用于改善信道扫描期间的捕获概率和功耗的方法和装置

摘要

一种在无线设备上进行系统捕获同时维持预定电池寿命的方法和装置，包括在进入无服务状态之际确定剩余电池电力水平。确定捕获尝试的工作循环——包括搜索时间和休眠时间——以使得剩余电池电力水平持续所定义电池寿命。通过根据要求剩余电池电力持续多长时间来调整搜索时间和休眠时间中的至少一者以确定工作循环。

说明书

背景

领域

本公开一般涉及通信设备中的系统捕获，尤其涉及控制通信设备中的电池寿命。

背景

移动设备的电池性能取决于在不同操作模式中花费的时间量。例如，典型的移动设备操作模式包括话务状态(即，语音和数据传输)和空闲状态，它们可能是当移动设备处于服务中或无服务时的状态。

当移动设备丢失服务时，在重新捕获服务期间消耗相当多的功率。重新捕获可能需要多次尝试使用多个可能可用或不可用的系统。取决于移动设备的电池中剩余的电量，移动设备可能在电池耗尽之前都未能定位能使用的系统。

当前的无服务方法依赖于RF/信道条件，这导致不可预测的电池电力性能。由于当前方法对RF/信道条件的依赖性，待机时间估计是有难度的。不可预测的待机时间导致用户因这种不可预测的功耗和电池寿命而不满。

常规方法在服务丢失时继续以恒定频率进行搜索和休眠，即使电池电力较低时也是如此。即，很可能在移动设备能够重新捕获服务之前电池就将快速耗尽。因此，本领域亟需一种实现可预测的电池寿命由此改善移动设备处于无服务时的重新捕获性能的系统和方法。

概述

本发明公开的实施例针对解决以上所描述的一个或多个问题，以及提供通过结合附图参照以下详细描述时变得显而易见的附加特征。

本公开的一个方面涉及一种用于无线设备进行系统捕获同时维持所定义电池寿命的方法。该方法包括在进入所定义状态之际确定剩余电池电力水平；以及设置捕获尝试的工作循环以使得当无线设备处于所定义状态时剩余电池电力水平持续所定义电池寿命。根据某些方面，所定义状态例如可以是无服务状态。

本公开的另一方面涉及一种用于无线设备进行系统捕获同时维持所定义电池寿命的装置。该装置包括：功率控制单元，配置成在进入所定义状态之际确定剩余电池电力水平；以及处理器，配置成设置捕获尝试的工作循环以使得当无线设备处于所定义状态时剩余电池电力水平持续所定义电池寿命。根据某些方面，该状态例如可以是无服务状态。

本公开的又一方面涉及一种用于无线设备进行系统捕获同时维持所定义电池寿命的设备。该设备包括用于在进入所定义状态之际确定剩余电池电力水平的装置；以及用于设置捕获尝试的工作循环以使得当无线设备处于所定义状态时剩余电池电力水平持续所定义电池寿命的装置。根据某些方面，该状态例如可以是无服务状态。

本公开的又一方面涉及一种其上存储有用于无线设备进行系统捕获同时维持所定义电池寿命的指令的计算机可读介质。该指令包括在进入所定义状态之际确定剩余电池电力水平；以及设置捕获的工作循环以使得当无线设备处于所定义状态时剩余电池电力水平持续所定义电池寿命。根据某些方面，该状态例如可以是无服务状态。

本公开的又一方面涉及一种配置成执行用于无线设备进行系统捕获同时维持所定义电池寿命的指令的处理器。该指令包括在进入所定义状态之际确定剩余电池电力水平；以及设置捕获尝试的工作循环以使得当无线设备处于所定义状态时剩余电池电力水平持续所定义电池寿命。根据某些方面，该状态例如可以是无服务状态。

确定工作循环以使得剩余电池电力水平持续预定电池寿命在提供良好系统捕获性能的同时确保与RF/信道条件无关的可预测电池消耗。例如，确保可预测的电池寿命可允许无线设备的用户在电池耗尽之前改变他或她的位置，或者临时关闭无线设备直至用户的位置已经改变，由此增大服务丢失后在稍后捕获系统的可能性。

应该理解的是，以上概述和以下详述仅是示例性和解释性的，并旨在提供对所要求保护的主题的进一步解释。

附图简述

结合附图理解下面阐述的详细描述，本公开的各个特征、性质和优点将变得更显而易见，在附图中相同的附图标记贯穿始终作相应标识，且其中：

图1是根据本公开的某些方面的无线设备捕获来自各种无线系统的服务的示意图。

图2是根据本公开的某些方面的无线设备的示例性示图。

图3是根据本公开的某些方面的解说用于在无线设备处进行捕获尝试同时维持预定电池寿命的方法的流程图。

图4(a)是根据本公开的某些方面的解说用于确定捕获尝试的工作循环的方法的流程图。

图4(b)是根据本公开的某些方面的解说用于调整工作循环的搜索时间的方法的流程图。

图4(c)是根据本公开的某些方面的解说用于切换至微扫描的方法的流程图。

图5是根据本公开的某些方面的多个工作循环的波形，该波形示出关于时间的电流。

图6是根据本公开的某些方面的存储在无线设备中的示例性优选漫游列表。

详细描述

在以下详细描述中，阐述众多特定细节来提供对本主题技术的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，本主题技术无需这些特定细节中的一些也可实现。在其他实例中，没有详细示出众所周知的结构和技术以避免模糊本主题技术。

措辞“示例性”在本文中被用来表示“用作示例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面或设计不必被解释为优于或胜过其他方面或设计。

现在将详细参照其诸示例在附图中图解的本主题技术的各方面，附图中类似附图标记通篇指代类似要素。

应当理解，本文中所公开的过程的步骤的特定次序或阶层是示例性办法的示例。基于设计偏好，应理解这些过程中各步骤的具体次序或阶层可被重新安排而仍落在本公开的范围之内。所附方法权利要求以样本次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或阶层。

图1是根据本公开的某些方面的多个无线设备捕获来自各种无线系统的服务的示意图。如图1中所描绘的，无线设备100在处于覆盖区112(a)-112(c)内时捕获来自无线通信系统110(a)-110(c)中相应一个的服务。无线设备100可能移进和移出覆盖区112(a)-112(c)，由此丢失无线设备100所离开的无线通信系统110(a)-110(c)的服务。无线设备100随后必须通过无线设备100进入其相应覆盖区112(a)-112(c)的无线通信系统110(a)-110(c)所利用的信道来捕获服务。无线设备100可指代例如蜂窝电话、PDA等，并且可用移动设备、用户装备(UE)、无线通信设备、终端、站、移动站、移动装备(ME)或一些其他术语来述及。

图2是根据本公开的某些方面的无线设备100的示例性示图。根据某些方面，无线设备100包括接收机200和发射机210。无线设备100还包括存储器220、处理单元230、电池240和功率控制单元250。当然，无线设备100不限于任何特定配置，且组件的各种组合以及其他组件可被包括在无线设备100中。

图3是根据本公开的某些方面的解说用于在无线设备处进行系统捕获同时维持所定义电池寿命的方法的流程图。现在参照图3，在操作300，确定剩余电池电力水平。功率控制单元250可采用任何常规机制以例如确定已经消耗了多少电池电力和/或电池240中剩余多少电池电力。作为功率控制单元250的补充或替代，处理单元230可被用于确定剩余电池电力水平。

过程从操作300继续到操作310，在操作310确定捕获尝试的工作循环以使得剩余电池电力水平将持续所定义的电池寿命。根据本公开的某些方面，该工作循环包括搜索时间和休眠时间。在搜索时间期间，无线设备100通过实现各种可能的扫描模式(在下文参照图4(a)-4(c)详细描述)来搜索能使用的系统。作为示例，当电池240充满电时，工作循环的搜索时间可持续5秒，而休眠时间可持续36秒。然而，可使用各种休眠时间和搜索时间来构成工作循环而不背离本公开的范围。

所定义电池寿命可以是预编程到无线设备100中并存储在存储器220中的。或者，所定义电池寿命可以是动态的，以使得剩余电池电力将持续就像电池被充满电且无线设备100正在执行例如包括5秒的搜索时间和36秒的休眠时间的常规工作循环那样相同的时间量。作为另一替换方案，所定义寿命可以由用户在各种时候定义。例如，若用户处在不大可能捕获到系统的偏远位置则他或她可能希望延长电池寿命。根据某些方面，若用户想要激进地重新捕获服务，则用户可选择减小所定义寿命以更快地重新捕获服务。

工作循环是通过调整休眠时间和搜索时间中的至少一者来确定的。图4(a)是根据本公开的某些方面的解说用于确定信道搜索的工作循环的方法的流程图。现在参照图4(a)，在操作400，调整(例如，延长)休眠时间以使得相对于搜索时间有更多的低功率休眠时间。因此，在给定的时间段内，将存在较少的搜索时间，由此延长剩余的电池电力寿命。

根据某些方面，过程可从操作400行进至操作410，在操作410调整(例如，缩短)搜索时间以使得相对于休眠时间有更少的高功率搜索时间。因此，在给定时间段中，将花费较少的时间来搜索(即，操作较高功率电平)，由此延长剩余的电池电力寿命。

当然，图4(a)中解说的方法只是一个示例，本领域技术人员将认识到可以个别地调整休眠时间或搜索时间中的任意一者来获得合需的工作循环。或者，可调整休眠时间和搜索时间两者而不背离本公开的范围。

如上所述，在搜索时间期间，无线设备100搜索能使用的系统。可以不同模式来执行捕获搜索。例如，这些模式可包括全扫描和/或微扫描。全扫描更为可靠但这是以增加的电力和时间为成本的。微扫描搜索可能遗漏某些弱系统但消耗较少的时间和电力。

微扫描通常是快速扫描(例如，持续约10毫秒)，其中信道的射频(RF)功率由功率控制单元250和/或处理单元230确定。处理单元230随后确定信道的RF功率是否低于预定阈值，且如果信道的RF功率不低于预定阈值，则无线设备100尝试使用诸如以下所描述的全扫描的细致信道捕获来经由该信道捕获服务。

全扫描通常是慢速扫描(例如，持续约300毫秒)，其通常要求比微扫描多的功率。在全扫描中，无线设备100在不确定一个或多个信道的RF功率的情况下尝试经由这一个或多个信道捕获服务。即，处理单元230对一个或多个信道执行细致捕获而不论这些信道的条件如何。

图4(b)示出了根据本公开的某些方面的解说如在操作410执行的用于调整工作循环的搜索时间的方法的示例性流程图。参照图4(b)，在操作420，无线设备100可实现有限数目的信道(例如，5个信道)上的全扫描。过程可从操作420继续到操作430，在操作430无线设备100对于其他信道切换至更快、更具功率效率的微扫描以节省剩余电池电力。注意：可在整个搜索时间期间执行或者微扫描或者全扫描，或者可在搜索时间期间执行两者的组合。

图4(c)示出了根据本公开的某些方面的解说如在操作430执行的用于切换至微扫描的方法的示例性流程图。现在参照图4(c)，在操作440，功率控制单元250和/或处理单元230确定信道的RF功率。过程从操作440行进至操作450，在操作450处理单元230确定信道的RF功率是否低于预定阈值。

过程从操作450行进至操作460，在操作460，如果信道的RF功率不低于预定阈值，则无线设备100尝试使用对该信道的细致捕获——诸如以上所描述的全扫描——来经由该信道捕获服务。当然，可执行任何对信道的细致捕获。

图5是根据本公开的某些方面的多个工作循环的波形，该波形示出关于时间的电流。图5示出无线设备100使用电流I_a达时间t_a的搜索时间500。在休眠时间510期间，无线设备100使用电流I_s达时间t_s。一个工作循环持续等于t_a+t_s的时间t_工作。

无线设备100在一个工作循环(即，t_工作)期间所使用的平均电流I_平均等于在搜索时间t_a和休眠时间t_s期间使用的总电荷除以工作循环时间t_工作(即，t_a+t_s)，并由式(1)表达：

此外，如式(2)中所示，I_平均等于电池240内剩余的总电荷Q_剩余除以存储在存储器220中的预定时间t_总，这是电池240在耗尽之前应持续的时间。

作为解说性示例，t_a可以固定为5秒。因此，t_s将不得不延长，由此延长t_工作，以使得将出现更少的搜索时间500，但电池240将持续t_总。使用式(1)求解t_s，t_s可被确定为如式(3)所示。

用式(2)替换式(3)的I_平均，t_s可被确定为如式(4)所示。

当然，调整休眠时间510的时间t_s只是确定工作循环的一种可能的方式，并且作为任意调整t_s的补充或替换可以类似方式调整t_a。

在搜索时间500的时间t_a期间，无线设备100可如上文参照图3描述的执行全扫描和/或微扫描。为了高效率地确定使用全扫描或微扫描尝试捕获哪些信道，无线设备100可包括存储在无线设备100的存储器220中的优选漫游列表。图6是根据本公开的某些方面的存储在无线设备100的存储器220中的示例性优选漫游列表600。

优选漫游列表600可包括最近使用(MRU)列表610，其包括无线设备100近来已经捕获过的信道A、B和C。一般而言，MRU列表610上的信道被给予较高优先级，并因此首先被选择进行全扫描和/或微扫描。根据某些方面，无线设备100可在搜索时间500的时间t_a期间以预定间隔执行对MRU列表610上的信道的智能穿孔。若捕获MRU列表610上的信道的尝试不成功，则可执行对副列表620上的信道D、E和F的全扫描和/或微扫描。当然，优选漫游列表600的MRU列表610和副列表620可包括任何数目的信道。

所有信道A、B、C、D、E和F都可被预编程到优选漫游列表600中并存储在存储器220中。可基于信道/RF信号强度对MRU列表610和副列表620两者上的信道进行排序，以使得例如具有最高RF功率的信道在优选漫游列表600上被给予最高的优先级。如上文参照图3描述的，可在尝试捕获信道之前确定每个信道的RF功率，并且将只尝试对具有高于预定阈值的RF功率的信道进行细致捕获。

为了进一步的电池电力节省，在搜索时间500期间，可使得全扫描仅限于优选漫游列表600上具有最高优先级的那些信道(例如，MRU列表610上的信道)。若使用全扫描的信道捕获不成功，则可对优选漫游列表600上的剩余信道(例如，副列表620上的信道)执行微扫描。

另外，可基于地理信息对MRU列表610和副列表620两者上的信道排序。例如，采用各自相应信道的系统的地理位置可被预编程和存储在存储器220中。例如，可将每个系统的位置与无线设备100的位置作比较，并且最近的系统可在优选漫游列表600上被给予最高优先级。无线设备100的位置可使用诸如举例而言全球定位系统(GPS)之类的任何常规定位机制来确定。

当对无线设备100的服务丢失时，例如，可通过调整搜索时间500的时间t_a和/或休眠时间510的时间t_s来确定工作循环，以使得电池240将持续所定义长度的时间。本公开不限于无线设备100丢失服务的情景。可在当前所用信道的信道条件差劣(例如，信道条件落在定义阈值之下)且期望具有更好条件的不同信道时实现本公开的特征。另外，当期望不同信道时，无线设备100的用户可手动地发起本文所描述的信道捕获方法。

确定工作循环的能力在提供良好的系统捕获性能的同时确保与RF/信道条件无关的可预测电池消耗。

例如通过减小搜索时间500的频率，电池240的寿命将增大，因为在休眠时间510期间消耗较少的功率。确保可预测的电池寿命可允许无线设备100的用户改变他或她的位置，由此增大一旦服务丢失时捕获另一无线通信系统使用的系统的可能性。

本领域普通技术人员将可理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令信息信号、比特、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

本领域普通技术人员将进一步领会，结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑模块、电路、和算法可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地说明硬件与软件的这一可互换性，各种说明性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能集的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和强加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类设计决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各个说明性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的进程、控制、微控制器、或状态机。进程还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其他此类配置。

在一个或更多个示例性实施例中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供以上对所公开方面的描述是为了使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对这些方面的各种修改容易为本领域技术人员所显见，并且在此所定义的普适原理可被应用于其它方面而不会脱离本公开。由此，本公开并非旨在被限定于本文中示出的方面，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。