CN111491343A - 通信设备、用于通信设备的方法和计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

通信设备、用于通信设备的方法和计算机可读存储介质提供了使用针对本地约束的发射功率削减的动态小区选择。通信设备的收发器扫描在通信设备的通信范围内的小区。与一个或更多个小区中的每一个小区相关联的上行链路发射功率限制至少部分地基于由收发器支持的最大发射功率。通信设备的控制器响应于确定本地约束适用于通信设备而确定上行链路发射功率限制的削减。控制器基于数据结构中包含的相应的上行链路发射功率限制来对用于连接至通信设备的一个或更多个小区的选择进行优先级排序，并且使通信设备连接至各小区中的优先的小区。

Description

通信设备、用于通信设备的方法和计算机可读存储介质
技术领域
本公开内容总体涉及通信设备和通信设备的小区选择过程，并且更具体地涉及对用于连接的小区的选择进行优先级排序的通信设备。
背景技术
当诸如用户设备(UE)的通信设备被接通时，选择公共陆地移动网络(PLMN)。对于所选择的PLMN，UE确定与PLMN相关联的为通信服务提供适当小区的无线接入技术(RAT)。UE搜索所选择的PLMN的合适小区并且选择该小区以提供可用的通信服务。UE调谐到所选择的小区的控制信道的频率。由UE进行的这种选择被称为“驻留在小区上”。
在完成小区选择时，UE使用对用于选择的小区进行优先级排序的静态小区选择准则。在长期演进(LTE)电信协议中，小区选择准则使用UE的最大发射功率水平以用于确定UE可以在至小区的上行链路传输中使用的最大发射功率水平。其他电信协议具有类似的准则。静态选择准则的预期目的是确保小区边缘处的UE可以以最大功率到达无线接入网(RAN)。然而，该静态选择准则假设UE将总是以其功率水平所限定的最大功率进行发射。本地约束可能被置于UE的最大发射功率上，这阻止了以最大功率进行发射。对发射功率的本地约束与保持连接至小区所需的功率水平无关。当对发射功率施加这样的本地约束时，小区边缘处的UE可能在某些频带中受到上行链路发射功率的限制。尽管已根据定义的准则选择了小区，但是UE可能在重复连接和接入失败后从该小区中掉落，由于尝试重新连接期间较高的电流损耗而引起对用户体验、UE性能和电池使用寿命造成负面影响。
发明内容
根据本发明的各方面，通信设备、用于通信设备的方法和计算机可读存储介质提供了部分地基于本地约束所需的发射功率削减的动态小区选择。通信设备的收发器扫描在通信设备的通信范围内的一个或更多个小区。收发器支持最大发射功率。至少部分地基于最大发射功率来确定与一个或更多个小区中的每一个小区相关联的收发器的上行链路发射功率限制。确定本地约束是否适用于通信设备。本地约束要求上行链路发射功率小于最大发射功率。响应于确定本地约束适用而削减上行链路发射功率限制。至少部分地基于每个小区各自的上行链路发射功率限制对用于与通信设备连接的一个或更多个小区的选择进行优先级排序。基于分别与一个或更多个小区中的每一个相关联的优先级，通信设备连接至一个或更多个小区中的最优先的小区。
本发明提供了用于使用动态最大发射功率水平进行小区选择和重新选择的方法，该动态最大发射功率水平针对需要降低发射功率水平的本地约束来调整。在一个或更多个方面，本发明通过使用代表具有针对通信设备的本地约束所需的任何所需削减的最大发射功率(maxTxPwr)的动态值代替基于UE的最大发射功率的静态maxTxPwr值来改进小区选择准则。在一个或更多个实施方式中，本地约束基于人类/设备交互状态或天线损伤状态。当评估或重新评估选择准则时，UE动态地检查本地约束是否仍然适用。选择偏向于具有较低削减的通信频带而不是具有较高削减的其他通信频带，这有助于避免所选择的小区的掉落。例如，较高的发射功率削减可以与较高频率的通信频带相关联。通过基于实际上行链路发射功率水平的改进的小区选择，可以在小区边缘处以更可靠的性能提高用户体验。UE将不会由于使用无线接入信道(RACH)过程失败而引起呼叫尝试失败或放弃连接尝试。因此，节省了发射功率并且从而节省了电池工作寿命。
在本公开内容的一方面，一种通信设备包括支持最大发射功率的收发器。该通信设备包括具有数据结构的存储器，该数据结构包含标识供收发器连接的优先的小区的信息。该通信设备包括控制器，该控制器通信地耦接至收发器和存储器。控制器使通信设备能够通过收发器扫描在通信设备的通信范围内的一个或更多个小区。控制器使通信设备能够确定至少部分地基于最大发射功率的与一个或更多个小区中的每个小区相关联的收发器的上行链路发射功率限制。控制器使通信设备能够确定通信设备是否受到本地约束。本地约束要求上行链路发射功率小于最大发射功率。响应于确定本地约束适用，控制器削减上行链路发射功率限制。控制器至少部分地基于在数据结构中包含的相应的上行链路发射功率限制来对用于连接至通信设备的一个或更多个小区的选择进行优先级排序。控制器使通信设备能够连接至一个或更多个小区中的最优先的小区。
附图说明
可以结合附图来阅读对说明性实施方式的描述。应当理解，为了说明的简单和清楚，附图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，一些元件的尺寸相对于其他元件被放大。针对本文中呈现的附图示出和描述了结合本公开内容的教导的实施方式，在附图中：
图1是示出根据一个或更多个实施方式的使用部分地基于本地约束所需的发射功率削减的动态小区选择准则的通信设备的简化功能框图；
图2是示出根据一个或更多个实施方式的确定与不同的上行链路发射功率限制相关联的本地约束的分级度的通信设备的图；
图3是示出根据一个或更多个实施方式的用于确定与不同的上行链路发射功率限制相关联的本地约束的分级度的方法的流程图；
图4A至图4B是示出根据一个或更多个实施方式的用于基于本地约束的动态小区选择准则的方法的流程图；
图5是示出根据一个或更多个实施方式的用于动态地考虑靠近通信设备的人的存在的小区选择优先级排序的方法的流程图；以及
图6是示出了根据一个或更多个实施方式的用于基于具有不同削减水平的小区频带的小区选择优先级排序的方法的流程图。
具体实施方式
在本公开内容的示例性实施方式的下面详细描述中，足够详细地描述了可以实践本公开内容的各个方面的具体示例性实施方式以使本领域技术人员能够实践本发明，并且应当理解，可以利用其他实施方式并且可以在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下进行逻辑、架构、程序、机械、电气和其他改变。因此，以下详细描述不应被理解为限制性意义，并且本公开内容的范围由所附权利要求及其等同方案限定。在附图的不同视图的描述中，相似的元件被设置有与先前附图的名称和附图标记相似的名称和附图标记。分配给元件的特定附图标记仅是为了帮助描述而提供的并不意味着暗示对所描述的实施方式的任何限制(结构或功能或其他方式)。应当理解，为了说明的简单和清楚，附图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，一些元件的尺寸相对于其他元件被放大。
应当理解，特定部件、设备和/或参数名称的使用，例如本文所述的执行实用程序、逻辑和/或固件的特定部件、设备和/或参数名称仅是示例性的并不意味着对所描述的实施方式进行任何限制。因此，可以在不受限制的情况下以用于描述本文中的部件、设备、参数、方法和/或功能的不同命名和/或术语来描述实施方式。在描述实施方式的一个或更多个元件、特征或概念时对任何特定协议或专有名称的引用仅作为一种实现方式的示例而提供，并且这样的引用不限制所要求保护的实施方式至其中利用不同元件、特征、协议或概念名称的实施方式的扩展。因此，本文所使用的每个术语，在给定使用该术语的上下文的情况下将被给予最广义的解释。
如下面还描述的，在处理设备和/或结构内提供了本文描述的本公开内容的功能特征的实现方式，并且可以涉及使用硬件、固件以及执行以用于为设备提供特定的功用或特定的功能逻辑的几种软件级构造(例如，程序代码和/或程序指令和/或伪代码)的组合。所呈现的附图示出了硬件部件和软件和/或逻辑部件两者。
本领域普通技术人员将理解，附图中描绘的硬件部件和基本配置可以变化。说明性部件并非旨在为穷举的，而是代表性的以突出显示用于实施所描述实施方式的方面所使用的必要部件。例如，除了所描绘的硬件和/或固件之外或代替所描绘的硬件和/或固件，可以使用其他设备/部件。所描绘的示例并不意味着暗示关于当前描述的实施方式和/或总体发明的体系结构或其他限制。
可以结合附图来阅读对说明性实施方式的描述。针对本文中呈现的附图示出和描述了结合本公开内容的教导的实施方式。
图1是示出了使用部分地基于本地约束所需的发射功率削减的动态小区选择准则的示例通信设备100的简化功能框图。通信设备100可以是多种不同类型的设备中之一，包括但不限于移动蜂窝电话或智能电话、膝上型计算机、上网本、超级本、网络智能手表或网络体育/运动手表和/或平板计算设备或可以包括无线通信功能的类似设备。作为支持无线通信的设备，通信设备100可以是以下之一(并且也称为)：系统、设备、订户单元、订户站、移动站(MS)、移动、移动设备、远程站、远程终端、用户终端、终端、用户代理、用户设备、蜂窝电话、卫星电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备、计算设备或连接至无线调制解调器的其他处理设备。这些各种设备全部提供和/或包括必要的硬件和软件以支持作为通信系统的部分的各种无线或有线通信功能。通信设备100也可以是通信系统中的空中链路。通信设备100可以旨在是便携式的、手持的或固定在位置上。这样的空中链路通信设备(100)的示例包括无线调制解调器、接入点、中继器、具有无线功能的信息亭或信息设备、毫微微小区、小覆盖区域节点和无线传感器等。
现在参照所呈现的部件的特定部件组成和相关联的功能，通信设备100包括与外部空中(OTA)通信系统104通信的OTA通信子系统102。通信设备100使用经由系统互连111彼此通信地耦接的控制器106、数据存储子系统108和输入/输出(I/O)子系统110来提供计算和数据存储功能以支持与外部OTA通信系统104的OTA通信以及其他功能。
OTA通信子系统102包括通信模块112，其根据适用的通信协议在基带中操作以对用于传输的数据进行编码以并且对接收到的数据进行解码。OTA通信子系统102包括具有一个或更多个调制解调器116的射频(RF)前端114。调制解调器116将来自通信模块112的基带编码数据调制到载波信号上以提供由发射器117放大的发射信号。天线阵列118a至118c发射和接收信号。在一个或更多个实施方式中，通信设备100可以包括一个天线阵列118a。在一个或更多个实施方式中，通信设备100可以包括两个天线阵列118a至118b。在一个或更多个实施方式中，通信设备100可以包括多于三个的天线阵列(未示出)。调制解调器116对来自天线阵列118a至118c的接收到的信号进行解调。接收器119对接收到的信号进行放大和滤波，从接收到的载波信号分离出接收的编码数据。多输入多输出(MIMO)空间分集控制120可以利用一个或更多个天线阵列118a至118c内的天线元件来主动定向操纵天线增益以改善通信性能。天线调谐电路122调整天线阵列118a至118c的天线阻抗以分别提高收发器123内的发射器117和接收器119的所需发射或接收频率下的天线效率。RF前端114包括发射功率控制124以用于根据需要调整上行链路发射功率以有效地与外部OTA通信系统104通信。
控制器106控制通信设备100的通信、用户接口以及其他功能和/或操作。这些功能和/或操作包括，但不限于包括应用程序数据处理和信号处理。通信设备100可以使用硬件部件等效物以用于应用程序数据处理和信号处理。例如，通信设备100可以使用专用硬件、专用处理器、通用计算机、基于微处理器的计算机、微控制器、光学计算机、模拟计算机、专用处理器和/或专用硬连线逻辑。如本文所使用的，术语“通信地耦接”是指信息信号可通过部件之间的各种互连(包括有线和/或无线链路)进行传输。部件之间的互连可以是包括导电传输介质的直接互连，或者可以是包括一个或更多个中间电气部件的间接互连。尽管在图1中示出了某些直接互连，应当理解，在其他实施方式中可以存在更多、更少或不同的互连。
在一个或更多个实施方式中，控制器106可以经由OTA通信子系统102与外部OTA通信系统104执行多种类型的OTA通信。OTA通信子系统102可以经由蓝牙无线链路、全球定位系统(GPS)卫星128和无线本地接入网络(WLAN)的节点130与一个或更多个个人接入网络(PAN)设备(例如，智能手表126)进行通信。WLAN节点130又连接至广域网132，例如因特网。OTA通信子系统102还可以与具有相应基站(BS)或小区136a至136b的无线接入网络(RAN)134a至RAN 134b之一通信。RAN 134a至RAN 134b是连接至网络132并提供数据或语音服务的无线广域网(WWAN)的一部分。小区136a至小区136b通常需要比低功率PAN和WLAN高得多的上行链路发射功率水平。
控制器106包括处理器子系统138，该处理器子系统138执行程序代码以提供通信设备100的功能。处理器子系统138包括一个或更多个中央处理单元(CPU)(“数据处理器”)140。处理子系统138可以包括数字信号处理器(DSP)142。控制器106包括用于包含活跃使用的程序代码和数据的系统存储器144。系统存储器144可以在其中包括多个这样的程序代码和模块，包括诸如小区选择应用程序146和其他应用程序148的应用程序。系统存储器144还可以包括操作系统(OS)150、固件接口152(例如基本输入/输出系统(BIOS)或统一可扩展固件接口(UEFI))以及平台固件154。当这些软件和/或固件模块的对应程序代码由通信设备100内的处理器子系统138或辅助处理器执行时，它们具有变化的功能。诸如发射功率削减值156和小区优先排序记录158的数据被存储在系统存储器144中。
数据存储子系统108提供控制器106可访问的非易失性存储。例如，数据存储子系统108可以提供可以被加载到系统存储器144中的其他应用程序148的大量选择。本地数据存储设备160可以包括硬盘驱动器(HDD)、光盘驱动器、固态驱动器(SSD)等。在一个或更多个实施方式中，在可移除存储设备(RSD)接口164中接收的RSD162是可以称为非暂态性的计算机可读存储设备。RSD 162是可以由控制器106访问以向通信设备100提供程序代码的计算机程序产品的示例，该程序代码在由控制器106执行时实现通信设备100的功能以执行本文所述的本发明的各方面。
I/O子系统110提供输入和输出设备，例如用于呈现或接收由OTA通信携带的内容。例如，诸如摄像装置的图像捕获设备168可以接收姿势和其他图像数据。用户接口设备170可以呈现视觉或触觉输出以及接收用户输入。触觉/触感控制172可以提供诸如用于盲文阅读或手动输入的接口。麦克风174接收用户可听输入。音频扬声器176可以提供音频输出，包括音频回放和警报。测距仪177可以发射诸如声、红外、射频(RF)等的能量波形，其飞行时间用于测量至反射对象的距离。I/O子系统110可以完全或基本上由设备壳体178包围，或者经由I/O控制器180连接至外围设备182。I/O控制器180还可以与有线本地接入网络(LAN)接口。
控制器106通过选择或重新选择用于连接的小区136a至小区136b来响应触发事件。触发事件的示例包括通信设备100的初始开启和/或从例如为了节省电池的非活跃状态唤醒通信设备100。作为另一示例，触发事件可以包括周期性的重新选择使得动态地更新优先排序以响应于环境和/或通信设备的本地约束的变化。例如，对于移动的通信设备100，距小区136a至小区136b的距离可能改变。
通信设备100至所选择的小区136a至小区136b的连接可以处于不同的模式。通信设备100可以以登记状态或未登记状态驻留在所选择的小区136a至小区136b上以便监视和接收控制信道消息。某些服务要求通信设备100向所选择的小区136a至小区136b登记使得所选择的小区136a至小区136b可以直接寻呼通信设备100。广播其他服务使得未登记的通信设备100可以参与。通信设备100可以经由所选择的小区136a至小区136b发起与另一网络或用户设备的通信会话，例如通过使用在小区选择期间获得的控制信息的随机接入信道(RACH)过程。
在小区选择或重新选择期间，控制器106动态地确定本地约束是否要求对最大发射功率水平进行削减。控制器106使通信设备100能够确定是否存在对最大发射功率施加本地约束的任何目标，例如人184。在一个或更多个实施方式中，控制器基于一个或更多个感测到的输入来检测人184。人184的存在施加本地约束。控制器106可以基于通过通信设备100的图像捕获设备168进行的图像识别来确定人184在距通信设备100的接近距离内。控制器106可以使用测距仪177以检测通信设备100的测距传输的飞行时间来确定人184在距通信设备100的接近距离内。控制器106可以通过识别由通信设备100的麦克风174检测到的音频中的人类言语来确定人184在与通信设备100的接近距离内。控制器106还可以通过识别由RF前端114检测到的反向散射RF能量中的目标来确定人184在距通信设备100的接近距离内。控制器106还可以通过检测人184正在触摸通信设备100的传感器来确定人184在距通信设备100的接近距离内。通信设备100可以包括专用于检测人184如何握持或携带通信设备100的传感器。通信设备100的某些部件包括响应于用户触摸的传感器，例如用户接口设备170。控制器106可以基于检测到使至少一个天线阵列118a至天线阵列118c失谐的天线阻挡来确定人184在距通信设备100的接近距离内。与附近目标(例如人184)的电磁耦合改变天线阻抗。因此，控制器106可以基于由天线调谐电路122检测到的天线阻抗的变化来检测天线阵列118a至天线阵列118c中之一的阻挡。
为了清楚起见，在本文中的各种场景中，人184被描述为在通信设备附近，这被认为对上行链路发射功率施加本地约束。在一个或更多个实施方式中，通信设备100可以确定与也被指定为本地约束的某些类型的非人障碍和/或特定位置的接近度。在示例中，通信设备100可以检测正处于具有对上行链路传输敏感的设备的位置：(i)医院；(ii)加油站；(iii)以及飞行中的客机。
在一个或更多个实施方式中，在确定本地约束是否适用于通信设备100时(其中本地约束要求上行链路发射功率小于最大发射功率)，控制器106使通信设备100能够：(i)确定一个或更多个小区136a至小区136b中的每一个小区的相应方向；以及(ii)确定在一个或更多个小区136a至小区136b中的每一个小区的相应方向上是否存在诸如人184的任何目标。响应于确定在一个或更多个小区136a至小区136b中的特定小区的相应方向上存在特定目标，控制器106使通信设备100能够：(a)基于特定目标的存在确定上行链路发射功率限制；以及(b)将所确定的上行链路发射功率限制与一个或更多个小区136a至小区136b中的特定小区相关联。在特定实施方式中，响应于对一个或更多个小区136a至小区136b中的小区进行优先级排序，控制器106使通信设备100能够通过使用空间分集连接至一个或更多个小区136a至小区136b中的最优先的小区来实现上行链路发射功率的至少一部分。
在一个或更多个实施方式中，在确定本地约束是否适用于通信设备时(其中本地约束要求上行链路发射功率小于最大发射功率)，控制器106使通信设备100能够使用天线阵列118a至天线阵列118c的子集扫描一个或更多个小区。在针对一个或更多个小区136a至小区136b中的每一个确定所需的上行链路发射功率水平时，控制器106使通信设备100能够：(i)确定两个或更多个天线阵列118a至天线阵列118c中的任何天线阵列是否被目标的接近所阻挡；(ii)基于可用天线增益来确定上行链路发射功率水平以使用未被阻挡的至少一个天线118a至天线118c连接至一个或更多个小区136a至小区136b中的每一个；以及(iii)使用保持不被阻挡的至少一个天线118a至天线118c连接至一个或更多个小区136a至小区136b中的优先的小区。在至少一个特定实施方式中，控制器106使通信设备100能够通过检测到由于触摸通信设备100的人的一部分而使特定天线失谐来确定两个或更多个天线118a至天线118c中的任何天线是否被目标的接近所阻挡。
在一个或更多个实施方式中，控制器106使通信设备100能够基于以下中的一个或更多个来确定所需的上行链路发射功率水平：(i)检测到一个或更多个小区136a至小区136b中的每一个的路径损耗；(ii)检测通信设备100与一个或更多个小区136a至小区136b中的每一个之间的任何障碍；以及(iii)检测通信设备100与一个或更多个小区136a至小区136b中的每一个之间的干扰源。路径损耗是随着无线电波传播一段距离而发生的功率密度降低。路径损耗的主要因素是信号强度随无线电波本身的距离而降低。无线电波遵循功率密度的平方反比定律：功率密度与距离的平方成反比。在每当距离加倍时，接收到的功率仅是强度的四分之一。因此，输出功率每增加6dBm使可实现的距小区的可能距离加倍。在一个或更多个实施方式中，通信设备100与小区136a至小区136b之间的路径损耗可以改变，例如由于通信设备100靠近或远离小区136a至小区136b而移动。本地约束的适用性也可以改变，例如人从存在于距通信设备100的接近距离内移动到不存在于距通信设备100的接近距离内。通信设备100周期性地重新扫描小区136a至小区136b并且更新用于小区选择的优先排序信息。
在一个或更多个实施方式中，在确定本地约束是否适用于通信设备100时，控制器106使通信设备100能够：(i)确定通信设备100相对于一个或更多个小区136a至小区136b中的每一个的方向的取向；(ii)确定与相应的取向相关联的通信设备100的对应天线增益；以及(iii)至少部分地基于对应天线增益来关联上行链路发射限制。
在一个或更多个实施方式中，在确定所需的上行链路发射功率水平时，控制器106使通信设备100能够：(i)确定第一小区136a需要第一上行链路发射频率并且第二小区136b需要第二上行链路发射频率；(ii)将第一和第二上行链路发射频率与预设的第一和第二发射功率限制相关联，该预设的第一和第二发射功率限制是不同的并且当设备在距人的接近距离内时适用；以及，(iii)响应于确定有人在距通信设备100的接近距离内，调整用于第一和第二小区136a至小区136b的对应第一和第二发射功率限制以将其保持在相应的第一和第二发射功率限制内。
在一个或更多个实施方式中，图2是确定与不同的上行链路发射功率限制相关联的本地约束的分级度的通信设备100的图。通信设备100检测人184(图1)是否在通信设备100的本地约束的特定程度内。在说明性示例中，由人184(图1)的位置示出本地约束的四(4)个程度。附图标记“184”总体上是指无论是否接近通信设备100的人。添加到附图标记“184”的特定后缀(a，b，c，d)是指人184的特定接近程度。在说明性场景中，人184a至人184d从距通信设备100最近到距通信设备100最远排序。在一个或更多个实施方式中，程度数可以小于或大于4。作为本地约束的程度的第一示例，人184a正在触摸通信设备100的设备壳体178的一部分。天线118c位于被人184a触摸的设备壳体178的部分的下面。对应第一上行链路发射功率截止，功率水平“A”需要最低的功率水平，例如关闭天线118c并且使用天线118a至天线118b中的一者或两者。作为本地约束的程度的第二示例，人184b正在触摸通信设备100的设备壳体178的不具有下面天线的一部分。对应的第二上行链路发射功率截止允许以大于功率水平A的功率水平B使用天线118a至天线118c。相同的第二上行链路发射功率截止(功率水平B)适用于用于人184a的第一示例的天线118a至天线118b。作为本地约束的程度的第三示例，人184c没有触摸通信设备100的设备壳体178的一部分。人184c在距通信设备100的第一接近距离200内。人184c正在朝向通信设备100讲话。接近由麦克风174检测。对应的第三上行链路发射功率截止允许以大于功率水平B的功率水平C使用天线118a至天线118c。
作为本地约束的程度的另一示例，人184d没有触摸通信设备100的设备壳体178的一部分。测距设备177或图像捕获设备168确定距人184d的距离。人184d超出第一接近距离200并且在第二接近距离202之内。在该距离处，人184d可以是穿过无人值守通信设备100附近的行人。在该距离处，人184d可以收听通信设备100的扬声器176。对应的第四上行链路发射功率截止允许以大于功率水平C的功率水平D使用天线118a至天线118c。在超过第二接近距离202检测到的目标不触发本地约束。在无需基于本地约束的削减的情况下允许上行链路发射功率限制与最大发射功率相同，大于功率水平D。
在一个或更多个实施方式中，分级的上行链路发射功率限制被确定为基于预测的功率水平，该预测的功率水平将存在于人184a至人184d距任何活跃天线118a至天线118c的一定距离处。可以基于诸如握持、触摸、免提或在附近的交互方式来大致确定距离。
图3是示出用于确定与不同的上行链路发射功率限制相关联的本地约束的分级度的方法300的流程图。在一个或更多个实施方式中，方法300包括使用通信设备100(图1)的一个或更多个传感器来检测人是否在对通信设备的本地约束的两个或更多个程度之一内(块302)。确定是否检测到人正在触摸通信设备的具有下面天线的部分的本地约束的第一程度(判定块304)。响应于确定检测到本地约束的第一程度，方法300包括将用于相关联的天线的上行链路发射功率设置为功率水平A(块306)。在一个或更多个实施方式中，功率水平A关闭由相关联天线的传输。方法300包括确定是否检测到人正在触摸通信设备的具有不在所触摸部分下面的活跃天线的部分的本地约束的第二程度(判定块308)。响应于确定检测到本地约束的第二程度，方法300包括将用于相关联的(非下面的)天线的上行链路发射功率设置为大于功率水平A的功率水平B(块310)。然后方法300返回至块302。响应于在判定块304中确定未检测到本地约束的第一程度，方法300进行到块308。响应于在判定块308中确定没有检测到本地约束的第二程度，方法300包括确定是否检测到人处于没有触摸通信设备的第一接近距离内的本地约束的第三程度(判定块312)。响应于确定检测到第三程度，方法300包括将上行链路发射功率限制设置为大于功率水平B的功率水平C(块314)。然后方法300返回至块302。响应于确定在判定块312中未检测到本地约束的第三程度，方法300包括确定是否检测到人没有触摸通信设备并且在超过第一接近距离但在第二接近距离内的本地约束的第四程度(判定块316)。响应于确定检测到第四程度，方法300包括将上行链路发射功率限制设置为大于功率水平C但小于最大功率水平的功率水平D(块318)。然后方法300返回至块302。响应于确定在判定块316中未检测到第四程度，方法300包括将上行链路发射功率限制设定为最大功率水平(块320)。然后方法300返回至块302。
图4A至图4B提供了示出用于基于本地约束的动态小区选择的方法400的流程图。首先参照图4A，方法400包括通过通信设备100(图1)的收发器123在通信设备的通信范围内扫描一个或更多个小区(块402)。收发器支持最大发射功率。方法400包括通过通信设备100的控制器106确定与一个或更多个小区中的每个小区相关联的收发器的上行链路发射功率限制，该上行链路发射功率限制至少部分地基于最大发射功率(块404)。方法400包括监视接近通信设备100的、存在需要削减上行链路发射功率的本地约束的对象(块406)。确定是否检测到或识别出要求上行链路发射功率小于最大发射功率的本地约束，例如人的存在(判决块408)。响应于确定诸如人的存在的本地约束不适用，方法400包括在没有针对本地约束的削减的情况下使小区选择基于最大发射功率(块410)。方法400包括等待预设的时间段(块412)。然后方法400返回至块402。在预设的时间段期间，本地约束的状态可以改变。同样，至一个或更多个小区的路径损耗可以改变。例如，通信设备可以移动靠近或远离特定小区。
参照图4B，响应于确定本地约束适用，方法400包括基于以下中的一个或更多个来确定所需的特定发射功率削减：(i)通信设备的任何天线阻挡；(ii)本地约束和每个小区相对于通信设备的方向；以及(iii)与每个小区相关联的发射频率(块414)。方法400包括根据检测到的本地约束来削减上行链路发射功率限制(块416)。方法400包括至少部分地基于与一个或更多个小区中的每一个相关联的相应上行链路发射功率限制，对通信设备100(图1)连接到的一个或更多个小区的选择进行优先级排序(块418)。方法400包括从一个或更多个小区中连接至优先的小区(块420)。然后方法400返回至块412(图4A)。
图5是示出用于对动态地考虑到在距通信设备100(图1)的接近距离内的人的存在的小区选择进行优先级排序的方法500的流程图。方法500包括执行一个或更多个检查以识别是否有人在距通信设备的接近距离内(块502)。根据公开内容，一个或更多个检查可以包括以下中的一个或更多个：(i)通过通信设备的图像捕获设备进行的图像识别；(ii)通过由通信设备的测距传输的飞行时间进行的测距；(iii)由通信设备的至少一个麦克风进行的人类语音检测；(iv)基于来自收发器的射频(RF)发射信号的后向散射返回来检测人；(v)由通信设备的传感器检测到的触摸检测；以及(vi)基于至少一个天线的失谐的天线阻挡检测。确定是否在接近距离内检测到人(判定块504)。响应于检测到人，方法500包括基于涉及由于人的存在而需要的发射功率削减的准则来执行小区选择(块506)。响应于未检测到人，方法500包括基于包括通信设备的最大发射功率的准则来执行小区选择(块508)。在块506或508中完成小区选择之后，方法500包括尝试驻留在所选择的小区上(块510)。确定通信设备是否成功驻留在所选择的小区上(判定块512)。如果适用的通信服务需要，则通信设备向所选择的小区登记其存在。当驻留在小区上时，通信设备：(i)从公共陆地移动网络(PLMN)的小区接收系统信息；(ii)可以建立无线资源控制(RRC)连接；(iii)可以接收寻呼和警告消息；以及(iv)可以接收多媒体广播多播服务。响应于通信设备成功地驻留在所选择的小区上，方法500结束。
响应于通信设备未成功驻留在所选择的小区上，方法500确定是否剩余另一候选小区(判定块514)。候选小区可以包括在驻留在最高优先级小区的未成功尝试之前通信设备先前驻留的先前小区。迅速地恢复回先前小区可以防止通信服务的丢失。响应于确定剩余另一候选小区，方法500包括选择另一候选小区(块516)。然后，方法500返回至块510。响应于确定没有剩余其他候选小区，方法500包括等待预设的时间段以允许人的存在或至特定小区的路径损耗的改变(块518)。然后方法500返回至块502。
图6是示出用于基于具有不同削减水平的小区频带来对小区选择进行优先级排序的示例方法600的流程图。方法600包括由控制器106(图1)接收用于优先排序的候选小区列表(块602)。方法600包括确定与每个候选小区相关联的频带(块604)。方法600包括将每个频带与指定的截止值相关联，该截止值与该频带有多高有关(块606)。方法600包括基于指定给相关联的频带的截止值来对每个候选小区进行优先级排序，其中具有最低截止值的小区具有最高优先级(块608)。然后方法600结束。
在本文中呈现的以上流程图中的每个流程图中，方法的某些步骤可以组合、同时执行或以不同的顺序执行，或者可能省略，而不脱离所描述的发明的精神和范围。虽然以特定顺序描述和示出了方法步骤，但是使用特定顺序的步骤并不意味着暗示对本发明的任何限制。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对步骤的顺序进行改变。因此，特定顺序的使用不应被理解为限制性意义的，并且本发明的范围仅由所附权利要求限定。
如本领域技术人员将理解的，本发明的实施方式可以被实现为系统、设备和/或方法。因此，本发明的实施方式可以采取完全硬件实施方式或组合软件和硬件实施方式的实施方式的形式，这些在本文中可以被统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照根据本发明的实施方式的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个块以及流程图和/或框图中的块的组合可以通过计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机的处理器、专用计算机的处理器或其他可编程数据处理设备的处理器以产生机构，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令来创建用于实现流程图和/或框图中的一个或更多个块中所指定的功能/动作的装置。
虽然已经参照示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变，并且可以用等效形式替换示例性实施方式的要素。另外，可以进行许多修改以使特定系统、设备或其部件适应于本发明的教导而不背离其基本范围。因此，意图是本发明并不限于为实施本发明所公开的具体实施方式，而是，本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方式。此外，术语第一、第二等的使用不表示任何顺序或重要性，而是使用术语第一、第二等来将一个元素与另一个元素区分开。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而不旨在限制本发明。如在本文中使用的那样，单数形式和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。还将理解，术语包括“(comprises)和/或(comprising)”当在本说明书中使用时，指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。
所附权利要求中的所有装置或步骤加功能元件的相应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于与具体要求保护的其他要求保护的元件结合执行功能的任何结构、材料或动作。本发明的描述被提供用于举例说明和描述的目的但是并不旨在穷举或将本发明限于所公开的形式。在不偏离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变型对本领域普通技术人员而言将是明显的。选择并描述实施方式是为了最佳地阐述本发明的原理以及实际应用，并且使得本领域其他普通技术人员能够理解本发明以获得具有适合于所设想的特定用途的各种修改的各种实施方式。

Claims (20)

1.一种用于通信设备的方法，包括：
通过通信设备的收发器扫描在所述通信设备的通信范围内的一个或更多个小区，所述收发器支持最大发射功率；
确定与所述一个或更多个小区中的每一个小区相关联的收发器的上行链路发射功率限制，所述上行链路发射功率限制至少部分地基于所述最大发射功率；
确定要求上行链路发射功率小于所述最大发射功率的本地约束是否适用于所述通信设备；
响应于确定所述本地约束适用而削减所述上行链路发射功率限制；
至少部分地基于相应的上行链路发射功率限制来对用于连接至所述通信设备的一个或更多个小区的选择进行优先级排序；以及
连接至所述一个或更多个小区中的优先的小区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述本地约束是否适用于所述通信设备包括：
确定所述一个或更多个小区中的每一个小区的相应方向；
确定在所述一个或更多个小区中的每一个小区的相应方向上是否存在任何目标；以及
响应于确定在所述一个或更多个小区中的特定小区的相应方向上存在特定目标：
基于所述特定目标的存在的本地约束来确定所述上行链路发射功率限制；以及
将所确定的上行链路发射功率限制与所述一个或更多个小区中的特定小区相关联；以及
连接至所述一个或更多个小区中的优先的小区包括：使用空间分集经由所述通信设备的至少两个天线进行发射以实现所述上行链路发射功率的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定本地约束是否适用包括：基于以下中的一个或更多个来检测距所述通信设备的接近距离内的人：(i)通过所述通信设备的图像捕获设备进行的图像识别；(ii)通过由所述通信设备的测距传输的飞行时间进行的测距；(iii)通过所述通信设备的至少一个麦克风进行的人类语音检测；(iv)基于来自所述收发器的射频RF发射信号的后向散射返回的对人的检测；(v)通过所述通信设备的传感器检测到的触摸检测；以及(vi)基于至少一个天线的失谐的天线阻挡检测。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定本地约束是否适用包括：
扫描所述一个或更多个小区包括确定所述通信设备的两个或更多个天线中能够向所述一个或更多个小区中的特定小区进行发射的天线的子集；以及
确定要求上行链路发射功率小于所述最大发射功率的本地约束是否适用于所述通信设备包括：
确定所述两个或更多个天线中的任何天线是否被目标的接近所阻挡；以及
基于可用天线增益来确定上行链路发射功率水平，以使用所述两个或更多个天线中的未被阻挡的至少一个天线连接至所述一个或更多个小区中的每一个；以及
使用所述两个或更多个天线中的未被阻挡的至少一个天线来连接至所述一个或多个小区中的优先的小区。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所需的上行链路发射功率水平包括以下中的一个或更多个：(i)检测至所述一个或更多个小区中的每一个的路径损耗；(ii)检测所述通信设备与所述一个或更多个小区中的每一个之间的创建所述本地约束的任何障碍；以及(iii)检测所述通信设备与所述一个或更多个小区中的每一个之间的干扰源。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定要求上行链路发射功率小于所述最大发射功率的本地约束是否适用于所述通信设备包括：
确定所述通信设备相对于所述一个或更多个小区中的每一个的方向的取向；以及
确定与相应的取向相关联的所述通信设备的对应天线增益；以及
至少部分地基于所述对应天线增益来关联所述上行链路发射功率限制。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定本地约束是否适用于所述通信设备包括：
确定所述一个或更多个小区中的第一小区需要第一上行链路发射频率并且确定所述一个或更多个小区中的第二小区需要第二上行链路发射频率；
将所述第一上行链路发射频率和所述第二上行链路发射频率与预设的第一本地约束和第二本地约束相关联，所述第一本地约束和所述第二本地约束具有不同的发射功率削减并且在距人的接近距离内适用；以及
响应于确定人在距所述通信设备的接近距离内，调整所述第一小区和第二小区的对应的第一发射功率限制和第二发射功率限制以保持在相应的第一发射功率限制和第二发射功率限制内。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述本地约束是否适用于所述通信设备包括：
使用所述通信设备的一个或更多个传感器来检测人是否在对所述通信设备的本地约束的两个或更多个程度中的一个内，所述本地约束的两个或更多个程度包括以下中的至少两个：(i)触摸所述通信设备的具有下面天线的一部分；(ii)触摸所述通信设备的不具有下面天线的一部分；(iii)不触摸所述通信设备并且在距所述通信设备的第一接近距离内；以及(iv)不触摸所述通信设备并且在所述第一接近距离之外且在第二接近距离之内；以及
响应于检测到人在本地约束的特定程度内：
将所述本地约束的所述程度与特定的分级发射功率限制相关联，所述本地约束的每个程度具有与距所述通信设备的一个或更多个天线的距离逆相关的对应发射功率限制；以及
基于所述特定发射功率限制来确定上行链路发射功率限制。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，检测人是否在所述本地约束的两个或更多个程度中的一个内包括执行：(i)通过所述通信设备的图像捕获设备进行的图像识别；(ii)通过由所述通信设备的测距传输的飞行时间进行的测距；(iii)通过所述通信设备的至少一个麦克风进行的人类语音检测；(iv)基于来自所述收发器的射频RF发射信号的后向散射返回的对人的检测；(v)通过所述通信设备的传感器检测的触摸检测；以及(vi)基于至少一个天线的失谐的天线阻挡检测。
10.一种通信设备，包括：
收发器，支持最大发射功率；
存储器，包含数据结构，所述数据结构包含标识供所述收发器连接的优先的小区的信息；以及
控制器，通信地耦接至所述收发器和所述存储器并且使所述通信设备能够：
通过所述收发器扫描在所述通信设备的通信范围内的一个或更多个小区；
确定与所述一个或更多个小区中的每个小区相关联的所述收发器的上行链路发射功率限制，所述上行链路发射功率限制至少部分地基于所述最大发射功率；
确定本地约束是否适用于所述通信设备，其中所述本地约束要求上行链路发射功率小于所述最大发射功率；
响应于确定所述本地约束适用而削减所述上行链路发射功率限制；
至少部分地基于包含在所述数据结构中的相应的上行链路发射功率限制来对用于连接的所述一个或更多个小区的选择进行优先级排序；以及
连接至所述一个或更多个小区中的优先的小区。
11.根据权利要求10所述的通信设备，其中：
在确定本地约束是否适用于所述通信设备时，所述控制器使所述通信设备能够：
确定所述一个或更多个小区中的每一个小区的相应方向；
确定在所述一个或更多个小区中的每一个小区的相应方向上是否存在任何目标；以及
响应于确定在所述一个或更多个小区中的特定小区的相应方向上存在特定目标，所述控制器使所述通信设备能够：
基于所述特定目标的存在来确定所述上行链路发射功率限制；以及
将所确定的上行链路发射功率限制与所述一个或更多个小区中的特定小区相关联；以及
使用经由所述通信设备的至少两个天线进行发射的空间分集来连接至所述一个或更多个小区中的优先的小区以实现所述上行链路发射功率的至少一部分。
12.根据权利要求10所述的通信设备，其中，所述控制器使所述通信设备能够通过基于以下中的一个或更多个检测距所述通信设备的接近距离内的人来确定本地约束是否适用：(i)通过所述通信设备的图像捕获设备进行的图像识别；(ii)通过由所述通信设备的测距传输的飞行时间进行的测距；(iii)通过所述通信设备的至少一个麦克风进行的人类语音检测；(iv)基于来自所述收发器的射频RF发射信号的后向散射返回的对人的检测；(v)通过所述通信设备的传感器检测到的触摸检测；以及(vi)基于至少一个天线的失谐的天线阻挡检测。
13.根据权利要求10所述的通信设备，其中，在确定本地约束是否适用于所述通信设备时，所述控制器使所述通信设备能够：
扫描所述一个或更多个小区包括确定所述通信设备的两个或更多个天线中能够向所述一个或更多个小区中的特定小区进行发射的天线的子集；以及
针对所述一个或更多个小区中的每一个确定所需的上行链路发射功率水平，包括：
确定所述两个或更多个天线中的任何一个是否被目标的接近所阻挡；以及
基于可用的天线增益来确定所述上行链路发射功率水平以使用所述两个或更多个天线中的未被阻挡的至少一个天线连接至所述一个或更多个小区中的每一个；以及
使用所述两个或更多个天线中的未被阻挡的至少一个天线来连接至所述一个或更多个小区中的优先的小区。
14.根据权利要求10所述的通信设备，其中，所述控制器使所述通信设备能够基于以下中的一个或更多个来确定所需的上行链路发射功率水平：(i)检测至所述一个或更多个小区中的每一个的路径损耗；(ii)检测所述通信设备与所述一个或更多个小区中的每一个之间的任何障碍；以及(iii)检测所述通信设备与所述一个或更多个小区中的每一个之间的干扰源。
15.根据权利要求10所述的通信设备，其中，在确定本地约束是否适用于所述通信设备时，所述控制器使所述通信设备能够：
确定所述通信设备相对于所述一个或更多个小区中的每一个的方向的取向；以及
确定与相应取向相关联的所述通信设备的对应天线增益；以及
至少部分地基于所述对应天线增益来关联上行链路发射功率限制。
16.根据权利要求10所述的通信设备，其中，在确定所需的上行发射功率水平时，所述控制器使所述通信设备能够：
确定所述一个或更多个小区中的第一小区需要第一上行链路发射频率并且确定所述一个或更多个小区中的第二小区需要第二上行链路发射频率；
将所述第一上行链路发射频率和所述第二上行链路发射频率与预设的第一发射功率限制和第二发射功率限制相关联，所述预设的第一发射功率限制和第二发射功率限制是不同的并且在距人的接近距离内适用；
响应于确定人在距所述通信设备的接近距离内，调整所述第一小区和所述第二小区的对应的第一发射功率限制和第二发射功率限制以保持在相应的第一发射功率限制和第二发射功率限制内。
17.根据权利要求10所述的通信设备，其中，在确定所述本地约束是否适用于所述通信设备时，所述控制器使所述通信设备能够：
使用所述通信设备的一个或更多个传感器来检测人是否在对所述通信设备的本地约束的两个或更多个程度中的一个内，所述本地约束的两个或更多个程度包括以下中的至少两个：(i)触摸所述通信设备的具有下面天线的一部分；(ii)触摸所述通信设备不具有下面天线的一部分；(iii)不触摸所述通信设备并且在距所述通信设备的第一接近距离内；以及(iv)不触摸所述通信设备并且在所述第一接近距离之外且在第二接近距离之内；以及
响应于检测到人在本地约束的特定程度内：
将所述本地约束的程度与特定的分级发射功率限制相关联，所述本地约束中的每个程度具有与距所述通信设备的一个或更多个天线的距离逆相关的对应发射功率限制；以及
基于所述特定发射功率限制来确定上行链路发射功率限制。
18.根据权利要求17所述的通信设备，其中，在检测人是否在所述本地约束的两个或更多个程度中的一个内时，所述控制器使所述通信设备能够执行：(i)通过所述通信设备的图像捕获设备进行的图像识别；(ii)通过所述通信设备的测距传输的飞行时间进行的测距；(iii)通过所述通信设备的至少一个麦克风进行的人类语音检测；(iv)基于来自所述收发器的射频RF发射信号的后向散射返回的对人的检测；(v)通过所述通信设备的传感器检测的触摸检测；以及(vi)基于至少一个天线的失谐的天线阻挡检测。
19.一种计算机可读存储介质，
所述计算机可读存储介质上记录有程序代码，所述程序代码当被与具有收发器和控制器的通信设备相关联的处理器执行时，所述程序代码使所述通信设备能够提供以下功能：
通过所述通信设备的收发器扫描在所述通信设备的通信范围内的一个或更多个小区，所述收发器支持最大发射功率；
确定与所述一个或更多个小区中的每一个小区相关联的所述收发器的上行链路发射功率限制，所述上行链路发射功率限制至少部分地基于所述最大发射功率；
确定本地约束是否适用于所述通信设备，其中，所述本地约束要求上行链路发射功率小于所述最大发射功率；
响应于确定所述本地约束适用而削减所述上行链路发射功率限制；
至少部分地基于相应的上行链路发射功率限制来对用于连接的所述一个或更多个小区的选择进行优先级排序；以及
连接至所述一个或更多个小区中的优先的小区。
20.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质，其中，在确定所述本地约束是否适用于所述通信设备时，所述程序代码使所述通信设备提供以下功能：
确定所述一个或更多个小区中的每一个小区的相应方向；
确定在所述一个或更多个小区中的每一个小区的相应方向上是否存在任何目标；以及
响应于确定在所述一个或更多个小区中的特定小区的相应方向上存在特定目标：
基于所述特定目标的存在来确定所述上行链路发射功率限制；以及
将所确定的上行链路发射功率限制与所述一个或更多个小区中的特定小区相关联。
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