专利名称：在多任务输入输出系统中节省电源消耗的装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种多任务输入输出系统，并且更特别的涉及一种能够以较 少电源消耗来完成无线通信信号的接收与传送的多任务输入输出系统。
背景技术：
随着无线局域网络(wireless LAN, WLAN)的迅速发展以及无线通信技 术的显著进步，无线局域网络装置已经普遍存在于手机、台式计算机、笔记 本电脑、个人数字助理等电子产品上。利用无线局域网络装置，数据封包便 能够在大范围的无线电频道上传送。在近几年来，为了提升无线通讯的性能、 加强无线通信信号传送与接收的能力、增加传输距离以及提升数据传输速 度，多任务输入输出系统(multi-input, multi-output system, MIMO system)被 提出以符合这些要求。多任务输入输出系统采用多任务的技术来增加无线通 信的频宽与范围，使得数据封包能够通过两个或更多个天线来传送，并且能 够通过两个或更多个天线来接收数据封包。相对于传统使用单一天线的无线 通信系统，多任务输入输出系统提供了显著的容量增益(capacity gain)，并 且提供了较为可靠以及具有较佳品质的通信连接。然而，由于多任务输入输出系统采用两个或多个天线来传送与接收无线 通信信号，其需要设置两个或多个射频模块(RF module)来将天线所接收 的射频信号转换成基带信号(baseband signal)。在多任务输入输出系统中， 虽然多天线系统的多样性可以在通信信道的品质差时提供较好的性能，但在 通信信道的品质好的时候多任务输入输出系统的性能跟单天线系统的性能 是一样的。然而，多天线系统的射频模块所消耗的功率却是单天线系统的射 频模块所消耗的功率的N倍，其中N为射频模块的数目。因此，若是能够 在通信信道的品质良好的情形下关闭部分射频模块，就能够减少多任务输入 输出系统的电源消耗并且能够维持相同的通信性能。发明内容本发明的一目的在于提供一种在多任务输入输出系统中节省电源消耗 的方法。本发明的另一目的在于提供一种能够减少电源消耗的多任务输入输出 系统。为了减少多任务输入输出系统的电源消耗，本发明提供了一种用于减少 一多任务输入输出系统的电源消耗的方法，该多任务输入输出系统包含多个 工作中的射频模块，该方法包括下列步骤检测该多任务输入输出系统的通 信品质的一指数；判断该指数是否大于一预定的阈值；以及若该指数大于该 预定的阈值，关闭所述多个射频模块的一部分。本发明所述的方法，其中该指数为该多任务输入输出系统的信道信噪比。本发明所述的方法，其中检测该多任务输入输出系统的信道信噪比的步 骤由一基带处理器来完成。本发明所述的方法，其中关闭所述多个射频模块的一部分的步骤还包含 下列步骤根据一路径选择信号来选择要接收与传送信号的路径。本发明又提供一种用来减少一多任务输入输出系统的电源消耗的方法， 该多任务输入输出系统包含工作中的一第一射频模块及一第二射频模块，该方法包含下列步骤检测代表该多任务输入输出系统的通信品质的一指数； 判断该指数是否大于一预定的阈值；以及若该指数大于该预定的阈值，关闭 该第一射频模块。本发明所述的方法，其中该指数为该多任务输入输出系统的信道信噪比。本发明所述的方法，其中检测该多任务输入输出系统的信道信噪比的步 骤由一基带处理器来完成。本发明所述的方法，其中关闭该第一射频模块的歩骤还包含下列步骤 根据一路径选择信号来选择要接收与传送信号的路径。此外，本发明也提供了一种多任务输入输出系统，其可以采用较少的电 源消耗来完成无线通信信号处理。该多任务输入输出系统包含多个射频模 块，用以处理所接收的射频信号以及要传送的射频信号； 一基带处理器，连 接至所述多个射频模块，用以处理该射频模块的输出信号以及产生要传送的射频信号；以及一切换控制器，连接至该基带处理器，用以在代表该多任务输入输出系统的通信品质的一指数大于一预定的阈值时，关闭部分射频模 块。本发明所述的多任务输入输出系统，其中该基带处理器设定为用来计算 出该指数。本发明所述的多任务输入输出系统，其其中该指数为该多任务输入输出 系统的信道信噪比。本发明所述的多任务输入输出系统，还包含多个天线，每个天线与一射 频模块相连接，用以接收与传送信号。本发明所述的多任务输入输出系统，其中该切换控制器为一个两位的缓 存器所组成。本发明所述的多任务输入输出系统，其中该切换控制器设置于该基带处 理器中。
图1显示在无线通信系统中数据速率(datarate)与信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)之间的特征图；图2显示本发明的多任务输入输出系统的系统结构图；以及图3显示本发明的用来减少多任务输入输出系统的电源消耗的方法的流21， 22天线23， 24射频模块25 基带处理器26 切换控制器具体实施方式
体现本发明的特征与优点的典型实施例将在后面的说明中详细叙述。应 理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种变化，然而都不脱离本发 明的范围，并且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。本发明提出一种在多任务输入输出系统中节省电源消耗的方法。请参见图1，其显示在无线通信系统中数据速率(datarate)与信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)之间的特征图，其中曲线1代表在使用单一天线与单一射频模块 的无线通信系统中的数据速率与信噪比之间的关系，而曲线2代表在使用两 个天线与两个射频模块的多任务输入输出系统中的数据速率与信噪比之间 的关系。由图1可以了解到当信噪比超过一个阈值，例如24dB时，由于通 信信道的通信品质已经足够好，使用两个射频模块的数据传输量与使用单一 射频模块的数据传输量相同。因此可将一个射频模块关闭而使用另一个射频 模块来传输信号即可。这样一来，就能够减少多任务输入输出系统的电源消 耗。图2显示本发明的多任务输入输出系统的系统结构图。在图2中，提供 两个天线21， 22用来接收与传送无线通信信号。两个射频模块23， 24分 别连接至天线21， 22，并且用来将所接收的无线通信信号转换成基带信号 (baseband signal)或是处理射频信号以便经由天线传送出去。 一基带处理器 (baseband processor) 25连接至射频模块23 ， 24，并且提供基带处理器25用 来处理射频模块23， 24所输出的基带信号，或是将基带信号转换成为射频 信号以便传送。除此之外，本发明的多任务输入输出系统还包含一切换控制器(switch controller) 26，其连接至基带处理器25。在本发明的优选实施例中，切换控 制器26可为一个两位的缓存器所组成，其设定为发出开启/关闭信号至射频 模块23， 24来控制射频模块23， 24的电源状态，其中切换控制器26的 第一个位为设定提供至射频模块23的开启/关闭信号，而切换控制器26的第 二个位为设定提供至射频模块24的开启/关闭信号。当信号传输一开始时， 切换控制器26的二进制位值设定为0x11，其中二进制值"1"代表电源启 动而二进制值"0"代表电源关闭。因此射频模块23， 24会同时启动并 且基带处理器25接收检测的信道信噪比。基带处理器25所检测到的信道信 噪比会传送到切换控制器26，借此由切换控制器26来判断所需要启动的射 频模块。若信道信噪比小于一个预定的阈值(threshold level)，例如24dB， 则表示信道的通信品质不好，则切换控制器26会启动两个射频模块23, 24来传送与接收信号。若信道信噪比大于该阈值，则表示信道的通信品质良好因而只需要启动一个射频模块即可。此时，切换控制器26会判断哪一个射 频模块的接收能力比较好，借此切换控制器26能够决定要启动的射频模块 以及要关闭的射频模块。因此多任务输入输出系统的电源消耗便可以减半， 同时切换控制器26也会传送一路径选择信号至基带处理器25，以便让基带 处理器25选择信号的接收路径。图3显示本发明的用来减少多任务输入输出系统的电源消耗的方法的流 程图。 一开始时，在步骤301中多任务输入输出系统会接收无线通信信号的 报头(preamble)并且基带处理器会计算信道信噪比。接下来，在步骤302 中切换控制器会判断信道信噪比是否大于一预定阈值。若信道信噪比小于阈 值，则在步骤304中两个射频模块都会被启动来接收与传送信号。若信道信 噪比大于阈值，则在步骤303中基带处理器会比较射频模块23的信噪比是 否大于射频模块24的信噪比，借此判断哪一个射频模块的接收能力比较好。若射频模块23的信噪比大于射频模块24的信噪比，则在步骤305中切 换控制器的二进制位值会变成0x10，因此射频模块23会被启动以接收与传 送信号，并且射频模块24会被关闭以减少电源消耗。若射频模块23的信噪 比小于射频模块24的信噪比，则在步骤306切换控制器的二进制位值会变 成0x01，因此射频模块24会被启动以接收与传送信号，并且射频模块23 会被关闭以减少电源消耗。值得注意的是，切换控制器26的实施方式并非局限于在此所公开的形 式。任何能够在多任务输入输出系统中根据信道信噪比来完成射频模块的启 动选择的可能结构都可用来实现切换控制器，而不脱离本发明的保护范围。 此外，切换控制器26可合并入基带处理器25中，使得切换控制器26成为 基带处理器25的一个元件。本发明可以由熟知该技术的人做出各种修改，然而都不脱离所附权利要 求书所要求保护的范围。
权利要求
1.一种用来减少一多任务输入输出系统的电源消耗的方法，该多任务输入输出系统包含多个工作中的射频模块，该方法包含下列步骤检测代表该多任务输入输出系统的通信品质的一指数；判断该指数是否大于一预定的阈值；以及若该指数大于该预定的阈值，关闭所述多个射频模块的一部分。
2. 如权利要求1所述的方法，其中该指数为该多任务输入输出系统的信 道信噪比。
3. 如权利要求2所述的方法，其中检测该多任务输入输出系统的信道信 噪比的步骤由一基带处理器来完成。
4. 如权利要求2所述的方法，其中关闭所述多个射频模块的一部分的步 骤还包含下列步骤根据一路径选择信号来选择要接收与传送信号的路径。
5. —种用来减少一多任务输入输出系统的电源消耗的方法，该多任务输 入输出系统包含工作中的一第一射频模块及一第二射频模块，该方法包含下 列步骤检测代表该多任务输入输出系统的通信品质的一指数； 判断该指数是否大于一预定的阈值；以及 若该指数大于该预定的阈值，关闭该第一射频模块。
6. 如权利要求5所述的方法，其中该指数为该多任务输入输出系统的信 道信噪比。
7. 如权利要求6所述的方法，其中检测该多任务输入输出系统的信道信 噪比的步骤由 一基带处理器来完成。
8. 如权利要求6所述的方法，其中关闭该第一射频模块的步骤还包含下 列步骤根据一路径选择信号来选择要接收与传送信号的路径。
9. 一种多任务输入输出系统，其包含-多个射频模块，用以处理所接收的射频信号以及要传送的射频信号； 一基带处理器，连接至所述多个射频模块，用以处理该射频模块的输出 信号以及产生要传送的射频信号；以及一切换控制器，连接至该基带处理器，用以在代表该多任务输入输出系 统的通信品质的一指数大于一预定的阈值时，关闭部分射频模块。
10. 如权利要求9所述的多任务输入输出系统，其中该基带处理器设定 为用来计算出该指数。
11. 如权利要求io所述的多任务输入输出系统，其中该指数为该多任务输入输出系统的信道信噪比。
12. 如权利要求9所述的多任务输入输出系统，还包含多个天线，每个 天线与一射频模块相连接，用以接收与传送信号。
13. 如权利要求9所述的多任务输入输出系统，其中该切换控制器由一 个两位的缓存器组成。
14. 如权利要求9所述的多任务输入输出系统，其中该切换控制器设置于 该基带处理器中。
全文摘要
本发明公开一种在多任务输入输出系统中节省电源消耗的装置与方法。通过当该多任务输入输出系统的通信品质良好时将一部分的射频模块关闭的方式来实现该方法。该方法包括以下步骤检测该多任务输入输出系统的通信品质的一指数；判断该指数是否大于一预定的阈值；以及若该指数大于该预定的阈值，关闭所述多个射频模块的一部分。在这种情形下，只启动部分射频模块的多任务输入输出系统能够达到启动全部射频模块的多任务输入输出系统相同的性能。
文档编号H04L12/56GK101291478SQ200710097028
公开日2008年10月22日 申请日期2007年4月17日 优先权日2007年4月17日
发明者林永森, 萧昆苑 申请人:宏碁股份有限公司