专利名称：具有自适应无效寻呼消息识别的移动无线电的制作方法
技术领域：
本发明涉及至少包括用于估计寻呼消息和将该接收设备改变为省电模式的一个控制器的移动通信接收设备。
为了固定的可达性，设计移动通信的接收设备使得它们监听某一无线电信道上的消息以便发现来自另一个通信用户的连接请求是否发出。如果这个呼叫信令在预定的等距离消息块中发生，则该接收设备的不必要的接收部分和其他部分可以关闭-只要没有其他的接收任务-直到接收到下面的预期的消息块。这样可以减少备用方式下的能量消耗。
具有设计用于处理寻呼消息的的移动无线电接收机是公知的，例如，从EP0655 872A2中，其中信号处理器和微处理器协作，信号处理器将包含在接收寻呼消息中的特征码与由微处理器在双端口存储器中存储的移动无线电特征码作比较，并且只有当包含在寻呼消息中的特征码对应存储在双端口存储器中的特征码时，从省电休息方式启动微处理器用于另外的信号处理。不包含任意特征码的消息，所谓的无效消息由数字信号处理器识别并且被忽略。
在某些移动无线电系统中，例如现有技术的描述状态所涉及的同时遍及欧洲的全球移动通信系统(GSM)，用户特征的传输被分成多个单独的短脉冲串。在GSM系统中，包括四个信号脉冲串的一个单独块可以最多包含四个用户特征，这些特征通过块编码、卷积编码和交错的组合使免于传输差错。因此信号脉冲串只包含包括在每个寻呼消息中的用户特征的某一部分。因此，对于用户特征的估计，迄今为止假定有必要接收所有四个寻呼消息的信号脉冲串。
该发明的一个目的是提供移动无线电，借助它在移动无线电系统中用户特征不能直接从接收信号中确定，则实现了省电。
这个目的通过权利要求1的区别特征实现。通过将寻呼消息子块或由多个较小寻呼消息子块形成的大的寻呼消息子块与预定采样比较，可以在不需要知道所有寻呼消息子块的内容的情况下经常检测到到目前为止接收的寻呼消息子块不包含用户特征并且因此也不是它自己的用户特征。因此，在许多情况下，在已经接收到第一寻呼消息子块之后，可以改变为省电模式，使得无线电接收机的待机时间因此延长。
在权利要求2所述的实施例中，存储来自原来是无效消息的寻呼消息第一个或多个接收的寻呼消息子块作为新的采样。如此移动无线电可以自己调整这些采样。这当某一采样不是由标准预先确定时特别有利。该无线电因此可以调整由基站发射的任意随机无效寻呼消息。
该发明的这些和其它方面从结合下文描述的实施例中是显而易见的并且结合下文描述的实施例予以阐明。
在图中
图1示出移动无线电接收机的方框图，图2示出GSM系统中广播信道的图；和图3示出根据第一实施例实例处理信号脉冲串的流程图。
图1示出移动无线电接收机的方框图，该接收机具有一个收发信机天线1，通过一个双向开关2连接到发射级3和接收级4。通过接收和发射端的混频器5,6和控制混频振荡器(本地振荡器)7，分别地，所接收的信号被转换成基带或待发射的信号从基带转换成发射频率。接收的信号在解调器8中解调并且被加到数字处理器10用于信号处理和估计。由这个数字处理器10产生的发送信号被加到调制器9，调制器9还将该调制的信号传送到发送端的混频器6。数字处理器10还连接到用于重放接收的音频信号的一个扬声器11，用于用户指南和接收的非口头信息的重放的一个字母数字显示器12，用于操作该移动无线电的一个键盘13，和用于捕捉话音信号的话筒14。而且，提供一个接口用于读存储器卡15，在该存储器卡中，存储指定给该移动无线电用户的用户特征，借助该特征，在该移动无线电系统中识别移动无线电自身的标识。
数字处理器10还执行控制任务并且为此包括易失性存储器(未示出)用于存储可改变的数据和非易失性存储器(也未示出)，例如，其中存储用于操作移动无线电和信号处理的控制算法。数字处理器10还控制个别模块的供电，电源接收级3的供电、接收端混频器5的的供电、调制器8的供电和可控制的本机振荡器7的供电，特别是当在待机方式下接收消息时即将发生的省电的有趣情况。在省电方式的持续时间内，这些模块不具有操作电流并且因此，没有能量消耗。正好在需要这些模块接收前，这些模块连接到电源。应该考虑在打开电源和个别模块接近操作模式之间出现的个别延迟。因为这些瞬变期间，等，有赖于各个子部件的结构，因此可以不给出其它的细节。由于设计这种移动无线电的各种可能性，接收模块3、5、7、8可以只用于转换为省电方式的模块实例。在个别情况下，专家本人应该确定另外的模块，例如，数字处理器10的部分可以明智地在一种省电方式下切断。
向GSM系统登记的移动无线电处于空闲方式，此处无线电不处理呼叫。在空闲方式下，移动无线电接收由基站有效提交和经过广播控制信道BCCH逐块发射的寻呼消息，其中寻呼消息相隔0.5-2.1秒。在GSM系统中，寻呼消息包含下面称为信息比特的184比特。通过在信道编码中增加冗余，这些184个信息比特扩充到下面称为信道编码比特的456个比特，以便从信息比特中识别它们。该456个信道编码比特以四个单独的等长的所谓脉冲串发射，使得每个脉冲串包含114个信道编码的比特。由于另外的所谓指向和保护比特，脉冲串持续0.577毫秒。每次脉冲串发射的8个时隙组合在GSM系统的一帧中，使得帧持续时间为4.615毫秒。
其中每个包含部分寻呼消息的脉冲串，下面叫做信号脉冲串。一个寻呼消息的四个信号脉冲串在四个连续帧的第一次时隙中发射。图2A示意性地示出BCCH中的四个连续信号脉冲串的分配。
在GSM系统中，BCCH由移动站以固定功率发射，使得通过测量BCCH，每个移动站可以建立其无线电位置的反射。为此，该基站预先确定用于该移动站的周期测量该移动站的其它基站的表。其中思想被称为监控的寻呼消息的接收和基站的测量，基本上是两种单独的操作。因为移动无线电无论用什么方法总是要接通用于接收，所以信号脉冲串接收之间的时间总是用于监视以便实现有利的功率消耗。
通常地，保持从2.5到3时隙的时间偏差作为信号脉冲串接收和在7个测量间隔M1,...M7中基站的测量之间的距离，使得在信号脉冲串接收之后能够在每一帧中执行两种或更多种的测量。在信号脉冲串接收和基站测量之间的时间空间保证保留用于重新调谐混频振荡器的各个时间。这个时帧对应GSM系统中预定的时间空间，用于接收时隙，发送时隙和用于测量其它基站的另外时隙之间的会话模式。在移动站中发送时隙TX大约在3个时隙减前面的一个定时开始，在GSM系统中提供该发送时隙用于使由移动站发射的脉冲串正好在由这个基站发射的各个脉冲串之后的三个时隙到达基站。因此，在GSM标准下，在2秒内待测量的基站的数被建议为7，使得在开始的三帧和第四帧中只有一个基站即将被测量。
在图3所示的流程图的帮助下，描述了在数字处理器10中实现的用于控制休眠方式和省电方式的信号估计。适时在预期接收寻呼消息的第一信号脉冲串之前，结束以前采用的移动无线电接收机的分别假定的休眠方式。图3中的处理在省电方式30开始。在实施例的实例中，根据接收机准备好接收时剩下的时间，接收模块3、5、7、8根据单独模块的重新启动时间在寻呼消息的下一帧开始之前分别重新启动，使得在那一时刻第一信号脉冲串到达，这个脉冲串可以由数字处理器10接收(块31)并且量化。依据询问(比较器模块32)，根据接收的信号脉冲串的个数进行分支。
首先在数字处理器(10)中实现的均衡器检测在信号脉冲串(块33)中包含的信道编码的比特。利用这个实施例的实例，已经证明在这点上足以利用所谓的硬判决检测，为此只发出该信道编码的比特的二进制值；与SDRAM定时2T S相反，其中每个信道编码比特表示为代表可靠性的一个值，利用它可以给每个检测的比特指定某一个二进制值。
接着信道解码的比特与存储的采样作比较，存储的采样包含该无效寻呼消息的第一时隙的信道编码比特(比较器块34)。这个采样可以是预先确定的，也可以是如下文更准确地描述的，由移动无线电或移动无线电自己的数字处理器10分别产生的。如果在接收的第一信号脉冲串的检测比特和存储的采样之间找到匹配，则该寻呼消息的下面三个信号脉冲串将很可能不包含寻呼消息。该移动无线电因此可以立即被设置为省电方式30。相反，如果没建立足够的匹配，而且下面的信号脉冲串B,C必须在第四个信号块D之后接收，则估计整个寻呼消息以便得到其自己移动站的呼叫，或者最后检测该寻呼消息根本不包含其自己的用户特征。因此省电依靠移动无线电系统的蜂窝的使用。发送越多的无效消息，当然省电越多。
对于所有四个信号脉冲串，整个消息被解码(块35)并且确定该解码的寻呼消息是否至少包含一个用户特征。如果不是这样，如果是由于某种原因尚未从第一信号脉冲串中识别的一个无效寻呼消息，则执行解码的比特采样被存储作为新的比较采样(块38)并且改变为省电方式直到接收到下面第一信号脉冲串。因此，更加可能将存储的编码无效消息的各个部分与已接收和量化的，但是未解码的，寻呼消息子块作比较。这特别有利，如果-如本实施实例-甚至在有利的情况下利用四个子块之一，解码也不会以可使用的结果结束。
可以进行与存储的采样的比较，例如，通过逐比特地比较接收的信号脉冲串和存储的采样，从而确定不相符的比特数。如果多于预定数D的比特不相符，则假定该寻呼消息至少包含一个用户特征。接收信号脉冲串和存储的采样之间的无差错对应由于传输误差的缘故很少得到，使得许多无效寻呼消息因此不能被接受并且因此削弱了省电效果。相反，拒绝阈值D不能太高，因为否则会有具有相符内容的信号脉冲串作为无效寻呼消息被拒绝的危险，这会错误地导致无线电接收机的不可接触。以模拟法，结果是对于该实施实例选择的GSM系统，拒绝阈值D=13比特产生了很好的折衷。以城市交通50km/h(TU 50)的非常不利的经典情况，具有20dB的信噪比，只有大约五百分之一的无效寻呼消息在接收到第一子块之后寻呼方式错误地没有改变。以大约相应于接受阈值的12dB的信噪比，十分之九的情况仍然可以识别无效消息并且使用省电方式。一个用户特征被错误地解释为无效消息的不利的情况，是在所有情况下大于1小于105。如果必要，可以让专家提供其它更合适的拒绝阈值，例如，通过使用对于某些比特位置不同的单独比特的差错保护。
如果识别出非空闲的的寻呼消息，则检查该寻呼消息的用户特征。因为这个处理不会不同于现有技术状态，故在该实施例中它被合并在一个单独处理块37中。
实施例的另一种可能性(未示出)是在第一信号脉冲串由于不良接收为一个无效寻呼消息的信号脉冲串而被拒绝的情况，如果必要，重复与第二个、与第三个接收的信号脉冲串以及因此存储的采样的比较。尽管在这些情况下数字处理器10在估计第一信号脉冲串之后不能立刻转换成省电方式，但是仍然存在未被识别为无效信号脉冲串的信号脉冲串在第二或第三信号脉冲串之后仍然被识别的机会并且虽然节电少一些，但是这样仍然可以实现省电。
GSM网络的无线电接收机应该测量在该接收方式下的另外其它移动站并且发送该测量的接收电平给它自己的基站。这些测量，例如形成重新建立到其它无线电蜂窝(蜂窝再选择)的路由的基础。通常，这些测量在信号脉冲串的接收之间进行。虽然由于这些测量仍然进行，但是即使具有检测到的无效寻呼消息，该移动无线电也不能完全切断，直到下一个寻呼消息的第一信号脉冲串到达。
但是，在第一信号脉冲串之后或至少在第二信号脉冲串之后结束所有测量是有利的，因为省电方式不需要为执行这些测量而中断。但是，用于测量另一个基站的测量间隔越短，测量结果被搞错的风险就越大。这种错误可能是简短信号脉冲串或还可能是在基站降低单个信号脉冲串之间的发射功率中的所谓功率斜坡并且让它再次升高的结果。因此，为了避免这种错误，迄今为止选择相当长的测量间隔，使得单个信号脉冲串不会有太多影响。另一方面，为了避免这种错误，该实施例提供最坏检测值，例如最坏值8，被拒绝，也就是说，当计算平均值时被忽略。另一个实施例，还包括拒绝作为一个模块连接的最坏测量值。照这样可以将测量间隔的长度减小为，例如40比特，使得例如，在已经接收到第三信号脉冲串的瞬间，所有测量已经结束。因此，一旦检测到无效寻呼消息，接收设备可以在最后的检测之后即，在接收到第三信号脉冲串之前完全切断(图2C)。
显而易见所述的算法可以与其它算法结合，例如，在还没有接收到寻呼消息的所有信号脉冲串时已经试图计算用户特征。因为在适度干扰的接收状况下，当由于误差保护处于较好的接收比时，利用两个或，至少利用前三个寻呼消息子块，解码包含在寻呼消息块中用户特征已经是可能的，因此当接收的寻呼消息不是无效寻呼消息时，这样省电方式可以及早转换。
该发明已经结合单一的数字处理器描述，但是自然不限于单独的处理器系统。例如，过去划分信号处理的功能，在多个集成块上例如，数字信号处理器和微处理器估计和控制，肯定是通常的。这里使用的移动无线电接收机思想和结合GSM网络的实施例的描述自然不使本发明限于蜂窝网络，或特别是GSM网络的移动无线电。专家可以从寻呼消息随时间发射的所有无线电通信系统的公开文件中受益。在接收端消息也可以划分为子块。因为无线电系统之间的边界无论如何已经经变得很模糊，而且所谓的无绳电话应该理解为字无线电接收机。根据本发明使用的无线电系统，将接收的寻呼消息子块与多于唯一一个存储采样作比较也是适当的。
权利要求
1．一种用于移动通信的接收设备，至少包括一个控制器，用于估计在多个寻呼消息子块上划分的寻呼消息和当该寻呼消息不包含预定的用户特征时使该接收设备改变为省电方式，其特征在于该控制器将接收的寻呼消息子块与存储的采样作比较并且当接收的寻呼消息子块匹配时取消接收相同的寻呼消息块的另外的寻呼消息子块。
2．如权利要求1所述的接收设备，其特征在于存储被解释为无效寻呼消息的寻呼消息的各个寻呼消息子块作为一个新的采样。
3．如权利要求1或2所述的接收设备，其特征在于利用控制测量，为了形成测量结果，许多测量值仍然放弃。
4．如权利要求1,2或3所述的接收设备，其特征在于该控制测量在第二或第三寻呼消息子块到达前已经结束。
全文摘要
在至少包括一个控制器的移动通信接收设备中,提出对省电的改进,用于估计在多个寻呼消息子块上划分的寻呼消息和当该寻呼消息不包含预定的用户特征时使该接收设备改变为省电方式,在该设备中该控制器将接收的寻呼消息子块与存储的采样作比较并且当接收的寻呼消息子块匹配时取消接收相同的寻呼消息块的另外的寻呼消息子块。
文档编号H04M3/42GK1304267SQ0013762
公开日2001年7月18日 申请日期2000年12月20日 优先权日1999年12月24日
发明者H·卡尔维拉姆, A·特里特哈特 申请人:皇家菲利浦电子有限公司