WO2004110073A2 - Method for reducing the power usage of a mobile terminal - Google Patents

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WO2004110073A2
WO2004110073A2 PCT/EP2004/050631 EP2004050631W WO2004110073A2 WO 2004110073 A2 WO2004110073 A2 WO 2004110073A2 EP 2004050631 W EP2004050631 W EP 2004050631W WO 2004110073 A2 WO2004110073 A2 WO 2004110073A2
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a method for reducing the power consumption of a mobile terminal and a mobile terminal with reduced power consumption.
  • Such a method can be used in mobile terminals, such as third generation mobile radio terminals.
  • Newer mobile radio devices are designed to be operated with different mobile radio standards.
  • Such mobile terminals are, for example, with the standards GSM (Global System for Mobile Communication), GPRS (General Packet Radio Services), EDGE (Enhanced Data Rate for Global Evolution), UMTS (Universal Mobile Telephone System) or LAN (Wireless Local Area Network) operated.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • GPRS General Packet Radio Services
  • EDGE Enhanced Data Rate for Global Evolution
  • UMTS Universal Mobile Telephone System
  • LAN Wireless Local Area Network
  • the cell phone device If you are not constantly in such a cell phone cell, but are moving with the cell phone device in a car, for example, the cell phone device tries to register itself cyclically in a WLAN network, which leads to increased power consumption and reduced standby time of the cell phone device leads.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a method for reducing the power consumption of a mobile terminal or a mobile terminal with reduced energy consumption, which ensures a reduction in power consumption even with low network coverage and / or small mobile radio cells.
  • the mobile terminal can be any type of mobile terminal with the capability for mobile communication such as, for example, mobile radio terminals or PDAs (Personal Digital Assistants).
  • the position is preferably the absolute position, as can be determined, for example, with a GPS (Global Positioning System) or Galileo receiver.
  • GPS Global Positioning System
  • Galileo receiver Other less precise positioning methods, such as the technical specification TS 25.305 V3.1.0, "Stage 2 Functional Specifi- cation of ocation services in UTRAN (Release 99)", the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) known OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival), however, can also be used and the positions determined thereby also fall under the position determination according to the invention.
  • the mobile radio modules are modules that support different mobile radio standards such as GSM / GPR ⁇ / EDGE, UMTS, W AN etc. These modules can be separated physically (microcontroller unit and special radio part) or logically (separate software block, so-called "software stack”), and can also be designed as a unit in which the software forms the actual functionality (so-called "software defined radio”) , Accordingly, the mobile radio module is activated at least partially or completely.
  • the radio cell plan is preferably a database which contains an association between the available mobile radio standard and the local position. So with help of the radio cell plan can be determined where a respective mobile radio standard is available.
  • the radio cell plan contains an assignment between available networks of respective network operators and local position.
  • the size of a radio cell can be derived from the radio cell plan. This can be particularly useful if the local position of the mobile device changes.
  • the traffic load of a radio cell can be derived from the radio cell plan.
  • traffic utilization is a decision criterion for attempting to log on to a radio network.
  • a registration attempt is preferably made in a radio cell in which the mobile terminal is located after its activation.
  • a registration attempt is therefore only carried out when a respective mobile radio module is active, which in turn depends on the local position and the data of the radio cell plan.
  • the mobile terminal has a large number of mobile radio modules which can be operated in a large number of mobile radio standards.
  • a multimode Such a multimode
  • Devices can be operated, for example, in rural areas with the GSM standard and in urban areas with the UMTS standard.
  • the mobile terminal only supports one mobile radio standard.
  • a mobile device that only supports the WLAN standard often has to register again when it moves due to the low availability of WLAN radio cells.
  • the at least one mobile radio module is activated only when the mobile radio standard of the mobile radio module is available at the current local position of the mobile terminal. If the mobile terminal can be operated, for example, with the GSM standard and the UMTS standard, the corresponding mobile radio module is activated or a registration attempt is only made if the mobile terminal is in a radio cell with the respective standard.
  • the at least one mobile radio module can also be deactivated again.
  • an updated radio cell plan is downloaded to the mobile terminal via a radio connection. It is conceivable that, for example, a service provider makes an updated radio cell plan available on the Internet and this is downloaded cyclically or, if a new version is available, to the mobile terminal.
  • data available for transmission to the mobile terminal are transmitted to the mobile terminal when the mobile terminal is registered in a radio cell in which broadband data transmission is possible.
  • broadband data transmission a data transmission with a Mo bilfunkstandard understood, which is not primarily designed for voice communication, such as the W AN standard. If, for example, new emails with considerable data volume are available for a user in their mailbox, downloading to the mobile terminal can wait until the mobile terminal is in a WLAN radio cell.
  • the mobile terminal when the mobile terminal is in a fixed direction of movement and / or a fixed travel route, it is calculated when the mobile terminal is in a radio cell.
  • This has the advantage that it can be estimated when it makes the most sense to transfer larger amounts of data via an air interface.
  • Such a calculation is preferably carried out taking into account the suggested travel route of a route planner.
  • a mobile radio terminal without a position determining device uses the position determination capabilities of a route planner, for example in an automobile.
  • a mobile terminal in particular a mobile terminal, which is suitable for using a method according to the invention.
  • a mobile terminal with reduced power consumption comprising at least one mobile radio module, means for determining the local position of the mobile terminal, a radio cell plan and means for at least partially activating or deactivating the mobile radio module depending on the specific local one Position and the radio cell plan, solved.
  • FIG. 1 a schematic overview of a mobile radio terminal with a power saving function
  • FIG. 2 an example of a radio cell plan.
  • FIG. 1 shows the reduced schematic structure of a mobile radio terminal with the elements relevant to the present invention.
  • FIG. 1 shows in detail a microcontroller unit 1, a radio cell plan 2, a WLAN radio module 3, a UMTS radio module 4, a GSM / GPRS radio module 5, a GPS receiver 6 and an output unit 7.
  • the microcontroller 1 controls the radio modules 3, 4 and 5. Accordingly, the microcontroller 1 receives position information from the GPS receiver 6 and via the radio cell plan 2 information regarding the availability of the mobile radio standards WLAN, UMTS, GSM / GPRS supported by the radio modules 3, 4, 5 respective position.
  • the microcontroller 1 activates or deactivates the radio modules 3, 4, 5.
  • the available mobile radio standards or the status of the radio modules are shown on the output unit 7, for example a display.
  • the GPS receiver module 6 determines the current absolute position of the mobile radio terminal.
  • the current network plan / radio cell plan 2 is already stored in the mobile radio terminal or can be downloaded from the Internet via a data connection (for example GSM / GPRS). All WLAN radio cells can also be seen from this plan. Then in the mobile terminal current position compared with the network plan / radio cell plan 2. If the mobile terminal is inside or on the edge of a WLAN radio cell, the WLAN components (software stack and WLAN hardware) are activated. Now broadband services can be activated and accrued data such as larger e-mails can be sent quickly until the WLAN connection breaks down again. After the connection has been terminated, the GPS position information is updated again and if the mobile terminal is again outside the WLAN radio cell, the WLAN components can be deactivated again. Instead of WLAN, this exemplary embodiment can also be a UMTS radio cell.
  • the principle can also be applied to future mobile radio standards, which will not be introduced across the board when the network is initially set up.
  • the position can also be specified by the network itself (e.g. GSM / GPRS) by evaluating the signal propagation times between the mobile terminal and the radio cells on the network side.
  • the position specification is less precise, so that the corresponding mobile radio components have to be activated for a longer time, since there is a higher degree of inaccuracy in the correlation with network / radio cell boundaries and one's own position.
  • a change in the position of the mobile terminal is considered. With a fixed direction of movement or a fixed travel route and the specified network plan / radio cell plan, the mobile
  • Terminal calculate the point in time at which re-entry into a network / radio cell takes place.
  • the direction of movement can be known to the mobile terminal, for example, by calculating a route planner.
  • the speed can be determined from two staggered GPS measurements derived. Until the point of re-entry, the corresponding mobile radio components can be deactivated and the GPS measurement intervals reduced in order to further reduce the power consumption.
  • FIG. 2 shows an example of a radio cell plan and a movement through several radio cells.
  • the radio cell plan shows two UMTS radio cells 10 and 11 and a series of smaller WLAN radio cells 12, 13, 14 and 15.
  • a mobile terminal is located in an automobile on the Autobahn 95 at position 16, the automobile being in the direction of the WLAN Radio cell 12 moves.
  • the mobile terminal knows from the radio cell plan and the GPS position determination that it is located in a WLAN radio cell.
  • the microcontroller of the mobile device activates the WLAN radio module accordingly and then registers in the WLAN radio cell.
  • the mobile terminal leaves the radio cell 12 at position 18.
  • the microcontroller accordingly deactivates the WLAN radio module again.
  • the mobile terminal enters the UMTS radio cell 10 and the microcontroller activates the UMTS radio module and uses it to start a registration attempt in the UMTS radio cell, the UMTS radio module after leaving, i.e. at position 20, is again deactivated.
  • the WLAN radio module is reactivated at position 21 when it enters the WLAN radio cell 13.
  • Hardware and software components can be activated or deactivated, which in turn leads to an intelligent reduction in power consumption.

Abstract

The invention relates to a method for reducing the power usage of a mobile terminal, whereby at least one mobile radio module (3, 4, 5) is at least partly activated, according to the position of the mobile terminal (6) and a radio cell map (2). A logging-in attempt in a radio cell in which the mobile terminal is located is preferably carried out by means of the at least one mobile radio module after activation thereof. The mobile terminal comprises a number of mobile radio modules (3, 4, 5) which can be operated according to a number of differing mobile radio standards.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zum Reduzieren des Stromverbrauchs eines mobilen EndgeratsMethod for reducing the power consumption of a mobile terminal
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren des Stromverbrauchs eines mobilen Endgerats und ein mobiles Endgerat mit reduziertem Stromverbrauch.The present invention relates to a method for reducing the power consumption of a mobile terminal and a mobile terminal with reduced power consumption.
Ein derartiges Verfahren ist in mobilen Endgeraten, wie beispielsweise Mobilfunkendgeräten der dritten Generation, einsetzbar.Such a method can be used in mobile terminals, such as third generation mobile radio terminals.
Neuere Mobilfunkendgerate sind dafür ausgelegt, mit unterschiedlichen Mobilfunkstandards betrieben zu werden. So sind solche Mobilfunkendgerate beispielsweise mit den Standards GSM (Global System for Mobile Communication) , GPRS (General Packet Radio Services) , EDGE (Enhanced Data Rate for Global Evolution) , UMTS (Universal Mobile Telephone System) oder LAN (Wireless Local Area Network) betreibbar.Newer mobile radio devices are designed to be operated with different mobile radio standards. Such mobile terminals are, for example, with the standards GSM (Global System for Mobile Communication), GPRS (General Packet Radio Services), EDGE (Enhanced Data Rate for Global Evolution), UMTS (Universal Mobile Telephone System) or LAN (Wireless Local Area Network) operated.
Bei der Einfuhrung neuer Mobilfunkstandards, beispielsweise UMTS, existiert anfangs kein flachendeckendes Netz. Auch im späteren Netzausbaustadium wird es Regionen geben, in denen keine vollständige Netzabdeckung mit dem jeweiligen Mobilfunkstandard gewahrleistet sein wird. In solchen Regionen versucht das Mobilfunkendgerat dann oft vergeblich, durch zyklisches Abfragen der entsprechenden Funkfrequenzen, eine Verbindung mit einer Mobilfunk-Basisstation aufzubauen. Hierdurch entsteht jedoch ein erhöhter Stromverbrauch in dem Mobilfunkendgerat, welcher zu keinem Nutzen für den Anwender fuhrt. Dieses Problem verschärft sich mit jedem zusatzlich unterstutzten Mobilfunkstandard und fuhrt zu einer erhebli- chen Reduzierung der Standby-Zeit des Mobilfunkendgerats . Das selbe Problem ergibt sich bei kleinen Mobilfunkzellen. Es werden beispielsweise immer mehr LAN-Mobilfunkzellen installiert. Allerdings haben diese lediglich eine Reichweite von mehreren 100 Metern. Befindet man sich nicht ständig in einer solchen Mobilfunkzelle, sondern bewegt man sich beispielsweise mit dem Mobilfunkendgerät in einem Auto, so versucht das Mobilfunkendgerät wiederum sich zyklisch in einem WLAN- Netzwerk anzumelden, was zu einem erhöhten Stromverbrauch und einer reduzierten Stan by-Zeit des Mobilfunkendgeräts führt.When new mobile radio standards, such as UMTS, were introduced, there was initially no nationwide network. Even in the later network expansion stage, there will be regions in which complete network coverage with the respective mobile radio standard will not be guaranteed. In such regions, the mobile radio terminal device often tries in vain to establish a connection to a mobile radio base station by cyclically querying the corresponding radio frequencies. However, this results in an increased power consumption in the mobile radio terminal, which leads to no benefit for the user. This problem is exacerbated with every additionally supported mobile radio standard and leads to a considerable reduction in the standby time of the mobile radio terminal. The same problem arises with small mobile radio cells. For example, more and more LAN cellular cells are being installed. However, these only have a range of several 100 meters. If you are not constantly in such a cell phone cell, but are moving with the cell phone device in a car, for example, the cell phone device tries to register itself cyclically in a WLAN network, which leads to increased power consumption and reduced standby time of the cell phone device leads.
Zur Reduzierung der Stromaufnahme von Mobilfunkendgeräten ist es bekannt, zeitliche Intervalle zu definieren, in denen eine Abfrage stattfindet. Je größer diese Intervalle gewählt wer- den, desto geringer ist die Stromaufnahme des Mobilfunkendgeräts. Allerdings hat eine Vergrößerung der Intervalle den Nachteil, dass die Wahrscheinlichkeit, eine Funkzelle nicht zu sehen, steigt. Diese Problematik verschärft sich bei kleinen Zellen und hoher Eigengeschwindigkeit des Mobilfunkendge- räts, mit der die Funkzellen passiert werden.In order to reduce the current consumption of mobile radio terminals, it is known to define time intervals in which a query takes place. The larger these intervals are selected, the lower the current consumption of the mobile radio terminal. However, increasing the intervals has the disadvantage that the probability of not seeing a radio cell increases. This problem is exacerbated in the case of small cells and high intrinsic speed of the mobile radio terminal with which the radio cells are passed.
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Reduzieren des Stromverbrauchs eines mobilen Endgeräts bzw. ein mobiles Endgerät mit reduziertem Ener- gieverbrauch bereitzustellen, welches auch bei geringer Netzabdeckung und/oder kleinen Mobilfunkzellen eine Reduzierung des Stromverbrauchs gewährleistet.The present invention is therefore based on the object of providing a method for reducing the power consumption of a mobile terminal or a mobile terminal with reduced energy consumption, which ensures a reduction in power consumption even with low network coverage and / or small mobile radio cells.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und die mobilen Endgeräten mit den Merkmalen der Patentansprüche 14 und 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen . Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reduzieren des Stromverbrauchs eines mobilen Endgeräts wird in Abhängigkeit von der Position des mobilen Endgerats und einem Funkzellenplan mindestens ein Mobilfunkmodul des mobilen Endgerats zumindest teilweise aktiviert.This object is achieved by the method with the features of patent claim 1 and the mobile terminals with the features of patent claims 14 and 15. Advantageous developments of the invention result from the dependent patent claims. In the method according to the invention for reducing the power consumption of a mobile terminal, at least one mobile radio module of the mobile terminal is at least partially activated depending on the position of the mobile terminal and a radio cell plan.
Bei dem mobilen Endgerat kann es sich um jede Art von mobilen Endgeraten mit der Fähigkeit zur mobilen Kommunikation wie beispielsweise Mobilfunkendgerate oder PDAs (Personal Digital Assistants) handeln. Bei der Position handelt es sich bevorzugt um die absolute Position, wie sie beispielsweise mit einem GPS- (Global Positioning System) oder Galileo-Empfanger bestimmt werden kann. Andere weniger präzise Positionsbestimmungsmethoden, wie beispielsweise das aus der technischen Spezifikation TS 25.305 V3.1.0 : "Stage 2 Functional Specifi- cation of ocation Services in UTRAN (Release 99)", des 3GPP (3rd Generation Partnership Project) bekannte OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival) , sind jedoch auch einsetzbar und die damit bestimmten Positionen fallen ebenfalls unter die erfindungsgemaße Positionsbestimmung.The mobile terminal can be any type of mobile terminal with the capability for mobile communication such as, for example, mobile radio terminals or PDAs (Personal Digital Assistants). The position is preferably the absolute position, as can be determined, for example, with a GPS (Global Positioning System) or Galileo receiver. Other less precise positioning methods, such as the technical specification TS 25.305 V3.1.0, "Stage 2 Functional Specifi- cation of ocation services in UTRAN (Release 99)", the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) known OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival), however, can also be used and the positions determined thereby also fall under the position determination according to the invention.
Bei den Mobilfunkmodulen handelt es sich um Module, welche unterschiedliche Mobilfunkstandards wie beispielsweise GSM/GPRΞ/EDGE, UMTS, W AN etc. unterstutzen. Diese Module können physikalisch (Mikrokontrollereinheit und spezielles Funkteil) oder logisch (eigener Software-Block, sogenannter „Software Stack") getrennt sein, als auch als Einheit ausgeführt werden, bei der die Software die eigentliche Funktionalitat bildet (sogenanntes „Software Defined Radio"). Entspre- chend wird das Mobilfunkmodul zumindest teilweise oder komplett aktiviert.The mobile radio modules are modules that support different mobile radio standards such as GSM / GPRΞ / EDGE, UMTS, W AN etc. These modules can be separated physically (microcontroller unit and special radio part) or logically (separate software block, so-called "software stack"), and can also be designed as a unit in which the software forms the actual functionality (so-called "software defined radio") , Accordingly, the mobile radio module is activated at least partially or completely.
Bei dem Funkzellenplan handelt es bevorzugt um eine Datenbank, welche eine Zuordnung zwischen verfugbarem Mobilfunk- Standard und lokaler Position enthalt. Somit kann mit Hilfe des Funkzellenplans ermittelt werden, wo ein jeweiliger Mobilfunkstandard verfugbar ist.The radio cell plan is preferably a database which contains an association between the available mobile radio standard and the local position. So with help of the radio cell plan can be determined where a respective mobile radio standard is available.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfin- düng enthalt der Funkzellenplan eine Zuordnung zwischen verfugbaren Netzen jeweiliger Netzwerkbetreiber und lokaler Position.In a preferred embodiment of the present invention, the radio cell plan contains an assignment between available networks of respective network operators and local position.
In einer anderen Ausfuhrungsform kann aus dem Funkzellenplan die Große einer Funkzelle abgeleitet werden. Dies kann insbesondere dann nutzlich sein, wenn sich die lokale Position des mobilen Endgerats ändert .In another embodiment, the size of a radio cell can be derived from the radio cell plan. This can be particularly useful if the local position of the mobile device changes.
In einer weiteren Ausfuhrungsform kann aus dem Funkzellenplan die Verkehrsauslastung einer Funkzelle abgeleitet werden.In a further embodiment, the traffic load of a radio cell can be derived from the radio cell plan.
Insbesondere in Gebieten mit schlechter Netzabdeckung ist die Verkehrsauslastung ein Entscheidungskriterium, für einen Anmeldeversuch in einem Funknetzwerk.In areas with poor network coverage in particular, traffic utilization is a decision criterion for attempting to log on to a radio network.
Bevorzugt erfolgt mit Hilfe des mindestens einen Mobilfunkmoduls nach dessen Aktivierung ein Anmeldeversuch in einer Funkzelle, in welcher sich das mobile Endgerat befindet. Somit wird nur dann ein Anmeldeversuch durchgeführt, wenn ein jeweiliges Mobilfunkmodul aktiv st, was wiederum von der lo- kalen Position und den Daten des Funkzellenplans abhangt.With the aid of the at least one mobile radio module, a registration attempt is preferably made in a radio cell in which the mobile terminal is located after its activation. A registration attempt is therefore only carried out when a respective mobile radio module is active, which in turn depends on the local position and the data of the radio cell plan.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung weist das mobile Endgerat eine Vielzahl von Mobilfunkmodulen auf, welche in einer Vielzahl von Mobilfunkstandards betrieben werden können. So kann ein solches Multimode-In a preferred embodiment of the present invention, the mobile terminal has a large number of mobile radio modules which can be operated in a large number of mobile radio standards. Such a multimode
Endgerat beispielsweise in landlichen Gebieten mit dem GSM- Standard und im Stadtgebiet mit dem UMTS-Standard betrieben werden . Denkbar ist aber auch, dass das mobile Endgerat nur einen Mobilfunkstandard unterstutzt. So muss sich beispielsweise ein mobiles Endgerat, welches nur den WLAN-Standard unterstutzt, auf Grund der geringen Verfügbarkeit von WLAN-Funkzellen, bei Bewegung oft neu anmelden .Devices can be operated, for example, in rural areas with the GSM standard and in urban areas with the UMTS standard. However, it is also conceivable that the mobile terminal only supports one mobile radio standard. For example, a mobile device that only supports the WLAN standard often has to register again when it moves due to the low availability of WLAN radio cells.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung wird das mindestens eine Mobilfunkmodul nur dann aktiviert, wenn bei der momentanen lokalen Position des mobilen Endgerats der Mobilfunkstandard des Mobilfunkmoduls verfugbar ist. Wenn das mobile Endgerat beispielsweise mit dem GSM-Standard und dem UMTS-Standard betrieben werden kann, so erfolgt eine Aktivierung des entsprechenden Mobilfunkmoduls bzw. ein Anmeldeversuch nur dann, wenn sich das mobile Endgerat in einer Funkzelle mit dem jeweiligen Standard befindet .In a further preferred embodiment of the present invention, the at least one mobile radio module is activated only when the mobile radio standard of the mobile radio module is available at the current local position of the mobile terminal. If the mobile terminal can be operated, for example, with the GSM standard and the UMTS standard, the corresponding mobile radio module is activated or a registration attempt is only made if the mobile terminal is in a radio cell with the respective standard.
In Abhängigkeit von der Position des mobilen Endgerats und dem Funkzellenplan kann das mindestens eine Mobilfunkmodul auch wieder deaktiviert werden.Depending on the position of the mobile terminal and the radio cell plan, the at least one mobile radio module can also be deactivated again.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird über eine Funkverbindung ein aktualisierter Funkzellenplan auf das mobile Endgerat heruntergeladen. Denkbar ist, dass beisp els- weise ein Dienstleistungsanbieter einen aktualisierten Funkzellenplan im Internet bereitstellt und dieser zyklisch, oder falls eine neue Version vorhanden ist, auf das mobile Endgerat heruntergeladen wird.In a development of the present invention, an updated radio cell plan is downloaded to the mobile terminal via a radio connection. It is conceivable that, for example, a service provider makes an updated radio cell plan available on the Internet and this is downloaded cyclically or, if a new version is available, to the mobile terminal.
In einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden zur Übertragung an das mobile Endgerat bereitstehende Daten an das mobile Endgerat übertragen, wenn das mobile Endgerat in einer Funkzelle angemeldet ist, in welcher eine breitbandige Datenübertragung möglich ist. Unter breitbandi- ger Datenübertragung wird eine Datenübertragung mit einem Mo bilfunkstandard verstanden, welcher nicht vorwiegend auf Sprachkommunikation ausgelegt ist, wie beispielsweise der W AN-Standard. Liegen für einen Nutzer beispielsweise in seiner Mailbox neue Emails mit erheblichem Datenvolumen bereit, so kann mit dem Herunterladen auf das mobile Endgerat so lange gewartet werden, bis sich das mobile Endgerat in einer WLAN-Funkzelle befindet .In another development of the present invention, data available for transmission to the mobile terminal are transmitted to the mobile terminal when the mobile terminal is registered in a radio cell in which broadband data transmission is possible. With broadband data transmission, a data transmission with a Mo bilfunkstandard understood, which is not primarily designed for voice communication, such as the W AN standard. If, for example, new emails with considerable data volume are available for a user in their mailbox, downloading to the mobile terminal can wait until the mobile terminal is in a WLAN radio cell.
In einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird bei einer festen Bewegungsrichtung und/oder einer festgelegten Reiseroute des mobilen Endgerat berechnet, wann sich das mobile Endgerat in einer Funkzelle befindet. Dies hat den Vorteil, dass abgeschätzt werden kann, wann eine Übertragung größerer Datenmengen über eine Luftschnittstelle am sinn- vollsten ist. Bevorzugt erfolgt eine solche Berechnung unter Berücksichtigung der vorgeschlagenen Reiseroute eines Routenplaners. Dabei ist es auch denkbar, dass ein Mobilfunkendgerät ohne Positionsbestimmungsvorrichtung die Positionsbestim- mungsfahigkeiten eines Routenplaners, beispielsweise in einem Automobil, nutzt.In another development of the present invention, when the mobile terminal is in a fixed direction of movement and / or a fixed travel route, it is calculated when the mobile terminal is in a radio cell. This has the advantage that it can be estimated when it makes the most sense to transfer larger amounts of data via an air interface. Such a calculation is preferably carried out taking into account the suggested travel route of a route planner. It is also conceivable that a mobile radio terminal without a position determining device uses the position determination capabilities of a route planner, for example in an automobile.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch ein mobiles Endgerat, insbesondere Mobilfunkendgerät, welches geeignet ist, ein erfmdungsgemaßes Verfahren zu verwenden, gelost.The task stated at the outset is also achieved by a mobile terminal, in particular a mobile terminal, which is suitable for using a method according to the invention.
Des Weiteren wird die eingangs gestellte Aufgabe auch durch ein mobiles Endgerat mit reduziertem Stromverbrauch, aufweisend mindestens ein Mobilfunkmodul, Mittel zum Bestimmen der lokalen Position des mobilen Endgerats, einen Funkzellenplan und Mittel zum zumindest teilweisen Aktivieren bzw. Deaktivieren des Mobilfunkmoduls in Abhängigkeit von der bestimmten lokalen Position und dem Funkzellenplan, gelost.Furthermore, the task stated at the outset is also achieved by a mobile terminal with reduced power consumption, comprising at least one mobile radio module, means for determining the local position of the mobile terminal, a radio cell plan and means for at least partially activating or deactivating the mobile radio module depending on the specific local one Position and the radio cell plan, solved.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beige- fugten Zeichnungen anhand mehrere Ausfuhrungsbeispiele naher erläutert. Die dort dargestellten Merkmale und auch die bereits oben beschriebenen Merkmale können nicht nur in der genannten Kombination, sondern auch einzeln oder in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings using several exemplary embodiments explained. The features shown there and also the features already described above can be essential to the invention not only in the combination mentioned, but also individually or in other combinations. Show it:
Figur 1: eine schematische Übersicht eines Mobilfunk- endgerats mit Stromsparfunktion; und Figur 2: ein Beispiel eines Funkzellenplans.FIG. 1: a schematic overview of a mobile radio terminal with a power saving function; and FIG. 2: an example of a radio cell plan.
Figur 1 zeigt den reduzierten schematischen Aufbau eines Mo- bilfunkendgerats mit den für die vorliegende Erfindung relevanten Elementen. Figur 1 zeigt im Detail eine Mikrocontrol- ler-Einheit 1, einen Funkzellenplan 2, ein WLAN-Funkmodul 3, ein UMTS-Funkmodul 4, ein GSM/GPRS-Funkmodul 5, einen GPS- Empfanger 6 und eine Ausgabeeinheit 7. Der MikroController 1 steuert die Funkmodule 3, 4 und 5. Entsprechend erhalt der MikroController 1 Positionsinformationen von dem GPS- Empfanger 6 und über den Funkzellenplan 2 Information hinsichtlich der Verfügbarkeit der durch die Funkmodule 3, 4, 5 unterstutzten Mobilfunkstandards WLAN, UMTS, GSM/GPRS bei einer jeweiligen Position. In Abhängigkeit von der von dem GPS- Empfanger 6 erhaltenen Positionsinformation und der aus dem Funkzellenplan 2 ableitbaren Information der Verfügbarkeit von Mobilfunkstandards aktiviert bzw. deaktiviert der Mikro- Controller 1 die Funkmodule 3, 4, 5. Die verfugbaren Mobilfunkstandards bzw. der Status der Funkmodule werden über die Ausgabeeinheit 7, beispielsweise einem Display, angezeigt.FIG. 1 shows the reduced schematic structure of a mobile radio terminal with the elements relevant to the present invention. FIG. 1 shows in detail a microcontroller unit 1, a radio cell plan 2, a WLAN radio module 3, a UMTS radio module 4, a GSM / GPRS radio module 5, a GPS receiver 6 and an output unit 7. The microcontroller 1 controls the radio modules 3, 4 and 5. Accordingly, the microcontroller 1 receives position information from the GPS receiver 6 and via the radio cell plan 2 information regarding the availability of the mobile radio standards WLAN, UMTS, GSM / GPRS supported by the radio modules 3, 4, 5 respective position. Depending on the position information received by the GPS receiver 6 and the information derived from the radio cell plan 2 of the availability of mobile radio standards, the microcontroller 1 activates or deactivates the radio modules 3, 4, 5. The available mobile radio standards or the status of the radio modules are shown on the output unit 7, for example a display.
In einem detaillierteren Ausführungsbeispiel ermittelt das GPS-Empfängermodul 6 die aktuelle absolute Position des Mo- bilfunkendgerats . Der aktuelle Netzwerkplan/Funkzellenplan 2 ist bereits im Mobilfunkendgerät hinterlegt oder kann über eine Datenverbindung (z.B. GSM/GPRS) aus dem Internet heruntergeladen werden. Aus diesem Plan sind auch alle WLAN- Funkzellen ersichtlich. Im Mobilfunkendgerät wird sodann die aktuelle Position mit dem Netzwerkplan/Funkzellenplan 2 verglichen. Befindet sich das Mobilfunkendgerät innerhalb oder am Rand einer WLAN-Funkzelle, werden die WLAN-Komponenten (Software-Stack und WLAN-Hardware) aktiviert. Nun können breitbandige Dienste aktiviert werden und angefallene Daten wie z.B. größere E-Mails schnell versendet werden bis die WLAN-Verbindung wieder abbricht. Nach dem Abbruch der Verbindung werden die GPS-Positionsangaben wieder aktualisiert und falls sich das Mobilfunkendgerät wieder außerhalb der WLAN- Funkzelle befindet, können die WLAN-Komponenten wieder deaktiviert werden. Anstatt WLAN kann es sich bei diesem Ausfuhrungsbeispiel auch um eine UMTS-Funkzelle handeln.In a more detailed exemplary embodiment, the GPS receiver module 6 determines the current absolute position of the mobile radio terminal. The current network plan / radio cell plan 2 is already stored in the mobile radio terminal or can be downloaded from the Internet via a data connection (for example GSM / GPRS). All WLAN radio cells can also be seen from this plan. Then in the mobile terminal current position compared with the network plan / radio cell plan 2. If the mobile terminal is inside or on the edge of a WLAN radio cell, the WLAN components (software stack and WLAN hardware) are activated. Now broadband services can be activated and accrued data such as larger e-mails can be sent quickly until the WLAN connection breaks down again. After the connection has been terminated, the GPS position information is updated again and if the mobile terminal is again outside the WLAN radio cell, the WLAN components can be deactivated again. Instead of WLAN, this exemplary embodiment can also be a UMTS radio cell.
Das Prinzip lasst sich auch auf zukunftige Mobilfunkstandards übertragen, die beim anfanglichen Netzaufbau nicht flachendeckend eingeführt werden .The principle can also be applied to future mobile radio standards, which will not be introduced across the board when the network is initially set up.
Die Positionsangabe kann auch durch das Netzwerk (z.B. GSM/GPRS) selbst erfolgen, indem netzwerkseitig die Signal- laufzeiten zwischen dem mobilen Endgerat und den Funkzellen ausgewertet werden. Die Positionsangabe ist dabei aber ungenauer, so dass die entsprechenden Mobilfunk-Komponenten langer aktiviert sein müssen, da sich eine höhere Ungenauigkeit bei der Korrelation mit Netz-/Funkzellengrenzen und der eige- nen Position ergibt.The position can also be specified by the network itself (e.g. GSM / GPRS) by evaluating the signal propagation times between the mobile terminal and the radio cells on the network side. However, the position specification is less precise, so that the corresponding mobile radio components have to be activated for a longer time, since there is a higher degree of inaccuracy in the correlation with network / radio cell boundaries and one's own position.
Bei einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel wird eine Änderung der Position des mobilen Endgerats betrachtet. Bei einer festen Bewegungsrichtung oder einer festgelegten Reiseroute und dem vorgegebenen Netzwerkplan/Funkzellenplan, kann das mobileIn a further exemplary embodiment, a change in the position of the mobile terminal is considered. With a fixed direction of movement or a fixed travel route and the specified network plan / radio cell plan, the mobile
Endgerat den Zeitpunkt berechnen, in dem ein Wiedereintritt in eine Netz-/Funkzelle stattfindet. Die Bewegungsrichtung kann dem mobilen Endgerat beispielsweise durch eine Berechnung eines Routenplaners bekannt sein. Die Geschwindigkeit lasst sich dabei aus zwei zeitlich versetzten GPS-Messungen ableiten. Bis zum Zeitpunkt des Wiedereintritts können die entsprechenden Mobilfunkkomponenten deaktiviert und die GPS- MessIntervalle reduziert werden, um die Stromaufnahme noch weiter zu reduzieren.Terminal calculate the point in time at which re-entry into a network / radio cell takes place. The direction of movement can be known to the mobile terminal, for example, by calculating a route planner. The speed can be determined from two staggered GPS measurements derived. Until the point of re-entry, the corresponding mobile radio components can be deactivated and the GPS measurement intervals reduced in order to further reduce the power consumption.
Figur 2 zeigt beispielhaft einen Funkzellenplan und eine Bewegung durch mehreren Funkzellen. Der Funkzellenplan zeigt zwei UMTS-Funkzellen 10 und 11 und eine Reihe kleinerer WLAN- Funkzellen 12, 13, 14 und 15. Ein mobiles Endgerät befindet sich in einem Automobil auf der Autobahn 95 an der Position 16, wobei sich das Automobil in Richtung der WLAN-Funkzelle 12 bewegt. An der Position 17 ist dem mobilen Endgerät auf Grund des Funkzellenplans und der GPS-Positionsbestimmung bekannt, dass es sich in einer WLAN-Funkzelle befindet. Ent- sprechend aktiviert der Mikrocontroller des mobilen Endgeräts das WLAN-Funkmodul und meldet sich anschließend in der WLAN- Funkzelle an. An der Position 18 verlässt das mobile Endgerät die Funkzelle 12. Entsprechend deaktiviert der Mikrocontroller wieder das WLAN-Funkmodul. An der Position 19 tritt das mobile Endgerät in die UMTS-Funkzelle 10 ein und der Mikrocontroller aktiviert das UMTS-Funkmodul und startet mit dessen Hilfe einen Anmeldeversuch in der UMTS-Funkzelle, wobei das UMTS-Funkmodul nach Austritt, d.h. an der Position 20, wiederum deaktiviert wird. Ein erneutes Aktivieren des WLAN- Funkmoduls erfolgt an der Position 21 bei Eintritt in die WLAN-Funkzelle 13.FIG. 2 shows an example of a radio cell plan and a movement through several radio cells. The radio cell plan shows two UMTS radio cells 10 and 11 and a series of smaller WLAN radio cells 12, 13, 14 and 15. A mobile terminal is located in an automobile on the Autobahn 95 at position 16, the automobile being in the direction of the WLAN Radio cell 12 moves. At position 17, the mobile terminal knows from the radio cell plan and the GPS position determination that it is located in a WLAN radio cell. The microcontroller of the mobile device activates the WLAN radio module accordingly and then registers in the WLAN radio cell. The mobile terminal leaves the radio cell 12 at position 18. The microcontroller accordingly deactivates the WLAN radio module again. At position 19 the mobile terminal enters the UMTS radio cell 10 and the microcontroller activates the UMTS radio module and uses it to start a registration attempt in the UMTS radio cell, the UMTS radio module after leaving, i.e. at position 20, is again deactivated. The WLAN radio module is reactivated at position 21 when it enters the WLAN radio cell 13.
Bei der vorliegenden Erfindung kann durch Korrelation von aktueller Geräteposition und Funkzellen-/Netzwerkplan eine Ent- Scheidung vom Mobilfunkendgerät getroffen werden, welcheIn the present invention, by correlating the current device position and radio cell / network plan, a decision can be made by the mobile radio terminal, which
Hardware und Softwarekomponenten aktiviert oder deaktiviert werden können, was wiederum zu einer intelligenten Reduzierung des Stromverbrauchs führt. Hardware and software components can be activated or deactivated, which in turn leads to an intelligent reduction in power consumption.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Reduzieren des Stromverbrauchs eines mobilen Endgeräts, bei dem in Abhängigkeit von der Position des mobilen Endgeräts und einem Funkzellenplan (2) mindestens ein Mobilfunkmodul (3, 4, 5) des mobilen Endgeräts zumindest teilweise aktiviert wird.1. A method for reducing the power consumption of a mobile terminal, in which at least one mobile radio module (3, 4, 5) of the mobile terminal is at least partially activated depending on the position of the mobile terminal and a radio cell plan (2).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem mit Hilfe des mindes- tens einen Mobilfunkmoduls (3, 4, 5) nach dessen Aktivierung ein Anmeldeversuch in einer Funkzelle, in welcher sich das mobile Endgerat befindet, durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, in which, with the aid of the at least one mobile radio module (3, 4, 5), after its activation, a registration attempt is carried out in a radio cell in which the mobile terminal is located.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das mobile Endgerat eine Vielzahl von Mobilfunkmodulen (3, 4, 5) aufweist, welche in einer Vielzahl von Mobilfunkstandards betrieben werden können.3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the mobile terminal has a plurality of mobile radio modules (3, 4, 5) which can be operated in a variety of mobile radio standards.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das mindestens eine Mobilfunkmodul (3, 4, 5) nur dann aktiviert wird, wenn bei der momentanen lokalen Position des mobilen Endgerats der Mobilfunkstandard des Mobilfunkmoduls verfugbar ist.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one mobile radio module (3, 4, 5) is only activated if the mobile radio standard of the mobile radio module is available at the current local position of the mobile terminal.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem aus dem Funkzellenplan (2) eine Zuordnung zwischen verfugbarem Mobilfunkstandard und lokaler Position abgeleitet werden kann.5. The method according to any one of the preceding claims, in which an assignment between available mobile radio standard and local position can be derived from the radio cell plan (2).
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das mindestens eine Mobilfunkmodul (3, 4, 5) nur dann aktiviert wird, wenn bei der momentanen lokalen Position des mobilen Endgerats der Mobilfunkstandard des Mobilfunkmoduls verfugbar ist. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one mobile radio module (3, 4, 5) is activated only when the mobile radio standard of the mobile radio module is available at the current local position of the mobile terminal.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem aus dem Funkzellenplan (2) eine Zuordnung zwischen verfugbarem Netzen jeweiliger Netzwerkbetreiber und lokaler Position abgeleitet werden kann.7. The method according to any one of the preceding claims, in which an assignment between available networks of respective network operators and local position can be derived from the radio cell plan (2).
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem aus dem Funkzellenplan (2) die Große einer Funkzelle abgeleitet werden kann .8. The method according to any one of the preceding claims, in which the size of a radio cell can be derived from the radio cell plan (2).
9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem aus dem Funkzellenplan (2) die Verkehrsauslastung einer Funkzelle abgeleitet werden kann.9. The method according to any one of the preceding claims, in which the traffic load of a radio cell can be derived from the radio cell plan (2).
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Abhängigkeit von der Position des mobilen Endgerats und dem Funkzellenplan (2) das mindestens eine Mobilfunkmodul wieder deaktiviert wird.10. The method according to any one of the preceding claims, in which, depending on the position of the mobile terminal and the radio cell plan (2), the at least one mobile radio module is deactivated again.
11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem über eine Funkverbindung ein aktualisierter Funkzellenplan (2) auf das mobile Endgerat heruntergeladen wird.11. The method according to any one of the preceding claims, in which an updated radio cell plan (2) is downloaded to the mobile terminal via a radio connection.
12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Übertragung an das mobile Endgerat bereitstehende Daten an das mobile Endgerat übertragen werden, wenn das mobile Endgerat in einer Funkzelle angemeldet ist, in welcher eine breitbandige Datenübertragung möglich ist.12. The method according to any one of the preceding claims, in which data available for transmission to the mobile terminal are transmitted to the mobile terminal when the mobile terminal is registered in a radio cell in which broadband data transmission is possible.
13.Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei einer festen Bewegungsrichtung und/oder einer festgelegten Reiseroute des mobilen Endgerat berechnet wird, wann sich das mobile Endgerat in einer Funkzelle befindet. 13.The method according to any one of the preceding claims, wherein when the mobile terminal is in a fixed direction of movement and / or a fixed travel route, it is calculated when the mobile terminal is in a radio cell.
14.Mobiles Endgerat, insbesondere Mobilfunkendgerät, welches geeignet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu verwenden .14.Mobile terminal, in particular a mobile terminal, which is suitable for using a method according to one of the preceding claims.
15.Mobiles Endgerat mit reduziertem Stromverbrauch aufweisend mindestens ein Mobilfunkmodul (3, 4, 5) , Mittel zum Bestimmen der lokalen Position des mobilen Endgerats (6), einen Funkzellenplan (2) und Mittel (1) zum zumindest teilweisen Aktivieren bzw. Deaktivieren des Mobilfunkmo- duls in Abhängigkeit von der bestimmten lokalen Position (6) und dem Funkzellenplan (2) .15.Mobile terminal with reduced power consumption, comprising at least one mobile radio module (3, 4, 5), means for determining the local position of the mobile terminal (6), a radio cell map (2) and means (1) for at least partially activating or deactivating the Mobile radio module depending on the determined local position (6) and the radio cell plan (2).
16.Mobiles Endgerat gemäß Anspruch 15, aufweisend Mittel zum Anmelden in einer Funkzelle, in welcher sich das mobile Endgerat befindet, nach Aktivierung des Mobilfunkmoduls.16.Mobile terminal according to claim 15, comprising means for registering in a radio cell in which the mobile terminal is located after activation of the mobile radio module.
17. Mobiles Endgerat gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei das mobile Endgerat eine Vielzahl von Mobilfunkmodulen (3, 4, 5) aufweist, welche geeignet sind, in unterschiedlichen Mo- bilfunkstandards betrieben zu werden.17. Mobile terminal device according to claim 15 or 16, wherein the mobile terminal device has a multiplicity of mobile radio modules (3, 4, 5) which are suitable for being operated in different mobile radio standards.
18. Mobiles Endgerat gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem das Mobilfunkmodul geeignet ist, nur dann aktiviert zu werden, wenn bei der momentanen lokalen Position des mobi- len Endgerats der Mobilfunkstandard des Mobilfunkmoduls verfugbar ist.18. Mobile terminal according to one of claims 15 to 17, in which the mobile radio module is suitable to be activated only if the mobile radio standard of the mobile radio module is available at the current local position of the mobile terminal.
19. Mobiles Endgerat gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem der Funkzellenplan (2) eine Zuordnung zwischen verfug- barem Mobilfunkstandard und lokaler Position aufweist.19. Mobile terminal according to one of claims 15 to 18, in which the radio cell plan (2) has an association between the available mobile radio standard and the local position.
20. Mobiles Endgerat gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem der Funkzellenplan (2) eine Zuordnung zwischen verfugbarem Netzen jeweiliger Netzwerkbetreiber und lokaler Po- sition aufweist. 20. Mobile terminal according to one of claims 15 to 19, in which the radio cell plan (2) has an association between available networks of respective network operators and local position.
21.Mobiles Endgerat gemäß einem der Ansprüche 15 bis 20, bei dem der Funkzellenplan (2) die Große einer Funkzelle anzeigt.21.Mobile terminal according to one of claims 15 to 20, in which the radio cell plan (2) indicates the size of a radio cell.
22.Mobiles Endgerat gemäß einem der Ansprüche 15 bis 21, bei der Funkzellenplan (2) die Verkehrsauslastung einer Funkzelle anzeigt.22.Mobile terminal according to one of claims 15 to 21, in the radio cell plan (2) indicates the traffic load of a radio cell.
23. Mobiles Endgerat gemäß einem der Ansprüche 15 bis 22, aufweisend Mittel zum Herunterladen eines aktualisierten Funkzellenplanes (2) auf das mobile Endgerat.23. Mobile terminal according to one of claims 15 to 22, comprising means for downloading an updated radio cell plan (2) to the mobile terminal.
24. obiles Endgerat gemäß einem der Ansprüche 15 bis 23, auf- weisend Mittel (1) zum Berechnen des Eintritts in eine24. Obile terminal according to one of claims 15 to 23, comprising means (1) for calculating the entry into a
Funkzelle bei einer festen Bewegungsrichtung und/oder einer festgelegten Reiseroute des mobilen Endgerats. Radio cell with a fixed direction of movement and / or a fixed travel route of the mobile terminal.
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