Изобретение главным образом связано с уменьшением потребления энергии в портативных радиоприемниках, таких как радиотелефоны. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу функционирования радиотелефона в режиме поискового вызова во временных интервалах в радиотелефонной системе многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР, CDMA).
Режим поискового вызова во временных интервалах является формой функционирования непрерывного приема (НПР, DRX) для мобильного радиоприемника, работающего от аккумулятора, например сотового радиотелефона. Мобильный радиоприемник предназначен для радиосвязи с одной или более отдаленными базовыми станциями в радиотелефонной системе. В режиме поискового вызова во временных интервалах, когда радиотелефон (также называемый мобильной станцией) находится в холостом режиме (т.е. не подключен к линии вызова), радиотелефон не контролирует непрерывно канал поискового вызова, а по существу находится в состоянии с низким уровнем потребления энергии.
Режим поискового вызова во временных интервалах является критическим для срока службы аккумулятора радиотелефона. Целью работы в режиме временных интервалов является сведение к минимуму времени нахождения радиоприемника во включенном состоянии и снижение потребляемой мощности радиоприемника насколько возможно в течение периодов ожидания. Находящийся в холостом режиме радиотелефон начинает работать только во временные интервалы, жестко закрепленные радиотелефонной системой, или для отработки некоторого другого состояния, такого как обработка ввода пользователя.
При выходе из периода ожидания, радиоприемник должен повторно установить радиочастотный (РЧ, РЧ) канал связи с базовой станцией в радиотелефонной системе. Установление канала связи и другие операции, в том числе установление протокола связи, для такой системы определяются описанием беспроводного (воздушного) интерфейса. Одним из примеров такого описания является Временный Стандарт Ассоциации Телекоммуникационной Промышленности/Ассоциации Электронной Промышленности (АТП/АЭП) "Стандарт совместимости мобильная станция - базовая станция для двухрежимной сотовой системы с широкополосным распределением спектра" (IS-95) (Telecommunications Industry Association/Electronic Industry Association (TIA/EIA) Interim Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System (IS-95)). В IS-95 определена радиотелефонная система многостанционного доступа с кодовым разделением каналов с прямой последовательностью кода (ПП-МДКР или МДКР, соответственно, DS-CDMA или CDMA).
Для восстановления радиочастотного канала передачи радиотелефон в системе МДКР должен быть синхронизирован с системным тактовым сигналом, который представляет собой тактирование, поддерживаемое базовыми станциями и сетевым контроллером в системе МДКР. Тактирование для прямой линии связи (от базовой станции к мобильной станции) должно поддерживаться с помощью радиотелефона, причем предполагается быстрый выход радиоприемника из режима ожидания при появлении назначенного временного интервала, осуществление коррекции неточностей тактирования и готовность к получению и обработке канала поискового вызова.
Синхронизация с прямой линией связи включает в себя синхронизацию (совмещение) локально генерированных последовательностей псевдослучайного шума (ПШ, PN) с ПШ последовательностями, передаваемыми базовой станцией по каналу пилот-сигнала. Передаваемые последовательности включают в себя "короткую ПШ" последовательность, которая повторяется каждые 26-2/3 мс, и "длинную ГПП" последовательность, которая повторяется один раз каждый 41 день. Радиотелефон содержит генераторы последовательностей, которые генерируют короткие ПШ и длинные ПШ последовательности, аналогичные тем, что используются базовой станцией. Радиотелефон использует поисковый приемник или другое устройство для синхронизации короткой ПШ последовательности с последовательностями, принимаемыми от базовой станции. При установлении канала пилот-сигнала радиотелефон устанавливает канал синхронизации и канал поискового вызова. Затем радиотелефон может корректно демодулировать каналы трафика и установить полный дуплексный канал связи с базовой станцией.
При выходе из периода ожидания радиотелефон должен синхронизироваться с длинной ПШ последовательностью и короткой ПШ последовательностью. Как короткая ПШ последовательность, так и граница кадра повторяются с приемлемой частотой в системе IS-95. Границы кадров имеют место на каждой третьей границе ПШ свертки. Граница ПШ свертки определяется как короткая ПШ последовательность, сворачивающаяся обратно к своей первоначальной величине. На мобильной станции короткие ПШ и длинные ПШ последовательности генерируют при использовании генератора линейной последовательности (ГЛП, LSG). ГЛП описывают полиномами и реализуют с использованием сдвиговых регистров и логических элементов "Исключающее ИЛИ". Так как короткая ПШ последовательность повторяется только каждые 26-2/3 мс, при выходе из состояния ожидания ГЛП может быть остановлен стандартным образом в определенной фазе последовательности до тех пор, пока фаза коррелирует с ПШ системы. Затем происходит перезапуск ГЛП коротких ГПП последовательностей, синхронно с системным тактированием. Однако длинная ПШ последовательность повторяется только каждый 41 день. Непрактично останавливать генератор длинных ПШ последовательностей радиотелефона (например, во время ожидания), а затем быстро синхронизировать его для того, чтобы "догнать" длинные ПШ последовательности системы, когда наступает время для выхода из режима ожидания.
Так как короткая ПШ последовательность и длинная ПШ последовательность, передаваемые системой, изменяются во времени предсказуемым образом, установление ПШ последовательностей требует поддержания точного опорного тактирования на мобильной станции в течение режима ожидания. Подходящие ПШ последовательности могут быть определены для корреляции с системными ПШ последовательностями вплоть до выхода из режима ожидания. Однако поддержание высокоточного опорного тактирования требует относительно высокого рассеяния мощности, которое является несоответствующим низкому потреблению мощности в режиме ожидания.
В дополнение к выходу из режима ожидания в течение определенных временных интервалов от радиотелефона также может потребоваться выйти из режима ожидания для анализа или отклика на другие события, происходящие асинхронно в радиоприемнике. Примером такого события может быть осуществление ввода пользователем, такого как нажатие кнопки клавиатуры радиотелефона. Отклик на такой ввод должен быть быстрым, без ощутимой задержки для пользователя.
Соответственно существует необходимость создания способа и устройства для управления входом и выходом из режима поискового вызова во временных интервалах на мобильной станции, такой как радиотелефон. Существует, кроме того, необходимость создания способа с низким потреблением энергии и устройства для сохранения точного тактирования на мобильной станции, такой как радиотелефон.
В дальнейшем изобретение раскрыто на примере вариантов его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 - структурная схема радиотелефонной системы,
фиг.2 - структурная схема части радиотелефона по фиг.1,
фиг.3А и фиг.3В - схемы последовательности операций, иллюстрирующие работу радиотелефона по фиг.1,
фиг.4А и 4В - временные диаграммы для радиотелефона по фиг.1 и
фиг. 5 - схема последовательности операций, иллюстрирующая работу радиотелефона по фиг.1.
Согласно фиг. 1, радиотелефонная система 100 включает в себя множество базовых станций, таких как базовая станция 102, предназначенных для радиосвязи с одной или более мобильными станциями, в том числе радиотелефоном многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), таким как радиотелефон 104. Радиотелефон 104 предназначен для приема и передачи сигналов прямой последовательности многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (ПП-МДКР) для связи со множеством базовых станций, в том числе с базовой станцией 102. В представленном варианте реализации радиотелефонная система 100 является радиотелефонной системой МДКР, работающей в соответствии с Временным Стандартом АТП/АЭП IS-95 "Стандарт совместимости мобильная станция - базовая станция для двухрежимной сотовой системы с широкополосным распределением спектра", действующим при 800 МГц. Альтернативно, радиотелефонная система 100 могла бы работать в соответствии с другими МДКР системами, включая СПС системы (системы персональной связи), при 1800 МГц или с любыми другими подходящими цифровыми радиотелефонными системами.
Базовая станция 102 передает сигналы с расширенным спектром на радиотелефон 104. Символы в канале трафика расширяют при использовании кода Уолша в процессе, известном как наложение Уолша. Каждой мобильной станции, такой как радиотелефон 104, назначают уникальный код Уолша с помощью базовой станции 102, так, что передача по каналу трафика на каждую мобильную станцию является ортогональной передачам по каналам трафика на любую другую мобильную станцию. Символы расширяют с использованием короткой ПШ последовательности или кода, которые повторяют каждые 26-2/3 мс, и длинной ПШ последовательности или кода, которые повторяют каждый 41 день. Связь через радиочастотный (РЧ) канал передачи между базовой станцией и радиотелефоном 104 осуществляется в форме чипов при скорости чипа 1.2288 Мега-чипов в секунду. Чип представляет собой бит данных.
Радиотелефон 104 включает в себя антенну 106, аналоговый входной каскад 108, модем 110, процессор 112 вызова, контроллер 114 тактирования, генератор 116, интерфейс 118 пользователя и аккумулятор 150. Аккумулятор 150 обеспечивает рабочую мощность всем другим составным частям радиотелефона 104.
Антенна 106 принимает РЧ сигналы от базовой станции 102 и от других базовых станций, расположенных поблизости. Принимаемые РЧ сигналы преобразуют в электрические сигналы с помощью антенны 106 и передают на аналоговый входной каскад 108. Аналоговый входной каскад 108 включает в себя РЧ часть 109, содержащую схемы, такие, как приемник и передатчик, потребляемая мощность которых может быть снижена в режиме поискового вызова во временных интервалах. Аналоговый входной каскад 108 фильтрует сигналы и обеспечивает преобразование в групповые сигналы.
Аналоговые групповые сигналы поступают на модем 110, который преобразует их в потоки цифровых данных для дальнейшей обработки. Модем 110 включает в себя многоотводный приемник (рейкоприемник) и поисковый приемник. Поисковый приемник обнаруживает пилот-сигналы, принимаемые радиотелефоном 104 от множества базовых станций, в том числе от базовой станции 102. Поисковый приемник расширяет пилот-сигналы с использованием коррелятора с системой ПШ кодов, генерированных в радиотелефоне 104, с использованием локального опорного тактирования. Поисковый приемник включает в себя один или более генераторов последовательностей, таких как генератор 120 линейной последовательности (ГЛП) для генерирования ПШ кодов. Модем 110 коррелирует локально генерируемые ПШ коды с принимаемыми МДКР сигналами. Модем 110 обнаруживает индикаторы системного тактирования, передаваемые радиотелефонной системой 100. В частности, модем 110 обнаруживает границы ПШ свертки в МДКР сигнале и выдает индикацию границ ПШ свертки контроллеру 114 тактирования. Модем также включает в себя схемы для передачи данных от радиотелефона 104 на базовые станции, такие как базовая станция 102. Модем 110 может быть выполнен из стандартных элементов.
Процессор 112 вызова управляет функциями радиотелефона 104. Процессор 112 вызова действует в соответствии с хранимыми программами-инструкциями и содержит память для хранений этих инструкций и других данных. Процессор 112 вызова имеет вход 122 синхронизации для приема тактового сигнала и вход 124 прерывания, соединенный с контроллером 114 тактирования для приема сигналов запроса прерывания. Процессор 112 вызова принимает с базовой станции 102 интервал, на котором радиотелефон должен отыскивать поисковые вызовы. Помимо указанного интервала радиотелефон контролирует канал поискового вызова вплоть до 160 мс и может находиться в состоянии ожидания оставшееся время. Процессор 112 вызова координирует действия радиотелефона 104, необходимые для входа в режим ожидания и выхода из него. Такие действия включают в себя сохранение значения системного тактирования, опережение состояний ГЛП, перезапуск генератора 116, подключение питания к РЧ части 109 в аналоговом входном каскаде 108 и перезапуск тактового сигнала от контроллера 114 тактирования на модем 110. Процессор 112 вызова связан также с другими элементами радиотелефона 104. Однако такие связи не показаны на фиг.1, чтобы чрезмерно не усложнять чертеж.
Интерфейс 118 пользователя позволяет пользователю управлять работой радиотелефона 104. Интерфейс пользователя обычно включает в себя дисплей, клавиатуру, микрофон и громкоговоритель. Интерфейс 118 пользователя связан с процессором 112 вызова с помощью шины 152.
Контроллер 114 тактирования управляет тактированием радиотелефона 104. В частности, контроллер 114 тактирования управляет радиотелефоном 104 при входе в и выходе из режима поискового вызова во временных интервалах и синхронизацией локального тактирования радиотелефона 104 и системного тактирования радиотелефонной системы 100. Контроллер 114 тактирования имеет вход 130 тактового сигнала для приема тактового сигнала от генератора 116, вход 131 прерывания для приема запросов на прерывание от интерфейса 118 пользователя и вход 132 прерывания для приема запросов на прерывание от других составных частей радиотелефона 104.
Контроллер 114 тактирования имеет вход 134 тактового сигнала для приема тактового сигнала от модема 110 и выход 136 тактового сигнала для передачи тактового сигнала на модем 110. Тактовый сигнал (обозначенный PNSTROBE на фиг. 1), поступающий от модема 110, соответствует границам ПШ свертки радиотелефонной короткой ПШ последовательности, синхронизованной с базовой станцией. Граница ПШ свертки определяется как возврат короткой ПШ последовательности к ее первоначальной величине. PNSTROBE представляет собой последовательность импульсов, каждые 26-2/3 мс, синхронизируемую с границей ПШ свертки. Тактовый сигнал (обозначенный CHIPX8 на фиг.1), поступающий на модем 110, является тактовым сигналом, передаваемым со скоростью, в восемь раз большей скорости чипа или 8 х 1.2288 Мега-чипов в секунду. Могут использоваться другие подходящие скорости. Когда указанный тактовый сигнал перестает поступать на модем 110, модем 110 переходит в режим с низким потреблением мощности и все внутренние состояния замораживаются.
Генератор 116 представляет собой генератор опорной частоты для генерирования опорного тактового сигнала на первой скорости. В представленном варианте реализации генератор 116 является тактовым генератором с высокой разрешающей способностью, который вырабатывает высокоточный тактовый сигнал с высокой разрешающей способностью, такой как тактовый сигнал с частотой 16,8 МГц. Контроллер 114 тактирования имеет выход 138 управления для передачи сигнала управления на генератор 116. В ответ на сигнал управления генератор 116 избирательно включается или выключается. Если генератор не включается, он входит в режим работы с низким потреблением мощности. Кроме того, контроллер 114 тактирования подает сигнал управления (обозначенный RXCTRLB на фиг. 1) на аналоговый входной каскад 108. В ответ на указанный сигнал управления для части аналогового входного каскада 108 избирательно снижается потребляемая мощность.
Как представлено на фиг.2, контроллер 200 периода ожидания контроллера 114 тактирования включает в себя синхронизатор 202 фронта тактового сигнала, программируемый делитель 203, генератор 205 тактового сигнала режима ожидания, опорный таймер 204, опорный фиксатор 206, фиксатор 208 смещения, таймер 210 режима ожидания, фиксатор 212 режима ожидания, компаратор 214, регистры 216 и логический элемент 218 выбора. Под управлением процессора 112 вызова контроллер 200 периода ожидания переводит радиотелефон 104 в режим ожидания с низким потреблением мощности, имеющий длительность, основанную на точности тактирования генератора 205 тактового сигнала периода ожидания. В режиме ожидания контроллер 200 периода ожидания моделирует системное тактирование вплоть до окончания длительности периода ожидания, определяемой процессором 112 вызова (фиг.1).
Процессор 112 вызова определяет тактирование одного или более событий для повторного включения радиотелефона 104 при выходе из режима ожидания. В представленном варианте реализации изобретения процессор вызова вычисляет время включения генератора для перезапуска генератора 116, время прогрева для повторного включения РЧ части 109 аналогового входного каскада 108 и время перед выходом из состояния ожидания для перезапуска опорного таймера, используемого для получения высокой разрешающей способности тактирования, необходимой для перезапуска CHIPX8 тактового сигнала на модем.
Генератор 205 тактового сигнала режима ожидания генерирует тактовый сигнал режима ожидания. Генератор 205 тактового сигнала режима ожидания является тактовым генератором с низкой разрешающей способностью, который генерирует тактовый сигнал с низкой разрешающей способностью, тактовый сигнал режима ожидания. Генератор 205 тактового сигнала режима ожидания выдает тактовый сигнал режима ожидания, передаваемый со второй скоростью тактового сигнала, которая является отличной от первой скорости тактового сигнала генератора 116. В представленном варианте реализации изобретения тактовый сигнал режима ожидания представляет собой сигнал с частотой 32 КГц, но может быть использована и любая подходящая частота. Программируемый делитель делит частоту тактового сигнала режима ожидания, например, на степени числа 2 в диапазоне 1,2,4,...,128.
Синхронизатор 202 фронта тактового сигнала 202 имеет вход 220 быстрого тактового сигнала для приема тактового сигнала высокой точности от генератора 116 (фиг.1), вход 222 тактового сигнала режима ожидания для приема тактового сигнала режима ожидания, который был разделен программируемым делителем 203, и вход 223 ПШ свертки для приема PNSTPOBE сигнала от модема 110 (фиг.1).
Синхронизатор 202 фронта тактового сигнала обеспечивает два тактового сигнала. На первом выходе 224 синхронизатор 202 фронта тактового сигнала обеспечивает тактовый сигнал режима ожидания. В представленном варианте реализации тактовый сигнал режима ожидания представляет собой тактовый сигнал с низкой скоростью, низкой разрешающей способностью, имеющий скорость 32 кГц, разделенную программируемым делителем 203. На втором выходе 226 синхронизатор 202 фронта тактового сигнала обеспечивает опорный тактовый сигнал. В представленном варианте реализации опорный тактовый сигнал является сигналом синхронизации с высокой скоростью (например, 16,8 МГц), высокой разрешающей способностью. Опорный тактовый сигнал отключается на протяжении режима ожидания для сохранения мощности аккумулятора в радиотелефоне. Синхронизатор 202 фронта тактового сигнала синхронизирует различные асинхронные фронты тактового сигнала для обеспечения подходящих тактовых сигналов и фиксирующих сигналов.
Кроме того, контроллер 144 тактирования переводит часть МДКР радиотелефона 104, в том числе генератор 116, в режиме работы в состоянии ожидания с низким потреблением мощности. Контроллер 114 тактирования измеряет длительность режима ожидания с низким потреблением мощности, используя тактовый сигнал с низкой разрешающей способностью. Синхронизатор 202 фронта тактового сигнала синхронизирует тактирование МДКР радиотелефона с системным тактированием радиотелефонной системы МДКР, используя тактовый сигнал с высокой разрешающей способностью.
Синхронизатор 202 фронта тактового сигнала выводит МДКР радиотелефон из режима ожидания с низким потреблением мощности, по существу синхронизованного с системным тактированием.
В одном режиме работы контроллер 114 тактирования измеряет длительность одного или более периодов тактового сигнала с низкой разрешающей способностью или тактового сигнала режима ожидания, используя тактовый сигнал с высокой разрешающей способностью от генератора 116. Это делается с помощью подсчета числа полных периодов опорных тактовых сигналов, которые проходят сверх полного числа периодов тактовых сигналов режима ожидания.
Радиотелефон 104 входит в режим ожидания с низким потреблением мощности на период времени, продолжительность которого основана на периодах тактового сигнала режима ожидания. Измерение периода тактового сигнала режима ожидания может быть улучшено за счет подсчета большего числа периодов тактового сигнала режима ожидания и периодов опорного тактового сигнала. Чем выше точность измерения, тем больше может быть увеличена длительность режима ожидания, позволяя в то же время выходить из режима ожидания по существу синхронно с границей ГПП свертки.
Для контроля тактирования процессор 112 вызова также сохраняет значение границ ПШ свертки и использует их для идентифицирования системного тактирования. Для того чтобы знать значения таймера 210 режима ожидания и опорного таймера 204 при будущем рабочем времени, процессор вызова должен иметь четыре типа информационных данных. Первый представляет собой длительность одного периода тактового сигнала режима ожидания. Второй представляет собой системное время на границе последней ПШ свертки. Третий - данные таймера 210 режима ожидания во время границы последней ПШ свертки. Четвертый - разницу между прохождением границы ПШ свертки и следующим нарастающим фронтом тактового сигнала режима ожидания. Этот четвертый тип информационных данных является необходимым для обеспечения точного тактирования, необходимого для разрешения тактового сигнала с точностью периода опорного тактового сигнала. Для обеспечения этой информации таймер 210 режима ожидания подсчитывает периоды тактового сигнала режима ожидания, а опорный таймер 204 подсчитывает периоды опорного тактового сигнала.
Фиксатор 212 режима ожидания связан с таймером режима ожидания 210 для сохранения данных таймера 210 режима ожидания за первое предварительно определенное время. При нарастании фронтов тактового сигнала режима ожидания, происходящим по мере того, как радиотелефон 104 собирается переходить в режим ожидания, текущее значение таймера 210 режима ожидания сохраняют в фиксаторе 212 режима ожидания. Значение фиксируется как раз после нарастания фронта тактового сигнала режима ожидания, следующего за границей ПШ свертки, отмечаемой PNSTROBE сигналом на входе 223. Эта величина используется процессором 112 вызова для вычисления момента выхода из режима ожидания посредством сохранения копии системного тактирования. В представленном варианте реализации изобретения как таймер 210 режима ожидания, так и фиксатор 212 режима ожидания являются 16-ти битовыми.
Опорный фиксатор 206 соединяется с эталонным таймером 204 для сохранения данных опорного таймера 204 за первое предварительно определенное время или любое подходящее время. Текущее значение опорного таймера 204 сохраняют в опорном фиксаторе 206 непосредственно после каждого нарастания фронта тактового сигнала режима ожидания, следующего за границей ПШ свертки, отмечаемой PNSTROBE сигналом на входе 223. Опорный фиксатор 206 подсчитывает число периодов опорного тактового сигнала, которые проходят сверх числа периодов тактового сигнала режима ожидания, отмечаемых значением, сохраняемым в фиксаторе 212 режима ожидания. В представленном варианте реализации изобретения как опорный таймер 204, так и опорный фиксатор 206 являются 24-х битовыми.
Фиксатор смещения 208 соединяется с эталонным таймером 204 для запоминания данных опорного таймера 204 за второе предварительно определенное время. Величина фиксируется непосредственно после границы ПШ свертки, отмечаемой ПШ селекторным сигналом на входе 223. Текущее значение опорного таймера 204 запоминается в фиксаторе смещения 208 непосредственно после первого нарастания фронта тактового сигнала режима ожидания, следующего за границей ПШ свертки, отмечаемой PMS TR ОБЕ сигналом на входе 223. Величина, запоминаемая фиксатором смещения 208, выделяется из данных опорного фиксатора 206 для получения времени, прошедшего после границы последней ПШ свертки. Таким образом, фиксатор смещения запоминает время, прошедшее от последнего принятого системного эталона тактирования до первого предварительно определенного времени. В представленном варианте реализации изобретения фиксатор смещения является 24-х битовым.
Компаратор 214 сравнивает данные таймера режима ожидания 210 и одного из регистров 216. Компаратор 214 обеспечивает сигнал согласования с логическим устройством выбора 218. Регистры 216 сохраняют данные, соответствующие одному или более предварительно определенным временам событий, причем предварительно определенные времена событий соответствуют событиям выхода из режима ожидания. В представленном варианте реализации изобретения первый регистр 230 сохраняет время включения генератора, соответствующее отсчету периода ожидания, при котором генератор 116 должен быть включен. Второй регистр 232 сохраняет время прогрева, соответствующее отсчету таймера режима ожидания для части аналогового входного каскада 108. Третий регистр 234 сохраняет момент времени перед выходом из режима ожидания, соответствующий отсчету тактового сигнала режима ожидания, когда опорный таймер 204 должен быть приведен в действие.
На фиг.3А и фиг.3В представлены схемы последовательности операций, иллюстрирующие работу радиотелефона 104 по фиг. 1 для входа и выхода из режима поискового вызова во временных интервалах. фиг.3А и 3В рассматриваются в связи с фиг. 4А и 4В, на которых представлены временные диаграммы, иллюстрирующие временные соотношения сигналов в радиотелефоне 104, выполненном в соответствии с настоящим изобретением. Процесс начинается на этапе 302.
На этапе 304 радиотелефон 104 принимает МДКР сигнал от базовой станции и контролирует канал поискового вызова для обнаружения поисковых вызовов, направляемых от базовой станции, например базовой станции 102, к радиотелефону 104. Первоначально синхронизатор 202 фронта тактового импульса обеспечивает тактовый сигнал режима ожидания на предварительно определенной частоте, такой как 32 МГц, таймер режима ожидания 210 выключен 404, и фиксатор 211 режима ожидания не содержит истинное значение 406. Аналогично, в начале процесса с радиотелефоном 104 в активном режиме тактовый сигнал CHIPX8 408 является активным, этап 410, РЧ часть 109 аналогового входного каскада 108 включена, этап 412, и генератор 116 включен, этап 414. На этапе 306 базовая станция 102 информирует радиотелефон 104 о временном интервале, за который радиотелефон должен выйти из режима ожидания и обнаруживать поисковые вызовы.
На этапе 308 радиотелефон входит в режим работы с временными интервалами. На этапе 310 процессор 112 вызова включает логический элемент режима работы с временными интервалами контроллера 200 периода режима ожидания. На этапе 312 радиотелефон возвращает в исходное состояние таймер 210 режима ожидания и опорный таймер 204 и начинает контролирование его назначенного временного интервала. Таймер 210 режима ожидания начинает подсчет числа фронтов тактового сигнала режима ожидания 402. На фиг.4А и фиг.4В число, показанное рядом с фронтами таймера режима ожидания, соответствует данным таймера 210 режима ожидания, начинающимся с числа 0 после возвращения в исходное состояние и увеличивающимся на единицу при каждом нарастающем фронте тактового сигнала режима ожидания 402. Опорный тактовый сигнал и опорный таймер 204 действуют аналогичным образом.
На этапе 314 определяют индикатор системного тактирования, такой как граница ПШ свертки 420. Граница ПШ свертки 420 и последующие границы ПШ свертки соответствуют границам ПШ свертки системного тактирования. Могут быть использованы другие индикаторы системного тактирования, но границы ПШ свертки являются весьма подходящими, так как они имеют место с точной регулярностью за короткий период (26-2/3 мс). В ответ на индикатор - границу ПШ свертки 420, фиксируется текущее значение опорного таймера 204 в фиксаторе 208 смещения, на этапе 420. На этапе 315 первый нарастающий фронт, следующий за ПШ границей свертки, приводит к фиксации значения таймера режима ожидания в фиксаторе 212 режима ожидания и значения опорного таймера в опорном фиксаторе 206. Радиотелефон 104 работает в цикле, включающем стадию 314 и стадию 316, в то же время контролируя канал поискового вызова до тех пор, пока на этапе 316 радиотелефон не будет готов перейти в режим ожидания.
На этапе 316 процессор 112 вызова определяет, что для радиотелефона 104 наступило время перейти в режим ожидания. На этапе 318 процессор 112 вызова выключает опорный таймер 204 и модем 110. РЧ часть 109 аналогового входного каскада 108 также отключается, этап 432. Таймер 210 режима ожидания остается в активном состоянии. На этапе 320 процессор 112 вызова считывает значение фиксатора 212 режима ожидания. Процессор 112 вызова также считывает значения фиксатора 208 смещения и опорного таймера 204. Эти значения определяют время предыдущей границы ПШ свертки 424. Затем процессор 112 вызова определяет время выхода из режима ожидания. Процессор 112 вызова вычисляет одно или более временных значений для выхода из режима ожидания. Процессор 112 вызова рассчитывает время для контроллера 200 тактирования, когда он должен выводить из режима ожидания различные части радиоприемника, и сохраняет данные, соответствующие этим временным значениям, в регистрах 216.
На этапе 322 CHIPX8 синхронизирующий сигнал перестает поступать на модем 110. Процессор 112 вызова использует данные таймера 210 режима ожидания, опорного таймера 204 и фиксатора 208 смещения для вычисления времени, прошедшего от границы последней ПШ свертки. Также процессор 112 вызова опережает ГЛП 120 модема 110 по времени, когда CHIPX8 синхронизирующий сигнал будет перезапущен.
На этапе 324 процессор 112 вызова рассчитывает время включения генератора 116, РЧ части 109 аналогового входного каскада 108 и модема 110. Процессор 112 вызова выполняет следующие временные расчеты:
Время_ выхода_ системы_ из_режима_ожидания = системное время, за которое модем 110 выйдет из режима ожидания и попытается задействовать систему.
Время_ ПШ_ фиксации = системное время ПШ свертки, на которой было зафиксировано содержание двух таймеров перед переходом в режим ожидания.
Время_прогрева_ген = время, в течение которого генератору 116 необходимо находиться во включенном состоянии, до того как выходной сигнал станет фиксированным и стабильным.
Время_ прогрева_ РЧ = время, в течение которого РЧ части 109 входного каскада 108 необходимо находиться во включенном состоянии, до обеспечения полезного выходного сигнала.
Оценка частоты тактового сигнала режима ожидания: foжид=fопорн*
* (зафиксированное значение режима ожидания/зафиксированное опорное значение).
Смещение времени тактового сигнала режима ожидания от времени_ПШ_фиксации по отношению к фронту первого сигнала тактирования режима ожидания: tсмещения = зафиксированному значению смещения * fопорн.
Значение для программного внесения в регистр опорного таймера:
REFTIMER = (223-1) - Округление [(fопорн* (время_выхода_из режима ожидания - (время_перед_выходом_из_режима _ожидания/fожид)))].
Значение для программного внесения в регистр времени перед выходом из режима ожидания: PREWAKETIME = Округление [(время_ выхода_из_режима_ожидания - (время_ПШ_фиксации+tсмещения))*fожид].
Значение для программного внесения в регистр времени прогрева: WARMUPTIME = PREWAKETIME - Округление [время_прогрева_РЧ*fожид].
Значение для программного внесения в регистр включения генератора:
ENOSCTIME = WARMUPTIME - Округление [время_прогрева_ген*fожид].
Используя временную диаграмму на фиг.4А и 4В, ENOSCTIME = М+А; WARMUPTIME = М+В И PREWAKETIME = М+С, где А>(Р-М)+1, В>А и C>В.
На этапе 326 радиотелефон 104 входит в режим ожидания с низким потреблением мощности. Для генератора 116 потребляемая мощность снижается при переходе энергии к генератору 116, этап 428. CHIPX8 тактовый сигнал от контроллера 114 тактирования перестает поступать на модем 110, обозначено 430. В режиме ожидания, этап 328, любые другие подходящие части радиотелефона 104 находятся в состоянии ожидания, согласуемом с целью работы в режиме с временными интервалами для сведения времени нахождения радиотелефона 104 во включенном состоянии к минимуму и снижения мощности, потребляемой радиотелефоном 104, насколько это возможно, в периоды ожидания.
Контроллер 200 периода ожидания измеряет длительность режима ожидания с использованием тактового сигнала с низкой разрешающей способностью. На протяжении режима ожидания тактирование осуществляется с помощью таймера 210 режима ожидания в ответ на тактовый сигнал режима ожидания. Таким образом, в режиме ожидания контроллер 200 периода ожидания моделирует системное тактирование вплоть до окончания режима ожидания, определяемого данными, сохраняемыми в регистрах 216. В то время, когда радиотелефон 104 выходит из состояния ожидания, он не принимает никакой информации о ПШ свертке в форме границ ПШ свертки, этап 434, так как снижена потребляемая мощность РЧ части 109 аналогового входного каскада 108 и модема 110.
В течение времени ожидания, данные таймера 210 режима ожидания и данные первого регистра 230 поступают на компаратор 214, этап 329. Процесс осуществляется в цикле, включающем в себя этапе 328 и 329. Когда данные таймера 210 режима ожидания равны данным первого регистра 230 (ENOSCTIME), сигнал согласования поступает на вход 250 логического элемента 218 выбора. По результатам этапа 330 логический элемент 218 выбора формирует сигнал (обозначенный ENOSC на фиг. 2) для перезапуска генератора 116, этап 436. Радиотелефон продолжает находиться в режиме ожидания, этап 332.
Затем данные таймера 210 режима ожидания и данные второго регистра 232 сравниваются в компараторе 214, на этапе 334. Процесс осуществляется в цикле, включающем в себя этапы 332 и 334. Когда величина в таймере 210 режима ожидания становится равной WARMUPTIME, этот сигнал утверждается как сигнал для разрешения поступления тактовых сигналов на вход 122 процессора 112 вызова (фиг. 1) и, на этапе 336, для включения РЧ части 109 аналогового входного каскада 108, этап 438. Радиотелефон 104 продолжает находиться в режиме ожидания, этап 338.
Затем данные таймера 210 режима ожидания и данные третьего регистра 234 сравнивают в компараторе 214, на этапе 340. Процесс осуществляется в цикле, включающем в себя этапы 338 и 340. Когда значение в таймере 210 режима ожидания равно PREWAKETIME, логическим элементом 218 выбора вырабатывается сигнал состояния перед выходом из режима ожидания. Логический элемент выбора отмечает время, когда радиотелефон 104 ожидает прием данных режима поискового вызова во временных интервалах. Сигнал состояния перед выходом из режима ожидания поступает на синхронизатор 202 фронта тактового импульса, возобновляя поступление опорного тактового сигнала и запуская опорный таймер 204. Указанная операция синхронизируется с системным тактированием за счет синхронизации с принимаемой границей ПШ свертки 440 на входе 223 PNSTROBE. Необходимо, чтобы опорный таймер 204 имел хорошую разрешающую способность, необходимую для перезапуска CHIPX8 тактового сигнала.
Опорный таймер 204 принимает опорный тактовый сигнал и в обратном порядке отсчитывает время между моментом времени перед выходом из режима ожидания и временем выхода из режима ожидания. Когда опорный таймер 204 пропускает свертки, указывающие время выхода из режима ожидания, опорный таймер 204 подает сигнал (обозначенный REFROLL на фиг.2) на логический элемент выбора 218. В ответ на этот сигнал логический элемент выбора 218 подает сигнал, такой как CHIPX8, на модем. Сигнал подается по существу синхронизованным с принимаемой границей ПШ свертки. Таким образом, контроллер 200 периода ожидания синхронизирует тактирование радиотелефона 104 с системным тактированием при использовании тактового сигнала с высокой разрешающей способностью, а опорный тактовый сигнал поступает на опорный таймер 204.
В ответ на сигнал опорного таймера CHIPX8 тактовый сигнал подается на модем, этап 342. Так как генераторы последовательности ПШ кода для короткой ПШ последовательности и длинной ПШ последовательности ранее были сдвинуты вперед, модем 110 может осуществлять поиск через узкое окно временной неопределенности для того, чтобы повторно войти в систему и начать декодирование канала поискового вызова. Радиотелефон принимает его информацию поискового вызова в течение его назначенного временного интервала поискового вызова, на этапе 344, затем повторяет способ, на этапе 346.
На фиг. 5 представлена схема последовательности операций для способа обработки, в соответствии с настоящим изобретением, не относящихся к периоду ожидания прерываний в радиотелефоне по фиг. 1 в ходе режима поискового вызова во временных интервалах. Как представлено на фиг.5, на этапе 502, прерывания обнаруживают и обрабатывают на любом из этапов 306, 328 или 332 по фиг. 3А и 3В.
В представленном варианте реализации изобретения контроллер 114 тактирования (фиг. 1) предназначен для приема сигналов прерывания на входе 132 прерывания. На этапе 504 сигнал прерывания поступает на вход 132 прерывания. В ответ на сигнал прерывания контроллер 114 тактирования задействует процессор 112 вызова, например путем подачи тактового сигнала на вход 122 и запроса на прерывание на вход 124 прерывания для обработки прерывания.
На этапе 508 процессор 112 вызова определяет, нуждается ли телефон в выходе из режима ожидания для обработки прерывания. Радиотелефон 104 должен будет выйти из режима ожидания для обработки прерывания, например, чтобы радиотелефон 104 осуществил вызов или изменил режимы работы. Если радиотелефон не нужно выводить из режима ожидания, на этапе 510 процессор 112 вызова выполняет необходимые операции и отменяет запрос на прерывание, принятый на входе 124 прерывания, на этапе 510. На этапе 512 процессор 112 вызова перестает действовать, возвращаясь в режим ожидания с низким потреблением мощности. На этапе 514 процесс продолжается с регулярной работой в режиме с временными интервалами, описанном выше со ссылкой на фиг.3А и 3В.
Если на этапе 508 процессор 112 вызова определяет, что радиотелефон нуждается в выходе из режима ожидания для обработки прерывания, на этапе 516 процессор 112 вызова определяет будущий момент, когда модем 110 начнет отслеживание канала. Процессор 112 программирует таймер 210 режима ожидания и опорный таймер 204 для вывода радиотелефона 104 из режима ожидания в это новое время. На этапе 518 процессор вызова программирует ГЛП 120 в модеме 110 так, чтобы он соответствовал тому же самому моменту времени. На этапе 520 радиотелефон 104 продолжает отрабатывать режим ожидания, как представлено на фиг. 3А и 3В, но используя значения времени и границ ПШ свертки, определенные на этапе 516 и 518.
В соответствии с настоящим изобретением обеспечен радиотелефон и способ функционирования радиотелефона в режиме поискового вызова во временных интервалах. Перед тем как перейти в состояние ожидания с низким потреблением мощности, радиотелефон вычисляет время для выхода из него и другие промежуточные моменты времени, соответствующие событиям выхода из режима ожидания. Они включают в себя время для перезапуска генератора, время для приведения в действие РЧ схем и время для начала тактирования модема. Также перед переходом в режим ожидания радиотелефон определяет состояние генератора линейной последовательности, которое потребуется во время выхода из режима ожидания, и заранее настраивает на это значение ГЛП в модеме. На протяжении режима ожидания таймер режима ожидания моделирует системное тактирование для обеспечения указания того момента, когда нужно выйти из режима ожидания. Длительность режима ожидания измеряется при использовании тактового сигнала с низкой разрешающей способностью. В конце режима ожидания локальное тактирование точно синхронизирют с системным тактированием при использовании тактового сигнала с высокой разрешающей способностью. Заявленные радиотелефон и способ также обеспечивают непосредственную обработку прерываний, не относящихся к периоду ожидания. Таким образом, радиотелефон снижает собственное время пребывания во включенном состоянии в режиме поискового вызова во временных интервалах до абсолютного минимума и снижает, насколько возможно, потребляемую радиотелефоном мощность в периоды ожидания.
Радиотелефон в радиотелефонной системе входит в режим покоя с низкой потребляемой мощностью и измеряет длительность периода покоя при использовании генератора синхронизирующего импульса периода покоя, имеющего низкую разрешающую способность. Радиотелефон синхронизирует распределение временных интервалов радиотелефона с системным распределением временных интервалов при использовании генератора, имеющего высокую разрешающую способность. Затем радиотелефон выходит из режима покоя с низкой потребляемой мощностью, синхронизированного с системным распределением временных интервалов. Техническим результатом является уменьшение потребления энергии в портативных радиоприемниках. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
| ЕР 0758768 А2, 19.02.1997 | |||
| Способ локальной радиотелефонной связи и система для его осуществления | 1991 |
|
SU1831767A3 |
| Прибор для очистки паром от сажи дымогарных трубок в паровозных котлах | 1913 |
|
SU95A1 |
| US 5416435 А, 16.05.1995. | |||
