CN103731909B - 一种移动计算终端低功耗设计方法 - Google Patents

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Abstract

一种移动计算终端低功耗设计方法，属于移动终端技术领域。移动终端当工作在高功率模式时，向基站发送资源调度请求，基站重复分配其无线资源。本发明从移动网络资源调度的角度出发，通过无线资源的调度与高效利用，来补偿数据传输速率，使移动终端工作在低功率模式下也能支持高速信息传输，避免了移动计算终端工作在高功率模式，从而起到节约功耗、延长电池使用寿命及提高终端续航能力的作用。

Description

一种移动计算终端低功耗设计方法
技术领域
本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及低功耗资源优化配置方法。
背景技术
近年来，随着3G的全面覆盖和智能移动终端的普及，以及移动云计算技术的推动，移动互联网获得了迅速发展。移动云计算是指任何智能终端设备可以从无线网络环境中获得服务。它集成了移动计算，移动网络和云计算的技术优势。
智能移动计算终端在带来丰富内容消费体验的同时，也面临一个主要难题，即续航能力差。虽然当前的节能的技术和应用层出不穷，但是续航能力的发展仍然是跟不上屏幕、传感器、数据传输等应用发展的需求，甚至出现续航能力降低的现象。这也使得移动云计算性能受限。因此在不影响应用功能的前提下，如何降低终端功耗，增强手机终端的续航能力，具有重要的意义。
在移动云计算网络中，当大量移动用户端传送音、视频业务，或发送附有大容量附件的电子邮件时，累加的数据流量能够很容易达到蜂窝通信网络基础设施的容限。特别地，当移动终端离基站比较远时，上行链路的信道质量变差，基站侧接收信噪比（SNR）随之下降，相应地采用低阶调制编码方式，从而降低了数据传输速率。
而为了使终端在保证业务质量的前提下把信息传输到基站，终端会开启高功率工作模式，使用功率放大器使得基站接收信号保持稳定。测试表明，当传播信道中SNR=0～16dB时，终端需以高功率模式工作来维持通信。但是，与低功率工作模式相比，高功率工作模式使得终端的功耗明显增大，降低了其续航能力。
为了节约终端功耗、延长电池寿命，人们已提出一些低功耗设计方法，主要是从终端硬件电路出发，设计高效的功率放大器等，这需要从终端侧进行硬件的重新设计。与此不同，本发明从移动网络资源调度的角度出发，针对不同移动云计算终端的资源配置，通过无线资源的调度与高效利用，来补偿数据传输速率，使移动终端工作在低功率模式下也能支持高速信息传输，避免了移动计算终端工作在高功率模式，从而起到节约功耗、延长电池使用寿命及提高终端续航能力的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种移动计算终端上行通信低功耗设计方法。
本发明提供的移动计算终端低功耗设计方法包括步骤：
第1步，移动终端判断其射频功放是否工作在高功率模式，其中射频功放的工作模式一般可分为低功率模式，与高功率模式。
第2步，若终端以高功率模式工作，则其通过协议向基站发出资源调度请求命令。
第3步，基站接收到终端上报的资源请求后，判断当前是否还有剩余的无线资源单元。
第4步，若基站有剩余的无线资源单元，则重新分配更多的无线资源单元给该终端，以保证其在低功率工作模式下的业务质量；且重新分配给该终端较低的发送功率，使其工作在低功率模式。
第5步，若基站端当前未有剩余无线资源单元，则终端维持原工作模式，并间隔一段时间后重新向基站发送资源调度请求命令。
第6步，在不同时期，基站根据各个终端的业务需求，动态调整已分配给终端的资源数量。
与一般的低功耗设计方法不同，本发明从移动网络资源调度的角度出发，通过无线资源的调度与高效利用，来补偿数据传输速率，避免了移动计算终端工作在高发射功率模式，从而起到节约功耗、延长电池使用寿命及提高终端续航能力的作用。
附图说明
图1本发明实施流程图。
具体实施方式
本发明提供的移动计算终端低功耗设计方法包括步骤：
第1步，基站根据发射功率判断移动终端是否工作在高功率模式。
移动终端根据其网络制式不同，所采用的射频功放电路也会不同，因此各个工作模式下发射功率大小也有区别。射频功放一般可以分为高功率模式与低功率模式。
例如，LTE手机发射功率20dBm，一般只有在信号非常差时，手机才使用接近最大的功率（22dBm）发射，这时LTE手机的射频功放以高功率模式工作，导致终端功耗较大。
假设终端发送功率为20dBm时，基站接收信噪比为22dB，则基站可分配给终端高阶的调制、编码方式，如16QAM，和无线资源单元数N=10，来支持较高的传输速率。此时单位时间内速率为4x10=40比特。
第2步，高功率模式工作的终端向基站发出资源请求命令。
第3步，基站接收到终端上报的资源请求后，判断当前是否还有剩余的无线资源单元。
第4步，基站重新分配给该终端较低的发送功率，使其工作在低功率模式。
例如，基站分配给终端的发送功率为12dBm，当终端以此功率值发送信号时，基站接收到的信噪比为15dB(主要用于说明QPSK的工作范围，还可取其他值，一般低于15dB)。则基站只能分配给终端低阶的调制、编码方式，如QPSK，这导致终端的传输速率降低。此时单位时间内速率为2x10=20比特。
第5步，基站重新分配更多无线资源单元给终端。
例如，基站根据当前无线资源剩余情况，分配给该终端的无线资源单元数N=20，以此保证QPSK调制下能支持较高传输速率，此时单位时间内速率为2x20=40比特。
在保证同样的信息传输速率下，由于发射功率由20dBm降到了12dBm，根据功率单位w（瓦）与dBm的换算公式（公式1），计算得到20dBm相当于100mw、12dBm相当于10mw。在每秒钟节省了90%的功率损耗，从而起到了提高终端续航能力的作用。
pdBm=30+10lgpw （1）
第6步，若基站端当前未有剩余无线资源单元，则终端维持原工作模式，并间隔若干帧周期后重新向基站发送资源调度请求命令。
例如，终端间隔5个帧周期后向基站发送资源请求。
第7步，在不同时期，基站根据各个终端的业务需求，动态调整已分配给终端的资源数量。

Claims (1)

1.一种移动计算终端低功耗设计方法，其特征在于：
步骤1)，移动计算终端根据其发射功率大小判断其是否工作在高功率模式；
步骤2)，若移动计算终端以高功率模式工作，则其通过协议向基站发出资源调度请求命令；
步骤3)，基站接收到移动计算终端上报的资源请求后，判断当前是否还有剩余的无线资源单元；
步骤4)，若基站有剩余的无线资源单元，则重新分配更多的无线资源单元给该移动计算终端，以保证其在低功率工作模式下的业务质量；且重新分配给该移动计算终端较低的发送功率，使其工作在低功率模式；
步骤5)，若基站端当前没有剩余无线资源单元，则移动计算终端维持原工作模式，并间隔一段时间后重新向基站发送资源调度请求命令；
步骤6)，在不同时期，基站根据各个移动计算终端的业务需求，动态调整已分配给移动计算终端的资源数量。
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