CN117296390A - 用于降低功耗的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种减少第一无线通信设备的功耗的方法。与该第一无线通信设备相关联的电池的电荷水平被监视。该第一无线通信设备与第二无线通信设备之间的无线通信会话被维持。至少部分地基于该电池的该电荷水平在低电池阈值范围内，与该无线通信会话相关联的无线信号强度被监视。至少部分地基于该无线信号强度达到高于用于维持该无线通信会话的最小连接阈值的功率节省阈值，与支持该无线通信会话的无线接口相关联的功率节省动作被执行。

Description

用于降低功耗的系统和方法
背景技术
诸如平板、膝上型计算机、二合一和移动电话之类的无线通信设备都依赖于容量有限的电池运行。随着这些设备的使用量和功能的增加，其功耗的增加可能会导致电池通常在一天内就会达到低电量。设备的无线接口建立、维持和终止无线通信会话，并且无线通信设备可以具有多个此类接口，例如，Wi-Fi接口、蓝牙接口、蜂窝接口等中的一者或多者。当活跃通信并且甚至维持空闲通信会话时，每个无线接口可能消耗大量的功率。
发明内容
本公开的各方面涉及减少无线通信设备的电功耗。更具体地，当无线通信设备的电池水平达到各种功率阈值时，可以减少支持无线通信会话所消耗的电功率以延长设备的操作时间(即，直到无线通信设备由于缺乏电功率而关闭的时间)。此外，可以减少与无线通信设备的无线接口相关的处理开销以延长操作时间。在各种实施例中，无线通信设备可以包括电池监视器和无线状态控制器。电池监视器可以监视无线通信设备的电池的电荷水平。无线状态控制器监视无线信号强度，诸如传输功率电平和/或收到信号功率电平并执行一个或多个功率节省动作，例如，终止无线通信会话、禁用与无线通信会话相关联的软件特征、降低传输功率和/或禁用支持无线通信会话的硬件组件。无线状态控制器基于电池的当前电荷水平自动地执行功率节省动作，这使得无线通信设备的用户不必手动监视电荷水平，如果电荷水平低则禁用特征，并且如果电池被再充电则启用特征。
根据本公开的一些示例，描述了一种降低第一无线通信设备的功耗的方法。与该第一无线通信设备相关联的电池的电荷水平被监视。该第一无线通信设备与第二无线通信设备之间的无线通信会话被维持。至少部分地基于该电池的该电荷水平在低电池阈值范围内，与该无线通信会话相关联的无线信号强度被监视。至少部分地基于该无线信号强度达到高于用于维持该无线通信会话的最小连接阈值的功率节省阈值，与支持该无线通信会话的无线接口相关联的功率节省动作被执行。
根据本公开的一些示例，描述了一种降低第一无线通信设备的功耗的方法。与该第一无线通信设备相关联的电池的电荷水平被监视。第一无线通信设备和第二无线通信设备之间的无线通信会话由第一无线通信设备的无线电堆栈维持。至少部分地基于该电池的该电荷水平在低电池阈值范围内，该无线电堆栈的漫游功能被禁用。
根据本公开的一些示例，第一无线通信设备被描述。第一无线通信设备包括：被配置成监视与该第一无线通信设备相关联的电池的电荷水平的电池监视器。第一无线通信设备还包括：具有被配置成建立、维持和终止与第二无线通信设备的无线通信会话的无线电堆栈的无线接口；以及被配置成至少部分地基于该电池的该电荷水平在低电池阈值范围内来监视与该无线通信会话相关联的无线信号强度的状态控制器。该无线状态控制器被配置成使得该无线接口至少部分地基于i)该无线信号强度达到高于用于维持该无线通信会话的最小连接阈值的功率节省阈值，以及ii)该电池的该电荷水平在该低电池阈值范围内，来执行与该无线通信会话相关联的功率节省动作。
提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限定所要求保护的主题的范围。
附图说明
参考以下附图描述非限制性和非穷尽的示例。
图1示出了根据示例实施例的无线通信设备的示例的框图，其中无线状态控制器和传输功率控制器可被实现。
图2示出了根据示例实施例的具有无线接口的示例无线通信设备的图示。
图3示出了根据一个实施例的无线通信设备的示例电池阈值范围和相应的功率节省阈值的图示。
图4示出了根据一示例实施例的降低第一无线通信设备的功耗的示例方法的流程图。
图5示出了根据一示例实施例的降低第一无线通信设备的功耗的另一示例方法的流程图。
图6是解说可用来实践本公开的各方面的计算设备的示例物理组件的框图。
图7A和7B是可用来实践本公开的各方面的移动计算设备的简化框图。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考了构成详细描述的一部分并作为说明示出了各具体实施例或示例的附图。在不脱离本公开的情况下，可以组合这些方面，可以利用其他方面，并且可以进行结构改变。各实施例可以被实现为方法、系统或设备。相应地，这些实施例可采用硬件实现的形式、全软件实现的形式或者结合软件和硬件方面的实现的形式。因此，以下详细描述不应被视为限制性的，并且本公开的范围由所附权利要求及其等同物来定义。
无线接口可能在无线通信设备的功耗中占据相对较大的份额。尽管用户可能希望禁用未使用的无线接口，但手动禁用和启用无线接口可能不方便用户频繁执行。正是基于这些考虑和其他一般考虑，对实施例进行了描述。此外，尽管已经讨论了相对具体的问题，但是应当理解，各实施例不应当局限于解决背景技术中所标识的具体问题。
本公开描述了被配置成控制无线接口所消耗的功率的无线通信设备的各种示例。该技术基于电池的当前电荷水平来调整无线接口的当前状态和/或用于生成无线输出信号的传输功率水平。例如，当电池的电荷水平达到各种阈值时，诸如可以存储在电池中的最大功率的百分比水平，传输功率水平可以被逐步降低到更低的水平。作为另一示例，可以禁用或修改各种无线特征以减少与无线接口相关联的功耗。
本文描述了用于无线通信设备的此实施例和许多其他实施例。例如，图1示出了根据示例实施例的无线通信设备110的示例的框图，其中无线状态控制器140和传输功率控制器150可被实现。无线通信设备110的示例包括移动电话(例如，智能电话或功能电话)、平板、二合一计算设备、膝上型计算机、数码相机或其他合适的无线通信设备。无线通信设备110可以与一个或多个其他无线通信设备170建立无线通信会话，例如，Wi-Fi接入点172、4G或5G蜂窝基站174、已配对设备176(例如，蓝牙设备或移动热点设备)、对等站178(例如，自组织Wi-Fi站或Wi-Fi直连站)，或其他合适的无线通信设备。
在图1所示的实施例中，无线通信设备110包括电池120、电池监视器130、无线状态控制器140、传输功率控制器150和无线接口160。在其他实施例中，可以省略无线通信设备110的一个或多个元件。在一个此类实施例中，省略了传输功率控制器150。在另一实施例中，电池监视器130的至少一些功能由电池120直接提供，并且电池监视器130从无线通信设备110中省略。
电池120向无线通信设备110提供电力，并且可以包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池或其他合适的电池。在一些实施例中，电池120是单个单元电池，诸如袋状或圆柱形电池。在其他实施例中，电池120是具有例如两个或更多个18650电池的多单元电池，或者其他合适的电池布置。在一些实施例中，电池120还包括集成电池控制器(未示出)，例如保护电路，其被配置成管理电池120的充电、放电和健康。在一个此类实施例中，电池控制器提供关于电池120的电荷水平的信息，如本文所描述的。
电池监视器130被配置成监视电池120的电荷水平。在各种实施例中，电池监视器130包括电压传感器和/或电流传感器，以例如基于电池120的初始电压电平、电流电压电平(例如，在一段操作时间之后)、放电速率、电流电平或其它合适的特性来确定电池120的电荷水平。在一些实施例中，电池监视器130从电池120本身(例如，电池控制器)接收关于电荷水平的信息。电池监视器130可以以满电百分比(例如，100％或75％)、功率标尺(例如，0.0至10.0)、电荷容量(例如，3200毫安小时)或其他适当的电荷水平指示来提供电荷水平的估计值。在各种实施例中，电池监视器130被实现为集成电路、软件模块或硬件和软件组件的组合。
无线状态控制器140被配置成管理无线接口160并监视与无线通信会话相关联的无线信号强度。在各种实施例和/或场景中，无线状态控制器140接收电池120的当前电荷水平，并自动降低传输功率，禁用无线接口160，启用无线接口160、改变无线接口160的参数，和/或基于当前电荷水平的其他合适的功率节省动作。在一些实施例中，无线状态控制器140还使用电池120的先前使用情况来确定何时执行功率节省动作，例如，基于在一天中的特定时间或在特定位置时的持续重度使用情况。
传输功率控制器150被配置成管理无线接口160并调整用于生成无线输出信号的功率电平。例如，当无线接口160支持在无线通信设备110和Wi-Fi接入点172之间的活跃无线通信会话时，传输功率控制器150可以向无线接口160提供信号、消息或其他指令，该信号、消息或者其他指令使得无线电堆栈降低传输功率电平(例如，从12dB到10dB)，如下所描述的。作为另一示例，传输功率控制器150可以通过将调制和编码方案(MCS)从MCS索引5减少到MCS索引0来使得Wi-Fi无线电堆栈减少传输处理，从而减少对用于传输的信号的处理的复杂性(和功耗)。作为又一示例，传输功率控制器150可以使无线接口160禁用一个或多个天线，例如，仅使用一个天线，而不是使用两个或三个天线来进行多输入多输出(MIMO)通信(例如，使用1x1天线配置而非2x2天线配置)。
无线接口160被配置成建立、维持和终止与诸如无线通信设备170之类的其他无线通信设备的无线通信会话。无线接口160可以包括无线电接口层和/或天线，诸如介质访问控制(MAC)层和物理(PHY)层，如下所描述的。尽管在图1中仅示出了单个无线接口160，但是无线通信设备110可以包括无线接口160的两个、三个、四个或更多实例。在一个实施例中，例如，无线通信设备110可以包括Wi-Fi接口、蓝牙接口、4G蜂窝接口和5G蜂窝接口。
图2示出了根据示例实施例的具有无线接口260的示例无线通信设备200的示意图。无线通信设备200通常对应于无线通信设备110，并且包括电池220、电池监视器230、无线状态控制器240、传输功率控制器250、以及一个或多个无线接口260(分别类似于电池120、电池监视器130、无线状态控制器140、传输功率控制器150和无线接口160)。
无线通信设备200还包括耦合到电池监视器230、无线状态控制器240、传输功率控制器和无线接口260的主机处理器210。在一个实施例中，主机处理器210被配置成执行存储在诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存等的存储设备(未示出)中的机器可读指令。主机处理器210可以执行用于操作系统、程序模块和/或应用中的一者或多者的指令。在一些实施例中，电池监视器230、无线状态控制器240和传输功率控制器250中的一者或多者被实现为存储在存储器中并由主机处理器210执行的应用、程序模块和/或操作系统模块。
无线接口260包括“无线电堆栈”261，例如，一个或多个介质访问控制(MAC)处理器262(为了简洁起见，本文有时也称为“MAC处理器126”)和一个或多个物理层(PHY)处理器264(为了简洁起见，本文有时也称为“PHY处理器130”)。在一些实施例中，无线电堆栈261包括附加的更高层(未示出)，诸如网络层、传输层、会话层、呈现层和/或应用层。在一些实施例中，无线接口260包括无线电堆栈261的至少一些部分的两个或更多个实例。例如，无线接口260可以包括多个收发机、多个MAC处理器等。在一些场景中，无线接口260被配置成，例如，当与无线电堆栈261相关联的天线(例如，收发机266-3和天线268-3)被禁用以减少功耗时，禁用无线电堆栈261的一个或多个实例。
PHY处理器264包括多个收发机266，并且收发机266耦合到多个天线268。尽管图2中例示了三个收发机266和三个天线268，但在其他实施例中，无线通信设备200包括其他合适数量(例如，1、2、4、5等)的收发机266和天线268。在一些实施例中，无线通信设备200包括比收发机266数量更多的天线268，并且使用天线切换技术。在一些实施例中，收发机266和/或天线268中的一者或多者在无线接口的不同实例之间被共享，例如，天线可以在Wi-Fi接口和蓝牙接口之间被共享。
在各种实施例中，无线通信设备200被配置成使用无线接口260(或无线接口260的多个实例)为Wi-Fi通信会话(例如，无线局域网或自组织网络)、蓝牙通信会话、Wi-Fi直接通信会话和/或蜂窝通信会话提供服务。
在各种实施例和/或场景中，无线接口260被配置成生成和传送不同的PHY协议数据单元(PPDU)。在一些实施例中，无线接口260使用不同的天线同时传送不同的PPDU，例如，使用多输入多输出(MIMO)技术。
在各种实施例中，MAC处理器262和/或PHY处理器264被配置成生成符合受支持的通信协议(例如，Wi-Fi、蓝牙、4G/5G)的数据单元，并处理接收到数据单元。处理可以包括调制、滤波、生成数字基带信号、将数字基带信号转换为模拟基带信号、以及将模拟基带信号上变频为射频(RF)信号以经由天线268传输。处理可进一步包括将接收到RF信号下变频为模拟基带信号、将模拟基带信号转换为数字基带信号、解调和滤波以生成PPDU。
PHY处理器264包括放大器(例如，低噪声放大器(LNA)、功率放大器等)、RF下变频器、RF上变频器、多个滤波器、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、离散傅立叶变换(DFT)计算器(例如，快速傅立叶变换(FFT)计算器)、逆离散傅立叶变换(IDFT)计算器(例如，快速傅立叶逆变换(IFFT)计算器)、调制器、解调器等。
图3示出了根据一个实施例的无线通信设备的示例电池阈值范围310和相应的功率节省阈值320的图示。电池阈值范围310对应于将用于基于由电池监视器130估计的电池的当前电荷水平采取功率节省动作的功率节省阈值320。电池阈值范围310包括高功率电平范围312(从40％到100％)、第一低电池阈值范围314(从30％到40％)、第二低电池阈值范围316(从20％到30％)以及第三低电池阈值范围318(从0％到20％)。尽管使用电池220的满电荷的百分比来描述电池阈值范围310，但是也可以使用其他范围，诸如功率标尺(例如，0.0到10.0)、电荷容量(例如，3200毫安时中的2600毫安时)或电荷水平范围的其他适当指示。附加地，在其他实施例中，可以存在一个、两个、三个、四个或更多个低电池阈值范围。在一些实施例中，不同的电池阈值范围310用于无线接口260的不同实例上的功率节省动作。
在一些实施例中，至少部分地基于电池220的电荷水平在第一低电池阈值范围314内，无线状态控制器(诸如无线状态控制器140或240监测与无线通信会话相关联(例如，在无线通信设备110与Wi-Fi接入点172、蜂窝基站174、已配对设备176和对等站178中的一者之间)的无线信号强度。在一些实施例中，无线状态控制器240在电池的电荷水平达到第一低电池阈值范围314时立即开始监视无线信号强度，或者在从电池监视器230接收到相应通知时(例如，当电荷水平从41％下降到40％时)立即开始监视无线信号强度。在其他实施例中，在无线状态控制器240响应电荷水平中的变化之前可能存在延迟。例如，无线状态控制器240可以被配置成空闲或“睡眠”达非活跃时段(例如，两秒、30秒、2分钟或其他合适时段)，然后唤醒并确定电荷水平是否已经达到第一低电池阈值314。在此情形中，无线状态控制器240可以从非活跃时段唤醒，并确定电荷水平已经下降到38％。
在一些实施例中，无线信号强度是传输功率电平326、特定吸收率(SAR)电平328或传输功率电平的其他合适的指示符。在其他实施例中，无线信号强度是接收到的信号强度322、接收到的信号强度指示符(RSSI)324、信噪比(SNR)、信号干扰加噪声比(SINR)或接收到的信号强度的其他合适指示符。虽然接收信号强度与用于无线传输的功耗没有直接关系，但强大的RSSI值或类似的接收到的信号强度通常表明无线电信道在(例如从基站174到无线通信设备110的)正向方向上几乎没有障碍物，这通常表明在(例如从无线通信设备110到基站174的)反向方向上传送时可以使用较低的传输功率。
至少部分地基于该无线信号强度达到高于用于维持该无线通信会话的最小连接阈值的第一功率节省阈值，无线状态控制器240执行省电动作，诸如降低传输功率水平。值得注意的是，对于一些阈值，无线通信会话可以在无线通信会话的寻常结束之前终止，即使无线信号强度高于最小连接阈值。换言之，如果不是由于低电池电荷水平导致无线状态控制器240执行功率节省动作，该无线通信会话将被无线通信设备200维持并用于数据通信。最小连接阈值可以是10dBm的发射功率、-80dBm的接收到的信号强度、10或更小的RSSI，或者允许维持通信会话的另一个合适的值。
在一些实施例中，至少部分地基于电池220的电荷水平在第一低电池阈值范围314内，诸如传输功率控制器150或250之类的传输功率控制器监视与无线通信会话相关联的无线信号强度。至少部分地基于该无线信号强度达到高于用于维持该无线通信会话的最小连接阈值的第一功率节省阈值，无线状态控制器240执行功率节省动作，诸如降低无线接口260的最大传输功率。
如图3所示，电池阈值范围310分别对应于功率节省阈值320的值。这些范围和值形成阈值对，例如，使用接收到的信号强度322、-80dBm和高功率电平范围312作为第一阈值对，-65dBm和第一低电池阈值范围314作为第二阈值对，-50dBm和第二低电池阈值范围316作为第三阈值对，以及30dBm和第三低电池阈值范围318作为第四阈值对。类似的阈值对也显示在RSSI 324、传输功率水平326和SAR水平328上。在一些实施例中，多个阈值对中的每一个对应于不同的功率节省动作，并且当对应的功率节省阈值接近较低水平时，功率节省动作可以更积极。在一些实施例中，该多个阈值对包括对应于与不支持该无线通信会话的无线接口相关联的功率节省动作的阈值对。换言之，与活跃Wi-Fi通信会话相关联的低信号强度可能导致在蓝牙无线接口上执行功率节省动作，从而允许活跃会话继续，同时仍然降低功耗。
作为一个示例，至少部分地基于电池的电荷水平为35％(第一低电池阈值范围314)并且当前功率节省阈值(例如，接收到的信号强度322)为-60dBm(高于接收到的信号强度322的-65dBm阈值)，无线状态控制器240不执行功率节省动作。在当前功率节省阈值达到-65dBm时，无线状态控制器240执行如下所描述的一个或多个功率节省动作。作为另一示例，至少部分地基于电池的电荷水平为15％(第三低电池阈值范围318)并且当前RSSI值为75，无线状态控制器240执行功率节省动作。
通常，作为增加电池寿命的折衷，功率节省动作可能导致传输速度降低和/或功能减少。例如，禁用天线可以通过阻止使用MIMO传输来减少无线数据吞吐量，但是可以通过禁用天线相应地降低功耗来延长电池寿命。通过使用多个阈值，无线通信设备200可以随着相继达到阈值而逐渐执行额外的功率节省动作或增加现有功率节省动作的效果，从而延迟或减少对使用无线通信设备200的用户体验的感知影响。例如，无线通信设备200可以降低Wi-Fi传输速度(例如，通过禁用无线电堆栈或天线，从4Mbps降低到2Mbps)，同时仍然允许在第二低电池阈值范围316期间发生Wi-Fi传输，然后在第三低电池阈值范围318期间完全禁用Wi-Fi传输，而不是在满足单个阈值时简单地禁用Wi-Fi并给用户带来不便。
如图3所示，当功率节省阈值320对应于接收到的信号强度(接收到的信号强度322和RSSI 324)时，功率节省阈值320与相应的电池阈值成反比。换言之，随着电池的电荷水平进一步降低，需要更高水平的接收到的信号强度来防止执行功率节省动作。然而，当功率节省阈值对应于传送信号强度(传输功率水平326和SAR水平328)时，功率节省阈值320直接与对应的电池阈值相关。换句话说，当电池的电荷水平进一步降低时，可以使用更低水平的传输功率。因此，在较低的电池电荷水平下，通过进一步降低传输功率或通过更积极地终止无线通信会话来节省更多的电功率。通常，功耗与传送信号强度的关联比与接收到的信号强度的关联更紧密，因此无线通信设备200被配置成使用与发射功率326或SAR水平328相对应的阈值。然而，在一些场景中，RSSI值或其他接收信号强度可能比传送信号强度更容易获得，并且无线通信设备200利用RSSI值而不是传送信号强度。
在各种实施例中，无线状态控制器240和/或传输功率控制器250可以执行各种功率节省动作。在一个实施例中，传输功率控制器250将传输功率降低到与电池的当前电荷水平相对应的SAR水平。尽管SAR水平通常用于减少对无线设备的用户的电磁辐射暴露，但是传输功率控制器250可以利用这些SAR水平来减少无线通信设备200的功耗。例如，最大SAR水平可以对应于远离用户设置的无线通信设备200，从而允许最大传输功率，SAR-1水平可以对应于位于用户手中的无线通信设备200，SAR-2水平可以对应于位于用户口袋中的无线通信设备200，并且SAR-3水平可以对应于位于用户耳朵旁边的无线通信设备200。随着电磁辐射造成的伤害风险随着接近用户的敏感区域而增加，SAR水平并因此传输功率水平会降低。
如上所讨论的，可以执行的一个功率节省动作是终止无线通信会话。在一个实施例中，当无线通信会话在无线通信设备200和接入点(例如，Wi-Fi接入点172)之间时，无线状态控制器240可以使无线接口260通过与接入点解除关联来终止无线通信会话。换句话说，无线状态控制器240导致与AP的“优雅”断开连接，这可以允许在断开连接之前发送和/或接收分组确收。此外，无线状态控制器240可以禁止进一步搜索与之相关联的替代接入点，从而减少与无线接口260相关联的功耗。
另一个功率节省动作是至少部分地基于电池的电荷水平在扫描阈值范围之外来停止对相邻通信设备(例如，Wi-Fi接入点172、蜂窝基站174)的无线扫描操作。例如，扫描阈值范围可以包括高功率电平范围312，但省略低电池阈值范围314、316和318。作为另一示例，扫描阈值范围可以包括高功率电平范围312和第一低电池阈值范围314，但省略第二和第三低电池阈值范围316和318。
另一功率节省动作是至少部分地基于电池的电荷水平在多输入多输出(MIMO)阈值范围之外而禁用至少一个无线电堆栈261或天线268。例如，MIMO阈值范围可以包括高功率电平范围312，但省略低电池阈值范围314、316和318。换言之，无线通信设备200可以仅使用一个无线电堆栈或天线，而不是使用多个无线电堆栈或天线来进行MIMO通信。
另一功率节省动作是至少部分地基于该电池的该电荷水平在蓝牙阈值范围之外来减少该已配对的蓝牙设备的蓝牙空闲时间。例如，蓝牙阈值范围可以包括高功率电平范围312，但省略低电池阈值范围314、316和318。在这种场景中，在与已配对的蓝牙设备的无线通信会话空闲达与经减少的蓝牙空闲时间相对应的时间段之后，无线状态控制器240自动地断开已配对的蓝牙设备。换言之，如果电荷水平在蓝牙阈值范围内(例如，75％)，则空闲时间可以是两分钟，但是如果电荷水平超出蓝牙阈值范围(例如，18％)，则空闲时间可以是30秒。在一些实施例中，在已配对的蓝牙设备断开连接之后，对新蓝牙设备的搜索被禁用。
另一功率节省动作是减少定期地调度的背景扫描的频率。在一个实施例中，例如，无线状态控制器240可以增加Wi-Fi通信会话的目标唤醒时间之间的间隔。
另一功率节省动作是将无线通信会话的连接状态改变为仅允许高重要性数据传输的空闲状态或待机状态。
当无线通信设备200提供移动热点功能时，一个功率节省动作是监视多个移动热点连接设备的相应无线信号强度和相应天线利用率。在一个实施例中，无线状态控制器240选择并断开具有最高天线利用率的移动热点连接设备中的一者。另一功率节省动作是监视移动热点连接设备的相应连接历时，并选择和断开移动热点连接设备中具有最长连接历时的一个移动热点连接设备。
Wi-Fi和蜂窝通信会话的漫游功能可能会随着接收到的信号强度的降低而导致功耗增加。在一些实施例中，功率节省动作包括禁用无线电堆栈的漫游功能。在一此类实施例中，至少部分地基于该电池的该电荷水平在该低电池阈值范围内并且该无线通信设备200位于没有用于维持该无线通信会话的切换无线通信设备的预定位置附近来禁用该漫游功能。预定位置可以是无线通信设备200的用户的房屋位置。例如，当用户在他们的房屋附近时，他们可能希望禁用Wi-Fi漫游，使得无线通信设备200不试图在不太可能找到他们的其他接入点的地方(例如，当相邻接入点可能由其他家庭拥有并且防止用户未经授权使用时)找到其他接入点。
在一些实施例中，功率节省动作包括切换到功率更高效的无线电接入技术。例如，无线状态控制器240可以使无线通信设备200从Wi-Fi通信会话切换到蜂窝通信会话，或者从蜂窝通信会话切换至毫微微蜂窝小区通信会话。
在另一实施例中，功率节省动作是对无线通信会话在其上操作的更高效的子信道的请求。例如，无线状态控制器240可以使无线通信设备200请求具有较低频率范围(例如，2.4GHz而不是5GHz)的Wi-Fi信道或子信道，从而改善范围并降低功耗。
图4示出了根据一示例实施例的降低第一无线通信设备的功耗的示例方法400的流程图。除非另有说明，否则这些图中所示的技术流程将自动执行。在任何给定的实施例中，过程的一些步骤可以重复，可能使用不同的参数或数据进行操作。实施例中的步骤也可以按照与图4中所示的自上而下的顺序不同的顺序执行。步骤可以串行地、以部分重叠的方式或完全并行地执行。因此，执行方法400的步骤的顺序可以从一个过程执行到另一个过程执行而不同。步骤也可以被省略、组合、重命名、重组、在一个或多个机器上执行，或者以其他方式偏离所示流程，前提是所执行的过程是可操作的并且符合至少一个权利要求。图4的步骤可以由无线通信设备110(例如，经由电池监视器130、无线状态控制器140和/或传输功率控制器150)、无线通信设备200(例如，经由主机处理器210、电池监视器230、无线状态控制器240和/或传输功率控制器250)或其他合适的无线通信设备执行。
方法400从步骤402开始。在步骤402，与该第一无线通信设备相关联的电池的电荷水平被监视。例如，电池监视器230可以监视电池220的电荷水平。
在步骤404，该第一无线通信设备与第二无线通信设备之间的无线通信会话被维持。例如，无线通信设备110和Wi-Fi接入点172之间的Wi-Fi通信会话，或者无线通信设备100和已配对设备176之间的蓝牙通信会话被维持(即，维持活跃并且可用于发送和接收数据)。
在步骤406，确定电池的电荷水平是否在低电池阈值范围内(例如，第一低电池阈值范围314、第二低电池阈值范围316等)。至少部分地基于电池的电荷水平在第一低电池阈值范围内，方法400前进到步骤408。否则，方法返回到步骤402。
在步骤408，与无线通信会话相关联的无线信号强度被监视。例如，无线状态控制器240监视无线通信会话的接收到的信号强度、RSSI 324和/或发射功率中的一者或多者。
在步骤410，确定无线信号强度是否满足功率节省阈值。例如，无线状态控制器240确定：接收到的信号强度是否小于接收到的信号强度322的功率节省阈值，RSSI是否小于RSSI 324的功率节省阈值和/或发射功率是否大于发射功率电平326的功率节省阈值。至少部分地基于无线信号强度达到第一功率节省阈值，该第一功率节省阈值高于用于维持无线通信会话的最小连接阈值，方法400前进到步骤412。否则，方法返回到步骤408。
在步骤412，在各种实施例中，无线状态控制器240执行与支持无线通信会话的无线接口相关联的功率节省动作。在一个实施例中，到第二无线通信设备的无线通信会话被终止。在其他实施例中，如上所描述的，无线状态控制器240执行不同的功率节省动作。
图5示出了根据一示例实施例的降低第一无线通信设备的功耗的示例方法500的流程图。除非另有说明，否则这些图中所示的技术流程将自动执行。在任何给定的实施例中，过程的一些步骤可以重复，可能使用不同的参数或数据进行操作。实施例中的步骤也可以按照与图5中所示的自上而下的顺序不同的顺序执行。步骤可以串行地、以部分重叠的方式或完全并行地执行。因此，执行方法500的步骤的顺序可以从一个过程执行到另一个过程执行而不同。步骤也可以被省略、组合、重命名、重组、在一个或多个机器上执行，或者以其他方式偏离所示流程，前提是所执行的过程是可操作的并且符合至少一个权利要求。图5的步骤可以由无线通信设备110(例如，经由电池监视器130、无线状态控制器140和/或传输功率控制器150)、无线通信设备200(例如，经由主机处理器210、电池监视器230、无线状态控制器240和/或传输功率控制器250)或其他合适的无线通信设备执行。
方法500从步骤502开始。在步骤502，与该第一无线通信设备相关联的电池的电荷水平被监视。例如，电池监视器230可以监视电池220的电荷水平。
在步骤504，第一无线通信设备和第二无线通信设备之间的无线通信会话由第一无线通信设备的无线电堆栈维持。例如，无线通信设备110和Wi-Fi接入点172之间的Wi-Fi通信会话，或者无线通信设备100和已配对设备176之间的蓝牙通信会话由无线电堆栈261维持。
在步骤506，确定电池的电荷水平是否在低电池阈值范围内(例如，第一低电池阈值范围314、第二低电池阈值范围316等)。至少部分地基于电池的电荷水平在第一低电池阈值范围内，方法500前进到步骤508。否则，方法返回到步骤502。
在步骤508，无线电堆栈的漫游功能被禁用。在一个实施例中，禁用漫游功能包括禁用候选接入点的活跃扫描，例如，Wi-Fi接入点172的其他实例。
图6、7A和7B以及相关描述提供了对可以实践本公开各方面的各种操作环境的讨论。然而，关于图6、7A和7B所示和讨论的设备和系统是为了示例和说明的目的，而不是限制可用于实践本公开各方面的大量计算设备配置，如本文所描述的。
图6是例示可用来实践本公开的各方面的计算设备600的物理组件(即硬件)的框图。下文所描述的计算设备组件可以具有用于在计算设备(例如，无线通信设备110、无线通信设备200)上实现功率节省应用620的计算机可执行指令，包括用于功率节省应用620的计算机可执行指令，该指令可被执行以实现本文所公开的方法。在基本配置中，计算设备600可包括至少一个处理单元602以及系统存储器604。取决于计算设备的配置和类型，系统存储器604可包括但不限于易失性存储(例如，随机存取存储器)、非易失性存储(例如，只读存储器)、闪存，或者此类存储器的任何组合。系统存储器604可以包括操作系统605和一个或多个适用于运行功率节省应用620的程序模块606，诸如关于图1-2的一个或多个组件，特别是无线状态控制器621(例如，对应于无线状态控制器140和/或240)，传输功率控制器622(例如，对应于传输功率控制器150和/或250)，和/或电池监视器623(例如，对应于电池监视器130和/或230)。
例如，操作系统605可适用于控制计算设备600的操作。此外，可结合图形库、其他操作系统、或者任何其他应用程序来实践本公开的各实施例，并且这些实施例不限于任何特定的应用或系统。该基本配置在图6中由虚线608内的那些组件例示出。计算设备600可具有附加的特征或功能。例如，计算设备600也可以包括附加的数据存储设备(可移动和/或不可移动)，诸如举例而言，磁盘、光盘或带。此类附加存储在图6中由可移动存储设备609和不可移动存储设备610例示。
如以上所阐述的，大量的程序模块和数据文件可被储存在系统存储器604中。尽管在处理单元602上执行，程序模块606(例如，功率节省应用620)可执行包括但不限于在此描述的各方面的过程。
此外，本公开的各实施例可在包括分立电子元件的电路、包含逻辑门的封装或集成电子芯片、利用微处理器的电路、或在包含电子元件或微处理器的单个芯片上实现。例如，可以经由片上系统(SOC)来实践本公开的各实施例，其中图6中例示的每个或许多组件可被集成到单个集成电路上。这样的SOC设备可包括一个或多个处理单元、图形单元、通信单元、系统虚拟化单元以及各种应用功能，所有这些都被集成到(或“烧录到”)芯片基板上作为单个集成电路。当经由SOC操作时，在此所述的关于客户端切换协议的能力的功能可以经由在单个集成电路(芯片)上集成有计算设备600的其他组件的专用逻辑来操作。本公开的各实施例还可使用能够执行诸如例如，AND(与)、OR(或)和NOT(非)的逻辑运算的其他技术来实践，包括但不限于，机械、光学、流体和量子技术。另外，本公开的各实施例可以在通用计算机或任何其他电路或系统中实现。
计算设备600也可具有一个或多个输入设备612，诸如键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等等。也可包括输出设备614，诸如显示器、扬声器、打印机等等。以上所提及的设备均为示例，并且其他设备可被使用。计算设备600可包括允许与其他计算设备650进行通信的一个或多个通信连接616。合适的通信连接616的各示例包括但不限于，射频(RF)发射机、接收机、和/或收发机电路系统；通用串行总线(USB)、并行和/或串行端口。计算设备600还可包括电池617，类似于电池120和/或220。
如本文中所使用的术语计算机可读介质可包括计算机存储介质。计算机存储介质可包括以用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构或者程序模块)的任何方法和技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。系统存储器604、可移动存储设备609和不可移动存储设备610都是计算机存储介质(例如，存储器存储)的示例。计算机存储介质可包括RAM、ROM、电可擦除只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可被用来储存信息且可由计算设备600访问的任何其他制品。任何此类计算机存储介质都可以是计算设备600的一部分。计算机存储介质不包括载波或者其他经传播或经调制的数据信号。
通信介质可通过计算机可读指令、数据结构、程序模块或者经调制的数据信号(诸如载波或者其他传送机制)中的其他数据体现，并且包括任何信息递送介质。术语“已调制数据信号”可以描述以对信号中的信息进行编码的方式来设置或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非限制，通信介质可包括诸如有线网络或直接有线连接之类的有线介质，以及诸如声、射频(RF)、红外和其他无线介质之类的无线介质。
图7A和7B例示可用来实施本公开的各实施例的移动计算设备700，例如移动电话、智能电话、可穿戴计算机(诸如智能手表)、平板计算机、膝上型计算机等。在一些方面中，客户机可以是移动计算设备。参考图7A，例示了用于实现各方面的移动计算设备700的一个方面。在基本配置中，移动计算设备700是具有输入元件和输出元件两者的手持式计算机。移动计算设备700通常包括显示器705以及允许用户将信息输入到移动计算设备700中的一个或多个输入按钮710。移动计算设备700的显示器705还可用作输入设备(例如，触摸屏显示器)。任选的侧边输入元件715在被包括在内的情况下将允许更多的用户输入。侧输入元件715可以是旋转开关、按钮或者任何其他类型的手动输入元件。在替代方面，移动计算设备700可纳入更多或更少的输入元件。例如，显示器705在一些实施例中可以不是触摸屏。在又一替换实施例中，移动计算设备700是诸如蜂窝电话之类的便携式电话系统。移动计算设备700还可包括任选的键区735。可选的键区735可以是物理小键盘或者在触摸屏显示器上生成的“软”键区。在各个实施例中，输出元件包括用于示出图形用户界面(GUI)的显示器705、可视指示器720(例如，发光二极管)、和/或音频换能器725(例如，扬声器)。在一些方面中，移动计算设备700包括用于向用户提供触觉反馈的振动换能器。在又一方面，移动计算设备700结合诸如音频输入(如传声器插孔)、音频输出(如耳机插孔)、以及视频输出(如HDMI端口)之类的输入和/或输出端口，用于将信号发送到外设备或从外设备接收信号。
图7B是例示移动计算设备的一个方面的架构的框图。即，移动计算设备700可包括系统(例如，架构)702以实现一些方面。在一个实施例中，系统702被实现为能够运行一个或多个应用(如浏览器、电子邮件、日历、联系人管理器、消息收发客户端、游戏、以及媒体客户端/播放器)的“智能电话”。在某些方面，系统702被集成为计算设备，诸如集成的个人数字助理(PDA)和无线电话。
一个或多个应用程序766可被加载到存储器762中，并且在操作系统764上或者与其相关联地运行。应用程序的示例包括电话拨号程序、电子邮件程序、个人信息管理(PIM)程序、文字处理程序、电子表格程序、互联网浏览器程序、消息收发程序，等等。系统702还包括存储器762内的非易失性存储区768。非易失性存储区域768可被用来储存持久性信息，如果系统702断电，则该持久性信息不会丢失。应用程序766可使用和储存非易失性存储区768中的信息，诸如电子邮件应用所使用的电子邮件或其他消息，等等。同步应用(未示出)同样驻留在系统702上并且被编程为与驻留在主计算机上的对应同步应用交互以使被储存在非易失性存储区768中的信息保持与被储存在主计算机处的对应信息同步。应当理解，其他应用可以被加载到存储器762中并且在移动计算设备700上运行，包括用于向通信链路(例如，离线路由引擎、在线路由引擎等)分配话务的指令。
系统702具有可被实现为一个或多个电池的电源770。电源770可能还包括外部电源，诸如补充电池或对电池再充电的AC适配器或供电底座(powered docking cradle)。
系统702还可包括执行发射和接收无线电频率通信的功能的无线电接口层772。无线电接口层772经由通信运营商或服务供应商促成系统702与“外部世界”之间的无线连接性。来往无线电接口层772的传输是在操作系统764的控制下进行的。换言之，无线电接口层772接收的通信可经由操作系统764传播到应用程序766，反之亦然。
视觉指示器720可用于提供视觉通知，和/或音频接口774可用于经由音频换能器725生成听得见的通知(例如，图7A中所例示的音频换能器725)。在所例示的实施例中，视觉指示器720是发光二极管(LED)而音频换能器725可以是扬声器。这些设备可被直接耦合到电源770，使得它们在被激活时保持开启达通知机制所规定的持续时间，即使处理器760以及其他组件可能关闭以节省电池电力。LED可被编程为保持无限开启，直到用户采取行动来指示设备的上电状态。音频接口774被用来向用户提供可听信号以及从用户接收可听信号。例如，除了被耦合到音频换能器725以外，音频接口774还可被耦合到话筒以接收可听输入，诸如便于电话交谈。根据本公开的各实施例，话筒也可充当音频传感器来便于对通知的控制，如下文将描述的。系统702可还包括允许外围设备730(例如，板载相机)的操作来记录静止图像、视频流等的视频接口776。
实现系统702的移动计算设备700可具有附加特征或功能。例如，移动计算设备700还可包括附加的数据存储设备(可移除和/或不可移除)，诸如磁盘、光盘或带。此类附加存储在图7B中由非易失性存储区768示出。
由移动计算设备700生成或捕捉的且经系统702存储的数据/信息可如上所述被本地存储在移动计算设备700上，或数据可被存储在可由设备经由无线电接口层772或经由移动计算设备700和与移动计算设备700相关联的一分开的计算设备之间的有线连接访问的任何数量的存储介质上，该计算设备如例如因特网之类的分布式计算网络中的服务器计算机。如应理解的，此类数据/信息可经由移动计算设备700、经由无线电接口层772或经由分布式计算网络来被访问。类似地，此类数据/信息可以根据公知的数据/信息转移和存储装置(包括电子邮件和协同数据/信息共享系统)容易地在计算设备之间被转移以供存储和使用。
应该理解的是，图7A和7B的描述是为了说明本方法和系统的目的，并不打算将所公开的内容局限于步骤的特定顺序或硬件或软件组件的特定组合。
本申请中提供的一个或多个方面的描述和说明不旨在以任何方式限制或约束如权利要求所要求保护的发明范围。本申请中提供的各方面、示例和细节被认为是足以传达所有权，且使得他人能够制作并使用所要求保护的发明的最佳模式。要求保护的公开不应被理解为限制于本申请中所提供的任何方面、示例或细节。不管是组合还是单独地示出和描述，各个(结构和方法)特征旨在选择性地包括或省略以产生具有一组特定特征的实施例。在已被提供本申请的描述和说明的情况下，本领域技术人员能够想象到落本申请中所具体化的一般发明概念的更宽泛范围方面的精神内的变化、修改和替代方面并不背离要求保护的公开的更宽泛的范围。

Claims (15)

1.一种减少第一无线通信设备的功耗的方法，所述方法包括：
监视与所述第一无线通信设备相关联的电池的电荷水平；
维持所述第一无线通信设备与第二无线通信设备之间的无线通信会话；
至少部分地基于所述电池的所述电荷水平在低电池阈值范围内来监视与所述无线通信会话相关联的无线信号强度；
至少部分地基于所述无线信号强度达到高于用于维持所述无线通信会话的最小连接阈值的功率节省阈值来执行与支持所述无线通信会话的无线接口相关联的功率节省动作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低电池阈值范围是多个阈值对中的第一阈值对的第一低电池阈值范围，所述功率节省阈值是所述第一阈值对的第一功率节省阈值，并且所述多个阈值对中的每个阈值对都对应于不同的功率节省动作；
其中执行所述功率节省动作包括至少部分地基于所述无线信号强度达到所述多个阈值对中对应于所述电池的当前电荷水平的当前阈值对的当前功率节省阈值来执行与所述当前阈值对相对应的功率节省动作，其中所述当前功率节省阈值高于所述最小连接阈值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个阈值对的功率节省阈值对应于接收到的信号强度并且与对应的电池阈值成反比。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个阈值对的功率节省阈值对应于传送信号强度并且与对应的电池阈值直接相关。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率节省动作包括至少部分地基于所述电池的所述电荷水平在扫描阈值范围之外来停止所述第一无线通信设备对相邻通信设备的无线扫描操作。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率节省动作包括至少部分地基于所述电池的所述电荷水平在多输入多输出(MIMO)阈值范围之外来禁用所述第一无线通信设备的多个无线电堆叠中的至少一个无线电堆叠。
7.如权利要求1所述的方法，其中：
所述第二无线通信设备是接入点；以及
所述功率节省动作包括通过与所述接入点解除关联来终止所述无线通信会话。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个阈值对包括对应于与不支持所述无线通信会话的无线接口相关联的功率节省动作的阈值对。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二无线通信设备是已配对的蓝牙设备，并且所述功率节省动作包括：
至少部分地基于所述电池的所述电荷水平在蓝牙阈值范围之外来减少所述已配对的蓝牙设备的蓝牙空闲时间；以及
在所述无线通信会话空闲达与经减少的蓝牙空闲时间相对应的时间段之后自动地断开所述已配对的蓝牙设备。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线通信会话是由所述第一无线通信设备服务的移动热点会话，并且所述第二无线通信设备是移动热点连接设备。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，监视所述无线信号强度包括监视多个移动热点连接设备的相应无线信号强度和相应无线电堆栈利用率；
所述方法进一步包括选择所述多个移动热点连接设备中具有最高无线电堆栈利用率的一个移动热点连接设备作为所述第二无线通信设备；
其中所述功率节省动作包括终止所述无线通信会话。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，监视所述无线信号强度包括监视多个移动热点连接设备的相应无线信号强度和相应连接历时；
所述方法进一步包括选择所述多个移动热点连接设备中具有最长连接历时的一个移动热点连接设备作为所述第二无线通信设备；
其中所述功率节省动作包括终止所述无线通信会话。
13.一种第一无线通信设备，包括：
被配置成监视与所述第一无线通信设备相关联的电池的电荷水平的电池监视器；
具有被配置成建立、维持和终止与第二无线通信设备的无线通信会话的无线电堆栈的无线接口；
被配置成至少部分地基于所述电池的所述电荷水平在低电池阈值范围内来监视与所述无线通信会话相关联的无线信号强度的无线状态控制器；
其中所述无线状态控制器被配置成使得所述无线接口至少部分地基于i)所述无线信号强度达到高于用于维持所述无线通信会话的最小连接阈值的功率节省阈值，以及ii)所述电池的所述电荷水平在所述低电池阈值范围内来执行与所述无线通信会话相关联的功率节省动作。
14.如权利要求13所述的第一无线通信设备，其特征在于：
所述第二无线通信设备是已配对的蓝牙设备；以及
所述无线状态控制器被配置成i)至少部分地基于所述电池的所述电荷水平在蓝牙阈值范围之外来减少所述已配对的蓝牙设备的蓝牙空闲时间，以及ii)在所述无线通信会话空闲达与经减少的蓝牙空闲时间相对应的时间段之后自动地断开所述已配对的蓝牙设备。
15.如权利要求13所述的第一无线通信设备，其特征在于：
所述无线通信会话是由所述第一无线通信设备服务的移动热点会话，并且所述第二无线通信设备是移动热点连接设备；
所述无线状态控制器被配置成i)监视多个移动热点连接设备的相应无线信号强度和相应无线电堆栈利用率，以及ii)选择所述多个移动热点连接设备中具有最高无线电堆栈利用率的一个移动热点连接设备作为所述第二无线通信设备。
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