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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen mobile Kommunikationsvorrichtungen,
die in drahtlosen Kommunikationsnetzwerken funktionieren, und insbesondere
Verfahren und Vorrichtung zum Begrenzen von Kommunikationsfähigkeiten
in der mobilen Vorrichtung basierend auf vorgegebenen Bedingungen,
die in der mobilen Vorrichtung erfasst werden.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Heutige
mobile Kommunikationsvorrichtungen, die in drahtlosen Kommunikationsnetzwerken funktionieren,
sehen für
Endbenutzer die Fähigkeit vor,
Zweiweg-Sprachanrufe
zu platzieren und zu empfangen, Textnachrichten und Email-Nachrichten zu senden
und zu empfangen und andere Information, wie Internetdaten, zu senden
und zu empfangen. Derartige Kommunikationsvorrichtungen benutzen einen
Funkfrequenz(RF – radio
frequency)-Transceiver zum Senden und Empfangen derartiger Information.
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Unglücklicherweise
können
widrige Bedingungen (wie ungünstige
Temperaturbedingungen) die Leistung oder Brauchbarkeit der mobilen
Vorrichtung beeinträchtigen.
Wenn zum Beispiel eine mobile Vorrichtung eine Information unter
Verwendung ihres RF-Transceivers kommuniziert, erwärmt sich
der RF-Transceiver
und seine Temperatur steigt an. Wenn sich die Temperatur des RF-Transceivers außerhalb
bestimmter Spezifikationsparameter befindet, sendet der RF-Transceiver
unerwünschterweise störende Signale
auf nicht akzeptablen Pegeln aus. Diese störenden Signale können sich
außerhalb
bestimmter Standards befinden, wie zum Beispiel den von der FCC
(Federal Communications Commission) oder Industry Canada erstellten,
und/oder eine Interferenz mit anderen Kommunikationen in dem Netzwerk
verursachen. Zusätzlich
kann, wenn sich die Temperatur einer wiederaufladbaren Batterie
der mobilen Vorrichtung zu lange außerhalb bestimmter Spezifikationsparameter
befindet, die Batterie einen permanenten Schaden erleiden und einen
Ersatz erfordern oder kann sogar explodieren.
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Unter
derart widrigen Bedingungen könnte die
mobile Station ihre Schaltungen abschalten und alle Kommunikationen
sperren, aber der Benutzer hätte
keine Möglichkeit
mehr, eine Information zu kommunizieren. Dies wäre in zumindest einigen Umständen nicht
wünschenswert,
wie zum Beispiel in Notfallsituationen. Es sind Verfahren und Vorrichtungen
erforderlich, welche die Unzulänglichkeiten
der aktuellen Praxis beheben.
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US
2003/003972 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Begrenzen
von Kommunikationsfähigkeiten
in mobilen Kommunikationsvorrichtungen, wenn eine niedrige Batteriespannung
festgestellt wird, um eine Nicht-Notfall-Kommunikation zu sperren, während eine
Notfall-Kommunikation möglich
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
werden Verfahren und Vorrichtungen zum Begrenzen von Kommunikationsfähigkeiten
in mobilen Kommunikationsvorrichtungen hier beschrieben. In einem
darstellenden Beispiel wird eine vorgegebene Bedingung, wie eine
nicht zufriedenstellende Temperatur, in der mobilen Kommunikationsvorrichtung
erfasst. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kommunikationsanforderung
zum Kommunizieren einer Information über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk über eine
Benutzerschnittstelle empfangen. Wenn die Kommunikationsanforderung
für eine Nicht-Notfall-Kommunikation
ist, wird die Nicht-Notfall-Kommunikation wäh rend der Existenz der vorgegebenen
Bedingung gesperrt. Wenn die Kommunikationsanforderung für eine Notfall-Kommunikation
ist, wird die Notfall-Kommunikation
trotz der Existenz der vorgegebenen Bedingung ermöglicht.
Die Notfall-Kommunikation kann ein „911"-Sprachanruf oder eine Notfallnachricht
sein. Die Notfall-Kommunikation kann ermöglicht werden mit einer reduzierten Sendeleistung
und/oder unter Verwendung begrenzter Codierungs-/Modulationsverfahren. Bei noch widrigeren
Bedingungen wird auch die Notfall-Kommunikation gesperrt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun auf beispielhafte Weise unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 eine
Blockdarstellung ist, die einschlägige Komponenten einer mobilen
Kommunikationsvorrichtung darstellt, die in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk
kommuniziert;
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2 ein
detaillierteres Diagramm einer bevorzugten mobilen Kommunikationsvorrichtung
von 1 ist;
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3 ein
Zustandsdiagramm ist, das verschiedene Kommunikationszustände der
mobilen Kommunikationsvorrichtung von 1 und 2 zeigt;
und
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4 ein
Ablaufdiagramm ist zur Beschreibung eines Verfahrens zum Begrenzen
von Kommunikationsfähigkeiten
in der mobilen Kommunikationsvorrichtung von 1 und 2.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Verfahren
und Vorrichtungen zum Begrenzen von Kommunikationsfähigkeiten
in mobilen Kommunikationsvorrichtungen werden hier beschrieben. In
einem veranschaulichenden Beispiel wird eine vorgegebene Bedingung,
wie eine unbefriedigende Temperatur, an der mobilen Kommunikationsvorrichtung
erfasst. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Kommunikationsanforderung
zum Kommunizieren einer Information über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk über eine
Benutzerschnittstelle empfangen. Wenn die Kommunikationsanforderung
für eine Nicht-Notfall-Kommunikation
ist, wird die Nicht-Notfall-Kommunikation während der Existenz der vorgegebenen
Bedingung gesperrt. Wenn andererseits die Kommunikationsanforderung
für eine
Notfall-Kommunikation ist, wird die Notfall-Kommunikation trotz der Existenz der
vorgegebenen Bedingung ermöglicht.
Bei noch widrigeren Bedingungen wird jedoch auch die Notfall-Kommunikation
gesperrt. Die Notfall-Kommunikation kann ein „911"-Sprachanruf oder eine Notfallnachricht
sein.
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1 ist
eine Blockdarstellung eines Kommunikationssystems 100,
das eine mobile Station 102 umfasst, die über ein
drahtloses Kommunikationsnetzwerk 104 kommuniziert. Die
mobile Station 102 umfasst vorzugsweise eine visuelle Anzeige 112, eine
Tastatur 114 und möglicherweise
einer oder mehrere Hilfs-Benutzer-Schnittstellen (UI – user interfaces) 116,
die jeweils mit Steuervorrichtung 106 verbunden sind. Die
Steuervorrichtung 106 ist auch mit einer Funkfrequenz(RF – radio
frequency)-Transceiver-Schaltung 108 und einer Antenne 110 verbunden.
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Typischerweise
ist die Steuervorrichtung 116 als eine Zentraleinheit (CPU – central
processing unit) enthalten, die eine Betriebssystemsoftware in einer
Speicherkomponente (nicht gezeigt) betreibt. Die Steuervorrichtung 106 steuert
normalerweise den Gesamtbetrieb der mobilen Station 102,
wohingegen Signalverarbeitungsoperationen, die zu Kommunikationsfunktionen
gehören,
typischerweise in der RF-Transceiver-Schaltung 108 durchgeführt werden.
Die Steuervorrichtung 106 ist mit der Anzeige 112 der
Vorrichtung verbunden, um empfangene Information, gespeicherte Information,
Benutzereingaben und Ähnliches
anzuzeigen. Die Tastatur 114, die eine Telefon-typische
Tastatur oder eine vollständig alphanumerische
Tastatur sein kann, ist normalerweise zur Eingabe von Daten zur
Speicherung in der mobilen Station 102, einer Information
zur Übertragung
an das Netzwerk 104, einer Telefonnummer zum Platzieren
eines Telefonanrufs, von Befehlen, die auf der mobilen Station 102 auszuführen sind, und
möglicherweise
anderer oder unterschiedlicher Benutzereingaben vorgesehen.
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Die
mobile Station 102 sendet Kommunikationssignale an das
Netzwerk 104 über
eine drahtlose Verbindung über
die Antenne 110 und empfängt Kommunikationssignale auf
diese Weise. Die RF-Transceiver-Schaltung 108 führt Funktionen durch,
die ähnlich
zu denen eines Funknetzwerks (RN – radio network) 128 sind,
einschließlich
zum Beispiel Modulation/Demodulation und möglicherweise Codierung/Decodierung
und Verschlüsselung/Entschlüsselung.
Es wird auch in Betracht gezogen, dass die RF-Transceiver-Schaltung 108 bestimmte
Funktionen zusätzlich
zu denen durchführt, die
von dem RN 128 durchgeführt
werden. Es ist für Fachleute
offensichtlich, dass eine RF-Transceiver-Schaltung 108 angepasst
wird für
ein bestimmtes drahtloses Netzwerk oder Netzwerke, in dem/denen die
mobile Station 102 zu funktionieren vorgesehen ist.
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Die
mobile Station 102 kann aus einer einzelnen Einheit bestehen,
wie einer Datenkommunikationsvorrichtung, einem zellularen Telefon,
einer Multifunktions-Kommunikationsvorrichtung
mit Daten- und Sprachkommunikationsfähigkeiten, einem PDA (personal
digital assistant), der für
eine drahtlose Kommunikation eingerichtet ist, oder einem Computer,
der ein internes Modem aufweist. Alternativ kann die mobile Station 102 eine
Mehrmoduleinheit sein, die eine Vielzahl von getrennten Komponenten
aufweist, einschließlich
einen Computer oder eine andere Vorrichtung, die mit einem drahtlosen
Modem verbunden ist, aber nicht darauf beschränkt. Insbesondere können zum
Beispiel in dem Blockdiagramm der mobilen Station von 1 die
RF-Transceiver-Schaltung 108 und die Antenne 110 als
eine Funkmodemeinheit implementiert werden, die in einen Anschluss
eines Laptop-Computers eingeführt
werden kann. In diesem Fall würde
der Laptop-Computer eine Anzeige 112, eine Tastatur 114,
eine oder mehrere Hilfs-UIs 116 und eine Steuervorrichtung 106, eingesetzt
als die CPU des Computers, umfassen. Es wird auch in Betracht gezogen,
dass ein Computer oder andere Einrichtungen, die normalerweise nicht
für eine
drahtlose Kommunikation vorgesehen sind, angepasst werden können, mit
der RF-Transceiver-Schaltung 108 und der Antenne 110 einer
Einzeleinheitvorrichtung, wie oben beschrieben, verbunden zu werden
und tatsächlich
die Steuerung dieser zu übernehmen.
Eine derartige mobile Station 102 kann eine noch speziellere
Implementierung haben, wie später
in Verbindung mit der mobilen Station 202 von 2 beschrieben
wird.
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Die
mobile Station 102 umfasst eine Batterieschnittstelle 122 zur
Aufnahme einer oder mehrerer wiederaufladbarer Batterie(en) 124 oder
einer Batteriegruppe. Die Batterie 124 liefert die elektrische
Leistung für
die elektrische Schaltung in der mobilen Station 102 und
die Batterieschnittstelle 122 liefert eine mechanische
und elektrische Verbindung für die
Batterie 124. Die Batterieschnittstelle 122 ist
mit einem Regulator 126 verbunden, der eine Leistung zu
der Vorrichtung reguliert. Die mobile Station 102 arbeitet
auch unter Verwendung eines Speichermoduls 120, wie eines
SIM (subscriber identity module) oder eines R-UIM (removable user
identity module), das mit der mobilen Station 102 verbunden
ist oder in diese eingeschoben ist an einer Schnittstelle 118.
Als eine Alternative zu einem SIM oder R-UIM kann die mobile Station 102 basierend
auf Konfigurationsdaten arbeiten, die von einem Diensteanbieter
in ein Speichermodul, das ein nichtflüchtiger Speicher ist, in der
Steuervorrichtung 106 programmiert sind.
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Die
mobile Station 102 umfasst auch einen oder mehrere Temperatursensor(en)
und einen Batteriespannungssensor 154, die verwendet werden, ihre
Betriebszustände
und Kommunikationsfähigkeiten
zu steuern (später
detailliert unter Bezugnahme auf die 3-4 beschrieben).
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
zwei Temperatursensoren in der mobilen Station 102 enthalten.
Ein Temperatursensor 150 befindet sich angrenzend an den RF-Transceiver 108 und
insbesondere angrenzend an einen Leistungsverstärker (PA – power amplifier) des RF-Transceivers 108.
Der Temperatursensor 150 ist mit der Steuervorrichtung 106 verbunden,
die kontinuierlich eine Temperatur von dem Temperatursensor 150 überwacht.
Der Temperatursensor 150 kann zum Beispiel ein Thermistor
mit einem Widerstand sein, der gemäß den Temperaturschwankungen
variiert, die als Spannungsänderungen
an der Steuervorrichtung 106 erfasst werden. Wenn die mobile
Station 102 eine Information unter Verwendung des RF-Transceivers 108 (z.B.
mit seinem Sender an) zum Beispiel kommuniziert, erwärmt sich
der RF-Transceiver 108 und
seine Temperatur steigt an. Die Umgebungstemperatur beeinflusst
ebenfalls die Betriebstemperatur des RF-Transceivers 108.
Wenn sich die Temperatur des RF-Transceivers 108 außerhalb
bestimmter Spezifikationsparameter befindet, werden unerwünschterweise
störende
Signale auf nicht akzeptablen Pegeln ausgesendet. Die mobile Station 102 arbeitet
jedoch, die Möglichkeit
derartigen Auftretens zu eliminieren oder zu reduzieren, wie später unter
Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben
wird.
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Es
ist anzumerken, dass, obwohl nur ein einzelner Temperatursensor 150 für den RF-Transceiver 108 gezeigt
und beschrieben wird, ein Temperatursensor für jeden von mehreren PAs in
der mobilen Station 102 verwendet werden kann, die mehreren Frequenzbändern entsprechen,
in denen die mobile Station 102 arbeiten kann (zellulares
Band, PCS-Band, usw.).
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Ein
weiterer Temperatursensor 152 kann sich bei der Batterie
oder Batteriegruppe 124 befinden. Der Temperatursensor 152 ist
mit der Steuervorrichtung 106 über die Batterieschnittstelle 122 verbunden.
Der Temperatursensor 152 kann zum Beispiel ein Thermistor
sein, der seinen Widerstand gemäß Änderungen
in der Temperatur fluktuiert, um eine Änderung der Spannung zu liefern,
die an der Steuervorrichtung 106 erfasst wird. Wenn zum
Beispiel die mobile Station 102 eine Information unter Verwendung
des RF-Transceivers 108 kommuniziert (z.B. mit ihrem eingeschalteten
Sender), erwärmt sich
die Batterie 124 und ihre Temperatur steigt an. Die Umgebungstemperatur
beeinflusst ebenfalls die Temperatur der Batterie 124.
Wenn sich die Temperatur der Batterie 124 zu lange außerhalb
bestimmter Spezifikationsparameter befindet, kann die Batterie 124 eine
dauerhafte Schädigung
erleiden und einen Ersatz erfordern oder sogar explodieren. Jedoch
arbeitet die mobile Station 102, um die Möglichkeit
derartiger Vorkommnisse zu eliminieren oder zu reduzieren, wie später im Folgenden
unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben
wird.
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Der
Batteriespannungssensor 154 ist ebenfalls über die
Batterieschnittstelle 122 mit der Steuervorrichtung 106 verbunden.
Der Batteriespannungssensor 154 kann zum Beispiel unter
Verwendung eines Analog-Digital(A/D)-Umwandlers implementiert werden.
Der Batteriespannungssensor 154 wird verwendet, um kontinuierlich
die Spannung der Batterie 256 zu messen, so dass die Steuervorrichtung 106 den
RF-Transceiver 108 geeignet steuern kann. Insbesondere
wenn die Batteriespannung fällt,
arbeitet die mobile Station 102, um die Verwendung des RF-Transceivers 108 zu
begrenzen, um die Lebensdauer der Batterie 124 zu verlängern, wie
im Folgenden beschrieben wird.
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Die
mobile Station 102 kommuniziert in einem und über ein
drahtloses Kommunikationsnetzwerk 104. In dem Ausführungsbeispiel
von 1 ist das drahtlose Netzwerk 104 ein
Dritte-Generation(3G)-unterstütztes
Netzwerk basierend auf CDMA(code division multiple access)-Technologien.
Insbesondere ist das drahtlose Netzwerk 104 ein cdma2000TM-Netzwerk, das feste Netzwerkkomponenten
umfasst, die wie in 1 gezeigt verbunden sind. Cdma2000TM ist eine Marke der TIA (Telcommunications
Industry Application). Das drahtlose Netzwerk 104 des cdma2000TM-Typs umfasst ein Funknetzwerk (RN – radio
network) 128, ein mobiles Schaltungszentrum (MSC – mobile
switching center) 130, ein Signalisierungssystem 7 (SS7)-Netzwerk 140,
ein Heimatregister-/Authentisierungszentrum (HLR/AC – Home Location
Register/Authentication Center) 138, einen Paketdatendienstknoten
(PDSN – packet
data serving node) 132, ein IP-Netzwerk 134 und einen
entfernte-Authentisierung-Anwähl-Benutzerdienst(RADIUS – remote
authentication dial-in-user service)-Server 136. Das SS7-Netzwerk 140 ist
kommunikativ mit einem Netzwerk 142 verbunden (wie einem
Fernsprechnetz oder PSTN – public
switched telephone network), wohingegen das IP-Netzwerk kommunikativ
mit einem Netzwerk 144 (wie dem Internet) verbunden ist.
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Während des
Betriebs kommuniziert die mobile Station 102 mit dem RN 128,
der Funktionen durchführt
wie Anrufaufbau, Anrufverarbeitung und Mobilitätsmanagement. Das RN 128 umfasst
eine Vielzahl von Basisstation-Transceiver-Systemen, die eine drahtlose Netzwerkabdeckung
für einen
bestimmten Abdeckungsbereich vorsehen, allgemein als eine „Zelle" bezeichnet. Ein
bestimmtes Basisstation-Transceiver-System von RN 128,
wie das in 1 gezeigt, sendet Kommunikationssignale
an mobile Stationen innerhalb seiner Zelle und empfängt Kommunikationssignale
von dieser. Das Basisstation-Transceiver-System führt normalerweise
derartige Funktionen durch wie eine Modulation und möglicherweise
Codierung und/oder Verschlüsselung
von Signalen, die an die mobile Station übertragen werden sollen, gemäß bestimmten,
normalerweise vorgegebenen, Kommunikationsprotokollen und -Parametern
unter Steuerung seiner Steuervorrichtung. Ähnlich demoduliert und möglicherweise
decodiert und entschlüsselt,
wenn erforderlich, das Basisstation-Transceiver-System alle Kommunikationssignale,
die von der mobilen Station 102 in seiner Zelle empfangen
werden. Kommunikationsprotokolle und -Parameter können zwischen
unterschiedlichen Netzwerken variieren. Zum Beispiel kann ein Netzwerk
ein anderes Modulationsschema einsetzen und auf unterschiedlichen
Frequenzen als andere Netzwerke arbeiten. Die zugrunde liegenden
Dienste können
sich ebenfalls basierend auf ihrer bestimmten Protokollrevision
unterscheiden.
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Die
in dem Kommunikationssystem 100 von 1 gezeigte
drahtlose Verbindung stellt einen oder mehrere unterschiedliche
Kanal/Kanäle
dar, wobei es sich typischerweise um unterschiedliche Funkfrequenz(RF)-Kanäle handelt,
und zugehörige
Protokolle, die zwischen dem drahtlosen Netzwerk 104 und
er mobilen Station 102 verwendet werden. Ein RF-Kanal ist
eine begrenzte Ressource, die erhalten werden muss, typischerweise
aufgrund von Einschränkungen
der gesamten Bandbreite und einer begrenzten Batterieleistung der
mobilen Station 102. Für
Fachleute ist offensichtlich, dass ein drahtloses Netzwerk in der
tatsächlichen
Praxis abhängig
von der gewünschten
Gesamtausdehnung der Netzwerkabdeckung Hunderte von Zellen umfassen
kann. Alle einschlägigen
Komponenten können
durch mehrere Schaltungen und Router (nicht gezeigt) verbunden werden,
die von mehreren Netzwerk-Steuervorrichtungen gesteuert werden.
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Für alle bei
einem Netzwerkbetreiber registrierten mobilen Stationen 102 werden
permanente Daten (wie das Profil eines Benutzers der mobilen Station 102)
sowie temporäre
Daten (wie der aktuelle Standort der mobilen Station 102)
in einem HLR/AV 138 gespeichert. In dem Fall eines Sprachanrufs
an die mobile Station 102 wird das HLR/AV 138 abgefragt,
um den aktuellen Standort der mobilen Station 102 zu bestimmen.
Ein Besucherverzeichnis (VLR – Visitor
Location Register) des MSCs 130 ist zuständig für eine Gruppe
von Standortbereichen und speichert die Daten dieser mobilen Stationen,
die sich aktuell in ihrem Zuständigkeitsbereich
befinden. Diese umfassen Teile der permanenten Daten der mobilen Stationen,
die von dem HLR/AV 138 an das VLR für einen schnelleren Zugriff übertragen
wurden. Jedoch kann das VLR des MSCs 130 auch lokale Daten
zuweisen und speichern, wie temporäre Identifikationen. Die mobile
Station 102 wird bei einem Systemzugriff von dem HLR/AV 138 ebenfalls
authentifiziert. Um Paketdatendienste an die mobile Station 102 in einem
cdma2000TM-basierten Netzwerk vorzusehen, kommuniziert
das RN 128 mit dem PDSN 132. Das PDSN 132 sieht
einen Zugang zu dem Internet 144 (oder Intranetzen, WAP(wireless
application protocol)-Servern, usw.) über das IP-Netzwerk 134 vor. Das
PDSN 132 sieht auch eine Fremdagent(FA – foreign agent)-Funktionalität in mobilen
IP-Netzwerken vor
sowie einen Pakettransport für
ein VPN (visual Private Network). Das PDSN 132 hat einen
Bereich von IP-Adressen und führt
eine IP-Adressverwaltung, Sitzungsunterhaltung
und optionales Caching durch. Der RADIUS-Server 136 ist
verantwortlich für
die Durchführung
von Funktionen, die eine Authentisierung, Zulassung und Abrechnung
(AAA – authentication,
authorization, accounting) von Paketdatendiensten betreffen, und
kann als ein AAA-Server
bezeichnet werden.
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Für Fachleute
ist offensichtlich, dass ein drahtloses Netzwerk 104 mit
anderen Systemen, die möglicherweise
andere Netzwerke umfassen können,
die in 1 nicht explizit gezeigt werden, verbunden werden
kann. Ein Netzwerk überträgt normalerweise
zumindest eine Art von Paging- und Systeminformation auf einer laufenden
Basis, auch wenn keine tatsächlichen
Paketdaten ausgetauscht werden. Obwohl das Netzwerk aus vielen Teilen
besteht, arbeiten diese Teile alle zusammen, um zu bestimmten Verhalten
an der drahtlosen Verbindung zu führen. Hier wird ein cdma2000TM-Netzwerk als ein Beispiel für die Beschreibung
verwendet, aber diese Techniken in der vorliegenden Anwendung sind
nicht auf die Verwendung von cdma2000TM beschränkt.
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2 ist
eine detaillierte Blockdarstellung einer bevorzugten mobilen Station 202.
Die mobile Station 202 ist vorzugsweise eine Zweiweg-Kommunikationsvorrichtung
mit zumindest Sprach- und fortgeschrittenen Datenkommunikationsfähigkeiten,
einschließlich
der Fähigkeit,
mit anderen Computersystemen zu kommunizieren. Abhängig von
der von der mobilen Station 202 vorgesehenen Funktionalität kann sie
als Datenmessagingvorrichtung, Zweiweg-Pager, zellulares Telefon mit Datenmessagingfähigkeiten,
drahtlose Internet-Anwendung
oder Datenkommunikationsvorrichtung (mit oder ohne Fernsprechfähigkeiten)
bezeichnet werden. Die mobile Station 202 kann mit jedem
einer Vielzahl von Basisstation-Transceiver-Systemen 200 innerhalb
ihres geographischen Abdeckungsbereichs kommunizieren.
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Die
mobile Station 202 umfasst normalerweise ein Kommunikations-Teilsystem 211,
das einen Empfänger 212,
einen Sender 214 und zugehörige Komponenten, wie ein oder
mehrere (vorzugsweise integrierte oder interne) Antennenelemente) 216 und 218,
lokale Oszillatoren (LOs – local
oscillators) 213 und ein Verarbei tungsmodul, wie einen
digitalen Signalprozessor (DSP) 220, umfasst. Das Kommunikations-Teilsystem 211 ist
analog zu der RF-Transceiver-Schaltung 108 und der Antenne 110,
die in 1 gezeigt werden. Wie für Kommunikations-Fachleute offensichtlich
ist, hängt
eine bestimmte Gestaltung des Kommunikations-Teilsystems 211 von
dem Kommunikationsnetzwerk ab, in dem die mobile Station 202 funktionieren
soll.
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Die
mobile Station 202 kann Kommunikationssignale über das
Netzwerk senden und empfangen, nachdem erforderliche Netzwerkregistrierungs- oder
Aktivierungsvorgänge
abgeschlossen sind. Signale, die von der Antenne 216 über das
Netzwerk empfangen werden, werden an den Empfänger 212 eingegeben,
der so allgemeine Empfängerfunktionen,
wie Signalverstärkung,
Frequenzabwärtswandlung,
Filterung, Kanalauswahl und Ähnliches
und in dem in 2 gezeigten Beispiel eine Analog-Digital(A/D)-Umwandlung
durchführen
kann. Eine A/D-Umwandlung
eines empfangenen Signals ermöglicht
komplexere Kommunikationsfunktionen, wie eine Demodulation und eine
Decodierung, die in dem DSP 220 durchgeführt werden.
Auf ähnliche Weise
werden zu übertragende
Signale verarbeitet, einschließlich
zum Beispiel einer Modulation und Codierung durch den DSP 220.
Diese DSP-verarbeiteten Signale werden an den Sender 214 eingegeben für eine Digital-Analog(D/A)-Umwandlung,
Frequenzaufwärtswandlung,
Filterung, Verstärkung
und Übertragung über das
Kommunikationsnetzwerk über
die Antenne 218. Der DSP 220 verarbeitet nicht nur
Kommunikationssignale, sondern sieht auch eine Empfänger- und
Sendersteuerung vor. Zum Beispiel können die auf die Kommunikationssignale
in dem Empfänger 212 und
dem Sender 214 angewendeten Verstärkungen durch die AGC(automatic
gain control)-Algorithmen
adaptiv gesteuert werden, die in dem DSP 220 implementiert
sind.
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Ein
Netzwerkzugang gehört
zu einem Teilnehmer oder Benutzer der mobilen Station 202 und somit
erfordert die mobile Station 202 ein Speichermodul 262,
wie eine SIM(subscriber identity module)-Karte oder ein R-UIM (removable
user identity modul), die/das in eine Schnittstelle 264 der
mobilen Station 202 einge schoben wird oder damit verbunden
wird, um in dem Netzwerk zu funktionieren. Alternativ kann ein Flash-Speicher 224 ein
nichtflüchtiger Speicher
sein, der von einem Diensteanbieter mit Konfigurationsdaten programmiert
ist, so dass die mobile Station 202 in dem Netzwerk funktionieren kann.
Da die mobile Station 202 eine mobile Batterie-betriebene
Vorrichtung ist, umfasst sie auch eine Batterie-Schnittstelle 254 zur Aufnahme
einer oder mehrerer wiederaufladbarer Batterie(n) 256. Eine derartige
Batterie 256 liefert eine elektrische Leistung für die meisten,
wenn nicht alle elektrische Schaltungen in der mobilen Station 202 und
die Batterieschnittstelle 254 sieht eine mechanische und
elektrische Verbindung dafür
vor. Die Batterieschnittstelle 254 ist mit einem Regulator
(in der 2 nicht gezeigt) verbunden,
der Leistung V+ für
alle Schaltungen liefert.
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Die
mobile Station 202 umfasst einen Mikroprozessor 238 (wobei
es sich um eine Implementierung der Steuervorrichtung 106 der 1 handelt), der
den Gesamtbetrieb der mobilen Station 202 steuert. Diese
Steuerung umfasst Netzauswahltechniken der vorliegenden Anmeldung.
Kommunikationsfunktionen, einschließlich zumindest von Daten-
und Sprachkommunikation, werden durch das Kommunikations-Teilsystem 211 durchgeführt. Der
Mikroprozessor 238 steht in Beziehung zu zusätzlichen
Vorrichtungs-Teilsystemen, wie einer Anzeige 222, einem
Flash-Speicher 224, einem Arbeitsspeicher (RAM – random
access memory) 226, Hilfs-Ein-Ausgabe(I/O – input/output)-Teilsystemen 228,
einem externen Kommunikationsanschluss 230, einer Tastatur 232,
einem Lautsprecher 234, einem Mikrofon 236, einem
Nahbereichs-Kommunikations-Teilsystem 240 und anderen Vorrichtungs-Teilsystemen,
die allgemein als 242 bezeichnet werden. Einige der in 2 gezeigten
Teilsysteme führen
Kommunikations-bezogene Funktionen durch, während andere Teilsysteme „residente" Funktionen oder
Funktionen in der Vorrichtung durchführen. Besonders einige Teilsysteme, wie
zum Beispiel die Tastatur 232 und die Anzeige 222,
können
für beide
Kommunikations-bezogenen Funktionen verwendet werden, wie Eingabe
einer Textnachricht zur Übertragung über ein
Kommunikationsnetzwerk als auch für Vorrichtungs-residente Funktionen,
wie ein Taschenrechner oder eine Aufgabenliste. Eine Betriebssystemsoftware,
die von dem Mikroprozessor 238 verwendet wird, wird vorzugsweise
in einem bleibenden Speicher gespeichert, wie dem Flash-Speicher 224,
der alternativ ein Festwertspeicher (ROM – read-only memory) oder ein ähnliches
Speicherelement sein kann (nicht gezeigt). Für Fachleute ist offensichtlich,
dass das Betriebssystem, spezifische Vorrichtungsanwendungen oder
Teile davon, temporär
in einen flüchtigen
Speicher, wie den RAM 226, geladen werden können.
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Der
Mikroprozessor 238 ermöglicht
vorzugsweise zusätzlich
zu seinen Betriebssystemfunktionen die Ausführung von Softwareanwendungen
auf der mobilen Station 202. Ein vorgegebener Satz von
Anwendungen, der grundlegende Vorrichtungsoperationen steuert, einschließlich zumindest
von Daten- und Sprachkommunikationsanwendungen, wird normalerweise
auf der mobilen Station 202 während deren Herstellung installiert.
Eine bevorzugte Anwendung, die in die mobile Station 202 geladen
werden kann, kann eine PIM personal information manager)-Anwendung
sein mit der Fähigkeit,
Datenelemente zu organisieren und zu managen, die den Benutzer betreffen,
wie Email, Kalenderereignisse, Voicemail, Termine und Aufgabenelemente,
aber nicht darauf beschränkt.
Normalerweise sind ein oder mehrere Speicher in der mobilen Station 202 und
auf der SIM 262 verfügbare,
um ein Speichern von PIM-Datenelementen und anderer Information
zu erleichtern.
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Die
PIM-Anwendung hat vorzugsweise die Fähigkeit, Datenelemente über das
drahtlose Netzwerk zu senden und zu empfangen. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
werden PIM-Datenelemente über
das drahtlose Netzwerk nahtlos integriert, synchronisiert und aktualisiert,
wobei die entsprechenden Datenelemente des Benutzers der mobilen
Station in einem Hostcomputersystem gespeichert werden und/oder
zu diesem gehören,
wodurch ein gespiegelter Hostcomputer auf der mobilen Station 202 hinsichtlich
derartiger Elemente erzeugt wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft,
wenn das Hostcomputersystem das Bürocomputersystem des Benutzers
der mobilen Station ist. Zusätzliche
Anwendungen können
eben falls auf die mobile Station 202 geladen werden über das
Netzwerk, das Hilfs-E/A-Teilsystem 228,
einen Kommunikationsanschluss 230, das Nahbereichs-Kommunikations-Teilsystem 240 oder
jedes andere geeignete Teilsystem 242, und von dem Benutzer
in dem RAM 226 oder vorzugsweise in einem nichtflüchtigen
Speicher (nicht gezeigt) zur Ausführung durch den Mikroprozessor 238 gespeichert
werden. Eine derartige Flexibilität bei der Anwendungsinstallation
erhöht
die Funktionalität
der mobilen Station 202 und kann verbesserte Funktionen
der Vorrichtung, der Kommunikations-bezogenen Funktionen oder beider
liefern. Zum Beispiel können
sichere Kommunikationsanwendungen elektronische Handelsfunktionen
und andere derartige finanzielle Transaktionen ermöglichen,
die unter Verwendung der mobilen Station 202 durchgeführt werden.
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In
einem Datenkommunikationsmodus wird ein empfangenes Signal, wie
eine Textnachricht, eine Email-Nachricht oder eine heruntergeladene
Webseite von dem Kommunikations-Teilsystem 211 verarbeitet
und in den Mikroprozessor 238 eingegeben. Der Mikroprozessor 238 verarbeitet
vorzugsweise das Signal weiter zur Ausgabe an die Anzeige 222 oder
alternativ an die Hilfs-E/A-Vorrichtung 228. Ein Benutzer
der mobilen Station 202 kann auch Datenelemente, wie Email-Nachrichten zum Beispiel,
unter Verwendung der Tastatur 232 in Verbindung mit der Anzeige 222 und
möglicherweise
der Hilfs-E/A-Vorrichtung 228 erstellen. Die Tastatur ist
vorzugsweise eine vollständige
alphanumerische Tastatur und/oder eine Telefon-typische Tastatur.
Diese erstellten Elemente können über ein
Kommunikationsnetzwerk über
das Kommunikations-Teilsystem 211 übertragen werden.
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Für eine Sprachkommunikation
ist der Gesamtbetrieb der mobilen Station 202 im Wesentlichen gleich,
außer
dass die empfangenen Signale an den Lautsprecher 234 ausgegeben
werden und Signale zur Übertragung
von dem Mikrofon 236 erzeugt werden. Alternative Sprach-
oder Audio-E/A-Teilsysteme, wie Sprachnachrichtenaufzeichnungsteilsysteme,
können
ebenfalls in der mobilen Station 202 implementiert werden.
Obwohl eine Sprach- oder Audiosignalausgabe vorzugs weise primär durch
den Lautsprecher 234 erreicht wird, kann auch die Anzeige 222 verwendet
werden, um eine Anzeige der Identität eines anrufenden Teilnehmers,
die Dauer eines Sprachanrufs oder andere Sprachanruf-verwandte Information
zu liefern, als einige Beispiele.
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Der
Kommunikationsanschluss 230 in 2 ist normalerweise
in einer Kommunikationsvorrichtung des PDA(personal digital assistant)-Typs
implementiert, für
die eine Synchronisierung mit dem Desktop oder dem Laptop-Computer
des Benutzers eine erwünschte,
aber optionale, Komponente ist. Beispiele eines derartigen Anschlusses
umfassen einen RS-232-Anschluss und einen USB (universal
serial bus). Der Kommunikationsanschluss 230 ermöglicht einem
Benutzer, Präferenzen über eine
externe Vorrichtung oder Softwareanwendung zu setzen und erweitert
die Fähigkeiten
der mobilen Station 202 durch Vorsehen von Informations-
oder Software-Downloads auf die mobile Station 202 anders
als über
ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk. Der alternative Pfad zum
Herunterladen kann zum Beispiel verwendet werden, um einen Verschlüsselungsschlüssel über eine
direkte und somit zuverlässige und
vertrauenswürdige
Verbindung auf die mobile Station 202 zu laden, um somit
eine sichere Kommunikation der Vorrichtung vorzusehen.
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Das
Nahbereichs-Kommunikations-Teilsystem 240 der 2 ist
eine zusätzliche
optionale Komponente, die eine Kommunikation zwischen der mobilen
Station 202 und anderen Systemen und Vorrichtungen vorsieht,
wobei es sich nicht notwendigerweise um ähnliche Vorrichtungen handeln
muss. Zum Beispiel kann das Teilsystem 240 ein IrDATM-Kommunikationsmodul oder ein BluetoothTM-Kommunikationsmodul
umfassen, um eine Kommunikation mit ähnlich aktivierten Systemen
und Vorrichtungen vorzusehen. IrDATM und
BluetoothTM sind Marken jeweils von Infrared
Data Association und Bluetooth SIG Inc. Eine Kommunikationsvorrichtung
des PDA-Typs kann ebenfalls eine IrDA- oder Bluetooth-Technologie für eine Synchronisierung
mit dem Desktop- oder Laptop-Computer des Benutzers verwenden.
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Die
mobile Station 202 umfasst auch einen oder mehrere Temperatursensoren)
und einen Batteriespannungssensor 290, die verwendet werden,
ihre Betriebszustände
und Kommunikationsfähigkeiten zu
steuern (was später
detailliert unter Bezugnahme auf die 3-4 beschrieben
wird). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind zwei Temperatursensoren in der mobilen Station 202 enthalten.
Ein Temperatursensor 280 befindet sich angrenzend an das
Kommunikations-Teilsystem 211 und
insbesondere angrenzend an einen Leistungsverstärker (PA-power amplifier) des Kommunikations-Teilsystems 211.
Der Temperatursensor 280 ist mit dem Mikroprozessor 238 verbunden,
der kontinuierlich eine Temperatur von dem Temperatursensor 280 überwacht.
Der Temperatursensor 280 kann zum Beispiel ein Thermistor
mit einem Widerstand sein, der gemäß den Temperaturschwankungen
variiert, um eine Spannungsänderung
vorzusehen, die an dem Mikroprozessor 238 erfasst wird.
Wenn die mobile Station 202 eine Information unter Verwendung
des Kommunikations-Teilsystems 211 (z.B. mit ihrem Sender 214 an)
zum Beispiel kommuniziert, erwärmt
sich das Kommunikations-Teilsystems 211 und
seine Temperatur steigt an. Die Umgebungstemperatur beeinflusst
ebenfalls die Betriebstemperatur von Komponenten des Kommunikations-Teilsystems 211.
Wenn sich die Temperatur des Kommunikations-Teilsystems 211 außerhalb
bestimmter Spezifikationsparameter befindet, werden von dem Sender 214 unerwünschterweise
störende
Signale auf nicht akzeptablen Pegeln ausgesendet. Die mobile Station 202 arbeitet
jedoch, die Möglichkeit
derartigen Auftretens zu eliminieren oder zu reduzieren, wie später unter Bezugnahme
auf die 3 und 4 beschrieben wird.
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Es
ist anzumerken, dass, obwohl nur ein einzelner Temperatursensor 280 für das Kommunikations-Teilsystem 211 gezeigt
und beschrieben wird, ein Temperatursensor für jeden einer Vielzahl von PAs
in der mobilen Station 202 verwendet werden kann, die mehreren
Frequenzbändern
entsprechen, in denen die mobile Station 202 arbeiten kann
(zellulares Band, PCS-Band, usw.).
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Ein
weiterer Temperatursensor 282 kann sich bei der Batterie
oder Batteriegruppe 256 befinden. Der Temperatursensor 282 ist
mit dem Mikroprozessor 238 über die Batterieschnittstelle 254 verbunden.
Der Temperatursensor 282 kann zum Beispiel ein Thermistor
sein, der seinen Widerstand gemäß Änderungen
in der Temperatur fluktuiert, um eine Änderung der Spannung zu liefern,
die an dem Mikroprozessor 238 erfasst wird. Wenn zum Beispiel
die mobile Station 202 eine Information unter Verwendung
des Kommunikations-Teilsystems 211 kommuniziert (z.B. mit
ihrem eingeschalteten Sender 214), erwärmt sich die Batterie 256 und
ihre Temperatur steigt an. Die Umgebungstemperatur beeinflusst ebenfalls
die Temperatur der Batterie 256. Wenn sich die Temperatur
der Batterie 256 zu lange außerhalb bestimmter Spezifikationsparameter
befindet, kann die Batterie 256 eine dauerhafte Schädigung erleiden und
einen Ersatz erfordern oder sie kann sogar explodieren. Jedoch arbeitet
die mobile Station 202, um die Möglichkeit derartiger Vorkommnisse
zu eliminieren oder zu reduzieren, wie später im Folgenden unter Bezugnahme
auf die 3 und 4 beschrieben
wird.
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Der
Batteriespannungssensor 290 ist ebenfalls über die
Batterieschnittstelle 254 mit dem Mikroprozessor 238 verbunden.
Der Batteriespannungssensor 290 kann zum Beispiel unter
Verwendung eines Analog-Digital(A/D)-Umwandlers implementiert werden.
Der Batteriespannungssensor 290 wird verwendet, um kontinuierlich
die Spannung der Batterie 256 zu messen, so dass der Mikroprozessor 238 das Kommunikations-Teilsystem 211 geeignet
steuern kann. Insbesondere wenn die Batteriespannung niedrig wird,
arbeitet die mobile Station 202, um die Verwendung des
Kommunikations-Teilsystems 211 zu begrenzen, um die Lebensdauer
der Batterie 256 zu verlängern, wie im Folgenden beschrieben
wird.
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3 ist
ein Zustandsdiagramm 300, das verschiedene Betriebszustände einer
mobilen Kommunikationsvorrichtung zeigt, wie der mobilen Station,
die unter Bezugnahme auf die 1 und 2 gezeigt
und beschrieben wird. Insbesondere stellt das Zustandsdiagramm 300 verschiedene
Kommunikationszustände
dar, die auf unterschiedliche Betriebsbedingungen der mobilen Station
ansprechend/rea gierend sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
von 3 reagieren die unterschiedlichen Kommunikationszustände der
mobilen Station auf unterschiedliche Temperaturbedingungen der mobilen
Station. Die Änderungen
der Kommunikationszustände
können
jedoch ansprechend sein auf andere sich ändernde Betriebsbedingungen
des mobilen Station, wie niedrige Batteriebedingungen oder automatische
Standort-basierte Ausschalt-Bedingungen (z.B. automatisches Ausschalten
im Flugzeug).
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Wie
in dem Zustandsdiagramm 300 gezeigt wird, umfassen die
Kommunikationszustände
der mobilen Station einen vollen Kommunikationszustand 302,
einen eingeschränkten
bzw. begrenzten Kommunikationszustand 304, einen Nur-Notfall-Text-Kommunikationszustand 306 und
einen Aus-Zustand 308. Im Allgemeinen überwacht die mobile Station
kontinuierlich eine Ablesung bzw. einen Stand des Sensors und wählt einen
der Kommunikationszustände 302, 304, 306 und 308 basierend
auf der Ablesung. Insbesondere in 3 überwacht
die mobile Station eine Betriebstemperatur T basierend auf einer
Ablesung von einem Temperatursensor und wählt einen der Kommunikationszustände 302, 304, 306 und 308 basierend
auf der Temperatur. Mehrere vorgegebene Temperaturschwellen sind
der mobilen Station bekannt und in ihrem Speicher gespeichert. In
diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel
sind sechs (6) unterschiedliche Temperaturschwellen T1, T2, T3,
T4, T5 und T6 der mobilen Station bekannt und in ihrem Speicher
gespeichert, wobei T1 < T2 < T3 < T4 < T5 < T6. Diese sechs
unterschiedlichen Temperaturschwellen gehören zu sechs unterschiedlichen
Betriebstemperaturbereichen, die einen normalen Betriebstemperaturbereich
T3-T4; einen oder mehrere schlechte Betriebstemperaturbereiche T2-T3
und T4-T5 (jeweils unterer und oberer); einen oder mehrere sehr
schlechte Betriebstemperaturbereiche T1-T2 und T5-T6 (jeweils unterer
und oberer); und einen oder mehrere extrem schlechte Betriebstemperaturbereiche
geringer als T1 und höher
als T6 umfassen können.
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Vorzugsweise
wählt die
mobile Station einen der Kommunikationszustände 302, 304, 306 und 308 basierend
auf den Ablesungen von mehr als einem Sensor. Zum Beispiel kann
die mobile Station einen der Kommunikationszustände basierend sowohl auf der
Temperatur des RF-PAs als auch der Temperatur der Batterie auswählen. Als
weiteres Beispiel kann die mobile Station einen der Kommunikationszustände basierend
sowohl auf der Temperatur des RF-PAs als auch der Batteriespannung
der Batterie auswählen.
Bei Verwendung dieses Ansatzes hat jeder Sensor einen entsprechenden
Satz von vorgegebenen Schwellen, die in dem Speicher der mobilen
Station gespeichert sind. Demgemäß wird ein
Kommunikationszustand der mobilen Station basierend auf Ablesungen
und Entscheidungen von allen relevanten Sensoren bestimmt und ausgewählt. Zum
Beispiel kann die mobile Station den am meisten begrenzenden Kommunikationszustand,
der zu einem der Sensoren gehört,
als den aktuellen Kommunikationszustand wählen.
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Zur
Einfachheit wird das Zustandsdiagramm 300 von 3 beschrieben,
wo eine einzelne Betriebstemperatur (die als eine zusammengesetzte Ablesung
von allen Sensoren betrachtet werden kann) die Auswahl eines Kommunikationszustandes veranlasst.
Unter normalen Betriebsumständen
identifiziert die mobile Station die Betriebstemperatur T innerhalb
eines vorgegebenen Temperaturbereichs von T3 < T ≤ T4.
T3 kann zum Beispiel ungefähr –10° C und T4
kann ungefähr
60° C sein.
In diesem Fall arbeitet die mobile Station in dem vollen Kommunikationszustand 302.
In diesem vollen Kommunikationszustand 302 ermöglicht die
mobile Station ihre vollständigen
Kommunikationsfähigkeiten
für den
Endbenutzer. Die mobile Station ermöglicht Zweiweg-Sprachanruf-
und Datenpaketkommunikationssitzungen (z.B. Email-Nachricht- und
Internetdatenkommunikation). Der drahtlose Transceiver der mobilen
Station wird betriebsfähig
gehalten, obwohl der Sender und der Empfänger zwischenzeitlich in Schlafmodi
abgeschaltet werden können,
wenn erforderlich, um Leistung zu sparen, wie es herkömmlich geschieht.
Die von dem drahtlosen Transceiver verwendeten Codierungs- und Modulationsverfahren sind
in dem Zustand 302 auf keinste Weise begrenzt. Vorzugsweise
wird eine visuelle Anzeige dieses Kommunikationszustandes in der
visuellen Anzeige der mobilen Station angezeigt (z.B. „voll").
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Bei
schlechten Temperaturbedingungen identifiziert die mobile Station,
dass sich die Betriebstemperatur innerhalb eines der schlechten
Betriebstemperaturbereiche befindet, wobei T2 < T < T3
und T4 < T ≤ T5. T2 kann
zum Beispiel ungefähr –20° C betragen
und T5 kann ungefähr
80° C betragen. Wenn
die Betriebstemperatur T schlecht ist, können unerwünschterweise störende Signale
auf nichtakzeptablen Pegeln von dem Sender ausgesendet werden, wenn
er auf dem erlaubten maximalen Sendeleistungspegel bei normalen
Betriebsumständen sendet.
Ebenso kann die Batterie einen bleibenden Schaden erleiden und einen
Ersatz erfordern. Somit steuert, wenn T2 < T < T3
und T4 < T ≤ T5, die mobile Station
sich selbst, um in dem eingeschränkten
Kommunikationszustand 304 zu arbeiten. In dem eingeschränkten Kommunikationszustand 304 ermöglicht die
mobile Station nur begrenzte Kommunikationsfähigkeiten für den Endbenutzer. Der Sender
wird normalerweise abgeschaltet, während der Empfänger betriebsfähig gehalten
wird (obwohl zwischenzeitlich in Schlafmodi abgeschaltet, um Leistung
zu sparen, wie herkömmlich üblich).
Alternativ werden sowohl der Sender als auch der Empfänger abgeschaltet.
In dem eingeschränkten
Kommunikationszustand 304 erlaubt die mobile Station keine
Nicht-Notfall-Kommunikation, wie Nicht-Notfall-Sprachanrufe, einen Nicht-Notfall-Datendienst
(z.B. kommunizieren einer normalen Email-Nachricht, Internet-Browsing,
usw.) und eine andere über-die-Luft-Dienstebereitstellung.
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In
dem eingeschränkten
Kommunikationszustand 304 ermöglicht die mobile Station jedoch
die Platzierung von Notfall-Zweiweg-Sprachanrufen (z.B. einen 911-Sprachanruf) und
ermöglicht
jede Notfall-Datenpaketkommunikation (z.B. eine Notfallnachricht
oder -Internetdatenkommunikation). Wenn eine Notfallkommunikationsanforderung
an der Benutzerschnittstelle empfangen wird, wird der Sender (und
der Empfänger,
wenn anwendbar) angeschaltet und die maximale Sendeleistung wird
auf einen niedrigeren Leistungspegel begrenzt, um die Wahrschein lichkeit
nichtakzeptabler störender
Signale zu reduzieren. Auch können
die Codier- und Modulationsverfahren des drahtlosen Transceivers
aus denselben Gründen
begrenzt werden. Vorzugsweise ruft die mobile Station nach einer
von der mobilen Station initiierten Notfall-Kommunikation eine Notfall-Rückruf-Zeitdauer auf, während der
die mobile Station Netzwerk-initiierende Positionsbestimmungsdienste sowie
ankommende Sprachanrufe aktiviert und ermöglicht. Typischerweise gibt
die mobile Station eine Notfall-Rückruf-Zeitdauer ein, die fünf (5) Minuten dauert,
nachdem ein Notruf beendet wurde. Dies gibt einem PSAP (public safety
answer point) die Möglichkeit,
zurück
zu rufen und/oder den Benutzer unter Verwendung von Technologie,
wie einem A-GPS (assisted global positioning system) zu lokalisieren.
Vorzugsweise wird eine visuelle Anzeige dieses Kommunikationszustands
in der visuellen Anzeige der mobilen Station angezeigt (z.B. „beschränkt" oder „nur im
Notfall").
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Bei
noch widrigeren Temperaturbedingungen identifiziert die mobile Station,
dass sich die Betriebstemperatur T innerhalb der sehr schlechten
Betriebstemperaturbereiche befindet, wobei T1 ≤ T < T2 oder T5 < T ≤ T6.
T1 kann zum Beispiel ungefähr –25° C betragen
und T6 kann ungefähr
100° C betragen.
Wenn sich die Betriebstemperatur T auf einem derartigen Wert befindet,
können
unerwünschterweise
störende
Signale auf nichtakzeptablen Pegeln von dem Sender ausgesendet werden,
wenn er auf dem erlaubten maximalen Sendeleistungspegel bei normalen
Betriebsumständen
sendet. Ebenso kann die Batterie einen bleibenden Schaden erleiden
und einen Ersatz erfordern. Ferner kann die Leistung des Empfängers vermindert
werden. Somit steuert, wenn T1 ≤ T < T2 oder T5 < T ≤ T6, die mobile
Station sich selbst, um in dem Nur-Notfall-Text-Kommunikationszustand 306 zu
arbeiten. In dem Nur-Notfall-Text-Kommunikationszustand 306 bleiben
der Sender und der Empfänger
abgeschaltet (d.h. vollständig
abgeschaltet, nicht nur in einem Schlafbetriebsmodus). Die mobile
Station erlaubt keine Dienste, weder Nicht-Notfall- oder Notfall(z.B.
911)-Zweiweg-Sprachanrufe
oder Nicht-Notfall-Datenpaketübertragungen
für eine
Endbenutzerkommunikation (z.B. herkömmliche Email-Nachrichten-
und Inter netdaten-Kommunikation) noch eine Dienstbereitstellung über die
Luft. Die mobile Station erlaubt auch nicht den Empfang einer herkömmlichen
Datenpaketkommunikation (z.B. herkömmliche Email-Nachrichten).
In dem Nur-Notfall-Text-Kommunikationszustand 306 erlaubt
die mobile Station nur eine von der mobilen Station initiierte Kommunikation
von Text-basierten Notfallnachrichten. Vorzugsweise wird eine visuelle
Anzeige dieses Kommunikationszustands in der visuellen Anzeige der
mobilen Station angezeigt (z.B. „nur Notfalltext"), unter der Voraussetzung,
dass die visuelle Anzeige unter derartigen Bedingungen arbeiten
kann.
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Die
Notfalltextnachrichten können
zum Beispiel in der Form einer SMS(short message service)-Nachricht
und/oder einer Email-Nachricht sein, die an eine Form eines PSAP
(public safety answering point) gesendet werden, der Nachrichten
unterstützt.
Vorzugsweise ist die Text-basierte Notfallnachricht eine vordefinierte
vorher gespeicherte Notfalltextnachricht in der mobilen Station
(z.B. „Notfall – bitte
helfen"). Im Allgemeinen
ist das Senden der Notfalltextnachricht der einzige Zeitpunkt, an
dem der Transceiver in dem Zustand 306 angeschaltet wird. Die
maximale Sendeleistung wird vorzugsweise begrenzt auf einen noch
niedrigeren Pegel, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass
nichtakzeptable störende
Emissionen existieren. Ebenso wird die Notfallnachricht vorzugsweise
mit einer geringen Datenrate übertragen,
die eine geringere Sendeleistung erfordert, um eine bestimmte Zuverlässigkeit der
Kommunikation zu erzielen. Weiter können die Codier- und Modulationsverfahren
des drahtlosen Transceivers begrenzt werden, wenn erforderlich. Die
Information kann über
einen Steuerungskanal (z.B. einen Zugriffskanal) gesendet werden,
was die Notwendigkeit des Ausbaus eines Verkehrskanals eliminiert.
Zum Beispiel kann die Notfalltextnachricht in der Form einer Notfall-SMS-Nachricht
sein, die über
einen Zugriffskanal übertragen
wird. Die Notfallnachricht kann von einer den Benutzer identifizierenden
Information und/oder einer Standortinformation (z.B. Pilotphaseninformation)
begleitet werden oder nicht. Vorzugsweise ist eine derartige Information
in der Notfallnachricht enthalten. Eine hörbare Anzeige kann an der Benutzerschnittstel le
vorgesehen werden, um zu bestätigen,
dass die Notfalltextnachricht erfolgreich gesendet und/oder empfangen
wurde (insbesondere dann wichtig, wenn die visuelle Anzeige der
mobilen Station unter derartigen Bedingungen nicht betriebsfähig ist).
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Bei
noch weiter widrigeren Betriebsbedingungen identifiziert die mobile
Station, dass sich die Betriebstemperatur T unter der Temperatur
T1 oder über
der Temperatur T6 befindet. Wenn sich die Betriebstemperatur T auf
einem derartigen Pegel befindet, können unerwünschterweise störende Signale auf
nichtakzeptablen Pegeln von dem Sender ausgesendet werden oder die
Batterie kann einen bleibenden Schaden erleiden und einen Ersatz
erfordern oder kann sogar explodieren. In diesem Fall steuert die
mobile Station sich selbst, um in den Aus-Zustand 308 abzuschalten.
In dem Aus-Zustand 308 ist die mobile Station vollständig abgeschaltet
und es werden keine Kommunikationsfähigkeiten für den Endbenutzer vorgesehen.
Nicht einmal eine Notfall-Kommunikation kann von der mobilen Station
in dem Aus-Zustand 308 vorgesehen werden.
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Wenn
somit eine Kommunikationsanforderung für eine Kommunikation von Information über eine
Benutzerschnittstelle (z.B. Tatstatur, Tastaturfeld oder Touchscreen-Anzeige)
der mobilen Station empfangen wird, sperrt oder ermöglicht die
mobile Station die Kommunikationsanforderung abhängig davon, in welchem Kommunikationszustand
sie arbeitet. In dem eingeschränkten
Kommunikationszustand zum Beispiel sperrt die mobile Station eine Nicht-Notfall-Kommunikation, ermöglicht aber
eine Notfall-Kommunikation.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren einer Beschränkung von
Kommunikationsfähigkeiten
in einer mobilen Kommunikationsvorrichtung beschreibt, wie die mobile
Station, die unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben
wurde. Die Kommunikationszustände
und die Temperatur/Temperaturbereiche entsprechen denen, die unter
Bezugnahme auf das Zustandsdiagramm 300 von 3 beschrieben
wurden. Ein Computerprogrammprodukt kann Computeran weisungen umfassen,
die auf einem Computerspeichermedium (Speicher der mobilen Station,
eine Floppy-Disk oder ein CD-ROM) gespeichert sind, die gemäß der beschriebenen
Logik beschrieben werden.
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Beginnend
bei Startblock 402 von 4 erfasst
die mobile Station, ob sich ihre Betriebstemperatur T innerhalb
des Temperaturbereichs T3-T4 befindet (Schritt 404). Wenn
dem so ist, arbeitet die mobile Station in ihrem vollständigen Kommunikationszustand
(Schritt 406). Wenn sich die Betriebstemperatur T nicht
innerhalb des Temperaturbereichs T3-T4 befindet, erfasst die mobile
Station, ob sich die Betriebstemperatur T innerhalb des Temperaturbereichs
T2-T3 oder T4-T5
befindet (Schritt 408). Wenn dem so ist, arbeitet die mobile
Station in ihrem eingeschränkten
Kommunikationszustand (Schritt 410). Wenn sich die Betriebstemperatur
T nicht innerhalb des Temperaturbereichs T2-T3 oder T4-T5 befindet, erfasst
die mobile Station, ob sich ihre Betriebstemperatur T innerhalb
des Temperaturbereichs T1-T2 oder T5-T6 befindet (Schritt 412).
Wenn dem so ist, arbeitet die mobile Station in ihrem Nur-Notfall-
Kommunikationszustand (Schritt 414). Wenn sich die Betriebstemperatur
T nicht innerhalb T1-T2 oder T5-T6 befindet, erfasst die mobile
Station, ob ihre Betriebstemperatur T geringer als T1 oder größer als
T6 ist (Schritt 416). Wenn dem so ist, schaltet sich die
mobile Station vollständig
ab (Schritt 418). Die mobile Station bleibt von Schritt 418 an
abgeschaltet, bis der Endbenutzer sie wieder anschaltet und die
widrige Bedingung nicht mehr vorhanden ist. Nach dem Anschalten
startet die mobile Station wieder bei dem Startblock 402 und
kann arbeiten, um der obigen Entscheidung zu folgen, um den Vorrichtungszustand
zu erlangen. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass die mobile Station
wieder in dem AUS-Zustand sein soll, schaltet sich die mobile Station
aus nach einer hörbaren
oder visuellen Anzeige an den Benutzer; wenn jedoch die widrige
Bedingung nicht mehr vorhanden ist, bleibt die mobile Station in
einem anderen Zustand, entsprechend den aktuellen Bedingungen.
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Obwohl
die 3 und 4 primär darauf gerichtet sind, Kommunikationsfähigkeiten
basierend auf der Temperatur einzuschränken, gelten die Techniken
auf dieselbe Weise auch für
ein Beschränken der
Kommunikationsfähigkeiten
basierend auf niedriger Batteriespannung (oder ein Beschränken der Kommunikationsfähigkeiten
basierend der kombinierten Verwendung von Temperaturen) und niedriger
Batteriespannung).
-
Abschließende Anmerkungen.
Es wurden Verfahren und Vorrichtungen zum Begrenzen von Kommunikationsfähigkeiten
in mobilen Kommunikationsvorrichtungen beschrieben. In einem darstellenden
Beispiel wird eine vorgegebene Bedingung, wie eine nicht zufriedenstellende
Temperatur, in der mobilen Kommunikationsvorrichtung erfasst. Zu
diesem Zeitpunkt wird eine Kommunikationsanforderung zum Kommunizieren
einer Information über
ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk über eine Benutzerschnittstelle
empfangen. Wenn die Kommunikationsanforderung für eine Nicht-Notfall-Kommunikation
ist, wird die Nicht-Notfall-Kommunikation
während
der Existenz der vorgegebenen Bedingung gesperrt. Wenn die Kommunikationsanforderung
jedoch für
eine Notfall-Kommunikation
ist, wird die Notfall-Kommunikation trotz der Existenz der vorgegebenen
Bedingung ermöglicht.
Die Notfall-Kommunikation kann ein „911 "-Sprachanruf
oder eine Notfallnachricht sein. Die maximal erlaubte Sendeleistung kann
auf einen bestimmten Pegel begrenzt werden, um die Wahrscheinlichkeit
zu reduzieren, dass nichtakzeptable störende Emissionen existieren.
Die Codierungs- und
Modulationsverfahren können
ebenfalls eingeschränkt
werden auf einen Teilsatz dessen, was die mobile Station ansonsten
unterstützen
würde.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Anwendung sollen als nur als Beispiele angesehen
werden. Fachleute können
Veränderungen,
Modifizierungen und Variationen der bestimmten Ausführungsbeispiel
vornehmen. Zum Beispiel können
statt der Verwendung von Temperatur-basierten Bedingungen niedrige
Batteriebedingungen oder automatische Standort-basierte Ausschalt-Bedingungen
(z.B. automatisches Ausschalten im Flugzeug) verwendet werden.