WO2012167520A1 - 自动功耗控制方法及系统 - Google Patents

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WO2012167520A1
WO2012167520A1 PCT/CN2011/079553 CN2011079553W WO2012167520A1 WO 2012167520 A1 WO2012167520 A1 WO 2012167520A1 CN 2011079553 W CN2011079553 W CN 2011079553W WO 2012167520 A1 WO2012167520 A1 WO 2012167520A1
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WO
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usbhub
channel switching
usb
wireless terminal
control signal
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PCT/CN2011/079553
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伍学斌
张建华
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中兴通讯股份有限公司
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    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G06F1/3209—Monitoring remote activity, e.g. over telephone lines or network connections
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287—Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0229—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular to an automatic power consumption control method and system.
  • Wireless Internet devices such as mobile Internet devices (MIDs), Apple Tablet PCs (IPADs), 3G network cards, and the like, are generally designed to have wireless interfaces.
  • the Universal Serial Bus Hub (USBHUB) chip is used for expansion (some USBHUB chips may be integrated inside the main chip), so that it can connect multiple USB devices.
  • USB Universal Serial Bus Hub
  • the wireless network card Take the wireless network card as an example. It is generally connected to a PC or a notebook using a USB interface.
  • the USB port can be extended to have a U disk function, or the USB port can be expanded to connect other USB devices.
  • USB port expansion using USBHUB is the preferred solution for U port expansion, and its advantages are not described here.
  • One drawback of this solution is the power consumption of the USBHUB, especially when only one USB device is running on the USBHUB. Since USB2.0 uses the broadcast protocol to transmit data, even if only one USB port is used, other USB ports cannot be actively turned off. The USBHUB always outputs the active activation state, the power consumption cannot be reduced, and the USBHUB chip integrates a central processing unit (Central).
  • the processing unit (referred to as CPU) is mainly responsible for processing and forwarding the data of the USBHUB upstream and downstream according to the USB protocol.
  • USBHUB is often in a state where only one USB device is working. Especially in most wireless Internet devices, U disk or keyboard, mouse, etc. are not used much, and the amount of data is not very large. Most of the data stream on the USBHUB is transmitted by wireless communication data. Therefore, only one wireless terminal is connected most of the time on the USBHUB. Many times, although many USB devices are attached to the USBHUB, the usage rate is not high. For example: A USB flash drive attached to a USBHUB has no data access most of the time. There are also USB keyboards, mice, etc. that are rarely used when users watch movies online.
  • USB devices for example, wireless terminal devices
  • the USBHUB will always be in Working state, dissipating a large amount of electrical energy.
  • the present invention proposes an automatic power consumption control method and system to solve at least one of the above problems. . According to an aspect of the invention, an automatic power consumption control method is provided.
  • the automatic power consumption control method includes: when the USB device connected to the USBHUB is a wireless terminal device, the channel switching device receives the first control signal from the USBHUB, wherein the first control signal is used to instruct the channel switching device to perform Channel switching operation; the channel switching device performs a channel switching operation to connect and transmit data between the wireless terminal device and the USB host device; the USBHUB is turned off or enters a standby state.
  • the method further includes: the USBHUB determining, by detecting, that the USB device connected to the USBHUB is a wireless terminal device.
  • the method further includes: when the USB device of the non-wireless terminal device accesses the USBHUB, the USBHUB enters an active state; the USBHUB sends a second control signal, where the second control signal is used to indicate that the channel switching device performs the channel Switch operations. After the USBHUB sends the second control signal, the method further includes: the channel switching device receives the
  • the second control signal of the USBHUB; the channel switching device performs a channel switching operation, and connects between the USB host device and the wireless terminal device via the USBHUB, and transmits data.
  • the above channel switching device is: USB switch. According to another aspect of the present invention, an automatic power consumption control system is provided.
  • the automatic power control system includes: a channel switching device and a USBHUB; wherein the USBHUB includes: a transmitting module configured to send a first control signal, wherein the first control signal is used to instruct the channel switching device to perform a channel switching operation;
  • the control module is configured to control the USBHUB to be turned off or enter a standby state;
  • the channel switching device is located between the USB host device and the USBHUB, and includes: a receiving module configured to receive the USBHUB when the USB device connected to the USBHUB is a wireless terminal device The first control signal; the channel switching module, configured to perform a channel switching operation, to implement connection and transmit data between the wireless terminal device and the USB host device.
  • the USBHUB further includes: a determining module configured to determine, by detecting, that the USB device connected to the USBHUB is a wireless terminal device.
  • the control module is further configured to: when the USB device of the non-wireless terminal device accesses the USBHUB, control the USBHUB to enter an active state; the sending module is further configured to send a second control signal, wherein the second control signal is used to indicate the channel switching device Perform channel switching operations.
  • the receiving module is further configured to receive a second control signal from the USBHUB; the channel switching module is further configured to perform a channel switching operation, and connect between the USB host device and the wireless terminal device via the USBHUB, and transmit data.
  • the above channel switching device is: USB switch.
  • USBHUB connection between the USBHUB and the USB host device (ie, USB HOST) is improved, and a channel switching device is added on the USB channel to control the switching of the USB channel, so that the USB host device can directly connect with the wireless terminal device, and the USBHUB Turn off or enter standby.
  • the wireless terminal device connected to the USBHUB in the related art is solved, which causes the USBHUB to always be in a working state and dissipate a large amount of power, thereby achieving the purpose of reducing the power consumption of the wireless internet device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the structure of an automatic power consumption control system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing the structure of an automatic power consumption control system according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flow chart of an automatic power consumption control method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flow chart of an automatic power consumption control method according to a preferred embodiment of the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the embodiments in the present application and the features in the embodiments may be combined with each other without conflict.
  • 1 is a block diagram showing the structure of an automatic power consumption control system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
  • the automatic power consumption control system mainly includes: a channel switching device 10 and a USBHUB 20;
  • the USBHUB 20 may further include: a sending module 200, configured to send a first control signal, where the first control signal is used to instruct the channel switching device to perform a channel switching operation; and the control module 202 is configured to control the USBHUB to be turned off or enter standby.
  • the channel switching device 10 is located between the USB host device and the USBHUB 20, and includes: a receiving module 100 configured to receive the first control from the USBHUB 20 when the USB device connected to the USBHUB 20 is a wireless terminal device
  • the channel switching module 102 is configured to perform a channel switching operation to implement connection and transmit data between the wireless terminal device and the USB host device.
  • the wireless terminal device connected to the USBHUB will cause the USBHUB to be always in operation and dissipate a large amount of power even if the above does not work.
  • the channel switching device 10 added to the USB channel can directly connect the USB HOST to the wireless terminal device, and the USBHUB in the system is turned off or enters the standby state.
  • the wireless terminal device connected to the USBHUB in the related art is solved, which causes the USBHUB to always be in a working state and dissipates a large amount of power, thereby achieving the purpose of reducing the power consumption of the wireless internet device.
  • the USB host device may be a USB HOST-enabled PC, MID, tablet, notebook, or USB HOST-enabled chip.
  • the channel switching device may be a high-speed USB switch that satisfies the USB2.0 data transmission protocol, and can switch at high speed in two channels, and the power consumption during operation is very small, and is generally micro-ampere.
  • the USBHUB can be a USBHUB-capable chip, generally has 2 ⁇ 4 USB downlink ports, and has a CPU integrated therein, and the chip pins have GPIOs that can be defined and used by the user.
  • the wireless terminal device may be a wireless access device, and the circuit for implementing the wireless Internet access function, including: WCDMA, CDMA2000, WiMAX, LTE, etc., accessing the main chip and peripheral circuits, power supply circuits, radio frequency partial circuits, etc.
  • the circuit of data communication uses USB interface and USB HOST for data transmission.
  • the USBHUB 20 may further include: a determining module 204, connected to the sending module 200, configured to determine, by detecting, that the USB device connected to the USBHUB is a wireless terminal device.
  • the control module 202 is further configured to: when the USB device of the non-wireless terminal device accesses the USBHUB, control the USBHUB to enter an active state; the sending module 200 is further configured to send a second control signal, where the second control signal is used for Instructing the channel switching device to perform a channel switching operation.
  • the receiving module 100 is further configured to receive a second control signal from the USBHUB.
  • the channel switching module 102 is further configured to perform a channel switching operation, and connect and transmit between the USB host device and the wireless terminal device via the USBHUB. data.
  • the USBHUB is connected to the USB host via USB SWITCH.
  • the wireless terminal device and other USB devices are connected to the downstream port of the USBHUB.
  • the USBHUB has a GPIO port (corresponding to the above-mentioned transmitting module 200).
  • the channel switching control pin (for example, the S pin, which is equivalent to the above-mentioned receiving module 100 and the channel switching module 102) connected to the USB SWITCH can control the switching of the USB SWITCH.
  • the wireless internet device system includes: a USB host device, a USB SWITCH, a USBHUB, and a USB device (a wireless terminal device, a USB flash drive, a USB keyboard, and other USB devices are shown in FIG. 3).
  • the USB data lines D+, D- output from the USB host device (USB HOST) are first connected to the common data line terminals D+_COM, D-_COM of the USB SWITCH.
  • USB SWITCH is a two-way single-pole and double-throw switch. By default, the common terminal is connected to the channel, that is, D+_COM, D-_COM and Dl+, D1- are turned on.
  • Dl+ and D1- connect to the uplink port of the USBHUB, that is, the USBHUB is connected to the USB host device.
  • USB devices such as wireless terminals and USB flash drives are connected to the downstream port of the USBHUB.
  • the USBHUB monitors the data transfer status of all USB terminals attached to the downstream port.
  • the GPIO port of the USBHUB outputs a control signal to the S pin of the USB SWITCH to control the data of the USB SWITCH.
  • the channel switches from Dl+, D1- to D2+, D2-, and then turns off its main function, in a low-power standby state.
  • the USB data channel becomes a USB HOST and is directly connected to the wireless terminal (see the dotted line shown in Figure 3), and the data communication of the wireless terminal is not affected.
  • the USBHUB is turned off, the power consumption is very low, the power consumption of the USB SWITCH itself is also low, and the power consumption of the corresponding wireless Internet access device is also reduced, and since the wireless terminal monopolizes a USB channel, the data transmission rate is also Improve a lot.
  • the USBHUB will exit from the standby state, enter the working state, control the USB SWITCH GPIO output control signal, and control the USB SWITCH to switch the data channel to the USBHUB-side.
  • Step S402 When the USB device connected to the USBHUB is a wireless terminal device, the channel switching device receives the first control signal from the USBHUB, where the first The control signal is used to instruct the channel switching device to perform a channel switching operation.
  • Step S404 The channel switching device performs a channel switching operation to implement connection and data transmission between the wireless terminal device and the USB host device.
  • Step S406 The USBHUB is turned off or enters a standby state.
  • a channel switching device is added to the USB channel, so that the USB HOST can be directly connected to the wireless terminal device, and the USBHUB in the system is turned off or enters a standby state.
  • the wireless terminal device connected to the USBHUB in the related art is solved, which causes the USBHUB to always be in a working state and dissipate a large amount of power, thereby achieving the purpose of reducing the power consumption of the wireless internet device.
  • the method before receiving the first control signal from the USBHUB, the method further includes: the USBHUB determining, by detecting, that the USB device connected to the USBHUB is a wireless terminal device.
  • the following processing may also be included:
  • USBHUB When the USB device of the non-wireless terminal device accesses the USBHUB, the USBHUB enters an active state
  • the USBHUB sends a second control signal, wherein the second control signal is used to instruct the channel switching device to perform a channel switching operation.
  • the following processing may also be included: (1) the channel switching device receives the second control signal from the USBHUB;
  • the channel switching device performs a channel switching operation, and connects between the USB host device and the wireless terminal device via the USBHUB, and transmits data.
  • the channel switching device may be a high-speed USB switch that satisfies the USB2.0 data transmission protocol, and can switch at high speed in two channels, and the power consumption during operation is very small, and is generally micro-ampere.
  • USB SWITCH needs to be designed on the front end of the USBHUB.
  • the USB HOST data cable is first connected to the USB SWITCH's common D+ COM and D- COM. Simultaneously, The USBHUB has a GPIO port that can control the switching of the USB SWITCH. When the USBHUB determines that only the USB wireless terminal device is connected to the current USB device, the GPIO outputs a control signal to control the USB SWITCH switch. The USBHUB stops working, shuts down or enters standby mode. The data of the USB wireless terminal is directly uploaded to the USB HOSTo via USB SWITCH.
  • the automatic power consumption control method mainly includes the following processes: Step S502: The wireless Internet access device system is powered on, and the USB HOST terminal performs initialization; Step S504: After the USB SWITCH is powered on, according to the default state, the USB channel is in the USBHUB. - side (channel 1).
  • Step S506 The USB device of the USBHUB and its downstream port works normally, and the USB wireless terminal transmits data to the USB HOST terminal through the USBHUB; meanwhile, the USBHUB monitors the wireless terminal except the wireless terminal.
  • Step S508 The USBHUB determines whether other USB devices still have data transmission, or other USB devices are uninstalled; if the USBHUB determination result is no, then go to step S506; if the USBHUB determines that the result is yes, Then, proceed to step S510;
  • Step S512 USB SWTICH switches the data channel from channel 1 to Channel 2 (see Figure 3 for details); Then, the USBHUB turns off most of its functions, and only maintains a very low power standby mode; of course, the USBHUB can also perform a shutdown operation.
  • Step S514 the wireless terminal device directly connects with the USB HOST, continues to transmit data;
  • Step S516 The USBHUB determines whether the other USB device has a data transmission request or a new USB device insertion; if the USBHUB determination result is no, then proceeds to step S514; If the result of the USBHUB determination is yes, proceed to step S518;
  • Step S518 The USBHUB will be woken up from the standby state, and the GPIO outputs a switching signal to the S pin of the USB SWITCH, and controls the USB SWITCH to switch back to the USB channel 1.
  • USBHUB chip consumes 60 to 100 mA in operation, while its standby current requires only a few milliamps.
  • USB SWITCH is very small in size, and the process is relatively simple. It can be integrated into the USBHUB chip to make a chip. This will not increase the PCB area, but it can increase the functions and advantages of USBHUB.
  • the above modules or steps of the present invention can be implemented by a general-purpose computing device, which can be concentrated on a single computing device or distributed over a network composed of multiple computing devices.

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Abstract

本发明提供了一种自动功耗控制方法及系统，在上述方法中，在与USBHUB连接的USB设备为无线终端设备时，通道切换装置接收来自于USBHUB的第一控制信号，其中，第一控制信号用于指示通道切换装置执行通道切换操作；通道切换装置执行通道切换操作，在无线终端设备与USB主设备之间实现连接并传输数据；USBHUB关闭或进入待机状态。根据本发明提供的技术方案，解决了相关技术中连接在USBHUB上的无线终端设备，导致USBHUB始终处于工作状态，耗散大量电能的问题，进而可以达到降低无线上网设备整机功耗的目的。

Description

自动功耗控制方法及系统 技术领域 本发明涉及通信领域， 具体而言， 涉及一种自动功耗控制方法及系统。 背景技术 现在设计的无线上网设备， 例如， 移动互联网设备 （Mobile Internet Device, 简称 为 MID)、 苹果平板电脑 （IPAD)、 3G上网卡等无线终端设备， 其一般都有多个 USB 接口。在这多个 USB接口上，都会采用通用串行总线单项集线器（Universal Serial Bus HUB,简称为 USBHUB)芯片进行扩展（有些 USBHUB芯片可能集成在主芯片内部）， 使其可以连接多个 USB设备。 以无线网卡为例， 其一般是采用 USB接口与 PC机或 笔记本相连， 除了有上网功能外， 还可以有 USB 口扩展出具有 U盘的功能， 或者扩 展出 USB口， 可以连接其他 USB设备。 又例如 MID设备， 除了无线上网的功能外， 通过 USBHUB可以扩展出 USB键盘、 鼠标、 照相机等设备。 采用 USBHUB进行 USB口扩展， 是目前 U口扩展的首选方案， 其优点在这里不 再赘述。 但这个方案的一个缺点就是 USBHUB的功耗问题， 尤其是 USBHUB上只有 一个 USB设备在运行时。 由于 USB2.0采用广播协议传输数据， 即使只使用一个 USB 口， 其他 USB 口也不能主动关闭， USBHUB始终输出工作激活状态， 功耗不能得到 降低， 而且 USBHUB芯片内部集成了一个中央处理器 （Central Processing Unit, 简称 为 CPU), 主要负责将 USBHUB上下行的数据按照 USB协议进行处理转发， 在运行 状态下这个 CPU的功耗也是不容忽视的， 尤其是采用电池供电的无线上网设备。然而 在实际使用中， USBHUB却常常处于只有一个 USB设备工作的状态。 尤其是在大多 数无线上网设备中， U盘或者键盘、 鼠标等使用的时候不是很多， 数据量也不是很大。 USBHUB 上的数据流大部分都是无线通讯数据在传送， 因此， USBHUB 上大部分时 间也只有一个无线终端在连接。 很多时候， USBHUB上虽然挂接了很多 USB设备， 但使用率并不高。 例如： 挂 接在 USBHUB上的 U盘， 在大部分时间是没有数据访问的。 还有 USB键盘， 鼠标等 在用户上网观看电影时也很少使用。 这些设备虽然使用率不高， 但是却要消耗一定的 电能； 更重要的是， 虽然上述 USB设备 （例如， 无线终端设备）不工作， 但只要有这 些设备连接在 USBHUB上， 将导致 USBHUB始终处于工作状态， 耗散大量的电能。 发明内容 针对相关技术中连接在 USBHUB上的无线终端设备， 导致 USBHUB始终处于工 作状态， 耗散大量电能的问题， 本发明提出了一种自动功耗控制方法及系统， 以解决 上述问题至少之一。 根据本发明的一个方面， 提供了一种自动功耗控制方法。 根据本发明的自动功耗控制方法包括： 在与 USBHUB连接的 USB设备为无线终 端设备时， 通道切换装置接收来自于 USBHUB的第一控制信号， 其中， 第一控制信号 用于指示通道切换装置执行通道切换操作； 通道切换装置执行通道切换操作， 在无线 终端设备与 USB 主设备之间实现连接并传输数据； USBHUB关闭或进入待机状态。 在接收来自于 USBHUB的第一控制信号之前， 还包括： USBHUB通过检测确定 与该 USBHUB连接的 USB设备为无线终端设备。 上述 USB设备进入待机状态之后， 还包括： 当非无线终端设备的 USB设备接入 USBHUB时， USBHUB进入激活状态； USBHUB发送第二控制信号， 其中， 第二控 制信号用于指示通道切换装置执行通道切换操作。 上述 USBHUB 发送第二控制信号之后， 还包括： 通道切换装置接收来自于
USBHUB的第二控制信号； 通道切换装置执行通道切换操作， 在 USB主设备与无线 终端设备之间经由 USBHUB实现连接， 并传输数据。 上述通道切换装置为： USB开关。 根据本发明的另一方面， 提供了一种自动功耗控制系统。 根据本发明的自动功耗控制系统包括：通道切换装置和 USBHUB;其中， USBHUB 包括： 发送模块， 设置为发送第一控制信号， 其中， 第一控制信号用于指示通道切换 装置执行通道切换操作； 控制模块， 设置为控制 USBHUB关闭或进入待机状态； 通道 切换装置，位于 USB主设备与 USBHUB之间，包括：接收模块，设置为在与 USBHUB 连接的 USB设备为无线终端设备时， 接收来自于 USBHUB的第一控制信号； 通道切 换模块， 设置为执行通道切换操作， 在无线终端设备与 USB主设备之间实现连接并传 输数据。 上述 USBHUB还包括： 确定模块， 设置为通过检测确定与 USBHUB连接的 USB 设备为无线终端设备。 上述控制模块， 还设置为在非无线终端设备的 USB设备接入 USBHUB时， 控制 USBHUB进入激活状态； 发送模块， 还设置为发送第二控制信号， 其中， 第二控制信 号用于指示通道切换装置执行通道切换操作。 上述接收模块，还设置为接收来自于 USBHUB的第二控制信号；上述通道切换模 块， 还设置为执行通道切换操作， 在 USB主设备与无线终端设备之间经由 USBHUB 实现连接， 并传输数据。 上述通道切换装置为： USB开关。 通过本发明， 对 USBHUB和 USB 主设备 （即 USB HOST) 的连接进行了改进， 在 USB通道上增加通道切换装置来控制 USB通道的切换，使 USB 主设备可以直接和 无线终端设备连接， 并且 USBHUB 关闭或进入待机状态。 解决了相关技术中连接在 USBHUB上的无线终端设备， 导致 USBHUB始终处于工作状态， 耗散大量电能的问 题， 进而可以达到降低无线上网设备整机功耗的目的。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本申请的一部分， 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图 中： 图 1是根据本发明实施例的自动功耗控制系统的结构框图； 图 2是根据本发明优选实施例的自动功耗控制系统的结构框图； 图 3是根据本发明优选实施例的自动功耗控制系统的结构示意图； 图 4是根据本发明实施例的自动功耗控制方法的流程图； 图 5是根据本发明优选实施例的自动功耗控制方法的流程图。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 需要说明的是， 在不冲突的 情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 图 1是根据本发明实施例的自动功耗控制系统的结构框图。 如图 1所示， 该自动 功耗控制系统主要包括： 通道切换装置 10和 USBHUB 20； 其中， 上述 USBHUB 20可以进一步包括： 发送模块 200， 设置为发送第一控制信 号， 其中， 第一控制信号用于指示通道切换装置执行通道切换操作； 控制模块 202， 设置为控制 USBHUB关闭或进入待机状态； 其中， 通道切换装置 10， 位于 USB主设备与 USBHUB 20之间， 包括： 接收模块 100， 设置为在与 USBHUB 20 连接的 USB 设备为无线终端设备时， 接收来自于 USBHUB 20的第一控制信号； 通道切换模块 102， 设置为执行通道切换操作， 在无线 终端设备与 USB主设备之间实现连接并传输数据。 相关技术中， 连接在 USBHUB 上的无线终端设备即使上述不工作， 也将导致 USBHUB始终处于工作状态， 耗散大量的电能。 在图 1所示的自动功耗控制系统中， USB通道上增加的通道切换装置 10， 可以使 USB HOST直接与无线终端设备连接， 同时该系统中的 USBHUB关闭或进入待机状态。 解决了相关技术中连接在 USBHUB 上的无线终端设备， 导致 USBHUB始终处于工作状态， 耗散大量电能的问题， 进而可 以达到降低无线上网设备整机功耗的目的。 优选地， 上述 USB 主设备可以为具有 USB HOST功能的 PC机、 MID、 平板电 脑、 笔记本电脑、 有 USB HOST功能的芯片。 优选地， 上述通道切换装置可以是满足 USB2.0数据传输协议的高速 USB开关， 可以在两个通道内高速切换， 其工作时功耗非常小， 一般都是微安级的。 优选地， USBHUB可以是具有 USBHUB功能的芯片， 一般具有 2~4个 USB下行 端口， 其内部都集成有 CPU, 芯片管脚有可供用户定义、 使用的 GPIO。 优选地， 上述无线终端设备可以为无线上网设备中， 实现无线上网功能的电路， 包括： WCDMA、 CDMA2000、 WiMAX、 LTE等制式接入主芯片及外围电路、 电源电 路、 射频部分电路等可以完成无线数据通讯的电路， 采用 USB接口和 USB HOST进 行数据传输。例如， 高通公司的 WCDMA系列接入芯片和相应的电源电路、射频电路 等。 优选地， 如图 2所示， USBHUB 20还可以包括： 确定模块 204， 与发送模块 200 相连接， 设置为通过检测确定与 USBHUB连接的 USB设备为无线终端设备。 优选地， 控制模块 202， 还设置为在非无线终端设备的 USB设备接入 USBHUB 时， 控制 USBHUB进入激活状态； 发送模块 200， 还设置为发送第二控制信号， 其中， 第二控制信号用于指示通道切换装置执行通道切换操作。 优选地， 接收模块 100， 还设置为接收来自于 USBHUB的第二控制信号； 通道切 换模块 102， 还设置为执行通道切换操作， 在 USB 主设备与无线终端设备之间经由 USBHUB实现连接， 并传输数据。 在优选实施过程中， USBHUB通过 USB SWITCH连接到 USB 主设备。无线终端 设备和其他 USB设备都连接在 USBHUB的下行口。 同时， USB SWITCH的另一个通 道也并行连接到无线终端上。 USBHUB有 GPIO口 （相当于上述发送模块 200) 连接 到 USB SWITCH的通道切换控制引脚（例如， S引脚， 相当于上述接收模块 100和通 道切换模块 102) 可以控制 USB SWITCH的切换。 以下结合图 3详细描述上述优选实施方式。 图 3是根据本发明优选实施例的自动功耗控制系统的结构示意图。 如图 3所示， 该无线上网设备系统包括： USB 主设备、 USB SWITCH、 USBHUB以及 USB设备（图 3中示出了无线终端设备、 U盘、 USB键盘、 以及 USB其他设备）。 在图 3所示的系统中， 从 USB 主设备 （USB HOST) 输出的 USB数据线 D+、 D-首先连接到 USB SWITCH的公共数据线端 D+_COM、 D-_COM。 USB SWITCH是 一个两路单刀双掷的开关，其默认状态下公共端和通道一连接，即 D+_COM、 D-_COM 与 Dl+、 D1-导通。此时， Dl+、 D1-连接 USBHUB的上行口， 即 USBHUB与 USB 主 设备连接。 无线终端、 U盘等 USB设备都是挂接在 USBHUB的下行口上。 USBHUB 监控挂接在下行口上的所有 USB终端的数据传送状态。 当 USBHUB监控到除无线终 端外的其他 USB设备都没有数据发送时，或其他 USB设备被拔出、卸载时， USBHUB 的 GPIO口输出控制信号到 USB SWITCH的 S引脚上， 控制 USB SWITCH将数据通 道从 Dl+、 D1-切换到 D2+、 D2-, 然后关闭自己的主要功能， 处于低功耗的待机状态 下。此时， USB的数据通道变为 USB HOST直接和无线终端连接（参见图 3所示的虚 线部分）， 无线终端的数据通讯不会受到影响。此时， 由于 USBHUB关闭， 功耗很低， USB SWITCH本身工作时功耗也很低， 相应的整个无线上网设备的功耗也会降低， 而 且由于无线终端独占一个 USB通道， 数据传输速率还会提高很多。 当 USBHUB其他的下行端口的有 USB设备插入或有数据传输请求时， USBHUB 将从待机状态中退出， 进入工作状态， 控制 USB SWITCH的 GPIO输出控制信号， 控 制 USB SWITCH切换数据通道到 USBHUB—侧的通道 1， USBHUB重新接管 USB 的数据发送， USB无线终端的数据将通过 USBHUB上传到 USB HOST端。 这样就可 以通过 USBHUB来控制 USB SWITCH的切换， 实现了整个系统的功耗降低， 同时提 升数据传输速率的方法。 图 4是根据本发明实施例的自动功耗控制方法的流程图。 如图 4所示， 该自动功 耗控制方法主要包括以下处理： 步骤 S402: 在与 USBHUB连接的 USB设备为无线终端设备时， 通道切换装置接 收来自于 USBHUB的第一控制信号，其中，第一控制信号用于指示通道切换装置执行 通道切换操作； 步骤 S404: 通道切换装置执行通道切换操作， 在无线终端设备与 USB 主设备之 间实现连接并传输数据； 步骤 S406: USBHUB关闭或进入待机状态。 在图 4所示的自动功耗控制方法中， 在 USB通道上增加了通道切换装置， 可以使 USB HOST直接与无线终端设备连接， 同时该系统中的 USBHUB关闭或进入待机状 态。 解决了相关技术中连接在 USBHUB上的无线终端设备， 导致 USBHUB始终处于 工作状态， 耗散大量电能的问题， 进而可以达到降低无线上网设备整机功耗的目的。 优选地， 在接收来自于 USBHUB 的第一控制信号之前， 还可以包括： USBHUB 通过检测确定与该 USBHUB连接的 USB设备为无线终端设备。 优选地， 在 USB设备进入待机状态之后， 还可以包括以下处理：
( 1 )当非无线终端设备的 USB设备接入 USBHUB时， USBHUB进入激活状态；
(2) USBHUB 发送第二控制信号， 其中， 第二控制信号用于指示通道切换装置 执行通道切换操作。 优选地， 在 USBHUB发送第二控制信号之后， 还可以包括以下处理： ( 1 ) 通道切换装置接收来自于 USBHUB的第二控制信号；
(2) 通道切换装置执行通道切换操作， 在 USB主设备与无线终端设备之间经由 USBHUB实现连接， 并传输数据。 优选地， 上述通道切换装置可以是满足 USB2.0数据传输协议的高速 USB开关， 可以在两个通道内高速切换， 其工作时功耗非常小， 一般都是微安级的。 在优选实施过程中， 如图 3所示， USB SWITCH需要设计在 USBHUB的前端，
USB HOST的数据线先连接到 USB SWITCH的公共端 D+ COM和 D- COM上。同时， USBHUB有 GPIO 口可以控制 USB SWITCH的切换。 当 USBHUB判断出， 当前的 USB设备中只有 USB无线终端设备接入时， GPIO输出控制信号，控制 USB SWITCH 切换。 USBHUB停止工作， 关闭或进入待机模式下。 USB无线终端的数据通过 USB SWITCH直接上传到 USB HOSTo当其他 USB设备有数据传送请求时，如果 USBHUB 是处于待机状态下， 则 USBHUB可以从待机状态中激活， GPIO口输出控制信号， 控 制 USB SWITCH切换到 USBHUB正常工作状态。 以下结合图 5进一步描述上述优选实施过程。 图 5是根据本发明优选实施例的自动功耗控制方法的流程图。 如图 5所示， 该自 动功耗控制方法主要包括以下处理： 步骤 S502: 无线上网设备系统上电， USB HOST端执行初始化； 步骤 S504: USB SWITCH上电后，按照默认状态， USB通道在 USBHUB—侧（通 道 1 )。 USBHUB及其下行口挂接的 USB设备被 USB HOST端识别； 步骤 S506: USBHUB及其下行口的 USB设备正常工作， USB 的无线终端通过 USBHUB向 USB HOST端传输数据； 同时 USBHUB监控除无线终端外的其他 USB 设备的状态； 步骤 S508: USBHUB判断其他 USB设备是否还有数据传输， 或其他 USB设备被 卸载； 如果 USBHUB判断结果为否时， 则转到步骤 S506; 如果 USBHUB判断结果为 是时， 则继续执行步骤 S510; 步骤 S510:当 USBHUB判断出当前只有无线终端一个 USB设备时，首先其 GPIO 口输出控制信号到 USB SWITCH的 S引脚； 步骤 S512: USB SWTICH将数据通道从通道 1切换到通道 2(具体可以参见图 3 ); 然后， USBHUB关闭自身的大部分功能， 仅保持功耗极低的待机模式； 当然， USBHUB也可以执行关闭操作。 步骤 S514: 无线终端设备直接和 USB HOST连接， 继续传输数据； 步骤 S516: USBHUB判断其他 USB设备是否有数据传输请求或新的 USB设备插 入； 如果 USBHUB判断结果为否时， 则转到步骤 S514; 如果 USBHUB判断结果为是 时， 则继续执行步骤 S518; 步骤 S518: USBHUB将从待机状态被唤醒， GPIO输出切换信号到 USB SWITCH 的 S引脚， 控制 USB SWITCH切换回 USB通道 1。 从以上的描述中， 可以看出， 本发明实现了如下技术效果： （1 ) 可以显著降低系 统功耗。例如， USBHUB芯片在工作状态下消耗电流为 60~100mA,而其在待机状态下 的电流仅仅只需要几毫安。 （2) USB SWITCH的体积非常小， 而且工艺比较简单， 可 以将其集成到 USBHUB芯片内部， 做成一个芯片， 这样不会增加 PCB面积， 却可以 增加 USBHUB的功能和优势。 （3 ) USB无线终端在 USB SWITCH将通道切换到与 USB HOST直连的情况下，可以最大限度地利用 USB通道带宽，可以提高无线终端的 速率。 显然， 本领域的技术人员应该明白， 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 或者分布在多个计算装置所 组成的网络上， 可选地， 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现， 从而可以将 它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块， 或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样， 本发明不限 制于任何特定的硬件和软件结合。 以上仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人 员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何 修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种自动功耗控制方法， 包括：
在与通用串行总线单项集线器 USBHUB连接的通用串行总线 USB设备为 无线终端设备时， 通道切换装置接收来自于 USBHUB的第一控制信号， 其中， 所述第一控制信号用于指示所述通道切换装置执行通道切换操作；
所述通道切换装置执行通道切换操作， 在所述无线终端设备与 USB 主设 备之间实现连接并传输数据；
所述 USBHUB关闭或进入待机状态。
2. 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 在接收来自于 USBHUB的第一控制信号 之前， 还包括：
所述 USBHUB通过检测确定与该 USBHUB连接的 USB设备为无线终端 设备。
3. 根据权利要求 1所述的方法，其中，所述 USB设备进入待机状态之后，还包括:
当非无线终端设备的 USB设备接入所述 USBHUB时， 所述 USBHUB进 入激活状态；
所述 USBHUB 发送第二控制信号， 其中， 所述第二控制信号用于指示所 述通道切换装置执行通道切换操作。
4. 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 所述 USBHUB发送第二控制信号之后， 还包括：
所述通道切换装置接收来自于所述 USBHUB的所述第二控制信号； 所述通道切换装置执行通道切换操作，在所述 USB主设备与所述无线终端 设备之间经由所述 USBHUB实现连接， 并传输数据。
5. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的方法， 其中， 所述通道切换装置为： USB 开关。
6. 一种自动功耗控制系统， 包括： 通道切换装置和通用串行总线单项集线器 USBHUB;
所述 USBHUB包括： 发送模块， 设置为发送第一控制信号， 其中， 所述第一控制信号用于指示 所述通道切换装置执行通道切换操作；
控制模块， 设置为控制所述 USBHUB关闭或进入待机状态；
所述通道切换装置，位于通用串行总线 USB主设备与所述 USBHUB之间， 包括：
接收模块，设置为在与所述 USBHUB连接的 USB设备为无线终端设备时， 接收来自于所述 USBHUB的所述第一控制信号； 通道切换模块， 设置为执行通道切换操作， 在所述无线终端设备与所述 USB主设备之间实现连接并传输数据。 根据权利要求 6所述的系统， 其中， 所述 USBHUB还包括：
确定模块， 设置为通过检测确定与所述 USBHUB连接的 USB设备为无线 终端设备。 根据权利要求 6所述的系统， 其中，
所述控制模块，还设置为在非无线终端设备的 USB设备接入所述 USBHUB 时， 控制所述 USBHUB进入激活状态；
所述发送模块， 还设置为发送第二控制信号， 其中， 所述第二控制信号用 于指示所述通道切换装置执行通道切换操作。 根据权利要求 8所述的系统， 其中，
所述接收模块， 还设置为接收来自于所述 USBHUB的所述第二控制信号； 所述通道切换模块，还设置为执行通道切换操作，在所述 USB主设备与所 述无线终端设备之间经由所述 USBHUB实现连接， 并传输数据。 根据权利要求 6至 9中任一项所述的系统， 其中， 所述通道切换装置为： USB 开关。
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