CN101449484B - 用于在双传送模式下功率控制的方法和系统 - Google Patents

用于在双传送模式下功率控制的方法和系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种重新分发便携式移动通信设备在操作在双传递模式(DTM)下时的功率输出的系统和方法。所述设备确定多于一个的上行链路时隙是否有效320，并且确定DTM是否有效330。如果有效，则对于分组交换上行链路时隙和载波交换上行链路时隙，可以对功率分离地进行管制350。所述设备确定所述电路交换时隙是否正用于不处于免提模式或扬声器电话模式下的语音呼叫510，并且对与当前操作条件关联的因素进行估计520。基于所述设备的所述用于有效电路交换时隙的模式以及与当前操作条件关联的因素来计算530新的功率设置。将所述新的功率设置应用于有效上行链路时隙540，从而在每时隙的基础上对功率进行重新分发，其在所有有效时隙之中并非不需被均等地划分。

Description

用于在双传送模式下功率控制的方法和系统
技术领域
本发明涉及便携式移动通信设备和系统，更具体地说，涉及可以基于便携式移动通信设备的当前状态在处于双传送模式(DTM)下的同时对用于传输的功率进行动态管制的便携式移动通信设备、系统和方法。 
背景技术
DTM允许当多于一个的时隙对于便携式移动通信设备可用时，既执行电路交换(CS)又执行分组交换(PS)应用。然而，对于便携式移动通信设备可用的总输出功率是固定的意味着：强制多个上行链路时隙共享总输出功率。典型地，将在有效时隙之中均等地划分输出功率，并且强制使用这些时隙的应用按所分配的功率而操作。这可能并非总是基于与有效上行链路时隙关联的便携式移动通信设备应用而对输出功率进行的最高效的分发。 
例如，为了服务质量(QoS)，CS应用(例如语音呼叫)可能偏好将提供比均等分发方式更多的功率。很多分组交换(PS)应用并不依赖于质量或时间，并且可以承受使用比在均等分发方式情况下它们可能被分配到的更少的功率。 
目前，没有在DTM下在几个有效上行链路时隙之中控制总输出功率的分发方式的便携式移动通信设备受控系统或方法。 
发明内容
根据本发明实施例，描述了一种由便携式移动通信设备在操作在双传送模式(DTM)下的同时对功率输出进行重新分发的系统和方法。所述便携式移动通信设备确定多于一个的上行链路时隙是否有效，并且确定DTM是否有效。如果有效，则对于分组交换和载波交换上行链路时隙，可以分离地对功率进行管制。所述便携式移动通信设备确定所述电路交换时隙是否正用于不处于免提模式或扬声器电话模式下的语音呼叫，并且估计与当前操作条件关联的因素。基于所述用于有效电路交换时隙的模式以及所述与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素来计算新的功率设置。将所述新的功率设置应用于有效上行链路时隙，从而在按时隙的基础上对在所有有效时隙之中并非必须被均等地划分的功率进行重新分发。 
附图说明
图1是在实现本发明的示例性便携式移动通信设备中的特定组件的框图。 
图2从网络架构的观点示出DTM和非DTM数据帧的示例。 
图3是描述根据本发明的便携式移动通信设备内操作的高级别数据流的流程图。 
图4是描述用于根据本发明的便携式移动通信设备内操作的功率减少应用的更详细的数据流的流程图。 
图5是描述用于根据本发明另一实施例的便携式移动通信设备内操作的功率减少应用的更详细的数据流的流程图。 
具体实施方式
双传送模式(DTM)对用于构建高容量网络的两种基本技术—电路交换和分组交换—进行组合。DTM背后的构思在于，对于高速联网提供高质量传输以及用于对于业务变化而快速地调适带宽的能力。DTM被设计为在综合服务网络中使用，以用于分布式通信以及一对一通信这两者。DTM可以直接用于应用到应用的通信，或者被用作用于较高层(例如互联网协议(IP))的载体。 
全球移动通信系统(GSM)规范(45.005 § 4.1.1)允许当在DTM下多个上行链路时隙有效时，减少输出功率。在仅两个有效上行链路时隙的情况下，在分组交换模式下，这种功率减少可能不是必需的。然而，在DTM下，在电路交换时隙用于发送语音的情况下，当多于一个的分组交换上行链路时隙也有效时，可能有用的是：减少各个时隙输出功率。通过控制用于各个时隙的功率输出，便携式移动通信设备可以通过使用可以从功率提升而受益的时隙而将更多功率施加到应用，并且可以在用户不太可能注意到的时隙中减少用于应用的功率。 在便携式移动通信设备处于具有多个有效上行链路时隙的DTM下的同时，基于导致功率的更高效分发方式的各种因素，功率因此可以对于某些时隙最大化，而对于其它时隙而减少。 
本发明在处于DTM下的同时对于便携式移动通信设备提供动态功率设置。当在帧中多于一个的上行链路时隙有效时，根据GSM规范45.005 § 4.1.1，应该采用功率减少。除了GSM规范要求之外，如果DTM有效，则本发明关于功率控制应用而考虑附加的参数或条件。在一个实施例中，附加的参数允许设置不同的最大功率级别，以用于DTM操作以及仅分组交换数据操作。更先进的解决方案允许独立控制分组交换时隙功率和电路交换时隙功率，以根据应用和/或无线电条件而对链路质量赋优先级。 
图1是实现本发明的示例性便携式移动通信设备的框图。便携式移动通信设备100包括RF基带电路110。在其它元件之中，RF基带电路110包括处理器(CPU)120和功率控制应用130。RF基带电路110与RF发射机140以及功率放大器150耦合，功率放大器150与天线160耦合。 
通过由CPU120所执行的功率控制应用130而对在天线160处的功率输出进行设置。所述功率控制应用130在逐时隙的基础上通过RF基带电路110来控制RF发射机140的输出和功率放大器150的增益。 
图2从网络的视角示出非DTM数据帧200、210和DTM数据帧220的示例。在用于语音呼叫的典型非DTM数据帧200上，使用每便携式移动通信设备一个时隙来建立电路交换连接。对于非DTM数据会话，可以每帧210将一个或多个分组交换时隙分配给便携式移动通信设备。在DTM下，在相同帧220上可以分配电路交换时隙和分组交换时隙，以用于给定的便携式移动通信设备。 
图3是描述用于根据本发明的功率控制应用130的高级别数据流的流程图。本发明的新颖性包括：当在DTM下并且多于一个的上行链路时隙有效时，使用功率减少应用来高效地分配功率。如果多于一个的上行链路时隙有效，则在GSM规范根据段落45.005的部分4.1.1下，允许功率减少。对于每一已发送的(上行链路)帧，根据GSM规范依据段落45.005，在逐时隙的基础上对功率进行管制310。 
按照GSM规范，为了对源自多个上行链路时隙的便携式移动通信 设备热耗散进行管理，移动站可以将其最大输出功率减少多达以下的值： 
  
上行链路分配中的时隙          的数量     许可的最大输出功率的标称减少            (dB)      
1 0
2 3.0
3 4.8
4 6.0
5 7.0
6 7.8
7 8.5
8 9.0
对于“n”个所分配的上行链路时隙，用于便携式移动通信设备(在以下等式中标记为“MS”)的实际所支持的最大输出功率应该在由参数XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE(见3GPP TS 24.008)所指示的范围内： 
a≤MS最大输出功率≤min(MAX_PWR，a+b) 
其中， 
a＝min(MAX_PWR，MAX_PWR+XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE-101og(n))； 
MAX_PWR＝根据有关功率类的MS最大输出功率； 
根据所涉及的调制类型，XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE指的是GMSK_MULTISLOT_POWER_PROFILE，或者是8-PSK_MULTISLOT_POWER_PROFILE， 
XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE 0＝0 dB 
XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE 1＝1 dB 
XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE 2＝4 dB
XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE 3＝6 dB 
对于DCS 1800和PCS 1900频段，b＝3dB，对于所有其它段，b＝2dB。 
对于上行链路时隙的每一数量的所支持的最大输出功率应该形成单调序列。从n个上行链路时隙的分配到n+1个上行链路时隙的分配的最大输出功率的最大减少应该等于上表中所定义的对应数量的时隙的最大输出功率的最大许可的标称减少的差。 
作为例外，在多时隙上行链路分配的情况下，允许从最大输出功率下降的第一功率控制处于0至2dB之间的范围内。在MS在比(例如由于轮询响应，见3GPP TS 44.060)所分配的更多的上行链路时隙上进行发送的情况下，MS可以如上述对于多时隙上行链路配置那样减少上行链路功率，作为基于TDMA帧的有效上行链路时隙的数量的函数。 
在多时隙上行链路配置上，基于TDMA帧，MS可以将时隙间输出功率控制范围限制为10dB窗口。在这些时隙上，在排序后的功率电平大于比最高功率时隙的所施加的功率电平低10dB的情况下，如果MS没有以实际排序后的功率级别进行发送，则应该在距最高的所施加的功率级别10dB之内以最低的有可能的功率级别进行发送。 
再次参照图3，确定多于一个的上行链路时隙当前是否有效320。如果无效，则根据GSM规范继续对功率进行管制310。如果多于一个的上行链路时隙当前有效320，则进行进一步确定，以确定是否处于DTM下330。如果不处于DTM下，则根据如上所述的GSM规范的段落45.005的部分4.1.1，可以出现功率减少340。然而，如果处于DTM下，则可以根据以下在图4中描述的功率减少应用的DTM特定方面来对功率进行管制350。 
图4是描述根据本发明的便携式移动通信设备内的功率减少应用的更详细的数据流的流程图。通过最简单的实现方式，对于DTM仅使用GSM规范中所提供的可选最大允许功率级别。当对于DTM语音呼叫使用时，这种可选最大允许功率级别在帧中穿过所有时隙而被平均化，并且考虑手机中的功率消耗。功率减少仍然处于由GSM规范段落45.005的部分4.1.1所设置的限制之内，但设置了每时隙的实际减少，从而每帧的总功率不超过可选最大允许功率级别。 
最大允许功率级别的差取决于便携式移动通信设备是否正以需要 用户将便携式移动通信设备贴近他的耳朵的方式来操作。这在不涉及免提模式或扬声器电话模式的语音呼叫期间隐含地出现。这也暗示了存在有效电路交换时隙。当在不处于免提模式或扬声器电话模式下进行语音呼叫时，根据GSM规范的最大允许功率小于在与接近于用户的耳朵的便携式移动通信设备不关联的情况下的最大允许功率。 
第一步骤在于确定便携式移动通信设备是否处于用于有效电路交换时隙的免提模式或扬声器电话模式下410。根据电路交换时隙的状态或模式，从GSM规范获得可选最大功率级别420。于是使用可选最大功率级别对于所有有效时隙均等地减少每时隙的功率。 
图5是描述根据本发明另一实施例的便携式移动通信设备内操作的功率减少应用的更详细的数据流的流程图，其中，可以根据时隙类型来对每上行链路时隙的功率减少进行偏置。 
第一步骤再次确定便携式移动通信设备是否处于用于有效电路交换时隙的免提模式或扬声器电话模式510。接下来的步骤在于，对与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素进行估计520。这些因素中的某些包括应用QoS要求、剩余电池电压、当前信号质量、热耗散以及应用优先级(定时考虑对于精度考虑)，但不限于此。于是基于用于有效电路交换时隙的模式以及与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素来计算新的功率设置530。一旦计算完成，就应用所述新的功率设置，从而在每时隙的基础上对功率进行重新分发540，其并非必须在所有有效时隙之中进行均等地划分。DTM功率重新分发方式将提供所分配的功率的更高效的使用，并且如果被批准，则可以减少总输出功率。 
因此，可以根据时隙类型(电路交换或分组交换)来对每上行链路时隙的功率减少进行偏置。例如，如果电路交换时隙正用于语音，则可以确定，其功率不应该被减少与分组交换数据时隙那样多，以维持QoS要求。在此情况下，仅对于分组交换时隙进行功率减少。然而，如果链路质量足够好，从而在语音信号上具有裕量，则可以减少电路交换时隙功率，以维持分组交换时隙上的功率，并且实现更大的数据吞吐量。 
还存在这样的可能性：根据应用，取决于数据的类型以及与其关联的优先级，在分组交换时隙之间按比例分配功率。
更进一步地，可以根据便携式移动通信设备的其它当前条件来对总功率级别进行缩放。用于功率放大器热耗散的周围温度或电池电压可以是考虑事项。由于在免提模式或扬声器电话模式下便携式移动通信设备将不可能与用户的耳朵接触，因此音频是被路由通过免提设备还是处于扬声器电话模式也可能对便携式移动通信设备的总功率级别要求产生影响。下表示出在DTM下可能对用于有效上行链路时隙的功率设置产生影响的某些因素和考虑事项。 
表I 
  
            便携式移动通信设备有效应用                           便携式移动通信设备当前状态和条件因素             当前有 效的DTM时隙的 数量/类型                    当前有效的DTM 时隙的功率偏置              
语音呼叫    电子邮件同步 差信号质量，低优先级数据应用     CSPS 增加CS时隙功率减少PS时隙功率
            语音呼叫    发送数码图片 对于语音呼叫，信号质量良好，对于时间目的，数据优先级高             CSPS               减少CS时隙功率增加PS时隙功率
        浏览Web         语音呼叫         PS上的交互式    QoS，一般具有低   的UL通信量，但需                要对导航命令进行快速响应           CS  PS                 减少CS时隙功率              增加PS时隙功率              
互联网消息传送                      语音呼叫     互联网消息传送通常是在速度上具有低优先级的短消息   CSPS               增加CS时隙功率减少PS时隙功率
语音呼叫    电子邮件同步 差信号质量，低优先级电子邮件数据 CS     PS(电子 增加CS时隙功率减少PS时隙功率
[0045]   
发送数码图片 应用，对于发送数码图片(时间)的高优先级 邮件)PS(发送图片) 增加PS时隙功率
考虑以下示例：其中，已经建立了分组数据会话(例如同步电子邮件)，并且其后电话呼叫到来，其在CS时隙上以语音建立DTM呼叫。这可以产生以下情况：其中，必须减少总TX功率，以停留在预先确定的准则(例如功率消耗)内。更进一步地，因为当前信号条件，所以可以确定CS时隙需要最大上行链路功率来维持语音呼叫，并且可以通过减少这些时隙上的功率来牺牲PS会话上的吞吐量。随着呼叫继续，信号强度可以改进，并且其后，可以减少CS时隙功率，这允许PS时隙功率再次增加。 
在另一示例中，用户可以处于语音呼叫，并且其后决定将图片发送到另一方。在此情况下，适当的是，由于所述另一方将等待图片，并且传送速率对于双方都是明确的，因此将功率朝向PS时隙偏置。这种优先级可以耦合到语音活动检测器，语音活动检测器将指示用户何时不说话，并且因此，在CS上行链路时隙上对于语音质量需要更少的强调。 
本领域技术人员应理解，本发明可以实施为方法、系统或计算机程序产品。相应地，本发明可以采取以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微码等等)或对软件和硬件方面进行组合的实施例，其所有形式通常在此可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。更进一步地，本发明可以采用具有在介质上实施的计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式。 
可以使用任意合适的计算机可读介质。计算机可用或计算机可读介质可以是例如电子、磁、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传输介质，但不限于此。计算机可读介质的更具体的示例将包括以下(非排除性列表)：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM、或闪存)、光纤、便携式致密盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、传输介质(例如支持互联网或内部网 的传输介质)、或磁存储设备。注意，由于可以经由例如纸张或其它介质的光学扫描以电子方式捕获程序，其后根据需要而以合适的方式进行编译、解释或处理，并且其后存储在计算机存储器中，因此计算机可用或计算机可读介质甚至可以是纸张或在其上打印程序的另一合适的介质。在本文件的上下文中，计算机可用或计算机可读介质可以是任意介质，其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序，以由指令执行系统、装置或设备使用，或结合指令执行系统、装置或设备使用。 
可以通过面向对象的编程语言(例如Java、Smalltalk、C++等等)来写成用于进行本发明的操作的计算机程序代码。然而，也可以用传统过程化编程语言(例如“C”编程语言或相似的编程语言)来写用于完成本发明的操作的计算机程序代码。程序代码可以按以下方式来执行：全部在用户计算机上、一部分在用户计算机上、作为单机软件包、一部分在用户计算机上并且一部分在远程计算机上、或者完全在远程计算机或服务器上。在后者的情况下，远程计算机可以通过局域网(LAN)或广域网(WAN)而连接到用户计算机，或者可以对于外部计算机(例如使用互联网服务提供商通过互联网)进行连接。 
以下参照示出根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图示图和/或框图描述本发明。应理解，可以通过计算机程序指令来实现流程图示图和/或框图的每一块以及流程图示图和/或框图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置，以产生机器，从而经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现流程图示图和/或框图块中所指定的功能/动作。 
也可以将这些计算机程序指令存储在计算机可读存储器中，其可以传令计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式运行，从而存储在所述计算机可读存储器中的指令产生制造条目，其包括实现流程图和/或框图块中所指定的功能/动作的指令手段。 
还可以将所述计算机程序指令加载到计算机或其它可编程数据处理装置，以使得在计算机或其它可编程装置上执行一系列操作步骤，以产生以计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图块中所指定的功能。
图中的流程图和框图示出根据本发明各个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实现方式的架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每一块可以表示模块、分段、或代码部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在某些替换实现方式中，在块中提及的功能可以不按图中所提及的顺序出现。例如，事实上，可以实质上同时执行连续示出的两个块，或者，有时可以按相反顺序来执行块，这取决于所涉及的功能。还应注意，可以由执行指定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件与计算机指令的组合来实现框图和/或流程图示图的每一块以及框图和/或流程图示图的块的组合。 
在此所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非意欲限制本发明。如在此所使用的那样，单数形式的“一个”、“这个”意欲同样包括复数形式，除非上下文清楚地另有所指。将进一步理解，当在该说明书中使用时，术语“包括”指定出现所声明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的出现或添加。 
虽然已经在此示出并且描述了特定实施例，但本领域技术人员应理解，对于所示特定实施例，可以对为了实现相同目的而计算的任意布置进行替换，并且本发明在其它环境中具有其它应用。该申请期望覆盖本发明的任意改动和变化。所附权利要求绝非期望将本发明的范围限制为在此所描述的特定实施例。

Claims (7)

1.一种减少便携式移动通信设备操作在双传送模式(DTM)下时的功率输出的方法，包括：
确定是否多于一个的上行链路时隙有效(320)；
如果多于一个的上行链路时隙有效，则确定是否DTM有效(330)；
从而对于上行链路时隙，如果DTM有效，并且多于一个的上行链路时隙有效，则可以通过以下步骤而对输出功率进行管制(350)：
基于电路交换时隙是否正用于不处于免提模式或扬声器电话模式下的语音呼叫(410)，从GSM规范获得可选最大功率级别(420)；
在所有有效时隙之中，均等地减少每时隙的功率(430)，从而不超过所确定的可选最大功率。
2.一种重新分发便携式移动通信设备在操作在双传送模式(DTM)下时的功率输出的方法，包括：
确定是否多于一个的上行链路时隙有效(320)；
如果多于一个的上行链路时隙有效，则确定是否DTM有效(330)；
从而如果DTM有效，并且多于一个的上行链路时隙有效，则可以通过以下步骤对于分组交换和载波交换上行链路时隙分离地管制输出功率(350)：
确定电路交换时隙是否正用于不处于免提模式或扬声器电话模式下的语音呼叫(510)；
对与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素进行估计(520)；
基于用于有效电路交换时隙的模式和所述与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素来计算新的功率设置(530)；
将所述新的功率设置应用于有效上行链路时隙，从而在每时隙的基础上对功率进行重新分发，其在所有有效时隙之中并非必须被均等地划分(540)。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素包括：应用QoS要求、剩余电池电压、当前信号质量、热耗散、应用定时考虑事项、或应用精度考虑事项。
4.一种重新分发便携式移动通信设备在操作在双传送模式(DTM)下时的功率输出的系统，包括：
用于确定是否多于一个的上行链路时隙有效(320)的装置；
用于如果多于一个的上行链路时隙有效则确定是否DTM有效(330)的装置；
从而如果DTM有效，并且多于一个的上行链路时隙有效，则可以通过以下装置对于分组交换和载波交换上行链路时隙分离地管制输出功率(350)：
用于确定电路交换时隙是否正用于不处于免提模式或扬声器电话模式下的语音呼叫(510)的装置；
用于对与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素进行估计(520)的装置；
用于基于用于有效电路交换时隙的模式和所述与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素来计算新的功率设置(530)的装置；以及
用于将所述新的功率设置应用于有效上行链路时隙的装置，从而在每时隙的基础上对功率进行重新分发，其在所有有效时隙之中并非必须被均等地划分(540)。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素包括：应用QoS要求、剩余电池电压、当前信号质量、热耗散、应用定时考虑事项、或应用精度考虑事项。
6.一种便携式移动通信设备(100)，其可以在操作在双传送模式(DTM)下时对功率输出进行重新分发，包括：
功率控制应用(130)，其通过RF基带电路(110)控制RF发射机(140)的输出以及功率放大器(150)的增益，所述功率控制应用(130)用于：
确定是否多于一个的上行链路时隙有效(320)，并且如果多于一个的上行链路时隙有效则确定是否DTM有效(330)，从而如果DTM有效，并且多于一个的上行链路时隙有效，则可以通过确定电路交换时隙是否正用于不处于免提模式或扬声器电话模式下的语音呼叫(510)，对于分组交换和载波交换上行链路时隙分离地管制输出功率(350)；
对与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素进行估计(520)；
基于用于有效电路交换时隙的模式和所述与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素来计算新的功率设置(530)；以及
将所述新的功率设置应用于有效上行链路时隙，从而在每时隙的基础上对功率进行重新分发，其在所有有效时隙之中并非必须被均等地划分(540)。
7.如权利要求6所述的便携式移动通信设备(100)，其中，所述与便携式移动通信设备的当前操作条件关联的因素包括：应用QoS要求、剩余电池电压、当前信号质量、热耗散、应用定时考虑事项、以及应用精度考虑事项。
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