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Die
Erfindung betrifft ein Telekommunikationsgerät mit einer Vielzahl von Verkehrs-handhabenden
Einheiten und einer Vielzahl von Leistungsversorgungseinheiten zum
Versorgen der Vielzahl von Verkehrs-handhabenden Einheiten mit Energie/Leistung.
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Ein
derartiges Telekommunikationsgerät,
z. B. eine Funkbasisstation in einem Mobiltelekommunikationsnetzwerk,
eine Telekommunikationsvermittlungsstelle oder irgendein anderes
Telekommunikationsgerät,
ob in einem Netzwerk umfasst oder nicht, kann gemäß dem Stand
der Technik einen Leistungssteuermechanismus umfassen. Der Leistungssteuermechanismus
gemäß dem Stand
der Technik wird verwendet, um eine Leistung auf der Basis einer
Aktivität
des Telekommunikationsgerätes
zu verringern. Falls daher lediglich ein niedriger Verkehr gehandhabt
werden soll, kann ein Teil der Verkehrs-handhabenden Einheiten ausgeschaltet
werden. Meistens ist eine Gesamtkapazität der Leistungsversorgungseinheiten
höher als
die Leistung, die für
die Situation erforderlich wäre,
dass alle Verkehrshandhabenden Einheiten aktiv sind. Ebenso wird
die Verfügbarkeit einer
externen Leistung für
das Telekommunikationsgerät
nicht als ein Parameter zum Bestimmen eines Versorgens des Telekommunikationsgerätes mit Leistung/Energie
verwendet.
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Ein
derartiger Leistungsversorgungssteuermechanismus ist in
GB 2281 458 A offenbart.
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Der
gegenwärtige
Leistungsversorgungsmechanismus weist mehrere Nachteile auf. In
einer Situation, bei der es nicht ausreichend Leistung zum Versorgen
der Teile des Telekommunikationsgerätes mit Energie/Leistung gibt,
das von dem Leistungsversorgungsmechanismus aktiviert worden ist,
gibt es ein wesentliches Risiko, dass das Telekommunikationsgerät überhaupt
nicht betriebsfähig
ist. Zweitens erfordert ein Telekommunikationsgerät gemäß dem Stand
der Technik ein Leistungs-Backup (Ausfallsicherung) oder redundante
Leistungsversorgungseinheiten, um in der Lage zu sein, zusätzliche
Leistungskapazität
in einer Situation verfügbar
zu haben, in der eine der Leistungsversorgungen versagt oder in
der eine externe Leistung nicht ausreichend ist, um das Telekommunikationsgerät mit Energie/Leistung
zu versorgen, und daher die Leistung von einem Backup gezogen werden
muss. Daher ist der Leistungsversorgungsmechanismus gemäß dem Stand
der Technik unflexibel, da dieser nicht oder unzureichend in der
Lage ist, mit einem Abfall in einer Versorgung von externer Leistung
zu dem Telekommunikationsgerät umzugehen,
sowie mit einem Versagen einer oder mehrerer Leistungsversorgungseinheiten
falls keine redundanten oder überdimensionierten
Leistungsversorgungseinheiten bereitgestellt werden.
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Die
Erfindung sieht vor, zumindest teilweise die obigen Probleme zu
lösen und
stellt eine flexiblere Leistungsversorgung für das Telekommunikationsgerät bereit.
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Um
dies und andere Ziele zu erreichen, umfasst das Telekommunikationsgerät gemäß der Erfindung
eine Steuervorrichtung zum Bestimmen eines Leistungsbudgets basierend
auf einem Leistungskriterium, wobei die Steuervorrichtung zum Aktivieren einer
Menge an Verkehrshandhabenden Einheiten der Vielzahl von Verkehrs-handhabenden
Einheiten mit einem Gesamtleistungsverbrauch dient, der gleich oder
kleiner als das Leistungsbudget ist und zum Aktivieren einer Menge
an Leistungsversorgungseinheiten der Vielzahl von Leistungsversorgungseinheiten,
die mit dem Gesamtleistungsverbrauch der Menge an aktivierten Verkehrshandhabenden
Einheiten übereinstimmen.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Leistungsbudget durch das Telekommunikationsgerät bestimmt. Das
Leistungsbudget drückt die
Leistungsmenge aus, die das Telekommunikationsgerät in jenem
Moment verbrauchen darf. Das Leistungskriterium kann jede Größe oder
Parameter umfassen, der sich auf einen Leistungsverbrauch des Telekommunikationsgerätes bezieht.
Daher wird basierend auf dem Leistungsbudget die Menge an Verkehrs-handhabenden Einheiten
und entsprechende Menge an Leistungsversorgungseinheiten bestimmt,
die mit dem Leistungsverbrauch der zu aktivierenden Verkehrs-handhabenden
Einheiten übereinstimmen.
Daher kann in einer Situation, in der lediglich eine niedrige Menge an
Leistung verfügbar
ist, z. B. in einer Situation, bei der eine Spannung einer Hauptleistungsversorgung des
Telekommunikationsgerätes
sich unter ihrem Nominalwert befindet, z. B. aufgrund einer Überlast,
ein Leistungsbudget bestimmt werden, das es lediglich einem Teil
der Verkehrs-handhabenden Einheiten und einem Teil der Leistungsversorgungen
erlaubt, aktiv zu sein. Daher werden in einem Fall, dass in einer
derartigen Situation Verkehrsanforderungen eine Aktivierung von
zusätzlichen
Verkehrs-handhabenden Einheiten und zusätzlichen Leistungsversorgungseinheiten
anfordern würden,
diese nicht aktiviert, da dann das Leistungsbudget überschritten würde, was
zu einer Verschlechterung eines Dienstes des Telekommunikationsgerätes führen würde, z. B.
da das Telekommunikationsgerät
als Ganzes aufgrund der nachteiligen, externen Leistungsversorgungsbedingungen
nicht funktionieren würde
oder da ein Leistungs-Backup (Leistungs-Ausfallsicherung), das in dem Telekommunikationsgerät umfasst
sein könnte,
erschöpft
werden würde,
wodurch die Situation mehr verschlechtert würde. Daher würde, obwohl
eine Verkehrskapazität
aufgrund der Begrenzung der Menge an aktivierten Verkehrs-handhabenden
Einheiten durch das Leistungsbudget beschränkt sein könnte, die Verfügbarkeit
von Diensten durch das Telekommunikationsgerät im Allgemeinen verbessert
werden, da nachteilige Effekte, wie zum Beispiel eine Fehlfunktion
des Telekommunikationsgerätes,
eine Erschöpfung
optionaler Backup-Einrichtungen, die schließlich zu einer (teilweisen)
Fehlfunktion des Telekommunikationsgerätes führen, vermieden werden können. Ebenso
kann ein Bereitstellen redundanter Leistungsversorgungseinheiten
in dem Telekommunikationsgerät
ausgelassen werden, da im Falle eines Versagens einer der Leistungsversorgungseinheiten,
ein niedrigeres Leistungsbudget basierend auf dem Leistungskriterium
bestimmt wird, wodurch das Telekommunikationsgerät in der Lage ist, mit der
Tatsache umzugehen, dass eine der Leistungsversorgungseinheiten
von diesen eine Fehlfunktion aufweist. Gemäß der Erfindung stimmt die maximale
Leistungsausgabe der aktivierten Leistungsversorgungseinheiten überein,
daher ist diese zumindest gleich oder größer als der Gesamtleistungsverbrauch
der aktivierten Verkehrs-handhabenden Einheiten. Die Verkehrs-handhabenden
Einheiten können
innerhalb des Umfanges der Erfindung ebenso jede andere Leistungs-verbrauchende
Einheit des Telekommunikationsgerätes umfassen, wie zum Beispiel
ein Überwachungs-
oder Kühlsystem.
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Das
Leistungskriterium kann eines oder mehrere aus einer Gruppe umfassen,
die einen Betrag an Solarzellen-erzeugter Leistung, eine Ladebedingung
einer Batterie zum Versorgen des Gerätes mit Leistung, einen Wert
einer Netzspannung, die zu dem Gerät zugeführt wird, einen Betrag an Kraftstoff in
einem Kraftstofftank eines Generators zum Erzeugen von Leistung
zum Speisen des Gerätes
und ein Versagen einer Leistungsversorgungseinheit umfassen. Im
Allgemeinen kann das Leistungskriterium jeden Faktor umfassen, der
eine Gesamtleistungsbereitstellung des Telekommunikationsgerätes beeinflussen
würde.
Im Falle einer Leistungsversorgung mit Solarzellen fluktuieren Leistungsbedingungen häufig aufgrund
einer Fluktuation von Lichtbedingungen. Ebenso können Netzspannungen, die zu
dem Gerät
zugeführt
werden, fluktuieren, insbesondere wenn das Telekommunikationsgerät an einem
ferngelegenen Ort installiert ist, z. B. einem Bereich mit einer
niedrigen Bevölkerungsdichte.
Ebenso sind Fluktuationen in einer verfügbaren Leistung wahrscheinlich, wenn
das Telekommunikationsgerät
von einem Kraftstoffbetriebenen Generator oder von Solarzellen mit
Leistung versorgt wird. Um in der Lage zu sein, mit einem Defekt
in einer Leistungsversorgung umzugehen, kann ein Versagen einer
Leistungsversorgung ebenso in dem Leistungskriterium eingeschlossen
sein. Ein anderes Beispiel des Leistungskriteriums ist die Ladebedingung
einer Batterie des Gerätes,
da in einer Situation, bei der sich die Ladebedingung verschlechtert,
ein Leistungsverbrauch des Telekommunikationsgerätes gemäß der Erfindung z. B. verringert
werden kann, um eine schnelle Erschöpfung der Batterie zu vermeiden.
Wenn ebenso eine externe Leistungsversorgung zum Wiederaufladen
der Batterien verfügbar
ist (z. B. Solarzellenerzeugte Leistung, die die Batterie während der Tageszeit
auflädt),
könnte
ein Leistungsbudget begrenzt sein müssen, um sicherzustellen, dass
die Batterie ausreichend während
einer Tageszeit aufgeladen wird, um in der Lage zu sein, das Gerät von der Batterie
während
der Nacht mit Leistung zu versorgen.
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Stattdessen
oder zusätzlich
dazu kann ein Leistungskriterium ebenso eine Vorhersage von einem
oder mehreren einer Gruppe umfassen, die eine Menge an Solarzellen-erzeugter
Leistung, eine Ladebedingung einer Batterie zum Zuführen von
Leistung zu dem Gerät,
einen Wert einer Netzspannung, die zu dem Gerät zugeführt wird, einen Betrag an Kraftstoff
in einem Kraftstofftank eines Generators zum Erzeugen von Leistung
zum Speisen des Gerätes und
eine Verkehrslast des Gerätes
umfassen. Daher kann das Leistungsbudget nicht nur auf einer gegenwärtigen Situation
basiert sein, sondern ebenso auf einer Vorhersage einer oder mehrerer
Parameter. Im Falle eines Solarzellen-versorgten Telekommunikationsgerätes kann
eine tägliche
Vorhersage angewendet werden, um sicherzustellen, dass während einer Tageszeit
ausreichend Leistung zum Laden der Backup-Batterien verwendet wird,
während
während einer
Nachtzeit die Menge an aktiven Verkehrs-handhabenden Einheiten auf
einem derartigen (Durchschnitts-)Wert gehalten wird, dass es sichergestellt ist,
dass die Batterien während
einer Nachtzeit nicht erschöpft
werden. Ebenso kann eine Vorhersage auf einer Fluktuation eines
Wertes der Netzspannungen basieren, die zu dem Gerät zugeführt werden,
was sich als nützlich
in Situationen herausgestellt hat, in denen während bestimmter Stunden eines
Tages die Netzspannung aufgrund einer übermäßigen Last auf dem Netz abfällt. Ebenso
kann eine Vorhersage einer Verkehrslast in dem Leistungskriterium
umfasst sein, da z. B. in der Situation, in der eine hohe Last dazu tendiert,
mit einem Abfall in einem Wert von z. B. einer Netzspannung zusammenzufallen,
die zu dem Gerät
zugeführt
wird, unterschiedliche Parameter gegeneinander ausgeglichen und
ein Leistungsbudget bestimmt werden kann, eine Menge an Verkehrs-handhabenden
Einheiten maximal mit Leistung zu versorgen, die nicht die Leistungsbudgets überschreiten,
wodurch nachteilige Effekte wie zum Beispiel ein Gesamtzusammenbruch
des Telekommunikationsgerätes
aufgrund eines Mangels an Leistung vermieden wird. Die Vorhersage
kann auf einer täglichen
Basis stattfinden, jedoch können
ebenso jahreszeitliche Einflüsse,
Zeitspannen zwischen periodischem Kraftstoffnachfüllen, usw.
berücksichtigt werden.
Um die Vorhersage zu bewerkstelligen, kann die Steuervorrichtung
einen Speicher umfassen (wie zum Beispiel einen Halbleiterspeicher,
ein Diskettenlaufwerk oder jede geeignete Speichervorrichtung), in
dem Daten hinsichtlich eines oder mehrerer erwähnter Parameter über einen
bestimmten Zeitraum gespeichert werden. Daher wird ein selbst-lernender Mechanismus
erzeugt, der in der Lage ist, einen Gesamtleistungsverbrauch des
Telekommunikationsgerätes
basierend auf einer Vorhersage von einem oder mehreren Vektoren
anzupassen, die die Leistungsbedingungen beeinflussen, wobei die
Vektoren vorzugsweise basierend auf historischen Daten vorhergesagt
werden. Alternativ kann die Vorhersage auf jedem anderen geeigneten
Vorhersagemechanismus basieren, wie zum Beispiel einem mathematischen Modell
(z. B. das eine Durchschnittsmenge an Sonnenlicht, die für die Solarzellen
verfügbar
ist, als eine Funktion der Tageszeit und Jahreszeiten beschreibt). Im
Gegensatz zu dem Stand der Technik wird in einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung der Batterie-Backup nicht nur verwendet, wenn eine
externe Leistungsversorgung, wie zum Beispiel eine Netzspannung,
abgeschnitten wird, sondern der Batterie-Backup kann ebenso verwendet
werden, Leistung zu z. B. einem Netz hinzuzufügen, das momentan eine niedrige
Spannung aufweist, wobei ein Beitrag des Batterie-Backups zu der
Leistungsversorgung auf der Vorhersage basiert.
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Um
eine sanfte Deaktivierung einer Verkehrs-handhabenden Einheit zu
erzielen, ist die Steuervorrichtung Vorteilhafterweise zum Übertragen
aktiven Verkehrs von einer Verkehrs-handhabenden Einheit, die deaktiviert
werden soll, an eine oder mehrere der aktivierten Verkehrs-handhabenden
Einheiten angepasst, bevor die zu deaktivierende Verkehrs-handhabende Einheit
deaktiviert wird. Daher wird es vermieden, so lange andere Verkehrs-handhabende
Einheiten Kapazität
verfügbar haben,
dass aktiver Verkehr (wie zum Beispiel aktive Telefonanrufe) abrupt
von einer Deaktivierung einer Verkehrs-handhabenden Einheit beendet
werden, da der Verkehr zu anderen Verkehrs-handhabenden Einheiten
vor einer Deaktivierung übertragen
wird.
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Vorteilhafterweise
stimmt eine maximale Leistungsausgabe einer Untergruppe der Vielzahl von
Verkehrs-handhabenden Einheiten mit einem maximalen Energieverbrauch
einer Untergruppe der Vielzahl von Verkehrs-handhabenden Einheiten überein.
Hochvorteilhafterweise stimmt eine maximale Leistungsausgabe einer
einzelnen Leistungsversorgungseinheit mit einem maximalen Leistungsverbrauch
einer einzelnen Verkehrs-handhabenden Einheit überein. In dieser Weise kann
eine optimale Leistungsfähigkeit
zu jeder Zeit erzielt werden, bei der mehr oder weniger Leistung
verfügbar
ist, eine einzelne Verkehrs-handhabende Einheit und eine Einzelleistungsversorgungseinheit
können
zur gleichen Zeit aktiviert oder deaktiviert werden. Allgemein gesprochen
wird eine Granularität
in einer derartigen Weise gewählt,
dass die Leistungsausgabe einer einzelnen Leistungsversorgungseinheit
kleiner als der größte Leistungsverbrauch
einer oder mehrerer der Verkehrs-handhabenden Einheiten ist. In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
stellen die Untergruppen alle Leistungsversorgungseinheiten und
alle Verkehrs-handhabenden Einheiten dar, wobei die Gesamtleistung,
die von den Leistungsversorgungen zugeführt wird, daher mit dem Gesamtleistungsverbrauch
aller Verkehrs-handhabenden Einheiten des Telekommunikationsgerätes übereinstimmt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfassen die Steuervorrichtungen einen Leistungsstatusüberwacher
zum Bestimmen des Leistungsbudgets basierend auf dem Leistungskriterium,
einen Regulierer zum Erzeugen eines Regulierersignals aus einer
Menge an aktivem Verkehr und einen Entscheider zum Entscheiden über eine
Aktivierung von einer oder mehreren der Vielzahl von Leistungsversorgungseinheiten
basierend auf dem Leistungsbudget, wie dieses von dem Leistungsstatusüberwacher bestimmt
wird, dem Regulierersignal und dem tatsächlichen Leistungsverbrauch.
Der Entscheider entscheidet daher über eine Aktivierung oder Deaktivierung
von Leistungsversorgungseinheiten und/oder Verkehrs-handhabenden
Einheiten basierend auf dem Leistungsbudget, dem Regulierersignal
und einem tatsächlichen
Leistungsverbrauch. Eine Menge an aktivem Verkehr wird über einen
Deregulierer berücksichtigt.
Der Regulierer bewirkt ein gewünschtes Verhalten
des Telekommunikationsgerätes
als abhängig
von einer Menge an aktivem Verkehr. Der Regulierer kann ein Proportionalregulierer
derart umfassen, dass ein höherer
Verkehr in einem höheren
Reguliererausgangssignal resultiert, wobei der Regulierer weiter
einen Integrierer umfassen kann, um plötzliche Änderungen in dem Regulierersignal
zu vermeiden und daher eine plötzliche
Aktivierung oder Deaktivierung von Elementen des Telekommunikationsgerätes auf
plötzliche Änderungen
in dem aktiven Verkehr hin. Da eine Betriebslebensdauer einiger
Teile des Telekommunikationsgerätes
stark von der Anzahl an Einschalt- und Ausschaltvorgängen bestimmt wird, kann eine
wiederholte Aktivierung und Deaktivierung unerwünscht sein, um nachteilige
Effekte auf die Lebensdauer derartiger Komponenten zu vermeiden,
wobei der Integrierer, der vorzugsweise in dem Regulierer umfasst
ist, dies zumindest teilweise verhindert. Weiter kann der Regulierer
einen Differenzierer umfassen, wobei eine differenzierende Konstante vorzugsweise
auf einem Anstieg in einer Zeit eines Prozentsatzes an aktiven Anrufen
in Bezug auf die maximale Anzahl von Anrufen oder anderem Verkehr basiert.
Ein praktischer Wert der differenzierenden Konstante liegt in dem
Bereich von 1–2%
je Minute, wobei ein Wert in städtischen
Gebieten vorzugsweise höher
als ein Wert in ländlichen
Gebieten ist.
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Der
Entscheider umfasst vorzugsweise einen Entscheidungsmechanismus
zum Berücksichtigen
des Leistungsbudgets als einen Grenzwert, des Regulierersignals
als einen gewünschten
Wert und die tatsächlich
verwendete Leistung als einen tatsächlichen Wert, wobei der Entscheidungsmechanismus
zum Aktivieren so vieler Leistungsversorgungseinheiten und Verkehrs-handhabender
Einheiten angepasst ist, wie erforderlich sind, um mit dem Regulierersignal überein zu
stimmen, wobei der Entscheidungsmechanismus jedoch angepasst ist,
nicht mehr Leistungsversorgungseinheiten und Verkehrs-handhabende
Einheiten zu aktivieren, als von dem Leistungsbudget zugelassen
sind. Falls daher ausreichende Leistung verfügbar ist, aktiviert der Entscheidungsmechanismus
so viele Leistungsversorgungseinheiten und Verkehrs-handhabende
Einheiten wie erforderlich sind, um die Verkehrsanforderungen zu erfüllen, während die
Aktivierung der Einheiten begrenzt wird, um ein Überschreiten des Leistungsbudgets
zu vermeiden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Steuervorrichtungen
einen Am-Leben-Erhaltungsmechanismus zum lediglichen Aktivieren
von Leistungsversorgungen und Verkehrs-handhabenden Einheiten, um
Notrufe zu verarbeiten, wenn das Leistungsbudget unter einem ersten
vorbestimmten Pegel ist, zum Aktivieren keiner der Verkehrs-handhabenden
Einheiten und lediglich Aktivhalten der Steuervorrichtung und weiterer überwachender
Hardware, wenn das Leistungsbudget unter einem zweiten, vorbestimmten
Pegel liegt und zum Runterfahren des Telekommunikationsgerätes vorzugsweise
in einer gesteuerten Weise, wenn das Leistungsbudget unter einem
dritten, vorbestimmten Pegel liegt. Mit dem Am-Leben-Erhaltungsmechanismus
werden drei Bedingungen erzeugt, eine erste Bedingung, in der lediglich
Notrufe und keine regulären
Anrufe gehandhabt werden, eine zweite Bedingung, bei einem noch
niedrigerem Leistungsbudget, bei der überhaupt kein Verkehr gehandhabt
wird und lediglich die Steuervorrichtungen und weitere überwachende,
Steuer- und/oder Schnittstellenhardware aktiv gehalten wird, um
in der Lage zu sein, fern gelegen das Telekommunikationsgerät zu diagnostizieren
und/oder fern gelegen zu steuern, und eine dritte Bedingung für ein noch
niedrigeres Leistungsbudget, in dem das Telekommunikationsgerät gesteuert
ausgeschaltet wird.
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Weitere
Merkmale und Vorteile werden in Bezug auf die angehängten Zeichnungen
beschrieben, in denen eine nichtbegrenzende Ausführungsform des Telekommunikationsgerätes gemäß der Erfindung
gezeigt ist, in denen:
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1 ein
Telekommunikationsgerät
gemäß der Erfindung
zeigt;
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2 eine
detaillierte Ansicht eines Teils einer Steuervorrichtung des Telekommunikationsgerätes gemäß 1 zeigt;
und
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3 schematisch
ein Flussdiagramm eines Am-Leben-Erhaltungsmechanismus
des Telekommunikationsgerätes
gemäß der Erfindung
zeigt.
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Das
Telekommunikationsgerät
gemäß 1 umfasst
eine Vielzahl von Verkehrs-handhabenden Einheiten TH. Das Telekommunikationsgerät kann z. B.
eine Basisstation eines Mobilkommunikationsnetzwerkes sein, wobei
die Verkehrs-handhabenden Einheiten
in einem derartigen Beispiel z. B. Leistungsverstärker, Verarbeitungseinheiten,
usw. umfassen. Es ist möglich,
dass alle Verkehrs-handhabenden Einheiten TH identisch sind, jedoch
können ebenso
unterschiedliche Typen von Verkehrs-handhabenden Einheiten in dem
Telekommunikationsgerät
umfasst sein. Das Telekommunikationsgerät und insbesondere die Verkehrs-handhabenden Einheiten TH
werden mit elektrischer Leistung über eine Vielzahl von Leistungsversorgungseinheiten
PSU versorgt. Die Leistungsversorgungseinheiten PSU können identisch
sein, d. h. ähnliche
oder identische Spannungen zuführen
und einen gleichen Betrag an elektrischer Leistung anwenden, jedoch
können
die Leistungsversorgungseinheiten ebenso unterschiedliche Kapazitäten aufweisen
und/oder unterschiedliche Spannungen zuführen. Die Leistungsversorgungseinheiten
PSU sind wirksam mit den Verkehrs-handhabenden Einheiten TH über einen
Leistungsbus, der schematisch durch PB angezeigt ist, zum Zuführen elektrischer
Leistung von den Leistungsversorgungseinheiten PSU zu den Verkehrs-handhabenden
Einheiten TH verbunden. Die Leistungsversorgungseinheiten PSU werden
mit elektrischer Leistung über
eine Leistungsquelle PS versorgt, wie zum Beispiel ein Wechselstromnetz,
einen Kraftstoff-betriebenen Generator, ein Solarzellensystem und/oder
eine Windenergiebetriebene Turbine. Die Leistungsversorgungseinheiten
PSU wandeln die elektrische Energie, die von der Leistungsquelle
PS bereitgestellt wird, in Versorgungsspannungen wie von den Verkehrs-handhabenden Einheiten
TH benötigt
um, wodurch die Verkehrs-handhabenden Einheiten mit Leistung versorgt werden.
Als eine weitere Energiequelle ist ein Backup, wie zum Beispiel
ein Batterie-Backup
BU in dem System umfasst. Das Batterie-Backup BU kann mit elektrischer
Energie geladen werden, die von der Leistungsversorgung PS bereitgestellt
wird und kann ebenso als eine Leistungsquelle zum Bereitstellen elektrischer
Energie an die Leistungsversorgungseinheiten PSU zum Versorgen des
Telekommunikationsgerätes
mit Leistung agieren. Zum Laden der Batterie des Batterie-Backups
BU kann eine Ladeschaltung bereitgestellt werden (nicht gezeigt).
Eine maximale Leistungsausgabe der Leistungsversorgungseinheiten
stimmt vorzugsweise mit einem maximalen Leistungsverbrauch der Vielzahl
von Verkehrs-handhabenden Einheiten TH überein. Daher ist die Gesamtausgabeleistung
der Leistungsversorgungseinheiten vorzugsweise im Wesentlichen gleich
oder leicht über
dem Gesamtleistungsverbrauch aller Verkehrs-handhabenden Einheiten
TH des Telekommunikationsgerätes.
Gemäß der Erfindung
umfasst das Telekommunikationsgerät weiter eine Steuervorrichtung
Con zum Aktivieren einer Menge von Verkehrs-handhabenden Einheiten
und zum Aktivieren von Leistungsversorgungseinheiten. Selbstverständlich kann
die Steuervorrichtung ebenso eine Steuervorrichtung für weitere
Funktionen umfassen, wie zum Beispiel zum Handhaben von Verkehr,
zum Aufbauen von Kommunikationsverbindungen, usw., die nicht weiter
beschrieben und/oder abgebildet sind. Der Betrieb des (geeigneten
Teils) der Steuervorrichtung wird nun unter Bezug auf 2 beschrieben.
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Die
Steuervorrichtung umfasst einen Leistungsstatusüberwacher PSM, einen Regulierer
R und einen Entscheider D. Der Leistungsstatusüberwacher PSM umfasst eine
Anzahl von Eingängen, von
denen ein Eingang Information über
die tatsächlich
verwendete Leistung von dem Telekommunikationsgerät als Ganzem
und vorteilhafterweise von den Verkehrs-handhabenden Einheiten TH
bereitgestellt. Weiter umfasst der Leistungsstatusüberwacher
PSM eine Vielzahl von Eingängen,
die relevante Information an den Leistungsstatusüberwacher zum Bestimmen eines
Leistungsbudgets bereitstellen. Die Information (wie zum Beispiel
geeignete Signale) können Information
hinsichtlich eines Status der externen Leistungsversorgung PS umfassen
(wie zum Beispiel eine Leistungsmenge, die von Solarzellen erzeugt wird,
einen Wert einer Netzspannung, eine Menge an Kraftstoff in einem
Kraftstofftank eines Generators, usw.). Weiter kann einer oder mehrere
der Eingänge Information
hinsichtlich einer Ladebedingung des Batterie-Backups BU des Gerätes und/oder
Information hinsichtlich eines Status bereitstellen, wie zum Beispiel
einer Fehlfunktion oder einem Versagen von einer oder mehreren der
Leistungsversorgungseinheiten PSU des Gerätes. Mit dieser Information
bestimmt der Leistungsstatusüberwacher
PSM ein Leistungsbudget. Das Leistungsbudget wird als ein Ausgangssignal
des Leistungsstatusüberwachers PSM
an einen geeigneten Eingang des Entscheiders D bereitgestellt. Der
Leistungsstatusüberwacher wendet
geeignete Algorithmen zum Berechnen des Leistungsbudgets in Abhängigkeit
der Konfiguration und bestimmten der Leistungsquellen an. Als ein
Beispiel könnte
das Leistungsbudget linear abhängig von
der Leistungsmenge sein, die von der externen Leistungsquelle PS
bereitgestellt wird, könnte
von einer Ladebedingung des Batterie-Backups BU abhängig sein,
die eine minimal erforderliche Zeit eines Betriebes des Telekommunikationsgerätes berücksichtigt.
Der Leistungsstatusüberwacher
kann weiter das Leistungsbudget basierend auf einem Kriterium mit einer
Vorhersage für
einen oder mehrere Parameter bestimmen, wie zum Beispiel der Menge
an Solarzellen-erzeugter Leistung, einer Ladebedingung einer Batterie,
einem Wert einer Netzspannung, einer Menge an Kraftstoff in einem
Kraftstofftank eines Generators, der das Gerät mit Leistung versorgt und
einer Verkehrslast des Gerätes.
Daher wird vorteilhafterweise nicht nur eine vorliegende Situation
zum Bestimmen des Leistungsbudgets berücksichtigt, sondern ebenso
eine Vorhersage über zukünftige Werte aus
einem oder mehreren geeigneten Parametern. Der Leistungsstatusüberwacher
kann z. B. eine Vorhersage berücksichtigen,
dass während
bestimmter Tagesstunden eine Netzspannung niedrig ist, wodurch der
Leistungsstatusüberwacher
das Leistungsbudget derart einstellt, dass eine Kapazität des Batterie-Backups
BU ausreichend ist, um in der Lage zu sein, die Leistungsbereitstellung
des Netzes derart zu unterstützen,
dass eine Bereitstellung des Netzes (mit einem niedrigen Wert) in
Kombination mit einer ergänzenden
Bereitstellung durch die Batterie in der Lage ist, das Telekommunikationsgerät während der vorhergesagten
Zeit mit Leistung zu versorgen, während der die Netzspannung
einen niedrigen Wert aufweist. Für
die Vorhersage können
nicht nur Kriterien verwendet werden, die sich direkt auf eine Leistungsversorgung
beziehen, sondern es kann ebenso eine Vorhersage der Verkehrslast
des Gerätes
berücksichtigt
werden. Falls z. B. während
bestimmter Stunden des Tages gemäß der Vorhersage
die Verkehrslast sehr hoch ist, während zur gleichen Zeit z.
B. eine externe Leistungsversorgung wenig Leistung bereitstellt
(z. B. da Solarzellen bei Sonnenaufgang nicht ausreichend Leistung
bereitstellen), um ausreichend Verkehrs-handhabende Einheiten TH
zum Bereitstellen einer ausreichenden Kapazität zum Handhaben der vorhergesagten
Verkehrslast mit Leistung zu versorgen, kann die Energiemenge, die
in dem Batterie-Backup gespeichert ist, zum Bestimmen eines Leistungsbudgets
berücksichtigt
werden, so dass die verfügbare
Leistung in dem Batterie-Backup optimal ausgeglichen wird, um in
der Lage zu sein, mit der vorhergesagten Verkehrslast des Telekommunikationsgerätes umzugehen.
Der Leistungsstatusüberwacher
kann weiter ein Leistungsfehlersignal erzeugen, das eine Fehlerbedingung
bei der Leistungsbereitstellung signalisiert, z. B. aufgrund eines Versagens
von Leistungsversorgungseinheiten, eines Versagens des Batterie-Backups,
einer Verwendung von mehr Leistung als erlaubt, usw.. Der Regulierer
R erzeugt ein Regulierersignal, das von dem Regulierer ausgegeben
wird und an einen geeigneten Eingang des Entscheiders D eingegeben
wird. Das Regulierersignal stellt ein Maß für die Menge an benötigter Kapazität dar, um
in der Lage zu sein, mit der gegenwärtigen Anzahl aktiver Anrufe
umzugehen. Daher kann der Regulierer proportionale, integrale und/oder
differenzielle Übertragungsfunktionen umfassen,
wie oben beschrieben. Der Entscheider D wird weiter mit einem Signal
versorgt, das Information über
die Menge an tatsächlich
verwendeter Leistung bereitstellt. Der Entscheider verwendet das Budget,
wie dieses von dem Leistungsstatusüberwacher PSM an diesen bereitgestellt
wird, als einen Grenzwert, der eine maximale, zu verwendende, tatsächliche
Leistung von dem Telekommunikationsgerät bestimmt, dieser verwendet
das reguläre
Signal, wie dieses an diesen von dem Regulierer R bereitgestellt
wird, als einen gewünschten
Wert, d. h. eine gewünschte
Kapazität
zum Handhaben des gegenwärtigen
Verkehrs und dieser verwendet den Eingang der tatsächlich verwendeten
Leistung als einen gegenwärtigen
Wert, der Information über
den gegenwärtigen
Betrag verwendeter Leistung bereitstellt. So lange der Grenzwert,
d. h. der Maximalwert, wie von dem Leistungsbudget bestimmt, nicht überschritten wird,
aktiviert der Entscheider so viele Verkehrs-handhabende Einheiten
wie erforderlich sind, um die Anzahl an aktiven Anrufen zu handhaben.
Daher darf in dieser Situation das Telekommunikationsgerät so viele
Verkehrs-handhabende Einheiten und so viele Leistungsversorgungseinheiten
einschalten, wie erforderlich sind, um die gegenwärtige Anzahl von
aktiven Anrufen zu handhaben. Falls jedoch das Budget, wie an den
Entscheider D bereitgestellt, niedriger als die Leistungsmenge ist,
die für
ein Versorgen ausreichender Verkehrs-handhabender Einheiten und
ausreichender Leistungsversorgungseinheiten zum Handhaben der Menge
an aktivem Verkehr mit Leistung erforderlich ist, wird die Anzahl
von aktivierten Verkehrs-handhabenden Einheiten und die Anzahl von
aktivierten Leistungsversorgungseinheiten von dem Budget bestimmt
und ist folglich niedriger als erforderlich, um mit der gegenwärtigen Verkehrslast
umzugehen.
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Zum
Aktivieren von Leistungsversorgungseinheiten und/oder Verkehrs-handhabenden
Einheiten wird der Entscheider D mit geeigneten Ausgangsvorrichtungen
bereitgestellt, die schematisch durch den aktivierenden Ausgang
ACT gezeigt sind. Der Entscheider kann weiter mit einer Zeitverzögerung bereitgestellt
sein, um Instabilitäten
in einer Steuerschleife zu vermeiden, die Leistungsversorgungseinheiten
ein- und ausschaltet und/oder um es der Steuereinheit zu ermöglichen,
Verkehr von einer Verkehrs-handhabenden Einheit, die ausgeschaltet
werden soll, zu einer anderen Verkehrs-handhabenden Einheit zu übertragen
oder in anderer Weise Verkehr vor einem Ausschalten zu beenden oder
umzuleiten, d. h. deaktivieren einer jeweiligen Verkehr-handhabenden
Einheit.
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Zur
optimalen Leistungseffizienz wird es vorgezogen, dass eine maximale
Ausgangsleistung einer Leistungsversorgungseinheit PSU gemäß 1 einem
maximalen Leistungsverbrauch einer Verkehrs-handhabenden Einheit
TH entspricht. Wenn daher eine Verkehrs-handhabende Einheit TH aktiviert
oder deaktiviert wird, kann eine entsprechende der Leistungsversorgungseinheiten
PSU ebenso aktiviert bzw. deaktiviert werden. Ebenso ist es möglich, dass
eine maximale Ausgangsleistung einer Untergruppe der Vielzahl von
Leistungsversorgungseinheiten mit einem maximalen Leistungsverbrauch
einer Untergruppe der Vielzahl von Verkehrs-handhabenden Einheiten
derart übereinstimmt,
dass eine direkte Beziehung zwischen der Menge von Verkehrshandhabenden
Einheiten, die aktiviert sind und der Menge von Leistungsversorgungseinheiten,
die aktiviert sind, bereitgestellt werden kann.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Steuervorrichtung
einen Am-Leben-Erhaltungsmechanismus, z. B. in einer geeigneten
Software programmiert, zum lediglichen Aktivieren einer Leistungsversorgung
und einer Verkehrshandhabenden Einheit, um Notrufe zu verarbeiten, wenn
das Leistungsbudget, wie von dem Leistungsstatusüberwacher PSM berechnet, unter
einem ersten Pegel liegt, zum Aktivieren überhaupt keiner Verkehrs-handhabender
Einheiten und lediglich einem Aktivhalten der Steuervorrichtung
und weiterer überwachender
Hardware, wenn das Leistungsbudget unter einem zweiten Pegel liegt,
der niedriger als der erste Pegel ist und zum Herunterfahren des
Telekommunikationsgerätes,
wenn der Leistungspegel unter einem dritten Pegel liegt, der niedriger
als der zweite Pegel ist. Der Am-Leben-Erhaltungsmechanismus ist vorzugsweise
in dem Entscheider D gemäß 2 programmiert.
Eine Ausführungsform
des Am-Leben-Erhaltungsmechanismus ist in 3 abgebildet, in
der 300 einen Zustand darstellt, in dem eine oder mehrere
der Verkehrs-handhabenden Einheiten aktiviert sind, 310 einen
Zustand darstellt, in dem lediglich Verkehrs-handhabende Einheiten
für Notrufe
aktiviert sind, 320 einen Zustand darstellt, in dem überhaupt
keine Verkehrshandhabenden Einheiten aktiviert sind, sondern lediglich
Steuerfunktionen und Fernsteuerfunktionen aktiviert sind und 330 einen Zustand
darstellt, in dem das Telekommunikationsgerät heruntergefahren wird. Entscheidungen
von einem Zustand zu einem anderen Zustand überzugehen, werden durch die
Entscheidungsschritte 305 dargestellt, in denen geprüft wird,
ob das Leistungsbudget unter einem ersten Pegel L1 liegt, Schritt 315, in
dem geprüft
wird, ob das Leistungsbudget unter dem ersten Pegel L1 liegt, Schritt 315,
in dem geprüft wird,
ob das Leistungsbudget unter dem zweiten Pegel L2 liegt und Schritt 325 in
dem geprüft
wird, ob das Leistungsbudget unter dem dritten Pegel L3 liegt. In
den Schritten 305, 315 und 325 wird es
geprüft,
ob ein Übergang
zwischen dem gegenwärtigen
Zustand, z. B. 300, und dem folgenden Zustand des Am-Leben-Erhaltungsmechanismus
(z. B. 310) durchgeführt
werden soll. Falls es in Schritt 305 bestimmt wird, dass
das Leistungsbudget nicht niedriger als der erste Pegel L1 ist,
wird zu Schritt 300 zurückgekehrt,
während
in dem Fall, dass das Budget scheint, niedriger als der erste Pegel
zu sein, der Mechanismus mit Schritt 310 voranschreitet.
Genauso werden ähnliche
Entscheidungen durch 315 und 325 durchgeführt. Der
Am-Leben-Erhaltungsmechanismus, der in 3 abgebildet
ist, kann ebenso in umgekehrter Reihenfolge (Steuergerät-Einschalten) verwendet
werden, d. h. wenn das Telekommunikationsgerät heruntergefahren ist und
erneut beginnt zu arbeiten, in Schritt 325 wird es geprüft, ob das
Leistungsbudget unter dem dritten Pegel liegt, und falls nicht wird
in Schritt 315 geprüft,
ob das Leistungsbudget unter dem zweiten Pegel liegt usw..
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Zum
Implementieren der Vorhersage kann das Telekommunikationsgerät eine Datenerfassungseinheit
zum Erfassen relevanter Daten, eine Speichervorrichtung zum Speichern
der Daten und eine Datenverarbeitungsvorrichtung (einschließlich geeigneter
Software) zum Bestimmen einer Vorhersage aus den gespeicherten Daten
umfassen.