CN103298080A - 通信设备中的增强的功率管理 - Google Patents

Abstract

设备和技术的代表性实施方式提供在通信设备中的增强的功率管理。在一个实施方式中，高效处理器（诸如基带处理器）至少部分地负责确定Wi-Fi收发器是否要被启用。在该实施方式的一个示例中，在常规的寻呼间隔期间，高效处理器在确定Wi-Fi收发器是否要被启用时利用（leverage）基于位置的信息。这样的基于位置的信息可以包括使用来自基站/小区塔的无线电定位信号测量，使用GPS/A-GPS、GLONAS，或者使用通过NFC或蓝牙收发器到接入点的接近度。

Description

通信设备中的增强的功率管理

相关申请

本申请要求在2012年2月24日提交的临时申请61602798的优先权。该临时申请的全部内容通过引用被结合到本文中。

背景技术

无线通信系统是众所周知的并且处于广泛使用中。蜂窝通信网络典型地包括多个在地理上被定位以服务对应的区域或小区的基站。移动站（诸如蜂窝电话、个人数字助理以及膝上型计算机）使用射频信号通过基站与蜂窝网络通信，这促进了与其它设备的通信。

其它无线通信技术是可用的，诸如IEEE 802.11无线保真（Wi-Fi）通信。Wi-Fi通信典型地具有比通过蜂窝网络可用的连通性更高的带宽能力。然而，Wi-Fi通信能力通常是近距离通信技术。典型的有效通信范围是从大约50米到数百米。一个或多个Wi-Fi接入点典型地被用于服务Wi-Fi通信网络。

一些移动站具有使用蜂窝网络、Wi-Fi通信或这两者进行通信的能力。一些已知的移动站具有基于每一个网络的可用性或其它准则（诸如应用需要等）在Wi-Fi和基于蜂窝（例如，广域本地网络IP连通性）的通信之间切换的管理器元件。使用这样的设备，时常嵌入在软件中并由应用处理器驱动的连接元件依赖于移动站的Wi-Fi收发器来提供Wi-Fi通信网络当前是否可用的指示。让Wi-Fi收发器为此目的被接通不期望地利用了电池功率，因为甚至当Wi-Fi收发器未正在被使用时也必须将其接通。因此，归因于减轻不期望的电池消耗，许多用户看来像是停用Wi-Fi。然而，让它不再使用可能引起连通性问题以及次最优的功率使用，因为蜂窝收发器可能为了与基站的高吞吐量通信而不得不使用更多功率。并且，用于启用/停用Wi-Fi收发器的与连接元件的恒定用户交互不提供无缝并且合理化的用户体验。

附图说明

参考附图对详细的描述进行阐述。在图中，附图标记的最左边的（一个或多个）数字识别附图标记第一次出现的图。在不同的图中使用相同的附图标记指示类似或相同的项。

图1是可以与用户设备（UE）通信的通信网络的图，该用户设备（UE）实现了根据在此描述的实施方式的增强的节电。

图2是可以具有根据一个或多个实施方式的可能增强了节电技术的无线设备或装置的图。

图3图示了用于实现通信设备（诸如能够在蜂窝和Wi-Fi网络上通信的无线设备）中的增强的功率管理的代表性处理300。

具体实施方式

综述

设备和技术的代表性实施方式提供在通信设备中的增强的功率管理。在一个实施方式中，高效处理器（诸如基带处理器）至少部分地负责确定Wi-Fi收发器是否要被启用。在该实施方式的一个示例中，在常规的寻呼间隔期间，高效处理器在确定Wi-Fi收发器是否要被启用时利用（leverage）基于位置的信息。这样的基于位置的信息可以包括使用来自基站/小区塔的无线电定位信号测量，使用GPS/A-GPS、GLONAS，使用通过NFC或蓝牙收发器和/或一个或多个陀螺仪、加速计到接入点的接近度，或者其它类似的提供布置的位置信息。一旦知道了位置，高效处理器可以使该位置与已知位置的数据库相互关联，在该数据库中一个或多个Wi-Fi接入点被确定存在。这样的数据库可以被存储在与高效处理器相关联的移动设备中，所以到因特网的连通性不是必然要求。如果一个或多个Wi-Fi接入点可用，那么高效处理器可以触发Wi-Fi处理器（例如，上电或者从空闲或睡眠模式醒来）来执行针对接入点的主动或被动扫描。

参考附图讨论包括技术和设备在内的各种实施方式。所讨论的技术和设备可以被应用于各种网络设计、电路和设备中的任意并且保持在本公开的范围内。

以下使用多个示例来更详细地解释这些实施方式。尽管在此和以下讨论了各种实施方式和示例，但是其它的实施方式和示例可以通过组合各个实施方式和示例的特征和元素而是可能的。

示例通信系统

图1是可以与UE102通信的通信网络100的图，该UE102实现根据在此描述的实施方式的节电。UE102可以是移动电话、有无线功能的计算机或另外的无线通信设备类型。

UE102能够无线地耦合到Wi-Fi接入点116。通信网络100可以包括公共交换电话网络（PSTN）104。该PSTN104通常可以包括多个语音路径106和处理数据通信的信令网络108。其它已知的部件（诸如信号传输点、汇接交换系统（tandem switching system）、本地交换系统、选择性路由器等）未图示在图1的通信网络100中。

移动交换中心（MSC）110可以经由语音路径106和信令网络108这两者连接到PSTN104。MSC110可以是PLMN112的一部分。为简单起见，图示了单个PLMN112。然而，在给定的地理区域中可以有多个PLMN112并且多个PLMN112中的任何一个都可以被UE102利用。通常，可以在任何数量的无线通信系统内利用UE102和PLMN112，该无线通信系统包括，但不限于，时分多址（TDMA）系统，诸如遵守全球移动通信系统（GSM）电信标准和像GSM/EDGE那样的它的增强的蜂窝无线电话系统；以及码分多址（CDMA）系统，诸如遵守IS-95、cdma2000和宽带CDMA（WCDMA）电信标准的蜂窝无线电话系统；以及数字通信系统还包括组合的TDMA和CDMA系统，诸如遵守通用移动通信系统（UMTS）标准的蜂窝无线电话系统，该标准规定了由欧洲电信标准协会在国际电信联盟的IMT-2000框架内开发的第三代（3G）移动系统。这样的无线通信系统可以实现高速下行分组接入（HSPDA），其是WCDMA的演进，该演进通过使用高阶调制、多扩展码和下行信道反馈信息来提供更高的比特速率。WCDMA的另一个演进是增强的上行（EUL）或高速上行分组接入（HSUPA），其使得高速分组数据能够在相反或上行方向中被发送。此外，这样的无线通信系统可以包括针对演进的3G和第四代（4G）通信系统而正在被考虑的新的RAT。

MSC110可以直接或经由基站控制器（未图示）连接到多个小区站点（在此被表示为小区站点114）。每一个小区站点114支持对多个移动通信设备的电话功能，这些移动通信设备由实现包括根据在此的实施方式的增强的节电的无线设备或装置的UE102所表示。

图2是可以具有根据在此描述的实施方式的增强的节电的无线设备、UE或装置200的图。该无线设备或装置200可以包括耦合到多个无线模块的处理器模块202，该多个无线模块使该无线设备或装置200能够无线地进行通信。在一个实施方式中，处理器模块202是应用处理器。

无线模块可以包括蜂窝语音/数据模块204、（一个或多个）其它数据模块206（例如，（一个或多个）蓝牙、Wi-Fi、NFC模块和/或陀螺仪和加速计模块）以及定位模块208（例如，GPS模块）。在一个实施方式中，模块204是组合的基带/收发器处理器模块。在另一个实施方式中，模块204是多个单独的模块，包括基带处理器、通信收发器处理器、通信处理器和其它处理器。无线设备或装置200不限于所图示的无线模块。无线模块中的每一个分别耦合到天线210、212和214。尽管天线210、212和214被示出为单独的天线，但是耦合到多个天线的单个单一的天线端口也可以被使用并且被耦合到模块204-208。

处理器模块202还可以被耦合到扬声器/麦克风模块216、装载有用户识别模块（SIM）或通用用户识别模块（USIM）的集成电路卡（UICC）218、外围接口220和显示模块222。此外，处理器模块202可以被耦合到储存模块224。储存模块224可以是非易失性储存器或易失性储存器。

储存模块224可以包括已知位置的数据库，在该数据库中一个或多个Wi-Fi接入点被确定存在。已知位置和相应的Wi-Fi接入点的数据库通过各种方法被填充，这些方法包括，但不限于，添加由蜂窝网络的运营商所拥有且进行操作的接入点、收集如由多个移动设备所报告的其它接入点的使用信息、在对无线设备200的供应的时候被填充等等。

无线设备或装置200可以被配置成经由小区站点112将语音和数据通信发射到MSC110和从MSC110接收语音和数据通信。这样的通信可以包括：直接来自用户和经由扬声器/麦克风模块216的语音通信、从耦合到外围接口220的外围生成并且经由显示屏模块222接收的数据、以及来自定位模块208的定位信息。无线设备或装置200还可以被配置成经由Wi-Fi接入点116发射和接收语音和数据通信。

根据目标的实施方式，无线设备或装置200或其部分可以是更大的系统（诸如车辆）的必备部分。可替换地，无线设备或装置200或其部分可以是包括在诸如便携式蜂窝或个人通信系统（PCS）、寻呼机之类的设备、或者诸如个人数字助理（PDA）之类的手持计算设备中的单独的部件。

无线模块204-208中的每一个包括发射器，该发射器经由无线电协议（诸如CDMA、WCDMA、GSM、TDMA、802.11x等等）分别使用天线210-214来对语音和数据消息进行发射和编码。无线模块204-208还可以被配置成通过其它无线通信（诸如卫星通信）进行发射。无线模块204-208中的每一个还包括接收器，该接收器对来自小区站点112和MSC110或Wi-Fi接入点116或任何其它与通信网络100相关联的部件的语音和数据消息进行接收和译码。这样的接收到的语音和数据消息可以经由无线电协议（诸如CDMA、WCDMA、GSM、TDMA、802.11x等等）被接收。无线模块204-208还可以被配置成接收其它无线通信（诸如卫星通信）。该发射器和接收器可以是集成收发器设备。

如在此所使用的，术语“处理器”通常意味着包括所有类型的数字处理设备，这些数字处理设备包括，不限于，数字信号处理器（DSP）、精简指令集计算机（RISC）、通用（CISC）处理器、微处理器、门阵列（例如，FPGA）、可编程逻辑器件（PLD）、可重构计算构造（RCF）、阵列处理器、安全微处理器和专用集成电路（ASIC）。这样的数字处理器被包含在单个单一的IC管芯上或者跨越多个部件地被分布。

如果被包括，则储存模块224例如可以存储由在此提及的任何处理器执行或使用的可执行的指令、软件、固件、操作系统、应用、预先选定的值和常数等等。在各种实施方式中，存储器208可以包括计算机可读介质。计算机可读介质例如可以包括计算机储存介质。计算机储存介质（诸如储存模块224）包括以任何方法或技术实现的用于储存信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据）的易失性和非易失性介质、可移除和非可移除介质。计算机储存介质包括，但不限于，RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪速存储器或其它存储技术、CD-ROM、数字多用盘（DVD）或其它光学储存器、盒式磁带、磁带、磁盘储存器或其它磁性储存设备、或任何其它可以用于存储由计算设备（诸如模块202和204）访问的信息的非传输介质。尽管在无线设备200内示出计算机储存介质（储存模块224），但是将领会到的是，储存模块224可以远程地被分布或定位并且经由网络或其它通信链路被访问。此外，如在此所使用的，任何被描述的模块和相关联的功能可以通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

示例操作

现在将参考图1-2中引用的设备、装置和模块类型来描述示范性的增强的节电。在以下描述的增强的节电概念可以用硬件、软件或两者的组合来实现。此外，在此描述的增强的节电概念可以被实现为计算机可执行的指令。

如所描述的，无线设备可以包括基带处理器、通信处理器、或其它高效处理器。该通信处理器或高效处理器可以接收来自通信网络元件（诸如小区站点）的寻呼信号或消息。当这样的来自该小区站点的寻呼信号或消息被期待时，在寻呼间隔期间在上电的状态中启用该通信处理器或高效处理器。否则，该通信处理器或高效处理器可以处于空闲、减少的功率或以其它方式完全停用（无供电）的状态中。因此，寻呼间隔只不过是在其期间通信处理器或高效处理器有效可用于接收和处理来自小区站点的消息的时间间隔（例如，1秒）。

在一个实施方式中，通信处理器或高效处理器的激活状态（诸如在寻呼间隔或其它时间间隔期间）被利用来确定Wi-Fi收发器是否应当被启用来对接入点信道进行扫描。启用Wi-Fi收发器例如包括向Wi-Fi收发器提供功率或从低功率睡眠状态唤醒Wi-Fi收发器。通信处理器或高效处理器的其它激活状态可以被利用来确定Wi-Fi收发器是否应当被启用来对接入点信道进行扫描。例如，通信处理器或高效处理器当被其内部堆栈（例如，通信堆栈）需要时可以处于激活状态中。

可以被动或主动地进行针对接入点信道的扫描。被动扫描需要Wi-Fi收发器在有来自应用处理器的主动帮助的情况下周期性地等待来自（一个或多个）接入点的广播信标。也可以主动地扫描信道，这需要Wi-Fi收发器在有来自应用处理器的主动帮助的情况下主动地探测接入点。主动扫描处理从切换到信道并且发射探测信号的Wi-Fi收发器开始。跟随该探测信号，Wi-Fi收发器在有来自应用处理器的主动帮助的情况下启动定时器。如果在被称为最小信道时间的时间之前未听到传输，则信道被声明为空并且Wi-Fi收发器在新的信道上重新启动处理。因为通常在被动和主动扫描处理中涉及应用处理器，所以在扫描期间的功耗是显著的。

在通信处理器或高效处理器的激活状态期间（诸如在预先确定的时间间隔期间），通信处理器或高效处理器可以利用或使用第一基于位置的信息来确定Wi-Fi收发器是否要被启用来对接入点进行扫描。当由无线设备接收并由通信处理器或高效处理器查明的蜂窝信号在特定已知位置中时，可以激活Wi-Fi收发器。这样的特定已知位置可以相当容易地被确定，因为无线设备不断地搜索出来自小区塔的信号，该小区塔服务该无线设备当前被定位的区域。这样的已知位置可以被表达为第一基于位置的信息。当无线设备对蜂窝信号进行扫描时，它在接收该信号的同时还接收信号长度、定时和特定量的噪声。这可以包括例如分贝水平（到容许量或阈值内）、信号对噪声加干扰比（SNIR）等。此外，来自多个小区塔的多个信号被组合在一起来创建蜂窝扇区。特性的这个组合为在其中无线设备正被使用的小区扇区内的该特定位置提供唯一的信息。例如，家庭或办公楼与公园环境相比将具有不同的射频特征，尽管两个位置由相同的小区扇区服务。从而，可以将特定射频特征与具体位置相关联，并且可以将任何可用Wi-Fi接入点与特定位置相关联，并且该任何可用Wi-Fi接入点可以存储在通信处理器或高效处理器可以访问并且搜索来确定Wi-Fi收发器是否要被启用以执行针对接入点的扫描的数据库中。

在另一个实施方式中，在通信处理器或高效处理器的激活状态期间（诸如在预先确定的时间间隔期间），通信处理器或高效处理器可以使用第二基于位置的信息来确定Wi-Fi收发器是否要被启用来对接入点进行扫描。当无线设备由通信处理器或高效处理器查明而确定（经由GPS、NFC或其它方法）无线设备在接入点附近时，可以激活Wi-Fi收发器。在无线设备知悉其位置的任何时候，都可以与存储在无线设备中的可用Wi-Fi接入点的数据库或者在网络上或在云中的数据库作出相互关联。这样的位置知悉信息可以被表达为第二基于位置的信息。通常，采用GPS模块来确定无线设备的位置。可替换地，这样的位置信息可以从用于提供位置信息的小区塔位置识别（也称为基于小区塔的定位信息）中获得。在另一个实施方式中，陀螺仪、加速计或其它移动检测模块可以被处理器利用来确定Wi-Fi收发器是否要被启用来对接入点进行扫描。特别地，如果移动被查明为处于特定阈值之上，则处理器可以不启用Wi-Fi收发器。

在可替换的实施方式中，可以并发地采用以上技术中的一个或多个、或者可以使用另一个技术来实现相同或类似的结果。在此的实施方式是按照示范性实施例来进行描述的。然而，应当领会的是，可以单独地主张实施方式的各个方面并且可以将各种实施例的特征中的一个或多个进行组合。

代表性处理

图3图示了用于实现通信设备（诸如能够在蜂窝和Wi-Fi网络上通信的无线设备）中的增强的功率管理的代表性处理300。

在动作302处，在预先确定的时间间隔期间启用不是应用处理器的处理器（诸如通信处理器或高效处理器）。在一个实施方式中，当来自小区站点的寻呼信号或消息被期待时，该时间间隔是寻呼间隔。因此，寻呼间隔可以是在其期间通信处理器或高效处理器有效可用于接收和处理来自小区站点的消息的时间间隔（例如，1秒）。

在动作304处，处理器可以利用第一基于位置的信息或第二基于位置的信息或这二者来确定收发器是否要被启用来对接入点进行扫描。在一个实施方式中，收发器是Wi-Fi收发器。第一基于位置的信息可以基于由与处理器相关联的装置（诸如无线装置）接收的蜂窝信号。第二基于位置的信息可以是基于与处理器相关联的装置（诸如无线装置）的一个或多个位置确定模块。该一个或多个位置确定模块可以包括位置确定模块（例如，GPS），（一个或多个）蓝牙、Wi-Fi、NFC模块，和/或陀螺仪和加速计模块。

在动作306处，处理器基于第一基于位置的信息或第二基于位置的信息或这二者启用收发器。在一个实施方式中，启用收发器使收发器来对一个或多个Wi-Fi接入点进行扫描。

前面的技术通过减少在无线设备中的不高效的设备的激活状态来实现针对无线设备等的增强的节电。例如，当位置和接近度值得这样的扫描时，前面的技术启用针对Wi-Fi接入点的扫描。此外，在激活时间间隔（诸如寻呼间隔）期间，通过通信处理器或高效处理器作出启用Wi-Fi收发器用于扫描的决定。在一个示例中，通信处理器或高效处理器是基带处理器、在Wi-Fi收发器中的单独启用的处理器、蜂窝收发器的处理器。在一个示例中，高效处理器不是无线设备的应用处理器。

所描述的实施方式的布置、程序和协议可以在以下设备上被实现：专用计算机、编程的微处理器或微控制器和（一个或多个）外围集成电路元件、ASIC或其它集成电路、数字信号处理器、可闪存设备、硬连线电子或逻辑电路（诸如分立元件电路）、可编程逻辑器件（诸如PLD、PLA、FPGA、PAL）、发射器/接收器、任何同类的设备等等。通常，任何能够实现状态机的装置可以被用于实现根据实施方式的各种通信方法、协议和技术，该状态机依次能够实现在此描述和说明的方法论。

此外，可以使用对象或面向对象的软件开发环境以软件容易地实现所公开的程序，该软件开发环境提供可以在各种计算机或工作站平台上使用的便携式源代码。可替换地，可以使用标准逻辑电路或VLSI设计以硬件部分或完全地实现所公开的布置。可以由本可应用领域中的普通技术人员根据在此提供的功能性的描述和利用计算机和电信领域的一般基本知识来使用任何已知或之后开发的系统或结构、设备和/或软件以硬件和/或软件容易地实现在此描述和说明的通信布置、程序和协议。

总结

尽管已经用具体到结构性特征和/或方法论动作的语言来描述所公开的实施方式，但是应当理解的是，实施方式不是必须限制于描述的具体特征或动作。不过，具体特征和动作被公开为实现本发明的代表性的形式。

Claims (20)

1. 一种装置，包括：

收发器；以及

耦合到该收发器的处理器，该处理器被配置成在至少一个预先确定的时间间隔上功能性地进行操作并且被进一步配置成指示收发器在该预先确定的时间间隔期间基于至少一个位置信息来执行功能。

2. 根据权利要求1的装置，其中该收发器是无线保真（Wi-Fi）收发器并且该功能是从第一功率状态转变到第二功率状态。

3. 根据权利要求2的装置，其中该第一功率状态是关闭状态或低功率状态并且第二功率状态是收发器能够发送和接收通信信号的功率状态。

4. 根据权利要求1的装置，其中该时间间隔是用于从蜂窝网络设备接收寻呼消息的寻呼间隔。

5. 根据权利要求1的装置，还包括至少一个位置确定模块，该处理器被配置成从该位置确定模块接收至少一个位置信息。

6. 根据权利要求5的装置，还包括储存模块，该处理器被配置成查明该储存模块是否包含与至少一个位置信息相互关联的至少一个接入点参考。

7. 根据权利要求5的装置，其中该处理器被进一步配置成使该装置访问云服务器来查明至少一个接入点参考是否与至少一个位置信息相互关联。

8. 根据权利要求5的装置，其中该处理器被进一步配置成使该装置访问由蜂窝网络服务运营商主控的服务器以查明至少一个接入点参考是否与至少一个位置信息相互关联。

9. 根据权利要求1的装置，其中位置信息基于由该装置接收到的蜂窝信号。

10. 根据权利要求1的装置，其中位置信息基于该装置的一个或多个位置确定模块。

11. 一种方法，包括：

在设备对在无线网络中的消息进行扫描的寻呼间隔期间：

查明至少一个位置信息；

确定所查明的至少一个位置信息是否与一个或多个接入点相关联；以及

基于对所查明的位置信息与一个或多个接入点相关联的确定，启用无线保真（Wi-Fi）收发器。

12. 根据权利要求11的方法，其中启用的动作包括使收发器从第一功率状态转变到第二功率状态。

13. 根据权利要求12的方法，其中该第一功率状态是关闭状态或低功率状态并且第二功率状态是收发器能够发送和接收通信信号的功率状态。

14. 根据权利要求11的方法，其中位置信息基于蜂窝信号。

15. 根据权利要求11的方法，其中位置信息基于用于接收GPS信号的一个或多个位置确定模块。

16. 一种方法，包括：

在预先确定的时间间隔的至少一部分期间查明至少一个位置信息；以及

基于在预先确定的时间间隔的至少一部分期间所查明的至少一个位置信息，来启用收发器。

17. 根据权利要求16的方法，其中启用的动作包括使收发器从断电或睡眠状态转变到上电状态。

18. 根据权利要求16的方法，还包括访问包括与一个或多个接入点相互关联的位置信息的储存器，并且检索与该至少一个位置信息相互关联的一个或多个接入点。

19. 根据权利要求16的方法，其中查明的动作由不同于应用处理器的处理器执行。

20. 根据权利要求16的方法，其中位置信息基于用于接收GPS信号的一个或多个位置确定模块，或者位置信息基于蜂窝信号。

Images