CN1758796A

CN1758796A - 使用全球定位系统省电辅助的双模电话

Info

Publication number: CN1758796A
Application number: CNA2005101035456A
Authority: CN
Inventors: 萨德海达P·赫勒
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2006-04-12

Abstract

一种访问根据第一无线协议的广域无线网络和根据第二无线协议的小型区域无线网络的双模移动台。该双模移动台包括：控制器，其在第一模式和第二模式之间切换双模移动台，在第一模式下，双模移动台与广域无线网络通信，在第二模式下，双模移动台与小型区域无线网络通信。控制器根据双模移动台和小型区域无线网络的接入点之间的距离来在第一模式和第二模式之间切换双模移动台。当双模移动台进入第一模式时，控制器关闭在第二模式下运行的收发器以省电。

Description

使用全球定位系统省电辅助的双模电话

技术领域

本发明一般指示一种双模电话，其使用GPS单元在蜂窝操作与WiFi操作之间切换并对WiFi收发器切断电源。

背景技术

无线服务供应者不断寻求新的方法以改善无线服务(例如，蜂窝服务)和最大化当前无线基础设施的性能。现在更加趋向于将传统广域蜂窝网络(例如，CDMA、GSM、TDMA)和小型区域无线或WiFi网络(例如，IEEE-802.11a/b/g)的性能结合以向用户提供“一个电话(One-Phone)”服务。“一个电话”服务使传统移动台(例如，蜂窝电话、无线PC或PDA)的用户得以做到：当用户在家中、办公室中、或无线热点(hotspot)中时，该用户通过无线宽带连接使用IP语音(VoIP)服务；当该用户远离家、办公室、或无线热点时，该用户使用广域蜂窝(即，宏蜂窝)服务。在最普遍的方法中，用于宽带承载IP语音(VoIP-over-broadband)服务的无线连接由WiFi(IEEE-802.11a/b/g)连接来提供。该趋势主要由两个因素驱使。第一个因素是在有线基础设施上提供VoIP电话服务的成本被显著降低。第二个因素是对于具有不需要对家庭电话号码和蜂窝电话号码加以区别的单一电话身份的需求。

为了提供好的用户体验，“一个电话”服务必需无缝地从WiFi网络转移到蜂窝网络，特别是当用户处于活动的呼叫时。由于即使用户处于WiFi网络的范围之内仍可以继续使用蜂窝连接(即，没有理由断开蜂窝连接)，所以在活动的呼叫期间从蜂窝网络转移到WiFi网络通常不是问题。

然而，并未打算将IEEE-802.11标准用于便携式电话应用。IEEE-802.11x装置的功率要求相当大。当IEEE-802.11接口被用在移动台上以提供双模服务时，移动台的电池寿命被大大地减少。这将致使移动台(例如，蜂窝电话)的用户认为来自制造商的移动台质量差。防止WiFi导致的电池耗尽的最佳方法是当WiFi接口未在使用中时完全关闭WiFi接口，并且仅当用户在其靠近家、办公室、或另一热点时手动地输入命令时打开WiFi接口。

当前，没有用于可靠和自动地检测WiFi接口应该何时被打开或关闭的方法。因此，手动控制仍然是唯一的可行的选项。然而，使用手动控制启动和停用WiFi模式会挫败实现广域无线(即，蜂窝)操作和小型区域无线(即，WiFi)操作之间的无缝的目的。

因此，需要能够在对电池寿命无有害影响的情况下在宏蜂窝网络和Wi-Fi网络之间无缝切换的移动台。特别地，需要能够在对电池寿命无有害影响的情况下可靠和自动地检测WiFi网络的存在的移动台。还需要当从WiFi接入点(AP)移开时能够可靠地检测出失去WiFi网络连接的蜂窝电话。

发明内容

几乎所有当前的蜂窝电话具有内置GPS接收器。本发明提供一种使用移动台的内置GPS接收器、内置的WiFi热点位置数据库、和基于软件的控制器来启动和停用移动台的WiFi收发器的机制。因此，本发明提供一种具有从例如IEEE-802.11a/b/g网络切换至CDMA蜂窝网络而不中断正在进行的IP语音(VoIP)电话呼叫的能力的双模蜂窝电话(或相似的移动台)。GPS接收器消耗相对少量的功率。因此，本发明使用在当前移动台中可容易得到的GPS信息以减少双模移动台的IEEE-802.11部件的功率消耗。

为了解决上述讨论的现有技术的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种双模移动台，其能够访问根据第一无线协议的广域无线网络和根据第二无线协议的小型区域无线网络。根据本发明的优选实施例，所述双模移动台包括能够在第一模式和第二模式之间切换双模移动台的控制器，在第一模式下，双模移动台与广域无线网络通信，在第二模式下，双模移动台与小型区域无线网络通信，其中，控制器根据双模移动台和小型区域无线网络的接入点之间的距离在第一模式和第二模式之间切换双模移动台。

根据本发明的一实施例，所述双模移动台还包括能够确定该双模移动台的位置的位置确定设备。

根据本发明的另一实施例，所述位置确定设备包括GPS接收器。

根据本发明的另一实施例，所述双模移动台还包括能够与广域无线网络通信的第一收发器。

根据本发明的另一实施例，所述双模移动台还包括能够与小型区域无线网络通信的第二收发器。

根据本发明的另一实施例，所述双模移动台还包括能够存储多个接入点记录的与控制器相关联的存储器，其中，多个接入点记录中的每一个包括与小型区域无线网络的接入点相关联的位置信息。

根据本发明的另一实施例，所述控制器能够比较双模移动台的当前位置和在多个接入点记录的每一个中的位置信息，以便确定双模移动台和小型区域无线网络的多个接入点中的每一个之间的距离。

根据本发明的另一实施例，当双模移动台和小型区域无线网络的多个接入点中的第一接入点之间的第一距离小于预定的阈值时，所述控制器将双模移动台从第一模式切换至第二模式。

在本发明的一实施例中，当双模移动台切换至第二模式时，所述控制器使第二收发器搜索与第一接入点相关联的信标信号。

在本发明的另一实施例中，当双模移动台和第一接入点之间的第一距离大于预定的阈值时，所述控制器将双模移动台从第二模式切换至第一模式。

在本发明的另一实施例中，当双模移动台切换至第一模式时，所述控制器停用第二收发器，由此减小第二收发器的功率消耗。

在本发明的另一实施例中，所述双模移动台能够从有线链路无线网络下载多个接入点记录。

在下面进行本发明的详细描述之前，可优选地对在整个该专利文档中使用的某些词语和短语进行阐述：术语“包括”和“包含”及其派生词，表示无限制地包括；术语“或者”意是包括性的，表示和/或；短语“与…相关联”和“与此…相关联”以及派生词，可表示包括、被包括于、与…互连、包含、被包含于、连接至或与…连接、结合至或与…结合、与…通信、与…协作、交错、并列、接近于、被绑定至或与…绑定、具有、具有…性质等；术语“控制器”表示可控制至少一个操作的任何装置、系统或其一部分，这样的装置可在硬件、固件或软件，或者这些中的至少两个的某些组合中被实现。应该认识到与任何特定的控制器相关联的功能可被集中或分布，无论以本地或远程的方式。对于整个该专利文档中的某些词语或短语的限定被提供，本领域的技术人员应该理解，这样的限定即使不是在大多数例子中，也是在许多情况下应用于这些限定的词语和短语的先前和以后的使用。

附图说明

为了更全面理解本发明及其优点，现在结合附图对其进行下面的描述，其中，相同的标号表示相同的部分：

图1示出根据本发明原理的能够在WiFi网络的接入点和蜂窝网络的基站之间切换的双模移动台；

图2更详细地示出根据本发明示例性实施例的图1中的双模移动台；以及

图3更详细地示出根据本发明示例性实施例的图2中双模移动台中的WiFi热点数据库。

具体实施方式

这里讨论的图1至图3，以及在该专利文档中用于描述本发明的原理的各个实施例仅是作为示例，不应以任何方式被解释为用于限制本发明的范围。本领域的技术人员将理解，本发明的原理可在任何适当布置的无线移动台中被实现。

图1示出双模移动台110，其能够根据本发明的原理在小型区域(或本地)无线网络的接入点和蜂窝网络或相似的广域无线网络的基站之间切换。在示出的实施例中，移动台110能够与CDMA无线网络的基站101-103通信，并且能够与WiFi(例如，IEEE-802.11x)网络的接入点121-123通信。然而，选择CDMA和WiFi网络仅是作为示例，并不应被解释为用于限置本发明的范围。

在本发明的另一实施例中，基站101-103可在除CDMA之外例如GSM的协议下运行。在本发明的另一实施例中，接入点121-123可在除IEEE-802.11x之外的协议下运行。更宽泛地说，本发明不限于在蜂窝电话中使用，而是可在任何双模移动台中被实现。这可包括：例如，配备WiFi收发器、GPS接收器、和蜂窝(例如，GSM、CDMA)收发器的膝上型电脑。

基站101-103能够经由分组数据服务器节点(PDSN)145与诸如互联网140的基于IP的网络通信。基站101-103还能够经由移动交换中心155与公共交换电话网(PSTN)150通信。基站101-103使用MSC 155和PSTN 150在MS 110和另一电话装置之间提供传统语音连接和电话服务。基站101-103使用PDSN 145和互联网140在MS 110和另一互联网协议(IP)节点之间提供包括IP语音(VoIP)服务的分组数据服务。同样地，WiFi接入点121-123使用互联网140在MS 110和另一互联网协议(IP)节点之间提供包括IP语音(VoIP)服务的分组数据服务。

图2更详细地示出根据本发明示例性实施例的双模移动台110。移动台(MS)110包括：CDMA收发器(X-CVR)210、IEEE-802.11x收发器(X-CVR)220、全球定位系统(GPS)接收器240、和控制器230。根据本发明的原理，假设任何诸如MS 110的支持“一个电话”服务的移动台还拥有诸如GPS接收器240的嵌入式GPS接收器。

控制器230还包括处理器250和存储器255。存储器255可包括静态存储器(例如，闪速RAM或ROM)和动态存储器(即，DRAM)两者。存储器255存储操作系统(OS)程序260和热点数据库(DB)265。如下面将更详细解释的那样，热点数据库265包含接入点121-123和其它WiFi接入点的地理位置信息(即，GPS座标)。

为了简单清楚地解释本发明的操作，将假设接入点(AP)121位于移动台(MS)110的用户的家中，接入点(AP)122位于MS 110的用户的办公室中，接入点(AP)123位于MS 110的用户经常出入的其它一些地方(即，咖啡店)。还将假设每当MS 110在AP 121、AP 122或AP 123的附近时MS 110能够与基站(BS)101通信。

图3更详细地示出根据本发明示例性实施例的双模移动台110中的WiFi热点数据库265。热点数据库265包括N个接入点记录，其包括示例性接入点(AP)记录310、320、330和340。AP记录310包括与第一接入点(标记为AP 1)相关联的第一接入点标识符字段和与AP 1相关联的标记为GPS座标1的第一位置字段。AP记录320包括与第二接入点(标记为AP 2)相关联的第二接入点标识符字段和与AP 2相关联的标记为GPS座标2的第二位置字段。AP记录330包括与第三接入点(标记为AP 3)相关联的第三接入点标识符字段和与AP 3相关联的标记为GPS座标3的第三位置字段。最后，AP记录340包括与第N接入点(标记为AP N)相关联的第N接入点标识符字段和与AP N相关联的标记为GPS座标N的第N位置字段。作为示例，AP 1可为AP 121，AP 2可为AP 122，AP 3可为AP 123。

每一接入点标识符字段AP 1至AP N包括可用于识别和访问特定接入点的信息，诸如电子序列号(ESN)、用户名和密码、加密信息或者这些值的组合。当MS 110在存储在热点数据库265中的接入点附近时，MS 110使用接入点标识符字段中的信息快速地搜索并建立与该接入点的连接。

当MS 110在MS 110的用户的住处首次被激活时，控制器230从GPS接收器240接收AP 121的GPS位置信息。控制器230其后将该信息存储在热点数据库265中。可选地，控制器230可向MS 110的用户显示信息，并从用户接收手动输入的命令以便选择AP 121作为将与MS 110相关联的已知接入点。可用多种方法来完成移动台110至AP 121的GPS座标的绑定。当用户在家中首次使用WiFi服务时可手动完成绑定。还可经由从AP 121通过宽带有线链路和互联网140而发送到与基站101相关联的MSC 155的SMS消息来完成绑定。以相似的方式，MS 110在MS 110的用户工作的时候首次被操作时，MS 110接收并存储用于AP 122的信息。

根据本发明的原理，当移动台110移到AP 121的附近时，控制器230通过对IEEE-802.11x收发器220供电来激活WiFi接口，IEEE-802.11x收发器220其后搜索来自AP 121的IEEE-802.11信标。控制器230通过周期性地比较MS 110的当前GPS座标和存储在热点数据库265中的所有接入点的存储的GPS座标来确定MS 110是否在接入点的附近，其中，热点数据库265包括存储的AP 121、AP 122和AP 123的GPS座标。如果MS 110的GPS座标距离接入点的GPS座标小于预定的阈值，则MS 110在该接入点的附近。

如果MS 110当前处在经由BS 101的在蜂窝网络上的活动呼叫中，则该呼叫不被干扰。控制器230一检测出MS 110靠近例如AP 121，控制器230就执行必要的IEEE-802.11x建立(或访问)过程，随后通过WiFi链路和宽带线路将MS 110注册在蜂窝网络。所有后来的呼叫其后通过WiFi网络，而不是通过BS 101来发出。

同样地，当MS 110在WiFi环境(例如，通过AP 121)中处于活动状态并开始移出该WiFi环境(即，远离AP 121)时，控制器230检测出MS 110正在移出WiFi AP 121的范围。通过比较MS 110的当前GPS座标和存储在热点数据库265中的AP 121的GPS座标来再一次执行检测。这个出范围的检测过程可通过其它推断来加强，其它推断诸如减小的接收(RX)信号功率、增加的帧错误率等。

接着，控制器230经由CDMA收发器210通过宏蜂窝环境发出相同的呼叫，并指示蜂窝网络的MSC 155将该呼叫从由AP 121提供的VoIP服务切换到由BS 101使用的蜂窝语音或数据服务。该呼叫的切换可以以多种方式被处理，其包括以与向电话会议加入另一参与者的方式相同的方式。蜂窝连接一被成功地建立，WiFi接口就被终止并且IEEE-802.11x收发器220被断电。

控制器230可使用额外的推断来避免这样的往复转换工作(ping-pong)的情况，在其中，IEEE-802.11x收发器220被频繁地关闭和开启(例如，当用户去到他的后院其后又回到室内)。通过利用与在OS程序260中预先编程的信息相结合的GPS信息，移动台110可以以最佳的方式开启和关闭IEEE-802.11x收发器220。

可选地，操作基站101-103的蜂窝网络操作员可将由蜂窝网络支持的公知的热点(例如，咖啡店)的GPS座标的数据库分配给MS 110和其它移动台。具有“一个电话”服务的移动台可查阅热点数据库265以确定是否使用IEEE-802.11收发器220。可通过新兴的基于IP的空中(OTA)传送和更新技术(例如，CDG IOTA-PA、OMA/WAP传送等)来更新热点数据库265。因此，嵌入式数据库用作用于VoIP呼叫的PRL。

有利的是，本发明减少了搜寻IEEE-802.11网络的时候手机的功率消耗。通过当MS 110不在已知热点附近时停用IEEE-802.11收发器220，本发明大大地减少了由IEEE-802.11收发器220造成的功率消耗。GPS接收器240已经存在于许多新移动台中，并且具有比IEEE-802.11收发器220低得多的功率损耗。

尽管已用示例性实施例描述了本发明，但是可向本领域的技术人员建议多种变化和更改。意图是本发明包含这样的落入所附权利要求的范围的改变和更改。

Claims

1、一种能够访问根据第一无线协议的广域无线网络和根据第二无线协议的小型区域无线网络的双模移动台，所述双模移动台包括：

控制器，其能够在第一模式和第二模式之间切换所述双模移动台，在第一模式下，所述双模移动台与所述广域无线网络通信，在第二模式下，所述双模移动台与所述小型区域无线网络通信，其中，所述控制器根据所述双模移动台和所述小型区域无线网络的接入点之间的距离来在所述第一模式和第二模式之间切换所述双模移动台。

2、如权利要求1所述的双模移动台，还包括能够确定所述双模移动台的位置的位置确定设备。

3、如权利要求2所述的双模移动台，其中，所述位置确定设备包括GPS接收器。

4、如权利要求1所述的双模移动台，还包括能够与所述广域无线网络通信的第一收发器。

5、如权利要求4所述的双模移动台，还包括能够与所述小型区域无线网络通信的第二收发器。

6、如权利要求5所述的双模移动台，还包括能够存储多个接入点记录的与所述控制器相关联的存储器，其中，所述多个接入点记录的每一个包括与所述小型无线网络的接入点相关联的位置信息。

7、如权利要求6所述的双模移动台，其中，所述控制器能够比较所述双模移动台的当前位置和所述多个接入点记录的所述每一个中的所述位置信息，以便确定所述双模移动台和所述小型区域无线网络的所述多个接入点的每一个之间的距离。

8、如权利要求7所述的双模移动台，其中，当所述双模移动台和所述小型区域无线网络的所述多个接入点的第一接入点之间的第一距离小于预定的阈值时，所述控制器将所述双模移动台从所述第一模式切换至所述第二模式。

9、如权利要求8所述的双模移动台，其中，当所述双模移动台切换至所述第二模式时，所述控制器使所述第二收发器搜索与所述第一接入点相关联的信标信号。

10、如权利要求9所述的双模移动台，其中，当所述双模移动台和所述第一接入点之间的所述第一距离大于所述预定的阈值时，所述控制器将所述双模移动台从所述第二模式切换至所述第一模式。

11、如权利要求10所述的双模移动台，其中，当所述双模移动台切换至所述第一模式时，所述控制器停用所述第二收发器，由此减小所述第二收发器的功率消耗。

12、如权利要求6所述的双模移动台，其中，所述双模移动台能够从所述有线链路无线网络下载所述多个接入点记录。

13、如权利要求5所述的双模移动台，其中，所述第一无线协议包括蜂窝通信协议。

14、如权利要求13所述的双模移动台，其中，所述蜂窝通信协议包括CDMA协议和GSM协议之一。

15、如权利要求5所述的双模移动台，其中，所述第二无线协议包括WiFi协议。

16、如权利要求5所述的双模移动台，其中，所述第二无线协议包括IEEE-802.11x无线协议。

17、一种操作能够访问根据第一无线协议的广域无线网络和根据第二无线协议的小型区域无线网络的双模移动台的方法，该方法包括以下步骤：

确定双模移动台的当前位置；

比较所述当前位置和与同小型区域无线网络相关联的多个接入点相关联的位置信息；

确定双模移动台和多个接入点的每一个之间的距离；以及

如果每一在双模移动台和多个接入点的每一个之间的距离大于预定的阈值，则在第一模式下操作双模移动台，在所述第一模式下，双模移动台与广域无线网络通信。

18、如权利要求17所述的方法，还包括步骤：当双模移动台在第一模式下运行时停用与小型区域无线网络通信的收发器，由此减小该收发器的功率消耗。

19、如权利要求18所述的方法，还包括步骤：如果双模移动台和多个接入点中的第一接入点之间的第一距离小于预定的阈值，则在第二模式下操作双模移动台，在所述第二模式下，双模移动台与小型区域无线网络通信。

20、如权利要求19所述的方法，还包括步骤：当双模移动台在第二模式下操作时，搜索与第一接入点相关联的信标信号。