-
Gebiet der Erfindung
-
Die
Erfindung betrifft drahtlose Kommunikation und insbesondere die
Verarbeitung von Dummy-Paging-Nachrichten sowie die Energieeinsparung.
-
Beschreibung des Stands der
Technik
-
Bezug
nehmend auf 1 wird ein drahtloses Kommunikationssystem 100 gezeigt.
Das drahtlose Kommunikationssystem 100 umfasst eine Mobilstation 102 und
eine aktive Basisstation 110 (Serving Base Station). In
einem Ausführungsbeispiel
entspricht die Mobilstation 102 einem zellularen Telefon oder
einem intelligenten Telefon (Smart Phone). Wenn ein rufender Nutzer
(mit der Mobilstation 102) einen Anruf zu einem gerufenen
Nutzer durchführen möchte, wird
der rufende Nutzer mit dem gerufenen Nutzer über eine drahtlose Kommunikationsverbindung
zwischen der Mobilstation 102 und der aktiven Basisstation 110 verbunden.
Wenn keine Anrufe durchgeführt
werden, sendet die aktive Basisstation 110 regelmäßig Paging-Nachrichten
bzw. Funkruf-Nachrichten an die Mobilstation 102, um die drahtlose
Kommunikationsverbindung zwischen der Mobilstation 102 und
der aktiven Basisstation 110 aufrecht zu erhalten.
-
Paging-Nachrichten,
die von der aktiven Basisstation 110 zur Mobilstation 102 übertragen
werden, werden in zwei Kategorien unterteilt, nämlich Dummy-Paging-Nachrichten
und signifikante Paging-Nachrichten. Dummy-Paging-Nachrichten bzw. Schein-Funkruf- Nachrichten umfassen
keine signifikante Information und werden bloß zur Synchronisation zwischen
der aktiven Basisstation 110 und der Mobilstation 102 verwendet.
Signifikante Paging-Nachrichten umfassen Informationen, welche die
Mobilstation 102 benachrichtigen, wie etwa eine Anforderung
zum Aufbau einer Verbindung für
einen Telefonanruf oder eine Kurznachricht (Short Message), welche
empfangen worden ist. Die Mobilstation 102 verarbeitet
alle Paging-Nachrichten, welche von der aktiven Basisstation 110 ausgesendet
werden, mittels eines Empfängers
sowie mit oder ohne einem bestimmten Paging-Kanal-Steuerungsprogramm
(Paging Channel Handler).
-
Bezug
nehmend auf 2 wird ein schematisches Diagramm
zur Erzeugung und Übertragung von
Paging-Nachrichten für
die aktive Basisstation 110 nach 1 dargestellt.
Eine Paging-Nachricht umfasst Dateninhalte 210 mit 228
Bits im Ganzen. Die aktive Basisstation 110 führt dann
eine 1/2-Raten-Kanalkodierung mit Polynomen G0 und G1 über die
228 Bits des Dateninhalts 210 durch, um ein kodiertes Datum 220 mit
456 Bits zu erhalten. In einem GSM-, GPRS- oder EGPRS-System werden
die kodierten Daten 220 dann in vier Bursts bzw. Datenpaketen 231, 232, 233 und 234 verschachtelt
bzw. verschränkt
(Interleaving), wobei jeder Burst 114 Bits umfasst. Die
aktive Basisstation 110 überträgt dann sequentiell die vier
Bursts 231–234 an
die Mobilstation 102.
-
Üblicherweise
ist es die Mobilstation gewohnt, den gesamten Dateninhalt unter
Verwendung von vier Übertragungsdaten-Bursts
rückzugewinnen bzw.
wiederherzustellen. Obwohl die Mobilstation 102 den vollen
Dateninhalt einer Paging-Nachricht wiederherstellen kann, in dem
sie bloß zwei
gute Übertragungs-Bursts
der Paging-Nachricht
verwendet, kann eine herkömmliche
Mobilstation 102 nicht den vollkommenden Dateninhalt einer
Paging-Nachricht rückgewinnen,
in dem sie bloß einen Übertragungs-Burst verwendet,
selbst in einem rauschfreien Kanal nicht. Die Erfindung jedoch,
stellt ein Verfahren zur Wiederherstellung eines ganzen Dateninhalts
einer Dummy-Paging-Nachricht
bereit, wobei nur ein einzelner guter Übertragungs-Burst der Dummy-Paging-Nachricht verwendet
wird. Somit wird die von der Mobilstation 102 benötigte Zeit,
um Dummy-Paging-Nachrichten, welche von der aktiven Basisstation 110 übertragen
werden, verringert, um die Leistungsfähigkeit der Mobilstation 102 zu
erhöhen.
-
Kurze Zusammenfassung der
Erfindung
-
Die
Erfindung stellt eine elektronische Vorrichtung bzw. ein Gerät zur Erfassung
einer Dummy-Paging-Nachricht bereit. In einem Ausführungsbeispiel
umfasst die elektronische Vorrichtung einen Dummy-Muster-Generator,
einen Empfänger
und eine Paging-Kanal-Steuerung
bzw. -Steuerungsprogramm (Channel Handler). Der Dummy-Muster-Generator
liefert ein erstes künstliches
Muster gemäß einem
zuvor empfangenen Ergebnis entsprechend einer Dummy-Paging-Nachricht.
Der Empfänger empfängt einen
ersten Burst einer Paging-Nachricht. Die Paging-Kanal-Steuerung
steuert den Empfänger, um
einen ersten Dateninhalt für
die Paging-Nachricht gemäß dem ersten
Burst und dem ersten künstlichen Muster
zurück
zu gewinnen, und bestimmt, ob der dekodierte Dateninhalt eine Dummy-Paging-Nachricht
repräsentiert,
und weist den Empfänger
an, nicht aktiv zu sein, um verbleibende Bursts der Paging-Nachricht
zu empfangen, wenn der erste Dateninhalt einer Dummy-Paging-Nachricht
entspricht. Die Dummy-Paging-Nachricht wird zur Synchronisation zwischen
einer Mobilstation umfassend die elektronische Vorrichtung und einer
aktiven Basisstation eingesetzt. Auf der anderen Seite können, falls
ein solch früher
Erkennungsmechanismus versagt, mehr Daten-Bursts für eine zuverlässigere
Dekodierung empfangen werden, um den gesamten Paging-Dateninhalt
wieder herzustellen.
-
Die
Erfindung stellt auch eine elektronische Vorrichtung zur Erfassung
einer Paging-Nachricht von
einer aktiven Basisstation und zur Messung von Radiofrequenz-Signalen
von einer Vielzahl benachbarter Basisstationen bereit. In einem
Ausführungsbeispiel
umfasst die elektronische Vorrichtung ein Funkfrequenz-Modul und
ein Basisband-Verarbeitungs-
Modul. Das Funkfrequenz-Modul empfangt einen Burst für eine Paging-Nachricht, schaltet
Kanäle und
empfängt
die Funkfrequenz-Signale von den benachbarten Basisstationen über die
geschalteten Kanäle.
Das Basisband-Verarbeitungs-Modul stellt die Paging-Nachricht gemäß dem ersten
von der aktiven Funkzelle übertragenen
Burst wieder her und misst die Stärken der Funkfrequenz-Signale
der Nachbar-Funkzellen. Der Empfang des Bursts, der Empfang der
Funkfrequenz-Signale, die Erfassung der Paging-Nachricht und die Messung der Signalstärken werden
innerhalb einer Rahmen-Zeitdauer (Frame Duration) durchgeführt und
abgeschlossen. Die Stärke
der Funkfrequenz-Signale wird eingesetzt, um die Signalqualität zu bestimmen.
-
Die
Erfindung stellt ein Verfahren zur Erfassung einer Dummy-Paging-Nachricht
für eine
Mobilstation bereit. Zuerst wird ein erster Burst einer Paging-Nachricht
empfangen. Darm wird ein erstes künstliches Muster gemäß einem
zuvor empfangenen Ergebnis entsprechend einer Dummy-Paging-Nachricht
bereitgestellt. Ein erster Dateninhalt für die Paging-Nachricht wird dann
zurück
gewonnen gemäß dem ersten
Burst und dem ersten künstlichen Muster.
Es wird bestimmt, ob der erste Dateninhalt einer Dummy-Paging-Nachricht
entspricht. Schließlich, wenn
der erste Dateninhalt einer Dummy-Paging-Nachricht entspricht, wird
ein Empfänger
der Mobilstation angewiesen, nicht aktiv zu sein, um verbleibende
Bursts für
die Paging-Nachricht zu empfangen. Die Dummy-Paging-Nachricht wird üblicher Weise
durch vier Bursts übertragen
und wird zur Synchronisation zwischen der Mobilstation und einer
aktiven Basisstation eingesetzt.
-
Eine
detaillierte Beschreibung wird in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen angegeben.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die
Erfindung kann noch eingehender durch Lesen der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung und Beispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen verstanden werden, wobei:
-
1 ein
herkömmliches
drahtloses Kommunikationssystem zeigt;
-
2 einem
schematischen Diagramm der Übertragung
von Paging-Nachrichten von eine aktiven Basisstation nach 1 entspricht;
-
3 einen
typischen Pegelverlauf eines Standby-Stroms zum Betreiben einer
Mobilstation in einem Standby- bzw. Bereitschafts-Zustand darstellt;
-
4 ein
Blockdiagramm eines Teils einer Mobilstation zur Erfassung von Dummy-Paging-Nachrichten
gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt;
-
5A ein
schematisches Diagramm des Empfangs von Paging-Nachrichten für eine Mobilstation
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt;
-
5B ein
schematisches Diagramm einer vollkommenen Daten-Inhaltserfassung
einer Dummy-Paging-Nachricht darstellt, wobei bloß ein erster empfangener
Burst für eine
Mobilstation gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird;
-
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur
Dekodierung einer Paging-Nachricht für eine Mobilstation gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt.
-
7 ein
drahtloses Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt;
-
8 ein
Ablaufdiagramm einer Signalverarbeitung für eine Mobilstation gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt;
-
9 ein
schematisches Zeitintervall-Diagramm zur Verarbeitung einer Dummy-Paging-Nachricht
von einer aktiven Basisstation und einer Messung von RF-Signale bzw. Funksignalen
von benachbarten Basisstationen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt; und
-
10 ein
schematisches Funktionsdiagramm des Standby-Leistungsstrom-Verbrauchs
für die
gleichzeitige Verarbeitung einer Dummy-Paging-Nachricht von einer
aktiven Basisstation und Messung der Signalstärken von RF-Signalen von benachbarten
Basisstationen gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt.
-
Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
-
Die
folgende Beschreibung entspricht der geeignetsten Weise zur Ausführung der
Erfindung. Diese Beschreibung wird zum Zwecke der Veranschaulichung
des allgemeinen Prinzips der Erfindung gemacht und sollte nicht
in einem beschränkenden Sinne
verstanden werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird am besten
durch Bezugnahme auf die beiliegenden Ansprüche bestimmt.
-
Bezug
nehmend auf 3 wird ein typischer Pegel bzw.
Pegelverlauf eines Standby-Stroms
zum Betrieb einer Mobilstation in einem Standby- bzw. Bereitsschafts-Zustand
dargestellt. Wenn keine Anrufe durchgeführt werden, tritt eine Mobilstation
in einen Standby-Zustand (oder Schlafmodus) ein. Im Standby-Zustand
wird die Mobilstation deaktiviert bzw. inaktiv sein und nur zu bestimmten
Zeiten zum Empfangen von Paging- Nachrichten,
die durch eine aktive bzw. bedienende Basisstation (Serving Base
Station) ausgesendet werden, aktiv sein. Die Mobilstation bestimmt
dann, ob die empfangene Paging-Nachricht einer signifikanten Paging-Nachricht
entspricht. Wenn die Paging-Nachricht
einer signifikanten Paging-Nachricht entspricht, tritt die Mobilstation
in den Aufwachmodus ein, um relevante Funktionen in Antwort auf
die empfangene signifikante Nachricht auszuführen, wie etwa die Beantwortung
eines eingehenden Anrufs. Wenn die Paging-Nachricht einer Dummy-Paging-Nachricht
entspricht, tritt die Mobilstation in einen Schlafmodus ein, bis
eine bestimmte Zeit erreicht wird, um eine nächste Paging-Nachricht zu empfangen.
-
Im
Schlafmodus sind die meisten Module der Mobilstation gesperrt bzw.
inaktiv, wie etwa ein Funkfrequenz(RF)-Modul, das Paging-Nachrichten
empfängt,
und ein Basisband-Verarbeitungs-Modul,
das Paging-Nachrichten dekodiert. Somit wird der Standby-Strom zum
Betrieb der Mobilstation im Schlafmodus auf nur den Leckstrom reduziert.
Zum Beispiel entspricht der Standby-Strom zum Zeitpunkt t0 bloß dem
Leckstrom 302 in 3. Wenn
die nächste
Aufwachzeit t1 erreicht wird, wird das RF-Modul
und das Basisband-Verarbeitungs-Modul
aktiviert bzw. eingeschaltet sowie initialisiert, um eine Paging-Nachricht von einer
aktiven Basisstation zu empfangen. Der Standby-Strom der Mobilstation
wächst
deshalb zu einer Summe, bestehend aus dem Leckstrom 302 und
einem Leerlauf- bzw. Idle-Strom 304 zum Zeitpunkt t1, an. Weil eine Paging-Nachricht in vier
Bursts kodiert und verschachtelt wird, empfängt und dekodiert die Mobilstation
jeweils diese vier Bursts und der Standby-Strom weist entsprechend
vier Spitzen 321, 322, 323 und 324 zu
den Zeitpunkten t2, t3,
t4 und t5 auf. Nachdem
die vier Bursts vollständig
dekodiert worden sind und eine Dummy-Paging-Nachricht davon rückgewonnen
worden ist, kehrt die Mobilstation in einen Schlafmodus zurück und der
Standby-Strom geht wieder zurück
auf den Leckstrom zum Zeitpunkt t6.
-
Weil
eine Mobilstation mit einem begrenzten Energie-Volumen bzw. -Vorrat
ausgestattet ist, wie etwa einer Batterie, kann ein reduzierter
Stromverbrauch die verfügbare
Lebensdauer der Mobilstation verlängern. Eine Zeitperiode für eine Mobilstation, um
die Verarbeitung einer Paging-Nachricht abzuschließen, wird
hier als Page-Zeitdauer bezeichnet. Zum Beispiel ist die Periode 350 von
Zeitpunkt t1 bis Zeitpunkt t6 in
der 3 eine Page-Zeitdauer zum Empfang einer signifikanten
oder einer Dummy-Paging- Nachricht.
Es versteht sich, dass der Stromverbrauch der mobilen Station reduziert
werden kann, wenn der Empfang von Bursts verringert wird. Bezug nehmend
auf die Page-Zeitdauer 350 in 3 dekodiert
die Mobilstation typischer Weise die Dummy-Paging-Nachricht gemäß allen
vier Übertragungsbursts
der Dummy-Paging-Nachricht. Wenn eine Dummy-Paging-Nachricht bloß mit einem
empfangenen Burst davon dekodiert werden kann, wird der Stromverbrauch
der Mobilstation verringert. Demnach stellt die Erfindung eine Ausführungsform eines
Verfahrens zur Dekodierung einer Dummy-Paging-Nachricht mit bloß einem
empfangenen Burst bereit, um die Leistungsfähigkeit der Mobilstation zu verbessern.
Weil die meisten der Paging-Nachrichten, welche von der aktiven
Basisstation ausgesendet werden, Dummy-Paging-Nachrichten zur Synchronisation
zwischen der Mobilstation und der aktiven Basisstation sind, kann
der Stromverbrauch der Mobilstation in Standby-Zuständen deutlich
gemäß den Ausführungsbeispielen
der Erfindung reduziert werden.
-
Bezug
nehmend auf 4 wird ein Blockdiagramm eines
Teils einer Mobilstation 400 dargestellt, die Dummy-Paging-Nachrichten
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wieder herstellt bzw. rückgewinnt. Die Mobilstation 400 umfasst
einen Empfänger 402,
einen Dummy-Muster-Generator 404 und eine Paging-Kanal-Steuerung 406.
Der Empfänger 402 umfasst
ein Funkfrequenz-Modul 412, einen inneren Empfänger 413 und
ein Basisband-Verarbeitungs-Modul 414, das ein Entschachtelungs-Modul 416 (De-Interleaving
Modul) und einen Kanal-Dekodierer 418 umfasst. Wenn eine
Paging-Nachricht
an die Mobilstation 400 ausgesendet wird, empfangt das
Funkfrequenz-Modul 412 zunächst einen ersten Burst D1 der Paging-Nachricht. Der erste Burst wird
dann an das Basisband-Verarbeitungs-Modul 416 ausgeliefert.
Gleichzeitig stellt der Dummy-Muster-Generator 404 für das Basisband-Verarbeitungs-Modul 414 ein
Dummy-Muster P bzw. Schein-Bitmuster gemäß den zuvor empfangenen Dummy-Paging-Nachrichten
bereit. Es versteht sich, dass das Basisband-Verarbeitungs-Modul 414, der
Dummy-Muster-Generator 404 und
die Paging-Kanal-Steuerung 406 als ein äußerer Empfänger angesehen werden können.
-
Bezug
nehmend auf 5A wird ein schematisches Diagramm
des Empfangs von Paging-Nachrichten
für eine
Mobilstation gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt. Wenn die Übertragungsqualität der Paging-Nachricht
gut ist, werden bloß zwei Bursts
zur Wiederherstellung des vollständigen
Dateninhalts der Paging-Nachricht benötigt. Der Empfänger 402 kann
anfänglich
einen ersten Burst 261 und einen zweiten Burst 262 der
Paging-Nachricht ohne Bezug auf vorherige Ergebnisse empfangen.
Der erste Burst 261 und der zweite Burst 262 werden
dann entschachtelt (de-interleaved) und ein dritter Burst 263 und
ein vierter Burst 264 werden punktiert (mit punktierten
Stellen, die einen Nullwert einnehmen), um ein entschachteltes Datum 270 bzw. Datenwert
von dem Entschachtelungs-Modul 216 zu erhalten. Die Fachleute
werden erkennen, dass das entschachtelte Datum 270 ein
Entfaltungscode umfasst, der von einer Original-Signifikanten oder einer Dummy-Paging-Nachricht
gemäß einem
bestimmten Kodierungs-Algorithmus
erzeugt worden ist, wobei die Anzahl der Bits des entschachtelten
Datums 270 größer ist
als jene der Original-Signifikanten oder Dummy-Paging-Nachricht.
Zum Beispiel wird der Faltungscode durch Faltungs-Kodier-Algorithmen gemäß einer
Coderate 1/2 erzeugt, wobei 2 die Anzahl der Ausgangsbits darstellt
und 1 die Anzahl der Eingangsbits. Da die Faltungs-Kodierung den
Fachleuten wohl bekannt ist, wird hier eine weitere Beschreibung
um der Kürze
Willen ausgelassen. Die Mobilstation 400 dekodiert die
entschachtelten Daten 270 mit den Kanal-Dekodierer 418,
um einen Dateninhalt 280 der Paging-Nachricht wieder herzustellen. Der
Kanal-Dekodierer 418 untersucht die Genauigkeit des Dateninhalts 280 durch
Anwendung der sog. Maximum Likely-Hood-Decoding (z. B. der Viterbi-Dekodierung),
um einen Metrikwert für
jeden Pfad zu berechnen und dann eine Entscheidung auf der Grundlage
der akkumulierten Pfad-Metrikwerte
zu treffen. Wenn die Übertragungsqualität der Paging-Nachricht
schlecht ist, enthalten der erste empfangene Burst 261 und
der zweite Burst 262 Fehlerbits und der von der Mobilstation 102 gewonnene
Dateninhalt 280 kann eine Vollständigkeits-Bewertung (z. B.
CRC-Validierung) nicht bestehen, weil der Dateninhalt 210,
welcher von der aktiven Basisstation 110 gesendet wird,
mit additivem weißen
Gaußschen Rauschen
(AWGN) oder anderen Störsignal-Quellen beaufschlagt
bzw. beeinträchtigt
wird. Deshalb werden ein dritter Bursts 263 und ein vierter
Burst 264 benötigt,
um zur Wiederherstellung des korrekten Dateninhalts 280 empfangen
zu werden.
-
Bezug
nehmend auf 5B wird ein schematisches Diagramm
einer Volldaten-Inhaltserfassung
einer Dummy-Paging-Nachricht unter Verwendung bloß eines
ersten empfangenen Bursts für
eine Mobilstation gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt. Immer wenn der Empfänger 402 eine Dummy-Paging-Nachricht
erhält,
speichert der Dummy-Muster-Generator 404 die Dummy-Paging-Nachricht 502 als
Referenz zur Erzeugung von Dummy-Mustern P während der Dekodierung einer aktuellen
Paging-Nachricht
ab. In einem Ausführungsbeispiel
entsprechen die vorhergehenden Dummy-Paging-Nachrichten, die in dem Dummy-Muster-Generator 404 gespeichert
sind, kanaldekodierten Datenbits D3, die
von dem Kanal-Dekodierer 418 ausgegeben werden. In einem
anderen Ausführungsbeispiel
entspricht die vorhergehende Dummy-Paging-Nachricht einem Roddatenwert bzw. Rohdatum
D1, das von dem Funkfrequenz-Modul 412 empfangen
wird, oder einem entschachteltem Datum D2,
das von dem Entschachtelungs-Modul 416 erzeugt
wird. Fachleute können
die vorhergehende Dummy-Paging-Nachricht als Equalizer-Ausgangsdaten
oder rückkodierte
Daten verwenden bzw. ausnutzen. Der Dummy-Muster-Generator 404 erzeugt dann
ein Dummy-Muster P mit Bezug auf die zuvor empfangene Dummy-Paging-Nachricht 502.
In einem Ausführungsbeispiel
umfasst das Dummy-Muster P ein erstes künstliches Muster 504.
In einem anderen Ausführungsbeispiel
umfasst das Dummy-Muster P das erste künstliche Muster 504 und
ein zweites künstliches
Muster 506. In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das
Dummy-Muster P das erste künstliche
Muster 504, das zweite künstliche Muster 506 und
ein drittes künstliches
Muster 508. Es versteht sich, dass das erste, zweite und
dritte künstliche
Muster 504, 506 und 508 jeweils einem zuvor
empfangenen zweiten, dritten und vierten Burst entspricht.
-
Das
Basisband-Verarbeitungs-Modul 414 dekodiert dann die Paging-Nachricht
gemäß dem ersten
Burst 561, der von dem Funkfrequenz-Modul 412 empfangen
wird, und gemäß dem ersten
künstlichen
Muster 504 (sowie möglicher
Weise mit den zweiten und den dritten künstlichen Mustern 506 und 508).
Wenn das Dummy-Muster nur das erste künstliche Muster 504 umfasst,
entschachtelt das Entschachtelungs-Modul 416 genau 114 Bits
des ersten Bursts 561 und 114 Bits des ersten
künstlichen
Musters 504, um ein Ergebnis von 228 Bits zu erhalten. Das
228 Bits umfassende Ergebnis wird dann mit Null-Werten punktiert, um ein entschachteltes
Datum 570 mit 456 Bits zu erhalten (Datum D2 in 4). Wenn
die Übertragungsqualität gut ist,
wird der erste Burst 561 ohne Fehler empfangen und der
Kanal-Dekodierer 418 kann die entschachtelten Daten 570 dekodieren,
um einen 228 Bits-Gesamt-Dateninhalt 580 wiederherzustellen
(Datum D3 in 4) der Paging-Nachricht,
um zu bestimmen, ob die Paging-Nachricht eine Dummy-Paging-Nachricht ist. Demnach
stellt die Mobilstation 400 den vollständigen Dateninhalt einer Dummy-Paging-Nachricht
gemäß nur einem
empfangenen Bursts entsprechend den Ausführungsbeispielen der Erfindung
wieder her.
-
Es
versteht sich, dass, fall der empfangene erste Burst einer signifikanten
Paging- Nachricht
entspricht, der Dateninhalt der signifikanten Paging-Nachricht nicht
durch ein Ausführungsbeispiel des
in 5B gezeigten Verfahrens wieder hergestellt werden
kann. Außerdem
kann, wenn die Paging-Nachricht eine Dummy-Paging-Nachricht ist und
die Übertragungsqualität schlecht
ist, der erste Burst D1 mit Fehlern empfangen
werden, was im Kanal-Dekodierer 418 dazu führt, fehlerhaften
Dateninhalt D3 der Paging-Nachricht von
den entschachtelten Daten D2 zu liefern.
Während
der Erzeugung des Dateninhalts D3 durch
den Kanal-Dekodierer 418, überprüft die Paging-Kanal-Steuerung 406 anhand einer
zyklischen Redundanz-Prüfung
(CRC) die Bits des Dateninhalts D3, um zu
bestimmen, ob der Dateninhalt D3 korrekt
ist. Wenn der Dateninhalt D3 nicht korrekt
ist, kann das Funkfrequenz-Modul weiter einen zweiten Burst, einen
dritten Burst oder gar einen vierten Burst bzw. Bündel von
Signalen zur nachfolgenden Dekodierung empfangen.
-
Bezug
nehmend auf 6 wird ein Flussdiagramm
gezeigt, das ein Verfahren 600 zur Dekodierung einer Paging-Nachricht
durch eine Mobilstation 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung veranschaulicht. Zuerst empfangt das Funkfrequenz-Modul 412 einen
ersten Burst für
eine Paging-Nachricht und das Basisband-Verarbeitungs-Modul 414 erzeugt
einen ersten Dateninhalt gemäß dem ersten
Burst und ein Dummy-Muster, das durch den Dummy-Muster-Generator 404 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
des in 5 gezeigten Verfahrens bereitgestellt
wird (Schritt 602). Die Paging-Kanal-Steuerung 406 bestimmt
dann, ob der erste Dateninhalt einer Dummy-Paging-Nachricht entspricht (Schritt 604).
Wenn der erste Dateninhalt einer Dummy-Paging-Nachricht entspricht, wird der erste
empfangene Burst so betrachtet, als entspreche er einem Teil einer
Dummy-Paging-Nachricht und der dekodierte Dummy-Paging-Inhalt wird
zur Erzeugung eines Dummy-Musters für die nächste Dekodierungssession gespeichert
(Schritt 606). Die Bestimmung des ersten Dateninhalts,
der eine Dummy-Paging-Nachricht
darstellt, kann durch Verifizierung von CRC-Bits der dekodierten
Daten-Bits erreicht werden. Die Paging-Kanal-Steuerung 406 weist
dann den Empfänger 402 an,
nicht aktiv zu sein, um verbleibende Bursts der Paging-Nachricht zu
empfangen (Schritt 608), wobei die Mobilstation aktiviert
wird, um in einen Schlafmodus während
der verbleibenden Page-Zeitdauer einzutreten. Zum Beispiel gibt
die Paging-Kanal-Steuerung 406 Steuersignale C1,
C2 und C3 aus, um
das Funkfrequenz-Modul 412 und das Basisband-Verarbeitungs-Modul 414 während der
verbleibenden Pagezeitdauer zu sperren bzw. zu deaktivieren. Der
von der Mobilstation benötigte
Strom wird deshalb auf den Leckstrom reduziert und der Stromverbrauch
der Mobilstation 400 wird stark reduziert, um die Leistungsfähigkeit
davon zu verbessern.
-
Wenn
der zuvor dekodierte Dateninhalt nicht eine Dummy-Paging-Nachricht
repräsentiert
(Schritt 604), kann der erste Kurst einem Teil einer signifikanten
Paging-Nachricht entsprechen oder kann aufgrund einer schlechten Übertragungsqualität mit Fehlern
empfangen werden. Das Funkfrequenz-Modul 412 empfangt dann
einen zweiten Kurst für
die Paging-Nachricht (Schritt 610) und die Paging-Kanal-Steuerung 406 weist
dann das Basisband-Verarbeitungs-Modul 414 an, einen zweiten
Dateninhalt gemäß dem ersten
Kurst und dem zweiten Kurst wieder herzustellen. Wenn der zweite
Dateninhalt die CRC-Validierung
bzw. Prüfung
besteht (Schritt 612), so entspricht der zweite Dateninhalt
einer Paging-Nachricht. Wenn der zweite Dateninhalt einer Dummy-Paging-Nachricht
entspricht, wird die Dummy-Paging-Nachricht im Schritt 606 gespeichert
und die Mobilstation tritt während
der verbleibenden Page-Zeitdauer im Schritt 608 in einen
Schlafmodus ein. Wenn der zweite Dateninhalt einer signifikanten Paging-Nachricht
entspricht, so bestimmt die Paging-Kanal-Steuerung 406 weiter,
ob die Mobil-ID bzw. -Kennung des zweiten Dateninhalts diejenige
ID bzw. Kennung der Mobilstation 400 ist. Falls dies so ist,
tritt die Mobilstation 400 in einen Aufwachmodus ein, um
eine relevante Funktion in Antwort auf den zweiten Dateninhalt,
wie etwas den Empfang eines eingehenden Rufes, auszuführen. Anderenfalls
tritt die Mobilstation 400 in einen Schlafmodus während der
verbleibenden Page-Zeitdauer ein. Es versteht sich, dass, wenn der
zweite Dateninhalt die Mobil-ID der Mobilstation 400 aufweist,
diese signifikante Paging-Nachricht für die Mobilstation 400 bestimmt
ist, anderenfalls für
andere Mobilstationen bestimmt ist.
-
Wenn
der zweite Dateninhalt die CRC-Validierung im Schritt 612 nicht
besteht, kann der zweite Dateninhalt nicht erkannt werden und das
Funkfrequenz-Modul 412 muss weiterhin einen dritten Kurst für die Paging-Nachricht
in Schritt 614 empfangen und die Paging-Kanal-Steuerung 406 weist dann
das Basisband-Verarbeitungs-Modul 414 an, einen dritten
Dateninhalt der Paging-Nachricht gemäß dem ersten, zweiten und dritten
Burst wieder herzustellen. Wenn der dritte Dateninhalt die CRC-Validierung
in Schritt 616 besteht, entspricht der dritte Dateninhalt einer
Paging-Nachricht (welche signifikant oder eine Dummy-Paging-Nachricht
sein kann). Anderenfalls kann der dritte Dateninhalt nicht erkannt
werden, und ein vierter Burst wird in Schritt 618 empfangen
und dann wird ein vierter Dateninhalt für die Paging-Nachricht gemäß den ersten,
zweiten, dritten und vierten Bursts in Schritt 618 wieder
hergestellt. Durch den rekursiven Prozess bzw. Ablauf eines Ausführungsbeispiels
des Verfahrens 600 wird kein eingehender Anruf verpasst
und die Mobilstation kommt in den Genuss sowohl des Vorteils eines
geringeren Stromverbrauchs wie auch einer präzisen Dekodierleistung. Angemerkt
sei, dass die Schritte 614, 616 und 618 genau
mit Funktionen modifiziert werden können, welche direkt die dritten
und vierten Bursts empfangen und demgemäß Dateninhalt erzeugen, um
die CRC-Validierung zu verringern. Darüber hinaus ist einzusehen,
dass die Schritte 610, 612, 614, 616 und 618 genau
mit Funktionen modifiziert werden können, die direkt den zweiten
bis vierten Burst empfangen und demgemäß Dateninhalt erzeugen, um
mehrere CRC-Validierungen zu verringern.
-
Bezug
nehmend auf 7 wird ein drahtloses Kommunikationssystem 700 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Das drahtlose Kommunikationssystem 700 umfasst
eine Mobilstation 702, eine aktive Basisstation 710 und eine
Vielzahl von Nachbar-Basisstationen 721 ~ 724. Die
aktive Basisstation 710 ist diejenige Basisstation, welche
durch die Mobilstation 702 identifiziert worden ist und
verwendet wird, um Pakete auf dem Abwärtskanal (Downlink) von einer
entfernten Mobilstation zur Mobilstation 702 zu übertragen
und Pakete auf dem Aufwärtskanal
(Uplink) von der Mobilstation 702 zu einer entfernten Mobilstation
zu übertragen. Die
Anzahl der Nachbar-Basisstationen kann sieben oder mehr betragen.
Die Mobilstation 702 dekodiert Paging-Nachrichten, welche
periodisch von der aktiven Basisstation 710 ausgesendet
werden. Zusätzlich
misst die Mobilstation 702 gleichzeitig Signalstärken der
Funkfrequenz-Signale, die von den Nachbar-Basisstationen 721 ~ 724 ausgesendet
werden. Wenn die Stärken
der Funkfrequenz-Signale, welche von einer der Nachbar Basisstationen 721 ~ 724 ausgesendet
werden, offensichtlich größer sind
als die Stärke
des Funkfrequenz-Signals, das von der aktuellen Basisstation 710 gesendet
wird, kann die Mobilstation 702 diese Nachbar-Basisstationen 721 ~ 724 als
Handover-Kandidaten ansehen.
-
Weil
die Mobilstation 702 vollständige Dateninhalte einer Dummy-Paging-Nachricht
gemäß nur einem
ersten empfangenen Burst gemäß eines
Ausführungsbeispiels
des Verfahrens nach 5 rückgewinnen
kann, kann die Page-Zeitdauer auf eine Rahmen-Zeitdauer von 60/13 ms oder 4,615 ms
verkürzt
werden (traditionell benötigen
aktive Paging-Perioden 2 bis 4 Rahmen-Zeitdauern). Zusätzlich zur
Dekodierung von Dummy-Paging-Nachrichten,
kann die Mobilstation 702 weiterhin die Signalstärke aller
Nachbar-Basisstationen
innerhalb einer Rahmen-Zeitdauer, welche auf den ersten Burstempfang
folgt, messen. Bezug nehmend auf 8 wird ein
Ablaufdiagramm der Signalverarbeitung für eine Mobilstation gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, eine aktive Basisstation (Serving Base
Station) sendet zunächst
einen Burst 802 einer Dummy-Paging-Nachricht an die Mobilstation. Die
Mobilstation wird dann aktiv, empfängt den Burst 802 und
stellt die Dummy-Paging-Nachricht gemäß dem einzigen empfangenen
Burst 802 wieder her. Wenn die Nachbarstationen jeweils
RF-Signale 81a ~ 81n an die Mobilstation ausstrahlen,
schaltet die Mobilstation die Kanäle um und überwacht auf RF-Signale in
den geschalteten Kanälen
und misst Signalstärken
der überwachten
Signale, die von den Nachbarstationen B1 ~
Bn ausgesendet werden. Danach tritt die
Mobilstation wieder in den Schlafmodus ein. Die Page-Zeitdauer für den Empfang
des Bursts 802 für
die Messung der Signalstärken
der RF-Signale 81a ~ 81n ist kürzer als eine Rahmen-Zeitdauer. Somit
wird der Standby-Strom der Mobilstation deutlich verringert und
der Stromverbrauch der Mobilstation wird ebenfalls deutlich verringert.
Es versteht sich, dass die Anzahl der überwachten Kanäle sich
gemäß der Anzahl
der Nachbar-Funkzellen verändern
kann und typischer Weise gleich sieben ist oder sieben übersteigt.
-
Bezug
nehmend auf 9 wird ein schematisches Zeitabschnittsdiagramm
zur Verarbeitung einer Dummy-Paging-Nachricht von einer aktiven
Basisstation und zum Messen von Feldstärken der RF-Signale bzw. Funk-Signale
von Nachbar-Basisstationen gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Es wird angenommen, dass eine Mobilstation
ein Funkfrequenz-Modul umfasst, das Funkfrequenz-Signale empfängt, und
ein Basisband-Verarbeitungs-Modul umfasst, das Basisband-Verarbeitung
durchführt.
Das Funkfrequenz-Modul empfängt
zunächst
den ersten Burst einer Dummy-Paging-Nachricht
von einer aktiven Basisstation in der Burst-Zeitdauer 902 von
577 μs.
Das Basisband-Verarbeitungs-Modul dekodiert dann die Dummy-Paging-Nachricht gemäß dem einzigen empfangenen
ersten Burst in der Periode 922. Das Funkfrequenz-Modul schaltet gleichzeitig
Kanäle
und empfängt
mehrfache Funksignale (RF-Signale) von mehreren Nachbar-Basisstationen
in den Perioden 911 ~ 918. Das Basisband-Verarbeitungs-Modul misst
dann jeweils die Signalstärke
der RF-Signale in den Zeitperioden 921 ~ 928.
Die gesamte Signalverarbeitung schließt den Empfang des Bursts,
den Empfang von Nachbarfunkzellen RF-Signalen, die Erfassung der
Dummy-Paging-Nachricht
und die Messung der Signalstärken
und wird vollständig
in einer Rahmen-Zeitdauer
von 4,615 ms (Millisekunden) durchgeführt. Das Funkfrequenz-Modul
wird dann deaktiviert nachdem das letzte RF-Signal in der Periode 918 empfangen
worden ist und das Basisband-Verarbeitungs-Modul wird deaktiviert,
nachdem eine Stärke
des letzten RF-Signals in der Periode 928 gemessen wird.
Somit wird der Stromverbrauch der Mobilstation deutlich reduziert.
Bezug nehmend auf die 10 wird ein schematischen Funktionsdiagramm
des Stromverbrauchs zur gleichzeitigen Verarbeitung einer Dummy-Paging-Nachricht
von einer aktuellen Basisstation und zum Messen von Signalstärken RF-Signalen von Nachbar-Basisstationen gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Sowohl die Wiederherstellung
einer Dummy-Paging-Nachricht wie auch die Leistungsmessung von RF-Signalen
von mehr als sieben Nachbar-Stationen kann innerhalb der Zeitdauer
T vollständig
ausgeführt
werden, welche kürzer
als eine Rahmen-Zeitdauer
ist, und die Mobilstation tritt dann in einen Schlafmodus ein, um
den Stromverbrauch zu reduzieren.
-
Zusammenfassend
stellt die Erfindung eine elektronische Vorrichtung zur Erfassung
einer Dummy-Paging-Nachricht bereit. In einem Ausführungsbeispiel
umfasst die elektronische Vorrichtung einen Dummy-Muster-Generator
(404), einen Empfänger (402)
und eine Paging-Kanal-Steuerung (406). Der Dummy-Muster-Generator
(404) liefert ein erstes künstliches Muster gemäß einem
zuvor empfangenen Ergebnis entsprechend einer Dummy-Paging-Nachricht.
Der Empfänger
(402) empfängt
einen ersten Burst (D1) für eine Paging-Nachricht. Die Paging-Kanal-Steuerung
(406) überwacht
bzw. steuert den Empfänger,
um einen ersten Dateninhalt für
die Paging-Nachricht gemäß dem ersten
Burst und dem ersten künstlichen
Muster wieder herzustellen, und bestimmt, ob der erste Dateninhalt
einer Dummy-Paging-Nachricht entspricht, und den Empfänger (402) anweist,
nicht aktiv zu sein, um verbleibende Bursts der Paging-Nachricht
zu empfangen, wenn der erste Dateninhalt einer Dummy-Paging-Nachricht
entspricht. Die Dummy-Paging-Nachricht wird zur Synchronisation
zwischen einer Mobilstation, umfassend die elektronische Vorrichtung,
und einer aktuellen Basisstation eingesetzt.
-
Da
die Erfindung anhand von einem Beispiel und in Bezug auf ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die Erfindung nicht
darauf beschränkt
ist. Im Gegenteil ist beabsichtigt, verschiedene Modifikationen
und ähnliche
Anordnungen (so wie sie für
den Fachmann offensichtlich sind) mit zu umfassen. Deshalb sollte dem
Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche die breiteste Interpretation
zukommen, um somit alle solche Modifikationen und ähnliche
Anordnungen zu umfassen.