專(zhuān)利名稱(chēng)：用于減少利用分時(shí)隙尋呼的無(wú)線通信裝置中的清醒時(shí)間的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)等移動(dòng)通信系統(tǒng)，尤其涉及用于減少這種系統(tǒng)的便攜式電話(huà)中的功耗。
一般把蜂窩式電話(huà)呼叫描述為具有兩種模式通話(huà)和待機(jī)。在通話(huà)模式中，移動(dòng)站在諸如用于話(huà)音或數(shù)據(jù)呼叫的話(huà)務(wù)信道上積極地交換數(shù)據(jù)。在呼叫之間，移動(dòng)站保持待機(jī)模式，其中它必須監(jiān)測(cè)尋呼信道，以接收來(lái)自基站的消息，諸如接收啟動(dòng)呼叫所需的尋呼。
由于僅把尋呼信道上的一小部分消息尋址到任何特定移動(dòng)站，所以移動(dòng)站可通過(guò)周期性地而非連續(xù)地監(jiān)測(cè)入局消息的信道來(lái)減少其功耗，因而增加其待機(jī)時(shí)間和電池壽命。在1995年2月21日授權(quán)的名為“由于減少移動(dòng)接收機(jī)中的功耗的設(shè)備和方法”的5,392,287號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中描述了這樣的系統(tǒng)，在已有技術(shù)中，該系統(tǒng)通常被叫做分時(shí)隙尋呼(slotted paging)信道，該專(zhuān)利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在這里引用作為參考。
在所述專(zhuān)利中，所述的通信系統(tǒng)具有一固定的發(fā)射機(jī)和一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)站，其中按時(shí)“隙”來(lái)調(diào)度從發(fā)射機(jī)到移動(dòng)站的周期性消息。給每個(gè)移動(dòng)站分派一個(gè)時(shí)隙，該移動(dòng)站在該時(shí)隙內(nèi)監(jiān)測(cè)發(fā)送。發(fā)射機(jī)僅在分派給一特定移動(dòng)站的時(shí)隙內(nèi)把消息發(fā)送到該移動(dòng)站。移動(dòng)站在其所分派的時(shí)隙內(nèi)進(jìn)入“活動(dòng)狀態(tài)”。如果該消息需要接收機(jī)執(zhí)行附加的動(dòng)作，則該移動(dòng)站可在對(duì)其分派的時(shí)隙后保持活動(dòng)狀態(tài)。此活動(dòng)狀態(tài)通常叫做“清醒(awake)”狀態(tài)。
在尋呼信道上從發(fā)射機(jī)發(fā)送到移動(dòng)站的消息可包括提醒移動(dòng)站存在入局呼叫(即，“尋呼”消息)以及周期性地更新移動(dòng)接收機(jī)中的系統(tǒng)參數(shù)(即，“開(kāi)銷(xiāo)”消息)等消息?？稍陔娦殴I(yè)協(xié)會(huì)(TIA)/電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)IS-95的章節(jié)7.7.2.1處名為“雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩式系統(tǒng)的移動(dòng)站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”的一文中找到典型尋呼信道上所發(fā)現(xiàn)的示例消息的清單。這一章節(jié)中所描述的每個(gè)消息都可包含指示是否有另一個(gè)消息即將帶來(lái)的字段。如果移動(dòng)站接收到指示一附加的消息即將到來(lái)的消息，則該移動(dòng)站保持清醒狀態(tài)以接收此附加的消息。一旦沒(méi)有附加的消息，則移動(dòng)站可立即進(jìn)入待用狀態(tài)。在給其所分配的時(shí)隙相繼發(fā)生之間的時(shí)間周期內(nèi)，移動(dòng)站可通過(guò)切斷一個(gè)或多個(gè)部件的電源和/或時(shí)鐘而在此時(shí)間內(nèi)節(jié)電。例如，由于沒(méi)有數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)站，所以在給該移動(dòng)站所分派的時(shí)隙以外不需要用于監(jiān)測(cè)這些發(fā)送的部件。此待用狀態(tài)通常叫做“睡眠”狀態(tài)。
當(dāng)移動(dòng)站處于待機(jī)模式時(shí)，在一時(shí)隙內(nèi)所消耗的平均電流確定了以給定的電池尺寸可實(shí)現(xiàn)的待機(jī)時(shí)間量。在一時(shí)隙內(nèi)所消耗的平均電流等于以該時(shí)隙的清醒階段中所花費(fèi)的時(shí)間部分加權(quán)的清醒電流與以該時(shí)隙的睡眠階段中所花費(fèi)的時(shí)間部分加權(quán)的睡眠電流之和。
對(duì)于給定的電池尺寸，可通過(guò)減少一時(shí)隙內(nèi)所消耗的平均電流來(lái)提高待機(jī)時(shí)間。這可通過(guò)減少清醒階段中所消耗的電流、減少睡眠階段中所消耗的電流或者通過(guò)在清醒階段花費(fèi)較少的時(shí)間而在睡眠階段花費(fèi)較多的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常，與睡眠階段中所花費(fèi)的時(shí)間相比，在清醒階段中所花費(fèi)的時(shí)間部分是一個(gè)小得多的時(shí)間間隔，但是由于活動(dòng)階段電流通常比睡眠階段電流大幾倍，所以，清醒階段中所花費(fèi)的時(shí)間量的任何減少都可導(dǎo)致待機(jī)時(shí)間得到直接而明顯的提高。
為了使待解碼的消息具有高度可靠性，清醒時(shí)間必須包括對(duì)模擬接收機(jī)鏈重新初始化以提供有效接收樣本所需的時(shí)間，對(duì)多路徑搜索這些樣本并分派指(finger)以提供有效碼元流所需的時(shí)間，以及以與感興趣的消息有關(guān)的碼元前的碼元流對(duì)狀態(tài)矩陣進(jìn)行初始化所需的時(shí)間。在模擬接收機(jī)鏈的初始化期間，用來(lái)把接收到的信號(hào)下混頻到基帶頻率的頻率合成器必須進(jìn)入鎖定，而增益定標(biāo)和DC偏置回路(如果有的話(huà))也必須鎖定，以提供有效的基帶接收樣本流。以-K=9 rate_convolutional(速率_卷積)碼對(duì)IS-95中所使用的尋呼信道連續(xù)地進(jìn)行編碼。必須把碼元的幾個(gè)約束長(zhǎng)度提供給Viterbi解碼器，以在感興趣的碼元前對(duì)其狀態(tài)矩陣進(jìn)行初始化。
為了對(duì)尋呼信道進(jìn)行解調(diào)，移動(dòng)站需要獲取對(duì)每個(gè)多路徑部件(包括接收到的波形)的精確的定時(shí)基準(zhǔn)。把每個(gè)具有它自己的特定時(shí)間基準(zhǔn)的解調(diào)器指分派給各個(gè)多路徑部件。每個(gè)指在以其所分派的時(shí)間基準(zhǔn)對(duì)接收樣本進(jìn)行解擴(kuò)展。然后，組合來(lái)自每個(gè)指的解擴(kuò)展結(jié)果，以形成單個(gè)碼元流來(lái)解碼。在1992年4月28日授權(quán)的名為“CDMA蜂窩式電話(huà)系統(tǒng)中的分集接收機(jī)”的5,109,390號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中描述了這種解調(diào)器，該解調(diào)器公知為RAKE(瑞克)接收機(jī)，該專(zhuān)利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并在這里引用作為參考。
在最初的上電捕獲期間，搜索PN序列所有可能的移位，以獲取每個(gè)指的定時(shí)基準(zhǔn)。對(duì)每個(gè)PN偏移的搜索可依據(jù)捕獲期間的信道情況而占據(jù)幾百毫秒到幾秒中的任何地方。對(duì)于實(shí)際尺寸的便攜式電話(huà)電池而言，在待機(jī)模式下在每個(gè)時(shí)隙的起始處執(zhí)行這一完整的重新捕獲會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，而且會(huì)消耗很多的待機(jī)電流。取而代之，選通把解調(diào)器電路的時(shí)鐘斷開(kāi)一精確的持續(xù)時(shí)間，該持續(xù)時(shí)間是如此設(shè)計(jì)的，從而在選通其時(shí)鐘重新導(dǎo)通時(shí)，該電路自動(dòng)地與系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)。此時(shí)間周期由高精度振蕩器斷開(kāi)時(shí)鐘的睡眠定時(shí)器來(lái)測(cè)量。在睡眠時(shí)間間隔中，只有振蕩器和睡眠定時(shí)器是活動(dòng)的。
在IS-95系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)中的交織器與移動(dòng)站中的去交織器在20ms幀邊界上處理數(shù)據(jù)，它們必須相互對(duì)準(zhǔn)。發(fā)射機(jī)和移動(dòng)站中的PN發(fā)生器都具有215的序列長(zhǎng)度。每個(gè)PN發(fā)生器以1.2288MHz的速率更新，因此PN序列周期為26.66ms。必須使移動(dòng)站中的PN發(fā)生器與發(fā)射機(jī)中的各PN發(fā)生器對(duì)準(zhǔn)。交織器/去交織器定時(shí)與PN序列定時(shí)所公共的最小周期為80ms。剛好3個(gè)26.66ms的PN序列周期和剛好4個(gè)20ms的交織器幀適合80ms的周期。更一般的情況是，以?xún)蓚€(gè)時(shí)間間隔的最小公倍數(shù)為步長(zhǎng)對(duì)睡眠時(shí)間間隔進(jìn)行編程。
把睡眠定時(shí)器編程為在80ms周期的倍數(shù)的時(shí)間內(nèi)睡眠，以保證指的定時(shí)基準(zhǔn)與去交織器的正基準(zhǔn)定時(shí)都不相對(duì)于實(shí)際時(shí)間或“掛鐘”時(shí)間而改變。如果以不同于80ms的倍數(shù)的值對(duì)睡眠定時(shí)器進(jìn)行編程，則在解調(diào)器醒來(lái)時(shí)，PN發(fā)生器和/或交織器定時(shí)不會(huì)與適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，解調(diào)也是不可能的。
在睡眠時(shí)間屆滿(mǎn)后，使解調(diào)器電路重新使能。解調(diào)器電路與發(fā)射機(jī)對(duì)準(zhǔn)，這些指以對(duì)于前一睡眠前的多路徑環(huán)境最佳的偏移進(jìn)行解調(diào)。由于多路徑環(huán)境很可能在睡眠時(shí)間間隔內(nèi)已改變，所以可通過(guò)對(duì)圍繞前一時(shí)隙循環(huán)的多路徑為中心的PN偏移進(jìn)行短暫的搜索來(lái)重新獲取最佳的指分派，從而避免了對(duì)PN序列所有可能的PN偏移的搜索。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于減少移動(dòng)站在利用分時(shí)隙尋呼機(jī)構(gòu)的通信系統(tǒng)中一時(shí)隙的活動(dòng)階段中所花費(fèi)的時(shí)間量的改進(jìn)的方法和電路。替代量化到PN序列周期與去交織器幀持續(xù)時(shí)間的最小公倍數(shù)的增量的清醒時(shí)間，本發(fā)明允許清醒時(shí)間被構(gòu)成對(duì)模擬接收機(jī)鏈進(jìn)行初始化、重新獲取指的時(shí)間基準(zhǔn)、對(duì)解碼器狀態(tài)矩陣進(jìn)行初始化以及對(duì)感興趣的尋呼信道消息進(jìn)行解調(diào)所需的最小時(shí)間間隔。
本發(fā)明調(diào)節(jié)指的定時(shí)基準(zhǔn)以補(bǔ)償不是PN序列周期的整數(shù)倍的睡眠持續(xù)時(shí)間，本發(fā)明還調(diào)節(jié)去交織器幀基準(zhǔn)定時(shí)以補(bǔ)償不是幀時(shí)間間隔的整數(shù)倍的睡眠持續(xù)時(shí)間。此外，本發(fā)明對(duì)模擬接收機(jī)鏈的頻率跟蹤、增益定標(biāo)以及DC偏置回路(如果有的話(huà))進(jìn)行初始化，以把重新鎖定這些回路所需的時(shí)間減到最少。
附圖概述從以下的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，將使本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)變得更加明顯起來(lái)，圖中的相同標(biāo)號(hào)作相應(yīng)表示，其中

圖1是本發(fā)明的電路的功能方框圖；圖2是不利用本發(fā)明的時(shí)隙時(shí)間線；圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例中利用本發(fā)明的時(shí)隙時(shí)間線；圖4是示出執(zhí)行較佳實(shí)施例的步驟的流程圖；圖5是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中利用本發(fā)明的時(shí)隙時(shí)間線；以及圖6是示出執(zhí)行該另一實(shí)施例的步驟的流程圖。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述本發(fā)明尤其適用于使用分時(shí)隙尋呼機(jī)構(gòu)操作其接收機(jī)的無(wú)線通信裝置或移動(dòng)站，諸如便攜式無(wú)線電話(huà)。如以上參考引入的5,392,287號(hào)美國(guó)專(zhuān)利所述，在分時(shí)隙尋呼操作中，接收機(jī)在其未分派的尋呼時(shí)隙中保持睡眠并在其所分派的尋呼時(shí)隙前迅速地醒來(lái)。移動(dòng)站在所編程數(shù)目的時(shí)間周期內(nèi)睡眠。移動(dòng)站必須在所分派的尋呼時(shí)隙前的至少一個(gè)時(shí)間周期處醒來(lái)，以準(zhǔn)備對(duì)尋呼信道進(jìn)行解調(diào)。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，使用IS-95標(biāo)準(zhǔn)。PN擴(kuò)展序列以1.2288MHz的片碼(chip)速率重復(fù)每215個(gè)片碼。因而，PN序列的周期為26.66ms。交織器的幀橫跨20ms，因此在此較佳實(shí)施例中，80ms是20ms的信道幀與26.66ms的PN序列重復(fù)率的最小公倍數(shù)。時(shí)隙循環(huán)持續(xù)時(shí)間為80ms的倍數(shù)，通常為1.28、2.56或5.12秒。IS-95使用連續(xù)卷積碼。為了使Viterbi解碼器對(duì)諸如IS-95尋呼信道上所使用的連續(xù)卷積碼等進(jìn)行可靠地解碼，需要在時(shí)隙邊界前相當(dāng)于約18到20ms的有效碼元，以對(duì)在時(shí)隙邊界上開(kāi)始的消息解碼用的解碼器的狀態(tài)矩陣進(jìn)行初始化。
圖1示出IS-95系統(tǒng)的方框圖。發(fā)射機(jī)110發(fā)送到移動(dòng)站50。在最初俘獲期間，對(duì)模擬接收機(jī)鏈200進(jìn)行初始化，以從天線102上接收到的信號(hào)中提供有效的基帶樣本。微處理器106把搜索器205編程到使所有可能的PN偏移處的接收樣本相關(guān)，以獲取來(lái)自任何反射或附近的發(fā)射機(jī)的多路徑信號(hào)的定時(shí)基準(zhǔn)。然后，微處理器106在存儲(chǔ)器104中所存儲(chǔ)的軟件指令的控制下指揮每個(gè)指207a-207n來(lái)調(diào)節(jié)它們與搜索器205所識(shí)別的多路徑信號(hào)之一的定時(shí)基準(zhǔn)。此調(diào)節(jié)由指時(shí)間計(jì)數(shù)器208和PN序列發(fā)生器209加速或減速。指時(shí)間計(jì)數(shù)器208和PN序列發(fā)生器209遞增每一個(gè)片碼并在計(jì)數(shù)到215個(gè)片碼后復(fù)位。一旦處于所分派的定時(shí)基準(zhǔn)處，指207a-207n就使用適用于其特定定時(shí)基準(zhǔn)的PN序列移位來(lái)對(duì)接收樣本進(jìn)行解擴(kuò)展。在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間上對(duì)解擴(kuò)展的樣本進(jìn)行積分，并通過(guò)經(jīng)由指數(shù)據(jù)路徑210跟蹤的多路徑信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行加權(quán)。每個(gè)指207a-207n把其時(shí)間計(jì)數(shù)器208作為寫(xiě)索引，把獲得的碼元寫(xiě)入各去扭斜(deskew)緩沖器220a-207n。由于每個(gè)指207a-207n處于所分派的不同偏移處，所以在不同的時(shí)間把來(lái)自每個(gè)指的相同索引的碼元寫(xiě)入去扭斜緩沖器220a-220n。
把組合器(combiner)時(shí)間計(jì)數(shù)器224與指的時(shí)間基準(zhǔn)延遲。組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器224按每個(gè)片碼遞增，并在計(jì)數(shù)到80ms的片碼后復(fù)位。通過(guò)把組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器224用作去扭斜緩沖器220a-220n的每個(gè)指部分中的讀索引，可一起讀取來(lái)自每個(gè)指的相同索引的碼元，并把它們?cè)跁r(shí)間上對(duì)準(zhǔn)。組合器加法器222把時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的碼元加起來(lái)，并把它們提供給去交織器230。接著，如本鄰域內(nèi)所公知，把去交織的碼元提供給Viterbi(維特比)解碼器240作進(jìn)一步處理。在較佳實(shí)施例中，去扭斜緩沖器220a-220n為8碼元深，把組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器224初始化到從跟蹤最早的多路徑信號(hào)的指的指時(shí)間計(jì)數(shù)器208延遲4個(gè)碼元的狀態(tài)。
在監(jiān)測(cè)對(duì)其所分派的尋呼信道時(shí)隙并看到移動(dòng)站50不再有消息后，微處理器106向睡眠控制器204發(fā)出進(jìn)入睡眠的命令，并把睡眠計(jì)數(shù)器203編程到對(duì)睡眠時(shí)間間隔的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)。然后，睡眠控制器204指揮移動(dòng)站進(jìn)入該時(shí)隙的睡眠階段，并啟動(dòng)睡眠計(jì)數(shù)器203。睡眠控制器204向解調(diào)器時(shí)鐘發(fā)生器202的輸入發(fā)出一禁止信號(hào)，并向模擬接收機(jī)鏈200發(fā)出一斷電信號(hào)。通過(guò)把精度振蕩器201用作時(shí)鐘源，睡眠計(jì)數(shù)器203對(duì)睡眠時(shí)間間隔進(jìn)行倒計(jì)數(shù)。在此睡眠時(shí)間間隔內(nèi)，隨著解調(diào)器時(shí)鐘202的禁止和模擬接收機(jī)鏈200的斷電，睡眠計(jì)數(shù)器203和精度振蕩器201計(jì)及為移動(dòng)站中的所有功耗。
在睡眠計(jì)數(shù)器203屆滿(mǎn)前，對(duì)模擬接收機(jī)鏈200進(jìn)行重新初始化。屆滿(mǎn)前所需的時(shí)間以模擬接收機(jī)鏈200的預(yù)熱時(shí)間為基礎(chǔ)，它通常為幾毫秒。在睡眠計(jì)數(shù)器203屆滿(mǎn)時(shí)，使解調(diào)器時(shí)鐘發(fā)生器202重新使能，且移動(dòng)站進(jìn)入時(shí)隙的清醒階段。搜索器205被微處理器106編程到把接收樣本與圍繞前一清醒階段內(nèi)所存在的多路徑為中心的一小組PN偏移相關(guān)。然后，微處理器106指揮指207a-207n調(diào)節(jié)它們與搜索器205所識(shí)別的多路徑信號(hào)的定時(shí)基準(zhǔn)，從而把有效的碼元流提供給去交織器230隨后提供給Viterbi解碼器240，以允許對(duì)尋呼信道消息進(jìn)行解碼。
以上描述概括了睡眠時(shí)隙時(shí)間線中的基本步驟而不論是否利用本發(fā)明。在已有技術(shù)中，如同時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間那樣，把睡眠持續(xù)時(shí)間限制到80ms的倍數(shù)。如果睡眠時(shí)間間隔不是PN序列周期的倍數(shù)，則在解調(diào)器電路被重新使能時(shí)，該解調(diào)器電路的指的定時(shí)將與用來(lái)對(duì)發(fā)射機(jī)處的接收信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展的PN序列嚴(yán)重失配。如果睡眠時(shí)間間隔不是去交織器的幀時(shí)間間隔的整數(shù)倍，則在解調(diào)器電路被重新使能時(shí)，該解調(diào)器電路的去交織器的幀起始基準(zhǔn)將與發(fā)射機(jī)處所使用的實(shí)際交織器的組成幀嚴(yán)重失配。本發(fā)明詳述了如何把指、組合器和睡眠定時(shí)器配置成即使在睡眠時(shí)間間隔不是PN序列周期或去交織器的幀時(shí)間間隔的整數(shù)倍時(shí)也可對(duì)尋呼消息進(jìn)行適當(dāng)解碼。此配置消息和適當(dāng)?shù)牟襟E順序包含在存儲(chǔ)器104中，并由微處理器106所訪問(wèn)。
圖2示出已有技術(shù)的典型時(shí)隙時(shí)間線。此循環(huán)在清醒狀態(tài)中的時(shí)隙邊界(n-1)處開(kāi)始。睡眠控制器在禁止解調(diào)器時(shí)鐘前等待，直到去交織器幀基準(zhǔn)和PN序列周期的公倍數(shù)或較佳實(shí)施例中時(shí)隙邊界后的80ms。把睡眠時(shí)間間隔編程為時(shí)隙時(shí)間間隔減去清醒時(shí)間間隔，從而使解調(diào)器睡眠，直到時(shí)隙邊界(n)前的80ms被重新使能。如果給定成為去交織器幀時(shí)間間隔和指PN序列周期的倍數(shù)的睡眠持續(xù)時(shí)間和清醒周期，則有關(guān)的解調(diào)器電路不受解調(diào)器時(shí)鐘的選通的影響。它們保持與PN序列和去交織器成幀的優(yōu)先對(duì)準(zhǔn)，而不管選通斷開(kāi)時(shí)間間隔。RF電路在清醒狀態(tài)前導(dǎo)通足夠的時(shí)間以預(yù)熱。在醒來(lái)后，必須重新獲取多路徑。在圖3的時(shí)間線中，清醒階段的最小持續(xù)時(shí)間為160ms。注意，典型的消息分析完成點(diǎn)近似于時(shí)隙邊界(n)開(kāi)始后的50ms。
圖3示出利用本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的典型時(shí)間線。此較佳實(shí)施例利用了在某些IS-95實(shí)現(xiàn)中所找到的某些定時(shí)和電路。本發(fā)明不限于本實(shí)施例，以下將對(duì)更一般的方案作更詳細(xì)的描述。
此循環(huán)在清醒狀態(tài)的時(shí)隙邊界(n-1)處開(kāi)始。睡眠控制器在分析了指向移動(dòng)站的如何尋呼消息后的第一個(gè)26.66ms時(shí)禁止解調(diào)器時(shí)鐘，而不是在時(shí)隙邊界(n-1)后的80ms時(shí)進(jìn)入睡眠。把此睡眠時(shí)間間隔編程為時(shí)隙時(shí)間間隔減去清醒時(shí)間間隔，從而使解調(diào)器睡眠，直到時(shí)隙邊界(n)前的26.66ms被重新使能。雖然本發(fā)明包含不包括PN序列周期的倍數(shù)的時(shí)間線，但本較佳實(shí)施例把清醒時(shí)間間隔和睡眠周期限于PN序列的倍數(shù)，以便于實(shí)現(xiàn)。在此限制解除時(shí)可獲得某些附加待機(jī)時(shí)間的益處，但圖3的時(shí)間線接近于最佳情況。通過(guò)在時(shí)隙邊界前26.66ms處醒來(lái)，移動(dòng)站在碼元前需要大約6到8ms為有效，以進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕獯a器狀態(tài)矩陣初始化，需要進(jìn)行該初始化，以對(duì)時(shí)隙邊界(n)處起始的消息進(jìn)行解碼。使用這一時(shí)間對(duì)模擬接收機(jī)鏈重新初始化和重新獲取多路徑以及分派指進(jìn)行解調(diào)。
雖然這一重新獲取的時(shí)間量是足夠的，但它并不非常充足。為了保證在需要適當(dāng)解碼的有效碼元的點(diǎn)前重新獲取尋呼信道，微處理器可記錄多路徑在前一清醒時(shí)間間隔中的位置，并使用該位置來(lái)指揮圍繞該位置為中心的小搜索，以加速搜索過(guò)程。解調(diào)器結(jié)束此頻率跟蹤、增益定標(biāo)和DC偏置回路(如果有的話(huà))。一旦解調(diào)器進(jìn)入睡眠，則這些跟蹤回路以開(kāi)環(huán)方式進(jìn)行操作。為了有助于解調(diào)器電路的重新收斂，微處理器可記錄在進(jìn)入睡眠前觀察到的最終值，在清醒時(shí)間間隔起始前的幾毫秒可把這些值裝回到解調(diào)器電路中，從而一旦解調(diào)器被重新使能，可以解調(diào)器電路可能收斂到的值的合理估計(jì)來(lái)驅(qū)動(dòng)這些解調(diào)器電路。這有助于把對(duì)模擬接收機(jī)鏈重新初始化所需的預(yù)算清醒時(shí)間量減到最少。
當(dāng)解調(diào)器時(shí)鐘在時(shí)隙邊界前26.66ms時(shí)被重新使能，去交織器幀基準(zhǔn)不可能具有解調(diào)尋呼信道所需的適當(dāng)幀對(duì)準(zhǔn)(在它沒(méi)有適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)時(shí)，這僅僅是機(jī)會(huì)的問(wèn)題)。為了產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膸瑢?duì)準(zhǔn)，微處理器指揮多個(gè)指中的一個(gè)指把其時(shí)間基準(zhǔn)與其它指剛好延遲6.66ms，即PN序列周期與去交織器幀時(shí)間間隔之差。在解調(diào)中不使用該指，該指僅用來(lái)以延遲的定時(shí)基準(zhǔn)對(duì)組合器進(jìn)行初始化。從組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器得到了去交織器幀對(duì)準(zhǔn)。把此組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器從此延遲的指重新初始化到4個(gè)碼元的額定深度，從而該組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器剛好在時(shí)隙邊界(n)前的20ms或1幀時(shí)復(fù)位，而不是在時(shí)隙邊界處復(fù)位。盡管有組合器時(shí)間基準(zhǔn)與適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙邊界對(duì)準(zhǔn)失配這一事實(shí)，模20ms后仍是準(zhǔn)確的，因此去交織器的碼元幀對(duì)準(zhǔn)是準(zhǔn)確的。組合器時(shí)間基準(zhǔn)從其額定位置延遲6.66ms好象需要去扭斜緩沖器深度的相等增加，以使去扭斜緩沖器準(zhǔn)確地進(jìn)行操作。但是由于6.66ms的延遲可被去扭斜緩沖器的8碼元長(zhǎng)度除盡，所以組合器所使用的讀取指針被替換回沒(méi)有延遲的同一位置，因此去扭斜緩沖器的操作不受影響，且提供給去交織器的碼元流被準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)。
由于在時(shí)隙邊界前的20ms有適當(dāng)?shù)娜ソ豢椘鲗?duì)準(zhǔn)，所以可把時(shí)隙邊界前幀中的碼元按準(zhǔn)確的去交織的順序提供給解碼器，因此可對(duì)狀態(tài)矩陣進(jìn)行初始化。如圖2的時(shí)間線所示，解碼器對(duì)碼元流進(jìn)行解碼，并把結(jié)果提供給微處理器。如果未接收到需要響應(yīng)的尋呼，則微處理器指揮睡眠控制器在組合器的下一個(gè)26.66ms的邊界處把移動(dòng)站置于睡眠。在本較佳實(shí)施例中，通?？稍诮獯a數(shù)據(jù)的第一幀后對(duì)空閑尋呼信道進(jìn)行此確定，在此情況下，睡眠控制器在時(shí)隙邊界后的第一個(gè)26.66ms的邊界處把移動(dòng)站置于睡眠，從而使清醒時(shí)間間隔為53.33ms?；蛘?，微處理器通常指揮睡眠控制器在時(shí)隙邊界后的第二個(gè)26.66ms的邊界處把移動(dòng)站置于睡眠，從而使清醒時(shí)間間隔為80ms。在任一種情況下，利用本發(fā)明的圖3的清醒時(shí)間間隔基本上小于沒(méi)有本發(fā)明的圖2中160ms的清醒時(shí)間間隔。去交織器的初始化與在任何特定時(shí)間點(diǎn)處進(jìn)入睡眠無(wú)關(guān)，因此本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了清醒時(shí)間間隔的前緣(其中時(shí)間線從80ms縮短到26.66ms)和后緣上的增益，其中早在發(fā)消息允許解調(diào)器不必特別地考慮去交織器的幀對(duì)準(zhǔn)時(shí)就可選通斷開(kāi)解調(diào)器。
在移動(dòng)站響應(yīng)于接收到的消息開(kāi)始在反向鏈路上進(jìn)行發(fā)送前的某些點(diǎn)處，需要把組合器時(shí)間基準(zhǔn)與來(lái)自解調(diào)中所使用的最先到達(dá)的多路徑的額定4碼元的延遲重新對(duì)準(zhǔn)。這可在時(shí)隙邊界處或在以后的某時(shí)進(jìn)行，以允許有附加的時(shí)間來(lái)分析該時(shí)隙邊界后的第一個(gè)尋呼信道消息。如果組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器仍舊處于延遲的時(shí)間基準(zhǔn)且微處理器指揮睡眠控制器在組合器的第一個(gè)26.66ms的時(shí)間邊界上把移動(dòng)站置于睡眠，則該移動(dòng)站將在此時(shí)隙邊界后的33.33ms時(shí)斷電。睡眠計(jì)數(shù)器將在比26.66ms的倍數(shù)少6.66ms的時(shí)間內(nèi)被編程(而不是睡眠26.66ms的倍數(shù))，從而解調(diào)器時(shí)鐘在下一時(shí)隙邊界前的26.66ms處再次被重新使能。
圖4是示出執(zhí)行本發(fā)明較佳實(shí)施例所需的步驟的流程圖。處理在移動(dòng)站上電時(shí)的塊400處開(kāi)始。從塊400進(jìn)到402，并對(duì)模擬接收機(jī)鏈進(jìn)行初始化。從塊402進(jìn)到塊404，其中搜索器將搜索所有可能的PN偏移。然后，進(jìn)到塊406，把指分派給由搜索器所定位的最佳多路徑信號(hào)。進(jìn)到塊408，開(kāi)始對(duì)同步信道進(jìn)行解碼。從塊408進(jìn)到塊410，其中使用跟蹤最早多路徑的指把組合器時(shí)間計(jì)數(shù)復(fù)位。進(jìn)到412，定時(shí)變化子狀態(tài)。一旦定時(shí)變化子狀態(tài)結(jié)束，進(jìn)到塊414，把一個(gè)指比解調(diào)中所使用的指延遲6.66ms。該指將不用于解調(diào)。進(jìn)到塊416。
在塊416中，開(kāi)始對(duì)尋呼消息進(jìn)行解碼。在塊420中確定總的尋呼是否指向特定移動(dòng)站。如果不是，則進(jìn)到塊424。如果是，則進(jìn)到塊422，對(duì)此尋呼作出響應(yīng)并進(jìn)入活動(dòng)呼叫狀態(tài)。
在塊424中，確定該尋呼是否是一個(gè)開(kāi)銷(xiāo)尋呼。如果不是，則進(jìn)到塊428。如果是，則在塊426中更新系統(tǒng)參數(shù)，然后進(jìn)到塊428。
在塊428中，確定是否存在任何附加的尋呼消息。如果是，則返回塊416并重復(fù)隨后的步驟。如果不是，則進(jìn)到塊432a。
在塊432a中，把睡眠計(jì)數(shù)器編程到26.66ms的倍數(shù)。進(jìn)到434，保存此多路徑偏移并跟蹤回路閉環(huán)值。進(jìn)到436a，等待組合器的26.66ms的邊界以開(kāi)始睡眠。進(jìn)到塊438，禁止解調(diào)器時(shí)鐘，并使模擬接收機(jī)鏈斷電。進(jìn)到塊440，等待睡眠計(jì)數(shù)器持續(xù)時(shí)間扣除RF預(yù)熱時(shí)間。進(jìn)到塊442，使用先前的閉環(huán)值對(duì)模擬接收機(jī)信道進(jìn)行初始化。進(jìn)到塊444，等到時(shí)隙邊界前的26.66ms。進(jìn)到塊446，使能解調(diào)器時(shí)鐘。進(jìn)到塊450，搜索以先前的多路徑為中心的PN偏移窗。進(jìn)到塊452，把指分派給多路徑。進(jìn)到塊454，使用延遲的指來(lái)復(fù)位組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器。進(jìn)到塊456，等待時(shí)隙邊界前的去交織器幀邊界20ms。進(jìn)到塊430，使用跟蹤最早多路徑的指復(fù)位組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器。進(jìn)到塊458，調(diào)節(jié)被延遲的指，以保持該指比重新獲取的多路徑延遲6.66ms。進(jìn)到460，對(duì)Viterbi解碼器狀態(tài)矩陣進(jìn)行初始化，同時(shí)等待時(shí)隙邊界?，F(xiàn)在返回塊416，以開(kāi)始對(duì)尋呼消息的解碼以及以上所列的隨后步驟。
以上所述的較佳實(shí)施例是更普通的一類(lèi)時(shí)間線之一，其中被編程的睡眠時(shí)間間隔不是PN序列周期的整數(shù)倍。在這些情況下，為了避免嚴(yán)重的PN序列失配，需要相應(yīng)于對(duì)準(zhǔn)中的變化(在以上例子中為6.66ms)來(lái)改變PN屏蔽。所編程的屏蔽值由從發(fā)射機(jī)PN偏移中得到的基本PN偏移與跟蹤(在以一個(gè)PN序列周期為模的所有先前時(shí)隙上積分的)剩余編程睡眠時(shí)間間隔的相量分量相結(jié)合而構(gòu)成，而不是單單從發(fā)射機(jī)PN偏移來(lái)得到屏蔽?；蛘撸赏ㄟ^(guò)直接寫(xiě)入在此同一剩余部分中因式分解(factoring)的指，或者間接地通過(guò)微處理器所命令的定時(shí)調(diào)節(jié)，來(lái)調(diào)節(jié)指的PN狀態(tài)和時(shí)間計(jì)數(shù)器。后者在1998年7月13日授權(quán)的名為“具有快速偏移調(diào)節(jié)的2次冪長(zhǎng)度偽噪聲序列發(fā)生器”的5,228,054號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中有所描述，該專(zhuān)利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并在這里引用作為參考。
在以上所述的較佳實(shí)施例中，使用多個(gè)指之一對(duì)組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器重新初始化。雖然在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)諸如以延遲的計(jì)數(shù)直接改寫(xiě)組合器時(shí)間基準(zhǔn)等其它手段，但在本較佳實(shí)施例中使用此間接的組合器時(shí)間基準(zhǔn)調(diào)節(jié)方法。
圖5示出本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間線。在此實(shí)施例中，利用空閑尋呼消息定時(shí)，以允許移動(dòng)站比圖3所示更早地返回睡眠。由于對(duì)空閑尋呼消息的分析通常在30ms左右完成，所以睡眠計(jì)數(shù)器的重新初始化和RF斷電可發(fā)生在33.33ms處，它是26.66ms加上6.66ms。在以下全面描述的步驟中注意此額外的6.66ms。
圖6是示出執(zhí)行本發(fā)明的上述另一個(gè)實(shí)施例所需的步驟的流程圖。此流程在移動(dòng)站上電時(shí)的塊400處開(kāi)始。從塊400進(jìn)到402，對(duì)模擬接收機(jī)鏈進(jìn)行初始化。從塊402進(jìn)到塊404，其中搜索器將搜索所有可能的PN偏移。然后，進(jìn)到塊406，把指分派給由搜索器定位的最佳多路徑信號(hào)。進(jìn)到塊408，開(kāi)始對(duì)同步信道進(jìn)行解碼。從塊408進(jìn)到塊410，其中使用跟蹤最早多路徑的指把組合器定時(shí)器計(jì)數(shù)復(fù)位。進(jìn)到412，定時(shí)變化子狀態(tài)。一旦定時(shí)變化子狀態(tài)結(jié)束，則進(jìn)到塊414，并把一個(gè)指比解調(diào)中所使用的那些指延遲6.66秒。該指不用于解調(diào)。進(jìn)到塊416。
在塊416中，開(kāi)始對(duì)尋呼消息進(jìn)行解碼。在塊418中確定尋呼信道是否空閑。如果是這樣，則跳到如下所述的塊432b。如果不是這樣，則在塊420中確定整個(gè)尋呼是否指向特定的移動(dòng)站。如果不是，則進(jìn)到塊424。如果是，則進(jìn)到塊422，以對(duì)該尋呼作出響應(yīng)并進(jìn)入活動(dòng)呼叫狀態(tài)。
在塊424中，確定該尋呼是否是一個(gè)開(kāi)銷(xiāo)尋呼。如果不是，則進(jìn)到塊428。如果是，則在塊426中更新系統(tǒng)參數(shù)，然后進(jìn)到塊428。
在塊428中，確定是否存在任何附加的尋呼消息。如果是，則返回塊416并重復(fù)隨后的步驟。如果不是，則進(jìn)到塊430，使用跟蹤最早多路徑的指來(lái)復(fù)位組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器。進(jìn)到塊432c。
在塊432c，把睡眠計(jì)數(shù)器編程到26.66ms的倍數(shù)。進(jìn)到434，保存此多路徑偏移并跟蹤回路閉環(huán)值。進(jìn)到436b，等待組合器的26.66ms的邊界以開(kāi)始睡眠。通常，這在信道空閑時(shí)是時(shí)隙邊界后的33.33ms，這在信道進(jìn)行積極尋呼時(shí)是時(shí)隙邊界后的53.33ms。進(jìn)到塊438，禁止解調(diào)器時(shí)鐘，并把模擬接收機(jī)鏈斷電。進(jìn)到塊440，等待睡眠計(jì)數(shù)器持續(xù)時(shí)間減去RF預(yù)熱時(shí)間。進(jìn)到塊442，使用先前的閉環(huán)值對(duì)模擬接收機(jī)信道進(jìn)行初始化。進(jìn)到塊444，等待直到時(shí)隙邊界前的26.66ms。進(jìn)到塊446，使能解調(diào)器時(shí)鐘。進(jìn)到塊448，在睡眠持續(xù)時(shí)間不是26.66ms的倍數(shù)時(shí)把指和搜索器PN屏蔽移位。進(jìn)到塊450，搜索以前一個(gè)多路徑為中心的PN偏移窗。進(jìn)到塊452，把指分派給多路徑。進(jìn)到塊454，使用延遲的指對(duì)組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位。進(jìn)到塊456，等待時(shí)隙邊界前去交織器幀邊界的20ms。進(jìn)到塊430，使用跟蹤最早的多路徑的指把組合器時(shí)間計(jì)數(shù)器復(fù)位。進(jìn)到塊458，調(diào)節(jié)延遲的指，以把它保持在比程序獲取的多路徑延遲6.66ms。進(jìn)到460，對(duì)Viterbi解碼器狀態(tài)矩陣進(jìn)行初始化，同時(shí)等待時(shí)隙邊界?，F(xiàn)在，返回塊416，以開(kāi)始對(duì)尋呼消息的解碼以及如上所述的隨后步驟。
以上提供了對(duì)較佳實(shí)施例的描述，以使本鄰域內(nèi)的技術(shù)人員可利用或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的各種修改對(duì)本鄰域內(nèi)的技術(shù)人員將是明顯的，可把這里所述的一般原理應(yīng)用于其它實(shí)施例，而無(wú)需使用創(chuàng)造力。因而，本發(fā)明將不限于這里所示的實(shí)施例，而將依據(jù)復(fù)合這里所揭示的原理和新特征的最寬范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于減少移動(dòng)接收機(jī)在利用分時(shí)隙尋呼機(jī)構(gòu)的通信系統(tǒng)的一個(gè)時(shí)隙的活動(dòng)階段中所花費(fèi)的時(shí)間量的技術(shù)，包括對(duì)于不是幀時(shí)間間隔的整數(shù)倍的睡眠持續(xù)時(shí)間，調(diào)節(jié)去交織器時(shí)間基準(zhǔn)的裝置；以及調(diào)節(jié)指的定時(shí)基準(zhǔn)以對(duì)不是PN序列周期的整數(shù)倍的睡眠持續(xù)時(shí)間作補(bǔ)償?shù)难b置。
2．如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于還包括對(duì)模擬接收機(jī)鏈的頻率跟蹤、增益定標(biāo)和可能有的DC偏置回路進(jìn)行初始化以把重新鎖定這些回路所需的時(shí)間減到最少的裝置。
3．一種用于接收一尋呼消息的方法，包括以下步驟a)在一尋呼消息前的一個(gè)時(shí)間啟動(dòng)電路，該時(shí)間等于一PN序列的持續(xù)時(shí)間；以及b)一旦一消息指示不需要進(jìn)一步的處理，則停用電路。
4．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a)包括以下步驟a)使用第一解調(diào)器指在一PN起始代碼時(shí)間處進(jìn)行解調(diào)；b)使用第二解調(diào)器指在一去交織器邊界處產(chǎn)生第二PN代碼。
5．如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于還包括對(duì)一尋呼消息進(jìn)行解碼的步驟。
6．如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于當(dāng)所述消息指向另一個(gè)訂戶(hù)單元時(shí)，所述消息指示不再需要進(jìn)一步處理。
7．一種用于接收一尋呼消息的訂戶(hù)單元，包括在一尋呼消息前的一個(gè)時(shí)間啟動(dòng)電路的裝置，該時(shí)間等于一PN序列的持續(xù)時(shí)間；以及一旦一消息指示不需要進(jìn)一步的處理則停用電路的裝置。
8．如權(quán)利要求3所述的訂戶(hù)單元，其特征在于步驟a)包括以下步驟使用第一解調(diào)器指在一PN起始代碼時(shí)間處進(jìn)行解調(diào)的裝置；使用第二解調(diào)器指在一去交織器邊界處產(chǎn)生第二PN代碼的裝置。
9．如權(quán)利要求3所述的訂戶(hù)單元，其特征在于還包括對(duì)尋呼消息進(jìn)行解碼的裝置。
10．如權(quán)利要求3所述的訂戶(hù)單元，其特征在于當(dāng)所述消息指向另一個(gè)訂戶(hù)單元時(shí)，所述消息指示不再需要進(jìn)一步處理。
11．一種用于在移動(dòng)站中間歇地接收數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟a)計(jì)算睡眠持續(xù)時(shí)間；b)計(jì)算將在所述睡眠持續(xù)時(shí)間的結(jié)尾處存在的去交織器狀態(tài)；c)計(jì)算將在所述睡眠持續(xù)時(shí)間的結(jié)尾處存在的PN代碼狀態(tài)；d)在所述睡眠持續(xù)時(shí)間內(nèi)睡眠；e)使用處于所述去交織器狀態(tài)的去交織器以及處于所述解調(diào)器PN代碼狀態(tài)的解調(diào)器處理接收到的信號(hào)。
12．一種用于在移動(dòng)站中間歇地接收數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟a)計(jì)算睡眠持續(xù)時(shí)間，該持續(xù)時(shí)間是20ms的倍數(shù)；b)計(jì)算將在所述睡眠持續(xù)時(shí)間的結(jié)尾處存在的PN代碼狀態(tài)；c)在所述睡眠持續(xù)時(shí)間內(nèi)睡眠；d)使用處于所述解調(diào)器PN代碼狀態(tài)的解調(diào)器處理接收到的信號(hào)。
13．一種用于在移動(dòng)站中間歇地接收數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟a)計(jì)算睡眠持續(xù)時(shí)間，該持續(xù)時(shí)間是26又2/3毫秒的倍數(shù)；b)計(jì)算將在所述睡眠持續(xù)時(shí)間的結(jié)尾處存在的去交織器狀態(tài)；c)在所述睡眠持續(xù)時(shí)間內(nèi)睡眠；d)使用處于所述去交織器狀態(tài)的去交織器處理接收到的信號(hào)。
14．一種用于在移動(dòng)站中間歇地接收數(shù)據(jù)的方法，所述移動(dòng)站包含多個(gè)解調(diào)指，所述方法包括以下步驟a)計(jì)算睡眠持續(xù)時(shí)間，該持續(xù)時(shí)間是26又2/3毫秒的倍數(shù)；b)把多個(gè)對(duì)準(zhǔn)的指編程到一時(shí)間基準(zhǔn)；c)把一個(gè)延遲的指編程到比所述對(duì)準(zhǔn)的指延遲6又2/3毫秒；d)在所述睡眠持續(xù)時(shí)間內(nèi)睡眠；e)根據(jù)來(lái)自所述延遲的指的定時(shí)把去交織器定時(shí)器計(jì)數(shù)器復(fù)位。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于減少移動(dòng)接收機(jī)在利用分時(shí)隙尋呼機(jī)構(gòu)的通信系統(tǒng)的一個(gè)時(shí)隙的活動(dòng)階段中所花費(fèi)的時(shí)間量的改進(jìn)的方法和電路。本發(fā)明包括調(diào)節(jié)指的定時(shí)基準(zhǔn)以對(duì)非PN序列周期的整數(shù)倍的睡眠持續(xù)時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置，以及調(diào)節(jié)去交織器時(shí)間基準(zhǔn)以對(duì)非幀時(shí)間間隔的整數(shù)倍的睡眠持續(xù)時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置，以及對(duì)模擬接收機(jī)鏈的頻率跟蹤和可能有的增益定標(biāo)及DC偏置回路進(jìn)行初始化以把重新鎖定這些回路所需的時(shí)間減到最少的裝置。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1318262SQ9980863
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期1999年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月17日
發(fā)明者K·D·伊斯頓, A·J·諾依菲爾德 申請(qǐng)人:夸爾柯姆股份有限公司