TW200813706A - Techniques to reduce power consumption in mobile devices - Google Patents

Description

200813706 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明的技術 本發明係有關用以減少行動裝置電力消耗量之技術。

I：先前技術J 發明的技術背量_

無線網路越來越重要，並且可用於各種不同用途。無線 平台（尤其是行動裝置）之_主要差異之—就是其電= 耗量以及伴隨而來的電池壽命。可利用不同運作模式以及 使用模型來測量電力消耗量。至今尚未嚐試採用數位信S 處理器（DSP)電力縮減技術，因為該種技術的成本節省成^ 遠低於現存的類似電力縮減技術的省電方案。 因此’強烈地需要DSP電力縮減技術，以降低行動裳置 的電力消耗量。 15 【發明内容】 發明的概要說明 本發明揭露一種裝置’其包含：可運作以在一無線網路 中通訊的一行動裝置，其中該行動裝置包含多個數位信號 處理器（DSP)，而該等多個DSP中的至少一個可針對較不 20 吃力的數位處理動作用一經縮減電力位準運作。 周式的簡要說ϋ 在本發明的結論部份中將特別地且確切地指出本發明 所請求的項目。然而，可參照下列圖式以及下列發明詳細 5 200813706 說明而最清楚地了解本發明運作的組織與方法、目的、特 徵以及優點，在圖式中： 第1圖展示出本發明一實施例之一種低電力DSP架構 的方塊圖， ‘ 5 第2圖展示出本發明一實施例之一種方法的流程圖；以 • 及 第3圖展示出本發明一實施例之一種用於無線區域網 0 路(WLAN)的行動裝置。 可了解的是’僅針對簡要以及清楚目的來展示圖式中的 10元件，且該等元件的大小未必要與繪出的大小相同。例如， 圖式中某些元件的大小可相對於其他元件而放大以便促進 了解本發明的實施例。再者，適當的話，可重複圖式中的 元件編號以指出對應或類似的元件。 【實施方式；j 15 致隹實施例的詳 # 在下面的詳細說明中，將列出多種特定細節以便提供本 發明的完整說明。然而，熟知技藝者將可了解的是，不需 要該等特定細節亦能實現本發明。在其他事例中，並不詳 細地說明已知方法、程序、部件以及電路以避免模糊本發 20明的焦點。 在此，一種演算法、技術或程序係被視為導致—種所欲 結果運作的自我一致順序。該等包括實體數量的實體操 縱。通常來說，然未必如此，該等數量為能受到儲存、傳 輸、合併、比較或者操縱的電性或磁性信號形式。 ㈡月11匕 6 200813706 偶爾證明出以位元、數值、元件、符號、字元、用詞、數 字等來表示該等信號是相當方便的，主要是因為通用的緣 故。然而，應該要了解的是，所有該等以及相似用語係與 適當實體數量相關聯，並且僅為適用於該等數量的便利歸 5 類方式。 本發明的實施例包括用以進行本文所述運作的裝置。一 種裝置係針對所欲目的而特別地建構，或者它可包含受儲 存在該裝置中之一程式選擇性地啟動或重新組構的一般用 迷運异裝置。可把該種程式儲存在儲存媒體上，其例如但 1〇不限於任何類型的碟片，包括軟碟片、光碟片、光碟唯讀 義體(CD-ROM)、磁性光碟片、唯讀記憶體(R〇M)、隨機 存取記憶體(RAM)、可抹除可編程唯讀記憶體(EpR〇M)、電 性可抹除可編程唯讀記憶體（EEPR0M)、磁性或光學卡，或 者適於儲存電子指令且_合至運算裝置之系統匯流排的任 15何其他類型媒體。 20 本文所提出的程序以及顯示方式並非固有地與任何特 定運算裝置或其他裝置㈣。各種—般用途純可與本發 :揭不的程式結合使用，或者可建構較專門的裝置來進行 明”的方法。夕種不同系統的所欲結構將出現在下面的說 明沾 卜縣參照任何特定的程式化語言來說明本發 :實齡卜可了解的是’可使用各種不同的程式化語言 貝仃本發明的揭示。此外，應該可了解的是，可利用硬 運離散或频電路)與軟體的任何組合㈣行本文 運作、能力與特徵。 7 200813706 應該要了解的是，本發明的實施例可用於各種不同的應 用程式中。然本發明並不限於此，本文中揭露的裝置可用 於許多裝置中，例如無線電系統的發送器與接收器。舉例 來說’欲包含在本發明範圍中的無線電系統包括··蜂巢式 5無線電話通訊系統、衛星通訊系統、雙向式無線電通訊系 - 統、單向式呼叫器、雙向式呼叫器、個人通訊系統（PCS)、 個人數位助理（PDA)、無線區域網路(WLAN)或個人區域網 • 路（PAN等）、無線廣域網路(wwAN)以及網目網路。 可使用所謂的〃耦合〃與〃連接〃用語以及其變化形式。應 1〇該了解的是’該等用語並不意圖作為彼此的同義字。反之， 在特定實施例中，〃連接〃可用來表示二個或數個元件彼此 直接實體地或電性地接觸。〃耦合〃則表示二個或數個元件 係直接地或間接地（與其間的其他中間元件）實體地或電性 地彼此接觸，及/或二個或數個元件可合作或彼此進行互動 15 (例如以一種效應關係性）。 % 在今日複雜的無線網路中，例如但不限於802·16或 802·11η，行動裝置可使用大型的asic，且ASIC在電力消 耗量方面相差甚大。因此，藉著專注於該等ASIC所需的電 力，可達成節省電力的目標。 20 並不像當中單單地降低電流便已足夠的電力縮減方 案，DSP係設置為具有固定有效數量的位元（ΕΝ〇Β)，以使 其評估模塑（EVM)超出一種標準所需的某種數字（例如，在 802.11a中’需要高於25dB的EVM來達到最高的54Mbps 傳輸率。在中，要達成該種EVM需要使DSP從A/D轉 8 200813706 換器到解映射器具有8位元解析度；在TX中，則是從映射 器到D/A轉換器）。本發明的一實施例能利用一種雙模式解 析度DSP而最佳化8〇211/8〇216的DSP電力消耗量。要 了解的是’各種不同解析度模式以及各種不同無線網路標 5準均屬於本發明的範圍内。 在本發明的一實施例中，並不需要使單一高解析度DSP 用於高階的802_11/802·16運作，可使用多個DSP(例如2 個）：一個具有高解析度；而另一個則具有遠低於前者的解 析度，而具有用於基本二元相移鍵控（BPSK)以及四元相移 10鍵控（QPSK)運作所需的位元數量。 現在請參照圖式，第1圖（大致上於1〇〇)展示出本發明 一實施例之一種10位元〇5卩125以及4位元〇5卩120。 此實施例中添加的邏輯閘計數僅為20%，因著額外的4位 元DSP 120的關係。例如，利用Ρ874，WLAN RX中的電 15 力消耗量潛在增益為40mW (10Mw而不是5〇mW)，或等 於〜80% 〇 可根據從封包頭標解碼而得到的PHY傳输率而在作業 中進行選出要在接收器105中要使用哪個DSP的動作。可 利用較小的DSP來進行封包頭標解碼動作。如果傳輸率為 2〇 QAM-16/QAM-64傳輸率，可利用10位元DSP 125來處理 信號，或者可利用4-位元DSP 120來處理（再次地，iq位 元以及4位元DSP僅為多種可能DSP的實例）。此外，夢 著使電源供應器分離，可關閉閒置的DSP，而不會增加電 力消耗量。 200813706 現在請參照第2圖，其於展出本發明—實施例的一 種方法，包含在一行動裝置中使用一種多模式解析度數位 U虎處理器（DSP)，《能夠在無線網路中進行通訊（方塊 210)，其中一種模式可在一較低位元解析度運作且具有較 5低電力消耗量（方塊215)，而第二模式則在一較高位元解析 度運作且具有較高電力消耗量（方塊220)。本方法另包含以 車乂低位元解析度DSP來解碼封包頭標資訊（方塊225)，並 且攸封包頭標中判定出一 ΡΗγ傳輸率（方塊23〇)。同樣地， 本方法另包含針對QAM_16 < Q勝料傳輸率使用可在較 10高位元解析度運作而具有較高電力消耗量的第二模式（方 塊2士35)。在本方法的一實施例中，可在⑽的一模式為閒 置日守，關閉a亥模式，藉此有效地不對電力消耗量產生衝擊 (方塊240)。 現在明參知第3圖，於30G展示出本發明的另_個實施 15例’其提供-種系統，包含連接至行動裝置阳或删 而可，作以在無線網路中進行通訊的—第—數位信號 處KDSP)，違無線網路可位於特定區域或建築物班

20 中；連接至行動裝置（325或33G)的—第二數位處理器 (DSP) ’、中4第_ DSp可於高於該第— 及電力消耗量運作，且其中該行動裝置能夠根據行動裝置 的解析度需求而在該第—DSP以及該第二DSP之間進行切 換。第，可為但不限於一個4位元DSP，且該4位元 DSP能夠用於封包頭標解碼，且其中係從該封包頭標中解 碼- PHY傳輸率’以判定要使用該第—Dsp或該第二 10 200813706 DSP。再者，如果資料傳輸率為QAM_16或qam_64傳輸率， 第二DSP可為但不限於—個1()位元Dsp。行動裝置可與 連接至網際網路305的接取點315通訊，例如透過w線 路。 、 本發明的另一個實施例提供一種機器可存取媒體，其提 供受存取時使—機器進行下列運作的指令：控制-行動裝 置中的一個多模式解析度數位錢處理_SP)，其能胁 10 15 20 -無線網路巾撕軌，其中i式可於—較低位元解析 度以及較《力消耗量運作，而—第二模式可於__較以立 元解析度運作Μ有較高電力龍量。再线，並不限制 DSP的模式數量。本發明—實施例的機器可存取媒體另包 含使該機H進行下列運作的指令：崎低位元解析度咖 來解碼封包頭標資訊，且從該封包補判定出―ρΗγ傳輸 率〇 儘管已在本文中說明且展示本發明的某些特徵來本發 明，對熟知技藝者來說，可有多種不同的修正方式、替代 方=、變化料以及等效方案。料，所意_是以下申 請專利範圍將衫翁屬於本㈣真實精 與變化方式。 少 ^ 【圖式《簡明】 第1圖展示出本發明一實施例之一種低 的方塊圖； 電力DSP架構 及 第2圖展示出本發明一實施例 之一種方法的流程圖；以 11 200813706 第3圖展示出本發明一實施例之一種用於無線區域網路 (WLAN)的行動裝置。 【主要元件符號說明】 100 低電力DSP架構 310 直接連結 105 接收器 315 接取點(AP) 120 4位元DSP 325 行動裝置 125 10位元DSP 330 行動裝置 200 方法 335 區域或建築物 210 -240 步驟方塊 340 無線網路 300 系統 305 網際網路 12

Claims (1)

1. 200813706 十、申請專利範圍： 1· 一種裝置，其包含·· 可運作以在無線網路中通訊的一行動裝置，其中該行 動裝置包含多個數位信號處理ll(DSP)，而該等多個 5 DSP巾的至少—個可針對較不吃力賴位處理動作用 • 一經縮減電力位準運作。 2·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該無線網路為—種 • 關電機電子工程師協會(IEEE)802.11標準無線網路。 3.如申請專利範圍第！項之裝置，其中可用__經縮減電力 - 位準運作的該至少一 DSP為一個4位元DSP。 4·如申請專利範圍第3項之裝置，其中該4位元咖能 夠用於封包頌標解碼，且其中係從該封包頭標解碼出一 PHY傳輸率以判定要使用該等多個DSP中的哪_個。 5·如中請專利範圍第i項之裝置，其中該等多個咖中 15 的至少—個為―個10位元DSP，且如果-資料傳輸率 • 為QA|VM6或QAM-64傳輸率時，便使用該10位元Dsp。 6·如巾請專利範圍第1項之裝置，其中如果該等多個DSP 中之一為閒置的，便能關閉該閒置DSP，藉此有效地不 對電力消耗量產生衝擊。 20 7_ 一種裝置，其包含： 可運作以在一無線網路中通訊的一行動裝置，其中該行 動裝置使用一種多模式解析度數位信號處理器（DSP)， 其中該數位信號處理器的一模式可於一較低位元解析 度以及較低電力消耗量運作，且其中該數位信號處理器 13 200813706 的一第二模式可針對具有較高電力消耗量之較高位元 解析度以第二解析度運作。 8_如申請專利範圍第7項之裝置，其中該較低位元解析度 為能夠用於封包頭標解碼的一個4位元DSP，且其中係 5 從該封包頭標解碼出一 PHY傳輸率以判定要使用哪種 解析度模式。 9·如申請專利範圍第7項之裝置，其中該較高位元解析度 DSP為一個10位元DSP，且如果一資料傳輸率為 QAM-16或QAM-64傳輸率時，便使用該10位元DSP。 ίο 10. —種方法，其包含下列步驟： 在能夠於一無線網路中通訊的一行動裝置中使用一種 多模式解析度數位信號處理器（DSP)，該數位信號處理 器的一模式可在一較低位元解析度以及較低電力消耗 量運作，而該數位信號處理器的一第二模式可在一較高 15 位元解析度運作且具有較高電力消耗量。 11_如申請專利範圍第10項之方法，其另包含以較低位元 解析度DSP來解碼封包頭標資訊，並且從封包頭標中 判定出一 PHY傳輸率。 12. 如申請專利範圍第10項之方法，其另包含針對QAM-16 20 或QAM-64傳輸率使用可在較高位元解析度運作而具 有一較高電力消耗量的該第二模式。 13. 如申請專利範圍第10項之方法，其另包含當該DSP的 一模式為閒置時，關閉該模式，藉此有效地不對電力消 耗量產生衝擊。 14 200813706 14·-種提供指令之機器可存取媒體， 會使-機器進行下列運作：、…”在受存取時 控制能夠於-無線網路中 多模式解析度數位r D以订動裳置中的一個 哭的r/ 器（DSP)’該數位仲處理 益的-权切於較健 彳“虎處理 運作，而該數# w 祈度以及較低電力消耗量 而邊Μ核理器的_第二 _ 解析度運作而具有較高電力、;肖耗量。、Χ阿位凡 10 15.Γ請專概圍第14項之機时存取舰，其另包含 t進行下列運作的指令：以較低位元解析声DSP 來解碼封包頭標資訊，並錢該封包頭標判定^陳 傳輸率。 16. 如申請專利範圍第14項之機器可存取媒體，其另包含 使該機器進行下列運作的指令：針對Q秦Μ或 QAM-64傳輸率使用可在一較高位元解析度運作而具有 15 較南電力消耗量的該第二模式。 17. 如申請專利範圍第14項之機器可存取媒體，其另包含 使該機器進行下列運作的指令：當該DSp的_模式為 閒置日令，便關閉該模式，藉此有效地不對電力消耗量產 生衝擊。 20 Μ. —種系統，其包含： 連接至可運作以在一無線網路中通訊之一行動裝置的 一第一數位信號處理器（DSP); 連接至該行動裝置的一第二數位處理器（DSP)，其中該 第二DSP可用高於該第一 DSP的一解析度以及電力消 15 200813706 耗量運作，且其中該行動裝置能夠根據行動裝置的解析 度需求而在該第一 DSP以及該第二DSP之間切換。 19.如申請專利範圍第18項之系統，其中該第一 DSP為一 個4位元DSP。 - 5 20.如申請專利範圍第19項之系統，其中該4位元DSP能 . 夠用於封包頭標解碼，且其中係從該封包頭標解碼出一 PHY傳輸率，以判定要使用該第一 DSP或該第二DSP 0 中的何者。 21·如申請專利範圍第18項之系統，其中該第二DSP為一 10 個10位元DSP，而如果一資料傳輸率為QAM-16或 QAM_64傳輸率，便使用該10位元DSP。 22.如申請專利範圍第18項之系統，其中如果該第一 DSP 或該第二DSP為閒置的，便關閉該閒置DSP，藉此有 效地不對電力消耗量產生衝擊。 15 16