專利名稱：雙模式移動通信設備以及選擇網(wǎng)絡的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及雙模式移動通信設備在待機時間上的改進，所述雙模式移動通信設備例如具有蜂窩連接的移動電話或PDA。
背景技術：
當前，大多數(shù)國家最常用的蜂窩通信網(wǎng)絡使用GSM技術來通信。但是，通信技術正在進步，并且產(chǎn)生了新的通信方式。至少在新型通信網(wǎng)絡剛出現(xiàn)的初始階段，覆蓋將是不完整的。因此，新手機至少需要能夠在例如GSM的舊網(wǎng)絡和例如UMTS的新網(wǎng)絡上操作，并且能夠在兩者之間切換來監(jiān)視網(wǎng)絡的服務質量以及接收和打出電話。
現(xiàn)在的趨勢是制造越來越小的移動通信設備，如移動電話。但是，為了吸引大眾，這些設備需要一定的待機時間使得移動電話不用太頻繁地充電。電池技術上的改進已經(jīng)使得尺寸減小，同時允許待機時間延長。
對待機時間產(chǎn)生主要影響的有電池的大小，在設備正在監(jiān)視網(wǎng)絡的任何呼入的接收模式下所引起的電流，以及在接收模式下所花的時間。
在一個網(wǎng)絡下操作的設備只需要監(jiān)視網(wǎng)絡的呼入并周期性地做這件事。但是，雙模式手機必須監(jiān)視兩個使用不同接入技術的網(wǎng)絡(使用相同技術的兩個網(wǎng)絡不是特別大的問題)。因此，在接收模式下花費的時間將不可避免地高于在單網(wǎng)絡設備中所花費的時間。一般地，在雙模式設備中，所耗費的待機電流的40％是因為泄漏，35％是因為監(jiān)視主網(wǎng)絡，25％是因為監(jiān)視次網(wǎng)絡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)選實施例力圖減少當雙模式手機處于待機模式時所消耗的功率量。
參考所附權利要求，其中對本發(fā)明的各個多方面進行了更詳細的界定。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種雙模式移動通信設備，該設備包括裝置，其用于當在第一網(wǎng)絡上接收到的信號質量保持在預定的第一閾值之上時，重復地監(jiān)視和確定所述信號質量；裝置，其用于在被確定的所述第一網(wǎng)絡上的信號質量下降到低于所述第一閾值時以所選的時間間隔監(jiān)視和確定在第二網(wǎng)絡上接收到的信號的信號質量，以及用于依賴于所述兩個信號的相對質量將通信切換到所述第二網(wǎng)絡；裝置，其也用于在所述第一網(wǎng)絡上的所述信號質量下降到低于第二更低閾值時更加頻繁地監(jiān)視和確定在所述第二網(wǎng)絡上接收到的信號的信號質量；以及裝置，其用于依賴于所述兩個信號的相對質量將通信切換到所述第二網(wǎng)絡。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了一種用來為雙模式移動通信設備中的通信選擇網(wǎng)絡的方法，包括如下步驟選擇第一網(wǎng)絡用于通信；當在所述第一網(wǎng)絡上的信號質量保持在第一閾值之上時，重復監(jiān)視和確定所述信號質量；如果所述第一網(wǎng)絡中所確定的信號質量下降到低于所述第一閾值，則以選擇的時間間隔監(jiān)視和確定所述第二網(wǎng)絡上的信號質量；依賴于所述兩個信號的相對質量，將通信切換到所述第二網(wǎng)絡；如果在所述第一網(wǎng)絡上接收到的所述信號的質量下降到低于更低的第二閾值，則提高對在所述第二網(wǎng)絡上接收到的所述信號質量進行監(jiān)視和確定的頻率。
現(xiàn)在將參照附圖通過例子來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。


圖1是示出了實施例1中主要部件的構造的方框圖；圖2示意性地示出了雙模式電話可能如何監(jiān)視兩個網(wǎng)絡；圖3示出了對圖2中設置的改進，在圖2中主要監(jiān)視主網(wǎng)絡，而以較低的頻率監(jiān)視次網(wǎng)絡；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例如何執(zhí)行對兩個網(wǎng)絡的監(jiān)視；以及圖5示出了本發(fā)明的另一個實施例。
參考對本發(fā)明的例子進行圖示的附圖，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將通過以下描述而變得更加清楚。
具體實施例方式
圖1是示出了實施例1中主要部件的構造的方框圖，并且只示出了切換待用網(wǎng)絡的成分。
如圖1所示，這個實施例是由以下裝置構成確定裝置101，用于監(jiān)視第一網(wǎng)絡(未示出)并確定信號質量Q1；確定裝置102，用于監(jiān)視第二網(wǎng)絡(未示出)并確定信號質量Q2；網(wǎng)絡選擇裝置103，用于接收從確定裝置101輸出的信號質量Q1和從確定裝置102輸出的信號質量Q2、并切換通信所用網(wǎng)絡；以及控制器104，用于控制確定裝置101、確定裝置102和網(wǎng)絡選擇裝置103。
圖2示出了雙模式通信設備如何監(jiān)視兩個網(wǎng)絡。在2處，設備被切換到待機模式。然后進入到一個執(zhí)行三項操作的循環(huán)中。首先，在4處，監(jiān)視第一網(wǎng)絡中小區(qū)的數(shù)量，并在5處確定最佳信號質量Q1。接著，在6處監(jiān)視第二網(wǎng)絡，并在7處確定其最佳信號質量Q2。最后，在8處對質量Q1和Q2進行比較，并且響應于此，在10處，通信設備選擇那個提供最佳質量接收的網(wǎng)絡。然后，在設備再一次在4處開始監(jiān)視第一網(wǎng)絡之前，在循環(huán)中有一個延遲12。如果在監(jiān)視兩個網(wǎng)絡之一時接收到呼叫，那么這個信息被傳遞到呼叫接收單元(未示出)。這使得手機脫離待機模式，隨后依賴于當前所選擇的用于通信的網(wǎng)絡，而在第一或第二網(wǎng)絡上進行通信。
雖然這種設置為在雙模式設備中對兩個網(wǎng)絡進行監(jiān)視給出了一個可接受的解決方案，但是它不是特別有效率的。即使第一網(wǎng)絡可能是完全可以接受的，也有一半的監(jiān)視活動分給了第二網(wǎng)絡。這個問題可以部分地通過圖3的設置來解決。
在圖3中，在2處，設備再次進入待機模式。主要的組件和圖2中示出的一樣。但是，在5處確定Q1之后，要確定從第二網(wǎng)絡最后被監(jiān)視開始已經(jīng)過去的時間T是否超過了閾值X。如果沒有超過，那么在4處再次監(jiān)視第一網(wǎng)絡之前，有一個延遲14。
如果T超過了X，那么在6處監(jiān)視第二網(wǎng)絡，這與圖2中一樣，并且在7處確定Q2并在8處將Q2與Q1進行比較。然后如果Q1已經(jīng)下降到低于閾值T1且Q2足夠高，則切換器10將設備的通信切換到網(wǎng)絡2。在這之后，在4處網(wǎng)絡1再次被監(jiān)視，并且循環(huán)如前面一樣繼續(xù)。在10處，當Q1超過X時，不管Q2的水平如何，都會有回到網(wǎng)絡1的選擇。
這種設置是給當前所選擇網(wǎng)絡以優(yōu)先權的一種簡單的途徑。在當前的GSM和UMTS標準中描述了對這種解決方案的改變，其具有對內(nèi)部系統(tǒng)延遲和變量X的定義值。但是，因為時間延遲是固定的，所以該解決方法不是最優(yōu)的。因此，我們提出了一種具有動態(tài)可變定時的系統(tǒng)。所使用的時間間隔是通過考慮當前所選擇網(wǎng)絡的質量量度(measure)而確立的。
在圖4所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，對第二網(wǎng)絡進行監(jiān)視的頻率是根據(jù)當前在第一網(wǎng)絡上觀察到的信號質量來進行調(diào)整的。
如上所討論的，當網(wǎng)絡被監(jiān)視時，為特定的無線接入網(wǎng)(radio accessnetwork，RAN)做出對接收信號的質量評估。對不同網(wǎng)絡的測量是不同的，所以必須設計出方案來用于比較。所使用的方案將依賴于所比較的兩個網(wǎng)絡，但是在本說明中，將描述GSM和UMTS無線接入網(wǎng)。
當設備被預占(camp-on)連到GSM網(wǎng)絡時，可以進行許多的質量量度。它們是接收信號的強度(RSSI)，誤碼率(BER)，塊誤碼率(BLER)，和幀擦除率(FER)。
這只是可能量度中的四個。在正常的單模式操作中，所有這些參數(shù)中的一些或全部的組合連同由網(wǎng)絡提供的偏移(offset)值，使得能夠對正從移動網(wǎng)絡中的給定小區(qū)中接收的信號的質量做出評價。偏移值可以由網(wǎng)絡改變，以使得任何給定小區(qū)看去比它的相鄰小區(qū)有更大的吸引力或者較小的吸引力，從而平衡網(wǎng)絡上的負載。雖然技術上是非常不同的，但是UMTS以大致相似的方式工作。另外，所用的量度是不同的。量度的例子如導頻信道所接收信號的碼功率(pilot channel received signal codepower，CPICHRSCP)和信噪比(Eb/No)。
而且，網(wǎng)絡可以應用偏移值以平衡網(wǎng)絡負載。如上所述，當一種網(wǎng)絡技術的小區(qū)與另一種網(wǎng)絡的小區(qū)進行比較時，使用映射功能將質量測量轉化為公共格式。
優(yōu)選地，當執(zhí)行對網(wǎng)絡的監(jiān)視時，無論是第一或者第二網(wǎng)絡，相鄰小區(qū)的信號質量和當前服務小區(qū)的信號質量都被測量。通過考察當前服務小區(qū)和相鄰小區(qū)，就可能對重新選擇到所期望的另一個網(wǎng)絡的可能性進行評估。
對于是否考查重新選擇的決定進行支持的方案，使用了當評估預占網(wǎng)絡的質量量度Q時所使用的兩個閾值T1和T2。對于本說明書，我們將第一網(wǎng)絡的Q稱為Q1，第二網(wǎng)絡的Q稱為Q2。
Q1是通過從當前服務小區(qū)和相鄰小區(qū)來對第一網(wǎng)絡進行監(jiān)視，對檢查的各種小區(qū)給出合適的權重而得到的。當Q1超過T1時，網(wǎng)絡的重新選擇幾乎是不可能的，因此不對第二網(wǎng)絡執(zhí)行任何監(jiān)視。
當Q1低于T2時，重新選擇是可能的，因此對第二網(wǎng)絡的監(jiān)視必須根據(jù)其規(guī)定來進行。
當?shù)谝痪W(wǎng)絡上的Q1位于T1和T2之間時，可能會要求重新選擇到第二網(wǎng)絡上。因此，當設備保留在第一網(wǎng)絡上預占著時，必須對第二網(wǎng)絡執(zhí)行某種監(jiān)視。但是，可以用降低了的速率進行監(jiān)視，優(yōu)選地在依賴于Q1和Q2的相對質量水平的變化范圍上。優(yōu)選的使用線性變化范圍。因此當Q1改變時，這個速率可以被改變?；蛘?，在T1＜Q1＜T2的區(qū)間里，速率還可以根據(jù)Q2的水平被改變。例如，如果Q1高出Q2很多，那么重新選擇就不可能。這導致第二變化范圍，這次基于Q1和Q2之間的差別。優(yōu)選的，使用線性關系。對于最佳系統(tǒng)，兩個變化范圍應該被組合。
T1和T2將是依賴于網(wǎng)絡技術的，并且將需要在每種情況下都被仔細地評估。但是，上述原理可以被應用于任何網(wǎng)絡技術中的任何給定質量測量。還有一種可能，即，使得T1和T2是動態(tài)可調(diào)整的，以允許它們由網(wǎng)絡廣播參數(shù)設定。這將使得特定位置的最佳值被使用。
在圖4中示出了本發(fā)明的實施例。在2處設備被切換到待機模式，并且在4處開始對設備所預占的第一網(wǎng)絡進行監(jiān)視。在5處，確定信號質量。然后在20處，進行信號質量與閾值T1的比較。如果Q1大于T1，則繼續(xù)4處對第一網(wǎng)絡的監(jiān)視，以及隨后在5處對信號質量Q1的重復確定和在20處與T1的比較。
如果Q1下降到低于閾值T1，那么在22進行Q1與T2的比較。如果Q1低于T2，則在6處開始對第二網(wǎng)絡的監(jiān)視。在7處進行對信號質量Q2的確定，并在8處將其與Q1進行比較。然后在10處選擇最佳網(wǎng)絡，并且在11處系統(tǒng)預占這個網(wǎng)絡。這包括對于任何一個網(wǎng)絡進入類似于循環(huán)4、5、20、22的循環(huán)，在判決框20、22中的閾值是依據(jù)所選擇的網(wǎng)絡而設定的。
如果通過20和22確定Q1超過T1，則設備被切換回到預占第一網(wǎng)絡。當20和22確定Q1位于T1和T2之間時，在32處設備監(jiān)視第一和第二網(wǎng)絡，并在34處確定Q1和Q2。在35處得到在這個循環(huán)中隨后進行監(jiān)視的監(jiān)視頻率。如上所述，這可以基于與Q1或Q2有關的變化范圍，或者基于Q1和Q2兩者的組合。優(yōu)選的，使用線性關系來確定監(jiān)視頻率。做出關于是否從第一網(wǎng)絡切換到第二網(wǎng)絡的決定。如果相對質量使得切換到第二網(wǎng)絡將是優(yōu)選的，那么就在36處執(zhí)行這個切換。然后在38處將Q1與T1進行比較，并且如果Q1超過了T1，則系統(tǒng)返回到4處對第一網(wǎng)絡的監(jiān)視。如果Q1沒有超過T1，則在40處將Q1與T2進行比較。如果它還是大于T2，那么在32處以在前面35處所選擇的頻率再次進行監(jiān)視。如果它小于T2，則控制過程被切換到如上所述的第二網(wǎng)絡監(jiān)視。
圖4的設置可以被改變使得網(wǎng)絡提供者能夠保證其客戶主要使用他們所提供的網(wǎng)絡，特別是在他們只提供了諸如GSM網(wǎng)絡的主網(wǎng)絡而沒有提供諸如UMTS網(wǎng)絡的第二網(wǎng)絡的地方。因此，參數(shù)將被設定為使得其對合作者盡可能地有吸引力，并且除非絕對必要否則避免重新選擇第二網(wǎng)絡。對于使得盡可能不發(fā)生的到第二網(wǎng)絡的重新選擇來說，對其執(zhí)行完全監(jiān)視沒有什么用。為了使圖4實現(xiàn)這個功能所要做的修改是一目了然的，對于本領域的技術人員是很清楚的。
圖4的系統(tǒng)的最終結果是，在有被預占網(wǎng)絡的強覆蓋的區(qū)域中，將不對第二網(wǎng)絡進行監(jiān)視，從而導致待機時間的顯著減少。我們認為這個減少可以達到33％。在質量Q1小于T2的區(qū)域中，將執(zhí)行對兩個網(wǎng)絡的監(jiān)視，而在待機時間上沒有顯著增加。在Q1下降到T1和T2之間時，對兩個網(wǎng)絡的監(jiān)視將以依賴于Q1和Q2的實際水平的中間速率進行，并且待機時間的改善將達到33％。通過例子的方式給出了33％的數(shù)字。不同的設備將給出在待機時間上的不同水平的改進。但是，我們認為總能存在某種改進。
本發(fā)明的另一個實施例在圖5中示出。設備在2處被切換到待機模式，并且在40確定網(wǎng)絡1計時器是否已經(jīng)超時。如果它已經(jīng)超時了，則在4處開始對網(wǎng)絡1的監(jiān)視。網(wǎng)絡計時器控制對網(wǎng)絡進行監(jiān)視的時間間隔。如果時間間隔還沒有達到(如計時器超時所指示的)，則設備保持在待機模式。在5處確定網(wǎng)絡1上的信號質量(Q1)。然后在20處進行Q1與閾值T1的比較。如果T1大于Q1，則在21處禁止對網(wǎng)絡2的監(jiān)視。在42處，確定是否使能對網(wǎng)絡2的監(jiān)視。因為這剛剛被禁止，所以結果將是否，并且系統(tǒng)回到2處的待機模式以及隨后對網(wǎng)絡1的監(jiān)視。
如果在20處確定Q1低于T1，則在22處進行Q1與T2的比較。如果Q1小于T2，那么在23處使能對網(wǎng)絡2的完全監(jiān)視，然后在42處確定是否使能對網(wǎng)絡2的監(jiān)視。這種情況將在對網(wǎng)絡1的監(jiān)視的其他部分討論。
如果Q1不小于T2，那么在44處使能對網(wǎng)絡2的減少的監(jiān)視。隨后，在46處計算網(wǎng)絡2計時器的時間間隔。然后控制進行到42，在42處確定是否使能對網(wǎng)絡2的監(jiān)視。網(wǎng)絡2的監(jiān)視在這種情況下是被使能的，并且響應于23處的使能對網(wǎng)絡2的監(jiān)視也將被使能。在48處，確定網(wǎng)絡2計時器是否已經(jīng)超時。如果已經(jīng)超時了，在50處網(wǎng)絡2被監(jiān)視。在52處確定網(wǎng)絡2上的信號質量，并在54處將其與Q1進行比較。響應于這個比較，選擇最佳質量的信號，并且如果合適，則在56處將預占新網(wǎng)絡。可選的，在58處，可以使用新的Q2值計算網(wǎng)絡計時器的時間間隔。
沒有提出設備處于連接模式時對雙模式監(jiān)視操作的改變。這是因為當手機處于談話時間模式，即處于通信中時，監(jiān)視不是電池消耗的主要影響因素。
另外，沒有提出對間歇搜索操作的改變，因為這只適用于特定的情況。
權利要求
1.一種雙模式移動通信設備，包括裝置，其用于當在第一網(wǎng)絡上接收到的信號質量保持在預定的第一閾值之上時，重復地監(jiān)視和確定所述信號質量；裝置，其用于在被確定的所述第一網(wǎng)絡上的信號質量下降到低于所述第一閾值時以所選的時間間隔監(jiān)視和確定在第二網(wǎng)絡上接收到的信號的信號質量，以及用于依賴于所述兩個信號的相對質量將通信切換到所述第二網(wǎng)絡；裝置，其也用于在所述第一網(wǎng)絡上的所述信號質量下降到低于第二更低閾值時更加頻繁地監(jiān)視和確定在所述第二網(wǎng)絡上接收到的信號的信號質量；以及裝置，其用于依賴于所述兩個信號的相對質量將通信切換到所述第二網(wǎng)絡。
2.如權利要求1所述的雙模式移動通信設備，其中，用于在所述第一網(wǎng)絡上的所述信號質量下降到低于所述第一閾值時監(jiān)視所述第一和第二網(wǎng)絡的所選的時間間隔，是依賴于所述第一網(wǎng)絡上的所述信號質量而確定的。
3.如權利要求2所述的雙模式移動通信設備，其中，對信號質量的依賴性是基于兩個閾值水平和當前信號水平的線性關系。
4.如權利要求1所述的雙模式移動通信設備，其中，用于在所述第一網(wǎng)絡上的所述信號質量下降到低于所述第一閾值時監(jiān)視所述第一和第二網(wǎng)絡的所選的時間間隔，依賴于相對于在所述第一網(wǎng)絡上接收到的信號的質量的、在所述第二網(wǎng)絡上接收到的信號的質量。
5.如權利要求4所述的雙模式移動通信設備，其中，對信號質量的依賴性是基于所述兩個信號質量水平之間的差別的線性關系。
6.如權利要求1所述的雙模式移動通信設備，其中，用于在所述信號質量下降到低于所述第一閾值時監(jiān)視所述第一和第二網(wǎng)絡的所選的時間間隔，依賴于在所述第一網(wǎng)絡上接收的信號的質量以及相對于在所述第一網(wǎng)絡上接收到的信號的質量的、在第二網(wǎng)絡上接收到的信號的質量。
7.如權利要求6所述的雙模式移動通信設備，其中，兩種依賴性都是線性的。
8.如任何前述權利要求所述的雙模式移動通信設備，其中，所述閾值可以被動態(tài)地改變。
9.如權利要求8所述的雙模式移動通信設備，其中，對閾值的改變是由一個或者兩個所述移動網(wǎng)絡廣播的并由所述設備接收。
10.一種用來為雙模式移動通信設備中的通信選擇網(wǎng)絡的方法，包括如下步驟選擇第一網(wǎng)絡用于通信；當在所述第一網(wǎng)絡上的信號質量保持在第一閾值之上時，重復監(jiān)視和確定所述信號質量；如果所述第一網(wǎng)絡中所確定的信號質量下降到低于所述第一閾值，則以選擇的時間間隔監(jiān)視和確定所述第二網(wǎng)絡上的信號質量；依賴于所述兩個信號的相對質量，將通信切換到所述第二網(wǎng)絡；如果在所述第一網(wǎng)絡上接收到的所述信號的質量下降到低于更低的第二閾值，則提高對在所述第二網(wǎng)絡上接收到的所述信號質量進行監(jiān)視和確定的頻率。
11.如權利要求10所述的方法，其中，當所述第一網(wǎng)絡上的所述質量下降到低于所述第一閾值時，以一定時間間隔對所述第一和第二網(wǎng)絡上的信號質量執(zhí)行監(jiān)視和確定，所述時間間隔依賴于在所述第一網(wǎng)絡上接收到的信號質量。
12.如權利要求11所述的方法，其中，所述對信號質量的依賴性是基于所述兩個閾值和當前信號質量的線性關系。
13.如權利要求10所述的方法，其中，當所述第一網(wǎng)絡上的所述信號質量下降到低于所述第一閾值時，以一定的時間間隔執(zhí)行對所述第一和第二網(wǎng)絡上的信號質量的監(jiān)視和確定，所述一定的時間間隔依賴于相對于在所述第一網(wǎng)絡上接收到的信號的質量的、在所述第二網(wǎng)絡上接收到的信號質量。
14.如權利要求10所述的方法，其中，對信號質量的依賴性是基于所述兩個信號質量水平的線性關系。
15.如權利要求10所述的方法，其中，用于在所述信號質量下降到低于所述第一閾值時監(jiān)視所述第一和第二網(wǎng)絡的所選的時間間隔，依賴于在所述第一網(wǎng)絡上接收的信號質量以及相對于在所述第一網(wǎng)絡上接收到的信號質量的、在第二網(wǎng)絡上接收到的信號質量。
16.如權利要求15所述的方法，其中，兩種依賴性都是線性的。
17.如權利要求10到16所述的方法，包括動態(tài)地改變所述閾值的步驟。
18.如權利要求17所述的方法，包括通過一個或兩個移動網(wǎng)絡廣播所述閾值的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙模式移動通信設備在待機時間上的改進。一種根據(jù)本發(fā)明的設備包括裝置，其用于當在第一網(wǎng)絡上接收到的信號質量保持在預定的第一閾值之上時，重復地監(jiān)視和確定所述信號質量；裝置，其用于在被確定的所述第一網(wǎng)絡上的信號質量下降到低于所述第一閾值時以所選的時間間隔監(jiān)視和確定在第二網(wǎng)絡上接收到的信號的信號質量，以及用于依賴于所述兩個信號的相對質量將通信切換到所述第二網(wǎng)絡；裝置，其也用于在所述第一網(wǎng)絡上的所述信號質量下降到低于第二更低閾值時更加頻繁地監(jiān)視和確定在所述第二網(wǎng)絡上接收到的信號的信號質量；以及裝置，其用于依賴于所述兩個信號的相對質量將通信切換到所述第二網(wǎng)絡。
文檔編號H04B7/26GK1503592SQ20031011549
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權日2002年11月26日
發(fā)明者理查德·奧姆森, 理查德 奧姆森 申請人:日本電氣株式會社