DE10241660A1

DE10241660A1 - Verfahren zur Temperaturregelung in einem Kommunikationsendgerät und ein entsprechendes Kommunikationsendgerät

Info

Publication number: DE10241660A1
Application number: DE2002141660
Authority: DE
Inventors: Bert Uwe Dr. Köhler; Carsten Simon
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2004-03-18
Also published as: WO2004025868A3; AU2003273731A1; AU2003273731A8; WO2004025868A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturregelung innerhalb eines in einem Mobilfunk-Netzsystem mit einer Multislotklasse in Betrieb genommenes, mehrere Multislotklassen unterstützendes Kommunikationsendgerätes, bei dem DOLLAR A - in vorbestimmten Zeitabständen je eine Temperatur innerhalb des Kommunikationsendgerätes gemessen wird, DOLLAR A - in Abhängigkeit der innerhalb des Kommunikationsendgerätes gemessenen Temperatur und der von dem Kommunikationsendgerät unterstützten Multislotklassen die Multislotklasse des Kommunikationsendgerätes dynamisch eingestellt wird. DOLLAR A Ferner umfasst die vorliegende Erfindung ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Kommunikationsendgerät.

Description

Verfahren zur Temperaturregelung in einem Kommunikationsendgerät und ein entsprechendes Kommunikationsendgerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturregelung in einem Kommunikationsendgerät und ein entsprechendes Kommunikationsendgerät.

Eine Nutzung mehrerer Zeitschlitze zu einer mobilen Datenübertragung bei Mobilfunk-Netzsystemen, wie beispielsweise GPRS (General Packet Radio Service) oder HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) führt zu einer erhöhten Verlustleistung und einer erhöhten Wärmeabgabe innerhalb eines dabei verwendeten Kommunikationsendgerätes. Die Wärmeabgabe kann dabei mitunter so groß werden, dass eine Notabschaltung des Kommunikationsendgerätes aufgrund einer Überhitzung notwendig sein kann, um nicht das Kommunikationsendgerät thermisch zu zerstören.

Eine Multislotklasse ist ein Merkmal eines Kommunikationsendgerätes, das die Anzahl der vom Kommunikationsendgerät potentiell nutzbaren Sende- und Empfangszeitschlitze pro Zeitmultiplex-Rahmen, einem sogenannten TDMA-Rahmen (Time Division Multiple Access), beschreibt. Die genaue Zuordnung einer Multislotklasse zu einer bestimmten Anzahl von Sende- und Empfangszeitschlitzen ist in der GSM Spezifikation 5.02 definiert. Da pro Zeitschlitz nur eine begrenzte Anzahl Bits gesendet bzw. empfangen werden kann, bestimmt die Multislotklasse somit die erzielbare Datenrate beim Senden und Empfangen.

Bisher bekannt ist, dass bei einigen Mobilfunkgeräten der Firma Nokia, wie aus AT Command Set for Nokia GSM Products, Nokia Mobile Phones 2000 entnehmbar, mehrere Multislotklassen unterstützt werden und diese durch den Nutzer am Gerät eingestellt werden können. Dabei beschränkt allerdings eine gewählte Multislotklasse eine maximale Sendeleistung, eine sogenannte Power-Class, des Kommunikationsendgerätes. Es tritt hierbei der Nachteil auf, dass bei schlechten Mobilfunkbedingungen, die eine hohe Sendeleistung erfordern, eine Verbindung frühzeitig abbrechen kann, was bedeutet, dass das Kommunikationsendgerät dann nicht mehr erreichbar ist.

Das Kommunikationsendgerät AirCard 750 der Firma Sierra Wireless unterstützt ebenfalls mehrere Multislotklassen, wie aus der „Sierra Wireless Aircard 750 Produktinformation" hervorgeht. Die Multislotklasse muss jedoch vom Anwender vor der Benutzung des Kommunikationsendgerätes manuell eingestellt werden. Das bedeutet, dass die Einstellung der Multislotklasse nicht dynamisch, d.h. während des Datentransfers, veränderlich ist. Diese Lösung besitzt den Nachteil, dass unter bestimmten Betriebsumständen bereits im Vorfeld auf die Nutzung einer hohen Multislotklasse verzichtet werden muss und somit nur geringere Datenraten als potentiell vom Kommunikationsendgerät unterstützt werden könnten erzielt werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu bieten, die eine Notabschaltung oder eine thermische Zerstörung eines Kommunikationsendgerätes während seines Betriebes verhindert und auch bei schlechten Mobilfunkbedingungen eine Aufrechterhaltung einer Verbindung weitestgehend gewährleistet und bei der Datenübertragung eine hohe Datenrate im Rahmen der prinzipiellen Möglichkeiten des Kommunikationsendgerätes ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 7. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den entsprechenden Unteransprüchen aufgeführt.

Gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Temperaturregelung innerhalb eines in einem Mobilfunk-Netzsystem mit einer Multislotklasse in Betrieb genommenes, mehrere Multislotklassen unterstützendes Kommunikationsendgerätes bereitgestellt, bei dem in vorbestimmten Zeitabständen je eine Temperatur innerhalb des Kommunikationsendgerätes gemessen wird und in Abhängigkeit der innerhalb des Kommunikationsendgerätes gemessenen Temperatur und der von dem Kommunikationsendgerät unterstützten Multislotklassen die Multislotklasse des Kommunikationsendgerätes dynamisch eingestellt wird.

Vorzugsweise wird dabei bei Überschreiten eines vorbestimmten oberen Temperatur-Schwellenwertes (T2) eine Verringerung der Multislotklasse vorgenommen.

Während des Betriebes des Kommunikationsendgerätes wird die Temperatur innerhalb des Kommunikationsendgerätes mit regelmäßigen Messungen in definierten kurzen Zeitabständen, vorzugsweise alle 2 Sekunden, überwacht. Die Temperatur wird mit Temperatursensoren gemessen. Überschreitet die Temperatur einen definierten Temperatur-Schwellenwert T2, der in Abhängigkeit vom Hardware-Aufbau des Kommunikationsendgerätes festzulegen ist und beispielsweise bei etwa 50°C liegen kann, wird die Multislotklasse, wie bereits erwähnt, verringert. Die Verringerung der Multislotklasse bedeutet, dass die Anzahl der von dem Kommunikationsendgerät unterstützten Sende- und/oder Empfangszeitschlitze pro TDMA-Rahmen verringert wird. Beispielsweise ergibt eine Verringerung von Multislotklasse 10 auf Multislotklasse 8 die Reduzierung der Anzahl der unterstützten Sendezeitschlitze von 2 auf 1 Sendezeitschlitz pro Zeiteinheit, d.h. pro TDMA-Rahmen. Für diesen Fall und beispielsweise unter der Bedingung, dass das Kommunikationsendgerät zum Zeitpunkt der Multislotklassen-Reduzierung beim Mobilfunk-Netzsystem GPRS-Dienste angemeldet ist, muss dem Mobilfunk-Netzsytem diese Änderung bekannt gegeben werden, damit das Mobilfunk-Netzsystem dem Kommunikationsendgerät von diesem Zeitpunkt an nur noch einen Zeitschlitz anstatt zwei Zeitschlitze zum Senden zur Verfügung stellt. Die Verringerung der Anzahl der genutzten Sende-Zeitschlitze pro TDMA-Rahmen, dessen Dauer etwa 4,6 ms beträgt, führt zu einem geringeren Energieverbrauch pro TDMA-Rahmen und damit zu einem geringeren Leistungsverbrauch des Kommunikationsendgerätes. Damit verbunden ist eine Absenkung der generierten Wärmemenge. Die Verringerung der Sendezeitschlitze ist dabei prinzipiell nicht auf Sendezeitschlitze beschränkt, sondern kann auch für Empfangszeitschlitze durchgeführt werden. Der Leistungsverbrauch ist jedoch bei Empfangszeitschlitzen pro genutztem Zeitschlitz wesentlich geringer als bei Sendezeitschlitzen und die Verringerung der Verlustleistung daher weniger effektiv.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Änderung der Einstellung der Multislotklasse des Kommunikationsendgerätes dem Mobilfunk-Netzsystem mittels einer oder mehrerer Signalisierungsnachrichten mitgeteilt. Wird die Multislotklasse verringert, so reagiert das Mobilfunk-Netzsystem darauf durch eine entsprechend geringere Zuweisung von Funk-Ressourcen. Damit sinkt die Leistungsaufnahme des Kommunikationsendgerätes und somit auch die abgegebene Wärmemenge.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Unterschreiten eines vorbestimmten unteren Temperatur-Schwellenwertes (T1), der in Abhängigkeit vom Hardware-Aufbau des Kommunikationsendgerätes festzulegen ist und beispielsweise etwa 45°C betragen kann, eine Erhöhung der Multislotklasse vorgenommen. Dabei ist der untere Temperatur-Schwellenwert kleiner als der obere vorbestimmte Temperatur-Schwellenwert. Die Differenz zwischen T1 und T2 ist bedeutsam für das Regelungsverhalten.

Die Absenkung und die Erhöhung der Multislotklasse erfolgt in Abhängigkeit der prinzipiellen Möglichkeiten des Kommunikationsendgerätes, d.h. im Rahmen der von dem Kommunikationsendgerät unterstützten Multislotklassen.

Vorzugsweise wird auch eine Erhöhung der Multislotklasse seitens des Kommunikationsendgerätes dem Mobilfunk-Netzsystem mittels einer oder mehrerer Signalisierungsnachrichten mitgeteilt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Umschaltung der Multislotklassen innerhalb eines Kommunikationsendgerätes stellt eine einfache und wirkungsvolle Art dar, eine Überhitzung des Kommunikationsendgerätes zu verhindern ohne einen Datentransfer ganz abbrechen zu müssen, wie dies beispielsweise bei einer Notabschaltung der Fall wäre. Das Kommunikationsendgerät bleibt somit auch weiterhin im Rahmen einer bestehenden Netzabdeckung erreichbar. Aufgrund der Möglichkeit während einer Datenübertragung bzw. eines Datentransfers die Multislotklasse zu ändern, ergibt sich insgesamt eine höhere Übertragungs rate als bei alleiniger Nutzung einer niedrigeren Multislotklasse, bei der keine Überschreitung des oberen vorbestimmten Temperatur-Schwellenwertes auftreten würde.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kommunikationsendgerät, das in einem Mobilfunk-Netzsystem mit einer Multislotklasse in Betrieb nehmbar ist, mehrere Multislotklassen unterstützt und mindestens die folgenden Funktionseinheiten umfasst

– eine Messeinheit, mittels derer in vorbestimmbaren Zeitabständen je eine Temperatur innerhalb des Kommunikationsendgerätes messbar ist,
– eine Speichereinheit zum Speichern von vorbestimmbaren Temperatur-Schwellenwerten (T1, T2),
– eine Steuereinheit, mittels derer die Multislotklasse des Kommunikationsendgerätes in Abhängigkeit von einer von der Messeinheit gemessenen Temperatur und eines in der Speichereinheit vorbestimmten Temperatur-Schwellenwertes und der von dem Kommunikationsendgerät unterstützten Multislotklassen änderbar ist.

Vorzugsweise ist noch eine Zeitmesseinheit vorgesehen, die einer Verzögerung der Multislotklassenumschaltung dient.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Figur näher erläutert.

1 Schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt ein Beispiel für eine mögliche Umschaltung zwischen einer Multislotklasse 8 und einer Multislotklasse 10 eines Kommunikationsendgerätes. Aufgezeigt ist die jeweilige Multislotklasse in Abhängigkeit von der Temperatur T. Bei einer zu hohen Temperatur wird erfindungsgemäß die Multislotklasse verringert. Eine zu hohe Temperatur bemisst sich an einem vorgegebenen oberen Temperatur-Schwellenwert T2. Bei einer ausreichend niedrigen Temperatur, die sich an einem vorbestimmten unteren Temperatur-Schwellenwert T1 orientiert, wird die Multislotklasse erhöht. Die dynamische Verringerung und Erhöhung der Multislotklasse erfolgt im Rahmen der Fähigkeiten des Kommunikationsendgerätes, d.h. daran wie viele und welche Multislotklassen das Kommunikationsendgerät unterstützt.

Wird als Mobilfunk-Netzsystem ein GPRS-Netzsystem verwendet, so wird eine Änderung der GPRS-Multislotklasse dem Mobilfunk-Netzsystem vorzugsweise mit einer sogenannten Routing-Area-Updating-Request-Nachricht mitgeteilt, falls das Kommunikationsendgerät für GPRS-Dienste angemeldet ist, was als „GPRS-attached" bezeichnet wird. Ist das Kommunikationsendgerät nicht für GPRS-Dienste angemeldet, wird die Multislotklasse nur intern geändert, ohne das Mobilfunk-Netzsystem zu informieren. Das Mobilfunk-Netzsystem wird dann erst bei einer Anmeldung des Kommunikationsendgerätes für GPRS-Dienste über die GPRS-Multislotklasse informiert.

Um ein zu häufiges Umschalten zwischen verschiedenen Multislotklassen zu verhindern, kann eine Umschaltung allgemein, ein Verringern und ein Erhöhen der Multislotklasse verzögert erfolgen. Somit wird eine durch Signalisierungsnachrichten entstehende Last des Mobilfunk-Netzsystems reduziert. Es ist vor allem sinnvoll, eine zeitliche Verzögerung der Erhöhung einer Multislotklasse vorzusehen.

Claims

Verfahren zur Temperaturregelung innerhalb eines in einem Mobilfunk-Netzsystem mit einer Multislotklasse in Betrieb genommenes, mehrere Multislotklassen unterstützendes Kommunikationsendgerätes, bei dem – in vorbestimmten Zeitabständen je eine Temperatur innerhalb des Kommunikationsendgerätes gemessen wird, – in Abhängigkeit der innerhalb des Kommunikationsendgerätes gemessenen Temperatur und der von dem Kommunikationsendgerät unterstützten Multislotklassen die Multislotklasse des Kommunikationsendgerätes dynamisch eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – bei Überschreiten eines vorbestimmten oberen Temperatur-Schwellenwertes (T2) eine Verringerung der Multislotklasse vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – bei Unterschreiten eines vorbestimmten unteren Temperatur-Schwellenwertes (T1) eine Erhöhung der Multislotklasse vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Einstellung der Multislotklasse dem Mobilfunk-Netzsystem durch eine oder mehrere Signalisierungsnachrichten mitgeteilt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Temperatur-Schwellenwert größer als der untere Temperatur-Schwellenwert gewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Mobilfunk-Netzsystem ein GSM-Netzsystem, insbesondere ein GPRS- oder ein HSCSD-Netzsystem verwendet wird.
Kommunikationsendgerät, das in einem Mobilfunk-Netzsystem mit einer Multislotklasse in Betrieb nehmbar ist, mehrere Multislotklassen unterstützt und mindestens die folgenden Funktionseinheiten umfasst – eine Messeinheit, mittels derer in vorbestimmbaren Zeitabständen je eine Temperatur innerhalb des Kommunikationsendgerätes messbar ist, – eine Speichereinheit zum Speichern von vorbestimmbaren Temperatur-Schwellenwerten (T1, T2), – eine Steuereinheit, mittels derer die Multislotklasse des Kommunikationsendgerätes in Abhängigkeit von einer von der Messeinheit gemessenen Temperatur, der von dem Kommunikationsendgerät unterstützten Multislotklassen und eines in der Speichereinheit vorbestimmten Temperatur-Schwellenwertes änderbar ist.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitmesseinheit vorgesehen ist, die einer Verzögerung bei einer Änderung der Multislotklasse dient.