CN101111022A - 一种多模机及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模机及其实现方法，该多模机包括一多模手机卡及卡槽、卡槽模拟开关、AT通信模块、信号判定模块、主控模块及主控射频模块、从属模块及从属射频模块；AT通信模块设在主控模块与卡槽模拟开关之间；卡槽模拟开关设置卡槽的工作模式；主控模块分别与各功能模块、卡槽模拟开关、信号判定模块相连；从属模块通过异步串行数据总线与主控模块相连，用于工作在一种可选的工作制式下，共享各功能模块；信号判定模块用于接收并判定主控模块和从属模块分别定期轮询的接收信号的强度，反馈到主控模块，选定多模机的工作制式。所述主控模块和所述从属模块采用堆叠方式一体设置。采用一卡一号的多模手机卡，为用户省去多模多卡多号的不便。

Description

一种多模机及其实现方法

技术领域

本发明涉及多模移动终端，尤其涉及的是，一种多模机及其实现方法。

背景技术

随着移动通讯技术的不断发展，以及第二代移动通信***向第三代移动通信***过渡，现在产生了多种制式的移动终端，如GSM(Global Systemfor Mobile Communications全球移动通讯***)制式、PHS(PersonalHandy-phone System，个人手持式电话***)制式、CDMA(Code DivisionMultiple Access码分多址)制式，以及WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access 宽带码分多址)制式、TD-SCDMA(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access时分同步码分多址)制式等等。为了保证移动网络的平滑过渡以及终端用户使用移动通信服务的无缝切换，因此产生了各种制式移动网络服务共存的局面，并且，也有部分移动网络运营商同时提供多种网络服务。这样，就需要在同一移动终端上提供多种通信业务的服务；并且，由于不同资费、沟通需求等差异，部分移动通信用户也有着同样的需求。多模移动终端就满足了这种需求，现有的双模双待机终端可以同时在两个网络上保持在线状态，实现了一个终端使用两个网络服务的效果。

然而在这些各种双模/多模手机需要多张的卡，这给用户的管理带来不便，并且，采用多个***，就存在不断变更***的问题，虽然这将给用户自己带来方便，例如能够节省话费等，但却给客户或亲朋带来了不便，因为用户在不断的变更使用的号码。同时由于手机多个模块同时工作的状态存在使得手机的待机时间比正常的单模手机大大缩短。为了增加待机时间手机厂家不得不采取一些措施：如采用大容量的电池、采用高性能的功放、尽量减少手机的器件以降低手机的成本等，但这样也存在着降低手机质量的风险。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多模机及其实现方法，只需采用一卡一号的多模手机卡，无须额外增设模块、减少手机的器件，能实现多模手机的功能，并能保证待机时间和手机质量。

本发明的技术方案如下：

一种多模机，其功能模块至少包括显示模块、音频模块、终端存储模块和电源模块；其中，所述多模机还包括一多模手机卡及其卡槽、卡槽模拟开关、AT通信模块、信号判定模块、主控模块及其主控射频模块、至少一从属模块及其从属射频模块；其中，所述AT通信模块设置在所述主控模块与所述卡槽模拟开关之间，用于接受所述主控模块的控制，发送所述多模机的工作制式的设置指令到所述卡槽模拟开关；所述卡槽还用于配置支持所述多模机的全部工作制式的多种工作模式，所述卡槽模拟开关用于根据所述设置指令，设置所述卡槽的工作模式；所述主控模块还分别与各功能模块、所述卡槽模拟开关、所述卡槽、所述信号判定模块相连，用于配置并选择所述多模机的工作制式、管理各功能模块，并通过所述主控射频模块完成自身工作制式信号的收发；所述从属模块通过异步串行数据总线与所述主控模块相连，用作一种可选的工作制式，通过所述从属射频模块完成自身工作制式信号的收发，并且通过所述主控模块共享所述功能模块；并且，所述主控模块和所述从属模块还用于分别定期轮询接收信号，所述信号判定模块用于分别接收所述主控模块和所述从属模块的接收信号，并判定各接收信号的强度，反馈到所述主控模块，用于选定所述多模机的工作制式。

所述的多模机，其中，所述工作制式设置为GSM制式、PHS制式、CDMA制式、WCDMA制式、TD-SCDMA制式中的至少两个，并且，所述卡槽还用于相应配置支持所述多模机的全部工作制式的工作模式。

所述的多模机，其中，所述主控模块还包括主控存储模块，所述从属模块还包括从属存储模块，并且，所述主控存储模块、所述从属存储模块与所述终端存储模块一体设置。

所述的多模机，其中，所述多模机的功能模块还至少包括全球卫星定位***(GPS)模块、视频模块其中之一，所述主控模块分别与所述GPS模块和/或所述视频模块相连，用于管理各功能模块。

所述的多模机，其中，还包括切换模块，其与所述AT通信模块相连，用于手动切换所述多模机的工作制式。

所述的多模机，其中，所述主控模块和所述从属模块采用堆叠方式一体设置，并且，所述主控射频模块和所述从属射频模块采用堆叠方式一体设置。

一种多模机的实现方法，所述多模机包括功能模块、一多模手机卡及其卡槽、卡槽模拟开关、AT通信模块、信号判定模块、主控模块及其主控射频模块、至少一从属模块及其从属射频模块；所述功能模块至少包括显示模块、音频模块、终端存储模块和电源模块；所述实现方法包括步骤：A1、所述主控模块和所述从属模块分别定期轮询接收信号，并发送给所述信号判定模块；A2、所述信号判定模块接收所述主控模块的接收信号和所述从属模块的接收信号，并判定各接收信号的强度，反馈到所述主控模块；A3、所述主控模块选择强度最高的接收信号所对应的工作制式作为所述多模机的工作制式，并且，所述主控模块向所述AT通信模块发送选择所述工作制式的控制指令；A4、所述AT通信模块根据所述控制指令，发送所述工作制式的设置指令到所述卡槽模拟开关；A5、所述卡槽模拟开关根据所述设置指令，设置所述卡槽的工作模式；A6、启动所述工作制式对应的所述主控模块或所述从属模块，完成所述工作制式信号的收发。

所述的实现方法，其中，步骤A3中，用户手动切换所述多模机的工作制式。

所述的实现方法，其中，步骤A6中，所述从属模块通过所述从属射频模块完成自身工作制式信号的收发，并且通过所述主控模块共享所述功能模块。

所述的实现方法，其中，步骤A6中，所述主控模块管理所述多模机，并通过所述主控射频模块完成自身工作制式信号的收发。

采用上述方案，本发明通过采用一卡一号的多模手机卡，为用户省去多模多卡多号带来的不便；并且无须额外增设模块、减少手机的器件，能实现多模手机的功能，还能保证待机时间和多模手机质量，从而给用户使用多模机带来极大的方便，同时手机厂家降低了多模手机的成本，达到双赢的效果。

附图说明

图1为本发明的两种工作制式示意图；

图2为本发明的一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明的另一种实施方式的结构示意图；

图4为本发明方法的流程图。

具体实施方式

以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。

如图2所示，本发明提供了一种多模机，其功能模块至少包括显示模块、音频模块、终端存储模块和电源模块；还可以包括全球卫星定位***(GPS)模块、视频模块等等；其中，所述多模机还包括一多模手机卡及其卡槽、卡槽模拟开关、AT通信模块、信号判定模块、主控模块及其主控射频模块、至少一从属模块及其从属射频模块。

多模手机卡的工作制式设置为GSM制式、PHS制式、CDMA制式、WCDMA制式、TD-SCDMA制式中的至少两个，也可以是三个或更多。

所述AT通信模块设置在所述主控模块与所述卡槽模拟开关之间，用于接受所述主控模块的控制，发送所述多模机的工作制式的设置指令到所述卡槽模拟开关。

所述卡槽还用于配置支持所述多模机的全部工作制式的多种工作模式，所述卡槽模拟开关用于根据所述设置指令，设置所述卡槽的工作模式。

例如，多模手机卡的工作制式为GSM制式和WCDMA制式时，所述卡槽配置有支持GSM制式和WCDMA制式的两种工作模式，并且，所述卡槽模拟开关可以设置所述卡槽选用其中一种工作模式。

所述主控模块还分别与各功能模块、所述卡槽模拟开关、所述卡槽、所述信号判定模块相连，各功能模块具体包括显示模块、音频模块、终端存储模块、电源模块、全球卫星定位***(GPS)模块、视频模块等等；用于配置并选择所述多模机的工作制式、管理各功能模块，并通过所述主控射频模块完成自身工作制式信号的收发。

如图1所示，所述从属模块通过异步串行数据总线与所述主控模块相连，用于工作在一种可选的工作制式下，即作为一种可选的工作制式，在被选中的时候，改变多模手机的工作制式；例如，所述从属模块支持GSM制式，所述主控模块支持TD-SCDMA制式，则在启动所述从属模块时，将多模手机的工作制式从TD-SCDMA制式改为GSM制式。所述从属模块通过所述从属射频模块完成自身工作制式信号的收发，并且通过所述主控模块共享所述功能模块，即通过所述主控模块共享各功能模块的资源、管理各功能模块。

并且，所述主控模块和所述从属模块还用于分别定期轮询接收信号，所述信号判定模块用于分别接收所述主控模块和所述从属模块的接收信号，并判定各接收信号的强度，反馈到所述主控模块，用于选定所述多模机的工作制式。

实际应用中，可以由所述主控模块根据接收信号的强度选定所述多模机的工作制式；也可以采用切换模块的方式，其与所述AT通信模块相连，用户可以通过切换模块，采用手动切换方式切换所述多模机的工作制式。

实际上，所述主控模块还可以包括主控存储模块，所述从属模块还可以包括从属存储模块，并且，所述主控存储模块、所述从属存储模块与所述终端存储模块一体设置，即共用一个存储设备。

为了降低能耗、减小体积，本发明所述的多模机，所述主控模块和所述从属模块采用堆叠方式一体设置，并且，所述主控射频模块和所述从属射频模块采用堆叠方式一体设置。如图2所示，主处理芯片是主控模块基带主芯片或单芯片与从模块基带主芯片或单芯片的堆叠芯片；射频处理芯片是主控模块射频处理芯片或单芯片与从模块射频处理芯片或单芯片的堆叠芯片。采用堆叠工艺，可以大为缩小手机主板所占用的空间。

例如，本发明提供一种新型的双模/多模手机，包括人机接口、显示器、扬声器，存储器以及其他输入输出设备，还包括：主控模块，与所述人机接口、显示器、扬声器，存储器以及其他输入输出设备相连，对该双模手机进行管理和调配，同时完成自身的信号收发；

从属模块，通过UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmit，异步串行数据总线)串口与所述主模块相连，用于完成自身的收发，同时在所述主模块的控制下，共享该双模/多模手机的公用资源。

对该双模/多模机，程序存储将采用一个FLASH(闪存)，即不同模块的程序存储在一个FLASH芯片里面；同时主控制模块和从属模块的主处理芯片以及各模块的射频芯片都采用芯片的堆叠工艺，这将会大大的减小手机主板所占用的空间。

本发明对UIM(User Identity Model用户识别模块)/SIM(subscriberidentity module客户身份识别卡)/PIM(Personal Indentity Module个人信息识别卡)等卡的部分，采用一卡一号支持多种通信模式的方案，即只需要一个卡座(也称卡槽)，这个卡座由各个通信模块所共用，它是由主控模块根据需要通过AT命令控制模拟开关的切换来实现的。具体实现上，该方案可以通过手机***在各个通信模式的基站上进行注册，基站以虚拟用户的形式进行存储。当手机主控模块来控制手机完成模块的切换后基站给该***的用户分配信道资源进行通信。

手机的模式切换可以按照各个不同的准则来进行，例如，各个模块在SLEEP模式下将接收到的基站的信号反馈给主控制模块，主控制模块来检测自己和各从属模块接受到的信号强弱，将手机切换到信号强的那种通信模式的模块下，以保证用户满意的通信质量；或是提供几种切换的模式给用户，兼容手动控制的切换，用户可以根据自己的需要来随时进行切换。

如图4所示，本发明还提供了一种多模机的实现方法，所述多模机包括功能模块、一多模手机卡及其卡槽、卡槽模拟开关、AT通信模块、信号判定模块、主控模块及其主控射频模块、至少一从属模块及其从属射频模块；所述功能模块至少包括显示模块、音频模块、终端存储模块和电源模块；当然，还可以包括其他功能模块如全球卫星定位***GPS模块、视频模块等等，从而实现摄像头、MP4等功能。具体的说，所述实现方法包括以下步骤。

A1、所述主控模块和所述从属模块分别定期轮询接收信号，并发送给所述信号判定模块。

A2、所述信号判定模块分别接收所述主控模块的接收信号和所述从属模块的接收信号，并判定各接收信号的强度，反馈到所述主控模块。

A3、所述主控模块选择强度最高的接收信号所对应的工作制式作为所述多模机的工作制式，并且，所述主控模块向所述AT通信模块发送选择所述工作制式的控制指令。并且，用户还可以采用手动切换方式设置所述多模机的工作制式，例如，手动将所述多模机的工作制式从GSM切换到CDMA。

A4、所述AT通信模块根据所述控制指令，发送所述工作制式的设置指令到所述卡槽模拟开关。

A5、所述卡槽模拟开关根据所述设置指令，设置所述卡槽的工作模式。

A6、启动所述工作制式对应的所述主控模块或所述从属模块，其他非工作状态的从属模块继续保持非工作状态，完成所述工作制式信号的收发。其中，所述主控模块管理所述多模机，包括发送和接收指令或信息，控制显示模块、音频模块、终端存储模块、电源模块、GPS模块、视频模块等功能模块实现相应的各种功能；并且，所述主控模块通过所述主控射频模块完成自身工作制式信号的收发；所述从属模块通过所述从属射频模块完成自身工作制式信号的收发，并且通过所述主控模块共享所述功能模块，管理所述多模机。

如图3所示，以CDMA/GSM双模手机CDMA主控为例说明本发明的方案。该双模手机采用CDMA主控芯片QSC6010，GSM从属芯片AD6720；键盘、LCD、电源管理由CDMA侧实现。CDMA、GSM各自有自己的存储***和射频部分，其存储器件可以是一个器件；射频芯片通过芯片的堆叠放置在一起。CDMA、GSM共用音频器件，通过模拟开关进行切换。一个卡槽支持两种模式：CDMA和GSM，模式之间通过模拟开关进行切换。两个***通过UART口进行通讯。

一卡一号多模式的方案，同样道理，也可以设置为CDMA/WCDMA、GSM/WCDMA等等的双模卡或是多模卡。本发明所述多模手机在使用过程中，CDMA侧作为主控模块，来控制手机的各个外设，如LCD，MIC，马达，摄像头，MP3等，同时又通过AT命令控制GSM模块使用这些外设。在本发明里面，CDMA，GSM两种模式同一时间只有一个处于正常的工作状态，另一个处于SLEEP模式，处于SLEEP模式的手机将接收到的基站信号和工作模式下的手机接收到的信号一起由主控模块完成比较，提取出相应的信息：如信号强度，网络位置等，然后由主控模块根据用户指定的切换模式或是默认的切换模式来完成是否进行模式切换的判断及判断之后的操作。我们以用户指定使用最好信号质量以保证通话的要求来说明下切换的过程。手机开机后我们默认是在主控模块模式下，这时手机开启之后由主控的CDMA模块控制GSM模块完成初始化的过程，GSM初始化完之后将自己接受到的信号传给CDMA模块里面的比较器里，由CDMA模块控制比较器完成信息的比较，如果是GSM的信号强，就由CDMA模块通过AT通信模块发送多模机的工作制式的设置指令到卡槽模拟开关，来完成卡槽的工作模式的切换，并使GSM模块处于正常的工作状态，而自己则进入节电的SLEEP模式。由此一次模式的切换已完成。

芯片的堆叠方面，是现在手机发展的一个方向。它是通过将不同的芯片封装在一起从而减小芯片占用的空间，以使手机能够做的更小，同时为其他功能的引入提供空间，具体的堆叠工艺属于现有技术，在此不再赘述。

本发明采用一卡一号支持多模的方式来实现跨地域给单种模式***带来的收费昂贵或是信号不好的问题，同时又能根据用户自己的需求来手动选择，或是自动选择模式的切换。

这样，用户可以通过切换手机的工作模式来降低手机资费，而在切换的同时，用户手机号码是不变的，这就不会产生号码变更带来的一些不便。例如，用户工作在深圳，因为工作需要经常到外地出差，从目前的资费上来看，联通在深圳的万众卡单向收费且送很多本地通话费，用户可以注册一个这种套餐的CDMA制式，但是这种套餐不能漫游；用户还可以用该***注册一个能够支持漫游收费相对比较低的套餐模式，比如GSM的某款套餐。这样，用户在深圳时使用CDMA制式，出差在外就使用GSM制式，就能够大大降低手机通话的费用。

即使用户不是经常出差，使用本发明的一卡一号多模的手机还是可以通过切换模式来降低费用。例如，用户选择本地的通话及接听这些使用注册单向收费且资费便宜的CDMA制式万众卡套餐；并且，该用户发短信很多，他就可以再注册一个GSM制式的动感地带套餐。在日常的使用中，该用户的手机模式直接默认为CDMA制式，在发送短信时，该用户只需在发送时选择用GSM发送即可。

本发明采用的一卡一号多模的方式，可以大大提高双模/多模手机的待机时间。因为我们的手机同一个时间只有一个模块处于正常的工作状态，其他的模块都是处于睡眠状态，所做的只是定期的轮询，将本模式下接收的信号强度反馈给主控制模块，然后由主控制模块检测各个模块接受的信号强度，或是根据用户选择的模式切换方式来确定是否进行模式的切换，这样就能减轻避免多个模块同时工作带来的耗电量大和手机发热大的问题。

本发明的***方案，采用新的芯片工艺。各个模块的程序将存储在一个FLASH上面，该FLASH对各个模块的程序分块存放，其中共用的一些程序将放到一个块区内以增加程序的读写速度；同时主芯片和射频芯片都采用芯片的堆叠技术，即不同模块的主芯片在一个焊盘上堆叠放置，这样可以大大的减小主板面积，以适应手机超薄化和小型化的发展。

综上所述，本发明的双/多模移动终端的***和方法既能给用户的使用带来很大方便，方便的满足商务人士的频繁出差对手机的要求，又不会有两张或多张卡带来的不便，还能给手机厂商提供一种降低双模/多模手机的成本的方式，因此提升利润空间，增强企业的竞争力。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种多模机，其功能模块至少包括显示模块、音频模块、终端存储模块和电源模块；其特征在于，所述多模机还包括一多模手机卡及其卡槽、卡槽模拟开关、AT通信模块、信号判定模块、主控模块及其主控射频模块、至少一从属模块及其从属射频模块；其中，

所述AT通信模块设置在所述主控模块与所述卡槽模拟开关之间，用于接受所述主控模块的控制，发送所述多模机的工作制式的设置指令到所述卡槽模拟开关；

所述卡槽还用于配置支持所述多模机的全部工作制式的多种工作模式，所述卡槽模拟开关用于根据所述设置指令，设置所述卡槽的工作模式；

所述主控模块还分别与各功能模块、所述卡槽模拟开关、所述卡槽、所述信号判定模块相连，用于配置并选择所述多模机的工作制式、管理各功能模块，并通过所述主控射频模块完成自身工作制式信号的收发；

所述从属模块通过异步串行数据总线与所述主控模块相连，用于工作在一种可选的工作制式下，通过所述从属射频模块完成自身工作制式信号的收发，并且通过所述主控模块共享所述功能模块；

并且，所述主控模块和所述从属模块还用于分别定期轮询接收信号，所述信号判定模块用于分别接收所述主控模块和所述从属模块的接收信号，并判定各接收信号的强度，反馈到所述主控模块，用于选定所述多模机的工作制式。

2.根据权利要求1所述的多模机，其特征在于，所述工作制式设置为GSM制式、PHS制式、CDMA制式、WCDMA制式、TD-SCDMA制式中的至少两个，并且，所述卡槽还用于相应配置支持所述多模机的全部工作制式的工作模式。

3.根据权利要求1所述的多模机，其特征在于，所述主控模块还包括主控存储模块，所述从属模块还包括从属存储模块，并且，所述主控存储模块、所述从属存储模块与所述终端存储模块一体设置。

4.根据权利要求1所述的多模机，其特征在于，所述多模机的功能模块还至少包括全球卫星定位***模块、视频模块其中之一，所述主控模块分别与所述全球卫星定位***模块和/或所述视频模块相连，用于管理各功能模块。

5.根据权利要求1所述的多模机，其特征在于，还包括切换模块，其与所述AT通信模块相连，用于手动切换所述多模机的工作制式。

6.根据权利要求1所述的多模机，其特征在于，所述主控模块和所述从属模块采用堆叠方式一体设置，并且，所述主控射频模块和所述从属射频模块采用堆叠方式一体设置。

7.一种多模机的实现方法，所述多模机包括功能模块、一多模手机卡及其卡槽、卡槽模拟开关、AT通信模块、信号判定模块、主控模块及其主控射频模块、至少一从属模块及其从属射频模块；所述功能模块至少包括显示模块、音频模块、终端存储模块和电源模块；所述实现方法包括步骤：

A1、所述主控模块和所述从属模块分别定期轮询接收信号，并发送给所述信号判定模块；

A2、所述信号判定模块接收所述主控模块的接收信号和所述从属模块的接收信号，并判定各接收信号的强度，反馈到所述主控模块；

A3、所述主控模块选择强度最高的接收信号所对应的工作制式作为所述多模机的工作制式，并且，所述主控模块向所述AT通信模块发送选择所述工作制式的控制指令；

A4、所述AT通信模块根据所述控制指令，发送所述工作制式的设置指令到所述卡槽模拟开关；

A5、所述卡槽模拟开关根据所述设置指令，设置所述卡槽的工作模式；

A6、启动所述工作制式对应的所述主控模块或所述从属模块，完成所述工作制式信号的收发。

8.根据权利要求7所述的实现方法，其特征在于，步骤A3中，用户手动切换所述多模机的工作制式。

9.根据权利要求7所述的实现方法，其特征在于，步骤A6中，所述从属模块通过所述从属射频模块完成自身工作制式信号的收发，并且通过所述主控模块共享所述功能模块。

10.根据权利要求7所述的实现方法，其特征在于，步骤A6中，所述主控模块管理所述多模机，并通过所述主控射频模块完成自身工作制式信号的收发。

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