CN104640240A - 双模双待双通的通讯装置与切换天线的耦接路径的方法 - Google Patents

Abstract

一种双模双待双通的移动通讯装置，包括第一通讯模块、第二通讯模块、第一处理器、用以操作于第一频率范围内提供射频信号的发送与接收的第一天线、用以操作于第二频率范围内提供射频信号的发送与接收的第二天线、以及切换装置。切换装置切换第一天线以及第二天线分别与第一通讯模块以及第二通讯模块的耦接方式。当第一通讯模块利用第一无线存取技术与一远程装置建立连线时，第一处理器控制切换装置将第一天线耦接至第一通讯模块，同时将第二天线耦接至第二通讯模块，以及当第一通讯模块未利用第一无线存取技术与远程装置建立连线时，第一处理器控制切换装置将第一天线耦接至第二通讯模块，同时将第二天线耦接至第一通讯模块。

Description

双模双待双通的通讯装置与切换天线的耦接路径的方法

技术领域

本发明是关于一种可支持双模双待双通的移动通讯装置；特别关于一种可有效提高天线设计自由度的双模双待双通的移动通讯装置。 

背景技术

随着通讯技术的发展，有越来越多的移动通讯标准被规范出来，例如：第二代(2G)移动通讯系统的GSM与CDMA、第三代(3G)移动通讯系统的WCDMA、CDMA2000及TD-SCDMA与第四代(4G)移动通讯系统的LTE等移动通讯标准，因此可支持一种以上移动通讯标准的无线存取技术的移动通讯装置也因应而生，其中以双模(即，具有两个移动通讯模块)的移动通讯装置为此领域的主流。 

传统的移动通讯装置仅支持双模双待单通，其中双待代表两个通讯模块可同时待机，因而不会错过网络端传送过来的消息。而单通代表同一时间仅一个通讯模块可与远程装置：如基站，建立起通话或数据传输连线，此时另一个通讯模块则进入无法收发消息的无服务状态。 

为了进一步提升移动通讯装置的通讯效能，现今又发展出可支持双待双通的双模移动通讯装置。由于双模双待双通的移动通讯装置的两个通讯模块可同时与远程装置建立起通话或数据传输连线，因此需要为两模块各自配置对应的天线。然而，为了要使两个模块同时具有良好的通讯质量，天线设计的困难度会增加，进而更限制了通讯装置的内部空间应用与外观设计。 

因此，本发明提出了一种可有效提高天线设计、内部空间应用与外观设计自由度的移动通讯装置。 

发明内容

根据本发明的一实施例，一种双模双待双通的移动通讯装置，包括：用以支持一第一无线存取技术的一第一通讯模块、用以支持一第二无线存取技 术的一第二通讯模块、一第一处理器、用以操作于一第一频率范围内提供射频信号的发送与接收的一第一天线、用以操作于一第二频率范围内提供射频信号的发送与接收的一第二天线、以及一切换装置。切换装置耦接于第一天线、第二天线、第一通讯模块与第二通讯模块之间，用以切换第一天线以及第二天线分别与第一通讯模块以及第二通讯模块的耦接方式。第二频率范围与第一频率范围至少有一部分重迭，并且第二频率范围窄于第一频率范围，并且当第一通讯模块利用第一无线存取技术与远程装置建立连线时，第一处理器控制切换装置将第一天线耦接至第一通讯模块，同时将第二天线耦接至第二通讯模块，以及当第一通讯模块未利用第一无线存取技术与远程装置建立连线时，第一处理器控制切换装置将第一天线耦接至第二通讯模块，同时将第二天线耦接至第一通讯模块。 

根据本发明的另一实施例，一种动态切换多个天线的耦接路径的方法，适用于一双模双待双通的移动通讯装置，双模双待双通的移动通讯装置包括支持至少第一无线存取技术的第一通讯模块、支持至少第二无线存取技术的第二通讯模块、一第一天线、一第二天线与一切换装置，第一天线与第二天线通过切换装置耦接至第一通讯模块与第二通讯模块，该方法包括：判断第一通讯模块是否利用第一无线存取技术与一远程装置建立连线；当第一通讯模块利用第一无线存取技术与远程装置建立连线时，通过切换装置将第一天线耦接至第一通讯模块，同时将第二天线耦接至第二通讯模块；以及当第一通讯模块未利用第一无线存取技术与远程装置建立连线时，通过切换装置将第二天线耦接至第一通讯模块，同时将该第一天线耦接至第二通讯模块。 

附图说明

图1是显示根据本发明的一实施例所述的双模双待双通的移动通讯装置方块图。 

图2是显示根据本发明的另一实施例所述的双模双待双通的移动通讯装置方块图。 

图3是显示根据本发明的又另一实施例所述的双模双待双通的移动通讯装置方块图。 

图4是显示根据本发明的一实施例所述的动态切换多个天线的耦接路径的方法流程图。 

图5是显示根据本发明的另一实施例所述的动态切换多个天线的耦接路径的方法流程图。 

[标号说明] 

100、100A、100B～移动通讯装置；   110、120～通讯模块； 

111、121～基频处理装置；          112、122～射频收发机； 

113、123～天线切换模块；          115、125～处理器； 

114、124～用户身份模块；          130～切换装置； 

A、B～输入端；                    ANT1、ANT2～天线； 

Path_1、Path_2、Path_3、Path_4～耦接路径； 

X、Y～输出端。 

具体实施方式

为使本发明的制造、操作方法、目标和优点能更明显易懂，下文特举几个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下： 

为了解决上述天线设计的困难度增加的问题，同时达到提高移动通讯装置的天线设计、内部空间应用与外观设计自由度的功效，本发明提出一种全新的移动通讯装置架构，此移动通讯装置可支持双模双待双通，并且可通过一切换装置动态切换或改变多个天线的耦接路径。根据本发明的一实施例，本发明所提出的移动通讯装置可包括至少两通讯模块、一切换装置以及至少两天线。移动通讯装置可为一移动电话、或一具有移动电话功能的平板计算机，且两通讯模块均可分别支持一个或一个以上移动通讯标准的无线存取技术(Radio Access Technology，缩写为RAT)。 

图1是显示根据本发明的一实施例所述的双模双待双通的移动通讯装置方块图。如图所示，移动通讯装置100可包括通讯模块110与120、切换装置130以及天线ANT1与ANT2。通讯模块110可包括至少一基频处理装置111、一射频收发机112与一天线切换模块113，其中基频处理装置111可包括一处理器115，并且耦接至一用户身份模块(Subscriber Identity Module，缩写为SIM)卡114。另一方面，通讯模块120可包括至少一基频处理装置121、一射频收发机122、一天线切换模块123，其中基频处理装置121可包括一处理器125，并且耦接至耦接至一用户身份模块(SIM)卡124。于本发明的一实施例中，通讯模块120的用户身份模块(SIM)卡124与通讯模块110的用户身份模块(SIM)卡114 可为两不同电信营运商所分别发行的用户身份模块(SIM)卡，但不以此为限。 

此外，于本发明的一实施例中，通讯模块110可支持，例如，时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，缩写为TD-SCDMA)与全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications，缩写为GSM)两种移动通讯标准的无线存取技术，而通讯模块120可支持，例如，GSM无线存取技术与宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access，缩写为WCDMA)两种移动通讯标准的无线存取技术，但不以此为限。 

由于通讯模块110可支持两种移动通讯标准的无线存取技术，天线切换模块113可用以将两种无线存取技术的射频信号择一传送至切换装置130，以及根据无线存取技术将接收到的射频信号通过对应的信道传送给射频收发机112。同样地，由于通讯模块120亦可支持两种移动通讯标准的无线存取技术，天线切换模块123可用以将两种无线存取技术的射频信号择一传送至切换装置130，以及根据无线存取技术将接收到的射频信号通过对应的信道传送给射频收发机122。 

根据本发明的一实施例，通讯模块110的处理器115可判断通讯模块110接下来需使用哪种无线存取技术与一远程装置建立连线，用以控制切换装置的切换状态。于本发明的实施例中，天线ANT1与ANT2可分别于不同的频率范围内提供射频信号的发送与接收。举例而言，天线ANT1可支持800～2300兆赫兹(MHz)的射频信号的发送与接收，天线ANT2可支持800～1900兆赫兹(MHz)的射频信号的发送与接收，其中天线ANT1所支持的频率范围与天线ANT2所支持的频率范围至少有一部分重迭，并且天线ANT2所支持的频率范围窄于天线ANT1所支持的频率范围。由于仅天线ANT1可支持1900兆赫兹以上的射频信号的发送与接收，因此处理器115在判断出通讯模块110接下来需使用哪种无线存取技术与远程装置建立连线后，可根据此信息得知通讯模块110将需利用的频率范围为多少兆赫兹(MHz)，并依此决定是否需改变切换装置130的切换状态。 

根据本发明的一实施例，切换装置130可以是一双轴双切(Double Pole,Double Throw，缩写为DPDT)开关，具有两输入端A与B与两输出端X与Y。切换装置130可切换于两种不同的状态，举例而言，于第一种状态，输入端A电性连接至输出端X，同时间输入端B电性连接至输出端Y。而于第二种状态，输入端A电性连接至输出端Y，同时间输入端B电性连接至输出端X。根据本 发明的一实施例，处理器115可通过一些控制信号，例如，通用型的输入输出(GPIO)的脚位控制信号，来控制切换装置130是否改变其切换状态。 

图2是显示根据本发明的另一实施例所述的双模双待双通的移动通讯装置方块图，其中移动通讯装置100A为将图1所示的移动通讯装置100的切换装置130切换至第一种状态的结果。当切换装置130切换至第一种状态时，通讯模块110的天线切换模块113可经由耦接路径Path_1耦接至天线ANT1，并且通讯模块120的天线切换模块123可经由耦接路径Path_2耦接至天线ANT2。如此一来，通讯模块110可通过天线ANT1发送与接收射频信号，而通讯模块120可通过天线ANT2发送与接收射频信号。例如，图中的箭头方向显示出通讯模块110/120分别通过天线ANT1/ANT2发送射频信号的信号传送路径，而射频信号的接收路径则为相反方向。 

根据本发明的一实施例，第一种状态可以被设定为切换装置130的预设状态。举例而言，假设移动通讯装置一开机后，处理器115可控制切换装置130先切换到第一种状态。而当处理器115判断出通讯模块110接下来仅需使用较窄的频率范围与远程装置(如：基站)建立连线时，或者，判断通讯模块110接下来无须使用高频的频率范围，例如上述的1900兆赫兹以上的频率范围与远程装置建立连线时，可控制切换装置130切换至第二种状态。 

图3是显示根据本发明的又另一实施例所述的双模双待双通的移动通讯装置方块图，其中移动通讯装置100B为将图1所示的移动通讯装置100的切换装置130切换至第二种状态的结果。当切换装置130切换至第二种状态时，通讯模块110的天线切换模块113可经由耦接路径Path_3耦接至天线ANT2，并且通讯模块120的天线切换模块123可经由耦接路径Path_4耦接至天线ANT1。如此一来，通讯模块110可通过天线ANT2发送与接收射频信号，而通讯模块120可通过天线ANT1发送与接收射频信号。例如，图中的箭头方向显示出通讯模块110/120分别通过天线ANT2/ANT1发送射频信号的信号传送路径，而射频信号的接收路径则为相反方向。 

图4是显示根据本发明的一实施例所述的动态切换多个天线的耦接路径的方法流程图。如图所示，处理器首先判断所属的通讯模块是否利用较高频的无线存取技术与一远程装置建立连线(步骤S402)。当通讯模块利用较高频的无线存取技术与远程装置建立连线时，通过切换装置将可支持较高频率范围的第一天线耦接至该通讯模块，同时将第二天线耦接至另一通讯模块(步骤 S404)。当通讯模块未利用较高频的无线存取技术与远程装置建立连线时，通过切换装置将第二天线耦接至该通讯模块，同时将可支持较高频率范围的第一天线耦接至另一通讯模块(步骤S406)。值得注意的是，于本发明的其它实施例中，步骤S402的判断条件亦可修改为判断所属的通讯模块利用哪种无线存取技术与远程装置建立连线、判断所属的通讯模块接下来利用哪个频率范围与远程装置建立连线、或其它，并且依照不同的判断条件决定将切换装置切换到哪种状态。因此，本发明并不限于以上实施例所述的实施方式。此外，于本发明的实施例中，通讯模块未利用特定的无线存取技术与远程装置建立连线的情况可以是由于通讯模块通过其所连接的天线无法搜寻到或无法连上支持该特定的无线存取技术的远程装置、或者是由于通讯模块选择利用其它无线存取技术的情况，而本发明并不限于特定的实施方式。 

以下段落将针对本发明所提出的动态切换多个天线的耦接路径的方法作更详细的介绍。其中于以下实施例中，第一通讯模块可支持TD-SCDMA与GSM的移动通讯标准的无线存取技术，第二通讯模块可支持WCDMA与GSM的移动通讯标准的无线存取技术，天线ANT1可支持800～2300兆赫兹(MHz)的射频信号的发送与接收，天线ANT2可支持800～1900兆赫兹(MHz)的射频信号的发送与接收。然而，值得注意的是，本发明的实施并不限于TD-SCDMA、GSM以及WCDMA等三种无线存取技术与其对应的运作频率范围。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动，将本发明的概念应用于其它不同的无线存取技术或运作频率范围，以及对应地设计天线支持不同的频率范围，并且通过切换装置动态地将天线耦接到不同的通讯模块，进而达到相同或相似的结果。因此本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。 

图5是显示根据本发明的另一实施例所述的动态切换多个天线的耦接路径的方法流程图，其中由于本发明所提出的通讯装置包含两个通讯模块，此两个通讯模块可同时并且独立的运作，而切换装置的切换被设计为由第一通讯模块来控制，因此图5所示的流程仅用以描述第一通讯模块的运作流程。于此实施例中，第一通讯模块可支持TD-SCDMA与GSM的移动通讯标准的无线存取技术，第二通讯模块可支持WCDMA与GSM的移动通讯标准的无线存取技术。当移动通讯装置开机(步骤S502)后，切换装置会预先切换至第一种状态(如图2所示)，此时，第一通讯模块预设可使用天线ANT1进行射频信号的 发送与接收。接着，第一通讯模块尝试连线到TD-SCDMA的网络(步骤S504)。于本发明的实施例中，由于TD-SCDMA的无线存取技术的数据传送速度比GSM的无线存取技术的数据传送速度快速，因此，第一通讯模块会被设计为优先尝试连线到TD-SCDMA的网络。接着，第一通讯模块判断通过天线ANT1是否可成功连线上(camp on)TD-SCDMA的网络(步骤S506)。若第一通讯模块通过天线ANT1可以搜寻到并成功连上TD-SCDMA网络中的远程装置，则第一通讯模块使用天线ANT1与TD-SCDMA的网络进行连线(步骤S508)。若第一通讯模块通过天线ANT1无法搜寻到或无法连上TD-SCDMA网络中的远程装置)，则第一通讯模块接着尝试连线到GSM网络(步骤S510)。 

接着，第一通讯模块判断通过天线ANT1是否可成功连线上GSM的网络(步骤S512)。若可以，则第一通讯模块使用天线ANT1与GSM的网络进行连线(步骤S514)。若不行，则第一通讯模块接着判断现在是否为无法收发消息的无服务状态(步骤S516)。若是，代表第一通讯模块目前无法接收到任何可用的信号，例如，进入所属的电信营运商无布建网络的地理区域、或进入无布建任何网络或无任何网络的信号可及的地理区域等。此时，第一通讯模块可进入无服务状态模式(步骤S518)并在经过一预设的时间后重新执行网络搜寻(例如，回到步骤S504)，以企图重新找到可用的网络。若否，代表第一通讯模块目前进入了漫游模式，即，第一通讯模块可接收到与所属的电信营运商所合作的其它网络的信号，此时，由于第一通讯模块目前无须再使用最高频的频带进行连线，第一通讯模块可控制切换模块切换到第二种状态(如图3所示)(步骤S520)。值得注意的是，根据本发明的另一实施例，当第一通讯模块判断可可成功连线上GSM的网络时，亦可于步骤S514之前或后控制切换模块切换到第二种状态。 

一般而言，切换模块130的切换仅为一瞬间的动作，因此，第一通讯模块可于确定无须或无法使用较高频的无线存取技术与远程装置建立连线后的任意时间控制切换模块切换到第二种状态，而不会影响移动通讯装置的通讯质量。至于第二通讯模块，其运作流程与第一通讯模块雷同，同样是可设计为先尝试连线到较先进或数据传送速度较快的无线存取技术(例如，WCDMA)，若无法连线，则再尝试连线到其它无线存取技术(例如，GSM)，其中与第一通讯模块的差别仅在于，第二通讯模块不会主动控制切换模块。而当切换模块的状态改变时，对于第二通讯模块而言只是信号传送路径被动地被改变， 即，射频信号将通过不同的天线发送与接收，因此切换模块的状态改变对于第二通讯模块的运作流程并不会有任何的影响。由于第二通讯模块的运作流程与第一通讯模块雷同，任何本领域技术人员当可根据以上说明推得第二通讯模块的运作流程，因此不再赘述。 

本发明的上述实施例能够以多种方式执行，例如使用硬件、软件或其结合来执行。本领域技术人员应了解执行上述功能的任何组件或组件的集合可被视为一个或多个控制上述功能的处理器。此一个或多个处理器可以多种方式执行，例如通过指定硬件，或使用微码或软件来编程的通用硬件来执行上述功能。 

申请专利范围中用以修饰元件的“第一”、“第二”等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或方法所执行的步骤的次序，而仅用作标识来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同元件。 

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。 

Claims (12)

1.一种双模双待双通的移动通讯装置，包括：

一第一通讯模块，用以支持一第一无线存取技术；

一第二通讯模块，用以支持一第二无线存取技术；

一第一处理器；

一第一天线，用以操作于一第一频率范围内提供射频信号的发送与接收；

一第二天线，用以操作于一第二频率范围内提供射频信号的发送与接收；以及

一切换装置，耦接于该第一天线、该第二天线、该第一通讯模块与该第二通讯模块之间，用以切换该第一天线以及该第二天线分别与该第一通讯模块以及该第二通讯模块的耦接方式，

其中该第二频率范围与该第一频率范围至少有一部分重迭，且该第二频率范围窄于该第一频率范围；

其中当该第一通讯模块利用该第一无线存取技术与一远程装置建立连线时，该第一处理器控制该切换装置将该第一天线耦接至该第一通讯模块，同时将该第二天线耦接至该第二通讯模块，及

当该第一通讯模块未利用该第一无线存取技术与该远程装置建立连线时，该第一处理器控制该切换装置将该第一天线耦接至该第二通讯模块，同时将该第二天线耦接至该第一通讯模块。

2.根据权利要求1所述的双模双待双通的移动通讯装置，其中该第一处理器包含于该第一通讯模块内，并且该第一通讯模块还包括一第一射频收发机以及一第一天线切换模块耦接于该切换装置与该第一射频收发机之间；以及该第二通讯模块包括一第二处理器以及一第二天线切换模块耦接于该切换装置与该第二射频收发机之间。

3.根据权利要求1所述的双模双待双通的移动通讯装置，其中该第一通讯模块未利用该第一无线存取技术与该远程装置建立连线是由于该第一通讯模块通过该第一天线无法搜寻到或无法连上该远程装置。

4.根据权利要求3所述的双模双待双通的移动通讯装置，其中该第一通讯模块还包括一第一用户身份模块卡耦接至该第一处理器，且该第二通讯模块还包括一第二用户身份模块卡耦接至该第二处理器。

5.根据权利要求1所述的双模双待双通的移动通讯装置，其中该切换装置为一双轴双切开关。

6.根据权利要求1所述的双模双待双通的移动通讯装置，其中该第一通讯模块还用以支持一第三无线存取技术，并且当该第一通讯模块利用该第三无线存取技术与该远程装置建立连线时，该第一处理器控制该切换装置将该第一天线耦接至该第二通讯模块，同时将该第二天线耦接至该第一通讯模块。

7.根据权利要求6所述的双模双待双通的移动通讯装置，其中该第一无线存取技术为一时分同步码分多址接入技术、该第二无线存取技术为一宽带码分多址接入技术、并且该第三无线存取技术为一全球移动通讯系统的无线存取技术。

8.根据权利要求1所述的双模双待双通的移动通讯装置，其中当该第一处理器控制该切换装置将该第一天线耦接至该第二通讯模块时，该第二通讯模块利用该第二无线存取技术与另一远程装置建立连线。

9.一种动态切换多个天线的耦接路径的方法，用于一双模双待双通的移动通讯装置，该双模双待双通的移动通讯装置包括支持至少一第一无线存取技术的一第一通讯模块、支持至少一第二无线存取技术的一第二通讯模块、一第一天线、一第二天线与一切换装置，该第一天线与该第二天线通过该切换装置耦接至该第一通讯模块与该第二通讯模块，该方法包括：

判断该第一通讯模块是否利用该第一无线存取技术与一远程装置建立连线；

当该第一通讯模块利用该第一无线存取技术与该远程装置建立连线时，通过该切换装置将该第一天线耦接至该第一通讯模块，同时将该第二天线耦接至该第二通讯模块；以及

当该第一通讯模块未利用该第一无线存取技术与该远程装置建立连线时，通过该切换装置将该第二天线耦接至该第一通讯模块，同时将该第一天线耦接至该第二通讯模块。

10.根据权利要求9所述的方法，其中该第一天线用以于一第一频率范围内提供射频信号的发送与接收，该第二天线用以于一第二频率范围内提供射频信号的发送与接收，该第二频率范围与该第一频率范围至少有一部分重迭，且该第二频率范围窄于该第一频率范围。

11.根据权利要求9所述的方法，其中当该第一天线耦接至该第一通讯模块并且该第二天线耦接至该第二通讯模块时，该方法还包括：

由该第一通讯模块通过该第一天线发送与接收射频信号；以及

由该第二通讯模块通过该第二天线发送与接收射频信号。

12.根据权利要求9所述的方法，其中当该第一天线耦接至该第二通讯模块并且该第二天线耦接至该第一通讯模块时，该方法还包括：

由该第一通讯模块通过该第二天线发送与接收射频信号；以及

由该第二通讯模块通过该第一天线发送与接收射频信号。