CN101005673B - 一种在双模移动手持机中实现同时待机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种在双模移动手持机中实现同时待机的方法，其中，该移动手持机采用单组时序控制单元的硬件架构实现。在该双模移动手持机中实现同时待机可通过下述步骤完成：采用统一的时间单位将双模移动手持机的协议栈中各种不同模式的活动进行混合安排；增加时间误差补偿机制；以时隙为单位预先标记这些活动；以及用一个信号量控制该双模移动手持机，以防止两个通讯模式同时进入专有状态。采用本发明的方法，移动通讯网络中的双模移动手持机能够以最简洁的硬件实现同时待机，不仅能降低移动手持机的功耗，而且可以缩小体积、节约成本。

Description

一种在双模移动手持机中实现同时待机的方法

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，尤其涉及双模移动手持机。

背景技术

目前，数字移动电话具有多种标准，如GSM(Global System for MobileCommunication：全球移动通讯系统)通讯标准、CDMA(Code Division MultipleAccess：码分多址)通讯标准、PHS(Personal Handy-phone System：个人手持电话系统)通讯标准等。其中，每一标准以及与该标准相匹配的通讯网络在信号覆盖范围、信号发射强度、建设和运营成本、通讯费用等方面具有各自的优缺点。现有技术中的双模或多模移动手持机虽然可同时支持两种或两种以上的移动通讯标准，并实现同时待机，但在其硬件电路中必须同时使用多个定时控制单元(TCU，Timing Control Unit)。常见的双模手持机有2套硬件定时单元，每套定时单元负责一种通讯模式的射频/DSP/MCU活动的精确时序控制，一般需要把定时单位设定为对应通讯模式Symbol的整数分之一(1 GSM Symbol＝1 GSM Bit，1 PHS Symbol＝2 PHS Bits)。举例来说，GSM通讯模式通常选择1/4的GSM比特为定时单元的时间单位，PHS通讯模式通常选择1/2的PHS比特为定时单元的时间单位。另外，单模的协议栈并没有考虑两个通讯模式如何共用一组硬件定时单元以及对硬件资源争用的问题，通常不同通讯标准的协议栈必须运行在不同的MCU中。因此，现有技术中的双模或多模移动手持机为同时支持两种或两种以上的移动通讯标准并实现同时待机，必然会使硬件复杂、成本高、体积大且耗电大。

发明内容

针对双模或多模移动手持机同时待机时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种在双模移动手持机中实现同时待机同时又克服了现有技术中的上述缺陷的方法。

按照本发明，提供了一种在双模移动手持机中同时待机的方法。其中的双模移动手持机采用单组时序控制单元。若预先定义该双模移动手持机在进行通讯时具有第一模式和第二模式，则单组时序控制单元是指第一模式与第二模式混合共用的一组时序控制单元，物理层统一对第一模式和第二模式的活动进行时间排序，物理层统一以第一模式的时间单位为基本单位。

时序控制单元是一套数字定时电路，它提供用于射频操作以及DSP/MCU中断按预定顺序的定时触发，通常被称为TCU(Timing Control Unit)。时序控制单元的最小时间单位由软件或硬件设定。本发明中的双模移动手持机采用GSM通讯模式和PHS通讯模式，进一步，第一模式为GSM通讯模式，第二模式为PHS通讯模式。在GSM通讯模式的时间单位中，帧、时隙和比特的换算关系式可表述为1GSM帧＝8GSM时隙＝1250GSM比特＝5000GSM1/4比特；在PHS通讯模式的时间单位申，帧、时隙和比特的换算关系式可表述为1 PHS帧＝8PHS时隙＝1920PHS比特＝3840PHS1/2比特。

本发明中的双模移动手持机共用一组时序控制单元可通过下述步骤实现：

(1)将第二模式的时间折算为第一模式的时间；

(2)对第二模式增加时间补偿机制；

(3)通过对时隙进行预先标记来仲裁第一模式和第二模式的硬件争用；

(4)利用信号量防止第一模式和第二模式同时进入专有状态。

其中，由于GSM通讯模式和PHS通讯模式的时间之间没有简单的整数倍关系(如1个PHS帧为5毫秒，1个GSM帧为60/13毫秒)。首先应将第二模式的时间折算成第一模式的时间，整个层1以第一模式的单位为统一且唯一的时间单位。

其中，单模手持机协议栈层1一般采用调整帧中断长度来修正时间，由于两个通讯模式共用帧中断，两个模式无法均通过诸如调整帧中断长度的方法来修正时间，否则一种模式的修正将会对另一种模式造成干扰。因此，本发明增加针对第二模式的时间补偿机制，而第一模式仍然通过调整帧中断长度的方法来修正时间。

其中，通过对时隙进行预先标记来仲裁第一模式和第二模式的硬件争用。更具体地，涉及两个通讯模式的所有的对独占资源的占用均需预先标记，该预先标记以GSM时隙为单位。

其中，由于在专有状态下对独占资源的使用频率较高，如果两种通讯模式同时进入专有状态，可能使得至少一个模式占用的独占资源的比例过少，从而导致这个模式无法正常工作。基于这样的考虑，GSM通讯模式和PHS通讯模式以择一方式进入双模移动手持机的专有状态。

采用本发明的方法，移动通讯网络中的双模移动手持机能够以最简洁的硬件和具有兼容性的协议栈软件实现同时待机，不仅能降低系统功耗，而且可以缩小体积、节约成本。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1是标准GSM协议栈架构和标准PHS协议栈架构的示意图，其中，图1(a)为标准GSM的协议栈架构，图1(b)为标准PHS的协议栈架构。

图2是本发明中双模移动手持机的协议栈架构示意图；而

图3示出了双模移动手持机分时复用的工作时序示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。

图1示出了标准GSM协议栈架构和标准PHS协议栈架构的示意图。参照图1，其中，图1(a)是标准GSM的协议栈架构图。图1(b)是标准PHS的协议栈架构图。GSM/PHS的协议栈通常分为三层，即，GSM/PHS协议栈层3、GSM/PHS协议栈层2和GMS/PHS协议栈层1。更具体地，GSM和/或PHS的协议栈层1(Layer 1)处于最底层，与硬件直接打交道，通常也被称为物理层；而GSM和/或PHS的协议栈层2、3(Layer 2/3)位于GSM和/或PHS的协议栈层1和相应的用户界面及应用程序层之间，层2负责数据的可靠传输，也被称为数据连接层，层3包含无线链路管理/移动管理/呼叫管理等高层管理模块。如上所述，GSM/PHS的协议栈层1直接与硬件相连，则若要在单时序控制单元上实现两种通讯模式，必须解决对可能出现争用的资源的分时占用、冲突仲裁和后续处理等问题，就必须对双模或多模移动手持机的协议栈层1进行重新设计。这里的出现争用的资源包括射频硬件和DSP，但可以也包含其他资源。

图2示出了本发明中双模移动手持机的协议栈架构示意图。参照图2，双模移动手持机包含GSM通讯模式和PHS通讯模式，并预先定义GSM通讯模式为第一模式，PHS通讯模式为第二模式。该双模移动手持机的协议栈也可分为三层，进一步，协议栈层3由GSM协议栈层3和PHS协议栈层3共同组成；协议栈层2由GSM协议栈层2和PHS协议栈层2共同组成；以及协议栈层1为GSM和PHS共同组成的混合协议栈层1。由此可知，协议栈层3和协议栈层2沿用了GSM和PHS各自原有的协议栈层3和协议栈层2，只是对双模条件下无法得到硬件资源的情况增加了异常处理，两种模式的层2/3独立工作，无需与另一种模式交互信息。层1内部可以分成3个模块：处理GSM事务的子层，处理PHS事务的子层和统一的活动调度子层；GSM事务的子层和PHS事务的子层负责与各自模式的层2/3交互，其中包括步骤(4)描述的方法，统一的活动调度子层负责统一对所有GSM模式和PHS模式的射频、DSP、MCU活动的时间进行安排，其中包括步骤(1)(2)(3)描述的方法。

(1)首先统一两个模式的时间单位，将PHS的帧、时隙和比特折算成GSM的帧、1/4比特和余数，即整数个GSM帧+整数个GSM？比特+余数的形式，余数可以是正值或负值，余数的绝对值尽可能小。需要使多次活动的余数总合为0，以保证消除累积误差。例如，1个PHS帧＝1个GSM帧+417个GSM1/4比特-1/3个GSM1/4比特＝1个GSM帧+416个GSM1/4比特+2/3个GSM1/4比特。3个连续PHS帧的定时间隔分别为：1个GSM帧+417个1/4GSM比特，1个GSM帧+417个1/4GSM比特，1个GSM帧+416个GSM1/4比特，余数＝(-1/3)+(-1/3)+(2/3)＝0，即累积误差为零。从上述三个连续PHS帧的定时间隔表达式可以得出，GSM通讯模式和PHS通讯模式可以采用统一的时间单位，即，GSM帧和GSM1/4比特，且这种表述方式不会产生累积误差。因而实现PHS通讯模式和GSM通讯模式共同使用一组时序控制单元。

(2)其次，在增加第二模式的时间误差补偿机制中，第一模式仍然依靠调节帧中断的长度来修正时间(这种修正由于更改了帧中断的长度，被视为硬修正)，同时增加第二模式依靠对本模式后续事件的时间的补偿来保持同步，即，在安排下一次PHS活动的触发时间时利用补偿值对该触发时间进行修正，该补偿值来自DSP报告的PHS训练序列的实际位置和理想位置之间的差(这种修正由于没有影响帧中断的时间间隔，被视为软修正)。该补偿机制是典型的负反馈补偿，此方法将第一模式调整引起的误差看作误差源(与晶振误差引起的误差类似)，并能抵抗第一模式的调节引起的干扰。例如，如果本地时间落后于基站1个GSM1/4比特，又因为1个GSM帧含有5000个GSM1/4比特，则GSM模式将减少1个GSM帧的所包含的GSM1/4比特个数至4999个。但此修正会对PHS通讯模式产生干扰，因为PHS通讯模式的定时已事先转换成一定数量的GSM帧和GSM1/4比特。按照前例，如果PHS移动手持机原先是同步良好的，GSM调整后PHS通讯模式会出现相对基站超前1个GSM1/4比特的情况。于是PHS接收后，DSP将报告+1个GSM1/4比特的时间差，并在下一定时周期中增加+1个GSM1/4比特，此补偿并不影响帧中断。这样，一个周期后PHS模式完成了因为GSM模式补偿造成的干扰。

(3)再者，图3示出了双模移动手持机分时复用的工作时序示意图。参照图3，本发明通过对时隙进行预先标记来消除GSM和PHS的硬件争用。更具体地，对双模移动手持机中的两个通讯模式的所有对独占资源的占用均预先标记，以避免这两个通讯模式对独占资源的争用，该预先标记以GSM时隙为单位。独占资源是指射频和数字信号处理器，实时计算并动态更新所安排的用于射频动作的各种活动占用的时隙。GSM和/或PHS的各种活动根据重要程度排定不同的优先级。系统提供一个模块专用于在每帧中检查优先级和标记的时隙，若在时序上出现冲突，即，有一个以上的活动需要占用同一个或多个时隙时，该模块将只会安排优先级较高的活动而暂时跳过优先级较低的活动。需要指出的是，由PHS帧、时隙和比特与GSM帧、时隙和比特之间的换算关系可知，PHS的活动不一定占用整数个时隙，此时，该活动即使只占用了一个时隙的极小的一部分时间，也将预先标记该时隙为已被占用。

(4)最后，在任意时刻只允许一个通信模式进入专有状态，另一通信模式想要进入此专有状态必须等到已进入的通信模式退出后方可实现。即，若GSM已经进入专有状态，则PHS必须等到GSM退出后才可进入。专有状态的开始以移动手持机发起专有链路申请为标志，结束以结束通话/数据业务状态回到待机状态为标志。具体来说，对于GSM模式，从发出RACH(随机访问信道)/PRACH(分组模式随机访问信道)开始，到结束TCH(业务信道)/SDCCH(独立专有控制信道)/PDTCH(分组数据业务信道)回到IDLE(待机状态)为止；对于PHS模式，从发出上行SCCH(信令控制信道)开始，到结束TCH(业务信道)回到待机状态为止。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式中的实现步骤和通讯模式等作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (12)

1.一种在双模移动手持机中实现同时待机的方法，所述移动手持机具有单组时序控制单元的硬件架构，其特征在于，所述方法包含：

采用统一的时间单位将所述双模移动手持机的协议栈中各种不同模式的活动进行混合安排；

以时隙为单位预先标记所述活动；以及

用一个信号量控制所述双模移动手持机，以防止两个通讯模式同时进入专有状态，其中所述协议栈是在同一个微控制器单元中运行的，

其中，所述采用统一的时间单位将所述双模移动手持机的协议栈中各种不同模式的活动进行混合安排还进一步包括：将第二模式的时间折算为第一模式的时间，增加针对第二模式的时间补偿机制，第一模式仍通过调整帧中断长度的方法来修正时间；

其中，所述时间补偿机制包括在安排下一次PHS活动的触发时间时利用补偿值对该触发时间进行修正，该补偿值来自DSP报告的PHS训练序列的实际位置和理想位置之间的差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述专有状态以所述双模移动手持机发起专有链路申请为标志开始进程，并且以结束通话或数据业务状态返回到待机状态为标志结束进程。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双模移动手持机采用的通讯模式是GSM通讯模式、PHS通讯模式和CDMA通讯模式中任意两种的组合。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述双模移动手持机是具有GSM通讯模式和PHS通讯模式的移动手持机，其中所述GSM通讯模式为第一模式，所述PHS通讯模式为第二模式。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述PHS通讯模式的帧、时隙和比特折算成所述GSM通讯模式的帧、时隙和¹/₄比特，并安排需要定时的各种活动，其中，定时时间以所述GSM通讯模式下的¹/₄比特为单位。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述各种活动的混合安排可采用下述步骤予以实现：

(1)将重复周期从整数帧扩展到整数帧加整数的¹/₄比特的形式；

(2)增加PHS通讯模式的时间误差补偿机制；

(3)重新计算已安排的射频活动所占用的时隙以实现动态刷新。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预先标记是使用GSM时隙为单位，并根据活动的不同优先级来安排和仲裁所述双模移动手持机的各种活动。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述各种活动是使射频硬件电路接收射频信号或发射射频信号，或触发DSP/MCU进行数据处理。

9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述双模移动手持机进入所述专有状态时，只有一种通讯模式被激活，并且在所述通讯模式运行期间，所述双模移动手持机的另一种通讯模式的呼叫不被连接。

10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述双模移动手持机采用的通讯模式是GSM通讯模式和PHS通讯模式的组合时，所述专有状态对于所述双模移动手持机而言是指GSM通讯模式或者PHS通讯模式。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述双模移动手持机的专有状态处于所述第一模式时，所述第二模式必须等待所述第一模式退出所述专有状态后才能进入；当所述双模移动手持机的专有状态处于所述第二模式时，所述第一模式必须等待所述第二模式退出所述专有状态后才能进入。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双模移动手持机的协议栈分为三层，即，协议层1、协议层2和协议层3，其中，所述协议层1是PHS通讯模式和GSM通讯模式共同的混合协议层；所述协议层2由PHS通讯模式的协议层2和GSM通讯模式的协议层2构成；所述协议层3由PHS通讯模式的协议层3和GSM通讯模式的协议层3构成。

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