NO318269B1 - Fremgangsmater og systemer for redusert effekt ved drift av mobilterminaler - Google Patents

Description

Anvendelsesområde for oppfinnelsen

Denne oppfinnelsen vedrører kommunikasjonssystemer, spesielt kommunikasjonssystemer som benytter et cellulært nett over et stort område.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Offentlige cellulære nett (offentlige landbaserte mobile nett) benyttes i alminnelighet for stemme- og datakommunikasjon til et stort antall abonnenter. For eksempel er analoge cellulære radiotelefonsystémer, slik som AMPS, ETACS, NMT-450 og NMT-900, blitt anvendt med suksess over hele verden. I det siste er digitale cellulære radiotelefonsystémer introdusert, slik som IS-54B i Nord-Amerika og det felleseuropeiske GSM-systemet. Disse og andre systemer er for eksempel beskrevet i boken Cellular Radio Systems av Balston et al., utgitt av Artech House, Norwood, MA., 1993.

Tradisjonelle analoge radiotelefonsystémer benytter vanligvis et system som kalles "frequency divided multiple access" (FDMA) for å opprette kommunikasjonskanaler. Et praktisk forhold som er velkjent for fagfolk på dette området, er at kommunikasjonssignaler for radiotelefoni, som består av modulerte bølger, vanligvis sendes via forhåndsbestemte frekvensbånd i et spekter av bærefrekvenser. Disse separate frekvensbåndene virker som kanaler som mobiltelefoner kommuniserer gjennom til en celle, gjennom en basestasjon eller en satellitt som betjener cellen. I USA har for eksempel føderale myndigheter tildelt mobilkommunikasjon en blokk i UHF-frekvensspekteret, som videre er inndelt i par av smale frekvensbånd. Dette systemet betegnes som EIA-553 eller IS-19B. Parvise kanaler er en følge av ordningen med duplex-frekvenser, hvor sende- og mottaksfrekvensene i hvert par skiller seg fra hverandre med 45 MHz. For tiden finnes det 832 radiokanaler med en bredde på 30 kHz som er tildelt mobiltelefon-kommunikasjon i USA.

Begrensningen i antall tilgjengelige frekvensbånd medfører flere utfordringer når antall abonnenter øker. Økning av antall abonnenter i et mobiltelefonsystem krever vanligvis en mer effektiv utnyttelse av det begrensede frekvensspekteret som er tilgjengelig for å øke det totale antall kanaler og samtidig opprettholde kommunikasjonskvaliteten. Denne utfordringen øker fordi abonnentene ikke er jevnt fordelt på celler i systemet. Det kan være nødvendig med flere kanaler for visse celler for å håndtere høyere lokal tetthet av abonnenter til enhver tid. For eksempel kan man tenke seg at en celle i et byområde kan omfatte hundretusener av abonnenter på et bestemt tidspunkt, som dermed lett kan uttømme antallet frekvensbånd som er tilgjengelig i cellen.

Av disse grunner benytter konvensjonelle mobiltelefonsystemer seg av gjenbruk av frekvenser for å øke den potensielle kanalkapasiteten i hver celle og for å øke spektraleffektiviteten. Gjenbruk av frekvenser betyr at man allokerer frekvensbånd til hver celle, slik at forskjellige celler i en viss geografisk avstand benytter samme frekvenser, som gjør det mulig for mobiltelefoner i forskjellige celler å benytte samme frekvens samtidig uten å interferere med hverandre. På denne måten kan mange tusen abonnenter betjenes av et system som bare har noen hundre frekvensbånd.

En annen teknikk som ytterligere kan øke kanalkapasiteten og spektraleffektiviteten, er "time division multiple access" (TDMA). Et TDMA-system kan realiseres ved å dele inn frekvensbåndet som benyttes i tidsluker. Selv om kommunikasjon på frekvensbånd vanligvis skjer over en felles TDMA-ramme som omfatter et stort antall tidsluker, kan kommunikasjonen på hvert frekvensbånd foregå gjennom en spesiell TDMA-ramme med tidsluker som er spesielle for dette båndet. Eksempler på systemer som benytter TDMA er den duale analoge/digitale standarden IS-54B som benyttes i USA, hvor hver av de originale frekvensbåndene i EIE-553 er inndelt i 3 tidsluker, og den europeiske GSM-standarden, hvor hver av frekvensbåndene er inndelt i 8 tidsluker. I disse TDMA-systemene kommuniserer hver enkelt bruker med basestasjonen ved hjelp av skurer (eng.: bursts) av digitale data som overføres under de tidslukene som tildeles brukeren.

En kanal i et TDMA-system omfatter vanligvis én eller flere tidsluker på ett eller flere frekvensbånd. Som nevnt innledningsvis, benyttes trafikkanalene til overføring av stemme, data eller annen informasjon mellom brukerne, for eksempel mellom en mobil terminal slik som en mobiltelefon og en basestasjon i nettet. På denne måten utgjør hver trafikkanal én retning i duplex-kommunikasjonsforbindelsen som systemet oppretter fra én bruker til en annen. Trafikkanalene blir vanligvis tildelt dynamisk av systemet når og hvor det er behov. I tillegg kan systemer som for eksempel det europeiske GSM-systemet "frekvenshoppe" (eng.: "frequency hop") trafikkanalene, dvs. tilfeldig veksle om frekvensbåndet hvor en bestemt trafikkanal overføres. Frekvenshopping reduserer sannsynligheten for interferens mellom kanalene, ved bruk av interferens-diversitet og midling for å øke helhetskvaliteten på sambandet.

Den britiske patentsøknaden GB 2 290 399 beskriver en fremgangsmåte for drift av et radiosamband med en senderenhet og en mottakerenhet. I senderenheten blir i det minste en del av en adresse sendt gjentatte ganger i et forhåndsbestemt tidsrom (Tw), fulgt av en melding. Mottakerenheten sjalter over fra en hvilende lavenergi-tilstand til en mottaks-tilstand etter et tidsintervall i hviletilstand, som ikke overstiger det forhåndsbestemte tidsrommet (Tw). I mottakstilstanden blir adresseinformasjonen mottatt og sammenlignet bit for bit med en forhåndsbestemt adresse som er lagret i mottakerenheten. Systemet som beskrives her gjelder imidlertid en personsøker, ikke et TDMA-system som benytter et stort antall av lukene slik som dem som brukes i TDMA-cellulærnett.

De dediserte kontrollkanalene som overføres i en celle, omfatter vanligvis foroverkontroll- (eng.: forward control) kanaler som benyttes til kringkasting av styringsinformasjon i en celle i det vide dekningsområdet til mobiltelefoner som prøver å koble seg opp mot nettet.

Den styringsinformasjonen som sendes ut på en foroverkontroll-kanal kan omfatte slikt som cellens identifikasjon, en assosiert nettverksidentifikasjon, informasjon om systemtider og annen informasjon som trengs for å få tilgang til det cellulære nettverket med stort dekningsområde (eng.: the wide area cellular network).

Foroverkontroll-kanaler, som for eksempel Broadcast Control Channel (BCS) i GSM-protokollen, blir vanligvis overført på et dedisert frekvensbånd i hver celle.

En mobiltelefon som søker oppkobling til et system, "lytter" vanligvis til en kontrollkanal i standby-tilstand og er usynkronisert med en basestasjon eller en satellitt inntil den fanger inn en basestasjon- eller en satellitt-kontrollkanal. For å forhindre uønsket interferens mellom kontrollkanalene i naboceller, benyttes normalt frekvensgjenbruk, med bruk av ulike dediserte frekvensbånd for kontrollkanalene i naboceller, i henhold til et gjenbruksmønster som sikrer minimal separasjon mellom celler med felles kanaler. Frekvenshopping, som kunne muliggjort tettere gjenbruk av frekvensbåndene i kontrollkanalene, benyttes vanligvis ikke, fordi en usynkronisert radiotelefon i alminnelighet vil ha vanskelig for å fange inn en frekvenshoppet kontrollkanal, da den mangler et referansepunkt for den frekvenshoppe-sekvensen som benyttes.

Fordi en mobil terminal må "lytte" til kontrollkanalen også når den ikke benyttes til kommunikasjon, bruker den stadig energi. Disponering av energiforbruket er derfor kritisk for å utvide driftstiden for enten et batteri eller en oppladbar energikilde i en mobilterminal. Mange mobilterminaler går derfor i "hvilestilling" når de ikke sender ut eller mottar en samtale. Men også i hvilestilling må mobiltelefonen fortsatt overvåke en søkekanal for ikke å miste et innkommende anrop. For å maksimere nytten av hvilestillingen, bør mobiltelefonen så tidlig som mulig under bearbeidelsen av mottak kunne finne ut om det mottatte anropet er relevant eller ikke, for å unngå så mange bearbeidelsesskritt som mulig. Når en irrelevant melding oppdages, kan mobiltelefonen straks gå tilbake til hvilestilling. For å få et begrep om energisparepotensialet i tidlig deteksjon av irrelevante søkeanrop, kan man forestille seg en typisk søkekanal hvor en søkemelding sendes en gang i sekundet. Dette betyr at det sendes 60<*>60<*>24 = 86.400 søkemeldinger til mobiltelefonen hver dag. Hvis for eksempel bare 1 % av disse meldingene er relevante, kan mobiltelefonen unngå å bearbeide 99 % av søkemeldingene hvis den kan detektere de irrelevante meldingene. Dermed kan mobiltelefonen være i hvilestilling i mesteparten av den tiden den kan ta imot anrop.

US 5 570 369 beskriver fremgangsmåte og innretning for å redusere effektforbruk i et mobilt system. For å gjøre dette mottar en terminal først en delmengde av tidsluker i signaleringskanalen. På grunnlag av denne delmengden avgjør den så om den behøver å motta ytterligere tidsluker.

For å avgjøre om en melding er relevant, må imidlertid hele meldingen mottas og - i det minste delvis - behandles. Denne mottaksprosessen alene medfører at mobilterminalen bruker unødvendig energi hvis meldingen er irrelevant. I lys av det ovenstående finnes det altså et behov for ytterligere utvikling av energisparing i mobiltelefoner.

Sammenfatnin<g> av oppfinnelsen

På bakgrunn av ovenstående redegjørelse, er et av formålene med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe forbedret effektsparing i mobilterminaler.

Et annet formål med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe redusert effektforbruk uten å øke latensen til mottatte meldinger.

Oppfinnelsen i form av en fremgangsmåte er definert ved de karakteristiske trekkene til det vedlagte selvstendige krav 1, med ytterligere trekk som beskrevet i de tilhørende uselvstendige kravene.

Oppfinnelsen er videre beskrevet i form at en mobilterminal og en basestasjon med karakteristiske trekk som fremgår av krav 12 og 18. Ytterligere trekk er beskrevet i de tilhørende uselvstendige kravene.

I lys av det ovenstående, tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse redusert effektforbruk i en mobilterminal som har en mottaker som mottar en tidsmultiplekset melding fordelt over et flertall av tidsluker, ved å motta en første delmengde av flertallet av tidsluker for således å motta en første del av den tidsmultipleksede meldingen som tilsvarer den første delmengden av flertallet av tidsluker, hvor den første delen av den tidsmultipleksede meldingen inneholder i det minste en del av adressen som spesifiserer den tilsiktede mottakeren av meldingen.

Basert på den første delen av den tidsmultipleksede meldingen, avgjør mobilterminalen deretter om den behøver å motta ytterligere tidsluker av den tidsmultipleksede meldingen.

Mobilterminalen mottar en andre delmengde av flertallet av tidsluker for å motta en andre del av den tidsmultipleksede meldingen, dersom mobilterminalen på grunnlag av den første delen avgjør at ytterligere deler av den tidsmultipleksede meldingen skal mottas av mobilterminalen. Den første delen av meldingen er derfor fortrinnsvis uavhengig dekodbar (eng.: decodeable) fra resten av meldingen.

I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse knyttes en adresse til mobilterminalen, og den tidsmultipleksede meldingen inneholder en adresse som spesifiserer den ønskede mottakeren av meldingen. I en slik utførelsesform kan mobilterminalen ut fra den første delen av meldingen avgjøre om den tidsmultipleksede meldingen er adressert til en mobilterminal som har adresse blant et utvalg av adresser som omfatter mobilterminalen, og bare motta ytterligere tidsluker dersom adressen til mobilterminalen er blant utvalget av adresser.

Alternativt, når mobilenhetsidentifikasjonen omfatter en mengde bits, kan den første delen av den tidsmultipleksede meldingen inneholde en delmengde av flertallet av biter i en mobilenhetsidentifikasjon for den tilsiktede mottakeren av meldingen. Mobilterminalen kan deretter avgjøre om delmengden av helheten av biter i den første delen av den tidsmultipleksede meldingen er identisk med en samsvarende delmengde av flertallet av bits i den mobilenhetsidentifikasjonen i mobilterminalen, og bare motta resten av meldingen dersom bitene er identiske. Delmengden av biter i mobilenhetsidentifikasjonen kan velges fra flertallet av biter slik at en tilfeldig fordeling av mulige verdier for mobilenhetsidentifikasjoner mottas fra en fordeling av mobilterminaler. 1 visse utførelser av den foreliggende oppfinnelse omfatter den tidsmultipleksede meldingen en søkemelding. Den tidsmultipleksede meldingen kan også være en kringkastingsmelding. 1 dette tilfelle kan mobilterminalen på grunnlag av den første delen av meldingen avgjøre om den tidsmultipleksede meldingen er en nyere versjon av en allerede mottatt tidsmultiplekset melding, og bare motta resten av meldingen hvis det er en nyere versjon.

Ved at bare en del av meldingen mottas, for deretter å avgjøre om resten av meldingen skal mottas, muliggjør den foreliggende oppfinnelsen at en mobilterminal reduserer den energimengden som brukes på å motta meldinger. Videre kan den energien som brukes på å bearbeide en fullstendig melding spares, fordi bare en del av meldingen behøver å bearbeides. Den foreliggende oppfinnelsen er spesielt godt egnet for bruk med søkemeldinger der en mobilterminal vanligvis overvåker alle søkemeldinger for å unngå å miste et innkommende anrop.

Som det vil forstås av fagfolk, kan den foreliggende oppfinnelsen virkeliggjøres som en fremgangsmåte eller et apparat.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 viser arkitekturen for et cellulært radiosystem som egner seg for bruk med den foreliggende oppfinnelse, Figur 2 viser grafisk en kanal i et tidsmultiplekset kommunikasjonssystem, Figur 3 viser grafisk en ramme i et tidsmultiplekset kommunikasjonssystem, Figur 4 viser grafisk utformingen av en ramme i et kommunikasjonssystem i samsvar med GSM, Figur 5 viser grafisk utformingen av en kontroll-multi-ramme i et kommunikasjonssystem i samsvar med GSM, Figur 6 er et flytskjema som viser driften av en mobiltelefon i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, Figur 7 er et flytskjema som viser driften av en basestasjon i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, Figur 8 er et blokkskjema av en mobilterminal i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 8A er et detaljert blokkskjema av en utførelse av mobilterminalen i

Figur 8,

Figur 9 er et blokkskjema av en basestasjon i henhold til den foreliggende oppfinnelse, Figur 9A er et detaljert blokkskjema av en utførelse av mobilterminalen i

Figur 9.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse beskrives i det følgende mer inngående, med henvisning til de medfølgende tegningene, som viser foretrukne utførelser av oppfinnelsen. Denne oppfinnelsen kan imidlertid utføres på mange forskjellige måter og må derfor ikke oppfattes som om den er begrenset til de utførelser som er vist her; disse utførelsene er gjengitt for at denne fremstillingen skal fremstå som grundig og fullstendig, og helt og fullt formidle rekkevidden av oppfinnelsen til fagfolk. Sifrene i teksten viser til tilsvarende siffer i tegningene. Som fagfolk vil ha forståelse for, kan den foreliggende oppfinnelse virkeliggjøres som fremgangsmåter eller apparater. Følgelig kan den foreliggende oppfinnelse helt og holdent fremstå i form av maskinvare, i form av programvare eller i en form som kombinerer både maskinvare og programvare.

For en bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse, blir det cellulære nett med stort dekningsområde her beskrevet med referanse til standarden for GSM-cellulærsystemet. Som fagfolk vil ha forståelse for, kan imidlertid fordelene og nytten ved den foreliggende oppfinnelse også oppnås i andre kommunikasjonsprotokoller, og dermed må det ikke oppfattes slik at den foreliggende oppfinnelse er begrenset til GSM-protokollen.

Et cellulært nett med stort dekningsområde som benytter den foreliggende oppfinnelse er vist i Fig. 1.1 et mobiltelefonsystem som vist i Fig. 1, er et geografisk område (for eksempel et byområde) inndelt i flere mindre, tilstøtende dekningsområder, (som kalles "celler"), slik som cellene Cl-CIO. Cellene Cl-CIO betjenes av en motsvarende gruppe faste sendestasjoner (som kalles "basestasjoner") B1-B10, og hver av disse opererer med en delmengde av de radiofrekvenser (RF) som er tildelt systemet. De frekvensene som er tildelt en bestemt celle, kan omfordeles til en fjerntliggende celle, i henhold til et frekvensgjenbruksmønster, som er velkjent i faget. I hver celle benyttes minst én frekvens (som kalles "styrings"- eller "søke/tilgangs"-kanal) (eng.: the "control" or "paging/access" channel) til overføring av styrings- eller overvåkningsmeldinger, og de andre frekvensene (som kalles "stemme"- eller "talekanaler"), benyttes til overføring av samtaler. Mobiltelefonbrukerne (mobilabonnentene) i cellene Cl-CIO er utstyrt med bærbare (håndholdte), transportable (håndbårede) eller mobile (bilmonterte) telefonenheter (mobile terminaler), slik som mobilterminalene M1-M9, hvor hver enkelt kommuniserer med en basestasjon i nærheten. Basestasjonene B1-B10 er forbundet med og styrt av et sjaltesenter for mobiltjenester (MSC) 20. MSC 20 er i sin tur forbundet med et sentralt kontor (ikke vist i Fig 1) i Iandtelefonnettet (kabelnettet) til det offentlige telefonnettet (PSTN) eller til et lignende anlegg, slik som et integrert digitalt nettsystem (ISDN). MSC 20 sjalter samtaler mellom og innen abonnenter i kabelnettet og mobilnettet, styrer signalene til de mobile terminalene, samler faktureringsdata og sørger for drift, vedlikehold og testing av systemet.

I USA har to forskjellige enheter lisens til å drive mobiltelefonsystemer i hvert større byområde (eng.: major metropolitan statistical area) (MSA). For å motta tjeneste, inngår en mobilabonnent en abonnementsavtale med én av disse lokale operatørene (det lokale systemet som tjenestene abonneres fra kalles "hjemmesystemet"). Når man reiser utenfor hjemmesystemet, som kalles "omstreifing" (eng.: "roaming"), kan en mobilabonnent få tjenester fra en fjerntliggende system, som kalles "besøkt" (eng.: "visited"), hvis det foreligger en avtale om omstreifing mellom operatøren av hjemmesystemet og det besøkte systemet. Tilgang til et mobilterminalsystem fra en av de

■mobile terminalene M1-M9 styres på grunnlag av et mobilt identifikasjonsnummer (MIN) som tildeles hver enkelt mobilabonnent fra operatøren av hjemmesystemet, og det elektroniske serienummeret (ESN) som er permanent lagret i mobilstasjonen (det såkalte "MIN/ESN-paret"). MIN/ESN-paret sendes fra den mobile stasjonen når en samtale settes opp, og dets gyldighet sjekkes av MSC 20. Hvis MIN/ESN-paret erkjennes som ugyldig, kan systemet nekte tilgang til mobilstasjonen. MIN sendes også fra systemet til mobilstasjonen for å varsle mobilstasjonen om et innkommende anrop.

Når de slås på (strømmen kobles inn), går hver av de mobile terminalene Ml-M9 i hvilestilling (standby-tilstand), og stiller seg inn på og overvåker kontinuerlig den sterkeste kontrollkanalen (vanligvis kontrollkanalen i den cellen hvor mobilstasjonen i øyeblikket befinner seg) Når mobilstasjonen flytter seg mellom celler mens den er i hvilestilling, vil den før eller senere "miste" radioforbindelsen på kontrollkanalen i den "gamle" cellen og stille seg inn på kontrollkanalen i den "nye" cellen. Den første innstillingen på en kontrollkanal, og vekslingen av kontrollkanal, foregår begge automatisk ved å skanne alle kontrollkanalene som er i drift i det cellulære systemet for å finne den "beste" kontrollkanalen. Når en kontrollkanal med god mottakskvalitet er funnet, forblir mobilstasjonen innstilt på denne kanalen inntil kvaliteten blir dårligere igjen. På denne måten holder mobilstasjonen seg i kontakt med systemet og kan motta eller sende et telefonanrop gjennom en av basestasjonene B1-B10 som er forbundet med MSC 20.

For å oppfatte innkommende anrop, overvåker mobiltelefonen kontinuerlig kontrollkanalen for å finne ut om en ankommende søkemelding (dvs. som inneholder MIN) er blitt mottatt. En søkemelding sendes for eksempel til mobiltelefonen når en vanlig (fastnett-) abonnent finger opp mobilabonnenten. Anropet dirigeres fra PSTN til MSC 20, hvor nummeret som er slått analyseres. Hvis nummeret som er slått godtas, anmoder MSC 20 noen av eller alle basestasjonene B1-B10 om å søke den anropte mobilstasjonen i alle de tilhørende cellene C1-C10. Hver av basestasjonene B1-B10 som mottar anmodningen fra MSC 20, vil så overføre over kontroll en søkebeskjed som inneholder MIN for den anropte mobiltelefonen gjennom kontrollkanalen for den berørte cellen. Hver av de hvilende mobilterminal ene M1-M9 som finnes i denne cellen vil sammenligne MIN i søkemeldingen som mottas gjennom kontrollkanalen med den lagrede MIN i mobilstasjonen. Den anropte mobilterminalen med motsvarende MIN vil automatisk sende et søkesvår over kontrollkanalen til basestasjonen, som deretter videresender søkesvaret til MSC 20. Etter mottak av søkesvaret, velger MSC 20 en tilgjengelig stemmekanal i den cellen hvor søkesvaret ble mottatt. (MSC 20 vedlikeholder en liste over ledige kanaler til dette formålet), og oppfordrer basestasjonen i denne cellen via kontrollkanalen til å gi beskjed til mobiltelefonen om å stille seg inn på den valgte stemmekanalen.

Hvis på den annen side en mobilabonnent tar initiativ til et anrop (for eksempel ved å slå telefonnummeret til en vanlig abonnent og trykker "send"-knappen på telefon-håndsettet i mobilstasjonen, sendes det slåtte nummeret og MIN/ESN-paret for mobilstasjonen via kontrollkanalen til basestasjonen og videre til MSC 20, som godkjenner mobilstasjonen, tildeler en stemmekanal og oppretter en gjennomgående forbindelse for samtalen som beskrevet tidligere.

Hvis mobilstasjonen beveger seg mellom celler mens den er i samtaletilstand, vil MSC 20 utføre en "avhending" (eng.: "handoff") av samtalen fra den gamle basestasjonen til den nye basestasjonen. MSC 20 velger en tilgjengelig stemmekanal i den nye cellen og gir den gamle basestasjonen beskjed om å sende mobilstasjonen en avhendings-melding på den aktuelle stemmekanalen i den gamle cellen, som informerer mobilstasjonen om å stille seg inn på valgte stemmekanalen i den nye cellen. Avhendingsmeldingen sendes i "slett og bryt"-modus (eng.: "blank and burst mode), som gir et kort, men knapt merkbart avbrudd i samtalen. Ved mottak av avhendingsmeldingen stiller mobiltelefonen seg inn på den nye stemmekanalen og en gjennomgående forbindelse opprettes av MSC 20 via den nye cellen. Den gamle stemmekanalen i den gamle cellen blir markert som ledig i MSC 20 og kan benyttes til en annen samtale.

Kommunikasjonsnettet som er vist i Figur 1 benytter fortrinnsvis en digital standard med tidsmultipleksede meldinger. For eksempel benytter GSM-systemet tidsdelte bærere for meldinger. Figur 2 viser tidsdelingen i en bærer. Som vist i Figur 2, kan bæreren deles inn i 1 til n tidsperioder med fast lengde, kjent som skurperioder (eng.: burst periods). Hver av disse skurperiodene kan anses som en tidsluke i den tidsdelte bæreren.

Som vist i Figur 3, kan en gruppe påfølgende tidsluker være inndelt i en ramme. En ramme består av m tidsluker. Disse tidslukene betegnes vanligvis fra 0 til m-l. Det fremgår videre av Figur 3 at rammene kan gjenta seg, slik at tidsluke 0 i ramme 1 tilsvarer tidsluke 0 i ramme 2.1 et typisk tidsmultiplekset system sender og mottar en mobilterminal i løpet av bare én av tidslukene i en ramme. En mobilterminal kan dermed være inaktiv under resten av tidslukene, og på den måten spare energi.

I et GSM-system, som vist i Figur 4, består en ramme av 8 tidsluker, merket 0 til 7. Kommunikasjon mellom basestasjonene Bl til B10 og mobilterminalene Ml til M9 inndeles vanligvis i to typer; trafikkanaler og felleskanaler. Trafikkanalene omfatter tjueseks GSM-rammer i det som kalles en multi-ramme. Fellesrammer omfatter femtien GSM-rammer i en multi-ramme. Den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet med henblikk på kontrollkanalen med multi-ramme med femtien rammer, som vist i Figur 5.

Som vist i Figur 5, kan en GSM-multi-ramme omfatte femtien rammer som er nummerert fortløpende fra 0 til 50.1 Figur 5 er typen av informasjon eller funksjon for hver ramme notert, slik at rammer merket F indikerer en frekvenskorreksjons-skur, rammer merket S indikerer en synkroniserings-skur, rammer merket BCCH indikerer en kontrollkanal for kringkasting, rammer merket CCCH står for en felles kontrollkanal og rammer merket I står for et hvile-skur (eng.: idle burst). Figur 5 viser tilordningen for én tidsluke i hver ramme, fremstilt slik at for eksempel betegnelsen CCCH som hører til rammene 6-9, står for en melding som kodes over 4 tidsluker som tidsluke 0 for hver av rammene som utgjør CCCH.

Under drift varsles en mobilterminal Ml om et innkommende anrop med en søkemelding som overføres i det som kalles en søkekanal (PCH). En PCH bæres av én eller flere instanser av. en CCCH, som definert i informasjon som finnes i BCCH'en. En spesifikk PCH kan gjentas etter mellom 2 og 9 multi-rammer. Fordi det er inntil 9 CCCH'er per 51 rammers multi-ramme og disse CCCH'ene gjentar seg i et spesifikt intervall på fra 2 til 9 multi-rammer, kan således inntil 81 unikt identifiserbare PCH'er spesifiseres.

En mobilterminal slik som Ml blir tildelt av en basestasjon, slik som Bl, en av de unikt identifiserte PCH'er som sin søkekanal. En stor del av den tiden en mobilterminal Ml er i bruk, er den i standby- eller hviletilstand hvor den venter på innkommende anrop. For å unngå å miste et innkommende anrop og for å redusere ventetid under bekreftelse av innkommende anrop, overvåker mobilterminalen Ml hver forekomst av den tildelte PCH for søkemeldinger som er rettet til mobilterminalen M1.1 et konvensjonelt GSM-system er søkemeldingen kodet over hele CCCH, slik at mobilterminalen må . motta alle fire tidslukene fra PCH'en for å dekode søkemeldingen. I et konvensjonelt system mottar og dekoder derfor mobilterminalen Ml alle fire tidslukene fra den tildelte PCH'en ved hver forekomst av den tildelte PCH'en.

I motsetning til et konvensjonelt system, tillater systemet med den foreliggende oppfinnelse at mobilterminalen Ml kun mottar en del av de tidslukene som er assosiert med en tildelt PCH, og avgjør deretter om det skal mottas ytterligere tidsluker. Effektforbruket i mobiltelefonen reduseres ved selektivt å styre behandlingen av anrop og signaler i mobilterminalen. Mobilterminalen kan således motta en første delmengde av flertallet av tidsluker som utgjør hele meldingen, og som gjør det mulig for mobilterminalen å motta en første del av den tidsmultipleksede meldingen. Mobilterminalen kan deretter på grunnlag av første del av den tidsmultipleksede meldingen bestemme om det er nødvendig å motta ytterligere tidsluker av den tidsmultipleksede meldingen. Mobilterminalen mottar kun gjenværende deler av den tidsmultipleksede meldingen hvis den bestemmer at ytterligere deler skal mottas. I det tilfellet at ytterligere deler ikke skal mottas, sparer mobilterminalen den energien som hadde vært nødvendig for å motta og behandle de ytterligere delene.

En slik måte å bestemme om mobilterminalen skal motta resten av den tidsmultipleksede meldingen på, er å benytte M1, som er identifikasjonsadressen til den mobile enheten, assosiert med hver enkelt mobilterminal. Den første delen av adressen kan da inneholde en adresse eller et område av adresser som spesifiserer den tilsiktede mottakeren av meldingen. Mobilterminalen vil da sammenligne adressen eller området av adresser fra den første delen av meldingen med sin tildelte adresse for å avgjøre om ytterligere deler av meldingen skal mottas av mobilterminalen.

I det tilfellet at ikke alle bitene av adressen som er tildelt mobilterminalen er inkludert i den første delen av den tidsmultipleksede meldingen, kan en delmengde av bitene av en mobilenhet-identifikasjon for den ønskede mottakeren av meldingen inkluderes i den første delen av den tidsmultipleksede meldingen. Mobilterminalen kan da avgjøre om ytterligere deler av meldingen skal mottas, ved å bestemme om delmengden av bitene av mobilenhetsidentifikasjonen i den første delen av den tidsmultipleksede meldingen er identisk med en tilsvarende delmengde av flertallet av biter for mobilenhetsidentifikasjonen som er tildelt mobilterminalen. Denne delmengden av biter kan velges slik at en tilfeldig fordeling av mulige mobilenhet-identifikasjonsverdier oppnås fra en fordeling av mobilterminaler. Sannsynligheten for at en mobilterminal vil være i stand til å bestemme korrekt hvorvidt ytterligere deler av meldingen ikke skal mottas av terminalen, er dermed tilnærmet lik for alle mobilterminalene i fordelingen.

Mens den ovenfor beskrevne fremgangsmåten for energisparing kan være effektiv for å redusere energiforbruket for meldinger som er ment for en bestemt mobilterminal, kan energisparing også oppnås for "kringkastede" meldinger som skal mottas av alle mobiltelefoner i en celle. Kringkastede meldinger sendes periodisk til alle mobiltelefoner i en celle, men innholdet i disse meldingene kan være likt for en rekke utsendinger. Dermed kan ytterligere energisparing oppnås ved kun å motta hele den kringkastede meldingen hvis innholdet av meldingen har endret seg på en meningsfylt måte. En slik avgjørelse kan gjennomføres ved å avgjøre om den tidsmultipleksede meldingen er en nyere versjon av en tidligere mottatt tidsmultiplekset melding, og bare motta hele meldingen dersom den er en nyere versjon.

Versjonen til en melding kan avgjøres av en mobilterminal ved at basestasjonen som overfører meldingen tar med informasjon om versjonen i den første delmengden av tidsluker i den tidsmultipleksede meldingen. Mobilterminalen vil da motta og dekode denne versjonsinformasjonen og sammenligne den med versjonsinformasjonen som korresponderer med den sist mottatte versjonen av den tidsmultipleksede meldingen som mobilterminalen har mottatt. Hvis versjonsinformasjonen indikerer en nyere versjon av meldingen, kan mobiltelefonen motta hele meldingen og lagre både den og den tilhørende versjonsinformasjonen. Dermed mottar og behandler mobiltelefonen hele den kringkastede meldingen bare dersom meldingen inneholder ny informasjon, og sparer på denne måten den energien som ellers ville vært nødvendig for å motta og behandle overflødig informasjon.

Den foreliggende oppfinnelse beskrives i det følgende med referanse til Figur 6, Figur 7, Figur 8 og Figur 9, som er flytskjemaer og blokkskjemaer som viser driften av en basestasjon og en mobilterminal som gjør bruk av den foreliggende oppfinnelsen. Det vil forstås at hver blokk i flytskjemaillustrasjonene og kombinasjoner av blokker i flytskjemaillustrasjonene kan realiseres med instruksjoner i dataprogrammer. Disse programinstruksjonene kan legges inn i en prosessor for å tilveiebringe en maskin, slik at instruksjonene som utføres av prosessoren danner midler for å gjennomføre funksjonene som er spesifisert i blokken eller blokkene i flytskjemaene. Instruksjonene i dataprogrammet kan utføres av en prosessor for å iverksette en dataassistert prosess, slik at instruksjonene som utføres av prosessoren utgjør trinn for gjennomføring av funksjonene som er spesifisert i blokken eller blokkene i flytskjemaene.

Følgelig utgjør blokkene i flytskjemaene kombinasjoner av hjelpemidler for gjennomføring av de spesifiserte funksjonene, kombinasjoner av trinn for gjennomføring av de spesifiserte funksjonene og programinstruksjoner for gjennomføring av de spesifiserte funksjonene. Det forstås også at hver blokk i flytskjemaillustrasjonene og kombinasjoner av blokker i flytskjemaene kan realiseres som maskinvarebaserte systemer for dette spesielle formålet, som utfører de spesifiserte funksjonene eller trinnene, eller kombinasjoner av spesiell maskinvare og programinstruksjoner. Man bør merke seg at mange av komponentene i mobilterminalen 15 som er vist i Figur 8, kan benyttes til å bygge opp en basestasjon 42 som vist i Figur 9, hvor like komponenter er betegnet med samme referansenummer som i Figur 8, og dessuten er betegnet med en (') for å adskille komponenter i basestasjonen 42 fra komponenter i mobilterminalen 15.

Basestasjonen 42 som vist i Figur 9 koder og overfører meldinger til en mobilterminal 15 som vist i Figur 8. Fremgangsmåten i denne overføringen er vist i Figur 7 for basestasjonen 42 og i Figur 6 for mobilterminalen 15.

Som det fremgår av Figur 8, omfatter en mobilterminal 15 i henhold til den foreliggende oppfinnelse en antenne 21 som er forbundet med en transceiver 22 for sending og mottak av elektromagnetiske signaler. Transceiveren 22 styres av en styreprosessor 28. Informasjon som sendes av transceiveren 22 prosesseres av sendekretsen 24, som utfører prosessering av sendesignaler. Tilsvarende prosesseres informasjon som mottas av transceiveren 22 av en mottakskrets 26, som utfører prosessering av mottakssignaler. Hver av disse kretsene styres dessuten av en styreprosessor 28, som er utstyrt med minne eller andre lagringsmidler 32 for lagring av data eller prosessorinstruksjoner. Mobilterminalen 15 omfatter også en effektforsyning 30, som normalt drives av et oppladbart batteri eller lignende bærbar innretning for energilagring. Styreprosessoren 28 kan selektivt gi strøm fra effektforsyningen 30 til andre komponenter i mobilterminalen 15, slik som sendekretsen 24, mottakskretsen 26 eller transceiveren 22, for å redusere strømforbruket som beskrevet her. Mobilterminalen 15 kan også omfatte inn- og utenheter for interaksjon med en bruker, slik som et tastatur 34, en høyttaler 36, en mikrofon 38 og en skjerm 40, som operativt er forbundet med styreprosessoren 28.

Likeledes omfatter basestasjonen 42 vist i Figur 9, en antenne 21' som er forbundet med en transceiver 22'. Transceiveren 22' styres av en styreprosessor 28'. Informasjon som sendes av transceiveren 22' prosesseres av en sendekrets 24', som prosesserer sendesignaler. Tilsvarende prosesseres informasjon som mottas av transceiveren 22' av en mottakskrets 26', som prosesserer mottakssignaler. Hver av disse kretsene styres dessuten av en styreprosessor 28', som er utstyrt med minne eller andre lagringsmåter 32' for lagring av data eller prosessorinstruksjoner. Basestasjonen 42 omfatter også en effektforsyning 30', som i motsetning til mobilterminalen 15, ikke behøver å være bærbar eller drives av en energilagringsinnretning slik som et batteri. Følgelig behøver man ikke å ta de samme forholdsregler for energisparing for basestasjonen 42 som for mobilterminalen 15. Basestasjonen 42 omfatter også et MSC-grensesnitt 44, som overfører informasjon til og fra MSC 20.

Driften av basestasjonen 42 og mobilterminalen 15 skal nå beskrives for en melding som overføres fra basestasjonen 42 til mobilterminalen 15. Meldingen kan for eksempel være en søkemelding eller en kringkastet melding som mottas av MSC-grensesnittet 44 i basestasjonen 42 og overføres til styreprosessor 28', for sending til en mobilterminal eller flere mobilterminaler. Som det fremgår av Figur 7, begynner sendingen av en melding til en mobilterminal 15 med at styreprosessoren 28' finner ut om meldingen er en melding som er ment for en bestemt mobilterminal, eller om meldingen er en kringkastet melding (blokk 70 og blokk 72). Hvis meldingen er en kringkastet melding, setter styreprosessoren 28' versjonsnummeret for meldingen inn i den første delen av meldingen (blokk 74). Hvis meldingen er ment for en spesiell mobilterminal, setter styreprosessoren 28' inn informasjon som er spesiell for denne mobilterminalen i den første delen av meldingen som skal sendes, slik som adressen til mobilterminalen eller en del av identifikasjonen til den mobile enheten som beskrevet ovenfor (blokk 76).

I begge tilfeller formidles den første delen av meldingen og resten av meldingen til overføringskretsen 24', som koder den første delen av meldingen og resten av meldingen (blokk 78) uavhengig av hverandre. Overføringskretsen 24' formidler deretter de to uavhengig kodede delene av meldingen til transceiveren 22' for sending via antennen 21', som fullfører overføringen av meldingen (blokk 80, blokk 82 og blokk 84).

Som det fremgår av Figur 6, begynner mobilterminalen 15 mottaket av meldingen fra basestasjonen 42 med å aktivere transceiveren 22 slik at den mottar en tidsluke av meldingen (blokk 50 og blokk 52). Mobilterminalen 15 deaktiverer så transceiveren 22 etter mottak av tidsluken (blokk 54). Mobilterminalen 15 finner ut om nok av meldingen er mottatt for å kunne dekode en del av meldingen (blokk 56). Hvis ikke nok av meldingen er mottatt for å kunne dekode en del av meldingen, gjentas aktiveringen og deaktiveringen av transceiveren 22 på passende tidspunkt for å fortsette mottaket av tidsluker av meldingen (blokk 56, blokk 52 og blokk 54).

Når nok tidsluker er mottatt for å kunne dekode en del av meldingen, sørger styreprosessoren 28 for at mottakskretsen 26 behandler den mottatte informasjonen for å dekode delen av meldingen (blokk 58). Styreprosessoren 28 finner deretter på grunnlag av den dekodede delen av meldingen ut om det er en ny versjon av en kringkastet melding som er overført, eller om meldingen er rettet til mobilterminalen 15. Hvis det ene eller andre av dette er tilfelle, vil prosessen med aktivering og deaktivering av transceiveren 22 og mottakskretsen 26 fortsette som vist i blokk 62, inntil hele meldingen er mottatt. Hvis meldingen derimot ikke inneholder ny informasjon, eller er rettet til en annen mobilterminal, vil mottaksprosessen avbrytes for denne meldingen (blokk 64). Hvis styreprosessoren på et hvilket som helst punkt i prosessen med overvåkning av meldingen finner ut at meldingen ikke behøver å mottas fullstendig av mobilterminalen, kan prosessen, som vist i Figur 6, avbrytes og den energien spares som ellers ville bli brukt til å motta og dekode resten av meldingen.

I tillegg til det tilsiktede meldesystemet for overføring av meldinger til en mobilterminal som beskrevet ovenfor, kan bruken av basestasjonen 42 og mobilterminalen 15 i alminnelighet være i overensstemmelse med kjente fremgangsmåter for mobil kommunikasjon, slik som GSM, som beskrevet ovenfor. Disse generelle forhold ved bruken av mobilterminalen 15 og basestasjonen 42 er kjent for fagfolk. Følgelig vil generell bruk av basestasjonen 42 og mobilterminalen 15 ikke beskrives utover det som berører den foreliggende oppfinnelse.

Et mer detaljert blokkskjema for en utførelse av en mobilterminal i henhold til den foreliggende oppfinnelse er vist i Figur 8A. Likeledes er et mer detaljert blokkskjema for en utførelse av en basestasjon i henhold til den foreliggende oppfinnelse vist i Figur 9A. Som for mobilterminalen 15 og basestasjonen 42 er mange av komponentene felles for begge disse innretningene, og de utfører samme funksjon i begge innretninger. Driften av mobilterminalen i Figur 8A og basestasjonen i Figur 9A er beskrevet nedenfor, både for sending og mottak av styre- og talemeldinger, for å belyse antall operasjoner og omfanget av innsparinger som kan oppnås ved bruk av den foreliggende oppfinnelse. Som det fremgår av beskrivelsen, gjør det store antall komponenter og operasjoner som er nødvendig for å motta og dekode en melding at det er et klart behov for tidligst mulig å kunne fastslå om hvorvidt en melding som sendes over et antall tidsluker bør mottas i sin helhet og dekodes.

Det henvises først til Figur 8A; som viser et blokkskjema som eksempel på en mobilterminal, som generelt tilsvarer IS-54B, og som kan benyttes i henhold til den foreliggende oppfinnelse. I Figur 8A forekommer visse komponenter som benyttes til kommunikasjon gjennom digitale kanaler, men det må presiseres at andre digitale eller analoge komponenter kan benyttes i tillegg til eller i stedet for noen av disse komponentene. Eksempelet på en mobilterminal i Figur 8A kan sende og motta tale- og styringsdata. Sendekretsene er avbildet generelt i øvre halvdel av Figur 8A, mens mottakskretsene er avbildet generelt i nedre halvdel av Figur 8A.

I mobilterminalen i Figur 8A blir tale fra brukeren detektert som et analogt stemmesignal av en mikrofon 100 og passerer deretter gjennom ett eller flere stemmeprosesseringstrinn (ikke vist i Figur 8A), før den mottas av en stemmekoder 101. Stemmeprosesseringstrinnene før kodingen kan omfatte justering av lydstyrke, båndpassfiltrering og analog- til digital-konvertering (for eksempel 13-bit PCM-format eller 8-bit //law-format), etterfulgt av høypassfiltrering i tillegg. Talekoderen 101 benytter en stemmekomprimeringsalgoritme (for eksempel RELP eller VSELP) for å komprimere stemmesignalet til en datastrøm med lavere hastighet (for eksempel fra 64 kbps til 8 kbps). Utgangssignalet fra talekoderen 101 ledes til en kanalkoder 104, hvor datastrømmen gjennomgår en eller flere feilbeskyttelses- og/eller retteprosesser. For eksempel kan kånalkoderen 104 benytte en halvrate-foldingskode (eng.: rate one-half convolutional code) for å beskytte de mer ømfintlige bits i datastrømmen fra talekoderen. Kånalkoderen 104 kan også benytte en syklisk redundans-sjekk (CRC) over noen av de mest perseptuelt signifikante bits fra talekoderen .

Som vist i Figur 8A, genereres styringsdata i mobilterminalen i en rask, assosiert kontrollkanalgenerator (eng.: fast associated control channel)

(FACCH) 102, og en langsom, assosiert kontrollkanalgenerator 102 (eng.: slow associated control channel) (SACCH), og kodes med hensyn til feil i kanalkoderne 105 hhv. 106. FACCH-meldinger overføres i "slett og bryt"-modus, slik at en skur av taledata slettes og erstattes med en høyhastighets FACCH-skur. SACCH-meldinger overføres derimot kontinuerlig ved lavere hastighet, sammen hver skur av taledata. I utførelseseksemplet som er vist i

Figur 8A, mates SACCH-meldinger til en "22-skur-fordeIer" (eng.: 22-burst interleaver) 110, som sprer SACCH-dataene over 22 tidsluker før sending.

Kodede talebits fra kånalkoderen 104 og de kodede FACCH-meldingene fra kånalkoderen 105 overføres til respektive innganger på en tidsdelings-multiplekser 107, som formaterer taledataene eller FACCH-meldingene til tidsluker for sending. Utgangen fra multiplekseren 107 overføres til en 2-skur-fordeler 108, som fordeler den kodede talen eller FACCH-dataene over to tidsluker for å motvirke de uheldige effektene av Rayleigh-fading (og dermed gi ytterligere beskyttelse mot kanalfeil, i tillegg til feilkoding). Dette betyr at hver tidsluke for tale inneholder data for to påfølgende talekoderblokker, eller at hver FACCH-melding er fordelt over to tidsluker. Utgangssignalet fra 2-skur-fordeleren 108 gis som inngangssignal til en modulo-2-adderer 109, hvor dataene krypteres bit for bit ved logisk modulo-2-addering med en pseudo-tilfeldig nøkkelsekvens fra en krypteringsenhet 115. Inngangssignal ene til krypteringsenheten 115 kan omfatte verdien fra en rammeteller 114, som øker med ett skritt hvert 20. millisekund (dvs. én gang for hver TDM-ramme for en kanal med full hastighet), og en hemmelig nøkkel 116 som er unik for mobilterminalen. Rammetelleren 114 benyttes til å oppdatere krypteringskoden (pseudo-tilfeldig nøkkelsekvens) én gang hvert 20. millisekund (dvs. én gang for hver overført TDM-ramme). Krypteringskoden genereres ved hjelp av en krypteringsalgoritme som manipulerer bitene i den hemmelige nøkkelen 116.

De krypterte dataene fra modulo-2-addereren 109 og de fordelte SACCH-dataene fra 22-skur-fordeleren 110 overføres som inntak til en skurgenerator 111, som også er utstyrt med et synkroniseringsord (syne word) og en digital fargekode for verifikasjon (DVCC) fra en syne word/ DVCC-generator 112. Skurgeneratoren 111 formaterer skurer av data som alle inneholder et sync-word, DVCC, SACCH-data og tale- eller FACCH-data. Synkroniseringsordet brukes til identifikasjon og synkronisering av tidsluker, og for utjevningstrening (eng.: equalizer training) på den fjerne mottakeren (dvs. basestasjonen). DVCCen benyttes til å skille aktive trafikkanaler fra trafikk-felleskanaler (eng.: traffic co-channels) og sikrer at den riktige RF-kanalen dekodes av mottakeren. DVCCen kan være feilkodet med for eksempel en Hamming-kode. Som det fremgår nedenfor, er DVCC og syne word også inkludert i hver av skurene som sendes fra basestasjonen til mobilterminalen.

Som videre vist i Figur 8A, sendes hver av meldingsskurene fra skurgeneratoren 111 i en av tidslukene i TDM-rammen. Skurgeneratoren 111 er forbundet med en utjevner (eng.: equalizer) 113 som tilveiebringer den tidsinndelingen som trengs for å synkronisere overføringen av én tidsluke med overføringen av andre tidsluker. Utjevneren 113 fanger opp signaler for tidsinndelingen sendt fra basestasjonen (master) til mobilterminalen (slave), og synkroniserer skurgeneratoren 111 tilsvarende. Utjevneren 113 kan også benyttes til å sjekke verdiene på syne word og DVCC mottatt fra basestasjonen. Både skurgeneratoren 111 og utjevneren 113 er forbundet med rammetelleren 114 for timing-formål.

Meldingsskurene som lages i skurgeneratoren 111 gis som inngangssignal til en RF-modulator 117, som benyttes til modulering av en bærefrekvens i henhold til en moduleringsteknikk som er kjent som "jt/4 shifted differentially encoded quadrature phase shift keying" ( n/ 4 DQPSK). Bruken av denne teknikken betyr at informasjonen som skal overføres av mobilterminalen er differensielt kodet slik at 2-bits symboler overføres som 4 mulige endringer i fase (±7i/4 og ±3 ti/4 ), i stedet for absolutte faser. For å minimere feil som følge av støy i den valgte RF-kanalen, kan Gray-koding benyttes for å avbilde tilgrensende faseendringer for symboler som skiller seg fra hverandre med bare én bit (ettersom de mest sannsynlige feilene fører til at mottakeren velger en tilgrensende fase, vil slike feil begrenses til enkeltbits-feil). Bærefrekvensen for den valgte RF-kanalen tilføres til RF-modulatoren 117 fra en sendefrekvens-synthesizer 118. Det skurmodulerte bæresignalet fra RF-modulatoren 117 forsterkes av en kraftforsterker 119 og sendes deretter til basestasjonen via en antenne 120.

Mottaket ved den mobile terminalen er i prinsippet det motsatte av sending. Den mobile terminalen mottar skurmodulerte signaler fra basestasjonen gjennom en antenne 121, forbundet med en mottaker 122. En mottaksbærefrekvens for den valgte RF-kanalen genereres av en mottaksfrekvens- synthesizer 123 og overføres til en RF-demodulator 124 som demodulerer det mottatte bæresignalet til et mellomfrekvens- (eng.: intermediate frequency) (IF-) signal. IF-signalet demoduleres videre av en IF-demodulator 125, som gjenoppretter den opprinnelige digitale informasjonen fra før n/ 4 DQPSK-modulering. Den digitale informasjonen overføres deretter til utjevner 113, som formaterer informasjonen til 2-bits symboler, og deretter til en symbol detektor 126 som konverterer symbolene til en enkeltbits datastrøm som består av tale eller FACCH-data og SACCH-data. Symboldetektoren 126 fordeler tale- og FACCH-data til en modulo-2-adderer 127, og SACCH-dataene til en 22-skur-samler (22-burst deinterleaver) 135.

Modulo-2-addereren 127 er forbundet med krypteringsenheten 115 og benyttes til å dekode kryptert tale og FACCH-data ved å subtrahere, på bit-for bit-basis, den samme pseudo-tilfeldige nøkkelsekvensen som brukes av senderen i basestasjonen for å kryptere dataene. Det dekodede resultatet fra modulo-2-addereren 127 mates til en 2-skur-samler 128, som rekonstruerer talen eller FACCH-data ved å sette sammen bits fra to påfølgende rammer med digitale data. 2-skur-samleren 128 er koblet til to kanaldekodere 129 og 130, som dekoder den foldingskodede talen, henholdsvis. FACCH-data, og sjekker CRC-bitene for å bestemme om det er oppstått noen feil (CRC-bitene gir også mulighet for å skille taledata fra FACCH-data).

Taledataene mates fra kanaldekoderen 129 til en taledekoder 131, som gjenoppretter det opprinnelige digitale talesignalet. Signalet konverteres deretter til analog og filtreres før kringkasting av en høyttaler 133. Alle FACCH-meldinger oppdages av en FACCH-detektor 132 og videresendes til en mikroprosessor 134 for passende behandling. En 22-skur-samler 135 sammenstiller de SACCH-dataene som er spredd over 22 påfølgende rammer. Resultatet fra 22-skur-samleren 135 danner inngangssignal for en kanaldekoder 136. Alle SACCH-meldinger oppdages av en SACCH-detektor 137 og videresendes til mikroprosessoren 134 for passende behandling.

Mikroprosessoren 134 styrer virksomheten i mobilterminalen og kommunikasjonen mellom mobilterminalen og basestasjonen. Beslutninger tas av mikroprosessoren 134 i henhold til meldinger mottatt fra basestasjonen og målinger utført av mobilterminalen. Mikroprosessoren 134 er utstyrt med et minne (ikke vist) og er også koblet til en terminaltastaturinngang på mobilterminalen og display-enhet 138. Tastaturet og display-enheten 138 gjør det mulig for brukeren å sette i gang og svare på anrop, og å legge informasjon inn i minnet på mobilterminalen.

Basestasjonen i Figur 9A kommuniserer med mobilterminalen i Figur 8A. Som folk med vanlige kunnskaper på området vil forstå, kan det være visse forskjeller mellom oppbygningen av basestasjonen og mobilterminalen. Som vist i Figur 9A, kan for eksempel basestasjonen ha flere mottaksantenner 121' og tilhørende radioutstyr 122'-125' for diversitetsmottak (eng.: diversity reception). Da basestasjonen støtter tre (fullhastighets) digitale trafikkanaler (DTCH'er) per RF-kanal, kan dessuten prosesseringsmaskinvaren for basisbåndet (ytterste boks i Figur 9A) være tredoblet i basestasjonen, og IF-demodulatoren 125' kan ha ikke bare én, men tre utganger, en for hver av de tre digitale trafikkanalene. Da basestasjonen vanligvis opererer på flere RF-kanaler, kan den i tillegg inneholde flere sett av utstyr for radiokanaler

(basisbånd-prosessering og radioutstyr), så vel som en programmerbar frekvensforener 118A' for å utføre valget av de RF-kanaler som skal benyttes av basestasjonen i henhold til den gjeldende gjenbruksplanen for cellulærfrekvenser. På den annen side kan det være at basestasjonen ikke inneholder et brukertastatur og en display-enhet 138, men den kan inneholde en signalnivå-måler 100' for å måle styrken på signalene som mottas av de to antennene 121', og for å gi et utgangssignal til mikroprosessoren 134 (for avhendings formål (eng.: handoff purposes)). Andre forskjeller mellom basestasjonen og mobilterminalen vil være åpenbare for fagfolk. For øvrig er driften av basestasjonen essensielt den samme med hensyn til sending og mottak av styrings- og talesignaler, som allerede beskrevet med hensyn til mobilterminalen.

Ved bruk av den foreliggende oppfinnelse kan man redusere det antall tidsluker som mottas av mottakeren 122, demoduleres av RF-demodulatoren 124, demoduleres av IF-demodulatoren 125 og dekodes av symboldetektoren 126, modulo-2-addereren 127, 2-skur- og 22-skur-samlerne 128 og 135, kanaldekoderne 130 og 136, og FACCH- og SACCH-detektorene 132 og 137. Disse modulene behøver dermed ikke å benyttes hvis mikroprosessoren 134 etter mottak av den første delen av meldingen avgjør at resten av meldingen ikke behøver å mottas. Følgelig behøver disse modulene ikke å aktiveres, og den energien som ellers ville blitt brukt til å motta og dekode eventuelle gjenværende deler av meldingen kan spares. Som fagfolk vil forstå, er den foreliggende oppfinnelse spesielt nyttig når meldingen overføres via en felles kontrollkanal, og enda mer når meldingen er en søkemelding. Den foreliggende oppfinnelse er spesielt nyttig med søkemeldinger fordi mobilterminalen normalt sjekker hver søkemelding for å unngå å miste et innkommende anrop. Muligheten til å unngå å motta unødige tidsluker øker med hyppigheten som mobilterminalen må sjekke en bestemt type melding med, slik som søkemeldingen.

Omfanget av innsparingene som kan oppnås ved bruk av den foreliggende

oppfinnelse, kan illustreres med et eksempel. I Asian Cellular Satellite System (ACeS) er det fastlagt en 19 tidsluker lang struktur for søkemeldinger (H-PACH) og en 81 tidsluker lang kontrollkanal for kringkasting (S-HMBC). Som for GSM, består en ramme av 8 tidsluker, men en multi-ramme for

styring omfatter 102 rammer nummerert fra 0 til 101. Innenfor multi-rammen for styring er én eller flere tidsluker avsatt til søkekanaler. Strukturen for

søkemeldinger for én tidsluke omfatter 5 søkekanaler. Hver søkekanal har en varighet på 19 tidsluker og kan overføre én søkemelding per multi-ramme. Som for GSM, inneholder søkemeldingen identifikasjonen for mobilterminalen som søkes. Hver mobilterminal overvåker én søkekanal for en melding med en mobilenhets-identifikasjon som tilsvarer dens egen.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse, kan søkemeldingen inndeles i to ulike deler. Den minste av de to delene inneholder bare en del av mobilenhets-identifikasjonen. Den første delen kan sendes på de første fire tidslukene og er kodet slik at den kan dekodes uavhengig. Disse første fire skurene kan inneholde for eksempel 7 bits av i alt 56 bits for hele mobilenhetsidentifikasjonen. Mobilterminalen mottar først disse fire skurene, dekoder dem og sammenligner de mottatte bits med de tilsvarende bits i sin mobilenhets-identifikasjon. Hvis det er eksakt samsvar, mottas de resterende 15 tidslukene i søkemeldingen.

Med en 7-bits sammenligning og ved å velge disse 7 bits fra mobilenhets-identifikasjonen slik at man får en tilfeldig fordeling av mulige verdier fra en typisk fordeling av mobilterminaler, vil en mobilterminal i standby-modus i gjennomsnitt bare behøve å lese alle 19 tidslukene for én av 2<7> meldinger. Dette medfører at det antall tidsluker som telefonen behøver å lese, reduseres fra 19 til et gjennomsnitt på 4 + 15/128 = 4,12 tidsluker. Både mottak og signalbehandling kan reduseres med denne faktoren, med tilsvarende reduksjon i effektforbruket.

Selv om den foreliggende oppfinnelse er beskrevet i forhold til en bestemt standard for cellulær kommunikasjon, må det ikke forstås slik at den foreliggende oppfinnelse er begrenset til en bestemt kommunikasjonsstandard. Den foreliggende oppfinnelse er også beskrevet som deling av en melding i to deler som kan dekodes uavhengig av hverandre, men som fagfolk vil forstå, kan en melding deles i et hvilket som helst antall deler og fortsatt dra fordel av den foreliggende oppfinnelse. Hvis dessuten formatet på meldingen er slik at den kan dekodes slik den mottas, behøver meldingen ikke å deles opp før sending, men kan sjekkes av mobilterminalen som mottar den idet den mottas. Følgelig gjelder i denne sammenheng uttrykket "en del av en melding" for enhver delmengde av helheten av informasjon i meldingen.

I tegningene og spesifikasjonene er det vist typiske foretrukne utførelser av oppfinnelsen, og selv om spesielle uttrykk er benyttet, brukes de kun i en generisk og beskrivende forstand, og ikke med sikte på begrensning. Rekkevidden av oppfinnelsen beskrives nærmere i de følgende krav.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for kommunikasjon til en mobilterminal (15) med en mottaker (26) for mottak av en tidsmultiplekset melding fordelt over en rekke tidsluker i et cellulært nett med tidsdelt multippel aksess (time division multiple access, TDMA), hvor en adresse er assosiert med mobilterminalen (15) og hvor den tidsmultipleksede meldingen inneholder en adresse som er fordelt over et flertall av tidsluker, som spesifiserer en tilsiktet mottaker av meldingen, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: - å motta en første delmengde av flertallet av tidsluker for således å motta en første del av den tidsmultipleksede meldingen som tilsvarer den første delmengden av flertallet av tidsluker, hvor den første delen av den tidsmultipleksede meldingen inneholder en del av adressen som spesifiserer den tilsiktede mottakeren av meldingen; - på grunnlag av en del av adressen som er inneholdt i den første del av den tidsmultipleksede meldingen å avgjøre hvorvidt ytterligere tidsluker av den tidsmultipleksede meldingen behøver å mottas av mobilterminalen (15), og - å motta en andre delmengde av flertallet av tidsluker for således å motta en andre del av den tidsmultipleksede meldingen, dersom ovennevnte avgjørelsestrinn tilsier at ytterligere deler av den tidsmultipleksede meldingen skal mottas av mobilterminalen (15).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav l.karakterisert ved at nevnte avgjørelsestrinn omfatter å avgjøre hvorvidt den tidsmultipleksede meldingen er adressert til en adresse i et område av adresser som omfatter mobilterminalen (15), og at det nevnte mottakelsestrinn av en andre delmengde av flertallet av tidsluker omfatter å motta av en andre delmengde av flertallet av tidsluker for således å motta en andre del av den tidsmultipleksede meldingen, dersom ovennevnte avgjørelsestrinn tilsier at meldingen er adressert til en mobilterminal (15) som har adresse i en serie av adresser som omfatter mobilterminalen (15).

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at adresser som er assosiert med mobilterminalen (15) er en mobilenhetsidentifikasjon som omfatter et flertall av bits, og hvor den første delen av den tidsmultipleksede meldingen inneholder en delmengde av det flertallet av bits i en mobilenhetsidentifikasjon for den tilsiktede mottakeren av meldingen, og at nevnte avgjørelsestrinn omfatter å avgjøre hvorvidt delmengden av flertallet av bits som er inneholdt i den første delen av den tidsmultipleksede meldingen er identisk med en tilsvarende delmengde av flertallet av bits i mobilenhetsidentifikasjonen for mobilterminalen (15).

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert ved at bitene som utgjør delmengden av flertallet av bits i en mobil-identifikasjon som er inneholdt i den første delen av den tidsmultipleksede meldingen velges ut fra flertallet av bits slik at det oppnås en tilfeldig fordeling av mulige verdier for mobilenhet-identifikasjoner fra en fordeling av mobilterminaler.

5. ■ Fremgangsmåte i henhold til krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at den tidsmultipleksede meldingen omfatter en søkemelding.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,2,3 eller 4, karakterisert ved at kanalen omfatter en felles kontrollkanal.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,2, 3 el ler 4, karakterisert ved at kanalen omfatter en søkekanal og at meldingen omfatter en søkemelding.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at nevnte avgjørelsestrinn omfatter å avgjøre hvorvidt søkemeldingen inneholder en mobilenhet-identifikasjon som er inneholdt i en serie av mobilenhet-identifikasjoner som omfatter den mobilenhetsidentifikasjonen som er assosiert med mobilterminalen (15).

9. Fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den første delen av meldingen og den andre delen av meldingen er dekodbare hver for seg.

10. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, 2, 3 eller4, karakterisert ved at følgende trinn går forut for mottakstrinnet: - å inndele meldingen i minst en første, uavhengig dekodbar del av meldingen og en andre, uavhengig dekodbar del av meldingen, hvor den første uavhengig dekodbare delen av meldingen og den andre uavhengig dekodbare delen av meldingen hver for seg inneholder minst en del av adressen som identifiserer den tilsiktede mottakeren av meldingen, fra hvilken melding mobilterminalen (15) kan avgjøre om den andre uavhengig dekodbare delen av meldingen behøver å mottas av mobilterminalen (15), - å sende den første uavhengig dekodbare delen av meldingen på et forhåndsbestemt tidspunkt som tilsvarer en første delmengde av flertallet av tidsluker, og - å sende den andre uavhengig dekodbare delen av meldingen på et forhåndsbestemt tidspunkt som tilsvarer en andre delmengde av flertallet av tidsluker.

11. Fremgangsmåte i henhold til krav 10, karakterisert ved at den tidsmultipleksede meldingen inneholder en adresse som består av et antall bits som spesifiserer den tilsiktede mottakeren av meldingen, og at ovennevnte inndelingstrinn omfatter å inndele den tidsmultipleksede meldingen i en første, uavhengig dekodbar del av meldingen som omfatter i det minste en delmengde av flertallet av bits i adressen.

12. En mobilterminal (15) for bruk i et mobilt kommunikasjonsnettverk som har tidsmultipleksede meldinger fordelt over et flertall av tidsluker i et cellulært nett med tidsdelt multippel aksess (time division multiple access, TDMA), hvor en adresse er assosiert med mobilterminalen (15) og hvor den tidsmultipleksede meldingen inneholder en adresse som er fordelt over et flertall av tidsluker og som spesifiserer en tilsiktet mottaker av meldingen, karakterisert ved at mobilterminalen (15) omfatter: - mottakskretser (26) for selektivt mottak av radiokommunikasjon til forhåndsbestemte tidspunkter som korresponderer med tidsluker i en tidsmultiplekset melding, - midler (28) som reagerer på nevnte mottakskretser (26), for å avgjøre fra en delmengde av nevnte flertall av tidsluker som tilsvarer en første del av nevnte tidsmultipleksede melding hvorvidt det er nødvendig at mobilterminalen (15) mottar ytterligere tidsluker av den tidsmultipleksede meldingen, hvor den første delen av den tidsmultipleksede meldingen inneholder en del av adressen som spesifiserer den tilsiktede mottakeren av meldingen, og hvor nevnte midler for avgjørelse (28) avgjør hvorvidt den er nødvendig å motta ytterligere tidsluker, på grunnlag av en del av adressen, og - mottakskontrollmidler (26), driftsmessig forbundet med nevnte midler for avgjørelse (28) og nevnte mottakskretser (26), som selektivt sørger for at nevnte mottakskretser (26) mottar radiokommunikasjon på et forhåndsbestemt tidspunkt som korresponderer med en andre delmengde av flertallet av tidsluker, hvor nevnte andre delmengde av flertallet av tidsluker korresponderer med en andre del av den tidsmultipleksede meldingen dersom nevnte midler for avgjørelse (28) avgjør at ytterligere tidsluker av den tidsmultipleksede meldingen skal mottas av mobilterminalen (15).

13. Mobilterminal (15) i henhold til krav 12, karakterisert ved at nevnte midler for avgjørelse (28) omfatter innretninger for å avgjøre hvorvidt den tidsmultipleksede meldingen inneholder en adresse i et område av adresser som omfatter adressen til nevnte mobilterminal (15), og at nevnte mottaksstyring videre omfatter innretninger som selektivt sørger for at nevnte mottakskretser (26) mottar radiokommunikasjon på forhåndsbestemte tidspunkter som korresponderer med en andre delmengde av flertallet av tidsluker, hvor nevnte andre delmengde av flertallet av tidsluker tilsvarer en andre del av den tidsmultipleksede meldingen dersom nevnte midler for avgjørelse (28) avgjør at meldingen inneholder en adresse i nevnte område av adresser som omfatter nevnte mobilterminal (15).

14. Mobilterminal (15) i henhold til krav 12, karakterisert ved at mobilterminalen (15) er tilordnet en mobilenhet-identifikasjon som omfatter en serie bits, og hvor nevnte midler for avgjørelse (28) omfatter innretninger for å avgjøre hvorvidt en delmengde av flertallet av bits for en mobilenhetsidentifikasjon som er assosiert med den tidsmultipleksede meldingen er identisk med en tilsvarende delmengde av flertallet av bits i mobilenhetsidentifikasjonen til mobilterminalen (15).

15. Mobilterminal (15) i henhold til krav 14, karakterisert ved at de bits som omfatter delmengden av flertallet av bits av en mobil-identifikasjon som er assosiert med den tidsmultipleksede meldingen er valgt ut fra flertallet av bits på en slik måte at man får en tilfeldig fordeling av mulige mobilenhetsidentifikasjoner fra en fordeling av mobilterminaler (15).

16. Mobilterminal (15) i henhold til krav 12, karakterisert ved at den tidsmultipleksede meldingen inneholder en søkemelding.

17. Mobilterminal (15) i henhold til krav 12, karakterisert ved at den første delen av meldingen og den andre delen av meldingen kan dekodes hver for seg, og hvor nevnte mottakskretser (26) i nevnte mobilterminal (15) omfatter dekodingsmidler (129') (130') (136'), driftsmessig assosiert med nevnte mottakskretser (26), for selektiv dekoding av nevnte første del og nevnte andre del av nevnte melding.

18. En basestasjon (42) for bruk i et cellulært nett med tidsdelt multippel aksess (time di visi on multiple access, TDMA), som benytter tidsmultipleksede meldinger som er fordelt over et flertall av tidsluker, karakterisert ved at basestasjonen (42) omfatter: - midler for å inndele meldingen i minst en første, uavhengig dekodbar del av meldingen (26') og en andre, uavhengig dekodbar del av meldingen, hvor den første uavhengig dekodbare delen av meldingen og den andre uavhengig dekodbare delen av meldingen hver for seg inneholder minst en del av en adresse som er tilknyttet den meldingen som mobilterminalen (15) kan benytte for å avgjøre om den andre uavhengig dekodbare delen av meldingen behøver å mottas av mobilterminalen (15), - midler for å sende (24') den første uavhengig dekodbare delen av meldingen på et forhåndsbestemt tidspunkt som tilsvarer en første delmengde av flertallet av tidsluker, og - midler for å sende (24') den andre uavhengig dekodbare delen av meldingen på et forhåndsbestemt tidspunkt som tilsvarer en andre delmengde av flertallet av tidsluker.

19. Basestasjon (42) i henhold til krav 18, karakterisert ved aten adresse er assosiert med en mobilterminal (15), og hvor den tidsmultipleksede meldingen inneholder en adresse som består av et antall bits som identifiserer den tilsiktede mottakeren av meldingen, og at nevnte midler for inndeling (26') omfatter midler for inndeling av den tidsmultipleksede meldingen i en første, uavhengig dekodbar del av meldingen, som inneholder minst en del av flertallet av bits i adressen.

20. Basestasjon (42) i henhold til krav 19, karakterisert ved at adressen er en mobilenhetsidentifikasjon.

21. Basestasjon (42) i henhold til krav 19, karakterisert ved at bitene som utgjør delmengden av flertallet av bits i en mobilidentifikasjon assosiert med den første delen av den tidsmultipleksede meldingen er valgt ut fra flertallet av bits slik at en tilfeldig fordeling av mulige verdier for mobilenhetsidentifikasjoner mottas fra en fordeling av mobilterminaler (15).