專利名稱：在數(shù)字蜂窩通系統(tǒng)統(tǒng)中延長(zhǎng)電池壽命的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明普遍地涉及蜂窩無(wú)線電通信，更具體地涉及一種使在數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)中使用的便攜式蜂窩無(wú)線電話的電池壽命最長(zhǎng)的方法和裝置。
本發(fā)明的背景蜂窩通信系統(tǒng)是眾所周知的。模擬蜂窩系統(tǒng)，如AMPS、ETACS、NMT-450和NMT-900已經(jīng)在全世界發(fā)展得很成功。近來(lái)，數(shù)字蜂窩系統(tǒng)如北美的IS-54B和泛歐GSM系統(tǒng)已經(jīng)被采用。這些系統(tǒng)，和其它的系統(tǒng)在如Balston等著，Artech House出版，Norwood，MA.，1993的書《蜂窩無(wú)線系統(tǒng)》中有所描述。
IS-54B規(guī)范的名稱是“蜂窩系統(tǒng)雙模式移動(dòng)站基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”(引自電信工業(yè)協(xié)會(huì)，賓西法尼亞大街2001號(hào)，N.W.華盛頓特區(qū)，20006)，它在允許與現(xiàn)存模擬系統(tǒng)兼容的同時(shí)，通過(guò)數(shù)字時(shí)分多址(TDMA)提供系統(tǒng)的擴(kuò)容。符合IS-54B規(guī)范設(shè)計(jì)的移動(dòng)站在新的TDMA系統(tǒng)和現(xiàn)存的AMPS模擬系統(tǒng)中都可以發(fā)揮作用。在這個(gè)詳細(xì)說(shuō)明之中，專用名詞移動(dòng)站，蜂窩電話(cellulartelephone)，蜂窩電話(cellularplone)，移動(dòng)電話，和蜂窩無(wú)線電話可替換地用于指同一設(shè)備。當(dāng)前這個(gè)規(guī)范的一個(gè)缺點(diǎn)是數(shù)字和模擬系統(tǒng)都作用現(xiàn)存的AMPS模擬控制信道。因此具有TDMA能力的移動(dòng)站被舊的模擬協(xié)議限制并且不能充分利用數(shù)字通信可能具有的所有特性。
目前，蜂窩移動(dòng)無(wú)線電話受到等待電池壽命的限制，由于它們必須連續(xù)地監(jiān)聽模擬控制信道上用于指示一個(gè)入呼叫的尋呼信息。即使是高容量電池，超過(guò)大約24小時(shí)的等待時(shí)間也是罕見的。這可以和尋呼接收機(jī)，或BP機(jī)對(duì)比，它從一枚AA電池通過(guò)循環(huán)操作獲得的電池壽命大約有100～200小時(shí)。在蜂窩無(wú)線電話中需要更長(zhǎng)電池壽命因而是不言而喻的。
最近已向電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)提出一個(gè)數(shù)字控制信道(DCC)。DCC規(guī)范被確定為PN3011-1和PN3011-2并且可以在上面的地址從TIA獲得。一旦被采納，DCC將成為新的IS-54C規(guī)范的一部分。PN3011-1和PN3011-2規(guī)范被參考在這里引入成它們的整體。
DCC的一個(gè)特性被稱為短消息業(yè)務(wù)(SMS)。通過(guò)SMS，它將可以發(fā)送字母數(shù)字消息到兼容的移動(dòng)站，在一定程度上采用類似現(xiàn)在尋呼機(jī)所采用的方法。這一特性打開了許多新的蜂窩電話選擇之門。
不同于呼叫者等待被叫方向應(yīng)的語(yǔ)聲通信，字母數(shù)字消息不要求一個(gè)立即的響應(yīng)，并且可以被存儲(chǔ)并在發(fā)出時(shí)間之后的一些時(shí)間周期之后發(fā)送到移動(dòng)站。這就允許移動(dòng)電話采用隨后在這里稱為“只尋呼模式”的操作。
移動(dòng)站的只尋呼模式允許用戶接收SMS消息，但不接收會(huì)話類型的入呼叫。產(chǎn)生呼叫的能力繼續(xù)存在，因此允許用戶不用離開只尋呼模式就能進(jìn)行呼叫。只尋呼模式為用戶提供了許多好處，而不僅僅是益于延長(zhǎng)電池壽命。只尋呼模式運(yùn)行于一個(gè)請(qǐng)勿打擾模式用于商業(yè)會(huì)議，并且允許移動(dòng)站用戶對(duì)入呼叫執(zhí)行“呼叫屏幕顯示”。不同于周知的廣播尋呼機(jī)(例如“BP機(jī)”)，移動(dòng)電話立即就能夠呼叫信息的始發(fā)者。
發(fā)明概述鑒于前文所述背景，因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種方法來(lái)提高電池供電的蜂窩無(wú)線電話的電池壽命。
本發(fā)明的另一個(gè)目的就是，為蜂窩無(wú)線電話提供一種只尋呼模式，從而允許便攜蜂窩無(wú)線電話的用戶接收從蜂窩基站對(duì)它進(jìn)行的短消息廣播。
這些和其它的目的、優(yōu)點(diǎn)和本發(fā)明的特性由在蜂窩無(wú)線電通信系統(tǒng)中節(jié)省電池能量的一種方法提供。該系統(tǒng)有具有基站控制信號(hào)的基站和處于被調(diào)節(jié)成的采用一種只尋呼模式狀態(tài)的移動(dòng)站。只尋呼模式中的移動(dòng)站周期地發(fā)射第一信號(hào)到基站，以指示移動(dòng)站不能接收來(lái)自基站的消息。發(fā)射第一信號(hào)之后，移動(dòng)站進(jìn)而被調(diào)節(jié)成在一段預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)使它自己內(nèi)部的選定的電路不活動(dòng)，隨后，當(dāng)預(yù)定的時(shí)間周期結(jié)束之后，自動(dòng)地重新激活選定的電路，并發(fā)射第二信號(hào)到基站，以指示移動(dòng)站能夠接收信息。
在另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)站發(fā)射的第一和第二信號(hào)包括掉電和上電的登記信息。
在另一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整移動(dòng)站以允許用戶設(shè)置和清除只尋呼模式。
發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中包含一個(gè)蜂窩通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)的移動(dòng)站在不能接收信息時(shí)，會(huì)向基站發(fā)射第一信號(hào)，以通知基站。移動(dòng)站包括一個(gè)控制器，用于在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)使移動(dòng)站內(nèi)選定的電路不活動(dòng)并且在這個(gè)時(shí)間周期過(guò)后，自動(dòng)地重新激活選定的電路。在這個(gè)時(shí)間周期過(guò)后，移動(dòng)站被調(diào)節(jié)發(fā)射第二信號(hào)，以通知基站移動(dòng)站已經(jīng)準(zhǔn)備好接收信息。移動(dòng)站處于重復(fù)這個(gè)操作序列的狀態(tài)，直到它被用戶設(shè)置為另一種狀態(tài)?？刂破鬟m應(yīng)于使其它的選定的、未被停止工作的電路操作在減少能量消耗的等級(jí)以更多地延長(zhǎng)電池壽命。預(yù)定的時(shí)間周期可以調(diào)整以更加延長(zhǎng)電池壽命。
依據(jù)本發(fā)明，一種在蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中節(jié)省電池能量的方法，該系統(tǒng)有具有基站控制信號(hào)的基站，通過(guò)從移動(dòng)站發(fā)送第一信號(hào)到基站，指示移動(dòng)站不能從基站接收信息，在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)，使移動(dòng)站中選定的電路不活動(dòng)在上述預(yù)定的時(shí)間周期之后，自動(dòng)地重新激活上述選定的電路，從移動(dòng)站發(fā)射第二信號(hào)到基站，指示移動(dòng)站已能夠接收信息。
一個(gè)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，通過(guò)結(jié)合附圖閱讀以下的說(shuō)明，對(duì)于這些和本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見圖中相同的參考數(shù)字代表相同的部件。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是兩個(gè)可以互連的蜂窩系統(tǒng)的圖解說(shuō)明；圖2A量個(gè)流程圖，說(shuō)明SMS信息是如何進(jìn)入蜂窩系統(tǒng)的；圖2B是一個(gè)流程圖，說(shuō)明SMS信息是如何發(fā)送到移動(dòng)站的；圖3是移動(dòng)站的一部分圖解的框圖，說(shuō)明那些與本發(fā)明相關(guān)的組成部分；圖4A是一個(gè)上行和下行鏈路DCC的圖解說(shuō)明；
圖4B是一個(gè)下行DCC幀結(jié)構(gòu)的圖解說(shuō)明；圖5是一個(gè)流程圖，說(shuō)明移動(dòng)站使用的監(jiān)聽DCC的方法；圖6A是一個(gè)流程圖，說(shuō)明用于使移動(dòng)站進(jìn)入只尋呼模式的方法；圖6B是一個(gè)示范蜂窩無(wú)線電話的說(shuō)明，展示了使移動(dòng)站進(jìn)入只尋呼模式所要求的關(guān)鍵；圖7是一個(gè)流程圖，說(shuō)明移動(dòng)站運(yùn)行于只尋呼模式的操作；圖8是一個(gè)時(shí)序圖，說(shuō)明移動(dòng)站運(yùn)行于只尋呼模式的操作。
本發(fā)明的描述在下面的描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述了具體的細(xì)節(jié)，如具體的電路、電路元件、技術(shù)，等等，以用于提供對(duì)于本發(fā)明徹底地理解。然而，對(duì)于一個(gè)普通的精于技術(shù)的人，顯然地本發(fā)明可以應(yīng)用于不同于這些具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施中。在另一方面，眾所周知的方法、裝置和電路的細(xì)節(jié)描述被省略掉，以免不必要的細(xì)節(jié)使本發(fā)明的描述變得含糊。系統(tǒng)操作先參考圖1，舉例說(shuō)明了一個(gè)典型的蜂窩網(wǎng)絡(luò)100，展示了兩個(gè)區(qū)域系統(tǒng)101A和101B的互連。展示的系統(tǒng)組成是示范性的，并且對(duì)于一個(gè)普通的精于技術(shù)的人顯然并非所有的蜂窩系統(tǒng)都限于或包含這些組成部分，其它的結(jié)構(gòu)也是可能的。區(qū)域系統(tǒng)101A包括，例如，一個(gè)移動(dòng)電話交換局(MTSO)107，通過(guò)通信鏈路113連接到多個(gè)基站110?；?10提供到每一個(gè)移動(dòng)站109的無(wú)線鏈路114。陸地線路電話用戶103和數(shù)據(jù)用戶102通過(guò)通信鏈路115連接到公用電話交換網(wǎng)(PSTN)105。而PSTN又通過(guò)通信鏈路116連接到MSTO107。MSTO107也被連接到一個(gè)訪問(wèn)/初始位置寄存器(VLR/HLR)106和信息中心104。網(wǎng)絡(luò)101A和101B之間的互連由MTSO107之間通過(guò)一個(gè)IS-41通信鏈路實(shí)現(xiàn)，在這種情況下，微波鏈路108使用微波天線108A和108B，或者通過(guò)遠(yuǎn)距離PSTN線路117替換。如所示，通信連接可以在陸地線路電話用戶103或數(shù)據(jù)用戶102和移動(dòng)站109之間建立。當(dāng)完整的連接發(fā)生在101A或101B的邊界之內(nèi)時(shí)，移動(dòng)站109稱為在它的“初始”系統(tǒng)。如果一個(gè)連接跨越系統(tǒng)101A和101B產(chǎn)生，移動(dòng)站109稱為“漫游”。專用名詞“初始系統(tǒng)”和“漫游”對(duì)于一個(gè)普通的精于技術(shù)的人是非常熟悉的。
如圖1所示，連接可以建立在同一系統(tǒng)的移動(dòng)站109之間或不同系統(tǒng)的移動(dòng)站之間。類似地，一個(gè)通信連接可以建立在一個(gè)陸地線路電話用戶103或數(shù)據(jù)用戶102和一個(gè)移動(dòng)站109之間。還應(yīng)說(shuō)明的是，移動(dòng)站109可以是一個(gè)蜂窩無(wú)線電話，一個(gè)無(wú)線調(diào)制解調(diào)器，或一個(gè)個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。
SMS過(guò)程的典型操作在流程圖2A中表述。一種情況，例如，一個(gè)陸地線路電話用戶，或呼叫者，103試圖通過(guò)PSTN 105和MTSO107發(fā)送一個(gè)呼叫到移動(dòng)站109，如在塊201中所指示的那樣。如果移動(dòng)站109應(yīng)答即，響應(yīng)基站110之一的尋呼廣播，那么連接按照周知的方法建立，如塊203所指示。另一種選擇，如果移動(dòng)站109不應(yīng)答，那么呼叫者103如塊204所指示通過(guò)MTSO選擇路由至信息中心104。
有幾種方法，一個(gè)塊206中的信息可以被信息中心104接收到。塊205的提示，一種情況一個(gè)操作員應(yīng)答呼叫并且通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)或控制臺(tái)將信息輸入信息中心104。另一種情況，如塊205所指示的，用戶103被提示通過(guò)電話按鍵鍵入信息，這在某種意義上類似于周知的使一個(gè)信息發(fā)送到廣播尋呼接收機(jī)的過(guò)程。還有另一種情況，用戶可以直接從一個(gè)個(gè)人數(shù)字助理發(fā)送信息，或從一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)102，在這種情況下，塊205中的提示是一個(gè)類似于一臺(tái)傳真機(jī)起動(dòng)信號(hào)的計(jì)算機(jī)音調(diào)。無(wú)論使用何種方法，一個(gè)簡(jiǎn)要的字母數(shù)字信息被存儲(chǔ)在信息中心104，用于以后發(fā)送到移動(dòng)站109。
關(guān)于存儲(chǔ)的信息如何轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)站109的描述如流程圖2B所示。當(dāng)移動(dòng)站第一次上電，或者希望與系統(tǒng)建立聯(lián)系(更多的細(xì)節(jié)隨后描述)，移動(dòng)站109按照如塊209中所指示的規(guī)范PN3011-1的6.3.7節(jié)進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)注冊(cè)?；谝苿?dòng)站的注冊(cè)信號(hào)中包含的信息，系統(tǒng)101A，如在塊210中所指示，例如，判定移動(dòng)站109是否在它的初始系統(tǒng)中或者是在系統(tǒng)101B中漫游。如果移動(dòng)站在它的初始系統(tǒng)101A中，存儲(chǔ)在信息中心104中的SMS信息將如塊214中所指示的，通過(guò)將被描述的DCC協(xié)議廣播到移動(dòng)站109。如果是另一種情況，移動(dòng)站109正在系統(tǒng)101B中漫游，例如，一個(gè)注冊(cè)信息如在塊212中所指示的，通過(guò)IS-41鏈路108發(fā)送到移動(dòng)站109的初始系統(tǒng)101A。一旦接收到注冊(cè)信息，初始系統(tǒng)101A信息中心104通過(guò)IS-41鏈路108將以前存儲(chǔ)的SMS信息發(fā)送到漫游系統(tǒng)101B，如塊213中所指示。如果沒(méi)有存儲(chǔ)的SMS信息，替代地傳輸一個(gè)指示。一旦被接收到，SMS信息就按照DCC規(guī)范通過(guò)基站110廣播到移動(dòng)站109。DCC的描述對(duì)于DCC的全面和徹底地描述在先前引入的PN3011-1和PN3011-2規(guī)范的參考資料中提供。在下文中，按需要提供一個(gè)DCC的摘要描述以清楚本發(fā)明的操作。
DCC420包括在圖4A中所示的邏輯信道，它摘自規(guī)范3011-1的圖2-3。從移動(dòng)站109發(fā)送到基站110的上行鏈路信道由隨機(jī)存取信道(RACH)413組成。從基站110發(fā)送到移動(dòng)站109的下行鏈路信道由廣播控制信道(BCCH)416和短信息，尋呼和訪問(wèn)控制信道(SPACH)407組成。
在圖4B中所示的是規(guī)范PN3011-1所規(guī)定的，下行鏈路DCC415的幀結(jié)構(gòu)。為了保證和已現(xiàn)有設(shè)備的兼容性，DCC使用當(dāng)前IS-54B TDMA幀結(jié)構(gòu)。一個(gè)TDMA幀400被定義為3個(gè)相鄰的時(shí)隙401、402和403。如IS-54B中所規(guī)定的，移動(dòng)站109將在每一個(gè)指定的第3時(shí)隙接收從基站110廣播的信號(hào)，例如，移動(dòng)站109可以連續(xù)地監(jiān)聽時(shí)隙1 401和時(shí)隙4 401A，時(shí)隙2 402和時(shí)隙5 402A，或者替換為時(shí)隙3 403和時(shí)隙6 403A。因此，在每一個(gè)TDMA幀400期間，移動(dòng)站接收機(jī)303(圖3)更多的細(xì)節(jié)將隨后描述)僅需要在1/3的時(shí)間上工作。
一個(gè)DCC超級(jí)幀408定義為多個(gè)連續(xù)的TDMA幀400。在圖4B所示的例子中，DCC超級(jí)幀408包括在一個(gè)IS-54B幀的每一個(gè)第三時(shí)隙上連續(xù)發(fā)送的信息。在DCC超級(jí)幀408中，包含不同的信息時(shí)隙。FBCCH404、EBCCH405和SBBCH406是給所有移動(dòng)站傳送全局信息的廣播控制信道。FBCCH404、EBCCH405和SBCCH406可以擴(kuò)展到幾個(gè)時(shí)隙上，如通過(guò)DCC超級(jí)幀408的相鄰時(shí)隙中的點(diǎn)所指示。FBCCH404、EBCCH405和SBCCH406在PN3011-1的2.3.2節(jié)中有更詳細(xì)的描述。
時(shí)隙407包含直接到指定的移動(dòng)站109包括尋呼控制信道(PCH)410的信息，訪問(wèn)控制信道(ARCH)411，和短信息業(yè)務(wù)控制信道(SMSCH)412。
兩個(gè)DCC超級(jí)幀408順序地排列為主和輔助超級(jí)幀，它們一起就是周知的巨型幀409。SMS信息可以在跨越幾個(gè)巨型幀的SPACH時(shí)隙之間交織。移動(dòng)站操作移動(dòng)站109對(duì)DCC下行鏈路415的普通監(jiān)聽包含檢查，例如，如圖4B中所示的DCC超級(jí)幀408上的每一個(gè)SPACH時(shí)隙407。為了監(jiān)視每一個(gè)時(shí)隙，移動(dòng)站執(zhí)行如圖5流程圖所示的操作序列。移動(dòng)站109首先如塊501中所指示的“上電”。上電可能由用戶將移動(dòng)站109從完全的關(guān)閉狀態(tài)打開完成，或者可能其從被稱為“深睡狀態(tài)”(將在隨后做更詳細(xì)地描述)中收醒來(lái)實(shí)現(xiàn)。在上電之后，移動(dòng)站109按照已知方法掃描。預(yù)定的一組DCC下行鏈路信道415和鎖定它的接收機(jī)到一個(gè)DCC415，如塊502中所指示。一旦鎖定到一個(gè)DCC415，移動(dòng)站109如塊503中所指示的，接收并解碼DCC巨型幀409。在FBCCH時(shí)隙404中包含移動(dòng)站109使用的識(shí)別SPACH尋呼時(shí)隙和尋呼類標(biāo)記的信息(隨后將更詳細(xì)地描述)。如塊504所指示的，移動(dòng)站109通過(guò)RACH414發(fā)送一個(gè)“上電”登記到基站110，并通過(guò)下行鏈路DCC415接收一個(gè)來(lái)自基站110的確認(rèn)。確認(rèn)可能包含附加的信息指示移動(dòng)站109監(jiān)聽另一個(gè)DCC420或者另外覆蓋FBCCH信息。假定從基站110接收到一個(gè)確認(rèn)，沒(méi)有指示。那么，移動(dòng)站109在塊505中假定，在塊503中接收到FBCCH時(shí)隙404中尋呼類型標(biāo)志中的尋呼類型。尋呼類標(biāo)記在PN3011-1規(guī)范中的4.5.5節(jié)中有極為詳細(xì)地描述。
有8個(gè)尋呼類標(biāo)明為1～8，它們指定移動(dòng)站監(jiān)聽SPACH時(shí)隙407的SMS信息的頻率，如塊506中所指示。分配給1類尋呼的第一個(gè)移動(dòng)站109監(jiān)聽每一個(gè)巨型幀409的一個(gè)SPACH時(shí)隙407，第二個(gè)移動(dòng)站109分配到2類尋呼，它監(jiān)聽另外每一個(gè)巨型幀409的一個(gè)SPACH時(shí)隙407。第三個(gè)移動(dòng)站分配到3類尋呼，監(jiān)聽每一個(gè)第三個(gè)巨型幀40的一個(gè)SPACH時(shí)隙407，等等。在8類尋呼中，例如，移動(dòng)站109只能每?jī)煞昼姳O(jiān)聽一個(gè)SPACH時(shí)隙407的SMS信息。這個(gè)過(guò)程就允許系統(tǒng)操作員指定一個(gè)所謂睡眠模式。這個(gè)過(guò)程是周知的并在PN3011-1和PN3011-2規(guī)范中有極為詳盡的描述。
現(xiàn)在參考圖3，展示了移動(dòng)站109的一個(gè)部分功能性框圖。在SPACH時(shí)隙407期間，必須給接收器303，解調(diào)器302，控制器304，計(jì)時(shí)器305和時(shí)基/自動(dòng)頻率控制(AFC)306供電。時(shí)基306可以是一個(gè)溫控晶體振蕩器(TCXO)。但是，在SPACH時(shí)隙407之間，全部要求被激活的是時(shí)序發(fā)生器305和時(shí)基/AFC306，以保持跟蹤下一個(gè)SPACH時(shí)隙407的出現(xiàn)。然而，如果下一個(gè)SPACH時(shí)隙407將被正確地解碼，這對(duì)于一個(gè)普通的精于技術(shù)的人是很顯然的，計(jì)時(shí)精度必須精確在兩三個(gè)符號(hào)周期之內(nèi)。這就要求時(shí)序發(fā)生器305和時(shí)基/AFC306運(yùn)行于精確的方式，并且必須也要給控制器304供電以控制時(shí)序發(fā)生器305和AFC306的操作。在SPACH時(shí)隙407之間的間隔其間，時(shí)序發(fā)生器305和控制器304可以運(yùn)行于大幅度減低指令速率的狀態(tài)，因而降低對(duì)電流的需求。然而，為了維持所需的計(jì)時(shí)精度，時(shí)基/AFC306必須在兩個(gè)SPACH時(shí)隙407之間維持完全活動(dòng)狀態(tài)。維持時(shí)基/AFC306完全活動(dòng)的必要性對(duì)從電池310曳出的電流有一個(gè)較低的限制，并且因此限制了電池的絕對(duì)壽命。只尋呼狀態(tài)的操作。
當(dāng)一個(gè)移動(dòng)站109的用戶希望發(fā)出呼叫但不接收入呼叫時(shí)，用戶可以簡(jiǎn)單地關(guān)閉電話直到他決定進(jìn)行一次呼叫為止。通過(guò)這么做，用戶可以使電池310的壽命最長(zhǎng)，因?yàn)樵谝苿?dòng)站109不活動(dòng)時(shí)，電路中極少或沒(méi)有電流流動(dòng)，如圖3所示。然而，如果移動(dòng)站是不活動(dòng)的，它就不能接收進(jìn)入的SMS信息。
如果，另一種情況，移動(dòng)站109的用戶希望進(jìn)行呼叫，并且也接收SMS信息，同時(shí)又想使電池壽命最長(zhǎng)，移動(dòng)站109的用戶可以選擇將話機(jī)置于“只尋呼模式”。用戶可以將移動(dòng)站109置于只尋呼模式的一種方法如圖6A所述。對(duì)于那些精于技術(shù)的人，他們懂得對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)有許多辦法可以在一個(gè)蜂窩電話中建立/選擇一個(gè)只尋呼功能。圖6A和6B中給出的例子只是示例，而不具有限制性。首先，如塊601中所指示的，移動(dòng)站109將以普通方法被打開。然后，如圖6B所示，用戶隨后在移動(dòng)站109的鍵板上依次按功能鍵607?！?”鍵608，最后是“5”鍵609，如塊602-603中所指示。執(zhí)行這個(gè)序列將設(shè)定移動(dòng)站進(jìn)入只尋呼模式。重復(fù)這個(gè)序列將復(fù)位移動(dòng)站到普通的等待模式，該模式下移動(dòng)站109按照分配給它的尋呼類別監(jiān)聽DCC。另一種將移動(dòng)站109設(shè)為只尋呼模式的方法要求用戶進(jìn)入菜單模式，并且使用通常建在移動(dòng)站上的箭頭鍵610，用戶可以通過(guò)可選擇的序列設(shè)定或取消只尋呼模式。為了確定移動(dòng)站109在只尋呼模式，如塊604所指示的，一個(gè)簡(jiǎn)要的指示將出現(xiàn)在移動(dòng)站109的顯示屏606上。一段短時(shí)間之后，顯示屏606將變?yōu)榭瞻?，直到接收到一個(gè)SMS信息為止。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，將要描述的是移動(dòng)站109在只尋呼模式的操作。一旦如塊701中所指示的，移動(dòng)站109已經(jīng)進(jìn)入只尋呼模式，所有對(duì)于移動(dòng)站操作不重要的電路在只尋呼模式都是不活動(dòng)的，這一點(diǎn)將再做描述。這就被稱為“深睡眠”狀態(tài)?；剡^(guò)來(lái)參照?qǐng)D3，在深睡眠狀態(tài)，模擬解碼301，解調(diào)器302、接收器303，模擬編碼器307，調(diào)制器308，和發(fā)射器309是不活動(dòng)的。時(shí)基/AFC306繼續(xù)運(yùn)行，但是有效地降低了級(jí)別，因?yàn)樵试S它的精確度有較大的漂移。時(shí)序發(fā)生器305也必須保持活動(dòng)但是在非常低的活動(dòng)級(jí)別上，只需能夠?qū)r(shí)基/AFC306產(chǎn)生的振蕩計(jì)數(shù)就足夠了。在這種狀態(tài)，移動(dòng)站109所需求的電流是非常低的，因此從電池310流出的電流就大幅度地減小了。
在預(yù)定的時(shí)間周期(例如10分鐘)之后，或者等于一個(gè)預(yù)定的振蕩數(shù)，時(shí)序發(fā)出器305叫醒控制器304并重新激活接收器303，解調(diào)器302，以及提高時(shí)基/AFC306的活動(dòng)能力和精度。對(duì)于一個(gè)普通的精于技術(shù)的人來(lái)說(shuō)，顯然，預(yù)定的時(shí)間周期可以被用戶或者是在制造的時(shí)候調(diào)整?？刂破?04和時(shí)序發(fā)生器305也提高它們的活動(dòng)級(jí)別，以有效地完成監(jiān)聽DCC415所需的功能。如塊702中所指示，這個(gè)操作序列被專業(yè)地稱為“叫醒”。又類似于圖5，移動(dòng)站開始掃描DCC415并鎖定它的接收器303到一個(gè)DCC超級(jí)幀408，如塊703中所指示的。如在塊704中所指示的，移動(dòng)站109通過(guò)RACH413發(fā)送一個(gè)上電登記信息給基站110，通過(guò)MTSO107提醒信息中心104，移動(dòng)站109在活動(dòng)并準(zhǔn)備接收SMS信息。移動(dòng)站109根據(jù)前面描述的尋呼類，開始監(jiān)聽SPACH時(shí)隙中的SMS信息，如塊705所指示的。如果，如塊706中所示，通過(guò)SPACH407指示沒(méi)有SMS信息等待從基站110被發(fā)送并被移動(dòng)站109接收，移動(dòng)站109通過(guò)RACH13發(fā)射一個(gè)下電，或掉電登記，如塊707中所指示的。上電或加電和下電或丟電登記信息通過(guò)上行鏈路DCC414，或RACH413從移動(dòng)站109發(fā)送到基站110，在PN3011-1規(guī)范中有詳盡的描述。信息格式除了指示注冊(cè)信息是否是上電或丟電登記信息的比特域外都是相同。一旦發(fā)送完畢，移動(dòng)站109自動(dòng)地重新進(jìn)入深睡眠狀態(tài)并且使所有如前所述和塊708中所指示的不重要的電路停止活動(dòng)。移動(dòng)站109保持在深睡眠狀態(tài)直到預(yù)定的時(shí)間周期(例如，10分鐘)又一次結(jié)束，并且在那一時(shí)刻重復(fù)循環(huán)。這一直持續(xù)到用戶如上所述地復(fù)位只尋呼模式。
如果，另一種情況，在塊706，移動(dòng)站從基站110接收到一個(gè)SMS信息，它假設(shè)尋呼類被FBCCH404設(shè)置并連續(xù)地監(jiān)聽DCC415，直到接收到完整的SMS信息，如塊711中所指示的。按照已知的DCC協(xié)議，在連續(xù)出現(xiàn)的SPACH上，從基站110發(fā)射到移動(dòng)站109傳輸SMS信息。接收到的信息被存儲(chǔ)于移動(dòng)站109之中，以為用戶隨后重新獲得。在塊712中，移動(dòng)站109通過(guò)一個(gè)可見的，聽得見的，或機(jī)械的(例如振動(dòng)方式)提醒用戶已經(jīng)收到一個(gè)SMS信息。這時(shí)，用戶可以選擇讀取SMS信息。在發(fā)出提示之后，不管用戶是否回顧信息，移動(dòng)站通過(guò)塊707重新進(jìn)入睡眠模式，如前所述。
在圖8中所示的是本發(fā)明提供的節(jié)省能量的優(yōu)點(diǎn)。注意，節(jié)省能量等于減少?gòu)碾姵?10中流出的電流。參考圖8，移動(dòng)站109的相對(duì)電流消耗，一個(gè)能量消耗的量度和因此相關(guān)的電池壽命，顯示在縱坐標(biāo)軸810上。時(shí)間顯示在橫坐標(biāo)811。結(jié)合圖7的流程一起閱讀，圖8也將被描述。在塊702中“叫醒”之后，移動(dòng)站109開始掃描控制信道，如圖的812部分所指示。在信道掃描期間，要求一個(gè)適量的電流如縱坐標(biāo)上的Iscan 807所示。一旦接收器303鎖定在一個(gè)控制信道415上，如塊703中所指示，移動(dòng)站如塊704中所指示地發(fā)射一個(gè)上電注冊(cè)。在發(fā)射階段803，移動(dòng)站109從電池310消耗最大數(shù)量的電充，如Itransmit 806所指示。在發(fā)射上電登記之后，在804部分移動(dòng)站109周期性地掃描SPACH 407，以觀察是否有如塊705所指示的SMS信息出現(xiàn)。由于周期地監(jiān)聽SPACH 407，要求的電流Ireceive 808小于當(dāng)接收機(jī)303連續(xù)掃描控制信道時(shí)所需的電流(如802節(jié))。在接收任何SMS信息后(如果有)，移動(dòng)站109如塊707中，發(fā)射一個(gè)掉電登記。再者，既然移動(dòng)站109在805部分發(fā)射，能量要求Itransmit 806是高的。在發(fā)送掉電登記之后，移動(dòng)站進(jìn)入它的深睡眠狀態(tài)，如在塊708中。在這個(gè)間隔801中，僅僅最小數(shù)量的重要電路是被供電的，并且功率和電流消耗Iidle809被大幅度地減小了。移動(dòng)站109在一個(gè)預(yù)定的時(shí)期Tidle中繼續(xù)保留在這個(gè)狀態(tài)，并且隨后過(guò)程在塊702重復(fù)。對(duì)于這個(gè)周期性操作，平均電流消耗可以如下計(jì)算
使用等式1，本發(fā)明從電池310流出的平均電流Iaverage，可以和連續(xù)監(jiān)聽DCC415時(shí)，從電池310流出的平均電流比較如下。對(duì)于典型的移動(dòng)站，當(dāng)連續(xù)監(jiān)聽DCC415時(shí)，從電池310流出的平均電流大約是15毫安。使用一個(gè)500毫安時(shí)的電池時(shí)，等待時(shí)間大約是33小時(shí)。
等式1中典型的變量值如下表1給出表1
將這些值代入等式1得到平均電流Iaverage是3.95毫安。因此，一個(gè)結(jié)合本發(fā)明的配備同樣的500毫安時(shí)電池的移動(dòng)站可以提供大約128小時(shí)的電池壽命。這是對(duì)以前技術(shù)的一個(gè)有意義的改進(jìn)并且對(duì)于數(shù)字無(wú)線電話的那些，在某些時(shí)刻希望建立而不想接收呼叫，且使用DCC415下存在的SMS特性的用戶，體現(xiàn)了明顯的益處。顯然，對(duì)于一個(gè)普通的精于技術(shù)的人，延長(zhǎng)在上面例子中的10分鐘空閑時(shí)間可以有效地延長(zhǎng)電池壽命。
用戶可以享用延長(zhǎng)電池壽命代來(lái)的益處，直到用戶采取的行動(dòng)退出只尋呼模式，例如，重復(fù)圖6A中所示的步驟。當(dāng)然，任何時(shí)間的一個(gè)電話呼叫都會(huì)將只尋呼模式臨時(shí)掛起呼叫的時(shí)間長(zhǎng)度。
在這里著重針對(duì)具體的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)描述了本發(fā)明，那些精于技術(shù)的人將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明也適用于其它的通信系統(tǒng)，并且因此本發(fā)明并不局限于在這里描述和說(shuō)明的具體的實(shí)施例。除去那些展示和描述的不同的實(shí)施和改造如許多變形，變動(dòng)和等價(jià)的排列將合理地不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍地通過(guò)前述的規(guī)則和圖引伸出來(lái)。當(dāng)本發(fā)明在這里對(duì)它選擇的實(shí)施例作細(xì)節(jié)描述的同時(shí)，應(yīng)該理解這個(gè)公開只是本發(fā)明的說(shuō)明和示范并且只是用于提供對(duì)本發(fā)明全面的能動(dòng)的公開的目的。因此，本發(fā)明只是被附加在這里的權(quán)利要求的精神和范圍所限制。
權(quán)利要求
1.一種在基站帶有基站控制信號(hào)的蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中，節(jié)省電池能量的方法包括以下步驟(a)從移動(dòng)站發(fā)射一個(gè)第一信號(hào)到基站，指示移動(dòng)站不能從基站接收信息；(b)在移動(dòng)站中，使選定的電路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)不活動(dòng)；(c)在上述預(yù)定時(shí)間周期之后，在移動(dòng)站中自動(dòng)地重新激活上述選定的電路；(d)從移動(dòng)站發(fā)射一個(gè)第二信號(hào)到基站，指示移動(dòng)站能夠接收信息；以及(e)重復(fù)步驟(a)到(d)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述的信息包括字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述的移動(dòng)站是電池供電的蜂窩無(wú)線電話。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述的預(yù)定時(shí)間周期是由移動(dòng)站確定的。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述的第一信號(hào)包括一個(gè)掉電登記信息。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述的第二信號(hào)包括一個(gè)上電登記信息。
7.在基站帶有基站控制信號(hào)的蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中，一種節(jié)省電池能量的方法包括以下步驟(a)從移動(dòng)站發(fā)射一個(gè)第一信號(hào)到基站，指示移動(dòng)站不能從基站接收信息；(b)使移動(dòng)站中選定的電路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)不活動(dòng)；(d)在上述預(yù)定時(shí)間周期之后，在移動(dòng)站中自動(dòng)地重新激活上述選定的電路；(e)接收上述基站控制信號(hào)，并從移動(dòng)站向基站發(fā)射一個(gè)第二信號(hào)，指示移動(dòng)站能夠接收上述信息，其中上述基站控制信號(hào)被分為多個(gè)時(shí)隙；以及(f)重復(fù)步驟(a)到(e)。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述的信息包括字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
9.權(quán)利要求7的方法，其中所述的移動(dòng)站是一個(gè)電池供電的蜂窩無(wú)線電話。
10.權(quán)利要求7的方法，其中所述的預(yù)定時(shí)間周期是由移動(dòng)站確定的。
11.權(quán)利要求7的方法，其中所述的第一信號(hào)包括一個(gè)掉電登記信息。
12.權(quán)利要求7的方法，其中所述的第二信號(hào)包括一個(gè)上電登記信息。
13.一種在基站帶有基站控制信號(hào)的蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)中節(jié)省電池能量的方法包括以下步驟(a)使移動(dòng)站進(jìn)入只尋呼模式；(b)從移動(dòng)站發(fā)射一個(gè)第一信號(hào)到基站，指示移動(dòng)站不能從基站接收信息；(c)使在移動(dòng)站中選定的電路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)不活動(dòng)；(d)在上述預(yù)定時(shí)間周期之后，在移動(dòng)站中自動(dòng)地重新激活上述選定的電路；(e)移動(dòng)站接收基站控制信號(hào)并從移動(dòng)站發(fā)射第二信號(hào)，指示移動(dòng)站能夠接收上述的信息，其中基站控制信號(hào)被分為多個(gè)時(shí)隙；(f)基站在基站控制信號(hào)的一組上述多個(gè)時(shí)隙中發(fā)射上述信息；(g)移動(dòng)站監(jiān)聽基站的上述多個(gè)時(shí)隙上的上述組中的上述信息；(h)重復(fù)步驟(b)到(g)，直到上述移動(dòng)站被從上述只尋呼模式復(fù)位。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述的信息包括字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
15.權(quán)利要求13的方法，其中所述的移動(dòng)站是電池供電的蜂窩無(wú)線電話。
16.權(quán)利要求13的方法，其中所述的只尋呼模式減小了從上述電池中流出的平均電流。
17.權(quán)利要求13的方法，其中所述的預(yù)定時(shí)間周期是由移動(dòng)站確定的。
18.權(quán)利要求13的方法，其中所述的第一信號(hào)包括一個(gè)掉電登記信息。
19.權(quán)利要求13的方法，其中所述的第二信號(hào)包括一個(gè)上電登記信息。
20.一個(gè)帶有延長(zhǎng)電池壽命的蜂窩無(wú)線通信系統(tǒng)包括移動(dòng)站可調(diào)節(jié)地發(fā)射一個(gè)第一信號(hào)到基站，提示基站上述移動(dòng)站不能接收信息；當(dāng)被調(diào)節(jié)后，控制器使上述移動(dòng)站中的選定的電路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期不活動(dòng)，以保存電池能量，并在上述預(yù)定時(shí)間周期之后，重新激活上述選定的電路以使上述被調(diào)節(jié)的移動(dòng)站發(fā)射一個(gè)第二信號(hào)到基站，以提示基站移動(dòng)站能夠接收信息，上述被調(diào)節(jié)的移動(dòng)站在接收到任何信息之后，發(fā)射另一個(gè)第一信號(hào)，上述控制器使選定的電路不活動(dòng)和重新激活并且上述被調(diào)節(jié)移動(dòng)站在接收到任何信息之后發(fā)射另一個(gè)第二信號(hào)，重復(fù)直到上述移動(dòng)站被設(shè)定在一個(gè)不同的模式。
21.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中所述的控制器在上述預(yù)定時(shí)間周期內(nèi)，使其它選定的電路運(yùn)行于一個(gè)降低的活動(dòng)級(jí)別。
22.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中所述的預(yù)定時(shí)間周期是可調(diào)整的。
全文摘要
一種用于提供沿長(zhǎng)蜂窩無(wú)線電話的電池的壽命的方法和裝置。當(dāng)一個(gè)蜂窩無(wú)線電話為了保存電池壽命周期性采用一種深睡狀態(tài)時(shí)，會(huì)處于一種只尋呼模式，在這種模式中，無(wú)線電話可以從基站接收短消息。無(wú)線電話在進(jìn)入那種不能接收信息的深睡狀態(tài)之前會(huì)提示基站。在一個(gè)周期之后，無(wú)線電話會(huì)醒來(lái)，和基站重新建立聯(lián)系并提示基站它準(zhǔn)備好接收信息。在接收到任何信息之后，無(wú)線電話重復(fù)這個(gè)過(guò)程。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1127058SQ95190324
公開日1996年7月17日 申請(qǐng)日期1995年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月20日
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