專利名稱：擴(kuò)展睡眠模式方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在備用模式中減少諸如移動(dòng)電話機(jī)的便攜式無線電通信系統(tǒng)的功率消耗以增加必需的電池充電與再充電之間的時(shí)間的方法與設(shè)備。
蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)包括與多個(gè)移動(dòng)或手持便攜式電話機(jī)(下面稱為“移動(dòng)電話機(jī)”)通信的基站網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)基站覆蓋一個(gè)特定地理區(qū)域或小區(qū)。當(dāng)移動(dòng)電話機(jī)既不在發(fā)出也不在接收呼叫時(shí)，此移動(dòng)電話機(jī)處于“備用模式”中。雖然在備用模式中基本上是不活動(dòng)的，但是此移動(dòng)電話機(jī)必須監(jiān)聽最近的基站以確定它是否被呼叫。
在美國移動(dòng)電話系統(tǒng)(AMPS)EIA-553蜂窩標(biāo)準(zhǔn)中，基站發(fā)送40比特字結(jié)構(gòu)給備用模式中的移動(dòng)電話機(jī)。這些字比特結(jié)構(gòu)(或簡稱為“字”或“控制字”)通過在消息中包括的也稱為移動(dòng)識別號碼(MIN)的電話號碼來識別被叫移動(dòng)電話機(jī)。每個(gè)字比特結(jié)構(gòu)還包含一個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)碼，其值取決于此字比特結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)比特。此CRC碼能用于驗(yàn)證正確解碼和校正此字比特結(jié)構(gòu)中的單個(gè)誤碼。如

圖1所示，每個(gè)40比特字結(jié)構(gòu)由28個(gè)數(shù)據(jù)比特和12個(gè)CRC比特(例如，Bose-Chaudhuri-Hocquenghem碼比特或通常稱為BCH碼比特)構(gòu)成。
用于發(fā)送上述字比特結(jié)構(gòu)的消息字結(jié)構(gòu)(或簡稱為“消息”)表示在圖2中。一般說來，此消息字結(jié)構(gòu)包括標(biāo)記為“D”與“S”的前置比特塊。在此前置碼之后，多次重復(fù)上述字比特結(jié)構(gòu)。即，此消息字結(jié)構(gòu)傳送第一40比特字“A”的5個(gè)重復(fù)A1,A2,…,A5和第二40比特字“B”的5個(gè)重復(fù)B1,B2,…,B5。A與B字分別屬于預(yù)定用于具有奇數(shù)與偶數(shù)MIN的移動(dòng)電話機(jī)的獨(dú)立消息。
圖3更具體地表示圖2的消息字結(jié)構(gòu)的開始部分?！包c(diǎn)序列”D是用于給接收機(jī)提供碼元再同步機(jī)會的交替1與0的10比特塊。利用Manchester(曼徹斯特)碼發(fā)送碼元，其中利用隨后是信號下旋的信號上旋來表示“1”，并利用隨后是信號上旋的信號下旋來再生“0”。在EIA-533蜂窩標(biāo)準(zhǔn)中，比特速率是10kb/s(千比特/秒)。Manchester編碼之后交替的1與0則顯示為5KHz音調(diào)，利用無線電載波的頻率調(diào)制發(fā)送Manchester編碼比特。10比特點(diǎn)序列之前是單個(gè)比特忙/閑標(biāo)志，得到圖2與3中標(biāo)記為“D”的總共11比特。在點(diǎn)序列D之后是其之前也是忙/閑標(biāo)志的11比特同步字，形成圖2與3中標(biāo)記為“S”的12個(gè)比特。還有，在每個(gè)重復(fù)字中，插入4個(gè)額外的忙/閑比特，形成44比特塊，如圖3所示。呼叫信道循環(huán)中比特的總數(shù)因而是1+10+1+11+2×5×(40+4)=463比特。
MIN長為34比特。因而，需要兩個(gè)呼叫消息來唯一地識別此電話機(jī)。在第一循環(huán)(例如，第一消息字結(jié)構(gòu))中發(fā)送其MIN的前24比特并在第二循環(huán)(例如，第二消息字結(jié)構(gòu))中發(fā)送此MIN的其余10個(gè)比特，如圖4所示。多個(gè)字消息的第一字包含一個(gè)標(biāo)志來表示期望連續(xù)字。這些連續(xù)字具有連續(xù)標(biāo)志設(shè)置。此連續(xù)標(biāo)志根據(jù)此移動(dòng)電話機(jī)具有奇數(shù)還是偶數(shù)MIN出現(xiàn)在A或B字中。在某些情況中，一個(gè)呼叫能由多于兩個(gè)的字組成，并因此必須查看第三字以確定它是已開始消息還是新消息的連續(xù)。其他可能的消息類型是可以是能被忽略的單個(gè)字的虛消息或填充符和將由所有移動(dòng)電話機(jī)處理的一個(gè)或多個(gè)字廣播或“開銷”消息。
上面的討論也涉及在Scandinavia使用的NMT標(biāo)準(zhǔn)和在英國使用的ETACS標(biāo)準(zhǔn)以及上面未提及的其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
在使用中，上述多個(gè)“A”與“B”字的傳輸提供冗余度以防止無線電信道中的失真，諸如衰落和脈沖噪聲。例如，移動(dòng)電話機(jī)能收集重復(fù)消息并隨后使用3/5多數(shù)表決來解碼此消息。這與BCH處理相結(jié)合來提供有效等級的檢錯(cuò)與糾錯(cuò)。
上述方案提出許多問題。特別是，在備用模式中，移動(dòng)電話機(jī)必須操作其接收機(jī)部分來確定它是否被呼叫。毫無疑問，此監(jiān)視功能要求使移動(dòng)電話機(jī)的電池變?nèi)醯哪芰?，這在使用小電池的較小移動(dòng)電話機(jī)中可能特別引起關(guān)注。因此需要保存電池電源的某種裝置。
在授予Harte的歐洲專利號EP0473465中描述了減少備用模式中的功率消耗的一種方式。Harte提出一種電話機(jī)，此電話機(jī)在接收到每個(gè)消息重復(fù)時(shí)獨(dú)立地解碼每個(gè)消息重復(fù)，使用CRC進(jìn)行正確解碼的檢驗(yàn)，并在CRC檢驗(yàn)表示正確解碼時(shí)檢驗(yàn)接收移動(dòng)電話機(jī)的MIN是否包含在此接收字中。如果此MIN未在此接收字中，如同大多數(shù)消息的情況一樣，則降低此移動(dòng)電話機(jī)功率，直至下一組的5個(gè)消息重復(fù)到來為止。因而，根據(jù)此歐洲專利，移動(dòng)電話機(jī)能在認(rèn)為第一重復(fù)未包含此移動(dòng)電話機(jī)的MIN時(shí)對其余4個(gè)消息重復(fù)進(jìn)入減少功率模式中，這表示可能節(jié)省備用模式中消耗的至少80％的電池能量。另外，在此移動(dòng)電話機(jī)已從一個(gè)消息的兩個(gè)控制字之中的第一字中識別此MIN不匹配接收移動(dòng)電話機(jī)的MIN時(shí)，此移動(dòng)電話機(jī)不必處理第二個(gè)字，并且對于第二字的所有5個(gè)重復(fù)能降低功率，這導(dǎo)致備用模式中90％的可能的功率節(jié)省。
在此技術(shù)中，如果移動(dòng)電話機(jī)確定第一字不尋址到此移動(dòng)電話機(jī)，則此移動(dòng)電話機(jī)將不接收所有5個(gè)重復(fù)字。因此，此技術(shù)并未最佳設(shè)計(jì)來利用美國EIA-533標(biāo)準(zhǔn)的多數(shù)表決。使用此技術(shù)的移動(dòng)電話機(jī)因此在遇到無線電信道中的衰落和其他惡化情況時(shí)可能降低性能。
授予Croft等人的美國專利號5568513(“513專利”)對Harte技術(shù)進(jìn)行了改善。此‘513專利全部引入在此作為參考。‘513專利公開一種技術(shù)，其中移動(dòng)電話機(jī)在檢測到消息時(shí)復(fù)位對應(yīng)于此消息的字中的數(shù)據(jù)比特與檢驗(yàn)比特?cái)?shù)量的許多累加器。在接收到第一重復(fù)字之后，此移動(dòng)電話機(jī)給相應(yīng)的一個(gè)累加器加上每個(gè)比特的值。然后處理這些累加器內(nèi)容以確定對應(yīng)于這些累加器中的數(shù)據(jù)比特的值是否與對應(yīng)于檢驗(yàn)比特的值一致。根據(jù)此檢驗(yàn)比特處理生成檢驗(yàn)或無檢驗(yàn)指示。如果生成無檢驗(yàn)指示，則接收此字的另一重復(fù)并將其比特值加到相應(yīng)的累加器上。此技術(shù)重復(fù)上述處理，直至已累加所有的字重復(fù)或直至生成檢驗(yàn)信號。
在生成檢驗(yàn)指示時(shí)，此技術(shù)降低移動(dòng)電話機(jī)部分用于此字的其余重復(fù)的功率并且隨后進(jìn)一步處理這些累加值以確定此字部分是否與便攜式站的識別號碼的相應(yīng)部分匹配。根據(jù)此處理生成匹配或不匹配指示。在生成不匹配指示時(shí)，此技術(shù)對于同一消息中的其余字的傳輸時(shí)間保持此移動(dòng)電話機(jī)部分的功率降低。以這種方式，‘513專利不僅具有減少功率消耗的優(yōu)點(diǎn)，還不犧牲也重要的多數(shù)表決的特性來減少衰落的影響。
雖然上述技術(shù)具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但在此領(lǐng)域中仍然具有進(jìn)一步減少備用模式中移動(dòng)電話機(jī)的功率消耗的改善空間。特別是，希望進(jìn)一步減少便攜式電話機(jī)的接收機(jī)工作的時(shí)間。
通過在接收到信息的第一重復(fù)塊之后立即減少移動(dòng)電話機(jī)的接收機(jī)單元的功率來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些與其他目的。在降低移動(dòng)電話機(jī)的接收機(jī)的功率時(shí)執(zhí)行解碼、CRC檢驗(yàn)和MIN比較。
更具體地，本發(fā)明包括用于減少無線電通信系統(tǒng)中備用功率消耗的技術(shù)，其中此無線電通信系統(tǒng)具有服務(wù)于一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)電話機(jī)的至少一個(gè)基站，其中此至少一個(gè)基站發(fā)送包括信息比特的重復(fù)塊的消息，每個(gè)塊包括具有取決于此塊中的數(shù)據(jù)比特的值的許多檢驗(yàn)比特。此技術(shù)包括以下步驟(a)在移動(dòng)電話機(jī)中從至少一個(gè)基站中接收此消息內(nèi)信息的第一塊；(b)解碼此信息的第一塊，以產(chǎn)生解碼的數(shù)據(jù)；(c)并檢錯(cuò)此解碼數(shù)據(jù)，以便在此解碼的信息的第一塊中的數(shù)據(jù)比特與檢驗(yàn)比特一致時(shí)生成一個(gè)檢驗(yàn)指示，并在此解碼的信息的第一塊中的數(shù)據(jù)比特與這些檢驗(yàn)比特不一致時(shí)生成一個(gè)無檢驗(yàn)指示。根據(jù)一個(gè)特別有益的特性，在接收步驟之后但在解碼步驟與檢錯(cuò)步驟之前也具有減少提供給此移動(dòng)電話機(jī)的至少接收機(jī)的功率的步驟。
現(xiàn)在將參見以下附圖來描述本發(fā)明，其中圖1表示根據(jù)公知標(biāo)準(zhǔn)的控制字的比特結(jié)構(gòu)；圖2表示根據(jù)公知標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)送周期的結(jié)構(gòu)；圖3表示圖2所示的前置比特塊D與S；圖4表示根據(jù)公知標(biāo)準(zhǔn)的包含移動(dòng)識別號碼(MIN)的兩個(gè)字的結(jié)構(gòu)；圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的移動(dòng)電話接收機(jī)的方框圖；和圖6A與6B表示根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的流程圖。
圖5是用于接收與解碼根據(jù)圖1-4所示的格式發(fā)送的消息的根據(jù)本發(fā)明的示例性移動(dòng)電話接收機(jī)的方框圖。然而，本發(fā)明具有上述特定方案之外的應(yīng)用。還有，此討論中短語“減少功率”(或等效短語)的使用完全包含關(guān)斷電源以及只降低功率電平。
圖5中所示的接收機(jī)100一般包括天線102、接收機(jī)單元104、解調(diào)器106、同步檢測器108、累加器110、CRC檢驗(yàn)電路112、消息處理器114、“MIN”檢測器116和控制單元118?？刂茊卧?18包括用于減少提供給接收機(jī)中的其他部分的功率的模塊120?？刂茊卧?18通過不同的連接控制此接收機(jī)中的其他模塊，這些連接未示出以免不必要地使此討論復(fù)雜化。
上述處理單元除了至少接收機(jī)單元104之外能利用軟件控制的微處理器、利用離散邏輯電路或利用這兩者的某種組合來實(shí)現(xiàn)。與微處理器計(jì)算相關(guān)的增益與接收機(jī)單元104所需的功率相比是小的。因而，主要目的是至少減少接收機(jī)單元104操作的時(shí)間量。
移動(dòng)電話機(jī)的接收機(jī)單元104接收、放大和濾波從基站發(fā)射的信號并隨后將這些信號下變換為合適的頻率以便處理。諸如‘513專利中所述的Manchester碼調(diào)制解調(diào)器的解調(diào)器106處理這些信號以確定發(fā)射比特極性并隨后將這些處理的比特傳送給同步檢測器108與累加器110。
在目前情況中，同步檢測器108以虛線示出，以表示不總是需要此同步檢測器108。即，大多數(shù)AMPS電話機(jī)能在睡眠的同時(shí)與前向控制信道保持同步。此電話機(jī)因此能識別沒有前面的點(diǎn)與同步序列的可應(yīng)用字的重復(fù)1。
累加器(累積多數(shù)表決電路)110給接收控制消息中的40個(gè)比特之中的每一個(gè)比特提供累積多數(shù)表決解碼。因此，累加器110包括用于控制字的每個(gè)比特的累加器，總共40個(gè)累加器。累加器110表示為在同步檢測器檢測到其后面是同步字S的點(diǎn)序列D時(shí)選擇地從同步檢測器108中接收一個(gè)復(fù)位信號。在響應(yīng)中，將累加器110中的40個(gè)單獨(dú)的累加器復(fù)位為0。一般地，在接收到控制消息的第一字時(shí)復(fù)位累加器110。
通常定義多數(shù)表決只用于奇數(shù)數(shù)量的重復(fù)(3、5或更多的重復(fù))，但將明白此公開技術(shù)對于偶數(shù)數(shù)量的重復(fù)也能有益地執(zhí)行多數(shù)表決。偶數(shù)數(shù)量重復(fù)的多數(shù)表決解碼在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中使用軟多數(shù)表決而不是硬多數(shù)表決。
在硬多數(shù)表決中，數(shù)據(jù)比特利用對應(yīng)于布爾(Boolean)值“0”與“1”的1或-1的數(shù)字值來表示。隨后可以利用數(shù)字加法來組合重復(fù)數(shù)據(jù)比特的獨(dú)立估算。例如，如果一個(gè)比特的第一估算是+1，第二估算是+1并且第三估算是-1，則其和是1+1-1=+1，以表示多數(shù)表決結(jié)果為+1。然而，當(dāng)在硬比特判定中組合偶數(shù)時(shí)，0(例如，1+1-1-1=0)的不確定值能出現(xiàn)。不過，硬多數(shù)表決原則上仍能用于解碼偶數(shù)數(shù)量的重復(fù)；在結(jié)果是不確定的情況中，只得任意指定一個(gè)或另一比特極性。
在軟多數(shù)表決中，另一方面，一個(gè)比特不僅利用值1或-1(用于布爾0與1)來表示也利用反映比特極性的置信度的連續(xù)測量來表示。例如，0.9表示具有高置信度的“0”，同時(shí)0.1表示具有低置信度的“0”，而-1.25表示具有非常高置信度的“1”，同時(shí)-0.05表示具有非常低置信度的“1”。通過加上相應(yīng)比特的置信度值，獲得表示此比特的極性的凈或累積置信度值，此值對于偶數(shù)數(shù)量的重復(fù)以及奇數(shù)數(shù)量的重復(fù)是有效的。通過相加軟比特值得到正好是0的機(jī)會小，以致總是作為正數(shù)(或選擇地為負(fù)數(shù))的0的任意處理對得到的誤碼率沒有顯著的影響。軟多數(shù)表決因此是用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)，盡管能利用稍不滿意的結(jié)果來采用硬多數(shù)表決。
CRC檢驗(yàn)電路112由控制單元118激活以處理多數(shù)表決電路的內(nèi)容來確定它們是否包含40比特?zé)o差錯(cuò)字。更具體地，CRC檢驗(yàn)電路112進(jìn)行的處理臨時(shí)將累加器中的軟比特值硬量化為-1或+1(布爾1或0)并隨后計(jì)算一個(gè)校正子，此校正子根據(jù)公知技術(shù)是此字多項(xiàng)式除以CRC多項(xiàng)式的余數(shù)。所有0的校正子表示無差錯(cuò)字。40個(gè)非零校正子對應(yīng)于可能的預(yù)定單個(gè)誤碼模式之一，而所有其他的校正子值對應(yīng)于多于單個(gè)的誤碼。通過利用將導(dǎo)致28個(gè)數(shù)據(jù)比特或12個(gè)CRC比特位置之一中的單個(gè)誤碼的40個(gè)可能的校正子之中每一個(gè)校正子檢驗(yàn)非零校正子，能確定這樣的單個(gè)誤碼是否出現(xiàn)并位于哪兒。隨后通過反向所述比特可以校正此誤碼?？蛇x擇地，任何其他的非零校正子能用來表示不能依賴于這些數(shù)據(jù)比特。
CRC檢驗(yàn)電路112表示在接收的消息中是否具有未校正的差錯(cuò)。在沒有未校正的差錯(cuò)的情況下，CRC檢驗(yàn)電路112也啟動(dòng)消息處理器114來檢驗(yàn)消息的類型是呼叫消息、廣播消息還是虛(填充符)消息。如果消息處理器114確定此消息是呼叫消息，它啟動(dòng)MIN檢測器116。MIN檢測器116確定此字是否包含接收電話機(jī)的MIN的至少一部分。如果接收的MIN比特不匹配接收電話機(jī)的MIN的相應(yīng)比特，則MIN116檢測器生成一個(gè)“非MIN”指示。
降低功率單元120至少接收消息類型的指示和MIN檢測器116的輸出。降低功率模塊120然后確定是否應(yīng)關(guān)閉接收機(jī)100的某些部分以及關(guān)閉多長時(shí)間。例如，如果呼叫消息的MIN不匹配此電話機(jī)的MIN，則對于此消息的其余部分能減少提供給接收機(jī)104及相關(guān)電路(例如，累加器110、CRC檢驗(yàn)電路112等)的功率。
還有，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別有益方面，降低功率控制模塊120在接收到發(fā)送信息的初始字之后立即減少提供給至少接收機(jī)單元104的功率。接收機(jī)的其他模塊(例如，解調(diào)器106、累加器110、CRC檢驗(yàn)電路112、MIN檢測器116等)保持操作。然而，由于這些后來提到的模塊最好利用軟件來實(shí)施，所以這些模塊消耗小于接收機(jī)單元104的功率。因此，其連續(xù)操作不是電池耗盡的一個(gè)主要因素。
如果確定此初始字包含未校正的差錯(cuò)，則接收機(jī)104又被接通以接收在此控制字的第一可能重復(fù)開始的另一個(gè)字。理想地這將是此控制字的第二重復(fù)，但因?yàn)榭赡艿慕邮諜C(jī)限制而可能是后面的重復(fù)，例如第三重復(fù)。隨后立即關(guān)閉提供給接收機(jī)單元104的電源。
一旦接收到從第二字中獲得的40比特值就將此比特值加到多數(shù)表決電路中。因而，在第二重復(fù)結(jié)束時(shí)多數(shù)表決電路110包含第一與第二字重復(fù)(如上所述，這不必是連續(xù)的重復(fù)，例如不必是控制字A1與A2)的相應(yīng)比特值之和。當(dāng)如上所述使用軟比特值時(shí)，則所得到的40個(gè)值表示具有比單獨(dú)重復(fù)更高的正確置信度的40比特字。如果反而累加硬比特值，則所得到的值不一定具有給出正確字的更高概率，但至少具有是正確的獨(dú)立機(jī)會。因而，在第一與第二重復(fù)之后檢測無差錯(cuò)的字的累積概率高于只在第一重復(fù)上檢測此字的概率。
然后將累加器110的累加內(nèi)容發(fā)送給CRC檢驗(yàn)電路112以便處理。如果確定此消息未包含未校正的差錯(cuò)，則以上述方式處理此控制字。例如，如果確定此消息是一種呼叫類型的消息，則將此消息傳送給MIN檢測器116以便進(jìn)行MIN比較(來確定是否已呼叫此移動(dòng)電話機(jī))。
如果第二CRC檢驗(yàn)不表示無差錯(cuò)消息，則接收第三消息重復(fù)并在多數(shù)表決電路114中累積相加此重復(fù)，等等，直至某一級上的CRC檢驗(yàn)或已用盡所有5個(gè)消息重復(fù)。
總之，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在接收到一個(gè)字之后立即關(guān)斷至少接收機(jī)單元104的電源。相反地，‘513專利只在CRC檢驗(yàn)電路表示無差錯(cuò)字之后才關(guān)斷電源。Harte技術(shù)只在執(zhí)行MIN比較之后才關(guān)斷電源。因此，本發(fā)明具有提供電源的更有效利用的潛力。
圖6A與6B以流程圖形式表示本發(fā)明的擴(kuò)展睡眠模式技術(shù)。這些控制功能能利用適當(dāng)編程的微處理器來實(shí)施。例如，控制單元118能包括存儲實(shí)現(xiàn)下述功能所必需的代碼的ROM(未示出)。
此處理過程在移動(dòng)電話機(jī)第一次進(jìn)入備用模式時(shí)(例如，在此移動(dòng)電話機(jī)接通電源或前一呼叫終接時(shí))在步驟200開始。在步驟202中，此移動(dòng)電話機(jī)確定是否將采用上述的特殊擴(kuò)展模式(其中在接收到一個(gè)字之后立即減少功率)。如果未啟動(dòng)此特殊擴(kuò)展模式，則啟動(dòng)可選擇的備用處理模式，如步驟204所示。這些可選擇的備用模式能包含第一備用模式，其中不執(zhí)行睡眠模式處理。在此模式中，由此移動(dòng)電話機(jī)接收與處理5個(gè)重復(fù)之中的每一個(gè)重復(fù)。第二備用模式能利用Harte所述的技術(shù)。第二備用模式能使用‘513專利中所述的技術(shù)。
一般地，睡眠模式的使用可能使之更困難接收無差錯(cuò)消息，這是因?yàn)橐苿?dòng)電話機(jī)只間歇地進(jìn)行同步。而且，當(dāng)操作在睡眠模式中時(shí)，此移動(dòng)電話機(jī)根據(jù)與移動(dòng)電話機(jī)的非睡眠操作模式相比更少的數(shù)據(jù)來進(jìn)行其解碼判定。因此，在無線電通信信道的質(zhì)量差時(shí)可能希望從睡眠模式轉(zhuǎn)換到正常(非睡眠)模式。例如，無線電信道的質(zhì)量在靠近小區(qū)邊界或在此小區(qū)中具有大量干擾時(shí)可能變差。
能以許多種方式來評價(jià)無線電通信信道的質(zhì)量。此移動(dòng)電話機(jī)能使用不同的信號強(qiáng)度測量來確定無線電通信信道的質(zhì)量，諸如RSSI測量或某一信號干擾比。而且，此移動(dòng)電話機(jī)能評價(jià)以前消息中接收的差錯(cuò)的統(tǒng)計(jì)測量，并將此統(tǒng)計(jì)測量用作確定無線電通信信道的質(zhì)量的依據(jù)。例如，存儲在累加器110中的置信度信息能用來評價(jià)無線電信道的情況。在其他的實(shí)施例中，能采用基于強(qiáng)度與基于統(tǒng)計(jì)差錯(cuò)的測量的某種組合。
假設(shè)啟動(dòng)此特定擴(kuò)展睡眠模式，則在步驟206中通過設(shè)置降低功率時(shí)間間隔來繼續(xù)處理。此間隔確定何時(shí)此移動(dòng)電話機(jī)應(yīng)喚醒并接收控制字(以確定它是否在被呼叫)。在一個(gè)實(shí)施例中，能選擇喚醒間隔，以便移動(dòng)電話機(jī)喚醒來接收包括點(diǎn)與同步代碼的消息的第一字，如‘513專利所述。在一個(gè)可選擇實(shí)施例中，能設(shè)置此喚醒間隔，以便此移動(dòng)電話機(jī)喚醒來只接收此消息的第一字。在移動(dòng)電話機(jī)在睡眠的同時(shí)能保持高度同步的情況中采用此后一實(shí)施例。
在步驟208中，移動(dòng)電話機(jī)確定設(shè)置的睡眠間隔是否已結(jié)束。如果否的話，則此移動(dòng)電話機(jī)保持在睡眠模式中。如果此間隔結(jié)束，則此算法前進(jìn)到步驟210，在步驟210中接收此消息的第一字。通過考慮此移動(dòng)電話機(jī)的MIN是奇數(shù)還是偶數(shù)(例如，在需要時(shí)，通過跳過一個(gè)數(shù)據(jù)塊)來確定第一字。如上所述，此移動(dòng)電話機(jī)能只接收此控制字或者也可以接收同步前置碼。
在任何一種情況中，在接收到第一字之后立即降低至少接收機(jī)單元104的功率。此移動(dòng)電話機(jī)中的其余處理最好利用適當(dāng)編程的微處理器來執(zhí)行，這要求與接收機(jī)(諸如，接收機(jī)單元104)的分立元件相比較少的功率。然后在步驟214中在不給接收機(jī)單元104提供電源的同時(shí)解碼第一字中的數(shù)據(jù)。
如果采用同步，則此解碼也包括同步步驟216。更具體地，中央計(jì)時(shí)器設(shè)置為在某個(gè)窗口中給接收機(jī)加電以查找點(diǎn)D與同步S字。此窗口在期望下一個(gè)同步之前的一個(gè)固定時(shí)間上開始并在例如±1個(gè)碼元之后的一個(gè)固定時(shí)間結(jié)束。
在解碼第一字時(shí)(如步驟218中設(shè)置n=1所示)，將累加器110的計(jì)數(shù)器復(fù)位為0。此算法隨后在步驟220將第一字存儲在累加器110中。
在下一步驟(224)，根據(jù)累加器110的內(nèi)容執(zhí)行CRC檢驗(yàn)。如果CRC檢驗(yàn)表示出現(xiàn)未校正差錯(cuò)(如步驟226所確定的)，則此處理前進(jìn)到步驟228，在此步驟中此算法選擇讀取另一個(gè)字(如n=n+1所示)。然而，如果已讀取最大數(shù)量的字(如步驟230所確定的)，則放棄累加例行程序并且此處理返回到步驟202與206。如果未累加所有的重復(fù)并且在CRC檢驗(yàn)之后具有未校正差錯(cuò)，則此處理在步驟232給接收機(jī)單元104加電以檢測下一個(gè)字。然后在步驟234檢測下一個(gè)字。通過跳過下一組比特(屬于不同類型的消息)來確定下一個(gè)字(n=n+1)。而且，如上所述，因?yàn)榻邮諜C(jī)的限制，下一個(gè)字可能不是特定消息中的下一個(gè)連續(xù)字。例如，如果第一字是A1，則下一個(gè)字可能是A3、A4或A5。
在步驟224累加下一個(gè)字的比特。然后根據(jù)累加器110的更新內(nèi)容重新計(jì)算CRC檢驗(yàn)。如果CRC檢驗(yàn)仍表示出現(xiàn)未校正差錯(cuò)，則重復(fù)上述程序，其中讀取另一“下一個(gè)”字。
在處理所有5個(gè)重復(fù)之前或之后CRC檢驗(yàn)表示無差錯(cuò)字的情況中，此處理前進(jìn)到步驟236。一般地，在此步驟中檢測此消息的特性(即，類型)，以確定降低功率計(jì)時(shí)器應(yīng)操作多長時(shí)間。消息的類型為1)一個(gè)字呼叫；2)多個(gè)字呼叫；3)一個(gè)字填充符；
4)一個(gè)字廣播/開銷消息；或5)多個(gè)字廣播。
此消息的兩個(gè)比特用于區(qū)分單個(gè)字消息、多個(gè)字消息的第一字和多個(gè)字消息的連續(xù)字。在測試消息類型之后，此移動(dòng)電話機(jī)或通過降低功率忽略此發(fā)送周期的其余部分直至下一個(gè)同步到期，或忽略此周期的其余部分和整個(gè)下一周期，或因?yàn)橐褭z測一個(gè)或兩個(gè)字呼叫包含此電話機(jī)的MIN比特而退出此備用模式。
具體地，如果此消息是單個(gè)字填充符，則此程序返回到步驟206(經(jīng)過步驟202)以設(shè)置降低功率計(jì)時(shí)器。如果此消息是單個(gè)字廣播開銷消息，則存儲和處理此字，并且此后子程序返回到步驟206。
如果確定此消息為單個(gè)字呼叫，則清除標(biāo)志并檢驗(yàn)前面24個(gè)比特是否與移動(dòng)電話機(jī)的MIN匹配。如果匹配，則此移動(dòng)電話機(jī)離開備用模式。如果這24個(gè)比特不匹配，則此程序返回到步驟206。
在引入在此作為參考的‘513專利中公開為不同類型的消息執(zhí)行的處理的其他細(xì)節(jié)。
總之，注意在本發(fā)明中相對早地執(zhí)行降低功率步驟，例如，在圖6A的步驟212執(zhí)行此降低功率步驟。顯然相反地，‘513專利公開其中在圖6B所示的步驟226之后執(zhí)行降低功率步驟的一個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明因而具有提供移動(dòng)電話機(jī)的電池的更有效使用的潛力。
降低接收機(jī)單元104功率的確切時(shí)間點(diǎn)不必如圖6A與6B中具體規(guī)定的。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，最好在解碼、CRC檢驗(yàn)和MIN比較之前至少降低接收機(jī)單元104的功率。同樣能立即降低此接收機(jī)100的其他模塊的功率。
雖然上面的發(fā)明已結(jié)合蜂窩電話機(jī)進(jìn)行描述了，但不打算如此限制本發(fā)明。本發(fā)明的功率保存設(shè)備與方法能有益地與蜂鳴器、尋呼機(jī)和具有在接收到發(fā)送消息之后能自我識別的移動(dòng)或固定站的任何其他系統(tǒng)一起使用。本發(fā)明一般應(yīng)用于其中基站發(fā)送冗余消息和移動(dòng)站在不同的階段執(zhí)行一系列處理步驟的系統(tǒng)中。在此一般實(shí)施例中，在接收到第一消息之后立即降低接收機(jī)單元的功率。
保持本文所公開與要求保護(hù)的基本原理的其他修改與改進(jìn)都在本
權(quán)利要求
1．用于在無線電通信系統(tǒng)中減少備用功率消耗的一種方法，其中所述無線電通信系統(tǒng)具有服務(wù)于一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)站的至少一個(gè)基站，其中所述至少一個(gè)基站發(fā)送包括信息比特的重復(fù)塊的消息，每個(gè)塊包括具有取決于所述塊中的數(shù)據(jù)比特的值的許多檢驗(yàn)比特在移動(dòng)站中從所述至少一個(gè)基站中接收所述消息內(nèi)的信息的第一塊；解碼信息的所述第一塊，以產(chǎn)生解碼數(shù)據(jù)；檢錯(cuò)所述解碼的數(shù)據(jù)，以便在所述解碼的信息的第一塊中的所述數(shù)據(jù)比特與所述檢驗(yàn)比特一致時(shí)生成一個(gè)檢驗(yàn)指示，并在所述解碼的信息的第一塊中的所述數(shù)據(jù)比特與所述檢驗(yàn)比特不一致時(shí)生成一個(gè)無檢驗(yàn)指示；和在所述接收步驟之后，但在所述解碼步驟與所述檢錯(cuò)步驟之前，減少提供給所述移動(dòng)站的至少接收機(jī)的功率。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟根據(jù)所述檢驗(yàn)指示的生成確定所述數(shù)據(jù)比特表示什么類型的消息；和當(dāng)所述消息確定為呼叫消息時(shí)，檢測所述數(shù)據(jù)比特是否傳送所述移動(dòng)站的識別號碼，以便在這些數(shù)據(jù)比特與此移動(dòng)站的識別號碼匹配時(shí)生成一個(gè)匹配信號，并在這些數(shù)據(jù)比特與此移動(dòng)站的識別號碼不匹配時(shí)生成一個(gè)不匹配信號。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，在生成不匹配信號時(shí)，還包括以下步驟對于預(yù)定時(shí)間周期減少提供給所述移動(dòng)站的選擇部分的功率。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，在生成無檢驗(yàn)指示時(shí)，還包括以下步驟重新提供電源給所述接收機(jī)；接收所述消息內(nèi)的另一信息塊；減少提供給所述接收機(jī)的功率；解碼信息的所述另一塊；在累加器中累加信息的所述另一塊與信息的所述第一塊，以產(chǎn)生一個(gè)累加輸出；和檢錯(cuò)所述累加輸出，以便根據(jù)所述累加輸出生成一個(gè)檢驗(yàn)指示或無檢驗(yàn)指示。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，只要在每個(gè)檢錯(cuò)步驟中生成無檢驗(yàn)指示，和只要未超過接收的另外塊的最大數(shù)量，還包括接收、解碼、累加和檢錯(cuò)附加重復(fù)塊的步驟。
6．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述累加步驟利用軟多數(shù)表決累加所述信息比特的值。
7．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述累加步驟利用硬多數(shù)表決累加所述信息比特的值。
8．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述累加步驟包括在接收到信息比特的第一重復(fù)塊時(shí)復(fù)位累加器。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述檢錯(cuò)包括循環(huán)冗余檢驗(yàn)。
10．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括評價(jià)無線電通信信道的質(zhì)量以產(chǎn)生質(zhì)量測量的步驟，其中只在所述質(zhì)量測量滿足預(yù)定準(zhǔn)則時(shí)才執(zhí)行減少功率的所述步驟。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述質(zhì)量測量與接收信號的RSSI有關(guān)。
12．根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述質(zhì)量測量與所述移動(dòng)站遭遇的差錯(cuò)的統(tǒng)計(jì)測量有關(guān)。
13．用于減少移動(dòng)站中備用功率消耗的一種無線電通信系統(tǒng)，其中所述無線電通信系統(tǒng)具有服務(wù)于一個(gè)或多個(gè)所述移動(dòng)站的至少一個(gè)基站，其中所述至少一個(gè)基站發(fā)送包括信息比特的重復(fù)塊的消息，每個(gè)塊包括具有取決于所述決中的數(shù)據(jù)比特的值的許多檢驗(yàn)比特接收機(jī)裝置，用于在移動(dòng)站中從所述至少一個(gè)基站中接收所述消息內(nèi)的信息的第一塊；解碼裝置，用于解碼信息的所述第一塊，以產(chǎn)生解碼數(shù)據(jù)；檢錯(cuò)裝置，用于檢錯(cuò)所述解碼的數(shù)據(jù)，以便在所述解碼的信息的第一塊中的所述數(shù)據(jù)比特與所述檢驗(yàn)比特一致時(shí)生成一個(gè)檢驗(yàn)指示，并在所述解碼的信息的第一塊中的所述數(shù)據(jù)比特與所述檢驗(yàn)比特不一致時(shí)生成一個(gè)無檢驗(yàn)指示；和功率控制裝置，用于在所述接收機(jī)裝置接收到所述第一塊之后但在所述解碼裝置與所述檢錯(cuò)裝置處理所述第一塊之前減少提供給至少所述接收機(jī)裝置的功率。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的無線電通信系統(tǒng)，還包括用于在生成所述檢驗(yàn)指示時(shí)確定所述數(shù)據(jù)比特表示什么類型的消息的裝置；和用于在所述消息確定為呼叫消息時(shí)檢測所述數(shù)據(jù)比特是否傳送所述移動(dòng)站的識別號碼的裝置，以便在這些數(shù)據(jù)比特與此移動(dòng)站的識別號碼匹配時(shí)生成一個(gè)匹配信號，并在這些數(shù)據(jù)比特與此移動(dòng)站的識別號碼不匹配時(shí)生成一個(gè)不匹配信號。
15．根據(jù)權(quán)利要求14的無線電通信系統(tǒng)，其中在生成所述不匹配信號時(shí)，所述功率控制裝置對于預(yù)定時(shí)間周期減少提供給所述移動(dòng)站的選擇部分的功率。
16．根據(jù)權(quán)利要求13的無線電通信系統(tǒng)其中所述功率控制裝置在生成無檢驗(yàn)指示時(shí)重新提供電源給所述接收機(jī)裝置；其中所述接收機(jī)裝置接收所述消息內(nèi)的另一信息塊，隨后所述功率控制裝置減少提供給所述接收機(jī)裝置的功率；其中所述解碼裝置解碼信息的所述另一塊；還包括累加裝置，用于累加信息的所述另一塊與信息的所述第一塊，以產(chǎn)生一個(gè)累加輸出；其中所述檢錯(cuò)裝置檢錯(cuò)所述累加輸出，以便根據(jù)所述累加輸出生成一個(gè)檢驗(yàn)指示或無檢驗(yàn)指示。
17．根據(jù)權(quán)利要求16的無線電通信系統(tǒng)，其中所述累加裝置利用軟多數(shù)表決累加所述信息比特的值。
18．根據(jù)權(quán)利要求16的無線電通信系統(tǒng)，其中所述累加裝置利用硬多數(shù)表決累加所述信息比特的值。
19．根據(jù)權(quán)利要求16的無線電通信系統(tǒng)，其中所述累加裝置包括用于在接收到信息比特的第一重復(fù)塊時(shí)復(fù)位累加器的裝置。
20．根據(jù)權(quán)利要求13的無線電通信系統(tǒng)，其中所述檢錯(cuò)裝置包括循環(huán)冗余檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)。
21．根據(jù)權(quán)利要求13的無線電通信系統(tǒng)，還包括質(zhì)量測量裝置，用于評價(jià)無線電通信信道的質(zhì)量以產(chǎn)生質(zhì)量測量，其中所述功率控制裝置只在所述質(zhì)量測量滿足預(yù)定準(zhǔn)則時(shí)才減少功率。
22．根據(jù)權(quán)利要求21的無線電通信系統(tǒng)，其中所述質(zhì)量測量與接收信號的RSSI有關(guān)。
23．根據(jù)權(quán)利要求21的無線電通信系統(tǒng)，其中所述質(zhì)量測量與所述移動(dòng)站遭遇的差錯(cuò)的統(tǒng)計(jì)測量有關(guān)。
24．用于具有減少的備用功率消耗的無線電通信系統(tǒng)中的一種移動(dòng)站，其中所述無線電通信系統(tǒng)具有服務(wù)于所述移動(dòng)站的至少一個(gè)基站，其中所述至少一個(gè)基站發(fā)送包括信息比特的重復(fù)塊的消息，每個(gè)塊包括具有取決于所述塊中的數(shù)據(jù)比特的值的許多檢驗(yàn)比特，所述移動(dòng)站包括接收機(jī)裝置，用于在移動(dòng)站中從所述至少一個(gè)基站中接收所述消息內(nèi)的信息的第一塊；解碼裝置，用于解碼信息的所述第一塊，以產(chǎn)生解碼數(shù)據(jù)；檢錯(cuò)裝置，用于檢錯(cuò)所述解碼的數(shù)據(jù)，以便在所述解碼的信息的第一塊中的所述數(shù)據(jù)比特與所述檢驗(yàn)比特一致時(shí)生成一個(gè)檢驗(yàn)指示，并在所述解碼的信息的第一塊中的所述數(shù)據(jù)比特與所述檢驗(yàn)比特不一致時(shí)生成一個(gè)無檢驗(yàn)指示；和功率控制裝置，用于在所述接收機(jī)裝置接收到所述第一塊之后但在所述解碼裝置與所述檢錯(cuò)裝置處理所述第一塊之前減少提供給至少所述接收機(jī)裝置的功率。
全文摘要
功率保存?zhèn)溆媚Ｊ綔p少其中基站發(fā)送包括重復(fù)數(shù)據(jù)字的消息的無線電通信系統(tǒng)中的功率消耗。在接收到此消息的第一字之后,降低提供給移動(dòng)電話機(jī)中至少接收機(jī)單元的功率。在降低接收機(jī)單元的功率之后執(zhí)行接收消息的解碼、CRC檢驗(yàn)和MIN比較。上述功率降低程序減少移動(dòng)電話機(jī)中的功率消耗。
文檔編號H04B1/16GK1324519SQ9981265
公開日2001年11月28日 申請日期1999年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月26日
發(fā)明者T·艾利松 申請人:艾利森電話股份有限公司