CN101420775A - 一种通信装置及信号传递方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种通信装置，包括：无线调制解调器和应用处理器，所述无线调制解调器及所述应用处理器通过通信通道电性连接，所述无线调制解调器接收到信号发生变化的消息后，通过所述通信通道将所述消息传给所述应用处理器。本发明实施例还提供了一种信号传递方法。本发明实施例在不影响原来应用处理器和无线调制解调器正常消息交互的情况下，降低了应用处理器被无线调制解调器唤醒的概率，降低了智能手机在无线信号恶劣条件(密集城区和快速移动)下的待机功耗。

Description

一种通信装置及信号传递方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信装置及信号传递方法。
背景技术
智能手机是手机中高端产品，其CPU的主频越来越高，目前已经超过500MHZ，集成的功能越来越多，包括大屏幕液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、蓝牙、GPS、WiFi(Wireless Fidelity)和MTV等，同时支持的无线标准也越来越丰富，包括GSM/GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA、CDMA2000和TD_SCDMA等，因此功耗也越来越高。所以，在手机体积受限和电池容量受限的条件下，如何提高智能手机的待机时间，提升用户体验，是一项严峻的挑战。
智能手机包括应用处理器(Application Processor，APP)和无线调制解调器(Modem)，且APP和无线Modem一般是分离的其中，APP包括媒体处理器、高速CPU、大容量DDR Memory和FLASH及多媒体音视频加速器等。无线Modem一般采用实时操作系统，无复杂的应用，一次睡眠唤醒的处理时间最短小于20ms，平均运行功耗40～50mA(Vbat＝3.7V)；APP一般采用Symbian、WindowsMobile等非实时操作系统，有复杂的应用，一次睡眠唤醒的处理时间最短约5s，平均运行功耗50～150mA(Vbat＝3.7V)，对应Modem正常睡眠的功耗小于1mA(Vbat＝3.7V)，APP的睡眠功耗一般小于2mA(Vbat＝3.7V)。
在智能手机的设计中，APP和无线Modem之间采用Uart(UniversalAsynchronous Receiver and Tranmitter)通信的方式，如图1所示，由于Uart通道是APP和DSP之间交互的唯一通道，无论是信号发生变化还是本机寻呼或者异常重启动，无线Modem都会通过Uart的脉冲信号唤醒APP，APP接收消息后再通过LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)进行信号显示。
而APP需要查询信号状态时也会通过Uart通道的脉冲信号唤醒无线Modem，这样就大大增加了智能手机的待机功耗，降低了待机时间，如图2所示，以中国移动商用网为例，横轴表示无线Modem处理测量和寻呼消息所花费的时间，纵轴表示无线Modem处理测量和寻呼消息的所消耗的平均电流，图中上部分为无线信号良好时的智能手机功耗波形示意图，APP处于睡眠模式，无线Modem每隔T秒(T＝0.47)处理测量和寻呼消息，保持与无线网络的连接。T1为无线信号良好时处理测量和寻呼消息所花费的时间，约为20ms左右，I1为无线Modem处理测量和寻呼的平均电流，约为30～50mA左右(Vbat＝3.7V)；图中下部分为无线信号恶劣时的智能手机功耗波形示意图，在信号等级发生变化或丢网的情况下，无线Modem处于运行模式，同时无线Modem唤醒APP，并将相关消息传递给APP，这时候无线Modem和APP均处于运行状态，如图所示，T2为无线信号恶劣时处理测量和寻呼消息所花费的时间，约为5～10s，I2为Modem和APP同时运行的平均电流，约为40～80mA左右(Vbat＝3.7V)，由此可见，在无线信号恶劣经常发生时(如每10分钟发生一次)，则系统的待机功耗比信号良好时待机功耗高5～10倍。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在智能手机待机过程中，当信号等级发生变化和丢网的情况下，无线Modem只能通过唤醒APP的方式，将此消息传递给APP。由于APP的一次唤醒睡眠的持续时间比较长(5～10s)，而且APP的功耗也比较大，造成智能手机的功耗快速增加，减少了待机时间。
发明内容
本发明实施例提供一种通信装置，可降低智能手机在无线信号恶劣条件下的待机功耗。
本发明实施方式提供一种通信装置，包括：
无线调制解调器和应用处理器，所述无线调制解调器及所述应用处理器通过通信通道电性连接，所述无线调制解调器接收到信号发生变化的消息后，通过所述通信通道将所述消息传给所述应用处理器。
本发明实施方式还提供一种信号传递方法，包括：
无线调制解调器接收到信号；
如果所述信号发生变化，所述无线调制解调器则将信号发生变化的消息通过通信通道传给应用处理器。
本发明实施例在通信装置中构建了一个通信通道，在外部信号发生变化或者丢网时，无线调制解调器将此消息通过通信通道传给应用处理器，而无需将应用处理器唤醒，降低了应用处理器被无线调制解调器唤醒的概率，降低了智能手机在无线信号恶劣条件(密集城区和快速移动)下的待机功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有通信装置的结构示意图；
图2是无线信号良好和无线信号恶劣的状态下智能手机功耗波形示意图；
图3是本发明实施例一通信装置的结构示意图；
图4是本发明实施例一通信装置的功耗示意图；
图5是本发明实施例二通信装置的结构示意图；
图6是本发明实施例二通信装置的显示控制器的结构示意图；
图7是本发明实施例三信号传递方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图3，为本发明实施例一通信装置的结构示意图，包括：无线Modem11、应用处理器(Application Processor，APP)12和显示控制器13。
所述无线Modem11，用于接收信号，一般采用实时操作系统，无复杂的应用，一次睡眠唤醒的处理时间最短小于20ms，平均运行功耗40～50mA(Vbat＝3.7V)。
所述APP12和无线Modem11在大部分通信装置中是分离的，它可包括媒体处理器、高速CPU、大容量DDR Memory和FLASH及多媒体音视频加速器等，APP12一般采用Symbian、Windows Mobile等非实时操作系统，有复杂的应用，一次睡眠唤醒的处理时间最短约5s，平均运行功耗50～150mA(Vbat＝3.7V)。
所述显示控制器13，用于显示信号。
所述无线Modem11与所述应用处理器12通过通信通道14连接，所述通信通道14连接包括无线Modem11和应用处理器12的对应的通用输入输出口(General Purpose Input and Output，GPIO)接脚，其方向是单向的，由无线Modem11指向APP12，同时输出给显示控制器13，所述GPIO的不同组合表示无线Modem11接收信号的不同状态，如无线信号等级变化或丢网等。所述通信通道14只是将无线Modem11接收到的信号发生变化的消息传递给APP12，不会唤醒APP12。本发明实施例所述信号发生变化的消息包括无线信号等级是否发生变化或丢网的信息。同时，APP12在需要查询信号时，只需要查询APP12的GPIO接脚的状态即可获知，而不需要唤醒无线Modem11。
所述显示控制器13通过所述通信通道14获取所述应用处理器12发送的信号发生变化的消息，然后将所述信号发生变化的消息通过显示单元显示。所述显示单元可以是LED等。当所述显示控制器13需要获知信号变化的消息以控制显示单元显示时，只需查询所述APP22的GPIO接脚的状态，而无需唤醒APP12。
本发明实施例以智能手机为例予以说明，但并不限于此。
智能手机在待机过程中，无线Modem11处于非连续接收模式，即大部分时间处于睡眠状态，但会定期醒来做无线信号测量，查看寻呼消息等(如中国移动网络下，无线Modem11每隔470ms醒来一次处理测量和寻呼消息)，每次持续约20ms；在无线信号恶劣时，无线Modem11处于运行模式，如信号等级发生变化或者丢网的情况下，无线Modem11将此消息通过通信通道14传递给APP12。所述通信通道14，所述通信通道14连接包括无线Modem11和应用处理器12的对应的GPIO接脚，
由一组冗余的GPIO Ind1、Ind2组合而成，Ind1、Ind2等于1或0，两者的不同组合代表了不同的信号状态，例如：Ind1＝0，Ind2＝0时代表丢网，信号为0；Ind1＝0，Ind2＝1时代表信号等级为1级；Ind1＝1，Ind2＝0时代表信号等级为2级；Ind1＝1，Ind2＝1时代表信号等级为3级等等，也可以设置多个GPIO组合Ind1、Ind2...Indn。无线Modem11就是通过这些GPIO组合将信号变化的消息传递给所述APP12(无需唤醒)，所述APP12收到此消息后，及时刷新液晶显示屏的显示(若液晶显示屏开启)，同时，所述无线Modem11也通过这些GPIO组合将信号传递给所述LED Control控制外部LED13信号显示。
本发明实施例在智能手机中构建了一个通信通道，在外部信号发生变化或者丢网时，无线Modem11将此消息通过通信通道传给应用处理器，而无需将应用处理器唤醒，降低了APP12被无线Modem11唤醒的概率，降低智能手机在无线信号恶劣条件(密集城区和快速移动)下的待机功耗，具体效果如图4所示，A为信号良好时的待机功耗示意图，B为恶劣信号下传统智能手机的待机功耗示意图，C为信号恶劣时采用通信通道的待机功耗示意图。横轴表示无线Modem处理测量和寻呼消息所花费的时间，纵轴表示无线Modem处理测量和寻呼消息的所消耗的平均电流，可见，C中I3(信号恶劣时采用通信通道无线Modem处理测量和寻呼消息所消耗的平均电流)约为30～50mA，T3(信号恶劣时采用通信通道无线Modem处理测量和寻呼消息所花费的时间)约为100ms～500ms.远小于B中的I2(信号恶劣时采用传统智能手机无线Modem处理测量和寻呼消息所消耗的平均电流，大约40mA～80mA)和T2(信号恶劣时采用传统智能手机无线Modem处理测量和寻呼消息所花费的时间，大约5s到10s)。
请参考图5，为本发明实施例二通信装置的结构示意图，包括：无线Modem21、应用处理器22和显示控制器23。
所述无线Modem21，用于接收信号，支持无线的标准包括GSM/GPRS/EDGE/UMTS/HSDPA、CDMA2000和TD_SCDMA等，用来处理无线通信协议。
所述应用处理器(以下简称APP)22和无线Modem21在大部分通信装置中是分离的，它包括媒体处理器、高速CPU、大容量DDR Memory和FLASH及多媒体音视频加速器等。
所述无线Modem11与所述应用处理器22通过通信通道24连接，所述通信通道24连接包括无线Modem11和应用处理器22的对应的GPIO接脚，其方向是单向的，由无线Modem11指向APP22，所述GPIO的不同组合表示无线Modem21接收信号的不同状态，如无线信号等级变化或丢网等。所述通信通道24只是将无线Modem11接收到的信号发生变化的消息传递给APP22，不会唤醒APP22。本发明实施例所述信号发生变化的消息包括无线信号等级是否发生变化或丢网的信息。同时，APP22在需要查询信号时，只需要查询APP22的GPIO接脚的状态即可获知，而不需要唤醒无线Modem11。
如图6所示，所述显示控制器23，包括控制单元231和显示单元232。所述控制单元用于根据所述GPIO组合的状态控制所述显示单元显示。所述无线Modem通过所述通信通道24将信号发生变化的消息输出给所述控制单元231，由所述控制单元231控制显示单元232，如发光二极管的变化。当所述控制单元231需要获知信号变化的消息以控制显示单元232显示时，只需查询所述APP22的GPIO接脚的状态，而无需唤醒APP22。
本发明实施例二与实施例一的不同之处在于，增加了所述主通道25，所述主通道25，是指Uart，即通用异步收发串口。
智能手机商用网络的待机过程中，所述APP22基本处于常睡眠状态，无线Modem21处于非连续接收模式，只有当以下几种情况发生时，需要触发唤醒APP22，进行消息传递：
1)接收到本机寻呼；
2)信号等级变化；
3)丢网；
4)智能手机异常需要重启动，
其中，情况1必须无条件唤醒APP22，不属于待机功耗的范畴。信号良好时，以上第2、3、4种情况发生概率比较小，APP22基本不会被唤醒，处于常睡眠状态，智能手机待机功耗最低，信号恶劣时，如密集城区和快速移动的环境下，第2和第3种情况会不定期发生，而第4种情况发生的概率极小，如果发生必须无条件唤醒APP22。
针对以上几种情况，本发明实施例在实施例一的基础上在无线Modem21和APP22之间增加主通道25。当发生情况1和情况4的时候，无线Modem21将接收本机寻呼或者智能手机异常需要重新启动的消息通过主通道25的中断唤醒的脉冲信号Int_MA唤醒APP22。所述主通道25是双向通道，即APP22需要查询信号状态时，也可以通过主通道25的中断唤醒的脉冲信号Int_AP唤醒无线Modem21。当发生情况2或者情况3的时候，不是必须唤醒APP22，从省电的角度考虑，不通过主通道25进行消息传递，而是通过通信通道24将信号发生变化的消息通知APP22，无需将其唤醒。本发明实施例所述信号发生变化的消息包括无线信号等级是否发生变化或丢网的信息。所述通信通道24，连接包括无线Modem11和应用处理器12的对应的GPIO接脚，由一组冗余的GPIO Ind1、Ind2组合而成，Ind1、Ind2等于1或0，两者的不同组合代表了不同的信号状态，例如：Ind1＝0，Ind2＝0时代表丢网，信号为0；Ind1＝0，Ind2＝1时代表信号等级为1级；Ind1＝1，Ind2＝0时代表信号等级为2级；Ind1＝1，Ind2＝1时代表信号等级为3级等等，也可以设置多个GPIO组合Ind1、Ind2...Indn。无线Modem11就是通过这些GPIO组合将信号变化的消息传递给所述APP22(无需唤醒)，所述APP22收到此消息后，及时刷新液晶显示屏的显示(若液晶显示屏开启)，同时，所述无线Modem21也通过这些GPIO组合将信号传递给所述控制单元231以控制显示单元232进行信号显示。
本发明实施例在无线Modem21和APP22之间构建了两种通道，不同的情况采用不同的通道传递消息，既保留了现有技术的优点，又降低了APP22被无线Modem21唤醒的概率，降低智能手机在无线信号恶劣条件(密集城区和快速移动)下的待机功耗。
请参考图7，为本发明实施例三信号传递方法的流程示意图，包括：
步骤S31：无线Modem接收到信号；智能手机在待机过程中，无线Modem11处于非连续接收模式，即大部分时间处于睡眠状态，但会定期从睡眠状态唤醒做无线信号测量，查看寻呼消息等。
步骤S32：判断信号是否发生变化；这里主要是判断信号等级是否发生变化或者丢网等，如果信号等级发生变化或者丢网则进行步骤S33。
步骤S33：通过通信通道将所述信号发生变化的消息传给应用处理器；所述通信通道，连接包括无线Modem11和应用处理器12的对应的GPIO接脚，由一组冗余的GPIO Ind1、Ind2组合而成，其方向是单向的，所述GPIO的不同组合表示无线Modem的不同状态，如无线信号等级变化或丢网等。所述通信通道只是将无线Modem接收到的信号发生变化的消息传递给应用处理器，不会唤醒应用处理器，本发明实施例所述信号发生变化的消息包括无线信号等级是否发生变化或丢网的信息。同时，应用处理器在需要查询信号时，只需要查询所述应用处理器的Ind1、Ind2的状态即可获知，而不需要唤醒无线Modem。
步骤S34：通过通信通道传给显示控制器显示；由无线Modem直接通过通信通道将所述信号输出给显示控制器显示。所述步骤S34并不是在步骤S33之后进行的，而是在步骤S31无线Modem接收到信号后，直接通过所述通信通道将所述信号输出给显示控制器显示。
本发明实施例在智能手机中构建了一个通信通道，在外部信号发生变化或者丢网时，无线Modem将所述信号通过通信通道传给应用处理器，而无需将应用处理器唤醒，降低了应用处理器被无线Modem唤醒的概率，降低智能手机在无线信号恶劣条件(密集城区和快速移动)下的待机功耗。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述存储介质为ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1、一种通信装置，其特征在于，包括：无线调制解调器和应用处理器，所述无线调制解调器及所述应用处理器通过通信通道电性连接，所述无线调制解调器接收到信号发生变化的消息后，通过所述通信通道将所述消息传给所述应用处理器。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述通信通道是所述无线调制解调器至所述应用处理器的单向通道，由所述无线调制解调器及所述应用处理器的通用输入输出口接脚组合构成，所述通用输入输出口接脚的不同组合表示所述无线调制解调器接收到所述信号的不同状态。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述无线调制解调器通过所述通信通道将所述信号发生变化的消息传给应用处理器，所述应用处理器需要获知信号状态时，从所述应用处理器的通用输入输出口接脚读取所述通用输入输出口组合的状态。
4、如权利要求2所述的装置，其特征在于：还包括显示控制器，所述无线调制解调器接收到所述信号发生变化的消息后，通过所述通信通道将所述消息输出给所述显示控制器进行信号显示。
5、如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述显示控制器包括控制单元和显示单元，所述控制单元用于根据所述通用输入输出口接脚组合的状态控制所述显示单元显示。
6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：通用异步收发串口通道，所述无线调制解调器及所述应用处理器通过所述通用异步收发串口通道电性连接，所述通用异步收发串口通道用于当所述无线调制解调器接收到本机寻呼或者异常重启动的消息时，通过所述通用异步收发串口通道将所述应用处理器唤醒。
7、如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述通用异步收发串口通道是所述无线调制解调器至所述应用处理器的双向通道，当接收到所述本机寻呼或者异常重启动的消息时，通过中断唤醒的脉冲信号将所述应用处理器唤醒，当所述应用处理器需要查询本机寻呼或者异常重启动的消息时，通过所述中断唤醒的脉冲信号将所述无线调制解调器唤醒。
8、一种信号传递方法，其特征在于，包括以下步骤：
无线调制解调器接收到信号；
如果所述信号发生变化，所述无线调制解调器则将信号发生变化的消息通过通信通道传给应用处理器。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述通信通道是所述无线调制解调器至所述应用处理器的单向通道，由所述无线调制解调器及所述应用处理器的通用输入输出口接脚组合构成，所述通用输入输出口接脚的不同组合表示所述无线调制解调器接收到信号的不同状态。
10、如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述无线调制解调器通过所述通信通道将所述信号发生变化的消息传给应用处理器，所述应用处理器需要获知信号状态时，从所述应用处理器的通用输入输出口接脚读取所述通用输入输出口组合的状态。
11、如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：所述无线调制解调器及所述应用处理器还通过通用异步收发串口通道电性连接，当所述无线调制解调器接收到本机寻呼或者异常重启动的消息时，所述无线调制解调器通过所述通用异步收发串口通道将所述应用处理器唤醒。
12、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述信号发生变化的消息包括所述无线调制解调器接收到信号等级是否发生变化或丢网的信息。
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