如權利要求1所述的功率控制方法，其中，上述傳送功率控制信息包括無線資源管理、傳送功率控制、服務品質以及上述無線通信網絡的一網絡種類。3.如權利要求1所述的功率控制方法，其中，上述從上述無線通信網絡接收傳送功率控制信息的步驟包括:從上述無線通信網絡定期接收傳送功率控制信息。4.一種功率控制方法，適用于一移動裝置，其特征在于，包括: 從一存儲器裝置接收內部信息； 根據上述內部信息決定一放大器的一輸出功率范圍； 當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界；當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界； 當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，使用一第一增益模式放大上述上行信號；以及 當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，使用一第二增益模式放大上述上行信號。5.如權利要求4所述的功率控制方法，其中，上述根據上述內部信息決定上述放大器的上述輸出功率范圍的步驟包括:根據上述移動裝置的一依附狀態決定上述移動裝置的上述內部信息。6.如權利要求4所述的功率控制方法，其中，上述根據上述內部信息決定上述放大器的上述輸出功率范圍的步驟包括:根據上述移動裝置上初始的一應用程序決定上述移動裝置的上述內部信息。7.如權利要求4所述的功率控制方法，其中，上述根據上述內部信息決定上述放大器的上述輸出功率范圍的步驟包括:根據傳送數據的一傳送行為決定上述移動裝置的上述內部信息。8.如權利要求4所述的功率控制方法，其中，上述根據上述內部信息決定上述放大器的上述輸出功率范圍的步驟包括:根據一預定期間中的一歷史使用者行為決定上述移動裝置的上述內部信息。9.如權利要求8所述的功率控制方法，其中，上述預定期間包括一平日、一周末、一假期、白天和晚間其中的一者。10.一種移動裝置，能夠調整一增益切換范圍，其特征在于，包括: 一放大器，以一增益模式放大一上行信號； 一控制器，從一無線通信網絡接收傳送功率控制信息；以及 一外部信息電路，根據上述傳送功率控制信息決定一放大器的一輸出功率范圍； 其中，當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，上述控制器還決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界； 當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，上述控制器還決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界；當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，上述控制器還選擇一第一增益模式做為上述放大器的上述增益模式；以及 當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，上述控制器還選擇一第二增益模式做為上述放大器的上述增益模式。11.如權利要求10所述的移動裝置，其中，上述傳送功率控制信息包括通過上述無線通信網絡分派給上述移動裝置傳送上述上行信號的一允許傳送功率。12.如權利要求10所述的移動裝置，其中，上述傳送功率控制信息包括上述無線通信網絡的一種類。13.—種移動裝置，能夠調整一增益切換范圍，其特征在于，包括: 一放大器，以一增益模式放大一上行信號； 一存儲器，儲存內部信息； 一內部信息電路，從上述存儲器接收內部信息，且根據上述內部信息決定一放大器的一輸出功率范圍；以及 一控制器，當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界；當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界，當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，選擇一第一增益模式做為上述放大器的上述增益模式，以及當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，選擇一第二增益模式做為上述放大器的上述增益模式。14.如權利要求13所述的移動裝置，其中，上述內部信息電路根據上述移動裝置的一依附狀態決定上述移動裝置的上述內部信息。15.如權利要求13所述的移動裝置，其中，上述內部信息電路根據上述移動裝置上初始的一應用程序決定上述移動裝置的上述內部信息。16.如權利要求13所述的移動裝置，其中，上述內部信息電路根據傳送數據的一傳送行為決定上述移動裝置的上述內部信息。17.如權利要求13所述的移動裝置，其中，上述內部信息電路根據一預定期間中的一歷史使用者行為決定上述移動裝置的上述內部信息。18.一種功率控制系統，其特征在于，包括: 第一和第二無線通信網絡，分別廣播第一和第二傳送功率控制信息；以及 一移動裝置，從上述第一和第二無線通信網絡中決定一有效網絡，接收由上述有效網絡廣播的上述第一和第二傳送功率控制信息的一者，根據上述接收的上述第一和第二傳送功率控制信息的一者決定一放大器的一輸出功率范圍，當上述輸出功率范圍小于一功率范圍門限值時，決定一低增益切換范圍作為上述放大器的一放大器增益切換范圍，其中，上述低增益切換范圍包括一第一上界和一第一下界，當上述輸出功率范圍超出上述功率范圍門限值時，決定一高增益切換范圍作為上述放大器的上述放大器增益切換范圍，其中，上述高增益切換范圍包括一第二上界和一第二下界，上述第二上界小于上述第一上界，且上述第二下界小于上述第一下界，當一上行信號的一傳送功率在上述放大器增益切換范圍之內時，以一第一增益模式放大上述上行信號；以及當上述上行信號的上述傳送功率在上述放大器增益切換范圍之外時，以一第二增益模式放大上述上行信號。19.如權利要求18所述的功率控制系統，其中，上述傳送功率控制信息包括無線資源管理、傳送功率控制、服務品質以及上述無線通信網絡的一網絡種類。20.如權利要求18所述的功率控制系統，其中，上述移動裝置定期接收通過上述有效網絡廣播的上述第一和第二傳送功率控制信息的一者。
【文檔編號】H04W52/02GK106068030SQ201510393961
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年7月7日 公開號201510393961.8, CN 106068030 A, CN 106068030A, CN 201510393961, CN-A-106068030, CN106068030 A, CN106068030A, CN201510393961, CN201510393961.8
【發明人】邱圣倫
【申請人】緯創資通股份有限公司