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1、(10)申请公布号 CN 102835036 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 5 0 3 6 A *CN102835036A* (21)申请号 201180004016.4 (22)申请日 2011.09.21 61/384,761 2010.09.21 US H04B 7/00(2006.01) (71)申请人美国博通公司 地址美国加利福尼亚州 申请人索门查克拉博蒂 利希兰詹 卡姆利什拉思 马尼士阿里 (72)发明人索门查克拉博蒂 利希兰詹 卡姆利什拉思 马尼士阿里 (74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人田喜庆 (。
2、54) 发明名称 比吸收率的发射功率管理 (57) 摘要 一种用于管理移动站中的发射功率以使其遵 守SAR限制的系统和方法。移动站包括处理器、 发射器和近程传感器。所述发射器用于在由第一 发射功率限制控制的发射功率下进行操作。所述 近程传感器可识别所述移动站离人体头部有多接 近。在所述处理器中实施的发射功率调节器可确 定由所述发射器在指定数量的帧上辐射的累计能 量。如果所述累计能量超过基于SAR限制的能量 限制，且所述近程传感器表明所述移动站接近人 体头部时，所述发射功率调节器降低所述发射器 的发射功率限制。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.03.28 (86)。
3、PCT申请的申请数据 PCT/US2011/052582 2011.09.21 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/040346 EN 2012.03.29 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页 1/2页 2 1.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备包括： 发射器，用于在由第一发射功率限制控制的发射功率下进行操作； 近程传感器，用于确定所述移动设备何时接近人的头部； 处理器；及 发射功率调节器，所述发射功率调节器在所述处理器中实施，所述发射功率调节器用。
4、 于进行如下操作： 计算由所述发射器在指定数量的帧上发射的累计能量值； 确定所述累计能量值是否超过能量限制； 当所述累计能量值超过所述能量限制时，计算第二发射功率限制，所述第二发射功率 限制是基于所述累计能量值和所述能量限制间的差额，且进一步基于衰减因子，所述第二 发射功率限制低于所述第一发射功率限制；及 当所述近程传感器确定所述移动设备接近所述移动设备的用户时，使所述发射器在由 所述第二功率限制控制的发射功率下进行操作。 2.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述能量限制是基于预先建立的SAR 限制。 3.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述发射功率调节器进一步用于进 行如。
5、下操作： 当所述累计的能量值没有超过所述能量限制时，计算第三发射功率限制，所述第三发 射功率限制基于所述累计能量值和所述能量限制间的差额，且进一步基于衰减因子，所述 第三发射功率限制大于所述第一功率限制；及 当所述累计能量值没有超过所述能量限制时，使所述发射器在由所述第三发射功率限 制控制的发射功率下进行操作。 4.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述发射功率调节器进一步用于进 行如下操作： 当所述近程传感器确定所述移动站没有接近所述移动设备的用户时，使所述发射器在 由所述发射器的最大功率限制控制的发射功率下进行操作。 5.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述发射功率调节器。
6、进一步用于进 行如下操作： 确定所述第二发射功率限制和所述第一发射功率限制间的差额超过临界值；及 使所述发射器停止发射。 6.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述指定数量的帧由SAR要求所指定 的单位测量时间上的平均聚集能量限制确定。 7.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备进一步包括利用第二 近程传感器，所述发射功率调节器用于控制多个天线的发射能量。 8.一种方法，其特征在于，所述方法包括： 计算由移动站中的发射器在特定数量的帧上发射的累计能量值，所述发射器在由第一 发射功率限制控制的发射功率下进行操作； 确定所述累计能量值是否超过能量限制； 当所述累计能量值超过。
7、所述能量限制时，计算第二发射功率限制，所述第二发射功率 权 利 要 求 书CN 102835036 A 2/2页 3 限制是基于所述累计能量值和所述能量限制的差额，且进一步基于衰减因子，所述第二发 射功率限制低于所述第一发射功率限制； 确定所述移动站是否接近所述移动设备的用户；及 当所述移动站接近所述移动设备的用户时且所述累计能量值超过所述能量限制时，使 所述发射器在由所述第二发射功率限制控制的发射功率下进行操作。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述能量限制是基于先前建立的由SAR要 求所指定的能量限制。 10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括： 当所述累计能量值。
8、没有超过所述能量限制时，计算第三发射功率限制，所述第三发射 功率限制是基于所述累计能量值和所述能量限制间的差额，及进一步基于衰减因子，所述 第三发射功率限制大于所述第一发射功率限制；及 当所述累计能量值没有超过所述能量限制时，使所述发射器在由第三功率限制控制的 发射功率下进行操作。 11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括： 当所述近程传感器确定所述移动站没有接近所述移动设备的用户时，使所述发射器在 由所述发射器的最大功率限制控制的发射功率下进行操作。 12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括： 确定所述第二发射功率限制和所述第一发射功率限制间的差额超过临界值；。
9、及 使所述发射器停止发射。 13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述指定数量的帧由SAR要求所指定的 单位测量时间上的平均聚集能量限制确定。 14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，上行链路发射的占空比用于计算发射的 所述累计能量值。 15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括修改上行链路发射 以调节发射的所述累计能量值。 16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，通知基站暂停进 一步发射。 权 利 要 求 书CN 102835036 A 1/5页 4 比吸收率的发射功率管理 技术领域 0001 本发明涉及移动站中的发射功率管理。 背景技术。
10、 0002 比吸收率(specific absorption rate，SAR)是人体暴露在射频(radio frequency，RF)场中时吸收能量的比率的测量。RF场由许多常见的设备产生，包括移动站， 例如蜂窝电话。比吸收率衡量每公斤人体组织吸收的能量，通常单位为瓦每公斤(W/kg)。 SAR可以是整个人体的平均值，或是一个小样本量上的值，例如1g组织上的值。 0003 各监管机构，例如，美国的联邦通信委员会(Federal Communication Commission，FCC)和欧盟的欧洲电子技术标准委员会(European Committee for Electrotechnica。
11、l Standardization，CENELEC)，建立了暴露在靠近人头部的RF能量中的 比吸收率限制(limit)。例如，FCC要求，任何移动手机的SAR值在1g组织的质量上等于或 小于1.6W/kg。类似的，CENELEC要求，移动手机的SAR值在10g组织的质量上等于或小于 2W/kg。 0004 通常利用可模拟人体头部的仿真(phantom)头部来测量设备的SAR。测试中，将 设备置于仿真头部两边的各个位置，然后在各个位置测量SAR。此外，通常在设备的最大 发射功率下测量SAR。对于设备不持续发射电磁波的情况，可测量SAR在工作周期(duty cycles)上的平均值以确定设备的SA。
12、R值。 发明内容 0005 本发明提供一种用于管理移动站中的发射功率以使其遵守SAR限制的系统和方 法。根据本发明的一个实施例，移动站包括发射器、近程传感器和处理器。所述发射器用于 在由第一发射功率限制控制的发射功率下进行操作。所述近程传感器用于确定所述移动站 是否接近人的头部。在所述处理器中实施的发射功率调节器用于计算由所述发射器在指定 数量的帧上发射的累计能量值。所述发射功率调节器确定由所述发射器所发射的所述累计 能量是否超过能量限制。如果所述累计能量超过所述能量限制，所述发射功率调节器基于 所述累计能量值和所述能量限制的差额，及衰减因子，计算第二功率限制。所述第二发射功 率限制低于所述第。
13、一发射功率限制。当所述近程传感器确定所述移动设备接近人体头部 时，所述发射功率调节器使所述发射器在由所述第二发射功率限制控制的发射功率下进行 操作。 0006 根据本发明的另一实施例，提供一种方法，所述方法包括，计算由移动站中的发射 器在指定数量的帧上发射的累计能量值。所述发射器在先前设置的由第一发射功率限制控 制的发射功率下进行操作。根据SAR限制，可确定所述累计能量是否大于能量限制。如果 所述累计能量大于所述限制，基于所述累计能量值和所述能量限制的差额以及基于衰减因 子，可计算第二发射功率限制。所述第二发射功率限制低于所述第一发射功率限制。如果 所述移动站的近程传感器被激活，且所述累计能量。
14、大于所述能量限制，将使所述发射器在 说 明 书CN 102835036 A 2/5页 5 由所述第二发射功率限制控制的发射功率下进行操作。 0007 本发明的其它实施例、特征和优点，以及本发明的各种实施例的结构和操作，将在 以下结合附图进行详细介绍。 附图说明 0008 将参照附图描述本发明的实施例。附图中，相同的标号表明相同的或功能相似的 元件。通常以相应的标号中最左边的数字表明元件首次出现的附图。 0009 图1根据本发明实施例的移动站的框图； 0010 图2根据本发明实施例的方法的流程图。 具体实施方式 0011 尽管本发明通过特定应用的例证性实施例进行描述，应理解，本发明不是局限于 其。
15、中的。在此处提供的教导的帮助下，本领域的技术人员应了解，其它修改、应用和实施例 在本发明的范围内，且可应用于其它领域使本发明产生显著效用。 0012 实施例的详细说明中针对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例实施例”等的引用， 指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这 些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实 施例描述特定的特定、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结 构或特性结合到其它实施例中是属于本领域技术人员的知识范围内的。 0013 确保设备中的发射器遵守SAR限制，会产生多个问题。例。
16、如，蜂窝边缘的发射通常 要求所述发射器工作在高发射功率。以高数据传输率发射数据也要求所述发射器工作在高 发射功率。发射器从移动站(例如蜂窝手机或其它设备)发射信号所采用的功率直接影响 移动站的SAR，所述移动站在接近人的头部时必须总是遵循SAR限制。发射器发射信号所采 用的功率由发射功率限制进行控制。 0014 确保遵循SAR限制的一种方式是保持移动站中的发射器的发射功率限制处于低 水平。但是，如果发射功率限制过低，与移动站通信的基站会接收或报告错误，且数据传输 会变得不可靠。最大化发射器的发射功率限制可确保移动站与基站间的无线电链路是可靠 的，这是由于发射器工作在高发射功率。然而，如上所述，。
17、最大化发射功率限制可能会产生 超过建立的SAR限制的后果。因此，在一实施例中，调节发射器的发射功率限制，从而在最 大化发射功率和优化无线电链路的工作性能的同时遵循SAR限制。 0015 图1是根据本发明实施例的移动站100的框图。移动站100包括发射器110。在 一实施例中，发射器110是依照IEEE802.16系列标准进行操作的WiMAX发射器。在另一实 施例中，发射器110是LTE或长期演进发射器(Long Term Evolution transmitter)、3G发 射器、4G发射器、或其它类型的发射器。在一典型实施例中，使用的是时分双工配置。发射 器110可连接到一个或多个天线。在一。
18、实施例中，移动站100包括多个发射器110。发射器 110可用于在由发射功率限制控制的发射功率下进行操作。 0016 移动站100还包括处理器120。处理器120可以是通用处理器或专用处理器，且可 作为发射器110的一部分包括进其中。移动站100还包括存储器130，在一些实施例中，存 储器130包含可由处理器120执行的指令。 说 明 书CN 102835036 A 3/5页 6 0017 移动站100进一步包括近程传感器140。近程传感器140可用于确定移动站100 到人体或人体头部的物理接近性。例如，近程传感器140可以是红外、声学、电容、或电感式 近程传感器。在一实施例中，提供了多个近程。
19、传感器。 0018 根据本发明一实施例，处理器120执行发射功率调节器121以控制发射器110的 发射功率。发射功率调节器121可计算由发射器在指定数量的帧上发射的累计能量值。所 述累计能量值基于建立的SAR限制与裕度因子(margin factor)而与能量限制进行比较。 如果所述能量限制超过限制，且如果移动站接近人体头部(例如，由近程传感器确定)，则 降低所述发射功率限制以遵守SAR限制。在一实施例中，发射功率限制的降低量是基于衰 减因子的。在另一实施例中，多个近程传感器可用于控制多个单独的或联合的天线系统的 发射能量。 0019 在一实施例中，所述衰减因子与计算累计能量值所基于的帧的数量。
20、成正比。这可 确保发射器的发射功率限制或发射功率不会大大地或突然地降低以遵守SAR限制。这样的 剧烈的变化可影响数据传输，且扰乱(confuse)与发射器通信的基站。剧烈的变换还可使 基站主动纠错(initiate corrections)。 0020 图2是根据本发明实施例的、调节移动站中的发射器的发射功率限制的方法200 的流程图。方法200的各个步骤可由移动站100的发射功率调节器121、处理器120和近程 传感器140执行。 0021 在步骤210，计算由发射器在指定数量的帧上发射的累计能量值。在一实施例中， 计算在50帧上发射的累计能量值。帧的数量取决于特定国家或司法管辖区的SAR测。
21、试和 帧的长度。例如，SAR测试可确定5秒内吸收的辐射量。每个帧可以是10毫秒的长度。在 这样的情况下，在50帧上发射的累计能量可用于步骤210。在一实施例中，帧的数量在50 到100之间。在另一实施例中，帧的数量可由SAR要求指定的单位测量时间上的平均总能 量限制确定。 0022 在判定方框220(block)，根据建立的SAR限制，将步骤210中所确定的累计能量值 与该数量的帧的能量限制进行比较。确定块220中使用的能量限制是基于建立的SAR值乘 以裕度。 0023 如果在判定方框220，步骤210计算的累计能量值小于该数量的帧的能量限制，方 法200推进到步骤230。在步骤230，计算增。
22、加的发射功率。所述增加的功率基于所述累计 能量值和所述能量限制间的差额，再乘以衰减因子。所述增加的功率等于这个数额(差额 乘衰减因子)，加上最后一帧的发射功率限制。如上所述，增加发射功率限制可使发射器的 发射功率允许更高的数据传输率或更可靠的数据传输。 0024 如果在步骤220，步骤210计算的累计能量值大于该数量的帧的能量限制，方法 200推进到步骤240。在步骤240，计算降低的发射功率。所述降低的发射功率可基于所述 累计能量值和所述能量限制的差额，再乘以衰减因子。所述降低的发射功率等于最后一帧 的发射功率限制减去这个数额(差额乘衰减因子)。 0025 步骤230或240后，方法200推。
23、进到判定方框250。在判定方框250，确定近程传 感器的输出。如果近程传感器被激活，意味着移动站被确定接近人体头部，方法200推进到 步骤260。如果近程传感器没有被激活。方法200推进到步骤270。 0026 在步骤260，由于移动站接近人体头部，下一帧的发射功率限制被修改到步骤230 说 明 书CN 102835036 A 4/5页 7 或240中计算的发射功率限制。例如，如果在步骤210计算的累计能量限制值大于所述能 量限制，则下一帧的发射功率限制降低到在步骤230中计算的发射功率限制。降低下一帧 的发射功率限制可使随后的指定数量的帧的累计能量值下降到低于所述能量限制，且使该 设备低于建。
24、立的SAR限制。如果在步骤210中计算的累计能量值没有大于所述能量限制， 则下一帧的发射功率限制增加到在步骤240中计算的发射功率限制。 0027 如果近程传感器没有被激活，方法270推进到步骤270。在步骤270，发射功率限 制设置到发射器的最大发射功率。由于移动站没有接近人体头部，所以不需要遵守SAR限 制，且移动站的发射功率可以最大化。 0028 步骤250或270后，方法200通过转回到步骤210以重复执行。以这种方式，发射 器辐射的总能量总是被检测且调整以使其遵守SAR限制。 0029 在一实施例中，方法200可由移动设备100的发射功率调节器执行。方法200可 在工作于时分双工配置。
25、中的移动设备的每一帧中执行。 0030 在另一实施例中，确定近程传感器的输出(如关于判定方框250所述)，可在判定 方框220报告累计能量大于所述能量限制后执行。例如，在确定累计能量大于所述能量限 制后，可确定近程传感器的输出。如果近程传感器被激活，可根据方法200的步骤240计算 降低的发射功率限制。如果近程传感器没有被激活，可根据方法200的步骤270将发射功 率限制设置到最大功率限制。 0031 根据方法200的步骤210(结合发射器的上行链路发射功率和上行链路发射器的 占空比(duty cycle)，可确定在指定数量的帧上发射的累计能量值。当确定SAR限制是否 被超过或确定是否增加或降。
26、低发射器的功率限制时，将考虑发射器发射的频率或发射器的 位置。 0032 如上面参照步骤240所述，降低的发射功率限制是基于计算的累计能量和衰减因 子。在一实施例中，所述降低的发射功率是基于最后一帧的发射功率、衰减因子、在步骤210 确定的累计能量、SAR限制和SAR限制裕度。所述衰减因子可逐步地降低发射器的下一帧 的发射功率限制，以确保下一帧的发射功率限制不会大大降低。在一实施例中，用于计算降 低的发射功率限制的衰减因子是2除以用于计算累计能量值的帧的数量。 0033 在一实施例中，如果必须大幅降低所述发射功率限制以遵循SAR限制，则发射功 率调节器指示发射器停止发射一段时间。例如，如果发射。
27、功率限制(按分贝(dB)计算)，必 需降低到临界值(例如，3dB)以下，则发射功率调节器指示发射器停止发射。这可以防止出 现上行链路错误或其它不良影响。在一实施例中，如果必需降低指定数量的帧上的发射功 率限制到临界值以下，则发射功率调节器指示发射器停止发射。因此，如果发射功率限制降 低到五个帧上的3dB以下，则发射功率调节器指示发射器停止发射。 0034 如上面参照步骤230所述，如果累计功率限制没有超过所述能量限制，则增加发 射器的发射功率限制。在一实施例中，发射器的增加的发射功率限制是基于前一帧的发射 功率限制、增加的发射功率限制的衰减因子、SAR限制和SAR限制裕度。增加发射功率限制 的。
28、衰减因子与降低发射功率限制的衰减因子可以是不同的。用于增加发射功率限制的衰减 因子可逐步地增加发射器的发射功率到发射器的最大发射功率。逐步地增加发射功率限制 可确保发射功率限制中的增加不会使发射器的测量的SAR超过能量限制。在一实施例中， 用于增加发射功率限制的衰减因子可以是1除以用于计算累计能量值的帧的数量。 说 明 书CN 102835036 A 5/5页 8 0035 在一些实施例中，移动站包括多个发射器。在这样的移动站中，每个发射器具有相 关近程传感器。发射功率调节器可为每个发射器而实施，且可确定每个发射器在指定数量 的帧上的累计能量值。如果一个发射器的累计能量值超过所述数量的帧的能量。
29、限制，则发 射功率调节器使发射器降低其发射功率限制，同时不影响其它发射器的发射功率限制。或 者，可共同地调节每个发射器(及相关天线)的发射功率。 0036 在一些实施例中，由于发射功率限制没有降低(除非完全遵守SAR限制)，发射质 量不会收到影响。再者，在一些实施例中，如上所述，停止发射可防止上行链路或发射能力 的浪费。在一些实施例中，关于停止发射的决定被传送到基站。换而言之，如果发射采用 的最优的发射功率违背SAR要求，则通知基站停止进一步的发射以节省系统带宽和防止干 扰。 0037 尽管通过移动设备或手机对本发明的实施例进行了描述，本发明的实施例可在包 含移动设备100的元件的其它设备中实。
30、现。例如，其它手持式电子设备，例如，平板电脑、数 字音乐播放器、或其它必须遵循SAR限制的可实施方法200以确保由该设备所发射的能量 不超过SAR限制的设备。可实施在此处披露的实施例的设备可预料SAR限制将被超过，并 在所述限制被超过前采取校正措施。可以预期，可降低发射功率限制，以遵守根据发射器所 接近的身体的其它部分而确定的SAR限制。 0038 本发明的实施例可由包括存储在任何计算机可用介质上的软件的计算机产品实 现。当这样的软件在一个或多个数据处理设备中执行时，可使数据处理设备按如上所述方 法进行操作。本发明的实施例可在硬件、软件、固件、或其中的组合中实现。 0039 发明内容介绍部分和。
31、摘要部分展示了本发明的一个或多个而不是所有的示范性 实施例。本发明的实施例由发明者拟定，且实施例并不意味着以任何方式限制本发明和权 利要求。 0040 以上在阐述特定功能和其关系的实现的功能构件的帮助下已经描述实施例。此 处，为了描述的便利，这些功能构件的边界已经确定。只要适当地执行特定的功能和其关 系，可以确定替代性的边界。 0041 特定实施例的前述描述将充分揭示本发明的一般性，以致于通过应用本领域技术 人员的知识，在没有过多的实验的情况下、其他人可以为各种应用容易地修改和/或适应 性调整上述特定的实施例，而不背离本发明的一般概念。因此，基于此处呈现的教导和引 导，这些调整和修改应该在公开实施例的含义和等效变换范围内。应该理解的是，此处的措 辞和术语用于说明目的而不是限制目的，从而本说明书的术语或措辞将由技术人员根据教 导和引导作出解释。 0042 本发明的实施例的宽度和范围不应该受任一上述示范性实施例的限制。 说 明 书CN 102835036 A 1/2页 9 图1 说 明 书 附 图CN 102835036 A 2/2页 10 图2 说 明 书 附 图CN 102835036 A 10 。