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Dokumentenidentifikation DE10331893B4 31.10.2007
Titel Verfahren zum Sparen von Leistung durch Reduzierung der Zeit des aktiven Empfangs im Standby-Betrieb
Anmelder Intel Corporation, Santa Clara, Calif., US
Erfinder Rainish, Doron, Ramat Gan, IL;
Schwartz, Erez, Kfar Saba, IL
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Anmeldedatum 15.07.2003
DE-Aktenzeichen 10331893
Offenlegungstag 05.02.2004
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.2007
IPC-Hauptklasse H04M 1/73(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04Q 7/32(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H04M 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Hauptanspruch und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Im Standby-Betrieb kann eine mobile Kommunikationsstation eine Anzahl von Betriebsarten durchlaufen. In einiger dieser Betriebsarten, beispielsweise dem Schlafzustand und verschiedenen Setup- und Einschalt-Betriebsarten, können einige Blöcke der Station deaktiviert werden, um den Leistungsverbrauch der Station zu verringern. Diese Verringerung des Leistungsverbrauchs ist insbesondere für batteriebetriebene mobile Kommunikationsstationen von Bedeutung, da es die Lebensdauer der Batterie verlängert.

Die Betriebsart kann jedoch einen Zustand einschließen, in dem die mobile Kommunikationsstation verschiedene Blöcke reaktivieren kann, um einen Kanal für Mitteilungen von einer Basiskommunikations-Station zu beobachten. Je länger die Blöcke während des Standby-Betriebs aktiviert sind, umso größer ist der Stromverbrauch an den Batterien.

Aus der WO 00/22748 A1 ist ein Verfahren mit den folgenden Schritten bekannt:

  • – Speichern von digitalen Abtastwerten, die von einer mobilen Kommunikationsstation im Stand-By-Betrieb empfangen worden sind, wobei die digitalen Abtastwerte Daten von einer Basis-Kommunikationsstation zu der mobilen Kommunikationsstation beinhalten und die Daten angeben, ob eine Mitteilung an die mobile Kommunikationsstation bevorsteht,
  • – Deaktivieren wenigstens eines Teils eines Empfängerwegs einer mobilen Kommunikationsstation,
  • – Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte und
  • – Entscheiden, ob die mobile Kommunikationsstation zum Empfangen der Mitteilung in die Lage zu versetzen ist,
wobei das Verfahren ebenfalls beinhaltet:
  • – Suchen nach Mehrwegen in dem Signal und
  • – Beurteilen, ob die gespeicherten Werte ausreichend sind, um zu ermöglichen, die Daten zuverlässig zu decodieren.

Die GB 2320654 A offenbart das Bestimmen der Stärke des Pilot Channels durch ein komplexes Meßverfahren, das eine Meßgröße von Ec:I0 beschreibt, wobei Ec eine Meßgröße der Pilotenergie und I0 die Gesamtleistungsspektraldichte der empfangenen Bandbreite ist. Ec/I0 stellt ein Signal-Zu-Signal-Plus-Rauschen-Verhältnis dar.

Der Gegenstand der Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung. Die Erfindung betrifft sowohl den Aufbau als auch die Betriebsweise, sie ergibt sich mit der Aufgabe, den Merkmalen und dessen Vorteilen unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung, in der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Dabei zeigt:

1 ein vereinfachtes Blockdiagram einer mobilen Kommunikationsstation mit einem Empfänger nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und

2, 3 und 4 Darstellungen eines Signals und des zeitlichen Verlaufs, die zum Verständnis einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hilfreich sind.

Es versteht sich, dass zur Vereinfachung und zur Klarheit der Darstellung Elemente, die in den Figuren dargestellt sind, nicht notwendiger Weise maßstäblich wiedergegeben sind. So können die Dimensionen einiger der Elemente relativ zu anderen Elementen zur Vereinfachung vergrößert dargestellt sein. Bezugszeichen können in den Figuren wiederholt verwendet werden, um entsprechende oder analoge Elemente anzugeben, wo dies als sinnvoll erscheint.

In der folgenden eingehenden Beschreibung sind einige besondere Einzelheiten dargestellt, um das Gesamtverständnis der Erfindung zu ermöglichen. Es versteht sich jedoch für den Fachmann, dass die vorliegende Erfindung ohne diese besonderen Einzelheiten verwirklicht werden kann. In anderen Fällen sind allgemein bekannte Verfahren, Vorgehensweisen, Komponenten und Schaltkreise nicht eingehend beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht unklar zu machen.

Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden kann. Obwohl die vorliegende Erfindung diesbezüglich nicht eingeschränkt ist, kann die hier offenbarte Schaltung in vielen Vorrichtungen, etwa bei Empfängern eines Radiowellensystems angewendet werden. Radiowellensysteme, die in dem Bereich dieser Erfindung liegen, schließen, lediglich beispielhaft, zellulare Radiotelefon-Kommunikationssysteme, Zweiweg-Radiowellen-Kommunikationssysteme, Einwegpager, Zweiwegpager, Personal-Kommunikationssysteme (PCS) und dergleichen ein.

Typen von zellularen Radiowellentelefon-Kommunikationssysteme, die innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegen, schließen, ohne darauf begrenzt zu sein, Direct Sequence – Code Division Multiple Access (DS-CDMA) zellulare Radiowellentelefon-Kommunikationssysteme, Breitband-CDMA (WCDMA) und CDMA2000-zellulare-Radiowellentelefon-Systeme, Personal Digital Cellular (PDC) zellulare Radiowellentelefone-Kommunikationssysteme, Global System für mobile Kommunikation (GSM) zellulare Radiowellentelefon-Systeme, North American Digital Cellular (NADC) zellulare Radiowellentelefon-Systeme, Time Division Multiple Access (TDMA) Systeme, Enhanced Data for GSM-Evolution (EDGE) und Universal Mobile Telekommunications Systeme (UMTS) ein.

1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm der Darstellung einer mobilen Kommunikationsstation mit einem Empfänger entsprechend einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Quadraturempfänger ist gezeigt, obwohl der Schutzbereich der Erfindung diesbezüglich nicht eingeschränkt ist. Andere Arten von Empfängern, beispielsweise, nicht aber darauf beschränkt, Direkt-Herabwandlungsempfänger, Empfänger mit einer tiefen Zwischenfrequenz (IF) und solche, die ein IF-Abtasten oder andere Abtastungen verwenden, können verwendet werden. Der gezeigte Empfänger weist Komponenten auf, die auf einen CDMA-Empfänger bezogen sind, dies ist jedoch lediglich beispielhaft und soll in keiner Weise den Schutzbereich der Erfindung einschränken.

Radiofrequenzsignale (RF) von einer Basiskommunikationsstation können über eine Antenne 10 empfangen, gefiltert, verstärkt und von einem Herab-Wandler 12 auf eine Zwischenfrequenz (IF) herabgewandelt werden, von einem ersten, automatisch verstärkungskontrollierten Schaltkreis 14 (AGC – automatic gain control) verstärkt, von einem Bandpassfilter 16 gefiltert und von einem zweiten AGC-Schaltkreis 18 verstärkt werden. Die Antenne kann eine äußere Antenne (beispielsweise ein („stubby" (spiralförmig) oder ein Monopol von einer viertel Wellenlänge) sein oder eine eingebettete Antenne (planar invertiert, eine Patchantenne zum Beispiel) sein. Es kann eine Dipolantenne, eine Monopolantenne, eine Schussantenne, eine Dualantenne, eine omni-direktionale Antenne, eine Schlaufenantenne oder jede andere Antennenart, die mit mobilen Stationsempfängern verwendet werden können, eingesetzt werden, falls erwünscht. Optional kann die mobile Kommunikationsstation einen Transmitter 19 aufweisen, der mit der Antenne 10 verbunden ist. Einige der in 1 gezeigten Komponenten, die zu dem Empfänger gehören, können mit dem Transmitter 19 geteilt sein. Die mobile Kommunikationsstation wird von einer Batterie 21 mit Leistung versorgt, bei der es sich, beispielsweise, um eine wieder aufladbare oder eine nicht wieder aufladbare Batterie handeln kann. Aus Gründen der Klarheit sind die Verbindungen zwischen der Batterie 21 und den anderen Komponenten der mobilen Kommunikations-Station in 1 nicht gezeigt.

Die verstärkten IF-Signale können (unter Verwendung der Multiplizierer 23 und 25) mit zwei IF-sinusförmigen Signalen multipliziert werden, die durch einen Synthetisierer 20 erzeugt und relativ zueinander von einem Phasenschieber 22 verschoben werden, um ein Eingangsphasen-Signal I und ein Quadratursignal Q zu erzeugen. Das Eingangsphasensignal I kann von einem Tiefpassfilter 24 und von einem Analog/Digital-Wandler (A/D) 26 digitalisiert sein. Entsprechend kann das Quadratursignal Q von einem Tiefpassfilter 28 gefiltert und durch einen Analog/Digital-Wandler (A/D) 30 digitalisiert sein.

Die mobile Kommunikationsstation kann einen Prozessor 31 zur Verarbeitung des digitalen Ausgangs der A/D-Wandler 26 und 30 aufweisen. Ein Sucher 32 kann die Korrelationen ausführen, die erforderlich sind, um verschiedene Mehrwegverzögerungen zu bestimmen. Der Mehrwegsucher 32 kann auch gefundene Mehrwege nachverfolgen. Die digitalisierten Signale können korreliert werden bei den Verzögerungen, die von dem Sucher 32 bestimmt sind, durch die Korrelatoren einer Einstreuereinheit 34, deren Ausgänge an den Sucher 32 übergeben werden. Die Ausgänge der Entzerrereinheit kann in einer Kommunikationseinheit kommuniert werden und zu einem Datendetektor 18 zur Detektion von Daten in den Signalen geführt werden.

Eine Frequenzsynchronisations- und Nachfolgeeinheit 40 kann den Ausgang der Einheit 34 verarbeiten, um die Steuerspannung zu bestimmen, die an einen Spannungssteuerschwingkreis (VCO) 42 zu führen ist, die eine korrigierte Frequenz an den Synthesierer 20 gibt. Der Synthetisierer 20 kann die Frequenzen erzeugen, die für den Phasenspalter 22 und einen Herabkonverter 12 erforderlich sind, so dass die erforderliche Frequenz gewonnen werden wird. Alternativ kann, obwohl dies in 1 nicht gezeigt ist, das mobile Kommunikationssystem einen fraktionellen N-Synthetisierer aufweisen, der digitale Signale statt analoge Eingangssignale von dem VCO 42 enthält.

Der Prozessor 31 kann weiter einen Computer beinhalten, der mit einem Speicher 52 gekoppelt ist. Der Computer 50 kann ein Digitalsignal-Prozessor (DS) sein oder ein Mikrocontroller oder beides.

Obwohl dies in 1 aus Gründen der Klarheit nicht ausdrücklich gezeigt ist, kann der Computer dazu in der Lage sein, den Sucher 32, die Einheit 34, den Kombinierer 36, den Datendecoder 38 und die Einheit 40 zu kontrollieren und kann dazu in der Lage sein, zu bestimmen, ob diese Blöcke an dem Ausgang der A/D-Wandler 26 und 30 oder an gespeicherten digitalen Abtastwerten arbeiten.

Weiter kann, obwohl dies zur Klarheit in 1 nicht ausdrücklich gezeigt ist, der Computer mit den RF-Komponenten gekoppelt sein, um dazu in der Lage zu sein, diese zu aktivieren oder zu deaktivieren. Obwohl die vorliegende Erfindung diesbezüglich nicht beschränkt ist, können die RF-Komponenten, die mit dem Computer 50 gekoppelt sind, einen Herabwandler 12, ein AGC 14, ein Bandpassfilter 16, einen AGC-Schalter 18, einen Phasenschieber 22 und Multiplizierer 23 und 25, Synthetisierer 20 und einen VCO 42 aufweisen. Tiefpassfilter 24 und 28 sind Rundbandkomponenten, sie können aber, beispielsweise, auf demselben Chip wie die RF-Komponenten sitzen.

2, 3 und 4 sind Darstellungen eines Signals und einer Angabe der Zeit, die nützlich ist, um einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verstehen. Die Bezugszeichen können in den verschiedenen Figuren wiederholt werden, um einander entsprechende oder analoge Elemente anzugeben. Ein Signal, das allgemein als 100 bezeichnet wird, kann kontinuierlich von einer Basiskommunikationsstation übertragen werden. Das Signal kann ein Codeteilungsmehrfachzugriff-(CDMA)Signal sein, das ein kontinuierliches Pilotsignal 102 und Rahmen 104 von Daten aufweist, die dazu dienen, für die verschiedenen mobilen Kommunikationsstationen in der Zelle der Basis-Kommunikations-Station bestimmt sind.

Bei Breitband CDMA (WCDMA) kann jede mobile Kommunikationsstation wissen, in welchem Teil des Rahmens die für diese bestimmten Daten übertragen werden. Die Daten, die für die bestimmte mobile Kommunikationsstation bestimmt sind, werden mit 106 bezeichnet, sie können eine Angabe für die mobile Kommunikations-Station sein, ob eine Botschaft 108 für diese von der Basiskommunikationsstation übersendet wird (Adressierungsangabe). Die Dauer der Daten 106, die als T1 bezeichnet werden, kann in der Größenordnung von 67 bis 533 Mikrosekunden betragen. In WCDMA kann die mobile Kommunikations-Station vorher das Zeitintervall zwischen dem Beginn der Daten und dem Beginnen der Mitteilung 108 erkennen. Dieses Zeitintervall wird als T2 bezeichnet und kann in der Größenordnung von 2,5 bis 20 Millisekunden sein.

Bestimmte Abschnitte der mobilen Kommunikations-Station können im Standby-Betrieb vor dem Zeitpunkt, bei dem die Daten 106 empfangen werden, aktiviert werden. Ein Block mit dem Synthetisierer 20 kann, beispielsweise, aktiviert werden, bis er sich stabilisiert. Wenn sich der Synthetisierblock stabilisiert hat, kann dem Empfangsweg des Radiofrequnz-(RF)Abschnitts aktiviert werden und nachdem der Empfangsweg des RF-Abschnitts stabilisiert ist, kann etwa eine Millisekunde vergehen, bis die automatische Verstärkungssteuerung (AGC) 14 und 18 sich eingestellt haben.

Nach einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das mobile Kommunikations-System ein Signal abtasten, das über die Antenne 10 empfangen worden ist, kann diese Abtastwerte in Digitalabtastwerte unter Verwendung seiner Analog/Digital-Wandler (A/D) 26 und 30 wandeln und kann die digitalen Abtastsignale in seinen Speicher 52 einspeichern. Die Zeitdauer, während der das mobile Kommunikations-System das Signal 100 abtastet und die digitalen Abtastwerte abspeichert, bezeichnet als TSAMPLE, schließt, mindestens das Zeitintervall T1 ein, in dem die Daten 106 gesendet werden, so dass die gespeicherten digitalen Abtastwerte alle Daten 106 beinhalten.

2 zeigt Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, bei dem das Abtasten und Speichern im wesentlichen mit dem Empfang der Daten zusammenfällt. 3 zeigt Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, bei dem das Abtasten und Speichern bei dem Beginn des Empfangs von Daten 106 beginnt und sich nach dem Abschluss des Empfangs der Daten 106 fortsetzt. 4 zeigt Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, bei dem das Abtasten und Speichern vor dem Start des Empfangs von Daten 106 beginnt. Diese Ausführungsbeispiele werden in größeren Einzelheiten im folgenden beschrieben.

Der Fachmann wird erkennen, dass viele andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung möglich sind, einschließlich, nicht aber darauf begrenzt, Ausführungsbeispiele, bei denen das Abtasten und Speichern vor dem Start des Empfangs von Daten 106 (wie in 4) beginnt und sich nach dem Ende des Empfangs von Daten 106 (wie in 3) fortsetzt. Statt des sofortigen anschließenden Abtastens und Speicherns am Ende des Empfangs von Daten 106, wie in 3, kann die mobile Kommunikationsstation das Abtasten und Speichern zu jedem Zeitpunkt nach dem Abschluss des Empfangs von Daten 106 beenden und sodann das Abtasten und Speichern einige Zeit später durchführen.

Der Prozessor 31 kann verschiedene Aufgaben offline an den gespeicherten digitalen Abtastwerten ausführen. Die Zeitdauer, während der Prozessor 31 die gespeicherten digitalen Abtastwerte verarbeitet, bezeichnet als TPROC, kann beginnen, wenn das Abtasten und Speichern beginnt, wie durch den gestrichelten Pfeil 110 angegeben, oder aber später beginnen. Die Verarbeitung kann beendet werden, wenn das Abtasten und Speichern beendet wird, es kann aber auch sich fortsetzen, nachdem das Abtasten und Speichern endet, wie durch den gestrichelten Pfeil 112 angegeben.

Obwohl der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung diesbezüglich nicht beschränkt ist, können einige oder alle Aufgaben von einem Computer 50 ausgeführt werden oder einige oder alle der Aufgaben können durch die Blöcke 32, 34, 36, 38 und 40 ausgeführt werden, gesteuert durch den Computer 50.

Einige der Aufgaben, etwa das Suchen und Nachverfolgen eines Mehrwegs, die Frequenzsynchronisation und das Nachfolgen, die Zeitsynchronisation und deren Nachfolgen und das Kombinieren sind „vorbereitende" Aufgaben, die abgeschlossen sein müssen, bevor die Aufgabe des Dekodierens der Daten 106 stattfinden kann.

Andere Aufgaben, etwa das Suchen und das Beobachten einer in der Nähe stehenden Basiskommunikationsstation, kann an den gespeicherten digitalen Abtastwerten ohne Rücksicht auf den Zeitpunkt der vorbereitenden Aufgabe und das Dekodieren von Daten durchgeführt werden.

Da die Aufgaben an den gespeicherten digitalen Abtastwerten offline durchgeführt werden, ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit eine Funktion des Prozessors 130 (der in 1 als eine Kombination von Hardware und Software dargestellt ist, obwohl die vorliegende Erfindung diesbezüglich nicht beschränkt ist, da der Prozessor 31 im wesentlichen in gleicher Weise durch Hardware oder durch Software implementiert werden kann) und nicht durch die ankommende Datenrate. Einige dieser Aufgaben, beispielsweise das Nachspüren von Kanalvariationen und das Nachverfolgen der Frequenz, können parallel an den gespeicherten digitalen Abtastwerten durchgeführt werden.

Es wird jetzt auf 2 Bezug genommen. Wenn die gespeicherten digitalen Abtastwerte, die von dem Ende des Zeitintervalls T1 gewonnen werden, für alle erforderlichen Vorbereitungsaufgaben ausreichend sind, kann ein Teil oder der ganze Empfangsweg des RF-Abschnitts an dem Ende des Zeitintervalls T1 deaktiviert werden, das Abtasten und Abspeichern können eingestellt werden. Die Verarbeitung der gespeicherten digitalen Abtastwerte muss nicht notwendigerweise an dem Ende des Zeitintervalls T1 beendet werden. Vielmehr kann, wie durch den gestrichelten Pfeil 112 angegeben, der Prozessor 31 damit fortsetzen, die gespeicherten digitalen Abtastwerte zu verarbeiten, während ein Teil oder der ganze Empfangsweg des RF-Abschnitts deaktiviert wird. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Mehrwegssuche einschließen und die Entscheidung, einen Teil oder den ganzen Empfangsweg des RF-Abschnitts an dem Ende des Zeitintervalls T1 zu deaktivieren, kann auf Qualitätsmessungen der gefundenen Finger basiert sein, Beispiele werden davon im folgenden angegeben. Nach dem Zeitintervall T1 kann der Prozessor 31 andere vorbereitende Aufgaben erfüllen, etwa das Mehrwegnachfolgen, die Frequenzsynchronisation und -nachverfolgung, die Zeitsynchronisation und -nachverfolgung und das Sammelkombinieren. In anderen Ausführungsbeispielen können die vorbereitenden Aufgaben und die Datencodierung erfolgreich bei dem Ende des Zeitintervalls T1 abgeschlossen sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das Verarbeiten der nicht-vorbereiteten Aufgaben, etwa das Suchen nach und das Beobachten nahestehender Basiskommunikationsstationen, nach dem Zeitintervall T1 stattfinden.

Wenn die erforderlichen vorbereitenden Aufgaben erfolgreich abgeschlossen sind, kann der Prozessor 31 zuverlässig die Daten 106 decodieren und ist dazu in der Lage, zuverlässig zu entscheiden, ob die Basiskommunikationsstation in dem nächsten Rahmen eine Mitteilung übermittelt. Wenn keine Mitteilung ansteht, kann der Computer 50 den Empfangsweg des RF-Abschnitts in einem nachfolgenden Rahmen vor dem Zeitpunkt, bei dem die mobile Kommunikationsstation Daten empfangen wird, reaktivieren (nicht gezeigt). Wenn eine Mitteilung ansteht, kann der Computer 50 den Empfangsweg des RF-Abschnitts in dem nächsten Rahmen rechtzeitig aktivieren, um den Empfangsbetrieb zu erreichen und erfolgreich die Mitteilung zu empfangen, wie dies durch den Pfeil 114 angegeben ist. In anderen Fällen ist, wenn TSAMPLE im wesentlichen mit dem Zeitintervall T1 übereinstimmt, der Empfangsweg des RF-Abschnitts in einem Standby-Betrieb aktiviert für die minimale Zeit des Datenempfangs und eines geringfügigen zusätzlichen Zeitraums vor diesem, währenddessen, beispielsweise, das Einstellen des RF-Abschnitts und der AGC stattfindet.

Es wird jetzt auf 3 Bezug genommen. Anders als bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, kann es geschehen, dass die gespeicherten digitalen Abtastwerte, die am Ende des Zeitintervalls T1 gewonnen wurden, nicht für die erforderlichen vorbereitenden Aufgaben ausreichen, d. h. unzureichend sind zum zuverlässigen Decodieren der Daten 106. Dies kann aufgrund schlechter Kanalbedingungen oder aufgrund der Komplexität und/oder der Menge der erforderlichen Aufgaben oder aufgrund anderer Faktoren oder aufgrund einer Kombination dieser Faktoren der Fall sein. Verschiedene Qualitätsmessungen, die angeben, ob die gespeicherten digitalen Daten für die erforderlichen vorbereitenden Aufgaben ausreichend sind, werden im folgenden beschrieben. In solchen Fällen kann die mobile Kommunikationsstation entscheiden, ob das Abtasten und Speichern nach dem Zeitintervall T1 fortgesetzt wird, wie durch TSAMPLE angegeben ist, noch nach dem Ende des Zeitintervalls T1. (Die zusätzlichen digitalen Abtastwerte können in dem Speicher 32 entlang der digitalen Abtastwerte, die während des Zeitintervalls T1 abgetastet worden sind, die Daten 106 beinhalten.) Der Empfangsweg des RF-Abschnitts wird aktiv bleiben, während die mobile Kommunikationsstation abtastet und speichert.

Alternativ kann der Computer 50, wie oben erwähnt, einen Teil oder den ganzen Empfängerweg des RF-Abschnitts an dem Ende des Zeitintervalls T1 deaktivieren und das Abtasten und Speichern beenden und kann zu einem späteren Zeitpunkt den Empfangsweg des RF-Abschnitts reaktivieren, um das Abtasten und Speichern wieder aufzunehmen.

Obwohl dies in 3 nicht ausdrücklich gezeigt ist, tastet das Verfahren zur Bewertung der gegenwärtig gespeicherten digitalen Werte ab um sodann, falls erforderlich, dieses Abtasten fortzusetzen oder wieder zu beginnen, bis ein zuverlässiges Decodieren von Daten 106 möglich ist, oder der Speicher, der die Abtastwerte speichert, voll ist. Das Abtasten, Speichern und Verarbeiten kann sich fortsetzen auch nachdem die Mitteilung 108 begonnen hat, da die Mitteilung 108, falls erforderlich, aus den gespeicherten Daten decodiert werden kann. Wenn der Speicher, der die Abtastwerte abspeichert, voll ist, kann der Computer 50 entscheiden, einen Teil oder den gesamten Empfängerweg des RF-Abschnitts zu deaktivieren und es in einigen nachfolgenden Rahmen zu reaktivieren, zu dem Zeitpunkt, wenn die mobile Kommunikationsstation keine Daten aussenden soll (nicht gezeigt) Alternativ kann, wie durch den Pfeil 114 angegeben, die mobile Kommunikationsstation entscheiden, einen Teil oder den gesamten Empfängerweg des RF-Abschnitts zu deaktivieren und es in dem nächsten Rahmen zu reaktivieren zu einem Zeitpunkt zum Erreichen des Empfangsbetriebs und zum Versuch, die Mitteilung zu empfangen, die noch nicht sicher gesendet worden ist.

Es wird jetzt auf 4 Bezug genommen. Die Zeitvorgabe der Daten 106 innerhalb des Rahmens 104 kann so sein, dass nicht ausreichend Zeit verfügbar ist, um einen ausreichenden Betrag an digitalen Abtastwerten abzutasten und zu speichern, bevor die Mitteilung 108 endet. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Kanalbedingungen schlecht sind und/oder wenn komplexe Aufgaben an den gespeicherten digitalen Abtastwerten auszuführen sind, bevor die Daten 106 zuverlässig decodiert werden können. Um die Wahrscheinlichkeit, dass eine Mitteilung 108 endet, bevor die Daten 106 zuverlässig decodiert sind, kann daher, wie oben erwähnt, die mobile Kommunikationsstation mit dem Abtasten und dem Speichern vor dem Start des Empfangs von Daten 106 beginnen. Einige der Faktoren, die bestimmen können, wenn die mobile Kommunikationsstation das Abtasten und Speichern beginnt, beinhaltet Kanalzustände, die Komplexität und Menge der vorbereiteten Aufgaben, die an den gespeicherten digitalen Abtastwerten auszuführen sind und das Zeitintervall von dem Start des Empfangs der Daten 106 bis zum Ende der Mitteilung 108.

Bestimmte Aufgaben, z. B. das Suchen nach und das Beobachten von in der Nähe stehenden Basiskommunikationsstationen, sind unabhängig von Daten 106 und der zeitlichen Zuordnung der Daten 106 relativ zu der Mitteilung 108. Auch wenn Daten 106 bereits erfolgreich decodiert worden sind oder der Empfang der Mitteilung 108 bereits begonnen hat oder einige andere Kriterien, die den Computer 50 veranlassen würden einen Teil oder den gesamten Empfangsweg des RF-Abschnitts zu deaktivieren, erfüllt sind, kann der Computer in einigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung entscheiden, den Empfangsweg des RF-Abschnitts aktiv zu halten und kontinuierlich abzutasten und zu speichern. Die neuerlich gespeicherten digitalen Abtastwerte können gemeinsam mit den vorangehend gespeicherten digitalen Abtastwerten verarbeitet werden, um diese Aufgaben auszuführen. Alternativ kann das Verarbeiten an den neuerlich gespeicherten digitalen Abtastwerten ausgeführt werden und nicht anhand der vorangehend gespeicherten Abtastwerte. Auch wenn ein Teil oder der gesamte Empfangsweg des RF-Abschnitts deaktivert worden ist, kann in anderen Ausführungsbeispielen in ähnlicher Weise der Computer 50 entscheiden, dass der Empfangsweg des RF-Abschnitts reaktiviert wird und kann das Abtasten und Speichern fortsetzen.

Wie oben erwähnt, können verschiedene Qualitätsmaßnahmen ausgeführt werden, die angeben, ob die gespeicherten digitalen Abtastwerte für die erforderlichen Aufgaben ausreichend sind. Die Leistungsabschätzung Er des empfangenen Signals kann beispielsweise als Qualitätsmaßstab verwendet werden. Er ist wie folgt definiert:

wobei NP die Anzahl der Mehrwege, Ep(i), die geschätzte Leistung des Mehrweges i, definiert als Ep(i) = |R(i)|2 ist, und R(i) definiert ist als

ri(i) ist der Ausgang des Entspreizers des jte Symbols des empfangenen Signals des Mehrwegs i und Sj ist das übertragene jte Symbol. In WCDMA und IS-95 kennt der Empfänger die Pilotsymbole. In zellularen Systemen kann der Empfänger die Pilotsymbole berechnen. „Dwell" ist die errechnete Periode.

Alternativ kann das errechnete Signal/Raus- und Störungs-Verhältnis SNIR als ein Qualitätsmaßstab verwendet werden. Es ist definiert als die Summe über alle gefundenen Mehrwege des errechneten Signal-Rausch- und Störungs-Verhältnis jedes Mehrwegs, SNIR(i), wie folgt:

SNIR(i) ist wie folgt definiert:

wobei It(i) die berechnete durchschnittliche Summe des Rausches und der Störungen in dem Mehrweg i ist. It(i) kann wie folgt berechnet werden:

Obwohl bestimmte Merkmale der Erfindung hier gezeigt und beschrieben worden sind, sind viele Abwandlungen, Ersetzungen, Änderungen und Äquivalente dem Fachmann deutlich. Es versteht sich daher, dass die beiliegenden Ansprüche derartige Modifikationen und Änderungen als in den wahren Schutzbereich der Erfindung fallend umfassen.


Anspruch[de]
Verfahren mit den folgenden Schritten:

Speichern von digitalen Abtastwerten, die von einer mobilen Kommunikationsstation im Standby-Betrieb empfangen worden sind, wobei die digitalen Abtastwerte Daten von einer Basis-Kommunikationsstation zu der mobilen Kommunikationsstation beinhalten und die Daten angeben, ob einen Mitteilung an die mobile Kommunikationsstation bevorsteht,

Deaktivieren wenigstens eines Teiles eines Empfangswegs der mobilen Kommunikationsstation,

Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte, und

Entscheiden, ob die mobile Kommunikationsstation zum Empfangen der Mitteilung in die Lage zu versetzen ist,

wobei das Verarbeiten beinhaltet:

Suchen nach Mehrwegen in dem Signal, und

Beurteilen, ob die gespeicherten Werte ausreichend sind, um zur ermöglichen, die Daten zuverlässig zu Dekodieren,

wobei das Beurteilen umfaßt:

Beurteilen jeweils einer Vielzahl von Signalleistungswerten entsprechend einer Vielzahl von gefundenen Mehrwegen;

Beurteilen jeweils einer Vielzahl von Rausch- und Interferenzleistungswerten entsprechend der Vielzahl von gefundenen Mehrwegen;

Bestimmen jeweils eines Verhältniswerts basierend auf der Vielzahl von Signalleistungswerten und der Vielzahl von Rausch- und Interferenzleistungswerten, wobei der Verhältniswert einer Kombination der Vielzahl der Verhältnisse zwischen der Vielzahl der Signalleistungswerte und der Vielzahl der Rausch- und Interferenzleistungswerte entspricht, und

Vergleichen des Verhältniswerts mit einem vorbestimmten Wert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Kombinieren zweier oder mehrerer der gefundenen Mehrwege beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Verfolgen des Zeitpunkts des einen oder mehrerer der gefundenen Mehrwege beinhaltet. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Suchen nach und das Verfolgen von einer Trägerfrequenz des Signals beinhaltet. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Verfolgen von während des Speicherns der digitalen Abtastwerte auftretenden Kanalwechsel beihaltet. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Beobachten von sich in der Nähe befindenden Basisstationen beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch

Speichern zusätzlicher digitaler Abtastwerte des Signals, und

Beobachten der sich in der Nähe befindenden Basisstationen unter Verwendung der zusätzlichen Abtastwerte.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Suchen nach neuen Basisstationen aufweist. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch

Speichern zusätzlicher digitaler Abtastwerte des Signals, und

Suchen nach neuen Basisstationen unter Verwendung wenigstens der zusätzlichen Abtastwerte.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Dekodieren der Daten beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens teilweise Deaktivieren des Empfangswegs das wenigstens teilweise Deaktivieren des Empfangswegs, wenn die gespeicherten Abtastwerte ausreichend sind, beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte nach dem wenigstens teilweise Deaktivieren des Empfangswegs beinhaltet. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die gespeicherten digitalen Abtastwerte unzureichend sind, zusätzliche digitale Abtastwerte des Signals gespeichert werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die gespeicherten digitalen Abtastwerte unzureichend sind, der Empfangsweg reaktiviert und zusätzliche digitale Abtastwerte des Signals gespeichert werden. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte das Verarbeiten der gespeicherten Abtastwerte nach dem wenigstens teilweise Deaktivieren des Empfangswegs beinhaltet. Mobile Kommunikationsstation mit

einer Dipolantenne (10) und

einem Prozessor (31) zum Verarbeiten gespeicherter digitaler Abtastwerte eines Signals, das über die Antenne mittels der mobilen Kommunikationsstation im Standby-Betrieb empfangen wurde, und Daten einschließlich Daten von eine Basiskommunikationsstation zu der mobilen Kommunikationsstation beinhaltet, die angeben, ob eine Mitteilung an die mobile Kommunikationsstation bevorsteht,

wobei der Prozessor (31) dazu eingerichtet ist, zu entscheiden, ob die mobile Kommunikationsstation die Mitteilung empfangen soll und dazu eingerichtet ist, den Empfangsweg der mobilen Kommunikationsstation wenigstens teilweise zu deaktivieren,

wobei der Prozessor (31) weiter dazu eingerichtet ist, nach Mehrwegen in dem Signal zu suchen; jeweils eine Vielzahl von Signalleistungswerten entsprechend einer Vielzahl von gefundenen Mehrwegen zu beurteilen, jeweils eine Vielzahl von Rausch- und Interferenzleistungswerten entsprechend der Vielzahl von gefundenen Mehrwegen zu beurteilen, jeweils einen Verhältniswert basierend auf der Vielzahl von Signalleistungswerten und der Vielzahl von Rausch- und Interferenzleistungswerten zu bestimmen, wobei der Verhältniswert einer Kombination der Vielzahl der Verhältnisse zwischen der Vielzahl der Signalleistungswerte und der Vielzahl der Rausch- und Interferenzleistungswerte entspricht, und zu beurteilen, ob die gespeicherten Werte ausreichend sind, um zur ermöglichen, die Daten zuverlässig zu dekodieren, indem der Verhältniswert mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird.
Mobile Kommunikationsstation nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (31) dazu eingerichtet ist, nahegelegene Basisstationen zu beobachten. Mobile Kommunikationsstation mit

einem Speicher (52), der Befehle beinhaltet, die bei Ausführung durch einen Prozessor (31) diesen veranlassen:

digitale Abtastwerte, die von einer mobilen Kommunikationsstation im Standby-Betrieb empfangen worden sind, zu speichern, wobei die digitalen Abtastwerte Daten von einer Basis-Kommunikationsstation zu der mobilen Kommunikationsstation beinhalten und die Daten angeben, ob eine Mitteilung an die mobile Kommunikationsstation bevorsteht,

die gespeicherten Abtastwerte zu bearbeiten, und

zu entscheiden, ob die mobile Kommunikationsstation zum Empfangen der Mitteilung in die Lage zu versetzen ist,

wobei die Befehle die den Prozessor (31) dazu veranlassen, die gespeicherten Abtastwerte zu bearbeiten, diesen Prozessor (31) dazu veranlassen:

nach Mehrwegen in dem Signal zu suchen;

jeweils eine Vielzahl von Signalleistungswerten entsprechend einer Vielzahl von gefundenen Mehrwegen zu beurteilen,

jeweils eine Vielzahl von Rausch- und Interferenzleistungswerten entsprechend der Vielzahl von gefundenen Mehrwegen zu beurteilen,

jeweils einen Verhältniswert basierend auf der Vielzahl von Signalleistungswerten und der Vielzahl von Rausch- und Interferenzleistungswerten zu bestimmen, wobei der Verhältniswert einer Kombination der Vielzahl der Verhältnisse zwischen der Vielzahl der Signalleistungswerte und der Vielzahl der Rausch- und Interferenzleistungswerte entspricht, und

zu beurteilen, ob die gespeicherten Werte ausreichend sind, um zur ermöglichen, die Daten zuverlässig zu dekodieren, indem der Verhältniswert mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird.
Mobile Kommunikationsstation nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehle bei ihrer Ausführung durch den Prozessor, den Prozessor dazu veranlassen, nahegelegene Basisstationen zu beobachten. Vorrichtung, gekennzeichnet durch einen Prozessor (31) zum Verarbeiten gespeicherter digitaler Abtastwerte eines Signals, das Daten von eine Basiskommunikationsstation zu der mobilen Kommunikationsstation beinhaltet, die angeben, ob eine Mitteilung an die mobile Kommunikationsstation bevorsteht, wobei der Prozessor (31) dazu in der Lage ist zu entscheiden, ob die mobile Kommunikationsstation die Mitteilung empfangen soll und dazu in der Lage ist, den Empfangsweg der mobilen Kommunikationsstation wenigstens teilweise zu deaktivieren, wobei der Prozessor (31) dazu eingerichtet ist, nach Mehrwegen in dem Signal zu suchen; jeweils eine Vielzahl von Signalleistungswerten entsprechend einer Vielzahl von gefundenen Mehrwegen zu beurteilen, jeweils eine Vielzahl von Rausch- und Interferenzleistungswerten entsprechend der Vielzahl von gefundenen Mehrwegen zu beurteilen, jeweils einen Verhältniswert basierend auf der Vielzahl von Signalleistungswerten und der Vielzahl von Rausch- und Interferenzleistungswerten zu bestimmen, wobei der Verhältniswert einer Kombination der Vielzahl der Verhältnisse zwischen der Vielzahl der Signalleistungswerte und der Vielzahl der Rausch- und Interferenzleistungswerte entspricht, und zu beurteilen, ob die gespeicherten Werte ausreichend sind, um zur ermöglichen, die Daten zuverlässig zu dekodieren, indem der Verhältniswert mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor dazu in der Lage ist Kanal-Veränderungen zu verfolgen, die eintreten, während die digitalen Abtastwerte gespeichert werden.






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