CN1992979A - 最小化切换中的功率消耗的方法及使用该方法的终端 - Google Patents

最小化切换中的功率消耗的方法及使用该方法的终端 Download PDF

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Abstract

一种用于当在使用不同移动通信技术提供通信服务的通信网络之间发生切换时最小化功率消耗并且同时减少切换处理时间的方法和多模终端。多模终端的通信网络调制解调器经由一对一通信路径互连，从而仅当实际发生切换时才对切换目标通信网络调制解调器供电。按照该方式，通过高效地确定对切换目标通信网络供电的时间点，可减小根据切换的发生的处理时间，并可最小化附加功率消耗。

Description

最小化切换中的功率消耗的方法及使用该方法的终端
                         技术领域
本发明一般涉及一种支持多模的终端中的切换方法，更具体地说，涉及一种用于当在使用不同移动通信技术提供通信服务的网络之间执行切换时最小化功率消耗的方法以及使用该方法的终端。
                         背景技术
目前，移动通信方案从当前诸如码分多址(CDMA)***和全球移动通信***(GSM)的第二移动通信***演进到诸如宽带码分多址(WCDMA)***的第三代网络。当前，由于在广泛分布的服务区域采用第二代移动通信***，并且其完全装配基础架构，因此第三代网络在过渡性地使用第二代网络的基础架构的同时正延展其地域。因此，在这样的过渡情况下，正在将配置具体为第三代网络的服务的终端制造成为支持现有第二代***的多模终端。
多模终端的重要特征在于支持待机切换功能，这样使得当终端在呼叫当中进入WCDMA阴影区域时，可在待机状态中在WCDMA模式和CDMA模式之间交换，并且具有将终端的模式无中断地交换到CDMA模式的流量切换功能。这些功能很经济，由于它们利用了属于第二代***的CDMA网络。然而，因为应该在短时间内在不同调制解调器之间执行切换，所以难以在终端内部实现软件和硬件。
将参照图1描述在WCDMA模式和CDMA模式之间执行呼叫中切换的终端中的操作。为了在WCDMA呼叫中执行到CDMA模式的切换，在WCDMA和CDMA调制解调器都在终端运行中的状态中传递切换所需的控制信号。
参照图1，如果终端100在WCDMA网络的重叠区域中通过WCDMA基站160运行在WCDMA模式下下，并进入仅属于CDMA网络的区域，则因为没有检测到WCDMA基站160，所以终端100搜索CDMA基站，其后当检测到CDMA基站150时将其模式交换到CDMA模式以完成漫游。反之，如果终端100当进入重叠区域时运行在CDMA模式下，则终端100根据预定条件执行切换以将其模式再次交换到WCDMA模式。
图2示出这样的支持CDMA和WCDMA模式并使用单个天线的双模终端。当终端位于WCDMA网络时，CDMA RF单元220和CDMA调制解调器240临时断电，而对双工器210、WCDMA RF单元230和WCDMA调制解调器250供电，这样，终端运行在WCDMA模式下。与此相反，当终端位于CDMA网络时，对组成部分相反地供电或断电，这样，终端运行在WCDMA模式下。
控制器单元200通过开关260与每一调制解调器240、250一一对应，对一个调制解调器断电而另一调制解调器运行，从而防止功率消耗。为了交互通信，调制解调器240、250经由接口270彼此连接。
如上所述，支持WCDMA和CDMA模式的终端根据对应的模式分别使用支持不同移动通信服务的两个调制解调器芯片。然而，如果在呼叫中发生切换，则终端内部对两个调制解调器供电，导致功率消耗是处于待机状态的1.5倍或2倍。
以下将参照图3描述该处理。如果在WCDMA模式中开始呼叫，则在步骤300，控制器单元200将呼叫发起消息传递到WCDMA调制解调器250。其后，在步骤305，WCDMA调制解调器250将呼叫设置消息传递到WCDMA基站160。响应于此，在步骤310，WCDMA基站160将呼叫连接消息传递到WCDMA调制解调器250，并在步骤315经由WCDMA调制解调器250将呼叫连接消息传递到控制器单元200。
在步骤320，控制器单元200建立用于语音呼叫的信道以执行呼叫，并在步骤325将用于对CDMA调制解调器240供电的CDMA供电消息传递到CDMA调制解调器240。此时，在步骤330，由于控制器单元200与WCDMA调制解调器250通信，因此CDMA调制解调器240不直接与控制器单元200通信，而是与WCDMA调制解调器250通信以传递通知对CDMA调制解调器240供电的CDMA供电通知消息。其后，在步骤335，CDMA调制解调器240从WCDMA调制解调器250接收进入低功率模式消息，进入低功率模式并在待机状态中等待。
在低功率模式中，处理***获取程序以及有关协议的调制解调器部分不运行。然而，如果CDMA调制解调器240运行在低功率模式下，则终端消耗大约10mA到20mA的附加电流。如果不发生切换并且完成WCDMA呼叫，则控制器单元200对CDMA调制解调器240断电以防止功率消耗。如果再次打开WCDMA呼叫，则控制器单元200对CDMA调制解调器240供电并将CDMA调制解调器240交换到低功率模式。按照该方式，对CDMA调制解调器240重复供电和断电。
对于每一CDMA呼叫对CDMA调制解调器供电并将其交换到低功率模式的原因在于：除了在控制器单元和从WCDMA到CDMA的调制解调器之间交换一对一通信路径的时间之外，附加地发生控制器单元中间地控制交换的时间。此外，如果将直到对CDMA调制解调器供电并初始化的时间添加到附加的时间，则整个切换处理时间加长，这可能导致切换失败。此外，由于WCDMA***不能检测终端执行切换的确切时间点，因此在发生切换之前在特定时间传递指令终端准备切换的消息。
如上所述，如果WCDMA呼叫开始，则现有技术的终端必然对CDMA调制解调器供电，并使其运行在低功率模式下，以准备切换到CDMA。然而，如果每当WCDMA呼叫开始就对CDMA调制解调器供电，则在WCDMA呼叫的时间的电流增加，最终终端的整个功耗增加，这导致终端的服务时间缩短
                         发明内容
因此，本发明至少解决现有技术中发生的上述问题，本发明的目的在于提供一种当在使用不同移动通信技术提供通信服务的通信网络之间执行切换时最小化多模终端的功率消耗的方法，以及用于该方法的终端。
为了实现上述目的，根据本发明一方面，提供一种用于当执行切换时最小化多模终端中的功率消耗的方法，所述多模终端包括支持不同通信服务的第一和第二调制解调器，该方法包括：由运行在第一通信模式中的第一调制解调器根据来自第一通信网络的信号来检测切换的时间点，其后发送检测结果；响应于检测结果的发送而接收来自通用移动通信***地面无线接入网(UTRAN)命令到第一调制解调器的切换；以及由第一调制解调器通过通信路径对第一调制解调器供电，所述通信路径将第一和第二调制解调器互连以将第二调制解调器切换到通过第二通信网络执行通信的第二通信模式。
为了实现上述目的，根据本发明另一方面，提供一种用于当在不同通信网络之间执行切换时最小化功率消耗的多模终端，该终端包括：
第一调制解调器，用于检测满足切换条件的时间点，并在第一通信模式中运行的同时将检测结果发送到第一通信网络，并且如果响应于检测结果的发送而接收到来自通用移动通信***地面无线接入网(UTRAN)命令的切换，则通过将第一和第二调制解调器互连的通信路径对第二调制解调器供电；以及第二调制解调器，用于如果根据第一调制解调器的指令供电，则尝试获取第二通信网络，以及通过获取的第二通信网络执行第二通信模式。
                         附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是示出实现一般CDMA和WCDMA网络***的区域的示图；
图2是示出执行切换的传统终端的内部结构的框图；
图3是示出执行切换的传统终端的操作的框图；
图4是示出根据本发明的多模终端的内部结构的框图；
图5是示出根据本发明的当发生切换时在不同的两个调制解调器之间流动的消息发送/接收流的示图；以及
图6是示出根据本发明的在执行切换的多模终端中的控制流程图。
                         具体实施方式
以下，将参照附图来说明本发明的优选实施例。应理解，虽然在不同的附图中示出相似的部件，但由相同的标号来表示它们。此外，在下面的描述中，当合并到此的公知功能和配置将使本发明的主旨模糊时，将省略对它们的描述。
本发明提供一种用于当在通过使用不同通信技术提供通信服务的通信网络之间发生切换时减少切换时间并最小化功率消耗的功能。为此，在本发明中，经由一对一通信路径对支持多模的终端的每一通信网络调制解调器进行互连，这样使得当实际发生切换时能够对切换目标通信网络供电。根据本发明，按照该方式高效确定对切换目标通信网络供电的时间点，从而可减少根据切换的发生的处理时间，并还可最小化附加的功率消耗。
图4示出根据本发明的使用单个天线的多模终端。虽然在终端中由CDMA和WCDMA示出不同的通信技术，但应理解，可用GSM来替代CDMA。
支持WCDMA模式和CDMA模式的多模终端可包括WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440，WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440中的每个可根据对应的模式执行操作。所述各个调制解调器440、450通过通信路径460互连。
多模终端可包括：天线，用于发送/接收WCDMA和CDMA信号；双工器410，用于分离通过天线的天线端子发送/接收的WCDMA和CDMA信号；WCDMA RF单元430、CDMA RF单元420，用于分别处理WCDMA和CDMA信号；以及WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440，用于分别通过对应的处理模块处理从WCDMA RF单元430、CDMA RF单元420接收的信号以及发送到WCDMA RF单元430、CDMA RF单元420的信号。WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440可以是调制解调器芯片或可以是芯片中的DSP。
当多模终端位于WCDMA网络时，对CDMA RF单元420和CDMA调制解调器440临时断电，而对天线、双工器410、WCDMA RF单元430和WCDMA调制解调器450供电，这样，终端运行在WCDMA模式下。与此相反，当终端位于CDMA网络时，对组成部分反过来进行供电或断电，这样，终端运行在WCDMA模式下。此时，WCDMA调制解调器450充当处理器，用于通过通信路径460从CDMA调制解调器440接收数据，从而与用户通信。
此外，在本发明中，WCDMA调制解调器450在通过WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440之间的通信路径460将来自UTRAN命令的切换从WCDMA基站传递到CDMA调制解调器440，并将用于执行切换的信息提供给CDMA调制解调器440。由于WCDMA调制解调器450可按照该方式将指令直接发送到CDMA调制解调器440，因此多模终端无需配备单独的应用处理器(例如控制单元)。换句话说，多模终端没有配备控制单元，但每个调制解调器440、450配备用户接口和装置控制器，从而运行在对应的模式下。因此，WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440分别作为主件和从件运行。总之，由于在本发明中WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440总是经由通信路径460互连，因此终端无需经历调制解调器之间的切换程序，这样的结果是当发生切换时可减少处理时间，并且终端结构变得更简单。
将参照图5描述当发生切换时对切换目标通信网络供电的处理。图5示出根据本发明的当发生切换时在两个不同调制解调器之间的流动的消息发送/接收流，并示出多模终端从WCDMA网络进入CDMA网络的情况。
在步骤500，如果在WCDMA模式中用户尝试呼叫，则WCDMA调制解调器450将包括发信号码的呼叫设置消息发送到WCDMA基站470。响应于此，如果在步骤505WCDMA调制解调器450从WCDMA基站470接收到呼叫连接消息，则其执行呼叫。
此外，独立于WCDMA调制解调器450的操作，在步骤510，WCDMA基站470将包括用于检测切换时间点的参考值的测量控制消息发送到WCDMA调制解调器450。包括在测量控制消息中的参考值是WCDMA基站470指定以确定运行在WCDMA模式下中的终端何时执行切换的阈值。接收到测量控制消息的WCDMA调制解调器450在步骤515测量当前无线环境是否满足参考值。如果当前无线环境满足参考值，则WCDMA调制解调器450在步骤515将测量报告消息发送到WCDMA基站470。也就是说，WCDMA调制解调器450从WCDMA基站470接收测量控制消息，并根据包括在测量控制消息中的命令连续检测满足切换条件的时间点。WCDMA调制解调器450检测于其中测量的接收信号的强度值是否满足包括在测量控制消息中的参考信号强度值。通过该检测，当满足切换条件时，WCDMA调制解调器450将测量报告消息发送到WCDMA基站470。
同时，WCDMA基站470将满足切换条件的事实通知给WCDMA交换中心，WCDMA交换中心与CDMA交换中心通信，以获取关于切换目标CDMA基站的信息。也就是说，WCDMA交换中心请求CDMA交换中心提供关于终端所切换到的CDMA基站的信息。通过按照该方式获取关于对应的CDMA基站的信息，在步骤520，WCDMA基站470创建在CDMA方案中配置的通用切换方向消息(UHDM)，并将该UHDM放入来自UTRAN命令消息的切换中的一个字段，以将其发送到WCDMA调制解调器450。
如果在步骤520 WCDMA调制解调器450从WCDMA基站470接收来自UTRAN命令的切换，则其识别实际发生切换，并且其后仅通过通信路径460将用于对CDMA调制解调器440供电的CDMA供电消息传递到CDMA调制解调器440。在本发明中，由于WCDMA调制解调器450和CDMA调制解调器440总是经由一对一通信路径460互连，因此省略调制解调器440、450之间的交换程序，从而可减少切换处理程序以及切换处理时间。
响应于此，如果WCDMA调制解调器450从CDMA调制解调器440接收到将对CDMA调制解调器440供电通知给WCDMA调制解调器450的CDMA供电通知消息，则WCDMA调制解调器450从自WCDMA基站470接收的UTRAN命令中提取切换的UHDM，并将提取的UHDM转换为可由CDMA调制解调器440识别的格式。其后，在步骤535，WCDMA调制解调器450将转换的UHDM传递到CDMA调制解调器440。
在步骤540，CDMA调制解调器440根据传递的UHDM尝试获取切换***，即切换目标CDMA网络。如果获得切换目标CDMA网络，则在步骤545，CDMA调制解调器440将用于通信初始化的逆前导消息传递到CDMA基站480，响应于此，在步骤540从CDMA基站480接收ACK消息。其后，在步骤555，CDMA调制解调器440识别完成对与CDMA基站480通信的准备，将报告切换消息发送到WCDMA调制解调器450，并将指示成功切换的切换完成消息发送到CDMA基站480。此时，当接收到报告切换消息时，将WCDMA调制解调器450交换到WCDMA低功率模式。
由于在无需切换到CDMA的区域中将CDMA调制解调器断电，而仅当实际发生切换到CDMA时对CDMA调制解调器供电以交换到CDMA模式，因此可最小化在切换处发生的附加功率消耗。
根据本发明，无需经历重叠程序，其中，在对CDMA调制解调器440供电之后，首先获取低功率模式中的对应的***，其后必须稍后基于UHDM再获取切换目标CDMA***。换句话说，当接收到来自UTRAN命令的切换时，立即基于UHDM对CDMA调制解调器440供电以获取对应的***。因此，可省略用于***获取的重叠程序。
参照图5，将给出本发明所应用的多模终端中确定对切换目标调制解调器供电的时间点的控制流的描述。图6示出根据本发明的在执行切换的多模终端中的控制流程图。
首先，处于WCDMA模式的终端在步骤600在待机状态等候。如果用户尝试呼叫，则在步骤610，在经过呼叫连接程序之后，终端开始执行呼叫。在执行呼叫的同时，终端在步骤620检测是否接收到从WCDMA基站470到WCDMA调制解调器450的UHDM。也就是说，当WCDMA模式中的正执行呼叫的终端进入WCDMA网络和CDMA网络之间的边界区域时，其从WCDMA基站470接收来自包括UHDM的UTRAN命令的切换。
当接收到来自包括UHDM的UTRAN命令的切换时，在步骤630，终端对CDMA调制解调器440供电。换句话说，WCDMA调制解调器450通过一对一通信路径460将供电命令传递到CDMA调制解调器440。其后，终端在步骤640获取切换***，并进入步骤650以处理由WCDMA调制解调器450提取和发送的UHDM，并将处理的UHDM转换为流量状态。其后，终端在步骤660在CDMA模式中继续进行呼叫，从而在步骤670完成呼叫。也就是说，CDMA调制解调器440通过获取切换***在CDMA模式中继续进行呼叫。
根据上述的本发明，当在支持WCDMA和CDMA的多模终端中执行切换时，并非在每次呼叫开始就对CDMA调制解调器供电，而是仅当实际发生切换到CDMA时才对CDMA调制解调器供电以交换到CDMA。这样，因为大大减少对CDMA调制解调器供电的次数，所以可最小化在切换发生的功率消耗，并且多模终端可按稳定的方式来运行。
虽然已经参照其特定优选实施例示出和描述了本发明，但本领域技术人员应理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物定义的本发明的精神和范围的情况下，可在细节和形式上进行各种改变。

Claims (11)

1、一种用于当执行切换时最小化多模终端中的功率消耗的方法，所述多模终端包括支持不同通信服务的第一和第二调制解调器，该方法包括：
由运行在第一通信模式中的第一调制解调器根据来自第一通信网络的信号来检测切换的时间点，其后发送检测结果；
响应于检测结果的发送而接收来自通用移动通信***地面无线接入网(UTRAN)命令的到第一调制解调器的切换；以及
由第一调制解调器通过通信路径对第一调制解调器供电，所述通信路径将第一和第二调制解调器互连以将第二调制解调器交换到通过第二通信网络执行通信的第二通信模式。
2、如权利要求1所述的方法，其中，第一和第二网络分别与码分多址(CDMA)网络和宽带CDMA(WCDMA)网络对应，第一和第二通信模式分别与CDMA模式和WCDMA模式对应，第一和第二调制解调器分别是用于处理通过CDMA和WCDMA网络发送/接收的信号的调制解调器。
3、如权利要求1所述的方法，其中，第一和第二网络分别与全球移动通信***(GSM)网络和宽带码分多址(WCDMA)网络对应，第一和第二通信模式分别与GSM模式和WCDMA模式对应，第一和第二调制解调器分别是用于处理通过GSM和WCDMA网络发送/接收的信号的调制解调器。
4、如权利要求1所述的方法，还包括：
从第一通信网络将测量控制信号接收到运行在第一模式中的第一调制解调器；以及
基于测量控制信号检测满足切换条件的时间点。
5、如权利要求4所述的方法，其中，在检测时间点的步骤中，检测第一调制解调器中测量的接收信号的强度是否满足参考值，第一通信网络指定所述参考值以确定通过第一调制解调器通信的终端的切换的时间点。
6、如权利要求1所述的方法，还包括：
如果对第二调制解调器供电，则在第一调制解调器中分析来自UTRAN命令的切换；
基于来自UTRAN命令的切换的分析来提取通用切换方向消息；以及
通过通信路径将提取的通用切换方向消息传递到第二调制解调器。
7、一种用于当在不同通信网络之间执行切换时最小化功率消耗的多模终端，该终端包括：
第一调制解调器，用于检测满足切换条件的时间点，并在第一通信模式中运行的同时将检测结果发送到第一通信网络，并且如果响应于检测结果的发送而接收到来自通用移动通信***地面无线接入网(UTRAN)命令的切换，则通过将第一和第二调制解调器互连的通信路径对第二调制解调器供电；以及
第二调制解调器，用于如果根据第一调制解调器的指令供电，则尝试获取第二通信网络，以及通过获取的第二通信网络执行第二通信模式。
8、如权利要求7所述的终端，其中，第一和第二网络分别与码分多址(CDMA)网络和宽带CDMA(WCDMA)网络对应，第一和第二通信模式分别与CDMA模式和WCDMA模式对应，第一和第二调制解调器分别是用于处理通过CDMA和WCDMA网络发送/接收的信号的调制解调器。
9、如权利要求7所述的终端，其中，第一和第二网络分别与全球移动通信***(GSM)网络和宽带码分多址(WCDMA)网络对应，第一和第二通信模式分别与GSM模式和WCDMA模式对应，第一和第二调制解调器分别是用于处理通过GSM和WCDMA网络发送/接收的信号的调制解调器。
10、如权利要求7所述的终端，其中，第一调制解调器在运行在第一通信模式中的同时基于测量控制信号来检测满足切换条件的时间点，并将检测结果发送到第一通信网络。
11、如权利要求7所述的终端，其中，如果识别对第二调制解调器供电，则第一调制解调器分析来自UTRAN通信的切换以提取通用切换方向消息，并将提取的通用切换方向消息传递到第二调制解调器，从而第二调制解调器可获取第二通信网络。
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