专利名称：降低通信设备功耗的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及数字通信。本发明尤其涉及在诸如码分多址(CDMA)蜂窝电话系统的扩频通信系统中降低功耗的方法和设备。
已经推荐诸如直接序列(DS-CDMA)通信系统的码分多址系统用于工作在800 MHz的蜂窝电话系统和频段为1800 MHz的个人通信系统(PCS)。在DS-CDMA系统中，所有小区内的所有基站可以使用相同的无线电频率进行通信。在系统中用唯一分配的扩频码唯一地识别基站。所有基站使用长度为215比特的两个专用伪随机噪声(PN)序列。在正交调制系统中，一个序列用于I信道码元的同相(Ⅰ)信道扩频，另一个序列用于Q信道码元的正交(Q)信道扩频。系统内的移动站拥有两个相同的长度为215比特的扩频码，并将它们用于I和Q信道的初始解扩。
在扩频I和Q信道之前，使用称为沃尔什覆盖的处理来扩频用于传输的码元。当在一个呼叫中时，基站给每个移动站分配一个唯一的沃尔什码以确保向给定小区内每个移动站的传输与向其它每个移动站的传输正交，假设每个移动站使用不同的沃尔什码。以这种方式，可以在基站和移动站之间建立用于双向通信的业务信道。
除了业务信道之外，每个基站广播导频信道、同步信道和寻呼信道。导频信道由沃尔什码0覆盖的全部由相同比特构成的恒定电平信号形成。导频信道由一定范围内的所有移动站共同接收，并由移动站用于识别CDMA系统的存在、初始系统捕获、空闲模式越区切换、通信和干扰基站的初始和延迟射线的识别，并用于同步、寻呼和业务信道的相干解调。在移动站，所接收的射频信号包括来自邻近所有基站的导频、同步、寻呼和业务信道。
参见
图1，图示移动站接收来话呼叫的典型处理。在开始10，移动单元将给各种电路加电12以完成呼叫。这包括如现有技术中所知的给移动单元的射频部分、包括接收机搜索的接收机电路和包括呼叫处理器的数字信号处理器(DSP)加电。一旦移动单元被加电，移动单元继续从基站捕获导频信道14。一旦捕获导频信道，移动单元将捕获同步16，该同步将使移动单元的定时与基站对准。通过与同步信道上的唯一沃尔什码相关，移动站与基站同步。典型地，移动站使用相关器作为接收机导频搜索单元以连续搜索可接收导频的PN相位。知道移动站与之通信的基站的正确I和Q信道扩频PN相位使得能够允许由基站发送的所有其它编码信道的相干解调。
一旦移动站与基站同步，移动站将连续或间歇地(时隙模式)监视寻呼信道以查看是否有该移动站的任何来话呼叫活动。监视寻呼信道包括搜索寻呼信道18以查看是否出现用于特定移动单元的寻呼消息20。如果未出现消息，移动单元将检查是否已经搜索所有可用的寻呼信道22。如果没有，移动站将改变射频频率以调谐到其它寻呼信道24。移动单元将以这种方式搜索所有可用的寻呼信道。如果未发现寻呼消息，移动单元将关闭26它的射频部分、包括接收机搜索的接收机电路和包括呼叫处理器的数字信号处理器(DSP)，并返回空闲或睡眠状态直到是再次检查寻呼消息的时间。如果最终发现寻呼消息，移动站和基站将建立和连接到业务信道28以发送和接收由寻呼消息表示的呼叫以连接到基站。此时，移动单元和基站继续信息(语音、数据等)的传输，直到完成通信30。一旦完成，移动单元如前那样关闭它的电路26并返回空闲状态。
根据上述过程，需要监视三种不同的信道〔导频、同步、寻呼〕以查看是否有等待该移动站的来话呼叫。不幸地，捕获所有三条信道需要时间和功率，并且不可能总是成功。另外，移动单元必须识别可接收的所有导频信号，包括来自具有最强导频信道的基站的导频信号。
现有技术导频信道搜索方法在初始系统捕获之后产生对导频信道的所有其它使用的进一步限制。典型的DS-CDMA移动站接收机使用具有三个或更多独立控制手指(finger)的瑞克接收机，使用由接收机导频相位搜索单元确定的导频信道相位使所述手指与正确的PN序列相位在时间上对准。瑞克手指通常被分配给由接收机导频相位搜索单元确定的从所有通信基站接收的最强射线。在维护处理中使用导频相位搜索单元信息来更新射线分配。如果导频相位搜索单元慢，导致最强射线到瑞克手指分配的慢维护，在衰落条件下降低了移动站的接收性能。
空闲越区切换是加入和监听由导频搜索单元识别的具有最强导频的基站的寻呼信道的处理。当移动站接收寻呼或接入系统以发出呼叫时，移动站监听来自与最强接收导频相关基站的寻呼或设法接入该基站是很重要的。这需要快速导频相位搜索单元，尤其是当移动站在移动时。
每次便携站唤醒时，它可能必须搜索多达二十个基站的可能相位空间。为了在唤醒之后可靠地接收寻呼时隙，便携站必须监听提供足够信号强度的基站。当移动站在移动时，将解码的正确基站可轻易地从一个寻呼间隔(paging interval)改变到下一寻呼间隔。因此，具有快速导频搜索机制以在分配的寻呼时隙开始之前识别正确的基站导频是非常重要的。
对于电池供电便携式移动站，当等待寻呼时节约电池电能也非常重要。DS-CDMA提供一种时隙模式，该模式允许在除了由基站发送它们分配的寻呼时隙信息的时间之外关闭便携站。该寻呼时隙间隔可以短到1．28秒和1．28秒乘以2的幂的时间以节省更多的电池电能。
在这些间隔期间，移动站“休眠”在低功率模式。然而，使用现有技术导频搜索机制要求便携站在寻呼时隙很久之前唤醒以允许足够的时间来顺序搜索PN序列相位空间。这否定了由时隙模式提供的潜在电池节能的重要部分。
已经建议除了导频、寻呼、同步和业务信道之外专用于寻呼活动的附加沃尔什信道(用于TIA／EIA临时标准IS-95C)。然而，这依然要求移动站捕获多条信道。
因此，需要一种用于移动单元的设备和方法，避免捕获多条信道以查看是否出现来话呼叫的相关问题。还需要在提供更简单操作的同时改进移动站的电池节能的需求。还有一个优点是解决了导频搜索、维护系统捕获、软越区切换和时隙模式定时和操作的一些相关问题。
将在权利要求书中具体阐述相信具有新颖性的本发明特征。通过结合附图参考下述说明可以最好地理解本发明及其进一步的目的和优点，在若干附图中相同的参考号表示相同的单元，其中图1是监视呼叫的现有技术系统的简化流程图；图2是根据本发明的通信系统的简化方框图；图3是说明图2的通信系统操作的简化流程图；和图4说明根据本发明的寻呼信道时隙中标记比特(punctured bits)的关系的图。
本发明提供用于移动单元在通信系统中仅通过监视一条信道来确定是否有来话呼叫在等待的方法和设备。本发明在提供简单操作的同时改进移动单元的电池节省，并解决了导频搜索、维持系统捕获、软越区切换和时隙模式定时和操作的一些相关问题。
图2表示在本发明中可使用的通信系统。通信系统100包括配置用于与诸如无线电话104的一个或多个移动站无线通信的多个基站，例如基站102。无线电话104被配置以接收(和发射)直接序列码分多址(DS-CDMA)信号从而与包括基站102的多个基站通信。在图示的实施例中，通信系统100根据TIA／EIA临时标准IS-95(即工作在800 MHz的“用于双模宽带扩频蜂窝系统的移动站-基站兼容性标准”)操作。通信系统100也可以根据包括1800 MHz上的PCS系统的其它CDMA系统操作。
基站102向无线电话104发射扩频信号。在通信过程中，如现有技术所知，在称作沃尔什覆盖的处理中使用伪随机噪声(PN)沃尔什码来扩频业务信道上的码元。由基站102将唯一的沃尔什码分配给诸如无线电话104的每个移动站，以便向每个移动站的业务信道传输与向每个其它移动站的业务信道传输正交。扩频信号被正交调制以形成同相(Ⅰ)和正交(Q)信号。使用长度通常为215比特的两个专用PN序列分别扩频I和Q信号。在通信系统100中由所有基站使用该相同的I和Q扩频序列。
除了业务信道之外，基站102广播导频信道、同步信道和寻呼信道。如在现有技术中所使用的，导频信道由沃尔什码(0)覆盖的由全部相同的比特组成的恒定电平信号形成。当使用沃尔什码(0)编码导频信道时不需要解码，可以省掉导频信道解码器。然而，如果使用另一沃尔什码或另一类型的编码来编码导频信道，则需要解码器。这种解码器将导频码应用于解扩信号以生成导频信道信号。优选地，导频码公用于所有移动单元，并由一定范围内的所有移动单元共同接收该导频信道。导频信道由无线电话104用于识别CDMA系统的出现、初始系统捕获、空闲模式越区切换、通信和干扰基站的初始和延迟射线的识别，并用于同步、寻呼和业务信道的相干解调。同步信道用于使移动站定时与基站定时同步。寻呼信道用于从基站102向包括无线电话104的移动站发送寻呼信息。
在本发明中，几个比特的寻呼信道状态信息被标记在公共导频信道上。这些比特给出在寻呼信道上是否有活动和哪些寻呼信道有效的指示。诸如无线电话104的移动单元定期轮询导频信道以检查这些比特。根据比特状态，如果有一个有效寻呼信道，移动单元将仅进行寻呼信道处理，并且仅在指示活动的那些寻呼信道上。以这种方式，将与监视寻呼信道所需处理的平均简化量成比例地降低移动单元空闲功率，其与有效寻呼信道数无关。
具体地，本发明提供一种在具有电路的通信设备中降低功耗的方法和设备。本发明首先搜索和锁定公共导频信道。然后，检测在导频信道上标记的预定比特。该比特指定哪些寻呼信道有效，如果没有寻呼信道被指示为有效，移动单元将不启动DSP，不捕获同步或寻呼信道而直接进入睡眠模式，因此缩短了轮询模式中的时间和取消了轮询周期的功耗阶段。仅当该比特指定存在有效的寻呼信道时，移动单元将继续捕获同步信道和读取寻呼信道。当标记在导频信道上的比特数少时(大约每时隙4-8比特)，可忽略通常由无线电话在导频信道捕获过程中使用的信道估计和搜索器结果的退化，如同未引入I、Q相位失真。估计8比特标记的信道退化在二十码元累积的导频综合上将大约为0．45 dB。
本发明的优点在于，由于仅监视具有活动的那些寻呼信道，可以将检查寻呼的处理时间降低，并由于无需接通移动单元的所有接收机或DSP电路就能进行监视寻呼信道的预先判决，可将移动单元的功耗降低。本发明还利用在某些重要的时间周期内在特定位置上没有有效寻呼的事实。当没有有效寻呼时，由于同步和寻呼信道不需要监视的事实，功率被最小化。
具体地，当导频信道上所标记的比特表示没有寻呼信道活动时，本发明允许轮询时间TPOLL远短于现有技术。例如，现有技术CDMA系统中轮询和检测寻呼消息所涉及的步骤包括首先使移动单元给其接收机加电并进行导频搜索。该步骤涉及接通模拟前端108、ADC 110、接收机搜索器114、DSP116的呼叫处理器，大约花费80 ms来执行，但可根据信号条件和所要搜索的寻呼信道数变化。其次，移动单元捕获同步信道，这涉及接通整个接收机(包括接收机手指122、124、126、匹配滤波器128和接收机搜索器114)和整个DSP 116，并大约花费另一个80 ms来执行。第三，移动单元读取寻呼信道和处理其结果。这大约花费另一个80 ms，因此，整个轮询时间TPOLL大约240 ms。
与此比较，本发明中检测寻呼消息所涉及的工作包括首先使移动单元给模拟前端108、ADC 110、接收机搜索器114、DSP116的呼叫处理器加电，并进行导频搜索，这将花费与现有技术相同的时间量和功率。然而，移动单元然后仅需要检查导频信道上的标记比特以检测寻呼消息，而不给任何其它电路加电或监视寻呼信道的同步。检查该比特仅需要可忽略的时间量，并产生大约80ms的总轮询时间TPOLL，远小于现有技术中的240 ms。本发明在没有寻呼活动期间将轮询持续时间降低大约60-70％。而且，由于DSP在无寻呼状态期间并不必须唤醒的事实，本发明将轮询模式期间的功耗PPOLL降低大约80％。总功耗的公式由下式给出PTOTAL=PPOLL(TPOLLTPOLL+TSLEEP)+PSLEEP(TSLEEPTPOLL+TSLEEP)]]>其中PSLEEP是移动单元在睡眠模式期间的功耗，TSLEEP是移动单元在寻呼信道轮询之间被断电的时间。可以看出在现有技术的轮询周期中捕获同步信道和读取寻呼信道是最大的功率消耗者，在本发明中避免了这些步骤。
现在参见图3(并参考图2)，图示一个流程图，表示根据本发明优选实施例在诸如CDMA无线电话的具有电路的通信设备中降低功耗的方法。该方法开始于步骤200。在步骤202，开始无线电话104的操作。例如，接通无线电话104中接收机的射频部分和接收机搜索器部分的工作电源。在此，无线电话104设法识别和捕获该系统。该方法包括捕获无线通信系统的公共导频信道上信号的步骤204。这通常在睡眠模式之后在接通或在通信设备唤醒之后进行。
该步骤204包括使无线电话104调谐到射频信道的子步骤。模拟前端108用于选择通过天线106接收的特定射频信道。可以由通信系统100根据诸如IS-95的系统协议预先定义射频信道。射频信道也可以被定位在一个或多个频率范围内的某处，如同工作在1800MHz附近的多种PCS系统中的情况。
在DSP 116的控制之下，接收机搜索器114检查由ADC 110提供的接收数据流。该数据包括与从诸如基站102的一个或多个基站接收的扩频射频信号相对应的所检测PN序列。匹配滤波器128比较所检测的PN序列和预定的PN序列，并生成一个响应。该响应可以被存储在存储器130、存储器132或任何其它地方。预定的PN序列可以被保存在无线电话104中，例如在存储器130或存储器132中。预定PN序列的长度例如为512个码片。匹配滤波器128在预定的持续时间内捕获所有可接收基站传输的导频能量。用于诸如通信系统100的IS-95 DS-CDMA通信系统的最佳预定持续时间是2623]]>毫秒，这是重复用于扩频I和Q信道的PN序列的所有相位所需的时间。匹配滤波器128可以检查I信道或Q信道。匹配滤波器128也可以包括用于I信道的I信道匹配滤波器和用于Q信道的Q信道匹配滤波器，组合两个匹配滤波器的输出以提高精度。
控制器DSP 116检查由匹配滤波器128生成的响应。如果存在DS-CDMA系统，该响应将包括与无线电话104附近的基站相位相对应的强匹配指示。该响应可以包括一个匹配组，这是两个或多个邻近的成群强匹配指示。这些强匹配指示对应于与从单个基站接收的在时间上延迟的多个强无线电射线。单个强匹配指示或匹配组的出现表示存在DS-CDMA系统。与此同时，该响应包括被发送给DSP 116的在导频信道信号上标记的预定比特。
下一步206包括，DSP 116检测公共导频信道上的信号中表示无线通信系统寻呼信道上的活动的预定比特。该预定比特表示在寻呼信道上是否有活动和哪些寻呼信道有效。与现有技术相比，其优点在于不需要随后监视所有的寻呼信道以检测寻呼活动，并可以使用DSP的ASIC部分进行。
优选地，检测步骤的预定比特包括标记沃尔什码0的包括导频信道上信号的n个比特，该n个比特表示哪些寻呼信道有效。检测步骤的n个比特最好位于数据寻呼时隙内的预定位置上，并标记该时隙以使信道估计和从导频信道提取的搜索器结果的退化最小化。
如果在步骤206，DSP确定没有指示活动，DSP 116的呼叫处理器给通信设备的电路部分断电以降低功耗。具体地，给射频部分、接收机的搜索器部分和呼叫处理器自身断电208以便无线电话返回睡眠模式。然而，如果在步骤206，DSP确定在检测步骤中指示有活动，DSP 116的呼叫处理器给包括接收机电路其余部分和DSP电路其余部分的通信设备电路的更多的部分加电210。
在步骤212，无线电话104检测同步信道和验证系统同步。响应于同步信道，使无线电话104的定时与发送该同步信道的基站102的定时同步。
在步骤214，无线电话104捕获由基站广播的有效寻呼信道，该信道已经由导频信道上标记的预定比特指示为有效。该寻呼信道包括系统信息，称作系统参数消息，用于与基站通信的所有移动站。该寻呼信道还可以包括发送到无线电话104的寻呼或其它信息。
在步骤216，无线电话与基站协调以连接到业务信道从而交换寻呼、话音或数据信息。
一旦在步骤218完成通信，无线电话包括关闭通信设备电路部分电源的子步骤220(和208)，并返回开始时的睡眠模式即步骤200，该通信设备电路部分包括包含接收机搜索器的所有接收机电路、包含呼叫处理器的所有DSP电路和无线电话的射频电路。而且，可包括一个子步骤保持通信设备电路部分的断电直到第一时隙之后的导频信号的下一时隙，其中在下一时隙在步骤202继续。例如，无线电话保持在在低电源模式中(称作睡眠模式或时隙模式电池节省)，定期由工作模式中断。睡眠模式是用于降低电池消耗从而延长电池寿命的低电源模式。在睡眠模式中，诸如模拟前端108、ADC 110和瑞克接收机112的大功率电路元件被断电。无线电话进入睡眠模式一预定时间。根据IS-95，睡眠模式持续1．28秒或二的幂乘以1．28秒。根据一旦进入工作模式的响应，控制器识别最强的DS-CDMA导频信号。
通过添加接收第二组预定比特以提供信道增益估计的步骤，本发明可提供进一步的优点。
在所有的上述情况下，检测步骤的无线通信系统是个人数字蜂窝(PDC)系统、日本数字蜂窝(JDC)系统、码分多址(CDMA)系统、直接序列码分多址(DS-CDMA)系统、全球移动通信(GSM)系统和时隙寻呼模式全球移动通信(GSM-DRX)系统中的至少一种。其它可能的系统包括AMPS(高级移动电话业务)系统、GSM(全球移动通信)系统、诸如北美数字蜂窝的TDMA(时分多址)系统、诸如铱星公司建议的铱星系统的卫星系统、或诸如DECT(数字扩展无绳电话)或PHS(个人手持机系统)的无绳系统。
在操作中，上述方法提供降低通信设备中功耗的方法，该通信设备包括模拟接收机电路、在其一部分中包括搜索器电路的数字接收机电路和在其一部分中包括呼叫处理器电路的数字信号处理器。该方法包括第一步在断电睡眠模式中，提供连接到在其一部分中包括搜索器电路的数字接收机电路和在其一部分中包括呼叫处理器电路的数字信号处理器的模拟接收机电路。第二步包括给模拟接收机电路、搜索器电路和呼叫处理器电路加电以便模拟接收机电路可以操作以从无线通信系统接收信号。第三步包括通过模拟接收机电路读出公共导频信道信号并耦合到搜索器电路。第四步包括由呼叫处理器电路处理来自读出步骤的信号，从而提取指示无线通信系统寻呼信道上活动的预定比特。当在处理步骤中未指示活动时，最后一个步骤包括给通信设备的模拟接收机电路、搜索器电路和呼叫处理器电路断电以降低功耗。当在处理步骤中指示活动时，第五步包括给数字接收机电路和数字信号处理器通电以便由通信设备监视指示活动的那些寻呼信道。
本发明还包括一种降低通信设备中功耗的设备。该设备包括从通信系统接收信号的模拟接收机电路和在其一部分中包括搜索器电路的数字接收机电路。数字接收机电路提供来自从模拟接收机电路耦合的来话信号的基带解调数据流。搜索器电路检测数据流中的公共导频信道信号。数字信号处理器在其一部分中包括呼叫处理器电路。数字信号处理器解码数据流中的消息，呼叫处理器提取指示无线通信系统寻呼信道上活动的预定比特。
从初始睡眠模式加电模拟接收机电路、搜索器电路和呼叫处理器电路，以便呼叫处理器可提取指示无线通信系统寻呼信道上活动的预定比特。当预定比特指示没有活动时，关闭模拟接收机电路、搜索器电路和呼叫处理器电路以降低功耗。当预定比特指示活动时，给数字接收机电路和数字信号处理器加电以由通信设备监视指示活动的那些寻呼信道。在通信设备已经监视指示活动的那些寻呼信道并且无线通信设备接收的任何来话呼叫被完成之后，可关闭模拟接收机电路、数字接收机电路和数字信号处理器。
图4表示在寻呼时隙中检测导频码元中标记比特的定时。在DS-CDMA系统中，寻呼信道时隙具有80 ms的持续时间CDMA系统时间伪噪声(PN)生成器翻转周期持续时间(26．667 ms)的三倍和一帧持续时间(20 ms)的四倍。十八个导频码元(导频j)包含在用于每个寻呼信道时隙的64个导频信道组(PCG k)内。在典型的时隙寻呼模式CDMA系统中，无线电话将在时隙N之前唤醒(加电)以捕获导频信道，同步，并在接收时隙N中的寻呼消息之前轮询寻呼信道。
相反，本发明通过在时隙N-1的导频码元上标记的n个预定比特识别在时隙N中出现的有效寻呼信道。无线电话将在时隙N之前唤醒以捕获导频信道和读取标识有效寻呼信道的标记比特，并在没有所指示的寻呼消息时可决定断电。这导致远少于一个时隙时间80 ms的判定总时间。另外，计算机仿真显示该模式中的功耗小于常规CDMA寻呼轮询的一半。
预定的标记比特最好包括标记沃尔什码0的包括导频码元的至少三个比特。该至少三个比特表示寻呼活动和那些寻呼信道有效。更优选地，标记比特包括一个时隙的寻呼码元内预定位置上的四个比特。这些位置在不同时隙可以改变。可以将预定位置预编程到无线电话内或从基站下载。以这种方式，无线电话将知道在任一特定时隙内标记比特所处的位置。标记比特可以位于导频信号的I和Q信道内或两者之一内。最好将比特同时标记在I和Q上以维持信号的完整性。并且最好重复标记的比特以提高判决的完整性。因此，在优选实施例中，PCG和导频码元上比特的分离控制可产生144个唯一组合(144=64*18／8比特，(重复4个比特))中的一个，或控制每时隙的八个可能寻呼。
再次参见图2，无线电话104包括天线106、模拟前端108、包括模数转换器(ADC)110、瑞克接收机112和接收机搜索器114的接收路径和包括呼叫处理器的控制器DSP 116。天线106从基站102和邻近的其它基站接收射频信号。所接收的一些射频信号被直接发送，即由基站发送的视线无线电射线。所接收的其它射频信号是反射射线和在时间上被延迟的。
所接收的射频信号由天线106转换成电信号并提供给模拟前端108。模拟前端108滤波该信号并提供到基带I和Q信号的转换。模拟基带I和Q信号被提供给ADC 110，由其进一步将它们转换成I和Q数字数据流以便进一步处理。
DSP 116的呼叫处理器控制无线电话104的功能。呼叫处理器响应于所存储的指令程序操作，并包括用于存储这些指令和其它数据的存储器132。呼叫处理器具有用于接收时钟信号的时钟输入134。时钟134控制无线电话104的定时。例如，时钟134建立码片时钟信号以控制无线电话104所接收PN序列处理的定时。呼叫处理器从基站102接收时间间隔，在该时间间隔上无线电话必须寻找寻呼。在该时间间隔上，无线电话监视导频信道直到160 ms并可在其余时间睡眠。呼叫处理器调整无线电话中进入和退出睡眠模式所需的事件。这种事件包括跟踪系统时间、提前LSG状态、重启振荡器、启动无线电话射频部分的电源和重启定时器时钟。呼叫处理器被连接到无线电话104的其它单元。未图示这种连接以便不使该附图过分复杂。
瑞克接收机112包括多个接收机手指122、124、126。在图示的实施例中，瑞克接收机112包括三个接收机手指。然而，可使用任意合适数目的接收机手指。接收机手指是常规的设计。在下面将要说明的方式中，瑞克接收机112的接收机手指由控制器DSP 116控制。
接收机搜索器114检测由无线电话104从包括基站102的多个基站接收的导频信号。根据本发明，接收机搜索器114包括匹配滤波器128和存储器130。匹配滤波器128比较从ADC 110接收的所检测的I和Q PN序列与在存储器中存储的预定PN序列，并生成一个响应。在图示的实施例中，预定的PN序列被存储在存储器130中。
匹配滤波器128从ADC 110接收I和Q数据流。该数据对应于从基站102接收的扩频、正交调制信号，包括直接接收或初始射线和具有时间延迟的反射射线。另外，该数据对应于从通信系统100中的其它基站接收的直接和反射的扩频正交调制信号。该数据包括用于在基站102和在所有其它基站扩频I和Q信道的PN序列。
匹配滤波器128比较所检测的I和Q PN序列和预定的PN序列。预定的PN序列对应于用于在所有基站上扩频I和Q信道的215单元的短PN序列的一部分。无线电话104包括诸如存储器130或存储器132的存储单元，存储PN值的固定模式。预定PN序列包括固定模式，该固定模式包括预定数目的PN序列码片，例如PN序列的后512个码片，该PN序列例如短PN序列。存储单元还包含与由导频信道上标记的预定比特标识的寻呼信道相对应的一个表格。
在图示的实施例中，导频信号是正交调制的，每个导频信号包括同相(Ⅰ)码元和正交(Q)码元。使用I PN序列扩频I码元，使用Q PN序列扩频Q码元。因此，匹配滤波器128包括用于比较所检测的I PN序列和所存储的I PN序列的I滤波器140和用于比较所检测的Q PN序列和所存储的Q PN序列的Q滤波器142，并生成响应。I滤波器140和Q滤波器142或两者之一的响应可用作匹配滤波器128的响应。该响应被发送给呼叫处理器以检测导频信号的预定比特。使用两个响应提高匹配滤波器128响应的质量。在图示的实施例中，求和单元144组合I滤波器140的响应和Q滤波器142的响应以生成匹配滤波器128的响应。当该响应未超过预定门限时，比较器146抑制该响应。例如，匹配滤波器将继续生成响应，即使没有CDMA系统存在或仅出现噪声。该门限被设置为预定值以在接收到无意义的输入码元时防止在存储器130中存储该响应。
匹配滤波器128向所检测的PN序列和预定PN序列的比较提供响应。响应被存储在例如存储器130或存储器132中。在图示的实施例中，该响应被两次缓冲。即，当确定响应时，匹配滤波器114在第一组存储器单元(例如存储器130)中存储该响应。然而，应当意识到可以使用单个存储器。控制器DSP 116读取响应，并比较它与在一个存储器单元(例如存储器132)中存储的查找表。
尽管已经在上述说明书和附图中说明和图示了本发明，应当理解该说明书仅利用例子进行说明，在不脱离本发明的广泛范围的情况下，本领域的技术人员可以进行许多改变和修改。例如，尽管本发明发现在便携式蜂窝无线电话中的具体应用，本发明可以被应用于任何通信设备，包括寻呼机、电子管理器或计算机。
权利要求
1．一种降低在无线通信系统中工作的通信设备电路中功耗的方法，该方法包括步骤在通信设备处于睡眠模式时，捕获无线通信系统公共导频信道上的信号；检测在公共导频信道上的信号内表示无线通信系统寻呼信道上活动的预定比特；和当在检测步骤内指示没有活动时，给通信设备电路部分断电以降低功耗，和当在检测步骤内指示活动时，给通信设备电路部分加电，并监视指示活动的那些寻呼信道。
2．权利要求1的方法，其中检测步骤的预定比特包括标记沃尔什码0的包括导频信道上信号的n个比特，该n个比特表示哪些寻呼信道有效。
3．权利要求2的方法，其中检测步骤的n个比特位于标记寻呼时隙的预定位置内，以使信道估计和从导频信道提取的搜索器结果的退化最小化。
4．权利要求1的方法。其中加电步骤包括子步骤在通信设备已经监视指示活动的那些寻呼信道和已经完成由无线通信设备接收的任何呼叫之后，给通信设备的电路部分断电。
5．权利要求4的方法，其中检测步骤的预定比特位于第一时隙数据的预定位置内，其中在断电子步骤之后，还包括子步骤维持通信设备的电路部分的断电，直到第一时隙之后的下一时隙，其中在下一时隙在捕获步骤上继续。
6．权利要求1的方法，其中加电步骤的监视子步骤包括子步骤捕获无线通信系统的同步信道以使通信设备的定时与无线通信系统同步，并捕获和读取在检测步骤中指示活动的那些寻呼信道。
7．权利要求1的方法，还包括步骤接收第二组预定比特以提供信道增益估计。
8．权利要求1的方法，其中检测步骤的无线通信系统是个人数字蜂窝(PDC)系统、日本数字蜂窝(JDC)系统、码分多址(CDMA)系统、直接序列码分多址(DS-CDMA)系统、全球移动通信(GSM)系统和时隙寻呼模式全球移动通信(GSM-DRX)系统中的至少一种。
9．权利要求1的方法，其中电路包括模拟接收机电路、在其中的一部分中包括搜索器电路的数字接收机电路和在其中的一部分中包括呼叫处理器电路的数字信号处理器，并在捕获步骤之前还包括步骤在断电的睡眠模式中，提供连接到在其一部分中包括搜索器电路的数字接收机电路和在其一部分中包括呼叫处理器电路的数字信号处理器的模拟接收机电路；给模拟接收机电路、搜索器电路和呼叫处理器电路加电，以便模拟接收机电路可工作以接收来自无线通信系统的信号；并且其中检测步骤包括子步骤通过模拟接收机电路读出公共导频信道信号并耦合到搜索器电路；和由呼叫处理器电路处理来自读出步骤的信号，以便提取指示无线通信系统寻呼信道上活动的预定比特，并且其中断电步骤包括关闭通信设备的模拟接收机电路、搜索器电路和呼叫处理器电路以降低功耗，并且加电步骤包括给数字接收机电路和数字信号处理器电路加电，以便由通信设备监视指示活动的那些寻呼信道。
全文摘要
降低通信设备中功耗的方法,包括捕获无线通信系统公共导频信道上信号的捕获步骤(204)。下一步骤包括检测(206)在公共导频信道上的信号内指示无线通信系统寻呼信道上活动的预定比特。当在第二步骤中指示没有寻呼信道活动时,最后一个步骤包括关闭(208)通信设备的电路部分以降低功耗,当在第二步骤中指示寻呼信道活动时,下一步骤包括给通信设备的电路部分加电(210),以便由通信设备监视指示活动的那些寻呼信道。
文档编号H04B7/26GK1281319SQ0012107
公开日2001年1月24日 申请日期2000年7月18日 优先权日1999年7月20日
发明者罗恩·罗特斯泰因, 罗伯特J·科克, 丹尼尔G·普赖斯比, 亚胡达·卢斯 申请人:摩托罗拉公司