ES2202378T3 - Metodo para economizar energia en un radiotelefono celular. - Google Patents
Metodo para economizar energia en un radiotelefono celular.Info
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Abstract
EL FILTRO DE LA PRESENTE INVENCION PREPROCESA MENSAJES DE SEÑALIZACION TRANSMITIDOS POR LA ESTACION BASE MIENTRAS EL RADIOTELEFONO ESTA EN MODO INDICATIVO. EL RADIOTELEFONO INFORMA AL FILTRO DEL ESTADO DE PARASITO Y EL ESTADO INACTIVO Y LA IDENTIDAD DEL RADIOTELEFONO. EL FILTRO ENTONCES INTERCEPTA LOS MENSAJES DE SEÑALIZACION DE ENTRADA MIENTRAS EL PROCESADOR ENTRA EN EL MODO DORMIDO QUE CONSERVA LA POTENCIA. CUANDO EL FILTRO DETECTA UN MENSAJE QUE REQUIERE PROCESAMIENTO POR EL PROCESADO, EL FILTRO INTERRUMPE EL PROCESADOR PARA PROCESAR EL MENSAJE.
Description
Método para economizar energía en un
radioteléfono celular.
La presente invención se refiere a las
comunicaciones de radio. Más particularmente,la presente invención
se refiere a los radioteléfonos celulares.
Los sistemas de radioteléfonos celulares
analógicos utilizan numerosas antenas situadas por toda una zona
geográfica. Cada antena se halla habitualmente en el centro de una
célula que está dividida en seis sectores de 60º. Cada sector tiene
un grupo de frecuencias que se transmiten a baja potencia para
comunicarse con los radioteléfonos móviles o portátiles que se
hallan dentro del sector. Cuando el radioteléfono se desplaza de un
sector a otro o de una célula a otra, la frecuencia que se está
utilizando cambia automáticamente y la llamada telefónica puede
continuar sin interrupciones. Esto permite al usuario de un
radioteléfono permanecer en contacto con la estación base de la
célula y, por consiguiente, con el sistema telefónico terrestre,
siempre que el radioteléfono se halle dentro del área de cobertura
de un sistema de radiotelefonía celular.
En un sistema de radiotelefonía celular, los
mensajes de datos se transmiten ininterrumpidamente entre el
radioteléfono y la estación base. Estos mensajes incluyen órdenes
que solicitan al transceptor del radioteléfono cambiar el nivel de
potencia de transmisión, cambiar la asignación de canales, liberar
la llamada u otras peticiones similares. Algunos de estos mensajes
se envían en el canal de ida desde la estación base hasta el
radioteléfono y otros mensajes se envían en el canal de vuelta desde
el radioteléfono hasta la estación base.
Se considera que el radioteléfono está en estado
de reposo cuando está encendido y conectado con el sistema sin
procesar ninguna llamada. En este estado, el radioteléfono
permanece a la espera de alguna acción del usuario o de las órdenes
de la estación base.
Mientras está en reposo, el radioteléfono procesa
de forma permanente los mensajes de señalización de entrada de la
estación base. Existen tres tipos de mensajes de señalización:
mensajes de control de la estación móvil, mensajes de servicio y
mensajes de control complementarios. Estos mensajes se describen en
mayor detalle en el documento "Telecommunications Industry
Association/Electronic Industries Association Interim Specification
- 95 (TIA/EIA IS-95)".
El mensaje de control de la estación móvil se
emite a través del canal de ida hasta los radioteléfonos. Si el
mensaje contiene el número de identificación de radioteléfono móvil
(MIN), habitualmente el número de teléfono, el radioteléfono móvil
determina que el mensaje está destinado a esa unidad particular. A
continuación, el radioteléfono procesa el mensaje para determinar
qué acción debe emprender. El formato de un mensaje de control de
estación móvil se ilustra en las Fig. 2A y 2B. Los diferentes campos
de este mensaje de control se describen en mayor detalle en la
sección 3 del documento IS-95. Este mensaje puede
constar tanto de la Palabra 1 como de la Palabra 2 y, en algunos
casos, sólo de la Palabra 1.
En esta Figura, el campo de tipo de la Palabra 2
es T_{1}T_{2}, que en este caso es "10". SCC es el código
de color del SAT. MIN2 es la parte del código de área del número de
teléfono del radioteléfono. EF es el indicador de protocolo
extendido. LOCAL/MSG_TYPE es el campo de tipo de mensaje, ORDQ es
el campo de calificador de orden, ORDER es el campo de orden y P es
el campo de paridad.
Los mensajes de servicio se transmiten a todos
los radioteléfonos del sistema. Estos mensajes indican a los
radioteléfonos los parámetros del sistema y los cambios de los
parámetros del sistema. Los mensajes de servicio son transmitidos
cada 0,8 segundos por la estación base. Sin embargo, los parámetros
del sistema casi nunca cambian. El formato de un mensaje de servicio
se ilustra en las Fig. 3A y 3B. Los diferentes campos de este
mensaje se describen en mayor detalle en la sección 3 del documento
IS-95'. Este mensaje consta de dos palabras.
En esta Figura, DCC es el código de color digital
y SID1 es parte de la identificación del sistema. EP es el
indicador de capacidad de protocolo extendido, AUTH es el campo de
apoyo del procedimiento de autentificación, PCI es el campo de
apoyo de modalidad dual, NAWC es el número de palabras adicionales
presentes y OHD es el campo de tipo de mensaje de servicio.
La estación base transmite mensajes de control
complementarios cuando no se envía ningún otro mensaje a través del
canal de control de ida. Estos mensajes pueden ir intercalados
entre mensajes, así como entre bloques de palabras de un mensaje de
varias palabras. Estos mensajes no son utilizados por el
radioteléfono mientras éste se halla en estado de reposo y, en
consecuencia, no es necesario que los procese. El formato de un
mensaje de control complementario se ilustra en la Fig. 4. Los
diferentes campos de este mensaje se describen en mayor detalle en
la sección 3 del documento "IS-95".
En esta Figura, CMAC es el campo de atenuación
móvil de control. SDCC1 y 2 son los códigos de color digital
complementarios. WFOM es el campo de espera para el mensaje de
servicio.
Un radioteléfono en reposo debe procesar cada uno
de los anteriores mensajes mientras está en reposo para determinar
si el mensaje está destinado a esa unidad particula o si el mensaje
solicita al radioteléfono que efectúe alguna tarea. Este
procesamiento requiere que el procesador principal del
radioteléfono efectúe el procesamiento, lo que determina una pérdida
de potencia de la batería y una reducción del tiempo de espera y de
conversación de la batería. Por consiguiente, se plantea la
necesidad de disponer de un procesamiento de mensajes de
señalización de bajo consumo energético.
El documento
EP-A-0.315.260 describe un aparato
de teléfono celular en el que un procesador de datos CMOS, separado
del microcontrolador CMOS, lleva a cabo varias funciones como, por
ejemplo, la codificación y la decodificación de señales de datos,
la detección del bit ocupado-reposo y la
recepción-transmisión de la señal de supervisión de
tono de audio. El procesador de datos puede utilizarse a una
frecuencia de reloj inferior a la del microcontrolador, lo que
permite un ahorro de corriente respecto del procesamiento de estas
funciones mediante software con el microcontrolador. Por lo tanto,
las señales introducidas en el aparato de teléfono celular se
procesan antes de ser proporcionadas al procesador de datos, que
proporciona una salida de datos cuando va a transmitirse una señal
y una salida enmudecida cuando los datos se hallan en un canal de
voz. El microcontrolador está conectado a un teclado y se
proporciona un enlace de datos bidireccional entre el procesador de
datos y el microcontrolador. El procesador de datos se ocupa de las
tareas corrientes asociadas a los datos presentes en las señales de
ida y de vuelta. El microcontrolador que funciona a una frecuencia
de reloj más alta sólo tiene que llevar a cabo las tareas que
resultan más adecuadas para ser procesadas en software. Dichas
tareas incluyen reconocer si la dirección contenida en una señal de
ida es la del aparato. Cuando el microcontrolador no está
procesando datos, puede volver a la modalidad de reposo en la que
el consumo de corriente es mínimo.
También se hace referencia al documento
EP-A-0.655.872, publicado después
de la fecha de prioridad de la presente solicitud y que satisface,
por lo tanto, los términos del Artículo 54 (3) CPE, en el que se
describe una estación móvil como, por ejemplo, un teléfono móvil
incluido en un sistema telefónico celular que procesa mensajes de
búsqueda utilizando una memoria RAM de dos puertas conectada entre
un procesador de señales y un microprocesador. Los mensajes de
búsqueda recibidos y codificados por el procesador de señales se
transfieren a la memoria RAM. El número de identidad incluido en
los mensajes de búsqueda es comparado por el procesador de señales
con el número de identidad del microprocesador. El microprocesador
se activa, a través de una línea de interrupción independiente,
sólo cuando los dos números de identidad son congruentes. Debido a
que la mayor parte de mensajes de búsqueda son mensajes vacíos o
destinados a otras estaciones móviles, el microprocesador puede
permanecer en el nivel de potencia más bajo posible durante la
radiobúsqueda de mensajes, mientras la estación móvil se halla en
estado de espera.
La presente invención abarca un procedimiento
como el expuesto en la reivindicación 1 para procesar los mensajes
en un radioteléfono. El radioteléfono tiene un procesador y,
preferentemente, también un filtro. Los mensajes consisten en
mensajes de un primer tipo y mensajes de un segundo tipo y son
transmitidos por una estación base. El procedimiento empieza cuando
el radioteléfono recibe un mensaje de señalización desde la
estación base. El filtro determina el tipo de este mensaje de
señalización. Si el mensaje de señalización es del primer tipo, el
mensaje se ignora; en cambio, si el mensaje de señalización es del
segundo tipo, el mensaje de señalización se encamina hacia el
procesador.
La Fig. 1 muestra un diagrama de flujo del
procedimiento de filtrado de la presente invención.
Las Fig. 2A y 2B muestran el formato de un
mensaje de control habitual de la estación móvil.
Las Fig. 3A y 3B muestran el formato de un
mensaje de servicio habitual.
La Fig. 4 muestra el formato de un mensaje de
control complementario habitual.
El procedimiento de la presente invención se
ilustra en la Fig. 1. Este procedimiento proporciona el filtrado de
los mensajes de entrada, mientras el radioteléfono está en estado
de reposo. Gracias al filtrado de los mensajes que son procesados
con normalidad por el procesador principal del radioteléfono, el
procesador principal puede permanecer en estado latente y, en
consecuencia, ahorrar energía. El filtro sólo alerta al procesador
cuando hay mensajes que requieren su atención.
El procedimiento empieza cuando el procesador
principal envía al filtro información relativa al MIN, el estado de
itinerancia y la indicación de reposo- conectado/desconectado del
radioteléfono. El estado de itinerancia indica si el radioteléfono
está funcionando en el sistema local o en otro sistema.
En una forma de realización alternativa, el MIN
puede ser sustituido o complementado por otro número de
identificación. Este número puede incluir el identificador
internacional de estación móvil (IMSI) que se está ejecutando
actualmente en Europa y está previsto para futuras revisiones del
estándar celular analógico.
Para ahorrar ancho de banda en el sistema local,
la portadora puede transmitir sólo el MIN1, el número de teléfono
de 7 dígitos del radioteléfono, al radioteléfono. Puesto que el
filtro sabe que el radioteléfono está funcionando en el sistema
local y que el sistema transmite sólo el MIN1, el filtro no necesita
hallar el MIN2 (el código del área del radioteléfono), sino sólo el
MIN1. Si el radioteléfono está en itinerancia, la portadora debe
transmitir tanto el MIN1 como el MIN2 para identificar
correctamente el radioteléfono. Por consiguiente, el filtro debe
hallar el MIN2 además del MIN1.
La indicación de
reposo-conectado/desconectado muestra al filtro
cuándo está en estado de reposo el radioteléfono. Si el
radioteléfono no está en estado de reposo, el procesador principal
se ocupa del procesamiento de los mensajes recibidos. En este caso,
el filtro no es necesario. Si el radioteléfono está en estado de
reposo, el procesador principal está en el estado de latencia de
baja potencia y el filtro lleva a cabo el preprocesamiento de los
mensajes de señalización recibidos.
En relación con la Fig. 1, cuando se recibe un
mensaje, el filtro determina en primer lugar el tipo de mensaje.
Esto se lleva a cabo comprobando los bits T_{1}T_{2} de la
palabra. Si estos bits son un "00" binario (101), el mensaje
es un mensaje de control de estación móvil y sólo se envía la
Palabra 1.
Si el estado de itinerancia indica que el
radioteléfono está en itinerancia (102), no es necesario que el
procesador se ocupe del mensaje de señalización. En este caso, el
mensaje se rechaza (103). Si el estado de itinerancia indica que el
radioteléfono no está en itinerancia (102), el filtro comprueba, a
continuación, el campo MIN1 (104). Si MIN1 no contiene el número de
radioteléfono, el mensaje no está destinado a este radioteléfono
particular y se rechaza (103). Si MIN1 coincide con el número de
radioteléfono, el mensaje está destinado a este radioteléfono
particular y se envía al procesador (106) para un posterior
procesamiento según el tipo de mensaje.
Si T_{1}T_{2} es un "01" binario (110),
la estación base ha transmitido un mensaje de control de estación
móvil de dos palabras a través del canal de control de ida. En tal
caso, el filtro comprueba, a continuación, si el campo MIN1 (111)
de la Palabra 1 contiene el número de radioteléfono adecuado. Si el
contenido del campo MIN1 no coincide con el número deradioteléfono,
este mensaje no está destinado a este radioteléfono particular y se
rechaza (103).
Si MIN1 es igual al número de radioteléfono, el
filtro espera la siguiente palabra (112) de la secuencia. Si la
siguiente palabra no tiene un 10' binario en el campo
T_{1}T_{2} (113), se comprueba si la palabra es un mensaje de
control complementario (135 y 140). Los mensajes de control
complementarios se saltan hasta que se recibe un mensaje
complementario que no es de control. Si la palabra no es un mensaje
de control complementario ni la segunda palabra de un mensaje de
control de estación móvil, la palabra se rechaza (103).
Si la palabra es un mensaje de control de
estación móvil, se comprueba si en el campo MIN2 (114) está
presente el código de área adecuado. En caso negativo, el mensaje
no está destinado al radioteléfono particular y se rechaza (103).
Si el contenido del campo MIN2 coincide con el código del área del
radioteléfono, el mensaje está destinado a este radioteléfono
particular y se envía al procesador para un posterior procesamiento
(106).
Si el mensaje recibido en un principio contiene
un 11 binario en el campo T_{1}T_{2} (120), la palabra es un
mensaje de servicio. Entonces, el filtro comprueba el campo OHD
(121) del mensaje recibido para determinar el tipo de mensaje de
servicio. Si el campo OHD contiene un 110 binario, el mensaje es un
mensaje de servicio de parámetros del sistema. En este caso, el
mensaje se envía al procesador para un posterior procesamiento
(106), puesto que esta palabra se necesita para actualizar los
parámetros del sistema. Si el campo OHD contiene cualquier otra
cosa, el mensaje no es importante y se rechaza (103).
Si el campo T_{1}T_{2} contiene un 10 binario
(130), el mensaje está fuera de la secuencia (no es la primera
palabra del mensaje) y, en consecuencia, no tiene importancia para
el procesador. Este mensaje se rechaza sin posterior procesamiento
(183).
En el filtro descrito anteriormente, cuando un
mensaje se transmite al procesador para un posterior procesamiento,
puede utilizarse cualquier sistema de interrupciones para poner en
estado de atención al procesador. Esto puede incluir una línea de
interrupción cableada desde el filtro hasta el proesador para sacar
al procesador del estado latente y leer el mensaje recibido.
El funcionamiento del filtro de la presente
invención es habilitado por el procesador una vez que ha entrado en
el estado de reposo. Cuando el filtro está habilitado, se lleva a
cabo el procedimiento de la presente invención ilustrado en la Fig.
1. Cuando el filtro indica al procesador que se ha recibido un
mensaje que requiere un posterior procesamiento, el filtro se
inhabilita para permitir al procesador recibir las subsiguientes
palabras. Una vez que el procesador ha recibido un mensaje
completo, vuelve a habilitar el filtro para continuar el
procedimiento de la presente invención.
La forma de realización preferida del
procedimiento de la presente invención no prevé el filtrado de los
mensajes de servicio transmitidos desde la estación base. El
filtrado de mensajes de servicio requiere un procedimiento más
complejo. Asimismo, los mensajes de servicio se envían a una
velocidad inferior (0,8 s) a la de las palabras corrientes (46,3
ms) y, por lo tanto, la energía ahorrada gracias al filtrado de
estos mensajes es despreciable. Existen formas de realización
alternativas que pueden filtrar también los mensajes de
servicio.
En una forma de realización alternativa, el
filtro puede almacenar todo el mensaje de servicio y comparar los
mensajes de servicio de entrada con el mensaje almacenado para
determinar si el mensaje debe ser enviado o no al procesador.
Como puede observarse, el procedimiento de
filtrado descrito anteriormente reduce en gran medida el tiempo
durante el cual el procesador necesita estar atento mientras el
radioteléfono está en estado de reposo. Determinando los tipos de
mensajes recibidos, el filtro puede rechazar los mensajes
innecesarios y enviar los mensajes importantes al procesador.
Puesto que el procesador consume más potencia que el filtro, el
filtro ahorra energía.
Claims (8)
1. Procedimiento para procesar mensajes en un
radioteléfono que tiene un procesador (106), en el que los mensajes
son transmitidos por una estación base, comprendiendo el
procedimiento las etapas siguientes:
- (a)
- recepción de un mensaje desde la estación base y
- (b)
- encaminamiento hacia el procesador (106) de los mensajes que requieren la atención del procesador (106);
caracterizado porque:
- (i)
- los mensajes comprenden un primer tipo de mensaje y un segundo tipo de mensaje;
- (ii)
- el radioteléfono tiene un filtro para determinar el tipo de mensaje recibido;
- (iii)
- el radioteléfono tiene una pluralidad de modalidades, incluida la de itinerancia y la de reposo;
- (iv)
- la pluralidad de modalidades son transmitidas al filtro por el procesador (106);
- (v)
- el mensaje recibido desde la estación base es un mensaje de señalización,
- (vi)
- si el mensaje recibido es del primer tipo, se ignora; y
- (vii)
- si el mensaje recibido es del segundo tipo, se encamina hacia el procesador (106).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que:
- (a)
- el procesamiento de mensajes comprende el filtrado de los mensajes de señalización;
- (b)
- el filtro comprende un filtro de mensajes;
- (c)
- el radioteléfono tiene un número de identificación (MIN1 y MIN2);
- (d)
- el primer tipo de mensajes comprende un tipo innecesario y el segundo tipo de mensajes comprende un tipo necesario; y
- (e)
- si dicho mensaje de señalización recibido desde la estación base es de dicho segundo tipo (necesario), el procesador (106) es interrumpido por el filtro, dicho mensaje de señalización se encamina (102, 104; 111, 112, 113, 114; 121) hacia el procesador (106) y el procesador (106) efectúa una operación en respuesta a dicho mensaje de señalización.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que el número de identificación (MIN1, MIN2) del radioteléfono es
transmitido al filtro por el procesador (106).
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que:
- (a)
- el procesador (106) tiene una modalidad de latencia y una modalidad de atención;
- (b)
- el tipo de mensaje recibido desde la estación base es determinado por el filtro en respuesta a la pluralidad de modalidades de funcionamiento; y
- (c)
- si dicho mensaje de señalización recibido desde la estación base es de dicho segundo tipo (necesario) y el procesador (106) estáá en modalidad de latencia, e filtro hace cambiar al procesador (106) a la modalidad de atención, dicho mensaje de señalización se encamina (102, 104; 111, 112, 113, 114; 121) hacia el procesador (106) y el procesador (106) efectúa una operación en respuesta a dicho mensaje de señalización.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el
que si dicho mensaje de señalización recibido desde la estación
base es de dicho segundo tipo (necesario), el filtro es
inhabilitado por el procesador (106).
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los mensajes comprenden un
campo de tipo de mensaje y el tipo de mensaje recibido desde la
estación base es determinado por el filtro comprobando el campo de
tipo de mensaje.
7. Radioteléfono para procesar los mensajes
recibidos transmitidos desde una estación base, disponiendo el
radioteléfono de un procesador (106) y de medios para encaminar
hacia el procesador (106) los mensajes que requieren la atención
del procesador (106); caracterizado porque:
- (i)
- los mensajes comprenden un primer tipo de mensajes y un segundo tipo de mensajes;
- (ii)
- el radioteléfono tiene un filtro para determinar el tipo de mensaje recibido;
- (iii)
- el radioteléfono tiene una pluralidad de modalidades, incluida la de itinerancia y la de reposo;
- (iv)
- la pluralidad de modalidades es transmitida al filtro por el procesador (106);
- (v)
- el mensaje recibido desde la estación base es un mensaje de señalización;
- (vi)
- si el mensaje recibido es del primer tipo, se ignora; y
- (vii)
- si el mensaje recibido es del segundo tipo, se encamina hacia el procesador (106).
8. Radioteléfono según la reivindicación 7, en el
que el filtro comprende un filtro de mensajes.
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