具有增强备用方式的移动电台的制作方法

专利名称：具有增强备用方式的移动电台的制作方法
本专利申请是系列号为08/652,747的美国专利申请的继续部分申请，该专利申请的题目为“具有增强备用方式的移动电台”，是由Seppo M.Alanara于05/23/96提交的。
本发明总的来说涉及无线电话，特别是，涉及可以与蜂窝式网络一起工作的移动式收发信机，也称为移动电台。
当移动电台工作在空闲方式时，该电台的电流消耗包括静态分量和动态分量。静态功耗主要是由显示器，晶体振荡器的工作，由电压调节器所消耗的静态电流等引起的。另一方面，动态功耗是由信息的接收和发送，以及与这些任务相关的信号处理(模拟和数字信号)所引起的。动态功耗的主要部分是由于在从服务单元接收信息期间，相关电路和接收器的工作所引起的，另外是由于主要用于单元复选目的的邻近单元监控所引起的。
当移动电台通电，并准备接收或始发呼叫时，电话机可以被认为处于一种备用工作方式。在这种方式下，移动电台一般将监控寻呼信道来检测来电呼叫的出现。对于电池供电的移动电台来说，为了减少电池的漏电，当处于备用方式时，将功耗降到最小是很重要的。最好是使用一种或多种节电技术，如将移动电台的电路置于低功耗或静态方式，并且只是周期地激发该电路，以接收和检查来电呼叫的寻呼信道。
以下的美国专利代表了各种节能技术由Numata等人提交的题目为“控制信号接收系统”的第4,777,655号美国专利；由Kasai等人提交的题目为“具有节能功能的便携式无线电电话”的第4,903,319号美国专利；由Ishiguro等人提交的题目为“节能电路和节能方法”的第5,027,428号美国专利；由Miyazaki提交的题目为“具有节能电路的移动电话设备”的第5,031,231号美国专利；由Stengel等人提交的题目为“在通信系统中的节能方法和装置”的第5,265,270号美国专利；和题目为“在便携式通信系统中降低功耗的方法”的第5,293,693号美国专利。在这方面也可参考由Raimo Kivari所提交的题目为“为节省电池功率在扩展备用方式下操作无线电话的方法和装置”的第5,471,655号美国专利。
在使用数字控制信道(DCCH)的一种通称为IS-136.1，Rev.A的移动电台空气界面标准中，DCCH复选程序的相邻信道信号测量，消耗大量移动电台的备用功率。如果不必进行相邻信道测量，则将增加备用时间。然而，对于相邻信道测量，目前制定的标准具有一套强制性的规则。制定这些规则是为了保持移动电台被调整到最佳可用DCCH信道。
如果在若干分钟之后信道稳定(即，被测量信道的信号强度的变化率被发现低于某一阈值)，IS-136标准允许移动电台对任何相邻信道重复测量周期。然而，对于服务DCCH信道，则要求以给定的固定的时间间隔进行测量。
更具体地说，如在所述IS-136.1，Rev.A，3/21/96，第6.3.3.1部分中所规定的，在送到快速广播控制信道(F-BCCH)信息的控制信道选择参数中，在邻近单元信息和在送到扩展广播控制信道(E-BCCH)的邻近单元(多重超带宽Multi Hyperband)信息中包含了多个信息元素。对于服务DCCH，相邻列表入口(NL)，保密操作频率(POFs，见第6.3.21部分)以及对于由下面的非公共方式(见第6.3.19部分)查询的结果所识别的任何DCCH来说，这些信息元素被用来确定信号强度测量的时间间隔(测量间隔)。
扫描间隔(SCANINTERVAL)这个信息元素表示在超级帧(Hyperframe)中基本测量间隔，即用于被认为需要信号强度测量的每一频率。超级帧包括两个特级帧(Superframe)，并总共具有1.28秒的时间周期。
HL-FREQ对于每一NL的入口都含有这种信息元素的一个实例。如下所述，HL-Freq被用来修改NL每一入口的扫描间隔SCANINTERVAL。如果HL-FREQ等于HIGH，则由扫描间隔SCANINTERVAL给出相关的NL入口测量间隔。如果HL-FREQ等于LOW，则相关的NL入口的测量间隔是两倍的SCANINTERVAL。然而，移动电台可以选择测量所有的频率，好象它们已将HL-FREQ置成为HIGH。
无论何时SCANINTERVAL或NL的内容出现变化，移动电台都将对每一NL入口计算测量间隔。对于服务DCCH，保密操作频率(POFs)，和由非公共方式查询的结果所识别的任何DCCH测量间隔总是被设定成为扫描间隔SCANINTERVAL。移动电台的当前寻呼帧类型PAGING FRAME CLASS(PFC)并不影响测量间隔的计算。
移动电台测量服务DCCH，POFs，NPS-DCCH和所有可行的NL入口每次与测量间隔误差相关的信号强度，并按照复选准则程序(见第6.3.3.4部分)处理结果。对于给定的NL入口，如果它是在由移动电台所支持的超带宽中；如果它具有由该移动电台所支持的网络类型；或如果它使用一种该移动电台所支持的调制型式(即，FSK，和/或π/4-DQPSK)，则它被认为是可行的。
作为一个例子，在SCANINTERVAL＝0并且NL含有八个HL-FREQ＝1的入口，和八个HL-FREQ＝0的入口的情况下，将有下面的结果。对于服务DCCH，测量间隔等于一个超级帧(即，1.28秒)。对于HL-FREQ＝1的NL入口，测量间隔也等于一个超级帧。对于HL-FREQ＝0的NL入口，测量间隔等于两个超级帧，即2.56秒。因此，对于每一超级帧所做的信号强度测量的总数为(1+8+8)/2＝13(包括服务DCCH)。
正如在第6.3.3.2部分中所指出的，如果送到控制信道选择参数信息中的扫描选择指示器信息元素的值被设置为零，则该移动电台将不被允许支持任何测量间隔的可选增强性。如果扫描选择指示器信息元素的值被设置成为1，则对于一个或多个NL入口，该移动电台将具有增加测量间隔选择(见第6.3.3.1部分)。通过增加测量间隔，该移动电台可以检测并响应三个条件。对于任何给定的NL入口，移动电台可以增加测量间隔的次数将大于这些条件中一个的重复的次数。对于一个或多个NL入口，可以导致移动电台增加测量间隔的三个条件如下所述。
第一，如果自前一次控制信道复选的时间大于一个小时，则移动电台被允许对所有NL入口增加测量间隔1倍。
第二，该移动电台必须首先在服务DCCH和NL入口做25个信号强度测量来产生有效的处理信号强度(PSS)值。用于产生PSS值的算法被指定为线性平均(当前测量值加24个先前测量值除以25)，或者是指数平均((当前测量值/25)+先前PSS*24/25)。如果在前5分钟以上，服务DCCH中PSS的变化小于7分贝，并且如果在前5分钟以上，所有NL入口PSS的变化都小于7分贝，则移动电台将被允许对所有NL入口增加测量间隔1倍。
第三，如果在前5分钟以上，服务DCCH的PSS和NL入口的PSS之间的差小于10分贝，则利用因子2，移动电台将被允许对该NL入口增加测量间隔。
一旦其中一个条件不再有效，该移动电台将取消对所有受影响的NL入口测量间隔的相应的增量。
正如在第6.3.3.3中所述，对于每一测量频率，移动电台必须保持当前DCCH的前5个信号强度测量(Long_RSS)的连续平均。另外，该移动电台必须保持当前DCCH的前两个信号强度测量(Short_RSS)的连续平均。然后这两个值被用于控制信道复选程序(见第6.3.3.4部分)。正如上面所说明并在第6.3.3.1和6.3.3.2中所讨论的那样，该测量间隔的值确定任何给定频率的信号强度测量间隔。
在移动电台占用控制信道之后，全复选数据指示器(Full_reselect_data_indicator)被复位。在对每个可行的相邻列表(Neighbor List)入口收集了5个 信号强度测量以后，Full_reselect_data_indicator被置“1”以显示Long_RSS有效平均值是可用的，并且该相邻列表控制信道可以被认为是用于复选用途。
也可以参考第6.3.3.4节(复选reselection准则)，6.3.3.4.1(复选激活条件Reselection Trigger Conditions(RTC))和6.3.3.4.2(候选合格性筛选Candidate Eligibility Filtering)。
根据前面所讨论的空气界面标准的例子应该明白，除了服务DCCH以外，一个移动电台可以减少但不能消除进行信道信号强度测量的需要。尽管可以实现电池功率消耗的降低，但要达到在该移动电台电池需要被充电之前所能够获得的最大备用时间量，这种降低是不够的。
虽然在基于IS-136系统的有关段落中已经进行了前面的讨论，但在其它空气界面中也会出现相类似的问题。例如，在GSM系统中，邻近单元监控包括进行被接收信号强度(RSSI)测量，进行“最佳”邻近单元(如，六个最佳邻近单元)的基站全同码Idenlity Code(BSIC)监控，以及接收那些控制单元复选的BCCH参数。在监控邻近单元的BSIC之前，必须通过FCCH达到与该单元的同步。虽然由网络送出的参数可以影响邻近单元监控，但是邻近单元监控通常被确定，以便在小单元中，并且当移动电台的速度高时进行监控。然而，在很多情况下，移动电台是静止的，或者与邻近单元比较相对移动很慢。
在这方面应注意，移动电台的接收操作可以被分成两类服务单元操作和邻近单元操作。
服务单元操作包括寻呼信道(PCH)接收，广播控制信道(BCCH)接收以及单元广播信道(CBCH)接收，无一例外。
邻近单元操作包括邻近单元同步信道(SCH)接收，从邻近单元BCCH捕获邻近单元系统参数，以及邻近单元的RSSI测量。然而，这些操作的唯一目的是支持该单元复选程序，一般来说，只有当该移动电台移动时，才需要这些复选程序。
因此，本发明的第一个目的是提供一种在备用方式下操作移动电台的改进的方法。
本发明的第二个目的是提供一种方法，当满足一个或多个指定的准则时，消除或减小从用于单元复选处理的邻近单元接收信号的需求。
本发明的另外一个目的是提供一种移动电台，该电台的工作可以满足本发明第一和第二目的。
利用根据本发明的实施例的装置和方法，可以解决前述以及其它的问题，并可以实现本发明的目的。
发明人已经实现了当移动电台静止时，即当移动电台的位置被静止或相对于服务DCCH以及相对于邻近单元只有轻微改变时，除了服务DCCH，在连续进行信道测量中不需附加值。如果移动电台能够可靠地确定是在静止状态，则由于移动电台可能恰好保留在服务DCCH上所以相邻信道测量达不到任何目的，直到该电台确定它不再静止为止。
更具体地说，对于IS-136实施例的例子，当移动电台处于DCCH预占线状态时，它从一个被指定的数字控制信道监视它的被指定的寻呼帧。在进行了RSSI和也可能进行了误码率和字差错率测量之后，该移动电台监视RSSI的变化率。如果该变化率不变或很小，该移动电台则被认为处于静止状态(例如，在台式适配器中或放置在桌面上)。在确定了它是静止状态后，该移动电台可以给出声响报警和/或显示信息来要求使用者确认移动电台是(并保持)静止状态。当处于静止状态时，该移动电台将停止对DCCH复选进行相邻信道测量。该移动电台将根据当前所指定的DCCH继续监视它的指定寻呼帧，并继续测量它本身信道RSSI以及也可能是BER/WER(比特差错率/字差错率)。如果一个或多个后续的这些值指示该移动电台不再处于静止状态，则该移动电台立即恢复所有相邻信道测量。
因此，本发明传授一种方法，该方法通过在移动电台处于静止状态时，暂停或减小用于选择最佳可能的DCCH的相邻信道测量来降低移动电台中的备用电源消耗，该方法包括在连续进行相邻信道测量时，对于移动电台所指定的DCCH监视至少一个信号强度接收指示器(RSSI)的步骤。如果该RSSI的变化率低于并保持在某一预定的阈值以下，则该移动电台说明它本身处于静止状态。一个可选步骤检验该移动电台是静止的，如通过提示用户检验该移动电台是静止的，并/或利用从服务基站接收的信息，并且/或者利用从内部运动传感器如加速度计所接收的信息来检验该移动电台是静止的。只要在移动电台所指定的DCCH中RSSI的变化率低于预定的阈值，则相邻信道的测量就被暂停。一旦该变化率增加到该阈值以上，则该移动电台说明它本身在运动中，并且它将恢复相邻信道测量，使得接下来DCCH的复选程序能够进行。
本发明另外传授一种方法，该方法用来减小或消除当处于空闲状态时操作移动电台的接收器来进行单元复选操作的需求。该方法适用于多种不同的空气界面标准，如IS-136和GSM。
在随后结合阅读附图对本发明进行的详细描述中，本发明上述以及其它的特征将更加明显。这里

图1是根据本发明所构造并操作的移动电台的方框图；图2是图1所示的移动电台的正视图，并且它进一步图示说明了一个蜂窝式通信系统，移动电台通过无线射频链路被双向耦合到该系统；图3是寻呼帧接收信号强度(RSSI)随时间变化的举例的图形曲线，该图展示了一段移动电台处于静止状态的时期；图4是说明本发明方法的逻辑流程图。
参看用来说明无线电话用户或移动电台10的图1和图2，但是，该图不限于蜂窝式无线电话或个人通信设备，而是适合于实施本发明。移动电台10包括天线12，该天线用来从基地或基站30接收信号并向基地或基站30发送信号。基站30是蜂窝网络的一部分，该网络包括BMI32，BMI32包含有移动交换中心(MSC)34。当该移动电台进入所述网络时，MSC34提供到陆线中继线的连接。基站30具有确定单元(单元1)边界的覆盖区，它一般将位于至少一个由第二基站30所服务的邻近单元(单元2)的附近。
移动电台包括调制器(MOD)14A，发送器14，接收器16，解调器(DEMOD)16A，和控制器18，该控制器分别向发送器14和接收器16发送信号和接收信号。这些信号包括根据所用蜂窝信通的空气界面标准的信令信息，以及用户的讲话或用户所发数据。假设本发明的空气界面标准包括时分多址联接(TDMA)数字控制信道(DCCH)测量和上面所述类型的复选功能。然而，本发明所讲述的并不只限于这种具体的信道组织类型，本发明也不只限于在IS-136兼容的移动电台中使用，本发明也不只限于用在TDMA型系统中。如同下面将要叙述的，本发明也同样可以应用于GSM系统和其他类型的蜂窝式系统中。
用户接口包括常规电话或扬声器17，常规的麦克风19，显示器20，和用户输入设备，一般是键盘22，所有这些都连接到控制器18。键盘22包括常规的数字和相关键(#，*)22a，和用来操作移动电话10的其它键22b。例如，这些键22b可能包括发送键SEND，多菜单滚动和软键，以及电源键PWR。
移动电台10还包括多个存储器，集中显示为存储器24，存储器中存有多个在移动电台工作期间控制器18使用的常数和变量。例如，存储器24存储各种蜂窝系统参数和数字整定模块(number assignmentmodule)(NAM)的值。控制控制器18操作的操作程序也存储在存储器24中(一般是在只读存储器ROM设备)。存储器24同样存储包括用户信息的数据，后者是在向用户显示信息之前从BMI32中接收的。移动电台10还包括电池26，该电池给各种操作该移动电台所需的电路供电。
应该明白该移动电台10是可以车载或手提的设备。另外应明白该移动电台10能在一种或多种空气界面标准，调制形式，和存取形式的情况下工作。例如，该移动电台可以在除了IS-136和GSM标准以外的其他标准下工作，如IS-95(CDMA)。根据本发明的技术对于窄带AMPS(NAMPS)，也同TACS一样，移动电台也是有益的。因此，应该明白，本发明的技术并不被认为只限于任何一个特定类型的移动电台或空气界面标准。
在存储器24中的操作程序包括在显示器20上向用户显示信息和与信息相关的功能的子程序。存储器24也包括用来实施下面所述与图3和图4相关的方法的子程序。
参考用来说明根据本发明的IS-136实施例的移动电台10的操作的图3和图4。在图4方框A中，移动电台10在当前测量率的基础上，测量被指定的DCCH和相邻信道，并例如象在IS-136.1，Rev.1，第6.3.3.2节中所定义的那样，得到线性或指数的平均值。移动电台10一般被指定每一个特级帧(0.64秒)一个寻呼帧，所述寻呼帧在第二个特级帧中被重复。一个超级帧(Hyperframe)包括两个特级帧(Superframe)，因此，它具有1.28秒的周期。一般来说，移动电台10只从最初的(第一个)特级帧接收第一个寻呼帧，而第二个特级帧用来提供冗余度。在备用方式时，当不需要测量被指定的和相邻的信道时，移动电台最好通过有选择地关掉电源或关闭接收器16以及其他电路(如控制器18)来使本身处于低功耗方式下。
图3解释了移动电台在运动的情况下和移动电台静止的情况下，RSSI(Δ寻呼帧RSSI)随时间的变化。如图中所见，当移动电台10静止时，ΔRSSI的值在某一时间段内将相对保持为一个常数(在某一范围之内)，位于或低于一个阈值。当移动电台10在运动时，由于衰减，阻塞，天线方位，等传送条件的变化，ΔRSSI将随时间变化。正如通过IF级那样，通过从图1中的接收器16所得到的被接收信号强度(RSS)信号可以确定RSSI。
从RSSI的平均值或加权平均值中减去最近读取的RSSI，是一种合适的确定ΔRSSI值的技术，但并不限于这种方法。
在B框中，移动电台根据ΔRSSI确定该移动电台是静止的。即，发现ΔRSSI的值相对来说保持为一个常数，位于或低于一个阈值。
ΔRSSI的值相对保持为常数，经过一段适当的时间后(如，60秒)，在选择方框C和D，移动电台10检验该移动电台确实是在静止状态。这可以通过产生声响报警来实现，由此提示使用者按下预定键来指示移动电台10处于(并将保持)静止状态。显示器20也可以用来询问使用者移动电台是否处于静止状态。
此外，参考图1，合适的运动传感器例如具有三个感应轴的加速度传感器36可以用来核实移动电台10不在运动。最好用三个轴的传感器是因为相对于运动矢量移动电台10的方位可能是随机的，因此，如果该传感器没有正好与该移动电台的运动矢量对准，则一个或两个轴的传感器将不能检测到运动。可以使用合适的小型的加速度传感器，这样能够容易地集成在移动电台10的电路上。
为基站30提供信号协定书也在本发明的范围之内，该协定书通过基站30向移动电台10自动地或响应来自移动电台10的询问发送信息，来通知移动电台10所述移动电台的位置在某一段时间内没有发生变化。根据在基站30所接收的移动电台10的信号强度的变化，或比较在服务单元的基站上和一个或多个邻近单元的基站上所接收的信号强度随时间的变化，基站30可以确定移动电台10是否处于运动状态。基站30也能够根据记录期间移动电台的发射来确定所述位置。
在选择方框D并假设移动电台10被证实处于静止状态之后，移动电台10终止相邻信道的测量，而继续周期性地测量它自己被指定的信道。用这种方法，该移动电台的功率消耗被限制，只有测量RSS和也可能是它自己的寻呼帧的BER/WER才需要消耗功率。当不进行本身信道测量时，该移动电台10将其置于低功耗方式。用这种方法，备用时间大大增加，超过根据前面所述的先有技术所得到的时间。
在F框中，移动电台10继续周期性的监视ΔRSSI的值，检测超过阈值的值。如果超过阈值，该移动电台10假设它是在运动中，并回到A框测量它自己的寻呼帧，以及测量被存储的NL入口，POFs，等所定义的相邻信道。
应该注意到，如果移动电台10接近私人或住宅单元，那么，它可能检测不到该单元，因为，随着移动电台10接近该单元位置，公共单元RSSI可能保持稳定。然而，当移动电台10在建筑物的内部时，这将不成为问题，因为，这将最多改变服务DCCH信道的RSSI。
通过移动电台保存过去的RSSI记录，并将公共服务控制信道连接到相近的住户或私人单元，这种情况也可以被避免。在这种情况下，移动电台10可以不终止所有相邻信道的测量，而代之以继续在除了可能在住户/私人操作频率信道以外的服务信道上进行测量。
另外一种情况是，移动电台10是静止的(例如，放在桌面上)，但与其靠近的某个物体正在移动，因此，引起ΔRSSI的变化，这种变化可能被错误地解释为是移动电台10的运动。然而，附近物体的这种运动一般将只引起ΔRSSI瞬间的变化。因此，在其超过阈值以后，在F框中最好是继续监视ΔRSSI，以确定ΔRSSI的值的波动是否是一个瞬间的状态，还是表示了移动电台10的实际的运动。图3说明了自身信道ΔRSSI的一种瞬态的波动。
虽然在最佳实施例中做了描述，但应该认识到，本专业的技术人员可对这些技术进行很多的修改。例如，只有基站可以被用来检测移动电台10已经为静止状态。在检测到这种状态之后，基站30可以向移动电台10发出信号，然后它要求使用者检验移动电台已经并将保持在静止状态。换句话说，只有运动传感器36的输出可以被用来检测移动电台10已处于静止状态，因此，导致移动电台10或是提示使用者检验这种状态，或是使用者不进行检验而终止相邻信道的测量。运动传感器36还可以单独或结合本身信道ΔRSSI测量，被用来确定移动电台10不再处于静止状态。
上述BER/WER测量也可单独或结合ΔRSSI被用来检测静止/非静止状态。例如，每一个这种被测量值可被指定一个相应的阈值，并且在B框和C框中为了确定该移动电台10是静止状态，两个或更多的值(如，ΔRSSI和ΔBER)必须不超过各自的阈值。对于ΔRSSI来说，合适的阈值可能是在7分贝到10分贝的范围之内。移动电台10(或基站30)可以配合这个值来适应各种信道条件，如干扰出现的情况。
移动电台10利用其它定位方法，如卫星全球定位系统(GPS)和类似的方法的情况，这也属于本发明范围之内。例如，移动电台10可以被作成包括GPS接收器，或与该接收器连接。
已经描述的本发明的实施例是在基于IS-136系统上提出的，现在将讲解一个GSM的实施例。显然，下面被提到的很多概念也可以应用到IS-136实施例，以及其它空气界面。
功率的保存一般可以被分为三个主要部分，如下所述。
激活由于电源节省方式导致单元选择延迟，所以通过使用者利用键盘22和显示器20可将电源节省方式激活或取消。激活可有不同的级别(不同的方式)来降低功率消耗。使用者可在当前所选节能方式的显示器20得知。
邻近单元的列表的“复位”例如，通过有效地删除存储在存储器24中的邻近单元列表可以取消邻近单元监视。这可以通过删除从服务单元的基站30所收到的邻近单元次数列表来完成。在这种情况下，移动电台10自动假设不需要邻近单元监视。
为了提供更慢的单元复选，另外一种选择是只消除RSSI测量，而不消除BSICs的接收(邻近单元的同步信息因此被保留)。利用从BSIC监视所接收的时序信息，移动电台10的状态(运动/不运动)可被确定并且可以自动地进行节能方式的激活/消除。应该注意，移动电台10清楚服务单元的时序，也清楚邻近单元和服务单元之间时序的差别。当移动电台10从邻近单元(例如，从六个最佳邻近单元)接收BSICs时，它更新被存储的时序信息。当移动电台10检测到时序值的变化(例如，相邻基站的相互传播延迟)时，它可以假设该移动电台10是在运动中，并且单元复选程序，特别是RSSI测量，不应被取消。在这种情况下，整体的节能更小，但由于RSSI测量消耗可观的电池能量，所以仍然是有意义的。
必要时的自动单元选择必要时必须能够进行自动单元复选。一个合适的判断准则是如果在BSIC监视期间所接收到的RSSI的平均水平超过移动电台服务单元的RSSI水平，则激活自动单元复选功能。在BSIC接收期间通过RSSI的平均值可以得到对邻近单元RSSI的估计。注意不需要象邻近单元RSSI测量那样经常地对BSIC进行监视。这样可以减小功耗。如果在服务单元中有下行链路信号故障，或者服务单元的状态变为“禁止barred”状态，则自动单元复选也可以被激活。通过定时器18a(见图1)，单元复选也可以周期性地被激活，该定时器由控制器18所控制。
一般来讲，可以容易地完成邻近单元的监视的激活和暂时禁止。另一方面，自动单元复选具有很多选择。最佳的逼近是兼顾节能和单元复选的速度。
应当注意，当出现单元复选的需要时，比起正常情况来复选可以得到更多的时间。单元复选要求首先激活一般邻近单元监视，然后测量在邻近单元列表中的单元RSSI水平。同时，必须获得同步以及在BCCH信道上接收单元复选所需的参数。然而，如果BSIC测量保持有效，则一般可以在没有激活正常方式的邻近单元监视的情况下进行单元复选。
以下技术可以被单独或结合起来用于减少单元复选的缺陷。首先只通过用户命令激活节能方式。在这种情况下，移动电台10的当前方式(单元复选激活/非激活)最好显示给用户。第二，在进行单元复选之后(当单元复选准则或条件已经被满足时)，正常的邻近单元监视被激活。在这种情况下，直到该移动电台10离开激活了节能方式的单元，节能方式才被激活。第三，使用定时器18a周期地激活邻近单元监视。激活周期之间的时间最好足够长，以便实现有效的节能。第四，当服务单元的RSSI的水平降低到某一预定量值时，可以简短地激活邻近单元监视。在这种情况下，在服务单元消失之前，可以进行单元复选。第五，在单元复选之后的某一固定期间内，可激活邻近单元监视。在这种情况下，如果需要经常进行单元复选，则不激活节能方式，例如当穿过小单元时。第六，在某段时间内例如，从下午9点到上午7点之间，或当移动电台10最有可能处于静止状态或接近静止状态的其它被选时间段内，节能方式(禁止邻近单元监视)可被自动地激活。第七，自动地或通过用户命令，利用存储在存储器24中的一个或多个预定的单元识别符，当识别到移动电台10在某一预定单元(例如，在办公室或住宅服务的单元)附近时，节能方式被激活。
另外，根据本发明，移动电台10具有下列用来检测运动的信息在任意情况下被测出的接收脉冲串的服务单元信号电平(RxLev)和需要分开接收器活动性的邻近单元信号电平(RSSI)。在空闲方式下，这两个信息在每次寻呼块被接收时被更新。
根据本发明的另一方面，首先，由R(n)代表n时刻的RxLev，并由S(i，n)表示n时刻邻近单元的RSSI。其次，以延迟k定义在n时刻的运动信号，如M(n，k)＝A1abs(f(R(n))-(f(R(n-k)))+A2sumiabs(f(S(i，n))-f(S(i，(n-k)))，其中，Ai和Bi是加权因子，abs’是绝对值函数，sumi是所有i项的总和。函数f是映射函数，该函数使得运动信号对于不同的绝对值信号水平具有不同的灵敏度。下面定义组合的延迟运动指示符C(n)＝sumiBiM(n，i)。
函数f和因子Ai和Bi可通过模拟和现场试验在试验的基础上来确定。Bi非零值的数目也可以同样的方法来确定。
当移动电台10运动时，由于信号的衰减，服务单元信号电平和邻近单元信号电平不断地变化。移动电台运动越快，运动指示符C(n)越大。
下面的伪码表示移动电台执行用来减少邻近单元复选操作的算法，和最小单元复选操作方式的终止的例子。在伪码中所使用的术语是特别于GSM有关的，但本专业的技术人员将懂得该算法具有广泛的应用性，并且可以很容易地适用于其它蜂窝式电话系统。那些本专业的技术人员也能够理解其中某些步骤可以被互换和/或被修改。这些变化和修改仍然在本发明技术的范围之内。
算法自动减少邻近单元复选和再建立n＝0；syationary_time＝0；设定RSSI测量的数目为AMOUNT(0)；设定SCH刷新周期为SCH_REFRESH_PERIOD(0)；设定BCCH刷新周期为BCCH_REFRESH_PERIOD(0)；开始邻近单元SCH搜索任务；LOOP FOREVER等待并接收寻呼块；计算(n)；IF C(n)＞MOTION_THRESHOLD THEN设定RSSI测量的数目为AMOUNT(0)；设定SCH刷新周期为SCH_REFRESH_PERIOD(0)；开始邻近单元SCH搜索任务；stationary_time＝0；ELSEstationary_time＝stationary_time+1；ENDIFIF statinary_time＞SCH_SEARCH_TIMEOUT THEN停止临近单元SCH搜索任务；
FORK＝1TON_OF_STEPS DOIF stationary_time＝MOTION_TIMEOUT(k)THEN将RSSI测量的数目减少为RSSI_AMOUNT(k)；将SCH刷新周期增加到SCH_REFRESH_PERIOD(k)；将BCCH刷新周期增加到BCCH_REFRESH_PERIOD(k)；ENDIFENDFORn＝n+1；ENDLOOP在本算法中，RSSI测量的数目一般指的是每接收一个寻呼块临近单元信号电平样本的数目。临近单元SCH搜索任务指的是有关从那些还没有接收到SCH块的临近单元中搜索SCH块的动作。SCH和BCCH刷新是指从先前已经接收到SCH和BCCH块的临近单元中，周期性地接收SCH和BCCH块的过程。
最好通过模拟和现场试验确定常数RSSI_AMOUNT(i)，SCH_REFRESH_PERIOD(i)，BCCH_REFRESH_PERIOD(i)，N_OF_STEPS，MOTION_THRESHOLD，和MOTION_TIMEOUT(i)。假设下列规则在任何情况下有效MOTION_TIMEOUT(i)＞MOTION_TIMEOUT(i-1)RSSI_AMOUNT(0)是运动期间被使用的‘正常值’SCH_REFRESH_PERIOD(0)是运动期间被使用的‘正常值’BCCH_REFRESH_PERIOD(0)是运动期间被使用的‘正常值’RSSI_AMOUNT(i)＜RSSI_AMOUNT(i-1)CCH_REFRESH_PERIOD(i)＞BCCH_REFRESH_PERIOD(i-1)
使用上述算法有多个优点。第一个优点是当移动电台10相对于周围单元静止时，接收总量可以减少大约40％。第二个优点是电池的寿命可以延长大约20％到35％，这将取决于移动电台10的移动量。第三个优点是使用该算法不需要改进移动电台10的任何硬件。第四个优点是使用该算法不需要对蜂窝式系统空气界面标准做任何改变。
虽然该方法是在GSM系统的情况下加以描述的，但它也可被应用于DCS1800和DCS1900系统中而不需要做任何修改。另外，虽然其它系统如IS-136，PDC，IS-54，IS-96，和UMTS的细节与上面所述的GSM实施例稍有不同，但当在这些系统中使用该算法时，只需做少量的修改。
至此，虽然已经就其最佳实施例显示并描述了本发明，但是，本专业的技术人员将明白，对于本发明所做的任何在形式上和细节上的修改都没有脱离本发明的范围和精神。
权利要求
1.无线移动电台在备用方式下的操作方法，其特征在于包括以下步骤进行当前指定信道和至少一个其它当前非指定信道的测量；检测所述移动电台已成为静止状态；以及终止至少一个其它当前非指定信道的测量。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述检测步骤包括验证所述移动电台已成为静止状态的步骤。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于所述检测步骤包括至少促使用户和基站中的一个验证所述移动电台已成为静止状态的步骤。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于所述检测步骤包括确定接收到的与当前被指定信道相应的信号强度指示符随时间的变化，以及确定所述随时间的变化低于预定阈值的时间的步骤。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于所述当前被指定信道是包括寻呼帧的数字控制信道。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于还包括以下步骤检测所述移动电台不再处于静止状态；以及起动至少一个其它当前非指定信道的测量。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于所述检测步骤包括以下步骤操作运动传感器；以及至少部分地根据所述运动传感器的输出测定所述移动电台已成为静止状态。
8.可以在备用方式下工作的无线移动电台，其特征在于包括进行当前指定信道和至少一个其它当前非指定信道测量的电路，所述电路包括检测所述移动电台已成为静止状态的检测器，所述移动电台另外还包括控制器，后者响应所述检测所述移动电台已成为静止状态的检测器，使得所述电路终止对至少一个其它当前非指定信道的测量。
9.根据权利要求8的移动电台，其特征在于所述控制器还响应检测所述所述移动电台已成为静止状态的检测器，来验证所述移动电台已经成为静止状态。
10.根据权利要求8的移动电台，其特征在于所述控制器还响应检测所述所述移动电台已成为静止状态的检测器，以便促使用户和基站中的一个，验证所述移动电台已成为静止状态。
11.根据权利要求8的移动电台，其特征在于所述检测器包括用来确定接收到的与当前被指定信道相应的信号强度指示符随时间的变化、并且用来检测所述接收到的信号强度指示符随时间的变化表示所述移动电台处于静止状态的时间的装置。
12.根据权利要求8的移动电台，其特征在于所述当前被指定信道是包括寻呼帧的数字控制信道。
13.根据权利要求8的移动电台，其特征在于所述检测器还可用于检测所述移动电台不再处于静止状态；以及所述控制器响应所述检测器检测到移动电台不再处于静止状态而使所述电路起动，对至少一个其它当前非被指定信道进行测量。
14.根据权利要求8的移动电台，其特征在于所述检测器包括运动传感器。
15.无线移动电台在备用方式下的操作方法，其特征在于包括以下步骤周期性地对当前被指定数字控制信道和至少一个其它当前非被指定信道进行接收信号强度测量；测定当目前被指定数字控制信道的接收到的信号强度随时间的变化低于预定的阈值时，所述移动电台已成为静止状态；验证移动电台已成为静止状态；终止对至少一个其它当前非被指定信道的测量；测定当目前被指定数字控制信道的接收到的信号强度随时间的变化高于预定的阈值时，所述移动电台不再为静止状态；以及起动至少一个其它当前非被指定信道的测量。
16.根据权利要求15的方法，其特征在于所述验证步骤包括促使用户和基站中的一个验证所述移动电台已成为静止状态的步骤。
17.根据权利要求15的方法，其特征在于检测移动电台已成为静止状态的所述步骤至少包括下面的步骤操作运动传感器；以及至少部分地根据所述运动传感器的输出检测所述移动电台已成为静止状态。
18.根据权利要求15的方法，其特征在于检测移动电台已成为静止状态的所述步骤至少包括下面的步骤操作多轴加速度传感器；以及至少部分地根据所述加速度传感器的输出检测所述移动电台已成为静止状态。
19.根据权利要求15的方法，其特征在于通过移动电台或基站之一适当地变化所述预定的阈值。
20.根据权利要求15的方法，其特征在于所述检测步骤之一至少还考虑测到的误码率或测到的字差错率中的至少一个。
21.当移动电台处于空闲方式时减少功率消耗的方法，其特征在于包括以下步骤当移动电台处于空闲方式时，检测移动电台至少满足第一预定准则；根据移动电台至少满足第一预定准则的检测，进入节能方式，所述方式在减少移动电台接收器的使用下工作，从当前服务移动电台的一个单元或一个单元周围的多个单元接收信号，当移动电台工作在节能方式时，检测移动电台至少满足第二预定准则；以及根据移动电台至少满足第二预定准则的检测，退出节能方式。
22.根据权利要求21的方法，其特征在于至少第一和第二预定准则中的一个是通过用户输入命令提供的。
23.根据权利要求21的方法，其特征在于至少第二预定准则是出现所述移动电台离开某一单元的情况，所述单元的节能方式被激活。
24.根据权利要求21的方法，其特征在于至少第二预定准则是出现由定时器指示的超时状态的情况。
25.根据权利要求21的方法，其特征在于至少第二预定准则是出现服务单元的RSSI电平低于某一预定值的状态。
26.根据权利要求21的方法，其特征在于至少第一预定准则是出现完成单元复选之后，预定周期时间期满的情况。
27.根据权利要求21的方法，其特征在于至少第一预定准则是出现第一预定时刻的情况，以及至少第二预定准则是出现第二预定时刻的情况。
28.根据权利要求21的方法，其特征在于至少第一预定准则是通过移动电台检测服务于移动电台的单元是预定的单元的情况。
29.在备用方式下操作无线移动电台节省电池电源的方法，其特征在于包括下面的步骤操作移动电台的控制器按照下式来完成设置变量的初始步骤n＝0；stationary time＝0RSSI测量数目＝AMOUNT(0)；SCH刷新周期＝SCH_REFRESH_PERIOD(0)；BCCH刷新周期＝BCCH_REFRESH_PERIOD(0)；起动邻近单元SCH搜索任务；然后操作所述控制器执行下列步骤，LOOPFOREVER等待并接收寻呼块；计算组合运动延迟指示符(n)；C(n)＝sumiBiM(n，i)，其中M(n，k)＝A1abs(f(R(n))-(f(R(n-k)))++A2sumiabs(f(S(i，n))-f(S(i，(n-k)))，其中，R(n)代表n时刻的RxLev，S(i，n)表示邻近单元i在n时刻的RSSI，Ai和Bi是加权因子，‘abs’是绝对值函数，sumi是所有i项的总和，函数f是一个映射函数，所述函数使得运动信号对于不同的绝对值信号电平具有不同的灵敏度；IFC(n)＞MOTION_THRESHOLD THEN设定RSSI测量的数目为AMOUNT(0)；设定SCH刷新周期为SCH_REFRESH_PERIOD(0)；开始邻近单元SCH搜索任务；stationary_time＝0ELSEstationary_time＝stationary_time+1；ENDIFIF statinary_time＞SCH_SEARCH_TIMEOUT_THEM停止临近单元SCH搜索任务；FORK＝1TON_OF_STEPS DOIF stationary_time＝MOTION_TIMEOUT(k)THEN将RSSI测量的数目减少为RSSI_AMOUNT(k)；将SCH刷新周期增加到SCH_REFRESH_PERIOD(k)；将BCCH刷新周期增加到BCCH_REFRESH_PERIOD(k)；ENDIFENDFORn＝n+1ENDLOOP其中，RSSI测量的数目一般指的是每接收一个寻呼块邻近单元信号电平样本的数目。邻近单元SCH搜索任务指的是有关从那些还没有接收到SCH块的邻近单元中搜索SCH块的动作。SCH和BCCH刷新是指从先前已经接收到SCH和BCCH快的邻近单元中，周期性地接收SCH和BCCH块的过程。
全文摘要
当移动电台处于DCCH预占线状态时它监视其指定的寻呼帧。在RSSI和可能的误码率及字差错率测量后,移动电台监视RSSI的变化率。若变化率不变或很小,移动电台则被认为处于静止状态。静止时,移动电台将停止用于DCCH复选的相邻信道测量。移动电台根据当前指定的数字控制信道,继续监视它的指定寻呼帧,并继续测量它本身信道RSSI以及可能的BER/WER。如果这些值接着指示该移动电台不再处于静止状态,则它立即恢复所有相邻信道测量。
文档编号H04L12/56GK1183702SQ9711344
公开日1998年6月3日 申请日期1997年5月22日 优先权日1996年5月23日
发明者S·艾伦纳拉, J·兰塔, H·皮里拉, H·乔金南 申请人:诺基亚流动电话有限公司