在电池供电式移动无线信息装置的运行期间将功率消耗最小化的方法_3

文档序号:9240384阅读:来源:国知局
后才能进行传送。当链路质量大于 某个极限值X时,所有时间要求不太严格的传送进行传送。通过监控网络灵敏度,也称为 RSSI值,链路质量连续地受到监测。极限值可以如上所述为固定值,这样简单但并不明智, 或者可以为计算为时间的函数,例如,RSSI值的移动平均值。移动平均值,也称为滚动平均 值、滚动均值或运行平均值,为一种类型的有限脉冲响应过滤器,用于通过创建完整数据集 中不同子集的一系列平均值来分析一个数据点集。给定一系列数字和固定的子集大小后, 滑动平均值的第一元素则通过取数字序列的最初固定子集的平均值而获得。随后,该子集 修改为"向前移位",即排除该系列的第一个数并包括该系列中原始子集之后的下一个数。 这会产生平均化后数字的一个新子集。此过程在整个数据系列中重复。连接所有(固定) 平均值的主线为移动平均值。移动平均值为一个数集,该数集中的每个数字均为较大的数 据点集合中对应子集的平均值。移动平均值也可以对子集中的每个数据点使用不等的权值 来强调该子集中的特定值。移动平均值通常与时间序列数据一起使用,以消除短期波动并 且突出长期趋势或周期,这也被称为低通滤波。
[0056] 为实行根据本发明的方法,移动平均值可以有利地计算为加权平均值,其为具有 以下特征的任何平均值:所述平均值具有放大系数以向样本窗口中不同位置处的数据给出 不同的权值,例如,线性加权移动平均值。
[0057]Yn=AVG(f(n)*Xn,f(n-1) *Xn_1;f(n-2) *Xn_2, ???f(n-〇) *Xn_0)
[0058] 其中n为当前样本数,o为包括在该算法中的先前样本的总数目。Yn用作每个样 本的极限值。Xn为当前取样的RSSI值。函数f(n)为样本n的加权因子,并且可以为任何 适当的函数。在此实施方案中,f(n)可以为查找表或者数学函数,或者甚至可以为常数值。
[0059] 该算法也可以在两个或两个以上包括条件语句的步骤中实施,以便对正或负导数 作出不同反应。一个步骤可以使用介于移动平均值与瞬时值之间的最大或最小值;另一步 骤随后可以执行该结果的另一移动平均值。计算移动平均值的一个实例可以使用如下表达 式进行:
[0060]Zn=MAX(Xn,AVG(Xn,Xh,Xn_2,…,Xn_m),以及
[0061] Yn=AVG(Zn,ZmZn_2,…Zn_0)
[0062] 其中n为当前样本数,111和o为包括在该算法中的先前样本的总数目。Yn用作每 个样本的极限值。Zn为传送函数中的中间变量。在图4中,用于计算移动平均值的先前所 述的表达式中的以下值:m= 19、〇 = 10以及MAX函数均用于获得每个样本(n)的值。Xn 为当前取样的RSSI值。
[0063] 移动平均值是一种包括过去数据的方法,从而能够对系统的下一步行为作出预 测。
[0064] 图3a是通过测量移动无线信息装置上的RSSI值而获得的RSSI值的实际数据集 的图解。此处,移动无线信息装置是使用Android?平台的手机。该手机在测量RSSI值 的同时在斯德哥尔摩(Stockholm)中心四处移动并且以2dBm的分辨率每秒记录一次RSSI 值。图3a中可见的数据集显示出转换到dBm的返回RSSI,在测量期间,该值范围在-113dBm 到-51dBm之间。由接收器返回的RSSI值需要根据无线标准中所用的或接收器所定义的定 义进行转译来获得dBm下的值。然而,对于本发明的实施方案来说,这并不是必需的,这仅 是为了得到信号强度的一个定义单位,例如,比较不同无线标准或系统时。很明显,高数据 传送容量和低数据传送容量时段均发生在基于接收器信号强度所发出的信息而进行的测 量期间。这些时段在图3b中用圆圈指示,其中,实线圆圈表示低质量时段,而虚线圆圈表示 高质量时段。
[0065] 基于此种数据集,可以计算出移动平均值。在图4中,示出了与图3a和图3b中所 示相同的数据集,以及基于RSSI值计算出的两步移动平均值计算结果(图4中灰色线)。 基于所计算出的移动平均值,可以确定高质量数据传送容量的多个时段(图4中粗体线)。 可以看到,一些传送时段很短,而一些传送时段很长,但是所有的时段与该传送时段之前的 时段平均值相比均较高,因此,所有时段均可以用作针对RSSI值而言的局部最大值。因此, 如果完全利用了这些时段,那么可以通过将剩余区间中的数据传送最小化来节省功率。
[0066] 图5以方框图形式示出根据本发明来构造的移动无线信息装置1的简化总体结 构。处理器模块4控制RF模块3的运行。此外,RF单元连接到天线2,或与该天线形成一 体。处理器4控制其经由RF模块3与蜂窝网络之间的通信,其中RF模块3也称为RF前 端。调制解调器5为处理器模块4的组成部分,或为一个单独的单元。调制解调器可以为 GSM、UMTS、HSPA(HSDPA、HSUPA、HSPA+)、CDMA2000、TD-SCDMA、LTE类型或者另一合适的调制 解调器类型。处理器模块4还形成用于所述装置的一些外围单元的接口,所述外围单元包 括(闪存)ROM存储器8和电池6。在图5中,处理器模块具有集成RAM7。
[0067] 在无线电接收器电路中,RF前端为天线与第一中频(IF)级之间的所有电路系统 的通用术语。它由接收器中具有以下特征的所有部件组成:所述部件在信号被转换为较低 中频(IF)之前在最初引入的射频(RF)处对信号进行处理。在微波和卫星接收器中,RF前 端通常称作低噪声区块(LNB)或低噪声降频转换器(LND),这样,来自天线的信号便可以以 更易处理的中频传送到接收器的其他部分中。
[0068] 图6所示为在相对于网络天线9的两个不同位置上的网络配置中的移动无线信息 装置。当移动无线信息装置1靠近网络天线9时,用虚线表示的RSSI值通常较高,而当移 动无线信息装置1远离网络天线时,用实线表示的RSSI值通常较低。
[0069] 电池供电式移动无线信息装置中的电池可以是任何类型的可充电电池或不可充 电电池。
[0070] 权利要求书中所使用的术语"包括"不排除其他元件或步骤。权利要求书中所使 用的术语"一"不排除多个。单个处理器、装置或其他单元可以实现权利要求中列举的若干 构件的功能。
[0071] 权利要求书中所用的参考符号不应解释为限制了范围。
[0072] 尽管已出于说明目的详细描述了本发明,但应了解,此类细节只是为了所述目的, 并且在不脱离本发明的范围的情况下,所属领域的技术人员可以进行各种修改。
【主权项】
1. 一种在电池供电式移动无线信息装置的运行期间将功率消耗最小化的方法,所述装 置具有在其上运行的多个装置应用程序,该装置例如,手机、智能电话、通讯器或便携式计 算机,所述多个装置应用程序常规上需要使用无线通信信道经由互联网进行通信,所述方 法自动修改所述移动无线通信装置的无线传送相关行为,其包括以下步骤: a) 激活所述移动无线信息装置上的一个无线传送相关任务集, b) 运行所述无线信息装置上的装置应用程序,所述装置应用程序记录以下内容: 所述无线传送相关任务集中的每个无线传送相关任务的激活时段, 与所述无线传送相关任务集中的每个无线传送相关任务相关的传送数据量,以及 与所述无线传送相关任务集中的每个无线传送相关任务相关的有关装置应用程序, c) 所述装置应用程序将所述无线传送相关任务集分为时间要求不太严格或非常严格 的优先化子小组的任务, d) 所述装置应用程序记录与所述无线传送相关任务集相关的无线通
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