KR20050095913A - 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법 - Google Patents

이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시간에 의존하는 축전지 전압을 갖는 축전지 및 파워 증폭기를 포함하는 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법에 관한 것으로서, 상기 방법에서는 제어- 및 조절 유닛으로부터 신호가 송신되기 전에 축전지 전압이 검출되어 사전에 결정된 상부 임계 전압(U_nenn*)과 비교되고, 축전지 전압이 상부 임계 전압(U_nenn*) 위에 있는 경우, 사전에 결정된 송신 전력을 갖는 신호는 상기 사전에 결정된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U1)가 형성될 때에 송신되며, 축전지 전압이 상부 임계 전압(U_nenn*)보다 작거나 또는 같은 경우, 제어 유닛에 의해 검출되는 감소된 송신 전력을 갖는 신호는 상기 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)가 형성될 때에 송신되고, 이 경우 상기 감소된 송신 전력은, 상기 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)를 제외한 상태에서는 축전지 전압이 사전에 결정된 하부 임계 전압(U_Burst)보다 크거나 또는 같도록 선택된다.

Description

이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법 {METHOD FOR CONTROLLING POWER FOR A MOBILE COMMUNICATIONS TERMINAL}
본 발명은 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법, 적합한 회로 및 상기와 같은 유형의 회로를 갖는 이동 통신 단말 장치에 관한 것이다. 이동 통신 단말 장치, 특히 GSM 표준에 따른 이동 전화는 GSM 표준 TS45005의 요구들을 충족시켜야 한다. 이동 통신 단말 장치는 일반적으로 축전지로 작동된다. 상기 사양에서는, 어떤 특성들이 어떤 축전지 타입에서 충족될 수 있는지가 부록 D 2.2 볼트에서 기술된다. 축전지는 완전히 충전된 상태에서는 최대 축전지 전압(U_nenn)을 갖는다. 전술한 사양에서는 특히 무엇보다도 축전지 전압이 규정된 전압 값, 예를 들어 U_nenn* = 0.85 내지 0.9 * U_nenn까지 내려가는 경우에도 특정 송신 전력 내지 성능이 보장되어야 한다고 규정되어 있다. 따라서, 예를 들어 특정한 값(P_reduc_spec)에 도달하는 송신 전력을 갖는 신호가 송신될 수 있어야 한다.
상기 표준은 또한, 상기 규정된 전압 값, 즉 예를 들어 0.85 내지 0.9 * U_nenn 미만에서 동작할 때에는 이웃 채널이 전혀 방해를 받지 않도록 보장되어야 한다고 규정하고 있다.
지금까지 이동 전화 및 GSM 모듈에서는, 사양을 매우 엄격하게 해석함으로써, 규정된 전압 값, 예컨대 U_nenn* = 0.85 내지 0.9 * U_nenn 미만에서도 송신 전력이 적어도 하나의 값(P_reduc_spec)에 도달될 수 있도록 하는 조치들이 취해졌다. 상기 송신 전력에 도달할 수 없는 경우에는, 이동 통신 단말 장치가 자동으로 스위치-오프 되었다. 그러나 사양 TS45005와 관련하여서는 상기 이동 통신 단말 장치가 필요치 않다.
상기 공지된 조치의 큰 단점은, 축전지가 용량 면에서 최상으로 활용되지 않는다는 것이다. 오히려, 이동 통신 단말 장치는 축전지를 사용하기 오래전에 이미 스위치-오프 된다. 그럼으로써, 이동 전화의 경우에는 통화 시간도 심하게 제한되었다.
본 발명의 목적은, 이동 통신 단말 장치의 축전지 용량을 보다 우수하게 소모시킬 수 있는 가능성을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법(도 1b)의 한 실시예에 따른 시간 함수로서의 이동 통신 단말 장치의 축전지의 축전지 전압의 파형과 선행 기술(도 1a)에 따른 작동 가이드에 따른 시간 함수로서의 이동 통신 단말 장치의 축전지의 축전지 전압의 파형을 비교 도시한 파형 비교도이며,
도 2는 본 발명에 따른 회로의 한 실시예의 개략도이다.
상기 목적은 본 발명의 청구항 1에 따른 방법, 청구항 5에 따른 회로 그리고 청구항 7에 따른 이동 통신 단말 장치에 의해서 달성된다. 추가의 바람직한 실시예들은 상응하는 종속항에 구현되어 있다.
청구항 1에 따라, 시간에 의존하는 축전지 전압을 갖는 축전지 및 파워 증폭기를 포함하는 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법이 제시되며, 상기 방법에서는
- 제어- 및 조절 유닛으로부터 신호가 송신되기 전에 축전지 전압이 검출되어 사전에 결정된 상부 임계 전압(U_nenn*)과 비교되고,
- 축전지 전압이 상부 임계 전압(U_nenn*) 위에 있는 경우, 사전에 결정된 송신 전력을 갖는 신호는 상기 사전에 결정된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U1)가 형성될 때에 송신되며,
- 축전지 전압이 상부 임계 전압(U_nenn*)보다 작거나 또는 같은 경우, 제어 유닛에 의해 검출되는 감소된 송신 전력을 갖는 신호는 상기 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)가 형성될 때에 송신되고, 이 경우 상기 감소된 송신 전력은, 상기 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)를 제외한 상태에서는 축전지 전압이 사전에 결정된 하부 임계 전압(U_Burst)보다 크거나 또는 같도록 선택된다.
일반적으로 공지된 내용은, 축전지 용량이 감소됨에 따라 상기 축전지의 전압이 감소된다는 것이다. 이동 통신 단말 장치 안에 있는 파워 증폭기는 가장 큰 전력 소비자의 장치 내부에 있다. 신호를 송신하는 경우에는 전류 흐름이 형성됨으로써, 축전지의 내부 저항을 통해서는 언제나 전압 강하가 형성된다. 일련의 신호를 송신하는 경우에는, 전류 파형이 시간에 따라 펄스 형태로 나타남으로써, 펄스 형태의 전압 강하도 형성된다. 결국, 전압 강하는 이동 통신 단말 장치의 스위치-오프 시점을 결정한다. 전압 강하는 상응하는 송신 전력과 상관 관계에 있다. 전술한 사양 TS45005에 따라, 전압 강하(Δ U1)는 축전지 전압이 특정한 전압 값, 예컨대 U_nenn* = 0.85 내지 0.9 * U_nenn까지 떨어질 때까지 일정해야 한다. 상기 규정된 전압 값(U_nenn*) 아래에서는, 지금까지 파워 증폭기의 출력 제한에 의해서 송신 전력이 P_reduc_spec까지 감소 되었으며, 이와 같은 감소는 전압 강하가 전압 강하(Δ U2)까지 감소되는 것과 동시에 이루어졌다. 그러나 그 경우 상기 전압 강하(Δ U2)는 일정하게 유지된다. 그 때 축전지 전압이 전압 강하(Δ U2)를 제외한 상태에서 사전에 결정된 스위치-오프 전압(U_Abschalt)에 미달되면, 이동 통신 단말 장치가 스위치-오프 된다. 본 발명에 따른 방법에 의해서는, 사양에 따라 요구되는 최대 송신 전력이 규정된 전압 값, 예컨대 U_nenn* = 0.85 내지 0.9 * U_nenn까지 공급된다. 그러나 상기 규정된 전압 값 아래에서는, 지금까지의 조치와 반대로, 감소된 송신 전력을 갖는 이동 통신 단말 장치는 축전지가 거의 완전히 방전될 때까지 작동 상태를 유지할 수 있는데, 그 이유는 상기 규정된 전압 값(U_nenn*) 아래에서는 일정한 전압 강하(Δ U2), 즉 일정한 송신 전력이 공급되지 않기 때문이다. 그러나 본 발명에 따라서는, 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)를 제외한 상태에서는 축전지 전압이 사전에 결정된 하부 임계 전압(U_Burst)보다 크거나 또는 같게 된다. 그에 따라, 전력이 공급될 모든 회로 소자에 충분한 전력이 공급됨으로써 상기 소자들의 작동 준비 상태가 보장된다. 이 경우에 중요한 회로 소자는 전압 조절기 및 파워 증폭기이다.
본 발명에 따른 방법의 한 바람직한 실시예에서는, 전압 강하(Δ U2)가 사전에 결정된 임계 전압 강하와 같거나 또는 그보다 더 큰 경우에는, 이동 통신 단말 장치가 스위치-오프 된다.
이 경우에 특히 바람직한 것은, 특정한 전압 강하와 상관 관계에 있는 송신 전력이 예를 들어 기지국에 의해서 요구되는, 사전에 결정된 최소 송신 전력에 도달할 때까지 계속해서 감소되는 것이다. 그때에 비로소 이동 통신 단말 장치는 스위치-오프 된다.
축전지 전압이 상부 임계 전압(U_nenn*)보다 작거나 또는 같은 경우에는, 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)를 제외한 상태에서 상기 축전지 전압이 사전에 결정된 하부 임계 전압(U_Burst)과 같아지도록, 송신 전력이 축전지 전압에 따라 감소되는 것이 바람직하다. 축전지 방전 시간에 걸쳐 이루어지는 송신 전력의 감소는 연속적이다.
본 발명에 따른 방법에 의해서는 상당한 장점들이 나타난다. 따라서, 기존의 축전지 용량은 훨씬 더 우수하게 활용될 수 있다. 또한, 이동 전화의 경우에는 통화 시간이 현저하게 증가한다. 그와 동시에, 본 발명에 따른 방법에 의해서는, 극도의 조건하에서도 사양 TS45005에 개시된 기술적인 파라미터도 준수된다. 송신 전력이 본 발명에 따라 사전에 결정된 바대로 축전지 전압의 규정된 전압 값(U_nenn*) 아래로 감소되는 것은 사양에 적합하다.
또한 본 발명은 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 회로를 포함한다. 상기 본 발명에 따른 회로는 적어도 아래와 같은 소자들을 포함한다:
- 시간에 의존하는 축전지 전압을 갖는 축전지,
- 신호를 무선으로 수신 및 송신하기 위한 수신- 및 송신 유닛,
- 송신될 신호의 송신 전력을 설정하기 위한 파워 증폭기,
- 기본 대역 조절기,
- 제어- 및 조절 유닛, 이 경우 상기 제어- 및 조절 유닛은 축전지 전압을 조회하기 위해서 축전지에 연결되고, 필요한 최소 송신 전력을 조회하기 위해서 수신- 및 송신 유닛에 연결되며, 상기 제어- 및 조절 유닛에 의해서 검출될 수 있는 송신 전력을 설정하기 위해서 파워 증폭기에 연결된다.
본 발명에 따른 회로의 한 바람직한 실시예에서는, 제어- 및 조절 유닛이 기본 대역 조절기 내에 통합되어 있다. 제어- 및 조절 유닛을 파워 증폭기 또는 수신- 및 송신 유닛 내에 통합시키는 것도 생각할 수 있다. 바람직하게는 소위 기본 대역 조절기 내에서 집적이 이루어지는데, 그 이유는 기본 대역 조절기 내에 파워 증폭기의 제어- 내지 조절 값을 산출하기 위한 모든 정보가 존재하기 때문이다.
마지막으로, 본 발명은 이동 통신 단말 장치와도 관련이 있으며, 이 경우에는 본 발명에 따른 회로가 상기 이동 통신 단말 장치 내에 통합되어 있다.
본 발명의 추가의 장점들은 아래의 도면들을 참조하여 자세히 설명된다.
도 1a는 선행 기술에 따른 이동 통신 단말 장치의 작동 중에 나타나는 것과 같은, 시간 함수로서의 축전지 전압의 파형을 보여준다. 예를 들어 파형 섹션(1)에서와 같이, 신호가 전혀 송신되지 않더라도, 축전지 전압은 최대 전압(U_)으로부터 출발하여 시간이 흐름에 따라 감소한다. 신호를 송신하고자 하는 경우에는, 서문에 언급된 바와 같이, 전압 강하(Δ U1)가 나타난다. 상기 전압 강하(Δ U1)는 특정 송신 전력(P)과 결합되어 있다. 축전지 전압이 예를 들어 U_nenn*x(이 경우 팩터 x=0.85 또는 0.9임)로 나타나는 사전에 규정된 전압 값(U_nenn*)에 도달하면, 송신 전력(P)은 P_reduc_spec으로 감소되며, 이와 같은 감소는 전압 강하(Δ U2)와 동시에 이루어진다. 그 다음에, 전압 강하(Δ U2)는 일정하다. 송신 중에 작동 전압이, 즉 전압 강하(Δ U2)를 제외한 상태에서 축전지 전압이 사전에 결정된 스위치-오프 전압(U_Abschalt)에 미달되면, 이동 통신 단말 장치가 스위치-오프 된다.
그에 비해 도 1b의 이동 통신 단말 장치는, 본 발명에 따른 방법의 한 실시예를 적용한 가운데, 동일한 송신 주파수에서도 훨씬 더 늦게 스위치-오프 된다. 사전에 규정된 전압 값(U_nenn*) 아래에서는, 신호 송신시에 개별적으로 나타나는 전압 강하(Δ U2)가 단 한 번만 특정 값으로 감소된 다음에 후속하는 모든 송신 동작에서는 일정하게 유지되는 것이 아니라, 오히려 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)를 제외한 상태에서 축전지 전압이 사전에 결정된 하부 임계 전압(U_Burst)보다 크거나 또는 같도록 상기 감소된 송신 전력이 선택된다. 다시 말해서, 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)는 연속적으로 감소된다. 이와 같은 과정은 연속으로 진행된다. 기지국이 최소 송신 전력을 필요로 하는 경우에는, 바람직하게 예를 들어 기지국에 의해 간접적으로 사전에 결정되는, 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)는 사전에 결정된 특정한 임계 전압 강하 값까지 감소된다. 하부 임계값(U_Burst)은 이동 통신 단말 장치 내에서 전력을 공급받는 모든 회로 소자들에 의해서 사전에 결정된다. 바람직하게는, 전압 강하(Δ U2)가 사전에 결정된 임계 전압 강하 아래로 떨어질 때에 비로소 이동 통신 단말 장치가 스위치-오프 된다. 특정한 임계 송신 전력과 결합된 상기 임계 전압 강하는 예를 들어 최소 송신 전력의 의미에서 사전에 규정된 임계 송신 전력을 필요로 하는 기지국에 의해서 사전에 결정될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 두 가지 파형의 비교를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법의 한 실시예에 따라 파워 조절된 이동 통신 단말 장치는 훨씬 더 길게 송신할 수 있다. 축전지의 용량은 더 우수하게 활용된다.
도 2는 본 발명에 따른 회로의 한 실시예의 개략도를 보여준다. 축전지(1)가 도시되어 있다. 축전지(1)는 연결부(a)를 통해 제어- 및 조절 유닛(2)에 연결된다. 상기 제어- 및 조절 유닛(2)은 재차 연결부(b)를 통해서는 송신- 및 수신 유닛(3)에 연결되고, 연결부(c)를 통해서는 파워 증폭기(4)에 연결된다. 축전지(1)와 제어- 및 조절 유닛(2)의 연결부(a)를 통해, 상기 제어- 및 조절 유닛(2)은 이용되고 있는 실제 축전지 전압에 대한 정보를 얻는다. 연결부(b)를 통해서는, 상기 제어- 및 조절 유닛(2)이 예를 들어 기지국에 의해서 요청된 최소- 내지 임계 송신 전력에 대한 정보를 얻는다. 상기 제어- 및 조절 유닛(2) 내에서는 본 발명에 따라, 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하와 관련하여 어느 송신 전력이 파워 증폭기(4)에서 구현되어야 하는지가 결정된다. 상기 정보 내지 제어 지시는 연결부(c)를 통해 파워 증폭기(4)로 계속해서 전송되고, 상기 파워 증폭기는 상기 제어 지시에 상응하게 상응하는 송신 전력을 구현한다. 또한 또 하나의 기본 대역 조절기가 제공되는데, 상기 조절기 내에는 바람직하게 상기 제어- 및 조절 유닛(2)이 통합되어 있다. 전술한 소자들 이외에, 송달되는 신호를 위한 수신 증폭기(5), 소위 저소음(Low Noise) 증폭기가 더 존재한다.

Claims (7)

  1. 시간에 의존하는 축전지 전압을 갖는 축전지(1) 및 파워 증폭기(4)를 포함하는 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법에 있어서,
    - 제어- 및 조절 유닛(2)으로부터 신호가 송신되기 전에 축전지 전압을 검출하여 사전에 결정된 상부 임계 전압(U_nenn*)과 비교하고,
    - 축전지 전압이 상부 임계 전압(U_nenn*) 위에 있는 경우, 사전에 결정된 송신 전력을 갖는 신호를 상기 사전에 결정된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U1)가 형성될 때에 송신하며,
    - 축전지 전압이 상부 임계 전압(U_nenn*)보다 작거나 또는 같은 경우, 제어 유닛에 의해 검출되는 감소된 송신 전력을 갖는 신호를 상기 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)가 형성될 때에 송신하며, 이 경우 상기 감소된 송신 전력은, 상기 감소된 송신 전력과 상관 관계에 있는 전압 강하(Δ U2)를 제외한 상태에서는 축전지 전압이 사전에 결정된 하부 임계 전압(U_Burst)보다 크거나 또는 같도록 선택되는, 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 강하(Δ U2)가 사전에 결정된 임계 전압 강하와 같거나 또는 보다 작은 경우에, 이동 통신 단말 장치가 스위치-오프 되는 것을 특징으로 하는, 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계 전압 강하 및 그와 더불어 상기 전압 강하와 상관 관계에 있는 임계 송신 전력이 기지국에 의해서 사전에 결정되는 것을 특징으로 하는, 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법.
  4. 제 1 항, 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 하부 임계 전압(U_Burst)이 상기 제어- 및 조절 유닛(2)에 의해서 사전에 결정되는 것을 특징으로 하는, 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 방법.
  5. 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 회로로서, 상기 회로가 적어도
    - 시간에 의존하는 축전지 전압을 갖는 축전지(1),
    - 신호를 무선으로 수신 및 송신하기 위한 수신- 및 송신 유닛(3),
    - 송신될 신호의 송신 전력을 설정하기 위한 파워 증폭기(4),
    - 기본 대역 조절기,
    - 제어- 및 조절 유닛(2)을 포함하며, 이 경우 상기 제어- 및 조절 유닛(2)은 축전지 전압을 조회하기 위해서 축전지(1)에 연결되고, 필요한 최소 송신 전력을 조회하기 위해서 수신- 및 송신 유닛(3)에 연결되며, 상기 제어- 및 조절 유닛에 의해서 검출될 수 있는 송신 전력을 설정하기 위해서 파워 증폭기(4)에 연결되도록 구성된, 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어- 및 조절 유닛(2)이 기본 대역 조절기 또는 수신- 및 송신 유닛(3) 내에 통합되는 것을 특징으로 하는, 이동 통신 단말 장치용 파워 조절 회로.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 따른 회로가 통합된 이동 통신 단말 장치.
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