利用數(shù)據(jù)速率效率因子來優(yōu)化無線設(shè)備中的功率消耗的方法
【專利摘要】電子設(shè)備具有支持利用多種無線電接入技術(shù)進(jìn)行通信的無線通信電路。電子設(shè)備可以收集信息，比如對應(yīng)于當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)和備選的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率數(shù)值、功率消耗數(shù)值以及其他數(shù)據(jù)。電子設(shè)備可以基于數(shù)據(jù)速率效率度量的數(shù)值在當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)與備選的無線電接入技術(shù)之間自動進(jìn)行切換。所述數(shù)據(jù)速率效率度量可以表示每一種無線電接入技術(shù)能夠以多高的效率使用功率在單位時間內(nèi)傳送給定數(shù)據(jù)量?？梢岳盟鶞y功率消耗數(shù)據(jù)、所測數(shù)據(jù)速率數(shù)值以及例如信號強度和發(fā)送功率參數(shù)之類的操作參數(shù)來評估所述數(shù)據(jù)速率效率度量。
【專利說明】利用數(shù)據(jù)速率效率因子來優(yōu)化無線設(shè)備中的功率消耗的方法
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明總體上涉及無線通信電路，更具體來說涉及優(yōu)化與使用電子設(shè)備中的無線電路相關(guān)聯(lián)的功率消耗。
[0002]例如計算機和蜂窩電話之類的電子設(shè)備常常配備有無線通信能力。舉例來說，電子設(shè)備可以使用例如蜂窩電話電路之類的長距離無線通信電路來處理語音和數(shù)據(jù)通信量。
[0003]無線網(wǎng)絡(luò)常常能夠支持多種無線電接入技術(shù)。舉例來說，無線網(wǎng)絡(luò)可以具有用于處理與“2G”和“3G”通信相關(guān)聯(lián)的無線電接入技術(shù)的傳統(tǒng)裝備，以及用于處理與“4G”通信相關(guān)聯(lián)的例如長期演進(jìn)(LTE)無線電接入技術(shù)之類的無線電接入技術(shù)的更新的裝備。
[0004]在支持多種無線電接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)中，可用于每一種無線電接入技術(shù)的覆蓋范圍的數(shù)量可以根據(jù)用戶的位置以及網(wǎng)絡(luò)通信量水平而變化。如果用戶位于網(wǎng)絡(luò)蜂窩的邊緣附近或者正操作在其中許多用戶都對網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成負(fù)擔(dān)的環(huán)境中，則可能會降低性能。如果不采取措施，則性能降低可能會導(dǎo)致用戶的電子設(shè)備在處理無線數(shù)據(jù)通信量時的耗電效率低下。
[0005]因此將希望能夠優(yōu)化例如支持利用多種無線電接入技術(shù)進(jìn)行通信的電子設(shè)備之類的無線電子設(shè)備中的功率消耗效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種無線電子設(shè)備具有支持利用多種無線電接入技術(shù)進(jìn)行通信的無線通信電路。取決于網(wǎng)絡(luò)條件，其中一種無線電接入技術(shù)與其他無線電接入技術(shù)相比在傳送無線數(shù)據(jù)時可以更加高效地使用功率。為了最優(yōu)地消耗電子設(shè)備中的電池功率，電子設(shè)備可以在多種無線電接入技術(shù)的使用之間進(jìn)行切換。
[0007]電子設(shè)備可以收集信息，比如對應(yīng)于當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)和備選的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率數(shù)值、功率消耗數(shù)值以及其他操作數(shù)值。電子設(shè)備可以基于數(shù)據(jù)速率效率度量的數(shù)值在當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)與備選的無線電接入技術(shù)之間自動進(jìn)行切換。所述數(shù)據(jù)速率效率度量可以表示每一種無線電接入技術(shù)能夠以多高的效率使用功率在單位時間內(nèi)傳送給定數(shù)據(jù)量(也就是說每單位能量可以傳送多少數(shù)據(jù))?？梢岳盟鶞y功率消耗數(shù)據(jù)、所測數(shù)據(jù)速率數(shù)值以及例如信號強度和發(fā)送功率參數(shù)之類的操作參數(shù)來評估所述數(shù)據(jù)速率效率度量。
[0008]通過附圖和后面對于優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征、性質(zhì)以及各種優(yōu)點將變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有無線通信電路的說明性電子設(shè)備的圖示。
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可以被用來根據(jù)信號強度參數(shù)和其他無線參數(shù)確定數(shù)據(jù)速率效率因子(DREF)的數(shù)值的一種說明性查找表。[0011]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在制造期間表征無線電子設(shè)備信息并且把數(shù)據(jù)速率效率信息加載到無線設(shè)備中的過程中所涉及的說明性步驟的流程圖。
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作無線電子設(shè)備以便優(yōu)化功率消耗的說明性步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]現(xiàn)今的無線網(wǎng)絡(luò)常常支持多種無線電接入技術(shù)。無線電接入技術(shù)的實例包括全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、通用移動電信系統(tǒng)(UMTS )、碼分多址(CDMA )(例如包括CDMA2000IXRTT之類的標(biāo)準(zhǔn)的CDMA2000)以及長期演進(jìn)(LTE)。例如GSM、UMTS和CDMA之類的最早引入的無線電接入技術(shù)有時被稱作2G或3G技術(shù)，例如LTE之類的更加近期引入并且潛在地更加現(xiàn)今的技術(shù)有時被稱作4G技術(shù)。例如這些的無線電接入技術(shù)可以被例如蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)之類的無線網(wǎng)絡(luò)使用來與蜂窩電話、便攜式計算機和其他用戶裝備進(jìn)行通信。許多網(wǎng)絡(luò)既支持傳統(tǒng)無線電接入技術(shù)(例如2G和/或3G無線電接入技術(shù))，同時也布置更新的無線電接入技術(shù)(例如4G技術(shù))。支持多種無線電接入技術(shù)的此類技術(shù)允許能夠支持更新的無線電接入技術(shù)的裝備受益于由所述更新的無線電接入技術(shù)給出的潛在進(jìn)步，同時也不會中斷針對具有傳統(tǒng)裝備的用戶的服務(wù)。
[0014]雖然在令人滿意的操作條件下可以給出良好的數(shù)據(jù)吞吐量，但是例如4G無線電接入技術(shù)之類的更新的無線電接入技術(shù)在邊際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中無法保證高數(shù)據(jù)速率。因此即使在利用例如4G無線電接入技術(shù)之類的更新的無線電接入技術(shù)連接到網(wǎng)絡(luò)時，用戶可能也無法總是體驗到高數(shù)據(jù)速率。在某些情況下，這可能會導(dǎo)致不合期望的大量功率消耗。
[0015]作為一個實例，考慮具有正在利用4G無線電接入技術(shù)向無線網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)文件的蜂窩電話或其他電子設(shè)備的用戶。在最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)條件下，用戶能夠從網(wǎng)絡(luò)獲得良好的信號強度并且網(wǎng)絡(luò)的同時用戶數(shù)目較少，因此用戶可能能夠獲得60Mbps的上傳數(shù)據(jù)速率。在獲得這一上傳數(shù)據(jù)速率時，用戶的電子設(shè)備中的無線電路可能在電子設(shè)備中消耗3W的功率。在非最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)條件下，比如當(dāng)用戶嘗試在信號強度較弱的蜂窩邊界的邊緣位置處上傳文件時或者當(dāng)有許多同時用戶對網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成負(fù)擔(dān)時，用戶可能只能夠獲得60kbps的上傳數(shù)據(jù)速率。盡管用戶的電子設(shè)備中的無線電路只在60kbps (在該例中)下傳送數(shù)據(jù)，電子設(shè)備中的無線電路仍然可能和用戶的設(shè)備在60Mbps下傳輸數(shù)據(jù)時一樣需要相同的3W功率?？梢酝瑫r與低、高4G數(shù)據(jù)速率相關(guān)聯(lián)的相對較大的功率消耗數(shù)量(在該例中是3W)出現(xiàn)的原因在于，與傳統(tǒng)的2G和3G技術(shù)相比，常常存在與實施更新的4G技術(shù)相關(guān)聯(lián)的相對大量的所需內(nèi)部設(shè)備處理。
[0016]正如該例所表明的那樣，在最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)條件下對于給定電池能量支出所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量(60Mpbs/3W=20Mb/J)可能遠(yuǎn)大于在非最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)條件下對于相同的電池能量支出所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量(60kbps/3W=20kb/J)。
[0017]在圖1中示出了可以被用來解決這一潛在的低效率的電子設(shè)備。如圖1中所示，電子設(shè)備10可以通過無線通信路徑14與網(wǎng)絡(luò)裝備12通信。網(wǎng)絡(luò)裝備12可以支持多種無線電接入技術(shù)(RAT)，比如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)、碼分多址(CDMA)(例如包括CDMA20001XRTT之類的標(biāo)準(zhǔn)的CDMA2000)、長期演進(jìn)(LTE)、WiFi?(IEEE802.11),WiMax (IEEE802.16)以及其他無線電接入技術(shù)。有時在相同的網(wǎng)絡(luò)中可以支持例如GSM、UMTS和CDMA之類的無線電接入技術(shù)(其有時被稱作2G或3G技術(shù))、例如LTE之類的4G無線電接入技術(shù)以及例如WiFi和WiMax之類的附加的無線電接入技術(shù)。
[0018]為了避免在無線操作期間低效地使用功率，電子設(shè)備10可以確定正在以多高的效率利用其當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)來傳輸數(shù)據(jù)，并且可以把其效率水平與可用的備選無線電接入技術(shù)的效率水平進(jìn)行比較。這樣就允許設(shè)備10使用最優(yōu)的無線電接入技術(shù)。
[0019]實時功率消耗測量和數(shù)據(jù)速率測量可以被用來確定正在以多高的效率傳輸數(shù)據(jù)，或者可以從信號強度參數(shù)和其他操作參數(shù)估計數(shù)據(jù)傳輸效率數(shù)值。為了進(jìn)行比較，設(shè)備10還可以確定如果將使用備選的無線電接入技術(shù)的話則可能以多高的效率傳輸數(shù)據(jù)。作為一個實例，設(shè)備10可以對于當(dāng)前的和備選的無線電接入技術(shù)計算數(shù)據(jù)速率效率度量(其有時被稱作數(shù)據(jù)速率效率因子或DREF)的數(shù)值。通過比較對應(yīng)于當(dāng)前的和備選的無線電接入技術(shù)的DREF的數(shù)值，設(shè)備10可以判定從當(dāng)前的切換到備選的無線電接入技術(shù)以改進(jìn)功率消耗效率的做法是否將是有益的。
[0020]作為一個實例，考慮4G性能由于嚴(yán)重網(wǎng)絡(luò)擁塞以及網(wǎng)絡(luò)蜂窩邊緣處的較差信號覆蓋而并非最優(yōu)的情況。在這些條件下，利用4G無線電接入技術(shù)的用戶可能能夠在支出3W功率的同時在50kbps下傳輸數(shù)據(jù)。但是如果用戶切換到3G無線電接入技術(shù)，則用戶可能能夠在支出1.5W功率的同時獲得IMbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。由于3G數(shù)據(jù)傳輸條件(對于該例)給出了更加高效的數(shù)據(jù)傳輸(每單位支出能量傳輸更多的數(shù)據(jù))的可能性，因此設(shè)備10可以從4G切換到3G操作模式以優(yōu)化功率消耗?？梢栽跓o需電子設(shè)備的用戶干預(yù)的情況下實時地自動施行無線電接入技術(shù)的這一改變，或者可以在獲得來自用戶的確認(rèn)之后施行。
[0021]設(shè)備10可以具有例如基帶處理器16和控制電路30之類的控制電路。設(shè)備10中的控制電路可以被配置成對于當(dāng)前的和備選的無線電接入技術(shù)實時地評估例如數(shù)據(jù)速率功率效率因子DREF之類的數(shù)據(jù)速率功率效率度量。DREF的數(shù)值可以被用于確定何時在無線電接入技術(shù)之間進(jìn)行切換。
[0022]基帶處理器16可以包括用于處理多種無線電接入技術(shù)的協(xié)議棧。舉例來說，基帶處理器16可以包括例如用于處理利用第一無線電接入技術(shù)(RATl)的無線數(shù)據(jù)通信的協(xié)議棧26之類的第一協(xié)議棧、例如用于處理利用第二無線電接入技術(shù)(RAT2)的無線數(shù)據(jù)通信的協(xié)議棧28之類的第二協(xié)議棧等等。設(shè)備10可以根據(jù)對應(yīng)于當(dāng)前的和備選的無線電接入技術(shù)的DREF的數(shù)值在操作期間在使用協(xié)議棧26與28之間進(jìn)行切換，從而持續(xù)以最優(yōu)效率傳送數(shù)據(jù)。
[0023]控制電路30可以包括處理電路32和存儲器34。處理電路30可以包括一個或多個微處理器、一個或多個微控制器、一個或多個數(shù)字信號處理器、一個或多個專用集成電路以及/或者其他適當(dāng)?shù)奶幚砗涂刂齐娐?。存儲?4可以包括獨立存儲器芯片、硬盤驅(qū)動器、包括在一個或多個其他集成電路中的存儲電路以及其他存儲裝置。
[0024]在數(shù)據(jù)發(fā)送操作期間，可以經(jīng)由基帶處理器16把來自例如處理器電路32之類的電路的數(shù)據(jù)提供到射頻收發(fā)器18。射頻收發(fā)器電路18可以包括在路徑40上發(fā)送射頻信號的發(fā)送器。例如功率放大器電路22之類的功率放大器電路可以被用于放大所發(fā)送的射頻信號。來自功率放大器電路22的輸出的所發(fā)送信號可以被前端電路20耦合到例如天線42之類的一個或多個天線(天線結(jié)構(gòu))。前端電路20可以包括例如雙工器和同向雙工器之類的射頻濾波器、阻抗匹配電路、傳輸線電路、開關(guān)電路以及用于把收發(fā)器電路18耦合到天線結(jié)構(gòu)42的其他電路。在數(shù)據(jù)接收操作期間，來自天線42的所接收到的天線信號可以經(jīng)由前端電路20和路徑24被提供到射頻收發(fā)器電路18中的接收器。如果希望的話，例如路徑24之類的路徑可以包括用于放大所接收到的射頻信號的低噪聲放大器(LNA)。
[0025]用于為設(shè)備10供電的功率可以是獲得自例如墻壁插座和交流(AC)到直流(DC)功率轉(zhuǎn)換器之類的連線來源，或者是來自例如電池38之類的電池。特別在便攜式設(shè)備中，可能希望使用例如電池38之類的電池來提供功率來源。如圖1中所示，電池38可以經(jīng)由例如路徑44之類的路徑為功率管理單元36提供DC功率。功率管理單元36可以幫助調(diào)節(jié)去到無線電路48 (包括基帶處理器16中的控制電路)和控制電路30的功率流。
[0026]在設(shè)備10的操作期間，功率管理單元36可以被用來測量所消耗的功率的數(shù)量。路徑46可以包含允許例如控制電路30和/或基帶處理器16中的控制電路之類的控制電路與功率管理單元36中的控制電路進(jìn)行通信的信號路徑。舉例來說，路徑46可以被用來從功率管理單元36向設(shè)備10中的控制電路(比如控制電路30和/或基帶處理器16中的控制電路)傳送信息，其表明當(dāng)前正從電池38吸取多少功率。在無線操作期間，無線電路48消耗設(shè)備10中的大部分功率，因此由功率管理單元36提供的功率消耗數(shù)據(jù)對應(yīng)于與無線電路48相關(guān)聯(lián)的功率消耗水平。功率管理單元36可以進(jìn)行功率測量，這是通過測量正被遞送到設(shè)備10的電路(比如無線電路48)的電流(I)的量，通過測量與所遞送的電流相關(guān)聯(lián)的電壓(V)，以及通過利用等式(I)計算所消耗的功率P實現(xiàn)的。
[0027]P=V*I (I)
[0028]如果希望的話還可以使用測量由設(shè)備10 (無線電路48)消耗的功率的其他技術(shù)。對于例如圖1的功率管理單元電路36之類的電路的使用僅僅是說明性的。
[0029]可以通過以下步驟確定對應(yīng)于各種無線電接入技術(shù)的DREF(即數(shù)據(jù)速率與所消耗的功率數(shù)量的比值)的數(shù)值:確定數(shù)據(jù)速率數(shù)值，確定功率消耗數(shù)值，并且計算數(shù)據(jù)速率數(shù)值與功率消耗數(shù)值的比值?？梢允褂霉β屎?或數(shù)據(jù)速率的測量值以及/或者功率和/或數(shù)據(jù)速率的估計值。
[0030]舉例來說，可以通過查詢基帶處理器16或者正被用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的其他無線電路來確定當(dāng)前每單位時間由設(shè)備10發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)量。在某些情況下(例如當(dāng)在實際使用備選的無線電接入技術(shù)來處理數(shù)據(jù)通信量之前確定將與所述備選的無線電接入技術(shù)的使用相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率時)，可能無法采樣到實際的數(shù)據(jù)速率。在這種情況下，可能希望利用數(shù)據(jù)速率估計函數(shù)來計算數(shù)據(jù)速率數(shù)值。所述函數(shù)可以被實施為數(shù)學(xué)表達(dá)式或查找表，并且可以被用來把例如信號強度之類的操作參數(shù)和其他無線參數(shù)與相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率關(guān)聯(lián)起來。
[0031]可以利用設(shè)備10中的功率測量電路(例如功率管理單元36)實時測量功率消耗數(shù)值，或者可以對其進(jìn)行估計。作為一個實例，可以通過收集關(guān)于影響功率消耗水平的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)來估計對應(yīng)于給定無線電接入技術(shù)的無線電路48的功率吸取。可以被用于計算(估計)無線電路48的功率消耗的操作參數(shù)的實例包括:所涉及的無線電接入技術(shù)的身份，關(guān)于正在使用或者將要使用哪一種射頻信號調(diào)制方案來利用給定的無線電接入技術(shù)傳送無線數(shù)據(jù)的信息，關(guān)于通信鏈接14的質(zhì)量的信息(例如對應(yīng)于給定的無線電接入技術(shù)的信號強度信息)，關(guān)于無線電路48中的哪些集成電路正被供電的信息，關(guān)于正被使用的功率放大器電路22的數(shù)量和/或?qū)?yīng)于功率放大器18的功率放大器設(shè)定(例如發(fā)送功率數(shù)據(jù))的信息，關(guān)于與前端電路20和天線結(jié)構(gòu)42相關(guān)聯(lián)的設(shè)定的信息等等。例如這些的設(shè)備操作參數(shù)(例如無線電路操作參數(shù))可以被用來估計與當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的功率消耗的數(shù)量，以及/或者將與給定的無線電接入技術(shù)(例如備選的無線電接入技術(shù))的使用相關(guān)聯(lián)的功率消耗的數(shù)量。
[0032]通過利用直接測量和/或計算來估計數(shù)據(jù)數(shù)值，設(shè)備10(例如控制電路30之類的控制電路和/或基帶處理器16中的控制電路)可以被用來確定數(shù)據(jù)效率參數(shù)(度量)DREF的數(shù)值。在圖2中示出了可以被用于根據(jù)例如對應(yīng)于無線電接入技術(shù)(諸如3G無線電接入技術(shù))的RSSI (接收信號強度指標(biāo))之類的無線參數(shù)來計算DREF的一種說明性查找表。在圖2的表的第一列中示出了所測得的RSSI的數(shù)值?？梢栽跓o線電路48 (作為一個實例)的操作期間從基帶處理器集成電路16獲得對應(yīng)于給定的無線電接入技術(shù)(例如當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù))的RSSI的數(shù)值。如圖2中所示，RSSI的較低數(shù)值(其表明較弱的信號強度并且從而表明如第二列中所示的針對提升發(fā)送功率的更大需求)可以與較大的預(yù)期發(fā)送(TX)功率水平相關(guān)聯(lián)，并且相應(yīng)地與對應(yīng)于無線電路48的較大功率消耗(如第三列中所示)相關(guān)聯(lián)。如圖2的表的第四列中所示，數(shù)據(jù)速率的預(yù)期數(shù)值往往會對于較大的信號強度而增大，并且對于較低的信號強度而減小。在圖2的表的第五列的條目中示出了 DREF的數(shù)值(每一行中的第四列條目除以該行中的第三列條目)。(為了節(jié)省存儲空間，在實踐中可以省略圖2的例如第二、第三和第四列之類的中間列。)
[0033]如果希望的話，可以使用其他參數(shù)來確定DREF的數(shù)值?？梢员挥糜谠u估DREF的其他參數(shù)的實例包括接收信號代碼功率(RSCP)、參考信號接收功率(RSRP)、調(diào)制和編碼方案(MCS )、信道質(zhì)量指標(biāo)(CQI )、秩指示(RI )、預(yù)編碼矩陣指標(biāo)(PMI )、信號干擾加噪聲比(SINR)、發(fā)送(Tx)功率水平等等。例如這些的參數(shù)可以由無線電路48 (例如基帶處理器16)生成。一般來說，可以利用設(shè)備10中的任何適當(dāng)?shù)碾娐?例如功率管理單元36、控制電路30、基帶處理器16等等)來收集設(shè)備10中的操作參數(shù)?？梢岳猛ㄟ^查找表(比如圖2的表)或通過數(shù)學(xué)表達(dá)式實施的函數(shù)對這些參數(shù)進(jìn)行評估以便計算DREF (例如取得這些參數(shù)當(dāng)中的一項或更多項作為輸入并且產(chǎn)生DREF數(shù)值以作為輸出的函數(shù))。
[0034]利用圖2的實例中所示的該種方法，設(shè)備10可以確定對應(yīng)于例如當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)之類的無線電接入技術(shù)的DREF的數(shù)值(即對應(yīng)于正由收發(fā)器18處理并且正通過路徑14載送的當(dāng)前活躍的數(shù)據(jù)通信量)。如果設(shè)備10將切換到利用備選的無線電接入技術(shù)來處理設(shè)備10的無線通信量，則設(shè)備10還可以使用圖2中所示的該種查找表或數(shù)學(xué)表達(dá)式來計算預(yù)期的DREF數(shù)值。作為一個實例，如果設(shè)備10當(dāng)前正在載送4G通信量，則設(shè)備10可以確定對應(yīng)于當(dāng)前的4G無線電接入技術(shù)和備選的3G無線電接入技術(shù)的DREF的數(shù)值。
[0035]在確定對應(yīng)于備選的無線電接入技術(shù)的DREF的數(shù)值的過程中，設(shè)備10可以臨時使用所述備選的無線電接入技術(shù)。舉例來說，設(shè)備10可以在當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)空閑的時間段期間切換到使用備選的協(xié)議棧，可以使用天線結(jié)構(gòu)42中的次要天線來評估當(dāng)前利用備選的無線電接入技術(shù)可用的性能數(shù)量等等。在進(jìn)行這些評估時，設(shè)備10可以獲得對應(yīng)于各種參數(shù)的數(shù)值，比如結(jié)合圖2描述的無線參數(shù)和其他操作參數(shù)(例如RSS1、RSCP,1?1^、1?^、001、1?1、？10、31殿、了1功率水平、當(dāng)前數(shù)據(jù)速率等等)。設(shè)備10使用來計算預(yù)期數(shù)據(jù)速率和功率消耗(即DREF)的函數(shù)可以利用圖2中所示的該類查找表、數(shù)學(xué)表達(dá)式、一個或多個表與一個或多個表達(dá)式的組合等等來實施。
[0036]圖3中示出了在表征和設(shè)立例如圖1的設(shè)備10之類的設(shè)備時所涉及的操作的流程圖。在步驟50處，可以表征設(shè)備10的數(shù)據(jù)速率功率效率性能。具體來說，可以在多種數(shù)據(jù)速率和功率消耗條件下收集關(guān)于設(shè)備10的性能的數(shù)據(jù)。舉例來說，可以根據(jù)以下因素來測量對應(yīng)于設(shè)備10的功率消耗:正在使用哪一種無線電接入技術(shù)，正在使用何種數(shù)據(jù)速率，各種無線參數(shù)數(shù)值(例如RSSI等等)，以及其他操作和無線參數(shù)。這一數(shù)據(jù)可以被用于計算對應(yīng)于每一種無線電接入技術(shù)的DREF函數(shù)(步驟52)。具體來說，步驟52的操作可以被用來完成圖2中所示的該類表中的條目，并且/或者可以被用來確定用于形成對應(yīng)于DREF函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式的常數(shù)和其他關(guān)系式的數(shù)值?？梢栽诓襟E54的操作期間把例如描述對應(yīng)于每一種無線電接入技術(shù)的DREF函數(shù)的查找表數(shù)據(jù)和/或數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)據(jù)之類的DREF表征數(shù)據(jù)加載到設(shè)備10中。設(shè)備10隨后可以被裝運給用戶并且在無線網(wǎng)絡(luò)中被使用。
[0037]圖4是在包括網(wǎng)絡(luò)裝備12的無線網(wǎng)絡(luò)中操作設(shè)備10時(即在通過通信鏈接14載送數(shù)據(jù)時)所涉及的說明性步驟的流程圖。
[0038]在步驟56處，設(shè)備10可以操作在其中使用當(dāng)前的無線電接入技術(shù)來通過鏈接14傳送數(shù)據(jù)的模式下。當(dāng)前的無線電接入技術(shù)模式例如可以是UMTS模式之類的3G無線電接入技術(shù)模式，或者可以是例如LTE模式之類的4G無線電接入技術(shù)模式(作為說明性實例)。當(dāng)操作在當(dāng)前的無線電接入技術(shù)模式下時，設(shè)備10可以收集關(guān)于可以被用來評估數(shù)據(jù)速率功率效率度量DREF的對應(yīng)于設(shè)備10的操作參數(shù)的信息。這些參數(shù)可以包括無線電路48的當(dāng)前功率消耗的數(shù)值(例如由設(shè)備10中的控制電路從功率管理單元36獲得的功率消耗數(shù)值)，從基帶處理器16或設(shè)備10中的其他電路收集的關(guān)于無線參數(shù)的信息等等，所述無線參數(shù)比如有RSS1、RSCP, RSRP、MCS、CQ1、R1、PM1、SINR、Tx功率水平、當(dāng)前數(shù)據(jù)速率等等。
[0039]在步驟58處，在步驟56處收集的數(shù)據(jù)可以被用于確定DREF的當(dāng)前數(shù)值。如步驟60所示，可以從功率消耗的測量值(例如來自功率管理單元36的當(dāng)前功率消耗測量)和當(dāng)前已知的數(shù)據(jù)速率(例如從基帶處理器16獲得的當(dāng)前數(shù)據(jù)速率數(shù)值)計算DREF的數(shù)值。如果希望的話，在步驟62處可以從在步驟56的操作期間收集的操作參數(shù)來計算(即估計)DREF0舉例來說，結(jié)合圖2描述的該類函數(shù)可以被用于根據(jù)例如RSSI的測量值(作為一個實例)之類的所測參數(shù)數(shù)值來估計對應(yīng)于當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)的DREF。如果希望的話還可以使用其他操作參數(shù)來估計DREF (例如除RSS1、Tx功率等等之外的其他無線參數(shù))。
[0040]在確定了 DREF的當(dāng)前數(shù)值之后，可以把DREF的當(dāng)前數(shù)值(即對應(yīng)于當(dāng)前的無線電接入技術(shù)的DREF的數(shù)值)與一個預(yù)定閾值TH進(jìn)行比較。TH的數(shù)值可以被配置成使得高于TH的DREF數(shù)值表明令人滿意的數(shù)據(jù)速率功率效率性能(即對于所支出的每單位電池能量傳送令人滿意的數(shù)據(jù)量)。
[0041]響應(yīng)于在步驟58處確定當(dāng)前DREF的數(shù)值大于TH，如線條68所示，處理可以循環(huán)回到步驟56。
[0042]響應(yīng)于在步驟58處確定當(dāng)前DREF的數(shù)值小于TH，如線條72所示，處理可以繼續(xù)到步驟64。
[0043]在步驟64的操作期間，設(shè)備10 (例如設(shè)備10中的控制電路)可以確定對應(yīng)于一種或多種備選的無線電接入技術(shù)的DREF的數(shù)值。舉例來說，可以使用利用結(jié)合圖2描述的該類查找表或數(shù)學(xué)表達(dá)式實施的函數(shù)來計算對應(yīng)于備選的無線電接入技術(shù)的DREF。在計算備選的DREF數(shù)值時，設(shè)備10可以收集關(guān)于附加的操作參數(shù)的信息，并且/或者可以使用來自在步驟56期間收集的操作參數(shù)的信息。舉例來說，設(shè)備10可以使用在基帶處理器16的操作期間收集的來自基帶處理器16的RSSI數(shù)值(例如對應(yīng)于與備選的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的信號的RSSI數(shù)值)，設(shè)備10可以使用與備選的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的其他無線參數(shù)，設(shè)備10可以使用與備選的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率信息，并且可以使用所測量和/或估計的功率消耗信息來確定對應(yīng)于備選的無線電接入技術(shù)的DREF的數(shù)值。
[0044]在步驟64的操作期間，設(shè)備10可以把當(dāng)前的DREF (對應(yīng)于當(dāng)前的無線電接入技術(shù)的DREF)和備選的DREF (使用備選的無線電接入技術(shù)的DREF)的數(shù)值進(jìn)行比較。在把當(dāng)前的DREF和備選的DREF的數(shù)值進(jìn)行比較之后，設(shè)備10的行為取決于當(dāng)前的DREF是否大于備選的DREF或者備選的DREF是否大于當(dāng)前的DREF。
[0045]如果當(dāng)前DREF的數(shù)值大于備選DREF的數(shù)值，則設(shè)備10可以得出結(jié)論，切換到使用備選的無線電接入技術(shù)將不會進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備10中的功率消耗。利用備選的無線電接入技術(shù)在路徑14上傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率可能更大或更小，但是如果設(shè)備10切換到使用備選的無線電接入技術(shù)，數(shù)據(jù)速率除以設(shè)備10的功率消耗的比值將不會改進(jìn)。相應(yīng)地，響應(yīng)于在步驟64處確定當(dāng)前的DREF數(shù)值大于備選的DREF數(shù)值(即響應(yīng)于確定備選的DREF小于當(dāng)前的DREF)，可以把當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)保持作為當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)，并且處理可以如線條70所示循環(huán)回到步驟56的操作。
[0046]但是如果當(dāng)前的DREF數(shù)值小于備選的DREF數(shù)值，則設(shè)備10可以得出結(jié)論，從當(dāng)前的無線電接入技術(shù)切換到備選的無線電接入技術(shù)將是有益的，因為這樣將幫助優(yōu)化設(shè)備10中的功率消耗。利用備選的無線電接入技術(shù)在路徑14上傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率可能是(或者可能不是)不同的。不管數(shù)據(jù)速率的預(yù)期改變?nèi)绾?，利用備選的無線電接入技術(shù)的預(yù)期數(shù)據(jù)速率除以利用備選的無線電接入技術(shù)的設(shè)備10的預(yù)期功率消耗的比值預(yù)計會從數(shù)據(jù)速率與功率消耗的當(dāng)前比值有所改進(jìn)。因此可以預(yù)期的是，與利用當(dāng)前的無線電接入技術(shù)相t匕，利用備選的無線電接入技術(shù)將會更加高效地傳送數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，響應(yīng)于在步驟64處確定當(dāng)前的DREF數(shù)值小于備選的DREF數(shù)值(S卩響應(yīng)于確定備選的DREF大于當(dāng)前的DREF)，處理可以繼續(xù)到步驟66的操作。
[0047]在步驟66的操作期間，設(shè)備10可以交換其當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)與備選的無線電接入技術(shù)(即可以把備選的無線電接入技術(shù)切換到活躍使用中以替代當(dāng)前的無線電接入技術(shù))。這樣，先前被視為可用的備選方案的無線電接入技術(shù)可以被切換到活躍使用中，從而變成當(dāng)前的無線電接入技術(shù)。如線條74所示，處理隨后可以循環(huán)回到步驟56的操作。
[0048]隨著用戶把設(shè)備10移動到無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的不同位置并且隨著網(wǎng)絡(luò)使用在一天當(dāng)中的變化(例如隨著網(wǎng)絡(luò)中的活躍用戶的數(shù)目增加或減少)，可以持續(xù)施行圖4中所示的該類操作。當(dāng)出現(xiàn)允許第一無線電接入技術(shù)表現(xiàn)出與第二無線電接入技術(shù)相比對于每單位能量傳輸更多數(shù)據(jù)的能力的網(wǎng)絡(luò)條件時，設(shè)備10中的控制電路可以使用對應(yīng)于第一無線電接入技術(shù)的協(xié)議棧來利用無線網(wǎng)絡(luò)處理無線通信量。但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)條件的改變足以使得第二無線電接入技術(shù)表現(xiàn)出對于每單位能量高效地傳輸數(shù)據(jù)的更優(yōu)越的能力時，設(shè)備10可以把第二無線電接入技術(shù)切換到使用中以替代第一無線電接入技術(shù)，并且可以使用對應(yīng)于第二無線接入技術(shù)的協(xié)議棧來利用無線網(wǎng)絡(luò)處理無線通信量。[0049]前述內(nèi)容僅僅是為了說明本發(fā)明的原理，并且在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員做出各種修改。前面的各個實施例可以被單獨實施或者按照任意組合來實施。
【權(quán)利要求】
1.一種操作支持多種無線電接入技術(shù)的無線電子設(shè)備的方法，包括: 確定與無線電子設(shè)備中的當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值； 確定與無線電子設(shè)備中的備選的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值；以及 響應(yīng)于確定對應(yīng)于備選的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值大于對應(yīng)于當(dāng)前的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值，把備選的無線電接入技術(shù)切換到使用中來傳送用于無線電子設(shè)備的無線數(shù)據(jù)以替代當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 響應(yīng)于確定對應(yīng)于備選的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值小于對應(yīng)于當(dāng)前的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值，保持使用當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)作為無線電子設(shè)備中的當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定與當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值包括: 利用無線電子設(shè)備中的控制電路，計算與利用無線電子設(shè)備傳送無線數(shù)據(jù)通信量相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前數(shù)據(jù)速率除以當(dāng)前功率消耗數(shù)值的比值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，確定與備選的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值包括:計算與無 線電子設(shè)備利用備選的無線電接入技術(shù)傳送無線數(shù)據(jù)通信量相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)速率除以功率消耗數(shù)值的比值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定對應(yīng)于當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值包括:利用無線電子設(shè)備中的功率管理單元進(jìn)行功率消耗測量。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定對應(yīng)于當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值包括:利用無線電子設(shè)備中的基帶處理器確定當(dāng)前的無線通信量數(shù)據(jù)速率。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定對應(yīng)于當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值包括:從基帶處理器獲得與當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的無線參數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定對應(yīng)于當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值包括:從基帶處理器獲得與當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)相關(guān)聯(lián)的用于無線電子設(shè)備的操作參數(shù)，其中所述操作參數(shù)是從由RSS1、RSCP、RSRP、MCS、CQ1、R1、PM1、SINR和發(fā)送功率水平構(gòu)成的組當(dāng)中選擇的。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定對應(yīng)于當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值包括: 利用無線電子設(shè)備中的控制電路，至少部分地基于來自無線電子設(shè)備中的基帶處理器的數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)表達(dá)式來計算與無線電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前無線數(shù)據(jù)速率除以與無線電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前功率消耗的數(shù)值。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定對應(yīng)于備選的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率數(shù)值包括:利用查找表來估計與使用備選的無線電接入技術(shù)無線發(fā)送數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的無線數(shù)據(jù)速率除以與無線電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的功率消耗的數(shù)值。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)包括長期演進(jìn)LTE無線電接入技術(shù)。
12.一種無線電子設(shè)備，包括: 被配置成利用多種無線電接入技術(shù)發(fā)送和接收射頻信號的無線電路；以及耦合到無線電路的控制電路，其中所述控制電路被配置成至少部分地基于數(shù)據(jù)速率效率度量來實時地選擇將使用多種無線電接入技術(shù)當(dāng)中的哪一種，所述數(shù)據(jù)速率效率度量表示多種無線電接入技術(shù)當(dāng)中的每一種以多高的效率使用功率來傳送無線數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求12所述的無線電子設(shè)備，其中，所述控制電路被配置成確定對應(yīng)于多種無線電接入技術(shù)當(dāng)中的當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率度量的第一數(shù)值，并且被配置成確定對應(yīng)于多種無線電接入技術(shù)當(dāng)中的備選的無線電接入技術(shù)的數(shù)據(jù)速率效率度量的第二數(shù)值。
14.如權(quán)利要求13所述的無線電子設(shè)備，其中，所述控制電路被配置成響應(yīng)于確定第一數(shù)值小于第二數(shù)值，把多種無線電接入技術(shù)當(dāng)中的備選的無線電接入技術(shù)切換到使用中以替代多種無線電接入技術(shù)當(dāng)中的當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的無線電子設(shè)備，其中，所述無線電路和所述控制電路被配置成基于從由以下各項構(gòu)成的組當(dāng)中選擇的參數(shù)來計算第一數(shù)值和第二數(shù)值的至少其中之一:RSS1、RSCP、RSRP、MCS、CQ1、R1、PM1、SINR 和發(fā)送功率水平。
16.如權(quán)利要求14所述的無線電子設(shè)備，其中，所述無線電路和控制電路被配置成基于所接收到的無線信號強度信息來計算第一數(shù)值和第二數(shù)值的至少其中之一。
17.一種操作支持利用包括當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)和備選的無線電接入技術(shù)的多種無線電接入技術(shù)進(jìn)行無線通信的無線電子設(shè)備的方法，包括: 基于數(shù)據(jù)速率效率度量的數(shù)值，利用無線電子設(shè)備內(nèi)的控制電路來確定是否保持使用當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)來傳送無線數(shù)據(jù)或者是否把備選的無線電接入技術(shù)切換到使用中以替代當(dāng)前活躍的無 線電接入技術(shù)，其中所述數(shù)據(jù)速率效率度量至少部分地基于對應(yīng)于利用無線電子設(shè)備無線傳送數(shù)據(jù)通信量的數(shù)據(jù)速率數(shù)值除以與利用無線電子設(shè)備無線傳送數(shù)據(jù)通信量相關(guān)聯(lián)的功率消耗數(shù)值的比值。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括: 利用所述控制電路，從無線電子設(shè)備中的基帶處理器集成電路獲得數(shù)據(jù)速率數(shù)值。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括: 利用無線電子設(shè)備中的功率管理單元測量功率消耗數(shù)值。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述多種無線電接入技術(shù)中的至少一種包括長期演進(jìn)LTE無線電接入技術(shù)，其中所述當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)包括所述LTE無線電接入技術(shù)，并且其中利用無線電子設(shè)備內(nèi)的控制電路來確定是否要保持使用當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)來傳送無線數(shù)據(jù)或者是否把備選的無線電接入技術(shù)切換到使用中以替代當(dāng)前活躍的無線電接入技術(shù)包括:利用無線電子設(shè)備內(nèi)的控制電路來確定是否要保持使用所述LTE無線電接入技術(shù)來傳送無線數(shù)據(jù)或者是否把備選的無線電接入技術(shù)切換到使用中以替代所述LTE無線電接入技術(shù)。
【文檔編號】H04W52/02GK103748935SQ201280040040
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月17日
【發(fā)明者】R·W·迪姆佩爾馬伊爾, J·于, N·W·魯姆 申請人:蘋果公司