KR101246477B1 - 송신 다이버시티에 의한 wcdma 전력 절약 - Google Patents
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Abstract
이동 단말기(20)는 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 선택적으로 스위칭함으로써 자신의 전력 소모를 감소시킨다. 이동 단말기(20)는 2개 이상의 자신의 송신기(94, 96)의 총 출력 전력을 모니터링하고, 상기 총 출력 전력에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 선택적으로 스위칭한다. 이동 단말기(20)는 또한 2개 이상의 송신기(94, 96) 사이의 출력 전력 레벨의 차이에 기초하여 다이버시티 및 비-다이버시티 모드 사이를 선택적으로 스위칭할 수 있다.
이동 단말기, 송신기, 다이버시티 모드, 비-다이버시티 모드, 출력 전력.
Description
본 발명은 일반적으로 이동 통신 시스템에 관한 것이며, 특히 이동 통신 시스템에서 이동 단말기에 의해 전력 소모를 감소시키는 방법에 관한 것이다.
WCDMA 전화에 의한 공지된 문제점은 바람직하지 않은 전류 드레인 및 짧은 배터리 수명을 초래하는 과도한 전력 소모이다. 통상적인 음성 통신에 관여할 때, WCDMA 전화는 연속적으로 송신 및 수신한다. 이 연속적인 동작은 WCDMA 전화에서의 바람직하지 않은 전류 드레인의 주요 원인 중 하나이다. 전류 드레인에 대한 또 다른 원인은 경로 손실을 증가시키는 송신 경로에서의 듀플렉서(duplexer)의 존재이다.
이동 단말기의 총 출력 전력은 송신 다이버시티를 사용함으로써 감소될 수 있다. 송신 다이버시티에 의하여, 이동 전화는 자신의 안테나에 각각 접속된 2개 이상의 송신기를 사용하여 업링크 상에서 신호를 송신한다. 결과적인 다이버시티 이득 때문에, 이동 단말기는 일반적으로 자신이 단일 송신기/안테나를 사용할 때보다 다수의 송신기/안테나를 사용할 때 더 적은 총 송신 전력을 필요로 한다. 따라서, 송신 다이버시티를 사용하는 이동 단말기는 일반적으로 송신 다이버시티를 사 용하지 않는 이동 단말기보다 더 효율적이다.
그러나, 이것은 이동 단말기가 높은 총 출력 전력에서 동작할 때에만 그러하다. 총 출력 전력이 낮을 때 효율이 감소한다. 전형적으로, 송신기 증폭기 전류 드레인 레벨은 전형적으로 총 출력 전력이 제로(0) dBm 이하로 감소될 때에도, 어떤 최소 레벨 이하로 떨어지지 않을 것이다. 이 최소 전류 드레인 레벨이 "전류 플로어(current floor)"라고 칭해진다. 2개의 송신기가 송신 다이버시티에 사용될 때, 이 "전류 플로어"는 2배가 된다. 이 상황에서, 2개의 송신기 증폭기는 단일 증폭기보다 더 많은 전류를 유도한다.
본 발명은 송신기의 출력 전력 레벨에 기초하여 이동 단말기에서 송신 다이버시티를 선택적으로 인에이블(enable) 및 디스에이블(disable)함으로써 전력 소모를 감소시키는 방법을 제공한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 이동 단말기는 2개의 송신기와 관련된 총 출력 전력을 모니터링하고, 총 출력 전력이 최소 임계값 이하로 떨어질 때 상기 송신기 중 하나를 선택적으로 디스에이블한다. 따라서, 낮은 총 출력 전력 레벨에서, 이동 단말기는 단일 송신기만을 사용하는 비-다이버시티 모드로 동작한다. 그러나, 총 출력 전력이 최소 임계값을 초과할 때, 이동 단말기는 2개 이상의 송신기를 인에이블함으로써 다이버시티 모드로 스위칭된다. 일단 희망하는 모드에서, 이동 단말기는 자신의 송신기 중 하나 또는 둘 모두의 출력 전력을 조정할 수 있다.
높은 총 출력 전력 레벨에서의 다이버시티 모드로의 스위칭은 이동 단말기가 자신의 전력 소모를 감소시키기 위하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 이용하도록 한다. 낮은 총 출력 전력 레벨에서의 비-다이버시티 모드로의 스위칭은 최소 출력 전력 레벨에서 다수의 송신기를 유지하는 것과 관련된 전류 드레인을 피한다.
2개의 송신기의 출력 전력이 독립적으로 전력 제어되는 또 다른 예시적인 실시예에서, 이동 단말기는 각각의 송신기의 출력 전력 레벨을 모니터링한다. 이동 단말기는 송신 전력 레벨들을 비교하고, 2개 출력 전력 레벨 사이의 차이가 어떤 최소 임계값 이하로 떨어지는지를 결정한다. 출력 전력 레벨의 차이가 최대 허용 가능한 차이를 초과하는 경우에, 이동 단말기는 송신기 중 하나를 디스에이블함으로써 비-다이버시티 모드로 스위칭된다. 반대로, 출력 전력 레벨의 차이가 최대 허용 가능한 차이 이하로 떨어지는 경우에, 이동 단말기는 송신기 둘 모두를 인에이블함으로써 다이버시티 모드로 스위칭된다.
본 발명의 예시적인 실시예는 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법을 포함하며, 상기 방법은 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨을 계산하는 단계, 및 상기 총 출력 전력 레벨에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법은, 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 총 출력 전력을 조정하는 단계를 더 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 최소 선호의 채널 조건(channel condition)을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법은, 상기 총 출력 전력이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하는 단계를 더 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하고 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지고 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법은, 제 1 및 제 2 송신기의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하는 단계 및 상기 계산된 차이에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법은, 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 총 출력 전력을 조정하는 단계를 더 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 코드 분할 다중 액세스 단말기는 신호를 송신하도록 구성되는 제 1 및 제 2 송신기를 포함한다. 상기 제어 회로는 상기 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨을 계산하고, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하기 위하여 상기 총 출력 전력 레벨에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 송신기를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 총 출력 전력을 조정하도록 부가적으로 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하고, 상기 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하기 위하여 상기 총 출력 전력 레벨 및 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 송신기를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하도록 부가적으로 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하고 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지고 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 코드 분할 다중 액세스 단말기는 신호를 송신하는 제 1 및 제 2 송신기 및 제어 회로를 포함한다. 상기 제어 회로는 상기 제 1 및 제 2 송신기의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하고, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하기 위하여 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 송신기를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나 또는 둘 모두의 출력 전력 레벨을 조정하도록 부가적으로 구성된다.
본 발명의 예시적인 실시예는 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법을 포함하며, 상기 방법은 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨을 계산하는 단계, 및 상기 총 출력 전력 레벨에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법은, 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 총 출력 전력을 조정하는 단계를 더 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 최소 선호의 채널 조건(channel condition)을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법은, 상기 총 출력 전력이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하는 단계를 더 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하고 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지고 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법은, 제 1 및 제 2 송신기의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하는 단계 및 상기 계산된 차이에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 제 1 및 제 2 송신기를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법은, 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 총 출력 전력을 조정하는 단계를 더 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하는 단계는, 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 코드 분할 다중 액세스 단말기는 신호를 송신하도록 구성되는 제 1 및 제 2 송신기를 포함한다. 상기 제어 회로는 상기 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨을 계산하고, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하기 위하여 상기 총 출력 전력 레벨에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 송신기를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 총 출력 전력을 조정하도록 부가적으로 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하고, 상기 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하기 위하여 상기 총 출력 전력 레벨 및 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 송신기를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하도록 부가적으로 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하고 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지고 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 코드 분할 다중 액세스 단말기는 신호를 송신하는 제 1 및 제 2 송신기 및 제어 회로를 포함한다. 상기 제어 회로는 상기 제 1 및 제 2 송신기의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하고, 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하기 위하여 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 송신기를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 둘 모두를 인에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나를 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 가장 적은 출력 전력을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성된다.
일실시예에서, 상기 제어 회로는 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 송신기 중 하나 또는 둘 모두의 출력 전력 레벨을 조정하도록 부가적으로 구성된다.
도 1은 통신 시스템의 개략도.
도 2는 송신 다이버시티를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하기 위하여 이동 단말기에 의해 구현되는 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 송신 다이버시티를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하기 위하여 이동 단말기에서 구현되는 대안적인 방법을 도시한 흐름도.
도 4는 송신 다이버시티를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하기 위하여 이동 단말기에 의해 구현되는 제 3 예시적인 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 예시적인 이동 단말기를 도시한 도면.
본 발명은 다중 송신기를 사용하는 다이버시티 모드 또는 단일 송신기만을 사용하는 비-다이버시티 모드로 동작할 수 있는 이동 단말기에서 전력 소모를 감소시키는 방법을 제공한다. 특히, 이동 단말기는 총 출력 전력을 모니터링하고, 상기 총 출력 전력에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 선택적으로 스위칭한다. 이동 단말기는 또한 2개 이상의 송신기 사이의 출력 전력 레벨의 차이에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 선택적으로 스위칭할 수 있다. 다이버시티 및 비-다이버시티 모드 사이의 스위칭은 이동 단말기가 높은 총 출력 전력 레벨에서 다이버시티 이득으로부터 이익을 얻도록 하고, 최소 출력 전력 레벨에서 다중 송신기를 유지하는 것과 관련된 전류 드레인을 피한다.
다음의 설명은 WCDMA 무선 통신 시스템에서의 음성 채널에 적용되는 것으로 본 발명을 설명한다; 그러나, 본 발명의 기술은 또한 다른 무선 통신 시스템 및 디바이스에서도 전력 소모를 감소시키는데 사용될 수 있다. 부가적으로, 본원에 설명된 기술은 오디오, 비디오, 및 다른 데이터와 같은 임의의 유형의 정보에 적용될 수 있다.
도 1은 WCDMA 통신 시스템에서의 기지국(10) 및 이동 단말기(20)를 도시한다. 이동 단말기(20)는 하나 이상의 업링크(UL) 채널을 통하여 음성 및 다른 신호를 기지국(10)에 송신한다. 이동 단말기(20)는 또한 하나 이상의 다운링크 채널(도시되지 않음)을 통하여 기지국으로부터 음성 및 다른 신호를 수신한다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 이동 단말기(20)는 자신의 안테나(100, 102)에 각각 접속되는 송신 다이버시티를 위한 2개의 송신기를 포함한다. 다이버시티 모드로 동작할 때, 이동 단말기(20)는 2개의 송신기/안테나 모두를 사용하여 업링크를 통하여 기지국(10)에 신호를 송신한다. 비-다이버시티 모드로 동작할 때, 이동 단말기(20)는 단일 송신기/안테나만을 사용하여 기지국(10)에 신호를 송신한다. 이후에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이동 단말기(20)는 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 선택적으로 스위칭할 수 있다.
송신 다이버시티는 신호 품질을 개선시키거나 희망하는 신호 품질을 유지하는데 필요한 송신 전력을 감소시키는데 사용될 수 있는 다이버시티 이득을 발생시킨다. 일반적으로, 소정의 신호 품질로 이동 단말기(20)로부터 기지국(10)에 신호를 송신하는데 필요한 총 송신 전력은 이동 단말기(20)가 비-다이버시티 모드로 동작할 때보다 다이버시티 모드로 동작할 때 더 낮다. 그러나, 이동 단말기(20)에 의해 사용된 송신기 증폭기는 송신기 출력 전력이 낮을 때에도, 송신기의 전류 드레인이 최소 레벨 이하로 떨어지도록 할 수 없다. "전류 플로어"라고 칭해지는 이 최소 레벨은 낮은 출력 전력 레벨에서 바람직하지 않게 높은 전류 드레인을 발생시킬 수 있다. 다이버시티 모드로 동작할 때, 전류 드레인은 2개의 별도의 송신기 증폭기가 존재하기 때문에 본질적으로 2배가 된다.
본 발명에 따르면, 이동 단말기는 송신기의 총 출력에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭한다. 특히, 이동 단말기(20)는 매우 낮은 총 출력 전력 레벨에서 자신의 송신기 중 하나를 디스에이블하고, 비-다이버시티 모드에서 기지국과 통신하는데 단일 송신기만을 사용한다. 높은 총 출력 전력 레벨에서, 이동 단말기(20)는 송신기 2개 모두를 인에이블하고, 다이버시티 모드에서 기지국(10)과 통신한다.
도 2는 다이버시티를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하기 위하여 이동 단말기(20)에 의해 구현되는 예시적인 방법(30)을 도시한다. 처음에, 이동 단말기는 타겟 에러 레이트(target error rate)를 설정할 수 있다(블록 31). 이동 단말기(20)가 송신하고 있을 때, 상기 이동 단말기(20)는 송신기 둘 모두의 총 출력 전력을 측정한다(블록 32). 이동 단말기(20)는 총 출력 전력을 최소 임계값과 비교한다(블록 34). 이동 단말기(20)의 현재 전력 레벨이 임계값 이상인 경우에, 상기 이동 단말기(20)는 송신기 둘 모두를 인에이블한다(블록 36). 송신기 둘 모두의 총 출력 전력이 최소 임계값보다 더 작은 경우에, 이동 단말기(20)는 송신기 중 하나를 디스에이블한다(블록 38). 일단 이동 단말기(20)가 희망하는 모드(즉, 다이버시티 또는 비-다이버시티 모드)이면, 상기 이동 단말기(20)는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 송신 전력 레벨을 조정할 수 있다(블록 40).
이동 단말기(20)가 송신 전력을 조정하도록 하는 것은 이동 단말기(20)가 다이버시티 이득의 이익을 최적화하도록 한다. 상술된 바와 같이, 이동 단말기(20)는 일반적으로 자신이 희망하는 신호 품질 또는 에러 레이트를 유지하기 위하여 다이버시티 모드로 스위칭될 때 더 적은 송신 출력 전력을 필요로 한다. 그러므로, 이동 단말기(20)는 타겟 에러 레이트를 초과함이 없이 자신의 송신 출력 전력을 감소시킴으로써 다이버시티 이득의 이익을 소비하거나, 또는 더 낮은 출력 전력에서 지속적으로 송신하고 더 양호한 신호 품질로부터 이익을 얻을 수 있다.
이동 단말기(20)는 비-다이버시티 모드로 스위칭될 때 어느 송신기를 디스에이블할지를 결정하기 위하여 당업계에 공지된 임의의 기준을 사용할 수 있다. 송신기가 독립적으로 전력 제어되는 실시예에서, 이동 단말기(20)는 가장 낮은 출력 전력 레벨을 갖는 송신기를 디스에이블할 수 있다. 다른 실시예에서, 이동 단말기(20)는 각각의 송신 안테나와 관련된 채널 조건을 추정하고, 최소 선호의 채널 조건을 갖는 안테나에 대응하는 송신기를 디스에이블할 수 있다. 일단 선택된 송신기가 디스에이블되면, 이동 단말기(20)는 선택된 송신기를 사용하여 업링크 상에서 신호를 송신한다.
도 3은 이동 단말기 송신기가 독립적으로 전력 제어되는 비-다이버시티 모드 및 다이버시티 모드 사이를 스위칭하기 위하여 이동 단말기(20)에 의해 구현되는 대안적인 방법(50)을 도시한다. 이 실시예에서, 이동 단말기(20)는 전체적으로 수신 경로에 대한 타겟 에러 레이트를 설정하고(블록 51), 각각의 송신기의 출력 전력 레벨을 측정하고(블록 52), 이들 송신기의 출력 전력 레벨의 차이(ΔP)를 계산한다(블록 54). 2개의 송신기의 출력 전력 레벨의 차이(ΔP)는 최대 차이(ΔMAX)와 비교된다(블록 56). 계산된 차이(ΔP)가 ΔMAX보다 더 작은 경우에, 이동 단말기(20)는 송신기 둘 모두를 인에이블한다(블록 58). 그렇지 않은 경우에, 이동 단말기는 가장 낮은 출력 전력 레벨을 갖는 송신기를 디스에이블한다(블록 60). 일단 이동 단말기(20)가 선택된 모드로 동작하고 있다면, 상기 이동 단말기(20)는 상술된 바와 같이 타겟 에러 레이트(들)를 유지하기 위하여 송신기 중 하나 또는 둘 모두의 송신 출력 전력을 조정할 수 있다(블록 62).
도 4는 송신 다이버시티를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하기 위하여 이동 단말기(20)에 의해 구현될 수 있는 제 3 방법(70)을 도시한다. 이 실시예는 도 2 및 3에 도시된 방법(30 및 50)의 요소를 결합한다. 방법(70)에서, 이동 단말기(20)는 타겟 에러 레이트를 설정하고(블록 71), 송신기 둘 모두의(에 대한) 출력 전력을 측정한다(블록 72). 이동 단말기(20)는 총 출력 전력 레벨을 계산하고, 상기 총 출력 전력 레벨을 최소 임계값과 비교한다(블록 74). 송신기 둘 모두의 총 출력 전력 레벨이 최소 임계값보다 더 작은 경우에, 이동 단말기(20)는 송신기 중 하나를 디스에이블한다(블록 76).
상술된 바와 같이, 이동 단말기 송신기는 독립적으로 전력 제어될 수 있으므로, 이동 단말기(20)가 가장 낮은 출력 전력 레벨을 갖는 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 한다. 블록(74)으로 리턴하면, 결합된 출력 전력이 최소 임계값보다 더 큰 경우에(블록 74), 이동 단말기는 2개의 송신기의 출력 전력 레벨의 차이(ΔP)를 계산하고(블록 80), 상기 차이(ΔP)를 최대 허용 차이(ΔMAX)와 비교한다(블록 82). 2개의 송신기 사이의 전력 차이(ΔP)가 ΔMAX를 초과하는 경우에, 이동 단말기(20)는 송신기 중 하나를 디스에이블한다(블록 76). 그렇지 않은 경우에, 이동 단말기는 송신기 둘 모두를 인에이블한다(블록 78). 상술된 바와 같이, 이동 단말기(20)는 타겟 에러 레이트(들)를 유지하기 위하여 선택된 송신기(들)의 송신 전력을 조정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라 구성된 이동 단말기(20)의 구성요소부 중 일부를 도시한다. 이동 단말기(20)는 무선 주파수 섹션(90) 및 디지털 섹션(110)을 포함한다. 무선 주파수 섹션(90)은 수신기 프론트 엔드 회로(92), 제 1 송신기 프론트 엔드 회로(94), 제 2 송신기 프론트 엔드 회로(96), 및 상기 제 1 송신기 프론트 엔드 회로(94) 및 상기 수신기 프론트 엔드 회로(92)를 공유된 안테나(100)에 결합하는 듀플렉서(98)를 포함한다. 제 2 송신기 프론트 엔드 회로(96)는 안테나(102)에 접속된다.
제 1 및 제 2 송신기 프론트 엔드 회로(94, 96)는 안테나(100) 및/또는 안테나(102)를 통한 송신을 위해 디지털 섹션(110)에 의해 출력된 신호를 상향변환하고, 필터링하고 증폭한다. 특히, 제 1 송신기 프론트 엔드 회로(94)는 이동 단말기(20)가 비-다이버시티 모드로 동작할 때 업링크를 통하여 신호를 송신한다. 다이버시티 모드에서, 제 1 및 제 2 프론트 엔드 회로(94, 96)는 업링크 채널을 통하여 신호를 송신하는데 사용된다. 각각의 D-대-A 변환기(도시되지 않음)는 제 1 및 제 2 송신기 프론트 엔드 회로(94, 96)에 출력된 신호를 변환한다. 수신기 프론트 엔드 회로(64)는 수신 신호를 기저대역 주파수로 하향변환하고 나서, 수신된 신호를 필터링하고 증폭한다. A-대-D 변환기(도시되지 않음)는 수신 신호를 디지털 섹션(110)에서의 프로세싱을 위해 디지털 형태로 변환한다.
디지털 섹션(110)은 기저대역 프로세서(112) 및 제어 회로(114)를 포함한다. 기저대역 프로세서(112) 및 제어 회로(114)는 하나 이상의 프로세서 또는 프로세싱 회로를 포함할 수 있다. 기저대역 프로세서(112)는 이동 단말기(20)에 의해 송신 및 수신된 신호를 프로세싱한다. 송신된 신호에 대하여, 기저대역 프로세서(112)는 송신된 신호를 인코딩하고, 변조하고, 확산시킨다. 수신기 측 상에서, 기저대역 프로세서(112)는 수신된 신호를 역확산하고, 복조하고, 디코딩한다. 기저대역 프로세서(112)는 또한 음성 신호를 코딩 및 디코딩하기 위하여 보코더(vocoder)(116)를 구현한다.
제어 회로(114)는 이동 단말기(20)의 전체 동작을 제어하고, 상술된 바와 같이 다이버시티 및 비-다이버시티 모드 사이를 동적으로 스위칭하는 송신 다이버시티 제어 논리(TCL)(118)를 포함한다. 특히, TCL(118)은 제어 회로(114)가 제 1 및 제 2 송신기 프론트 엔드(94, 96)를 인에이블/디스에이블하는 제어 신호를 발생시키도록 할 수 있다. 제 1 제어 신호는 제 1 송신기 프론트 엔드 회로(94)를 인에이블/디스에이블하는데 사용될 수 있고, 제 2 제어 신호는 제 2 송신기 프론트 엔드 회로(96)를 인에이블/디스에이블하는데 사용될 수 있다. 다른 제어 신호가 상술된 바와 같이 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 제 1 및 제 2 송신기 프론트 엔드 회로(94, 96) 중 하나 또는 둘 모두의 전력을 조정하기 위해 발생될 수 있다. 제어 회로(114)는 제 1 및 제 2 송신기 프론트 엔드(94, 96)의 총 출력 전력 및/또는 상술된 바와 같이 제 1 및 제 2 송신기 프론트 엔드(94, 96) 사이의 출력 전력 레벨의 차이에 기초하여 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명은 WCDMA 단말기에서 전력 소모를 상당히 감소시키는 방법 및 장치를 제공하지만, 다른 통신 단말기에 적용될 수 있다. 이동 단말기에 적용될 때, 본 발명은 배터리 수명 및 통화 시간이 더 길어지도록 하고, 또한 네트워크에서 전체 간 섭을 유익하게 감소시킬 수 있다.
본 발명은 물론 본 발명의 본질적인 특성으로부터 벗어남이 없이 본원에 명확하게 설명된 것들 이외의 방식으로 수행될 수 있다. 본 발명의 실시예는 모든 면에서 제한적인 것이 아니라, 설명적인 것으로 간주되어야 하며, 첨부된 청구항의 의미 및 등가 범위 내에 있는 모든 변화가 본원에 포함되도록 의도된다.
Claims (34)
- 제 1 및 제 2 송신기(94, 96)를 갖는 코드 분할 다중 액세스 단말기(20)에서 전력 소모를 감소시키는 방법에 있어서:제 1 및 제 2 송신기(94, 96)의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하는 단계; 및상기 계산된 차이에 기초하여 다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드 사이를 스위칭하는 단계를 포함하고,상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96)의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하는 단계는, 상기 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 차이를 계산하는 단계를 포함하며, 다이버시트 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는 상기 총 출력 전력 레벨 및 상기 출력 전력 레벨 사이의 상기 계산된 차이에 기초하는 것을 특징으로 하는 전력 소모 감소 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,다이버시트 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하고 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 둘 모두를 인에이블하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 소모 감소 방법.
- 제 1 항에 있어서,다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지고 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 중 하나를 디스에이블하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 소모 감소 방법.
- 제 1 항에 있어서,희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 총 출력 전력을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 소모 감소 방법.
- 제 1 항에 있어서,다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 둘 모두를 인에이블하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 소모 감소 방법.
- 제 1 항에 있어서,다이버시티 모드 및 비-다이버시티 모드에서의 송신 사이를 스위칭하는 단계는, 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 중 하나를 디스에이블하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 소모 감소 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 중 하나를 디스에이블하는 단계는:최소 선호의 채널 조건을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계; 또는가장 낮은 출력 전력을 갖는 송신기를 디스에이블하는 단계 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 소모 감소 방법.
- 코드 분할 다중 액세스 단말기(20)에 있어서:신호를 송신하도록 구성되는 제 1 및 제 2 송신기(94, 96); 및상기 제 1 및 제 2 송신기의 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96)의 출력 전력 레벨 사이의 차이를 계산하고;다이버시티 모드 및 비-다이버시티모드 사이를 스위칭하기 위하여 상기 총 출력 전력 레벨 및 상기 계산된 차이에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96)를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하도록 구성되는 제어 회로(114)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 액세스 단말기.
- 삭제
- 제 9 항에 있어서,상기 제어 회로(114)는, 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨을 초과하고 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 둘 모두를 인에이블하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 액세스 단말기.
- 제 9 항에 있어서,상기 제어 회로(114)는, 총 출력 전력 레벨이 소정 전력 레벨 이하로 떨어지고 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 중 하나를 디스에이블하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 액세스 단말기.
- 제 9 항에 있어서,상기 제어 회로(114)는, 상기 계산된 차이가 소정 값을 초과하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 둘 모두를 인에이블하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 액세스 단말기.
- 제 9 항에 있어서,상기 제어 회로(114)는, 상기 계산된 차이가 소정 값 이하로 떨어지는 경우에 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 중 하나를 디스에이블하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 액세스 단말기.
- 제 14 항에 있어서,상기 제어 회로(114)는 최소 선호의 채널 조건 또는 가장 낮은 출력 전력 중 하나를 갖는 상기 하나의 송신기를 선택적으로 디스에이블하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 액세스 단말기.
- 제 9 항에 있어서,상기 제어 회로(114)는 희망하는 타겟 에러 레이트를 유지하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 송신기(94, 96) 중 하나 또는 둘 모두의 출력 전력 레벨을 조정하도록 부가적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 액세스 단말기.
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