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Untersuchung des Leistungseinsparpotentials von mobilen Kommunikationsendgeräten durch betriebsabhängige Steuerung

Investigation of the potential power saving in mobile communication devices by operation dependent control
 
: Spies, P.
: Gerhäuser, H.

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Volltext (PDF; )
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Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag, 2010, 180 S.
Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 2010
Forschungsberichte aus dem Lehrstuhl für Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Kommunikationselektronik, 5
ISBN: 3-8396-0163-0
ISBN: 978-3-8396-0163-1
URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus-20084
Deutsch
Dissertation, Elektronische Publikation
Fraunhofer IIS ()
Student; Wissenschaftler; Ingenieur

Abstract
In dieser Arbeit wird eine kontinuierliche, betriebsparameterabhängige Regelung der Verstärkung des Empfängers zur Reduzierung der Verlustleistung entwickelt und untersucht. Mit Hilfe von zwei Hardware-Demonstratoren in Form von Empfängerketten für mobile, drahtlose Sendeempfänger sowie durch Modellierung und Simulation dieser Demonstratoren wird das mögliche Einsparpotential dieser Regelung bestimmt. Anschließend werden die Eigenschaften des Übertragungskanals in der Bestimmung des Einsparpotentials einer solchen Steuerung berücksichtigt. Es kann dadurch das maximale und das wahrscheinlichste Einsparpotential berechnet werden. Letztlich wird in dieser Arbeit der Einfluss der Weiterentwicklung von Halbleitertechnologien auf die Verlustleistung untersucht und quantifiziert. Dazu wird der Begriff der Technologieskalierung herangezogen und die skalierten Transistorparameter in der Simulation verwendet.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass durch die vorgeschlagene Regelung ein Einsparpotential von über 30 % möglich ist. Weiterhin wird bewiesen, dass durch die Weiterentwicklung der Halbleitertechnologien das Einsparpotential
dieser Regelung erhalten bleibt. Es erscheint daher sinnvoll, das entwickelte und untersuchte Konzept auch auf andere Sendeempfängerkomponenten anzuwenden.

 

In this work, a continuous control of the amplifier gain depending on the operation parameters to reduce the power consumption is developed and investigated. With two hardware demonstrators in form of receiver chains for mobile, wireless transceivers and by modelling and simulation of these demonstrators, the possible energy savings of this control are determined. Afterwards, the properties of the transmission channel are considered in the estimation of the possible savings of such a control. In this way, the maximum and the most probable savings are calculated. Finally, the influence of the development of the semiconductor technologies is investigated and quantified.
Here, the subject of technology scaling is introduced and the scaled transistor parameters are used in the simulation.
The results of this work show possible savings of more than 30 % with this control. Moreover, it is proofed that the semiconductor technology development does not cancel out the savings of the control. Thus, it is reasonable to extend this control concept to other components of the transceiver.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-142706.html