以蜂窝电话为代表的移动通信中，进行了许多尝试，企图使用通过 节省电池的电量消耗的方法来延长移动终端的待机时间，并且一些技术 已经得到了发展。
例如，日本的公开号为2000-174689的专利公开了一种技术，其中 在待机模式期间不在当前操作的移动终端部分将设置成省电模式或完全 停用。当移动终端超出了小区站点的范围，移动终端就根据接收信号的 场强控制它从网络接收的控制数据的速率。这种间歇模式的接收速率也 可根据剩余的电量来控制。
另外，日本的公开号为10-84572的专利公开了一种技术，其中移动 终端对在频率(小区)搜索期间来自网络中的信号的频谱的扫描速率进 行控制，这种控制是根据从开始小区搜索的那一刻起流逝的时间量来实 现的。如果流逝的时间过长，移动终端就减少扫描速率以便节省电量。 扫描速率同样也根据剩余的电量而被控制。
尽管现有技术中具有省电技术，目前的趋势是向着更小更轻的移动 单元方向努力，就要尽力减小电池的尺寸。另一方面仍然需要延长待机 时间。本发明是用于实现这样一种移动终端电池的省电方法，即当它在 一个小区站点范围以内并处于待机模式时，而不是当移动终端超出了范 围无法找到小区站点时的电池的省电方法。
本发明涉及CDMA通信系统的移动终端，其中移动终端被设计成 从给定的网络或从不同网络中接收不同频率的RF信号，以此监视它们 的场强以便这些移动终端能够工作在一个最适宜的待机模式下。更具体 的说，当移动终端位于两个网络的边界区域，并和一个小区站点建立通 信连接或处于使用某一频率信道的待机状态时，它会从这个小区站点接 收一个广播命令信号。这个广播信号包含了指定由所述边界区域的其它 小区站点使用的频率的信息。作为响应，移动终端会搜索这个指定的频 率并且检查它们的场强。
频率监视(或搜索)的实施需要移动终端一个频率接一个频率地重 新调谐它的接收器。当接收器被重新调谐时，信道就从一个有效电路转 换到一个无效电路，无效电路需要花费时间去激活。这样，用在扫描频 谱上的时间就非常可观，并且比起监视单个的频率需要消耗更多的电 源。

本发明是基于这样一个原理，当移动终端处于待机模式时，能够通 过施加对网络要求的频率监视操作的限制来达到节省电池的目的，以便 这个移动终端能够延长在待机模式下的待机时间。
另外，本发明还基于这样一个原理，通过减少所要监视的小区的数 量达到节省电池的目的，这个数量是相对于通常由网络指定的小区的数 量而言。目前，广播命令信号指定32个小区站点的频率。
因此本发明的目的是提供一种当移动终端在服务区内处于待机模式 时能够节省电源的移动终端。
根据本发明第一个方面，本发明移动终端的省电方法包括以下几 步：(a)将移动终端的电源电压和第一门限电压相比较，(b)如果电 源电压值高于第一门限电压值时那么就以一个正常的速率执行一个频率 监视，(c)如果电源电压值低于这个第一个门限电压值，那么就以正 常速率的1/N执行一个频率监视，这里的N等于或者大于2。
根据本发明第二个方面，本发明移动终端的省电方法包括以下几 步：(a)将这个移动终端接收到的RF信号的功率电平和一个第一参考 电平相比，(b)如果这个RF信号的功率电平低于这个第一参考电平时 就以一个正常的速率执行一个频率监视，(c)如果这个RF信号的功率 电平高于这个第一参考电平，那么就以正常速率的1/N执行一个频率的 监视，这里的N等于或者大于2。
根据本发明第三个方面，本发明移动终端的省电方法包括以下几 步：(a)将移动终端的漫游速度和一个第一参考速度相比较，(b)如 果漫游速度低于这个第一参考速度，那么就以一个正常的速率执行频率 监视，(c)如果漫游速度高于这个第一参考速度，那么就以正常速率 的1/N执行一个频率的监视，这里的N大于或者等于2。
根据本发明的第四个方面，本发明移动终端的省电方法包括以下几 步：(a)将移动终端的电源电压和一个第一门限电压相比，(b)如果 电源电压值高于这个第一门限电压，那么对第一多个小区站点执行频率 监视，(c)如果电源电压值低于这个第一门限电压，那么在对第二多 个小区站点执行频率监视，第二多个小区站点在数量上少于第一多个小 区站点。
附图说明
本发明将参照下面的附图作进一步详细的描述：
图1是本发明一个CDMA蜂窝通信网络中的一个移动终端的模块 简图；
图2(a)举例说明了当没有其它的频率被网络指定时以正常速率进 行频率监视的时序图，图2(b)举例说明了当另外一个频率被网络指定 时以正常速率进行频率监视的时序图；
图3是当电池的电压用于控制频率监视的运行速率时移动终端运行 的流程图；
图4(a)举例说明当另外一个频率被网络指定时以正常速率进行频 率监视的时序图，图4(b)举例说明当另外一个频率被网络指定时，以 正常速率的1/N进行频率监视的时序图；图4(c)举例说明当无法对另 外一个频率进行频率监视时，移动终端运行的时序图；
图5(a)举例说明了当另外两个被网络指定的频率以正常速率的 1/N的速率进行监视时的移动终端的运行时序图，图5(b)举例说明了 当另外两个被网络指定的频率以正常的速率交替进行监视时的移动终端 的运行时序图，图5(c)举例说明了当另外两个被网络指定的频率以正 常速率的1/N的速率交替监视时移动终端的运行时序图；
图6是当一个接收的RF信号的场强被用来控制频率监视的运行速 率时，这个移动终端运行的流程图；
图7是对图6更改后的流程图；
图8是图3和图6结合之后形成的流程图；
图9是在位置登记期间当电池电压用于减少目标小区站点的数量时 移动终端运行的流程图。

参照图1，它显示了一个带有本发明的多个测试设备的一个通信网 络。
如图1所示，这个移动终端包括一个天线11、一个RF接收器12、 一个信号处理器13、一个控制器14、一个输入/输出电路15、一个存储 器16、一个电源17、一个电池电压检测器18和一个频率监视器19。
天线11从基站(没有示出)接收到一个下行信号。RF接收器12包 括一个RF放大器，用于放大接收到的RF信号，所接收的RF信号经过 一个下变频器被下变频为一个中频(IF)信号。这个IF信号然后经过A/D 转换器被转换成一个数字信号。接收器12进一步包括一个场强检测 器，它用于检测接收到的RF信号的场强，并把这个检测到的场强值通 知控制器14。信号处理器13对来自RF接收器12的A/D转换器中的数 字信号执行一个解扩处理以产生一个解码输出信号。控制器14完成这 个移动终端的所有的控制功能，包括对这个信号处理器13的解码信号 的处理的控制以及对这个移动终端的其它电路运行的控制。输入/输出电 路15包括一个麦克风，一个扬声器，一个显示器和一个键盘，以及手 控开关。存储器16存储各种信息和一个该移动终端操作的程序。存储 在存储器16里的信息包括在电池的省电模式期间用来控制这个移动终 端的数据。可充电电池17为这个移动终端的所有电路系统提供电源。
电池电压检测器18产生一个可充电电池17的数字值并且将它的输 出馈送给控制器14，控制器14将它和预定的门限电压值相比以判决电 池中所剩的电量。频率监视器19根据控制器14的命令信号来控制接收 器12的开关控制和它的扫描速率。
下面参照图2到4对图1的移动终端操作进行具体描述。假定移动 终端正处于一个待机模式，在这种模式下它以固定的时间间隔T从一个 或多个基站接收广播命令信号。另外，当它处于待机模式时，移动终端 允许在电池的省电模式和正常的接收模式之间进行选择。
如果用户通过输入/输出电路15选择进入正常接收模式，则存储在 存储器16中的电池省电开/关标记将被设置为OFF。
当已处于正常接收模式下工作的移动终端进入待机状态时，它要以 周期T(＝2.56秒)重复接收频率为f1的待机信号，如图2(a)所示。 由于在CDMA系统中会有一个以上基站使用同样的频率来传输下行信 号，所以移动终端所接收到的信号通常会包括多个基站的信息。
接收到的RF信号由RF接收器12进行下变频，并由信号处理器13 解码后产生一个对应于网络中接收的具有最强场强的信号的输出信号。 信号处理器13的输出信号被送至控制器14来检验它所包含的内容。若 经解码的信号不包含诸如呼叫到达提示信号的命令，则控制器14将会 控制它的相关电路来继续断续接收待机信号。
若经解码的信号包含了另一频率信号(频率f2)应被监视的命令， 控制器14将会命令频率监视器19在接收当前待机信号(频率f1)的同 时，以周期T断续接收频率为f2的信号。频率为f2的信号本身也是一 种待机信号，它与移动终端处于待机模式下当前接收的信号类似，并作 为与当前待机信号功率电平相比较的“场强指示”或“信标”。
作为对控制器14的命令信号的响应，频率监视器19控制RF接收 器12来接收如图2(b)所示的频率分别为f1和f2的信号。需要注意的 是，从所接收的其他小区站点信号中检测场强所需要的时间要比从所接 收的待机信号中提取解码信息所需要的时间短。这是由于为了使控制器 14能够检验待机信号所包含的内容，待机信号需要通过解码器进行处 理，而信标信号由于仅用来检测其场强，故不进行解码处理。
控制器14被告之来自RF接收器12的信标信号的场强。然后，控 制器14将该场强与待机信号的场强进行比较。若信标信号的场强高于 当前待机信号的场强(或高于某一指定值)，控制器14就命令相关电 路切换到信标信号以作为新的待机信号来接收。
若来自网络的广播命令信号指定一个以上的频率要被监视，则所有 被指定的频率将以周期T进行扫描。
因此，当存储器16中存储的电池省电开/关标志被置为OFF，移动 终端从网络中收到一个广播命令信号后，它将断续地接收频率为f1的待 机信号，然后，只有在命令信号中还包括除了当前的待机信号频率之外 的一个或一个以上频率的情况下，移动终端将断续地把一个或一个以上 不同频率的待机信号作为信标信号进行接收。结果，在广播命令信号包 含除当前待机信号频率以外的频率的情况下，移动终端的操作时间将比 广播命令信号中只包含当前待机信号频率的情况下更长，耗电量更大。
除此之外，电池功率还将在使频率监视器19重复进行频率f1和f2 之间重调谐操作中被消耗。
另外，当另一个小区站点信号的场强变得比当前的待机信号的场强 时，控制器14会命令接收器调谐到作为新待机信号的其它小区站点信 号。
因此，当已往工作于正常接收模式下的移动终端进入待机模式并从 网络接收到一个广播命令信号时，若在命令信号中信标信号被指定，那 么移动终端还要接收这些信标信号。当信标信号强于当前的待机信号 时，移动终端会从当前的待机信号切换到信标信号上，并将该信标信号 当作待机信号。
当对通过输入/输出电路15输入的命令作出响应而使得存储在存储 器16中的电池省电开/关标志设置为ON时，移动终端工作在省电模式 下。
在省电模式下，处于待机模式下的移动终端根据电池电压检测器18 的输出信号进行工作。这种待机模式的工作过程如图3的流程图所示。
当移动终端从网络中接收到一个广播命令信号，并且该广播命令信 号指示移动终端接收在命令中被指定频率的一个或一个以上RF信号 时，控制器14检查存储与存储器16中的电池省电开/关标志，看其是 ON还是OFF(步骤301)。若电池省电开/关标志设置为OFF，则流程 运行至终点，它对应刚刚所描述的操作。
若存储器16中的电池省电开/关标志设置为ON，那么控制器16将 电池电压检测器18的输出电压(V)与第一门限电压V1及第二门限电 压V2相比较(步骤S302，S303)。
若代表电池电压的数字值的电池电压检测器18的输出V大于或等 于第一门限电压V1，则步骤302的结果为否，控制器14转至步骤 304，使移动终端工作在正常接收模式。结果，如图4所示，移动终端 以周期T断续接收待机信号(f1)和其他频率的信号(f2)。
若电压检测器18检测到的电池电压V低于第一门限电压V1，并等 于或大于第二门限电压V2，则步骤302的结果为是肯定，步骤303的结 果为否。控制器14由步骤303到步骤305来执行一受限的小区搜索操 作。更具体地说，当电池电压下降到低于门限电压V1的时候，控制器 14向频率监视器19送出一个命令信号，命令其调整至频率f2以n×T 周期断续地监视来自其他基站的信号(其中，n为一个等于或大于2的 整数，且该整数n是由该网络的配置适当决定的整数)。频率监视器19 控制RF接收器12，使其以周期T断续地接收待机信号，并如图4(b) 所示的那样以周期(n*T)断续地接收其他基站的指定频率的信号。这 样，在本具体实施例的移动终端中，频率切换的速率、接收给定频率的 信号的时间、用来比较功率电平的时间都被降低，从而使由这些因素导 致的电量耗散被减少。步骤305就这样通过限制频率监视操作，从而节 省了电池的能量。这样就延长了待机时间。
当步骤303、305、307被重复或循环执行时，会产生滞后现象的特 征，并且即使由于在电池17中发生电压的异常下降而使第一门限电压 被超过时，受限的频率监视操作将持续进行。因此，一旦电池电压下降 到低于第一门限电压V1时，受限频率监测操作将一直工作到电池电压 下降到低于第二门限电压V2的时候。
若电压检测器18检测到的电池电压V低于第二门限电压V2，那么 控制器14在步骤302和步骤303都作出肯定的判定，并且转至步骤306 来停止频率监视操作。这样，控制器14指示频率监视器19停止监视操 作，这样，来自其他基站的频率为f2的信号就不会被监视。随后，如图 4(c)所示，频率监视器19控制RF接收器12，使其只以周期T断续地 只接收待机信号。尽管移动终端无法与其他的基站建立链路，但它仍然 能够通过频率为f1的信道维持与当前基站的通信。通过这种方式，待机 时间被延长了。
若在步骤307所做的判定为否，那么流程转至步骤303以重复步骤 305，这样，步骤305被重复执行，直到电池电压V降至低于较低的第 二门限电压V2(步骤303)或超过第三门限电压V3(步骤307)。若 在步骤308所做的判定为否，则流程转至步骤306，这样，步骤306将 被断续执行，直到电池电压升至高于较高的第三门限电压V3。门限电 压V3为比第一门限电压V1更高的最高的参考电压，它指示电池17已 经充满。因此，控制器14重复地执行步骤305和306直到电池17再充 电至正常电平(步骤307和308)。若在步骤307和308所做的判定为 肯定，那么流程转至步骤304，来将移动终端设置在正常频率监视操作 下。
若在广播命令信号中指定了多个其他频率信号，则在步骤305中加 于小区搜索操作上的限制程度将随着降低的电池电压而逐步改变。假设 在广播命令信号中指定了两个频率信号f2和f3。如果低于V1的电池电 压V相对较高，那么，如图5(a)所示，频率为f2和f3的信号将在当 前待机信号(f1)之后，以n*T的周期重复地被接收。若低于V1的电 池电压降低，那么，如图5(b)所示，信号f2和f3将以周期T被交替 选择，使得每一个被选择的信号会立即跟在每个当前待机信号的后面。 若低于V1的电池电压继续降低，那么，如图5(c)所示，信号f2和f3 将以周期n*T被交替选择，使得被选择的信号跟在所有其它当前待机信 号的后面。另外，若有三个或更多其他的频率信号在广播命令信号中被 指定，那么两个或三个频率将以n*T的周期按预定的顺序被选择。
通过在电池电压低于某个电压值时对频率监视操作施加限制，并在 电池电压降到某个临界低电平时完全停止频率监视操作，来达到节省电 池电能的目的，从而延长待机时间。
接下来是关于本发明参照图6的第二个具体事实例的描述。
当从网络广播的命令信号指定了将要监视频率为f2的信号时，控制 器14检查存储在存储器16中的电池省电开/关标志(步骤601)。如果 存储在存储器16中的电池省电开/关标志设置为OFF，程序就被结束， 因此当前的待机信号和来自网络的广播命令信号指定的其他的小区站点 信号就会以周期T被断续接收。
如果存储器16的电池省电开/关标志设置为ON，那么控制器14从 步骤601进行到步骤602，从而将从接收器12接收一个指示当前的待机 信号功率电平的场强信号(R)和一个第一参考电平R1相比(步骤 602)。
如果当前待机信号的功率电平R等于或低于R1，那么接下来程序 就从步骤602跳到步骤603，运行这个正常频率的监视操作，在这个操 作中RF信号将以周期T被断续地接收，因此频率监视器19得到指示。 由于这个待机信号是微弱的，那么移动终端就很有可能切换到一个新的 小区站点。那么结果为了很快地找到这个新的小区站点，在步骤603中 断续的频率监视操作就要以周期T运行。
如果R＞R1，当前的待机信号比较强，那么移动终端切换到新的小 区站点的可能性就很小。因此，控制器14运行步骤604，通过延长对广 播命令信号所指定的频率的搜索的循环周期，来强加对频率监视器操作 的限制。这样，一个或者更多被广播命令信号指定的频率以周期 (n*T)被断续扫描。相应的频率控制器19被控制器14所命令，使得 接收器12接收用于受限的频率监视操作的RF信号。
步骤602被重复执行以继续该受限的频率监视操作，直到待机信号 的功率电平R降到低于第二参考功率电平R2，第二参考功率电平低于 第一参考功率电平R1。更具体的说，在步骤605控制器14将待机信号 的功率电平R和第二参考功率电平R2相比较，并且继续进行受限的频 率监视直到功率电平R降到低于较低的第二参考电平R2，接下来运行 步骤603。
这样，根据待机信号的场强降低了移动终端的电源消耗，并因此延 长待机周期。
当处于运动状态中时，移动终端每越过一个小区界限就需要运行频 率监视操作。如果运动的速度加快，那么执行频率监视操作的次数就会 增加，伴随而来的是耗电量的增加。不考虑待机信号场强的因素，移动 终端的运动速度可用来节省电池电量。若移动终端具有用于GPS系统中 的导航功能，或支持由移动网络提供的位置信息服务，那么移动终端的 运动速度可由GPS或位置信息系统的位置信息来计算得到。在图6中， 若移动终端的运动速度“S”高于一个第一参考速度S1，那么频率监视 操作将会受到限制(步骤604)，直到运动速度下降到低于一个第二参 考速度S2(步骤605)，该第二参考速度低于第一参考速度S1。这样， 在移动终端的运动速度增加时对频率监视操作进行限制，来节省电池的 电量。
图6可通过添加另外的步骤701和702而修改成图7，当在步骤602 的判定为肯定的时候，步骤701被执行，来比较当前待机信号的功率电 平R和一个第三参考功率电平R3，这个第三参考功率电平高于第一参 考功率电平R1。若功率电平R低于R3，则步骤701的判定为否，流程 转至步骤604去限制以正常速率的1/N速率来进行小区搜索。若 R＞R3，则步骤701的判定为肯定，流程转至步骤702去停止频率监视， 并返回至步骤602。
以与上述相同的方式，在图7中移动速度也用作一个变量来代替接 收的待机信号的功率电平R。
图3和图6的事实例的各种特性综合在图8的流程图中。
若移动终端的省电模式为ON，则在步骤801的判定为肯定，流程 转至步骤802去进行正常的或受限的频率(除了f1)监视操作，或停止 频率(除了f1)监视操作，具体执行什么操作视电池电压以及场强的综 合情况而定。
1)若V＞V3且R＞R1，则其它频率监视操作将如前所述的同样 方式受到限制，若V1＞V3且R1＞＝R＞＝R2或R2＞R，则进行正常的其它 频率监视；
2)若V3＞＝V＞＝V1且R＞R1，则其它频率监视操作将受到限制，若 V3＞＝V＞＝V1且R1＞＝R＞＝R2或R2＞R，则进行正常的其它频率监视；
3)若V1＞＝V＞＝V2，则其它频率监视操作将受到限制；
4)若V2＞V，则其它频率监视操作被停止。
流程由步骤802转至步骤803，来查看在场强的值R保持不变的情况 下，关系式V3＞＝V＞＝V1是否被建立了起来。若关系式成立，则流程转 至步骤804去执行以下操作：
5)若V＞V3且R＞R1，则其它频率监视操作将受到限制，若V＞V3 且R1＞＝R＞＝R2或R2＞R，则进行正常的其它频率监视；
6)若V3＞＝V＞＝V1，则其他频率监视操作将被限制；
7)若V1＞＝V＞＝V2，则其他频率监视操作将被限制；
8)若V2＞V，则其它频率监视操作将被停止。
若在步骤803的判定为否，则流程转至步骤805，来查看是否 V2＞V。如果这样，流程转至步骤806去执行以下操作：
9)若V＞V3且R＞R1，则其他频率监视操作将被限制，若V＞V3且 R1＞＝R＞＝R2或R2＞R，则进行正常的其他频率的监视；
10)若V3＞＝V＞＝V1，则其他频率监视操作被停止；
11)若V1＞＝V＞＝V2，则其他频率监视被停止；以及
12)若V2＞V，则其它频率监视被停止。
若在步骤805的判定为否，则流程转至步骤807，去查看是否 R＞R1。如果这样，流程转至步骤806去执行以下操作：
13)若V＞V3且R＞R1或R1＞＝R＞＝R2，则其它频率监视操作将受到 限制，若V＞V3且R2＞R，则进行正常的其他频率监视；
14)若V3＞＝V＞＝V1且R＞R1或R1＞＝R＞＝R2，则其它频率监视操作 将受到限制，若V3＞＝V＞＝V1且R2＞R，则进行正常的其它频率监视；
15)若V1＞＝V＞＝V2则其它频率监视操作将受到限制；
16)若V2＞V，则其它频率监视操作被停止。
若判定在步骤807处，则流程回到步骤801。
在V和R同时发生变化的情况下，从步骤804、806、以及808中 可看出，一旦频率监视操作受到限制或被停止，那么正常频率监视操作 仅在V＞V3且R＜R2时继续进行。
关于图8的各种变化对于本领域的普通技术人员来说是显而易见 的。例如，在步骤802和804中，其它频率监视操作被限制，而不是被 停止，即使是在R2＞R的情况下V2＞V。另外，在步骤806，若 V3＞V＞V2，其它频率监视操作被限制，而不是被停止。
移动终端在试图向移动网络注册其位置时，也会进行频率监视操 作。在位置注册模式期间，移动终端一般需要搜索多达32个小区站点 来寻找具有最高场强的信号。因为移动终端需要对来自这32个小区站 点的具有相同频率的信号进行监视，所以移动终端的搜索功能将被连续 地执行32次。因此，移动终端用来完成位置注册的时间，以及由此产 生的电池电量的消耗，与目标小区站点的数量成比例。
图9所示的流程图示出了移动终端在位置注册模式期间进行电池节 能的操作。
在图9中，若存储器16中的电池省电开/关标志被设置为ON，则将 电池电压V与门限电压V1进行比较。若V＞＝V1，则控制器14转至步 骤903去执行正常的频率监视操作。V＞V1，则控制器转至步骤904，通 过减少目标小区站点的数目来限制频率监视操作，并对比步骤903中的 基站数目少的基站执行频率监视。步骤904被重复执行，直到在步骤 905中电池电压下降到低于门限电压V3。然后，流程转至步骤903。
对于本领域的普通技术人员而言，将前面所述的各具体实施例的特 性与图9的流程图结合起来是显而易见的。
本申请是申请号为02151587.5，申请日为2002年11月30日的名 称为“移动终端的省电方法”的原案申请的分案申请，该原案申请的在 先申请号为JP365729/01，在先申请日为2001年11月30日。