MXPA00007011A - Metodo y aparato para reducir el consumo de energia de un dispositivo de comunicacion - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para reducir el consumo de energía en un dispositivo de comunicación incluye un paso de adquirir (204) una señal en un canal piloto común de un sistema de radiocomunicación. Un próximo paso incluye detectar (206) bitios predeterminados en la señal en el canal piloto común que indican actividad en los canales, de radiolocalización del sistema de radiocomunícación. Cuando no se indica actividad del canal de radiolocalización en el segundo paso, unúltimo paso incluye apagar (208) las porciones de la circuitería eléctríca del dispositivo de comunicación para reducir el consumo de energía y, cuando se indica actividad del canal de radiolocalización en el segundo paso, un próximo paso incluye encender (210) las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación de manera que se supervisen por el dispositivo de comunicación aquellos canales de radiolocalízación que indican actividad.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA REDUCIR EL CONSUMO DE ENERGÍA DE UN DISPOSITIVO DE COMUNICACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a la comunicación digital. De manera más particular, la presente invención se refiere a un método y aparato para reducir el consumo de energía en un sistema de comunicación de espectro escalonado, tal como un sistema de teléfono celular de acceso múltiple por división de código (CDMA) .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de acceso múltiple por división de código, tal como los sistemas de comunicación de secuencia directa (DS-CDMA) , se han propuesto para el uso en sistemas de teléfonos celulares que operan a 800 MHz y en la banda de frecuencia del sistema de comunicación personal (PCS) a 1800 MHz. En un sistema de DS-CDMA, todas las estaciones base en todas las celdas pueden usar la misma radiofrecuencia para la comunicación. Las estaciones base se identifican únicamente en el sistema por códigos de escalonamiento asignados de forma única. Todas las estaciones base usan dos secuencias especificadas de ruido seudoaleatorio (PN) de longitud de 215 bitios. En un sistema modulado en cuadratura se usa una secuencia para el escalonamiento del canal en fase (I) de los símbolos del canal I y la otra se usa para el escalonamiento del canal en cuadratura (Q) de los símbolos del canal Q. Las estaciones móviles en el sistema poseen los mismos dos códigos de escalonamiento de una longitud de 215 bitios y los usan para el desescalonamiento inicial de los canales I y Q. Antes del escalonamiento en los canales I y Q, los símbolos para la transmisión se escalonan usando un proceso conocido como envoltura de alsh. Cuando se está en una llamada, a cada estación móvil se le asigna a un código único de Walsh por el sitio base para asegurar que la transmisión a cada estación móvil dentro de una célula específica sea ortogonal a la transmisión a cada estación móvil diferente, asumiendo que se usa un código de Walsh diferente para cada estación móvil. De esta manera, se establecen canales de tráfico para la comunicación bidireccional entre una estación base y una estación móvil . Además de los canales de tráfico, cada estación base difunde un canal piloto, un canal de sincronización y un canal de radiolocalización. El canal piloto se forma por una señal de nivel constante que se cubre por el código 0 de Walsh, que consiste de los mismos bitios. El canal piloto se recibe comúnmente por todas las estaciones móviles dentro del intervalo y se usa por la estación móvil para: identificar la presencia de un sistema CDMA, adquirir el sistema inicial, transferir el modo inactivo, identificar de los rayos iniciales y retrasados de la comunicación e interferencia de las estaciones base y para desmodular coherentemente de los canales de sincronización, radiolocalización y de tráfico. En la estación móvil, las señales de RF recibidas incluyen canales piloto, de sincronización, de radiolocalización y de tráfico de todas las estaciones base cercanas. Con referencia a la Figura 1, se muestra un proceso típico para una estación móvil para recibir las llamadas entrantes. En el inicio 10, una estación móvil encenderá 12 circuitos diversos para terminar una llamada. Esto incluye el encendido de las porciones de RF de la unidad móvil, los circuitos receptores, que incluyen una búsqueda del receptor, y un procesador de señales digitales (DSP) , que incluye un procesador de llamadas, como se conocen en la técnica. Una vez que se enciende la unidad móvil, la unidad móvil prosigue a adquirir 14 el canal piloto de la estación base. Una vez que se adquiere el canal piloto, la unidad móvil adquirirá la sincronización 16 que alinea la sincronización de la unidad móvil con la estación base. La estación móvil sincroniza a la estación base por correlación a un código único de Walsh en el canal de sincronización. Típicamente, las estaciones móviles usan un correlacionador como un elemento de búsqueda del piloto receptor para buscar en serie las fases de PN de los pilotos recibibles . El conocimiento de las fases de PN correctas de escalonamiento del canal I y Q de la(s) estación (es) base con las cuales se comunica la estación móvil, permite la detección coherente de los otros canales de código transmitidos por la estación base. Una vez que se sincroniza la unidad móvil con la estación base, la unidad móvil monitoreará los canales de radiolocalización ya sea de manera continua o intermitente (modo en intervalo) para ver si existe alguna actividad de llamada entrante para la unidad móvil.' El monitoreo de los canales de radiolocalización incluye la búsqueda de un canal de radiolocalización 18 para ver si está presente 20 un mensaje de radiolocalización para la unidad móvil particular. Si no está presente el mensaje, la unidad móvil verificará si ha buscado todos los canales de radiolocalización 22 disponibles. Si no, la unidad móvil cambiará la frecuencia de RF para sintonizar a otro canal de radiolocalización 24. La unidad móvil buscará todos los canales de radiolocalización disponibles de esta manera. Si no se encuentra un mensaje de radiolocalización, la unidad móvil apagará 26 sus porciones de RF, los circuitos receptores incluyendo la búsqueda de receptor y el procesador de señales digitales (DSP) que incluye el procesador de llamadas y regresará a un estado inactivo o latente hasta que sea tiempo nuevamente de verificar los mensajes de radiolocalización. Si se encuentra eventualmente un mensaje de radiolocalización, la unidad móvil y la estación base se ajustarán y conectarán a un canal de tráfico 28 para transmitir y recibir la llamada indicada por el mensaje de radiolocalización para conectarse a la estación base. En este tiempo, la unidad móvil y la estación base prosiguen con la transferencia de información (voz, datos, etc.), hasta que se termine 30 la comunicación. Al término, la unidad móvil apaga su circuitería o circuitos 26 como antes y regresa a un estado inactivo. De acuerdo con el procedimiento anterior, se necesitan tres canales diferentes (piloto, sincronización, radiolocalización) , para ver si existe una llamada entrante que espera por la unidad móvil. Desafortunadamente, la adquisición de los tres canales toma tiempo y energía y no siempre es exitosa. Además, la unidad móvil debe identificar todas las señales piloto que se puedan recibir incluyendo la señal piloto de la estación base con el canal piloto más fuerte. El método de búsqueda de canal piloto de la técnica anterior crea limitaciones para todos los otros usos del canal piloto después de la adquisición del sistema inicial. Los receptores típicos de la estación móvil de DS-CDMA utilizan un receptor de rastrillo que tiene tres o más dedos independientemente controlados que se alinean en tiempo a las fases de secuencia de PN correctas, usando el conocimiento de las fases del canal piloto determinadas por el elemento de búsqueda de la fase piloto del receptor. Los dedos de rastrillo se asignan normalmente a los rayos más fuertes recibidos de todas las estaciones base de comunicación, como se determina por el elemento de búsqueda de la fase piloto del receptor. Las asignaciones de rayos se actualizan en un proceso de mantenimiento usando la información del elemento de búsqueda de la fase piloto. Si es lento el elemento de búsqueda de la fase piloto, se da por resultado un mantenimiento lento de la asignación de los rayos más fuertes a los dedos de rastrillo, se degrada el desempeño de recepción de la estación móvil bajo condiciones de desvanecimiento . La transferencia inactiva es un proceso que consiste en unirse o escuchar al canal de radiolocalización de la estación base con el piloto más fuerte como se identifica por el elemento de búsqueda de piloto. Cuando la estación móvil recibe un aviso de localización o tiene acceso al sistema para hacer una llamada, es importante que la estación móvil esté escuchando el aviso desde la estación base asociada con el piloto recibido, más fuerte, o BIEN intente tener acceso a dicha estación base. Esto requiere un elemento de búsqueda rápida de fase piloto, particularmente cuando la estación móvil está en movimiento. Una estación portátil puede tener que buscar el espacio de fase posible de hasta veinte estaciones base cada vez que se reactiva. Para recibir de manera confiable el intervalo de radiolocalización después de la reactivación, la estación portátil debe estar escuchando a la estación base que está proporcionando una fuerza de señal adecuada. Cuando la estación móvil está en movimiento, la estación base correcta para descodificar puede cambiar fácilmente de un intervalo de radiolocalización al próximo intervalo de radiolocalización. Por lo tanto, es muy importante que tenga mecanismos rápidos de búsqueda de piloto para identificar el piloto correcto de la estación base antes del inicio del intervalo asignado de radiolocalización. Para estaciones móviles portátiles accionadas con batería también es muy importante conservar la carga de la batería cuando se están esperando aviso de localización. El DS-CDMA, proporciona un modo en intervalos que permite que las estaciones portátiles se apaguen excepto durante los periodos en que su información del intervalo de radiolocalización asignada se transmite por las estaciones base. El intervalo de radiolocalización puede ser tan corto como 1.28 segundos y periodos de 1.28 segundos multiplicados por potencias de dos para más ahorro de energía. Durante estos intervalos, la estación base "está latente" en un modo de baja energía. Sin embargo, el uso de los mecanismos de búsqueda de piloto de la técnica anterior requiere que la estación portátil se reactive antes del intervalo de radiolocalización para permitir un tiempo suficiente para buscar secuencialmente el espacio de la fase de secuencia de PN. Esto invalida una parte sustancial del ahorro de batería potencial dado por el modo en intervalos. Ha habido una propuesta (para la norma provisional IS-95C de TIA/EIA) para un canal de Walsh de adición, además de los canales piloto, de radiolocalización, de sincronización y de tráfico, dedicados para la actividad de radiolocalización. Sin embargo, esto requiere aún que la unidad móvil adquiera múltiples canales. Por consiguiente, existe una necesidad por un aparato y método por una unidad móvil que evite los problemas asociados con la adquisición de múltiples canales para ver si está presente una llamada entrante. También existe una necesidad de mejorar los ahorros de energía de una estación móvil en tanto se proporcione una operación más simple. También será una ventaja eliminar algunos de los problemas asociados con: búsqueda de piloto, adquisición del sistema de mantenimiento, transferencia suave y sincronización y operación en un modo en intervalos .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características de la presente invención, que se cree son nuevas, se exponen con particularidad en las reivindicaciones anexas. La invención, junto con otros de sus objetivos y ventajas, se pueden entender mejor al hacer referencia a la siguiente descripción, tomada en unión con los dibujos anexos, en las varias figuras los números de referencia se utilizan de manera consistente para identificar elementos idénticos y en donde : La Figura 1 es un diagrama de flujo simplificado de un sistema de la técnica anterior para monitorear llamadas; La Figura 2 es un diagrama de bloque simplificado de un sistema de comunicación, de acuerdo con la presente invención; La Figura 3 es un diagrama de flujo simplificado que ilustra la operación del sistema de comunicación de la Figura 2; y La Figura 4 es un diagrama que ilustra la relación de los bitios perforados en un intervalo de canal de radiolocalización, de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA La presente invención proporciona un método y un aparato para una unidad móvil para determinar si está esperando una llamada entrante al monitorear solo un canal en un sistema de comunicación. La presente invención mejora los ahorros de energía de una unidad móvil en tanto que proporciona una operación más simple y elimina algo de los problemas asociados con: búsqueda de piloto, adquisición del sistema de mantenimiento, transferencia suave y sincronización y operación en modo de intervalos. La Figura 2 muestra un sistema de comunicación útil en la presente invención. El sistema de comunicación 100 incluye una pluralidad de estaciones base, como la estación base 102 configurada para la radiocomunicación con una o más estaciones móviles como el radioteléfono 104. El radioteléfono 104 se configura para recibir (y transmitir) señales de acceso múltiple por división de código, de secuencia directa (DS-CDMA) para comunicarse con la pluralidad de estaciones base, incluyendo la estación base 102. En la modalidad ilustrada, el sistema de comunicación 100 opera de acuerdo con la norma provisoria IS-95 de TIA/EIA, "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System," que opera a 800 MHz. De manera alternativa, el sistema de comunicación 100 puede operarse de acuerdo con otros sistemas de CDMA incluyendo sistemas de PCS a 1800 MHz. La estación base 102 transmite señales de espectro escalonado al radioteléfono 104. Durante la comunicación, los símbolos en los canales de tráfico se escalonan usando un código de Walsh de ruido seudoaleatorio (PN) en un proceso conocido como envoltura de Walsh, como se conoce en la técnica. Cada estación móvil tal como el radioteléfono 104 se asigna a un código de Walsh único por la estación base 102, de modo que la transmisión de canal de tráfico a cada estación móvil es ortogonal a las transmisiones del canal de tráfico a cada estación móvil diferente. Las señales escalonadas se modulan en cuadratura para formar señales en fase (I) y de fase en cuadratura (Q) . Cada una de las señales I y Q 'se escalonan usando dos secuencias de PN especificadas, típicamente de 215 bitios de longitud. Las mismas secuencias de escalonamiento de I y Q se usan por todas las estaciones base en el sistema de comunicación 100. Además de los canales de tráfico, la estación base 102 difunde un canal piloto, un canal de sincronización y un canal de radiolocalización. Como se usa en la técnica, el canal piloto se forma por una señal de nivel constante que se cubre por el código de Walsh (0), que consiste de bitios todos que son los mismos. No es necesaria la descodificación cuando el canal piloto se codifique usando el código de Walsh (0) y se puede omitir un descodificador del canal piloto. Sin embargo, si se usa otro código de Walsh u otro tipo de codificación para codificar el canal piloto, es necesario un descodificador. Este descodificador aplica un código piloto a la señal desescalonada para producir la señal del canal piloto. De manera preferente, el código piloto es común a todas las unidades móviles y el canal piloto se recibe comúnmente por todas las unidades móviles dentro del intervalo. El canal piloto se usa por el radioteléfono 104 para identificar la presencia de un sistema CDMA, la adquisición del sistema inicial, la transferencia en modo inactivo, la identificación de los rayos iniciales y retrasados de comunicación e interferencia de las estaciones base y para la desmodulación coherente de los canales de sincronización, radiolocalización y de tráfico. El canal de sincronización se usa para hacer corresponder la sincronización de la estación móvil a la sincronización de la estación base. El canal de radiolocalización se usa para enviar información de radiolocalización desde la estación base 102 a las estaciones móviles incluyendo el radioteléfono 104. En la presente invención, se perforan unos pocos bitios de la información del estado de canal de radiolocalización en el canal piloto común. Estos bitios dan una indicación si existe cualquier actividad en los canales de radiolocalización y cuales canales de radiolocalización están activos. Una unidad móvil, tal como el radioteléfono 104, sondea periódicamente el canal piloto para verificar estos bitios. Con base en el estado de los bitios, la unidad móvil solo hace el procesamiento del canal de radiolocalización si hubo un canal de radiolocalización activo, y sólo en aquellos canales de radiolocalización que indican actividad. De esta manera, la energía inactiva de la unidad móvil se reducirá proporcionalmente a la reducción promedio en el procesamiento requerido para monitorear los canales de radiolocalización a pesar del número de canales de radiolocalización activos. En particular, la presente invención proporciona un método y un aparato para reducir el consumo de energía en un dispositivo de comunicación que tiene circuitería eléctrica. La invención comprende primero que todo una búsqueda del canal piloto común y un bloqueo al mismo. Subsecuentemente, se detectan los bitios predeterminados perforados en el canal piloto. Los bitios especifican cual de cualquiera de los canales de radiolocalización están activos. Si ninguno de los canales de radiolocalización se indican como activos, la unidad móvil no activará el DSP, no adquirirá los canales de sincronización o radiolocalización y en lugar de ir directamente al modo de latencia, acordando de este modo el tiempo en el modo de sondeo y eliminando las fases de consumo de energía del ciclo de sondeo. Sólo si los bitios especifican que hay canales de radiolocalización activos, la unidad móvil procederá a adquirir el canal de sincronización y a leer el canal de radiolocalización. Puesto que el número de bitios perforados en el canal piloto es pequeño (aproximadamente 4-8 bitios por intervalo) , es insignificante la degradación en el estimado del canal y los resultados del buscador que se usan normalmente por el radioteléfono durante la adquisición del canal piloto, puesto que no se introduce distorsión de la fase I, Q. Se estima que la degradación del canal para una perforación de 8 bitios 'será de aproximadamente 0.45 dB en la integración piloto de una acumulación de veinte símbolos . La ventaja de la presente invención es que el tiempo de procesamiento para verificar los avisos de localización es reducido puesto que sólo se supervisan los canales de radiolocalización que tienen actividad, y se reduce el consumo de energía de la unidad móvil puesto que una decisión preliminar para supervisar o monitorear los canales de radiolocalización se puede hacer sin encender todo el receptor o circuitería de DSP de la unidad móvil. También, la presente invención aprovecha el hecho de que existen periodos significativos de tiempo en los cuales no hay avisos activos en una ubicación específica. Cuando no hay avisos activos, se reduce al mínimo la energía debido al hecho que los canales de sincronización y radiolocalización no requieren monitoreo. De manera específica, cuando no hay actividad de canales de radiolocalización mostrada por los bitios perforados en el canal piloto, la presente invención permite que el tiempo para el sondeo, Tsondeo, sea mucho más corto que la técnica anterior. Por ejemplo, los pasos comprendidos en el sondeo y detección de un mensaje de radiolocalización en un sistema de CDMA de la técnica anterior incluyen, primero, hacer que la unidad móvil encienda su receptor y haga una búsqueda piloto. Este paso comprende el encendido del extremo 102 frontal analógico, el ADC 110, el buscador 114 de receptor, el procesador de llamadas del DSP 116 y toma aproximadamente 80 ms para realizarse, pero puede variar dependiendo de las condiciones de la señal y el número de canales de radiolocalización que se busquen. Segundo, la unidad móvil adquiere el canal de sincronización que comprende encender el receptor completo (incluyendo los dedos 122, 124, 126 del receptor, el filtro acoplado 128 y el buscador 114 del receptor) y el DSP completo 116 y toma aproximadamente otros 80 ms para realizarse. Tercero, la unidad móvil lee de los canales de radiolocalización y procesa los resultados. Esto toma aproximadamente otros 80 ms para un tiempo total de sondeo, Tsondeo/ de aproximadamente 240 ms . En contraste, las tareas comprendidas en la detección de un mensaje de radiolocalización en la presente invención incluyen, primero, hacer que la unidad móvil encienda el extremo frontal analógico 108, el ADC 110, el buscador 114 de receptor, el procesador de llamadas del DSP 116 y hacer una búsqueda piloto que tomará la misma cantidad de tiempo y energía que la técnica anterior. Sin embargo, la unidad móvil luego necesita sólo verificar los bitios perforados en el canal piloto para detectar un mensaje de radiolocalización, sin encender ningún circuito más o monitorear los canales de sincronización o de localización. La verificación de los bitios toma una cantidad de tiempo imperceptible y da por resultado un tiempo de sondeo total, TSONDEO, de aproximadamente 80 ms , mucho menos de los 240 ms en la técnica anterior. La presente invención reduce la duración del sondeo por aproximadamente 60-70% durante los periodos cuando no hay actividad de radiolocalización. Además, la presente invención reduce el consumo de energía durante el modo de sondeo, TSONDEO, por aproximadamente 80 % debido al hecho que el DSP no tiene que reactivarse durante una situación de no radiolocalización. La fórmula para el consumo total de energía se da por: { ' SONDEO ¿IATHKGH \ PTOTAL = StONDEO + f? IA. TEKI? \/ SONDEO ' *uasm&) te SONDEO + ' 7 •X IATEHIHJ donde PLATENTE es la energía consumida por la unidad móvil durante el modo latente, y TLATENTE es el tiempo de la unidad móvil que se apaga entre los sondeos de los canales de radiolocalización. Se observa que la adquisición del canal de sincronización y la lectura de los canales de radiolocalización son los mayores consumidores de energía durante un ciclo de sondeo en la técnica anterior. Estos pasos se evitan en la presente invención. Con referencia ahora a la Figura 3 (y con referencia a la Figura 2) , se muestra un diagrama de flujo que ilustra un método para reducir el consumo de energía en un dispositivo de comunicación que tiene una circuitería eléctrica, tal como un radioteléfono de CDMA, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. El método empieza en el paso 200. En el paso 202, se inicia la operación del radioteléfono 104. Por ejemplo, se enciende la energía de operación a la sección de RF y la porción del buscador de receptor en el radioteléfono 104. En este punto, el radioteléfono 104 intenta identificar y adquirir el sistema. El método incluye un paso 204 de adquisición de una señal en un canal piloto común de un sistema de radiocomunicación. Esto usualmente se hace al encender o después de que el dispositivo de comunicación se activa después del modo en latencia. Este paso 204 incluye un sub-paso de hacer que el radioteléfono 104 sintonice un canal de RF . El extremo frontal analógico 108 se usa para seleccionar un canal de RF particular recibido a través de la antena 106. El canal de RF puede estar predefinido por el sistema de comunicación 100 de acuerdo con un protocolo del sistema, tal como IS-95. De manera alternativa, el canal de RF se puede localizar en algún lugar en uno o más intervalos de frecuencia, como es el caso en muchos sistemas de PCS que operan a aproximadamente 1800 MHz. El buscador 114 de receptor, bajo el control del DSP 116, examina la corriente de los datos recibidos proporcionados por el ADC 110. Los datos incluyen la secuencia de PN detectadas que corresponden a las señales de RF escalonadas, recibidas de una o más estaciones base, tal como la estación base 102. El filtro acoplado 128 compara las secuencias de PN detectadas y una secuencia de PN predeterminada y produce una respuesta. La respuesta se puede almacenar en la memoria 130 o la memoria 132, o en algún lugar. La secuencia de PN predeterminada se mantiene en el radioteléfono 104, por ejemplo en la memoria 130 o en la memoria 132. La secuencia de PN predeterminada es por ejemplo, de 512 recortes de largo. El filtro acoplado 128 captura las energías del piloto de todas las transmisiones base recibibles durante una duración predeterminada de tiempo. La duración predeterminada de tiempo, preferida para un sistema de comunicación de DS-CDMA de IS-95 tal como el sistema de comunicación 100 es de 26-2/3 milisegundos, que es el tiempo requerido para la repetición de todas las fases de las secuencias de PN usadas para escalonar los canales I y Q. El filtro acoplado 128 puede examinar ya sea el canal I o el canal Q. De manera alternativa, el filtro acoplado 128 puede incluir un filtro acoplado al canal de I para el canal I y un filtro acoplado al canal Q para el canal Q, combinando las salidas de los dos filtros acoplados para una exactitud mej orada . El DSP 116 del controlador examina la respuesta producida por el filtro acoplado 128. Si está presente un sistema de DS-CDMA, la respuesta incluirá una indicación de acoplamiento fuerte que corresponde a la fase de una estación base en la vecindad del radioteléfono 104. La respuesta puede incluir un conjunto de acoplamiento, que es de dos o más indicaciones de acoplamiento, fuertes, cercanamente agrupadas. Estas indicaciones de acoplamiento fuertes corresponden a múltiples rayos fuertes recibidos desde una estación base individual, retrasada en el tiempo. La presencia de una indicación de acoplamiento, fuerte, individual o un conjunto de acoplamiento indica que está presente un sistema de DS-CDMA. Concurrente con esto, la respuesta incluye los bitios predeterminados perforados en la señal del canal piloto que se pasan al DSP 116. Un próximo paso 206 incluye, el DSP 116 que detecta los bitios predeterminados en la señal del canal piloto común que indica la actividad en los canales de radiolocalización del sistema de radiocomunicación. Los bitios predeterminados indican si existe actividad en los canales de radiolocalización y cual de los canales de radiolocalización están activos. Esto es una ventaja con respecto a la técnica anterior ya que no es necesario monitorear subsecuentemente todos los canales de radiolocalización para detectar actividad de radiolocalización y se puede hacer usando la parte de ASIC del DSP. De manera preferente, los bitios predeterminados del paso de detección incluyen n bitios que perforan un código Walsh de 0 que consiste de la señal en el canal piloto, los n bitios que indican que canales de radiolocalización están activos. De una manera más preferente, los n bitios del paso de detección se localizan en ubicaciones predeterminadas dentro de un intervalo de radiolocalización de los datos y perforan el intervalo tal que se reduzca al mínimo la degradación en un estimado de canal y en los resultados del buscador derivados del canal piloto. Si en el paso 206, el DSP determina que no se indica actividad, el procesador de llamadas del DSP 116 apaga las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación para reducir el consumo de energía. De manera específica, la porción de RF, la porción del buscador del receptor, y el procesador de llamadas mismo se apagan 208 tal que el radioteléfono regresa al modo de latencia. Sin embargo, si en el paso 206, el DSP determina que la actividad se indica en el paso de detección, el procesador de llamadas del DSP 116 enciende 210 adicionalmente las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación incluyendo el resto de la circuitería del receptor y el resto de la circuitería del DSP. En el paso 212, el radioteléfono 104 detecta el canal de sincronización y verifica la sincronización del sistema. En respuesta al canal de sincronización, se hace corresponder la sincronización del radioteléfono 104 a la sincronización de la estación base 102 que transmitió el canal de sincronización. En el paso 214, el radioteléfono 104 adquiere la difusión del canal de radiolocalización activo por la estación base que se ha indicado como activa por los bitios predeterminados, perforados en el canal piloto. El canal de radiolocalización incluye información del sistema, referida como el Mensaje de los Parámetros del Sistema, propuesta para todas las estaciones móviles en comunicación con la estación base. El canal de radiolocalización también puede incluir un aviso de localización u otra información dirigida al radioteléfono 104. En el paso 216, el radioteléfono se coordina con la estación base para conectarse a un canal de tráfico para intercambiar la información de radiolocalización, voz o datos. Una vez que se termina la comunicación en el paso 218, el radioteléfono incluye un sub-paso 220 (y 208) de apagado de las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación, incluyendo toda la circuitería del receptor incluyendo el buscador del receptor, toda la circuitería del DSP incluyendo el procesador de llamadas, y la circuitería de RF del radioteléfono, y regresando al modo de latencia en el comienzo, paso 200. Además, se puede incluir un sub-paso de mantener el apagado de las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación hasta un próximo intervalo de la señal piloto después del primer intervalo, en donde en el próximo intervalo se continúa en el paso 202. Por ejemplo, el radioteléfono se mantiene en un modo de baja energía (referido como modo de latencia o ahorro de batería en modo en intervalos) , interrumpido periódicamente por un modo activo. El modo de latencia es un modo de baja energía para reducir el consumo de energía, prolongando de este modo la vida de la batería. En el modo de latencia, se apagan los elementos del circuito de alta energía tal como el extremo frontal analógico 108, el ADC 110, y el receptor de rastrillo 112. El radioteléfono entra en un modo de latencia durante un tiempo predeterminado. De acuerdo con IS-95, el modo de latencia continua durante un periodo de 1.28 segundos, o potencias de dos múltiplos del mismo. El controlador identifica una señal piloto de DS-CDMA, más fuerte basándose en la respuesta al entrar en el modo activo. La presente invención puede proporcionar beneficio adicional al adicionar pasos para recibir un segundo conjunto de bitios predeterminado para proporcionar un estimado de la ganancia de canal. En todos los casos anteriores, el sistema de radiocomunicación del paso de detección es al menos uno' de un sistema celular, digital, personal (PDC), un sistema celular, digital, japonés (JDC) , un sistema de acceso múltiple por división de código (CDMA) , un sistema de acceso múltiple por división de código de secuencia directa (DS-CDMA) , un sistema móvil, de grupos especiales (GSM), y un sistema móvil de grupos especiales, del modo de radiolocalización por intervalos (GSM-DRX) . Otros sistemas posibles incluyen los sistemas AMPS (Servicio de Teléfono Móvil Avanzado) , sistema GSM (Sistema Global para Comunicación Móvil) , sistemas TDMA (de Acceso Múltiple por División de Tiempo) tal como los sistemas por vía satélite, celulares, digitales, de Norteamérica, tal el sistema Iridio propuesto por Iridium, LLC, o sistemas inalámbricos tales como DECT (Teléfono Inalámbrico, Extendido, Digital) o PHS (Sistema de Teléfono Manual, Personal). En la operación, el método anterior proporciona un método para reducir el consumo de energía en un dispositivo de comunicación que tiene circuitería del receptor analógico, circuitería del receptor digital que incluye circuitería del buscador en una porción del mismo, y un procesador de señales digitales que incluye la circuitería del procesador de llamadas en una porción del mismo. El método incluye un primer paso de proporcionar circuitería de receptor analógico acoplada a la circuitería del receptor digital que incluye la circuitería del buscador en una porción del mismo y un procesador de señales digitales que incluye circuiterla del procesador de llamadas en una porción del mismo, en un modo de latencia sin energía. Un segundo paso incluye el encendido de la circuitería del receptor analógico, la circuitería del buscador y la circuitería del procesador de llamadas, de manera que la circuitería del receptor analógico se pueda operar para recibir señales de un sistema de radiocomunicación. Un tercer paso incluye la percepción de una señal de una canal piloto común a través de la circuitería del receptor analógico y acoplado a la circuitería del buscador. Un cuarto paso incluye el procesamiento de la señal del paso de percepción por la circuitería del procesador de llamadas para recuperar los bitios predeterminados que indican la actividad en los canales de radiolocalización del sistema de radiocomunicación. Cuando no se indica actividad en el paso de procesamiento, un último paso incluye apagar la circuitería del receptor analógico, la circuitería del buscador y la circuitería del procesador de llamadas del dispositivo de comunicación para reducir el consumo de energía. Cuando se indica actividad en el paso de procesamiento, un quinto paso incluye encender la circuitería del receptor digital y el procesador de señales digitales fe forma que se ' supervisen aquellos canales de radiolocalización que indican actividad, por el dispositivo de comunicación. La presente invención también incorpora un aparato para reducir el consumo de energía en un dispositivo de comunicación. El aparato incluye: circuitería del receptor analógico para recibir señales de un sistema de comunicación y circuitería del receptor digital que incluye circuitería del buscador en una porción del mismo. La circuitería del receptor digital proporciona una corriente de datos desmodulada de banda base de las señales entrantes acopladas de la circuitería del receptor analógico.

La circuitería del buscador detecta una señal común del canal piloto en la corriente de datos. Un procesador de señales digitales incluye circuitería del procesador de llamadas en una porción del mismo.

El procesador de señales digitales descodifica los mensajes en la corriente de datos, y el procesador de llamadas recupera los bitios predeterminados que indican actividad en los canales de radiolocalización del sistema de radiocomunicación. La circuitería del receptor analógico, la circuitería del buscador, y la circuitería del procesador de llamadas se encienden de un modo de latencia inicial tal que el procesador de llamadas pueda recuperar los bitios predeterminados indicativos de actividad en los canales de radiolocalización del sistema de radiocomunicación. Donde no se indica actividad por los bitios predeterminados, la circuitería del receptor analógico, la circuitería del buscador, y la circuitería del procesador de llamadas se apagan para reducir el consumo de energía. Donde se indica actividad por los bitios predeterminados, la circuitería del receptor digital y el procesador de señales digitales se encienden de manera que se supervisen aquellos canales de radiolocalización típica en actividad por el dispositivo de comunicación. Después de que se han monitoreado aquellos canales de radiolocalización que indican la actividad por el dispositivo de comunicación y se ha terminado cualquier llamada entrante recibida por el dispositivo de radiocomunicación, se pueden apagar la circuiteríLa del receptor analógico, la circuitería del receptor digital y el procesador de señales digitales . La Figura 4 muestra la sincronización de la detección de los bitios perforados en los símbolos pilotos en el intervalo de radiolocalización. En un sistema de DS-CDMA, un intervalo de canal de radiolocalización tiene una duración de 80 tris; tres veces la duración de un periodo antirrebotes del generador del seudo-ruido (PN) del tiempo del sistema CDMA (26.667 ms) y cuatro veces la duración de un cuadro (20 ms) . Dieciocho símbolos piloto (Piloto j) están contenidos dentro de los 64 grupos de canal piloto (PCG k) para cada intervalo del canal de radiolocalización. En un sistema de CDMA, de modo de radiolocalización por intervalos, típico, el radioteléfono se reactivará (encenderá) antes del intervalo N para adquirir los canales pilotos, la sincronización, y sondeará los canales de radiolocalización antes de recibir el mensaje de radiolocalización en el intervalo N. En contraste, la presente invención identifica los canales de radiolocalización activos que se presentan en el intervalo N a través de los n bitios predeterminados, perforados en los símbolos piloto del intervalo N-l. El radioteléfono se reactivará antes del intervalo N para adquirir, los canales piloto y leer los bitios perforados que identifican los canales de radiolocalización activos, y puede decidir apagarse donde no se indiquen mensajes de radiolocalización. Esto da por resultado un tiempo total para una decisión de mucho menos de un intervalo de tiempo de 80 ms . Además, las simulaciones por computadora muestran que el consumo de energía en este modo es menos de la mitad de aquel del sondeo convencional de radiolocalización de CDMA. De manera preferente, los bitios perforados, predeterminados incluyen al menos tres bitios que perforan un código de Walsh de 0 que comprende los símbolos piloto. Los al menos tres bitios indican actividad de radiolocalización y cual de los canales de radiolocalización están activos. De manera más preferente, los bitios perforados incluyen cuatro bitios en ubicaciones predeterminadas dentro de los símbolos de radiolocalización de un intervalo. Estas ubicaciones pueden cambiar de intervalo a intervalo. Las ubicaciones predeterminadas se pueden pre-programar en el radioteléfono o descargar de la estación base. De esta manera, el radioteléfono conocerá donde se localizan los bitios perforados dentro de cualquier intervalo particular. Los bitios perforados se pueden localizar en cualquiera o ambos de los canales I y Q de la señal piloto. Se prefiere perforar los bitios tanto en I como en Q para mantener la integridad de la señal . También se prefiere repetir los bitios perforados para mejorar la integridad de la decisión. Por lo tanto, en una modalidad preferida, el control separado de los bitios en el PCG y los símbolos piloto puede producir una de las 144 combinaciones únicas (144 = 68*18/8 bitios, (4 bitios repetidos)), o puede controlar las ocho radiolocalizaciones posibles por intervalo. Con referencia de nuevo a la Figura 2, el radioteléfono 104 comprende una antena 106, un extremo frontal analógico 108, una ruta de recepción que incluye un convertidor de analógico a digital (ADC) 110, un receptor de rastrillo 112 y un buscador de receptor 114, y DSP 116 de controlador que incluye un procesador de llamadas. La antena 106 recibe señales de RF a partir de la estación base 102 y de las otras estaciones base en la vecindad. Alguna de las señales de RF recibidas se transmiten directamente, los rayos transmitidos en línea recta por la estación base. Otras señales de RF recibidas son rayos reflejados y están retrasados en tiempo.

Las señales de RF recibidas se convierten a señales eléctricas por la antena 106 y se proporcionan al extremo frontal analógico 108. El extremo frontal analógico 108 filtra las señales y proporciona la conversión a las señales I y Q de banda base. Las señales I y Q de banda base, analógicas, se proporcionan al ADC 110, que las convierte a corrientes de datos digitales I y Q para el procesamiento adicional . El procesador de llamadas de DSP 116 controla las funciones del radioteléfono 104. El procesador de llamadas opera en respuesta a programas almacenados de instrucciones e incluye una memoria 132 para almacenar estas instrucciones y otros datos. El procesador de llamadas tiene una entrada de reloj 134 para recibir una señal de reloj . El reloj 134 controla la sincronización del radioteléfono 104. Por ejemplo, el reloj 134 establece una señal de reloj de circuito para controlar la sincronización del procesamiento de las secuencias de PN recibidas a todo lo largo del radioteléfono 104. El procesador de llamadas recibe de la estación base 102 el intervalo en el cual el radioteléfono debe mostrar para los avisos de localización. Durante este intervalo, el radioteléfono monitorea el canal piloto durante hasta 160 ms y puede permanecer quieto el resto del tiempo. El procesador de llamadas coordina los eventos en el radioteléfono requeridos para la entrada en y salida del modo de latencia. Estos eventos incluyen mantenimiento del seguimiento del tiempo del sistema, avance de los estados de LSG, reinicio del oscilador, permiso de encendido de la porción RF del radioteléfono, y reinicio del reloj del temporizador. El procesador de llamadas se acopla a otros elementos del radioteléfono 104. Estas conexiones no se muestran para no complicar indebidamente la figura del dibujo. El receptor de rastrillo 112 tiene una pluralidad de dedos receptores 122, 124, 126. En la modalidad ilustrada, el receptor de rastrillo 112 incluye tres dedos de receptor. Sin embargo, se podría usar cualquier número adecuado de dedos de receptor. Los dedos de receptor son de diseño convencional. De una manera descrita posteriormente, los dedos del receptor del receptor de rastrillo 112 se controlan por el DSP 116 del controlador. El buscador 114 del receptor detecta las señales piloto recibidas por el radioteléfono 104 a partir de la pluralidad de estaciones base incluyendo la estación base 102. De acuerdo con la invención, el buscador 114 del receptor incluye un filtro acoplado 128 y una memoria 130. El filtro acoplado 128 compara una secuencia de PN de I y Q recibida del ADC 110 y las secuencias de PN predeterminadas almacenadas en la memoria y producen la respuesta. En la modalidad ilustrada, las secuencias de PN predeterminadas se almacenan en la memoria 130. El filtro acoplado 128 recibe las corrientes de I y Q de datos del ADC 110. Los datos corresponden a la señal escalonada, modulada en cuadratura, recibida de la estación base 102, incluyendo los rayos directamente recibidos o iniciales y los rayos reflejados que tienen un retraso de tiempo. Además, los datos corresponden a señales moduladas en cuadratura, escalonadas, directas y reflejadas, recibidas de otras estaciones base en el sistema de comunicación 100. Los datos incluyen las secuencias de PN usadas para escalonar los canales de I y Q en la estación base 102 y en las otras estaciones base. El filtro acoplado 128 compara las secuencias de PN I y Q, detectadas, con las secuencias de PN predeterminadas. Las secuencias de PN predeterminadas corresponden a una porción de las secuencias de PN de 215 elementos usadas para escalonar los canales I y Q en todas las estaciones base. El radioteléfono 104 incluye un elemento de almacenamiento tal como la memoria 130 o la memoria 132 que almacena un patrón fijo de valores de PN . La secuencia de PN predeterminada incluye el patrón fijo que comprende un número predeterminado de circuitos de una secuencia de PN, por ejemplo, los 512 últimos recortes de una secuencia de PN tal como la secuencia corta de PN. El elemento de almacenamiento también contiene una tabla que corresponde a los canales de radiolocalización que se identifican por los bitios predeterminados, perforados en el canal piloto. En la modalidad ilustrada, las señales piloto se modulan en cuadratura, con cada una de las señales piloto que incluye un símbolo en fase (I) y símbolos en fase de cuadratura (Q) . Los símbolos I se escalonan usando una secuencia de PN, de I y los símbolos Q se escalonan usando una secuencia de PN de Q. El filtro acoplado 128, por consiguiente, incluye un filtro I 140 para comparar una secuencia PN de I detectada y una secuencia de PN de I almacenada y un filtro Q 142 para comparar una secuencia de PN de Q, detectada y una secuencia de PN de Q, almacenada y producir la respuesta. Se puede usar cualquiera o ambas de las respuestas del filtro I 140 y del filtro Q 142, como la respuesta del filtro acoplado 128. La respuesta se pasa al procesador de llamadas para detectar los bitios predeterminados de la señal piloto. El uso de ambas respuestas mejora la calidad de la respuesta del filtro acoplado 128. En la modalidad ilustrada, el elemento de suma 144 combina la respuesta del filtro I 140 y la respuesta del filtro Q 142 para producir la respuesta del filtro acoplado 128. Un comparador 146 suprime la respuesta cuando la respuesta no excede un umbral predeterminado. Por ejemplo, el filtro acoplado producirá continuamente la respuesta, aún si no está presente el sistema CDMA o si sólo está presente el ruido. El umbral se ajusta a un valor predeterminado para impedir el almacenamiento de la respuesta en la memoria 130 cuando no se reciban símbolos de entrada significativos . El filtro acoplado 128 proporciona una respuesta a la comparación de la secuencia PN detectada y la secuencia PN predeterminada. La secuencia se almacena, por ejemplo, en la memoria 130 a la memoria 132. En la memoria ilustrada, la respuesta se almacena doblemente en memoria intermedia. Esto es, el filtro acoplado 114 almacena la respuesta en un primer conjunto de ubicaciones de memoria (tal como la memoria 130) conforme se determina la respuesta. Sin embargo, se debe reconocer que se podría usar una memoria individual .

El DSP 116 de controlador lee la respuesta y la compara a la tabla de búsqueda almacenada en una de las ubicaciones de memoria (tal como la memoria 132) . Aunque la invención se ha descrito e ilustrado en la descripción anterior y los dibujos, se entiende que esta descripción es a manera de ejemplo únicamente y que se pueden hacer numerosos cambios y modificaciones por aquellos expertos en la técnica sin que se aparten del alcance amplio de la invención. Por ejemplo, aunque la presente invención encuentra aplicación particular en radioteléfonos celulares, portátiles, la invención se podría aplicar a cualquier dispositivo de comunicación, incluyendo radiolocalizadores, organizadores electrónicos computadoras .

Claims (9)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES ; 1. Un método para reducir el consumo de energía en la circuitería eléctrica de un dispositivo de comunicación que opera en un sistema de radiocomunicación, el método está caracterizado por los pasos de: adquirir una señal en un canal piloto común de un sistema de radiocomunicación en tanto que el dispositivo de comunicación esté en un modo de latencia; y detectar los bitios predeterminados en la señal, en el canal piloto común, que indican la actividad en los canales de radiolocalización del sistema de radiocomunicación; y cuando no se indique actividad en el paso de detección, apagar las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación para reducir el consumo de energía, y cuando se indique actividad en el paso de detección, encender las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación y monitorear aquellos canales de radiolocalización que indican actividad.
2. 2. El método según la reivindicación 1, en donde los bitios predeterminados del paso de detección incluyen n bitios que perforan un código de Walsh de 0 que consiste de la señal en el canal piloto, los n bitios que indican que canales de radiolocalización están activos.
3. 3. El método según la reivindicación 2, en donde los n bitios del paso de detección se localizan en ubicaciones predeterminadas que perforan un intervalo de radiolocalización tal que se reduzca al mínimo la degradación en el estimado de canal y en los resultados del buscador derivados del canal piloto .
4. 4. El método según la reivindicación 1, en donde el paso de encendido incluye un sub-paso subsecuente de apagado de las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación después de que el dispositivo de comunicación ha supervisado aquellos canales de radiolocalización que indican actividad y se ha terminado cualquier llamada recibida por el dispositivo de radiocomunicación.
5. 5. El método según la reivindicación 4, en donde los bitios predeterminados del paso de detección se localizan en ubicaciones predeterminadas de un primer intervalo de datos y en donde, después del sub-paso de apagado, se caracteriza adicionalmente por el sub-paso de mantener el apagado de las porciones de la circuitería eléctrica del dispositivo de comunicación hasta un próximo intervalo después del primer intervalo, en donde el próximo intervalo continúa en el paso de adquisición.
6. 6. El método según la reivindicación 1, en donde el sub-paso del monitoreo del paso de encendido incluye los sub-pasos de adquirir un canal de sincronización del sistema de radiocomunicación para sincronizar la sincronización del dispositivo de comunicación al sistema de radiocomunicación y adquirir y leer aquellos canales de radiolocalización que indican actividad en el paso de detección.
7. 7. El método según la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente por una paso de recibir un segundo conjunto de bitios predeterminados para proporcionar un estimado de la ganancia de canal.
8. 8. El método según la reivindicación 1, en donde el sistema de radiocomunicación del paso de detección es al menos uno de: un sistema celular, digital, personal (PDC), un sistema celular, digital, japonés (JDC) , un sistema de acceso múltiple por división de código (CDMA) , un sistema de acceso múltiple por división de código de secuencia directa (DS-CDMA) , un sistema móvil de grupos especiales (GSM) , y un sistema móvil de grupos especiales del modo de radiolocalización por intervalos (GSM-DRX) .
9. 9. El método según la reivindicación 1, en donde la circuitería eléctrica incluye circuitería del receptor analógico, circuitería del receptor digital que incluye la circuitería del buscador en una porción del mismo, y un procesador de señales digitales que incluye la circuitería del procesador de llamadas en una porción del mismo, y antes del paso de adquisición se caracteriza además por los pasos de : proporcionar la circuitería del receptor analógico acoplado a la circuitería del receptor digital que incluye la circuitería del buscador en una porción del mismo y el procesador de señales digitales que incluye la circuitería del procesador de llamadas en una porción del mismo, en un modo de latencia apagado; encender la circuitería del receptor analógico, la circuitería del buscador y la circuitería del procesador de llamadas, tal que la circuitería del receptor analógico se pueda operar para recibir señales de un sistema de radiocomunicación; y en donde el paso de detección incluye los sub-pasos de: percibir una señal de un canal piloto común a través de la circuitería del receptor analógico y acoplado a la circuitería del buscador; y procesar la señal del paso de percepción por la circuitería del procesador de llamadas para recuperar los bitios predeterminados que indican la actividad en los canales de radiolocalización del sistema de radiocomunicación, y en donde el paso de apagado incluye el apagado de la circuitería del receptor analógico, la circuitería del buscador, y la circuitería del procesador de llamadas del dispositivo de comunicación para reducir el consumo de energía, y el paso de encendido incluye encender la circuitería del receptor digital y el procesador de señales digitales, tal que aquellos canales de radiolocalización que indican actividad se supervisen por el dispositivo de comunicación.