DE10035062A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Leistungsaufnahme einer Kommunikationsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Reduzieren der Leistungsaufnahme in einer Kommunikationsvorrichtung, das einen Schritt zum Erfassen (204) eines Signals auf einem gemeinsamen Pilotkanal eines Funkkommunikationssystems umfasst. Ein nächster Schritt beinhaltet das Erfassen (206) vorbestimmter Bits im Signal auf dem gemeinsamen Pilotkanal, die Aktivität auf den Funkrufkanälen des Funkkommunikationssystems anzeigen. Wenn keine Aktivität im zweiten Schritt angezeigt ist, umfasst ein letzter Schritt das Herunterfahren (208) von Teilen der elektrischen Schaltkreise der Kommunikationsvorrichtung, um die Leistungsaufnahme zu reduzieren, und wenn Aktivität im zweiten Schritt angezeigt ist, beinhaltet ein nächster Schritt das Hochfahren (210) von Teilen der elektrischen Schaltkreise der Kommunikationsvorrichtung, so dass diejenigen Funkrufkanäle, die Aktivität anzeigen, von der Kommunikationsvorrichtung überwacht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf digi­ tale Kommunikation. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzie­ rung der Leistungsaufnahme in einem bandspreizenden Kommunika­ tionssystem wie etwa einem zellularen Codevielfachzugriff-(co­ de division multiple access (CDMA))Fernsprechsystem.

Codevielfachzugriffsysteme wie Direct-Sequence-(DS-CDMA)­ Kommunikationssysteme wurden für den Einsatz in zellularen Fernsprechsystemen vorgeschlagen, die bei 800 MHz sowie im Fre­ quenzband der persönlichen Kommunikationssysteme (personal com­ munication systems (PCS)) bei 1800 MHz arbeiten. In einem DS- CDMA-System können alle Basisstationen in allen Zellen die sel­ be Funkfrequenz zur Kommunikation benutzen. Die Basisstationen sind im System eindeutig durch eindeutig zugeordnete Bandspreiz-Codes identifiziert. Zwei spezifizierte pseudozufäl­ lige Rauschsequenzen (pseudorandom noise (PN)) mit 2¹⁵ Bits Län­ ge werden von allen Basisstationen benutzt. In einem quadratur­ modulierten System wird eine Sequenz für die gleichphasige (in­ phase (I)) Kanalspreizung der I-Kanalsymbole und die andere für die Quadratur-(Q)-Kanalspreizung der Q-Kanalsymbole benutzt. Die Mobilstationen im System besitzen die gleichen 2¹⁵ Bits lan­ gen Bandspreiz-Codes und benutzen sie für das anfängliche Ent­ spreizen der I- und Q-Kanäle.

Vor dem Spreizen auf den I- und Q-Kanälen werden die für die Übertragung vorgesehenen Symbole durch einen Prozess ge­ spreizt, der als Walsh-Abdeckung bekannt ist. Während eines An­ rufs wird von der Basisstation jeder Mobilstation ein eindeuti­ ger Walsh-Code zugeordnet, der sicherstellt, dass die Übertra­ gung zu jeder Mobilstation innerhalb einer gegebenen Zelle or­ thogonal zur Übertragung zu jeder anderen Mobilstation ist, vorausgesetzt, dass für jede Mobilstation ein anderer Walsh- Code benutzt wird. Auf diese Weise werden Verkehrskanäle für die Zweiwegekommunikation zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation aufgebaut.

Zusätzlich zu den Verkehrskanälen überträgt jede Basissta­ tion einen Pilotkanal, einen Synchronisationskanal und einen Funkrufkanal. Der Pilotkanal wird von einem Signal konstanter Amplitude gebildet, das vom Walsh-Code 0 abgedeckt ist und der aus immer denselben Bits besteht. Der Pilotkanal wird gemeinsam von allen Mobilstationen innerhalb der Reichweite empfangen und wird von der Mobilstation für folgendes benutzt: Identifizie­ rung der Anwesenheit eines CDMA-Systems, anfängliche Erfassung des Systems, Weiterreichen im Leerlaufmodus, Identifizierung von anfänglichen und verzögerten Strahlen sendender und inter­ ferierender Basisstationen und zur kohärenten Demodulation der Synchronisations-, Funkruf- und Verkehrskanäle. Die an der Mo­ bilstation empfangenen Funksignale beinhalten Pilot-, Synchro­ nisations-, Funkruf- und Verkehrskanäle von allen nahegelegenen Basisstationen. In Fig. 1 ist ein typischer Prozess zum Empfangen ankommen­ der Anrufe einer Mobilstation gezeigt. Am Beginn 10 fährt die mobile Einheit verschiedene Schaltkreise hoch 12, um einen An­ ruf abarbeiten zu können. Dies umfasst das Hochfahren der Funk­ anteile der mobilen Einheit, die Empfängerschaltkreise ein­ schließlich eines Sucherempfängers und einen digitalen Signal­ prozessor (DSP) einschließlich eines Vermittlungsprozessors nach dem Stand der Technik. Wenn die mobile Einheit hochgefah­ ren ist, fährt sie mit dem Erfassen 14 des Pilotkanals der Ba­ sisstation fort. Wenn der Pilotkanal erfasst ist, erfasst die mobile Einheit eine Synchronisierung 16, die den Zeittakt der mobilen Einheit mit dem der Basisstation abgleicht. Die mobile Einheit synchronisiert sich mit der Basisstation durch Korrela­ tion zu einem eindeutigen Walsh-Code auf dem Synchronisations­ kanal. Typischerweise benutzen die Mobilstationen einen Korre­ lator als Suchelement nach empfangbaren Piloten, um der Reihe nach nach den PN-Phasen der empfangbaren Piloten zu suchen. Die Kenntnis der korrekten PN-Phasen zur Spreizung der I- und Q- Kanäle der Basisstation(en), mit der (denen) die Mobilstation kommuniziert, gestattet die kohärente Erfassung aller anderen Code-Kanäle, die von der Basisstation ausgesendet werden.

Wenn die mobile Einheit mit der Basisstation synchronisiert ist, wird die mobile Einheit die Funkrufkanäle entweder konti­ nuierlich oder periodisch (Zeitschlitzmodus) überwachen, um zu sehen, ob es irgend eine Aktivität bezüglich eines ankommenden Anrufs für die mobile Einheit gibt. Das Überwachen der Funkruf­ kanäle beinhaltet die Suche 18 nach einem Funkrufkanal, um zu sehen, ob eine Funkrufnachricht für diese bestimmte mobile Ein­ heit vorhanden ist 20. Wenn keine Nachricht vorhanden ist, prüft die mobile Einheit, ob sie alle verfügbaren Funkrufkanäle abgesucht hat 22. Wenn nicht, ändert die mobile Einheit die Funkfrequenz, um auf einen anderen Funkrufkanal abzustimmen 24. Auf diese Weise sucht die mobile Einheit alle verfügbaren Funk­ rufkanäle ab. Wenn keine Funkrufnachricht gefunden wird, fährt die mobile Einheit ihre Funkanteile herunter 26, sowie auch die Empfängerschaltkreise einschließlich Sucherempfänger und den digitalen Signalprozessor (DSP) einschließlich eines Vermitt­ lungsprozessors und kehrt in einen Leerlauf- oder Schlafzustand zurück, bis es wieder an der Zeit ist, nach Funkrufnachrichten zu suchen. Wenn schließlich eine Funkrufnachricht gefunden wur­ de, bauen die mobile Einheit und die Basisstation eine Verbin­ dung auf und schalten auf einen Verkehrskanal 28 zum Senden und Empfangen des Anrufs, der von der Funkrufnachricht angezeigt wurde, eine Verbindung mit der Basisstation herzustellen. Dar­ aufhin fahren die mobile Einheit und die Basisstation mit der Übertragung von Informationen (Sprache, Daten, etc.) fort, bis die Kommunikation beendet ist 30. Nach der Beendigung fährt die mobile Einheit wie zuvor ihre Schaltkreise herunter 26 und kehrt zu einem Leerlaufzustand zurück.

Gemäß der obigen Prozedur ist es notwendig, drei verschie­ dene Kanäle (Pilot-, Synchronisations-, Funkrufkanal) zu über­ wachen, um zu sehen, ob ein ankommender Anruf auf die mobile Einheit wartet. Der Nachteil dabei ist, dass das Erfassen aller drei Kanäle Zeit und Leistung kostet und nicht immer erfolg­ reich ist. Zusätzlich muss die mobile Einheit alle empfangbaren Pilotsignale identifizieren, einschließlich des Pilotsignals, das von der Basisstation mit dem stärksten Pilotkanal stammt.

Die Suchmethode nach Pilotkanälen nach dem Stand der Tech­ nik erzeugt weiterhin Einschränkungen für alle anderen Benut­ zungen des Pilotkanals nach der anfänglichen Erfassung des Sys­ tems. Typische DS-CDMA-Empfänger von Mobilstationen benutzen einen Rake-Empfänger mit drei oder mehr unabhängig gesteuerten Finger-Empfängern die zeitlich auf die korrekten Phasen der PN- Sequenzen abgeglichen sind, indem sie die Kenntnis über die Phasen des Pilotkanals nutzen, die von dem Sucher- Empfänger­ element für Pilotphasen bestimmt wurden. Die Rake-Finger- Emp­ fänger werden normalerweise den stärksten Strahlen zugeordnet, die von allen kommunizierenden Basisstationen empfangen werden, wie es von dem Sucher- Empfängerelement für Pilotphasen be­ stimmt wird. Strahlenzuordnungen werden in einem Wartungspro­ zess aktualisiert, indem die Information des Sucherelements für Pilotphasen benutzt wird. Wenn das Sucherelement für Pilotpha­ sen langsam ist, resultiert das in einer langsamen Wartung der Zuordnung der stärksten Strahlen zu den Rake-Finger-Empfängern, und die Empfangsqualität der Mobilstation verschlechtert sich bei Schwundbedingungen.

Weiterreichen im Leerlauf ist der Prozess, sich an den Funkrufkanal mit dem stärksten Piloten der Basisstation anzu­ hängen und abzuhören, der vom Sucherelement für Piloten identi­ fiziert wurde. Wenn die Mobilstation einen Funkruf erhält oder auf das System zugreift, um einen Anruf anzumelden, ist es wichtig, dass die Mobilstation den Funkruf der Basisstation ab­ hört oder versucht, auf die Basisstation zuzugreifen, welcher der stärkste Pilot zugeordnet ist. Dies erfordert ein schnelles Sucherelement für Pilotphasen, insbesondere, wenn die Mobilsta­ tion in Bewegung ist.

Eine tragbare Station muss jedesmal, wenn sie aufwacht, den möglichen Phasenraum von bis zu zwanzig Basisstationen durchsu­ chen. Um den Funkruf-Zeitschlitz nach dem Aufwachen zuverlässig zu empfangen, muss die tragbare Station diejenige Basisstation abhören, die eine angemessene Signalstärke bereitstellt. Wenn die Mobilstation in Bewegung ist, kann sich die zu decodierende korrekte Basisstation leicht von einem Funkrufintervall zum nächsten Funkrufintervall ändern. Daher ist es sehr wichtig, einen schnellen Suchmechanismus für Piloten zu haben, um den korrekten Piloten der Basisstation vor dem Beginn des zugeord­ neten Funkruf-Zeitschlitzes zu identifizieren.

Für batteriebetriebene portable Mobilstationen ist es eben­ falls sehr wichtig, während des Wartens auf Funkrufe die Batte­ rieladung zu schonen. DS-CDMA stellt einen Zeitschlitzmodus zur Verfügung, der es tragbaren Stationen erlaubt, außerhalb der Zeiten, an denen die dem Funkruf-Zeitschlitz zugeordnete Infor­ mation von der Basisstation übertragen wird, herunterzufahren. Das Intervall des Funkruf-Zeitschlitzes kann 1,28 Sekunden kurz sein, und, für größere Einsparungen bei der Batterie, Perioden von 1,28 Sekunden, multipliziert mit einer Zweierpotenz, umfas­ sen. Während dieser Intervalle "schläft" die Mobilstation in einem Modus mit niedriger Leistungsaufnahme. Wird jedoch der Pilotsuchmechanismus nach dem Stand der Technik benutzt, erfor­ dert dies, dass die tragbare Station ausreichend lange vor dem Funkruf-Zeitschlitz aufwacht, um genügend Zeit für die sequen­ tielle Durchsuchung des Phasenraums der PN-Sequenzen zu haben. Dies macht einen wesentlichen Teil des Einsparpotentials bei Batterien zunichte, das vom Zeitschlitzmodus geboten wird.

Es gibt den Vorschlag (für den TIA/EIA-Interimsstandard IS- 95C), einen zusätzlichen Walsh-Kanal zusätzlich zu den Pilot-, Funkruf-, Synchronistions- und Verkehrskanälen, der den Funk­ rufaktivitäten gewidmet ist, vorzusehen. Dies macht es aber im­ mer noch erforderlich, dass die mobile Einheit mehrere Kanäle erfasst.

Daher besteht Bedarf nach einer Vorrichtung und einem Ver­ fahren für eine mobile Einheit, die die Probleme umgeht, die mit der Erfassung mehrerer Kanäle verbunden sind, um zu sehen, ob ein ankommender Anruf vorhanden ist. Es besteht ebenfalls ein Bedarf, das Sparen der Batterieladung einer mobilen Einheit zu verbessern, indem einfachere Betriebsarten angeboten werden. Es wäre ebenfalls ein Vorteil, einige der Probleme auszuräumen, die verbunden sind mit: Pilotsuche, Aufrechterhaltung der Sys­ temerfassung, Weiterreichen per Software, sowie Betrieb und Zeitablauf im Zeitschlitzmodus.

Die als neu angesehenen Eigenschaften der vorliegenden Er­ findung werden in den beigefügten Ansprüchen im Einzelnen dar­ gelegt. Die Erfindung kann zusammen mit weiteren Aufgaben und ihren Vorteilen am besten unter Bezug auf die folgende Be­ schreibung verstanden werden, wobei auf die beigefügten Figuren Bezug genommen wird, bei denen ähnliche Bezugsziffern identi­ sche Elemente bezeichnen, und worin:

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm eines Systems nach dem Stand der Technik zur Überwachung von Anrufen,

Fig. 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Kommunika­ tionssystems gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das den Betrieb des Kommunikationssystems aus Fig. 2 veranschaulicht und

Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung von markierten (punctured) Bits im Zeitschlitz eines Funkrufkanals gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine mobile Einheit zum Bestimmen, ob ein an­ kommender Anruf wartet, zur Verfügung, indem nur ein Kanal in einem Kommunikationssystem überwacht wird. Die vorliegende Er­ findung verbessert Einsparungen bei den Batterien der mobilen Einheit und erlaubt gleichzeitig einen einfacheren Betrieb, und sie räumt einige der Probleme aus, die verbunden sind mit: Pi­ lotsuche, Aufrechterhaltung der Systemerfassung, Weiterreichen per Software sowie Betrieb und Zeitablauf im Zeitschlitzmodus.

Fig. 2 zeigt ein Kommunikationssystem zum Gebrauch mit der vorliegenden Erfindung. Das Kommunikationssystem 100 beinhaltet mehrere Basisstationen wie die Basisstation 102, die zur Funk­ kommunikation mit einer oder mehreren Mobilstationen wie etwa Funktelefon 104 beschaffen ist. Das Funktelefon 104 ist so be­ schaffen, dass es DS-CDMA-Signale (direct sequence code divi­ sion multiple access (DS-CDMA)) empfängt (und sendet), um mit mehreren Basisstationen, einschließlich Basisstation 102 zu kommunizieren. In der gezeigten Ausführungsform arbeitet das Kommunikationssystem 100 gemäß dem TIA/EIA-Interimsstandard IS- 95, "Mobile Station - Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", und arbei­ tet bei 800 MHz. Alternativ kann das Kommunikationssystem 100 mit anderen CDMA-Systemen, einschließlich PCS-Systemen, bei 1800 MHz arbeiten.

Die Basisstation 102 überträgt bandgespreizte Signale zum Funktelephon 104. Während der Kommunikation werden die Symbole auf den Verkehrskanälen nach dem Stand der Technik in einem Prozess, der als Walsh-Abdeckung bekannt ist, unter Benutzung eines pseudozufälligen (pseudorandom noise (PN)) Walsh-Codes gespreizt. Jeder Mobilstation und dem Funktelephon 104 wird von der Basisstation ein eindeutiger Walsh-Code zugeordnet, so dass die Übertragung auf den Verkehrskanälen zu jeder Mobilstation orthogonal zu den Übertragungen auf den Verkehrskanälen jeder anderen Mobilstation ist. Die gespreizten Signale sind quadra­ turmoduliert und bilden gleichphasige (inphase (I)) und quad­ ratur-phasige (quadrature-phase (Q)) Signale. Die I- und Q- Signale werden beide jeweils unter Benutzung von zwei spezifi­ schen PN-Sequenzen, die typischerweise 2¹⁵ Bits lang sind, ge­ spreizt. Die gleichen I- und Q-Spreizsequenzen werden von allen Basisstationen im Kommunikationssystem 100 benutzt.

Zusätzlich zu den Verkehrskanälen überträgt die Basisstati­ on 102 einen Pilotkanal, einen Synchronisationskanal und einen Funkrufkanal. Wie im Stand der Technik üblich, wird der Pilotka­ nal von einem Signal konstanter Amplitude gebildet, der von dem Walsh-Code (0) abgedeckt wird und der aus immer gleichen Bits besteht. Wenn der Pilotkanal mit dem Walsh-Code(0) codiert ist, ist eine Decodierung überflüssig, und für den Pilotkanal kann ein Decoder weggelassen werden. Wenn jedoch ein anderer Walsh- Code oder eine andere Codierungsmethode zum Codieren des Pilot­ kanals benutzt wird, ist ein Decoder nötig. Ein solcher Decoder wendet einen Pilotcode auf das entspreizte Signal an und er­ zeugt so das Signal des Pilotkanals. Bevorzugt ist der Pilotco­ de allen mobilen Einheiten gemeinsam und wird von allen mobilen Einheiten innerhalb der Reichweite gemeinsam empfangen. Der Pi­ lotkanal wird vom Funktelephon 104 benutzt, um die Anwesenheit eines CDMA-Systems zu identifizieren, zur anfänglichen Erfas­ sung des Systems, zum Weiterreichen im Leerlaufmodus, zur Iden­ tifizierung von anfänglichen und verzögerten Strahlen sendender und interferierender Basisstationen und zur kohärenten Demodu­ lation der Synchronisations-, Funkruf- und Verkehrskanäle. Der Synchronisationskanal wird zum Synchronisieren des Zeittakts der Mobilstation mit dem Zeittakt der Basisstation benutzt. Der Funkrufkanal wird benutzt, Funkrufinformationen von der Basis­ station 102 zu den Mobilstationen einschließlich dem Funktele­ phon 104, zu senden.

In der vorliegenden Erfindung werden einige wenige Bits der Statusinformation des Funkrufkanals auf dem gemeinsamen Pilot­ kanal markiert. Diese Bits geben einen Hinweis, ob es Aktivität auf den Funkrufkanälen gibt und welche Funkrufkanäle aktiv sind. Eine mobile Einheit wie das Funktelephon 104 fragt perio­ disch den Pilotkanal ab, um diese Bits zu überprüfen. Aufgrund des Status dieser Bits wird die mobile Einheit nur dann Funk­ rufkanäle bearbeiten, wenn es aktive Funkrufkanäle gibt, und nur die Funkruf kanäle, für die Aktivität angezeigt wird. Auf diese Weise wird die Leistungsaufnahme der mobilen Einheit im Leerlauf proportional zur mittleren Reduzierung bei der Bear­ beitung, die nötig ist, um die Funkrufkanäle zu überwachen, re­ duziert, ungeachtet der Zahl der aktiven Funkrufkanäle.

Insbesondere schafft die vorliegende, Erfindung ein Verfah­ ren und eine Vorrichtung zur Reduzierung der Leistungsaufnahme in einer Kommunikationsvorrichtung mit elektrischen Schaltkrei­ sen. Die Erfindung umfasst zunächst die Suche nach und das Auf­ synchronisieren auf den gemeinsamen Pilotkanal. Darauf werden die vorbestimmten Bits detektiert, die auf dem Pilotkanal mar­ kiert sind. Diese Bits geben an, welche der Funkrufkanäle aktiv sind. Wenn keiner der Funkrufkanäle als aktiv angezeigt wird, wird die mobile Einheit nicht den DSP aktivieren, nicht die Synchronisations- oder Funkrufkanäle erfassen, sondern direkt in einen Schlafmodus übergehen und so die Zeit im zyklischen Abtastmodus verkürzen und die Leistung verbrauchenden Phasen des Abtastzyklus abschaffen. Nur wenn die Bits anzeigen, dass es aktive Funkrufkanäle gibt, wird die mobile Einheit fortfah­ ren, den Synchronisationskanal zu erfassen und den Funkrufkanal zu lesen. Nachdem die Zahl der auf dem Pilotkanal markierten Bits klein ist (etwa 4-8 Bits pro Zeitschlitz), ist die Ver­ schlechterung in der Kanalschätzung und in den Ergebnissen des Suchers, die normalerweise vom Funktelephon während der Erfas­ sung des Pilotkanals benutzt werden, vernachlässigbar, da keine Störungen in den I- und Q-Phasen erzeugt werden. Die Ver­ schlechterung des Kanals bei einer 8-Bit-Markierung liegt schätzungsweise bei 0,45 dB bei Pilotintegration bei 20 akkumu­ lierten Symbolen.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Bear­ beitungszeit für die Überprüfung der Funkrufe reduziert ist, da nur diejenigen Funkruf kanäle, die aktiv sind, überwacht werden, und die Leistungsaufnahme der mobilen Einheit ist reduziert, da die vorläufige Entscheidung, Funkrufkanäle zu überwachen, ge­ macht werden kann, ohne die ganzen Empfänger- oder DSP-Schalt­ kreise der mobilen Einheit anzuschalten. Ebenso wird bei der vorliegenden Erfindung ausgenutzt, dass es signifikante Zeitab­ schnitte gibt, bei denen an einem bestimmten Ort keine aktiven Funkrufe vorliegen. Wenn es keine aktiven Funkrufe gibt, wird die Leistungsaufnahme dadurch minimiert, dass die Synchronisa­ tions- und Funkrufkanäle keine Überwachung erfordern.

Insbesondere, wenn von den auf den Pilotkanal markierten Bits keine Aktivität der Funkrufkanäle angezeigt wird, wird es durch die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass die Zeit für die zyklische Abfrage TPOLL sehr viel kürzer ist als nach dem Stand der Technik. Zum Beispiel beinhalten die Schritte zur zyklischen Abfrage und zur Erfassung einer Funkrufnachricht in einem CDMA-System nach dem Stand der Technik zuerst das Hoch­ fahren des Empfängers der mobilen Einheit und eine Pilotsuche. Dieser Schritt umfasst das Anschalten der analogen Eingangsstu­ fe 108, des ADC 110, des Sucherempfängers 114, des Vermitt­ lungsprozessors des DSP 116 und benötigt etwa 80 ms zur Ausfüh­ rung, kann aber in Abhängigkeit von den Signalbedingungen und der Anzahl von zu suchenden Funkrufkanälen variieren. Die mobi­ le Einheit erfasst zweitens den Synchronisationskanal, was das Anschalten des gesamten Empfängers (einschließlich der Rake- Finger 122, 124, 126, des angepassten Filters 128 und des Su­ cherempfängers 119) und des gesamten DSP 116 umfasst, und unge­ fähr weitere 80 ms zur Ausführung benötigt. Drittens liest die mobile Einheit die Funkrufkanäle und bearbeitet die Ergebnisse. Dies nimmt ungefähr weitere 80 ms in Anspruch und ergibt eine gesamte Abtastzeit T_POLL von etwa 240 ms.

Im Gegensatz dazu beinhalten die Aufgaben zur Erfassung ei­ ner Funkrufnachricht gemäß der vorliegenden Erfindung zuerst, das Anschalten der analogen Eingangsstufe 108, des ADC 110, des Sucherempfängers 114, des Vermittlungsprozessors des DSP 116 der mobilen Einheit und einer Pilotsuche, was dieselbe Zeit und Leistung benötigen wird wie nach dem Stand der Technik. Die mo­ bile Einheit muss dann jedoch nur die markierten Bits auf dem Pilotkanal prüfen, um eine Funkrufnachricht zu entdecken, ohne irgendwelche weiteren Schaltkreise anzuschalten oder die Syn­ chronisation von Funkrufkanälen zu überwachen. Das Überprüfen der Bits nimmt eine vernachlässigbare Zeit in Anspruch und er­ gibt eine gesamte Abtastzeit T_POLL von etwa 80 ms, viel weniger als die 240 ms nach dem Stand der Technik. Die vorliegende Er­ findung reduziert die Abtastdauer um etwa 60-70% während der Perioden ohne Funkrufaktivitäten. Weiterhin reduziert die vor­ liegende Erfindung die Leistungsaufnahme während des Abtastmo­ dus PPOLL um etwa 80% auf Grund der Tatsache, dass der DSP wäh­ rend einer Situation ohne Funkruf nicht aufwachen muss. Die Gleichung für die gesamte Leistungsaufnahme ist die folgende:

wobei P_SLEEP die Leistungsaufnahme der mobilen Einheit im Schlafmodus ist und T_SLEEP die Zeit ist, während der die mobile Einheit zwischen den Abtastzyklen nach Funkrufkanälen herunter­ gefahren ist. Es wird beobachtet, dass die Erfassung des Synchronisationskanals und das Lesen des Funkrufkanals die größte Leistungsaufnahme während des Abtastzyklus nach dem Stand der Technik haben. Diese Schritte werden in der vorliegenden Erfindung vermieden.

In Fig. 3 (und Fig. 2) ist ein Flussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren zur Reduzierung der Leistungsaufnahme in einer Kommunikationsvorrichtung mit elektrischen Schaltkreisen wie etwa einem CDMA-Funktelephon gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das Ver­ fahren beginnt mit Schritt 200. Mit Schritt 202 wird der Be­ trieb des Funktelephons 104 eingeleitet. Beispielsweise wird die Stromzufuhr zu der HF-Sektion und dem Sucherempfänger-Teil des Empfängers im Funktelephon 104 angeschaltet. An diesem Punkt versucht das Funktelephon 104 das System zu identifizie­ ren und zu erfassen. Das Verfahren umfasst den Schritt 204, das Erfassen eines Signals auf einem gemeinsamen Pilotkanal eines Funkkommunikationssystems. Dies wird üblicherweise beim Ein­ schalten gemacht oder nachdem die Kommunikationsvorrichtung nach dem Schlafmodus aufwacht.

Der Schritt 204 weist den Unterschritt auf, dass sich das Funktelephon 104 auf einen HF-Kanal abstimmt. Die analoge Ein­ gangsstufe 108 wird zur Auswahl eines bestimmten HF-Kanals be­ nutzt, der über die Antenne 106 empfangen wird. Der HF-Kanal kann vom Kommunikationssystem 100 gemäß einem Systemprotokoll wie etwa IS-95 vordefiniert sein. Alternativ kann der HF-Kanal irgendwo in einem oder mehreren Frequenzbereichen liegen, wie es in vielen PCS-Systemen der Fall ist, die um 1800 MHz arbei­ ten.

Der Sucherempfänger 114 untersucht unter der Steuerung des DSP 116 den vom ADC 110 empfangenen Datenstrom. Die Daten bein­ halten detektierte PN-Sequenzen, die gespreizten HF-Signalen zugeordnet sind und die von einer oder mehrere Basisstationen wie etwa Basisstation 102 empfangen wurden. Das angepasste Fil­ ter 128 vergleicht die detektierten PN-Sequenzen und eine vor­ bestimmte PN-Sequenz und erzeugt eine Antwort. Die Antwort kann im Speicher 130 oder im Speicher 132 oder irgendwo sonst ge­ speichert werden. Die vorbestimmte PN-Sequenz wird im Funktele­ phon 104 aufrechterhalten, zum Beispiel in Speicher 130 oder Speicher 132. Die vorbestimmte PN-Sequenz ist zum Beispiel 512 Einheiten (Chips) lang. Das angepasste Filter 128 erfasst die Energien der Piloten aller empfangbaren Basisübertragungen wäh­ rend einer vorbestimmten Zeit. Die bevorzugte vorbestimmte Zeitdauer für ein DS-CDMA-Kommunikationssystem nach IS-95 wie etwa das Kommunikationssystem 100 ist 26-2/3 Millisekunden, welches die Zeit ist, die benötigt wird, um alle Phasen der PN- Sequenzen zu wiederholen, die zur Spreizung der I- und Q-Kanäle benutzt werden. Das angepasste Filter 128 kann entweder den I- Kanal oder den Q-Kanal untersuchen. Alternativ kann das ange­ passte Filter 128 ein angepasstes Filter für den I-Kanal und ein angepasstes Filter für den Q-Kanal umfassen und die Ausgän­ ge der beiden angepassten Filter zum Zweck verbesserter Genau­ igkeit kombinieren.

Der Steuer-DSP 116 untersucht die vom angepassten Filter 128 erzeugte Antwort. Wenn ein DS-CDMA-System vorhanden ist, wird die Antwort eine starke Signalübereinstimmung ergeben, die der Phase einer Basisstation in der Nähe des Funktelephons 104 zugeordnet ist. Die Antwort kann einen Satz von Übereinstimmun­ gen umfassen, der aus zwei oder mehreren dicht gruppierten starken Signalübereinstimmungen besteht. Diese starken Signal­ übereinstimmungen sind mehreren starken Strahlen zugeordnet, die zeitverzögert von einer einzigen Basisstation empfangen werden. Die Anwesenheit einer einzigen starken Signalüberein­ stimmung oder eines Satzes von Übereinstimmungen zeigt an, dass ein DS-CDMA-System anwesend ist. Gleichzeitig dazu beinhaltet die Antwort vorbestimmte Bits, die auf dem Signal des Pilotka­ nals markiert sind und die an den DSP 116 weitergegeben werden.

Ein weiterer Schritt 206 beinhaltet die Erfassung vorbe­ stimmter Bits im Signal auf dem gemeinsamen Pilotkanal durch den DSP 116, welche eine Aktivität auf Funkrufkanälen des Funk­ kommunikationssystems anzeigen. Die vorbestimmten Bits zeigen an, ob Aktivität auf den Funkrufkanälen ist, und welche der Funkrufkanäle aktiv sind. Dies ist ein Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, da es nicht nötig ist, nacheinander alle Funkrufkanäle zu überwachen, um zu die Funkrufaktivität zu de­ tektieren, und es kann unter Benutzung des ASIC-Teils des DSP getan werden.

Die vorbestimmten Bits des detektierenden Schrittes bein­ halten bevorzugt n Bits, die einen Walsh-Code von 0 markieren, welcher aus dem Signal auf dem Pilotkanal besteht, und wobei die n Bits anzeigen, welche Funkrufkanäle aktiv sind. Noch mehr bevorzugt ist es, wenn die n Bits des detektierenden Schrittes an vorbestimmten Orten innerhalb der Daten eines Funkruf-Zeit­ schlitzes gelegen sind und den Zeitschlitz so markieren, dass die Verschlechterung bei der Kanalschätzung und den Suchergeb­ nissen, die vom Pilotkanal abgeleitet werden, minimiert werden.

Wenn der DSP bei Schritt 206 entscheidet, dass keine Akti­ vität angezeigt ist, fährt der Vermittlungsprozessor des DSP 116 Teile der elektrischen Schaltkreise der Kommunikationsvor­ richtung herunter, um so die Leistungsaufnahme zu reduzieren. Insbesondere werden der HF-Teil, der Sucherteil der Empfängers und der Vermittlungsprozessor selbst heruntergefahren 208, so dass das Funktelephon in einen Schlafmodus zurückkehrt. Wenn der DSP jedoch im Schritt 206 entscheidet, dass im detektieren­ den Schritt Aktivität angezeigt ist, fährt der Vermittlungspro­ zessor des DSP 116 weitere Teile der elektronischen Schaltkrei­ se der Kommunikationsvorrichtung hoch 210, einschließlich des Rests der Empfängerschaltkreise und des Rests der DSP-Schalt­ kreise.

Bei Schritt 212 detektiert das Funktelephon 104 den Syn­ chronisationskanal und verifiziert die Systemsynchronisation. Als Antwort auf den Synchronisationskanal wird der Zeittakt des Funktelephons mit dem Zeittakt der Basisstation 102 abgegli­ chen, die den Synchronisationskanal übertragen hat.

Bei Schritt 214 erfasst das Funktelephon 104 den aktiven Funkrufkanal, der von der Basisstation ausgesendet wurde und der von den vorbestimmten Bits, die auf dem Pilotkanal markiert sind, als aktiv angezeigt wurde. Der Funkrufkanal beinhaltet Systeminformationen, die als Systemparameternachricht (Systems Parameters Message) bezeichnet wird und die für alle Mobilsta­ tionen zur Kommunikation mit der Basisstation gedacht sind. Der Funkrufkanal kann auch eine Seite oder andere Informationen beinhalten, die an das Funktelephon 104 gerichtet sind.

Bei Schritt 216 stimmt sich das Funktelephon mit der Basis­ station ab, auf einen Verkehrskanal zu wechseln und so die Fun­ kruf-, Sprach- oder Dateninformationen auszutauschen.

Wenn die Kommunikation bei Schritt 218 abgeschlossen ist schließt das Funktelephon einen Unterschritt 220 (und 208) mit ein, der die Teile der elektrischen Schaltkreise der Kommunika­ tionsvorrichtung herunterfährt, einschließlich aller Empfänger­ schaltkreise, inklusive dem Sucherempfänger, alle DSP-Schalt­ kreise, inklusive dem Vermittlungsprozessor, und die HF- Schaltkreise des Funktelephons und kehrt in den Schlafmodus an den Anfang 200 zurück. Ein weiterer Unterschritt kann beinhal­ ten, den Ausschaltzustand der Teile der elektrischen Schalt­ kreise der Kommunikationsvorrichtung solange aufrechtzuerhal­ ten, bis ein nächster Zeitschlitz des Pilotkanals dem ersten Zeitschlitz gefolgt ist, und bei dem dann beim nächsten Zeit­ schlitz mit Schritt 202 weitergemacht wird. Beispielsweise wird das Funktelephon in einem Niedrigverbrauchs-Modus (Schlafmodus oder Zeitschlitz-Batteriesparmodus genannt) gehalten, der peri­ odisch durch einen aktiven Modus unterbrochen wird. Der Schlaf­ modus ist ein Niedrigverbrauchs-Modus zur Verminderung des Bat­ terieverbrauchs, der dadurch das Leben der Batterie verlängert. Im Schlafmodus sind Schaltkreise mit hoher Leistungsaufnahme, wie die analoge Eingangsstufe 108, der ADC 110 und der Rake- Empfänger 112 heruntergefahren. Das Funktelephon geht für eine vorbestimmte Zeit in den Schlafmodus. Gemäß IS-95 dauert der Schlafmodus 1,28 Sekunden oder ein Vielfaches davon, mit einer Zweierpotenzen multipliziert. Der Steuerungs-DSP identifiziert ein stärkstes DS-CDMA-Signal auf Grund der Antwort nach Über­ gang in den aktiven Modus.

Die vorliegende Erfindung kann weitere Vorteile durch die Hinzunahme von Schritten zum Empfangen eines zweiten Satzes von vorbestimmten Bits erreichen, um dadurch eine Schätzung des Ka­ nalgewinns zu ermöglichen.

In all den oben genannten Fällen ist das Funkkommunikati­ onssystem des detektierenden Schrittes wenigstens eines der Systeme: persönliches digitales zellulares System (personal di­ gital cellular (PDC) system), ein japanisches digitales zellu­ lares System (Japan digital cellular (JDC) system), ein Code­ vielfachzugriffsystem (code division multiple access (CDMA) sy­ stem), ein Direct-Sequence-CDMA-System (direct sequence code division multiple access (DS-CDMA) system), ein GSM-System (groupe special mobile (GSM) system) oder ein GSM-DRX-System (slotted paging mode groupe special mobile (GSM-DRX) system). Andere mögliche Systeme beinhalten AMPS-Systeme (Advanced Mobi­ le Phone Service (AMPS)), GSM-Systeme (Global System for Mobile communication (GSM)), Zeitvielfachzugriffsysteme (time division multiple access (TDMA)) wie das North American Digital Cellu­ lar, Satellitensysteme wie das von Iridium vorgeschlagene Iri­ dium-System, LLC, oder schnurlose Systeme wie DECT (Digital Ex­ tended Cordless Telephone) oder PHS (Personal Handyphone Sys­ tem).

Das oben genannte Verfahren ermöglicht im Betrieb ein Ver­ fahren zur Verringerung der Leistungsaufnahme in einer Kommuni­ kationsvorrichtung mit analogen Empfängerschaltkreisen, digita­ len Empfängerschaltkreisen, einschließlich eines Sucherschalt­ kreises in einem Teil davon, und einen digitalen Signalprozes­ sor, einschließlich Vermittlungsprozessorschaltkreisen in einem Teil davon. Das Verfahren beinhaltet einen ersten Schritt, der die analogen Empfängerschaltkreise, die verbunden sind mit di­ gitalen Empfängerschaltkreisen, einschließlich eines Sucher­ schaltkreises in einem Teil davon, und einen digitalen Signal­ prozessor, einschließlich Vermittlungsprozessorschaltkreisen in einem Teil davon, in einem abgeschalteten Schlafmodus hält. Ein zweiter Schritt beinhaltet das Anschalten der analogen Empfän­ gerschaltkreise, der Sucherschaltkreise und der Vermittlungs­ prozessorschaltkreise, so dass die analogen Empfängerschalt­ kreise in Betrieb sind und Signale von einem Funkkommunikati­ onssystem empfangen können. Ein dritter Schritt umfasst das Aufspüren eines Signals eines gemeinsamen Pilotkanals durch die analogen Empfängerschaltkreise, die mit dem Sucherschaltkreis verbunden sind. Ein vierter Schritt umfasst die Verarbeitung des Signals aus dem aufspürenden Schritt durch die Vermitt­ lungsprozessorschaltkreise, um vorbestimmte Bits abzurufen, die Aktivität auf den Funkrufkanälen des Funkkommunikationssystems anzeigen. Wenn in dem verarbeitenden Schritt keine Aktivität angezeigt wird, umfasst ein letzter Schritt das Abschalten der analogen Empfängerschaltkreise, der Sucherschaltkreise und der Vermittlungsprozessorschaltkreise der Kommunikationsvorrich­ tung, um so die Leistungsaufnahme zu reduzieren. Wenn in dem verarbeitenden Schritt Aktivität angezeigt wird, umfasst ein fünfter Schritt das Anschalten der digitalen Empfängerschalt­ kreise und des digitalen Signalprozessors, so dass diejenigen Funkrufkanäle, die Aktivität anzeigen, von der Kommunikations­ vorrichtung überwacht werden.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet außerdem eine Vorrich­ tung zur Verringerung der Leistungsaufnahme in einer Kommunika­ tionsvorrichtung. Die Vorrichtung umfasst: analoge Empfänger­ schaltkreise zum Empfangen von Signalen eines Kommunikations­ systems und digitale Empfängerschaltkreise, einschließlich ei­ nes Sucherschaltkreises in einem Teil davon. Die digitalen Emp­ fängerschaltkreise erzeugen einen demodulierten Datenstrom des Basisbandes der hereinkommenden Signale, die mit den analogen Empfängerschaltkreisen verbunden sind. Der Sucherschaltkreis detektiert ein gemeinsames Signal des Pilotkanals im Daten­ strom. Ein digitaler Signalprozessor umfasst einen Vermitt­ lungsprozessorschaltkreis in einem Teil davon. Der digitale Signalprozessor decodiert Nachrichten im Datenstrom, und der Vermittlungsprozessor ruft vorbestimmte Bits ab, die Aktivität auf Funkrufkanälen des Funkkommunikationssystems anzeigen.

Die analogen Empfängerschaltkreise, der Sucherschaltkreis und die Vermittlungsprozessorschaltkreise werden aus einem an­ fängliche Schlafmodus hochgefahren, so dass der Vermittlungs­ prozessor vorbestimmte Bits abrufen kann, die Aktivität auf Funkrufkanälen des Funkkommunikationssystems anzeigen. Wenn keine Aktivität von den vorbestimmten Bits angezeigt wird, wer­ den die analogen Empfängerschaltkreise, der Sucherschaltkreis und der Vermittlungsprozessorschaltkreis heruntergefahren, um so die Leistungsaufnahme zu reduzieren. Wenn von den vorbe­ stimmten Bits Aktivität angezeigt wird, werden die digitalen Empfängerschaltkreise und der digitale Signalprozessor hochge­ fahren, so dass diejenigen Funkrufkanäle, die Aktivität anzei­ gen, von der Kommunikationsvorrichtung überwacht werden. Nach­ dem diejenigen Funkrufkanäle, die Aktivität anzeigen, von der Kommunikationsvorrichtung überwacht wurden und alle hereinkom­ menden Anrufe, die von der Funk-Kommunikationsvorrichtung emp­ fangen wurden, beendet wurden, können die analogen Empfänger­ schaltkreise, die digitalen Empfängerschaltkreise und der Sig­ nalprozessor heruntergefahren werden.

Fig. 4 zeigt den Zeittakt zur Erfassung von markierten Bits in den Pilotsymbolen eines Funkruf-Zeitschlitzes. In einem DS- CDMA-System hat der Zeitschlitz eines Funkrufkanals eine Dauer von 80 ms: dreimal die Dauer eines Überlaufintervalls des Generators des Pseudorauschens (PN) in der CDMA-Systemzeit (26,667 ms) und viermal die Dauer eines Rahmens (20 ms). Achtzehn Pilotsymbole (Pilot j) sind jeweils innerhalb von 64 Pilotkanalgruppen (pilot channel groups (PCG k)) in jedem Zeit­ schlitz des Funkrufkanals enthalten. In einem typischen CDMA- System mit Zeitschlitz-Funkrufmodus wird das Funktelephon vor Zeitschlitz N aufwachen (hochfahren), um die Pilotkanäle zu er­ fassen, zu synchronisieren und die Funkrufkanäle zyklisch abzutasten, bevor es die Funkrufnachricht in Zeitschlitz N emp­ fängt.

Dagegen identifiziert die vorliegende Erfindung die aktiven Funkrufkanäle, die in Zeitschlitz N erscheinen, durch n vorbe­ stimmte Bits, die auf die Pilotsymbole in Zeitschlitz N-1 mar­ kiert sind. Das Funktelephon wird vor Zeitschlitz N aufwachen, um die Pilotkanäle zu erfassen und die markierten Bits, welche die aktiven Funkrufkanäle anzeigen, zu lesen und kann entschei­ den, herunterzufahren, wenn keine Funkrufnachrichten angezeigt werden. Dies ergibt eine gesamte Betriebszeit für eine Ent­ scheidung von viel weniger als einer Zeitschlitzdauer von 80 ms. Zusätzlich zeigen Computersimulationen, dass die Leistungs­ aufnahme in diesem Modus weniger als halb so groß ist wie bei konventioneller zyklischer Abtastung von CDMA-Funkrufen.

Die vorbestimmten markierten Bits beinhalten bevorzugt we­ nigstens drei Bits, die einen Walsh-Code von 0 markieren, der aus den Pilotsymbolen besteht. Die wenigstens drei Bits zeigen Funkrufaktivität an sowie, welche der Funkrufkanäle aktiv sind. Noch mehr bevorzugt beinhalten die markierten Bits vier Bits an vorbestimmten Orten innerhalb der Funkrufsymbole eines Zeit­ schlitzes. Diese Orte können sich von Zeitschlitz zu Zeit­ schlitz ändern. Die vorbestimmten Orte können im Funktelephon vorher einprogrammiert sein oder von der Basisstation herunter­ geladen werden. Auf diese Weise weiß das Funktelephon, wo die markierten Bits innerhalb irgendeines bestimmten Zeitschlitzes liegen. Die markierten Bits können in einem oder beiden der I- Kanäle und Q-Kanäle des Pilotsignals liegen. Es wird bevorzugt, die Bits auf den beiden Kanälen (I und Q) zu markieren, um die Signalintegrität aufrecht zu erhalten. Es wird ebenfalls bevor­ zugt, die markierten Bits zu wiederholen, um die Entscheidungs­ integrität zu verbessern. Daher kann in einer bevorzugten Aus­ führungsform die getrennte Steuerung der Bits auf den PCG's und Pilotsymbolen eine von 144 eindeutigen Kombinationen ergeben (144 = 64 . 18/8 Bits, (4 Bits wiederholt)) oder die acht möglichen Funkrufe pro Zeitschlitz steuern.

Wieder in Fig. 2 besteht das Funktelephon 104 aus einer An­ tenne 106, einer analogen Eingangsstufe 108, einem Empfangspfad einschließlich eines Analog-Digital-Umsetzers (analog to digi­ tal converter (ADC)) 110, eines Rake-Empfängers 112 und eines Sucherempfängers 114 und eines Steuerungs-DSP 116, der einen Vermittlungsprozessor beinhaltet. Die Antenne 106 empfängt HF- Signale von der Basisstation 102 und von anderen Basisstationen in der Nähe. Einige der empfangenen HF-Signale sind direkt in Sichtlinie übertragene Strahlen von der Basisstation. Andere empfangene HF-Signale sind reflektierte Strahlen und sind zeit­ verzögert.

Die empfangenen HF-Signale werden von der Antenne 106 in elektrische Signale umgewandelt und an die analoge Eingangsstu­ fe 108 angelegt. Die analoge Eingangsstufe 108 filtert die Sig­ nale und wandelt sie in I- und Q-Signale des Basisbands um. Die analogen I- und Q-Signale des Basisbands werden an den ADC 110 angelegt, der sie in Folgen von digitalen I- und Q-Daten zur weiteren Bearbeitung umwandelt.

Der Vermittlungsprozessor des DSP 116 steuert die Funktio­ nen des Funktelephons 104. Der Vermittlungsprozessor arbeitet mittels gespeicherter Programme und Instruktionen und umfasst einen Speicher 132 zur Speicherung dieser Instruktionen und an­ derer Daten. Der Vermittlungsprozessor hat einen Takteingang 134 zum Empfangen eines Taktsignals. Der Taktgeber 134 steuert den Zeittakt des Funktelephons 104. Der Taktgeber 134 schafft zum Beispiel ein Taktsignal für die Einheiten um den Zeitablauf der Bearbeitung der empfangenen PN-Sequenzen überall im Funkte­ lephon 104 zu steuern. Der Vermittlungsprozessor empfängt von der Basisstation 102 das Zeitintervall, an dem da Funktelephon nach Funkrufen sehen muss. Während dieses Intervalls überwacht das Funktelephon den Pilotkanal für bis zu 160 ms und kann dann den Rest der Zeit schlafen. Der Vermittlungsprozessor koordi­ niert die Ereignisse im Funktelephon, die für den Eintritt in und den Ausgang aus dem Schlafmodus erforderlich sind. Solche Ereignisse umfassen das Nachführen der Systemzeit, das Fort­ schalten von LSG-Zuständen, das Neustarten des Oszillators, das Freigeben der Stromzufuhr zum HF-Teil des Funktelephons und das Neustarten der Echtzeituhr. Der Vermittlungsprozessor ist mit anderen Elementen des Funktelephons 104 verbunden. Solche Ver­ bindungen sind nicht gezeigt, um die Zeichnung nicht übermäßig kompliziert werden zu lassen.

Der Rake-Empfänger hat mehrere Fingerempfänger 122, 124, 126. In der abgebildeten Ausführungsform umfasst der Rake-Emp­ fänger 112 drei Fingerempfänger. Jedoch kann jede geeignete Zahl von Fingerempfängern gewählt werden. Das Design der Fin­ gerempfänger ist konventionell. Auf eine weiter unten zu be­ schreibende Weise werden die Fingerempfänger des Rake-Empfän­ gers 112 von dem Steuerungs-DSP 116 gesteuert.

Der Sucherempfänger 114 detektiert die Pilotsignale, die vom Funktelephon 104 von den mehreren Basisstationen, ein­ schließlich der Basisstation 102, empfangen werden. Gemäß der Erfindung umfasst der Sucherempfänger 114 ein angepasstes Fil­ ter 128 und einen Speicher 130. Das angepasste Filter 128 ver­ gleicht eine detektierte I- und Q-PN-Sequenz, die vom ADC 110 empfangen wurden, mit vorbestimmten, im Speicher gespeicherten, PN-Sequenzen und erzeugt eine Antwort. In der abgebildeten Aus­ führungsform sind die vorbestimmten PN-Sequenzen im Speicher 130 gespeichert.

Das angepasste Filter 128 empfängt die I- und Q-Datenfolgen vom ADC 110. Die Daten entsprechen den gespreizten, quadratur­ modulierten Signalen, die von der Basisstation 102 empfangen wurden, einschließlich direkt empfangener oder ursprünglicher Strahlen und reflektierter Strahlen mit einem Zeitverzug. Zu­ sätzlich entsprechen die Daten den gespreizten, quadraturmodu­ lierten Signalen, den direkten und reflektierten, die von ande­ ren Basisstationen im Kommunikationssystem 100 empfangen wur­ den. Die Daten beinhalten die PN-Sequenzen, die an der Basis­ station 102 und an allen anderen Basisstationen zum Spreizen der I- und Q-Kanäle benutzt werden.

Das angepasste Filter 128 vergleicht die detektierten I- und Q-PN-Sequenzen mit vorbestimmten PN-Sequenzen. Die vorbe­ stimmten PN-Sequenzen entsprechen einem Teil der kurzen, aus 2¹⁵ Elementen bestehenden PN-Sequenzen, die an allen Basisstationen zum Spreizen der I- und Q-Kanäle benutzt werden. Das Funktele­ phon 104 beinhaltet ein Speicherelement wie den Speicher 130 oder den Speicher 132, der ein festgelegtes Muster von PN-Wer­ ten speichert. Die vorbestimmte PN-Sequenz beinhaltet das fest­ gelegte Muster, das aus einer vorbestimmten Anzahl von Einhei­ ten einer PN-Sequenz besteht, zum Beispiel die 512 letzten Ein­ heiten einer PN-Sequenz wie bei einer kurzen PN-Sequenz. Das Speicherelement enthält ebenfalls eine Tabelle, die den Funk­ rufkanälen entspricht, welche von den vorbestimmten Bits, die auf dem Pilotkanal markiert sind, identifiziert werden.

In der gezeigten Ausführungsform sind die Signale quadra­ turmoduliert, wobei jedes des Pilotsignale gleichphasige (in­ phase (I)) Symbole und quadratur-phasige (quadrature-phase (Q)) Symbole beinhaltet. Die I-Symbole werden unter Benutzung einer I-PN-Sequenz gespreizt, und die Q-Symbole werden unter Benut­ zung einer Q-PN-Sequenz gespreizt. Das angepasste Filter 128 beinhaltet dementsprechend ein I-Filter 140 zum Vergleichen ei­ ner detektierten I-PN-Sequenz und einer gespeicherten I-PN-Se­ quenz und ein Q-Filter 142 zum Vergleichen einer detektierten Q-PN-Sequenz und einer gespeicherten Q-PN-Sequenz und zum Er­ zeugen einer Antwort. Eine oder beide der Antworten von I- Filter 140 oder Q-Filter 142 kann als die Antwort des angepass­ ten Filters 128 benutzt werden. Die Antwort wird an den Ver­ mittlungsprozessor zur Erfassung der vorbestimmten Bits auf dem Pilotsignal weitergegeben. Die Benutzung beider Antworten ver­ bessert die Qualität der Antwort des angepassten Filters 128. In der gezeigten Ausführungsform verbindet das summierende Ele­ ment 144 die Antwort des I-Filters 140 und die Antwort des Q- Filters 142 und erzeugt die Antwort des angepassten Filters 128. Ein Komparator 146 unterdrückt die Antwort, wenn die Ant­ wort nicht eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. Das ange­ passte Filter wird zum Beispiel fortwährend eine Antwort erzeu­ gen, sogar wenn kein CDMA-System anwesend ist oder nur Rauschen anwesend ist. Die Schwelle wird auf einen vorbestimmten Wert gesetzt, um die Speicherung der Antwort in den Speicher 130 zu verhindern, wenn keine sinnvollen Eingangssymbole empfangen werden.

Das angepasste Filter erzeugt eine Antwort auf den Ver­ gleich der detektierten PN-Sequenz und der vorbestimmten PN- Sequenz. Die Antwort wird zum Beispiel in Speicher 130 oder Speicher 132 gespeichert. In der gezeigten Ausführungsform wird die Antwort doppelt gepuffert. Das heißt, das angepasste Filter 128 speichert die Antwort in einem ersten Satz von Speicheror­ ten (wie Speicher 130), während die Antwort bestimmt wird. Es sollte jedoch beachtet werden, dass ein einzelner Speicher be­ nutzt werden kann. Der Steuerungs-DSP 116 liest die Antwort und vergleicht sie mit der Vergleichstabelle, die in einem der Speicherorte (wie Speicher 132) gespeichert ist.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf den obigen Text und die Figuren beschrieben und erläutert wurde, versteht es sich, dass diese Beschreibung nur ein Beispiel ist und dass von einem Fachmann unzählige Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem breiten Umfang der Erfindung abzuweichen. Obwohl die vorliegende Erfindung zum Beispiel eine bestimmte Anwendung bei tragbaren zellularen Funktelephonen findet, kann die Erfindung auf irgendeine Kommunikationsvorrichtung angewen­ det werden, einschließlich Personenrufempfängern, elektroni­ schen Organizern oder Computern.

Claims (9)

1. Verfahren zum Reduzieren der Leistungsaufnahme in den elektrischen Schaltkreisen einer Kommunikationsvorrichtung, die in einem Funkkommunikationssystem betrieben wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist:
Erfassen (204) eines Signals auf einem gemeinsamen Pilotka­ nal eines Funkkommunikationssystems, während die Kommunikati­ onsvorrichtung in einem Schlafmodus ist,
Erfassen (206) vorbestimmter Bits im Signal auf dem gemein­ samen Pilotkanal, die Aktivität auf den Funkrufkanälen des Funkkommunikationssystems anzeigen, und
wenn keine Aktivität in dem detektierenden Schritt ange­ zeigt ist, Herunterfahren (208) von Teilen der elektrischen Schaltkreise der Kommunikationsvorrichtung, um so die Lei­ stungsaufnahme zu reduzieren, und
wenn Aktivität in dem detektierenden Schritt angezeigt ist, Hochfahren (210) von Teilen der elektrischen Schaltkreise der Kommunikationsvorrichtung und Überwachen derjenigen Funkrufka­ näle, die Aktivität anzeigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmten Bits des detektierenden Schritts (206) n Bits beinhalten, die einen Walsh-Code von 0, aus dem das Signal auf dem Pilotkanal besteht, markieren, und bei dem die n Bits anzeigen, welche Funkrufkanäle aktiv sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die n Bits des detek­ tierenden Schrittes (206) an vorbestimmten Orten liegen und ei­ nen Funkruf-Zeitschlitz derart markieren, dass die Verschlech­ terung in einer Kanalschätzung und den Ergebnissen des Suchers, die vom Pilotkanal abgeleitet werden, minimiert sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Hoch­ fahrens (210) einen nachfolgenden Unterschritt zum Herunterfah­ ren (220) der Teile der elektrischen Schaltkreise der Kommuni­ kationsvorrichtung beinhaltet, nachdem diejenigen Funkrufkanä­ le, die Aktivität anzeigten, von der Funk-Kommunikationsvor­ richtung überwacht wurden und alle Anrufe, die von der Kommuni­ kationsvorrichtung empfangen wurden, beendet worden sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die vorbestimmten Bits des detektierenden Schritts (206) an vorbestimmten Orten eines ersten Zeitschlitzes mit Daten liegen, und bei dem nach dem Herunterfahren Unterschritt (220) folgt, gekennzeichnet durch einen Unterschritt zum Aufrechterhalten der Abschaltung der Teile der elektrischen Schaltkreise der Kommunikationsvor­ richtung, bis ein nächster Zeitschlitz dem ersten Zeitschlitz folgt, wobei bei dem nächsten Zeitschlitz mit dem erfassenden Schritt (204) fortgefahren wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der überwachende Un­ terschritt des Schritts (210) des Hochfahrens einen Unter­ schritt zum Erfassen eines Synchronisationskanals des Funkkom­ munikationssystems, um so den Zeittakt der Kommunikationsvor­ richtung mit dem des Funkkommunikationssystems zu synchronisie­ ren, und zum Erfassen und Lesen derjenigen Funkrufkanäle, die in dem detektierenden Schritt Aktivität anzeigen, umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den wei­ teren Schritt zum Erfassen eines zweiten Satzes von vorbestimm­ ten Bits, um eine Schätzung des Kanalgewinns zu ermöglichen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Funkkommunikati­ onssystem des Schritts des Erfassens wenigstens eines der Sys­ teme ist: ein persönliches digitales zellulares System (perso­ nal digital cellular (PDC) system), ein japanisches digitales zellulares System (Japan digital cellular (JDC) system), ein Codevielfachzugriffsystem (code division multiple access (CDMA) system), ein Direct-Sequence-CDMA-System (direct sequence code division multiple access (DS-CDMA) system), ein GSM-System (groupe special mobile (GSM) system) oder ein GSM-DRX-System (slotted paging mode groupe special mobile (GSM-DRX) system).

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die elektrischen Schaltkreise analoge Empfängerschaltkreise, digitale Empfänger­ schaltkreise, einschließlich Sucherschaltkreise in einem Teil davon, und einen digitalen Signalprozessor, einschließlich von Vermittlungsprozessorschaltkreisen in einem Teil davon umfas­ sen, und das vor dem erfassenden Schritt außerdem durch die Schritte gekennzeichnet ist:
Bereitstellen der analogen Empfängerschaltkreise, verbunden mit den digitalen Empfängerschaltkreisen, einschließlich Su­ cherschaltkreisen in einem Teil davon, und des digitalen Sig­ nalprozessors, einschließlich von Vermittlungsprozessorschalt­ kreisen in einem Teil davon, in einem heruntergefahrenen Schlafmodus,
Hochfahren (202) der analogen Empfängerschaltkreise, der Sucherschaltkreise und der Vermittlungsprozessorschaltkreise, so dass die analogen Empfängerschaltkreise betriebsbereit zum Empfangen von Signalen eines Funkkommunikationssystems sind, bei dem der detektierende Schritt (206) die Unterschritte um­ fasst:
Aufspüren eines Signals eines gemeinsamen Pilotkanals durch die analogen Empfängerschaltkreise, verbunden mit den Sucher­ schaltkreisen, und
Verarbeiten des Signals des Schrittes des Aufspürens durch die Vermittlungsprozessorschaltkreise, um so die vorbestimmten Bits abzurufen, die Aktivität auf den Funkrufkanälen des Funk­ kommunikationssystems anzeigen, und bei dem
der Schritt (208) des Herunterfahrens das Herunterfahren der analogen Empfängerschaltkreise, der Sucherschaltkreise und der Vermittlungsprozessorschaltkreise der Kommunikationsvor­ richtung umfasst, um so die Leistungsaufnahme zu reduzieren, und
der Schritt (210) des Hochfahrens das Hochfahren der digi­ talen Empfängerschaltkreise und des digitalen Signalprozessors umfasst, so dass diejenigen Funkrufkanäle, die Aktivität anzei­ gen, von der Kommunikationsvorrichtung überwacht werden.