CN1893708B - 移动终端装置及其动作控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种移动终端装置及其动作控制方法。该移动终端装置包括：阈值存储单元，用于保存场强阈值；比较器，用于比较从基站接收的信号的场强和阈值，并且当场强大于或等于阈值时输出表示电场存在的电场有无信号；解调电路，用于响应于表示电场存在的电场有无信号而开始解调操作，当解调电路进行解调时，解调电路响应于表示电场存在的电场有无信号的上升沿执行复位操作，解调电路在复位操作之后开始对具有新场强的接收信号的解调操作；以及阈值设定单元，用于改变阈值存储单元保存的阈值，其中所述阈值设定单元改变阈值，从而该阈值大于从基站接收的信号的场强。
Description
技术领域
本发明涉及移动终端装置，以及用移动终端装置检测从基站传送的数据、从而检测基站的动作控制方法。
背景技术
诸如蜂窝电话和PHS(个人手持电话系统)的移动终端装置从多个基站接收无线电信号。移动终端测量接收信号的场强，并发送请求以建立到具有较强场强的基站的链路。
因此，基站以固定时间间隔发送被称为控制时隙的数据。测量时隙场强以及移动终端基于测量结果开始接收的技术在日本未审查专利申请公开11-186927中公开了。
然而，如果在基站之间发送控制时隙的定时不是同步的，则移动终端有时会过量接收多个控制时隙，从而导致接收错误。图9A到9C是显示当产生此种错误时的操作的图。图9C显示了从第一基站发送的控制时隙，图9B显示了从第二基站发送的控制时隙。假定第二基站比第一基站距离移动终端更近。图9A显示了移动终端接收的信号的场强。在图9A到9C所示的时刻t81，移动终端接收的场强增加，移动终端开始从第一基站接收控制时隙。在图9A到9C中的时刻t82，如果第二基站开始发送控制时隙，同时移动终端仍然接收来自第一基站的控制时隙，那么由于从第二基站接收的信号场强更大，移动终端然后接收来自第二基站的控制时隙。常规的移动终端不能认识到发送控制信号的基站已经改变。因此移动终端既不能从第一基站也不能从第二基站正确地接收控制时隙，从而导致接收错误。
如前所述，本发明认识到，使用常规的移动终端，如果基站不同步，则会产生接收错误，导致接收质量降低。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种移动终端装置，其包括：阈值存储单元，用于保存场强阈值；比较器，用于比较从基站接收的信号的场强和阈值，并且当场强大于或等于阈值时输出表示电场存在的电场有无信号；解调电路，用于响应于表示电场存在的电场有无信号而开始解调操作，当解调电路进行解调时，解调电路响应于表示电场存在的电场有无信号的上升沿执行复位操作，解调电路在复位操作之后开始对具有新场强的接收信号的解调操作；以及阈值设定单元，用于改变阈值存储单元保存的阈值，其中阈值设定单元改变阈值，从而该阈值大于从基站接收的信号的场强。
根据本发明的另一方面，提供一种用于移动终端装置的动作控制方法，其包括：比较从基站接收的信号的场强和阈值，并且当场强大于或等于阈值时输出表示电场存在的电场有无信号；响应于表示电场存在的电场有无信号而开始从基站接收的信号的接收操作，并且当执行接收操作时，响应于表示电场存在的电场有无信号的上升沿执行复位操作，并且在复位操作之后开始对具有新场强的接收信号的接收操作以及在接收操作期间，根据从基站接收的信号的场强改变阈值，其中，在接收操作期间，执行阈值的改变，从而该阈值大于从基站接收的信号的场强。
上述配置能减少移动终端中的接收错误。
附图说明
从下面结合附随附图的说明中，会更清楚本发明的上述以及其他目的、优点和特征，其中：
图1是根据本发明实施例的通信系统的关系图；
图2是显示根据本发明第一实施例的移动终端的结构的图；
图3是显示根据本发明第一实施例的操作的定时图；
图4A到4D是显示根据本发明第一实施例的操作的定时图；
图5是显示根据本发明第一实施例的操作的流程图；
图6是显示根据本发明第二实施例的移动终端的结构的图；
图7是显示控制时隙的结构的示意图；
图8是显示根据本发明第二实施例的操作的流程图；
图9A到9C是显示根据常规技术的移动终端的操作的定时图。
具体实施方式
在此将参考显示的实施例说明本发明。本领域技术人员会认识到，使用本发明的教导能实现多种替换实施例，本发明不限于为了说明而显示的实施例。
应用本发明到使用PHS的通信系统的一个例子在实施例中进行描述。图1是显示应用本发明的移动终端和基站之间的关系的图。在实施例中，设置有显示在图1中的第一到第四基站CS1到CS4。移动终端PS位于距离第二基站CS2最近的地方。各个基站在特定时间间隔发送控制时隙。移动终端PS测量控制时隙的场强，以选择基站并与其建立链路。
第一实施例
图2是根据本发明第一实施例的移动终端PS的概略框图。如图2所示，移动终端PS包括天线1，无线电单元2，场强(RSSI)判定单元3，以及解调电路4。
天线1发送/接收用于基站之间无线电通信的无线电波。无线电单元2对天线接收的信号执行滤波以及频率转换，并输出基带信号。RSSI判定单元3测量所接收信号的场强，并输出电场有无信号EF，该信号是评价是否存在任何可通信基站的参考。解调电路4是用于从基带信号解调接收的数据的电路。解调电路4根据电场有无信号EF操作。如果电场有无信号EF是指示“电场存在”的信号，解调电路开始解调操作并保持解调，直到完成接收控制时隙数据。使用上述的结构，根据本实施例的移动终端接收的无线电波的RSSI执行接收数据的解调。用于处理解调数据的数据处理电路(未示出)随后连接到解调电路。在第一实施例中，数据处理电路也根据电场有无信号EF操作。
第一实施例的RSSI判定单元3包括调节电路31，A/D转换器32，RSSI比较器33，RSSI转换结果存储单元34，阈值设定单元35，阈值存储单元36，以及D/A转换器37。
调节电路31是用于调整RSSI的模拟电压电平的电路。A/D转换器32将调节电路31调整的RSSI电平转换为数字信号，并将该数字信号作为RSSI数字值输出。阈值存储单元36保存RSSI的阈值，从而用于RSSI判定单元3判定“电场存在”。假定阈值存储单元36将阈值作为数字信号保存。D/A转换器37将保存在阈值存储单元36中的阈值转换成模拟信号并输出。
RSSI比较器33是用于比较调节电路31输出的RSSI的场强和对应D/A转换器输出的阈值的模拟信号的电路。如果RSSI的场强大于或等于阈值，则RSSI比较器33输出指示“电场存在”的电场有无信号EF，如果RSSI场强低于或等于阈值，则RSSI比较器33输出指示“电场不存在”的电场有无信号EF。RSSI转换结果存储单元是用于保存RSSI数字值的寄存器，该RSSI数字值是由A/D转换器32转换成数字信号的。
在第一实施例中，阈值设定单元35指定阈值存储单元36保存的阈值。第一实施例的阈值设定单元35包括加法值存储单元352，加法器353，以及控制单元351。控制单元351例如是CPU，其执行加法操作以及动作控制，从而阈值存储单元36能保存阈值。加法值存储单元352是例如保存指定值的单元。该指定值是一个加法值，在后面说明，该值根据移动终端的规范而适当地指定。加法器353将保存在加法值存储单元352内的指定值加到RSSI数字值上，并输出该相加值到阈值存储单元36。
下面详细说明如上配置的本实施例的移动终端的操作。图3是说明第一实施例的移动终端的操作的定时图。图4A到4D是图3中t1到t5时刻的放大图。图4A显示了移动终端接收的场强。图4B显示了从第一和第二基站CS1和CS2输出的控制时隙数据。图4C是从本实施例的RSSI判定单元3输出的电场有无信号EF。图4D是显示本实施例的移动终端的内部电路的操作状态的图。
首先，在时刻t1之前的点，移动终端开始选择基站。此时，对阈值存储单元36设定例如默认阈值(初始值)。初始值是认为能在基站和移动终端之间通信的最小的场强(参见图4A)。
在图4A到4D显示的时刻t1，如果移动终端接收从第一基站CS1发送的控制时隙，则接收信号的场强更大(参见图4A)。如果该场强大于保存在阈值存储单元36内的阈值，则RSSI比较器33输出指示“电场存在”的电场有无信号EF(图4C中的H电平信号)。响应于指示“电场存在”的信号，解调电路4开始解调操作。用于接收解调信号并处理解调信号的电路也开始操作(参见图4D)。
在开始接收控制时隙之后，控制单元351在任意定时(例如在接收操作开始之后过去某段时间的定时)对加法器353和阈值存储单元36执行下面的控制。
1)在开始接收操作之后搜索指示场强的数字值(RSSI值)，并由加法器353添加加法值存储单元352内保存的加法值到该RSSI值。
2)将获得的值(RSSI值+加法值)作为新的阈值(图4A内的虚线指示阈值的变化)存储在阈值存储单元36内。
使用上述操作，新的阈值被存储到阈值存储单元36，以及从D/A转换器37输出的模拟值变得大于指示场强的模拟值。RSSI比较器33因此在时刻t2(参见图4C)输出指示“电场不存在”的电场有无信号EF。
此时，一旦输入指示“电场存在”的信号，只要没有复位操作，本实施例的解调电路以及随后的处理解调数据的电路继续解调并处理数据，直到检测到控制时隙的结束位置，复位操作在下面说明。
另一方面，如果在从第一基站CS1接收控制时隙的同时从第二基站发送控制时隙，则检测到第二基站CS2的场强大于从第一基站接收的无线电波的场强，因为第二基站CS2比第一基站距离移动终端更近(参见图4A中的时刻t3)。在图4A到4D所示的t3时刻，阈值存储单元36保存的阈值是(RSSI值+加法值)(参见图4A中的虚线)。RSSI比较器33输出最新指定的阈值和接收的无线电波场强之间的比较结果。
如果移动终端接收场强大于从第一基站接收的无线电波场强的无线电波，则RSSI比较器33再次输出指示“电场存在”的电场有无信号EF。这样，如果移动终端在接收控制时隙的同时接收场强超过最近指定的阈值的信号，则本实施例的解调电路以及处理解调数据的电路响应指示“电场存在”的信号的上升沿执行复位操作。然后移动终端开始对具有新场强的接收信号的接收操作。此后，根据再次接收的RSSI值指定新阈值，并保存在阈值存储单元36内。重复该操作，当控制时隙中没有副本且接收到所有时隙数据时，选择基站。然后移动终端将该阈值返回到初始值，并进入待机模式，直到下一次接收到控制时隙。
上述操作的控制流程在图5中显示。在图5中，简化了和上述说明相同的操作的说明。首先在图5的步骤S1，移动终端PS开始选择基站。
在步骤S2，指定阈值的初始值。虽然在此指定的初始值随着移动终端的电路结构以及周围环境而变化，将移动终端和基站之间能通信的最小值指定为初始值。
在步骤S3，监测图4C中显示的电场有无信号EF，以判定控制时隙是否开始。如果判定控制时隙已经开始(如果电场有无信号EF从指示“电场不存在”的信号转变成指示“电场存在”的信号)，则移动终端PS对解调电路4等执行复位操作，并进行到步骤S4。在未判定控制时隙已开始的情况中，处理进行到步骤S6。
在步骤S4，在开始接收控制时隙之后的指定定时测量接收信号的RSSI值。通过在指定定时输入来自A/D转换器32的输出到加法器353或通过读取保存在RSSI转换结果存储单元34内的RSSI值来测量RSSI值。在测量RSSI值之后，处理进行到步骤S5。
在步骤S5，上述加法器353将指定的加法值添加到测量的RSSI值上，并将该相加后的值作为新阈值存储到阈值存储单元36中。相应的，电场有无信号EF转换成为指示“电场不存在”的信号。然后处理返回步骤S3以监测电场有无信号EF。如果移动终端接收到场强大于移动终端先前接收的控制时隙的场强的控制时隙，根据该新的阈值，电场有无信号EF再次从“电场存在”转换成为“电场不存在”，由此重复步骤S4和S5。
如果在步骤S3没有监测到控制时隙的开始，则在步骤S6判定是否检测到控制时隙的结束位置。根据从接收开始的数据内的比特数目执行该判定。如果在此检测到控制时隙的结束位置，则指示该处理已经通过步骤S3到S5，并成功接收了已经开始接收的控制时隙，因此处理返回步骤S2，并返回阈值给初始值。如果没有检测到数据的结束位置，则处理返回到步骤S3，并继续监测电场有无信号EF。
如前所述，本实施例能够检测移动终端接收的控制时隙的开始，并根据移动终端已经开始接收的控制时隙的场强来增加阈值。通过如上控制，即使在从较近基站接收控制时隙，同时仍然接收另一个控制时隙的情形中，移动终端也能通过场强中的变化认识到发送控制时隙的基站的变化。如果基站改变了，移动终端能通过复位当前接收控制时隙的接收操作来接收来自更近基站的控制时隙。此外，由于控制时隙数据的模式是预定的，只要在接收控制时隙时没有复位操作，移动终端就能通过检测控制时隙的结束位置而确定地接收控制时隙。即使在控制时隙的接收操作期间，控制时隙具有比最近指定的阈值还低的场强的情形中，基于具有较低场强的控制时隙，不执行复位操作，因为该阈值是根据已经接收的控制时隙的场强确定的。
通过上述的本发明的第一实施例，移动终端能选择具有最高场强的基站来通信，当选择基站时没有接收错误。因此，没有常规技术中由于接收错误而重复若干次基站选择，从而能够减少基站选择所需时间。此外，使用常规技术，存在由于接收错误的结果，选定距离较远的基站并向该基站发送链路建立请求的情形，但使用本发明的实施例能减少对此种基站的选择。
第二实施例
图6是显示本发明第二实施例的移动终端的结构的图。在图2中，和第一实施例相同的组成部分用相同的参考标记表示，并省略其详细说明。在图6所示的移动终端中，添加了PR域检测单元5。
以和解调电路相同的方式，PR域检测单元5在电场有无信号EF从“电场不存在”转换成“电场存在”之后开始运行，并检测在解调电路解调的数据中的特定模式。
图7是以PHS系统为例来显示控制时隙的数据结构的图。如图7所示，控制时隙包括指示(lamp)比特R，前置码比特PR，唯一字UW，控制数据CAC，以及CRC(循环冗余校验)比特等。
前置码PR不是诸如涉及基站信息的数据的特定数据，但和标准兼容，它是固定模式“1001”连续重复的区域。相应地，处理解调数据的必要信息被附加到PR域。在第二实施例中，场强变大，PR域检测单元5检测解调电路4解调的数据中的模式。作为结果，如果PR域检测单元5检测到PR域模式，则开始随后电路对接收数据的处理。
第二实施例的操作流程在图8中显示。在图8中，和第一实施例中相同的操作用相同的参考标记表示，并省略其详细说明。在第二实施例的移动终端中，如图8所示，增加S7的操作。更具体的，在步骤S3，如果场强超过了阈值并检测到时隙的开始位置，则PR域检测单元5监测解调数据的模式。作为结果，如果检测到PR域，则判定是控制时隙，处理进行到步骤S4。如果没有检测到PR域，则判定该接收数据不是控制时隙，并继续对解调数据的监测。
正如在第二实施例中所述的，如果在解调数据中检测到模式并判定是控制时隙，接收该控制时隙，并开始处理数据，能够提高处理开始的准确度。此外，因为如果接收场强超过阈值，解调数据中的模式能被检测到，因此不正确的识别以及接收错误可进一步降低。
上面详细说明了本发明的优选实施例，本发明允许在即使基站发送的控制时隙不同步的情形中仍能正确接收控制时隙，同时移动终端中没有接收错误。因此当移动终端选择基站时，移动终端能优选地选择稳定并可通信的基站。
很明显，本发明不限于上述实施例，其可修改和改变而不背离本发明的范围和精神。
Claims (4)
1.一种移动终端装置，其包括：
阈值存储单元，用于保存场强阈值；
比较器，用于比较从基站接收的信号的场强和阈值，并且当场强大于或等于阈值时输出表示电场存在的电场有无信号；
解调电路，用于响应于表示电场存在的电场有无信号而开始解调操作，当解调电路进行解调时，解调电路响应于表示电场存在的电场有无信号的上升沿执行复位操作，解调电路在复位操作之后开始对具有新场强的接收信号的解调操作；以及
阈值设定单元，用于改变阈值存储单元保存的阈值，其中所述阈值设定单元改变阈值，从而该阈值大于从基站接收的信号的场强。
2.根据权利要求1所述的移动终端装置，其中，所述阈值设定单元包括加法器，该加法器通过将指定值添加到由从基站接收的信号的场强得到的场强值上而改变阈值。
3.根据权利要求1所述的移动终端装置，进一步包括域检测电路，用于监测所述解调电路解调的数据，并且如果监测数据是特定模式数据，输出开始数据处理的信号。
4.一种用于移动终端装置的动作控制方法，其包括：
比较从基站接收的信号的场强和阈值，并且当场强大于或等于阈值时输出表示电场存在的电场有无信号；
响应于表示电场存在的电场有无信号而开始从基站接收的信号的接收操作，并且当执行接收操作时，响应于表示电场存在的电场有无信号的上升沿执行复位操作，并且在复位操作之后开始对具有新场强的接收信号的接收操作；以及
在接收操作期间，根据从基站接收的信号的场强改变阈值，
其中，在接收操作期间，执行阈值的改变，从而该阈值大于从基站接收的信号的场强。
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