CN1759622A - 编码信道获取方法 - Google Patents

Abstract

这里公开了一种在频带中扫描诸如GSM编码信号之类的编码信号的方法。所公开的方法或者提供了更为迅速的信号获取，或者增加了移动设备在非服务区时的电池寿命。还公开了执行该方法的相应移动设备。

Description

编码信道获取方法

技术领域

本发明一般地涉及根据编码信号获取通信网络连接。更具体地，本发明涉及在频带中检测编码信道并且从与所检测到的编码信道相关的网络获得连接。

背景技术

在无线通信领域中，诸如蜂窝电话、以及带有集成的无线通信能力的个人数字助理之类的无线移动通信设备(“移动设备”)从服务区移动到非服务区。另外，可能在具有服务的区域或者没有服务的区域中初始化移动设备。当移动设备不具备服务时，其执行信号获取扫描，以确定是否可以获得适于使用的信号。这种获取扫描通常扫描预定频带中所定义的信道，以确定其中哪些信道包含能够用来获得服务的信号。

一个频带中定义的多个信道被用来允许多个服务供应商提供蜂窝服务。通常，一个频带被分为255个信道。通常向每个服务供应商分配每个频带中的数个信道，从而其可以设立多个蜂窝服务站点，以建立一系列重叠的覆盖区域。每个蜂窝服务站点通常在多个不同的信道上提供编码信号，以允许诸如跳频这样的技术。

许多移动设备遵循通过全球移动通信系统(GSM)建立起来的标准。传统的移动设备遵循GSM标准，它们顺序扫描所分配的频带中的所有信道，以创建包含GSM编码信号的信道的列表。该列表中允许移动设备注册到其相关联的网络的具有最高信号功率的信道被用来向移动设备提供网络连接。如果没有网络提供移动设备注册，则移动设备选择具有最高信号功率的信道，并且在相应网络上注册紧急服务。这种网络选择过程由多种GSM标准管理，包括GSM标准5.08。

当移动设备没有检测到其可以注册的信道时，其周期性地重复扫描信道，以确定服务是否已经变为可用。当移动设备处于不提供服务的区域中时，这通常消耗相当大的电力，因为扫描过程是功率密集型的操作。这样，处于非服务区的移动设备将消耗大量电力，除非扫描之间的时间间隔相对大于每次扫描所需的时间。虽然增加扫描之间的时间间隔会增加电池寿命，但是这降低了移动设备的用户在服务变为可用时马上就获得服务的可能性。这样，信号获取方法的设计者必须在电池电力保存与信号获取次数之间设计出折衷方案。

因此，对于移动设备来说，在执行这些信道扫描同时能够提供可用GSM信道的快速发现以及改进的电池寿命是有利的。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种将移动设备连接到网络(其中该网络具有携带编码信号的关联信道)的方法包括：扫描信道的选中子集，直至在某一信道中标识出编码信号；以及在移动设备和与携带所标识出的编码信号的信道相关联的网络之间建立连接。

根据本发明的另一方面，一种移动设备用于连接到在频带中的多个信道中至少一个信道中发送编码信号的可接入无线网络，该移动设备具有收发机，并且包括：信道子集选择器，用于选择频带中的信道子集，并且用于控制收发机来扫描选中子集中的信道；编码信号检测器，用于标识出由收发机扫描到的携带编码信号的信道；和网络设备注册器，用于将移动设备注册到与携带所标识出的编码信号的信道相关联的可接入网络。

结合附图，阅读了下面对本发明具体实施例的描述之后，本领域的技术人员将清楚本发明的其他方面及特征。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的实施例(仅仅作为示例)，附图中：

图1是图示了搜索服务的方法的流程图；

图2是图示了建立潜在信道列表的方法的流程图；

图3是图示了建立GSM信道列表的方法的流程图；

图4是图示了根据GSM信道列表在GSM信道上注册的方法的流程图；

图5是图示了根据本发明一个方面建立GSM信道列表的方法的流程图；

图6是图示了本发明的方法的实施例的流程图；

图7是图示了本发明当前优选的实施例的流程图；

图8是移动设备的方框图。

具体实施方式

一般地，本发明提供了一种在频带中扫描信道以便在检测服务的同时保护电池寿命的方法。与上述传统的扫描信道方法相反，应用根据本发明一个方面的方法的移动设备扫描信道子集，直至发现信号。虽然下面的示例性实施例参考GSM标准来描述本发明，但是本领域的技术人员应该理解，这里所描述的技术可以用于应用信道的任何电信标准中。

为了找到将提供移动设备服务的具有最高信号功率的信道，移动设备将实现如图1所示的频率扫描方法。当移动设备不具备服务时，其在步骤100中建立潜在信道列表。然后在步骤102中，移动设备扫描潜在信道列表中的信道，以确定潜在信道列表中哪些信道携带GSM编码信号。这种分析得到了GSM信道列表。在步骤104中，移动设备选择与可接入的网络相关联的最强信道，以注册到该网络或与该网络建立连接。

为了在步骤100中建立潜在信道列表，目前，许多移动设备应用图2所示的方法的变体。在步骤106中，从频带中选择一个信道。在步骤108中，扫描选中的信道，以确定该信道是否携带功率超过预定阈值的信号。在步骤110中确定信道中的功率，并且如果信道中存在足够的功率，则在步骤112中移动设备将在潜在信道列表中记录该信道的信息。在步骤112中记录了信道信息或者在步骤110中确定不存在具有足够功率的信号之后，移动设备前进到步骤114，确定最近扫描的信道是否是频带中最后一个信道。如果所扫描的信道不是频带中最后一个信道，则移动设备在步骤116中顺序选择频带中下一信道。一旦选择了下一信道，移动设备重复扫描过程，直至选择了频带中最后一个信道。当在步骤114中确定所扫描的信道是频带中最后一个信道时，所记录的信道列表被提供为潜在信道列表，以便在步骤102中使用。

图3图示了一种确定潜在信道列表中哪些信道包含GSM编码信号的公知方法。在步骤118中，选择潜在信道列表中的第一个信道。在步骤122中，分析该信道，以确定其是否携带GSM编码信号。如果该信道携带GSM编码信号，则在步骤124中在GSM信道列表中记录该信道的信息。在记录信道信息之后，或者如果在步骤122中确定不包含GSM编码信号，移动设备在步骤126中确定当前选中的信道是否是潜在信道列表中的最后一个条目。如果该条目不是潜在信道列表中最后一个条目，则在步骤128中选择列表中下一个条目，并且重复这种分析，直至条目列表中所有的信道都被分析过。当分析过列表中最后一个条目时，创建了GSM信道列表。

图4图示了当前多种移动设备根据图1的步骤104用来连接到与携带最强GSM编码信号的信道相关联的网络的示例性方法。在步骤130中，移动设备检查GSM信道列表，并且选择携带最强信号的信道。然后设备尝试开始向提供该信号的GSM站点注册该移动设备。如果在步骤132中能够进行GSM注册，则移动设备在步骤134中注册到GSM站点，并且过程结束。如果在步骤132中不能进行注册，则移动设备确定当前选中的信道是否是GSM信道列表中最后一个信道。如果所选中的信道不是该列表中最后一个条目，则在步骤138中选择次强的信号，并且重新开始注册过程，直至选择了支持注册的信道或者GSM信道列表被用尽。如果在步骤136中确定该列表中所有信道都被用尽，则移动设备将在步骤140中在与GSM信道列表中携带最强信号的信道相关联的网络上注册紧急服务。在不可接入的网络上注册紧急服务是GSM标准所需要的。然后在步骤142中初始化重新扫描计数器。

虽然在图1～4中没有图示，但是对于移动设备来说，如果在步骤100或102处没有检测到服务则初始化重新扫描计数器，这是常见的。这样，如果不存在信号功率超过阈值的信道，或者没有标识出包含GSM编码信号的信道，则将重新扫描计数器设置为预定值，例如30秒。一旦重新扫描计数器到时，则过程在步骤100重新开始。

如上所述，单个蜂窝站点在频带中的多个信道上提供信号是常见的。每个蜂窝站点所使用的多个信道被设计为允许用户利用诸如跳频之类的噪声抑制技术。为了实现跳频，蜂窝站点通常将它们所利用的信道在整个频带上扩展。

根据本发明的一个方面，利用这种在多个信道上扩展服务的方法来提供一种减少扫描次数的扫描方法。这允许在希望移动设备迅速获取信号的情况下更频繁地执行扫描，或者允许以先前所使用的相同间隔来执行扫描，以便在非服务区降低电池使用率。

在本发明的一个实施例中，移动设备在每次扫描期间只扫描频带中信道的子集。因为单个站点所使用的信道通常是间隔开的，所以如果对频带中信道子集的扫描没有发现GSM编码信号，则在统计上很有可能在任何信道中都不存在GSM编码信号。在本发明当前的优选实施例中，对频带中信道的第二子集执行下一次扫描。这些子集可以重叠，或彼此不相交。通过在每次扫描中只扫描信道的子集，移动设备减少了扫描次数。当没有检测到GSM编码信号时，很有可能在未扫描的信道中也不存在信号。如果在随后的扫描中选择不同的信道子集，则可以使用多次扫描来覆盖频带中所有的信道，以确保完成对频带中信道的覆盖。

接下来描述其中选中的子集对应于频带中一半信道并且第二次选中的子集对应于另一半信道的方法。在当前优选的实施例中，一个子集对应于频带中偶数编号的信道，而另一子集对应于频带中奇数编号的信道。如后所述，可以使用其他子集来实现本发明。

图5的流程图图示了本发明的方法的当前优选的实施例。在步骤200中，移动设备选择频带中信道的第一子集。在步骤202中，扫描这些信道，以确定所选中的子集是否包含携带GSM编码信号的信道。如果没有检测到GSM编码信号，则在步骤204中移动设备初始化重新扫描计数器或定时器，并且进入节电休眠模式。一旦定时器到时，移动设备在步骤206中选择随后的子集，在当前优选的实施例中，该子集是第一子集的补集。然后在步骤202中检查随后选中的子集，以确定是否有任何信道携带GSM信号。继续该循环，直至选中子集中的某一信道被确定为包含GSM编码信号。此时，移动设备将在步骤208中选择所标识出的GSM信号之一，并且注册其自身以建立连接。

如果网络向移动设备提供注册权限，则其被称为可接入的网络。为了确保遵循GSM标准，移动设备通常将其自身注册到与携带最强功率的GSM编码信号的信道相关联的可接入网络。本发明当前优选的实施例提供了对图5的方法的一种修改，以实现这种方法。如图6的流程图所示，从步骤200或206开始，与前面一样，在步骤202中确定选中子集中是否有任何信道携带GSM信号。如果没有标识出或检测到携带GSM编码信号的信道，则该方法如前所述前进到步骤204。然而，如果在步骤202中标识出携带GSM编码信号的信道，则移动设备在步骤210中组装完整的GSM信道列表。这可以通过扫描先前所扫描的子集的补集来完成，或者可以通过扫描整个频带来完成。虽然当前优选地在步骤210中通过扫描选中子集的补集来组装完整的GSM信道列表，但是这种优选不应被解释为限制。在步骤212中，检查完整的GSM信道列表，以确定GSM信道列表中的信道所携带的信号是否与可接入网络相关联。如果没有标识出可接入网络，则移动设备前进到如前所述的步骤140，并且仅提供紧急服务。如果标识出至少一个可接入网络，则移动设备前进到步骤104，其连接到与携带最强信号的信道相关联的可接入网络。

图7图示了本发明当前优选的实施例。在步骤200中选择信道子集。在步骤202中，扫描选中子集中的信道，以标识出任何携带GSM编码信号的信道。这种扫描和标识是通过如下方式完成的：首先在步骤218中，通过扫描子集中所有信道来创建潜在信道的列表，以确定哪些信道携带功率超过阈值的信号；在步骤220中检查潜在信道列表，以确定是否有任何条目携带GSM编码信号。如果没有标识出这样的信道，则过程如上所述前进到步骤204和206。如果标识出携带GSM编码信号的信道，则过程前进到步骤214，在步骤214中，通过扫描整个频带，或者通过扫描互补子集以确定互补子集中哪些信道携带GSM编码信号，来组装完整的GSM信道列表。在组装完整的GSM信道列表之后，移动设备如前所述前进到步骤104。

上述方法利用了这一事实：每个GSM站点通常被分配了多个信道来进行操作。通常，信道子集的选择将向移动设备提供在扫描信道子集时发现信道的统计上相当大的概率。通过选择不同的后续子集，可以使用一系列扫描来检查频带中所有信道。

在当前优选的实施例中，频带中的信道集合被分为两个不相交的子集，第一子集对应于偶数编号的信道，而另一子集对应于奇数编号的信道。在该实施例中，每次扫描覆盖一半信道，并且每两个循环就扫描了整个频带。因为一般的站点在多个信道上发送信号，所以其很有可能在偶数和奇数信道上都发送信号。结果，如果站点处于移动设备的范围之内，很有可能对一个子集扫描一次就能检测到该站点。因为扫描每个子集花费完全扫描的一半时间，所以移动设备可以与现有技术的设备一样频繁的扫描，并且只消耗大约一半的电力，而不会大大减小检测到携带GSM编码信号的信道的概率。另外，因为相互竞争的服务供应商通常提供重叠的服务区域，所有可能有多个站点覆盖同一区域，这进一步增加了至少一个偶数信道以及至少一个奇数信道被用来发送GSM编码信号的概率。

表1图示了在255个信道中可能的GSM信号分布。三个GSM网络：网络A、网络B以及网络C；它们每一个都与携带GSM编码信号的多个信道相关联。在扫描首先选中的子集(奇数编号的信道)时，移动设备检测到信道3、125、127和135中所携带的GSM编码信号。然后执行对随后选中的子集(偶数编码的信道)的扫描，以获得完整的GSM信道列表。对随后选中的子集的扫描标识出信道6、134、252和254中的GSM编码信号。第一和第二次扫描消耗的时间或电力不会多于传统的扫描方法。然后可以容易地组装完整的GSM信道列表，并且可以选择与可接入网络相对应并且携带最强信号的信道进行注册。在没有可接入网络的情形中，选择与携带最强信号的信道相关联的网络用于紧急服务。在表1中，X表示信道被扫描而没有标识出GSM信号，/表示信道没有被扫描，并且○表示信道被扫描并且标识出GSM信号。

信道	内容	扫描1	扫描2
				1		X	/
2		/	X
				3	GSM网络A	○	/
4		/	X
				5		X	/
6	GSM网络A	/	○
				7		X	/
8		/	X
				…
124		/	X
				125	GSM网络A	○	/
126		/	X
				127	GSM网络B	○	/
…
				134	GSM网络B	/	○
135	GSM网络C	○	/
				136		/	X
…
				252	GSM网络C	/	○
253		X	/
				254	GSM网络B	/	○
255		X	/

                 表1

表2图示了实现这里所述的扫描方法的移动设备如何与现有技术的实现方式一样频繁的扫描而仍然能够实现节电。在表2中，星号表示信道被扫描，而如上所述/表示信道被跳过。如图所示，在第一次T1，现有技术的方法扫描频带中每个标识出的信道。在当前优选的实施例中，将频带分为偶数和奇数子频带，在第一次扫描时只扫描奇数编号的信道。这导致现有技术的方法扫描255个信道，与此相比，第一次扫描奇数信道的实施例只扫描128个信道。在第二次T2，现有技术的方法再一次扫描频带中所有255个信道，而根据该实施例，在第二次扫描中只扫描127个偶数编号的信道。在整个过程中，两种方法都扫描了每个信道，但是本发明的该实施例只需要255次扫描，而现有技术需要510次扫描。这有效地节省了执行扫描所需的一半电力。如果移动设备在相当长的一段时间内处于服务范围之外，则上述奇/偶扫描方法只消耗一半电力，这样提供了相当可观的好处。

信道	T1		T2
					现有技术	奇/偶实施例	现有技术	奇/偶实施例
	1	*	*	*					/
2					*	/	*	*
	3	*	*	*					/
4					*	/	*	*
	5	*	*	*					/
6					*	/	*	*
	7	*	*	*					/
8					*	/	*	*
	9	*	*	*					/
10					*	/	*	*
	…
127					*	*	*	/
	128	*	/	*					*
129					*	*	*	/
	130	*	/	*					*
…
	250	*	*	*					/
251					*	/	*	*
	252	*	*	*					/
253					*	/	*	*
	254	*	*	*					/
255					*	/	*	*
	总扫描次数	255	128	255					127

                         表2

图8图示了一种移动设备。移动设备300实现上述信道获取方法，并且包含信道选择器302用于选择频带中要被扫描的信道子集。在当前优选的实施例中，选中的信道子集是从表中选择的，但是完全可以设想动态地执行子集选择。选中的子集被存储在存储器303中，从而移动设备300的其他组件可以访问该子集。信道子集选择器302通过向信号检测器提供频带中信道的子集以进行扫描，来控制信号检测器，例如GSM信号检测器304。信道子集选择器302随意指示存储器303中选中子集的位置，或者可替换地，向GSM检测器304提供选中子集。GSM信号检测器304从存储器303读取选中子集，并且对选中子集中的信道所携带的信号进行扫描。GSM信号检测器304通过与收发机305的通信来执行对选中信道子集的扫描。GSM信号检测器304所执行的扫描确定选中子集中是否有信道携带GSM编码信号。这样检测到的所有信号被存储在存储器中，或者存储在新的位置中，或者通过从信道子集选择器302所提供的列表中删除非GSM编码信道来完成。在移动设备300的某些实施例中，如果在选中子集中检测到GSM编码信号，则GSM信号检测器304请求新的信道子集来进行扫描。或者，如果没有检测到GSM编码信号，则GSM信号检测器304将设置定时器306，以启动重新扫描计数器。

一旦检测到携带GSM编码信号的信道，GSM信号检测器304就组装GSM信道列表。如上所述，可以通过在存储器303中创建新的列表，或者通过在信道子集选择器302所提供的信道列表中删除不携带GSM编码信号的条目，来组装该GSM信道列表。该列表可以是部分或完整的GSM信道列表。部分GSM信道列表标识出在当前选中的子集中在当前扫描中所标识出的携带GSM编码信号的信道。完整GSM信道列表标识出频带中携带GSM编码信号的所有信道。GSM信道列表被存储在存储器303中，或者被直接提供给GSM设备注册器308。GSM设备注册器308利用收发机305来注册到在所扫描的信道中具有最高功率信号的可接入网络，或者如果确定与所标识出的信道相关联的网络中没有可以接入的网络，则注册到具有最高功率信号的网络用于紧急服务。

本领域的技术人员将会认识到，移动设备300的元件通常被实现为软件元件或硬件平台。信道子集选择器302、GSM信号检测器304、定时器306、以及GSM设备注册器308通常是由能够访问存储器(例如，存储器303)的标准微处理器所执行的软件元件。收发机305可以根据设计需求被实现为软件控制的无线设计以及基于电路的设计。

本领域的技术人员将会认识到，信道子集选择器302可以提供重叠或不重叠的子集，其或者可以提供与偶数和奇数信道编号相对应的子集，或者可以提供代表频带中任意一部分信道的子集。另外，信号检测器304可以被实现来检测其他编码信号，以便应用在诸如基于CDMA的网络之类的其他网络中以及在频带中所分配的信道中发送信号的其他网络中。

本发明的上述实施例只是作为示例。本领域的技术人员可以对具体实施例做出变更、修改和改变，而不会脱离本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求限定。

Claims (20)

1、一种将移动设备连接到网络的方法，其中所述网络具有携带编码信号的关联信道，所述方法包括：

扫描信道的选中子集，直至在某一信道中标识出编码信号；以及

在所述移动设备和与携带所标识出的编码信号的信道相关联的网络之间建立连接。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述编码信号是GSM编码信号，并且与所述GSM编码信号相关联的网络是GSM网络。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于包括如下步骤：

在扫描子集之后初始化定时器；以及

等待直至所述定时器到时才开始扫描下一选中子集。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于随后选中的子集不同于先前选中的子集。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于所述随后选中的子集是所述先前选中的子集的补集。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：在建立所述连接之前组装所有信道中携带编码信号的信道的完整列表。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于组装携带编码信号的信道的完整列表的步骤包括扫描频带中所有信道以标识出编码信号。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于组装携带编码信号的信道的完整列表的步骤包括扫描与所述选中子集互补的信道子集，以标识出编码信号的存在。

9、如权利要求6所述的方法，其特征在于建立连接的步骤包括将所述移动设备注册到与具有最强功率的编码信号相关联的可接入网络。

10、如权利要求6所述的方法，其特征在于建立连接的步骤包括如下步骤：将所述移动设备注册到与具有最强功率的编码信号相关联的网络用于紧急服务。

11、如权利要求1所述的方法，其特征在于扫描选中子集的步骤包括如下步骤：

创建与所述选中子集中携带有功率超过预定阈值的信号的信道相对应的潜在信道的列表；以及

分析所述潜在信道列表中每个条目，以标识出携带编码信号的信道。

12、如权利要求1所述的方法，其特征在于信道的第一选中子集对应于频带中偶数编号的信道，并且随后选中的信道子集对应于该频带中奇数编号的信道。

13、一种移动设备，用于连接到在频带中的多个信道中至少一个信道中发送编码信号的可接入无线网络，所述移动设备具有收发机，包括：

信道子集选择器，用于选择所述频带中的信道子集，并且用于控制所述收发机来扫描所述选中子集中的信道；

编码信号检测器，用于标识出由所述收发机扫描到的携带编码信号的信道；和

网络设备注册器，用于将所述移动设备注册到与携带所标识出的编码信号的信道相关联的可接入网络。

14、如权利要求13所述的移动设备，其特征在于还包括定时器，用于在所述编码信号检测器在所述选中子集中没有检测到编码信号时发起延迟，并且用于在所述延迟到时时指示所述信道子集选择器选择随后的信道子集。

15、如权利要求13所述的移动设备，其特征在于所述可接入无线网络发送GSM编码信号，并且所述编码信号检测器是GSM信号检测器。

16、如权利要求13所述的移动设备，其特征在于所述编码信号检测器包括用于在标识出携带编码信号的信道时请求互补的信道子集的装置。

17、如权利要求13所述的移动设备，其特征在于所述编码信号检测器包括用于在标识出携带编码信号的信道时请求完整的信道子集的装置。

18、如权利要求14所述的移动设备，其特征在于所述定时器包括用于在所述编码信号检测器没有标识出携带编码信号的信道情况下在所述延迟到时时指示所述信道选择器选择所述随后子集的装置。

19、如权利要求13所述的移动设备，其特征在于所述网络设备注册器包括用于将所述移动设备注册到与所标识出的携带最高功率的编码信号的信道相关联的可接入网络的装置。

20、如权利要求13所述的移动设备，其特征在于所述网络设备注册器包括用于将所述移动设备注册到与所标识出的携带最高功率的编码信号的信道相关联的网络的装置。

Images