CN103312350A

CN103312350A - 电源管理方法和通信设备

Info

Publication number: CN103312350A
Application number: CN2012100604765A
Authority: CN
Inventors: 单文英; 石彬; 马二虎
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明公开了一种电源管理方法和使用该电源管理方法的通信设备。所述电源管理方法应用于一通信设备，所述通信设备具有基带处理单元、功能单元、以及供电单元，所述方法包括：所述基带处理单元获取所述通信设备的工作状态；所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压，以及所述基带处理单元控制所述供电单元以确定的供电电压为所述功能单元供电。

Description

电源管理方法和通信设备

技术领域

本发明涉及通信设备领域，并且具体涉及一种电源管理方法和使用该电源管理方法的通信设备。

背景技术

近年来，基于通信处理器(CP)和应用处理器(AP)协同工作架构的通信设备逐渐流行。以智能手机为代表的新型的通信设备除了通信业务外，还能够运行和处理多种应用(诸如游戏运行、音视频播放、网络浏览等)。因此，需要有效控制通信设备的各个功能组件的功耗，实现最佳的功耗效率，从而最大可能地延长通信设备电源的续航时间。

功率放大器是执行射频通信的通信设备中的重要部件，其用于根据通信设备与基站的不同距离，以不同的功率对要输出的信号进行放大。一般来说，当通信设备离基站近时，其发射功率降低，而当离基站远时，通信设备要增大发射信号。此时，通过功率放大器来放大发射信号。功率放大器是通信设备中的主要耗能部件，因此有必要优化降低功率放大器的功耗。功率放大器有一个特性，即在不同的功率输出下，用不同的电压供电的效率不同。例如，输出功率为15dBm时，采用4V电压供电，功放效率为20％，而采用3V电压供电，则功放效率为40％。因此，功率放大器在不同功率输出下，通常具有相匹配的最优供电电压。通过变换供电电压，可以优化功率放大器的功耗。

在现有技术中，通常通过电源单元直接为功率放大器供电。由于这种供电方式没有考虑功率放大器本身的功率特性，所以导致功率放大器的功耗浪费。此外，现有技术中提出了一种APT(平均功率跟踪)方案。该方案采用一个专用DC-DC电源给功率放大器供电。DC-DC电源的电压输出由专门的控制信号控制。通过软件设置在功率放大器的不同功率输出下，DC-DC电源提供不同的供电电压，以便降低通信状态下的功耗。然而，该方案需要增加额外的控制信号电路以及DC-DC电源，从而导致布线面积的增加和成本的增加。因此，需要提供一种能够基于功率放大器的功率特性，动态控制功率放大器的供电电压，从而优化通信设备的电源效率的电源管理方法。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种电源管理方法，所述方法应用于一通信设备，所述通信设备具有基带处理单元、功能单元、以及供电单元，所述方法包括：所述基带处理单元获取所述通信设备的工作状态；所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压，以及所述基带处理单元控制所述供电单元以确定的供电电压为所述功能单元供电。

此外，根据本发明实施例的电源管理方法，其中所述功能单元是功率放大单元，其在确定功率输出下具有优选供电电压。

此外，根据本发明实施例的电源管理方法，其中所述工作状态指示所述通信设备与通信基站的距离。

此外，根据本发明实施例的电源管理方法，其中所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压包括：所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元的功率输出；以及所述基带处理单元基于所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系，确定所述功能单元所需的供电电压。

此外，根据本发明实施例的电源管理方法，其中所述基带处理单元基于所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系，确定所述功能单元所需的供电电压包括：所述基带处理单元访问预先存储的所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系表，所述关系表中包括至少一条所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的对应关系，所述基带处理单元根据所述功能单元的功率输出和所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的对应关系，确定所述功能单元所需的供电电压。

此外，根据本发明实施例的电源管理方法，其中所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系表存储在所述供电单元中。

根据本发明另一实施例，提供了一种通信设备，包括：基带处理单元；功能单元；以及供电单元，其中，所述基带处理单元获取所述通信设备的工作状态；所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压，并且所述基带处理单元控制所述供电单元以确定的供电电压为所述功能单元供电。

此外，根据本发明实施例的通信设备，其中所述功能单元是功率放大单元，其在确定功率输出下具有优选供电电压。

此外，根据本发明实施例的通信设备，其中所述工作状态指示所述通信设备与通信基站的距离。

此外，根据本发明实施例的通信设备，其中所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压包括：所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元的功率输出；以及所述基带处理单元基于所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系，确定所述功能单元所需的供电电压。

此外，根据本发明实施例的通信设备，其中所述基带处理单元基于所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系，确定所述功能单元所需的供电电压包括：所述基带处理单元访问预先存储的所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系表，所述关系表中包括至少一条所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的对应关系，所述基带处理单元根据所述功能单元的功率输出和所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的对应关系，确定所述功能单元所需的供电电压。

此外，根据本发明实施例的通信设备，其中所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系表存储在所述供电单元中。

此外，根据本发明实施例的通信设备，还包括：射频前端单元，用于从天线接收射频信号和发射射频信号到天线；以及射频收发单元，用于将从基站接收的射频信号解调为基带信号，以及将基带信号调制为射频信号以提供给所述功能单元。

根据本发明实施例的电源管理方法和使用该电源管理方法的通信设备，能够基于功率放大器的功率特性，动态控制功率放大器的供电电压，从而优化通信设备的电源效率。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1是图示根据现有技术的通信设备的功能性框图；

图2是图示根据本发明实施例的通信设备的功能性框图；以及

图3是图示根据本发明实施例的电源管理方法的流程图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。

首先，将参照图1描述根据现有技术的通信设备。图1是图示根据现有技术的通信设备的功能性框图。所述通信设备可以是移动电话或者具有通信功能的个人数字助理或平板电脑等。

如图1所示，根据现有技术的通信设备10包括基带处理单元101、射频收发单元102、功率放大单元103、射频前端单元104、电源单元105、功放电源管理单元106和系统电源管理单元107。要理解的是，通信设备10还可以包括存储单元、输入单元等部件，为了描述的简化在此没有示出。

在如图1所示的根据现有技术的通信设备10中，所述基带处理单元101执行基带调制解调以及通信协议控制，同时还起到通信设备10的中央处理器的功能。在接收信号时，所述射频收发单元102执行射频调制解调，将从基站接收的射频信号解调为基带信号，并且将解调的信号传送给基带处理单元101。在发射信号时，所述射频收发单元102将基带处理信号调制到射频，并且将调制的射频信号发送给功率放大单元103。所述功率放大单元103将从所述射频收发单元102接收的调制信号进行放大，并且将放大后的调制信号发送给所述射频前端单元104。在接收信号时，所述射频前端单元104从天线接收从通信基站发射的射频信号。在发射信号时，所述射频前端单元104将从所述功率放大单元103接收的放大后的调制信号发射到天线。在电源管理方面，电源单元105通过系统电源管理单元107为基带处理单元101、射频收发单元102、和射频前端单元104。此外，额外提供功放电源管理单元106，其基于基带处理单元101输出的电压控制信号，控制电源单元105为功率放大单元103供电。由于增加了专门的功放电源管理单元106，所以该方案将导致布线面积的增加和成本的增加。

以上，参照图1描述了根据现有技术的通信设备10。下面，将参照图2描述根据本发明实施例的通信设备20。

图2是图示根据本发明实施例的通信设备的功能性框图。在图2中，与图1所示的部件完全相同的部件将以相同的附图标记表示，并且将省略其重复描述。如图2所示，根据本发明实施例的通信设备20没有专门提供用于功率放大单元103的功放电源管理单元106。相反，根据本发明实施例的通信设备20将图1中的电源单元105、功放电源管理单元106和系统电源管理单元107整合为供电单元205，用于执行对于通信设备20的各个部件的供电。

具体地，所述基带处理单元101获取所述通信设备20的工作状态。在本发明的一个实施例中，所述通信设备20的工作状态指示所述通信设备20与通信基站的距离。所述基带处理单元101基于所述通信设备20的工作状态，确定所述功率放大单元103所需的供电电压。如前所述，所述功率放大单元103具有特殊的功率特性。即在不同的功率输出下，用不同的电压供电的效率不同。下面的表1示出了所述功率放大单元103的功放输出与最优供电电压之间的关系。

功放输出(dBm)	最优供电电压(V)
		20～25	3.2
15～20	2.8
		10～15	2.6
5～10	2.4
		-5～0	2
-5以下	1.8

表1

在本发明的优选实施例中，所述基带处理单元101基于通信设备与通信基站的距离，确定所述功率放大单元103所需的功放输出，此后所述基带处理单元101通过查询预先设置的所述功率放大单元103的功放输出与最优供电电压的关系表，确定与所需的功放输出对应的最优供电电压。在本发明的一个优选实施例中，所述关系表可以预先存储在所述供电单元205的寄存器中。此外，在本发明的另一个优选实施例中，可能确定使用的不是最优供电电压，而可以是根据实际供电单元205的电量等因素确定的优选供电电压。该优选供电电压与最优供电电压之间的偏差可以在预先确定的容差范围内。在通过查询所述功率放大单元103的功放输出与最优供电电压的关系表确定优选供电电压之后，所述基带处理单元101控制所述供电单元205以确定的优选供电电压为所述功率放大单元103供电。

以上，参照图2描述了根据本发明实施例的通信设备20。下面，将参照图3进一步描述根据本发明实施例的电源管理方法。

图3是图示根据本发明实施例的电源管理方法的流程图。如图3所示，在步骤S301中，所述基带处理单元101获取所述通信设备20的工作状态。在本发明的一个优选实施例中，所述基带处理单元101基于从基站接收的信号，得到指示所述通信设备20与通信基站的距离的工作状态。此后，处理进到步骤S302。

在步骤S302中，所述基带处理单元101基于所述通信设备20的工作状态，确定所述功率放大单元103所需的供电电压。如上所述，所述基带处理单元101基于所述通信设备20的工作状态，确定所述功率放大单元103的功率输出，并且所述基带处理单元101基于所述功率放大单元103的功率输出与相应优选供电电压的关系，确定所述功率放大单元103所需的供电电压。具体地，所述基带处理单元101访问预先存储的所述功率放大单元103的功率输出与相应优选供电电压的关系表，所述关系表中包括至少一条所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的对应关系，所述基带处理单元101根据所述功率放大单元103的功率输出和所述功率放大单元103的功率输出与相应优选供电电压的对应关系，确定所述功率放大单元103所需的供电电压。此后，处理进到步骤S303。

在步骤S303中，所述基带处理单元101控制所述供电单元205以确定的供电电压为所述功率放大单元103供电。

以上参照图1到图3描述了根据本发明实施例的电源管理方法和使用该电源管理方法的通信设备，其实现了基于功率放大器的功率特性，动态控制功率放大器的供电电压，从而优化通信设备的电源效率

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种电源管理方法，所述方法应用于一通信设备，所述通信设备具有基带处理单元、功能单元、以及供电单元，所述方法包括：

所述基带处理单元获取所述通信设备的工作状态；

所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压，以及

所述基带处理单元控制所述供电单元以确定的供电电压为所述功能单元供电。

2.如权利要求1所述的电源管理方法，其中所述功能单元是功率放大单元，其在确定功率输出下具有优选供电电压。

3.如权利要求2所述的电源管理方法，其中所述工作状态指示所述通信设备与通信基站的距离。

4.如权利要求2所述的电源管理方法，其中所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压包括：

所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元的功率输出；以及

所述基带处理单元基于所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系，确定所述功能单元所需的供电电压。

5.如权利要求4所述的电源管理方法，其中所述基带处理单元基于所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系，确定所述功能单元所需的供电电压包括：

所述基带处理单元访问预先存储的所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系表，所述关系表中包括至少一条所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的对应关系，所述基带处理单元根据所述功能单元的功率输出和所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的对应关系，确定所述功能单元所需的供电电压。

6.如权利要求4所述的电源管理方法，其中所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系表存储在所述供电单元中。

7.一种通信设备，包括：

基带处理单元；

功能单元；以及

供电单元，

其中，所述基带处理单元获取所述通信设备的工作状态；

所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压，并且

8.如权利要求7所述的通信设备，其中所述功能单元是功率放大单元，其在确定功率输出下具有优选供电电压。

9.如权利要求8所述的通信设备，其中所述工作状态指示所述通信设备与通信基站的距离。

10.如权利要求8所述的通信设备，其中所述基带处理单元基于所述通信设备的工作状态，确定所述功能单元所需的供电电压包括：

11.如权利要求10所述的通信设备，其中所述基带处理单元基于所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系，确定所述功能单元所需的供电电压包括：

12.如权利要求10所述的通信设备，其中所述功能单元的功率输出与相应优选供电电压的关系表存储在所述供电单元中。

13.如权利要求7到12的任一所述的通信设备，还包括：

射频前端单元，用于从天线接收射频信号和发射射频信号到天线；以及

射频收发单元，用于将从基站接收的射频信号解调为基带信号，以及将基带信号调制为射频信号以提供给所述功能单元。