專利名稱：一種移動通信設備及其節能操作方法
技術領域：
本發明涉及通信設備，更具體地說，涉及一種帶有低功率信號檢測器的移動通信設備以及在移動通信設備中利用低功率信號檢測器的方法。
背景技術：
移動通信設備正處于不斷普及的時期。例如但不限于，移動通信設備包括蜂窩電話、尋呼機、便攜式電子郵件設備和個人數字助理。當用戶在各種環境中移動時，移動通信設備為用戶提供了連通通信的能力。
移動通信設備一般使用便攜式、有限電量的電源供電。目前已開發了各種方法和機制，以在節能方式下操作移動通信設備，例如，移動通信設備可操作在各種睡眠模式下。在一個典型例子中，移動通信設備(或其中的一部分)可以操作在睡眠模式，在該模式中，移動通信設備偶而醒來以確定是否能接收到網絡信號和/或當前是否有信息等待傳送到移動通信設備。在這種典型的睡眠模式操作中，移動通信設備醒來并完全地接收和處理通信信號(例如通過移動通信設備的全部接收路徑)。這種完全的接收和處理耗費了有限的電能資源，即便是在移動通信設備接收不到網絡信號的情況下。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述耗電的缺陷，提供一種帶有低功率信號檢測器的移動通信設備以及在移動通信設備中利用低功率信號檢測器的方法。
根據本發明的一方面，提供一種移動通信設備，包括第一模塊，用于接收通信信號；第二模塊，用于在多種操作模式下進行操作，所述多種操作模式包括
第一模式，其以睡眠模式為特征；和第二模式，在該模式下，第二模塊處理接收到的通信信號；和第三模塊，用于至少部分地基于接收到的通信信號的非信息特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，在第一模式下，第二模塊對接收到的通信信號不做處理。
優選地，在第二模式下，第二模塊確定接收到的通信信號所攜帶的信息。
優選地，第三模塊在RF頻段確定接收到的通信信號的非信息特征。
優選地，第三模塊在基帶頻段確定接收到的通信信號的非信息特征。
優選地，第三模塊用于確定與接收到的通信信號相關的能量大小；和至少部分地基于所確定的能量大小確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，第三模塊用于確定接收到的通信信號的頻率特征；及至少部分地基于所確定的頻率特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，第三模塊用于確定與接收到的通信信號相關的時間特征；及至少部分地基于所確定的時間特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，第三模塊用于確定與接收到的通信信號相關的調制特征；及至少部分地基于所確定的調制特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，第三模塊用于確定與接收到的通信信號相關的通信協議特征；及至少部分地基于所確定的通信協議特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，至少有一個模塊用于確定接收到的通信信號所傳輸的信息；及至少部分地基于所確定的信息確定是否將其它電路從睡眠模式喚醒。
優選地，第一和第二模塊集成為單個集成電路。
優選地，第一、第二和第三模塊集成為單個集成電路。
根據本發明的一方面，提供一種以節能方式操作移動通信設備的方法，所述移動通信設備包括用于操作在以睡眠模式為特征的第一模式下以及處理接收的通信信號的第二模式下的第一模塊，所述方法包括在第一模式下操作第一模塊；接收通信信號；分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征，以確定是否在第二模式下操作第一模塊以處理接收到的通信信號；及如果確定在第二模式下操作第一模塊，則在第二模式下操作第一模塊以處理接收到的通信信號。
優選地，在第一模式下操作第一模塊包括第一模塊對接收到的通信信號不做處理。
優選地，在第二模式下操作第一模塊以處理接收到的通信信號包括確定接收到的通信信號所攜帶的信息。
優選地，分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征包括在RF頻段確定接收到的通信信號的至少一個非信息特征。
優選地，分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征包括在基帶頻段確定接收到的通信信號的至少一個非信息特征。
優選地，分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征包括確定與接收到的通信信號相關的能量大小；和至少部分地基于所確定的能量大小確定是否在第二模式下操作第二模塊。優選地，分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征包括確定接收到的通信信號的頻率特征；及至少部分地基于所確定的頻率特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征包括確定與接收到的通信信號相關的時間特征；及至少部分地基于所確定的時間特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征包括確定與接收到的通信信號相關的調制特征；及至少部分地基于所確定的調制特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征包括確定與接收到的通信信號相關的通信協議特征；及至少部分地基于所確定的通信協議特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
優選地，所述方法還包括確定接收到的通信信號所傳輸的信息；及至少部分地基于所確定的信息確定是否將其它電路從睡眠模式喚醒。
從以下的描述和附圖中，可以得到對本發明的各種優點、各個方面、創新特征、及其實施例細節的更深入的理解。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是根據本發明實施例的移動通信設備的一部分的示意圖；圖2是根據本發明另一實施例的移動通信設備的一部分的示意圖；圖3是根據本發明實施例在移動通信設備中以節能方式操作移動通信設備的方法的示意圖；圖4是本根據發明另一實施例在移動通信設備中以節能方式操作移動通信設備的方法的示意圖。
具體實施例方式
圖1是根據本發明實施例的移動通信設備100的一部分的示意圖。移動通信設備100可包括任何一種移動通信設備類型的特征。例如但不限于，移動通信設備100可包括蜂窩電話、尋呼機、便攜式電子郵件設備、個人數字助理、具有移動通信功能的便攜式計算機等等。
移動通信設備100可包括用于接收至少一個通信信號115的接收模塊110。在以下的討論中，一般將接收到的通信信號115作為無線信號(如RF信號)來討論。但是，通信信號115可以包括與各種通信媒介相關聯的各種信號的特征(如有線信號、RF信號、有纜光信號、無纜光信號等)。因此，接收模塊110可包括與這些信號相關聯的任何一種接收機的特征。
接收模塊110可接收按照任何一種通信協議通信的至少一種通信信號115。例如但不限于，接收模塊110可接收按照GSM/EDGE、GPRS、CDMA、WCDMA、TDMA、PDC、DVB-H、IEEE802.11、IEEE802.15、藍牙、Zigbee、超寬帶、以太網、令牌環等通信的通信信號。
在一個非限制性的示例方案中，接收模塊110可包括天線和低噪聲放大器。在這一方案中，接收模塊110通過天線和低噪聲放大器接收RF信號，并將接收和放大后的RF信號118輸出給其它電路。在另一個非限制性的示例方案中，接收模塊110可包括天線、低噪聲放大器和混頻器。在這種方案中，接收模塊110通過天線和低噪聲放大器接收RF信號，將接收到的RF信號與本振信號混頻以將接收到的RF信號轉換到基帶，并將接收、放大和轉換后的基帶信號118輸出給其它電路。
以下的討論將包括對接收到的通信信號進行分析的各種不同的實施例。一些例子可應用到RF通信信號、一些可應用到基帶通信信號，還有一些例子即可應用到RF信號又可應用到基帶信號。另外，一些例子還可應用到各種IF通信信號。這樣，根據不同的方案，從接收模塊110輸出的信號118可包括RF信號、IF信號或基帶信號的特征。
移動通信設備100可包括通信信號處理模塊(以下簡稱“CSPM”)120。例如，CSPM 120可在一種或多種睡眠模式下操作。例如，CSPM 120還可以在以各種方式處理接收到的通信信號的一種或多種模式下操作。
例如，在一個非限制性的示例方案中，CSPM 120可將接收模塊110接收到的RF信號轉換成基帶信號以進行進一步處理。例如，CSPM 120可包括向混頻器提供混頻信號的頻率合成器(本振、鎖相環等)。混頻器(例如及其它電路)然后將接收到的RF信號轉換成中頻信號或基帶信號。在另一個非限制性的示例方案中，CSPM 120可從接收模塊110接收基帶信號，因此不必再轉換成基帶信號。
例如，CSPM 120可包括任何一種解調和或解碼電路，用于確定接收到的通信信號所傳送的信息。例如但不限于，這些信息包括音頻、視頻、圖像、圖片、文本、數字、程序、操作、協議、地址、源/目標或一般數據信息。在一個非限制性的示例方案中，這些信息可包括鑒別特定通信網絡和或鑒別該通信網絡是否有信息等待傳送到移動設備100的信息。例如但不限于，這些信息可以在數據包中傳送，或在幀報頭和或有效負載中傳送。以下討論將時常提及通信信號的特征，其直接與作為接收的通信信號的“信息特征”的具體傳送的信息相關。
如前所述，CSPM 120可在一種或多種節能(或睡眠)模式下操作。一般認為，相對于蘇醒(或正常)模式而言，睡眠模式是一種能夠降低功耗的操作模式。例如但不限于，當操作在睡眠模式下時，CSPM 120可對接收到的通信信號118不進行處理或進行相對少量的處理。又例如，當操作在睡眠模式下時，相比起非睡眠模式，CSPM 120可以較低速度和或較低的精確度操作。
再例如，當操作在睡眠模式下時，相對于在非睡眠模式下而言，CSPM 120可以較低的時鐘速度、較低的電流和或電壓電平操作。又例如，當操作在睡眠模式下時，相對于在非睡眠模式下而言，CSPM 120可在減少一些功能的情況下操作。還例如，當操作在睡眠模式下時，相對于在非睡眠模式下而言，CSPM120可在降低服務質量(QoS)的情況下操作。
總之，CSPM 120可以操作在一種或多種睡眠模式下，這些睡眠模式可以具有與睡眠模式(或節能模式)操作相關的任何特征。因此，本發明的范圍不局限于特定睡眠模式的特征。
移動通信設備100包括信號特征檢測和分析模塊130(以下簡稱“SCDAM”)，用于確定(或檢測)接收信號的各種信號特征。例如，這些信號特征包括非信息信號特征(也就是與通信信號所傳送的具體信息沒有直接關系的通信信號的特征)。然后基于接收到的通信信號的一個或多個信號特征，SCDAM 130可確定是在一種或多種睡眠模式操作CSPM 120，還是操作在使CSPM 120處理接收到的通信信號(例如確定接收到的通信信號所傳送的信息)的模式。以下的討論中將包括一組檢測這些信號特征和確定操作模式的非限制性的方案。
在第一個非限制性的方案中，SCDAM 130可用于確定與接收到的通信信號118相關的能量的大小。SCDAM 130可利用各種硬件和或軟件(例如包絡檢波器或接收信號強度指示器)來確定這一能量的大小(或信號強度)。之后，SCDAM 130可以至少部分地基于所確定的能量大小(或信號強度)來確定是使CSPM 120操作在睡眠模式下還是在非睡眠模式下。例如但不限于，SCDAM130在確定將CSPM 120從睡眠模式喚醒之前，SCDAM 130可要求接收到的通信信號118與至少一個能量閾值相關。
在第二個非限制性的方案中，SCDAM 130可確定接收到的通信信號118的頻率特征。例如，這些頻率特征包括在特定頻率上、一組特定的頻率上或特定的頻率范圍上的信號出現(和/或電平)。例如，這些頻率特征可包括頻譜信號或覆蓋區(footprint)的特征。例如，這些頻率特征還可包括拍頻或跳頻序列的特征。例如，這些頻率特征還可包括與特定的擴頻技術相關的特征，如直接序列擴頻或跳頻擴頻。SCDAM 130可使用各種硬件和或軟件(例如各種類型的濾波器)來確定頻率特征。接下來，SCDAM 130可以至少部分地基于所確定的頻率特征來確定使CSPM 120操作在睡眠模式還是操作在非睡眠模式。例如但不限于，在SCDAM 130確定將CSPM 120從睡眠模式喚醒之前，SCDAM 130可要求接收到的通信信號118是在特定的頻率范圍內。
在第三個非限制性的方案中，SCDAM 130可確定接收到的通信信號118的定時特征。例如，這些定時特征包括與接收到的通信信號118相關的時間模式(例如信號持續時間、間隔時間等)，如信標信號或輪詢信號定時、同步信號定時、報頭/有效負載定時等。SCDAM 130可利用各種類型的電路(例如各種時鐘或信號監控電路或軟件)來確定定時特征。之后，SCDAM 130可以至少部分地基于所確定的定時特征來確定使CSPM 120操作在睡眠模式還是操作在非睡眠模式。例如但不限于，在SCDAM 130確定將CSPM 120從睡眠模式喚醒之前，SCDAM 130可要求接收到的通信信號118具有與特定類型的通信網絡的信標相關的定時特征。
在第四個非限制性的方案中，SCDAM 130可確定接收到的通信信號118的調制特征。例如，這些調制特征可包括與特定調制技術相關的各種信號特征。例如但不限于，這些調制特征可包括與頻率調制、相位調制、n-QAM調制、振幅調制、編碼調制、FSK調制、PSK/QPSK調制等相關的特征。SCDAM 130可使用各種硬件和或軟件(例如頻率、相位和或振幅調制測量電路)來檢測和或確定接收到的通信信號118的調制特征。之后，SCDAM 130可以至少部分地基于所確定的調制特征來確定使CSPM 120操作在睡眠模式還是操作在非睡眠模式。例如但不限于，在SCDAM 130確定將CSPM 120從睡眠模式喚醒之前，SCDAM 130可要求接收到的通信信號118是與16-QAM調制相關的。
在第五個非限制性的方案中，SCDAM 130可確定接收到的通信信號118的協議特征。該協議特征可包括與各種通信協議(例如標準或專用協議)相關的信號特征。例如但不限于，該協議特征可對應于同步信號特征、信標信號特征、前同步碼特征、報頭/有效負載特征、持續時間特征等。再例如，該協議特征可與特定的PHY層或MAC層相關聯。SCDAM 130可使用各種硬件和或軟件(例如定時器、頻率/振幅檢測器、計數器等)來檢測或確定協議特征。之后，SCDAM 130可以至少部分地基于所確定的協議特征來確定使CSPM 120操作在睡眠模式還是操作在非睡眠模式。例如但不限于，在SCDAM 130確定將CSPM 120從睡眠模式喚醒之前，SCDAM 130可要求接收到的通信信號118具有特定的前同步碼持續時間或模式(例如與特定的通信協議相關，該通信協議又與所關心的特定通信網絡相關)。
雖然前述例子討論的是單個通信信號特征的確定和分析，應當理解各種信號特征可以組合起來。例如但不限于，SCDAM 130在將CSPM 120從睡眠模式喚醒之前，可要求接收到的通信信號118具有特定的頻率、信標定時和調制特征。再例如，SCDAM 130在將CSPM 120從睡眠模式喚醒之前，可要求接收到的通信信號118的強度要超過一定的閾值且與特定的信標定時模式匹配。
還應當理解的是，前述方案是非限制性的例子。還可以確定和或分析許多其它信號特征。因此，本發明的范圍不局限于特定的信號特征(例如非信息信號特征)、特定數量的信號特征、或確定和分析這些信號特征的硬件和或軟件。
圖2是根據本發明另一實施例的移動通信設備200的一部分的示意圖。例如但不限于，移動通信設備200可與圖1所示及前面所討論的移動通信設備100共有任意或全部特征。
移動通信設備200包括接收模塊210，用于接收至少一個通信信號215。例如但不限于，接收模塊210可與圖1所示及前面所討論的移動通信設備100的接收模塊110共有任意或全部特征。
例如，接收模塊210包括RF接收機的特征，通信信號215可包括RF信號的特征。以下的討論中一般將接收到的通信信號215作為無線信號(例如RF信號)來討論。但是，通信信號215可以包括與各種通信媒介相關聯的各種信號的特征(如有線信號、RF信號、有纜光信號、無纜光信號等)。另外，通信信號215可遵循各種通信協議。因此，接收模塊210可包括與這些信號相關聯的任何一種接收機的特征。
接收模塊210包括天線211和低噪聲放大器212。接收模塊210可通過天線211和低噪聲放大器212接收RF通信信號215。在圖2所示的非限制性的配置中，接收模塊210還包括至少一個本振213和混頻模塊214。本振213包括各種振蕩器、頻率發生器、鎖相環等的特征。混頻模塊214包括各種混頻器的特征。
在這種配置中，混頻模塊214可從本振213接收混頻(或參考)信號，從低噪聲放大器212接收放大的RF信號219。然后，混頻模塊214輸出由接收到的RF通信信號215形成的基帶信號218。
應當理解的是，此處所討論的本振213和混頻模塊214只是示例，不是限制性的。接收模塊210的配置可包括各種無線收發裝置的特征。例如，接收模塊210可包括多個混頻級，每一混頻級都設有混頻器和頻率合成器。本發明的范圍不局限于任何特定的接收模塊配置。
還應當理解的是，所示的本振213和混頻模塊214是接收模塊210的一部分。在各種替代配置中，本振213、混頻模塊214及相關的電路可以是通信信號處理模塊220或其它模塊的一部分。因此，本發明的范圍不局限于各種功能模塊之間邊界劃分。
以下討論中將涉及對接收到的通信信號進行分析的各種例子。一些例子可應用到RF通信信號、一些可應用到基帶通信信號，還有一些例子即可應用到RF信號又可應用到基帶信號。另外，一些例子還可應用到各種IF通信信號。
移動通信設備200包括通信信號處理模塊220(以下簡稱“CSPM”)。例如但不限于，CSPM 220可與圖1所示及前面所討論的移動通信設備100的CSPM120共有任意或全部特征。
例如，CSPM 220包括睡眠模式控制模塊221可使CSPM 220或其中部分操作在一種或多種睡眠模式。例如，CSPM 220還可以各種方式處理接收到的通信信號。例如，CSPM 220包括用于處理基帶信號218的基帶處理器222。例如，CSPM 220可以確定基帶信號218所傳送的信息。如前面圖1中所討論的，這種信息可包括各種類型的通信信息的特征。還是如前面所討論的，以下討論將時常提及通信信號(例如基帶信號218或放大的RF信號219)的特征，其直接與具體傳送的信息即通信信號的“信息特征”相關。
這一基帶處理器222包括各種基帶處理器或其中部件的特征。例如，基帶處理器包括各種符號檢測器、解碼器/編碼器和解密/加密電路的特征。例如，基帶處理器222包括各種信號處理部件的特征，例如包括用于確定和使用基帶信號所傳送的信息的硬件和或軟件。
如前面所討論的，睡眠模式控制模塊221可使CSPM 220(或其中的部分例如基帶處理器222)操作在一種或多種節能(或睡眠)模式。又如前面所討論的，一般認為，相對于蘇醒(或正常)模式而言，睡眠模式是一種能夠降低功耗的操作模式。例如但不限于，當CSPM 220操作在睡眠模式下時，睡眠模式控制模塊221可使CSPM 220(例如基帶處理器222或其部分)對基帶信號218不進行處理或進行相對少量的處理。又例如，當CSPM 220操作在睡眠模式下時，相比起操作在非睡眠模式，睡眠模式控制模塊221使CSPM 220可以較低速度和或較低的精確度操作。
再例如，當CSPM 220操作在睡眠模式下時，相對于在非睡眠模式下而言，睡眠模式控制模塊221可使CSPM 220(例如基帶處理器222或其中部分)操作在較低的時鐘速度、較低的電流和或電壓電平。又例如，當CSPM 220操作在睡眠模式下時，相對于在非睡眠模式下而言，睡眠模式控制模塊221可使CSPM220(例如基帶處理器222或其部分)在減少一些功能的情況下操作。再例如，當CSPM 220操作在睡眠模式下時，相對于在非睡眠模式下而言，睡眠模式控制模塊221可使CSPM 220(例如基帶處理器222或其部分)可在降低服務質量(QoS)的情況下操作。
總之，睡眠模式控制模塊221可使CSPM 220或其一部分操作在一種或多種睡眠模式下，這些睡眠模式可以具有與睡眠模式(或節能模式)操作相關的任何特征。因此，本發明的范圍不局限于特定睡眠模式的特征。
如前所提及，作為選擇，本振213和或混頻模塊214可以是CSPM 220的一部分。在這種方案中，睡眠模式控制模塊221還可控制本振213、混頻模塊214或任何相關電路的睡眠模式特征。例如，睡眠模式控制模塊221可用于控制振蕩器(或頻率合成器)電路的操作。例如，睡眠模式控制模塊221可用于控制鎖相環電路的操作(例如在睡眠模式下將該電路關掉或在較低的性能水平下操作該電路)。
如前關于圖1的SCDAM 130所進行的討論，SCDAM 230可用于分析接收到的通信信號219、IF通信信號或基帶通信信號218的信號特征，這在后面將會討論。這樣，根據正在由SCDAM 230分析的特定信號特征，頻率發生、鎖定和混頻電路可以必需或不必執行這些分析。因而，當SCDAM 230正在分析第一組信號特征(如放大RF通信信號219特征)中的一種特征時，睡眠模式控制模塊221可正在使本振213、混頻模塊214或相關電路操作在睡眠模式下。另一種情況，當SCDAM 230正在分析第二組信號特征(如基帶通信信號218特征)中的一種特征時，睡眠模式控制模塊221可正在使本振213、混頻模塊214或相關電路操作在正常模式下。
移動通信設備200可包括信號特征檢測和分析模塊(SCDAM)230，該模塊用于確定(或檢測)接收到的通信信號的各種信號特征(如RF、IF或基帶通信信號)。SCDAM 230可包括各種子模塊(有關這點的非限制性例子將在后面介紹)以執行這種確定/檢測。例如，這些信號特征包括非信息信號特征(即與通信信號所傳送的信息無直接關系的通信信號的特征)。
SCDAM 230還可包括模式確定模塊260，基于接收到的通信信號的一個或多個信號特征，確定是使CSPM 220(或其中的一部分如基帶處理器222)操作在一種或多種睡眠模式，還是使CSPM 220操作在處理接收到的通信信號的模式(例如確定基帶通信信號218所傳輸的信息)。模式確定模塊260可以各種方式進行這一確定，這取決于正被分析的信號特征。例如但不限于，模式確定模塊260可執行閾值比較、平均、加權平均、可變性確定、模式(pattern)比較、頻譜匹配等。例如，模式確定模塊260可將所檢測或確定的信號特征與特定的信號特征進行比較，所述特定的信號特征是已經與正常操作CSPM 220相關的信號特征。例如，模式確定模塊260接下來通過模式控制信號232與睡眠模式控制模塊221通信，以使CSPM 220操作在所需的模式。
以下討論將涉及有關CSPM 220模塊執行這種信號特征檢測/確定和操作模式確定的一組非限制性的例子。
SCDAM 230可包括一般信號特征檢測器232，用于確定各種一般信號特征。一般信號特征檢測器232可包括用于檢測或確定一般信號特征(如非信息信號特征)的各種硬件和或軟件。特別信號特征的檢測/確定的非限制性例子將在后面介紹。然后，模式確定模塊260可至少部分地基于所確定的一般信號特征，確定是使CSPM 220操作在睡眠模式還是在非睡眠模式。
例如，SCDAM 230可包括信號能量/功率檢測器234，用于確定與通信信號(例如放大RF通信信號219或基帶通信信號218)相關的能量的大小。信號能量/功率檢測器234可以利用各種硬件和或軟件(例如包絡檢測器236或接收信號強度指示器238)來確定這一能量的大小(或信號強度)。之后，模式確定模塊260可以至少部分地基于所確定的能量大小(或信號強度)來確定是使CSPM 220操作在睡眠模式下還是在非睡眠模式下。例如但不限于，模式確定模塊260在確定將CSPM 220從睡眠模式喚醒之前，可要求接收到的通信信號與至少一個能量閾值相關。
例如，SCDAM 230還可包括信號頻率檢測器240和/或信號頻譜檢測器242，用于確定接收到的通信信號(例如放大RF通信信號219或基帶通信信號218)的頻率特征。例如，該頻率特征包括在特定頻率上、一組特定的頻率上或特定的頻率范圍上的信號出現(和/或電平)。例如，該頻率特征可包括頻譜信號或覆蓋區(footprint)的特征。例如，這些頻率特征還可包括拍頻或跳頻序列。例如，這些頻率特征還可包括與特定的擴頻技術相關的特征，如直接序列擴頻或跳頻擴頻。信號頻率檢測器240和/或信號頻譜檢測器242可使用各種硬件和或軟件(例如各種類型的濾波器)來確定頻率特征。接下來，模式確定模塊260可以至少部分地基于所確定的頻率特征來確定使CSPM 220(或其中一部分)操作在睡眠模式還是操作在非睡眠模式。例如但不限于，在模式確定模塊260確定將CSPM 220從睡眠模式喚醒之前，模式確定模塊260可要求接收到的通信信號是在特定的頻率范圍內。
SCDAM 230還可包括信號定時檢測器244、信號時間模式檢測器246和/或信號變化檢測器248，用于確定接收到的通信信號(例如放大RF通信信號219或基帶通信信號218)的定時特征。例如，這一定時特征包括與接收到的通信信號相關的時間模式(例如信號持續時間、間隔時間等)，如信標信號或輪詢信號定時、同步信號定時、報頭/有效負載定時等。信號定時檢測器244、信號時間模式檢測器246和/或信號變化檢測器248可利用各種電路(例如各種時鐘或信號監控電路或軟件)來確定定時特征。之后，模式確定模塊260可以至少部分地基于所確定的定時特征來確定使CSPM 220(或其中的一部分)操作在睡眠模式還是操作在非睡眠模式。例如但不限于，在模式確定模塊260確定將CSPM220從睡眠模式喚醒之前，模式確定模塊260可要求接收到的通信信號具有與特定類型的通信網絡的信標相關的定時特征。
例如，SCDAM 230還可包括信號調制類型檢測器250，用于確定接收到的通信信號(例如放大RF通信信號219或基帶通信信號218)的調制特征。例如，這些調制特征可包括與特定調制技術相關的各種信號特征。例如但不限于，這些調制特征可包括與頻率調制、相位調制、n-QAM調制、振幅調制、編碼調制、FSK調制、PSK/QPSK調制等相關的特征。信號調制類型檢測器250可使用各種電路和或軟件(例如頻率、相位和或振幅測量電路)來檢測和或確定接收到的通信信號的調制特征。之后，模式確定模塊260可以至少部分地基于所確定的調制特征來確定使CSPM 220(或其中的一部分)操作在睡眠模式還是操作在非睡眠模式。例如但不限于，在模式確定模塊260確定將CSPM 220從睡眠模式喚醒之前，模式確定模塊260可要求接收到的通信信號是與16-QAM調制(例如與特定的通信網絡相關)相關的。
例如，SCDAM 230還可包括信號協議特征檢測器252，用于確定接收到的通信信號(例如放大RF通信信號219或基帶通信信號218)的協議特征。這一協議特征可包括與各種通信協議(例如標準或專用協議)相關的信號特征。例如但不限于，該協議特征可對應于同步信號特征、信標信號特征、前同步碼特征、報頭/有效負載特征、持續時間特征等。再例如，該協議特征可與特定的PHY層或MAC層相關聯。信號協議特征檢測器252可使用各種硬件和或軟件(例如定時器、頻率/振幅檢測器、計數器等)來檢測或確定通信信號的協議特征。之后，模式確定模塊260可以至少部分地基于所確定的協議特征來確定使CSPM 220(或其中的一部分)操作在睡眠模式還是操作在非睡眠模式。例如但不限于，在模式確定模塊260確定將CSPM 220從睡眠模式喚醒之前，模式確定模塊260可要求接收到的通信信號具有特定的前同步碼持續時間或模式(例如與特定的通信協議相關，該通信協議又與所關心的特定通信網絡相關)。
雖然前述例子討論的是單個通信信號特征的確定和分析，應當理解各種信號特征可以組合起來。例如但不限于，模式確定模塊260在將CSPM 220從睡眠模式喚醒之前，可要求接收到的通信信號具有特定的頻率、信標定時和調制特征。再例如，模式確定模塊260在將CSPM 220從睡眠模式喚醒之前，可要求接收到的通信信號的強度要超過一定的閾值且與特定的信標定時模式匹配。
還應當理解的是，前述方案是非限制性的例子。SCDAM 230可包括各種模塊用于檢測或確定各種其它的信號特征(例如非信息信號特征)。因此，本發明的范圍不局限于特定的信號特征(例如非信息信號特征)、特定數量的信號特征、或確定和分析這些信號特征的硬件和或軟件。
圖1、2中所示例的移動通信設備100、200可利用各種部件(例如硬件和或硬件和軟件的組合)來實現。另外，通信設備100、200的各個部分可以實現在獨立的集成電路上和/或集成為單個集成電路。例如但不限于，SCDAM 130、230和CSPM 120、220可集成為單個集成電路。再例如，接收模塊110、210和CSPM 120、220可集成為單個集成電路。本發明的范圍不局限于任何特定的硬件和或軟件實施方式或特定的集成度。
圖3是根據本發明實施例在移動通信設備中以節能方式操作移動通信設備的方法300的示意圖。例如但不限于，方法300可與圖1-2所示及前面所討論的移動通信設備100、200共有任意或全部功能特征。例如，移動通信設備可包括可操作在各種操作模式下的第一模塊(例如硬件和或軟件)。例如，這些模式包括一種或多種睡眠模式和正常操作模式。
方法300在步驟305開始執行。方法300(和本文所討論的其它方法)可以因各種原因而開始執行。例如但不限于，方法300可以響應一個外部開始命令而開始執行，或者按照操作規程(operating profile)而開始執行。又例如，當檢測到移動通信設備靜止時間超過一特定時間周期時，方法300可以開始執行。再例如，方法300可以響應所確定的在有限供電電源中剩余電量的大小而開始執行。本發明的范圍不局限于任何特定的啟動原因或條件。
在步驟310，方法300可以包括使移動通信設備的第一模塊操作在第一模式。例如，第一模塊可具有各種睡眠模式的特征。前面已討論過睡眠模式的各種特征，如討論圖1中的CSPM 120時。例如但不限于，各種睡眠模式特征可以包括(例如相對于正常操作模式)操作在不進行處理或進行相對少量的處理、較低速度、較低精確度、較低時鐘率、較低電流電平、較低電壓電平、少功能、低QoS等。各種睡眠模式特征還可包括關閉特定的電路(例如頻率合成、鎖相環、處理器、解碼器、用戶界面等)。
在步驟320，方法300可以包括接收通信信號。例如但不限于，步驟320可與圖1-2所示的接收模塊110、210共有各種功能特征。以下討論中一般是討論接收無線通信信號(例如RF通信信號)。然而，接收到的通信信號可包括與各種通信媒體(例如有線信號、RF信號、有纜光信號、無纜光信號等)相關的各種信號特征。
例如，步驟320可包括按照任何一種通信協議(例如GSM/EDGE、GPRS、CDMA、WCDMA、TDMA、PDC、DVB-H、IEEE 802.11、IEEE 802.15、藍牙、超寬帶、以太網、令牌環等)接收通信信號。
例如，步驟320可利用各種模塊、部件或器件來接收通信信號。例如，步驟320可通過天線和低噪聲放大器接收RF通信信號。又例如，步驟320可通過天線、低噪聲放大器和混頻電路(例如利用本振、頻率合成電路、鎖相環等)接收基帶通信信號。
以下討論將包括分析通信信號的各種例子。一些例子可應用到RF通信信號，一些例子可應用到基帶通信信號，還有一些例子即可應用到RF又可應用到基帶通信信號。另外，許多例子還可應用到IF通信信號。因此，步驟320接收任何一種類型的通信信號。
在步驟330，方法300可包括確定步驟320所接收到的信號的一種或多種特征。例如但不限于，步驟330可與圖1-2所示及前面所討論的SCDAM 130、230(例如各種模塊232-252)共有任意或全部的功能特征。
例如，這些信號特征可以包括非信息信號特征，如前面討論過的。例如，這些特征包括在RF、IF或基帶的信號特征。例如但不限于，這些信號特征可包括能量特征、頻率/頻譜特征、定時特征、調制特征、協議特征等。
步驟330可包括利用移動通信設備的各種硬件和或軟件來檢測或確定各種信號特征。這些硬件和或軟件的特征取決于被檢測或確定的特定的信號特征。
在步驟340，方法300包括分析在步驟330中所確定的一種或多種信號特征，以確定是否使第一模塊操作在與第一模式(例如第一模塊在步驟310中被設定的模式)不相同的操作模式。例如但不限于，步驟340可共享圖1-2所示和前面所討論的SCDAM 130、230(例如模式確定模塊260)的任意或全部功能特征。
基于步驟330中所確定的一種或多種信號特征，步驟340可包括確定是使第一模塊操作在第一模式，還是使第一模塊操作在，例如處理接收到的通信信號的模式。例如在正常操作(清醒)時，第一模塊可以任何一種方式處理接收到的通信信號。例如，第一模塊可以確定接收到的通信信號所傳輸的各種類型的信息。如前面所討論的CSPM 120、220，第一模塊可以確定接收到的通信信號的各種信息特征。
步驟340可包括以各種方式進行這樣的確定。例如但不限于，步驟340可包括進行閾值比較、平均、加權平均、可變性確定、模式(pattern)比較、頻譜匹配等。步驟340可包括將所檢測或確定的信號特征與特定的信號特征進行比較，所述特定的信號特征是已經與正常操作第一模塊相關的信號特征。
在步驟345，方法300包括至少部分地基于步驟340中所作出的確定來控制方法300的執行流程。例如，如果步驟340中確定將第一模塊保持在第一模式(例如睡眠模式)，則步驟345將方法300的執行流程轉至步驟395以進行后續處理。例如，如果步驟340中確定使第一模塊操作在與第一模式不相同的模式(例如正常通信信號處理模式)，則步驟345將方法300的執行流程轉至步驟350。
在步驟350，方法300包括使第一模塊操作在與第一模式不相同的模式(例如正常或清醒模式)。例如，步驟350可以各種方式改變第一模塊的操作模式，其中有些已在前面有關圖2中的睡眠模式控制模塊221進行了討論。
在步驟395，方法300包括執行各種后續處理。例如但不限于，步驟395可包括將方法300的執行流程返回到步驟320，繼續接收和分析通信信號。又例如，步驟395可包括在繼續操作前等待一段時間。在一種示例性方案中，方法300包括在步驟350改變第一模塊的操作模式，步驟395可包括在新的操作模式(如非睡眠模式)下操作第一模塊，以處理接收到的通信信號。例如，這樣的處理可包括確定接收到的通信信號的信息特征以及分析和/或利用所確定的信息特征。
方法300只是為本發明的一般較寬范圍的特征提供一個示例。因而，本發明的范圍不局限于方法300的特定特征。
圖4是本根據發明另一實施例，在移動通信設備中以節能方式操作移動通信設備的方法400的示意圖。例如但不限于，方法400可與圖3所示及前面所討論的方法300共有各種特征。
在步驟410，方法400包括使第一模塊(例如信息確定電路)操作在睡眠模式下。例如但不限于，步驟410可與圖3所示的方法300的步驟310共有任意或全部特征。
在步驟415，方法400可包括使第二模塊(例如通信信號檢測器)操作在睡眠模式下。例如但不限于，第二模塊可與圖1-2所示及前面所討論的SCDAM130、230共有任意或全部的功能特征。如前面所討論，睡眠模式可包括與睡眠模式操作相關的各種操作特征。例如但不限于，步驟415可包括完全關掉第二模塊或很大程度上減少第二模塊所執行的處理操作。又例如，步驟415可包括使第二模塊操作在降低速度、功耗、電源、電壓電平、電流電平、精確度、功能等的情況下。
在步驟420，方法400包括喚醒第二模塊(例如通信信號檢測器)并接收一個或多個通信信號(如果有的話)。步驟420包括響應各種原因或條件(例如定時器到點或接收到的命令)來喚醒第二模塊。例如但不限于，步驟420可與前面所討論的圖2中的睡眠模式控制模塊221共有各種特征。
在步驟430，方法400包括確定步驟420中所接收的通信信號的一種或多種特征(例如非信息信號特征)。例如但不限于，步驟430可與圖3所示的方法300中步驟330共有任意或全部特征。
在步驟440，方法400包括分析在步驟430中所確定的一種或多種信號特征，以確定是否使第一模塊(例如信息確定電路)操作在與第一模式(例如第一模塊在步驟410中被設定的睡眠模式)不相同的模式。例如但不限于，步驟440與圖3所示的方法300中步驟340共有任意或全部特征。
在步驟445，方法400包括至少部分地基于步驟440中作出的確定來控制方法400的執行流程。例如，如果步驟440中確定將第一模塊保持在第一模式(例如睡眠模式)，則步驟445將方法400的執行流程返回到步驟415以繼續接收和分析通信信號。例如，如果步驟440中確定使第一模塊操作在與第一模式不相同的模式(例如正常通信信號處理模式)，則步驟445將方法300的執行流程轉至步驟450。
在步驟450，方法400包括喚醒第一模塊(例如信息確定電路)。步驟450可包括以各種方式喚醒第一模塊，這取決于在步驟410中第一模塊被設定的睡眠模式的特征。作為非限制性的例子，當在步驟410中減慢或停止向第一模塊發送時鐘信號的情況下，步驟450可包括加速或恢復向第一模塊發送時鐘信號。又例如，當在步驟410中降低或關掉向第一模塊提供的電壓，則步驟450可包括提高或打開向第一模塊提供的電壓。
在步驟460，方法400包括確定接收到的通信信號所傳輸的信息。例如但不限于，步驟460可與SCDAM 130、230(或其中的任何模塊，如模塊232-252)共有任意或全部的功能特征。如前面所討論，該信息可包括各種特征。例如，這樣的信息可包括音頻、視頻、圖像、圖片、文本、數字、程序、操作、協議、地址、源/目標或一般數據信息。在一個非限制性的示例方案中，這些信息可包括用于鑒別特定通信網絡和或鑒別該通信網絡是否有信息等待傳送到移動設備的信息。
在步驟470，方法400包括分析接收到的通信信號的信息特征(例如步驟460中所確定的信息)，以確定是否喚醒其它電路。例如，這些其它電路可包括用于管理與網絡接入點或另一個移動通信設備的全部通信的電路。例如，所述其它電路還可包括移動通信設備的全部電路。
步驟470可包括分析各種類型的信息，前面已舉例。例如但不限于，步驟470可包括分析網絡ID的指示信息，以確定是否喚醒其它電路。在另一例子中，當步驟470確定接收到的通信信號是對應于特定的通信網絡或網絡組時，步驟470僅確定喚醒其它電路。
在另一例子中，步驟470可包括分析地址信息(例如源或目標信息)，以確定是否喚醒其它電路。例如，當步驟470確定通信信號是來自特定的源或是發送給移動通信設備時，步驟470可僅確定喚醒其它電路。在又一個例子中，步驟470可包括分析是否有通信網絡有消息等待發送給移動通信設備的信息指示。例如，當步驟470確定通信網絡(例如接收到的通信信號的來源處)有消息等待發送給移動通信設備時，步驟470可僅確定喚醒其它電路。總之，步驟470包括分析可能由接收到的通信信號所傳輸的各種信息。因此，本發明的范圍不局限于方任何特定類型信息的特征。
在步驟475，方法400包括至少部分地基于步驟470中作出的確定來控制方法400的執行流程。例如，如果在步驟470中確定要喚醒其它電路(例如要進行正常通信)，則步驟475可包括將方法400的執行流程轉至步驟480以喚醒其它電路。例如，如果在步驟470中確定不需要喚醒其它電路，則步驟475可包括將方法400的執行流程返回到步驟410，在該步驟第一模塊可能返回睡眠模式，并將接收和分析其它的通信信號。
在步驟480，方法400包括喚醒其它電路(例如進行正常通信)。如前面所討論的步驟450，步驟480可包括以任何方式喚醒其它電路，這取決于之前其它電路被設定的睡眠模式的特征。作為非限制性的例子，當其它電路設定在減慢或停止向其它電路發送時鐘信號的睡眠模式下，步驟480可包括加速或恢復向第一模塊發送時鐘信號。又例如，當其它電路設定在降低或關掉向其它電路提供的電壓的睡眠模式下，則步驟480可包括提高或打開向其它電路提供的電壓。
在步驟495，方法400包括執行其它處理。步驟495可包括執行各種類型的其它處理操作。例如但不限于，步驟495可包括利用被喚醒的其它電路來進行該移動通信設備與另一移動通信設備(例如另一移動通信設備或網絡接入點)之間的正常通信。一旦這一通信結束，步驟495可包括使其它電路回到睡眠狀態。又例如，步驟495可包括喚醒或利用移動通信設備的用戶界面部件，以使移動通信設備的用戶能夠處理正在進行的通信中。
方法400只是為本發明的一般較寬范圍的特征提供一個示例。因而，本發明的范圍不局限于方法400的特征。
總之，本發明的各個方面提供了一種具有低功率信號檢測器的移動通信設備，以及在移動通信設備中利用低功率信號檢測器的方法。本發明是通過一些實施例進行描述的，本領域技術人員知悉，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進行各種改變或等效替換。另外，在本發明的教導下，可以對這些特征和實施例進行修改以適應具體的情況及材料而不會脫離本發明的精神和范圍。因此，本發明不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本申請的權利要求范圍內的實施例都屬于本發明的保護范圍。
本申請要求申請號為60/723,994、申請日2005年10月6日、發明名稱為“Mobile Communication Device with Low Power Signal Detector”的美國臨時專利申請的優先權，本申請參考并結合其全部內容。本申請還參考并結合了發明名稱為“System and Method Providing Lower Operation in a MultimodeCommunication Device”(代理案號為16677US02)及“Mobile CommunicationDevice with Low Power Receiver for Signal Detection”(代理案號為16867US02)的美國專利申請的的全部內容。
權利要求
1.一種移動通信設備，其特征在于，包括第一模塊，用于接收通信信號；第二模塊，用于在多種操作模式下進行操作，所述多種操作模式包括第一模式，其以睡眠模式為特征；和第二模式，在該模式下，第二模塊處理接收到的通信信號；和第三模塊，用于至少部分地基于接收到的通信信號的非信息特征確定是否在第二模式下操作第二模塊。
2.根據權利要求1所述的移動通信設備，其特征在于，在第一模式下，第二模塊對接收到的通信信號不做處理。
3.根據權利要求1所述的移動通信設備，其特征在于，在第二模式下，第二模塊確定接收到的通信信號所攜帶的信息。
4.根據權利要求1所述的移動通信設備，其特征在于，第三模塊在RF頻段確定接收到的通信信號的非信息特征。
5.根據權利要求1所述的移動通信設備，其特征在于，第三模塊在基帶頻段確定接收到的通信信號的非信息特征。
6.根據權利要求1所述的移動通信設備，其特征在于，第三模塊用于確定與接收到的通信信號相關的能量大小；和至少部分地基于所確定的能量大小確定是否在第二模式下操作第二模塊。
7.一種以節能方式操作移動通信設備的方法，所述移動通信設備包括用于操作在以睡眠模式為特征的第一模式下以及處理接收的通信信號的第二模式下的第一模塊，其特征在于，所述方法包括在第一模式下操作第一模塊；接收通信信號；分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征，以確定是否在第二模式下操作第一模塊以處理接收到的通信信號；及如果確定在第二模式下操作第一模塊，則在第二模式下操作第一模式以處理接收到的通信信號。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在第一模式下操作第一模塊包括第一模塊對接收到的通信信號不做處理。
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在第二模式下操作第一模塊以處理接收到的通信信號包括確定接收到的通信信號所攜帶的信息。
10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，分析接收到的通信信號的至少一個非信息特征包括在RF頻段確定接收到的通信信號的至少一個非信息特征。
全文摘要
本發明涉及一種帶有低功率信號檢測器的移動通信設備以及一種在移動通信設備中使用低信號功率檢測器的方法。本發明包括第一模塊，用于接收通信信號；第二模塊，用于在多種操作模式下進行操作，包括第一模式和第二模式。例如，第一模式可包括睡眠模式。在第二模式下，第二模塊處理接收到的通信信號(如確認由接收到的通信信號所傳輸的信息)。本發明還包括第三模塊，用于至少部分地基于接收到的通信信號的非信息特征確定是以第一模式或第二模式操作第二模塊。
文檔編號H04Q7/32GK1946199SQ200610126110
公開日2007年4月11日 申請日期2006年8月22日 優先權日2005年10月6日
發明者阿里亞·貝扎特, 阿瑪德雷茲·羅弗戈蘭 申請人:美國博通公司