无缝切换嵌入式模块及方法
【专利摘要】本发明揭示了一种无缝切换嵌入式模块，包括处理器、切换模块和自适应天线。自适应天线接收不同频段的信号，并将信号的特征传输至处理器，处理器根据信号的特征，判断信号的类型，并将判断结果发送至切换模块，切换模块根据判断结果，切换自适应天线。采用了本发明的技术方案，完全克服以往手动切换通信网络的问题。在有多个网络并存的环境下，系统可以根据需要实现最快捷、最经济实惠的网络选择。这样极大的提高了移动终端通信的可靠性。随着3G/4G网络的不断发展，以及Wi-Fi的不断普及，采用这种无缝切换模块的终端将具有广泛的使用环境。
【专利说明】无缝切换嵌入式模块及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字信号处理，更具体地说，涉及一种无缝切换嵌入式模块及方法。
【背景技术】
[0002]数字信号处理系统
[0003]数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
[0004]数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT)，是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化，从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT)，FFT的出现大大减少了 DFT的运算量，使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。
[0005]模拟信号或数字信号
[0006]模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，如目前广播的声音信号，或图像信号等。数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。
[0007]A/D 和 D/A
[0008]将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器(简称A/D转换器或ADC, Analog to Digital Converter);将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器(简称D/A转换器或DAC, Digital to Analog Converter);A/D转换器和D/A转换器已成为信息系统中不可缺少的接口电路。
【发明内容】
[0009]本发明的目的旨在提供一种无缝切换嵌入式模块及其方法，来解决现有技术中存在的各种不足。
[0010]根据本发明，提供一种无缝切换嵌入式模块，包括处理器、切换模块和自适应天线。自适应天线接收不同频段的信号，并将信号的特征传输至处理器，处理器根据信号的特征，判断信号的类型，并将判断结果发送至切换模块，切换模块根据判断结果，切换自适应天线。
[0011]根据本发明的一实施例，还包括缓存模块，储存自适应天线切换前的信息。
[0012]根据本发明的一实施例，还包括数据保持模块，记录自适应天线切换前的信息。
[0013]根据本发明的一实施例，处理器根据数据保持模块记录的信息，将断点续传信息发送至缓存模块。
[0014]根据本发明的另一方面，提供一种无缝切换嵌入式方法，包括以下步骤:接收不同频段的信号；根据信号的特征，判断信号的类型；存储旧有的数据；根据信号的类型，切换接收信号的天线；将新接收的信号数据与旧有的数据合并。
[0015]根据本发明的一实施例，不同频段的信号包括2G、3G、4G和Wifi信号。
[0016]根据本发明的一实施例，信号的特征为信号的强度，并且将Wifi信号设置为优先接收信号。
[0017]采用了本发明的技术方案，完全克服以往手动切换通信网络的问题。在有多个网络并存的环境下，系统可以根据需要实现最快捷、最经济实惠的网络选择。这样极大的提高了移动终端通信的可靠性。随着3G/4G网络的不断发展，以及W1-Fi的不断普及，采用这种无缝切换模块的终端将具有广泛的使用环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中:
[0019]图1是本发明无缝切换嵌入式模块的结构示意图；
[0020]图2是本发明无缝切换嵌入式模块的流程图。
【具体实施方式】
[0021 ] 下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0022]本发明主要应用于移动通信领域，揭示了一种能够在2G/3G/4G移动通信网络与W1-Fi无线宽带网络无缝切换系统。该无缝切换系统包括:2G/3G/4G移动通信单元、W1-Fi单元及无缝切换嵌入式模块三个部分。2G/3G/4G移动通信单元在正常的通信过程中主要完成主体的移动通信业务。移动终端在移动通信业务过程中主要分为话音业务和数据业务，随着数据业务的广泛发展，越来越多的数据业务需要通过高速的数据通道完成。在移动数据业务的响应过程中，由无缝切换嵌入式模块计算移动终端附近区域内的信号源，采用W1-Fi信号优先，2G/3G/4G信号其次的原则进行。无缝切换嵌入式模首先计算可连接的W1-Fi信号的信号强度，一旦满足连接条件，即刻切换至相关的信号源。同时，在切换过程中，利用移动终端的缓存器实现数据的缓存保证数据业务过程中不产生延时、卡帧。
[0023]具体来说，如图1所示，本发明的无缝切换模块系统包括:CPU单元11、切换模块12、自适应天线13。自适应天线13接收不同频段的信号，并将信号的特征传输至CPU单元11，CPU单元11根据信号的特征，判断信号的类型，并将判断结果发送至切换模块12。
[0024]此时，CPU单元11把旧有的数据存储到移动终端的缓存模块15中，并且数据保持模块14记录切换模块12开始工作时的数据点。切换模块12再根据判断结果，切换自适应天线13，在新的连接建立后，再从断点处继续续传，以保证数据的连续性，即CPU单元11根据数据保持模块14记录的信息，将断点续传信息发送至缓存模块15。
[0025]现行的移动通信均采用天线复用的方式实现，因此本设计采用单一天线实现2G/3G/4G/ff1-Fi网络的通信。自适应天线系统模块主要实现不同频段的天线匹配功能。切换模块12负责对CPU单元11指定的网络连接进行无缝切换，保证系统的实时连接且不出现断话、丢帧。CPU单元11主要实现网络切换的指令程序并处理相关中断程序。
[0026]图2是本发明无缝切换嵌入式模块的流程图，如图2所示，本发明无缝切换嵌入式方法为:
[0027]步骤1:接收不同频段的信号；[0028]步骤2:根据信号的特征，判断信号的类型；
[0029]步骤3:存储旧有的数据；根据信号的类型，切换接收信号的天线；
[0030]步骤4:将新接收的信号数据与旧有的数据合并。
[0031]在上述步骤中，Wifi信号是优先级最高的类型，这是由于目前的网络运营商和运营环境中，Wifi是信号速度最快的，因此一旦判断Wifi网络可用，则直接选择Wifi网络。
[0032]作为本发明的一种优选实施方式，下面主要说明2G/3G/4G和W1-Fi网络之间是如何利用本发明的方法进行切换的。
[0033]2G/3G/4G切换至W1-Fi网络的方法:
[0034]在移动终端正常连接至2G/3G/4G时，若终端附近存在可接入的W1-Fi网络，则系统自动连接W1-Fi，并把在2G/3G/4G中进行传输的所有数据(除语言数据以外)都切换到W1-Fi网络传输。切换过程首先把旧有的数据存储到移动终端的缓存器中，再新的连接建立后再从断点处继续续传，以保证数据的连续性。
[0035]W1-Fi切换至2G/3G/4G网络的方法:
[0036]W1-Fi网络要切换回2G/3G/4G网络的情况主要发生在没有W1-Fi网络的条件，因而只能把正在进行的高速数据传输重新切换回低速的2G/3G/4G网络，此时容易出现数据不连续的情况，本系统主要通过增大缓存和缩短切换时间来解决。
[0037]总之，本发明的目的是通过硬件电路实现不同制式的通信方式的无缝切换取代人工切换方式。该方法是利用无缝切换嵌入式模块定期检查当前可接入网络的强度，并按照网络强度按预先设计的先后顺序排队。一旦系统检查到需要切换网络，系统自动把旧有的网络存入缓存，并利用移动终端的处理器做中断处理，连入新的网络。并通过对比新旧网络之间的速率差额，实现速率的匹配。这样，即可实现在移动模式下不同网络之间的无缝切换。
[0038]本【技术领域】中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本发明的实质精神范围，都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。
【权利要求】
1.一种无缝切换嵌入式模块，其特征在于，包括: 处理器、切换模块和自适应天线； 所述自适应天线接收不同频段的信号，并将所述信号的特征传输至所述处理器； 所述处理器根据所述信号的特征，判断所述信号的类型，并将所述判断结果发送至所述切换模块； 所述切换模块根据所述判断结果，切换所述自适应天线。
2.如权利要求1所述的无缝切换嵌入式模块，其特征在于，还包括: 缓存模块，储存所述自适应天线切换前的信息。
3.如权利要求2所述的无缝切换嵌入式模块，其特征在于，还包括: 数据保持模块，记录所述自适应天线切换前的信息。
4.如权利要求3所述的无缝切换嵌入式模块，其特征在于: 所述处理器根据所述数据保持模块记录的信息，将断点续传信息发送至所述缓存模块。
5.一种无缝切换嵌入式方法，其特征在于，包括以下步骤: 接收不同频段的信号； 根据所述信号的特征，判断所述信号的类型； 存储旧有的数据； 根据所述信号的类型，切换接收信号的天线； 将新接收的信号数据与所述旧有的数据合并。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于: 所述不同频段的信号包括2G、3G、4G和Wifi信号。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于: 所述信号的特征为信号的强度，并且将Wifi信号设置为优先接收信号。
【文档编号】H04W36/18GK103533593SQ201210234317
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】范庆宝, 王定, 戴如俊, 孟宪强, 冯喜才, 庄珍花 申请人:上海中铁通信信号国际工程有限公司