本文将把6 sigma方法用于手机功耗控制，并探讨如何采用这种最佳功率实现方法使便携式产品达到更小的尺寸和最佳的功率指标。

    无线设计工程师目前所面对的最关键需求之一是降低新型便携式产品的功耗。无论是具有gps(全球定位系统)功能的手机还是可上网的手表，便携式产品市场对增强产品的功能、减小产品尺寸的要求从未间断过。我们面临着延长电池寿命、降低系统电压、减低微处理器的速度和更合理有效地分配功率等方面的挑战。

    6 sigma方法将商业、统计和工程学的理论融于一体，强调通过基本的工艺技术剔除产品缺陷。通过严格采用6 sigma方法，业界在新型无线技术方面将取得长足的进步。本文将把6 sigma方法用于手机功耗控制，并探讨如何采用这种最佳功率实现方法使便携式产品达到更小的尺寸和功率指标。通过对商业和市场趋势以及统计和工程学的综合分析，我们将形成一种清晰的可降低便携式产品功耗的方法。

    便携无线业务和市场趋势

    无线产品的功能要求越来越多，并且还增加了对于产品便携性、功率，亦即电池寿命的要求。而推动市场销售的各种应用都要求增加带宽，但它们势必也会增加电池的耗电量。在2001年九月《战略分析在线》上，题为《美国蜂窝设备市场动态》的文章指出：购买新型移动电话的消费者中有24%是为了获得更好的功能。数码相机、蓝牙功能和多媒体终端都对开发商利润增长起到正面影响。根据这份报告，推动人们换购新型手机的决定性因素是电池性能和产品价格。

    人们对于高带宽传输的需求是不言而喻的。很多公司都在积极地为各种无线应用开发能提供高带宽、优良信号质量的解决方案，无论它们是蓝牙、802.11b，或者是gsm、cdma、w-cdma和tdma。但是，无线技术在2001年发展迟缓表明，无线技术缺乏吸引人的应用和服务内容。目前很多公司都加入了在便携产品中集成一系列功能的竞争，无论胜出的应用将是彩色显示屏、移动互联网、蓝牙功能、mp3、数码相机(dsc)、pim功能、gps、单板游戏，还是多媒体功能，产品开发商必须注意以下两点：第一，人们要求带宽更高、可靠性更强、避免诸如噪声和通话延迟等rf问题；第二，手持设备自身的特点决定了它必须自带电源，并能支持即将出现的各种新功能。改进电源管理和分配功能，并重新关注功耗最小化将成为促进市场拓展的关键因素。

    关键功能的功耗和用户使用模式的统计模型

    要提高产品的便携性和电池寿命就需要综合了解无线设备每项功能的功耗，并对消费者使用便携产品的模式进行统计。过去，手机大都处于发射模式、待机模式或关机模式。但是，即将到来的2.5g和3g产品带宽的提高和持续小型化的趋势将使其集成更多的数字功能，从而产生计算模式。为了能更好地理解不同功能所需的功率，我们测量了mp3、数字蜂窝电话、数码相机、pda和手持gps在休眠模式或待机模式下的瞬时待机功率以及正常工作时的功率。结果如表1所示。

    为了使表1中所列无线设备的电池寿命最大化，我们需要了解每项功能使用的频繁程度。考察24小时周期范围内每分钟采样测得的瞬时功率的分布，可以得到对于某一给定统计对象的功耗模式的统计模型。例如，假定某个用户在睡觉时会关机7.5小时，一天实际通话1.0小时，使用dsc、mp3、pda和gps的计算模式分别为0.3小时、 1.2小时、1.5小时和0.8小时，手机在余下的11.8小时处于待机或休眠模式。每项功能使用时间的饼图如图1所示。

    瞬时功率的分布如图2所示，对曲线下的面积求积分可得到总功耗。由于无线设备大部分时间处于待机模式，降低30%待机功耗会使24小时时间范围内该设备的总功耗大幅降低。

    图3所示为发射功率降低30%时功耗的降低量。由于手机并非经常处于发射模式，因而节省的瓦特·小时数并不明显。

    降低功耗的方法

    对功率进行分类有助于集中注意力去找到降低功率所应采用的方法。共有三种功率分类，这三种类别分别是电源管理、电源分配和功率最小化。电源管理技术关注的是如何通过软件和硬件，例如看门狗定时器等使各个功能模块处于休眠模式或完全关机模式，促使