EP1588486A2 - Method for controlling power for a mobile communications terminal - Google Patents

Method for controlling power for a mobile communications terminal

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Publication number
EP1588486A2
EP1588486A2 EP04706128A EP04706128A EP1588486A2 EP 1588486 A2 EP1588486 A2 EP 1588486A2 EP 04706128 A EP04706128 A EP 04706128A EP 04706128 A EP04706128 A EP 04706128A EP 1588486 A2 EP1588486 A2 EP 1588486A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
battery
transmission power
control
power
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04706128A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Janos-Gerold Enderlein
Jörg WALBRACHT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1588486A2 publication Critical patent/EP1588486A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/007—Control dependent on the supply voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0244—Stepped control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits

Definitions

  • the present invention relates to a method for power regulation for a mobile communication terminal, a suitable circuit and a mobile communication terminal with such a circuit.
  • Mobile communication terminals especially cell phones based on the GSM standard, must
  • U_nenn when fully charged.
  • a certain transmission power or performance must be guaranteed. For example, a signal with a transmission power that reaches a certain value P_reduc_spec must be able to be sent.
  • the standard stipulates that, when operating below this defined voltage value, for example below 0.85 or 0.9 * U_nom, it must be ensured that no adjacent channels are disturbed.
  • a major disadvantage of the known procedure is that a battery is not optimally used in terms of its capacity. Rather, the mobile communication terminal is switched off long before the battery is used up. In the case of a cell phone, the speaking time is also severely limited.
  • a method for power regulation for a mobile communication terminal which comprises a battery with a time-dependent battery voltage and a power amplifier, in which the battery voltage is determined before transmission of a signal from a control and monitoring unit and with a predetermined upper threshold voltage U_nenn * is compared the signal is sent with a predetermined transmission power producing a voltage drop ⁇ Ul correlating with the predetermined transmission power if the battery voltage is above the upper threshold voltage U_nenn * , the signal with a reduced transmission power determined by the control unit, producing one with the reduced transmit power correlating voltage drop ⁇ U2 is sent if the battery voltage is less than or equal to the upper threshold voltage U_nom * , the reduced transmit power being selected such that the battery voltage minus the voltage dip ⁇ U2 correlating with the reduced transmit power is greater than or equal to a predetermined value lower threshold voltage U_Burst is.
  • the voltage of the battery decreases with a decreasing battery capacity.
  • the transmit power reduced to P_reduc_spec which is accompanied by a reduction in the voltage drop to a voltage drop ⁇ U2.
  • This voltage drop ⁇ U2 then remains constant. If the battery voltage minus the voltage drop ⁇ U2 then falls below a predetermined switch-off voltage U_about, the mobile communication terminal is switched off.
  • the mobile communication terminal with reduced transmission power can now be kept in operation until the battery is almost completely discharged, since below the defined voltage value U_nom * there is no constant voltage drop ⁇ U2, ie no constant transmission power becomes.
  • U_nom * there is no constant voltage drop ⁇ U2
  • U_Burst a predetermined lower threshold voltage
  • the mobile communication terminal is switched off when the voltage drop ⁇ U2 is equal to or less than a predetermined threshold voltage drop.
  • the transmission power that correlates with a specific voltage drop is particularly preferred in this case until a predetermined one, for example from a base Required minimum transmission power is reached. Only then is the mobile communication terminal switched off.
  • the transmission power as a function of the battery voltage is reduced such that the battery voltage minus the voltage dip ⁇ U2 correlating with the transmission power is equal to the lower predetermined threshold voltage U_Burst.
  • the reduction of the transmission power over the discharge time of the battery is continuous.
  • the method according to the invention has considerable advantages. This means that an existing battery capacity can be used much better. Furthermore, the talk time increases considerably in the case of a mobile phone. At the same time, the technical parameters described in the specification TS45005 are also maintained under extreme conditions by the method according to the invention. The reduction of the transmission power provided according to the invention below a defined voltage value U_nenn * of the battery voltage is in accordance with the specification.
  • the present invention comprises a circuit for power regulation for a mobile communication terminal.
  • the circuit according to the invention comprises at least the following elements: a rechargeable battery with a time-dependent rechargeable battery voltage, a receiving and transmitting unit for the cordless reception and transmission of signals, a power amplifier for setting a transmission power of a signal to be transmitted, a baseband controller, a control and monitoring unit, the control and monitoring unit with the battery for querying the battery voltage, with the receiving and transmitting unit for querying a required minimum transmission power and with the power amplifier for setting the of the
  • Control unit is connected to determinable transmission power.
  • control and monitoring unit is integrated in the baseband controller. It is also conceivable to integrate the control and monitoring unit in the power amplifier or the receiving and transmitting unit. Integration advantageously takes place in a so-called baseband controller, since all the information for calculating a control or regulating variable of the power amplifier is present in a baseband controller.
  • the present invention also relates to a mobile communication terminal, a circuit according to the invention being integrated therein.
  • FIG. 1 Comparison of the course of a battery voltage of a battery of a mobile communication terminal as a function of time according to an operational management according to the prior art (Fig. La) with the course of a battery voltage of a battery of a mobile communication terminal as a function of time according to an embodiment of the inventive method (Fig. Lb);
  • Fig. 2 Schematic representation of an embodiment of a circuit according to the invention
  • Figure la shows a curve of a battery voltage as a function of time, as it looks when operating a mobile communication terminal according to the prior art.
  • U_nom the battery voltage decreases over time, even if no signals are sent, as in the course of section 1, for example.
  • a voltage drop ⁇ Ul occurs, as explained at the beginning.
  • This voltage drop ⁇ Ul is coupled to a specific transmission power P.
  • the transmission power P is reduced to P_reduc_spec, which goes hand in hand with a reduced voltage drop ⁇ U2.
  • the voltage drop ⁇ U2 remains constant. If the operating voltage falls below during transmission, i.e. the battery voltage minus the voltage dip ⁇ U2 a predetermined switch-off voltage U_Abschalt, the mobile communication terminal switches off.
  • the mobile communication terminal in FIG. 1b switches off much later using an embodiment of the method according to the invention at the same transmission frequency.
  • the voltage dips ⁇ U2 that occur when signals are sent are not only reduced once to a certain value and then kept constant in all subsequent transmission actions, but the reduced transmission power is selected so that the battery voltage is reduced of the with the reduced transmission power Relative voltage drop ⁇ U2 is greater than or equal to a predetermined lower threshold voltage U_Burst, ie the voltage drop ⁇ U2 correlating with the reduced transmission power is successively reduced. This process is ongoing.
  • the voltage drop ⁇ U2 correlating with the reduced transmission power is reduced to a certain predetermined threshold voltage drop value, which is specified indirectly, for example, by a base station when it requires a minimum transmission power.
  • the lower threshold voltage U_Burst is specified by all circuit elements to be supplied in the mobile communication terminal.
  • the mobile communication device preferably only switches off when the voltage drop ⁇ U2 falls below a predetermined threshold voltage drop.
  • This drop in threshold voltage, which is coupled with a specific threshold transmission power can be specified, for example, by a base station, which requires a predefined threshold transmission power in the sense of a minimum transmission power.
  • a mobile communication terminal with a power control according to one embodiment of the method according to the invention can transmit significantly longer.
  • the capacity of the battery is better used.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a circuit according to the invention.
  • a rechargeable battery 1 is shown.
  • the rechargeable battery 1 is connected to a control and monitoring unit 2 via a connection a.
  • This control and monitoring unit 2 is in turn connected via a connection b connected to a transmitting and receiving unit 3 and via a connection c to a power amplifier 4.
  • Via the Connection a of the control and control unit 2 to the battery 1 gives the control and control unit 2 information about the currently available battery voltage.
  • the control and monitoring unit 2 receives information about a minimum or threshold transmission power required, for example, by a base station.
  • control and monitoring unit 2 it is now determined according to the invention which transmission power, combined with a voltage drop correlating therewith, is to be realized on the power amplifier 4.
  • This information or control instruction is forwarded via connection c to the power amplifier 4, which realizes the corresponding transmission power in accordance with this control instruction.
  • a baseband controller is also provided, in which the control and monitoring unit 2 is preferably integrated.
  • receiving amplifier 5 a so-called low noise amplifier, for incoming signals.

Abstract

The invention relates to a method for controlling power for a mobile communications terminal, which comprises a battery with a time-dependent battery voltage and comprises a power amplifier. The invention provides that before the transmission of a signal, the battery voltage is determined by a control and testing unit and is compared to a predetermined upper threshold voltage U nominal*. The signal is transmitted with a predetermined transmit power while creating a voltage dip Δ U1, which is correlated with the predetermined transmit power, when the battery voltage is greater than the upper threshold voltage U nominal*. The signal is transmitted with a reduced transmit power while creating a voltage dip Δ U2, which is correlated with the reduced transmit power, when the battery voltage is less than or equal to the upper threshold voltage U nominal*. The reduced transmit power is selected in such a manner that the battery voltage minus the voltage dip Δ U2, which is correlated with the reduced transmit power, is greater than or equal to a predetermined lower threshold voltage U burst.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Leistungsregelung für ein mobiles KommunikationsendgerätPower control method for a mobile communication terminal
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leistungsregelung für ein mobiles Kommunikationsendgerät, eine geeignete Schaltung und ein mobiles Kommunikationsendgerät mit einer derartigen Schaltung. Mobile Kommunikationsendgerä- te, insbesondere Mobiltelefone nach GSM Standard müssen dieThe present invention relates to a method for power regulation for a mobile communication terminal, a suitable circuit and a mobile communication terminal with such a circuit. Mobile communication terminals, especially cell phones based on the GSM standard, must
Anforderungen des GSM Standards TS45005 erfüllen. Mobile Kommunikationsendgeräte werden im Allgemeinen mit einem Akku betrieben. In dieser Spezifikation wird in Annex D 2.2 Voltage beschrieben, welche Eigenschaften bei welchem Akkutyp zu er- füllen sind. Ein Akku besitzt eine maximale AkkuspannungMeet the requirements of the TS45005 GSM standard. Mobile communication terminals are generally operated with a battery. In this specification, Annex D 2.2 Voltage describes which properties have to be fulfilled for which type of battery. A battery has a maximum battery voltage
U_nenn im voll geladenen Zustand. In oben genannter Spezifi- kation wird nun unter anderem definiert, dass bei einem Absinken der Akkuspannung bis auf einen definierten Spannungswert, wie beispielsweise U_nenn* = 0.85 bzw. 0.9 * U_nenn, eine bestimmte Sendeleistung bzw. Performance gewährleistet werden muss. So muss beispielsweise ein Signal mit einer Sendeleistung, die einen bestimmten Wert P_reduc_spec erreicht, gesendet werden können.U_nenn when fully charged. In the above-mentioned specification it is now defined, among other things, that when the battery voltage drops to a defined voltage value, such as U_nenn * = 0.85 or 0.9 * U_nenn, a certain transmission power or performance must be guaranteed. For example, a signal with a transmission power that reaches a certain value P_reduc_spec must be able to be sent.
Weiter schreibt der Standard vor, dass bei Betrieb unterhalb dieses definierten Spannungswertes, das heißt beispielsweise unterhalb von 0.85 bzw. 0.9 * U_nenn, sichergestellt sein muss, dass keine Nachbarkanäle gestört werden.The standard further stipulates that, when operating below this defined voltage value, for example below 0.85 or 0.9 * U_nom, it must be ensured that no adjacent channels are disturbed.
Bislang wird bei Mobiltelefonen und GSM Modulen bei sehr strenger Auslegung der Spezifikation so verfahren, dass auch unterhalb des definierten Spannungswertes, wie beispielsweise unterhalb von U nenn* = 0.85 bzw. 0.9 * U nenn, die Sende- leistung mindestens einen Wert P_reduc_spec erreichen kann. Kann die Sendeleistung nicht erreicht werden, so wurde das mobile Kommunikationsendgerät automatisch abgeschaltet. Letzteres ist aber hinsichtlich der Spezifikation TS45005 nicht erforderlich.So far, in the case of very strict interpretation of the specification, mobile telephones and GSM modules have operated in such a way that the transmission values are also below the defined voltage value, for example below U nominal * = 0.85 or 0.9 * U nominal. performance can reach at least one value P_reduc_spec. If the transmission power cannot be reached, the mobile communication terminal was automatically switched off. However, the latter is not necessary with regard to the TS45005 specification.
Ein großer Nachteil der bekannten Vorgehensweise besteht darin, dass ein Akku bezüglich seiner Kapazität nicht optimal ausgenutzt wird. Vielmehr wird das mobile Kommunikationsend- gerät bereits lang vor Verbrauch des Akkus abgeschaltet. Im Falle eines Mobiltelefons ist dadurch auch die Sprechzeit stark begrenzt.A major disadvantage of the known procedure is that a battery is not optimally used in terms of its capacity. Rather, the mobile communication terminal is switched off long before the battery is used up. In the case of a cell phone, the speaking time is also severely limited.
Es ist nunmehr eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Möglichkeit bereitzustellen, mit deren Hilfe die Kapazität eines Akkus eines mobilen Korαmunikationsendgerätes besser ausgeschöpft werden kann.It is now an object of the present invention to provide a means by which the capacity of a battery of a mobile communication terminal can be better utilized.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Verfah- ren gemäß Anspruch 1, eine Schaltung gemäß Anspruch 5 sowie durch ein mobiles Kommunikationsendgerät gemäß Anspruch 7. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den entsprechenden Unteransprüchen aufgeführt.This object is achieved by an inventive method according to claim 1, a circuit according to claim 5 and by a mobile communication terminal according to claim 7. Further advantageous embodiments are listed in the corresponding subclaims.
Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Leistungsregelung für ein mobiles Kommunikationsendgerät bereitgestellt, das einen Akku mit einer zeitabhängigen Akkuspannung und einen Leistungsverstärker umfasst, bei dem vor Senden eines Signals von einer Steuer- und Kon- trolleinheit die Akkuspannung bestimmt und mit einer vorgegebenen oberen Schwellenspannung U_nenn* verglichen wird, das Signal mit einer vorgegebenen Sendeleistung unter Erzeugung eines mit der vorgegebenen Sendeleistung korrelierenden Spannungseinbruchs Δ Ul gesendet wird, wenn die Akkuspannung oberhalb der oberen Schwellenspannung U_nenn* liegt, das Signal mit einer reduzierten Sendeleistung, die von der Steuereinheit bestimmt wird, unter Erzeugung eines mit der reduzierten Sendeleistung korrelierenden Spannungseinbruchs Δ U2 gesendet wird, wenn die Akkuspan- nung kleiner oder gleich der oberen Schwellenspannung U_nenn* ist, wobei die reduzierte Sendeleistung so gewählt wird, dass die Akkuspannung abzüglich des mit der reduzierten Sendeleistung korrelierenden Spannungseinbruchs Δ U2 größer oder gleich einer vorgegebenen unte- ren Schwellenspannung U_Burst ist.According to claim 1, a method for power regulation for a mobile communication terminal is provided, which comprises a battery with a time-dependent battery voltage and a power amplifier, in which the battery voltage is determined before transmission of a signal from a control and monitoring unit and with a predetermined upper threshold voltage U_nenn * is compared the signal is sent with a predetermined transmission power producing a voltage drop Δ Ul correlating with the predetermined transmission power if the battery voltage is above the upper threshold voltage U_nenn * , the signal with a reduced transmission power determined by the control unit, producing one with the reduced transmit power correlating voltage drop Δ U2 is sent if the battery voltage is less than or equal to the upper threshold voltage U_nom * , the reduced transmit power being selected such that the battery voltage minus the voltage dip Δ U2 correlating with the reduced transmit power is greater than or equal to a predetermined value lower threshold voltage U_Burst is.
Generell bekannt ist, dass mit einer abnehmenden Akkukapazität die Spannung des Akkus abnimmt. Der Leistungsverstärker in einem mobilen Kommunikationsendgerät ist innerhalb des Ge- rätes der größte Stromverbraucher. Beim Senden eines Signals kommt es zu einem Stromfluss, wodurch über einen Innenwiderstand des Akkus stets ein Spannungseinbruch entsteht. Bei Senden einer Reihe von Signalen ist der zeitliche Stromverlauf impulsförmig, wodurch auch pulsför ige Spannungseinbrü- ehe entstehen. Die Spannungseinbrüche bestimmen letztlich den Abschaltzeitpunkt des mobilen Kommunikationsendgerätes. Die Spannungseinbrüche sind mit der entsprechenden Sendeleistung korreliert. Gemäß der genannten Spezifikation TS45005 muss der Spannungseinbruch Δ Ul bis zum Absinken auf einen be- stimmten Spannungswert der Akkuspannung, wie beispielsweise U_nenn* = 0.85 bzw. 0.9 *U_nenn konstant sein. Unterhalb dieses definierten Spannungswertes U_nenn* wird bisher durch eine Leistungsbegrenzung des Leistungsverstärkers die Sende- leistung auf P_reduc_spec reduziert, was einhergeht mit einer Reduzierung des Spannungseinbruchs auf einen Spannungseinbruch Δ U2. Dieser Spannungseinbruch Δ U2 bleibt aber dann konstant. Unterschreitet dann die Akkuspannung abzüglich des Spannungseinbruches Δ U2 eine vorgegebene Abschaltspannung U_Abschalt, so wird das mobile Kommunikationsendgerät abgeschaltet. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es nun, bis zu einem definierten Spannungswert, wie beispielsweise U_nenn* = 0.85 bzw. 0.9 * U__nenn eine gemäß der Spezifikation geforderte maximale Sendeleistung zu liefern. Unterhalb dieses definierten Spannungswertes kann nun aber im Gegensatz zu der bisherigen Vorgehensweise das mobile Kommunikationsendgerät mit verringerter Sendeleistung bis fast zu einer vollständigen Entladung des Akkus in Betrieb gehalten werden, da unterhalb des definierten Spannungswertes U_nenn* kein konstanter Spannungseinbruch Δ U2, d.h. keine konstante Sendeleistung geliefert wird. Erfindungsgemäß wird jedoch sichergestellt, dass die Akkuspannung abzüglich des mit der reduzierten Sendeleistung korrelierenden Spannungseinbruchs Δ U2 größer oder gleich einer vorgegebenen unteren Schwellenspannung U_Burst ist. Somit ist gewährleistet, dass alle zu versorgenden Schaltungsbauelemente ausreichend versorgt und somit funktionsbereit bleiben. Wichtige Schaltungsbauelemente sind dabei ein Spannungsregler und ein Leistungsverstärker.It is generally known that the voltage of the battery decreases with a decreasing battery capacity. The power amplifier in a mobile communication terminal is the largest power consumer within the device. When a signal is sent, there is a current flow, which always leads to a voltage drop due to the internal resistance of the battery. When a series of signals are sent, the current flow over time is pulsed, which also results in pulsed voltage dips. The voltage dips ultimately determine the switch-off time of the mobile communication terminal. The voltage drops are correlated with the corresponding transmission power. According to the specified specification TS45005, the voltage drop Δ Ul must remain constant until it drops to a certain voltage value of the battery voltage, such as U_nenn * = 0.85 or 0.9 * U_nenn. Below this defined voltage value U_nom * , the transmit power reduced to P_reduc_spec, which is accompanied by a reduction in the voltage drop to a voltage drop Δ U2. This voltage drop Δ U2 then remains constant. If the battery voltage minus the voltage drop Δ U2 then falls below a predetermined switch-off voltage U_about, the mobile communication terminal is switched off. The method according to the invention now makes it possible to deliver a maximum transmission power required according to the specification up to a defined voltage value, such as U_nenn * = 0.85 or 0.9 * U__nenn. Below this defined voltage value, in contrast to the previous procedure, the mobile communication terminal with reduced transmission power can now be kept in operation until the battery is almost completely discharged, since below the defined voltage value U_nom * there is no constant voltage drop Δ U2, ie no constant transmission power becomes. According to the invention, however, it is ensured that the battery voltage minus the voltage dip Δ U2 correlating with the reduced transmission power is greater than or equal to a predetermined lower threshold voltage U_Burst. This ensures that all circuit components to be supplied are adequately supplied and thus remain functional. Important circuit components are a voltage regulator and a power amplifier.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das mobile Ko munikationsendgerät abgeschalte, wenn der Spannungseinbruch Δ U2 gleich oder kleiner als ein vorgegebener Schwellenspannungseinbruch ist.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the mobile communication terminal is switched off when the voltage drop Δ U2 is equal to or less than a predetermined threshold voltage drop.
Besonders bevorzugt wird dabei die Sendeleistung, die mit einem bestimmten Spannungseinbruch korreliert, solange reduziert bis eine vorgegebene, beispielsweise von einer Basis- Station geforderte minimale Sendeleistung erreicht ist. Erst dann wird das mobile Kommunikationsendgerät abgeschaltet.The transmission power that correlates with a specific voltage drop is particularly preferred in this case until a predetermined one, for example from a base Required minimum transmission power is reached. Only then is the mobile communication terminal switched off.
Vorzugsweise wird, wenn die Akkuspannung kleiner oder gleich der oberen Schwellenspannung U_nenn* ist, die Sendeleistung in Abhängigkeit von der Akkuspannung derart reduziert, dass die Akkuspannung abzüglich des mit der Sendeleistung korrelierenden Spannungseinbruchs Δ U2 gleich der unteren vorgegebenen Schwellenspannung U_Burst ist. Die Reduzierung der Sendeleistung über der Entladezeit des Akkus ist kontinuierlich.If the battery voltage is less than or equal to the upper threshold voltage U_nom * , the transmission power as a function of the battery voltage is reduced such that the battery voltage minus the voltage dip Δ U2 correlating with the transmission power is equal to the lower predetermined threshold voltage U_Burst. The reduction of the transmission power over the discharge time of the battery is continuous.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben sich erhebliche Vorteile. So kann eine vorhandene Akkukapazität wesentlich besser ausgenutzt werden. Ferner erhöht sich im Falle eines Mobiltelefons die Sprechzeit erheblich. Gleichzeitig werden durch das erfindungsgemäße Verfahren auch die in der Spezifikation TS45005 beschriebenen technischen Parameter auch unter Extrembedingungen eingehalten. Die erfindungsgemäß vorgesehe- ne Reduzierung der Sendeleistung unterhalb eines definierten Spannungswertes U_nenn* der Akkuspannung ist spezifikationskonform.The method according to the invention has considerable advantages. This means that an existing battery capacity can be used much better. Furthermore, the talk time increases considerably in the case of a mobile phone. At the same time, the technical parameters described in the specification TS45005 are also maintained under extreme conditions by the method according to the invention. The reduction of the transmission power provided according to the invention below a defined voltage value U_nenn * of the battery voltage is in accordance with the specification.
Ferner umfasst die vorliegende Erfindung eine Schaltung zur Leistungsregelung für ein mobiles Kommunikationsendgerät. Die erfindungsgemäße Schaltung umfasst dabei mindestens die folgenden Elemente: einen Akku mit einer zeitabhängigen Akkuspannung, eine Empfangs- und Sendeeinheit zum schnurlosen Empfan- gen und Senden von Signalen, einen Leistungsverstärker zur Einstellung einer Sendeleistung eines zu sendenden Signals, einen Basisbandcontroller, eine Steuer- und Kontrolleinheit, wobei die Steuer- und Kontrolleinheit mit dem Akku zum Abfragen der Akkuspannung, mit der Empfangs- und Sendeeinheit zum Abfragen einer erforderlichen minimalen Sendeleistung und mit dem Leistungsverstärker zum Einstellen der von derFurthermore, the present invention comprises a circuit for power regulation for a mobile communication terminal. The circuit according to the invention comprises at least the following elements: a rechargeable battery with a time-dependent rechargeable battery voltage, a receiving and transmitting unit for the cordless reception and transmission of signals, a power amplifier for setting a transmission power of a signal to be transmitted, a baseband controller, a control and monitoring unit, the control and monitoring unit with the battery for querying the battery voltage, with the receiving and transmitting unit for querying a required minimum transmission power and with the power amplifier for setting the of the
Steuer- und Kontrolleinheit bestimmbaren Sendeleistung verbunden ist.Control unit is connected to determinable transmission power.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung ist die Steuer- und Kontrolleinheit in dem Basisbandcontroller integriert. Denkbar ist es auch die Steuer- und Kontrolleinheit in dem Leistungsverstärker oder der Empfangs- und Sendeeinheit zu integrieren. Vorteilhaft findet die Integration in einem sogenannten Basisbandkontroller statt, da in einem Basisbandkontroller alle Informationen zur Berechnung einer Steuer- bzw. Regelgröße des Leistungsverstärkers vorliegen.In a preferred embodiment of the circuit according to the invention, the control and monitoring unit is integrated in the baseband controller. It is also conceivable to integrate the control and monitoring unit in the power amplifier or the receiving and transmitting unit. Integration advantageously takes place in a so-called baseband controller, since all the information for calculating a control or regulating variable of the power amplifier is present in a baseband controller.
Letztlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein mobiles Kommunikationsendgerät, wobei eine erfindungsgemäße Schaltung darin integriert ist.Ultimately, the present invention also relates to a mobile communication terminal, a circuit according to the invention being integrated therein.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen anhand der folgenden Figuren näher erläutert werden. Es zeigenFurther advantages of the present invention will be explained in more detail with reference to the following figures. Show it
Fig. 1 Gegenüberstellung des Verlaufs einer Akkuspannung eines Akkus eines mobilen Kommunikationsendgerätes als Funktion der Zeit gemäß einer Betriebsführung nach dem Stand der Technik (Fig. la) mit dem Verlauf einer Akkuspannung eines Akkus eines mobilen Kommunikationsendgerätes als Funktion der Zeit gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens (Fig. lb) ; Fig. 2 Schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen SchaltungFig. 1 Comparison of the course of a battery voltage of a battery of a mobile communication terminal as a function of time according to an operational management according to the prior art (Fig. La) with the course of a battery voltage of a battery of a mobile communication terminal as a function of time according to an embodiment of the inventive method (Fig. Lb); Fig. 2 Schematic representation of an embodiment of a circuit according to the invention
Figur la zeigt einen Verlauf einer Akkuspannung als Funktion der Zeit, wie er bei Betrieb eines mobilen Kommunikationsendgerätes gemäß dem Stand der Technik aussieht. Ausgehend von einer MaximalSpannung U_nenn nimmt die Akkuspannung mit der Zeit ab, auch wenn keine Signale gesendet werden, wie bei- spielsweise im Verlaufsabschnitt 1. Kommt es zum Senden eines Signals, so tritt, wie eingangs erläutert, ein Spannungseinbruch Δ Ul auf. Dieser Spannungseinbruch Δ Ul ist gekoppelt mit einer bestimmten Sendeleistung P. Erreicht die Akkuspannung einen vordefinierten Spannungswert U_nenn*, der sich beispielsweise ergibt als U_nenn*x, wobei der Faktor x=0.85 oder 0,9 ist, wird die Sendeleistung P auf P_reduc_spec reduziert, was einhergeht mit einem reduzierten Spannungseinbruch Δ U2. Danach bleibt der Spannungseinbruch Δ U2 konstant. Unterschreitet die Betriebsspannung während des Sendens, d.h. die Akkuspannung abzüglich des Spannungseinbruchs Δ U2 eine vorgegebene Abschaltspannung U_Abschalt, so schaltet sich das mobile Kommunikationsendgerät aus.Figure la shows a curve of a battery voltage as a function of time, as it looks when operating a mobile communication terminal according to the prior art. Starting from a maximum voltage U_nom, the battery voltage decreases over time, even if no signals are sent, as in the course of section 1, for example. If a signal is sent, a voltage drop Δ Ul occurs, as explained at the beginning. This voltage drop Δ Ul is coupled to a specific transmission power P. If the battery voltage reaches a predefined voltage value U_nenn *, which results, for example, as U_nenn * x, the factor x = 0.85 or 0.9, the transmission power P is reduced to P_reduc_spec, which goes hand in hand with a reduced voltage drop Δ U2. After that, the voltage drop Δ U2 remains constant. If the operating voltage falls below during transmission, i.e. the battery voltage minus the voltage dip Δ U2 a predetermined switch-off voltage U_Abschalt, the mobile communication terminal switches off.
Demgegenüber schaltet sich das mobile Kommunikationsendgerät in Figur lb unter Anwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer gleichen Sendefrequenz wesentlich später aus. Unterhalb des vordefinierten Spannungswertes U_nenn* werden die jeweils auftretenden Spannungseinbrüche Δ U2, die beim Senden von Signalen auftreten, nicht nur einmal auf einen bestimmten Wert reduziert und dann bei allen nachfolgenden Sendeaktionen konstant gehalten, sondern die reduzierte Sendeleistung wird so gewählt, dass die Akkuspannung abzüglich des mit der reduzierten Sendeleistung kor- relierenden Spannungseinbruchs Δ U2 größer oder gleich einer vorgegebenen unteren Schwellenspannung U_Burst ist, d.h. der mit der reduzierten Sendeleistung korrelierende Spannungsein- bruchs Δ U2 wird sukzessiv reduziert. Dieser Vorgang läuft kontinuierlich ab. Vorzugsweise wird der mit der reduzierten Sendeleistung korrelierende Spannungseinbruchs Δ U2 bis zu einem bestimmten vorgegebnen Schwellenspannungseinbruchswert reduziert, der beispielsweise durch eine Basisstation mittelbar vorgegeben wird, wenn diese eine Mindestsendeleistung er- fordert. Die untere Schwellenspannung U_Burst wird durch alle in dem mobilen Kommunikationsendgerät zu versorgenden Schaltungselemente vorgegeben. Vorzugsweise schaltet sich das mobile Kommunikationsgerät erst aus, wenn der Spannungseinbruch Δ U2 unter einen vorgegebenen Schwellenspannungseinbruch fällt. Diese Schwellenspannungseinbruch, der ja mit einer bestimmten Schwellensendeleistung gekoppelt ist, kann beispielsweise von einer Basisstation vorgegeben werden, die eine vordefinierte Schwellensendeleistung im Sinne einer Mindestsendeleistung erfordert.In contrast, the mobile communication terminal in FIG. 1b switches off much later using an embodiment of the method according to the invention at the same transmission frequency. Below the predefined voltage value U_nom *, the voltage dips Δ U2 that occur when signals are sent are not only reduced once to a certain value and then kept constant in all subsequent transmission actions, but the reduced transmission power is selected so that the battery voltage is reduced of the with the reduced transmission power Relative voltage drop Δ U2 is greater than or equal to a predetermined lower threshold voltage U_Burst, ie the voltage drop Δ U2 correlating with the reduced transmission power is successively reduced. This process is ongoing. Preferably, the voltage drop Δ U2 correlating with the reduced transmission power is reduced to a certain predetermined threshold voltage drop value, which is specified indirectly, for example, by a base station when it requires a minimum transmission power. The lower threshold voltage U_Burst is specified by all circuit elements to be supplied in the mobile communication terminal. The mobile communication device preferably only switches off when the voltage drop Δ U2 falls below a predetermined threshold voltage drop. This drop in threshold voltage, which is coupled with a specific threshold transmission power, can be specified, for example, by a base station, which requires a predefined threshold transmission power in the sense of a minimum transmission power.
Wie durch Vergleich der beiden Verläufe aus den Figuren la und lb erkennbar, kann ein mobiles Kommunikationsendgerät mit einer Leistungsregelung gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich länger senden. Die Ka- pazität des Akkus wird besser ausgenutzt.As can be seen by comparing the two profiles from FIGS. 1 a and 1 b, a mobile communication terminal with a power control according to one embodiment of the method according to the invention can transmit significantly longer. The capacity of the battery is better used.
Figur 2 stellt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltung dar. Dargestellt ist ein Akku 1. Der Akku 1 ist über eine Verbindung a verbun- den mit einer Steuer- und Kontrolleinheit 2. Diese Steuer- und Kontrolleinheit 2 wiederum ist über eine Verbindung b verbunden mit einer Sende- und Empfangseinheit 3 und über eine Verbindung c mit einem Leistungsverstärker 4. Über die Verbindung a der Steuer- und Kontrolleinheit 2 mit dem Akku 1 erhält die Steuer- und Kontrolleinheit 2 Information über die jeweils aktuelle zur Verfügung stehende Akkuspannung. Über Verbindung b erhält die Steuer- und Kontrolleinheit 2 Infor- mationen über eine, beispielsweise von einer Basisstation geforderten Mindest- bzw. Schwellensendeleistung. Innerhalb der Steuer- und Kontrolleinheit 2 wird nun erfindungsgemäß bestimmt, welche Sendeleistung, verbunden mit einem damit korrelierenden Spannungseinbruch, an dem Leistungsverstärker 4 realisiert werden soll. Diese Information bzw. Steueranweisung wird über Verbindung c an den Leistungsverstärker 4 weitergegeben, der entsprechend dieser Steueranweisung die entsprechende Sendeleistung realisiert. Ferner ist noch ein Basisbandcontroller vorgesehen, in welchen vorzugsweise die Steuer- und Kontrolleinheit 2 integriert ist. Neben den genannten Elmenten ist noch ein Empfangsverstärker 5, ein sogenannter Low Noise Verstärker, für eingehende Signale vorhanden. FIG. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a circuit according to the invention. A rechargeable battery 1 is shown. The rechargeable battery 1 is connected to a control and monitoring unit 2 via a connection a. This control and monitoring unit 2 is in turn connected via a connection b connected to a transmitting and receiving unit 3 and via a connection c to a power amplifier 4. Via the Connection a of the control and control unit 2 to the battery 1 gives the control and control unit 2 information about the currently available battery voltage. Via connection b, the control and monitoring unit 2 receives information about a minimum or threshold transmission power required, for example, by a base station. Within the control and monitoring unit 2, it is now determined according to the invention which transmission power, combined with a voltage drop correlating therewith, is to be realized on the power amplifier 4. This information or control instruction is forwarded via connection c to the power amplifier 4, which realizes the corresponding transmission power in accordance with this control instruction. A baseband controller is also provided, in which the control and monitoring unit 2 is preferably integrated. In addition to the elements mentioned, there is also a receiving amplifier 5, a so-called low noise amplifier, for incoming signals.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Leistungsregelung für ein mobiles Kommunikationsendgerät, das einen Akku (1) mit einer zeitabhän- gigen Akkuspannung und einen Leistungsverstärker (4) umfasst, bei dem vor Senden eines Signals von einer Steuer- und Kontrolleinheit (2) die Akkuspannung bestimmt und mit einer vorgegebenen oberen Schwellenspannung U_nenn* ver- glichen wird, das Signal mit einer vorgegebenen Sendeleistung unter Erzeugung eines mit der vorgegebenen Sendeleistung korrelierenden Spannungseinbruchs Δ Ul gesendet wird, wenn die Akkuspannung oberhalb der oberen Schwellenspannung U_nenn* liegt, das Signal mit einer reduzierten Sendeleistung unter Erzeugung eines mit der reduzierten Sendeleistung korrelierenden Spannungseinbruchs Δ U2 gesendet wird, wenn die Akkuspannung kleiner oder gleich der oberen Schwel- lenspannung U_nenn* ist, wobei die reduzierte Sendeleistung so gewählt wird, dass die Akkuspannung abzüglich des mit der reduzierten Sendeleistung korrelierenden Spannungseinbruchs Δ U2 größer oder gleich einer vorgegebenen unteren Schwellenspannung U_Burst ist.1. Method for power control for a mobile communication terminal, which comprises a battery (1) with a time-dependent battery voltage and a power amplifier (4), in which the battery voltage is determined and with before a signal is sent by a control and monitoring unit (2) a predetermined upper threshold voltage U_nenn * is compared, the signal is sent with a predetermined transmission power with generation of a voltage dip Δ Ul correlating with the predetermined transmission power, if the battery voltage is above the upper threshold voltage U_nenn *, the signal with a reduced transmission power with generation a voltage drop Δ U2 correlating with the reduced transmission power is sent if the battery voltage is less than or equal to the upper threshold voltage U_nom *, the reduced transmission power being selected such that the battery voltage minus the voltage drop Δ correlating with the reduced transmission power U2 is greater than or equal to a predetermined lower threshold voltage U_Burst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das mobile Kommunikationsendgerät abgeschaltet wird, wenn der Spannungseinbruch Δ U2 gleich oder kleiner als ein vorgegebener Schwellenspannungseinbruch ist.2. The method of claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the mobile communication terminal is switched off when the voltage drop Δ U2 is equal to or less than a predetermined threshold voltage drop.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Schwellenspannungseinbruch und somit die damit korrelierende Schwellensendeleistung durch eine Basisstation vorgegeben wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the threshold voltage drop and thus the correlating threshold transmit power is predetermined by a base station.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die untere Schwellenspannung U_Burst von der Steuer- und Kontrolleinheit (2) vorgegeben wird.4. The method according to claim 1, 2 or 3, so that the lower threshold voltage U_Burst is specified by the control and monitoring unit (2).
5. Schaltung zur Leistungsregelung für ein mobiles Kommunikationsendgerät mit mindestens den folgenden Elementen: ein Akku (1) mit einer zeitabhängigen Akkuspannung, eine Empfangs- und Sendeeinheit (3) zum schnurlosen Empfangen und Senden von Signalen, - ein Leistungsverstärker (4) zur Einstellung einer Sendeleistung eines zu sendenden Signals, ein Basisbandcontroller, eine Steuer- und Kontrolleinheit (2), wobei die Steuer- und Kontrolleinheit (2) mit dem Akku (1) zum Abfragen der Akkuspannung, mit der Empfangs- und Sendeeinheit5. Circuit for power control for a mobile communication terminal with at least the following elements: a battery (1) with a time-dependent battery voltage, a receiving and transmitting unit (3) for cordless reception and transmission of signals, - a power amplifier (4) for setting one Transmission power of a signal to be transmitted, a baseband controller, a control and monitoring unit (2), the control and monitoring unit (2) with the battery (1) for querying the battery voltage, with the receiving and transmitting unit
(3) zum Abfragen einer erforderlichen minimalen Sendeleistung und mit dem Leistungsverstärker (4) zum Einstellen der von der Steuer- und Kontrolleinheit bestimmbaren Sendeleistung verbunden ist.(3) for querying a required minimum transmission power and connected to the power amplifier (4) for setting the transmission power that can be determined by the control and monitoring unit.
6. Schaltung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuer- und Kontrolleinheit (2) in dem Basisbandcontroller oder in der Empfangs- und Sendeeinheit (3) integriert ist.6. Circuit according to claim 5, so that the control and monitoring unit (2) is integrated in the baseband controller or in the receiving and transmitting unit (3).
7. Mobiles Kommunikationsendgerät mit einer integrierten Schaltung nach einem der Ansprüche 5 oder 6. 7. Mobile communication terminal with an integrated circuit according to one of claims 5 or 6.
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