CN100477863C - 多模式无线终端的省电方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种方法和设备，能够在多模式无线终端中省电，多模式无线终端具有用于支持不同通信系统的多个通信调制解调器。多模式无线终端执行其接收和发送的基本功能，而只打开通信调制解调器之一并且关闭其它的调制解调器，以便减少功率消耗。这可以延长多模式无线终端的使用时间。

Description

多模式无线终端的省电方法和设备
技术领域
本发明涉及一种支持多模式无线终端和服务的系统，具体地，涉及一种设备和方法，用于通过减少功率消耗来延长多模式无线终端的使用时间。
背景技术
多模式无线系统是一种当需要服务时、通过不同的通信网络、向多模式终端提供例如话音和数据服务的各种通信服务的系统。
为了实现多模式无线通信，终端必须能够与多于两个的协同运行的系统相关联。例如，无线因特网系统和移动通信系统互相协同工作，来向移动终端提供共享服务。通过与多于两个不同系统相关联，支持漫游服务并且可以确定合理付费，从而订户可以选择适于他或她通信行为的系统，并且可能有效地管理无线频谱。
可以利用配备有类似于要相关联的无线系统的多个无线调制解调器和通信协议的多模式终端，来实现多模式通信服务。即，多模式终端应该具有多于两个无线调制解调器和通信协议。例如，为了移动终端访问无线局域网(WLAN)和移动通信系统，对于WLAN和移动通信系统，都应该具有调制解调器和协议。因此，相比于单模式终端，多模式终端是空间受限的。此外，因为多模式终端应该偶尔或经常与多个无线系统进行通信，其功率消耗可能大于单模式终端的功率消耗，从而需要省电方案。
现在正积极进行研究来减少移动终端的功率消耗。然而，多数省电方法没有考虑到多模式操作。
为了减少多模式终端的功率消耗，应该考虑使用利用终端的较低功率或最小功率消耗、使用与多模式无线终端相关联的各个无线通信标准所支持的功率管理规范来操作的低能耗设备，例如无线调制解调器芯片、高频功率放大器、CPU等。
在上述方法中，省电效果完全取决于终端备有的、随着设备的设计技术的发展可以减少功率消耗的设备。因此，该方法有效地减少了话音或用户数据通信中的功率消耗。然而，对于控制终端中由于高级操作而导致的功率消耗，例如确定通信次数和尝试，其能力是有限的。
近来使用嵌入在多模式终端的各个调制解调器中的无线通信标准的功率控制方案。即，多数无线通信标准在具有功率容量限制的终端中规定省电方案以及其过程，并且这些方案被用于减少终端中的功率消耗。例如，在IEEE 802.11标准中，无线终端周期地检查从接入点(AP)发送的分组(packets)，并且在休眠期间部分地关闭调制解调器的功率，以便省电。
后一种方法可以克服前一种方法的限制，即，没有上级控制。然而，难以使用具有多个调制解调器的多模式无线终端的特征。
这是由于多模式无线终端的调制解调器不互相协作，而是独立地工作。即，多模式无线终端的调制解调器根据在与各个调制解调器相关联的无线通信标准中定义的规范来操作。
因此，每一个调制解调器周期地尝试连接与无线通信标准相对应的无线网络设备(WLAN中的AP)。实际上，当终端具有要发送的数据时，多个调制解调器不与相应的无线通信网络相连，而是周期地与相应的无线通信网络相连，来确定是否存在要接收的数据。即，会发生即使没有要发送的数据，调制解调器也与相应无线通信网络相连，导致功率浪费。因此，后一种方法在减少终端中功率消耗的能力上也是有限的。
发明内容
本发明致力于解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种设备和方法，用于通过使多个调制解调器按照互补方式协作来延长多模式无线终端中的使用时间。
本发明的另一个目的是提供一种设备和方法，用于通过节省在呼叫等待时期期间施加到调制解调器的功率来减少多模式无线终端中的功率消耗。
本发明的另一个目的是提供一种设备和方法，用于通过在呼叫等待时期期间只操作多个调制解调器之一来减少多模式无线终端中的功率消耗。
本发明的又一个目的是提供一种设备和方法，用于延长多模式无线终端中的使用时间。
为了实现上述目的，对于包括至少两个用于处理来自不同通信网络的数据的调制解调器的多模式无线终端，省电方法包括：当打开多模式无线终端的主电源时，向支持第一通信网络的第一调制解调器施加电能；使用第一调制解调器将多模式无线终端上的连接信息注册到第一通信网络的终端信息管理系统；响应可接入网络信息请求，向用于连接第二通信网络的第二调制解调器施加电能；使用第二调制解调器确定多模式无线终端是否可以接入第二通信网络；使用第二调制解调器选择第一和第二通信网络之一；以及建立与选定通信网络的连接。
优选地，连接信息包括多模式无线终端的唯一终端号码以及连接信息，包括位置和多模式无线终端的标识符信息。
优选地，向第二调制解调器施加电能的步骤包括：当请求用于接收/发送呼叫或可接入网络信息的呼叫处理时，执行请求命令。
优选地，确定第二通信网络的可接入性的步骤包括：确定多模式无线终端是否可以接入组成第二通信网络的设备。
优选地，确定第二通信网络的可接入性的步骤包括：如果第二通信网络是无线局域网(WLAN)，是否可以使第二调制解调器与相邻接入点(AP)相连。
优选地，选择通信网络的步骤包括：作为确定第二通信网络的可接入性的结果，如果第二通信网络是可接入的，选择第二通信网络，以及如果第二通信网络不是可接入的，选择第一通信网络。
优选地，第一通信网络是移动通信网络，以及第二通信网络是无线局域网。
优选地，注册连接信息的步骤包括：注册移动通信网络号码、位置信息、IP地址以及多模式无线终端的唯一终端号码。
在本发明的另一种方案中，多模式无线终端包括：用户接口部分，提供与用户的接口；第一通信调制解调器，控制通过第一通信网络的话音和数据的发送和接收，并且如果打开了多模式无线终端的主电源，在第一通信网络标准的范围内操作；第二通信调制解调器，控制通过第二通信网络的话音和数据的发送和接收，并且当接收到打开第二通信调制解调器的功率的控制信号时，进行操作；以及主要控制部分，用于根据通过用户接口部分输入的用户控制命令和先前配置的多模式无线终端控制命令，来控制多模式无线终端的操作。
优选地，当请求用于接收和发送话音和数据的呼叫处理时，主要控制部分产生打开第二通信调制解调器的控制信号，以便发送话音和数据。
优选地，响应控制信号，第二通信调制解调器开始操作，并且确定多模式无线终端是否可以接入第二通信网络。
优选地，第二通信调制解调器根据针对第二通信网络规定的无线通信标准，确定是否与组成第二通信网络的网络设备相连，以便确定多模式无线终端是否可以接入第二通信网络。
优选地，第二通信调制解调器确定当第二通信网络是无线局域网(WLAN)时第二通信调制解调器是否可以接入相邻接入点(AP)。
优选地，主要控制部分执行控制，以便当第二通信网络是可接入的时通过第二通信网络执行请求呼叫处理，并且当第二通信网络不是可接入的时通过第一通信网络执行请求呼叫处理。
优选地，第一通信网络是移动通信网络，以及第二通信网络是无线局域网(WLAN)。
附图说明
结合附图，通过参考下面详细的说明，可以更好地理解本发明，并且显而易见其伴随的多个优点，附图中类似的参考符号表示相同或类似的组件，其中：
图1是根据本发明的复合无线系统的方框图；
图2是根据本发明的多模式无线终端的示意方框图；
图3是根据本发明一个实施例的多模式无线终端的省电方法的流程图；
图4是根据本发明一个实施例的注册信息格式的概念视图；
图5是当请求多模式无线终端接收呼叫时、根据本发明一个实施例执行的呼叫处理过程的消息流示意图；以及
图6是当请求多模式无线终端接收呼叫时、根据本发明另一个实施例执行的呼叫处理过程的消息流示意图。
具体实施方式
下文中，结合附图详细说明本发明的优选实施例。
只要可能，在全部附图中，相同的参考数字被用于表示相同或类似的部分。此外，充分详细地示出和说明了实施例，以使本领域的技术人员能够实践本发明，并且将省略公知功能或组成的说明，以免影响对本发明要点的描述。
图1是根据本发明的复合无线系统的方框图；参考图1，移动站(MS)400具有多个无线接口，以便与无线因特网系统100和移动通信系统200进行通信。无线因特网系统100包括因特网110、因特网协议上的话音(VoIP)服务器120、交换机130以及接入点(AP)140。移动通信系统200包括归属位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)220、移动交换中心(MSC)230、基站控制器(BSC)240以及基站收发子系统(BTS)250。
在图1中，MS400位于AP140和BTS250的各自覆盖区域A和B交叠的区域。在这种情况中，MS400同时通过AP140和BTS250、使用无线因特网接口和移动通信接口、分别接入无线因特网系统100和移动通信系统200。即，MS400通过BTS250和AP140来执行包括在不同的各个系统中的话音和数据通信。
无线因特网系统100和移动通信系统200通过互连系统300相连，从而两个不同的系统可以交换话音和数据。VoIP服务器120、HLR210和VLR220与MS400通过交换控制消息来共享系统管理信息，例如基本MS信息和用户信息。
无线因特网代表无线局域网(WLAN)和移动通信系统代表码分多址(CDMA)和全球移动通信系统(GSM)，其不同在于服务覆盖、频率带宽和服务收费。因此，具有多模式终端的用户考虑他/她的情况和使用目的来选择两个通信系统之一。
典型地，WLAN具有小于移动通信系统的可接入区域，从而接入WLAN是受限的。然而，WLAN在低服务收费和宽带方面是有利的。
移动通信系统具有相对较大的服务区域，并且被较好地设计从而保证服务质量(QoS)，然而相比于WLAN，较昂贵并且具有带宽限制。
因此，如果用户可以在他的位置接入WLAN，为了节约成本，用户可以考虑使用WLAN，即使处于移动通信系统的服务区域内。
图2是根据本发明一个实施例的移动站或多模式无线终端的示意方框图。参考图2，移动站(MS)或多模式移动终端400包括主要控制部分400、WLAN调制解调器420、移动网络调制解调器430以及用户接口440。在图2中，没有示出普通和公知的装置，例如显示器和话音输入/输出部分。
用户接口440给用户提供操作多模式无线终端400的能力，以及主要控制部分410控制多模式无线终端400的整体操作。
WLAN调制解调器420控制通过WLAN的话音和数据的接收和发送，以及移动网络调制解调器430控制通过移动通信系统的话音和数据的接收和发送。
移动网络调制解调器430应该在满足相应无线网络标准的功率范围内操作，直到关闭多模式无线终端400的主电源。即，当多模式无线终端400的主电源打开时，移动网络调制解调器430保持恒定的“开”状态。
当没有接收或发送数据的呼叫处理时，即，在呼叫等待状态期间，关闭WLAN调制解调器420。即，WLAN调制解调器420保持“关闭”状态，直到从多模式无线终端400的其它装置(例如主要控制部分410)接收到特定控制信号(例如connect_enable_local，意为连接_使能_本地)。WLAN调制解调器420不对来自AP的任何信号进行解码。
由主要控制部分410根据用户意愿产生connect_enable_local信号，并且当请求接收和发送信号的呼叫处理时发送到WLAN调制解调器420。
当接收到connect_enable_local信号，WLAN调制解调器420执行与WLAN系统进行通信的准备过程。WLAN调制解调器420确定在当前区域中多模式无线终端400是否可以接入WLAN，并且当WLAN是可接入的时控制通过局域网的数据通信。为了与WLAN相连，优选地，WLAN调制解调器420确定在与相邻AP执行预定过程之后是否与相应AP相连。
例如，WLAN调制解调器420确定是否存在要进行通信的任意相邻AP。这被称为扫描过程。通过扫描过程，WLAN调制解调器420获得关于候选AP的信息。信息包括候选AP的地址和物理层参数。如果存在多个候选AP，WLAN调制解调器420选择候选AP之一，并随后执行认证过程。通过认证过程，只有授权的终端可以与WLAN相关联，并且AP识别终端和用户，并向终端报告认证结果。如果终端通过认证过程，终端请求与AP相关联。通过这一系列过程，终端和AP被设置为在物理层和媒体访问控制(MAC)层进行互相通信。因此，终端确定是否支持特定应用所需的条件。在应用层执行该过程，以便确定是否满足特定应用的要求。例如，在终端和AP之间的话音通信的情况中，应该利用有限大小的传输延迟来发送话音分组。为了满足该要求，管理相应AP的VoIP服务器监控AP流量负载，并且如果流量负载超出AP容量，限制新终端的接入。如果终端通过了所有过程，多模式无线终端400可以接入WLAN。
WLAN调制解调器420通过主要控制部分410给用户提供确定结果，并且根据用户的操作信息来操作。
在呼叫等待状态期间，WLAN调制解调器420保持关闭状态，从而可以减少多模式无线终端400的功率消耗。
图3是根据本发明一个实施例的多模式无线终端的省电方法的流程图。参考图1、图2和图3，说明根据本发明实施例的多模式无线终端400的省电方法。
当在步骤S110处打开多模式无线终端400的主电源时，在步骤S120处，多模式无线终端400向HLR210注册其基本终端信息。此时，多模式无线终端400的移动网络调制解调器430处于“开”状态，并且WLAN调制解调器420处于“关”状态。作为范例，图4中示出了向HLR210注册的基本终端信息。VoIP服务器120通过使移动通信网络200和WLAN100互连的中间系统(例如图1中的互连系统300)来共享向HLR210注册的基本终端信息。
此后，在步骤S130处，如果系统请求可接入AP信息，在步骤S140处，多模式无线终端400确定哪一个WLAN(AP)是可接入的。即，如果存在通过用户接口440的任意接收/发送请求或可接入通信网络信息请求，多模式无线终端400的主要控制部分410将connect_enable_local信号发送到WLAN调制解调器420，以便确定模式无线终端400是否可以接入WLAN。此时，打开WLAN调制解调器420的开关。
如果在步骤S140处确定存在可接入WLAN，在步骤S160处，多模式无线终端400选择WLAN100。另一方面，如果不存在可接入WLAN，在步骤S170处，多模式无线终端400选择移动通信网络200，并且在步骤S180处准备与选定通信网络的相连。当多模式无线终端400被设置为只与移动通信网络200进行话音和数据通信，略过步骤S150和S160。即，多模式无线终端400被设置为与移动通信网络200相连，而不执行网络选择过程。
图4是根据本发明一个实施例的注册信息格式的概念视图。参考图4，由多模式无线终端400在图3的步骤S120处向HLR210注册的基本终端信息500包括移动通信网络地址510、位置信息520、IP地址530、终端ID540以及附加功能550。具体地，位置信息520包括相关移动通信网络的MSC号码521、BSC号码522以及BTS号码523。
图5和图6是当请求多模式无线终端接收呼叫时、根据本发明各个实施例执行的呼叫处理过程的消息流示意图。
图5示出了当与移动通信网络和WLAN相连的发送终端700查阅接收终端400的IP地址、并尝试呼叫接收终端400时的接收过程，以及图6示出了当与移动通信网络和WLAN相连的发送终端700查阅接收终端400的接收机ID、并尝试呼叫接收终端400时的接收过程。在这些范例中，发送终端700是可以与移动通信网络和WLAN之一相关联的终端，并且接收终端400是可以与移动通信网络和WLAN相关联的终端(例如多模式无线终端)。
参考图5，如果在步骤S205处，与移动通信网络和WLAN之一相连的发送终端700使用接收终端400的IP地址来请求呼叫，在步骤S210处，通信网络600检索在注册期间存储的基本信息，并选择与IP地址相对应的接收终端400的终端号码。当发送终端700与移动通信网络相连时，图5的通信网络600成为移动通信网络，从而通过检索先前存储在移动通信系统的HLR/VLR中的接收终端400的基本信息，执行步骤S210。另一方面，当发送终端700与WLAN相连，图5的通信网络600成为WLAN，从而通过检索共享移动通信网络HLR/VLR的信息的VoIP服务器的信息，执行步骤S210。
如果在步骤S210处通信网络600检索接收终端400的终端号码，在步骤S215处，通信终端600利用检索到的终端号码，通过移动通信网络请求向接收终端400的呼叫。
当接收到呼叫请求时，在步骤S220处，接收终端400确定是否允许使用WLAN。即，接收终端400确定只允许移动通信网络，以及WLAN使用受限。当允许使用WLAN时，在步骤S225处，接收终端400确定是否可以与WLAN相连。换句话说，接收终端400的控制部分发送connect_enable_local信号来打开WLAN调制解调器，并检查存在要与之相连的相邻AP。因为相邻AP检查过程类似于上面针对图2的WLAN调制解调器所述的过程，在此不进一步进行说明。此后，接收终端根据相邻AP检查过程的结果来确定是否与WLAN相连。如果在步骤S230处确定WLAN连接是可能的，在步骤S235处，接收终端400选择WLAN，并且在步骤S245处建立与WLAN的连接。
另一方面，如果在步骤S225处确定WLAN使用受限或者接收终端400不能够接入WLAN，在步骤S240处接收终端400选择移动通信网络，并且在步骤S245处建立连接。
如果接收终端400已经确定了接收终端400与发送终端进行话音或数据通信要通过的网络，并且已经建立了与网络的连接，在步骤S250处，接收终端400建立呼叫。同时，在步骤S255处，发送终端700通过用于请求呼叫的通信网络建立到接收终端的呼叫。
当发送终端700和接收终端400已经通过不同通信网络建立呼叫时，两个通信网络进行协作，以便发送终端700和接收终端能够互相进行通信。例如，当发送终端700与移动通信网络相连来请求与接收终端400进行通信，而接收终端400选择WLAN用于接收数据，应该在移动通信网络和WLAN之间执行数据转换(例如通信协议转换)。即，从发送终端700发送的基于移动通信网络的数据应该被代码转换为基于WLAN的数据，以便接收终端400可以接收代码转换的数据。
参考图6，如果发送终端700与移动通信网络或WLAN相连，并在步骤S305处使用接收终端400的移动通信号码来请求呼叫，在步骤S315处，通信网络600根据接收终端400的呼叫号码，通过移动通信网络，向接收终端400发送呼叫请求。
当接收到呼叫请求时，接收终端400通过在图5中示出的一系列过程，选择要用于接收数据的通信网络，并随后建立与选定通信网络的连接。
图6中所示的从步骤S320到S360的一系列过程类似于图5中所示的从步骤S220到S260的过程。因此，不对步骤S220到S260的过程进行说明。
如上所述，已经说明了本发明的实施例，从而在移动通信网络和WLAN之间进行协作的情况中，通过控制WLAN调制解调器的开关，执行了多模式无线终端的省电方法。然而，省电方法不局限于移动通信网络和WLAN，可以通过打开多个基于不同网络的调制解调器之一，被应用到至少两个不同通信网络的情况中。因此，本发明不局限于公开的实施例，相反，意欲覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效设置。
如上所述，在本发明中，即使只打开了支持不同通信系统的调制解调器之一，也可以在接收和发送模式中执行多模式无线终端的基本功能。结果，可能减少多模式无线终端的功率消耗，从而延长了其使用时间。
尽管上面详细说明了本发明的实施例，应该清楚地理解，在此所教导的基本方面概念的多种变化和/或修改对于本领域的技术人员是显而易见的，并且在所附权利要求所定义的本发明的精神和范围之中。

Claims (15)

1、一种多模式无线终端的省电方法，所述多模式无线终端包括至少两个用于处理不同通信网络的数据的调制解调器，所述方法包括步骤：
步骤A，当打开多模式无线终端的主电源时，从多模式无线终端的第一调制解调器通过第一通信网络，将多模式无线终端的连接信息注册到终端信息管理设备；
步骤B，当没有呼叫处理时，确定多模式无线终端的第二调制解调器是否从多模式无线终端的主控制器接收到开机信号；
步骤C，在第二调制解调器未接收到开机信号的情况下，将第二调制解调器保持在关闭状态；或者，步骤D，在当第二调制解调器接收到开机信号时，将第二调制解调器变为开机状态，以接入第二通信网络；
步骤E，当呼叫处理存在时，选择第一和第二通信网络之一进行接入。
2、根据权利要求1所述的省电方法，其特征在于，所述连接信息包括多模式无线终端的唯一终端号码、位置信息和多模式无线终端的标识信息。
3、根据权利要求1所述的省电方法，其特征在于，所述将第二调制解调器变为开机状态的步骤包括：当至少呼叫处理和可接入网络信息二者之一被请求时，执行一个请求命令。
4、根据权利要求1所述的省电方法，其特征在于，步骤D包括：确定多模式无线终端是否可以接入组成第二通信网络的设备。
5、根据权利要求4所述的省电方法，其特征在于，步骤D包括：当第二通信网络是无线局域网时，确定是否可以使第二调制解调器与相邻接入点相连。
6、根据权利要求1所述的省电方法，其特征在于，步骤E包括：作为确定多模式无线终端是否可以接入第二通信网络的结果，当第二通信网络是可接入的时，选择第二通信网络，以及当第二通信网络不是可接入的时，选择第一通信网络。
7、根据权利要求6所述的省电方法，其特征在于，第一通信网络是移动通信网络，以及第二通信网络是无线局域网。
8、根据权利要求1所述的省电方法，其特征在于，步骤A包括：注册移动通信网络号码、位置信息、IP地址以及多模式无线终端的唯一终端号码。
9、一种多模式无线终端，包括：
用户接口部分，提供与用户的接口；
第一调制解调器，控制通过第一通信网络的话音和数据的发送和接收，并且当打开了多模式无线终端的主电源时，在第一通信网络标准的范围内操作；
第二调制解调器，用于控制通过第二通信网络的话音和数据的发送和接收，并且用于当接收到打开第二调制解调器的控制信号时，进行操作，并且，当没有呼叫处理信号时保持关闭状态；以及
主要控制部分，用于根据通过用户接口部分输入的用户控制命令和先前配置的多模式无线终端控制命令，来控制第一调制解调器或者第二调制解调器的操作，以便当第二通信网络可接入时将多模式无线终端连接于第二通信网络，当第二通信网络不可接入时使用第一通信网络执行呼叫处理。
10、根据权利要求9所述的多模式无线终端，其特征在于，当发生呼叫处理的请求，用于话音和数据的接收和发送时，主要控制部分产生打开第二调制解调器的控制信号，以便发送话音和数据。
11、根据权利要求10所述的多模式无线终端，其特征在于，响应控制信号，第二调制解调器开始操作，并且确定多模式无线终端是否可以接入第二通信网络。
12、根据权利要求11所述的多模式无线终端，其特征在于，第二调制解调器根据针对第二通信网络规定的无线通信标准，确定是否与组成第二通信网络的网络设备相连，以便确定多模式无线终端是否可以接入第二通信网络。
13根据权利要求12所述的多模式无线终端，其特征在于，第二调制解调器确定当第二通信网络是无线局域网时第二调制解调器是否可以接入相邻接入点。
14、根据权利要求12所述的多模式无线终端，其特征在于，主要控制部分控制多模式无线终端的操作，以便当第二通信网络可接入时通过第二通信网络执行被请求的呼叫处理，并且当第二通信网络不可接入时通过第一通信网络执行被请求的呼叫处理。
15、根据权利要求14所述的多模式无线终端，其特征在于，第一通信网络是移动通信网络，以及第二通信网络是无线局域网。
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