DE60111152T2

DE60111152T2 - Vorrichtung und verfahren zum umschalten einer dienstklasse in einem gprs-endgerät gemäss der erzeugten wärme

Info

Publication number: DE60111152T2
Application number: DE60111152T
Authority: DE
Inventors: Seong-Hyuk Paldal-gu An
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: KR20020025476A; CN1348287A; EP1193885A2; EP1193885B1; EP1193885A3; US6799058B2; US20020039897A1; DE60111152D1; CN101166031A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein GPRS- (General Packet Radio Service) System und insbesondere eine Vorrichtung und Verfahren zum Umschalten einer Dienstklasse entsprechend der durch ein bestimmtes Element in einem GPRS-Endgerät erzeugten Wärme.
"GPRS" bezieht sich im Allgemeinen auf einen im europäischen GSM- (Globales System für Mobilkommunikation) System bereitgestellten Funkpaket-Datendienst und entspricht der von Qualcomm, USA, entwickelten HDR- (Hochdatenraten) Technik. Das GPRS-System erhöht eine Datenrate pro GSM-Kanal von 9600 bps (Bit pro Sekunde) auf 14400 bps, indem es eine Paketvermittlung in einem GSM-Netz durchführt, und kann Hochgeschwindigkeits-Paketvermittlung von bis zu 14.4–115 Kbps in einer bestehenden GSM-Netzumgebung durch eine Datenkompressionstechnik unterstützen. Das heißt, das GPRS-System, das die Ausdehnung eines Datennetzes auf das Mobilkommunikationsnetz ermöglicht, stellt einen GSM-Paketdatendienst bereit, verwaltet Paketmobilitäts-und Abrechnungsprozesse unter Verwendung von GSM-Netzeinrichtungen, z.B. HLR (Home Location Register) und VLR (Visitor Location Register), und stellt außerdem Paging- und SMS- (Short Message Service) Dienste für den Sprachdienst bereit.
In einem GPRS-Endgerät wird eine GPRS-Dienstklasse in 12 Dienstklassen entsprechend der Dauer der pro Rahmen belegten Zeitschlitze eingeteilt. Das heißt, das GPRS-Endgerät kann maximal 5 Zeitschlitze pro Rahmen belegen, einschleßlich Zeitschlitzen zum Senden (TX) und Zeitschlitzen zum Empfangen (RX). Eine Erhöhung in der Zahl der belegten Zeitschlitze bewirkt eine Zunahme in der Gesamtdauer der belegten Zeitschlitze, um so dem GPRS-Endgerät zu ermöglichen, eine erhöhte Menge an Daten zu senden und zu empfangen. Die 12 Dienstklassen werden wieder in eine erste und zweite Klasse, z.B. eine hohe Klasse und eine niedrige Klasse, entsprechend der relativen Dauer der Zeitschlitze eingeteilt.
Wenn das GSM-GPRS-Endgerät, das Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation unterstützt, mit dem Hochklassen-GPRS-Dienst versehen ist, wo die Sendeleistung hoch einge stellt ist und die Dauer der Zeitschlitze lang eingestellt ist, unterliegen bestimmte Elemente, z.B. ein Stromversorgungs-IC (integrierter Schaltkreis), ein Leistungsverstärkermodul und ein Prozessor, der Wärmeerzeugung infolge der erhöhten Dauer der Zeitschlitze, was eine Verschlechterung der QoS (Sevicequalität) und eine Beschädigung der Elemente in dem HF-Transceiver verursacht. Beim Stand der Technik steht das Umschalten zwischen Dienstklassen nicht ohne werteres zur Verfügung, um das Problem der Wärmeerzeugung zu mindern.
WO 00/31990-A beschreibt ein Verfahren zum Steuern von temperaturbezogenen Übertragungen in einem Funkkommunikationssystem. Das beschriebene Funkkommunikationssystem umfasst eine Mobilstation, die eine Messvorrichtung zum Bestimmen einer Betriebstemperatur der Mobilstation enthält. Wenn die gemessene Temperatur eine vorbestimmte Schwellentemperatur übersteigt, kann die Mobilstation ihre Übertragungsrate verringern, um so die Verlustleistung zu reduzieren.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die Überhitzung in einer Mobilstation vermeiden, die sich in einer Betriebsart entsprechend einer spezifischen GPRS-Dienstklasse befindet, wobei die Vorrichtung und das Verfahren nicht nur eine Verschlechterung der QoS und Beschädigung der Elemente der Mobilstation verhindern, sondern auch die Fähigkeiten des Telekommunikationssystems in Betracht ziehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfüllt. Bevorzugte Ausführungen sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die obige Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher werden, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird. Inhalt der Zeichnungen:
1 ist ein Blockschaltbild, das ein GPRS-Endgerät nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockschaltbild, das die Verbindung zwischen dem erfindungsgemäßen GPRS-Endgerät und einer Basisstation zeigt.
3A und 3B sind Flussdiagramme, die eine Prozedur zum Umschalten einer GPRS-Dienstklasse als Reaktion auf die während einer GPRS-Betriebsart erzeugte Wärme veranschaulichen.
Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden wohl bekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht beschrieben, da sie die Erfindung mit unnötigen Einzelheiten verundeutlichen würden.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines HF-Transceivers in einem GPRS-Endgerät nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Auf 1 verweisend steuert ein Hauptprozessor 100 die Gesamtfunktion des GPRS-Endgerätes. Das heißt, eine Temperatursensor 108 versorgt den Hauptprozessor 100 mit Information über die in einem GPRS-Modus durch den Hauptprozessor 100, ein HF-Modul 104, ein Leistungsverstärkermodul 106, einen Signal-Controller 110 und eine Stromversorgung 112 erzeugte Wärme. Der Hauptprozessor 100 vergleicht dann die von dem Temperatursensor 108 gelieferte Temperaturinformation der Elemente mit einer zuvor in einem Grenzdatenregister 102 gespeicherten kritischen Temperatur für jedes Element, sendet an die Basisstation eine Anforderung zum Umschalten der GPRS-Dienstklasse von einer hohen Klasse auf eine niedrige Klasse und schaltet die GPRS-Dienstklasse von einer hohen Klasse auf eine niedrige Klasse bei Empfang eines Dienstklassen-Abwärtsumschaltbefehls von der Basisstation, wenn die Temperatur eines Elements größer oder gleich seiner jeweiligen kritischen Temperatur ist. Danach, wenn die Temperatur des wenigstens einen Elements kleiner als die kritische Temperatur wird, schaltet der Hauptprozessor 100 die GPRS-Dienstklasse des Endgerätes zurück auf die hohe Klasse. Der Temperatursensor 108 misst die Temperatur des Hauptprozessors 100, des HF-Moduls 104, des Leistungsverstärkermoduls 106, des Signal-Controllers 110 und des Stromversorgungs-IC 112 während der GPRS-Betriebsart. Diese Liste ist nicht gedacht, vollständig zu sein, da jedes der Elemente des Endgerätes durch den Tempertursensor 108 überwacht und ihre jeweiligen kritischen Temperaturen in dem Grenzdatenregister 102 gespeichert werden können. Ein A/D- (Anaiog-Digital) Wandler 114 wandelt einen Analogwert der durch den Temperatursensor 108 gemessenen Temperatur in einen digitalen Temperaturwert um und liefert den umgewandelten digitalen Temperaturwert an den Hauptprozessor 100. Das Grenzdatenregister 102 kann die verschiedenen kritischen Temperaturen basierend darauf speichern, auf welche GPRS-Dienstklasse das Endgerät umgeschaltet werden soll. Die "kritische Temperatur" bezieht sich auf eine Grenztemperatur oder Schwelle, die so definiert ist, dass eine QoS-Verschlechterung und Elementbeschädigung des Endgerätes infolge der Wärme verhindert wird, die wegen der Erhöhung in der Dauer der Zeitschlitze während der GPRS-Betriebsart erzeugt wird.
2 veranschaulicht die Verbindung zwischen einem erfindungsgemäßen GPRS-Endge rät und einer Basisstation. Ein GPRS-Endgerät 200 sendet an eine Basisstation 202 durch eine Uplink eine Anforderung zum Umschalten der Dienstklasse auf die niedrige Klasse, wenn es nötig ist, die GPRS-Dienstklasse auf die niedrige Klasse zu schalten, weil die Temperatur eines der spezifischen Elemente während des GPRS-Modus größer oder gleich der kritischen Temperatur ist. Als Antwort auf die Anforderung zum Umschalten der Dienstklasse sendet die Basisstation 202 einen Dienstklassen-Abwärtsumschaltbefehl durch eine Downlink an das GPRS-Endgerät 200. Nach Empfang des Dienstklassen-Abwärtsumschaltbefehls von der Basisstation 202 schaltet das GPRS-Endgerät 200 die Dienstklasse auf die niedrige Klasse. Danach, wenn die Temperatur des spezifischen Elements während des Niederklassen-GPRS-Dienstes unter seine jeweilige kritische Tempertur fällt, schalter das GPRS-Endgerät 200 die GPRS-Dienstklasse in einem ähnlichen Prozess zurück auf die hohe Klasse, um dadurch wieder die Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation zu ermöglichen.
3A und 3B veranschaulichen eine Prozedur zum Umschalten einer GPRS-Dienstklasse entsprechend der durch bestimmte Elemente in dem GPRS-Endgerät nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung erzeugten Wärme. Es erfolgt nun eine ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf 1 bis 3B.
Ein Benutzer des GPRS-Endgerätes wird eine Betriebsart des Endgerätes auf den GPRS-Modus einstellen, wenn er oder sie eine Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation durchzuführen wünscht. Der Hauptprozessor 100 stellt dann in Schritt 300 fest, ob von dem Benutzer eine GPRS-Modus-Einstellanforderung empfangen wird. Nach Empfang der GPRS-Modus-Einstellanforderung stellt der Hauptprozessor 100 des GPRS-Modus ein. Nach Einstellen des GPRS-Modus prüft der Hauptprozessor 100 in Schritt 302 die gegenwärtig in dem Endgerät eingestellte GPRS-Dienstklasse.
Der Hauptprozessor 100 stellt dann in Schritt 304 fest, ob die gegenwärtige GPRS-Dienstklasse die hohe Klasse ist Wenn die gegenwärtige GPRS-Dienstklasse die hohe Klasse ist, führt der Hauptprozessor 100 die GPRS-Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation durch und empfängt zur gleichen Zeit in Schritt 306 Temperaturinformation der spezifischen Elemente in dem Endgerät von dem Temperatursensor 108. In Schritt 308 stellt der Hauptprozessor 100 fest, ob die gemessene Temperatur größer oder gleich der vorher in dem Grenzdatenregister 102 gespeicherten kritischen Temperatur ist. Wenn die gemessene Temperatur niedriger ist als die kritische Temperatur, bewahrt in Schritt 310 der Hauptprozessor 100 den gegenwärtigen Hochklassen-GPRS-Dienst, und der Prozess kehrt zu Schritt 306 zurück. Wenn andernfalls die gemessene Temperatur in Schritt 308 größer oder gleich der kritischen Temperatur ist, sodass es nötig ist, die GPRS-Dienstklasse auf die niedrige Klasse umzuschalten, sendet der Hauptprozessor 100 eine Anforderung zum Umschalten der Dienstklasse auf die niedrige Klasse in Schritt 312 durch die Uplink an die Basisstation 202. In Schritt 314 stellt der Hauptprozessor 100 fest, ob als Reaktion auf die Dienstklassen-Umschaltanforderung ein Dienstklassen-Abwärtsumschaltbefehl durch die Downlink empfangen wird. Bei Empfang des Dienstklassen-Abwärtsumschaltbefehls von der Basisstation 202 schaltet der Hauptprozessor 100 die GPRS-Dienstklasse in Schritt 316 auf die niedrige Klasse um.
Wenn andererseits in Schritt 304 die GPRS-Dienstklasse nicht auf die hohe Klasse eingestellt ist, stellt der Hauptprozessor 100 in Schritt 318 von 3B fest, ob die GPRS-Dienstklasse auf die niedrige Klasse eingestellt ist. Wenn die GPRS-Dienstklasse auf die niedrige Klasse eingestellt ist, empfängt in Schritt 320 der Hauptprozessor 100 die Temperaturinformation der spezifischen Elemente in dem GPRS-Endgerät von dem Temperatursensor 108. In Schritt 322 stellt der Hauptprozessor 100 fest, ob die gemessene Temperatur niedriger ist als die kritische Temperatur. Wenn die gemessene Temperatur niedriger ist als die kritische Temperatur, sodass es nötig ist, die Dienstklasse auf die hohe Klasse umzuschalten, sendet der Hauptprozessor 100 in Schritt 324 eine Anforderung zum Umschalten der Dienstklasse auf die hohe Klasse durch die Uplink an die Basisstation 202. In Schritt 326 stellt der Hauptprozessor 100 fest, ob als Reaktion auf die Dienstklassen-Umschaltanforderung ein Dienstklassen-Aufwärtsumschaltbefehl von der Basisstation 202 durch die Downlink empfangen wird. Bei Empfang des Dienstklassen-Aufwärtsumschaltbefehls von der Basisstation 202 schaltet der Hauptprozessor 100 in Schritt 328 die GPRS-Dienstklasse auf die hohe Klasse um, um die Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation zu ermöglichen. Dann kehrt der Prozess zu Schritt 304 zurück.
Wie oben beschrieben, messen die erfindungsgemäße, neuartige Dienstklassen-Umschaltvorrichtung und das Verfahren periodisch die Temperatur von bestimmten Elementen in dem GPRS-Endgerät während der GPRS-Betriebsart, schalten die GPRS-Dienstklasse auf die niedrige Klasse mit kurz dauernden Zeitschlitzen, wenn die gemessene Temperatur gleich oder größer ist als eine vorbestimmte kritische Temperatur. Danach, wenn die gemessene Temperatur kleiner wird als die kritische Temperatur, schaltet das GPRS-Endgerät die GPRS-Dienstklasse zurück auf die hohe Klasse, um dadurch die Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation wieder zu ermöglichen. Auf diese Weise können die neuartige Dienstklassen-Umschaltvorrichtung und das Verfahren eine QoS-Verschlechterung und Beschädigung der Elemente infolge übermäßiger Wärme verhindern, die während des Hochklassen-Dienstbetriebs erzeugt wird.

Claims

Vorrichtung zum Umschalten einer GPRS-Dienstklasse in einem GPRS-Endgerät, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Temperatursensor (108), der während einer GPRS-Betriebsart periodisch eine Temperatur wenigstens eines bestimmten Elementes in dem GPRS-Endgerät misst; ein Grenzdaten-Register (102), das eine kritische Temperatur des wenigstens einen bestimmten Elementes für die GPRS-Dienstklasse speichert; und eine Steuerung (100), die die gemessene Temperatur von dem Temperatursensor mit der kritischen Temperatur vergleicht, die in dem Grenzdaten-Register gespeichert ist, und eine GPRS-Dienstklassen-Umschaltanforderung an eine Basisstation sendet, wenn die gemessene Temperatur höher ist als die kritische Temperatur oder ihr entspricht, und beim Empfang eines Dienstklassen-Herunterschaltbefehls von der Basisstation über eine Abwärtsstrecke die GPRS-Dienstklasse von einer ersten Klasse auf eine zweite Klasse umschaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung die aktuelle GPRS-Dienstklasse als die erste Klasse beibehält, wenn die gemessene Temperatur niedriger ist als die kritische Temperatur.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerung die GPRS-Dienstklasse von der zweiten Klasse auf die erste Klasse zurückschaltet, wenn die gemessene Temperatur während des GPRS-Dienstes der zweiten Klasse unter die kritische Temperatur sinkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die des Weiteren einen Analog-Digital-Wandler umfasst, der einen analogen Wert der durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur in einen digitalen Wert umwandelt.
Verfahren zum Umschalten einer GPRS-Dienstklasse entsprechend erzeugter Wärme in einem GPRS-Endgerät, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: periodisches Messen einer Temperatur wenigstens eines bestimmten Elementes in dem GPRS-Endgerät während einer GPRS-Betriebsart; Bestimmen, dass die GPRS-Dienstklasse von einer ersten Klasse auf eine zweite Klasse umgeschaltet wird, wenn die gemessene Temperatur höher ist als eine kritische Temperatur oder ihr entspricht; Senden einer Anforderung zum Umschalten der GPRS-Klasse auf die zweite Klasse zu einer Basisstation über eine Aufwärtsstrecke; und beim Empfangen eines Dienstklassen-Herunterschaltbefehls von der Basisstation über eine Abwärtsstrecke in Reaktion auf die GPRS-Dienstklassen-Umschaltanforderung Umschalten der GPRS-Dienstklasse von einer ersten Klasse auf die zweite Klasse.
Verfahren nach Anspruch 5, das des Weiteren den Schritt des Beibehaltens der aktuellen GPRS-Dienstklasse als die erste Klasse umfasst, wenn die gemessene Temperatur niedriger ist als die kritische Temperatur.
Verfahren nach Anspruch 5, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen, dass die GPRS-Dienstklasse auf die erste Klasse zurückgeschaltet wird, wenn die gemessene Temperatur während des GPRS-Dienstes der zweiten Klasse unter die kritische Temperatur sinkt; Senden einer Anforderung zum Umschalten der GPRS-Dienstklasse auf die erste Klasse zu der Basisstation über die Aufwärtsstrecke; und beim Empfang eines Dienstklassen-Heraufschaltbefehls von der Basisstation über eine Abwärtsstrecke in Reaktion auf die GPRS-Dienstklassen-Umschaltanforderung Umschalten der GPRS-Dienstklasse von der zweiten Klasse auf die erste Klasse.