專利名稱：一種移動終端的功耗控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶移動通信終端技術(shù)，尤其涉及寬帶移動終端的功耗控制系統(tǒng)及方 法。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，無線寬帶接入技術(shù)已經(jīng)成熟。其中，全球微
(WiMAX, Worldwide Interoperability forMicrowave Access) ii^Bii 入規(guī)模商用，長期演進(LTE，Long TermEvolution)技術(shù)也已處于試商用階段，并即將進入 規(guī)模商用階段。圍繞WiMAX技術(shù)、LTE技術(shù)出現(xiàn)了各種寬帶移動終端產(chǎn)品，包括各種PC卡 (外插式或嵌入式的無線網(wǎng)卡)、M0DEM以及手機終端等。在以上寬帶移動通信終端產(chǎn)品中， 其射頻帶寬達10MHz、20MHz或更寬，傳送速率達幾百兆；因此在現(xiàn)有集成電路技術(shù)下，其功 耗會很高。在實際應(yīng)用中，既要滿足各種接口協(xié)議對最大電流的限制，同時作為移動終端又 要考慮到用戶體驗，其外形結(jié)構(gòu)受到一定的限制，譬如要求外形要求做到超薄或小巧，這樣 會使得終端設(shè)備的外殼溫度難以控制，從而會影響到終端設(shè)備工作的可靠性。而在現(xiàn)有技術(shù)中，主要是通過功率控制技術(shù)來降低終端設(shè)備中功率放大器的功 耗，以及通過優(yōu)化基帶算法來降低終端設(shè)備中基帶部分的功耗，一般應(yīng)用于低速數(shù)據(jù)和語 音通信中。現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)的專利文獻包括專利申請?zhí)枮椤癈N200380106571”發(fā)明名稱為 “一種用于發(fā)射功率控制的方法和設(shè)備”和專利申請?zhí)枮椤癈N200710077579”發(fā)明名稱為“一 種上行功率控制方法”中國專利，專利申請?zhí)枮椤癠S2006025181” “system and method for managing a wirelessconnection to reduce power consumption of a mobile terminal，， 的美國專利。這些專利中所披露出的移動通信系統(tǒng)的功率控制方法，均未給出如何在各種 應(yīng)用場景下有效地降低移動通信終端功耗的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種移動終端的功耗控制系統(tǒng)及方法，能夠有 效地降低移動終端的功耗。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種移動終端的功耗控制方法，包括檢測工作溫度和/或電源接口的工作電流，并判斷工作溫度是否超出最高溫度門 限和/或工作電流是否超出最大電流門限；在檢測到工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最大電流門限的情況 下，減小射頻功放功耗，或者減小基帶部分功耗。進一步地，在檢測到工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最大電流門限的情況 下，移動終端若確定功耗主要消耗在射頻功放部分，則通過降低射頻輸出功率來減小射頻 功放功耗，若確定功耗主要消耗在基帶部分，則通過降低下行數(shù)據(jù)傳輸速率來減小基帶部分功耗。進一步地，在檢測到工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最大電流門限的情況 下，判斷射頻功放增益是否處于預(yù)設(shè)的包括射頻功放最大增益值在內(nèi)的取值范圍且上行調(diào) 制階數(shù)是否處于預(yù)設(shè)的包括最高階數(shù)在內(nèi)的階數(shù)范圍，如是，減小射頻功放功耗，如否，減 小基帶部分功耗。進一步地，在檢測到工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最大電流門限的情況 下，判斷射頻功放增益是否處于預(yù)設(shè)的射頻功放最大增益值且上行調(diào)制階數(shù)是否處于預(yù)設(shè) 的最高階數(shù)，如是，減小射頻功放功耗，如否，減小基帶部分功耗。進一步地，減小射頻功放功耗是通過降低上行調(diào)制階數(shù)來實現(xiàn)的；減小基帶部分功耗是通過請求基站減小本移動終端的下行帶寬來實現(xiàn)的。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種移動終端的功耗控制系統(tǒng)，包括檢測和判斷裝置，用于檢測移動終端的工作溫度和/或電源接口的工作電流，并 判斷工作溫度是否超出最高溫度門限和/或工作電流是否超出最大電流門限；功耗控制裝置，用于在檢測和判斷裝置判斷工作溫度超出最高溫度門限和/或所 述工作電流超出最大電流門限的情況下，減小射頻功放功耗，或者減小基帶部分功耗。進一步地，功耗控制裝置在檢測和判斷裝置判斷工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電 流超出最大電流門限的情況下，若確定功耗主要消耗在射頻功放部分，則通過降低射頻輸 出功率來減小射頻功放功耗；若確定功耗主要消耗在基帶部分，則通過降低下行數(shù)據(jù)傳輸 速率來減小基帶部分功耗。進一步地，功耗控制裝置在檢測和判斷裝置判斷工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電 流超出最大電流門限的情況下，判斷射頻功放增益是否處于預(yù)設(shè)的包括射頻功放最大增益 值在內(nèi)的取值范圍且上行調(diào)制階數(shù)是否處于預(yù)設(shè)的包括最高階數(shù)在內(nèi)的階數(shù)范圍，如是， 減小射頻功放功耗，如否，減小基帶部分功耗。進一步地，功耗控制裝置在檢測到工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最大電 流門限的情況下，判斷射頻功放增益是否處于預(yù)設(shè)的射頻功放最大增益值且上行調(diào)制階數(shù) 是否處于預(yù)設(shè)的最高階數(shù)，如是，減小射頻功放功耗，如否，減小基帶部分功耗。進一步地，功耗控制裝置通過輸出降低上行調(diào)制階數(shù)指令來減小射頻功放功耗；通過輸出請 求基站減小下行帶寬的指令來減小基帶部分功耗。通過本發(fā)明提供的移動終端的功耗控制系統(tǒng)及方法，解決了寬帶移動通信終端在 各應(yīng)用場景下功耗得不到有效控制的問題，在不增加終端的硬件結(jié)構(gòu)和軟件算法復(fù)雜度的 條件下，通過對工作電流和工作溫度的檢測來實時地調(diào)整終端功耗，以滿足各種接口協(xié)議 對最大電流的限制以及針對各種終端結(jié)構(gòu)對殼體溫度的限制的要求，對于電池供電的移動終端可延長其工作時間，同時也可釋放部分無線資源給基站系統(tǒng)，避免無線資源的浪費。


圖1是本發(fā)明的移動終端的功耗控制系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的移動終端的功耗控制方法實施例流程圖；圖3是本發(fā)明的通過電流檢測實現(xiàn)移動終端的功耗控制方法實施例流程圖；圖4是本發(fā)明的通過溫度檢測實現(xiàn)移動終端的功耗控制方法實施例流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明根據(jù)移動終端的具體應(yīng)用場景和特性進行終端的功耗調(diào)整。如在高功耗工 作場景下，當(dāng)下行傳輸數(shù)據(jù)時，功耗主要消耗在基帶部分；當(dāng)上行傳輸數(shù)據(jù)時，功耗主要消 耗在射頻功放部分。本發(fā)明在移動終端工作時實時檢測終端電源接口的工作電流和終端的 工作溫度，根據(jù)高階調(diào)制需要高信噪比的特性，采用簡化的射頻功放部分的降耗算法一旦 降低上行調(diào)制階數(shù)，便可降低射頻發(fā)射功率，由此達到減小終端功耗的目的；同時，根據(jù)高 數(shù)據(jù)傳輸速率需要較寬的帶寬和高階調(diào)制及高速率高基帶功耗的特性，采用簡化的基帶部 分降耗算法一旦減小下行占用帶寬或降低下行調(diào)制階數(shù)，便可降低基帶部分功耗，從而達 到終端降低功耗的目的。下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)描述。以下例舉的實施 例僅僅用于說明和解釋本發(fā)明，而不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。圖1表示出本發(fā)明提供的移動終端的功耗控制系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)，該裝置包括相 互連接的檢測裝置Iio和功耗控制裝置120，其中檢測裝置110，用于檢測工作溫度和/或電源接口的工作電流，并輸出檢測的工作 溫度和/或工作電流；功耗控制裝置120，用于在發(fā)生輸入的工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電 流超出最大電流門限的情況下，減小射頻功率放大器(簡稱功放)功耗，或者減小基帶部分 功耗。功耗控制裝置120若分析發(fā)生工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最 大電流門限的情況下的功耗主要消耗在射頻功放部分，則輸出降低上行調(diào)制階數(shù)的指令來 降低上行傳輸速率，從而通過降低射頻輸出功率來減小射頻功放功耗；若分析發(fā)生發(fā)生工 作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最大電流門限的情況下的功耗主要消耗在 基帶部分，則輸出請求基站減小下行帶寬的指令來降低下行數(shù)據(jù)傳輸速率，從而減小基帶 部分功耗。當(dāng)然，功耗控制裝置120除了采用通過降低上行傳輸速率方式來降低射頻輸出功 率外，還可以采用減小射頻功放增益的方式來降低射頻輸出功率，只要射頻功放增益的調(diào) 整度足夠細(xì)，能夠使得減小射頻功放增益不至導(dǎo)致終端發(fā)射功率不足而出現(xiàn)通話異常。功耗控制裝置120分析出現(xiàn)工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最大 電流門限的情況下的功耗主要消耗在射頻功放部分，依據(jù)的條件是判斷射頻功放增益為最 大且上行調(diào)制階數(shù)為最高。根據(jù)移動通信系統(tǒng)上行功率控制的原理，如果射頻功放處于最大增益狀態(tài)且上行的調(diào)制階數(shù)為最高，則射頻功放的功耗最大，說明移動終端的功耗主要消耗在射頻功放上； 根據(jù)通信協(xié)議要求，如果在此情況下降低上行調(diào)制階數(shù)對信噪比降低一級，相應(yīng)的射頻輸 出功率便可成倍降低。根據(jù)通信協(xié)議中上下行鏈路平衡的要求，如果射頻功放處于最大增益狀態(tài)而上行 的調(diào)制階數(shù)為非最高階，同樣的下行的調(diào)制階數(shù)也為非最高階，終端會處于小區(qū)邊緣。此 時，不宜采用降低上行調(diào)制階數(shù)來降低射頻輸出功率的方法降終端功耗，因為它會導(dǎo)致通 信中斷；同樣，也不宜采用降低下行調(diào)制階數(shù)來減小下行數(shù)據(jù)傳輸速率以減小基帶部分的 功耗。因此，適宜采用減小占用帶寬來降低下行數(shù)據(jù)傳輸速率，以此來降低基帶部分的功 耗，也可釋放部分帶寬資源。如果射頻功放處于非最大增益狀態(tài)且上行的調(diào)制階數(shù)為非最低階，同樣的下行的 調(diào)制階數(shù)也為非最低階，終端會處于小區(qū)中心區(qū)域。此時，采用降低上行調(diào)制階數(shù)來降低射 頻輸出功率的方法降低終端功耗，其作用不明顯；同樣也不宜采用降低下行調(diào)制階數(shù)來減 小下行數(shù)據(jù)傳輸速率以減小基帶部分的功耗，因為這樣會浪費部分無線資源。因此，適宜采 用減小占用帶寬來降低下行數(shù)據(jù)傳輸速率，以此來降低基帶部分的功耗，其效果明顯，也可 釋放部分帶寬資源。當(dāng)然，如果射頻功放增益及上行調(diào)制階數(shù)的調(diào)整度足夠細(xì)，則功耗控制裝置120 分析出現(xiàn)工作溫度超限和/或工作電流超限情況下的功耗主要消耗在射頻功放部分所依 據(jù)的條件可引申為射頻功放增益處于一取值范圍內(nèi)(即低于且接近于最高增益的一個增 益增量范圍)且上行調(diào)制階數(shù)處于階數(shù)范圍內(nèi)(即低于且接近于最大上行調(diào)制階數(shù)的一個 調(diào)制階數(shù)增量范圍)。圖1所示的檢測裝置110通過其中的電流檢測單元檢測并輸出工作電流，和/或 通過其中的溫度檢測單元檢測并輸出工作溫度。在此，電流檢測單元或溫度檢測單元與功耗控制裝置120之間優(yōu)選通過中斷方式 耦合，即當(dāng)電流檢測單元輸出的電流超出最大電流門限時，向功耗控制裝置120發(fā)出相應(yīng) 的中斷信號；或者當(dāng)溫度檢測單元輸出的溫度超出最高溫度門限時，向功耗控制裝置120 發(fā)出相應(yīng)的中斷信號；功耗控制裝置120在相應(yīng)的中斷信號的觸發(fā)下，輸出減小射頻功放 功耗或減小基帶部分功耗的降耗指令。當(dāng)然，電流檢測單元或溫度檢測單元與功耗控制裝置120之間還可以通過查詢方 式耦合，或采用中斷結(jié)合查詢的方式耦合。本發(fā)明根據(jù)上述功耗控制裝置實施例，相應(yīng)地還提供移動終端的功耗控制方法實 施例，其流程如圖2所示，包括如下步驟210 檢測電源接口工作電流和/或移動終端的工作溫度；220:當(dāng)出現(xiàn)工作電流超出最大電流門限和/或工作溫度超出最高溫度門限時，分 析出現(xiàn)該情況的起因；230 判斷是否起因于射頻輸出功率最大，是則執(zhí)行步驟240，否則執(zhí)行步驟250 ；判斷是否起因于射頻輸出功率最大，即判斷是否射頻功放增益已最大且上行調(diào)制 階數(shù)是否已最高，因為這說明移動終端的功耗主要消耗在射頻功放上。240 通過降低射頻輸出功率降射頻功耗，結(jié)束流程；250 通過降低下行數(shù)據(jù)傳輸速率降基帶功耗。
圖3進一步表示出本發(fā)明通過電源接口的工作電流檢測實現(xiàn)移動終端的功耗控 制方法具體實施的流程，包括如下步驟310 檢測電源接口的工作電流；320:判斷檢測的工作電流是否超出最大電流門限，是則執(zhí)行步驟330，否則返回 步驟310執(zhí)行；330 判斷射頻功放增益是否最大且上行調(diào)制階數(shù)是否最高，是則執(zhí)行步驟340， 否則執(zhí)行步驟350 ；這一步實際上是判斷工作電流超限是否是因為射頻輸出功率最大所致。340 降低一級上行調(diào)制階數(shù)，返回步驟310執(zhí)行；通過降低一級上行調(diào)制階數(shù)便可降低射頻輸出功率，從而使得射頻功耗減少。350 向基站發(fā)出減小下行帶寬的請求，返回步驟310執(zhí)行。通過基站減小下行帶寬便可降低下行數(shù)據(jù)傳輸速率，從而使得基帶功耗減少。圖4進一步表示出本發(fā)明通過電流檢測實現(xiàn)移動終端的功耗控制方法具體實施 的流程，包括如下步驟410 檢測移動終端的工作溫度；420:判斷檢測的工作溫度是否超出最高溫度門限，是則執(zhí)行步驟430，否則返回 步驟410執(zhí)行；430 判斷射頻功放增益是否最大且上行調(diào)制階數(shù)是否最高，是則執(zhí)行步驟440， 否則執(zhí)行步驟450 ；這一步實際上是判斷工作溫度超限是否是因為射頻輸出功率最大所致。440 降低一級上行調(diào)制階數(shù)，返回步驟310執(zhí)行；通過降低一級上行調(diào)制階數(shù)便可降低射頻輸出功率，從而降低射頻功耗。350 向基站發(fā)出減小下行帶寬的請求，返回步驟310執(zhí)行。通過基站減小下行帶寬便可降低下行數(shù)據(jù)傳輸速率，從而降低基帶功耗。本發(fā)明通過上述方法實施例，使得移動終端在和基站正常通信的同時，并行完成 降功耗從而降溫度和降電流的操作，在整個操作過程中，均滿足相應(yīng)通信協(xié)議的要求。本發(fā) 明克服現(xiàn)有的寬帶移動終端因在有些應(yīng)用場景中功耗較大而不滿足口協(xié)議對接口工作電 流的要求以及因考慮用戶體驗而難以滿足終端殼體溫度的要求的問題，在不增加移動終端 硬件結(jié)構(gòu)和算法復(fù)雜度的情況下，達到降低終端功耗和殼體溫度的目的。
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權(quán)利要求
一種移動終端的功耗控制方法，其特征在于，包括檢測工作溫度和/或電源接口的工作電流，并判斷所述工作溫度是否超出最高溫度門限和/或所述工作電流是否超出最大電流門限；在檢測到所述工作溫度超出最高溫度門限和/或所述工作電流超出最大電流門限的情況下，減小射頻功放功耗，或者減小基帶部分功耗。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在檢測到所述工作溫度超出最高溫度門限和/或所述工作電流超出最大電流門限的 情況下，所述移動終端若確定功耗主要消耗在射頻功放部分，則通過降低射頻輸出功率來 減小射頻功放功耗，若確定功耗主要消耗在基帶部分，則通過降低下行數(shù)據(jù)傳輸速率來減 小基帶部分功耗。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在檢測到所述工作溫度超出最高溫度門限和/或所述工作電流超出最大電流門限的 情況下，判斷射頻功放增益是否處于預(yù)設(shè)的包括射頻功放最大增益值在內(nèi)的取值范圍且上 行調(diào)制階數(shù)是否處于預(yù)設(shè)的包括最高階數(shù)在內(nèi)的階數(shù)范圍，如是，減小射頻功放功耗，如 否，減小基帶部分功耗。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在檢測到所述工作溫度超出最高溫度門限和/或所述工作電流超出最大電流門限的 情況下，判斷射頻功放增益是否處于預(yù)設(shè)的射頻功放最大增益值且上行調(diào)制階數(shù)是否處于 預(yù)設(shè)的最高階數(shù)，如是，減小射頻功放功耗，如否，減小基帶部分功耗。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述減小射頻功放功耗是通過降低上行調(diào)制階數(shù)來實現(xiàn)的；所述減小基帶部分功耗是通過請求基站減小本移動終端的下行帶寬來實現(xiàn)的。
6.一種移動終端的功耗控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括檢測和判斷裝置，用于檢測所述移動終端的工作溫度和/或電源接口的工作電流，并 判斷所述工作溫度是否超出最高溫度門限和/或所述工作電流是否超出最大電流門限；功耗控制裝置，用于在所述檢測和判斷裝置判斷所述工作溫度超出最高溫度門限和/ 或所述工作電流超出最大電流門限的情況下，減小射頻功放功耗，或者減小基帶部分功耗。
7.按照權(quán)利要求6所述的功耗控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功耗控制裝置在所述檢測和判斷裝置判斷所述工作溫度超出最高溫度門限和/ 或所述工作電流超出最大電流門限的情況下，若確定功耗主要消耗在射頻功放部分，則通 過降低射頻輸出功率來減小射頻功放功耗；若確定功耗主要消耗在基帶部分，則通過降低 下行數(shù)據(jù)傳輸速率來減小基帶部分功耗。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的功耗控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功耗控制裝置在所述檢測和判斷裝置判斷所述工作溫度超出最高溫度門限和/ 或所述工作電流超出最大電流門限的情況下，判斷射頻功放增益是否處于預(yù)設(shè)的包括射頻 功放最大增益值在內(nèi)的取值范圍且上行調(diào)制階數(shù)是否處于預(yù)設(shè)的包括最高階數(shù)在內(nèi)的階 數(shù)范圍，如是，減小射頻功放功耗，如否，減小基帶部分功耗。
9.按照權(quán)利要求6或7所述的功耗控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功耗控制裝置在檢測到所述工作溫度超出最高溫度門限和/或所述工作電流超出最大電流門限的情況下，判斷射頻功放增益是否處于預(yù)設(shè)的射頻功放最大增益值且上行 調(diào)制階數(shù)是否處于預(yù)設(shè)的最高階數(shù)，如是，減小射頻功放功耗，如否，減小基帶部分功耗。
10.按照權(quán)利要求6所述的功耗控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功耗控制裝置通過輸出降低上行調(diào)制階數(shù)指令來減小射頻功放功耗；通過輸出請 求基站減小下行帶寬的指令來減小基帶部分功耗。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種移動終端的功耗控制系統(tǒng)及方法，其中方法包括檢測工作溫度和/或電源接口的工作電流，并判斷工作溫度是否超出最高溫度門限和/或工作電流是否超出最大電流門限；在檢測到工作溫度超出最高溫度門限和/或工作電流超出最大電流門限的情況下，減小射頻功放功耗，或者減小基帶部分功耗。本發(fā)明解決了寬帶移動通信終端在各應(yīng)用場景下功耗得不到有效控制的問題，在不增加終端的硬件結(jié)構(gòu)和軟件算法復(fù)雜度的條件下，通過對工作電流和工作溫度的檢測來實時地調(diào)整終端功耗，以滿足各種接口協(xié)議對最大電流的限制以及針對各種終端結(jié)構(gòu)對殼體溫度的限制的要求。
文檔編號H04W88/02GK101938819SQ20101027996
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者毛建華, 賴玉強 申請人:中興通訊股份有限公司