專利名稱：無線電收發信機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線電收發信機，特別是用于其中數據能夠被以可變速率發射的系統。更具體地，本發明涉及一種為了將一個希望的收發信機操作參數維持在一個希望的范圍內，而控制數據發射速率的方法。
背景技術：
在許多現有的或者建議的數字無線電通信系統中，例如諸如GSM/EDGE的TDMA系統、諸如那些在IS95中定義的CDMA系統或者寬帶CDMA(W-CDMA)系統中，存在移動終端以可變速率發射數據的可能性。一般來說，在給定可用系統容量的情況下，希望終端以可能的最高數據速率進行發射。
JP-A-9-326749公開了一種用于TDMA系統中的移動通信設備，其中分組數據能夠或者被連續(即在TDMA系統的所有三個時隙中)發射，或者間歇(即只在三個TDMA時隙中的一個或兩個中)發射。設備根據位于該設備的包括放大級的能量模塊附近的溫度傳感器所檢測到的溫度而在連續和間歇模式之間切換。
不過，這需要使用一個獨立的溫度傳感器，這當然會增加設備中的部件數量。
此外，它只關心設備的電子部件的溫度，這不是用戶所關心的最重要的因素。

發明內容
本發明涉及一種設備及其控制方法，其中根據對于用戶舒適有直接影響的所感覺的溫度來確定數據被發射的速率。例如，所感覺的溫度可以是設備包裝的溫度。
此外，根據本發明，溫度傳感器可以有在該設備中的雙重功能。例如，溫度傳感器還可以檢測到該設備中的一個顯示器的溫度。作為另一個例子，溫度傳感器還可以檢測到該設備內的一個晶體振蕩器的溫度。
本發明還涉及一種設備及其控制方法，其中根據該設備電池的剩余容量來確定數據被發射的速率。這可以通過直接檢測剩余電池容量來達到。可替代地，可以根據設備的過去使用率的測量來估計剩余電池容量。例如，過去的使用率可以被確定作為其中設備發射數據的時隙數或者其中設備接收數據的時隙數或者二者之和的函數。可替代地，終端的電流消耗可以被用作過去的使用率以及剩余電池容量的測量。
如果剩余電池容量低，則可以減小數據被發射的速率。
本發明還涉及一種設備及其控制方法，其中根據設備的操作模式來確定數據被發射的速率。例如，移動通信設備可以操作在利用揚聲器的免提模式，并且在這些模式中，數據被發射的速率可以相應地改變。
優選地，在本發明的所有方面中，數據被發射的速率被根據TDMA或者類似幀結構中被分配用于這種發射的時隙數來確定。因此，本發明應用于利用TDMA接入方法的所有系統，包括例如D-AMPS、GSM、PDC及其改進設計。
在移動設備本身內有利地進行減小數據發射速率的決定。然后，設備最好是將該決定發信號給基站或者其它類似的控制器。


圖1表示根據本發明的一個方面的移動電話。
圖2是圖1中電話內部部件的示意表示。
圖3表示從根據本發明的設備的第一發射。
圖4表示從根據本發明的設備的第二發射。
圖5表示用于根據本發明的設備的溫度對時間的圖。
圖6表示根據本發明的方法的流程圖。
圖7表示用于根據本發明的設備的電池容量對時間的圖。
圖8表示從根據本發明的設備的第三發射。
具體實施例方式
圖1表示總體上是傳統形式，除了這里進一步描述的之外的移動電話100。眾所周知，電話100有一個外殼101，其含有一個例如液晶顯示器的顯示器102和鍵盤103。本發明適用于任何設備，尤其是任何便攜式無線電通信設備。
如下面將進一步描述的，根據所測量的電話溫度來控制電話。電話100配備有一個或多個傳感器，例如用于檢測外殼101溫度的溫度傳感器，其中它典型地由用戶所持有，或者用于檢測顯示器102的溫度的溫度傳感器，或者用于檢測鍵盤103溫度的溫度傳感器110，這是由于在使用設備時，顯示器和鍵盤通常靠近用戶的臉部。還可以提供檢測電池104的溫度的溫度傳感器107。這樣，設備可以包括至少一個傳感器，其檢測由于例如被用戶接觸而對用戶的舒適有直接影響的設備的一部分的溫度。
圖2是電話100內電子電路的一部分的示意表示。只是為了說明的目的，該電路包括一個處理器111以及其它集成電路、濾波器112和功率放大器113以及到電池104的接線。作為連同圖1所提到的溫度傳感器的補充或者替代，電話100可以配備一個或多個檢測這些部件的任何一個的溫度的傳感器。
有利地，所使用的溫度傳感器可以有雙重功能。例如，顯示器109可以包括一個還用于控制其對比度的溫度傳感器。可替代地，為了補償其性能的變化，該設備可以包括一個用于檢測電子電路內的晶體振蕩器溫度的傳感器。
圖3表示設備在其中運行的一個TDMA結構。例如，設備可以是一個GSM電話或者任何其它運行于TDMA系統或者其中數據被在時隙中發射的任何其它系統中的終端。在GSM的情況下，每個幀被劃分成八個時隙，編號為0-7。在圖3所示的情況中，設備在八個時隙中的三個(即時隙5、6和7)中是激活的。
相反，在圖4所示的情況中，設備只在八個時隙中的一個(即時隙6)中是激活的。
為了說明這對于由設備必須消耗的功率所造成的區別，將使用關于以3V功率操作的GSM電話的某個數據。這種設備通常在不發射時消耗0.3W。當設備以全功率發射時，發射器使用1.5A的峰值電流。對于3V電壓，給出4.5W功能。大約2W的功率被發射通過天線，留下2.5W的熱量要耗散。
當電話在八個時隙中的3個時隙上發射時，消耗的平均功率因此是0.3+2.5×3/8＝1.24W相反，當電話用八個時隙中的一個發射時，所消耗的平均功率是0.3+2.5×1/8＝0.61W
如果一個高功率被作為熱量耗散長時間段，則電話的溫度將對于用戶不舒適地升高。
當然可以通過降低發射信號的功率來減小消耗的功率。但是，為了獲得可接受的信噪比或者載噪比，通常基本上以相對高的功率等級來發射信號，這不可避免地意味著需要消耗一個確定的功率等級。
因此，當網絡(例如通過基站)指示移動終端以一個特定升高的發射功率操作時，它可能同時指示該終端在減小數量的用于發射和/或接收的時隙中操作。利用這種方法，可以控制設備中消耗的總功率，并且其溫度被維持在可接受的限度內。
類似地，如果確定終端應當以降低的功率操作，則它可以操作在增加數量的用于發射和/或接收的時隙中。
圖5表示由例如位于設備外殼上或者靠近該外殼的溫度傳感器所測量的設備的溫度的時間關系曲線圖。在時間t11中，設備在例如每個幀的八個時隙中的三個中發射，并且設備的溫度升高(線114)。當溫度達到一個預定閾值T1時，設備自動停止以這個高速率發射數據，并且減小其發射速率，以便在時間t12中(線115)，它在一個幀的八個時隙中的兩個中發射。在這個時間中，設備以它能夠耗散的速率產生熱量，并且溫度穩定。在時間t13(線116)中，它還減小其發射速率并且只在例如一個幀的八個時隙中的一個中發射。然后，由于設備以低于它能夠耗散的速率產生熱量，所以設備的溫度降低。
圖6表示控制移動設備操作的方法的流程圖。該過程從步驟123開始，其中設備在每個幀的確定數量(n)的時隙中發射。通常根據系統容量等希望設備在系統所允許的盡可能多的時隙中發射。因此數量n可以是由電話本身根據溫度或某些其它固有標準確定的一個限制。在步驟124，判定是否符合一個第一特定標準。例如，在參考圖5所描述的情況中，判定設備被感覺的溫度是在閾值溫度還是在該溫度之上。如果沒有滿足標準，則過程轉到步驟125，并且將數量n減少1。這樣，例如，如果設備最初在每個幀中的三個時隙中發射，則在步驟125之后，它在每個幀中的兩個時隙中發射。
如果在步驟124，沒有滿足標準，則過程轉到步驟126。在步驟126，判定是否滿足第二標準。例如，在參考圖5所描述的情況中，判定所感覺的設備溫度是否低于第二閾值溫度。如果滿足該標準，即設備現在足夠冷，則過程轉到步驟127，并且將數量n加1。這樣，例如如果設備最初在每個幀中的三個時隙中發射，則在步驟127之后，它在每個幀中的四個時隙中發射。
如果在步驟126，沒有滿足標準，則過程返回到步驟123。
如上所述，由移動設備根據固有的標準來確定其中移動設備能夠發射的時隙的最大數。不過，由于實際上時隙是由系統分配給設備的，所以在本發明的優選方面中，終端或者移動設備以恰當協議的發送一個消息(例如在GSM或其它蜂窩電話的情況中，到基站)，請求減小所分配的時隙數。
如上所述，設備在其中發射的時隙數可以被調整以控制設備一部分的溫度。不過，其它因素也可以被控制。作為一個替代，剩余電池容量可以是一個因素。例如，用戶優選地可以通過相對低的速率發射數據而進行比以相對高速率發射數據(如果它導致電池在短時間后用盡)更長時間的通話。可以提供允許用戶輸入其愿望(如他希望進行的通話長度)的裝置。如果所用時隙數少的情況下，剩余電池容量足夠允許希望的通話長度，則時隙數可以被恰當地控制。
圖7表示例如利用一個傳統方法測量的設備的電池容量的時間曲線圖，如測量電池提供的功率及其溫度。在開始階段，(線147)，設備在備用模式，并且電池容量維持接近100％。然后，在時間t21，設備在比如每個幀的八個時隙中的三個中發射，并且電池容量迅速下降(線148)。當溫度達到一個預定閾值X時，設備自動停止以這個高速率發射數據，并且降低其發射速率，以便在時間t22(線149)，它只在比如每個幀的八個時隙中的一個中發射。這樣，電池壽命(即到剩余容量到達零的時間)被延長。
作為設備溫度或者剩余電池壽命直接測量的一個替代，可能間接估計這些因素。
圖8示意地表示(線154)設備在一個時間段(可以任意地被劃分成為時間單元(tu))上在其中發射數據的時隙。一個可能是計算發射時隙的總數155，如圖8中由運行總值1、7、12、17等所指示的。發射時隙總數給出剩余電池壽命的一個可接受的估計。一個替代是計算每個時間單元中發射時隙總數156，即在圖8中，6個時隙/tu、5個時隙/tu、5個時隙/tu等。這提供了設備溫度的一個可接受估計。
另一個替代是提供檢測提供給設備或者其重要部件(如發射器部分、接收器部分和/或基帶部分)的電流的測流計。所檢測的電流可以在時間上積分，并且總數給出設備溫度的一個估計，這是由于它涉及其中所耗散的熱量。
這樣，就可以根據以這些方式獲得的溫度或電池容量的估計來控制設備能夠在其中發射的時隙數。
還可以根據諸如設備操作模式的其它因素來控制設備能夠在其中發射的時隙數。例如，設備可以是能夠操作在利用揚聲器的免提模式的電話。在這種情況下，設備可以使用更多功率，并且因此有利地是為設備設置能夠在其中發射的時隙數的上限，以便電池壽命不被不希望地進一步縮短。然后，可以提供檢測免提操作的裝置。例如，當設備靠近用戶頭部時，一個接近開關可以被提供。
作為另一個例子，設備可以是操作于便攜式手持模式或者來自一個主電源的電話。在這種情況下，當設備操作來自主電源時，可以較少地考慮設備的電池容量和溫度。可替代地，如果設備可以操作在沒有揚聲器的免提模式，例如用于數據傳送或者利用一個聽筒，則設備的熱量也可以是較少關心的，這是由于它不靠近用戶頭部。這這些情況中，有利地是對用戶能夠在該模式中在其中發射數據的時隙數設置一個更高的上限，并且當設備被手持時設置一個更低的上限。
然后，可以提供檢測免提操作的裝置。例如，可以提供裝置來檢測一個聽筒何時被插入或者一個接近開關被提供來檢測設備何時靠近用戶頭部，并且減少用于這種情況中的時隙數。
此外，在RF單工系統中，設備不能同時發射和接收。例如，在利用多時隙容量的使用TDMA接入方法的系統(如GPRS)中就是這樣。在這種情況下，有利地是為設備能夠在其中發射數據的時隙數設置一個上限，以便更多時隙可以用于接收數據，反之亦然。
以上描述了這樣的系統，其允許為了滿足確定的性能目標而根據設備的固有標準來控制無線電通信系統的發射。盡管主要參考控制可以從移動設備發射數據的速率來描述了本發明的不同方面，但是任何相同的標準都可以用于確定在移動設備中可以接收數據的速率，并且本發明還適用于其它無線電通信設備。因此，這里使用的術語無線電收發信機指能夠發射或接收信號的任何設備。
權利要求
1.一種操作運行于定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的方法，該方法包括監視對于收發信機用戶的舒適有直接影響的溫度；以及根據所監視的溫度來控制多個被分配用于從所述收發信機發射的時隙。
2.一種操作運行于定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的方法，該方法包括監視對于收發信機用戶的舒適有直接影響的溫度；以及根據所監視的溫度來控制多個被分配用于在所述發射機中接收發射的時隙。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中收發信機構成一個移動通信設備的一部分，并且溫度是設備外殼的溫度。
4.如權利要求1或2所述的方法，其中收發信機構成一個移動通信設備的一部分，并且溫度是設備顯示器的溫度。
5.如權利要求1或2所述的方法，其中收發信機構成一個移動電池供電的通信設備的一部分，并且溫度是設備電池的溫度。
6.如權利要求1或2所述的方法，其中通過發送一個消息到無線電通信系統來控制被分配的時隙數。
7.一種包括可運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的無線電通信設備，該設備包括用于監視對于設備用戶的舒適有直接影響的溫度的一個溫度傳感器；以及用于根據所監視的溫度來控制多個被分配用于從所述收發信機的發射的時隙的控制器。
8.一種包括可運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的無線電通信設備，該設備包括用于監視對于設備用戶的舒適有直接影響的溫度的一個溫度傳感器；以及用于根據所監視的溫度來控制多個被分配用于在所述收發信機中接收發射的時隙的控制器。
9.一種操作運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的方法，該方法包括監視收發信機中的溫度；根據所測量的溫度來控制收發信機的內部操作；以及還根據相同的所監視的溫度來控制多個被分配用于從所述收發信機的發射的時隙。
10.一種操作運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的方法，該方法包括監視收發信機中的溫度；根據所測量的溫度來控制收發信機的內部操作；以及還根據相同的所監視的溫度來控制多個被分配用于在所述收發信機中接收發射的時隙。
11.如權利要求9或10所述的方法，其中收發信機構成一個移動通信設備的一部分，并且溫度是設備內的一個晶體振蕩器的溫度，并且被用于補償其性能中的變化。
12.如權利要求9或10所述的方法，其中收發信機構成一個移動通信設備的一部分，并且溫度是設備顯示器的溫度，并且被用于控制所述顯示器。
13.一種包括可運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的無線電通信設備，該設備包括用于監視設備內部的溫度的一個單一溫度傳感器；以及至少一個控制器，用于根據相同的所監視的溫度來控制設備的內部操作以及被分配用于從所述收發信機的發射的多個時隙。
14.一種包括可運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的無線電通信設備，該設備包括用于監視設備內部的溫度的一個單一溫度傳感器；以及至少一個控制器，用于根據相同的所監視的溫度來控制設備的內部操作以及被分配用于在所述收發信機中接收發射的多個時隙。
15.一種操作運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的方法，該方法包括監視收發信機的電池容量；以及根據所監視的電池容量來控制多個被分配用于從所述收發信機的發射的時隙。
16.一種操作運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的方法，該方法包括監視收發信機的電池容量；以及根據所監視的電池容量來控制多個被分配用于在所述收發信機中接收發射的時隙。
17.如權利要求15或16所述的方法，其中電池容量被直接測量。
18.如權利要求15或16所述的方法，其中電池容量被間接估計。
19.如權利要求18所述的方法，其中電池容量被根據過去使用率的測量來估計。
20.如權利要求18所述的方法，其中電池容量被根據其被測量的溫度而估計。
21.如權利要求19所述的方法，其中過去使用率的測量是收發信機在其中發射數據的時隙數。
22.如權利要求19所述的方法，其中過去使用率的測量是收發信機的至少一部分的過去的電流消耗。
23.一種包括可運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的無線電通信設備，該設備包括用于確定設備的電池容量的裝置；以及至少一個控制器，用于根據所確定的電池容量來控制多個被分配用于從所述收發信機發射的時隙。
24.一種包括可運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的無線電通信設備，該設備包括用于確定設備的電池容量的裝置；以及至少一個控制器，用于根據所確定的電池容量來控制多個被分配用于在所述收發信機中接收發射的時隙。
25.一種操作運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的方法，該方法包括根據所述收發信機的操作模式來控制多個被分配用于從所述收發信機的發射的時隙。
26.一種操作運行于一個定義了多個時隙的無線電通信系統中的無線電收發信機的方法，該方法包括根據所述收發信機的操作模式來控制被分配用于在所述收發信機中接收發射的時隙數。
27.如權利要求25或26所述的方法，其中當收發信機利用一個揚聲器來操作時，為被分配用于所述發射的時隙數設置一個上限。
28.如權利要求25或26所述的方法，其中當收發信機運行于一個無線電頻率單工系統中時，為被分配用于所述發射的時隙數設置一個上限。
29.如權利要求25或26所述的方法，包括利用位于所述收發信機的一個接近開關來檢測所述收發信機的操作模式。
30.如權利要求29所述的方法，其中所述接近開關檢測所述收發信機是操作在手持模式還是操作在免提模式。
31.如權利要求25或26所述的方法，其中當收發信機以高功率發射時，為被分配用于所述發射的時隙數設置一個上限。
全文摘要
諸如移動電話的一個無線電發射機運行于一個TDMA系統中。根據設備外殼的溫度、其剩余電池壽命或者其操作模式來調整被分配用于從所述設備的發射的時隙數。
文檔編號H04B1/04GK1409900SQ00817063
公開日2003年4月9日 申請日期2000年10月4日 優先權日1999年10月13日
發明者J·曼納斯特拉勒 申請人:艾利森電話股份有限公司