CN1449636A - 在多模式终端中选择访问技术的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

提供用于在多模式终端中选择访问技术的方法和装置。在多模式终端和至少一个基站之间利用第一访问技术交换信息，该多模式终端能够利用多种访问技术与至少一个基站交换信息。识别所交换信息的类型，并且确定至少第二访问技术，第二访问技术不同于第一访问技术，它能够交换所识别信息类型的信息。第一和至少第二访问技术形成一组兼容访问技术。所作的确定使对于各个兼容访问技术来说，与至少一个基站交换信息需要最小发射功率电平。在该组兼容访问技术中选择需要最少量电池能量的最佳访问技术，从而维持在多模式终端和至少一个基站之间交换信息所需的最小发射功率电平。

Description

在多模式终端中选择访问技术的方法及装置
背景
本发明涉及在多模式终端中选择访问技术的方法和装置。具体地说，本发明涉及用于选择要求多模式终端中的最小功率量从而获得最长传输持续时间能力的访问技术的方法和装置。
现在存在几种访问技术以便利移动无线通信系统上语音和数据信息的传输。这些技术的例示包括：宽带码分多址访问(W-CDMA)、标准和小型的全球演进的增强数据率(EDGE classic和compact)，全球移动通信系统、高级移动电话业务(AMPS)等。这些技术在不同频带上工作，并利用各种发送信号的方法在通信网络上发送信息。由于这些变化，因此可以在诸如小区、微区或微微区的单个覆盖区中使用几种不同的访问技术。各个访问技术一般利用各自的发射功率电平。这样做又要求在通信网络中工作的终端的电池能够提供与用于访问网络的技术的发射功率电平成比例的电流。
随着访问技术数量的增长，越来越需要设计这样的终端：具有利用一个以上访问技术来发送信息的能力。这类终端的一般方面在本领域中是已知的，如授予Henry等人的题为“通过外部控制来操作无线通信系统的多模式移动台”的美国专利No.5845215所述，所公开的内容明确的通过引用结合到本文中。
这些所谓的“多模式”终端允许用户根据多种因素选择用于访问通信网络的技术。一般来说，这种选择涉及网络访问成本与给定访问技术可以在网络中得到的业务数量之间的平衡。例如，除了在网络的同一覆盖区内工作的GSM或AMPS技术所提供的服务之外，W-CDMA和EDGE访问技术还可以提供诸如语音邮件或因特网访问能力的服务。但是与不提供这些服务的访问技术相比，这些增值服务可能需要用户承担附加的费用以访问网络。
除了允许用户选择特定访问技术之外，还需要具有多模式终端，它能够根据一组输入参数自动选择访问技术，从而获得想要的功能。授予Chun等人的美国专利号No.5999829(“chun”)描述了一种这样的终端。Chun的终端能够根据收到的电场信号强度在CDMA和频分多址(FDMA)访问模式之间自动选择。如Chun所述，如果CDMA模式的接收信号强度超过预定阈值电平，则终端经CDMA访问技术访问通信网络。否则使用FDMA信令技术访问网络。就象许多其它的常规系统一样，由于利用CDMA技术的终端用户可得到增值服务，Chun的终端偏向于选择CDMA信令模式而不是FDMA模式。
然而与这些系统有关的一个缺点在于，这样倾向于特定访问技术(比如Chun系统中的CDMA)阻碍了自动选择对于其它某一功能是最佳的给定终端类型的访问技术，比如最大化终端的传输持续时间能力。最大化传输持续时间能力经常具有特定的重要性，例如当终端电池所存储的能量为低的时候，在通信网络上发送紧急语音消息或传送急需数据。
如上所述，各个不同的访问技术利用各自的发射功率电平，这需要相应的各个电池电源电流为装置供电。利用较高发射功率电平的访问技术需要较高的馈电电流，而利用较低发射功率电平的那些技术需要较低的馈电电流。另外，如果所接收的电场强度足够强，能够支持给定类型信息传送下与网络的通信链路，则可以减小这些发射功率电平。同时，支持不同发射功率电平所需的馈电电流可以随终端的不同而变化。而且，某些访问技术可能能够只支持一种特定类型的信息传送(例如AMPS不能从因特网接收数据)。如果这些因素可以由终端装置进行估计，进而可以确定需要最小电池馈电电流以支持想要的网络连接的访问技术，则可以最大化该网络连接的传输持续时间。
因此，需要在多模式终端装置中确定最佳网络访问技术以使装置的传输持续时间能力最大化。
发明概述
所以，本发明的一个目的是选择一种访问技术，它需要多模式终端中的最小功率量以获得最大传输持续时间能力。本发明的另一目的是所选访问技术能够在选择发生之前发送交换的信息类型。
根据本发明，用于选择多模式终端中的访问技术的方法和装置满足这些或其它目的。利用第一访问技术在多模式终端和基站之间在通信网络中交换信息，所述多模式终端能够利用多种访问技术与基站交换信息。识别所交换的信息类型，确定不同于第一访问技术的至少第二访问技术，它能够交换所识别信息类型的信息。第一和所述至少第二访问技术形成多个兼容访问技术。所作的确定使得对于各个兼容访问技术来说，与基站交换信息需要的最小发射功率电平。选择最佳访问技术，如兼容访问技术中需要最少量电池能量来维持最小发射功率电平的那种技术，以在多模式终端和基站之间交换信息。
根据例示实施例，通过测量在多模式终端上收到的信号的接收信号强度来完成各个兼容访问技术的最小发射功率电平的确定。根据相应的接收信号强度测量，计算各个兼容访问技术的最小发射功率电平。
根据另一例示实施例，通过创建具有表入口的表来完成最佳访问技术的选择，其中所述表入口包括各个访问技术在多个发射功率电平上操作多模式终端所需的电池功率电平。从各种表入口中选择对于确定的最小发射功率电平具有最低电池功率电平的兼容访问技术。
附图概述
通过参照附图阅读此说明，将理解申请人发明的特点和目的，其中：
图1说明可以实现本发明的通信网络；
图2说明用于确定根据例示实施例的多模式终端中的最佳网络访问技术的方法；
图3说明可以实现本发明的例示多模式终端装置的方框图；
详细描述
应该理解，尽管以下描述表示本发明的优选实施例，但是它仅仅是出于例示的目的而给出，因为对于本领域的技术人员，本发明范围内的各种变化和修改将变得显而易见。
根据例示实施例，提供用于在多模式终端中选择访问技术(AT)的方法和装置，以获得最大传输持续时间能力。这种方法可以通过参考图1来理解，其中诸如移动台(MS)102的第一多模式终端正在与诸如一个或多个基站(BS)104的第二多模式终端在通信网络100内进行通信。MS 102和BS 104都能够利用各种AT链路，例如W-CDMA 106、GSM 108和EDGE Compact 110，在网络100内发送和接收信息。图1描绘了例如MS 102和BS 104在W-CDMA 106链路上共享因特网数据。
将理解，不同的访问技术可以被认为定义不同的通信网络。因此，利用CDMA的多个BS 104将组成CDMA网络，利用GSM的多个BS 104将组成GSM网络等。BS 104通常只采用一个AT，但是MS 102可以采用一个以上的AT。因此，MS可以说成是处于一个以上的通信网络中。这些差别并不在实质上影响申请人发明的实现。
图2示出了用于选择MS内最佳AT的方法的例示实施例。在MS102出现步骤200选择低功率模式以及步骤202的低电池指示中的至少一个时，该方法开始。如果检测到低电池状态，那么在步骤204确定在MS 102中是否允许AT的自动选择。用户可以选择禁止自动选择，例如如果用户希望确保不论何时出现低电池状态，MS 102将继续利用当前AT，即使当前AT可能不能实现最低功率发射。确定允许还是禁止自动选择所需的信息可以例如作为用户偏好存储在MS102中。因此，如果禁止自动选择，那么该方法在步骤224结束，而MS 102继续利用当前AT发送和接收信息。但是如果允许自动选择，那么该方法继续到步骤206。
在步骤206，MS 102确定在网络100中MS和BS 104之间发生的信息交换类型。出现的各种类型信息交换可以是例如，语音通信、数据通信或语音和数据(或多媒体)通信的组合。接下来在步骤208，MS 102根据这种信息类型确定网络100内可得到的AT，其中所述AT是MS所支持的，并且与当前在MS 102和BS 104之间发生的信息交换类型兼容。例如，参考图1和图2，如果MS 102在步骤206中确定网络上传送的是因特网数据，那么W-CDMA(在通信链路106上工作)和EDGE Compact(在通信链路110上工作)是兼容AT。
接下来，在步骤210，MS 102确定支持与BS 104的可靠通信链路所需的最小发射功率电平(RPL)。在一个例示实施例中，通过对步骤208中识别的各个兼容AT在MS 102测量从BS 104发送的信号的接收信号强度(RSS)来确定最小RPL。在另一例示实施例中，MS 102利用位置信息，例如地理位置数据，来估计网络100中各个通信链路106、108、110的路径损耗，进而估计各个兼容AT的最小RPL。在再一例示实施例中，MS 102从BS 104接收信息从而确定各个兼容AT的最小RPL。
确定了各个兼容AT的最小RPL之后，MS 102接下来在步骤212确定最佳AT，它是兼容AT组中需要MS 102消耗最小能量以维持所需的最小RPL的一个AT。在一个例示实施例中，确定最佳AT所需的功率信息214存储在MS 102的存储器装置中的查找表中。表1说明这样的表中可以存储的信息类型。
 AT类型 RPL A  RPL B  RPL C  RPL D  RPL E
 GSM 1.1  2.2  3.3  4.4
 W-CDMA  0.5  2.0  3.5  5.0
 EDGECompact 0.5  1.0  1.5  2.0
                        表1例示查找表
例示表列出了MS 102保持多模式终端装置能够支持的三种AT类型(GSM、W-CDMA和EDGE Compact)的五个发射功率电平(RPLA到RPL E)中的每一个所需的电池功率。因此，如果GSM和EDGECompact被识别为兼容AT并且对于这两个AT的最小RPL都确定为RPL C，那么MS 102将选择EDGE Compact作为最佳AT(1.5小于2.0)。
当检查表1时，本领域的那些技术人员将理解，不同AT可能能够利用不同RPL来维持MS 102和BS 104之间的网络连接，这取决于这些网络装置工作的环境(例如利用各个兼容AT发射信号的RSS)。因此，在以上例示中，如果可以利用发射功率电平RPL B上的W-CDMA，以及利用发射功率电平RPL C上的EDGE Compact来维持网络连接，那么MS 102将选择W-CDMA作为最佳AT(0.5小于1.5)。同时，将理解，存储在查找表中的信息可以根据装置的不同和制造商的不同而变化。适当的信息可以在制造时存储在多模式装置中和/或例如通过来自在网络中工作的基站的消息定期更新。
确定最佳AT之后，接下来MS 102在步骤216确定所选AT有效与否。用户可以将特定AT类型定义为无效，例如因为具有相对高的连接费。如果所选AT被认为是无效的，那么重复步骤212-216的选择过程，直到确定有效最佳AT或者中止该过程。
然后，MS 102在步骤218中切换到所选最佳AT，并且接下来在步骤220监视MS上是否出现电池充电指示和禁止低功率模式中的至少一种。在此期间，MS 102利用需要最小电池馈电电流量的最佳AT与BS 104通信。因此，最大化了正出现的特定信息传送类型和发生发送的用户环境的传输持续时间能力。
在步骤220中，如果检测到电池充电指示或禁止低功率模式，那么在步骤222中，MS 102切换到在AT优化过程开始时MS用于与BS 104通信的那种AT。当不再存在电池电力将用完(在检测到电池充电指示的情况下)的可能性或用户已明确表示禁止低功率工作模式时，在步骤222中切换回上一最佳AT可以是适合的。但是，如果在网络上以低功率模式传输的信息类型不再被在AT优化过程开始时MS用于与BS 104通信的那个AT支持，则MS 102可以继续利用当前AT工作。然后，方法在步骤224结束。
图3示出了可以实现本发明的多模式终端(MMT)装置(如MS102)的例示实施例。该图描述了MMT 300，它包括多频带天线302，它连接到多个AT收发信机304-308。每个收发信机采用不同类型的AT，例如，GSM、W-CDMA和EDGE Compact。同样的，MMT 300能够利用在网络的MMT覆盖区内是有效的这些AT中的任一个发送信息。MMT的设计和操作在本领域中是已知的，因此不需要在本文中论述这些特定细节。
如图3所示，MMT 300包括控制器312’，它可以是MMT的中央处理器或者如图所示的单独处理器模块。控制器312可以包括存储器，用于存储查找表318，表或者可以存储在单独的存储器模块中(未示出)。控制器312从电池监视器/充电器模块316、低功率模式开关324以及根据一个例示实施例，从RSS仪表310接收输入信号。控制器312处理这些输入，从而产生控制信号326，控制信号控制收发信机304-308的操作以选择所支持AT之一作为最佳AT。
低功率模式开关324可以连接到低功率模式按钮322，并且被用于将信号发送到控制器312，从而允许和禁止MMT 300中的低功率操作。同时，电池监视器/充电器模块316将信号转发到控制器312，以自动允许和禁止MMT中的低功率操作。这些信号被用于表示电池314中剩余的能量，以及电池是否正在由外部充电器(未示出)通过充电端口320充电。当电池监视器/充电器模块316检测到电池能量为低并且就此发送信号给控制器312时，或者用户已通过按压低功率模式开关322来手动激活低功率操作时，控制器312就开始一个程序，以从多个兼容AT类型中选择最佳AT。兼容AT类型是能够与MS 102通信的那些AT，具体地说，可以是当MMT中允许低功率操作的时候能够发送和接收在网络上发送的信息类型(例如语音、数据、多媒体)的那些AT。
根据例示实施例，控制器312接下来经控制总线326将信号发送到收发信机304-308，又指示各个收发信机将多频带天线302收到的信号转发到RSS仪表310。RSS仪表接下来测量各个收到信号的信号强度，并将与信号的相对RSS有关的信息转发给控制器312。然后，控制器利用这种信息来确定各个兼容AT足以支持当前与网络的通信链路的最小RPL。
在另一例示实施例中，控制器312利用位置信息，例如地理定位数据，估计各个收发信机304-308收到信号的相对RSS。在再一例示实施例中，控制器312从固定站(例如图1的BS 104)接收信息，从而确定MMT 300收到的信号的相对RSS。
确定了各个兼容AT的最小RPL之后，控制器312接下来从兼容AT组中确定需要MMT 300消耗最少量能量来维持所需的最小RPL的最佳AT。在一个例示实施例中，确定最佳AT所需的功率信息被存储在控制器存储器中存储的查找表318中。以上表1说明了这种表中可以存储的信息类型。一旦确定最佳AT，控制器312经控制总线326向相应的收发信机304-308发送信号，指示收发信机在网络上传送想要的信息。同时，控制器可以命令剩下的收发信机断电。
出于说明的目的，假设MMT 300正在利用GSM AT通过收发信机304工作。当进入低功率模式时，控制器通知兼容收发信机304-308将收到的信号转发到RSS仪表310用于测量。假设，在此例中，EDGECompact收发信机308是另外唯一的兼容收发信机，它可以维持与网络的当前通信链路。控制器312利用RSS信息来确定GSM AT和EDGE Compact AT的最小RPL。在确定了最佳RPL之后，控制器接下来利用存储在查找表318中的信息确定最佳AT。
继续说明，假设控制器312确定EDGE Compact AT为最佳AT。控制器接下来将经控制总线326发送适当的信号，以将AT从GSM改变为EDGE Compact。将未被用于维持通信链路的那些收发信机断电，以保存电池能量。低功率操作在MMT 300中继续，直到用户手动禁止低功率模式，或者直到在控制器312上收到表示电池314已充满电(或正在充电)的信号。这时，控制器312通过控制总线326发送适当的信号，以将AT从EDGE Compact变回GSM，从而结束低功率操作。
尽管已通过在多模式终端中执行最佳访问技术的选择的例示实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，这种选择可以发生在网络的其它地方。例如，基站(例如BS 104)可以从移动台(例如MS 102)接收定期报告，表示需要或想要进入低功率操作模式。基站接下来可以确定最佳AT，并指示移动台切换到最佳AT。然后，在确定不再需要低功率操作模式之后，基站可以指示移动台切换回第一手动切断发生之前所用的AT。
应该强调，术语“包括”和“正包括”用于本说明书时，用于指定所述特性、步骤或部件的出现，并不排除一种或多种更多其它特性、步骤、部件和其组合的出现或增加。
由此对本发明进行描述，显然本发明可以以许多方式变化。这些变化并不被看作是背离由以下权利要求书定义的本发明的本质，并且在以下权利要求书的范围内的所有修改都包括于其中。

Claims (19)

1.一种方法，包括以下步骤：
利用第一访问技术在多模式终端和至少一个基站之间交换信息，所述多模式终端能够利用多种访问技术与所述至少一个基站交换信息；
识别与所述交换的信息有关的信息类型；
确定至少第二访问技术，所述至少第二访问技术不同于所述第一访问技术，能够交换所述识别的信息类型的信息，所述第一和所述至少第二访问技术形成多个兼容访问技术；
为所述兼容访问技术中的每种技术确定与至少一个基站交换信息所需的最小发射功率电平；以及
选择所述兼容访问技术之一作为最佳访问技术，所述最佳访问技术在兼容访问技术中需要最少量电池能量以维持所述最小发射功率电平。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于响应于所述多模式终端中低功率模式的激活和低电池状态指示中的至少一种而执行所述方法。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于只有当允许自动访问技术选择模式时响应于低电池状态指示而执行所述方法。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：利用所述第一访问技术在所述多模式终端和所述至少一个基站之间交换信息，以响应于所述低功率模式的去激活和电池正被再充电指示中的至少一种。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于确定最小发射功率电平的步骤包括以下步骤：
为所述各个兼容访问技术测量在所述多模式终端上收到的信号的接收信号强度；以及
根据所述相应的收到信号强度测量，为各个兼容访问技术计算与所述至少一个基站交换信息所需的所述最小发射功率电平。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于确定最小发射功率电平的步骤包括以下步骤：
接收表示所述多模式终端的位置和所述各个兼容访问技术的至少一个通信链路的位置的地理定位数据；
计算所述多模式终端和所述各个兼容访问技术的最近一个通信链路之间的路径损耗；以及
根据各个相应的算得的路径损耗，估计各个兼容访问技术与所述至少一个基站交换信息所需的所述最小发射功率电平。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于根据从所述至少一个基站发送到所述多模式终端的信号强度数据，为各个所述兼容访问技术确定所述最小发射功率电平。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于选择最佳访问技术的步骤包括以下步骤：
创建具有表入口的表，所述表入口包括所述多个访问技术中的每种技术下，以多个发射功率电平操作所述多模式终端所需的电池功率电平；以及
在所述表入口中选择兼容访问技术，它对于所述确定的最小发射功率电平具有最低电池功率电平。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于重复选择最佳访问技术的所述步骤，直到从一组优选访问技术中选择了一种访问技术。
10.一种装置，包括：
多个收发信机，每个收发信机采用各自的访问技术并且能够在多个发射功率电平上工作，从而在所述装置和至少一个基站之间交换信息；
多频带天线，它耦合到各个所述收发信机，能够根据相应访问技术发送和接收承载信息的信号；
电池，用于向在所述装置中工作的多个组件提供能量；
电池监视器/充电器模块，它连接到所述电池和外部充电端口，用于激活和去激活所述装置中的低功率模式；
低功率模式开关，它连接到低功率模式按钮，用于激活和去激活所述低功率模式；
用于确定所述多频带天线收到的信号的信号强度的部件，所述部件连接到各个所述收发信机；以及
控制器，它连接到所述低功率模式开关、电池监视器/充电器模块、用于确定信号强度的部件以及各个收发信机，其中所述控制器响应于所述低功率模式的激活而选择需要最少量电池能量的收发信机，从而以如通过所述所选收发信机收到的所述信号强度确定的最小发射功率电平与所述至少一个基站交换信息。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于用于确定信号强度的所述部件包括：
仪表，用于测量在各个所述收发信机上收到的所述信号的所述接收信号强度；以及
用于确定各个收发信机需要的最小发射功率电平的部件，从而根据所述相应的接收信号强度测量与所述至少一个基站交换所述信息。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于用于确定所述信号强度的所述部件包括：
用于接收地理定位数据的部件，所述地理定位数据表示所述装置的位置和能够与各个收发信机中相应的一个进行通信的至少一个通信链路的位置；
用于计算所述装置和各个收发信机的最近通信链路之间的路径损耗的部件；以及
用于根据各个相应的算得的路径损耗估计各个收发信机与所述至少一个基站交换信息所需的所述最小发射功率电平的部件。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于确定所述信号强度的所述部件包括：
用于接收从所述至少一个基站发送到所述各个收发信机的信号强度数据的部件。
14.如权利要求10所述的装置，其特征在于所述控制器包括具有表入口的表，所述表入口包括以多个发射功率电平操作各个所述收发信机所需的电池功率电平。
15.一种系统，包括
至少一个基站；
多个通信链路，所述各个链路采用相应的访问技术；以及
至少一个多模式终端，它通过所述通信链路耦合到至少一个基站，所述至少一个多模式终端包括：
多个收发信机，各个收发信机采用相应访问技术并能够以多个发射功率电平工作，从而在所述多模式终端和至少一个基站之间交换信息；
多频带天线，它耦合到所述各个收发信机，用于根据相应访问技术发送和接收承载信息的信号；
电池，用于为在所述多模式终端中工作的多个组件提供能量；
电池监视器/充电器模块，它连接到所述电池和外部充电端口，用于在所述多模式终端中激活和去激活低功率模式；
低功率模式开关，它连接到低功率模式按钮，用于激活和去激活放所述低功率模式；
用于确定所述多频带天线收到的所述信号的信号强度的部件，所述部件连接到所述各个收发信机；以及
控制器，它连接到所述低功率模式开关、电池监视器/充电器模块、用于确定信号强度的部件和所述各个收发信机，其中所述控制器响应于所述低功率模式的激活，适用于选择需要最少量电池能量的收发信机，从而以如通过所述所选收发信机收到的所述信号强度确定的最小发射功率电平与所述至少一个基站交换信息。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于用于确定信号强度的所述部件包括：
仪表，用于测量在各个所述收发信机上收到的所述信号的所述接收信号强度；以及
用于确定各个收发信机需要的最小发射功率电平的部件，从而根据所述相应的接收信号强度测量与所述至少一个基站交换信息。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于用于确定所述信号强度的所述部件包括：
用于接收地理定位数据的部件，所述地理定位数据表示所述多模式终端的位置和能够与各个收发信机中相应的一个进行通信的至少一个通信链路的位置；
用于计算所述多模式终端和各个收发信机的最近通信链路之间的路径损耗的部件；以及
用于根据各个相应的算得的路径损耗估计各个收发信机与所述至少一个基站交换信息所需的所述最小发射功率电平的部件。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于确定所述信号强度的所述部件包括：
用于接收从所述至少一个基站发送到所述各个收发信机的信号强度数据的部件。
19.如权利要求15所述的系统，其特征在于所述控制器包括具有表入口的表，所述表入口包括以多个发射功率电平操作各个所述收发信机所需的电池功率电平。
CN01814929A 2000-07-05 2001-07-02 在多模式终端中选择访问技术的方法及装置 Pending CN1449636A (zh)

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