CN101163306B - 移动终端的节能方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种WiBro通信系统的移动终端的尤其对于备用模式的节能方法。一种移动终端的节能方法，该移动终端具有用来与基站通信的调制解调器以及用来控制该调制解调器的主机，该节能方法包括：如果通过与基站的协商确定资源释放，则在移动终端处，启动定时器；关闭到调制解调器的电源；确定定时器是否超时；以及打开到调制解调器的电源。

Description

移动终端的节能方法 
技术领域
本发明涉及无线宽带(WiBro)移动通信系统，并且具体地，涉及WiBro通信系统的移动终端的节能方法。
背景技术
移动通信的技术进步与不断增长的用途已经极大地影响了人们的日常生活。作为这些技术进步的结果，移动通信设备正在变得越来越普及，并且被广泛用于数据通信以及常规语音通信，并且对于各种方便的服务以及高速数据传送的用户需求增加了。
无线宽带(WiBro)为开发来满足用户在移动时对于无线语音与数据通信的需求的无线宽带因特网技术。WiBro向用户提供了即使在移动时的任何时间、任何地点的语音与数据连接性。
WiBro运行于2.3GHz带宽，并且覆盖大约1Km范围。WiBro支持室内与室外静止与行走速度、以及小于60Km/h的移动环境下的高速数据服务。WiBro还以相对于其他通信网络的较低成本提供高速可靠的因特网服务。
移动终端提供不同模式(即活跃、休眠、以及空闲模式)之间的变换。在活跃模式下，移动终端向与从基站发送与接收分组。休眠模式用来通过预先商定与基站空中接口的脱离周期，最小化移动终端的功耗。空闲模式允许移动终端对于下行链路广播业务周期性地可用，以节省能量与操作资源。
移动终端一般在空闲与休眠模式下度过其大部分时间，并且在包括空闲与休眠模式的备用模式期间的功耗对于整体备用与活跃模式的高效功率管理有很大影响。即，备用模式下的节能是高效功率管理的重要问题。
因为大部分WiBro终端为移动终端，所以备用模式下的高功耗会减少备用与通信时间，从而使用户满意度下降。
图1为显示备用模式下常规移动终端的操作的消息流图。
参照图1，如果在步骤S101移动电话的调制解调器120从移动电话的主机110收到解除注册请求消息(Dreg_Req)，则在步骤S103调制解调器120向 基站130发送解除注册请求消息(Dreg_Req)。当收到解除注册请求消息(Dreg_Req)时，在步骤S105，响应于解除注册请求消息(Dreg_Req)，基站130向移动电话发送解除注册确认消息(Dreg_Cmd)。
当收到解除注册确认消息(Dreg_Cmd)时，在步骤S107，调制解调器120向主机110发送解除注册确收消息(Dreg_ACK)。
如果收到解除注册确收消息(Dreg_ACK)，则在步骤S109，主机110向调制解调器120发送信道状态请求消息(Air_State_Req)。
响应于信道状态请求消息(Air_State_Req)，在步骤S112，调制解调器120收集信道状态信息，然后在步骤S113，向主机110发送包含所收集的信道状态信息的信道状态响应消息(Air_State_Resp)。在备用模式下，移动终端通过重复步骤S109到S113，检查信道状态。
如上所述，在备用模式下，导通移动终端的主机110与调制解调器120，从而产生功耗。
具体地，WiBro移动终端根据由用户或者由移动终端本身在服务区中配置的设置，运行在不同模式下。在备用模式下，WiBro移动终端通过监控信道状态，检查当前地点中WiBro服务的可用性以及服务类型。可以利用除WiBro调制解调器芯片之外的另一网络调制解调器芯片实现WiBro移动终端，以支持各种网络服务。因为大部分WiBro终端为电池供电移动终端，所以低备用功耗为确定移动终端性能的重要因素。
但是，因为常规的WiBro移动终端必须维持信道同步，所以即使在备用模式下也需要用来获得信道状态的功耗。因此，存在进一步节省备用模式下的功率的空间。
发明内容
因此，作出本发明以解决以上问题，并且本发明的一个方面为提供一种能够减少备用模式下功耗的移动终端的节能方法。
本发明的另一个方面为提供一种能够通过除周期性信道状态收集时间之外关闭物理层元件、减少备用模式下功耗的移动终端的节能方法。
本发明的另一个方面为提供一种能够通过在信道同步之后关闭终端的电源直至发生事件、减少备用模式下功耗的移动终端的节能方法。
本发明的另一个方面为提供一种能够通过在主机与调制解调器之一处控 制从备用到活跃模式转变、减少备用模式下功耗的移动终端的节能方法，
根据本发明的一个方面，提供了一种移动终端的节能方法，该移动终端具有用来与基站通信的调制解调器以及用来控制该调制解调器的主机。该节能方法包括：如果通过与基站的协商确定资源释放，则在移动终端处，启动定时器；关闭调制解调器的电源；确定定时器是否超时；以及如果定时器超时，则打开调制解调器的电源。
优选地，由主机或者调制解调器管理定时器。
优选地，该节能方法还包括：向基站发送解除注册请求消息，以释放资源；接收响应于解除注册请求消息的解除注册确认消息；以及如果收到解除注册确认消息，则确定资源释放。
根据本发明的另一个方面，提供了一种移动终端的节能方法，该移动终端具有用来与基站通信的调制解调器以及用来控制该调制解调器的主机。该节能方法包括：如果确定资源释放，则从主机向调制解调器发送备用请求消息；当收到备用请求消息时，在调制解调器处，关闭到调制解调器的电源，并且向主机发送备用响应消息；当收到备用响应消息时，在主机处，启动定时器；如果定时器超时，则向调制解调器发送同步请求消息；以及当收到同步请求消息时，在调制解调器处，打开到调制解调器的电源。
优选地，该节能方法还包括：在打开电源之后，在调制解调器处，执行与基站的同步；测量收到信号强度指示符以及载波对干扰与噪声比；以及向主机发送收到信号强度指示符以及载波对干扰与噪声比。
优选地，该节能方法还包括：在移动终端处，向基站发送解除注册请求消息，以释放资源；接收响应于解除注册请求消息的解除注册确认消息；以及如果收到解除注册确认消息，则确定资源释放。
根据本发明的另一个方面，提供了一种移动终端的节能方法，该移动终端具有用来与基站通信的调制解调器以及用来控制该调制解调器的主机。该节能方法包括：如果确定资源释放，则在主机处，向调制解调器发送备用请求消息；当收到备用请求消息时，在调制解调器处，关闭到调制解调器的电源，向主机发送备用响应消息，并且启动定时器；当定时器超时，在调制解调器处，打开到调制解调器的电源；收集信道状态信息；以及向主机发送所收集的信道状态信息。
优选地，备用请求消息包括信道状态报告时间间隔。
优选地，信道状态信息包括收到信号强度指示符以及载波对干扰与噪声比。
优选地，根据信道状态报告时间间隔设置定时器。
优选地，该节能方法还包括：向基站发送解除注册请求消息，以释放资源；接收响应于解除注册请求消息的解除注册确认消息；以及如果收到解除注册确认消息，则确定资源释放。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，可以看出本发明的以上与其他目的、特征、以及优点，其中：
图1为显示备用模式下常规移动终端的操作的消息流图；
图2为显示采用根据本发明实施例的节能方法的移动终端的配置的方框图；
图3为显示根据本发明第一实施例的节能方法的备用模式下的移动终端的操作的消息流图；以及
图4为显示根据本发明第二实施例的节能方法的备用模式下的移动终端的操作的消息流图。
具体实施方式
从以下参照附图，详细描述本发明的示范性实施例。在附图中，相同的附图标记用来指相同或类似的部件。此处省略对融入其中的公知功能与结构的详细描述，以避免混淆本发明的主题。
作为例子，与装备有WiBro调制解调器的移动终端相关联地，描述本发明的备用模式节能方法。但是，本发明不限于WiBro移动终端，而是可以用于诸如数字广播接收器、个人数字助理(PDA)、智能手机(Smartphone)、国际移动电信2000(IMT-2000)终端、码分多址(CDMA)终端、移动通信全球系统(GSM)终端、通用移动电信系统(UMTS)终端、以及无线局域网(WLAN)终端等由电池供电的移动终端。
本发明的节能方法通过在备用模式下、除移动终端应该醒来收集信道状态的周期性时间之外、阻断对物理元件的电源，使移动终端能够节省电池能量。即，在备用模式下，紧接在获得与基站的同步之后，移动终端关闭电源， 直至发生唤醒事件，由此减少功耗。由此，主机或调制解调器进行从备用模式到活跃模式的状态转变。
图2为显示采用根据本发明实施例的节能方法的移动终端的配置的方框图。在本发明的这一方面中，移动终端配备有WiBro模块。
参照图2，移动终端200包括主机210与调制解调器220。主机210包括WiBro连接管理器(WCM)211与WIBRO设备驱动器213，并且调制解调器220包括调制解调器主机接口221与调制解调器控制模块223。
WCM 211为主机应用，并且WIBRO设备驱动器213被嵌入在软件中，用来将WCM 211生成的控制分组传送给调制解调器220。
调制解调器主机接口221分析从WIBRO设备驱动器213接收的控制分组，并且将分析结果获得的控制信号与传送数据转发给调制解调器控制模块223。调制解调器控制模块223根据控制信号，进行内部控制，或者将传送数据传送给基站。
如果在接收WiBro服务的同时用户输入服务释放请求，则WCM 211生成解除注册请求(Dreg_Req)消息。Dreg_Req消息通过WIBRO设备驱动器213、调制解调器主机接口221与调制解调器控制模块223传送给基站。如果响应于Dreg_Req消息收到解除注册确认(Dreg_Cmd)，则移动终端进入备用模式。
在备用模式下，常规移动终端维持WCM 211与调制解调器220的操作，以获得信道状态信息，并且备用模式下WCM 211与调制解调器220的操作会消耗功率。此类备用模式功率消耗一直持续，直至对于WiBro系统终止移动电话操作。
在该实施例中，在备用模式下，除移动终端收集信道状态的周期性时间点之外，移动终端阻断到物理层元件的电源。
图3为显示根据本发明实施例的节能方法的备用模式下的移动终端的操作的消息流图。在该实施例中，移动终端310的主机311进行备用模式电源管理。
当在步骤S35移动终端310的调制解调器313收到响应于主机311在步骤S31向调制解调器313发送并且在步骤S33从其转发给基站320的解除注册请求(Dreg_Req)消息的、来自基站320的解除注册确认(Dreg_Cmd)消息时，执行根据该实施例的备用模式节能方法。
参照图3，在步骤S301，当从基站320收到Dreg_Cmd消息时，移动终 端310的调制解调器313输出解除注册响应(Dreg_Resp)消息给主机311。
当从调制解调器313收到Dreg_Resp消息时，在步骤S303，主机311生成备用请求(Standby_Req)消息，并且将其传送给调制解调器313。Standby_Req消息为使调制解调器313进入备用模式的请求消息。
然后，调制解调器313确定是否进入备用模式。如果调制解调器313确定进入备用模式是可能的，则在步骤S305，调制解调器313关闭到物理层元件的电源，并且在步骤S307，传送备用响应(Standby_Resp)消息给主机311。
然后，在步骤S309，主机311启动定时器，并且等待定时器超时。当定时器超时时，在步骤S311，主机311生成同步请求(Sync_Req)消息，并且将Sync_Req消息发送给调制解调器313。
在步骤S313，当收到Sync_Req消息时，调制解调器313进行与基站的同步，并且在步骤S315，收集关于收到信号强度指示符(RSSI)以及载波对干扰与噪声比(CINR)的信息。
如果成功地执行了同步、并且收集了RSSI以及CINR，则在步骤S317，调制解调器313输出包含CINR的同步响应(Sync_Resp)消息给主机311。可以在成功地执行了同步之后，收集RSSI与CINR。如果在预定时间同步失败，则调制解调器313确定移动终端310在WiBro服务区之外，并且进入不能服务模式。
如果收到Sync_Resp消息，则在步骤S319，主机311输出信道状态请求(Air_State_Req)消息给调制解调器313。在步骤S321，调制解调器313收集信道状态，并且在步骤S323，传送发送包含信道状态的信道状态响应(Air_State_Resp)给主机311。
当收到Air_State_Resp消息时，在步骤S303，主机311向调制解调器313传送备用请求(Standby_Req)消息，从而调制解调器313进入备用模式。即，主机311检查调制解调器313的状态，并且如果调制解调器313处于正常状态，则请求信道状态信息。根据在步骤S323从调制解调器313收到的信道状态信息，主机311可以使调制解调器能够进入备用模式。对于进入备用模式以及此后的步骤的过程，重复步骤S303到S323。
如上所述，在本发明的这一实施例中，当收到来自调制解调器的备用模式响应消息时，主机启动定时器，并且当定时器超时时，请求收集信道状态信息。在备用模式下，在定时器超时之前，关闭调制解调器与其他物理层元 件，以节省功率。
图4为显示根据本发明第二实施例的节能方法的备用模式下的移动终端的操作的消息流图。在该实施例中，移动终端410的调制解调器413进行备用模式电源管理。
当移动终端410的调制解调器413收到响应于主机411在步骤S41向调制解调器413发送并且在步骤S43从其转发给基站420的解除注册请求(Dreg_Req)的、来自基站420的解除注册确认(Dreg_Cmd)消息时，执行该备用模式节能方法。
参照图4，当从基站420收到Dreg_Cmd消息时，在步骤S401，移动终端410的调制解调器413输出解除注册响应(Dreg_Resp)消息给移动终端410的主机411。
当从调制解调器413收到Dreg_Resp消息时，在步骤S403，主机411传送备用请求(Standby_Req)消息给调制解调器413。Standby_Req消息包含关于信道状态报告时间间隔的信息，使得调制解调器413根据该信道状态报告时间间隔而休眠与醒来。即，在步骤S404，调制解调器413确定是否进入备用模式，并且如果确定可能进入备用模式，则关闭电源。
同时，在步骤S405，响应于Standby_Req消息，调制解调器413传送备用响应(Standby_Resp)消息给主机411，并且还在步骤S407，启动根据信道状态报告时间间隔设置的定时器。在定时器操作的同时，调制解调器413最小化物理层元件中消耗的功率。
在步骤S409，调制解调器413确定定时器是否超时，并且当定时器超时时，在步骤S411，执行与基站的同步。接着，如果成功地执行了同步，则在步骤S413，调制解调器413收集RSSI以及CINR，并且在步骤S415，传送包含RSSI以及CINR的信道状态响应(Air_State_Resp)消息给主机411。如果在预定时间长度内同步失败，则调制解调器413确定移动终端410在WiBro服务区之外，并且进入不能服务模式。
当收到Air_State_Resp消息时，主机411传送Standby_Req，以重复步骤S403到S415。
如上所述，在本发明的这一实施例中，在备用模式下，调制解调器根据在从主机收到的备用请求消息中包含的信道状态报告时间间隔，启动定时器，并且只有当定时器超时时，才醒来，以收集信道状态信息，由此高效地管理 备用模式下的功耗。
如上所述，该移动终端节能方法使包括调制解调器的物理层元件能够对大部分备用模式时长休眠，并且只在预置时间上醒来以收集信道状态信息，从而减少了备用模式下的功耗。
虽然以上详细描述了本发明的示范性实施例，但是应该清楚地理解：本领域技术人员明显可见的对于此处教导的基本发明构思的许多变体和/或修改仍然落入权利要求限定的本发明的精神与范围之内。

Claims (12)

1.一种移动终端的节能方法，该移动终端具有用来与基站通信的调制解调器以及用来控制该调制解调器的主机，该节能方法包括：
确定是否成功协商了资源释放；
如果通过与基站的协商确定了资源释放，则在移动终端处启动定时器；
关闭到调制解调器的电源；
确定定时器是否超时；以及
如果定时器超时，则打开到调制解调器的电源。
2.如权利要求1所述的节能方法，其中主机管理定时器。
3.如权利要求1所述的节能方法，其中调制解调器管理定时器。
4.如权利要求1所述的节能方法，其中所述确定是否成功协商了资源释放包括：
向基站发送解除注册请求消息，以释放资源；
接收响应于解除注册请求消息的解除注册确认消息；以及
如果收到解除注册确认消息，则确认资源释放。
5.一种移动终端的节能方法，该移动终端具有用来与基站通信的调制解调器以及用来控制该调制解调器的主机，该节能方法包括：
如果确定资源释放，则从主机向调制解调器发送备用请求消息；
当收到备用请求消息时，在调制解调器处，关闭到调制解调器的电源，并且向主机发送备用响应消息；
当收到备用响应消息时，在主机处，启动定时器；
如果定时器超时，则向调制解调器发送同步请求消息；以及
当收到同步请求消息时，在调制解调器处，打开到调制解调器的电源。
6.如权利要求5所述的节能方法，还包括：
在打开电源之后，在调制解调器处，执行与基站的同步；
测量收到信号强度指示符以及载波对干扰与噪声比；以及
向主机发送收到信号强度指示符以及载波对干扰与噪声比。
7.如权利要求5所述的节能方法，其中确定资源释放包括：
在移动终端处，向基站发送解除注册请求消息，以释放资源；
接收响应于解除注册请求消息的解除注册确认消息；以及
如果收到解除注册确认消息，则确定资源释放。
8.一种移动终端的节能方法，该移动终端具有用来与基站通信的调制解调器以及用来控制该调制解调器的主机，该节能方法包括：
如果确定资源释放，则在主机处，向调制解调器发送备用请求消息；
当收到备用请求消息时，在调制解调器处，关闭到调制解调器的电源，并且向主机发送备用响应消息以启动定时器；
当定时器超时，在调制解调器处，打开到调制解调器的电源；
收集信道状态信息；以及
向主机发送所收集的信道状态信息。
9.如权利要求8所述的节能方法，其中备用请求消息包括信道状态报告时间间隔。
10.如权利要求9所述的节能方法，其中信道状态信息包括收到信号强度指示符以及载波对干扰与噪声比。
11.如权利要求9所述的节能方法，其中根据信道状态报告时间间隔设置定时器。
12.如权利要求8所述的节能方法，其中确定资源释放包括：
向基站发送解除注册请求消息，以释放资源；
接收响应于解除注册请求消息的解除注册确认消息；以及
如果收到解除注册确认消息，则确定资源释放。
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