用于处理无线通信网络中的连接状态改变的通信设备及方法与流程

本文的实施例涉及无线通信设备及其中的方法。具体地，这些实施例涉及处理包括用于功耗管理的多个接收路径和至少两个用户身份模块(sim)的无线通信设备中的连接状态改变用户身份模块。

背景技术

无线通信设备可以被称为移动电话、用户设备(ue)、无线终端、移动终端、移动台、蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、平板计算机和掌上计算机(即智能电话和具有无线能力的平板计算机的组合)。无线通信设备能够在包括具有接入节点或接入点的多个网络或异构网络(hetnet)的无线通信系统中进行无线通信或操作。异构网络例如可以包括涵盖第二/第三代(2g/3g)网络的蜂窝通信网络，诸如全球移动通信系统(gsm)、宽带码分多址(wcdma)或高速分组接入(hspa)等、3g长期演进(lte)网络、全球微波互联接入(wimax)网络、无线局域网(wlan)或wifi等，以用于提供不同类型的无线接入技术(rat)。无线通信网络可以覆盖被划分成小区或覆盖区域的地理区域，其中每个小区由网络节点服务，该网络节点也可以被称为服务网络节点、接入节点、接入点或基站，例如，enodeb或nodeb。

随着现有这些代的升级同时开发新一代蜂窝系统允许更广泛的可接入网络和rat。在例如lte和hspa共存的环境中，用于两个rat的数据速率是可比较的。此外，lte和hspa两者都允许多载波信令。在lte中，这种能力被表示为载波聚合(ca)，允许聚合多达五个lte载波，而在hspa中，这种能力被表示为多载波(mc)，允许聚合多达八个hspa载波。

此外，也被称为第四代(4g)网络的演进分组系统(eps)的规范已在第三代合作伙伴计划(3gpp)内完成，并且此工作在即将到来的3gpp版本中继续，例如以规定第五代(5g)网络。这将提供更易于接入的网络和rat。

现今出现的情况是多用户身份模块(sim)设备，其中在同一设备中携带来自单个或多个运营商的两个或更多个sim。尤其是在亚洲，这已经成为事实上的标准，尽管第三代合作伙伴计划(3gpp)尚未对此进行标准化。在许多市场中，如果不具备支持最低双卡双待(dsds)的能力，则很难获得运营商的批准和批量以用于中端设备。支持dsds的能力允许ue同时驻留在两个小区，或者连接到一个小区并驻留在另一小区。在两个sim来自相同的运营商的情况下，有时ue可驻留在同一小区但具有两个不同的身份和相关联的寻呼时机。为了有资格获得高端设备批准，通常需要支持双卡双通(dsda)，从而ue可以同时独立地连接到两个小区。

dsds/dsda设备在亚洲市场的普及取决于几个因素。一个因素可能是运营商有不同的价格计划(例如，针对数据和语音)，或者可能根据同一或其它网络中的主叫用户而具有不同的价格计划。其它因素例如可能是不同运营商的不同的覆盖范围(即参差不齐的覆盖范围)，或者是不能在运营商之间移动移动电话号码。以后的趋势是同时支持多于两个的sim，并且一些ue供应商已宣布推出支持三个和四个卡、三卡、三卡三待(tsts)以及四卡四待(qsqs)的设备。

对于处于活动模式中的dsda设备，ue需要针对每个连接使用单独的接收机，因为例如它可以同时针对两个sim使用分组交换(ps)服务，或者可以针对一个sim使用ps服务，而针对另一个sim使用电路交换(cs)服务。因此，为了支持dsds/dsda、tsts/qsqs和不同的rat，无线通信设备通常包括多个接收模块或路径。

与具有单个sim的无线通信设备相比，具有双sim或多个sim的无线通信设备通常具有更高的功耗，因为设备需要同时连接到两个不同的网络节点。对于需要经由两个不同的接收模块同时相对于第一和第二sim处于活动模式的dsda功能设备尤其如此。然而，对于dsds设备也是如此，因为这些设备需要针对两个sim执行空闲模式任务，例如，寻呼接收、无线资源管理(rrm)测量、系统信息获取、小区重选等。

us20151191公开了通信技术与dsda移动设备中的并发活动通信之间的优先排序。基于所确定的优先级，移动设备可以分配资源以支持具有更高优先级的sim。当多个sim同时活动(即处于活动连接状态中)时，移动设备可以基于在该sim连接上传输的信息类型来确定何时需要分配无线资源以支持单个sim。在这种方式中，另一个sim可能必须停止其活动通信，因此，这并不是最佳的解决方案。

为了针对相应的sim节省无线通信设备的功率并改进其性能，需要管理多个sim的连接状态。

技术实现要素：

因此，本文的实施例的目的是改进用于无线通信系统中具有多个sim的无线通信设备的相应的sim的连接状态管理。

根据本文的实施例的第一方面，该目的通过一种在无线通信设备中执行的用于处理无线通信系统中的连接状态改变的方法来实现。无线通信设备包括至少两个用户身份模块(sim)。第一sim处于到第一网络节点的第一原始连接状态，第二sim处于到第二网络节点的第二原始连接状态。无线通信设备首先确定无线通信设备中的电池电量是否低于第一阈值。当电池电量低于第一阈值时，无线通信设备基于参数从至少两个sim中选择要将其原始连接状态改变为第三连接状态的sim。第三连接状态是暗示比其原始连接状态更低的功耗用于无线通信设备的连接状态。然后，无线通信设备执行所选择的sim从其原始连接状态到第三连接状态的连接状态改变。

根据本文实施例的第二方面，该目的通过一种用于处理无线通信系统中的连接状态改变的无线通信设备来实现。无线通信设备包括至少两个用户身份模块(sim)。第一sim处于到第一网络节点的第一原始连接状态，第二sim处于到第二网络节点的第二原始连接状态。无线通信设备被配置为确定无线通信设备中的电池电量是否低于第一阈值。当电池电量低于第一阈值时，无线通信设备被配置为基于参数从至少两个sim中选择要将其原始连接状态改变为第三连接状态的sim。第三连接状态是暗示比其原始连接状态更低的功耗用于无线通信设备的连接状态。然后，无线通信设备被配置为执行所选择的sim从其原始连接状态到第三连接状态的连接状态改变。

根据本文的实施例，在电池电平低于临界电平的情况下，提供连接状态管理以用于具有多个sim的无线通信设备。在无线通信设备(例如，dsda/dsds设备)达到临界低电池电平的情况下，优选地不使两个连接都处于高活动状态。因此，一旦电池电平低于第一阈值，则基于连接特性参数，例如，由用于相应的sim的连接所提供的无线信道特性、无线网络能力或服务，选择其中一个sim并命令其进入具有更低的功耗的连接状态。如果这些sim中的一些由于低电池电量而需要进入较不活跃的状态，则针对相应的sim的这种改进的连接状态管理允许对最适合的sim进行适当的连接状态改变。因此，实现了更好的用户体验。

附图说明

参考附图更详细地描述了本文的实施例的示例，其中：

图1是示出无线通信系统的实施例的示意性框图；

图2是示出无线通信设备中的方法的实施例的流程图；

图3是示出无线通信设备的实施例的示意性框图。

具体实施方式

图1示出了其中可以实现本文的实施例的无线通信系统100的示例。无线通信系统100可以包括一个或多个无线通信网络，例如，用于提供不同的rat的任何2g、3g、4g或lte、5g网络、wimax、wlan或wifi、蓝牙等。

每个无线通信网络可以覆盖被划分成小区或覆盖区域的地理区域。每个小区区域由在相应的无线通信网络中工作的网络节点服务。在图1中，示出了三个网络节点：网络节点111、网络节点121和网络节点131。本文使用的术语“网络节点”也可以被称为服务网络节点、接入节点、接入点或基站。因此，无线通信系统100可以包括通过可以是不同的并且支持位于其中的多个无线通信设备的通信的rat服务小区的多个网络节点。网络节点111服务小区110并提供第一rat(rat1)，网络节点121服务小区120并提供第二rat(rat2)，网络节点131服务小区130并提供第三rat(rat3)。rat(rat1、rat2和rat3)可以是相同或不同的rat，例如，lte、wcdma、hspa、gsm或增强型数据gsm演进(edge)，或者一些未来的5g蜂窝系统等。

许多无线通信设备在无线通信系统100中工作，其中一个是在图1中示出的无线通信设备140。

无线通信设备140例如可以是移动终端或移动台、无线终端、用户设备、移动电话、诸如膝上型计算机、个人数字助理(pda)或平板计算机等的计算机。无线通信设备140包括至少两个sim，图1所示的无线通信设备140包括sim1、sim2、sim3。至少两个sim可以属于不同的运营商，例如，这可以提供不同的订阅，或者提供不同的rat或者在不同的覆盖区域或小区中(例如，在城市或乡村中)使用不同的频谱。此外，两个或更多个sim的服务订阅可以是不同的，例如，一个sim可以提供全专用服务，而另一个sim可以只提供基本的上一代服务。

无线通信设备140包括多个无线接收路径，图1所示的无线通信设备140包括三个无线接收路径rx1、rx2、rx3。

现在将参考图2描述在无线通信设备140中执行的用于处理无线通信系统100中的连接状态改变的方法的实施例的示例。无线通信设备140包括至少两个用户身份模块(sim)。第一sim处于到第一网络节点111的第一原始连接状态，第二sim处于到第二网络节点121的第二原始连接状态。第一连接状态和第二连接状态可以相同或不同，这取决于无线通信设备140的能力(dsda/dsds)。这两个sim可以连接到相同的rat，而在其它实施例中，它们可以连接到不同的rat。此外，在一些实施例中，这两个sim连接到相同的运营商，而在其它实施例中，它们连接到不同的运营商。

所述方法包括以下动作，这些动作可以采用任何适合的顺序来执行。

动作201

为了管理多个sim的连接状态，并且针对相应的sim改进无线通信设备140关于其电池电量的性能，无线通信设备140确定无线通信设备140中的电池电量是否低于第一阈值。

动作202

当电池电量低于第一阈值时，无线通信设备140基于连接特性参数，从至少两个sim中选择要将其原始连接状态改变为第三连接状态的sim。第三连接状态是暗示比其原始连接状态更低的功耗用于无线通信设备140的连接状态。

与活动模式(例如，lte中的rrc_connected(无线资源控制)、hspa中的cell_dch(专用信道)、cell_fach(前向接入信道)等)相比，更低的功耗连接状态的示例可以是空闲模式，例如，监控寻呼并执行移动性管理；或者更少活动的状态，例如，wcdma/hspa中的cell_fach而不是cell_dch。在一些实施例中，它也可以是去附着状态，即，未连接或注册到网络节点。在其它实施例中，它可以是具有到网络节点的偶尔的附着或连接以轮询所接收的文本、日期和/或多媒体消息等的去附着状态。例如，去附着的sim可以周期性地(例如，每10分钟或更稀疏地)附着并注册到网络以轮询文本和多媒体消息，例如携带有关未接来电和/或语音消息等的信息。

因此，根据本文的一些实施例，第一和第二连接状态可以是活动模式，而第三连接状态可以是具有偶尔的网络附着以轮询所接收的消息的空闲模式。

根据本文的一些实施例，第一和第二连接状态可以是活动模式，而第三连接状态可以是空闲模式。

根据本文的一些实施例，第一和第二连接状态可以是空闲模式，而第三连接状态可以是去附着状态。

根据本文的一些实施例，当无线通信设备140具有多个或多于2个的sim时，可以选择多于一个的sim以将它们各自的原始连接状态改变为功耗比它们各自的原始连接状态更低的其它连接状态。

根据本文的一些实施例，连接特性参数可以与以下不同的参数中的一个或组合相关联：

无线信道特性：可以监控或评估与相应的sim相关联的连接状态的无线信道特性，例如，吞吐量、延迟、信号干扰噪声比(sinr)、信道状态信息(csi)、信道带宽、载波频率等。如果sinr要求高，或者无线通信设备140与相应的网络节点之间的距离大，则sim的连接状态将具有更高的功耗。这是因为无线路径中的下行链路和上行链路处理、低噪声放大器和功率放大器等需要更多的功率来操作。一种方法可以是禁用最差的链路或连接。因此，可以选择具有更低系统带宽或更低csi的sim以改变到第三状态，例如，可以禁用与所选择的sim相关联的连接。然而，在只需要足够的服务(例如，语音、sms)的情况下，还可以选择具有最高功耗的sim以改变到第三状态或禁用。这可以是与所选择sim相关联的使用具有宽带宽或高载波频率的rat的连接。

无线网络能力：可以监控或评估与相应的sim相关联的连接状态的无线网络能力。例如，最大传输秩、调制阶数、载波聚合能力、波束成形能力、传输模式等。可以基于何时选择sim以改变其连接状态。在大多数情况下，最佳连接保持活跃，即，该连接具有最佳吞吐量、最高rank等。

用户行为或服务质量(qos)：可以监控或评估针对与相应的sim相关联的连接状态的用户行为、数据速率、吞吐量、延迟、目标误块率(bler)。例如，当前服务由相应的网络针对相应的连接提供，并且由用户针对相应的连接请求。可以选择具有最低qos的sim以改变到第三连接状态。

成本：可以评估与相应的sim相关联的连接状态的成本，例如，可以选择与最高成本相关联的sim以改变到第三连接状态。

服务：可以评估由与相应的sim相关联的连接状态所提供的服务，可以选择提供比数据或语音服务更低优先级服务的sim以改变到第三连接状态。例如，如果原始连接状态是活动模式，则强制仅具有数据的sim的连接状态为空闲，而具有语音和数据的sim的连接状态可以继续保持在其原始连接中。

随机序列：与相应的sim相关联的随机序列可用于选择sim以改变其连接状态。有不同的方法来产生随机性。例如，可以使用相应的sim号码的第n个数字，相应的sim号码的下一第(n+1)个数字等。

每个sim的优先级：连接或sim之间的优先级列表可以由用户或运营商设置。具有最低优先级的连接被改变到更低功耗状态。每个sim的优先级也可以通过随机数来设置，一旦电池电平低于阈值，则可以随机选择sim以将其连接状态改变到第三状态。

在无线通信设备140已经选择sim以改变其连接状态之后，执行以下动作：

动作203

无线通信设备140执行所选择的sim从其原始连接状态到第三连接状态的连接状态改变。

根据一些实施例，执行连接状态改变可以包括向与所选择的sim相关联的网络节点发送无线资源控制(rrc)信令。这是为了以安全的方式来执行连接状态改变。

根据一些实施例，连接状态改变可以通过向所选择的sim的服务节点发送请求来触发，或者由无线通信设备140来触发。在所选择的sim的连接状态从空闲模式改变到去附着状态的情况下，无线通信设备140向相应的网络节点通知它将关闭连接。

根据本文的一些实施例，可以改变所有sim的连接状态但是改变程度不同，以使得排序优先的sim可以基于功耗而不是例如吞吐量来优化小区或rat选择。

根据本文的一些实施例，连接状态改变可以包括无线接入技术的改变。在这种情况下，无线通信设备140已经检测到在其它载波频率上的其它rat，例如，经由公知的rat间(irat)测量或者通过自主搜索。所选择的sim可以选择具有更少功耗的所检测到的rat之一，并且用于所选择的sim的连接可被改变以使用该rat。

当无线通信设备140连接到充电器并且电池正在充电时，或者电池电量高于第二阈值时，功耗不再是关键，则可以执行以下动作：

动作204

当确定无线通信设备140的电池正在充电或者电池电量高于第二阈值时，无线通信设备140可以执行所选择的sim从第三连接状态到第四连接状态的连接状态改变。第四连接状态具有比第三连接状态更高的功耗以用于无线通信设备140，因此可以具有更高的性能。

根据本文的一些实施例，第四连接状态可以是所选择的sim的原始连接状态。

为了执行在上面关于图2所描述的在无线通信设备140中用于处理无线通信系统100中的连接状态改变的方法动作，无线通信设备140包括图3中所示的以下电路、单元或模块。如上所述，无线通信系统100包括任意一个或多个2g、3g、4g或lte、5g网络、wimax、wlan或wifi等。无线通信设备140包括至少两个用户身份模块(sim)。第一sim处于到第一网络节点111的第一原始连接状态，第二sim处于到第二网络节点121的第二原始连接状态。第一和第二连接状态可以相同或不同，这取决于无线通信设备140的能力(dsda/dsds)。这两个sim可以连接到相同的rat，而在其它实施例中，它们可以连接到不同的rat。此外，在一些实施例中，这两个sim连接到相同的运营商，而在其它实施例中，它们连接到不同的运营商。

无线通信设备140例如可以包括控制单元310、选择单元312、sim1管理单元314、sim2管理单元316、确定单元318、rf单元320、基带处理单元330、电池340、电池电平测量单元350等。控制单元310控制相应的sim管理单元314、316。sim管理单元314、316跟踪相应的sim到相关联的网络节点的连接状态。rf单元320可以表示任何无线资源或无线接口，例如，用于从/向网络节点接收和发送无线电信号的无线接收机或发射机等。如图3所示，rf单元320可以包括多个接收路径rx1、rx2、rx3，以将所接收的rf信号转换为基带信号。基带处理单元330处理从rf单元320接收的基带信号。电池电平测量单元350可以测量和监控电池电量水平并且向控制单元310通知电池状态或者设备是否连接到充电器并且因此电池正在充电。

根据本文的实施例，通信设备140被配置为确定无线通信设备140中的电池电量是否低于第一阈值，例如，通过被配置为执行上述操作的控制单元310。

当电池电量低于第一阈值时，通信设备140被配置为基于参数，从至少两个sim中选择要将其原始连接状态改变到第三连接状态的sim，例如，通过被配置为执行上述操作的选择单元312。第三连接状态是暗示比其原始连接状态更低的功耗用于无线通信设备140的连接状态。

通信设备140进一步被配置为执行所选择的sim从其原始连接状态到第三连接状态的连接状态改变，例如，通过被配置为执行上述操作的控制单元310。

根据本文的一些实施例，可以选择多于一个的sim以将它们各自的原始连接状态改变为功耗比它们各自的原始连接状态更低的其它连接状态。

根据本文的一些实施例，参数与以下中的至少一个相关联：与相应的sim相关联的连接状态的无线信道特性；与相应的sim相关联的连接状态的无线网络能力；针对与相应的sim相关联的连接状态的用户行为或服务质量qos；与相应的sim相关联的连接状态的成本；由与相应的sim相关联的连接状态所提供的服务；与相应的sim相关联的随机序列；由用户、运营商或随机数设置的每个sim的优先级。

根据本文的一些实施例，第一和第二连接状态可以是活动模式，而第三连接状态可以是空闲模式。

根据本文的一些实施例，第一和第二连接状态可以是空闲模式，而第三连接状态可以是去附着状态。

根据本文的一些实施例，第一和第二连接状态可以是活动模式，而第三连接状态可以是具有偶尔的网络附着以轮询所接收的消息的空闲模式。

根据本文的一些实施例，无线通信设备140可以被配置为选择具有最低qos的sim，或者选择与最高成本相关联的sim，或者选择提供比数据或语音服务更低优先级服务的sim以改变到第三连接状态。

根据本文的一些实施例，无线通信设备140可以通过被配置为执行向与所选择的sim相关联的网络节点发送无线资源控制rrc信令来被配置为执行连接状态改变。

根据本文的一些实施例，连接状态改变可以包括无线接入技术的改变。

根据本文的一些实施例，无线通信设备可以被配置为当确定无线通信设备140的电池正在充电或者电池电量高于第二阈值时，执行所选择的sim从第三连接状态到第四连接状态的连接状态改变，其中，第四连接状态可以具有比第三连接状态更高的功耗以用于无线通信设备140。第四连接状态可以是所选择的sim的原始连接状态。

本领域技术人员将理解，上述控制单元310、选择单元312、sim1管理单元314和sim2管理单元316、确定单元318可被认为是一个单元、模拟和数字电路的组合、一个或多个处理器，例如如图3中示出的处理单元330，其配置有执行每个单元的功能的软件和/或固件和/或任何其它数字硬件。这些处理器中的一个或多个、模拟和数字电路的组合以及其它数字硬件可以被包括在单个专用集成电路(asic)中，或者数个处理器和各种模拟/数字硬件可以分布在多个单独的组件之间，无论是单独封装还是组装成片上系统(soc)。

无线通信设备140还可以包括存储器360，存储器360包括一个或多个存储单元。存储器360被布置为用于存储信息，例如小区列表、吞吐量和延迟测量、连接特性参数和数据，以及当在通信设备140中执行时执行本文的方法的配置。

本文的用于处理无线通信系统100中的连接状态改变的无线通信设备140的实施例可以通过一个或多个处理器(诸如无线通信设备140中的处理单元330)以及用于执行本文的实施例的功能和动作的计算机程序代码来实现。上述程序代码也可以作为计算机程序产品来提供，例如采用承载用于在被加载到无线通信设备140中时执行本文的实施例的计算机程序代码的数据载体的形式。一个这样的载体可以采用cdrom光盘的形式。然而，诸如记忆棒的其它数据载体也是可行的。此外，计算机程序代码还可以作为纯程序代码在服务器上提供并且被下载到无线通信设备140。

当使用词语“包括”时，它应被解释为非限制性的，即，其意思是“至少包括”。

本文的实施例不限于上述优选的实施例。可以使用各种替代、修改和等同物。因此，上述实施例不应被视为限制由所附权利要求限定的本发明的范围。