CN1250037C - 用于控制移动通讯装置中天线的伸缩的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用来控制一通讯装置中一天线的伸展的方法，该通讯装置包含一伸缩式天线，该方法包含检测下列事件中任一事件的是否发生：开始一射频频谱扫描、开始一数据包转送、进入一不连续接收苏醒模式(discontinuous reception(DRX)wake up mode)、开始拨打一电话、及开始拨打一紧急电话，该方法还包含在检测到上述任一事件发生时使该天线伸展。该天线可以手动或自动的方式伸展。

Description

用于控制移动通讯装置中 天线的伸缩的方法

技术领域

本发明涉及一种包含一伸缩式天线的移动通讯装置，特别是涉及一种用来响应一特定事件的发生而伸展及缩回该伸缩式天线的方法。

背景技术

移动通讯装置，例如像是移动电话，大多是利用一伸缩式天线以改善所接收及发射讯号的质量。请参阅图1及图2，图1为已知一配备天线12而天线12正处于缩回状态的移动通讯装置10的示意图，图2为天线12正处于伸展状态的移动通讯装置10的示意图。天线12可顺着方向16从缩回状态被拉出成伸展状态，并另可顺着方向14从伸展状态被推入成缩回状态。伸展及缩回天线12会影响移动通讯装置10所接收讯号的接收讯号强度指示值(Received Signal Strength Indicator，RSSI)。

移动通讯装置10使用天线12以发射及接收基站的讯号。为了降低接收讯号及发射讯号间的干扰因素(interference effect)，发射讯号皆被设计成具有较接收讯号的功率高的功率。在码分多址(CDMA)通讯系统中，接收讯号的接收讯号强度指示值是介于-70dBm及-104dBm之间。当接收讯号的接收讯号强度指示值接近-104dBm时，呼叫中断(call drop)的可能性就会增加。因此，藉由增加接收讯号的接收讯号强度指示值可改善呼叫中断的问题。而伸展移动通讯装置10的天线12不失为一种增加接收讯号的接收讯号强度指示值的可能方法。然而，这种方法仅适用于移动通讯装置10所包含的天线12为伸缩式天线。

请参阅图3，图3为已知一当天线12伸展及缩回时接收讯号强度指示值的比较图，图中的讯号20显示天线12在缩回状态时的接收讯号强度指示值，而讯号22则显示天线12在伸展状态时的接收讯号强度指示值。讯号20及22皆为一实验室中的数据，其单位为dBm，而图3中的横坐标代表时间。根据该实验室中所得的测试数据，伸展天线12的确可将接收讯号强度指示值由数dBm增加成至少10dBm以上，这方面的改善有助于降低呼叫中断率(calldrop rate)。不仅如此，在接收讯号强度指示值上的改善更可使移动通讯装置10增加一基站的传呼率(paging rate)，亦即，移动通讯装置10可在不同波道频率中选择一具有较佳接收性的波道。

在移动通讯装置10的设计考虑中，体积为一相当重要的考虑重点，因此，移动通讯装置10的制造商总是将天线12设计成于不使用时可缩回于移动通讯装置10内。对于这种伸缩式天线的设计而言，制造商是假定移动通讯装置10的使用者在需用天线12时伸展天线12，而于不需用天线12时缩回天线12。然而，移动通讯装置10的使用者在发射讯号时往往会忘记伸展天线12，以致于影响移动通讯装置10所发射讯号的质量。

为了解决这个问题，许多种解决方案相继地被提出。举例来说，在美国专利6,301,469B1中Kim所披露的“Method for automatocally switching antennamode in portable telephone”就为其中的一种，以下仅列出此案作为参考之用。请参阅图4及图5，图4及图5为已知一包含用以控制一天线32伸展及缩回的马达34的移动通讯装置30的示意图，图4为其内的天线32正处于缩回状态的移动通讯装置30的示意图，而图5则为其内的天线32正处于伸展状态的移动通讯装置30的示意图。移动通讯装置30还包含一显示装置36及一扬声器38，显示装置36可为一液晶显示器(LCD)。马达34可将天线32顺着方向16从缩回状态拉出成伸展状态，并还可将天线32顺着方向14从伸展状态推入成缩回状态。借着马达34的帮助，移动通讯装置30可自动地伸展及缩回天线32。如此一来，移动通讯装置30的使用者就不需要以手动的方式伸展及缩回天线32，如此就能避免因使用者的忘记伸展天线32而形成呼叫中断的潜在危险。

请参阅图6，图6为已知一用来伸展及缩回移动通讯装置30的天线32的方法的流程图，该流程图中的步骤说明如下：

步骤50：开始拨打一电话；

步骤52：判定天线32是否处于缩回状态，若是，进行步骤54，否则，进行步骤66；

步骤54：判定一天线切换控制功能是否已被设定，若是，进行步骤54，否则，进行步骤66；

(使用者可藉由设定该天线切换控制功能以使能天线32的自动伸展)

步骤56：量测移动通讯装置30的接收讯号强度指示值

步骤58：判定该接收讯号强度指示值是否低于一临界值，若是，进行步骤60，否则，进行步骤56；

步骤60：马达34伸展天线32；

(因为该接收讯号强度指示值低于该临界值)

步骤62：判定该电话是否已中断，若是，进行步骤64，否则，进行步骤56；

步骤64：马达34缩回天线32；

(因为该电话已中断)

步骤66：结束。

图6中所显示的方法用于以马达34自动地伸展及缩回天线32。但很不幸地，已知方法要求移动通讯装置30需配备马达34，这将增加移动通讯装置30的体积。不仅如此，移动通讯装置30的天线32只伸展于一特定事件发生时，例如拨打一电话时，而不会伸展于其它亦可受惠于高接收讯号强度指示值的其它事件发生时。

发明内容

因此本发明的主要目的在于提供一种用来依据一特定事件的发生与否以决定是否伸展及缩回一通讯装置中的天线的方法，以解决已知技术的缺点。

根据本发明的一种用来控制通讯装置中天线的伸缩的方法，该通讯装置包含一伸缩式天线，该方法包含下列步骤：1)检测下列事件中任一事件是否发生：开始一射频频谱扫描、开始一数据包转送、进入一不连续接收苏醒模式(disoontinuous reception(DRX)Wake up mode)、开始拨打一电话、接收讯号强度指示值的动态平均值RVA是否已低于一路径损失值C1与一临界值Td之和的时间超过一预定时间长度、及开始拨打一紧急电话；2)如果在步骤1)中判断了发生了任一所述事件，则判定天线(102)是否已处于伸展状态，若是则结束本步骤；否则，将一“伸展”讯号传送至控制单元(110)，控制单元(110)执行使天线伸展的操作，然后结束本步骤；3)检测下列事件中任一事件是否结束：结束一射频频谱扫描、结束一数据数据包转送、进入一不连续接收睡眠模式(DRX sleep mode)、结束拨打一电话、及结束一已拨打达到一第一预定时间的紧急电话；以及4)如果在步骤3)中判断了发生了任一所述事件，则判定天线(102)是否已处于缩回状态，若是则结束本步骤；否则，标准软件(114)将一“缩回”讯号传送至控制单元(110)，控制单元(110)执行使天线缩回的操作，然后结束本步骤。

本发明的优点在于该通讯装置并不需内建一马达以驱动该天线的伸展及缩回。此外，该天线可伸展于包含拨打一电话的其它事件发生时。

附图说明

图1为已知一配备天线而该天线正处于缩回状态的移动通讯装置的示意图；

图2为图1中所示的天线正处于伸展状态的移动通讯装置的示意图；

图3为已知一当图1中所示的天线处于伸展及缩回状态时一接收讯号强度指示值的比较图；

图4为已知一包含一用以控制一天线伸展及缩回的马达而该天线正处于缩回状态的移动通讯装置的示意图；

图5为图4中所示的天线正处于伸展状态的移动通讯装置的示意图；

图6为已知一用来伸展及缩回图4中所示的移动通讯装置中的天线的方法的流程图；

图7为本发明一移动通讯装置的功能方块图；

图8为本发明一用来控制图7中所示的移动通讯装置的软件的方块图；

图9为本发明的用来伸展及缩回图7中所示的移动通讯装置中的天线的方法的流程图；以及

图10为当图7中所示的移动通讯装置系握于左手或右手时一接收讯号强度指示值的比较图。

附图符号说明

10、30、100  移动通讯装置            12、32、102  天线

34、104      马达                    36、106      显示装置

38、108      扬声器                  110          控制单元

112          存储器                  114          标准软件

116          应用程序接口

具体实施方式

请参阅图7，图7为本发明的较佳实施例中一移动通讯装置100的功能方块图。移动通讯装置100包含一用来伸展及缩回一天线102的马达104，一用来产生可听见音讯讯号的扬声器108，一用来显示讯息的显示装置106，一用来控制扬声器108、马达104及显示装置106的控制单元110，以及一用来储存移动通讯装置100在运作时所需的程序代码及数据的存储器112。显示装置106可为一液晶显示器(LCD)。

请参阅图8，图8为本发明的较佳实施例中一用来控制移动通讯装置100的软件的方块图。移动通讯装置100的存储器112中储存有一用来控制该软件与控制单元110间的交互运作的应用程序接口(application program interface，API)116。除应用程序接口116外，存储器116还包含一用来通过应用程序接口116控制控制单元110的标准软件(protocol software)114。当检测到一特定事件发生时，标准软件114会将一伸展或缩回讯号传送至应用程序接口116，而应用程序接口116则会接着将该伸展或缩回讯号传送至控制单元110，详细的过程稍后再述。

本发明的方法可适用于任何移动通讯装置，不论该移动通讯装置是否内建一马达。图7中所显示的移动通讯装置100具备了本发明所要求的所有技术特征，以下就以移动通讯装置100来说明本发明的方法。为了能完全了解本发明所具备的优点，在此有必要先行审视在何种情况下才有必要伸展或缩回天线102。

在扫描该射频频谱(raio frequency spectrum)的过程中，移动通讯装置100所关心的是量测从一潜在基站所传来的讯号的接收讯号强度指示值以及收集由所选定的广播频道(broadcast channel)所传来的系统信息。因此，在量测与收集的期间，移动通讯装置100将不会启动任何传呼接收的操作，反之，移动通讯装置100只会于成功地注册至一合适的基站后才接收从该网络所传来的传呼讯息。当移动通讯装置100与该网络间正执行一些上传或/及下载的操作时，移动通讯装置100正运作于一数据包转送模式(packet transfer mode)。

最理想的情况就是在该射频扫描状态及该数据包转送状态时皆能伸展天线102。需注意的是，对于GSM(Global System for Mobile Communications)通讯系统或其它通讯系统下的移动通讯装置而言，最好是能在刚启动该射频扫描时就能伸展天线102。在该射频扫描状态的期间，移动通讯装置100必需在一极短时间内量测该射频频谱中每一波段中的所有频率。之后，移动通讯装置100尚需在一预定时间长度内识别这些较强频率中的广播频道以及译码相对应的系统信息。为了能计算出一较佳的量测结果并据以找出更多可资利用的基站，伸展天线102的操作就变得非常有用了。在该数据包转送状态时，最主要的就是能接收到正确的数据。呈伸展状态的天线102可对消除所接收到的数据中的噪声有所帮助。呈伸展状态的天线102还能使第一层的处理数据排序操作(layer 1 scheduling)在该数据包转送状态中运作得更完美，其原因在于，还有其它相邻的基站的量测操作需要完成于该数据包转送状态时。此外，藉由伸展天线102所额外增加的dBm也会有助于该数据包转送状态中的基站转换得更为顺遂。同样地，在一非连续接收苏醒模式(discontinuousreception(DRX)wake up mode)时，移动通讯装置100执行一基站重选择功能(cell reselection function)。其结果仍然是，不论在一射频率扫描开始时、一数据包转送开始时、甚或一非连续接收苏醒模式开始时，天线102最好是呈伸展状态。当然，在结束上述三种操作时，天线102也最好能呈现缩回状态。

天线102除了能在上述三种操作中伸展或缩回，天线102还能在传送音讯讯号时呈伸展或缩回状态。在前述的情状下所伸展的天线102可有效地降低呼叫中断率。天线102可伸展于一收讯不良的地区，并可在不需要时缩回。因接收讯号的强度太弱而需要伸展天线102的情形还可进一步地分成以下两种情形：其一为移动通讯装置100所在的主基站(serving cell)所发送的讯号太弱，而另一为邻接于该正六边形主基站的六个基站所发送的讯号皆太弱。对于第一种情形而言，天线102需在移动通讯装置100与该主基站之间进行音讯讯号或数据传送时呈伸展状态，而对于第二种情形而言，天线102需在基站选取及在进行在该非连续接收苏醒模式中的重选程序时呈伸展状态，此时呈伸展状态的天线102会对一量测程序中从该相邻基站中所收集到的量测结果有所帮助。

正如以上所讨论的，标准软件114可用来判定是否应伸展或缩回天线102。当这种判定模式被应用于马达104的使天线102自动地伸展或缩回时，移动通讯装置100的使用者仍可视实际需要使自动伸缩式天线102暂时失能。举例来说，如果移动通讯装置100共享于一非手持式装置或固定于一皮带，使用者就有可能希望天线102不致被马达104的带动而伸展或缩回。除了单纯地使能或失能自动伸缩式天线102外，该使用者尚可在语音传呼、数据包转送、射频扫描、或任何其它事件发生时选择性地使天线102的自动伸展或缩回功能失能。

在非连续接收模式时，该接收讯号强度指示值持续地在基站重选程序中被监测着，如果该接收讯号强度指示值在一特定值之下，甚或更低时，标准软件114就会将一“伸展”指令传送至控制单元110以使天线102呈伸展状态，并进而提高该接收讯号强度指示值，而当例行的量测程序结束时，标准软件114则会将一“缩回”指令传送至控制单元110。

当移动通讯装置100的使用者拨打一紧急电话时，例如“119”，天线102在该紧急电话结束时最好仍能维持在伸展状态达一预定时间长度，这样可使相关单位更容易锁定移动通讯装置100的使用者所在的位置。

当移动通讯装置100在该主基站的通讯范围内移动时，该基站重选程序仍会照例地被执行。该基站重选程序同时量测该主基站及邻近基站的接收讯号强度指示值，以判定该主基站是否正面临一路径损失(path loss)的问题或是否有一邻近基站的讯号强度强于该主基站的讯号强度。不管上述那一种情况发生时，该主基站就会被置换。从图2中可看出，纵然当移动通讯装置100是静止不动的，该接收讯号强度指示值仍会不时地改变。当移动通讯装置100正处于移动状态而该接收讯号强度指示值低于一通讯标准(例如GSM)所规定的标准值时，该主基站就很有可能会被置换。假如该主基站还来不及被一邻近基站所置换，该主基站的功能就会中止。为了使该旧基站及该新基站间的转换能顺利进行，一种试着从该接收讯号强度指示值的动态平均值方面着手的解决方案就此提出。令该动态平均值被定义成RVA，如果RVA小于一路径损失C1及一由制造商所给定的临界值Td之和，标准软件114就会发送一用来指示天线102应伸展的讯号。

本发明的方法可适用于伸展或缩回移动通讯装置的天线，不管这些移动通讯装置是否包含马达。举例来说，如图7所示，假定移动通讯装置100包含马达104，而控制单元110电连接于马达104。当控制单元110接收到一“伸展”讯号时，天线102就会藉由马达104的帮助而自动伸展，而当控制单元110接收到一“缩回”讯号时，天线102就会藉由马达104的帮助而自动缩回。如前所述，移动通讯装置100的使用者还可在特殊情况时暂时失能马达104的伸展及缩回天线102的功能。并且，万一天线102在伸展或缩回的过程因受有阻碍而无法顺利地伸展或缩回时，控制单元110还可随时地停止将“伸展”或“缩回”讯号发送至马达104。随后，控制单元110就可藉由扬声器108发出一警报声及/或将一讯息显示于显示装置106上的方式告知移动通讯装置100的使用者关于天线102的异常运作或无法正常伸展。控制单元110在经过一预定时间长度后才可再重行执行控制天线102的伸展或缩回操作。

纵使移动通讯装置100中并未包含任何马达，本发明的方法仍能用作通知使用者关于天线102的是否应伸展或缩回。举例来说，当控制单元110从标准软件114接收到一“伸展”讯号时，控制单元110可将一相关于该“伸展”讯号的讯息显示于显示装置106上，以提醒移动通讯装置100的使用者应伸展天线102。除了将一相关讯息显示于显示装置106上外，控制单元110也可通过扬声器108(或改由扬声器108以取代显示装置106)产生一警报声，以吸引移动通讯装置100的使用者的注意。相同地，显示装置106或/及扬声器108也可用来通知使用者何时该缩回天线102。

请参阅图9，图9为本发明的用来伸展及缩回移动通讯装置100的天线102的方法的流程图，移动通讯装置100是在特定事件发生时才伸展或缩回天线102。该流程图中所包含的步骤说明如下：

步骤200：开始；

步骤202：判定一射频扫描程序是否已开始，若是，进行步骤212，否则，进行步骤204；

步骤204：判定移动通讯装置100是否处于一数据包转送状态，若是，进行步骤212，否则，进行步骤206；

步骤206：判定移动通讯装置100是否处于一非连续苏醒状态，若是，进行步骤212，否则，进行步骤208；

步骤208：判定移动通讯装置100是否正在打拨一电话，若是，进行步骤212，否则，进行步骤210；

步骤210：判定该接收讯号强度指示值的动态平均值RVA是否已低于一路径损失值C1与一临界值Td之和的时间超过一预定时间长度，例如五秒钟，若是，进行步骤212，否则，进行步骤216；

步骤212：判定天线102是否已处于伸展状态，若是，进行步骤234，否则，进行步骤214；

步骤214：标准软件114将一“伸展”讯号传送至控制单元110，控制单元10可藉由马达104的帮助伸展天线102、可将一相关于该“伸展”讯号的讯息显示于显示装置106上、或可藉由扬声器108产生一使用者听得到的音讯讯号以通知使用者伸展天线102，进行步骤234；

步骤216：判定一射频扫描程序是否已结束，若是，进行步骤226，否则，进行步骤218；

步骤218：判定移动通讯装置100是否已脱离一数据包转送状态，若是，进行步骤226，否则进行步骤220；

步骤220：判定移动通讯装置100是否处于一非连续睡眠状态，若是，进行步骤226，否则，进行步骤222；

步骤222：判定该接收讯号强度指示值的动态平均值RVA是否已高于路径损失值C1与临界值Td之和的时间超过该预定时间长度，例如五秒钟，若是，进行步骤226，否则，进行步骤223；

步骤223：判定移动通讯装置100是否结束拨打一电话，若是，进行步骤224，否则，进行步骤234；

步骤224：判定移动通讯装置100是否正在拨打一紧急电话，例如“119”，若是，进行步骤225，否则，进行步骤226；

步骤225：判定该紧急电话是否已接通达一预定时间长度T，若是，进行步骤226，否则，天线102应持续处于伸展状态，进行步骤234；

步骤226：判定天线102是否已缩回，若是，进行步骤234，否则，进行步骤228；

步骤228：判定移动通讯装置100是否正在拨打一紧急电话，例如“119”，若是，进行步骤230，否则，进行步骤232；

步骤230：判定该紧急电话是否已结束达一预定时间长度T，若是，天线102应被缩回，进行步骤232，否则，天线102应持续处于伸展状态，进行步骤234；

步骤232：标准软件114将一“缩回”讯号传送至控制单元110，控制单元110可藉由马达104的帮助缩回天线102、可将一相关于该“缩回”讯号的讯息显示在显示装置106上、或可藉由扬声器108产生一使用者听得到的音讯讯号以通知使用者缩回天线102，进行步骤234；

步骤234：结束。

当移动通讯装置100的使用者通过移动通讯装置100与其它人交谈时，使用者可能会察觉到其所接收到的讯号质量会随着其用以握住移动通讯装置100的手的不同而有所差异。请参阅图10，图10为当移动通讯装置100系握于左手或右手时一接收讯号强度指示值的比较图。图10中的讯号120是显示当移动通讯装置100握于右手时该接收讯号强度指示值，而一讯号122是显示当移动通讯装置100握于左手时该接收讯号强度指示值。

图10中所包含的数据系取材自一实验室中的测试结果，图10亦可显示当移动通讯装置100握于右手及左手时相对应的接收讯号强度指示值间的差竟可高达8dBm之多。这主要是因为从移动通讯装置100所在的基站所发出的讯号中的一部份被使用者的身体所挡住所致。为了减轻这种差异，本发明的方法所提出的解决方案说明如下。

假定正当天线102伸展之后，而该接收讯号强度指示值仍然过低，以致于移动通讯装置100无法找到一足以取代该主基站的较佳基站。移动通讯装置100可将一“请改变移动通讯装置的接收方位以改善接收讯号的质量”的讯息显示于移动通讯装置100的显示装置106上，或选择性地配上由扬声器108所发出的音讯讯号，以吸引使用者的注意。当移动通讯装置100的使用者接收到该讯息后，该使用者就可改由另一只手握住移动通讯装置100，甚或移动至一较为开阔的处所，以改善该接收讯号强度指示值。这种特性可有效地降低呼叫中断率，特别是在一通讯状况不良的地区拨打一紧急电话时，这种特性就显得弥足珍贵了。因为这种用以告知使用者通讯状况的特性的实施只与用以提醒使用者注意的显示装置106及扬声器108有关，所以这种特性可应用于任何移动通讯装置，不管这些移动通讯装置有无设置天线。

相较于已知技术的利用一马达以自动地伸展及缩回一天线的方法，本发明的方法就显得相当较具变化了。已知技术的运作仅可应用于一内建一马达的移动通讯装置，而该马达会增如该移动通讯装置的体积。不仅如此，已知技术仅在移动通讯装置在拨打一电话的过程中该接收讯号强度指示值太低时才伸展天线。反观本发明的方法却可应用于任何移动通讯装置，而该移动通讯装置不见得一定要配备一马达，本发明的方法还可利用一显示装置或一扬声器来告知使用者天线是否需伸展或缩回。此外，本发明的方法还可依据需要高接收讯号强度指示值的各种不同事件的发生与否来伸展或缩回天线，以使移动通讯装置具有最佳的通讯质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种用来控制通讯装置中天线的伸缩的方法，该通讯装置包含一伸缩式天线，该方法包含下列步骤：

1)检测下列事件中任一事件是否发生：开始一射频频谱扫描、开始一数据包转送、进入一不连续接收苏醒模式、开始拨打一电话、接收讯号强度指示值的动态平均值RVA是否已低于一路径损失值C1与一临界值Td之和的时间超过一预定时间长度、及开始拨打一紧急电话；

2)如果在步骤1)中判断了发生了任一所述事件，则判定天线(102)是否已处于伸展状态，若是则结束本步骤；否则，标准软件(114)将一“伸展”讯号传送至控制单元(110)，控制单元(110)执行使天线伸展的操作，然后结束本步骤；

3)检测下列事件中任一事件是否发生：结束一射频频谱扫描、结束一数据数据包转送、进入一不连续接收睡眠模式、结束拨打一电话、及结束一已拨打达到一第一预定时间的紧急电话；以及

4)如果在步骤3)中判断了发生了任一所述事件，则判定天线(102)是否已处于缩回状态，若是则结束本步骤；否则，标准软件(114)将一“缩回”讯号传送至控制单元(110)，控制单元(110)执行使天线缩回的操作，然后结束本步骤。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述使天线伸展的操作包含将一用来提醒该通讯装置的使用者伸展该天线的讯息显示在该通讯装置的显示装置上。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述使天线伸展的操作包含产生一可听见的用来提醒该通讯装置的使用者伸展该天线的音讯讯号。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述使天线伸展的操作包含使用该通讯装置中的马达来伸展该天线。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述马达可被该通讯装置的使用者所禁止。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述使天线缩回的操作包含将一用来提醒该通讯装置的使用者缩回该天线的讯息显示在该通讯装置的显示装置上。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述使该天线缩回的操作包含产生一可听见的用来提醒该通讯装置的使用者缩回该天线的音讯讯号。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述使该天线缩回的操作包含使用该通讯装置中的马达来缩回该天线。

9.如权利要求1所述的方法，其中，该通讯装置为一移动通讯装置。

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