CN109246804A - 一种可降低无线通信功耗的方法及设备 - Google Patents

一种可降低无线通信功耗的方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可降低无线通信功耗的方法及设备，所述方法包括在移动终端连网后，无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益；当当前的信号发射功率超过第一阈值时，无线收发器检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率；无线收发器判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果是则由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。本发明通过监测两个天线的发射性能，通过算法计算，触发条件则切换天线，让发射通路处在环境性能较好的天线下，可以降低通信功耗，增加电池寿命，延长设备使用时间。

Description

一种可降低无线通信功耗的方法及设备
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种可降低无线通信功耗的方法及设备。
背景技术
随着通信技术的发展，手机等各种通讯设备已经成为人们必不可少的设备。由于手机电池电量有限，降低无线通信的功耗可以延长设备的使用时间，增加电池的寿命。设备中的天线在不同频段具有不同的发射能量，因此根据天线的发射能量来切换天线使设备工作在低发射功耗上可以明显降低电池电量的消耗，但是目前没有一种好的方法来根据发射能量来进行天线的切换。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种可降低无线通信功耗的方法及设备，可让信号的发射通路处在环境性能较好的天线下，降低通信功耗，增加电池寿命。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种可降低无线通信功耗的方法，包括如下步骤：
在移动终端连网后，无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益；
当当前的信号发射功率超过第一阈值时，无线收发器检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率；
无线收发器判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果是则由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。
所述的可降低无线通信功耗的方法中，所述双刀双掷开关的工作状态包括第一状态和第二状态，所述第一状态为第一天线连接发射接收前端模块、第二天线连接分集接收模块，所述双刀双掷开关的第二状态为第一天线连接分集接收模块、第二天线连接发射接收前端模块。
所述的可降低无线通信功耗的方法中，所述在移动终端连网后，无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益的步骤包括：
在移动终端连网后，无线收发器发射信号并获取当前的信号发射功率；
无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值；
无线收发器获取当前信号发射的频段，并获取第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益。
所述的可降低无线通信功耗的方法中，所述当当前的信号发射功率超过第一阈值时，检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率的步骤具体包括：
当当前的信号发射功率超过第一阈值时，第一天线和第二天线接收到的信号分别通过发射接收前端模块和分集接收模块发送到无线收发器，无线接收器根据当前的信号频段检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率。
所述的可降低无线通信功耗的方法中，所述无线收发器判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果是则由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态的步骤包括：
无线收发器获取双刀双掷开关的工作状态；
根据双刀双掷开关的工作状态获取第一天线的发射能量和第二天线的发射能量；
比较第一天线的发射能量和第二天线的发射能量，并判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值；
当第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值时，由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。
所述的可降低无线通信功耗的方法中，在双刀双掷开关的第一工作状态下，所述第一天线的发射能量的计算公式为P1=RSRP0-TX0+RX0，所述第二天线的发射能量的计算公式为P2=RSRP1-TX1+RX1，其中，P1表示第一工作状态下第一天线的发射能量，RSRP0表示发射接收前端模块的接收功率，TX0表示当前频段下第一天线的发射增益，RX0表示当前频段下第一天线的接收增益，P2表示第一工作状态下第二天线的发射能量，RSRP1表示分集收发模块的接收功率，TX1表示当前频段下第二天线的发射增益，RX1表示当前频段下第二天线的接收增益。
所述的可降低无线通信功耗的方法中，在双刀双掷开关的第二工作状态下，所述第一天线的发射能量的计算公式为P3=RSRP0-TX1+RX1，所述第二天线的发射能量的计算公式为P4=RSRP1-TX0+RX0，其中，P3表示第二工作状态下第一天线的发射能量，RSRP0表示发射接收前端模块的接收功率，TX1表示当前频段下第二天线的发射增益，RX1表示当前频段下第二天线的接收增益，P4表示第二工作状态下第一天线的发射能量，RSRP1表示分集收发模块的接收功率，TX1表示当前频段下第一天线的发射增益，RX1表示当前频段下第一天线的接收增益。
所述的可降低无线通信功耗的方法中，所述第一阈值为10dBm。
所述的可降低无线通信功耗的方法中，所述第二阈值为8 dBm。
一种实现如上所述的可降低无线通信功耗的方法的设备，包括：
第一天线；
第二天线；
双刀双掷开关，用于切换工作状态使第一天线连接发射接收前端模块、第二天线连接分集接收模块或者第一天线连接分集接收模块、第二天线连接发射接收前端模块；
发射接收前端模块，用于放大发射信号以及对接收信号进行滤波；
分集接收模块，用于对接收信号进行滤波；
无线收发器，用于判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益，以及在当前的信号发射功率超过第一阈值时，检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率，以及判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值；
控制模块，用于在第一天线和第二天线的发射能量差大于第二阈值时切换双刀双掷开关的工作状态。
相较于现有技术，本发明提供的可降低无线通信功耗的方法及设备中，所述方法包括在移动终端连网后，无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益；当当前的信号发射功率超过第一阈值时，无线收发器检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率；无线收发器判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果是则由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。本发明通过监测两个天线的发射性能，通过算法计算，触发条件则切换天线，让发射通路处在环境性能较好的天线下，可以降低通信功耗，增加电池寿命，延长设备使用时间。
附图说明
图1为本发明提供的可降低无线通信功耗的方法的流程图。
图2为本发明提供的可降低无线通信功耗的方法中，所述步骤S100的流程图。
图3为为本发明提供的可降低无线通信功耗的方法中，所述步骤S300的流程图。
图4为本发明提供的可降低无线通信功耗的设备的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种可降低无线通信功耗的方法及设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供的可降低无线通信功耗的方法，包括如下步骤：
S100、在移动终端连网后，无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益。
具体来说，在移动终端联网后，无线收发器首先判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值，当设备工作在小功率发射的情况下，小功率下耗电较低，即使反复切换天线，对于设备的功耗影响也较小，故可以不做切换处理，所以本发明设置有第一阈值，信号发射功率超过第一阈值才判断是否进行天线的切换，增加设备的实用性，优选的，所述第一阈值为10dBm，可避免小功耗下切换天线。所述步骤S100的具体流程图如图2所示。
请参阅图2，其为所述步骤S100的流程图，包括如下步骤：
S101、在移动终端连网后，无线收发器发射信号并获取当前的信号发射功率；
S102、无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值；
S103、无线收发器获取当前信号发射的频段，并获取第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益。
具体来说，无线收发器可以实时监控主分集的接收信号强度，进一步判断两个天线的接收信号强度，在每一个频段第一天线和第二天线均具有一个发射增益和接收增益，所以本发明首先需判断当前信号发射的频段，然后根据信号频段获取第一天线和第二天线的发射增益和接收增益，从而能够具体计算出当前第一天线和第二天线的发射能量，进一步根据能量差实现天线切换。
S200、当当前的信号发射功率超过第一阈值时，无线收发器检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率。
具体来说，在当前的信号发射功率超过第一阈值时，例如10 dBm，无线收发器则检测发射接收前端模块的接收功率和分集接收模块的接收功率，然后再根据他们的接收功率来判断出第一天线和第二天线的发射性能差，从而再判断是否进行天线切换。
具体实施时，所述步骤S200具体包括：
当当前的信号发射功率超过第一阈值时，第一天线和第二天线接收到的信号分别通过发射接收前端模块和分集接收模块发送到无线收发器，无线接收器根据当前的信号频段检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率。
S300、无线收发器判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果是则由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。
具体来说，所述双刀双掷开关的工作状态包括第一状态和第二状态，所述第一状态为第一天线连接发射接收前端模块、第二天线连接分集接收模块，所述双刀双掷开关的第二状态为第一天线连接分集接收模块、第二天线连接发射接收前端模块，本发明通过将双刀双掷开关的工作状态进行切换，从而能够让发射通路处在环境性能较好的天线下，可以降低通信功耗，增加电池寿命，延长设备使用时间。
进一步来说，在获取了第一天线在当前频段的发射增益和接收增益、第二天线在当前频段的发射增益和接收增益、发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率后，即可计算出第一天线的发射能量和第二天线的发射能量，然后再判断两个天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果第一天线的发射能量大于第二天线的发射能量一个第二阈值，则表示第二天线的发射性能要好于第一天线一个第二阈值，当发射接收模块切换到第二天线后，发射功率会比第一天线要减少一个第二阈值左右，所以此时如果双刀双掷开关处于第一状态下，则由控制模块进行双刀双掷开关的状态切换；如果第一天线的发射能量小于第二天线的发射能量一个第二阈值，则表示第一天线的发射性能要好于第二天线一个第二阈值，当发射接收前端模块切换到第一天线后，发射功率会比第二天线要减少一个第二阈值左右，所以此时如果双刀双掷开关处于第二状态下，则由控制模块进行双刀双掷开关的状态切换。优选的，所述第二阈值为8 dBm。所述步骤S300的流程图如图3所示。
请参阅图3，其为所述步骤S300的流程图，包括如下步骤：
S301、无线收发器获取双刀双掷开关的工作状态；
S302、根据双刀双掷开关的工作状态获取第一天线的发射能量和第二天线的发射能量；
S303、比较第一天线的发射能量和第二天线的发射能量，并判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值；
S304、当第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值时，由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。
具体来说，无线收发器首先判断双刀双掷开关的工作状态，根据工作状态来计算第一天线和第二天线的发射能量，在双刀双掷开关的第一工作状态下，所述第一天线的发射能量的计算公式为P1=RSRP0-TX0+RX0，所述第二天线的发射能量的计算公式为P2=RSRP1-TX1+RX1，其中，P1表示第一工作状态下第一天线的发射能量，RSRP0表示发射接收前端模块的接收功率，TX0表示当前频段下第一天线的发射增益，RX0表示当前频段下第一天线的接收增益，P2表示第一工作状态下第二天线的发射能量，RSRP1表示分集收发模块的接收功率，TX1表示当前频段下第二天线的发射增益，RX1表示当前频段下第二天线的接收增益。举例来说，设双刀双掷开关处于第一状态，若TX0为-3dBm，RX0为-3dBm，TX1为-8dBm，RX1为-3dBm，第二阈值为8 dBm，那么第一发射天线与第二发射天线的能量差为RSRP0-（-3）+（-3）-[RSRP1-（-8）+（-3）]= RSRP0- RSRP1-5，也就是说如果RSRP0- RSRP1-5>8，即RSRP0-RSRP1>13，则表示第二天线的发射性能要好于第一天线一个第二阈值（例如上面所设的8dBm），当发射接收前端模块切换到第二天线后，发射功率会比第一天线要减少8dBm左右，所以此时会进行双刀双掷开关的状态切换。
进一步来说，在双刀双掷开关的第二工作状态下，所述第一天线的发射能量的计算公式为P3=RSRP0-TX1+RX1，所述第二天线的发射能量的计算公式为P4=RSRP1-TX0+RX0，其中，P3表示第二工作状态下第一天线的发射能量，RSRP0表示发射接收前端模块的接收功率，TX1表示当前频段下第二天线的发射增益，RX1表示当前频段下第二天线的接收增益，P4表示第二工作状态下第一天线的发射能量，RSRP1表示分集收发模块的接收功率，TX1表示当前频段下第一天线的发射增益，RX1表示当前频段下第一天线的接收增益。举例来说，设双刀双掷开关处于第二状态，若TX0为-3dBm，RX0为-3dBm，TX1为-8dBm，RX1为-3dBm，第二阈值为8 dBm，那么第一发射天线与第二发射天线的能量差为RSRP0-（-8）+（-3）-[RSRP1-（-3）+（-3）]= RSRP0- RSRP1+5，也就是说如果RSRP0- RSRP1+5>8，即RSRP0- RSRP1>3，则表示第一天线的发射性能要好于第二天线一个第二阈值（例如上面所设的8dBm），当发射接收前端模块切换到第一天线后，发射功率会比第二天线要减少8dBm左右，所以此时会进行双刀双掷开关的状态切换。
本发明通过计算第一天线和第二天线在当前频段、当前状态下的发射能量，在两者的能量差超过预设阈值时，根据双刀双掷开关的状态来智能切换天线，让发射通路处在环境性能较好的天线下，可以降低通信功耗，增加电池寿命，延长设备使用时间。
基于上述可降低无线通信功耗的方法，本发明还相应的提供一种实现本发明所述的可降低无线通信功耗的方法的设备，请参阅图4，所述设备包括：
第一天线1；
第二天线2；
双刀双掷开关3，用于切换工作状态使第一天线连接发射接收前端模块、第二天线连接分集接收模块或者第一天线连接分集接收模块、第二天线连接发射接收前端模块；
发射接收前端模块4，用于放大发射信号以及对接收信号进行滤波；
分集接收模块5，用于对接收信号进行滤波；
无线收发器6，用于判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益，以及在当前的信号发射功率超过第一阈值时，检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率，以及判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值；
控制模块7，用于在第一天线和第二天线的发射能量差大于第二阈值时切换双刀双掷开关的工作状态。
所述控制模块7连接所述双刀双掷开关3和无线收发器6，所述第一天线和第二天线均连接所述双刀双掷开关3，所述双刀双掷开关3还连接发射接收前端模块4和分集接收模块5，所述发射接收前端模块4和分集接收模块5还连接无线收发器6。由于上文已对可降低无线通信功耗的方法进行详细描述，在此不再赘述。
综上所述，本发明提供的可降低无线通信功耗的方法及设备中，所述方法包括在移动终端连网后，无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益；当当前的信号发射功率超过第一阈值时，无线收发器检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率；无线收发器判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果是则由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。本发明通过监测两个天线的发射性能，通过算法计算，触发条件则切换天线，让发射通路处在环境性能较好的天线下，可以降低通信功耗，增加电池寿命，延长设备使用时间。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在移动终端连网后，无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益；
当当前的信号发射功率超过第一阈值时，无线收发器检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率；
无线收发器判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果是则由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。
2.根据权利要求1所述的可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，所述双刀双掷开关的工作状态包括第一状态和第二状态，所述第一状态为第一天线连接发射接收前端模块、第二天线连接分集接收模块，所述双刀双掷开关的第二状态为第一天线连接分集接收模块、第二天线连接发射接收前端模块。
3.根据权利要求2所述的可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，所述在移动终端连网后，无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益的步骤包括：
在移动终端连网后，无线收发器发射信号并获取当前的信号发射功率；
无线收发器判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值；
无线收发器获取当前信号发射的频段，并获取第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益。
4.根据权利要求3所述的可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，所述当当前的信号发射功率超过第一阈值时，检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率的步骤具体包括：
当当前的信号发射功率超过第一阈值时，第一天线和第二天线接收到的信号分别通过发射接收前端模块和分集接收模块发送到无线收发器，无线接收器根据当前的信号频段检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率。
5.根据权利要求4所述的可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，所述无线收发器判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值，如果是则由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态的步骤包括：
无线收发器获取双刀双掷开关的工作状态；
根据双刀双掷开关的工作状态获取第一天线的发射能量和第二天线的发射能量；
比较第一天线的发射能量和第二天线的发射能量，并判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值；
当第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值时，由控制模块切换双刀双掷开关的工作状态。
6.根据权利要求5所述的可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，在双刀双掷开关的第一工作状态下，所述第一天线的发射能量的计算公式为P1=RSRP0-TX0+RX0，所述第二天线的发射能量的计算公式为P2=RSRP1-TX1+RX1，其中，P1表示第一工作状态下第一天线的发射能量，RSRP0表示发射接收前端模块的接收功率，TX0表示当前频段下第一天线的发射增益，RX0表示当前频段下第一天线的接收增益，P2表示第一工作状态下第二天线的发射能量，RSRP1表示分集收发模块的接收功率，TX1表示当前频段下第二天线的发射增益，RX1表示当前频段下第二天线的接收增益。
7.根据权利要求5所述的可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，在双刀双掷开关的第二工作状态下，所述第一天线的发射能量的计算公式为P3=RSRP0-TX1+RX1，所述第二天线的发射能量的计算公式为P4=RSRP1-TX0+RX0，其中，P3表示第二工作状态下第一天线的发射能量，RSRP0表示发射接收前端模块的接收功率，TX1表示当前频段下第二天线的发射增益，RX1表示当前频段下第二天线的接收增益，P4表示第二工作状态下第一天线的发射能量，RSRP1表示分集收发模块的接收功率，TX1表示当前频段下第一天线的发射增益，RX1表示当前频段下第一天线的接收增益。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，所述第一阈值为10dBm。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的可降低无线通信功耗的方法，其特征在于，所述第二阈值为8 dBm。
10.一种实现如权利要求1-9任意一项所述的可降低无线通信功耗的方法的设备，其特征在于，包括：
第一天线；
第二天线；
双刀双掷开关，用于切换工作状态使第一天线连接发射接收前端模块、第二天线连接分集接收模块或者第一天线连接分集接收模块、第二天线连接发射接收前端模块；
发射接收前端模块，用于放大发射信号以及对接收信号进行滤波；
分集接收模块，用于对接收信号进行滤波；
无线收发器，用于判断当前的信号发射功率是否超过第一阈值并检测第一天线在当前频段的发射增益和接收增益以及第二天线在当前频段的发射增益和接收增益，以及在当前的信号发射功率超过第一阈值时，检测发射接收前端模块的接收功率以及分集接收模块的接收功率，以及判断第一天线和第二天线的发射能量差是否大于第二阈值；
控制模块，用于在第一天线和第二天线的发射能量差大于第二阈值时切换双刀双掷开关的工作状态。
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