專利名稱：通信系統(tǒng)中的電池節(jié)約的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)中的電池節(jié)約方法、一種通信系統(tǒng)和一種用于該系統(tǒng)的接收站。該通信系統(tǒng)可以包括諸如尋呼或無繩/蜂窩電話系統(tǒng)的電信系統(tǒng)或例如自動儀表讀數(shù)系統(tǒng)的遙測系統(tǒng)。
無線電電電設(shè)備中的接收機(jī)的節(jié)電已經(jīng)在例如數(shù)字尋呼領(lǐng)域中實踐了相對較長的時間。POCSAG尋呼標(biāo)準(zhǔn)或CCIR無線電尋呼碼No.1具有固有的節(jié)電能力，因為在該協(xié)議下，時間被分成連續(xù)的時間周期叫做分批。一個分批包括一同步碼字和8個幀。接收機(jī)被供電以接收連續(xù)分批中的同步碼字和八個幀的預(yù)定一個幀，該接收機(jī)的任何消息都在該預(yù)定幀中傳送。在同步碼字和預(yù)定幀之間的時間周期期間和反之，接收機(jī)可以被斷電。
EP-B1-O554941公開了尋呼系統(tǒng)控制器傳送地址或接收機(jī)標(biāo)識碼(RICS)以增加或減少的數(shù)字有效性的順序的選項，如果已經(jīng)為其預(yù)定幀供電的尋呼機(jī)從一收到地址的前幾位注意到其后是有序順序的自己的地址，因此沒有呼叫或消息自身，則尋呼機(jī)的接收機(jī)部分在幀結(jié)束之前斷電以節(jié)省電源。
W099125051公開了一種用于節(jié)約具有遠(yuǎn)端終端單元的遙測系統(tǒng)中電池的通信系統(tǒng)和方法，每個單位包括一具有包含M位的無線電標(biāo)識碼的無線電接收機(jī)和一發(fā)射機(jī)?；景l(fā)射一叫醒消息，該叫醒消息由一叫醒序列的至少兩次重復(fù)組成，該叫醒序列包括N個連接部分，其中N是整數(shù)。N個部分的每一個包括一同步碼字和無線電標(biāo)識碼的不同比值M/N個比特。每個終端單元的無線電接收機(jī)被間歇地供電以檢測載波和N個部分的至少一個。響應(yīng)檢測到N個部分的至少一個，無線電接收機(jī)保持供電并分析N個部分的至少檢測到的一個。如果收到的無線電標(biāo)識碼位不符合無線電接收機(jī)的無線電標(biāo)識碼的相應(yīng)位，無線電接收機(jī)回到間歇的供電。如果檢測到完整的無線電標(biāo)識碼，接收機(jī)保持供電以接收附在傳送的無線電標(biāo)識碼后的消息。
雖然所有的這些已知技術(shù)加強(qiáng)了電池節(jié)約，還繼續(xù)希望降低無線電接收機(jī)的功率需求，以延長電池壽命從而確保終端單元更長的有用操作壽命和確保當(dāng)要求時可以給出即時的響應(yīng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的目的在于幫助通信設(shè)備的節(jié)電。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種操作接收機(jī)的方法，包括向接收機(jī)供電，檢測載波信號的出現(xiàn)，如果沒有檢測到載波信號則切斷對該接收機(jī)的供電，如果檢測到載波信號則保持向該接收機(jī)供電，檢測收到的信號是否可解碼，如果信號不可解碼則切斷對該接收機(jī)的供電和如果可解碼，解碼該信號。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供一種包括一主站和至少一個次站的通信系統(tǒng)，主站具有用于發(fā)射信號的發(fā)射機(jī)，次站具有用于從主站接收信號的接收機(jī)，接收機(jī)包括信號接收裝置、用于檢測收到信號出現(xiàn)的裝置、用于檢測收到信號質(zhì)量的裝置和如果沒有檢測到信號出現(xiàn)或信號質(zhì)量無法接受則切斷對接收機(jī)供電的功率控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供一種接收機(jī)，該接收機(jī)包括信號接收裝置、用于檢測收到信號出現(xiàn)的裝置、用于檢測收到信號質(zhì)量的裝置和如果沒有檢測到信號出現(xiàn)或信號質(zhì)量無法接受則切斷對接收機(jī)供電的功率控制裝置。
在根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施例中，接收機(jī)每次一供電，接收機(jī)就利用無線電信號強(qiáng)度表示(RSSI)電路以確定是否出現(xiàn)信號。如果不存在信號，接收機(jī)可以立即被斷電而不必等待無線電信道取樣周期結(jié)束。或者，如果檢測到信號，接收機(jī)保持供電并進(jìn)行檢驗是否不僅出現(xiàn)信號而且還能被解調(diào)。第二次檢驗即質(zhì)量檢驗值是如果已檢測信號受到來自相鄰信道、噪聲或另一個信號源的干擾，則不要求解碼該信號并且接收機(jī)可以被斷電因此節(jié)電。如果信號可以被解調(diào)則接收機(jī)解碼它。
信號質(zhì)量測量還可以用于濾出通信系統(tǒng)內(nèi)的其它信號，特別是同一載波但具有不同數(shù)據(jù)速率的信號。
附圖的簡短描述現(xiàn)在將通過例子參照附圖描述本發(fā)明，其中


圖1是自動水表系統(tǒng)的簡化實施例的圖，圖2是包括一遙測模塊的用戶單元的示意方框圖，圖3是實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明方法的流程圖，和圖4是表示不同的平均接收機(jī)在10毫秒(ms)時間的表，例如只測量RSSI(單級載波檢測SSCD)和確定RSSI和信號質(zhì)量(兩級載波檢測TSCD)。
在附圖中，相同的附圖標(biāo)記用于表示相應(yīng)的特征。
實現(xiàn)本發(fā)明的模式參見圖1，自動水表系統(tǒng)的簡化實施例包括多個用戶單元元CU1、CU2、CU3，它們附在家庭房屋的水管上。每個用戶單元CU1到CU3包括一測量單元10操作連接到微處理器12的測量單元10和具有一天線16的收發(fā)信機(jī)14，這些單元可以并入一盒中或包括一盒蓋，這個盒子放入地下并包含用戶單元CU1到CU3。
用戶單元CU1到CU3可以由一定范圍的網(wǎng)絡(luò)詢問單元(NIU)NIU1、NIU2遠(yuǎn)程詢問，其將儀表讀數(shù)信息經(jīng)諸如PSTN的陸線18或其它無線電鏈路(未示出)中繼到管理接口單元MIU，這和其它任務(wù)一起控制測量系統(tǒng)的操作和客戶的付費。另外，用戶單元CU1到CU3可以由便攜式NIU(未示出)，便攜式NIU存儲儀表讀數(shù)信息，用于隨后傳送到主接口單元MIU。
圖1中，每個NIU,NIU1和NIU2覆蓋特定地理區(qū)域的多個測量的每一個。為了能這樣做，每個NIU安裝在專用桅桿或燈柱上較高的位置。每個NIU包括一控制收發(fā)信機(jī)22操作、測量信息在存儲器24中的存儲和存儲的測量信息經(jīng)調(diào)制解調(diào)器28中繼的控制器20，收發(fā)信機(jī)22可以類似于用戶單元的收發(fā)信機(jī)14。
主接口單元MIU具有一控制器，該控制器包括一與調(diào)制解調(diào)器32連接的大型計算機(jī)30，調(diào)制解調(diào)器32允許經(jīng)陸線18的通信受到影響。
圖2所示的用戶單元CU包括一測量單元10和一遙測模塊TM。遙測模塊TM包括一無線電接收機(jī)34和一連接到共用天線16的無線電發(fā)射機(jī)36。無線電接收機(jī)34可以是任何合適的設(shè)計，例如零IF或走外差。接收機(jī)34的輸出38連接到與解碼器42連接的解調(diào)器40。解碼器42連接到微處理器12。
編碼器44具有一連接到微處理器12的輸入46和一連接到無線電發(fā)射機(jī)36的輸出。
接收信號強(qiáng)度表示(RSSI)電路48連接到無線電接收機(jī)34用于檢測收到信號的出現(xiàn)。電路48具有一連接到微處理器12的輸出信號質(zhì)量測量電路50連接到解調(diào)器40，用于確定恢復(fù)信號的質(zhì)量。電路50連接到微處理器12的輸入。
微處理器12根據(jù)存儲在ROM52的編程軟件25操作。用于遙測模塊TM的電源54連接到微處理器12。功率控制線56將微處理器12的輸出連接到接收機(jī)34的功率控制輸入58。
工作中，微處理器12將使無線電接收機(jī)34根據(jù)存儲在ROM52的協(xié)議軟件供電和斷電。但是，通過RSSI電路48監(jiān)視信號的出現(xiàn)，可以改進(jìn)對無線電接收機(jī)34電源控制以增強(qiáng)電池節(jié)約，根據(jù)依照協(xié)議供電無線電接收機(jī)。如果信道內(nèi)沒有檢測到載波信號，則微處理器12使無線電接收機(jī)34斷電。但是如果檢測到載波信號，信號質(zhì)量測量電路50檢驗解調(diào)數(shù)據(jù)信號的可靠性。是否信號質(zhì)量可接受，微處理器12使無線電接收機(jī)34保持供電，但如果信號質(zhì)量無法接受，則斷電。
信號質(zhì)量測量電路50提供RSSI電路48附加的多個優(yōu)點。RSSI電路48只在短時間內(nèi)檢測載波，結(jié)果可能具有相對較高的誤報警率而避免錯誤遺漏。相比之下，電路50測量解調(diào)接收數(shù)據(jù)信號的能力，而不只是測量信道中的功率。這意味著電路50對噪聲等等或調(diào)制的干擾信號是很強(qiáng)的(如果干擾信號是利用不同的調(diào)制方案)。另外，信號質(zhì)量測量可用于過濾出系統(tǒng)內(nèi)在不必要數(shù)據(jù)速率的其它信號。
圖3是總結(jié)已描述操作的流程圖。方框60表示接收機(jī)34被斷電。方框62表示微處理器12在接收機(jī)34中轉(zhuǎn)換。方框64表示RSSI電路48檢驗一載波信號。方框66表示檢驗是否探測載波信號。如果答案是否(N)則流程圖進(jìn)行到表示接收機(jī)34關(guān)機(jī)的方框68?；蛘呷绻鸢甘鞘?Y)，流程圖進(jìn)行到表示電路50檢驗信號質(zhì)量的方框70。方框72表示檢驗信號質(zhì)量是否可接受。如果答案是否(N)，則流程圖回到方框68，但如果答案是是(Y)，則流程圖進(jìn)行到表示信號解碼的方框74。
參見圖4表示的表，行80到84是三個單級載波檢測(SSCD)的例子，其中單獨測量RSSI，行86是兩級載波檢測(SCD)的例子，其中測量RSSI和信號質(zhì)量。
列表示下列CDT載波檢測時間msCDFR載波檢測錯誤率
SQT信號質(zhì)量期間msSQFR信號質(zhì)量錯誤率TFT總錯誤率AROT接收機(jī)平均接通時間ms。
該表表示當(dāng)看到空閑信道時，接收機(jī)34供電的平均時間長度(假設(shè)如果錯誤檢測到載波信號，則在解碼器42可以終止之前，由于缺乏同步接收機(jī)將需要供電另外50ms)。比較用不同長度載波檢測次數(shù)只檢驗RSSI的三個例子(行80、82、84)和在兩級過程檢驗RSSI和質(zhì)量(行86)，可以注意到兩級過程給出最短的平均接收機(jī)接通時間(AROT)和因此最大的電池節(jié)約。
在本說明書和權(quán)利要求書中，元件前面的單詞“一”并不排除存在多個這樣的元件。另外，單詞“包括”并不排除存在除列出之外的其它元件或步驟。
閱讀本說明書，其它的修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯。這些修改可以涉及在設(shè)計、制造和使用通信和遙測系統(tǒng)和成分時已經(jīng)知道的其它特點，并可以代替或附加這里已經(jīng)描述的的特征使用。
工業(yè)實用性用于通信設(shè)備等等的電池節(jié)約。
權(quán)利要求
1．一種操作接收機(jī)的方法，包括向接收機(jī)供電，檢測載波信號的出現(xiàn)，如果沒有檢測到載波信號則切斷對該接收機(jī)的供電，如果檢測到載波信號則保持對該接收機(jī)供電，檢測收到的信號是否可解碼，如果信號不可解碼則切斷對該接收機(jī)供電和如果可解碼，解碼該信號。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過測量收到的信號強(qiáng)度表示(RSSI)作為檢測載波信號存在的方法。
3．如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于通過測量信號質(zhì)量作為確定信號是否可解碼的測量值。
4．一種包括主站和至少一個次站的通信系統(tǒng)，主站具有用于發(fā)射信號的發(fā)射機(jī)，次站具有用于從主站接收信號的接收機(jī)，接收機(jī)包括信號接收裝置、用于檢測收到信號出現(xiàn)的裝置、用于檢測收到信號質(zhì)量的裝置和如果沒有檢測到信號出現(xiàn)或信號質(zhì)量無法接受則切斷對接收機(jī)供電的功率控制裝置。
5．如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于用于確定接收信號強(qiáng)度表示(RSSI)的裝置連接到信號接收裝置。
6．一種接收機(jī)，該接收機(jī)包括信號接收裝置、用于檢測收到信號出現(xiàn)的裝置、用于檢測收到信號質(zhì)量的裝置和如果沒有檢測到信號出現(xiàn)或信號質(zhì)量無法接受則切斷對接收機(jī)供電的功率控制裝置。
7．如權(quán)利要求6所述的接收機(jī)，其特征在于用于確定接收信號強(qiáng)度表示(RSSI)的接收機(jī)連接到信號接收接收裝置。
全文摘要
在諸如遙測系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中,接收機(jī)(34)被周期地供電以接收來自中央站的發(fā)射,該接收機(jī)包括用于控制接收機(jī)供電的功率控制裝置(12)、用于檢測載波出現(xiàn)的電路(48),在沒有檢測到載波時電路(48)使功率控制裝置切斷對接收機(jī)(34)的供電、和用于確定已解調(diào)信號是否可解碼的信號質(zhì)量測量級(50),在信號質(zhì)量不可接受時級(50)使功率控制裝置切斷對接收機(jī)(34)的供電。
文檔編號H04B7/26GK1321366SQ00801830
公開日2001年11月7日 申請日期2000年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月2日
發(fā)明者P·R·馬沙爾, D·K·羅伯茨, R·C·博比格 申請人:皇家菲利浦電子有限公司