用于协议模式切换的装置和方法
【专利摘要】一种移动终端(20)，该移动终端(20)包括用于与蜂窝通信网络(10)通信的无线接口(21)。逻辑(27)被配置为控制无线接口(21)执行模式切换信令，以使得激活从用于通过无线接口(21)进行通信的多个协议模式选择的一协议模式。逻辑(27)被配置为根据所选的协议模式选择性地激活或停用至少一个信号处理单元(24、25)。所述至少一个信号处理单元(24、25)被配置为处理经由无线接口(21)接收或发送的数据。
【专利说明】
用于协议模式切换的装置和方法
技术领域
[0001]本发明的实施方式涉及无线通信。本发明的实施方式具体涉及被配置为与蜂窝通信网络通信的移动终端、通信系统以及由内部控制移动终端的功耗的这种装置执行的方法。
【背景技术】
[0002]随着移动语音和数据通信日益流行，对高速数据通信的需求不断增长。通信网络的现代移动终端(例如，智能电话)具有先进的处理能力。移动终端可以运行各种各样的应用。这些应用包括社交网络、电子邮件业务、更新客户端(诸如新闻更新中心或天气预报)，而不限于此。
[0003]对于电池供电的终端而言，为了增加电池寿命，功耗具有十分重要的意义。对于特定使用案例，满足总电池寿命要求可能具有挑战性。需要电池寿命要求的一个示例性方案为机器对机器(M2M:machine-to-machine)通信。
[0004]为了降低调制解调器功耗，移动终端可以被设置为不同的状态。为了进行说明，标题为“3rd Generat1n Partnership Project；Technical Specificat1n Group Rad1Access Network；Rad1 Resource Control(RRC)；Protocol specificat1n(片反本11)”的3GPP规范TS 25.331V11.5.0(2013-03)在章节7.1中定义了不同的无线资源控制(RRC)状态。例如在计时器终止时，移动终端可以自主进入这些状态中的某一状态。传统上，确定移动终端的RRC状态或这些状态之间的过渡的各种参数经由通信网络的节点来控制。这些技术可能仍然不足以独力解决功耗问题并满足一些使用案例(例如，M2M通信)的电池寿命要求。为了进行说明，即使在数据速率低和/或时延大时，也可能使移动终端频繁地进行从RRC断开的空闲模式到RRC连接模式的过渡。产生的处理活动减少电池寿命。
【发明内容】
[0005]本领域中存在对缓解与调制解调器功耗关联的问题的装置和方法的持久需求。
[0006]根据实施方式，为了降低功耗并增加电池寿命，有效硬件切换可以与不同的协议模式组合。移动终端可以被配置为，使用多个不同的协议模式与蜂窝通信网络通信。例如可以根据由终端执行的应用或根据是否要执行机器对机器型通信来选择一个协议模式。可以根据所选的协议模式而选择性地激活硬件块，使得所激活的硬件块针对它的处理能力和针对所降低的功耗这两者，来适应协议模式的要求。
[0007]可以依据数据速率和/或时延来区分不同的协议模式。不同的协议模式可以与不同的参数设置关联。与协议模式关联的参数设置可以分别定义移动终端与蜂窝通信网络之间的层I信令、层2信令和/或层3信令的参数。
[0008]根据实施方式的移动终端包括:无线接口，该无线接口用于与蜂窝通信网络通信；和逻辑。逻辑被配置为控制无线接口执行模式切换信令，以使得激活从用于通过无线接口进行通信的多个协议模式选择的一协议模式。逻辑被配置为根据所选的协议模式选择性地激活或停用至少一个信号处理单元。所述至少一个信号处理单元被配置为处理经由无线接口接收或发送的数据。
[0009]移动终端可以包括:第一信号处理单元，该第一信号处理单元连接到所述无线接口；和第二信号处理单元，该第二信号处理单元连接到所述无线接口。所述逻辑可以被配置为，在选择第一协议模式时激活所述第一信号处理单元并停用所述第二信号处理单元，并且在选择第二协议模式时激活所述第二信号处理单元并停用所述第一信号处理单元。
[0010]所述无线接口可以包括用于发送和/或接收数据符号的天线。当选择所述第一协议模式时，所述第一信号处理单元可以联接到所述天线，以处理数据符号的所述数据;并且当选择所述第二协议模式时，所述第二信号处理单元可以联接到所述天线，以处理数据符号的所述数据。
[0011]所述第一信号处理单元可以为第一基带单元，并且所述第二信号处理单元可以是与所述第一基带单元不同的第二基带单元。第一信号处理单元可以为第一数字基带单元，并且第二信号处理单元可以为第二数字基带单元。
[0012]第一信号处理单元和第二信号处理单元可以都被配置为处理被调制为具有同一频带中的载波频率的数据符号。
[0013]所述第一信号处理单元可以具有第一功耗，并且所述第二信号处理单元可以具有比所述第一功耗小的第二功耗。
[0014]所述第一信号处理单元可以是第一数字信号处理单元，并且所述第二信号处理单元可以是第二数字信号处理单元。
[0015]所述第一协议模式可以具有第一数据速率，该第一数据速率用于经由所述无线接口而进行的通信;并且所述第二协议模式可以具有第二数据速率，该第二数据速率用于经由所述无线接口而进行的通信，该第二数据速率比所述第一数据速率小。
[0016]所述第一协议模式可以具有第一时延，并且所述第二协议模式可以具有第二时延，该第二时延比所述第一时延长。
[0017]在激活第一协议模式时和在激活第二协议模式时，经由移动终端接收或发送的信号可以具有同一频带中的载波频率。天线可以接收具有相同载波频率的信号，该信号在解调后，根据是选择第一协议模式还是选择第二协议模式而由第一信号处理单元或由第二处理单元而被选择性地处理。
[0018]所述第二协议模式可以是机器对机器型通信模式。
[0019]模式切换信令可以是终端发起的。
[0020]所述逻辑可以被配置为，从所述多个协议模式选择所述协议模式，控制所述无线接口以发送包括所选的协议模式的指示符的协议模式改变请求，并且响应于接收到协议模式改变响应，根据所选的协议模式来控制所述无线接口。
[0021]所述逻辑可以被配置为响应于接收所述协议模式改变响应，确定是要激活还是停用所述至少一个信号处理单元。
[0022]模式切换信令可以是网络发起的。
[0023]逻辑可以被配置为在无线接口处接收包括所选的协议模式的指示符的协议模式改变请求，并且响应于确定可以激活所选的协议模式，控制无线接口发送应答消息。
[0024]所选的协议模式和所述多个协议模式中的至少一个其他协议模式可以具有不同参数设置，该不同参数设置用于所述移动终端与所述蜂窝通信网络之间的信令。所选的协议模式和所述多个协议模式中的至少一个其他协议模式可以具有不同参数设置，该不同参数设置用于所述移动终端与所述蜂窝通信网络之间的层I信令、层2信令和/或层3信令。
[0025]移动终端可以被配置为，在第一协议模式下操作的同时和/或在第二协议模式下操作的同时在不同的RRC状态之间切换。
[0026]根据另一个实施方式，提供了一种通信系统，该通信系统包括实施方式的移动终端和蜂窝通信网络。
[0027]—种执行根据实施方式的移动终端的多个协议模式之间的过渡的方法，该方法包括以下步骤:执行模式切换信令，以使得激活从用于通过所述移动终端的无线接口进行通信的多个协议模式选择的一协议模式。根据所选的协议模式选择性地激活或停用所述移动终端的至少一个信号处理单元。所述至少一个信号处理单元被配置为处理经由所述无线接口接收或发送的数据。
[0028]该方法可以由根据实施方式的移动终端来执行。
[0029]该方法可以包括以下步骤:在选择第一协议模式时激活移动终端的第一信号处理单元并停用第二信号处理单元，以及在选择第二协议模式时激活第二信号处理单元并停用第一信号处理单元。第一协议模式和第二协议模式可以都涉及通过同一无线接口进行的通
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[0030]该方法可以包括以下步骤:经由基于是选择第一协议模式还是选择第二协议模式而选择的第一信号处理单元和第二信号处理单元中的一个，处理经由天线接收的数据符号的数据。
[0031]在该方法中，所述第一信号处理单元可以为第一基带单元，并且所述第二信号处理单元可以为与所述第一基带单元不同的第二基带单元。
[0032]在该方法中，第一信号处理单元和第二信号处理单元可以都处理具有同一频带中的载波频率的数据符号。第一信号处理单元和第二信号处理单元可以都处理具有相同载波频率的数据符号。
[0033]在该方法中，第一信号处理单元可以为第一数字基带单元，并且第二信号处理单元可以为第二数字基带单元。
[0034]在方法中，所述第一信号处理单元可以具有第一功耗，并且所述第二信号处理单元可以具有比所述第一功耗小的第二功耗。
[0035]在该方法中，所述第一信号处理单元可以为第一数字信号处理单元，并且所述第二信号处理单元可以为第二数字信号处理单元。
[0036]在该方法中，所述第一协议模式可以具有第一数据速率，该第一数据速率用于经由所述无线接口而进行的通信，并且所述第二协议模式可以具有第二数据速率，该第二数据速率用于经由所述无线接口而进行的通信，该第二数据速率小于所述第一数据速率。
[0037]在方法中，所述第一协议模式可以具有第一时延，并且所述第二协议模式可以具有第二时延，该第二时延比所述第一时延长。
[0038]在激活第一协议模式时和在激活第二协议模式时，经由移动终端接收或发送的信号可以具有同一频带中的载波频率。天线可以接收具有相同载波频率的信号，该信号在解调后，根据是选择第一协议模式还是选择第二协议模式而由第一信号处理单元或由第二处理单元而被选择性地处理。
[0039]在该方法中，所述第二协议模式可以为机器对机器型通信模式。
[0040]模式切换信令可以是终端发起的。
[0041]该方法可以包括以下步骤:从所述多个协议模式选择所述协议模式，控制所述无线接口以发送包括所选的协议模式的指示符的协议模式改变请求，并且响应于接收到协议模式改变响应，根据所选的协议模式来控制所述无线接口。
[0042]该方法可以包括以下步骤:响应于接收到所述协议模式改变响应，确定是要激活还是停用所述至少一个信号处理单元。
[0043]模式切换信令可以是网络发起的。
[0044]该方法可以包括以下步骤:在无线接口处接收到包括所选的协议模式的指示符的协议模式改变请求，并且响应于确定要激活的所选的协议模式，控制无线接口发送应答消息。
[0045]所选的协议模式和所述多个协议模式中的至少一个其他协议模式可以具有不同参数设置，该不同参数设置用于所述移动终端与所述蜂窝通信网络之间的信令。所选的协议模式和所述多个协议模式中的至少一个其他协议模式可以具有不同参数设置，该不同参数设置用于所述移动终端与所述蜂窝通信网络之间的层I信令、层2信令和/或层3信令。
[0046]该方法可以包括以下步骤:在第一协议模式和/或第二协议模式下操作的同时在不同的RRC状态之间切换。
[0047]在根据实施方式的方法和装置中，所选的协议模式和多个协议模式中的至少一个其他协议模式例如可以具有不同的DRX参数设置。
[0048]该不同的DRX参数设置可以包括不同的DRX周期长度。另外地或另选地，该不同的DRX参数设置可以包括不同的不活动定时器值。另外地或另选地，该不同的DRX参数设置可以包括不同的寻呼周期。
[0049]所述多个协议模式中的至少两个协议模式可以具有用于接入无线网络的移动终端的不同协议过程。逻辑可以选择这至少两个协议模式中的一个。
[0050]所述多个协议模式中的至少两个协议模式可以具有不同的无线参数。所述多个协议模式中的至少两个协议模式可以具有不同的终端输出功率等级。
[0051]移动终端可以是用户设备。用户设备可以被配置为与长期演进(LTE)网络通信。移动终端可以是移动电话(例如，智能电话)。
[0052]移动终端可以是能够执行机器对机器型通信的用户设备。
[0053]移动终端可以是机器对机器(M2M)终端。移动终端可以被配置为经由无线网络执行M2M通信。
[0054]根据实施方式的装置和方法允许移动终端过渡到具有比普通全面操作的协议模式更低功耗的特定协议模式。可以执行硬件切换，以激活低功率信号处理单元，该低功率信号处理单元被专门设计为在被激活以便降低功耗的协议模式下操作。可以增加电池寿命。
【附图说明】
[0055]将参照附图来描述本发明的实施方式，附图中，相同或类似的附图标记指定相同或类似的元件。
[0056]图1是根据实施方式的通信系统的示意图。
[0057]图2是根据实施方式的方法的流程图。
[0058]图3、图4以及图5是例示了根据实施方式的移动终端和无线接入网络节点的操作的图。
[0059]图6是根据实施方式的移动终端的功能单元的框图表示。
[0060]图7是根据实施方式的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0061]将参照附图来描述本发明的示例性实施方式。虽然将在具体应用领域的场景中(例如，在示例性无线接入技术的场景中)描述一些实施方式，但这些实施方式不限于该应用领域。各种实施方式的特征可以彼此组合，除非另外特别叙述。
[0062]图1是根据实施方式的通信系统I的示意图。无线通信系统I包括移动终端20。无线通信系统I包括通信网络10。通信网络10具有无线接入网络(RAN)。无线接入网络包括多个基站11-13。基站11-13可以操作性地联接到可以设置在通信网络10中的无线接入网络，或在通信网络10中的核心网络(CN)中的其他节点14、15。通信网络10的具体构造、基站11-13的具体构造以及节点14、15的具体构造取决于通信标准。为了进行说明，通信网路10可以为全球移动通信系统(GSM)网络。在这种情况下，在节点14、15为基站控制器的情况下，RAN为GSM EDGE无线接入网络(GERAN)。通信网络10可以为通用移动通信系统(UMTS)网络。在这种情况下，在基站11-13分别为NodeB并且节点14、15为无线网络控制器(RNC)的情况下，RAN为UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)。通信网络10可以为长期演进(LTE)网络。在这种情况下，在基站11-13分别为演进节点B(eN0deB)并且节点14、15为核心网络中的移动性管理实体(MME)和/或服务网关(S-GW)的情况下，RAN为演进UTRAN(eUTRAN)。
[0063]移动终端20具有与至少一个无线接入网络(RAN)通信的无线接口21或数个无线接口 21。无线接口 21包括天线22和调制解调器电路23。调制解调器电路23可以执行移动终端20所用的各通信标准分别所需的调制和解调的至少一些功能。移动终端20可以被配置为，根据无线资源控制(RRC)协议与RAN通信。为了进行说明，移动终端20可以被配置为根据3GPP规范TS 25.331与RAN通信。移动终端20可以被配置为，根据标题为“3rd Generat1nPartnership Project；Technical Specificat1n Group Rad1 Access Network；Rad1Resource Control(RRC) ； Protocol specificat1n(版本 11)” 的 3GPP 规范 TS25.331V11.7.0 (2013-09)与RAN无线通信。另选地或另外地，移动终端20可以被配置为，根据3GPP规范TS 36.331与RAN通信。移动终端20可以被配置为根据标题为“3rd Generat1nPartnership Project；Technical Specificat1n Group Rad1 Access Network；Evolved Universal Terrestrial Rad1 Access(E-UTRA);Rad1 Resource Control(RRC) !Protocol specificat1n(版本 11)” 的3GPP规范TS 36.331V11.5.0(2013-09)与RAN无线通信。
[0064]移动终端20可以被配置为根据不同的协议模式通过同一无线接口21进行通信。例如，不同的协议模式可以使用同一频带，但是可以与不同的数据速率和/或时延关联。可以由用于层I信令、层2信令和/或层3信令的不同参数组来定义不同的协议模式。不同的协议模式可以包括至少第一协议模式和第二协议模式。第二协议模式可以具有在发送和/或接收数据时比第一协议模式的数据速率更小的数据速率。第二协议模式可以具有在发送和/或接收数据时比第一协议模式的时延更小的时延(latency)。可以定义两个以上的协议模式。
[0065]移动终端20包括第一信号处理单元24和第二信号处理单元25。第一信号处理单元24可以被配置为处理在无线接口 21处所接收的数据符号。第一信号处理单元24可以为第一数字信号处理单元。第一信号处理单元24可以具有被设计为，允许第一信号处理单元24处理在第一协议模式下进行通信所需的数据的处理能力。第一信号处理单元24可以具有被设计为，允许第一信号处理单元24处理在第一协议模式和第二协议模式这两者下进行通信所需的数据的处理能力。
[0066]第二信号处理单元25可以具有被设计为允许第二信号处理单元25处理在第二协议模式下进行通信所需的数据的处理能力。第二信号处理单元25可以具有被设计为，允许第二信号处理单元25处理在第二协议模式下进行通信所需的数据但不允许第二处理单元执行在第一协议模式下发送和/或接收数据所需的处理的处理能力。
[0067]第一信号处理单元24和第二信号处理单元25例如可以为不同的基带单元。
[0068]第一信号处理单元24和第二信号处理单元25可以分别执行处理要发送的数据和/或处理所接收的数据符号所需的至少一些功能。第一信号处理单元24和第二信号处理单元25可以执行错误检测、错误修正、交错、去交错、将要发送的数据组织成数据符号、从数个所接收的数据符号组合数据等的功能。第一信号处理单元24和第二信号处理单元25可以分别为微处理器、处理器、微控制器、控制器、特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器，或这些实体的组合。
[0069]第一信号处理单元24和第二信号处理单元25可以具有不同的功耗。第一信号处理单元24处理在第一协议模式下接收或发送的数据时第一信号处理单元24的功耗，可以大于第二信号处理单元25处理在第二协议模式下接收或发送的数据时第二信号处理单元25的功耗。第一信号处理单元24处理在第二协议模式下接收或发送的数据时第一信号处理单元24的功耗，可以大于第二信号处理单元25处理在第二协议模式下接收或发送的数据时第二信号处理单元25的功耗。在与第一信号处理单元24相比提供功耗降低的同时，第二信号处理单元25的构造可以适应第二协议模式的处理要求。
[0070]移动终端20包括模式控制逻辑27。模式控制逻辑可以与第一处理单元和第二信号处理单元中的一个和/或移动终端20的处理器集成。模式控制逻辑27操作为，选择性地停用第一信号处理单元24和第二信号处理单元25中的一个。停用例如可以通过降低到各信号处理单元的电力供应、通过向各信号处理单元提供使各信号处理单元自主进入休眠模式或其他低协议模式的控制信号等发生。
[0071]如下的动作在这里将被称为“硬件切换”:激活一个信号处理单元，以便处理通过无线接口接收或发送的数据符号的数据的同时停用至少另一个信号处理单元。
[0072]模式控制逻辑27可以操作为确保第一信号处理单元24和第二信号处理单元25中的一个保持激活，以便处理所发送或所接收的数据符号的数据。模式控制逻辑27可以被配置为，选择根据对于通过无线接口 21进行的通信而选择的协议模式，和可选择地根据附加准则而被启动以便进行数据处理的一个信号处理单元。
[0073]模式控制逻辑27被配置为，根据所选的协议模式执行硬件切换。这可以以各种方式来进行。模式控制逻辑27可以被配置为，在选择第二协议模式时停用第一信号处理单元24并激活第二信号处理单元25。模式控制逻辑27可以被配置为执行确定是否要执行硬件切换的额外处理。为了进行说明，模式控制逻辑27可以分析可用电池电量、自激活第二协议模式以来的时间、移动终端的显示器的操作状态等中的一个或几个，以确定是否应当激活第二信号处理单元25，并应当停止第一信号处理单元24处理在第二协议模式下接收或发送的数据。
[0074]与哪个协议模式为适当协议模式有关的决定还可以经由模式控制逻辑来做出。决定可以将移动终端20上执行哪些应用考虑在内。为了进行说明，当电子邮件应用被移动终端20执行时，模式控制逻辑27可以选择允许数据比仅执行新闻更新业务或天气预报应用时更频繁传输到移动终端20的协议模式。
[0075]模式控制逻辑27可以根据移动终端20上所执行的应用，来确定所期望的数据流量。模式控制逻辑27可以根据移动终端20上所执行的应用，来执行硬件切换。为了进行说明，模式控制逻辑27可以确定是否要通过无线接口 21执行机器对机器(M2M)型通信。如果要执行M2M型通信，则可以根据第二协议模式执行通信，该第二协议模式可以在定义通过层1、层2或层3处的空气接口而进行的发送的数据速率、时延或其他参数方面，与和RAN的正常通信区分。
[0076]协议模式可以各具有定义各协议模式下的操作的一组协议模式参数26。协议模式参数26可以存储在移动终端20中。协议模式参数26可以定义如何定义物理层中的参数或功能。协议模式参数26可以定义用于移动终端20与通信网络10之间的空气接口的物理层的参数。另选地或另外地，协议模式参数26可以为用于移动终端20与通信网络10之间的层2信令和/或层3信令的参数。
[0077]各种协议模式和各参数的具体定义可以取决于移动终端20的配置。为了进行说明，对于作为移动电话的移动终端，在移动终端在各模式下操作的同时处于RRC断开状态时，不同的协议模式可以对应于不同DRX周期长度和/或不同寻呼周期的定义。为了进一步说明，不同的协议模式可以对应于移动终端20的不同输出功率等级。为了进一步说明，协议模式中的至少一个可以对应于M2M通信。
[0078]在几个协议模式或所有协议模式下，移动终端20可以被配置为，进行移动终端20处于RRC断开状态的空闲状态与RRC连接状态之间的过渡。
[0079]另外地或另选地，所选的协议模式可以添加一个或更多个额外DRX周期。例如，除了标准空闲状态DRX之外，协议模式还可以向空闲RRC状态添加长DRX电平(long DRXlevel) ο
[0080]另外地或另选地，对于接入无线网络的移动终端，所选的协议模式可以定义不同的协议过程。
[0081]另外地或另选地，所选的协议模式可以定义不同的无线参数(例如，一个或几个不同的终端输出功率等级)和/或可以将发送/接收限于半双工操作。
[0082]另外地或另选地，所选的协议模式可以定义不同的移动性管理过程。所选的协议模式可以限制或移除小区变化可能性，以减少要在移动终端中执行的所需测量。
[0083]不管不同协议模式的具体实施方案如何，适当协议模式的选择可以是终端发起的，或者可以是网络发起的。可以在不需要与移动通信网络的任何进一步信令的情况下，由移动终端20来执行与是否要响应于协议模式切换执行硬件切换的有关决定。
[0084]对于终端发起的协议模式选择，移动终端20的模式控制逻辑27可以监测由移动终端20执行的应用和/或移动终端20的其他操作情况。模式控制逻辑27可以确定:是否应当激活不同的协议模式以降低功耗。响应于确定存在更适当的协议模式，模式控制逻辑27可以发起模式切换信令。将参照图3和图4更详细地说明根据实施方式的用于终端发起的协议模式切换的信令。响应于从RAN 10接收可以激活由模式控制逻辑27选择的协议模式的确认，模式控制逻辑27可以控制无线接口 21根据所选的协议模式开始通信。硬件切换或许可以在检查用于硬件切换的附加准则之后执行。
[0085]对于网络发起的协议模式选择，移动终端20可以从RAN10接收将通过空气接口进行的通信变为所选的协议模式的请求。协议模式可以由RAN 10的节点来选择。模式控制逻辑27可以确定所选的协议模式是否可以由移动终端20来适应。将参照图5更详细地说明根据实施方式的、用于网络发起的协议模式切换的信令。响应于确定可以激活所选的协议模式，模式控制逻辑27可以控制无线接口 21根据所选的协议模式开始通信。或许可以在检查用于硬件切换的附加准则之后执行硬件切换。
[0086]无线通信系统I可以包括如参照移动终端20所说明而构造的数个移动终端20、29。
[0087]图2是根据实施方式的方法30的流程图。方法30可以由根据实施方式的移动终端自动执行。
[0088]在31处，可以分析当前硬件使用要求和/或有效协议模式。为了进行说明，步骤31处的分析可以包括确定是否关掉移动终端的显示器。另选地或另外地，步骤31处的分析可以包括确定:是否可以以低数据速率和/或长时延通过无线接口执行通信(对于M2M通信或在具有长DRC周期长度的RRC空闲状态下也可能是这种情况)。另选地或另外地，在步骤31处可以分析由移动终端执行的应用和所关联的数据流量。
[0089]在32处，确定另一个协议模式是否更适当。步骤32处的确定可以包括:基于步骤31处所执行的分析来确定将引起比当前有效的协议模式更低的功耗的协议模式。步骤32处的确定可以包括:确定可以适应移动终端的当前使用的协议模式中具有最低功耗的协议模式。如果在步骤31处确定存在更适当的协议模式，则方法进行到步骤34。如果移动终端未识别更适当的协议模式，则方法可以进行到步骤33。
[0090]在33处，移动终端可以监测是否接收对改变协议模式的网络发起请求。如果未接收到对改变协议模式的网络发起请求，则方法可以返回到步骤31。如果接收到对改变协议模式的网络发起请求，则方法可以进行到步骤34。
[0091 ]在34处，移动终端执行改变协议模式所需的信令。对于终端发起的协议模式切换，移动终端可以向通信网络发送请求。该请求可以包括所选的协议模式的标识符。移动终端可以监测通信网络是接受还是拒绝由移动终端请求的协议模式切换。
[0092]对于网络发起的协议模式切换，在步骤34处，移动终端可以验证移动终端是否可以适应所选协议模式。确定可以基于步骤31处所执行的分析的结果来执行。在步骤34处，移动终端可以向蜂窝通信网络发送这样的消息:要么指示接受到所选的协议模式的所请求的切换，要么指示拒绝到所选的协议模式的切换。
[0093]在35处，移动终端确定是否要修改硬件利用率。步骤35处的确定可以包括:确定用于处理所接收和/或所发送的数据符号的数据的几个信号处理单元中的哪一个，可以在可以执行所选的协议模式所需的处理的可用信号处理单元中具有最低功耗的同时执行所选的协议模式所需的处理。
[0094]步骤35处的确定可以将附加准则考虑在内。为了进行说明，与是否要修改硬件利用率的有关决定可以考虑移动终端上所执行的应用，和可选择地与应用关联的数据流量。为了进一步说明，与是否要修改硬件利用率的有关决定可以考虑未位于所接收和所发送信号的信号处理路径中的移动终端的其他硬件单元的状态(例如，是否关掉显示器)。为了进一步说明，与是否要修改硬件利用率的有关决定可以考虑移动终端在所选的协议模式下通常保持操作多长时间。步骤35处的决定可以考虑执行硬件切换时所预期的功耗降低是否超过阈值。步骤35处的决定可以考虑执行硬件切换时所预期的功耗降低是否比硬件切换期间的处理延时和/或临时的功耗增加重要。
[0095]如果在步骤35处确定将不执行硬件切换，则方法进行到步骤37。如果在步骤35处确定要执行硬件切换，则方法进行到步骤36。
[0096]在36处，可以执行硬件切换。硬件切换可以包括:激活当前不工作的信号处理单元以便处理数据，并停用已经用于处理数据的另一个信号处理单元。为了进行说明，如果要激活第二协议模式，则步骤36处的硬件切换可以包括:停用第一信号处理单元，并激活第二信号处理单元。如果要激活第一协议模式，则步骤36处的硬件切换可以包括:停用第二信号处理单元，并激活第一信号处理单元。停用第一信号处理单元和第二信号处理单元中的一个例如可以包括如下各项中的任意一个或任意组合:控制解复用器使得不再向各信号处理单元提供数据、减少向各信号处理单元提供的电力供应、或向各信号处理单元提供控制信号以使各信号处理单元进入休眠状态中。激活第一信号处理单元和第二信号处理单元中的一个例如可以包括如下各项中的任意一个或任意组合:控制解复用器使得向各信号处理单元提供数据、增加向各信号处理单元提供的电力供应或、向各信号处理单元提供控制信号以使各信号处理单元进入全面操作状态中。
[0097]在37处，可以激活所选的协议模式。可以根据所选的协议模式来控制无线接口发送和/或接收数据。
[0098]然后，方法可以返回到步骤31。
[0099]图3示出了根据实施方式的移动终端20与通信网络的基站11之间的信令，该信令可以用于实施模式切换信令。该信令可以由实施方式的移动终端或方法用于实施终端发起的模式切换信令。
[0100]移动终端20发送作为协议模式改变请求的消息41ο协议模式改变请求包括所选的协议模式的指示符PMID。指示符PMID例如可以包含在消息41的两个指示符位中或三个指示符位中。从而可以定义多达四个或多个八个不同的协议模式。
[0101]蜂窝通信网络确定移动终端20是否可以将它的协议模式切换到由消息41中的指示符PMID指示的所选的协议模式。该确定可以包括:即使在移动终端20切换到由指示符PMID指示的所选的协议模式时，也确定数据发送速度和/或网络负载是否满足目标条件。
[0102]如果基站11或另一个RAN节点确定移动终端20可以将它的协议模式切换到所选的协议模式，则基站11或另一个RAN节点向移动终端20发送肯定应答(ack)消息42。消息42是接受由移动终端请求的协议模式切换的协议模式改变响应。
[0103]在43处，响应于接收到接受协议模式切换的协议模式改变响应，移动终端20将协议模式变为消息41中所指示的协议模式。该改变可以在预定义的时间发生，或者可以由触发事件来触发。该改变可以根据是否接收肯定应答消息42而选择性地发生。
[0104]在44处，基站11和/或RAN中的另一个节点可以根据协议模式改变请求消息41中所包括的协议模式的指示符，来调整到移动终端20的数据传送。如果选择具有低功耗的协议模式，则这可以限制朝向移动终端20的信令。可以根据所选的协议模式来调整数据速率和/或时延。可以在基站11与移动终端20之间的层I信令处进行该调整。可以在基站11与移动终端20之间的层2和/或层3信令处进行该调整。
[0105]在45处，移动终端20可以执行硬件切换。可以激活适于所选的协议模式下的数据处理的信号处理单元，同时可以停用不特别适于所选的协议模式下的数据处理的另一个信号处理单元。
[0106]图4例示了在基站11或另一个RAN节点确定移动终端20无法将它的协议模式切换到所选的协议模式时的信令。基站11或另一个RAN节点向移动终端20发送否定应答(nack)消息46 ο消息46为拒绝由移动终端请求的协议模式切换的协议模式改变响应。
[0107]响应于接收拒绝协议模式切换的协议模式改变响应，移动终端20不改变它的协议模式。然而，移动终端20随后可以发送新协议模式改变请求。因为未执行协议模式切换，所以基站11不调整层1、层2和/或层3处与移动终端的信令。
[0108]即使在未执行协议模式切换时(例如，在图4所例示的场景中)，移动终端20仍然可以确定是否要执行硬件切换。为了进行说明，当激活具有更低功耗的第二协议模式时，移动终端20可以延迟涉及第二信号处理单元的激活的硬件切换，直到从协议模式切换开始经过特定时间，或满足其他准则为止。为了进行说明，当移动终端20发送请求可以激活第一协议模式的协议模式改变请求41，并且通信网络拒绝该请求时，消息46的接收可以触发第二信号处理单元的激活和第一信号处理单元的停用。
[0109]除了上面参照图3和图4说明的移动终端发起的协议模式切换之外，或者替换上面参照图3和图4说明的移动终端发起的协议模式切换，移动终端和RAN还可以被配置为用于RAN发起的协议模式切换。在这种情况下，RAN可以发送包括多个协议模式中的一个协议模式的标识符的协议模式改变请求。这在图5中例示。
[0110]基站11或另一个RAN节点发送作为协议模式改变请求的消息47。协议模式改变请求包括由基站11或另一个RAN节点选择的协议模式的指示符。
[0111]移动终端20确定是否可以进行到由消息47识别的所选的协议模式的协议模式切换。移动终端20可以确定:在移动终端20切换到由消息47指示的协议模式时，是否可以实现所需的数据发送速度和/或发送延时。
[0112]如果移动终端20接受所请求的协议模式切换，则移动终端20发送应答消息48。随后，移动终端20在43处切换到又一协议模式。
[0113]在45处，移动终端20可以执行硬件切换。可以激活适于所选的协议模式下的数据处理的信号处理单元，同时可以停用不特别适于所选的协议模式下的数据处理的另一个信号处理单元。
[0114]如果移动终端20拒绝所请求的协议模式切换，则移动终端20发送否定应答消息(图5中未不出)。
[0115]在协议模式改变已在移动终端和RAN这两者中生效之后执行的消息和信令的发送，可以使用所选的协议模式的参数。为了进行说明，例如，可以在分别使用的无线接口的物理层的参数中区分协议模式。移动终端20还可以在保持在一个相同协议模式下的同时，在RRC断开状态与RRC连接状态之间切换。
[0116]例如可以在RRC连接建立过程期间或者在RRC连接重建过程期间，执行参照图3、图4以及图5说明的信令。
[0117]图6是根据实施方式的移动终端50的表示。移动终端50包括被实施为第一基带单元54的第一信号处理单元。移动终端50包括被实施为第二基带单元55的第二信号处理单元。移动终端50的处理器57操作为执行硬件切换。可以激活第一基带单元54和第二基带单元55中特别适于在所选的协议模式下操作的一个，同时可以停用基带单元54、55中的另一个。
[0118]在移动终端50的操作中，当激活第一协议模式时，将通常由第一基带单元54来进行数据处理。当激活第二协议模式时，将通常由第二基带单元55来进行数据处理。
[0119]处理器57可以被配置为，例如通过分析移动终端50的操作，和/或通过处理网络发起的模式切换信令中的、从RAN接收的协议模式改变请求，来从多个所支持的协议模式选择协议模式。处理器57可以被配置为确定是否应当执行从基带单元54、55中的一个到基带单元54、55中的另一个的切换(如对于移动终端20的模式控制逻辑27所说明的)。
[0120]处理器57可以被配置为执行运行在移动终端50上的应用。移动终端57可以被配置为根据由处理器57执行的应用来执行组合协议模式切换和硬件切换。处理器57可以被配置为，根据与由处理器57执行的应用关联的数据流量执行组合协议模式切换和硬件切换。
[0121]第一基带单元54和第二基带单元55可以被配置为，使得在第一协议模式和在第二协议模式这两者下，通过同一空气接口发送或接收数据符号。调制后的信号在第一协议模式和第二协议模式下可以具有同一频带中的载波频率。
[0122]在根据实施方式的移动终端50的一个实施方案中，第二基带单元55可以被配置为，用于M2M通信的数据速率和时延。M2M通信可以作为与通信网络的常规语音或数据通信而通过同一接口并在同一频带中执行。第二基带单元55的数据处理能力可以少于第一基带单元54的数据处理能力，这使得第二基带单元55适于在M2M通信模式下处理信号。
[0123]图7是根据实施方式的方法60的流程图。可以在移动终端支持用于通过无线通信系统的空气接口而进行的M2M通信的协议模式时使用方法60。移动终端具有用于与无线通信系统的RAN的正常全面操作通信的第一基带单元54。移动终端具有用于在执行M2M通信时处理数据的第二基带单元55。
[0124]在61处，确定是否要执行M2M通信。步骤61处的确定可以包括:分析由移动终端的处理器执行的应用。步骤61处的确定可以包括:分析所执行的应用是否使用M2M通信。步骤61处的确定可以包括:分析历史数据流量。如果将不执行M2M通信，则在步骤62处，保持第一基带单元激活，并且该方法可以返回到步骤61。如果在步骤61处确定要执行M2M通信，则该方法进行到步骤63。
[0125]在63处，可以执行模式切换信令。该模式切换信令可以是移动终端通知RAN要使用的M2M通信的协议模式的终端发起的信令。蜂窝通信网络的RAN根据M2M通信的参数调整朝向移动终端的信令。为了进行说明，在移动终端使用用于M2M通信的协议模式时，可以增加DRX周期长度和/或寻呼周期，可以减小数据速率，和/或可以增大时延。
[0126]在步骤64处，可以停用第一基带单元，并且可以激活第二基带单元。在第一基带单元可以被配置为处理在用于M2M通信的协议模式下发送或接收的数据符号的数据时，步骤64处的硬件切换可以进一步降低功耗。
[0127]在65处，确定是否要终止用于M2M通信的协议模式。步骤65处的确定可以包括:分析由移动终端的处理器执行的应用。步骤65处的确定可以包括:分析是否所执行的应用中的至少一个无法使用M2M通信。步骤65处的确定可以包括:分析历史数据流量。如果将不终止用于M2M通信的协议模式，则在步骤66处，保持第二基带单元激活，并且可以保持第一基带单元停用，并且该方法可以返回到步骤65。如果在步骤65处确定要终止用于M2M通信的协议模式，则该方法进行到步骤67。
[0128]在67处，可以执行模式切换信令。该模式切换信令可以是移动终端通知RAN要在终止用于M2M通信的协议模式时使用的协议模式的、终端发起的信令。蜂窝通信网络的RAN根据所选的协议模式的参数调整朝向移动终端的信令。为了进行说明，在移动终端终止用于M2M通信的协议模式时，可以减小DRX周期长度和/或寻呼周期，可以增大数据速率，和/或可以减小时延。
[0129]在步骤68处，可以停用第二基带单元，并且可以激活第一基带单元。
[0130]该方法可以返回到步骤61。
[0131]经由根据实施方式的装置和方法来实现各种效果。为了进行说明，具体协议模式可以用于有效地控制移动终端的传入和/或传出的数据流量。这与硬件切换组合。来自所选的协议模式和终端内所需的处理资源这两者的输入，可以确定要使用的硬件块。这种技术的一个效果是，将不同的硬件适应性地用于优化的资源使用但仍然能够使用同一核心通信协议(例如，WCDMA(宽带码分多址)或LTE标准)的能力。根据使用案例，将可以通过使通信协议的行为按需适应当前需要和不同硬件块之间的切换(即，激活不同的信号处理单元)来优化功耗。
[0132]由根据实施方式的移动终端支持的不同协议模式可以具有各种实施方案。作为一个示例，可以在用于移动通信的移动电话中关掉画面的情况下实施这些实施方式。在这种场合下，可以限制运行于终端中的应用的量，并且也可以例如通过选择具有更低功耗但也具有更低数据速率和/或更长时延的协议模式，来限制调制解调器使用。所选的协议模式可以通过切换无线通信协议参数来激活，以降低功耗(即，进行模式切换)。如果在第二协议模式下使用适于以第二协议模式操作的第二信号处理单元，则可以进一步增加电池寿命。
[0133]另选地或另外地，移动终端可以被配置为用于M2M通信，在这种情况下，对于电池寿命的要求可能提出相当大的挑战。移动终端可以至少在周期期间使用专用信号处理单元进入非常低功率的协议模式。因此，即使对于M2M通信，也可以在需要明显更少的处理的模式下继续使用同一标准化协议(例如，LTE)，因此，延长电池寿命。
[0134]虽然已经参照附图描述了示例性实施方式，但可以在其他实施方式中实施修改。为了进行说明，移动终端可以是移动电话、M2M终端或另一个移动终端。进一步地，虽然已经描述了示例性网络技术，但本发明的实施方式可以与其他网络技术组合使用。
[0135]虽然移动终端可以包括第一信号处理单元和第二信号处理单元，但可以使用两个以上的信号处理单元。移动终端可以支持两个以上不同的协议模式。移动终端可以支持至少三个协议模式，并且移动终端可以具有适于在不同协议模式中的一个下操作的至少三个信号处理单元。硬件切换可以包括:激活特别适于以所选的协议模式使用的信号处理单元，并且停用其他信号处理单元中的至少一个。硬件切换可以包括:激活特别适于以所选的协议模式使用的信号处理单元，并且停用被设置为以不同协议模式使用的几个其他信号处理单元。
[0136]虽然可以根据协议模式的改变来进行从一个信号处理单元到另一个信号处理单元的硬件切换，但信号处理单元与所关联的协议模式之间不需要一一对应。为了进行说明，例如在第二信号处理单元具有远远低于第一信号处理单元的功耗时，根本不需要停用第二信号处理单元。另选地或另外地，从一个信号处理单元到另一个信号处理单元的切换可以随着相对于模式切换的时间偏移而发生。为了进行说明，当在特定时间激活与更低功耗关联的第二协议模式时，可以推迟停用信号处理单元中的一个的硬件切换，直到第二协议模式已经有效预定时间段为止，和/或直到蜂窝通信网络已经拒绝对恢复到第一协议模式的请求为止。为了进一步说明，可以在改变协议模式时根据附加准则有条件地执行硬件切换。这种附加准则的示例包括移动终端的传入和/或传出数据流量、移动终端的显示器的状态和/或移动终端上所执行的应用。
[0137]各种功能单元的操作可以经由硬件、经由软件或其组合来实施。为了进行说明，可以由执行非易失性存储器中所编程的指令的微处理器或微控制器来执行选择协议模式的逻辑的功能。
[0138]根据实施方式的装置、系统以及方法允许各种协议模式之间的改变与硬件切换组合。这允许不同的硬件用于优化的资源使用，同时移动终端仍然能够使用同一核心通信协议(例如，WCDMA或LTE标准)。
【主权项】
1.一种移动终端，该移动终端包括: 无线接口(21)，该无线接口(21)用于与蜂窝通信网络(10)通信；以及 逻辑(27; 57)，该逻辑(27; 57)被配置为: -控制所述无线接口(21)执行模式切换信令(41; 48)，以使得激活从用于通过所述无线接口(21)进行通信的多个协议模式中选择的一协议模式，以及 _根据所选的协议模式选择性地激活或停用至少一个信号处理单元(24、25;54、55)，所述至少一个信号处理单元(24、25;54、55)被配置为处理经由所述无线接口(21)接收或发送的数据。2.根据权利要求1所述的移动终端，该移动终端包括: 第一信号处理单元(24;54)，该第一信号处理单元(24;54)连接到所述无线接口(21);和第二信号处理单元(25; 55)，该第二信号处理单元(25; 55)连接到所述无线接口(21)， 所述逻辑(27;57)被配置为: -在选择第一协议模式时，激活所述第一信号处理单元(24;54)并停用所述第二信号处理单元(25;55)，并且 -在选择第二协议模式时，激活所述第二信号处理单元(25;55)并停用所述第一信号处理单元(24;54)。3.根据权利要求2所述的移动终端， 其中，所述无线接口(21)包括用于发送和接收数据符号的天线(22)，并且 其中，当选择所述第一协议模式时，所述第一信号处理单元(24;54)联接到所述天线(22)，以处理数据符号的数据;并且当选择所述第二协议模式时，所述第二信号处理单元(25;55)联接到所述天线(22)，以处理数据符号的数据。4.根据权利要求2或3所述的移动终端， 其中，所述第一信号处理单元(54)是第一基带单元(54)，并且所述第二信号处理单元(55)是与所述第一基带单元(54)不同的第二基带单元(55)。5.根据权利要求2至4中任意一项所述的移动终端， 其中，所述第一信号处理单元(24;54)具有第一功耗，并且所述第二信号处理单元(25;55)具有第二功耗，该第二功耗比所述第一功耗小。6.根据权利要求2至5中任意一项所述的移动终端， 其中，所述第一信号处理单元(24;54)是第一数字信号处理单元，并且所述第二信号处理单元(25;55)是第二数字信号处理单元。7.根据权利要求2至6中任意一项所述的移动终端， 其中，所述第一协议模式具有第一数据速率，该第一数据速率用于经由所述无线接口(21)而进行的通信;并且所述第二协议模式具有第二数据速率，该第二数据速率用于经由所述无线接口(21)而进行的通信，所述第二数据速率比所述第一数据速率小。8.根据权利要求2至7中任意一项所述的移动终端， 其中，所述第一协议模式具有第一时延，并且所述第二协议模式具有第二时延，所述第二时延比所述第一时延长。9.根据权利要求2至8中任意一项所述的移动终端， 其中，所述第二协议模式是机器对机器型通信模式。10.根据前述权利要求中任意一项所述的移动终端， 其中，所述逻辑(27; 57)被配置为: -从所述多个协议模式选择所述协议模式， -控制所述无线接口( 21)以发送协议模式改变请求(41)，该协议模式改变请求(41)包括用于所选的协议模式的指示符，并且 -响应于接收到协议模式改变响应(42)，根据所选的协议模式来控制所述无线接口(21)。11.根据权利要求10所述的移动终端， 其中，所述逻辑(27; 57)被配置为: -响应于接收到所述协议模式改变响应(42)，确定要激活还是停用所述至少一个信号处理单元(24、25;54、55)。12.根据前述权利要求中任意一项所述的移动终端， 其中，所选的协议模式和所述多个协议模式中的至少一个其他协议模式具有不同参数设置，该不同参数设置用于所述移动终端(20;50)与所述蜂窝通信网络(10)之间的物理层信令。13.一种通信系统，该通信系统包括: 根据前述权利要求中任意一项所述的移动终端(20;50);以及 蜂窝通信网络(10)。14.一种执行移动终端(20;50)的多个协议模式之间的过渡的方法，所述方法包括以下步骤: -执行模式切换信令(41 ;48)，以使得激活从用于通过所述移动终端(20;50)的无线接口(21)进行通信的多个协议模式中选择的一协议模式，以及 -根据所选的协议模式选择性地激活或停用所述移动终端(20;50)的至少一个信号处理单元(24、25;54、55)，所述至少一个信号处理单元(24、25;54、55)操作为处理经由所述无线接口(21)接收或发送的数据。15.根据权利要求14所述的方法， 由根据权利要求1至12中任意一项所述的移动终端(20;50)来执行所述方法。
【文档编号】H04W76/04GK105830525SQ201380081560
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2013年10月11日
【发明人】P·卡尔森, R·荣
【申请人】索尼公司