DE10024220C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aktivieren eines Funktelefonempfängers mit Streuspektrum - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Aktivieren eines Funktelefons, welches in einem Mehrfachzugriff-Funktelefonsystem mit Streuspektrum betreibbar ist. Ein Suchempfänger (114) wird aktiviert, und der Suchempfänger (114) erfasst ein PN-Sequenz-Timing eines Pilotsignals. Wenigstens ein Demodulationszweig (122) wird nach der Aktivierung des Suchempfängers (114) aktiviert, und der Demodulationszweig wird zu dem PN-Sequenz-Timing des ausgewählten Pilotsignals synchronisiert, nachdem der Suchempfänger (114) das PN-Sequenz-Timing erfasst hat.

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verringerung des Energieverbrauchs in tragbaren Funkgeräten, wie zum Bei­ spiel Funktelefone. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aktivieren eines Funktelefonempfängers in einem Mehrfachzugriff- Funktelefonsystem mit Streuspektrum ("spread-spectrum").

Hintergrund der Erfindung

In einem Funktelefonsystem ist das tragbare Funktelefon zur Funkkommunikation mit einer oder mehreren entfernten Basissta­ tionen konfiguriert. Um Energie zu sparen und die Lebensdauer der Batterie des Funktelefons zu erhöhen, kann das Funktele­ fonsystem in einem durch Taktimpulse synchronisierten Paging­ modus ("slotted paging mode") betrieben werden. Während der durch Taktimpulse synchronisierten Operation im Pagingmodus findet keine kontinuierliche Überwachung eines Pagingkanals durch das Funktelefon statt. Das Funktelefon überwacht den Pa­ gingkanal nur zu vorbestimmten Zeiten. Während der Zeiten, zu denen das Funktelefon den Pagingkanal nicht überwacht, "schläft" das Funktelefon in einem Modus niedriger Leistung, in dem gewisse Schaltwege des Funktelefons abgeschaltet wer­ den, wodurch der Energieverbrauch verringert wird.

Der durch Taktimpulse synchronisierte Pagingmodus ist kritisch im Hinblick auf die Lebensdauer der Batterie tragbarer Funkte­ lefone. Somit besteht das Ziel des durch Taktimpulse synchro­ nisierten Pagingmodus darin, die eingeschaltete Zeit des Funk­ telefons auf ein Minimum zu verringern und einen möglichst großen Teil des Funkgeräts während der Schlafperioden abzu­ schalten.

Wenn aus einer Schlafperiode zurückgekehrt wird oder allgemei­ ner, wenn der Funktelefonempfänger aktiviert wird, muss das Funktelefon eine Funkfrequenzverbindung ("radio frequency" (RF)) mit einer Basisstation in dem Funktelefonsystem erfas­ sen. Die Verbindungserfassung und die Synchronisierung als auch andere Operationen, wie zum Beispiel Kommunikationsproto­ kolle, sind in einer Funkschnittstellenspezifikation defi­ niert. Ein Beispiel einer solchen Spezifikation ist der "Tele­ communications Industry Association/Electronic Industry Asso­ ciation (TIA/EIA) Interim Standard IS-95", "Mobile Station- Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (IS-95). Der IS-95 definiert ein Direktsequenz-Funktelefonsystem mit Mehrfachzugriff durch Codetrennung ("direct sequence code division multiple access" (DS-CDMA oder CDMA)). Andere Funkschnittstellenspezifikationen existieren für Funktelefonsysteme mit drahtloser lokaler Schleife ("wireless local loop" (WLL)), und neue Funkschnittstellenspezifikationen werden für fortschrittliche breitbandi­ ge Funktelefonsysteme mit Streuspektrum vorgeschlagen (im All­ gemeinen als zelluläre Funktelefone der dritten Generation be­ zeichnet).

Ein Teil des Prozesses, mit dem ein Funktelefon eine RF- Verbindung mit einer Basisstation aufbaut, besteht darin, dass ein geeignetes Signal aufgefunden wird, welches eine Basissta­ tion sendet, wobei daraufhin eine Synchronisierung zu dem ge­ sendeten Signal erfolgt. Die Synchronisierung zu dem gesende­ ten Signal ist erforderlich, wenn das CDMA-System synchron ist (zum Beispiel sind alle Basisstationen zu einer gemeinsamen Timing-Referenz synchronisiert) als auch wenn es andererseits asynchron ist (zum Beispiel keine Basisstation ist zu einer gemeinsamen Timing-Referenz synchronisiert).

Beispielsweise beinhaltet in dem IS-95-System die Synchroni­ sierung eines Funktelefons mit einer Basisstation, dass das Funktelefon eine Sequenz mit lokalem Pseudo-Zufallsrauschen ("pseudo-random noise" (PN)) erzeugt, wobei diese PN-Sequenz mit der PN-Sequenz des Systems synchronisiert wird. Dies wird durch die Erfassung eines von der Basisstation gesendeten Pi­ lotsignals erreicht. Das Funktelefon enthält daher einen Se­ quenzgenerator, um die PN-Sequenz zu erzeugen. Das Funktelefon verwendet einen Suchempfänger oder einen anderen Mechanismus, um die lokal erzeugte PN-Sequenz mit der PN-Sequenz des von der Basisstation erzeugten Pilotsignals auszurichten. Sobald das Pilotsignal erfasst ist, erfasst das Funktelefon ein Syn­ chronisationssignal und ein Pagingsignal, und das Funktelefon kann daraufhin Verkehrskanäle korrekt demodulieren und eine volle Duplexverbindung mit der Basisstation aufbauen.

In dem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmodus führt ein Funktelefon periodisch eine Überprüfung im Hinblick auf Nachrichten von Basisstationen durch. Das Funktelefon muss ei­ ne oder mehrere Rahmen von Daten alle T Sekunden decodieren. Beispielsweise wird in dem IS-95-CDMA-System T zu T = 1,28.2ⁱ Se­ kunden berechnet, wobei i typischerweise auf 0 oder 1 gesetzt ist. Um die Lebensdauer der Batterie des Funktelefons zu ver­ größern, wird ein Teil der Schaltwege des Funktelefons zwi­ schen den durch Taktimpulse gesteuerten Pagingnachrichten in einen Schlafzustand versetzt (zum Beispiel wird ein Taktsignal zu Schaltwegen, welche in einen Schlafzustand versetzt wurden, ausgegatet ("gated off").

Fig. 1 ist ein Timing-Diagramm, welches zeigt, wie ein Funkte­ lefon des Standes der Technik aktiviert, während es in einem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmodus betrieben wird. Das Timing der PN-Sequenz wird auf der Zeitachse 400 gezeigt, und das entsprechende Funktelefonereignis wird auf der Zeit­ achse 401 gezeigt.

Die Zeitachse 400 zeigt, dass zum Zeitpunkt 404 eine PN- Rollengrenze ("PN roll boundary") auftritt. In Systemen mit Streuspektrum hat die PN-Sequenz gewöhnlich eine begrenzte Länge, welche sich selbst nach dem Durchlaufen der gesamten Sequenz wiederholt; die PN-Rollengrenze markiert den Start­ punkt der PN-Sequenz. Beispielsweise tritt in dem IS-95-System die PN-Rollengrenze einmal alle 26,66 msec auf.

Die Zeitachse 400 zeigt ebenfalls, dass zum Zeitpunkt 406 eine Rahmengrenze auftritt. In dem IS-95-System tritt die 80 msec- Rahmengrenze einmal alle 80 msec auf, und sie ist mit der PN- Rollengrenze ausgerichtet. Eine Pagingnachricht beginnt bei einer 80 msec Rahmengrenze.

Es müssen einige Funktelefonereignisse vor der Rahmengrenze stattfinden, damit das Funktelefon eine Pagingnachricht demo­ duliert und decodiert. Vor dem Zeitpunkt 402 ist das Funktele­ fon des Standes der Technik in einem Schlafzustand, wobei ein Takt zu dem Empfängermodemschaltkreis ausgegated ist. Wenn das Funktelefon anfänglich in den Schlafzustand eingetreten ist, hat der Mikroprozessor den aktuellen Zustand der PN-Sequenz gespeichert. Das Funktelefon verbleibt dann für einen vorbe­ stimmten Zeitraum in dem Schlafzustand, und der Mikroprozessor verfolgt die Schlafzeit, um einen Aufwachzustand zu erzeugen, wenn das Funktelefon aus dem Schlafmodus herausgebracht wird.

Unmittelbar vor dem Zeitpunkt 402 programmiert der Mikropro­ zessor den Aufwachzustand zu dem Empfängermodem, und das Takt­ signal wird wieder auf das Empfängermodem angewandt. Dieser Aufwachzustand repräsentiert eine beste Schätzung durch den Mikroprozessor des Zustands der PN-Sequenz, wenn das Funktele­ fon aus dem Schlafmodus herausgebracht wird. Der Aufwachzu­ stand wird daraufhin in Echtzeit aktualisiert, um zu versu­ chen, die PN-Sequenz zu verfolgen.

In Funktelefonen mit Streuspektrum des Standes der Technik werden etwa 90% der Schaltwege des Empfängermodems an diesen Punkt eingegatet und freigegeben. Somit werden innerhalb der Empfängermodemeinheit Taktsignale allen Demodulationszweigen, dem Suchempfänger und den assoziierten Timing-Schaltwegen zu­ geführt.

Zum Zeitpunkt 402 tritt ein WAKE-Ereignis auf, und ein WAKE- Impuls lädt identische Zustandsinformation in den Suchempfän­ ger und die Demodulationszweige, wodurch diese relativ zuein­ ander synchronisiert werden. Die Sucheinheit sucht daraufhin empfangene Signale, bis eine geeignete Hochenergiestrahlung gefunden wird. Sobald ein geeignetes Pilotsignal gefunden ist, wird das Timing des Suchempfängers und alle der Demodulati­ onszweige einem "Slew"-Prozess unterzogen, so dass ihr Timing mit der PN-Sequenz übereinstimmt, welche durch das Pilotsignal übermittelt wird. Ein Slew-Prozess ist ein Prozess, welcher das Fortschreiten, das Verzögern oder das Halten der intern erzeugten PN-Sequenz relativ zu der empfangenen PN-Sequenz enthält. Dies bildet eine Timing-Referenz aus.

In einem typischen CDMA-Funktelefon des Standes der Technik benötigt das Funktelefon etwa 30 msec, um ein Pilotsignal zu erfassen und den Suchempfänger und die Demodulationszweige zu der PN-Sequenz zu synchronisieren; dies ist als Zeitdauer 410 markiert. Daher muss das WAKE-Ereignis wenigstens 30 msec vor dem SLAM-Ereignis auftreten, welches bei der PN-Rollengrenze zum Zeitpunkt 404 auftreten soll. Da die Takte zu der Suchti­ mingeinheit, der Zweigtimingeinheit und der Systemtimingein­ heit seit dem WAKE-Ereignis eingegatet sind, werden die wich­ tigen Timing-Beziehungen zwischen diesen kontinuierlich auf­ rechterhalten. Zusätzlich werden während dieser etwa 30 msec dauernden Periode etwa 90% der Empfängermodemschaltwege frei­ gegeben, einschließlich aller Nicht-Suchempfängerschaltwege innerhalb des Empfängermodems.

Funktelefonhardware des Standes der Technik ist so konfigu­ riert, dass ein SLAM-Ereignis an der PN-Rollengrenze (zum Bei­ spiel beim Zeitpunkt 404) veranlasst wird. Ein SLAM-Ereignis ist als die Synchronisation der Systemtimingeinheit des Funk­ telefonempfängermodems zu der PN-Sequenz des Pilotsignals de­ finiert. Die Systemtimingeinheit steuert das Timing des gesam­ ten Funktelefonempfängermodems und leitet die Operation des Empfängermodems. Somit leitet für ein SLAM der Mikroprozessor die Systemtimingeinheit des Empfängermodems zur Synchronisie­ rung mit dem Timing der Demodulationszweige und des Suchemp­ fängers.

Das SLAM-Ereignis tritt beim Zeitpunkt 404 auf. Wahrend der Zeitdauer von 26,6 msec (412) sind 90% der Empfängermodem­ schaltwege aktiv. Zum Zeitpunkt 406 erzeugen die Demodulator­ zweige Entschachtelungsdaten und decodieren die Pagingnach­ richt. Das Empfängermodem beendet die Decodierung der Paging­ nachricht zum Zeitpunkt 408, und die Zeit hierfür beträgt ty­ pischerweise 35 msec, wie es durch die Zeitdauer 414 markiert ist.

Zusätzlich zum Aufwecken des Funktelefons bei vorbestimmten Zeiten wahrend des Betriebs in einem durch Taktimpulse syn­ chronisierten Pagingmodus kann es ebenfalls erforderlich sein, dass das Funktelefon aufwacht, um andere Ereignisse zu verar­ beiten oder auf diese zu antworten, welche entweder synchron oder asynchron in dem Funktelefon auftreten. Ein Beispiel ei­ nes asynchronen Ereignisses ist eine Anwendereingabe, wie zum Beispiel ein Tastendruck auf die Tastatur des Funktelefons.

US Patent 6,016,312 offenbart ein System in einem durch Takt­ impulse sychronisierten Pagin Modus, welches in einem Schlaf- Modus niedriger Leistung eintritt, wobei die Dauer des Schlaf- Modus mittels eine Schlaf-Uhr zeitgesteuert wird. Synchronisa­ tion wird erreicht durch Benutzung eines Oszillators, mit fei­ ner Auflösung, die beim Eintritt in den Schlafzustand inakti­ viert wird und vor dem Aufwachen aktiviert wird.

Die US 5,910,944 beschreibt ein Funktelefon, welches im Voraus die Zeit zum Aufwecken von ausgewählten Abschnitten des Funk­ telefons berechnet. Die berechneten Aufwachzeiten werden in Registern gespeichert. Die ausgewählten Abschnitte werden ak­ tiviert wenn die Zeit mit den Aufwachzeiten übereinstimmt.

Die WO 99/67895 offenbart einen Chipsequenzgenerator welcher einen Speicher benutzt. Ein Speicherleseaddressgenerator er­ zeugt Adressen aufgrund eines Fingerauswahlwertes und eines Zählers. Der Zählerwert entspricht einer zeitlichen Position. Im Schlaf-Modus wird der Zählerwert geändert entsprechend ei­ ner Anzahl von Uhrenzyklen in einer Schlafperiode.

Die US 5,596,571 beschreibt ein Verfahren zur Reduzierung des Arbeitszyklus in einem CDMA Funktelefon, und weiterhin eine unterbrochene Empfangsbetriebsart. Die Dauer einer Transmissi­ on, die periodisch empfangen werden muss wird bestimmt zu einem Vielfachen einer Systemzeitkonstanten und einer kleins­ ten Einheit einer Transmissionsperiode.

Somit ist zu erkennen, dass das Funktelefon des Standes der Technik für den Betrieb in einem durch Taktimpulse synchroni­ sierten Pagingmodus nicht effizient ist. Ein verminderter E­ nergieverbrauch des Funktelefons ist ein kritischer Gegenstand im Hinblick auf die Performance. Der verminderte Energie­ verbrauch steigert die Lebensdauer der Batterie des Funktele­ fons, wodurch die Zeitdauer anwächst, in welcher das Funktele­ fon arbeiten kann, ohne dass die Batterie wieder aufgeladen werden muss. Entsprechend besteht ein Bedürfnis nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zum effizienten und raschen Freigeben eines Funktelefons mit Streuspektrum während der O­ peration in einem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmo­ dus. Es besteht ein weiteres Bedürfnis nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zum effizienten Aktivieren eines Funkte­ lefons mit Streuspektrum als Antwort auf synchrone und asyn­ chrone Ereignisse (zum Beispiel anfängliche Aktivierung des Funktelefons).

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Timing-Diagramm des Standes der Technik, wel­ ches zeigt, wie ein Funktelefon mit Streuspektrum des Standes der Technik aus einem Leerlaufmodus aufwacht, um eine durch Taktimpulse synchronisierte Pagingnach­ richt zu decodieren;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines drahtlosen Kommunikations­ systems, welches ein Funktelefon enthält;

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Suchempfängers zur Verwen­ dung in dem Funktelefon des Kommunikationssystems aus Fig. 2;

Fig. 4 ist ein Timing-Diagramm, welches die Aktivierung des Funktelefons aus Fig. 2 zeigt;

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, welches die Wechselwirkung der verschiedenen Timing-Elemente innerhalb des Empfänger­ modems des Funktelefons aus Fig. 2 zeigt; und

Fig. 6 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Akti­ vieren des Funktelefons aus Fig. 2 zeigt, welches in einem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmodus arbeitet.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 2 zeigt ein Kommunikationssystem 100, welches eine Mehr­ zahl von Basisstationen aufweist, wie zum Beispiel die Basis­ station 102, welche für die Funkkommunikation mit einer oder mehreren Mobilstationen, zum Beispiel Funktelefon 104, konfi­ guriert ist. Das Funktelefon 104 ist so konfiguriert, dass es Streuspektrumsignale empfängt und sendet, um mit der Mehrzahl der Basisstationen, einschließlich der Basisstation 102, zu kommunizieren. In der veranschaulichten Ausführungsform arbei­ tet das Kommunikationssystem 100 als ein Direktsequenzsystem mit Mehrfachzugriff durch Codetrennung (DS-CDMA). Ein Beispiel eines solchen Systems ist in TIA/EIA Interim Standard IS-95 "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual- Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" aufgezeigt, wo­ bei dieses bei 800 MHz arbeitet. Alternativ könnte das Kommu­ nikationssystem in Übereinstimmung mit anderen DS-CDMA- Systemen oder Frequenzsprungsystemen mit Streuspektrum ("fre­ quency hopping spread spectrum systems") arbeiten.

Die Basisstation 102 sendet verschiedene Streuspektrumsignale, wie zum Beispiel ein Informationssignal auf einem Verkehrska­ nal, zu dem Funktelefon 104. Die Symbole, welche das Informa­ tionssignal umfassen, werden unter Verwendung eines "Walsh Co­ de" in einem als "Walsh Covering" bekannten Prozess codiert. Jeder Mobilstation, wie zum Beispiel dem Funktelefon 104, wird ein einzigartiger "Walsh Code" zugeordnet, so dass die Ver­ kehrskanalübertragung zu jeder Mobilstation orthogonal zu Ver­ kehrskanalübertragungen zu jeder anderen Mobilstation ist.

Zusätzlich zu Verkehrskanälen sendet die Basisstation 102 an­ dere Signale aus, wie zum Beispiel ein Pilotsignal über einen Pilotkanal, ein Synchronisationssignal über einen Synchronisa­ tionskanal und ein Pagingsignal über einen Pagingkanal. Der Pilotkanal wird im Allgemeinen von allen Mobilstationen inner­ halb eines Bereiches empfangen und wird von dem Funktelefon 104 zum Identifizieren der Anwesenheit eines CDMA-Systems, für eine anfängliche Systemerfassung, eine Leerlaufmodusübergabe ("idle mode hand-off"), eine Identifikation von anfänglichen und verzögerten Strahlen der Kommunikation und interferieren­ der Basisstationen und für eine kohärente Demodulation der Synchronisation, des Paging und der Verkehrskanäle verwendet. Der Synchronisationskanal wird zum Synchronisieren des Mobil­ stationstiming mit dem Basisstationstiming verwendet. Der Pa­ gingkanal wird zum Senden von Paginginformation von der Basis­ station 102 zu Mobilstationen einschließlich dem Funktelefon 104 verwendet.

In anderen Ausführungsformen umfassen die Pilotsignale mehrere Pilotsignale, welche über eine Mehrzahl von Kanälen übertragen werden. Einige der Pilotsignale können beispielsweise für die anfängliche Erfassung und eine Bestimmung der Signalstärke verwendet werden. Andere der Pilotsignale können zum Speichern von Gruppeninformation verwendet werden, wie zum Beispiel ei­ ner Gruppe von Identitäten einer Basisstation.

Zusätzlich zu dem "Walsh Covering" werden alle von der Basis­ station übertragenen Kanäle unter Verwendung einer Pseudozu­ falls-Rauschsequenz ("pseudorandom noise (PN) sequence) ge­ streut. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Ba­ sisstation 102 und alle Basisstationen in dem Kommunikations­ system 100 eindeutig unter Verwendung einer eindeutigen Start­ phase für die PN-Sequenz des Pilotkanals identifiziert, auf welche ebenfalls als Startzeit oder Phasenverschiebung Bezug genommen wird. Die PN-Sequenz hat eine Länge von 2¹⁵ Chips, welche mit einer Chiprate von 1,2288 Megachips pro Sekunde produziert werden, und die PN-Sequenz wird etwa alle 26,66 Millisekunden (msec) wiederholt. Die minimale gestattete Zeit­ trennung beträgt 64 Chips, was eine Gesamtheit von 512 verschiedenen Phasenzuweisungen des PN-Code gestattet. Der Streu­ pilotkanal moduliert einen Radiofrequenzträger (RF) und wird an alle Mobilstationen einschließlich dem Funktelefon 104 in einem geographischen Gebiet gesendet, welches von der Basis­ station 102 bedient wird. Die PN-Sequenz kann eine komplexe Natur aufweisen, wobei sie sowohl Komponenten in Phase ("in- phase" (I)) und Quadraturkomponenten ("quadrature" (Q)) auf­ weist.

In einer anderen Ausführungsform sind die Basisstationen zu­ einander asynchron, was bedeutet, dass es keine gemeinsame Ti­ ming-Referenz gibt, welche alle Basisstationen miteinander synchronisiert. Die von einer Basisstation gesendeten Pilot­ signale sind somit nicht mit anderen Pilotsignalen synchron, welche von einer anderen Basisstation gesendet werden.

Das Funktelefon 104 umfasst eine Antenne 106, eine analoge Eingangsstufe 108, einen Mikroprozessor, Logik- und Steuer­ schaltwege 116, einen Empfangsweg und einen Sendeweg. Der Emp­ fangsweg enthält einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 110 und ein Empfängermodem 111; der Sendeweg enthält einen Digital- Analog-Wandler 120 und eine Sendewegschaltung 118. Das Empfän­ germodem 111 enthält einen RAKE-Empfänger 112, einen Suchemp­ fänger 114, eine Zweigtimingeinheit 140, eine Suchtimingein­ heit 142 und eine Systemtimingeinheit 146.

Die Antenne 106 empfängt RF-Signale von der Basisstation 102 und von anderen Basisstationen in der Nähe. Einige der empfan­ genen RF-Signale sind gebündelte Richtstrahlen ("direct line of sight rays"), welche von der Basisstation übertragen werden. Andere empfangene RF-Signale sind reflektierte oder Mehr­ wegstrahlen, und sie sind daher zeitlich relativ zu den gebün­ delten Richtstrahlen verzögert.

Empfangene RF-Signale werden in elektrische Signale durch die Antenne 106 konvertiert und der analogen Eingangsstufe 108 zur Verfügung gestellt. Die analoge Eingangsstufe 108 führt solche Funktionen aus, wie Filtern, automatische Verstärkungssteue­ rung und Konversion der Signale zu Grundbandsignalen. Die, ana­ logen Grundbandsignale werden dem ADC 110 zur Verfügung ge­ stellt, welcher diese zu Strömen digitaler Daten für die wei­ tere Verarbeitung konvertiert.

Der RAKE-Empfänger 112 enthält eine Mehrzahl von Demodulati­ onszweigen, einschließlich einem ersten Demodulationszweig 122, einem zweiten Demodulationszweig 124, einem dritten Demo­ dulationszweig 126 und einem vierten Demodulationszweig 128. In der veranschaulichten Ausführungsform enthält der RAKE- Empfänger 112 vier Demodulationszweige. Jedoch können andere Anzahlen von Demodulationszweigen verwendet werden, ein­ schließlich nur einem Demodulationszweig. Die Demodulati­ onszweige werden auf Grundlage einer herkömmlichen Gestaltung modifiziert, um die Aktivierungszeit und die Leistung zu mini­ mieren; weitere Erläuterungen folgen in Verbindung mit den Fig. 2 bis 6.

Die Mikroprozessor-, Logik- und Steuerschaltwege 116 enthalten einen Mikroprozessor 117 und eine Taktgeber 134. Der Taktgeber 134 steuert das Timing des Funktelefons 104. Die Mikroprozes­ sor-, Logik- und Steuerschaltwege 116 sind mit anderen Elementen des Funktelefons 104 gekoppelt, wobei jedoch solche Ver­ bindungen in Fig. 1 nicht dargestellt sind, so dass sie die Zeichnungsfigur nicht untunlich kompliziert erscheinen lassen.

Allgemein weist der Suchempfänger 114 innerhalb des Empfänger­ modems 111 Pilotsignale nach, welche von dem Funktelefon 104 aus der Mehrzahl der Basisstationen, einschließlich der Basis­ station 102, empfangen wurden. Der Suchempfänger 114 entstreut die Pilotsignale, wobei eine Korrelationsvorrichtung mit PN- Codes verwendet wird, welche in dem Funktelefon 104 erzeugt werden. Nach dieser Entstreuung werden die Signalwerte für je­ de Chipperiode über ein vorbestimmtes Zeitintervall gesammelt. Dies stellt eine kohärente Summe von Chipwerten zur Verfügung. Diese Summe wird mit einem Schwellenniveau verglichen. Summen, welche das Schwellenniveau überschreiten, zeigen allgemein ei­ ne geeignete Pilotsignalstrahlung an, welche für die Timing- Synchronisierung der Pilotsignale verwendet werden kann.

Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen; der Suchempfänger 114 ent­ hält ein Abtastpuffersystem ("sample buffer system") 200, ei­ nen Zweiphasenkorrelator 202, welcher mit dem Abtastpuffersys­ tem 200 gekoppelt ist, einen Energieberechner 204, welcher mit dem Zweiphasenkorrelator 202 gekoppelt ist, eine Energiepost­ prozessor 206, welcher mit dem Energieberechner 204 gekoppelt ist, einen Suchausgabepuffer 208, welcher mit dem Energiepost­ prozessor 206 gekoppelt ist und ein PN-Generatorsystem 210, welches mit dem Zweiphasenkorrelator 202 gekoppelt ist. Das Abtastpuffersystem 200 enthält eine Verzögerungsschaltung 220, welche mit einem Empfängerabtastpuffer 230 gekoppelt ist, ei­ nen Adressengenerator 226, welcher mit dem Empfängerabtastpuffer 230 gekoppelt ist, und einen Multiplexer 238, welcher mit dem Empfängerabtastpuffer 230 gekoppelt ist. Der Zweiphasen­ korrelator 202 enthält einen ersten Entstreuer 262, welcher mit einem ersten Akkumulator 274 gekoppelt ist, und einen zweiten Entstreuer 264, welcher mit einem zweiten Akkumulator 276 gekoppelt ist. Der Energieberechner 204 umfasst eine Latch- und Skalierungsschaltung 284, welche mit einem Multi­ plexer 290 gekoppelt ist, eine Quadrierschaltung 294, welche mit dem Multiplexer 290 gekoppelt ist und eine Sammelschaltung 298, welche mit der Quadrierschaltung 294 gekoppelt ist.

Das PN-Generatorsystem 210 enthält ein PN-Sequenz-Aufwach- Zustandsregister 360, welches mit einem Echtzeit-PN-Generator 370 gekoppelt ist, ein Anfangs-PN-Zustandsregister 318, wel­ ches mit dem Echtzeit-PN-Generator 370 gekoppelt ist, einen Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372, welcher mit dem An­ fangs-PN-Zustandsregister 318 gekoppelt ist, ein Maskenregis­ ter 336, welches mit dem Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 gekoppelt ist und ein Folge-PN-Zustandsregister 340, welches mit dem Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 gekoppelt ist.

Der Echtzeit-PN-Generator 370 enthält einen Echtzeitlinearse­ quenzgenerator (LSG) 310, welcher mit einem Echtzeit-PN- Rollen(PNR)-Zähler 312 und einem Echtzeitpositionszähler 314 gekoppelt ist. Der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 ent­ hält einen Hochgeschwindigkeits-LSG 322, welcher mit dem Hoch­ geschwindigkeits-PN-Rollen(PNR)-Zähler 324 und einem Hoch­ geschwindigkeits-Zellenzähler 326 gekoppelt ist. Die Schaltwe­ ge innerhalb des Echtzeit-PN-Generators 370 und des Hochgeschwindigkeits-PN-Generators 372 weisen im Allgemeinen Flip- Flops auf.

Ein CDMA-Funktelefon, welches in einem durch Taktimpulse syn­ chronisierten Pagingmodus betreibbar ist, enthält somit einen Suchempfänger, welcher periodisch aktiviert wird, um ein Pi­ lotsignal mit geeigneter Signalstärke zu finden, wobei der Suchempfänger ein Sequenz-Timing eines Pseudozufallsrauschens (PN) des Pilotsignals nach jeder periodischen Aktivierung des Suchempfängers synchronisiert. Das Funktelefon enthält auch wenigstens einen Demodulationszweig, welcher mit dem Suchemp­ fänger gekoppelt ist, und eine Steuerschaltung, um den wenigs­ tens einen Demodulationszweig im Wesentlichen nach jeder peri­ odischen Aktivierung des Suchempfängers zu aktivieren und den wenigstens einen Demodulationszweig zur Synchronisation rela­ tiv zum PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals nach jeder periodi­ schen Synchronisation des Suchempfängers anzuweisen. Die Steu­ erschaltwege umfassen einen Mikroprozessor. Das Funktelefon enthält weiterhin eine Systemtimingeinheit, welche mit dem we­ nigstens einen Demodulationszweig gekoppelt ist, und der Mik­ roprozessor aktiviert periodisch die Systemtimingeinheit im Wesentlichen nach jeder periodischen Aktivierung des Suchemp­ fängers und weist die Systemtimingeinheit zur Synchronisierung relativ zu dem PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals nach jeder periodischen Synchronisation des wenigstens einen Demodulationszweiges an.

Eine Beschreibung, wie das Empfängermodem 111 (Fig. 2) und der Suchempfänger 114 (Fig. 2 und 3) von einem Schlafzustand wäh­ rend einer Operation in einem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmodus aktivieren, wird unten in Verbindung mit dem Timing-Diagramm aus Fig. 4 und dem Flussdiagramm aus Fig. 6 ausgeführt. In Fig. 4 wird das PN-Sequenz-Timing auf der Zeit­ achse 500 gezeigt, und das korrespondierende Ereignis des Funktelefons (104) wird auf der Zeitachse 502 gezeigt. Die Zeitachse 500 zeigt, dass eine vorbestimmte PN-Chipgrenze zum Zeitpunkt 506 auftritt, und eine Rahmengrenze tritt zum Zeit­ punkt 508 auf.

Zusätzlich zu der PN-Rollengrenze der PN-Sequenz, wie sie durch den Standard des zellulären Systems definiert ist, wird eine andere Bezeichnung an der vorbestimmten PN-Chipgrenze be­ nannt. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die vorbe­ stimmte Chipgrenze so gewählt, dass sie auf dem 512ten Chip der PN-Sequenz auftritt, und sie wird daher als die 512- Chipgrenze bezeichnet; die 512-Chipgrenze ist mit der PN- Rollengrenze ausgerichtet. In dem IS-95-System beträgt die ge­ sendete Chiprate 1,2288 MHz, so dass die 512-Chipgrenze einmal alle 0,4166 msec auftritt. Andere vorbestimmte Chipgrenzen können ebenso verwendet werden. In dem IS-95-System tritt die Rahmengrenze alle 80 msec auf (dies ist zum Beispiel dann, wenn das Funktelefon aufwachen muss, um eine Pagingnachricht zu empfangen), und die Rahmengrenze ist mit der PN- Rollengrenze ausgerichtet.

Ein Verfahren zum Betreiben des Funktelefons 104 in einem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmodus beginnt bei Block 600. Das Funktelefon tritt bei Block 602 in einen Schlafzustand ein.

Bei Block 604 nimmt der Mikroprozessor 117 (Fig. 2) Kenntnis von dem aktuellen PN-Sequenzzustand und speichert den aktuel­ len PN-Sequenzzustand in einem Register als ein PN- Sequenzschlafzustand. Während das Funktelefon schläft (zum Beispiel vor dem Zeitpunkt 504 aus Fig. 4) werden Taktsignale zu Abschnitten des Empfängermodems 111 (Fig. 2) ausgegatet, um diese Abschnitte zu deaktivieren, wodurch der Energieverbrauch vermindert wird. Beispielsweise werden während des Schlafzu­ stands Taktsignale zu dem RAKE-Empfänger 112, dem Suchempfän­ ger 114, der Zweigtimingeinheit 140, der Suchtimingeinheit 142 und der Systemtimingeinheit 146 ausgegatet.

Das Funktelefon 104 bleibt für eine vorbestimmte Zeitperiode in dem Schlafzustand, und der Mikroprozessor 117 verfolgt bei Block 606 (Fig. 6) diese Zeit. Der Mikroprozessor 117 kann den Taktgeber 134 verwenden, um die Leerlaufzeit zu verfolgen; al­ ternativ kann ein anderer (nicht gezeigter) Taktgeber verwen­ det werden, welcher nicht in den Schlafzustand übergeht. Zum Beispiel kann ein bezüglich dem Mikroprozessor 117 externer Taktgeber verwendet werden. Vor dem Zeitpunkt 504 (Fig. 4) verwendet der Mikroprozessor 117 sowohl den PN-Schlafzustand als auch die Zeit, über welche das Funktelefon 104 in einem Schlafzustand verblieben ist, um einen PN-Sequenz- Aufwachzustand in dem PN-Sequenz-Aufwach-Zustandsregister 360 (Fig. 3) bei Block 608 (Fig. 6) zu programmieren.

Bei dem Zeitpunkt 504 (Fig. 4) tritt ein WAKE-Ereignis auf, womit einige Aktionen des Empfängermodems 111 (Fig. 2) veran­ lasst werden. Wenigstens ein Abschnitt der Schaltwege des Emp­ fängermodems 111, wie zum Beispiel der Suchempfänger 114 und die Suchtimingeinheit 142 werden bei Block 610 (Fig. 6) durch Zuführen eines Taktsignals zu dem Empfängermodem 111 (Fig. 2) aktiviert. In einer anderen Ausführungsform wird die Suchti­ mingeinheit 142 in dem Suchempfänger 114 eingeschlossen, und sie wird somit als Teil des Suchempfängers 114 betrachtet. An­ dere Schaltwege innerhalb des Empfängermodems 111 als der Suchempfänger 114 und die Suchtimingeinheit 142 bleiben jedoch ausgegatet. Zum Beispiel bleiben der RAKE-Empfänger 112, die Zweigtimingeinheit 140 und die Systemtimingeinheit 146 anfäng­ lich inaktiv.

Um einen Abschnitt des Empfängermodems 111 zu aktivieren wird ein Chiptaktsignal dem Echtzeit-PN-Generator 370 (Fig. 3) durch den Eingang 306 (Fig. 3) zugeführt, um den Echtzeit-PN- Generator 370 zu aktivieren. Das Chiptaktsignal arbeitet mit der PN-Chipgeschwindigkeit und kann von jeder geeigneten Quel­ le herrühren, wie zum Beispiel dem Taktgenerator 134 der Mik­ roprozessor-, Logik- und Steuerschaltwege 116. Zusätzlich wird die Suchtimingeinheit 142 durch Anwendung eines 8X-Taktsignals aktiviert. Die Suchtimingeinheit 142 enthält Steuerschaltwege, Register und einen Zähler, um das Timing des Echtzeit-PN- Generators 370 zu konfigurieren und zu koordinieren. Der Zäh­ ler innerhalb der Suchtimingeinheit 142 zählt mit einer Ge­ schwindigkeit, welche achtmal so hoch ist wie das Echtzeit­ chiptaktsignal, und stellt eine Verfolgung der PN-Sequenz mit hoher Auflösung zur Verfügung. Insgesamt sind zum Zeitpunkt 504 nur etwa 20% der Schaltwege des Empfängermodems 111 akti­ viert. Dies wird als Zwischenmodus mit niedriger Leistung be­ zeichnet.

Nach dem Aktivieren wenigstens eines Teils des Suchempfängers 114 muss der Suchempfänger ein gesendetes Signal erfassen, und in der veranschaulichten Ausführungsform umfasst das gesendete Signal wenigstens ein Pilotsignal. In anderen Ausführungsfor­ men kann das gesendete Signal mehrere Pilotsignale auf mehr als einem Kanal umfassen, und die Pilotsignale auf diesen Ka­ nälen können im Codeteilungsmultiplex oder im Zeitteilungsmul­ tiplex vorliegen.

Als Teil eines WAKE-Ereignisses gibt der Mikroprozessor 117 bei Block 612 (Fig. 6) einen WAKE-Impuls frei, und bei Block 614 wird der PN-Sequenz-Aufwach-Zustand von dem PN-Sequenz- Aufwach-Zustandsregister 360 (Fig. 3) gelesen und in den Echt­ zeit-PN-Generator 370 geladen, um eine Timing-Referenz auszu­ bilden. Diese Aufwachzustandsinformation enthält den 15-Bit- Zustand der In-Phase- und Quadratur-Phase-PN-Sequenz, welcher in den Echtzeit-LSG 310 (Fig. 3) geladen ist. Der Aufwachzu­ stand enthält ebenfalls den 15-Bit-Zustand des Echtzeit-PN- Rollenzählers 312 (Fig. 3). Der PN-Rollenzähler 312 zählt die Anzahl der Chips und die Anzahl der Symbole seit der letzten PN-Rollengrenze, um die aktuelle Position innerhalb der PN- Sequenz anzuzeigen. Diese Rollenzählerinformation ist wichtig zum Erreichen des SLAM mit hoher Auflösung, welches bei dem Zeitpunkt 506 (Fig. 4) auftreten wird.

Bei Block 616 (Fig. 6) verursacht der WAKE-Impuls, dass der Echtzeitpositionszähler 314 (Fig. 3) auf einen Anfangswert (zum Beispiel Zustand) initialisiert wird. Der Echtzeitpositi­ onszähler 314 wird bei einer späteren Stufe der Aktivierung verwendet und ändert den Zustand, wann immer bezüglich des Echtzeit-PN-Generators 370 ein Slew-Prozess ausgeführt wird. Wenn beispielsweise bezüglich des Echtzeit-PN-Generators 370 ein Slew-Prozess durch vier Chips ausgeführt wird, wird der Echtzeitpositionszähler 314 dies verfolgen. Die Slew-Steuerung wird auf die Leitung 308 angewandt, und der Zustand des Wertes des Echtzeitpositionszählers 314 wird konstant gehalten, wenn bezüglich des Echtzeit-PN-Generators 370 kein Slew-Prozess ausgeführt wird.

Bei Block 618 (Fig. 6) beginnt der Echtzeit-PN-Generator 370 mit dem Erzeugen einer PN-Sequenz mit einer ersten Rate, wel­ che im Wesentlichen gleich der Rate des Chiptaktsignals ist, welches bei Eingang 306 vorliegt. Die erste Rate ist im We­ sentlichen äquivalent zu der Chiprate des empfangenen Signals. Das Chiptaktsignal repräsentiert eine erste Rate im Sinne der Betriebsgeschwindigkeit des Empfängermodems 111. Somit inkre­ mentiert der Echtzeit-LSG 310 den PN-Sequenz-Echtzeitzustand bei der Chiprate, um I- und Q-Abtastwerte der PN-Sequenz bei jedem Taktzyklus zu erzeugen, und bei Block 620 (Fig. 6) in­ krementiert der Echtzeit-PN-Rollenzähler 312 mit der ersten Rate für jeden Taktzyklus. Diese PN-Sequenz-Erzeugung reprä­ sentiert eine anfängliche Abschätzung der Position der empfan­ genen PN-Sequenz.

Der Suchempfänger 114 (Fig. 2 und 3) detektiert dann ein Pi­ lotsignal, um das Systemtiming zu erfassen. Bei Block 622 (Fig. 6), wenn der PN-Generator 370 die PN-Sequenz erzeugt, empfängt der ADC 110 (Fig. 2) ein gesendetes analoges Signal von der analogen Eingangsstufe 108 und konvertiert das analoge Signal in digitale Abtastwerte, welche auf einen In-Phase(I)- Eingang 212 und einen Quadratur-Phase(Q)-Eingang 214 (Fig. 3) gegeben werden. Eine verzögerte Version der digitalen Abtast­ werte, welche die um eine Hälfte der Chipdauer verzögerten di­ gitalen Abtastwerte umfasst, wird von der Verzögerungsschal­ tung 220 erzeugt.

Bei Block 624 (Fig. 6) werden die digitalen Abtastwerte und die verzögerten Versionen der digitalen Abtastwerte in dem Empfängerabtastpuffer 230 gespeichert. Die verzögerte Version wird erzeugt, so dass zwei Energien bei einer halben Chipzeit­ trennung gleichzeitig während der Suche des Hochgeschwindig­ keitspilotsignals berechnet werden, nachdem der Empfängerab­ tastpuffer 230 mit Abtastwerten gefüllt ist. Wenn in dem Such­ empfänger 114 keine doppelte Hardware enthalten ist (zum Bei­ spiel ist nur ein Korrelator anstelle von zwei Korrelatoren enthalten, welche hier in dem Zweiphasenkorrelator 202 gezeigt werden), so muss es nicht erforderlich sein, eine verzögerte Version der eingehenden Abtastwerte zu erzeugen. Wenn alterna­ tiv mehr Korrelatoren im Suchempfänger 114 eingeschlossen sind, könnte es nötig sein, mehr verzögerte Versionen zu er­ zeugen. Da die verzögerten Versionen im Wesentlichen gleich­ zeitig mit dem Empfang der digitalen Abtastwerte erzeugt wer­ den, tritt die Detektion der digitalen Abtastwerte des Pilot­ signals mit dem Wesentlichen der doppelten Chiprate auf.

Ein Adressengenerator 226 weist den Empfängerabtastpuffer 230 dahingehend an, wo jeder der digitalen Abtastwerte und jede der verzögerten Versionen der digitalen Abtastwerte zu schrei­ ben ist (und später, wo die gespeicherten Daten zu lesen sind). In der veranschaulichten Ausführungsform haben die empfangenen I- und Q-Digitalabtastwerte jeweils vier Bits, was acht Bits für ein einziges I-Q-Abtastwertpaar ausmacht; die verzögerte Version hat nochmals acht Bits. Das kombinierte I- Q-Paar und die verzögerte Version umfassen sechzehn Bits, so dass die Breite des Empfängerabtastpuffers 230 sechzehn Bits beträgt. Es gibt Speicherorte für 1024 Abtastwerte mit sech­ zehn Bits. Andere Speicherkonfigurationen und Bitstrukturen können verwendet werden.

Dem Multiplexer 238 werden zwei verschiedene Taktsignale zuge­ führt. Das Chiptaktsignal, welches mit Echtzeit arbeitet, wird dem ersten Eingang 232 zugeführt, und ein Hochgeschwindig­ keitstaktsignal wird dem zweiten Eingang 234 zugeführt. Das Hochgeschwindigkeitstaktsignal arbeitet mit einer höheren Ge­ schwindigkeit als das Chiptaktsignal. Die Auswahl der Taktsig­ nale erfolgt durch Zuführen eines Steuersignals zu dem Steuer­ eingang 236. Während der Empfängerabtastpuffer 230 digitale Proben lädt, wird das Chiptaktsignal auf dem Multiplexer 238 ausgewählt. Somit werden digitale Proben in dem Puffer mit der Echtzeittaktgeschwindigkeit geladen, da jedoch die verzögerten Versionen im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Empfang der di­ gitalen Abtastwerte erzeugt werden, erfolgen die Detektion und das Speichern der digitalen Pilotsignalabtastwerte im Wesent­ lichen mit der doppelten Chiprate.

Die in dem Empfängerabtastpuffer 230 gespeicherten Abtastwerte repräsentieren die von dem Suchempfänger 114 empfangenen Pi­ lotsignale. Das Signal kann direkt empfangene Pilotsignale und/oder Mehrwegstrahlung ("multi-path rays") enthalten. Der Empfängerabtastpuffer 230 stellt somit einen Puffer zum Speichern einer Mehrzahl von Abtastwerten eines empfangenen Sig­ nals zur Verfügung.

Wenn die allerersten I- und Q-Abtastwerte in den Empfängerab­ tastpuffer 230 geschrieben werden, wird zu diesem Zeitpunkt der PN-Zustand des Echtzeit-PN-Generators 370 zur Kenntnis ge­ nommen und in das Anfangs-PN-Zustandsregister 318 geladen. Dies zeigt an, wie sich die gespeicherten Abtastwerte auf die PN-Sequenz beziehen, welche von dem Echtzeit-PN-Generator 370 erzeugt wird.

Nach der Detektion eines Pilotsignals werden der Echtzeit-PN- Generator 370 und somit der Suchempfänger 114 mit einem PN- Sequenz-Timing synchronisiert, welches mit wenigstens einem Abschnitt eines nachgewiesenen Pilotsignals in Beziehung steht. Somit wird während der Zeitdauer 512 (Fig. 4), jedoch nachdem der Empfängerabtastpuffer 230 (Fig. 3) gefüllt ist, eine Hochgeschwindigkeitssuche ausgeführt, um die gespeicher­ ten Abtastwerte für ein geeignetes Pilotsignal zu suchen (zum Beispiel für ein Pilotsignal, welches eine Korrelationsenergie oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes erzeugt). Für die Hochgeschwindigkeitssuche arbeiten im Wesentlichen alle Schaltwege des Suchempfängers 114 (Fig. 2 und 3) außer dem Echtzeit-PN-Generator 370 mit der höheren Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeitstaktsignals (zur Klarheit der Figur: das Hochgeschwindigkeitstaktsignal wird so gezeigt, dass es nur dem zweiten Multiplexereingang 234 zugeführt wird, einem Hoch­ geschwindigkeitstakteingang 278 des zweiten Akkumulatorein­ gangs 278 und dem Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 beim Eingang 328). Somit wird der Multiplexer 238 von dem Chiptaktsignal, welches am Eingang 232 vorliegt, zu dem Hochgeschwin­ digkeitstaktsignal geschaltet, welches am zweiten Eingang 234 (Fig. 3) vorliegt.

Bei Block 626 (Fig. 6) bestimmt der Mikroprozessor 117 (Fig. 2) eine Fenstergröße, über welche die gespeicherten Abtastwer­ te zu suchen sind. Beispielsweise bestimmt eine Fenstergröße von vier eine Suche von vier getrennten Halb-Chip-Offsets des PN-Raums. Da der Zweiphasenkorrelator 202 (Fig. 2) zwei Korre­ latoren umfasst, können zwei verschiedene Offsets gleichzeitig gesucht werden. Es wird erkannt, dass andere geeignete Fens­ tergrößen ausgewählt werden können, und andere Hardwarekonfi­ gurationen werden ins Auge gefasst, so dass weniger oder mehr Suchen gleichzeitig ausgeführt werden können.

Bei Block 628 (Fig. 6) wird eine der Suchen innerhalb der vor­ geschriebenen Fenstergröße durch den Mikroprozessor 117 initi­ alisiert. Der Suchempfänger 114 sucht nach einem geeigneten PN-Sequenz-Offset mit der zweiten Rate des Hochgeschwindig­ keitstaktes. Ein geeigneter PN-Sequenz-Offset ist ein solcher, welcher eine hohe Korrelationsenergie für die nachgewiesenen digitalen Abtastwerte erzeugt. Hier ist die zweite Rate höher als die erste Rate.

Für das erste Paar von Suchen wird der Hochgeschwindigkeits­ zellenzähler 326 des Hochgeschwindigkeits-PN-Generators 372 (Fig. 3) auf Null initialisiert. Der PN-Zustand, welcher in dem Anfangs-PN-Zustandregister 318 gespeichert ist, wird in den Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 geladen, so dass der Hochgeschwindigkeits-LSG 322 und der Hochgeschwindigkeits-PNR- Zähler 324 auf geeignete Werte gesetzt werden. Dies stellt si­ cher, dass die Abtastwerte, welche gesucht und korreliert wer­ den auf die Echtzeit-PN-Sequenz bezogen werden, welche vor­ liegt, wenn die Abtastwerte ursprünglich nachgewiesen werden und in den Empfängerabtastpuffer 230 geschrieben werden. Der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 wird dann die originale Echtzeit-PN-Sequenz mit einer höheren Taktgeschwindigkeit neu erzeugen und diese PN-Signale dem ersten Entstreuer 262 und dem zweiten Entstreuer 264 (Fig. 3) zuführen. Die In-Phase-PN- Sequenz wird über die Leitung 330 zugeführt und die Quadratur- Phase-PN-Sequenz wird über die Leitung 332 (Fig. 3) zugeführt.

Wenn der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 ein Chip in der PN-Sequenz inkrementiert hat, wird dieser Zustand in dem Fol­ ge-PN-Zustandsregister 340 gespeichert. Dies wird als Start­ punkt für die nächste Hochgeschwindigkeitssuche innerhalb der vorbestimmten Fenstergröße verwendet. Der nächste Startpunkt wird um einen ganzen Chip von dem Anfangs-PN-Zustand vorge­ schoben, da ein Halb-Chip-Inkrement bereits von der verzöger­ ten Version der digitalen Abtastwerte korreliert ist.

Der Zweiphasenkorrelator 202 (Fig. 3) korreliert die Abtast­ werte in dem Empfängerabtastpuffer 230 mit der PN-Sequenz, welche von dem Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 erzeugt wird, um ein Korrelationsergebnis zu erzeugen. Bei Block 630 (Fig. 6) wird die Korrelation gestartet. Für den Korrelations­ prozess werden die Abtastwerte zunächst mit dem ersten Ent­ streuer 262 und dem zweiten Entstreuer 264 entstreut. Die Ent­ streuer sind Vervielfacher oder andere entstreuende Schaltun­ gen, wie es den Fachleuten bekannt ist. Nachfolgend werden die entstreuten Daten dem ersten Akkumulator 274 und dem zweiten Akkumulator 276 zugeführt. Die Akkumulatoren umfassen Akkumu­ lations- und Summierschaltungen sowie Logikschaltungen, welche den Fachleuten bekannt sind.

Die in dem ersten Akkumulator 274 und dem zweiten Akkumulator 276 erzeugten Summen werden dem Energieberechner 204 zuge­ führt. Die akkumulierten Signale werden zunächst der Latch- und Skalierschaltung 284 zugeführt. Die Latch- und Skalier­ schaltung 284 umfasst Flip-Flop-Schaltwege und kann alternativ in dem ersten Akkumulator 274 und dem zweiten Akkumulator 276 eingebaut sein. Kombinationslogik innerhalb der Latch- und Skalierschaltung 284 wird verwendet, um die akkumulierten Wer­ te so zu skalieren, wie es für die Energienachverarbeitung er­ forderlich ist.

Die Latch- und Skalierschaltung 284 wird verwendet, um entwe­ der ein Zwischenkorrelationsergebnis oder ein Endkorrelations­ ergebnis zu verriegeln ("latch") (zum Beispiel eine Korrelati­ on über eine vorgeschriebene Korrelationslänge) zum Erzeugen einer Energieberechnung. Wenn zum Beispiel die vorgeschriebene Korrelationslänge für einen bestimmten PN-Offset 256 Chips be­ trägt, kann eine Zwischenlänge so gewählt werden, dass sie 64 Chips beträgt. Wenn die ersten 64 Chips bei dem Zweiphasenkor­ relator 202 gesammelt sind, wird der gesammelte Wert verrie­ gelt und sein Energiewert berechnet und mit einem Zwischen­ schwellenwert verglichen, welcher an dem Schwelleneingang 295 des Energiepostprozessors 206 vorliegt. Eine Zwischenenergie­ berechnung wird zunächst ausgeführt, um zu bestimmen, ob der aktuell für die Hochgeschwindigkeitssuche verwendete Offset ein geeignetes Hochenergieergebnis liefert. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Hochgeschwindigkeitssuche für diesen speziellen Offset aufgegeben, und die Hochgeschwindigkeitssu­ che wird für den nächsten PN-Offset fortgesetzt. Andere vorge­ schriebene Korrelationslängen und Zwischenkorrelationslängen können verwendet werden.

Wenn der berechnete Zwischenenergiewert oberhalb des Zwischen­ energieschwellenwertes liegt, wird der Zweiphasenkorrelator 202 entriegelt, und der Rest der Abtastwerte für diesen PN- Offset wird entstreut und über den Zweiphasenkorrelator 202 für die vorgeschriebene Akkumulationslänge gesammelt. Die ver­ riegelten und skalierten gesammelten Werte werden dem Multi­ plexer 290 zugeführt und dann sequentiell der Quadrierschal­ tung 294 zugeführt. Somit wird das gesammelte I₀ zunächst der Quadrierschaltung 294 zugeführt und quadriert, und der quad­ rierte Wert wird der Akkumulationsschaltung 298 zugeführt. Dann wird das akkumulierte Q₀ quadriert und der Akkumulations­ schaltung 298 zugeführt, um den gesamten Energiewert der Kor­ relation zu erzeugen (zum Beispiel I₀ ² + Q₀ ²).

Der Energiewert wird mit einem zweiten Schwellenwert vergli­ chen, welcher an dem Schwelleneingang 295 des Energiepostpro­ zessors 206 vorliegt. Wenn der Energiewert oberhalb des zwei­ ten Schwellenwertes liegt, wird ein Energieindikatorbit auf "high" gesetzt, welches mit diesem Energiewert assoziiert ist. Wenn der Energiewert unterhalb des zweiten Schwellenwertes liegt, wird das Energieindikatorbit, welches mit diesem Ener­ giewert assoziiert ist, auf "low" gesetzt.

Beim Anfang der Hochgeschwindigkeitssuche werden alle Speiche­ rorte innerhalb des Suchausgangspuffers 208 auf Null initiali­ siert. Der erste Korrelationsenergiewert zusammen mit seinem assoziierten Energieindikatorbit wird dann über die Leitung 296 dem Suchausgangspuffer 208 zugeführt und an einem der Speicherorte gespeichert.

Während der gesamten Hochgeschwindigkeitssuche verfolgt der Energiepostprozessor 206, welcher Ort innerhalb des Suchaus­ gangspuffers 208 das niedrigste Energiesignal speichert. Wenn ein aktuell berechneter Energiewert größer ist als das Signal mit der minimalen Energie, welche bereits in dem Suchausgangs­ puffer 208 gespeichert ist, veranlasst der Energiepostprozes­ sor 206, dass der neu berechnete Energiewert das Register in­ nerhalb des Suchausgangspuffers 208 überschreibt, indem ein Ort über die Leitung 297 gesendet wird.

Wie vorstehend bemerkt, wird, wenn eine Hochgeschwindigkeits­ suche veranlasst wird, der Suchausgangspuffer 208 initiali­ siert, so dass alle Energiewerte in seinen Speicherpositionen auf Null gesetzt werden. Die ersten wenigen Energien, welche berechnet werden, werden automatisch in den Suchausgangspuffer 208 geschrieben, da die berechneten Energiewerte größer als die initialisierten Nullen an den Speicherorten sind. Selbst wenn der gesammelte Endwert über die vorgeschriebene Korrela­ tionslänge geringer ist als der zweite Schwellenwert, wird dieser Energiewert in den Suchausgangspuffer 208 mit einem auf "low" gesetzten Energieindikatorbit gespeichert. Sobald der Suchausgangspuffer 208 voll ist, werden, wenn mehr Suchen aus­ geführt werden (da die Fenstergröße größer ist als die Puffergröße) berechnete Energiewerte mit gespeicherten Energiewerten verglichen. Die neu berechneten Energiewerte werden dann einen gespeicherten Energiewert überschreiben, wenn der berechnete Energiewert größer ist. Der gespeicherte Wert wird auf den E­ nergiepostprozessor 206 zum Vergleich über die Leitung 296 zu­ rückgegeben.

Die Lese/Schreib-Position von jedem gespeicherten Energiewert wird von einem Suchpositionssignal ausgewählt, welches einem Selektionseingang 300 zugeführt wird. Dieser Suchprozess wird wiederholt, bis die Hochgeschwindigkeitssuche für die vorge­ schriebene Fenstergröße durchgeführt wurde.

Für eine Fenstergröße von vier, werden insgesamt vier Hochge­ schwindigkeitssuchen durchgeführt, zwei zu einer Zeit. Das erste Paar der Hochgeschwindigkeitskorrelationen, welche gleichzeitig ausgeführt werden, wird Energiewerte I₀ ² + Q₀ ² und I₁ ² + Q₁ ² erzeugen. Zwei weitere Suchen müssen noch durchgeführt werden, nachdem die ersten beiden Hochgeschwindigkeitssuchen durchgeführt wurden, welche I₀/Q₀ und I₁/Q₁ einschließen.

Für die nächsten Hochgeschwindigkeitssuchen bewegt der Adres­ sengenerator 226 (Fig. 3) den Zeiger in dem Empfängerabtast­ puffer 230 zurück zu den ersten geschriebenen Datenabtastwer­ ten bei Block 632 (Fig. 6). Auch der Startzustand für den Hochgeschwindigkeits-LSG 322 hat seinen Ursprung in dem Folge- PN-Zustandsregister 340; dieser Zustand wird um 1 Chip von dem in dem Anfangs-PN-Zustand gespeicherten Zustand vorgeschoben (da die ersten beiden Korrelationen über einem Null-PN-Offset und einem Halbchip-PN-Offset waren).

Der Hochgeschwindigkeitszellenzähler 326 inkrementiert jedes Mal, wenn der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 von dem Anfangs-PN-Zustand, welcher ursprünglich in dem Anfangs-PN- Zustandsregister 318 gespeichert war, abweicht. Zum Beispiel hat für die ersten beiden Korrelationen der Fenstergröße von vier der Hochgeschwindigkeitszellenzähler 326 einen Wert von Null. Wenn der Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372 ein Chip für die nächsten beiden Korrelationen vorgeschoben wird, wird er Hochgeschwindigkeitszellenzähler 326 auf einen Wert von Eins inkrementiert. Der Hochgeschwindigkeitssuchprozess wird dann mit der um einen Chip vorgeschobenen PN-Sequenz begonnen.

Wenn die Anzahl der durchgeführten Hochgeschwindigkeitssuchen gleich der ausgewählten Fenstergröße ist, ist der Hochge­ schwindigkeitssuchprozess bei dem Entscheidungsblock 634 voll­ ständig. Bei Block 636 liest der Mikroprozessor 117 die in dem Suchausgangspuffer 208 gespeicherten Energien über die Leitung 304 und bestimmt den höchsten Energiewert, welcher mit einer Pilotsignalstrahlung als auch mit der Position der PN-Sequenz des Pilotsignals assoziiert ist. Dies ist äquivalent zum Er­ fassen eines PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals.

Bei Block 638 (Fig. 6) wird bezüglich des Echtzeit-PN- Generators 370 (Fig. 3) ein Slew-Prozess ausgeführt, so dass die Phase des ausgewählten Pilotsignals passt. Insbesondere wird bezüglich dem Echtzeit-LSG 310 und dem Echtzeit-PNR- Zähler 312 ein Slew-Prozess ausgeführt, so dass sie mit der Phase der ausgewählten Strahlung zusammenpassen, und der Echt­ zeitpositionszähler 314 wird inkrementiert, um den Slew- Prozess zu verfolgen. Der Echtzeit-PN-Generator 370 und der Suchempfänger 114 sind nun mit dem PN-Sequenz-Timing des aus­ gewählten Pilotsignals synchronisiert.

Vor dem Zeitpunkt 506 (Fig. 4) wird das Funktelefon 104 aus dem Niedrigleistungsmodus bei den Blöcken 640 und 642 (Fig. 6) herausgebracht. Anders gesagt, das Funktelefon 104 wird ange­ wiesen, von dem Niedrigleistungsmodus in einen Demodulations­ modus umzuschalten. Für den Demodulationsmodus sind mehr Schaltungen innerhalb des Empfängermodems 111 (Fig. 2) freige­ geben, indem ein Taktsignal zugeführt wird. Zum Beispiel wird die Systemtimingeinheit 146, indem ihr ein Taktsignal zuge­ führt wird, bei Block 652 (Fig. 6) freigegeben. Eine gegatete Version des Taktsignals wird wenigstens einem der Demodulati­ onszweige des RAKE-Empfängers 112 und der Zweigtimingeinheit 140 bei Block 636 (Fig. 6) zugeführt, um diese bei Block 654 (Fig. 6) freizugeben. Das jedem der Demodulationszweige zuge­ führte Taktsignal des RAKE-Empfängers 112 ist eine gegatete Version des Taktsignals zu der Zweigtimingeinheit 140, so dass jeder der Demodulatorzweige des RAKE-Empfängers 112 individu­ ell eingegatet oder ausgegatet werden kann. Nicht alle der De­ modulationszweige müssen zu diesem Zeitpunkt aktiviert werden.

Noch unmittelbar vor dem Zeitpunkt 506 (Fig. 4) wird eine De­ modulationszweigsynchronisierung bei Block 644 begonnen. Somit wird nach dem Aktivieren von dem wenigstens einen Demodulati­ onszweig der wenigstens eine Demodulationszweig mit dem Echt­ zeit-PN-Generator 370 des Suchempfängers 114 synchronisiert. Diese Zweigsynchronisierung wird mit Bezug auf die Fig. 2, 3, 4 und 5 erläutert. Fig. 5 zeigt, wie der Echtzeit-PN-Generator 370 des Suchempfängers 114 mit der Suchtimingeinheit 142, der Zweigtimingeinheit 140, der Systemtimingeinheit 146 und den Zweig-PN-Generatoren für jeden der Demodulationszweige wech­ selwirkt (zum Beispiel erster Demodulationszweig 122, zweiter Demodulationszweig 124, dritter Demodulationszweig 126 und vierter Demodulationszweig 128).

Aus Gründen der Klarheit ist in Fig. 5 nur eine spezifische Timing-Blockschaltung für den Suchempfänger 114, die Mehrzahl der Demodulationszweige (122, 124, 126 und 128) und die Sys­ temtimingeinheit gezeigt. Für Fachleute ist verständlich, dass dies nur ein repräsentatives Wechselwirkungsblockdiagramm ist und dass mehr Schaltwege mit jedem der Blöcke assoziiert sind. Ebenfalls ist aus Gründen der Klarheit der Zweig-PN-Generator 534 für den ersten Demodulationszweig 122 gezeigt; jeder Demo­ dulationszweig hat einen ähnlichen Zweig-PN-Generator.

Zwei Schritte werden für die Demodulationszweigsynchronisie­ rung ausgeführt. Zuerst wird die Zweigtimingeinheit 140 mit dem Suchempfänger 114 synchronisiert. Dies wird durch den Mik­ roprozessor 117 (Fig. 2) erreicht, welcher über die Leitung 532 die Zweigtimingeinheit 140 (Fig. 2 und 5) anweist, ihre Phase zu der Hochauflösungsphase der Suchtimingeinheit 142 (Fig. 2 und 5) zu synchronisieren. Wie die Suchtimingeinheit 142 enthält die Zweigtimingeinheit 140 Steuerschaltwege, Re­ gister und einen hochauflösenden Phasenzähler. Die Zweigtimingeinheit 140 konfiguriert und koordiniert das Timing für die Zweig-PN-Generatoren. Als zweites wird wenigstens ein Demodulationszweig mit der Position des Echtzeit-PN-Generators 370 des Suchempfängers 114 synchronisiert. Dies wird erreicht, indem über die Leitung 550 die PN-Zustandsinformation geladen wird, einschließlich einem Zustand von der PN-Rollenzählung und dem Zustand einer PN-Positionszählung, von dem Echtzeit- PN-Generator 370 des Suchempfängers 114 zu dem PN-Generator von wenigstens einem der Demodulationszweige (hier Zweig-PN- Generator 534 des ersten Demodulationszweiges 122).

Die Position des Echtzeit-LSG 310 wird in den ersten Zweig-LSG 536 geladen, der Zustand des Echtzeit-PNR-Zählers 312 (welcher als der Zustand der PN-Rollenzählung bezeichnet wird) wird in den ersten Zweig-PNR-Zähler 538 geladen, und der Echtzeitposi­ tionszähler 314 (welcher als der Zustand der PN- Positionszählung bezeichnet wird) wird in den ersten Zweigpo­ sitionszähler 540 geladen. Dieser Zweigsynchronisationsprozess kann anfänglich auf nur einem Demodulationszweig ausgeführt werden, oder es kann mehr als ein Demodulationszweig aktiviert und mit dem Suchempfänger 114 synchronisiert werden. An diesem Punkt sind die ausgewählten Demodulationszweige synchroni­ siert.

Unter Berücksichtigung der aktuellen Dauer der Zeitdauer 512 (Fig. 4) werden der Slew-Prozess des Echtzeit-PN-Generators 370 und der Zweigsynchronisationsprozess mit sehr hoher Ge­ schwindigkeit ausgeführt, und sie repräsentieren einen ver­ nachlässigbaren Abschnitt der gesamten Zeitdauer 512. Da dar­ über hinaus die Hochgeschwindigkeitssuche des Pilotsignals mit der hohen Taktgeschwindigkeit ausgeführt wurde, wird der Hoch­ geschwindigkeitssuchprozess viel schneller ausgeführt als bei Streuspektrumsystemen des Standes der Technik. Die Zeitdauer 512 (Fig. 4) zum Vervollständigen des WAKE-Ereignisses, der Hochgeschwindigkeitspilotsuche und der Zweigsynchronisierung liegt in der Größenordnung von 5 msec. Die Zeit des Standes der Technik zum Vervollständigen des WAKE-Ereignisses, der Pi­ lotsuche und der Suchempfänger/Zweig-Synchronisierung, welche als Zeitdauer 410 (Fig. 1) gezeigt ist, liegt in der Größen­ ordnung von 30 msec. Somit wird eine Energieeinsparung nicht nur durch das Einschalten von weniger Schaltwegen während des WAKE-Ereignisses, des Pilotsuchprozesses, des Slew-Prozesses und der Zweigsynchronisierung im Vergleich zum Stand der Tech­ nik erreicht, sondern auch durch eine viel schnellere Operati­ on als beim Stand der Technik.

Da nun der Suchempfänger 114 und wenigstens ein Demodulati­ onszweig mit dem PN-Sequenz-Timing des ausgewählten Pilotsig­ nals synchronisiert sind, muss der Rest des Empfängermodems 111 synchronisiert werden. Insbesondere muss die Systemtiming­ einheit 146 (Fig. 2 und 5) bei Block 646 synchronisiert wer­ den. Die Systemtimingeinheit 146 steuert die Funktionen und Wechselwirkungen des RAKE-Empfängers 112 (Fig. 2) und anderer Schaltwege. Die Systemtimingeinheit weist das Empfängermodem 111 an, wie demodulierte Daten von den mehreren Zweigen des RAKE-Empfängers 112 zu kombinieren sind, sie erzeugt Rahmen- und Symboltiming, und sie verfolgt allgemein die Systemtiming­ information, welche erforderlich ist, um die Schaltwege inner­ halb des Empfängermodems 111 zu koordinieren.

Das Synchronisieren der Systemtimingeinheit 146 (Fig. 5) wird SLAM-Ereignis genannt. Mit Bezug auf Fig. 4 tritt SLAM beim Zeitpunkt 506 auf. Da der Suchempfänger 114 und wenigstens ein Demodulationszweig bereits mit einem Pilotsignal synchronisiert sind, kann SLAM so programmiert werden, dass es bei ei­ ner vorbestimmten PN-Chipgrenze auftritt, indem die erforder­ liche Information an die Systemtimingeinheit 146 gegeben wird. Diese vorbestimmte PN-Chipgrenze kann zeitlich viel häufiger auftreten als die PN-Rollengrenze. Hier tritt die vorbestimmte PN-Chipgrenze alle 512 Chips auf, während die PN-Rollengrenze alle 215 Chips auftritt. Somit zeigt die vorbestimmte PN- Chipgrenze weniger als eine volle Länge der PN-Sequenz an.

Das Synchronisieren der Systemtimingeinheit 146 an einer vor­ bestimmten PN-Chipgrenze, welche geringer ist als die PN- Rollengrenze, wird als SLAM mit hoher Auflösung bezeichnet, da die Synchronisierung viel näher zum Zeitpunkt 508 auftritt, wenn die Decodierung beginnt, im Vergleich zu Funktelefonen des Standes der Technik. Zum Beispiel tritt für eine 512- Chipgrenze SLAM etwa 0,42 msec vor dem Zeitpunkt 508 auf, wenn die Page-Decodierung beginnt; dies ist mit Funktelefonen des Standes der Technik zu vergleichen, bei denen ein SLAM an der nächsten verfügbaren PN-Rollengrenze beginnt, welche etwa 26,6 msec vor dem Beginn der Page-Decodierung auftritt.

Während des SLAM-Ereignisses wird die PN-Zustandsinformation von dem wenigstens einen Demodulationszweig zur Systemtiming­ einheit 146 übertragen. Insbesondere werden die Zustände des Zweig-PNR-Zählers (zum Beispiel Zweig-PNR-Zähler 538) über die Mehrzahl der Leitungen 554 zu dem Systemzeitzähler 558 gelei­ tet. Die Zustände der Zweigpositionszähler (zum Beispiel Zweigpositionszähler 540) werden über die Mehrzahl der Leitun­ gen 556 zu dem Referenzpositionszähler 560 übertragen. Der Sy­ stemzeitzähler 558 verfolgt die Systemzeit des zellulären Netzwerks, und der Referenzpositionszähler 560 bezieht sich auf die Position einer Strahlung, welche die Systemtimingein­ heit 146 verfolgt. Die Systemtimingsteuerung 562 steuert und koordiniert Aktivität innerhalb der Systemtimingeinheit 146 und empfängt Instruktionen am Eingang 542, welche von dem Mik­ roprozessor 117 (Fig. 2) stammen.

Das PN-Signal für jeden Demodulationszweig wird durch einen entsprechenden Zweig-LSG erzeugt und tritt auf der Mehrzahl der Leitungen 552 auf. Bei Block 648 (Fig. 6) werden die PN- Signale dann durch die entsprechenden Zweige verwendet, um Pa­ gingnachrichten zu decodieren und allgemein Daten zu demodu­ lieren, welche zum Zeitpunkt 508 starten. Das Verfahren endet bei Block 650 (Fig. 6), wenn die Pagingnachricht decodiert ist.

Eine andere Ausführungsform mit einer anderen Abfolge von Schritten, welche nach Block 636 auftreten, ist ebenfalls in Fig. 6 gezeigt. Während der Zeitdauer 512 (Fig. 4) wird die Systemtimingeinheit 146 bei Block 652 aktiviert, und die Zweigtimingeinheit 140 und wenigstens ein Demodulationszweig werden bei Block 654 aktiviert. Die Zweigtimingeinheit 140 und der wenigstens eine Demodulationszweig werden zu der Suchti­ mingeinheit 142 bzw. dem Suchempfänger 114 bei Block 656 syn­ chronisiert.

Bezüglich des wenigstens einen Demodulationszweigs wird ein Slew-Prozess zu einem PN-Timing des wenigstens einen Pilotsig­ nals bei Block 658 ausgeführt. Bezüglich des Zweig-LSG 536 und des Zweig-PNR-Zählers 538 wird ein Slew-Prozess ausgeführt, so dass er mit der Phase der ausgewählten Strahlung überein­ stimmt, und der Zweigpositionszähler 540 wird inkrementiert, um den Slew-Prozess zu verfolgen. Bei Block 646 (Fig. 6) wird die Systemtimingeinheit 146 daraufhin mit dem wenigstens einen Demodulationszweig synchronisiert. Andere Ausführungsformen zum Aktivieren und Synchronisieren der Systemtimingeinheit und der Demodulationszweige nach dem Erfassen des PN-Sequenz- Timing eines Pilotsignals sind für Fachleute offensichtlich. In einer anderen alternativen Ausführungsform enthält der Suchempfänger 114 keinen Empfängerabtastpuffer 230 und keinen Hochgeschwindigkeits-PN-Generator 372. Der Suchempfänger ist zunächst immer noch freigegeben, sowie die Taktsignale zu der Systemtimingeinheit und einem Demodulationszweig nach der Ak­ tivierung des Suchempfängers zum Einsparen von Energie.

Die Schritte des Aktivierens der Systemtimingeinheit und des Aktivierens von wenigstens einem Demodulationszweig können allgemeiner als deren Aktivierung beschrieben werden, nachdem ein vorbestimmtes Ereignis aufgetreten ist, wobei das vorbe­ stimmte Ereignis nach dem Aktivieren von wenigstens einem Ab­ schnitt des Suchempfängers auftritt. Das vorbestimmte Ereignis kann ebenfalls die Veranlassung oder Vervollständigung eines beliebigen der Schritte umfassen, welche zur Erfassung des PN- Sequenz-Timing von dem wenigstens einen Pilotsignal ausgeführt werden.

Wie anhand des Vorstehenden erkannt werden kann, stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aktivieren eines Mehrfachzugriff-Funktelefonempfängers mit Streuspektrum zur Verfügung. Die Demodulationszweige und die Systemtimingeinheit werden nur aktiviert, nachdem ein vorbe­ stimmtes Ereignis auftritt, wodurch wesentliche Energieeinspa­ rungen zur Verfügung gestellt werden. Das Versehen der System­ timingeinheit mit gewissen Zustandsinformationen gestattet der Systemtimingeinheit, sich bezüglich einer vorbestimmten Chip­ grenze zu synchronisieren, welche geringer ist als die PN- Rollengrenze, wodurch das Empfängermodem befähigt wird, Infor­ mation schneller zu decodieren; dies stellt eine zusätzliche Leistungseinsparung zur Verfügung. Diese Leistungseinsparungen sorgen für eine längere Sprechzeit oder sie ermöglichen die Verwendung einer kleineren Batterie. Zusätzlich kann die Slew- Operation auf entweder dem Suchempfänger oder dem Demodulati­ onszweig ausgeführt werden, wodurch Flexibilität bezüglich der Gestaltung zur Verfügung gestellt wird.

Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird zur Verfügung gestellt, um einen beliebigen Fachmann zu befähigen, das Verfahren zu verwenden oder die Vorrichtung herzustellen, um einen Funktelefonempfänger mit Streuspektrum zu aktivieren. Verschiedene Veränderungen dieser Ausführungs­ formen sind für Fachleute ohne weiteres offensichtlich, und die grundsätzlichen hier definierten Prinzipien können auf an­ dere Ausführungsformen ohne erfinderische Fähigkeiten angewen­ det werden. Beispielsweise kann die vorbestimmte Chipgrenze zum Ausführen eines SLAM so definiert werden, dass sie anders als bei einer 512-Chipgrenze auftritt. Das Verfahren zum Akti­ vieren in einem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmodus kann einem Funktelefon angepasst werden und auf dieses ange­ wendet werden, welches in einem Erfassungsmodus aktiviert. Wenn somit das Funktelefon zuerst eingeschaltet wird, kann die Suchempfängerschaltung zuerst aktiviert werden, so dass ein geeignetes Pilotsignal detektiert und erfasst werden kann. Dies kann das Suchen eines größeren PN-Sequenzraumes beinhal­ ten und eventuell sogar im Wesentlichen die Gesamtheit des PN- Sequenzraumes. Ähnlich zu Obigem werden der Demodulationszweig und die Systemtimingeinheit nur aktiviert, nachdem ein vorbe­ stimmtes Ereignis auftritt, wobei das vorbestimmte Ereignis um einen vorbestimmten Zeitraum nach der Aktivierung des Suchemp­ fängers auftritt.

Außerdem wurden die bevorzugten Ausführungsformen in Verbin­ dung mit dem zellulären IS-95-CDMA-Telefonsystem beschrieben. Die bevorzugten Ausführungsformen sind gleichermaßen auf ande­ re Typen zellulärer Telefonsysteme mit Streuspektrum anwend­ bar, wie zum Beispiel CDMA-Systeme mit Mehrfachträger und breitbandige CDMA-Systeme der dritten Generation.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Betreiben eines Funktelefons (104) mit Mehrfachzugriff durch Codetrennung ("code division multiple access" (CDMA)) in einem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmodus ("slotted paging mode"), wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch:
einen Suchempfänger (114), welcher periodisch aktiviert wird, um ein Pilotsignal mit geeigneter Signalstärke zu finden, wobei der Suchempfänger (114) ein Pseudozufalls­ rauschsequenztiming ("pseudorandom noise (PN) sequence timing") des Pilotsignals nach jeder periodischen Akti­ vierung des Suchempfängers (114) erfasst;
wenigstens einen Demodulationszweig (122), welcher mit dem Suchempfänger gekoppelt ist; und
Steuerschaltwege (116), um periodisch den wenigstens ei­ nen Demodulationszweig (122) nach jeder periodischen Ak­ tivierung des Suchempfängers (114) zu aktivieren und den wenigstens einen Demodulationszweig (122) anzuweisen, sich relativ zu dem Suchempfänger (114) nach jeder perio­ dischen Erfassung des PN-Sequenz-Timing zu synchronisie­ ren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin gekennzeichnet ist durch eine Systemtiming­ einheit (146), die mit dem wenigstens einen Demodulati­ onszweig (122) gekoppelt ist, wobei die Steuerschaltwege (116) die Systemtimingeinheit (146) im Wesentlichen nach jeder periodischen Aktivierung des Suchempfängers (114) ak­ tivieren und wobei die Steuerschaltung (116) die Systemti­ mingeinheit (146) anweisen, sich relativ zu dem PN-Sequenz- Timing des Pilotsignals nach jeder periodischen Synchroni­ sierung des wenigstens einen Demodulationszweiges (122) zu synchronisieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (116) einen Mikroprozessor aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Systemti­ mingeinheit (146), welche sich relativ zu dem PN-Sequenz- Timing des Pilotsignals synchronisiert, dadurch gekennzeichnet ist, dass sie PN- Zustandsinformation von dem wenigstens einen Demodulati­ onszweig (122) empfängt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, weiterhin da­ durch gekennzeichnet, dass sich die System­ timingeinheit (146) an einer vorbestimmten PN-Chipgrenze synchronisiert, welche häufiger auftritt als eine PN- Rollengrenze.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter­ hin gekennzeichnet durch einen Echtzeit-PN- Generator (370), welcher mit dem Suchempfänger (114) gekop­ pelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter­ hin gekennzeichnet durch:
einen Empfängerabtastpuffer (230), welcher mit dem Such­ empfänger (114) gekoppelt ist, wobei der Empfängerabtast­ puffer (230) zum Speichern von Abtastwerten nachgewiese­ ner Pilotsignale vorgesehen ist; und
einen Hochgeschwindigkeits-PN-Generator (372) zum Suchen der gespeicherten Abtastwerte für ein Pilotsignal und ein assoziiertes Pilotsignal-PN-Timing, wobei eine Korrelati­ onsenergie oberhalb einer vorbestimmten Schwelle erzeugt wird.

8. Verfahren zum Aktivieren eines Funktelefons (104) mit Mehr­ fachzugriff durch Codetrennung ("code division multiple ac­ cess" (CDMA)), welches in einem durch Taktimpulse synchro­ nisierten Pagingmodus ("slotted paging mode") eines zellu­ lären CDMA-Telefonsystems (100) arbeitet, wobei das Verfah­ ren gekennzeichnet ist durch:
Aktivieren eines Suchempfängers (610);
Erfassen eines Pseudozufallsrauschsequenz-Timing ("pseu­ do-random noise (PN) sequence timing") einer PN-Sequenz mit dem Suchempfänger, welche mit einem Pilotsignal asso­ ziiert ist (636); und
Aktivieren von wenigstens einem Demodulationszweig nach dem Aktivieren des Suchempfängers (642 oder 654).

9. Verfahren nach Anspruch 8, welches weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass der wenigstens eine Demodulationszweig nach dem Erfassen des PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals aktiviert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, weiterhin gekennzeichnet durch:
Überführen eines PN-Timing des Suchempfängers zu dem PN- Sequenz-Timing des Pilotsignals einen Slew-Prozess ("sle­ wing") (638); und
Synchronisieren des wenigstens einen Demodulationszweiges zu dem PN-Timing des Suchempfängers nach dem Slew-Prozess bezüglich des PN-Timing des Suchempfängers (644).

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Synchronisieren des wenigstens einen Demodulationszweiges weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass parallel PN- Zustandsinformation von dem Suchempfänger in den wenigstens einen Demodulationszweig geladen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, welches weiterhin gekennzeichnet ist durch:
Aktivieren einer Systemtimingeinheit nach dem Aktivieren des Suchempfängers (640); und
Synchronisieren der Systemtimingeinheit zu dem wenigstens einen Demodulationszweig nach dem Slew-Prozess bezüglich des PN-Timing des Suchempfängers (646).

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Synchronisieren der Systemtimingeinheit weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass es an einer vorbe­ stimmten PN-Chipgrenze innerhalb der PN-Sequenz des Pilot­ signals auftritt, wobei die vorbestimmte PN-Chipgrenze we­ niger als eine volle Länge der PN-Sequenz des Pilotsignals beträgt.

14. Verfahren nach Anspruch 9 bis 13, welches weiterhin das Synchronisieren des wenigstens einen Demodulationszweiges zu dem Suchempfänger umfasst (644 oder 656), nachdem der wenigstens eine Demodulationszweig aktiviert ist (642 oder 654).

15. Verfahren nach Anspruch 9, welches weiterhin gekennzeichnet ist, durch Synchronisieren des wenigstens einen Demodulationszweiges zu dem Suchempfänger (644 oder 656) nach dem Erfassen des PN-Sequenz-Timing der PN-Sequenz, welche mit dem Pilotsignal assoziiert ist (636).

16. Verfahren nach Anspruch 15, welches weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass bezüglich des we­ nigstens einen Demodulationszweiges ein Slew-Prozess zu dem PN-Sequenz-Timing der PN-Sequenz durchgeführt wird, welche mit dem Pilotsignal assoziiert ist (658).

17. Verfahren nach Anspruch 16, welches weiterhin gekennzeichnet ist durch:
Aktivieren einer Systemtimingeinheit nach dem Aktivieren des Suchempfängers (640 oder 652); und
Synchronisieren der Systemtimingeinheit zu dem PN- Sequenz-Timing der PN-Sequenz, welche mit dem Pilotsignal assoziiert ist (646), nach dem Slew-Prozess bezüglich des wenigstens einen Demodulationszweiges (658).

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Synchronisieren der Systemtimingeinheit (646) weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, dass Zustandsinformation in die Systemtimingeinheit geladen wird, welche repräsenta­ tiv für das PN-Sequenz-Timing ist.

19. Verfahren nach Anspruch 8 bis 18, bei dem das Erfassen des PN-Sequenz-Timing mit dem Suchempfänger (636) gekennzeichnet ist durch:
Speichern von Abtastwerten einer Mehrzahl nachgewiesener Pilotsignale mit einer ersten Rate (624); und
Suchen der gespeicherten Abtastwerte mit einer zweiten Rate, um das PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals zu fin­ den, welches eine Korrelationsenergie oberhalb einer vor­ bestimmten Schwelle erzeugt, wobei die zweite Rate eine höhere Geschwindigkeit aufweist als die erste Rate (628).

20. Verfahren zum Aktivieren eines Funktelefons (104) während einer Operation in einem durch Taktimpulse synchronisierten Pagingmodus ("slotted paging mode"), wobei das Funktelefon (104) in einem Funktelefonsystem (100) mit Mehrfachzugriff durch Codetrennung ("code division multiple access") be­ treibbar ist und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
Aktivieren eines Suchempfängers (610);
Nachweisen eines Pilotsignals, welches eine Korrelations­ energie oberhalb einer vorbestimmten Schwelle erzeugt (634);
Erfassen eines PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals mit dem Suchempfänger (636);
Aktivieren einer Systemtimingeinheit nach dem Erfassen des PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals (640 oder 652);
Aktivieren von wenigstens einem Demodulationszweig nach dem Erfassen des PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals (642 oder 654);
Synchronisieren des wenigstens einen Demodulationszweiges zu dem PN-Sequenz-Timing des Pilotsignals (644 oder 656), nachdem das PN-Sequenz-Timing erfasst ist (636); und
Synchronisieren der Systemtimingeinheit zu dem PN- Sequenz-Timing des Pilotsignals (646) nach dem Synchroni­ sieren des wenigstens einen Demodulationszweiges (644 o­ der 656).