DE60201936T2

DE60201936T2 - Verfahren zur pegelsteuerung der aus einem mobiltelefon abgestrahlenden energie

Info

Publication number: DE60201936T2
Application number: DE2002601936
Authority: DE
Inventors: M. Philippe Charbonnier
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2022-04-06
Also published as: DE60201936D1; FR2823412A1; EP1248379A1; FR2823412B1; EP1248379B1

Description

Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zur Steuerung eines Absorptionspegels von Signalen, die von einem Mobiltelefon gesendet werden, zur Aufgabe. Das Gebiet der Erfindung ist das der Mobiltelefonie. Die Lehre der Erfindung kann jedoch auf die aller strahlenden Geräte, deren Funktionieren von einer Infrastruktur gesteuert wird, ausgedehnt werden.
Eine Aufgabe der Erfindung ist das Reduzieren der Strahlungsmenge, die ein Benutzer eines Mobiltelefons, im Allgemeinen ein Mensch, absorbiert.
Die Vorschriften des Stands der Technik tendieren dazu, die elektromagnetische Strahlungsdosis, die ein Mobiltelefon in den Kopf seines Benutzers senden kann, einzuschränken. Man drückt sie mit der Größe SAR (Specific Absorption Ratio) aus, die eine absorbierte Leistung pro kg organischen Stoffs gemittelt auf eine bestimmte Dauer darstellt. Die Vorschrift kann zum Beispiel ein SAR geringer als 2 W/kg gemittelt über ein gleitendes Fenster von 6 Min. auferlegen.
Die Hersteller bemühen sich daher, das Strahlungsdiagramm des Telefons derart zu beherrschen, dass die Strahlung vor allem zum freien Raum stattfindet und so wenig wie möglich zum Ohr und zum Kopf, Das ist auch für die Ausbreitung zu der Basisstation günstig, denn der Kopf bildet eine Abschirmung für das, was in seine Richtung gesendet wird.
Der Grenzwert des SAR ist manchmal mit den derzeitigen Mobiltelefonen schwer einzuhalten und wird dazu in Zukunft noch mehr tendieren. In der Tat wird die Sendeleistung des Mobiltelefons im Allgemeinen von Normen vorgeschrieben, und das Mobiltelefon muss sie senken: bei GSM schreibt die Infrastruktur ständig für das Mobiltelefon über einen Meldekanal vor, mit welcher Leistung es senden muss; das ist notwendig, um den besten Kompromiss zwischen Sendequalität und Nichtverschmutzung der anderen Sendungen in der Zelle und außerhalb der Zelle zu erzielen. Die Datensendungen tendieren dazu, steigenden Durchsatz zu haben, was eine steigende Leistung bedeutet: ein GPRS-Multifenster-Mobiltelefon sendet mit umso mehr Leistung als es Fenster verwendet. Ein Sprachmobiltelefon mit Datenübertragung kann gleichzeitig eine Sprachkommunikation und eine Datenkommunikation führen. Es kann daher mit doppelter Leistung senden, ohne dass sich der Benutzer der Datenkommunikation bewusst wäre. Zukünftige Systeme können das Prinzip des ODMA (Opportunity Driven Multiple Access) verwenden, bei dem jedes Mobiltelefon von seinen Nachbarn als Relais verwendet werden kann (zusätzlich zu seinen eigenen Kommunikationen), ohne dass der Benutzer es weiß und sich dem widersetzen könnte. Schließlich können sich die Vorschriften in der Zukunft zu einem niedrigen SAR-Limit weiterentwickeln oder je nach Land zu einem anderen, oder zu der Einschränkung einer anderen Erscheinung, die sich auf die Gesundheit auswirkt und mit der Sendeleistung zusammenhängt.
Gemäß dem Stand der Technik gibt es Mobiltelefone, die das SAR, das vom Kopf seines Benutzers empfangen wird, oder ein Äquivalent durch. Bilden der Integralen der Leistung bewerten, die sie zeitlich senden, indem sie das, was von dem Kopf absorbiert wird, dank einer Übereinstimmung abziehen, die bei der Konzeption zwischen Sendeleistung und der vom Kopf aufgenommenen Leistung erstellt wird und unter Berücksichtigung der Nutzungsbedingungen des Geräts. Befin det sich das Gerät zum Beispiel im verstärkten Hörmodus, oder wenn die an den Lautsprecher angelegte Leistung hoch ist, befindet sich der Lautsprecher sicher in einer bestimmten Entfernung vom Ohr, weshalb die Absorption durch den Kopf geringer ist. Wenn diese Bewertung einen Schwellenwert überschreitet, der anzeigt, dass die tatsächlich vom Kopf absorbierte Dosis das erlaubte Limit erreicht, wendet das Mobiltelefon lokale Aktionen an: Warnen des Benutzers, Verlangsamen oder Stoppen der Datenkommunikation. Das passiert etwas plötzlich.
Die Patentanmeldung US-A-6 134 423 beschreibt ein Steuerverfahren eines Absorptionspegels von Signalen durch biologische Gewebe, die von einem Mobiltelefon in Verbindung mit einer Basisstation eines Mobiltelefonienetzes gesendet werden, bei dem:

– man am Ort des Mobiltelefons den Pegel der von einem Benutzer des Mobiltelefons absorbierten Signale misst,
– man eine Messnachricht des Pegels der absorbierten Signale des Mobiltelefons zu der Basisstation sendet, um die Basisstation über den Pegel der mit dem Mobiltelefon verbundenen absorbierten Signale zu warnen,
– man auf dem Niveau der Basisstation eine einschränkende Lösung des Pegels der absorbierten Signale umsetzt.

Die Erfindung schließt die Infrastruktur, in dem Fall der Mobiltelefonie die Basisstationen in den Einschränkungsprozess des SAR ein. Ein erfindungsgemäßes Mobiltelefon führt SAR-Messungen aus und sendet diese Messungen an die Basisstation, mit der es verbunden ist. Diese Basisstation setzt daher Änderungsaktionen von Kommunikationsparametern mit dem Mobiltelefon um, um das SAR einzuschränken.
Die Erfindung hat daher ein Verfahren zum Steuern eines Absorptionspegels nach Anspruch 1 zur Aufgabe.
Die Erfindung wird bei der Lektüre der folgenden Beschreibung und der Untersuchung der sie begleitenden Figuren besser verstanden. Diese werden nur beispielhaft und ohne jede Einschränkung der Erfindung präsentiert. Die Figuren zeigen:
1: eine Darstellung der Mittel, die für die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens nützlich sind;
2: eine Darstellung des Strahlungsdiagramms einer Antenne einer Basisstation;
3: eine einfache Darstellung einer Vorrichtung, die das Ausrichten des Strahlungsdiagramms einer Antenne erlaubt;
4: eine Darstellung von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, die es dem Mobiltelefon erlauben, einen Absorptionspegel gesendeter Signale zu steuern;
5: eine Darstellung von Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, die es einer Basisstation erlauben, einen Absorptionspegel von Signalen zu steuern, die von einem Mobiltelefon gesendet werden.
1 zeigt ein Telefon 101, das mit einer Basisstation 102 über eine Funkverbindung 103 verbunden ist.
Das Telefon 101 umfasst eine Antenne 104, die an GSM-Schaltungen 105 angeschlossen ist. Für die Beschreibung wird der Begriff GSM zum Qualifizieren der Schaltungen 105 verwendet. In der Praxis könnte es sich um Schaltungen handeln, die es erlauben, eine beliebige Norm umzusetzen, die in der Mobiltelefonie verwendet wird. Unter diesen Normen kann man GSM, PCS, DCS, UMTS, GPRS sowie weitere zitieren, wobei diese Liste nicht vollständig ist. Die Aufgabe der Schaltungen 105 besteht darin, digitale Signale ausgehend von Analogsignalen zu erzeugen, die über die Antenne 104 empfangen werden. Die Aufgabe der Schaltungen 105 besteht auch darin, Analogsignale ausgehend von digitalen Signalen zu erzeugen, die über einen Bus 106 empfangen werden.
Ein Bus ist eine Einheit von Leitern und Pisten, die diese Elemente in ausreichender Zahl enthält, um Daten-, Befehls-, Adress-, Unterbrechungs-, Taktgeber- und Stromversorgungssignale zu transportieren.
Das Telefon 101 umfasst auch einen Mikroprozessor 107, der an den Bus 106 angeschlossen ist. Der Mikroprozessor 107 führt Aktionen durch, die von Anweisungscodes gesteuert werden, die in einem Speicher 108, der ebenfalls an den Bus 106 angeschlossen ist, enthalten sind.
Der Speicher 108 umfasst mehrere Zonen. Eine erste Zone 108a umfasst Anweisungscodes, die den Mikroprozessor steuern, wenn dieser eine Messung des SAR durchführt. Eine zweite Zone 108b umfasst Anweisungscodes, die den Mikroprozessor 107 steuern, wenn dieser Aktionen in Zusammenhang mit dem Protokollmanagement oder der Norm GSM ausführt. Eine dritte Zone 108c umfasst Anweisungscodes, die den Mikroprozessor 107 steuern, wenn dieser eine SAR-Messnachricht sendet.
In der Beschreibung lässt man ein Gerät, zum Beispiel das Telefon 101, Aktionen ausführen. Es handelt sich in der Tat um den Mikroprozessor 107, der von Anweisungscodes einer Zone des Speichers 108 gesteuert wird, der Elemente des Telefons 101 anwendet, um diese Aktion durchzuführen. Wenn das Telefon 101 eine Messnachricht sendet, bedeutet das, dass der Mikroprozessor diese Nachricht zusammengesetzt hat, während er von den Anweisungscodes der Zone 108c gesteuert wurde, dass der Mikroprozessor 107 diese Nachricht dann über den Bus 106 an die GSM-Schaltungen 105 übermittelt hat. Die Schaltungen 105 haben diese Nachricht daher in Analogsignale umgewandelt, die über die Antenne 104 verteilt wurden. Für den Empfang einer Nachricht ist der Verlauf der Daten von analog zu digital umgekehrt.
Das Telefon 101 umfasst auch zwei Register 109 und 110. Diese Register sind zum Beispiel Zonen in einem Speicher. Das Register 109 erlaubt das Aufzeichnen des laufenden Werts des SAR, während das Register 110 das Aufzeichnen des maximalen zulässigen Werts des SAR erlaubt. Der Speicher 110 registriert daher einen Schwellenwert, der für das SAR nicht überschritten werden darf.
Die Basisstation 102 umfasst eine Antenne 111. Die Antenne 111 ist an GSM-Schaltungen 112 mit der gleichen Funktion wie die Schaltungen 105 angeschlossen. Die Schaltungen 112 sind an einen Bus 113 angeschlossen. Die für die Beschaffenheit der Schaltungen 105 gemachten Bemerkungen gelten auch für die Beschaffenheit der Schaltungen 112.
Die Basisstation 102 umfasst auch einen Mikroprozessor 114, der Aktionen ausführt, die von Anweisungscodes gesteuert werden, die in einem Speicher 115 abgelegt sind. Der Speicher 115 umfasst erfindungsgemäß eine Zone 115a, die Anweisungscodes umfasst, die den Mikroprozessor 114 steuern, während dieser eine Aktion in Zusammenhang mit dem Empfang einer SAR-Messung ausführt. Eine Zone 115b umfasst Anweisungscodes, die den Mikroprozessor 114 steuern, wenn dieser die Antenne 111 parametriert. Eine Zone 115 umfasst GSM-Managementanweisungscodes, das heißt Anweisungscodes, die den Mikroprozessor 114 steuern, wenn sich dieser mit dem Management der Zelle, der die Basisstation 102 entspricht, befasst.
Es wird hier in Erinnerung gerufen, dass ein GSM-Netz ein so genanntes zellulares Netz ist. Jede Zelle wird von einer Basisstation gesteuert. Mit dieser Basisstation ist eine bestimmte Anzahl von Mobiltelefonen verbunden. Diese Mobiltelefone werden als zur Zelle gehörend genannt.
Der Speicher 115 umfasst auch eine Zone 115d, die Anweisungscodes für die Berücksichtigung von SAR-Messungen durch den Mikroprozessor 114 umfasst. Bei einer Variante der Erfindung umfasst die Basisstation 102 auch einen Speicher oder eine Tabelle 116. Die Tabelle 116 ist an den Bus 113 angeschlossen, ebenso die Elemente 112, 114 und 115. Die Tabelle 116 ist in Zeilen und Spalten unterteilt. Jede Zeile entspricht einer Aufzeichnung, jede Spalte entspricht einer Eigenschaft der Aufzeichnung. Eine erste Spalte 116a entspricht einem Identifikator des Mobiltelefons, zum Beispiel seiner Telefonnummer oder seiner IMSI-Nummer. Eine zweite Spalte 116b entspricht dem laufenden Wert des SAR. Eine dritte Spalte 116c umfasst die Standardparameter, die für Mobiltelefone verwendet werden. Zu diesen Standardparametern gehören insbesondere ein Identifikator des Kanals, auf dem die Basisstation 102 und das Telefon 101 kommunizieren, sowie die Leistung, mit welcher das Telefon 101 senden muss.
2 stellt eine Zelle eines Zellennetzes dar. Eine Zelle 201 umfasst eine Basisstation 202. Die Form der Zelle 201 wird von dem Strahlungsdiagramm einer Antenne der Basisstation 202 bestimmt. Eine Basisstation 202 befindet sich daher nicht unbedingt in der Mitte ihrer Zelle. Das ist insbesondere der Fall, wenn die Antenne der Basisstation 202 ein Strahlungsdiagramm hat, das eine bevorteilte Richtung hat.
2 zeigt, dass die Zelle 201 zwei Telefone 203 und 204 enthält. 2 zeigt auch zwei mögliche Parametrierungen für die Antenne der Basisstation 202. Eine erste Parametrierung entspricht einer Hauptkeule des Strahlungsdiagramms beim Empfang der Antenne der Basisstation 202 in die Richtung des Telefons 203 gepeilt. Dieses wird bevorteilt, denn es darf nicht sehr stark senden, um von der Basisstation 202 gehört zu werden. Eine zweite Parametrierung der Antenne der Basisstation 202 zeigt, dass die Hauptkeule des Strahlungsdiagramms der Antenne beim Empfang der Antenne zum Telefon 204 gerichtet sein kann. In diesem Fall ist es das Telefon 204, das SAR-mäßig bevorteilt wird.
3 stellt eine Möglichkeit zum Herstellen einer parametrierbaren Antenne dar, wie zum Beispiel der Antenne der Basisstation 202. Für die Beschreibung wird angenommen, dass es sich um die Basisstation 102 handelt. 3 zeigt daher, dass die Antenne 111 eigentlich zwei Litzen umfasst, wobei jede der Litzen mit einer Phasenschieberschaltung 301 verbunden ist. Die Schaltung 301 ist ferner an die Schaltung 112 angeschlossen. Die Schaltung 301 ist auch an den Bus 113 angeschlossen. Durch Einwirken auf den Phasenunterschied, der zwischen den über die zwei Litzen der Antenne 111 empfangenen Signale besteht, kann der Mikroprozessor 114, der von Anweisungscodes der Zone 115 gesteuert wird, auf die Richtung einwirken, in welche die Keulen des Strahlungsdiagramms der Antenne 111 gepeilt sind.
Ein weiteres Mittel, um eine Antenne zu erzielen, deren Strahlungsdiagramm man variieren lassen kann, zumindest ihre Orientierung, besteht darin, diese Antenne auf eine Achse zu montieren, die mit Hilfe eines Motors beweglich ist. In diesem Fall reicht es, die Antenne physisch zu schwenken, um ihr Strahlungsdiagramm zu orientieren. Man kennt auch Mittel, insbesondere elektronische, um das Diagramm in Breite oder in Richtung variieren zu lassen.
4 zeigt die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, die von dem Mikroprozessor 107 des Telefons 101 angewandt werden. Ein erster vorausgehender Schritt 401 entspricht einer Messung der Momentanleistung, die von dem Telefon 101 gesendet wird, sowie eine Messung des SAR. Man kann diese Messungen wie folgt durchführen.
Da das Mobiltelefon 101 vom Typ GSM ist, wird es von 20 Milliwatt bis 2 Watt in Schritten zu 2 Dezibel leistungs gesteuert. Ein Leistungsbefehl wird von dem Telefon 101 mit einer Periode von 60 Millisekunden empfangen. Dieser Befehl wird durch einen so genannten SACCH-Kanal geleitet und von dem Mikroprozessor 105 aufbereitet, der von Anweisungscodes der Zone 108b gesteuert wird. Es ist daher für das Telefon 101 möglich zu wissen, mit welcher Leistung es sendet. Ein SACCH-Kanal wird zum Beispiel in dem Werk Réseaux GSM, S^éme édition revue et augmentée der Collection Hermes definiert. Der SACCH-Kanal ist insbesondere auf den Seiten 219 bis 227 sowie auf den Seiten 238 bis 241 beschrieben.
Dank der Kenntnis der Leistung, mit welcher man sendet, geht man auf einen Integrationsschritt 402 dieses Werts weiter. In der Praxis entspricht eine SAR-Messung der Integralen der Momentanleistungen, die von dem Telefon 101 über eine Periode von sechs Minuten gesendet werden. Um den Wert des SAR zu erhalten, reicht es daher, die Sollwerte zu addieren, die die Leistungsbefehle enthalten, die von dem Telefon 101 während einer Dauer von sechs Minuten empfangen werden. Zu beachten ist, dass eine ausreichende Präzision erreicht wird, wenn man eine Periode von drei Sekunden zum Durchführen der Integration verwendet. Das bedeutet, dass der Mikroprozessor 107 alle drei Minuten den Sollwert des laufenden Leistungsbefehls in einem Integrationenspeicher speichert, in dem 120 Sollwerte gespeichert werden können, die einer Dauer von sechs Minuten geteilt in Intervalle von drei Sekunden entsprechen. Die Summe aller Sollwerte dieses Speichers ergibt daher den Wert des SAR. Dieser Speicher wird wie ein Speicher des Typs „der erste Eingehende ist der erste Ausgehende", FIFO (first in first out) verwaltet. Das bedeutet, dass der erste gespeicherte Wert der erste Wert ist, der ersetzt wird, wenn der Speicher voll ist. Die in dem Integrationsspeicher registrierten Werte sind nicht unbedingt die Sollwerte, sondern können Werte sein, die ausgehend von diesen Sollwerten über eine lineare oder nicht lineare Funktion erzielt werden.
Man geht dann auf einen Schritt 403 des Bestimmens des Erreichens oder Nichterreichens dieses Schwellenwerts weiter.
Im Schritt 403 vergleicht der Mikroprozessor den Inhalt des Speichers 109 mit dem Inhalt des Speichers 110. Es wird in Erinnerung gerufen, dass der Inhalt des Speichers 109 durch Summieren aller Werte erzielt wird, die der Speicher, in dem die 120 Sollwerte, die oben beschrieben wurden, gespeichert sind, enthält.
Wenn der Inhalt des Speichers 109 geringer ist als der Inhalt des Speichers 110, wird von Schritt 403 auf Schritt 401 übergegangen. Das heißt, dass man das Messen des SAR fortsetzt.
Wenn der Inhalt des Speichers 109 größer ist als der Inhalt des Speichers 110, geht man auf einen Schritt 404 der Zusammenstellung einer Messnachricht über.
In dem Schritt 404 stellt der Mikroprozessor 107, gesteuert von den Anweisungscodes der Zone 108c eine Nachricht zusammen, die mindestens den Wert umfasst, der in dem Speicher 109 enthalten ist. Wird die Nachricht über einen Träger des Typs SMS gesendet, muss die Nachricht auch einen Identifikator des Telefons haben, der diese Nachricht gesendet hat, damit der Empfänger dieser Nachricht weiß, an wen er seine Antwort zu richten hat. Wird die Messnachricht über einen SACCH-Kanal gesendet, wobei dieser Kanal einem Mobiltelefon von der Basisstation zugewiesen wird, weiß der Empfänger der Nachricht daher, von welchem Mobiltelefon diese Nachricht kommt. In der Tat ist der Empfänger die Basisstation.
Man geht auf einen Schritt 405 des Sendens der Messnachricht weiter. Der Schritt 405 wurde bereits teilweise bei der Beschreibung des Schritts 404 beschrieben. Sobald die Nachricht zusammengesetzt ist, übermittelt der Mikroprozessor 107 sie in Form einer Folge von Bits oder Bytes an die Schaltungen 105, die sie dann in analoge Signale umwandeln, um sie über die Antenne 104 zu verteilen.
Von Schritt 405 geht man über auf einen Schritt 406 des Wartens auf eine Antwort der Infrastruktur.
Bei einer Variante der Erfindung ist zu bemerken, dass die Schritte 401, 402, 404 und 405 nacheinander ablaufen könnten. Man ginge von Schritt 405 auf Schritt 403 über. Das bedeutet nämlich, dass die Messnachricht in regelmäßigem Abstand gesendet wird und nicht nur, wenn der maximale Schwellenwert für das SAR erreicht wird. Bei dieser Variante geht man beim Überschreiten des Schwellenwerts von Schritt 403 auf Schritt 406 über.
Hier wird der Begriff Infrastruktur verwendet, um jede Basisstation zu bezeichnen, mit der sich das Telefon 101 verbinden kann. Bei unserem Beispiel handelt es sich um die Basisstation 102. Das Telefon 101 wartet bei Überschreiten des Schwellenwerts während einer vorausbestimmten Zeit, zum Beispiel etwa zehn Sekunden auf diese Antwort. Empfängt es innerhalb dieses Zeitraums eine Antwort, wird auf den Schritt 410 des Umsetzens der Antwort übergegangen. Die Antwort der Basisstation 102 besteht aus Standardbefehlen der GSM-Norm oder gemäß einer anderen, je nach Beschaffenheit des Telefons 101. Es ist daher unnütz, das Umsetzen dieser Antworten zu beschreiben. Mögliche Beispiele für diese Antworten sind ein Befehl zum weniger starken Senden, das heißt mit einer geringeren Leistung, oder ein Befehl zum Durchführen eines Interzellen-Handover, das heißt, um dynamisch einen Wechsel der Parameter des Kanals durchzuführen, auf dem die Basisstation 102 und das Mobiltelefon 101 kommunizieren.
Erreicht die Antwort der Infrastruktur das Telefon 101 nicht in der auferlegten vorausbestimmten Zeit, geht das Telefon 101 auf Schritte des Selbstmanagements des Überschreitens des Schwellenwerts über. Der vorausgehende Schritt ist zum Beispiel der Alarmschritt 407. In dem Alarmschritt 407 verursacht der Mikroprozessor 107 einen akustischen und/oder visuellen Alarm. Es kann sich um einen vorausbestimmten Ton handeln, der von einem Lautsprecher des Telefons 101 abgegeben wird, um eine Nachricht, die auf einem Display des Telefons 101 angezeigt wird, oder um ein Blinken einer Diode, die im Telefon 101 enthalten ist. Wenn der Benutzer diesen Alarm bemerkt, steht es ihm frei, die Aktionen, die er für nötig hält, durchzuführen. Diese Aktion besteht im Allgemeinen entweder darin, das Gespräch fortzusetzen, indem er das Telefon von seinem Kopf entfernt, oder darin, sie zu unterbrechen. Von dem Schritt 407 geht man nach einer auferlegten vorausbestimmten Frist auf einen Schritt 408 über, zum Beispiel noch einmal etwa zehn Sekunden. Im Schritt 408 vergleicht der Mikroprozessor 107 erneut den Inhalt des Speichers 109 mit dem Inhalt des Speichers 110. Ist die Situation wieder normal geworden, das heißt, wenn das SAR geringer ist als der akzeptable Schwellenwert, geht man wieder auf Schritt 401 über, das heißt, dass man das Alarmsignal unterbricht und dass das Telefon 101 sein normales Funktionieren fortsetzt. Ist der Inhalt des Speichers 109 immer noch größer als der Inhalt des Speichers 110, geht man auf einen Sendeleistungsbegrenzungsschritt 409 über. Diese Begrenzung kann nach mehreren Methoden ausgeführt werden.
Eine erste Art, diese Begrenzung auszuführen, besteht im Unterbrechen der Kommunikation zwischen dem Telefon 101 und der Basisstation 102. Eine andere Art besteht darin, willkürlich und daher ohne Berücksichtigen der Befehle der Basisstation 102 die Leistung, mit der das Mobiltelefon sendet, einzuschränken. Ein weiteres Mittel zum Begrenzen dieser Leistung besteht darin, den Durchsatz, mit welchem das Mobiltelefon 101 seine Daten sendet, zu begrenzen.
Die gesendete Leistung ist nämlich zu den Mengen der übermittelten Daten proportional. Wenn man weniger Daten sendet, ist die Sendeleistung daher geringer.
5 zeigt einen vorausgehenden Empfangsschritt 501 einer Messnachricht durch die Basisstation 102. Im Schritt 501 analysiert der Mikroprozessor 114, gesteuert von den Anweisungscodes der Zone 115a, die empfangene Messnachricht, um zu bestimmen, wer sie gesendet hat, sowie um den SAR-Wert zu bestimmen. Das Bestimmen des Senders hängt von dem Mittel ab, das zum Übermitteln der Nachricht verwendet wurde. Wurde die Nachricht über einen SACCH-Kanal gesendet, wird der Sender von dem Kanal selbst identifiziert. Ein SACCH-Kanal wird von der Basisstation 102 nämlich einem einzigen Mobiltelefon, das mit ihr verbunden ist, zugeord net. Wurde die Nachricht durch ein SMS gesendet, umfasst die SMS-Nachricht ein Feld, das den Sender identifiziert.
Die Beschaffenheit des SAR-Parameters der Messnachricht kann unterschiedlich sein. Entweder ist der SAR-Parameter ein Wert des SAR, in diesem Fall ist er über eine bestimmte Anzahl von Bits in Abhängigkeit von der Präzision codiert, die man verwenden will. Oder es handelt sich nur um einen Warnparameter. In diesem Fall reicht ein Bit. Dieses Bit ist zum Beispiel gleich Null, wenn das SAR des Geräts, das die Nachricht sendet, unter einem Schwellenwert liegt, und das Bit ist gleich 1, wenn das SAR des gleichen Geräts größer ist als der Schwellenwert.
Sobald der Mikroprozessor 114 diese Daten besitzt, aktualisiert er die Tabelle 116. Dazu sucht der Mikroprozessor 114 in der Spalte 116a den Identifikator des Senders. Sobald er ihn gefunden hat, aktualisiert er die Spalte 116b gemäß dem Identifikator. Dann geht man auf einen Analyseschritt 502 der Situation der Basisstation über.
Der Schritt 502 ist fakultativ. Der Mikroprozessor 114, das heißt die Basisstation 102, kann nämlich sehr wohl eine Aktion im Anschluss an den Empfang einer Messnachricht beschließen, ohne alle Mobiltelefone, die mit der Basisstation 102 verbunden sind, zu berücksichtigen. Wenn jedoch eine Analyse ausgeführt wird, durchläuft der Mikroprozessor 114 die Tabelle 116 auf der Suche nach Mobiltelefonidentifikatoren, deren SAR-Pegel der günstigste ist. Unter günstig versteht man hier schwach, oder deren Warnbit auf Null steht. Um dem Problem des Überschreitens des Schwellenwerts des SAR durch ein Mobiltelefon abzuhelfen, wird die Basisstation 102 andere Mobiltelefone eventuell weniger begüns tigen müssen. Die weniger begünstigten Mobiltelefone werden daher aus denen ausgewählt, deren SAR-Pegel der schwächste ist.
Man geht auf einen Auswahlschritt 503 über oder auf die Auswahl einer Antwortaktion auf die Messnachricht zur Basisstation 102.
Eine erste Lösung 504 besteht darin, die SAR-Nachricht zu ignorieren. Im Schritt 504 berücksichtigt die Basisstation 102 Messnachrichten, die sie empfängt, nicht.
Eine zweite Lösung 505 besteht darin, einen Befehl von der Basisstation 502 zum Telefon 101 zu senden, um die Sendeleistung des Telefons 101 einzuschränken. Das bewirkt, dass der SAR-Pegel des Telefons 101 auf einen annehmbareren Pegel gebracht wird. Ein derartiger Befehl wird von der Norm GSM vorgesehen und von einem SACCH-Kanal gesendet, der der Steuerung der Kommunikationen zwischen der Basisstation 102 und dem Telefon 101 zugeordnet ist.
Eine Lösung 506 besteht darin, einen Befehl zu senden, um den Durchsatz einzuschränken. Wie beim Befehl 505 ist dieser Befehl in der Norm vorgesehen. Im vorliegenden Fall werden diese Befehle daher einfach für andere Zwecke als die, die ursprünglich vorgesehen waren, verwendet. Dieser Zweck besteht darin, das SAR der mit der Basisstation 102 verbundenen Mobiltelefone einzuschränken. Die Tatsache, dass der Durchsatz eingeschränkt wird, verteilt die Augenblicke, in welchen das Telefon sendet, über die Zeit. Die mittlere von dem Telefon gesendete Leistung ist daher niedriger, was das SAR verbessert.
Eine Lösung 507 besteht darin, ein Interzellen-Handover zu befehlen. Ein solches Handover ist in dem genannten Werk auf Seite 290 ff. definiert. Global ist ein Handover ein Mechanismus, dank welchem das Mobiltelefon seine Verbindung mit der Basisstation von einem Funkkanal zu einem anderen übertragen kann. Bei GSM wird ein Funkkanal von einer Frequenz definiert, von den Daten, zu welchen das Mobiltelefon diese Frequenz verwenden kann und von einem Frequenzsprunggesetz. Die Auswahl des neuen Kanals, der verwendet wird, erfolgt in Abhängigkeit von der Umgebung des Telefons 101. Es ist nämlich auf seinem aktuellen Kanal möglich, dass das Telefon 101 stark senden muss, weil das Fenster, das es verwendet, stark gestört ist. Die Tatsache, dass ihm ein neuer Kanal zugewiesen wird, also ein neues Sendefenster, das weniger durch die Umgebung gestört ist, erlaubt es daher dem Mobiltelefon 101, weniger stark zu senden.
Bei der Lösung 507 ist es möglich, dass auf der Ebene der Basisstation kein neuer Kanal frei ist. In diesem Fall befiehlt die Basisstation 102 zwei Handover, um die Kanäle zu wechseln, die von dem Telefon 101 und von einem anderen Telefon verwendet werden. Dieses andere Telefon wird über die Tabelle 116 in Abhängigkeit von seinem SAR-Wert ausgewählt. Dieses andere Telefon hat vorzugsweise einen niedrigen SAR-Wert.
Bei einer Variante der Erfindung ist es auch möglich, das Durchführen von Interzellen-Handover vorzusehen. Die Gründe dieses Handover wären die gleichen wie bei der Lösung 507. Ein solches Interzellen-Handover ist in den oben genannten Seiten definiert.
Eine Lösung 508 besteht darin, das Strahlungsdiagramm einer Antenne der Basisstation 102 zu ändern. Es kommt in der Tat immer häufiger vor, dass Basisstationen Richtantennen haben. Die Hauptkeule des Strahlungsdiagramms einer solchen Antenne hat daher eine bevorteilte Richtung. Wenn diese bevorteilte Richtung nicht in die Richtung des Telefons 101 gepeilt ist, muss dieses stärker senden als ein anderes Mobiltelefon, das in der bevorteilten Richtung der Hauptkeule der Antenne liegt, um von der Basisstation richtig gehört zu werden. Wenn die Basisstation 102 eine Messnachricht von dem Telefon 101 empfängt, wenn das Telefon 101 nicht in der Richtung der Hauptkeule der Antenne liegt, kann die Basisstation 102 beschließen, ihre Hauptkeule in Richtung des Telefons 101 zu richten. Dadurch erlaubt sie es dem Telefon 101, weniger stark zu senden. Dabei benachteiligt sie jedoch auch die Telefone, die sich zuerst in der Richtung der Hauptkeule der Antenne befanden. In diesem letzteren Fall kann in dem SAR-Messsignal, das das Mobiltelefon sendet, eine Information des Orts dieses Mobiltelefons eingegliedert werden, damit seine Richtung bevorteilt werden kann.
In dem Fall, in welchem der Alarm in Betrieb gesetzt wurde, umfasst die SAR-Messnachricht vorzugsweise einen Anweisungscode, der eine Revisionsanfrage der Sendeleistung des Mobiltelefons bildet. Zusätzlich zu der SAR-Information kann die Basisstation daher diese ausdrückliche Anfrage berücksichtigen.
Ferner ist es möglich, diese Sendeleistungsrevision nur auf bestimmte Mobiltelefone anzuwenden, für die eine Klasse (eventuell in der SAR-Nachricht übermittelt) eine bevor teilte Verarbeitung angibt (Feuerwehr, Polizei, Kunde, der eine entsprechende Option ausgewählt hat).

Claims

Verfahren zur Steuerung des Absorptionspegels durch biologische Gewebe von Signalen, welche von einem Mobiltelefon (101) gesendet werden, das mit einer Basisstation (102) eines Mobiltelefonnetzes verbunden ist, wobei diese Basisstation Leistungsbefehle sendet, bei dem – am Ort des Mobiltelefons eine Information über den Pegel der von einem Benutzer des Mobiltelefons absorbierten Signale ermittelt wird (401–402), dadurch gekennzeichnet, dass – eine dieser Ermittlung entsprechende Nachricht über die Messung des Pegels von absorbierten Signalen vom Telefon zur Basisstation gesendet wird (405), – das Mobiltelefon seine Sendeleistung willkürlich verringert nach Ablauf eines Zeitintervalls, welches mit der Sendung der Messnachricht beginnt, und das Telefon in der Lage ist, seine Sendeleistung zu verringern und dabei die Kommunikation aufrechtzuerhalten, ohne die Leistungsbefehle der Basisstation zu berücksichtigen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht über die Messung des Pegels der absorbierten Signale über einen Kontrollkanal gesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht über die Messung des Pegels der absorbierten Signale über eine Kurznachricht gesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht über die Messung des Pegels der absorbierten Signale bei Annäherung an (403) eine vorgegebene maximale Schwelle des Pegels der absorbierten Signale gesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht über die Messung des Pegels der absorbierten Signale in regelmäßigem Abstand gesendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht über die Messung des Pegels der absorbierten Signale eine Information über den Pegel der absorbierten Signale enthält (404).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht über die Messung des Pegels der absorbierten Signale eine Information über das Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Schwelle des Pegels der absorbierten Signale enthält (404).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – die Basisstation den Zustand anderer Mobiltelefone als des ersten auswertet (502–503), welche mit der Basisstation verbunden sind, um eine Lösung zur Begrenzung des Pegels der absorbierten Signale umzusetzen, welche für die Zelle am besten geeignet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – von der Basisstation zum ersten Mobiltelefon eine Befehlsnachricht gesendet wird (505), um die Sendeleistung des ersten Mobiltelefons zu reduzieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass – von der Basisstation zum ersten Mobiltelefon eine Befehlsnachricht gesendet wird (506), um die Rate der vom ersten Mobiltelefon gesendeten Daten zu reduzieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass – von der Basisstation zum ersten Mobiltelefon eine Befehlsnachricht gesendet wird (507), um einen Wechsel von einem ersten, aktuell vom ersten Mobiltelefon benutzten Kommunikationskanal zu einem zweiten Kommunikationskanal zu bewirken, welcher hinsichtlich des Pegels der absorbierten Signale günstiger ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der zweite Kommunikationskanal von einem zweiten Mobiltelefon verwendet wird, dann: – von der Basisstation zum zweiten Mobiltelefon eine Befehlsnachricht gesendet wird (507), um einen Wechsel vom zweiten Kommunikationskanal zu einem dritten Kommunikationskanal zu bewirken.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass – an der Basisstation ein Empfangsstrahlungsdiagramm einer Antenne der Basisstation geändert wird (508), um das Mobiltelefon zu bevorteilen; – von der Basisstation zum ersten Mobiltelefon eine Befehlsnachricht gesendet wird, um die Sendeleistung des ersten Mobiltelefons zu verringern; – von der Basisstation zu anderen als dem ersten Mobiltelefon, mit der Basisstation verbundenen Mobiltelefonen Befehlsnachrichten gesendet werden, um der Änderung des Strahlungsdiagramms Rechnung zu tragen.