专利名称：通信系统中的电池节约的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信系统中的电池节约方法、一种通信系统和一种用于该系统的接收站。该通信系统可以包括诸如寻呼或无绳/蜂窝电话系统的电信系统或例如自动仪表读数系统的遥测系统。
无线电电电设备中的接收机的节电已经在例如数字寻呼领域中实践了相对较长的时间。POCSAG寻呼标准或CCIR无线电寻呼码No.1具有固有的节电能力，因为在该协议下，时间被分成连续的时间周期叫做分批。一个分批包括一同步码字和8个帧。接收机被供电以接收连续分批中的同步码字和八个帧的预定一个帧，该接收机的任何消息都在该预定帧中传送。在同步码字和预定帧之间的时间周期期间和反之，接收机可以被断电。
EP-B1-O554941公开了寻呼系统控制器传送地址或接收机标识码(RICS)以增加或减少的数字有效性的顺序的选项，如果已经为其预定帧供电的寻呼机从一收到地址的前几位注意到其后是有序顺序的自己的地址，因此没有呼叫或消息自身，则寻呼机的接收机部分在帧结束之前断电以节省电源。
W099125051公开了一种用于节约具有远端终端单元的遥测系统中电池的通信系统和方法，每个单位包括一具有包含M位的无线电标识码的无线电接收机和一发射机。基站发射一叫醒消息，该叫醒消息由一叫醒序列的至少两次重复组成，该叫醒序列包括N个连接部分，其中N是整数。N个部分的每一个包括一同步码字和无线电标识码的不同比值M/N个比特。每个终端单元的无线电接收机被间歇地供电以检测载波和N个部分的至少一个。响应检测到N个部分的至少一个，无线电接收机保持供电并分析N个部分的至少检测到的一个。如果收到的无线电标识码位不符合无线电接收机的无线电标识码的相应位，无线电接收机回到间歇的供电。如果检测到完整的无线电标识码，接收机保持供电以接收附在传送的无线电标识码后的消息。
虽然所有的这些已知技术加强了电池节约，还继续希望降低无线电接收机的功率需求，以延长电池寿命从而确保终端单元更长的有用操作寿命和确保当要求时可以给出即时的响应。
本发明的技术方案本发明的目的在于帮助通信设备的节电。
根据本发明的一个方面，提供一种操作接收机的方法，包括向接收机供电，检测载波信号的出现，如果没有检测到载波信号则切断对该接收机的供电，如果检测到载波信号则保持向该接收机供电，检测收到的信号是否可解码，如果信号不可解码则切断对该接收机的供电和如果可解码，解码该信号。
根据本发明的第二个方面，提供一种包括一主站和至少一个次站的通信系统，主站具有用于发射信号的发射机，次站具有用于从主站接收信号的接收机，接收机包括信号接收装置、用于检测收到信号出现的装置、用于检测收到信号质量的装置和如果没有检测到信号出现或信号质量无法接受则切断对接收机供电的功率控制装置。
根据本发明的第三个方面，提供一种接收机，该接收机包括信号接收装置、用于检测收到信号出现的装置、用于检测收到信号质量的装置和如果没有检测到信号出现或信号质量无法接受则切断对接收机供电的功率控制装置。
在根据本发明方法的一个实施例中，接收机每次一供电，接收机就利用无线电信号强度表示(RSSI)电路以确定是否出现信号。如果不存在信号，接收机可以立即被断电而不必等待无线电信道取样周期结束。或者，如果检测到信号，接收机保持供电并进行检验是否不仅出现信号而且还能被解调。第二次检验即质量检验值是如果已检测信号受到来自相邻信道、噪声或另一个信号源的干扰，则不要求解码该信号并且接收机可以被断电因此节电。如果信号可以被解调则接收机解码它。
信号质量测量还可以用于滤出通信系统内的其它信号，特别是同一载波但具有不同数据速率的信号。
附图的简短描述现在将通过例子参照附图描述本发明，其中
图1是自动水表系统的简化实施例的图，图2是包括一遥测模块的用户单元的示意方框图，图3是实现根据本发明方法的流程图，和图4是表示不同的平均接收机在10毫秒(ms)时间的表，例如只测量RSSI(单级载波检测SSCD)和确定RSSI和信号质量(两级载波检测TSCD)。
在附图中，相同的附图标记用于表示相应的特征。
实现本发明的模式参见图1，自动水表系统的简化实施例包括多个用户单元元CU1、CU2、CU3，它们附在家庭房屋的水管上。每个用户单元CU1到CU3包括一测量单元10操作连接到微处理器12的测量单元10和具有一天线16的收发信机14，这些单元可以并入一盒中或包括一盒盖，这个盒子放入地下并包含用户单元CU1到CU3。
用户单元CU1到CU3可以由一定范围的网络询问单元(NIU)NIU1、NIU2远程询问，其将仪表读数信息经诸如PSTN的陆线18或其它无线电链路(未示出)中继到管理接口单元MIU，这和其它任务一起控制测量系统的操作和客户的付费。另外，用户单元CU1到CU3可以由便携式NIU(未示出)，便携式NIU存储仪表读数信息，用于随后传送到主接口单元MIU。
图1中，每个NIU,NIU1和NIU2覆盖特定地理区域的多个测量的每一个。为了能这样做，每个NIU安装在专用桅杆或灯柱上较高的位置。每个NIU包括一控制收发信机22操作、测量信息在存储器24中的存储和存储的测量信息经调制解调器28中继的控制器20，收发信机22可以类似于用户单元的收发信机14。
主接口单元MIU具有一控制器，该控制器包括一与调制解调器32连接的大型计算机30，调制解调器32允许经陆线18的通信受到影响。
图2所示的用户单元CU包括一测量单元10和一遥测模块TM。遥测模块TM包括一无线电接收机34和一连接到共用天线16的无线电发射机36。无线电接收机34可以是任何合适的设计，例如零IF或走外差。接收机34的输出38连接到与解码器42连接的解调器40。解码器42连接到微处理器12。
编码器44具有一连接到微处理器12的输入46和一连接到无线电发射机36的输出。
接收信号强度表示(RSSI)电路48连接到无线电接收机34用于检测收到信号的出现。电路48具有一连接到微处理器12的输出信号质量测量电路50连接到解调器40，用于确定恢复信号的质量。电路50连接到微处理器12的输入。
微处理器12根据存储在ROM52的编程软件25操作。用于遥测模块TM的电源54连接到微处理器12。功率控制线56将微处理器12的输出连接到接收机34的功率控制输入58。
工作中，微处理器12将使无线电接收机34根据存储在ROM52的协议软件供电和断电。但是，通过RSSI电路48监视信号的出现，可以改进对无线电接收机34电源控制以增强电池节约，根据依照协议供电无线电接收机。如果信道内没有检测到载波信号，则微处理器12使无线电接收机34断电。但是如果检测到载波信号，信号质量测量电路50检验解调数据信号的可靠性。是否信号质量可接受，微处理器12使无线电接收机34保持供电，但如果信号质量无法接受，则断电。
信号质量测量电路50提供RSSI电路48附加的多个优点。RSSI电路48只在短时间内检测载波，结果可能具有相对较高的误报警率而避免错误遗漏。相比之下，电路50测量解调接收数据信号的能力，而不只是测量信道中的功率。这意味着电路50对噪声等等或调制的干扰信号是很强的(如果干扰信号是利用不同的调制方案)。另外，信号质量测量可用于过滤出系统内在不必要数据速率的其它信号。
图3是总结已描述操作的流程图。方框60表示接收机34被断电。方框62表示微处理器12在接收机34中转换。方框64表示RSSI电路48检验一载波信号。方框66表示检验是否探测载波信号。如果答案是否(N)则流程图进行到表示接收机34关机的方框68。或者如果答案是是(Y)，流程图进行到表示电路50检验信号质量的方框70。方框72表示检验信号质量是否可接受。如果答案是否(N)，则流程图回到方框68，但如果答案是是(Y)，则流程图进行到表示信号解码的方框74。
参见图4表示的表，行80到84是三个单级载波检测(SSCD)的例子，其中单独测量RSSI，行86是两级载波检测(SCD)的例子，其中测量RSSI和信号质量。
列表示下列CDT载波检测时间msCDFR载波检测错误率
SQT信号质量期间msSQFR信号质量错误率TFT总错误率AROT接收机平均接通时间ms。
该表表示当看到空闲信道时，接收机34供电的平均时间长度(假设如果错误检测到载波信号，则在解码器42可以终止之前，由于缺乏同步接收机将需要供电另外50ms)。比较用不同长度载波检测次数只检验RSSI的三个例子(行80、82、84)和在两级过程检验RSSI和质量(行86)，可以注意到两级过程给出最短的平均接收机接通时间(AROT)和因此最大的电池节约。
在本说明书和权利要求书中，元件前面的单词“一”并不排除存在多个这样的元件。另外，单词“包括”并不排除存在除列出之外的其它元件或步骤。
阅读本说明书，其它的修改对本领域技术人员来说很明显。这些修改可以涉及在设计、制造和使用通信和遥测系统和成分时已经知道的其它特点，并可以代替或附加这里已经描述的的特征使用。
工业实用性用于通信设备等等的电池节约。
权利要求
1．一种操作接收机的方法，包括向接收机供电，检测载波信号的出现，如果没有检测到载波信号则切断对该接收机的供电，如果检测到载波信号则保持对该接收机供电，检测收到的信号是否可解码，如果信号不可解码则切断对该接收机供电和如果可解码，解码该信号。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于通过测量收到的信号强度表示(RSSI)作为检测载波信号存在的方法。
3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于通过测量信号质量作为确定信号是否可解码的测量值。
4．一种包括主站和至少一个次站的通信系统，主站具有用于发射信号的发射机，次站具有用于从主站接收信号的接收机，接收机包括信号接收装置、用于检测收到信号出现的装置、用于检测收到信号质量的装置和如果没有检测到信号出现或信号质量无法接受则切断对接收机供电的功率控制装置。
5．如权利要求4所述的方法，其特征在于用于确定接收信号强度表示(RSSI)的装置连接到信号接收装置。
6．一种接收机，该接收机包括信号接收装置、用于检测收到信号出现的装置、用于检测收到信号质量的装置和如果没有检测到信号出现或信号质量无法接受则切断对接收机供电的功率控制装置。
7．如权利要求6所述的接收机，其特征在于用于确定接收信号强度表示(RSSI)的接收机连接到信号接收接收装置。
全文摘要
在诸如遥测系统的通信系统中,接收机(34)被周期地供电以接收来自中央站的发射,该接收机包括用于控制接收机供电的功率控制装置(12)、用于检测载波出现的电路(48),在没有检测到载波时电路(48)使功率控制装置切断对接收机(34)的供电、和用于确定已解调信号是否可解码的信号质量测量级(50),在信号质量不可接受时级(50)使功率控制装置切断对接收机(34)的供电。
文档编号H04B7/26GK1321366SQ00801830
公开日2001年11月7日 申请日期2000年8月15日 优先权日1999年9月2日
发明者P·R·马沙尔, D·K·罗伯茨, R·C·博比格 申请人:皇家菲利浦电子有限公司