KR20000041315A - System and method for reducing current consumption in wireless communication terminal - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A current consumption reducing system and method is provided to divide an operation of an amplifier into a multiple stage according to a signal receiving field intensity when sending signals in a wireless communication terminal so that it can reduce the consumption of the electric current. CONSTITUTION: A current consumption reducing system comprises a controller(111), a 1st switch(SW1), a 2nd switch(SW2), a power amplifier(102), and a duplexer(101). The controller(111) controls an overall operation of the wireless communication terminal, specially performs a control to reduce the current consumption. The 1st switch includes a pole connected to an output terminal of a 2nd bandwidth pass filter, a normally open contact connected to an input terminal of the power amplifier(102), and a normally close contact connected to a normally close contact of the 2nd switch(SW2). The 2nd switch(SW2) includes a pole connected to the duplexer(101), a normally open contact connected to the output terminal of the power amplifier(102), and a normally close contact connected to a normally close contact of the 1st switch(SW1). The control terminals of the two switches, connected to the controller(111), performs a switching operation according to the field intensity of the signal received from the communication terminal.

Description

무선통신장치에서 소모전류를 줄이기 위한 장치 및 방법Apparatus and method for reducing current consumption in wireless communication devices

본 발명은 무선통신장치에서 소모전류를 줄이기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 무선통신장치의 무선부에서 소모되는 전류를 줄이는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for reducing current consumption in a wireless communication device, and more particularly, to an apparatus and method for reducing current consumed in a wireless part of a wireless communication device.

통상적으로 이동통신에 사용되는 무선통신장치는 휴대폰과 휴대형 정보통신 단말(PDA:Personal Digital Assistant)등이 있다. 이러한 무선통신장치를 통해 사용자는 음성통신 및 데이터 통신을 하고 있다. 따라서 사용자들은 상기 무선통신장치를 휴대하고 다니게 되므로, 별도의 건전지 또는 충전지등을 사용하여 전원을 공급하게 된다. 따라서 사용자들은 상기 무선통신장치의 휴대의 편의를 위해 충전지 또는 건전지의 소형화를 요구하고 있으며, 또한 소형화와 함께 상기 무선통신장치를 장시간동안 사용하기를 원하고 있다. 상기 무선통신장치를 장시간동안 사용하기 위해서는 두 가지 방법이 있을 수 있다. 첫째로, 장시간 사용할 수 있는 충전지 또는 건전지를 제공하는 방법과, 둘째는 상기 무선통신장치에서 소모전류를 줄이는 방법이 있다.Typically, wireless communication devices used for mobile communication include a mobile phone and a portable personal digital assistant (PDA). Through such a wireless communication device, a user performs voice communication and data communication. Therefore, the user is to carry the wireless communication device, so to supply power using a separate battery or rechargeable battery. Therefore, users are demanding miniaturization of a rechargeable battery or a battery for the convenience of carrying the wireless communication device, and also wants to use the wireless communication device for a long time with the miniaturization. There are two ways to use the wireless communication device for a long time. First, there is a method of providing a rechargeable battery or a battery that can be used for a long time, and second, a method of reducing current consumption in the wireless communication device.

본 발명에서는 두 번째 방법을 제시하고 있으므로 도 1을 참조하여 무선통신장치의 무선부 구성을 살펴본다. 제어부 111은 상기 무선통신장치의 전반적인 동작을 제어한다. 듀플렉서 101은 송신되는 데이터를 안테나 ANT로 출력하며, 수신되는 데이터를 수신부 110으로 출력한다. 수신과정을 살펴보면, 상기 수신부 110은 수신된 신호로부터 캐리어신호를 제거하고, 필터링하여 전기적인 데이터를 추출한다. 또한 상기 수신부 110은 수신전계강도(RSSI:Received Signal Strength Indicator)를 측정하여 제어부 111로 출력한다. 송신과정은 전압제어 증폭기(VCP:Voltage Control Amplifer) 108은 상기 제어부 111의 제어에 의해 전기적인 데이터를 증폭하고, 중간주파 제1대역통과 필터 107을 통해 중간주파수만을 출력한다. 상기 중간주파수는 합성기 106에서 발진기 109로부터 수신되는 신호와 합성한다. 상기 합성된 신호는 제2대역통과 필터 105에 의해 필터링되며, 다시 구동 증폭기(Drive Amplifier) 104를 통해 설정된 증폭도로 상기 필터링된 신호를 증폭한다. 그리고 상기 증폭된 신호를 다시 제3대역통과 필터를 통해 필터링하며, 상기 필터링된 신호를 전력증폭기(Power Amplier) 102를 통해 증폭하고, 상기 듀플렉서 101을 통해 출력한다. 무선통신장치는 상술한 과정을 통해 신호가 송신되게 된다.In the present invention, since the second method is described, the configuration of the wireless unit of the wireless communication device will be described with reference to FIG. 1. The controller 111 controls the overall operation of the wireless communication device. The duplexer 101 outputs the transmitted data to the antenna ANT and outputs the received data to the receiver 110. Looking at the reception process, the receiver 110 removes the carrier signal from the received signal, filters and extracts electrical data. In addition, the receiver 110 measures a received signal strength indicator (RSSI) and outputs it to the controller 111. In the transmission process, a voltage control amplifier (VCP) 108 amplifies electrical data under the control of the controller 111 and outputs only an intermediate frequency through the intermediate frequency first bandpass filter 107. The intermediate frequency is synthesized with the signal received from oscillator 109 in synthesizer 106. The synthesized signal is filtered by the second bandpass filter 105 and again amplifies the filtered signal with the amplification set through the drive amplifier 104. The amplified signal is again filtered through a third bandpass filter, and the filtered signal is amplified by a power amplifier 102 and output through the duplexer 101. The wireless communication device transmits a signal through the above-described process.

그런데 무선통신장치에서 음성 및 데이터의 신호를 송신할 경우 대체로 상기 전력증폭기 102를 통해 증폭하지 않고도 통화를 수행할 수 있다. 즉, 상기 구동 증폭기 104만으로 증폭하여도 신호의 송수신이 전혀 무리없이 이루어지는 경우가 많다. 그럼에도 불구하고 휴대단말들은 수신전계강도의 세기와 관계없이 모든 경우에 상기 전력증폭기 102를 사용하여 송신할 신호를 증폭하여 송신하고 있다. 이로인해 휴대단말기는 필요없는 전류를 소모하게 되며, 휴대단말기의 사용 시간이 단축되는 문제가 있었다.However, when transmitting a signal of voice and data in the wireless communication device, it is possible to perform a call without amplifying through the power amplifier 102. In other words, even when amplified by the driving amplifier 104 alone, transmission and reception of signals are often performed at all. Nevertheless, the mobile terminals amplify and transmit signals to be transmitted using the power amplifier 102 in all cases regardless of the strength of the received electric field strength. As a result, the portable terminal consumes unnecessary current and has a problem of shortening the use time of the portable terminal.

따라서 본 발명의 목적은 무선통신장치에서 신호 송신시 소모 전력을 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for reducing power consumption during signal transmission in a wireless communication device.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무선통신장치의 신호 송신부에서 소모전류를 줄이기 위한 장치를 제공한다. 이에 따른 휴대단말기 송신부의 구성은 하기와 같다. 송신하기 위한 신호만을 추출하기 위한 필터를 통해 필터링하여 출력하는 대역통과 필터의 출력단을 제1스위치의 폴단에 연결하고, 상기 제1스위치의 비접점을 전력증폭기의 입력단에 연결하며, 상기 전력증폭기의 출력단을 제2스위치의 비접점에 연결한다. 그리고 상기 제2스위치의 폴단을 듀플렉서에 연결하고, 상기 제1스위치의 에이접점과 상기 제2스위치의 에이접점을 연결한다. 또한 무선통신장치의 수신부로부터 수신되는 수신전계강도(RSSI)에 의해 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 제어단의 스위칭 동작을 제어하는 제어부로 구성된다.The present invention for achieving the above object provides an apparatus for reducing the current consumption in the signal transmission unit of the wireless communication device. The portable terminal transmitter according to the configuration is as follows. The output terminal of the bandpass filter, which is filtered through the filter for extracting only the signal for transmission, is connected to the pole end of the first switch, and the non-contact point of the first switch is connected to the input terminal of the power amplifier. Connect the output terminal to the non-contact point of the second switch. The pole end of the second switch is connected to a duplexer, and an A contact of the first switch and an A contact of the second switch are connected. In addition, the control unit for controlling the switching operation of the control terminal of the first switch and the second switch by the received field strength (RSSI) received from the receiver of the wireless communication device.

도 1은 종래기술에 따른 무선통신장치 무선부의 블록 구성도,1 is a block diagram of a radio unit of a wireless communication device according to the prior art;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선통신장치 무선부의 블록 구성도,2 is a block diagram of a wireless unit of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신장치에서 통신시의 제어 흐름도.3 is a control flowchart of communication in a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 또한 첨부된 도면에 참조부호를 부여함에 있어서, 동일한 부분은 비록 다른 도면에 도시되더라도 동일한 참조부호를 사용한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in the reference numerals to the accompanying drawings, the same parts use the same reference numerals, although shown in other drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선통신장치 무선부의 블록 구성도이다. 도 2의 구성에서 상술된 도 1과 동일한 부분은 설명을 생략한다. 상기 제어부 111은 무선통신장치의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명에 따른 소모전력을 줄이기 위한 제어를 수행한다. 상기 제2대역통과 필터의 출력단은 제1스위치 SW1의 폴(Pole)단과 연결한다. 상기 제1스위치 SW1의 비접점(Normally Open)은 상기 전력증폭기 102의 입력단에 연결하고, 상기 전력증폭기 102의 출력단은 제2스위치 SW2의 비점접에 연결한다. 그리고, 상기 제1스위치 SW1의 에이접점(Normally Close)은 제2스위치 SW2의 에이접점에 연결한다. 상기 제2스위치 SW2의 폴단은 상기 듀플렉서 101에 연결한다. 그리고 상기 제1스위치 SW1과 상기 제2스위치 SW2의 제어단은 상기 제어부 111에 연결하여 스위칭 동작을 제어하도록 한다. 그러면 이하에서 이에 따른 동작을 설명한다. 상기 제1스위치 SW1과 상기 제2스위치 SW2는 통신시에 각 스위치의 폴이 에이접점에 연결되어 있다. 이하의 설명에서 상기 각 스위치의 폴이 에이접점에 연결되어 신호가 송신되는 경로를 “제1경로”라 칭한다. 상기 제1경로를 통해 신호가 송신되는 경우 상기 전력증폭기 102에 전원이 인가되는 바이어스단에 전원을 차단하여 상기 전력증폭기 102를 오프(off)시켜 동작하지 않도록 한다. 이때 상기 수신부 110으로부터 상기 제어부 111로 수신되는 수신전계강도를 검사하여 설정된 전계강도 이하인 경우 상기 제1스위치 SW1과 상기 제2스위치 SW2의 폴을 제어하여 각 스위치의 비접점으로 연결한다. 그러면 상기 전력증폭기 102가 구동되며 이를 통해 송신되는 신호가 증폭되어 상기 듀플렉서 101로 출력된다. 이하의 설명에서 상기 제1스위치 SW1과 상기 제2스위치 SW2가 에이접점에 연결되어 신호가 송신되는 경로를 “제2경로”라 칭한다. 상기 제2경로를 통해 신호가 송신되는 경우 상기 전력증폭기 102의 전원이 인가되는 바이어스단에 전원을 인가하여 상기 전력증폭기 102를 온(on)시킨다.2 is a block diagram of a wireless unit of a wireless communication device according to a preferred embodiment of the present invention. In the configuration of FIG. 2, the same parts as those of FIG. 1 described above will be omitted. The control unit 111 controls the overall operation of the wireless communication device, and in particular, performs a control to reduce the power consumption according to the present invention. The output end of the second bandpass filter is connected to the pole end of the first switch SW1. Normally open of the first switch SW1 is connected to an input terminal of the power amplifier 102, and an output terminal of the power amplifier 102 is connected to a non-contact point of the second switch SW2. In addition, an A contact of the first switch SW1 is normally connected to an A contact of the second switch SW2. The pole end of the second switch SW2 is connected to the duplexer 101. The control terminals of the first switch SW1 and the second switch SW2 are connected to the control unit 111 to control the switching operation. This will be described below. In communication with the first switch SW1 and the second switch SW2, a pole of each switch is connected to an A contact. In the following description, a path through which a pole of each switch is connected to an A contact and a signal is transmitted is referred to as a “first path”. When the signal is transmitted through the first path, the power amplifier 102 is turned off so that the power amplifier 102 is turned off so that the power amplifier 102 is turned off. At this time, the received electric field strength received from the receiving unit 110 to the control unit 111 is inspected, and when the electric field strength is less than the set electric field strength, the poles of the first switch SW1 and the second switch SW2 are controlled to be connected to the non-contact point of each switch. Then, the power amplifier 102 is driven and the signal transmitted through the power amplifier 102 is amplified and output to the duplexer 101. In the following description, a path through which the first switch SW1 and the second switch SW2 are connected to an A contact and a signal is transmitted is referred to as a “second path”. When a signal is transmitted through the second path, the power amplifier 102 is turned on by applying power to a bias terminal to which the power of the power amplifier 102 is applied.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신장치에서 통신시의 제어 흐름도이다. 이하 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 소모 전력을 줄이기 위한 통신시의 송신과정을 상세히 설명한다. 상기 제어부 111은 통화모드시에 200단계에서 상기 제1스위치 SW1과 상기 제2스위치 SW2를 제1경로에 연결되어 있다. 그리고 상기 전력증폭기 102는 오프(off)된 상태이다. 그리고 상기 제어부 111은 202단계에서 상기 수신부 110으로부터 수신되는 수신전계강도(RSSI)를 검사한다. 상기 제어부 111은 204단계에서 상기 검사된 수신전계강도가 제1기준 이상인가를 검사한다. 상기 제어부 111은 상기 검사결과 제1기준 이상일 경우 202단계로 진행하고, 제1기준 미만인 경우 206단계로 진행한다. 상기 제어부 111은 206단계에서 제2기준신호 이하인가를 검사한다. 상기 제어부 111은 상기 검사결과 제2기준신호 이하인 경우 210단계로 진행하고, 제2기준신호보다 큰 경우 208단계로 진행한다. 상기 제어부 111은 상기 206단계에서 208단계로 진행하면 상기 제1스위치 SW1과 상기 제2스위치 SW2를 제어하여 송신되는 신호의 경로를 제2경로로 설정한다. 그리고 상기 전력증폭기 102에 전원을 인가하는 바이어스단에 전원을 인가하여 상기 전력증폭기 102를 온하고 202단계로 진행한다. 이와달리 상기 제어부 111은 상기 206단계에서 210단계로 진행하면 상기 제1스위치 SW1과 상기 제2스위치 SW2를 제어하여 송신되는 신호의 경로를 제2경로로 설정한다. 그리고 상기 전력증폭기 102에 전원을 인가하는 바이어스단에 전원을 인가하여 상기 전력증폭기 102를 온한다. 상기 제어부 111은 212단계로 진행하여 상기 전압제어 증폭기 108을 제어하여 증폭도를 높이도록 한다. 이상에서 상술된 내용을 표로 도시하면 하기 표 1과 같이 도시할 수 있다.3 is a control flowchart of communication in a wireless communication device according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a transmission process during communication for reducing power consumption of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 3. The controller 111 connects the first switch SW1 and the second switch SW2 to the first path in step 200 in the call mode. The power amplifier 102 is in an off state. In step 202, the controller 111 checks the received field strength (RSSI) received from the receiver 110. In step 204, the controller 111 checks whether the received received electric field strength is greater than or equal to a first criterion. The controller 111 proceeds to step 202 if the test result is greater than or equal to the first criterion, and proceeds to step 206 if the test result is less than the first criterion. The control unit 111 checks whether it is less than or equal to the second reference signal in step 206. The control unit 111 proceeds to step 210 if the test result is less than or equal to the second reference signal, and proceeds to step 208 if it is greater than the second reference signal. When the controller 111 proceeds from step 206 to step 208, the controller 111 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 to set a path of a signal to be transmitted as a second path. In operation 202, the power amplifier 102 is turned on by applying power to a bias stage for applying power to the power amplifier 102. In contrast, when the controller 111 proceeds from step 206 to step 210, the controller 111 controls the first switch SW1 and the second switch SW2 to set a path of a signal to be transmitted as the second path. Then, the power amplifier 102 is turned on by applying power to a bias stage for applying power to the power amplifier 102. The controller 111 proceeds to step 212 to control the voltage control amplifier 108 to increase the amplification degree. When the above-described information in a table may be shown as shown in Table 1 below.

RSSI ≥ 제1기준RSSI ≥ first criterion 제2기준≤RSSI＜제1기준2nd criterion≤RSSI <1st criterion RSSI ≤ 제2기준RSSI ≤ 2nd Criteria 제1스위치First switch 에이접점에 연결Connect to this contact 비점점에 연결Connect to boiling point 비점점에 연결Connect to boiling point 제2스위치Second switch 에이접점에 연결Connect to this contact 비점점에 연결Connect to boiling point 비점점에 연결Connect to boiling point 전력증폭기Power amplifier 오프(OFF)OFF 온(ON)ON 온(ON)ON 전압제어 증폭기Voltage controlled amplifier 기준값Reference value 기준값Reference value 증폭도 증가Amplification

상기 표 1에 도시된 내용을 상술하면, 상기 제1기준은 송신되는 신호가 상기 전력증폭기 102를 통해 증폭하지 않고 통신이 가능한 최저 수신전계강도의 값으로 설정한다. 그리고 상기 제2기준신호는 상기 전압제어 증폭기 108을 통해 증폭하지 않고 단지 상기 전력증폭기 102만을 통해 통신이 가능한 최저 수신전계강도의 값으로 설정한다. 그러면 상기 무선통신장치는 수신전계강도가 제1기준 이상으로 수신되는 경우 상기 전력증폭기 102를 이용하지 않고 신호의 송신이 이루어진다. 그리고 상기 수신부 110으로부터 수신된 신호가 상기 제1기준보다 작고, 상기 제2기준보다 큰 경우 상기 전압제어 증폭기의 증폭도를 증가시키지 않고 신호를 송신할 수 있다. 즉, 수신전계강도에 따라 여러 단계로 나누어 신호를 송신함으로써 송신시의 전류소모가 줄어들게 된다.Referring to the contents shown in Table 1 above, the first criterion is set to a value of the lowest received electric field strength at which the transmitted signal can communicate without amplifying the power amplifier 102. The second reference signal is set to a value of the lowest received electric field strength that can be communicated through only the power amplifier 102 without being amplified by the voltage control amplifier 108. Then, the wireless communication device transmits a signal without using the power amplifier 102 when the received electric field strength is higher than the first criterion. When the signal received from the receiver 110 is smaller than the first reference and larger than the second reference, the signal may be transmitted without increasing the amplification degree of the voltage control amplifier. That is, the current consumption during transmission is reduced by transmitting the signal in several stages according to the received electric field strength.

상술한 바와 같이 수신전계강도에 따라 신호 송신시 증폭기의 동작을 여러 단계로 나누어 사용함으로써 무선통신장치에서 소모전류를 줄일 수 있는 잇점이 있다.As described above, there is an advantage that the current consumption of the wireless communication device can be reduced by dividing the operation of the amplifier into several stages according to the received electric field strength.

Claims (3)

무선통신장치의 신호 송신부에 있어서,In the signal transmission unit of the wireless communication device, 송신하기 위한 신호를 필터링하여 출력하는 대역통과 필터의 출력단을 제1스위치의 폴단에 연결하고,Connect the output terminal of the bandpass filter for filtering and outputting the signal for transmission to the pole terminal of the first switch, 상기 제1스위치의 비접점을 전력증폭기의 입력단에 연결하고,A non-contact point of the first switch is connected to an input terminal of a power amplifier, 상기 전력증폭기의 출력단을 제2스위치의 비접점에 연결하고,The output terminal of the power amplifier is connected to the non-contact point of the second switch, 상기 제2스위치의 폴단을 듀플렉서에 연결하고,Connecting the pole end of the second switch to a duplexer, 상기 제1스위치의 에이접점과 상기 제2스위치의 에이접점을 연결하고,Connect the A contact of the first switch and the A contact of the second switch, 상기 무선통신장치의 수신부로부터 수신되는 수신전계강도에 의해 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 제어단의 스위칭 동작을 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 무선통신장치에서 소모전류를 줄이기 위한 장치.And a control unit for controlling a switching operation of the control terminals of the first switch and the second switch by the received electric field strength received from the receiving unit of the wireless communication device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 폴이 에이접점에 연결된 경우 상기 전력증폭기의 전원을 차단하고, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치의 폴이 비점점에 연결된 경우 상기 전력증폭기의 전원을 온함을 특징으로 하는 무선통신장치에서 소모전류를 줄이기 위한 장치.When the pole of the first switch and the second switch is connected to the contact A, the power of the power amplifier is cut off, when the pole of the first switch and the second switch is connected to the non-point, the power amplifier is turned on Device for reducing the current consumption in a wireless communication device characterized in that. 송신되는 신호를 전력증폭기를 통해 듀플렉서로 연결하거나 전력증폭기를 통하지 않고 직접 출력하기 위해 상기 전력증폭기의 전단과 후단에 연결되는 제1 및 제2스위치를 구비한 무선통신장치의 통신방법에 있어서,A communication method of a wireless communication device having first and second switches connected to a front end and a rear end of the power amplifier for connecting a transmitted signal to a duplexer through a power amplifier or directly outputting the power amplifier without using a power amplifier. 통신모드시 상기 전력증폭기를 통하지 않도록 제1 및 제2스위치를 제어하여 스위칭하는 단계와,Controlling and switching the first and second switches so as not to pass through the power amplifier in a communication mode; 상기 무선통신장치의 수신부로부터 수신되는 수신전계강도가 상기 전력증폭기를 이용하지 않고 통신이 가능한 최처 수신전계강도 이상인가를 검사하는 단계와,Checking whether the received field strength received from the receiver of the wireless communication device is greater than or equal to the maximum received field strength that can be communicated without using the power amplifier; 상기 검사결과 상기 전력증폭기를 이용하지 않고 통신이 가능한 경우 상기 제1 및 제2스위치를 제어하여 전력증폭기를 이용하지 않고 통신하도록 스위칭 동작을 제어하며 상기 전력증폭기의 전원을 차단하는 단계와,Controlling a switching operation to communicate without using a power amplifier by controlling the first and second switches when the communication is possible without using the power amplifier as a result of the inspection, and shutting off the power of the power amplifier; 상기 검사결과 전력증폭기를 이용하지 않고 통신이 불가능한 경우 상기 제1 및 제2스위치를 제어하여 전력증폭기를 이용하여 통신하도록 스위칭 동작을 제어하며 상기 전력증폭기에 전원을 인가하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 무선통신장치에서 소모전류를 줄이기 위한 방법.When the communication is not possible without using the power amplifier as a result of the test, controlling the switching operation to communicate by using the power amplifier by controlling the first and second switches, characterized in that the step of applying a power to the power amplifier A method for reducing current consumption in a wireless communication device.
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KR20030065027A (en) * 2002-01-29 2003-08-06 주식회사 어필텔레콤 Power amplifier modulator of the portable phone
KR100798885B1 (en) * 2006-08-25 2008-01-29 엘지전자 주식회사 The apparatus and method for power control device of mobile telecommunication terminal

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