CN102209373B - 一种microSD型无线接入设备的功耗自适应电路及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线局域网，尤其涉及一种microSD型无线接入设备的功耗自适应电路及其方法。本发明的功耗自适应电路包括采样电路和主控制电路。采样电路用于实时取样microSD型无线接入设备所属终端的接口电压，并将该取样得到的电压发送至主控制电路中。主控制电路根据所述取样电压的变化情况，自适应调整该microSD型无线接入设备发射功率的大小，以便在满足该无线接入设备工作电流低于其所属终端负载电流条件下，使该microSD型无线接入设备的发射功率最大。本发明适用于所有需要接入无线局域网且具有SDIO卡槽的终端设备中。

Description

一种microSD型无线接入设备的功耗自适应电路及其方法

技术领域

本发明涉及无线接入设备，尤其涉及无线接入设备的功耗领域。

背景技术

microSD卡是一种极细小的快闪存储器卡，它的体积为15mmx11mmx1mm，是当前最细小的记忆卡。microSD卡格式源自SanDisk创造，其被目前的大部分手机所支持。

mircoSD卡作为手机辅助的存储外设被广泛用于手机终端中，其工作电流方面的设计参照SD接口标准，平均电流一般在20mA(毫安)到30mA，最大电流不超过200mA。

手机终端SD接口的负载能力通常在200mA至300mA之间，个别机型超过300mA。由于microSD卡最大电流不超过200mA，因此microSD卡工作电流不超出手机终端的负载能力，可以直接将microSD卡置于手机终端中。

无线局域网(WLAN)以其价格低廉、组网灵活、支持高速无线数据接入及开放频段等优势在通信领域中得到了极大的重视。无线局域网接入设备(无线局域网卡)的功耗问题是无线局域网接入设备设计中的一个最重要部分之一。

无线局域网卡在不同发射功率条件下，最大工作电流在几十毫安至几百毫安之间，当无线局域网卡超出手机负载能力时，会直接导致该网卡不能正常工作。为了提高无线局域网卡的适用性及其对各种手机机型的兼容性，一种方法是降低网卡发射功率，将卡片最大工作电流降低至200mA以下，然而此种方法会直接降低无线局域网卡的无线工作距离。

发明内容

本发明提供了一种能解决以上问题的microSD型无线接入设备的功耗自适应电路及其自适应方法。

在第一方面，本发明提供了一种无线接入设备，该无线接入设备所属终端具有标准microSD卡槽，且该无线接入设备被装载于该microSD卡槽中。

该无线接入设备包括采样电路和主控制电路。采样电路用于实时取样无线接入设备所属终端的接口电压，并将该取样得到的电压发送至主控制电路中。主控制电路根据取样电压的变化情况，自适应调整该无线接入设备发射功率的大小，且在满足该无线接入设备工作电流低于其所属终端负载电流条件下，使该无线接入设备的发射功率最大。

较佳地，该无线接入设备还包括射频电路，该射频电路接收来自主控制电路的发射功率，并根据该发射功率值向其周围发射无线电信号，以使所述终端接入无线局域网。

较佳地，主控制电路存储预置等级的发射功率校正数据以及存储与该校正数据相对应的该无线接入设备的工作电流、该无线接入设备所属终端的接口电压。且该发射功率校正数据等级越高，对应的该无线接入设备的工作电流越大，该终端接口的电压越低。

较佳地，主控制电路自适应调整发射功率的方式是：主控制电路比较当前时刻取样电压与前一时刻取样电压之间的大小关系，并获取前一时刻功率校正数据，若取样电压出现下降趋势，则选择低等级的功率校正数据，若取样电压没有下降，则选择高等级的的功率校正数据。

在第二方面，本发明提供了一种无线接入设备的功耗自适应调整方法，该无线接入设备所属终端具有标准microSD卡槽，且该无线接入设备被装载于该microSD卡槽中。该功耗自适应调整方法包括以下步骤：

首先，实时取样无线接入设备所属终端的接口电压。

然后，比较当前时刻取样电压与前一时刻取样电压之间的大小关系，再获取前一时刻的功率校正数据，并根据取样电压的变化情况以及前一时刻功率校正数据的等级，调整此次功率校正数据。

本发明通过监测手机SD接口的电源电压自适应调整microSD型无线接入设备的发射功率，不仅使该microSD型无线接入设备能够正常工作，同时也使该无线接入设备的发射功率最大。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1是本发明一个实施例的microSD型无线接入设备及其手持移动终端的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的microSD型无线接入设备的功耗自适应流程图。

具体实施方式

本发明的microSD型无线接入设备是与标准microSD卡尺寸规格完全相同的一种无线网卡。该设备能够在手持式移动终端(如手机)中的microSD卡槽上实现装载和移除，并能够独立完成无线网络的接入，同时能够通过SDIO接口与手持式设备进行数据和命令的交换。

图1是本发明一个实施例的microSD型无线接入设备及其手持移动终端的结构示意图。图1中，手持移动终端110包括手机SD接口111和手机电源电路112，microSD型无线接入设备120包括采样电路121、主控制电路122和射频电路123。

手机SD接口111是一种普通的SDIO接口，通过该SDIO接口可以使手持移动终端110与该microSD型无线接入设备120进行数据和命令的传输。

手机电源电路112是手机SD接口的供电电路，该电源电路112为手机各部件、各模块提供电能。

具体地，手机电源电路112由LDO(lowdropoutregulator，低压差线性稳压器)构成，LDO负载能力决定了手机SD接口的电源负载能力。由于不同型号的手机终端通常采用不同类型的LDO器件，因此手机SD接口111的负载能力也不同。

采样电路121用于实时取样手机电源电路111的输出电压VDD，并将该取样得到的电压发送至主控制电路122，以便该主控制电路122可以实时监控手机电源电路112的电压变化情况。

主控制电路122接收来自采样电路121的取样电压，并根据该取样电压的变化情况自适应调整射频电路123所需发射功率的大小，以便在满足该无线接入设备工作电流低于手机SD接口111的负载电流条件下，其发射功率最大。

主控制电路122自适应调整发射功率大小所采用的具体功率控制机制为：

发射功率大小由功率校正数据决定，功率校正数据存储于主控制电路122中，主控制电路122可以预置若干等级的发射功率校正数据；其中，最低等级的发射功率校正数据对应microSD型无线接入设备的最小工作电流；等级越高，发射功率校正数据越大，对应的工作电流也越高。

此外，功率校正数据也可以存储于microSD型无线接入设备120的EEPROM(电可擦可编程只读存储器)中，并且由主控制电路122向该EEPROM中读取功率校正数据，由EEPROM预置若干等级的输出功率校正数据。

表1是若干等级功率校正数据的一个具体数据表，该表1以三等级的功率校正数据为例示意出功率校正数据、无线接入设备工作电流以及SD接口电压之间的对应关系。

表1中，dBm是发射功率的计量单位，且1dBm＝10*1g(W)，其中，W为瓦；V为伏特，是电压的计量单位；PowerDown表示在手机SD接口电压低于2.5V时，该手持移动终端过载，进而使其进入断电保护状态，因此直接导致microSD型无线接入设备无法正常工作。

由表1可知，当采样电路121取样到手机电源电路输出电压高于3.3伏且功率校正数据所属等级为最低级(第一级)时，说明此时该microSD型无线接入设备的工作电流远低于手机SD接口的负载能力(小于200mA)，因此主控制电路122选择高一等级(第二级)的功率校正数据，并将其作为最优等级的功率校正数据，即此时功率校正数据为13dBm，也就是说，此时主控制电路122控制射频电路123使其发射信号的功率为13dBm；当手机电源电路的输出电压为2.5伏时，说明此时microSD型无线接入设备的工作电流已接近于过载状态，因此主控制电路122选择低一等级(第二级)的功率校正数据，并将其作为最优等级的功率校正数据，此时主控制电路122控制射频电路123使其发射信号的功率为13dBm。

需要说明的是，主控制电路122采用的功率调整方式有多种，以上仅以一种调整方式为例加以阐述，也可以在手机电源电路的输出电压达到2.5V时，主控制电路122选择最低级(第一级)的功率校正数据作为最优等级的功率校正数据；此外也可以将功率校正数据的等级设置为两个等级或更多等级。

图1中，射频电路123根据主控制电路122对其发射信号功率大小的要求，向其周围发射无线电信号，以便使该手持移动终端110接入无线局域网。

图2是本发明一个实施例的microSD型无线接入设备的功耗自适应流程图。

在步骤210，将microSD型无线接入设备120装载至手持移动终端110的SDIO卡槽中，并对其进行上电。

在步骤220，主控制电路122读取最低等级的功率校正数据，以保证microSD型无线接入设备120能够正常工作，此时该无线接入设备的工作电流小于200mA。

在步骤230，采样电路121读取并记录手机电源电路112的输出电压值，并将该电压作为microSD型无线接入设备的初始电压。

在步骤240，主控制电路122读取功率校正数据，并将microSD型无线接入设备120的发射功率提高一个等级，此时发射功率为13dBm。

在步骤250，采样电路121读取并记录当前时刻手机电源电路112的输出电压值；然后主控制电路将该当前电压值与步骤230得到的初始电压值做比较，如果电压出现明显下降趋势，即此次电压值明显小于初始电压值，则说明该等级发射功率超过了手机SD接口的负载能力，因此选择低一等级的功率校正数据作为最优等级的功率校正数据；如果电压没有明显下降，那么继续向上调整发射功率等级，直至选择出最优等级的功率校正数据。

在步骤260，采样电路121继续取样手机电源电路112的输出电压；然后主控制电路122比较该取样电压与前一时刻取样电压之间的大小关系，再获取前一时刻的功率校正数据，并根据该电压的变化趋势以及前一时刻功率校正数据，调整此次功率校正数据；如此反复，进而自适应地调整了射频电路123发射无线电信号的发射功率。

需要说明的是，本发明不限于手持移动终端设备，其适用于所有具有microSD卡槽的终端设备。

显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (10)

1.一种无线接入设备，其特征在于，该无线接入设备所属终端具有标准microSD卡槽，且该无线接入设备被装载于该microSD卡槽中；所述无线接入设备包括采样电路和主控制电路；

该采样电路用于实时取样所述无线接入设备所属终端的接口电压，并将该取样得到的电压发送至所述主控制电路中；

该主控制电路根据所述取样电压的变化情况，自适应调整该无线接入设备发射功率的大小，且在满足该无线接入设备工作电流低于其所属终端负载电流条件下，使该无线接入设备的发射功率最大；

其中，主控电路自适应调整发射功率的方式为：主控制电路比较当前时刻取样电压与前一时刻取样电压之间的大小关系，并获取前一时刻功率校正数据，若所述取样电压出现下降趋势，则选择低等级的功率校正数据；若取样电压没有下降，则选择高等级的的功率校正数据。

2.如权利要求1所述的一种无线接入设备，其特征在于，所述无线接入设备包括射频电路，该射频电路接收来自所述主控制电路的发射功率，并根据该发射功率值向其周围发射无线电信号，以使所述终端接入无线局域网。

3.如权利要求1所述的一种无线接入设备，其特征在于，所述主控制电路存储预置等级的发射功率校正数据以及存储与该校正数据相对应的该无线接入设备的工作电流、该无线接入设备所属终端的接口电压；且该发射功率校正数据等级越高，对应的该无线接入设备的工作电流越大，该终端接口的电压越低。

4.如权利要求3所述的一种无线接入设备，其特征在于，由EEPROM取代主控制电路来存储预置等级的发射功率校正数据及与其相对应的该无线接入设备的工作电流、该无线接入设备所属终端的接口电压，再通过该主控制电路读取所述EEPROM中的数据。

5.如权利要求1所述的一种无线接入设备，其特征在于，所述终端包括手机电源电路，该手机电源电路为该终端与该无线接入设备之间的接口供电。

6.如权利要求5所述的一种无线接入设备，其特征在于，所述手机电源电路由低压差线性稳压器构成。

7.如权利要求1所述的一种无线接入设备，其特征在于，所述终端包括手机SD接口，该手机SD接口是SDIO接口，用于使所述终端与该无线接入设备进行数据和命令的传输。

8.如权利要求1所述的一种无线接入设备，其特征在于，所述终端是手机终端。

9.一种无线接入设备的功耗自适应调整方法，其特征在于，该无线接入设备所属终端具有标准microSD卡槽，且该无线接入设备被装载于该microSD卡槽中；所述功耗自适应调整方法包括：

步骤a，实时取样所述无线接入设备所属终端的接口电压；

步骤b，根据所述取样电压的变化情况，自适应调整该无线接入设备发射功率的大小，且在满足该无线接入设备工作电流低于其所属终端负载电流条件下，使该无线接入设备的发射功率最大；

其中，所述自适应调整发射功率的方式为：比较当前时刻取样电压与前一时刻取样电压之间的大小关系，并获取前一时刻功率校正数据，若所述取样电压出现下降趋势，则选择低等级的功率校正数据；若取样电压没有下降，则选择高等级的的功率校正数据。

10.如权利要求9所述的一种无线接入设备的功耗自适应调整方法，其特征在于，在步骤a之前包括：

步骤c，将该无线接入设备装载于手机终端的SDIO卡槽中，并对其进行上电；

步骤d，读取最低等级的功率校正数据，以确保该无线接入设备正常工作；

步骤e，读取所述终端的接口电压值，并将该电压值作为该无线接入设备的初始电压。