CN101243708A - 使用不同扫描速率的多模移动终端 - Google Patents

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CN101243708A CNA2006800305709A CN200680030570A CN101243708A CN 101243708 A CN101243708 A CN 101243708A CN A2006800305709 A CNA2006800305709 A CN A2006800305709A CN 200680030570 A CN200680030570 A CN 200680030570A CN 101243708 A CN101243708 A CN 101243708A
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Abstract

一种能够运行在多于一个无线***中的移动手机，该移动手机具有当可操作地连接到一个***时周期性地测试至少一个其他***的可用性的装置，其中在进行通话时使测试处理的周期为第一速率，而当没有进行通话时使测试处理的周期为第二速率。这样明显地减少了处于待机状态时的功率损耗，并在通话进行时也不会破坏切换的可靠性。

Description

使用不同扫描速率的多模移动终端
技术领域
本发明涉及移动电话手机。
背景技术
移动电话手机被设计成通过使用对固定基站的无线连接(通常是无线电)而与通信网络进行通信，该基站与网络交换***通信，从而与连接到相同交换***或者该基站互联的另一个交换***的任何其他电话进行通信。
所谓“无绳”手机被设计成只与专用基站一起工作。在一些***中，专用基站可以不时地发生改变，但在通话过程中不发生改变。另一方面，“蜂窝”手机能够与大量基站中的任何一个一起工作。通常，具有由移动手机检测到的最强信号的基站与手机进行通信。与无绳***不同，手机在通话过程中能够将其通信路径从一个基站改变到另一个基站。这使得当用户从一个覆盖区域移动到另一个覆盖区域时能够使通话继续进行，例如当以一定速度移动时或者进出建筑物时可能发生这种覆盖区域的改变。对于这种改变的判定是基于在信令开销中执行的测量而作出的。
一些手机能够在多于一个的无线***中工作，从而能够在其中这些***中至少一个***可用的任何区域中使用这些手机。这些手机的示例包括由那些经常在使用不同蜂窝无线标准的区域之间旅行的人们使用的“双模”蜂窝手机。在国际专利说明书WO98/03002中描述了另一个例子，其中如果一个DECT无绳连接可用的话，则通过一个DECT无绳连接将通话连接到固定电话***，否则将通话连接到蜂窝电话***。在这些例子中，一旦使用一个电话***建立了一个通话，则在整个通话期间通过该介质使该通话保持连接。因而，在上述国际申请说明书中，即使手机在无绳基站的范围内移动，该通话也通过蜂窝网络保持连接。相反地，如果通话开始于无绳连接，并且手机在通话期间到了无绳基站的控制范围之外，则通话断开，并且用户必须通过蜂窝***重新建立通话。这种***通过在一个装置中提供两个独立手机的能力来避免需要使用两个独立的手机的不便，但是没有提供附加的功能。
现在手机发展为使得已连接的通话能够在不同***之间转换，而不需要切断并重新建立通话。国际专利说明书WO97/36442描述了以下***，其中蜂窝电话可以物理地连接到固定终端，该固定终端又以类似标准基站的方式连接到蜂窝网络。当手机断开与固定站的连接并建立与最近的正常基站的无线连接时，在蜂窝网络看来，只是在“虚拟”基站和正常基站之间进行切换。在现有技术的***中，通过电、光或者超声波链路的方式进行到固定终端的连接，而最新的方法是利用使用例如“蓝牙”标准或者802.11(“Wi-Fi”)标准的短距离无线连接。
对本地链路使用无线电需要手机知道本地连接是否可用。这需要手机周期性地测试无线环境的诸如丢包和信号强度的属性，以确定短距离基站是否在范围内，并且如果其在范围内或者移到范围外，则对两个***之间的切换产生影响。后者状态决定了必须进行测试的频率，因为通话必须被及时切换到蜂窝***以避免中断正在进行中的通话。一个用于实现该目的的典型采样速率为200ms。
该测试处理消耗的功率比手机在通话过程中使用的功率要小。然而，相对于手机不进行通话并保持开机以对呼入通话做出响应时所消耗的功率(即通常称为“待机”的状态)而言，测试处理消耗的功率还是很明显的。因此采样处理将大量消耗处于待机状态的手机的电池使用寿命，并导致手机处于再充电之间的那个状态的时间不可接受地减少。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种能够运行在多于一个无线***中的移动手机，该移动手机具有当可操作地连接到一个***时周期性地测试至少一个其他***的可用性的装置，其中在进行通话时使测试处理的周期为第一速率，而当没有进行通话时使测试处理的周期为第二速率。
根据本发明的第二方面，提供了一种当能够运行在多于一个无线***中的移动手机可操作地连接到一个***时周期性地测试至少一个其他***对该手机的可用性的方法。其中当所述手机参与正在进行的通话时，使测试处理的周期为第一速率，而当没有进行通话时使测试处理的周期为第二速率。
通过在没有进行通话时以第二速率(优选地是以更低速率)进行采样，可以减少功耗，从而增加待机时间。当在进行通话时使用更高速率时，并没有增加通话被断开的风险。待机时的适当采样速率为2秒，这高于正在进行通话时所使用的采样速率的10倍。由于采样是待机时电池的主要消耗，这将使待机时电池的使用寿命提高十倍。
在本发明的一个实施方式中，当可操作地连接到第二***时对第一***的可用性进行采样的速率不同于当可操作地连接到第一***时对第二***的可用性进行采样的速率。这种设置可以进一步减少总的功耗，并且对其中一个***的无线电覆盖比另一个***的覆盖随距离衰减得更快的***的合并特别有用。例如，蜂窝电话基站提供的覆盖通常覆盖几百或者几千米，因此需要同等多距离的移动才会使信号质量发生显著变化。相反地，“蓝牙”***通常在几十米内运行。因此，当运行在蜂窝***上时，可以降低本地***的采样速率，因为在采样间隔期间丢失蜂窝连接的风险较小。
在本发明的另一个实施方式中，当可操作地连接到第二***时，对第一***进行采样，而当可操作地连接到第一***时，不对第二***进行采样。如果由于价格、带宽或者另外的一些其他特性而当第一***可用时总是使用第一***，则这种设置是合适的。在这种设置中，如果第一***可用，则从不使用第二***，因此不必对其进行采样。如果第二***提供的业务实质上是无所不在的，则也不必对第二***进行采样。
附图说明
现在结合附图通过实施例来描述本发明的各种实施方式，其中：
图1描述了位于其中存在对其可用的两种不同类型无线通信的环境中的移动手机；
图2是移动手机机2的与本发明有关的那些组件的示意图；
图3例示了进行通话时的采样处理；
图4例示了手机待机时的采样处理；
图5是图4的变型，其中待机采样速率是可变的；
图6例示了根据本发明的切换控制***操作的流程图。
具体实施方式
图1描述了双模***无线手机2，该手机位于蜂窝电话***的小区10中，也位于诸如“蓝牙”或“Wi-Fi”(802.11)的短距离无线***的覆盖区域11中。应理解的是，覆盖区域10和11不具有清楚地限定的边界，而是其范围决定于诸如绝对的或者彼此相对的信号质量的因素，其中如图3至5所示信号质量随距离而变化，图3至图5是由在图1中所示区域中移动的手机测得的信号质量的时间曲线图。
如图2所示，移动手机2包含耳机20和麦克风21，它们提供声音信号与电信号之间的转换。由执行模/数转换和其他处理以使得能够在电话***上进行通话的通话控制***22对去往和来自这些组件的电信号进行控制。根据适当的协议对通话进行处理(23)以使得能够使用天线24在蜂窝电话网络10上进行通话。
如图2所示，通话可以由另选协议25来处理以使得能够由不同的无线***11进行传输。出于例示的目的，仅例示了两种不同的协议，但可以有更多种协议。由切换控制***26选择待使用的***。
切换控制处理使手机2建立与其要转换到的网络的固定基站的通信，并中断与其先前协同工作的基站的通信。如果一个通话当前正在进行中，则以使得该通话能够继续进行的方式完成上述处理。该处理可以与在蜂窝***10的小区之间进行变换时所使用的处理相同。如上所述，短距离***11可以提供另选的方式以连接到与蜂窝网络相同的交换***，而不需要经过常规的基站。
切换控制基于对诸如在网络10、11中每一个上的信号质量和信号强度的参数的周期性采样28，对这些参数进行分析27。采样速率由时钟29来控制，并依赖于由通话控制***29传递到手机2的当前通话活动。
图3、4、5是时间曲线图，其水平轴为时间，图中示出了当移动手机稳定地移过大型无线电覆盖区域10(例如蜂窝基站的覆盖区域10)时由移动手机进行的测量，其中小型站的无线覆盖区域11位于大型无线电覆盖区域10中。相应的信号质量由曲线30、31表示。可以看到，和更大型小区30相比，与小型传感器相关联的信号属性31在给定的距离内的变化要大得多。对于该实施例，假设使用给出了更高信号质量的***，因此应在标记有32、33的点处进行***之间的转换。然而，可以使用另选的准则，例如只要信号质量超过给定最小绝对阈值就使用小型***11，并且其它地方使用蜂窝***。
对当前使用的***的信号质量周期性地进行采样以确定切换到相同***的另一个小区是否合适。已有很好地建立的处理使得能够在相同***的两个小区之间进行切换，但是切换到另一个***则需要额外的监视处理来估计该另一个***的信号质量。如上所述，该监视进程消耗了额外的功率。图3表示当前未使用的***的采样点序列。可以看出，这些采样点出现在有规律的间隔t1、t2、t3等处。在采样点达到t12(含t12)处时，曲线30高于曲线31，因此，手机运行在蜂窝***10上，并且监视的是本地***(local system)(曲线31)。在过渡点32之后的第一采样点t13处，手机切换到目前具有更好信号质量(此时曲线31高于曲线30)的本地***11。从下一采样点t14开始，按照与以前相同的采样频率对蜂窝信号30进行采样，直到紧接着第二过渡点33之后的采样点t28为止，由于本地***11的质量31又下降到低于蜂窝***10的质量，因此在第二过渡点33之后手机恢复运行在蜂窝***上(并对本地***进行采样)。
可以看到，在每一个采样点都被采样的信号30、31是在以前的采样点具有较低值的信号。紧接着过渡点之后，手机将识别出其已经对较好质量的信号进行了采样，并随后转换到对另一个信号进行采样。
按如下方式选择采样间隔(在t1、t2等之间经过的时间)，即分别在实际过渡点32、33和下一采样点t13、t28之间的通话质量q1、q2的损失是可以接收的。实际上，例如当用户离开房间时在小范围基站中的通话质量可能突然下降，必须预留用于实际发生的切换的时间，因此200ms数量级的采样速率被认为是合适的。然而，尽管以该采样速率进行采样需要的功耗与通话期间的功耗相比要低，但与待机时的功耗相比要高，并且会显著减少待机时间。
图4说明了根据本发明，当手机待机时如何能够降低采样速率。出于清楚地示出的目的，该实施例中的采样速率仅减少了三分之二，尽管实际上可以减少达90％。可以看到，分别跨越过渡点32、33和下一采样t15、t30之间的延迟限制可以大得多，因此通话质量q3、q4的可能损失也更大。然而，由于当没有进行通话时仅使用该较低采样速率，因此用户没有感到实际的损害。
可以看到，在图4中，由于信号质量随着与小型基站11的距离而陡降，在第二过渡点34处质量q4的可能损失非常严重。如果此时尝试进行通话，则可能难以重新建立与蜂窝***10的连接。在第一过渡点32处难度较小，这是因为蜂窝***保持可用，虽然这不是最优的。为了改善该问题，如图5所示，根据手机连接到的***的类型，另选实施方式改变了待机采样速率。在该实施例中，当针对蜂窝***运行在待机状态时，保持为在线通话采样速率的三分之一，而当针对本地基站11运行在待机状态时，仅减少在线通话采样速率的二分之一。因此，通话质量可以为次优的最大时间是从过渡点33到下一采样点t29，并且降低了在该过渡点处的最大质量损失q5。
如果蜂窝***到处覆盖，从而只要优选的但散布的本地***11掉线，蜂窝***仍然可以可靠地实现，则仅当正在使用蜂窝***10时才需要进行采样(在通话时和/或待机时)。类似地，如果本地***可用的话本地***11总是比蜂窝***10优选，则在使用本地***11时，不需要对蜂窝***进行采样，这是因为在两种***都可用的任何情况下，从不会转换到蜂窝***。
图6例示了由该采样处理控制的切换处理。手机初始运行在两个***10、11中的一个上(步骤60/65)。如果正在进行通话(判定点61/66)，则将未运行***的采样速率选择为如图3所示的快速采样速率(步骤62/67)-否则使用如图4或5所示的较慢速采样速率(步骤63/68)。如果对采样的测量表明手机应该转换到未运行***(判定点64/69)，则执行到该***的切换(分别为步骤65/60)：否则手机继续运行在和以前相同的***上(60/65)。

Claims (8)

1.一种能够运行在多于一个无线***中的移动手机，该移动手机具有当可操作地连接到一个***时周期性地测试至少一个其他***的可用性的装置，其中在进行通话时使测试处理的周期为第一速率，而当没有进行通话时使测试处理的周期为第二速率。
2.根据权利要求1所述的移动手机，其中所述第二速率低于所述第一速率。
3.根据权利要求1或2所述的移动手机，其中当可操作地连接到第二***时对第一***的可用性进行采样的速率不同于当可操作地连接到所述第一***时对所述第二***的可用性进行采样的速率。
4.根据权利要求3所述的移动手机，其中当可操作地连接到第二***时，对第一***进行采样，而当可操作地连接到所述第一***时，不对所述第二***进行采样。
5.一种当能够运行在多于一个无线***上的移动手机可操作地连接到一个无线***时周期性地测试至少一个其他无线***对所述移动手机的可用性的方法，其中当所述手机参与正在进行的通话时，使测试处理的周期为第一速率，而当没有进行通话时使测试处理的周期为第二速率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二速率低于所述第一速率。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中当可操作地连接到第二***时对第一***的可用性进行采样的速率不同于当可操作地连接到所述第一***时对所述第二***的可用性进行采样的速率。
8.根据权利要求7所述的方法，其中当可操作地连接到第二***时，对第一***进行采样，而当可操作地连接到所述第一***时，不对所述第二***进行采样。
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