CN1309176C - 无线通信设备中的降低平均功耗的技术 - Google Patents
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Abstract
一种降低在监控分时隙的寻呼信道期间工作在睡眠和唤醒模式中的无线通信设备(WCD)的平均功耗的方法和系统，包括下列步骤：提供多个计数器；在相对于另一计数器预定的偏移量处为每个计数器建立翻转点；为至少一个翻转点识别一个时序点；以及在出现经识别的时序点时在睡眠和唤醒模式之间转变。
Description
参照相关申请
本发明涉及下面共同受让人的申请：Technique for Reduction of Awake Timein a Wireless Communications Device Utilizing Slotted Paging(申请序列号09/118750，1998年7月17日公开)。‘750申请通过引用被完全结合于此。
发明背景
I.发明领域
本发明通常涉及无线通信系统。更确切地说，本发明涉及一种用于降低无线通信设备内的平均功耗的方法和系统。
II.相关技术描述
无线通信设备(WCD)通常工作在活动状态或待机状态。在活动状态(有时就是呼叫状态)，WCD在诸如用于话音和/或数据呼叫的射频信道(RF)这样的负荷话务信道上交换用户信息。然而，当用户信息没有交换时，WCD工作在待机状态。在待机状态，WCD为由无线通信系统(WCS)内的其它节点发送的信息而监控寻呼信道，这些系统包括基站，卫星，以及其它WCD。寻呼信道消息的例子包括表征呼叫初始化的振铃信息(比如活动状态操作)，以及更新WCD操作参数的信息。
分时隙的寻呼信道是寻呼信道的一种。分时隙的寻呼信道包括周期时隙，其中WCS中的每个WCD分配到这些事件间隙中的一个。WCD在它被分配到的时隙内监控寻呼信道传输。而且，传给某个WCD的信息仅在该WCD分配到时隙时传送。既然WCD能在它占有的时隙内收到寻呼信道消息，那么在这个时隙内它处于“唤醒”模式。当WCD工作在唤醒模式时，WCD内的元件设置为准备接收寻呼信道消息。通常WCD在它被分配到实践间隙的开始就工作在唤醒模式下。而且，如果接受到的寻呼信道消息要求WCD完成附加功能，例如接受额外的传输信息，WCD可以在时隙后继续工作在唤醒模式。
一旦没有其它的活动模式的工作要做，WCD就在连续时隙的间隔中工作在“睡眠”模式。当WCD工作在睡眠模式时，WCD通过关闭一些元件的电源来节约能量。例如，WCD可以在没有指向自己的信息的时间间隔内暂停一些用于接收和处理的元件。这种暂停通常“冻结”内部过程，比如计数器和序列发生器。另外，这种暂停也可能关闭其它元件。
在按照诸如IS-95A和IS-95B等CDMA标准工作的WCS内(这里称为IS-95系统)，诸如寻呼信道话务的信息将以码元序列的形式在发送节点和接收节点之间被发送。该信息根据伪随机噪声(PN)序列被交织、编码、扩展，并被调制为被发送的射频(RF)信号，用于诸如移动电话等WCD的接收。在接收之后，这些信号被转换为基带信号，被去扩展、去交织并被解码为原始发送的信息码元序列。
CDMA系统中发射机和接收机之间的传输由发射机内的PN序列扩展，并由接收机内相同的PN序列去扩展。在IS-95系统内，这些PN序列的长度为215个码元(“码片”)，码片速率为1.228MHz。因此，PN序列的周期为26.667毫秒。对于信息的适当接收，发射机内的PN序列生成过程应与接收WCD内的PN序列生成过程对齐。
在这类系统中，交织是建立在一个交织的时间帧上的，比如IS-95系统内是20毫秒。对于WCD内信息的的适当接收，发射机处的交织过程和接收机处的去交织过程都是彼此同步的。
除此之外，WCD需要保持其PN序列去扩展过程及其去交织过程之间的内同步。也就是说，当WCD从睡眠模式转换到唤醒模式时，它的PN序列去扩展过程和去交织过程必须再次启动操作，就像WCD在插入的睡眠模式间隔期间被唤醒。从本质上来看，WCD必须被唤醒并继续工作，就像从未错过一次。
一种确保这种出现内同步的技术包括使用时间上等于交织时间帧和PN序列周期这两者的整数倍的睡眠模式间隔。根据这种方法，当WCD从睡眠模式转换到唤醒模式时，其过程从PN序列和交织帧中与其前一次转为睡眠模式时正在工作的点相同的点处继续恢复工作。此外，由于这种转换发生在交织时间帧和PN序列周期两者的整数倍处，因此这些过程是内同步的。
交织时间帧和PN序列周期两者的最小整数倍是它们的最小公倍数。对于IS-95系统，最小公倍数的值为80毫秒(即，是26.667毫秒PN序列周期的三倍，是20毫秒交织时间帧的四倍)。睡眠和唤醒模式时序的常规方法使用这个最小公倍数方法。因此，在IS-95系统中，按照这种方法得到的睡眠模式间隔被限制在近似为80毫秒的间隔尺寸。
对于由电池或固定电源供电的WCD，可以通过降低设备的平均电流消耗来增加待机状态的时间。一种实现这种降低的方法是增加睡眠模式的持续时间而减少唤醒模式间隔的持续时间。一般而言，唤醒模式花的时间要远小于睡眠模式所花的时间。然而，由于唤醒模式中消耗的电流一般是睡眠模式中消耗的电流的好几倍，因此任何减少唤醒模式所花时间的方法都能大幅改进电流消耗和待机时间。
因此，需要一种技术来降低WCD花在唤醒模式上的时间，从而提高设备的工作时间。
发明摘要
本发明针对一种用于延时WCD的工作时间的系统和方法，其中WCD能在监控分时隙的寻呼信道时工作在睡眠和唤醒模式。本发明的方法包括下列步骤：分配多个计数器以便每个计数器在相对于另一计数器的预定偏移量处翻转；为多个计数器提供发生在翻转时刻的多个时序点；以及当多个时序点之一出现时在睡眠和唤醒模式之间转换。
分配步骤可以包括以PN序列周期周围大致相等的时间增量隔开多个计数器的每一个。这个步骤也包括将多个计数器的每一个同步到相应的伪随机噪声(PN)序列发生器。这种同步包括使每个相应的PN序列发生器移位一个偏移量，从而使多径传输分量能够进行解调。
转换步骤可以包括在寻呼信道时隙被分配给WCD之前的预定数量的时序点处开始唤醒模式。例如，该步骤可以包括在这种寻呼信道时隙开始之前的两个时序点处开始唤醒模式。
此外，转换步骤可以包括在寻呼信道时隙被分配给WCD之后的预定数量的时序点处开始睡眠模式。另外，该步骤可以包括当WCD确定在这种寻呼信道时隙期间不存在寻呼话务后的第一个时序点处开始睡眠模式。
本发明方便地实现了更优化的睡眠模式间隔持续时间，从而延长了睡眠模式间隔的长度并且增加了WCD的工作时间。
本发明也很好地保持了接收信号的质量。一些方法通过从WCD解调过程中移去解调指来使睡眠模式间隔延长一定程度。这种移去解调指可能会降低接收信号质量。相反，本发明通过在解调过程中保留所有解调指而保持了信号质量。
附图的简要描述
通过下面提出的结合附图的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更加明显，附图中相同的元件具有相同的标识，其中：
图1是示例性无线通信系统(WCS)的说明；
图2是示例性寻呼信道帧的说明；
图3A是WCD的示例性分时隙的寻呼信道接收部分的功能性框图；
图3B是解调模块的说明；
图4A和4B是说明按照两种不同的指时序方案的时序关系的相位图；
图5是说明WCD的待机状态操作流程图；
图6是说明进入睡眠模式的操作流程图；
图7是说明转换到唤醒模式工作的操作流程图；
图8是说明延长WCD的工作时间的方法的流程图；以及
图9是示例性计算机系统的框图。
优选实施例的详细描述
I.介绍
本发明针对一种用于实现比常规技术较优粒度的睡眠模式间隔持续时间的技术。该较优的粒度通过使用时序点而实现，这些时序点使WCD更频繁地在睡眠和唤醒模式之间切换。作为这种较优粒度的结果，WCD可以延长睡眠模式间隔的长度，从而增加它的工作时间。这些时序点是基于计数器的，比如解调指计数器和组合计数器，这里将参考示例性WCD进行描述。
II.无线通信系统
图1是示例性无线通信系统(WCS)100的说明。示例性WCS 100包括第一和第二基站102a和102b、无线通信设备(WCD)106以及系统控制器108。
在很多WCS中会发生多径传输。多径传输是独立的RF波阵面，在这里也称为多径分量，由一个单独的RF发射器发送。多径传输可能由波阵面反射或是其它物理现象所引起。对于诸如WCD 106这样的接收设备，每个多径分量显示为相同，除了时间偏移不同，并且信号强度通常不同。在CDMA系统中，如果这些多径分量时间偏移大于一个PN码片的持续时间，那么各个多径分量可以被独立地辨认并组合为单个信息流。这种组合技术可以增加总信噪比，从而降低了误码的可能性。
在IS-95系统中，寻呼信道携带那些由经编码、交织、扩展和调制的、并由基站102发送到WCD 106的信号。
寻呼信道包括被分成固定持续时间的多个时隙的重复帧。图2是示例性寻呼信道帧200的说明。寻呼信道帧200包括多个寻呼信道时隙202。每个寻呼信道时隙202都具有寻呼信道持续时间206。在IS-95系统中，寻呼信道持续时间206是80毫秒。寻呼信道帧200具有寻呼信道帧持续时间204。如图2所述，多个WCD 106各被分配到特定的寻呼信道时隙202。比如，WCD 106a、106b和106e被分配到寻呼信道时隙202a；WCD 106e被分配到寻呼信道时隙202b；WCD 106d和106g被分配到寻呼信道时隙202c，等等。
III.无线通信设备
图3A是WCD 106接收机的实例性分时隙的寻呼信道接收部分的功能性框图。如图3A所述，WCD 106包括天线段302、模拟接收机模块304、解调模块306、去交织器模块308、解码器模块310和控制器312。
天线段302接收来自基站102a和/或102b的射频(RF)传输。天线段302把这些传输作为电信号传给模拟接收机模块304。此外天线段302可以从WCD 106内的发送功率放大器接收用于无线传输的电信号。相应的，为了使天线段302内的单根天线能同时接收和发送RF信号，天线段302可以包括天线共用器，这对相关领域内的技术人员来说是很显然的。
模拟接收机模块304在RF频带内接收来自天线段302的电信号。此外，模拟接收机模块304将这些RF信号下变频至中频(IF)带。对于本领域的技术人员来说，这种下变频技术是很显然的。在一个实施例中，模拟接收机模块304也可以按照特定的带宽对这些IF信号进行滤波。
而且，模拟接收机模块304利用模数转换(A/D)技术把IF信号转换为相应的数字信号，这点本领域的技术人员很清楚。执行该A/D转换所用的采样率是WCS100内所用的伪随机噪声(PN)序列码片速率的整数倍。然而，也可以采用其它的采样率。A/D转换后，产生的经数字化的IF信号被传到解调模块306。
解调模块306从模拟接收机模块304接收到经数字化的IF信号并把它们转换为一个或多个基带信息码元序列。解调模块306产生多个基带信息码元序列，其中每个信息码元序列都对应于特定的多径传输分量。解调模块306把这多个序列组合为单个信息序列以减少误码的可能性。这些序列可以用本领域技术人员已知的信号组合技术来组合。一些关于解调模块306的性能和功能的深入的细节在图3B中有详细介绍。这些序列一旦组合起来，解调模块306就把一个单路的信息码元序列传给去交织器模块308。
去交织器模块308从解调模块306收到基带信息码元序列并把这个码元序列分为多个称为去交织器帧的部分，其中每个去交织器帧都有预定的持续时间。IS-95系统使用的持续时间为20毫秒的去交织器帧。去交织器模块308按照WCS 100所用的交织/去交织方案来排列这些帧，从而产生经去交织的信息码元序列。特别地，去交织器模块308执行与WCS 100内的一个或多个发射机执行的交织功能相反的功能。关于交织和去交织的细节包括在IS-95A和IS-95B内。去交织器模块308将该经去交织的码元序列传给解码器模块310。
解码器模块310从去交织器模块308接收去交织码元序列并对它解码。解码器模块310根据WCS 100使用的前向纠错编码(FEC)方案进行解码。解码器模块310可以包括维特比(Viterbi)解码器。关于维特比编码和解码的深入细节包含在IS-95A和IS-95B内。然而，解码器模块310也可以按照本领域技术人员已知的其它编码方案进行解码(比如，循环和/或块纠错编码方案)。
解码器模块310将经解码的码元序列传给控制器312。然而，解码器模块310也可以替代地或附加地将经解码的序列传送到WCD 106内的其它元件(未示出)。
控制器312操作上地耦合到模拟接收机模块304、解调模块306、去交织器模块308和解码器模块310。控制器312从解码器模块310接收经解码的信息码元序列。这些经解码的信息码元序列由一个或多个从WCS 100接收到的寻呼信息组成。控制器312产生对这些寻呼信息的响应并把它们发送到WCD 106的传输段(未示出)，从而通过天线段302把这些响应发送到WCS 100。
控制器312包括处理器、存储器、振荡器、时钟和/或计数器(未示出)来驱动WCD 106内各种元件的操作。例如，控制器312包含调节模拟接收机模块304内的下变频功能的振荡器，以及当WCD 106工作在待机状态时控制睡眠和唤醒模式间隔的时序和持续时间的计数器。此外，控制器312可以包括计数器来同步由解调模块306、去交织器模块308和解码器模块310执行的去交织、组合和解码功能。
图3B更详细地说明了解调模块306。解调模块306包括搜索器330、多个解调指332、多个相应的缓冲器334、组合器336以及组合计数器338。这里，解调模块306从模拟接收机模块304接收信号320。信号320是经数字化的IF信号，由多个多径分量组成。解调模块306提取一个或多个这些多径分量，然后用PN序列对它们去扩展以产生相应的码元序列。此外，解调模块306使用缓冲器334为组合器336处的组合而使这些序列时间对齐。组合器336产生被发送到去交织器模块308的组合码元序列。
搜索器330使多个PN序列偏移量处的信号320的采用相关，来获得用于一个或多个这些多径分量的时序基准。在获得这些时序基准后，一个或多个多径分量的每一个都被分配到相应的解调指332。图3B给出了四个解调指332a到332d。然而，本领域的技术人员很清楚，可以使用任何数量的解调指332。
每个解调指332包括数字接收元件340、指计数器342、PN序列发生器344和乘法器346。数字接收元件340把信号320转换为基带码元序列。PN序列发生器344产生一个与相应的多径分量的PN码同步的PN序列。在乘法器346中，这个经同步的PN序列与由数字接收元件340输出的基带码元序列相乘、或相关以产生经去扩展的码元序列。
在每个特定解调指332中，指计数器342每当由PN序列发生器344产生一个PN码片时加一。指计数器342是一个循环计数器，长度为PN序列发生器344所用的PN序列的长度。这样，指计数器每当相应的PN序列发生器344完成一个PN周期时“翻转”一次。如图3B所述，指计数器342和PN序列发生器344接收来自搜索器330的同步指令或信号。在进一步的实施例中，这些指令和/或信号也可能从控制器312处接收到，正如图3A所示。
对于每个解调指332，有一个相应的缓冲器334。每个缓冲器334从其相应的解调指332处接收经去扩展的码元序列360。指计数器342的输出被用作相应缓冲器334的写标志。每个缓冲器334接收对应于不同多径分量的经去扩展的码元序列。由于每个多径分量有不同的传播延时，因此来自每个解调指332的相同标志的码元在不同时间被写入相应的缓冲器。
每个缓冲器334以时间对齐的方式输出相同标号的码元。为了实现该时间对齐，每个缓冲器334都有一个缓冲器厚度。该缓冲器厚度能够采集码元而引起时间对齐所需的延时。该缓冲器厚度是8个码元。本领域的技术人员都知道，可以使用任何码元数量的缓冲器厚度。
来自缓冲器334的码元受到组合计数器338的控制，组合计数器338作为每个缓冲器334的读标志。组合计数器338，像每个指计数器342一样，是一个循环计数器，它的长度是由每个PN序列发生器344所用的PN序列的长度。组合计数器338从特定的指计数器342之间被延时一定数量的码片(尽管该数量趋于固定的常数值，然而该数量不是常数。在稳定状态下，该数量是常数)。这个特定的指计数器342对应于跟踪具有最小传播延时的多径分量(即，最早到达的多径)的解调指332。
从每个缓冲器334被输出之后，这些时间对齐的码元序列由组合器336相加，从而产生单个码元序列364。在组合器336相加之前，每个单独的时间对齐的序列会以优化组合码元序列质量的方式被加权或是处理，这对本领域的技术人员是显而易见的。
IV.指时序方案
前面谈到，由PN序列发生器344产生的序列是周期的、重复序列。这样，可以用相位图来描述这些序列之间的时序关系。这里，图4A和图4B是两张相位图，它们使用顺时针转动惯例来说明由PN序列发生器344a-d按照两个不同的指时序方案而产生的序列之间的时序关系。这里，每个PN序列发生器344与由WCD 106通过天线段302接收到的特定的多径分量同步。相位图4A和4B用于跟踪同一多径分量的两种不同方法。图4A所述的方法涉及相位接近的PN序列。相反，图4B所述的方法涉及具有较大相位分布的PN序列。
图4A是第一相位图400，它说明了按照第一种方法的PN序列时序关系。相位图400包括PN圆周和多个PN序列相量404a-d。PN圆周402表示连续的PN序列循环。每个相量404a-d表示由相应的PN序列发生器344产生的PN序列。PN序列周期时间窗内相量404a-d间的时序关系是按照一定的顺序。特别地，相量404a超前于相量404b。依次，相量404b超前于相量404c，相量404c超前于相量404d。相应的，由相量404a标识的PN序列在这里被称为最先的PN序列。由于每个PN序列都与特定的多径分量同步，因此最先的PN序列与传播延时最小的多径分量(即，最早到达的多径)同步。
图4B是第二相位图450，它说明了按照第二种方法的PN序列的时序关系。相位图450包括PN圆周452和多个PN序列相量454a-d。PN圆周452表示了PN序列的连续循环。每个相量454a-d表示了由相应的PN序列发生器344产生的PN序列。
与聚在一起的相量404不同，每个相量454都被隔开大致90度(即，四分之一个PN序列周期)。除了这个较大的相位分离之外，由相量454a-d表示的PN序列也能追踪以上面参考图4A描述的方法跟踪到的多径分量相同的多径分量。这种忽略90度相差对多径分量的跟踪是用PN序列移位技术来实现的。
PN序列移位技术使PN序列能被移位一个期望的码片数。PN序列发生器344可以瞬时地在输入移位掩码之和产生移位。更多关于PN序列移位技术和移位掩码的介绍可参见美国专利第5228054号、题为“Power-of-Two Length Pseudo-NoiseSequence Generator with Fast Offset Adjusment”、1993年7月13日公开的专利，该专利被转让给本发明的受让人(并且完全通过引用被结合于此)。对于特定的PN序列发生器，移位相应的PN序列在相应的指计数器342翻转时不起作用。因此，尽管PN序列移位，相量454仍保持它们相位分离。
组合计数器338与指计数器342同步。例如，如这里参考图4A和4B所述，组合计数器338可以被延时预定的PN码片数，该PN码片来自对应于超前PN序列的指计数器343。组合计数器338在每个PN序列周期翻转一次(比如，Is-95系统中每26.667毫秒翻转一次)。
在某确定时刻，组合计数器338可以再次与另一个指计数器342同步。尽管经再同步的组合计数器338仍然每个PN序列周期翻转一次，然而它将在时间上被移位一定量时翻转。
相应地，当WCD 106按照参考图4A所述的指时序方案工作时，组合计数器338的再同步在其翻转时刻会产生移位。这个移位的大小相当于多径分量延时。这些大小从聚集在PN圆周402上的指计数器产生。
相反，当WCD 106按照参考图4B所述的指时序方案工作时，组合计数器338的再同步会在其翻转时刻产生较大的移位。由于指计数器342分布在PN圆周452上的相位处，因此会产生这种大量移位。比如，在图4B中，其中相量454代表以大致相等的增量分布在PN圆周452上的四个不同的指计数器342，指计数器342在每四分之一个PN序列周期“翻转”大致一次(例如，IS-95系统中每6.667毫秒翻转一次)。
V.睡眠和唤醒模式转换
WCD 106使用这里参考图4B所述的指时序方案。相应地，多个相量以大致等距的方式分布在PN圆周452上。每个相量代表由相应的指计数器342产生的PN序列。在这个时序方案的特定实现中，四个指计数器342的相位以大致等距的方式分布在PN圆周452中。这样，根据这种实现方案，指计数器342在每四分之一个PN序列周期翻转大约一次(例如，IS-95系统中每6.667毫秒翻转一次)。
组合计数器338与相应的指计数器342同步。组合计数器338从特定的指计数器342起延时一定的PN码片数。这个特定的指计数器342可以对应于产生超前PN序列的PN序列发生器。
图5是说明WCD 106在待机状态期间操作的流程图。该操作从步骤502开始。在这个步骤里，WCD 106被通电。WCD 106可由一个有限的电源供电，比如电池。
然后，在步骤504，模拟接收机模块304被初始化。这个步骤包括锁住用于下变频的频率合成器、锁住增益缩放环路、以及锁住DC偏置环路。这些步骤使模拟接收机模块304能从通过天线段302接收的RF信号产生有效的基带信号。步骤504的性能需要初始化时间。
步骤506紧接着步骤504。在步骤506中，搜索器330搜索PN偏移量来寻找多径传输分量。步骤506包括在每个PN序列偏移量处确定是否存在多径分量。该步骤可以用本领域技术人员所清楚的信号处理技术来实现。
在步骤508中，WCD 106将步骤506中识别的每一个最强多径分量分配到相应的解调模块332。在一个实施例中，步骤508包括为每个解调指332同步PN序列发生器344和指计数器342来去扩展被分配的多径分量。
基站102发送使WCD 106实现系统同步的同步信道。这样，在步骤510中，WCD 106获得并解码同步信道，从而实现与WCS 100的同步。
在步骤512中，WCD 106初始化组合计数器338。步骤512包括设置组合计数器338以便同步跟踪处在等于PN序列码片数的预定延时处的指计数器342。这个预定的延时可被设置为等于缓冲器334的厚度。
步骤512之后是步骤514。在步骤514中，WCD 106对PN序列发生器344产生的序列移位。这种移位按照参考图4B所述的时序方案被执行。步骤514由解调模块306结合控制器312来执行。
然后，在步骤516中，WCD 106对寻呼信道解码。这个步骤包括接收包括多个码元的基站原始消息。这些消息的接收包括通过天线段302获得信号、并通过模拟接收机模块304、解调模块306、去交织器模块308和解码器模块310的操作将这些信号转换为码元流。步骤516还包括控制器312接收这个码元流并且识别任何分量寻呼信道消息。
步骤516后，WCD 106继续处理任何接收到的寻呼信道消息。在步骤518中，WCD 106确定接收到的寻呼消息是否需要转到活动状态。如果是，则进入步骤540来进行活动状态处理。否则，就进入步骤520来进行进一步的待机状态处理。通知WCD 106有呼入的振铃消息是寻呼信道消息的一个例子，它需要转入活动状态。步骤518由控制器312执行。
步骤518之后是步骤520。在步骤520中，WCD 106决定是否存在待解码的附加寻呼话务。这样，步骤520可以包括确定接收到的寻呼信道消息是否指示将要接收新消息。如果存在待接收的附加寻呼消息，则再次执行步骤516到步骤520。否则，进入步骤522。
在步骤522中，WCD 106在特定的时间间隔内进入睡眠模式。该特定的时间间隔大于常规WCD所用的睡眠间隔。这就降低了电池消耗并且增加了WCD 106的工作时间。这里参考图6详细地描述了步骤522的实现。
步骤522之后是步骤524。在步骤524中，WCD 106转为唤醒模式操作。这里参考图7详细描述了步骤524。一旦完成到唤醒模式的转换，则重复步骤516到步骤524。这种循环或到WCD 106转为活动状态或在断电时才会停止。
VI.睡眠模式间隔时序
组合计数器338可以将指计数器342改变为与其同步的指计数器。通过使用这种带有这里参考图4B所述的指时序方案的再同步特性，WCD 106睡眠模式间隔的持续时间可以比用常规方法更精确地得到控制。这种更大的准确性使WCD 106的睡眠模式间隔，从而延长了它的工作时间。
当WCD 106睡眠间隔不是PN序列周期的整数倍时，每个相量454实际上在睡眠间隔的持续时间内被“冻结”。在随后重新进入唤醒模式操作后，每个相量454实际上围绕PN圆周452被“旋转”。比如，在解调模块306使用四个解调指的实施例中，其中每个解调指分布在四分之一的PN序列周期处，如果WCD 106在四分之一的PN序列周期进入睡眠模式操作，则PN序列发生器344和指计数器342将在四分之一个PN序列周期被冻结。在WCD 106重新进入唤醒模式操作后，PN序列发生器344和指计数器342会在四分之一个PN序列周期被“向后旋转”。
根据一种方法，对应于前一次唤醒模式的组合计数器338与指计数器342同步的后续操作将要求指计数器342和相应的PN序列发生器344超前四分之一个PN周期。然而，由于组合计数器338会改变指计数器342来维持同步，本发明不允许PN序列发生器344和指计数器344在转换到活动状态时超前。
图6是详细说明步骤522的操作的流程图。参考图5，在步骤522中，WCD 106在特定的时间间隔进入睡眠模式。
在步骤602中，WCD 106暂停PN序列发生器344、指计数器342和组合计数器338的操作。一旦被暂停，这些元件的状态被冻结，直到随后转换为唤醒模式为止。该步骤由控制器312执行。这种暂停在下一出现指计数器342翻转时发生。具体根据图4B的描述的时序方案来看，这个暂停步骤将持续四分之一个PN序列周期，在接收到几个去交织帧后。在IS-95系统里，一个去交织帧是20毫秒，而四分之一个PN序列周期是6.667毫秒。
然后，在步骤604中，WCD 106在睡眠时间间隔内关闭一些电子元件，睡眠时间间隔持续到下一个分配给WCD 106的寻呼信道时隙202开始前的预定时间为止。这个预定时间通过向诸如解码器模块310这样的元件提供信息码元来将其初始化为适当的工作状态。这个预定时间发生在指计数器342翻转时。在使用这里参考图4B所述的时序方案的实施例中，该翻转发生在下一个分配给WCD 106的寻呼信道时隙202开始前的二分之一个PN序列周期(在IS-95系统里是13.11毫秒)处。
图7是详细描述步骤524的操作的流程图。参考图5，在步骤524中，WCD 106转换到唤醒模式。
步骤524从步骤702开始。在步骤702中，WCD 106开启模拟接收机模块304。这个步骤包括锁住用于下变频的频率合成器、锁住增益缩放回路、以及锁住DC偏置回路。这些步骤使模拟接收机模块304能从通过天线段302接收到的RF信号中产生有效的基带信号。
然后，在步骤704中，WCD 106搜索由模拟接收机模块304提供的信号流来识别多径分量。步骤704由解调模块306的搜索器330执行。由于多径传输延时一般不会快速变化，因此步骤704的实现并不需要搜索每个PN偏移量。相反，步骤704可以包括搜索来自前面使用的PN偏移量的预定范围内的多个PN偏移量。
在步骤706中，WCD 106将步骤704中识别的多径分量分配给解调指332。
当完成步骤706后，WCD 106进入唤醒模式操作，如步骤708所述。唤醒模式操作708包括步骤710，它将组合计数器338再同步到另一个解调指的指计数器342。
参考图6，唤醒模式操作708可以在分配给WCD 106的寻呼信道时隙202开始前的二分之一个PN序列周期处开始。为了用图4B所述的时序方案实现这一点，步骤710包括将组合计数器再同步到相位差为二分之一个PN序列周期(如，IS-95系统中的13.333毫秒)的指计数器342。
VII.延长工作时间的方法
如这里所述，本发明可以使睡眠模式间隔以较好的粒度被控制。作为这种较好粒度的结果，这些持续时间可被增加，从而延长WCD的工作时间。
图8是说明延长诸如WCD 106等WCD的工作时间的方法的流程图。这种方法从步骤802开始。在步骤802中，诸如指计数器342这样的多个计数器分布成使每个计数器相对于另一个计数器都有预定的偏移量。步骤802包括以PN序列周期周围大致相等的时间增量隔开多个计数器的每一个。例如，如图4B所示，可以以四分之一PN序列周期增量隔开四个计数器。
步骤802包括将多个计数器的每一个与相应的序列发生器同步，比如图3B所述的PN序列发生器344。这个同步步骤可以包括把每个相应的序列发生器移位一定的偏移量。如图4B所示，这个移位步骤使序列发生器能解调相应的多径传输分量。
在步骤804中，提供了多个时序点，它们出现在步骤802中分布的多个计数器的翻转点上。
在步骤806中，WCD 106在出现步骤804中提供的多个时序点之一时在睡眠和唤醒模式之间转换。
步骤806包括在分配给WCD 106的寻呼信道时隙开始前的预定时序点处开始唤醒模式操作。
在还有一个实施例中，步骤806可以包括在分配给WCD 106的寻呼信道时隙开始后的预定时序点处开始睡眠模式操作。这个时序点可以是WCD 106确定在分配给它的寻呼信道时隙内不存在待解码的寻呼话务后第一个出现的时序点。
VIII.实现
这里描述的功能可以用硬件、软件及其组合来实现，并且可以在计算机系统或其它处理系统中实现。事实上，在一个实施例中，本发明针对能够实现这里描述的功能的计算机系统。图9示出示例性计算机系统901。计算机系统901包括一个或多个处理器，比如处理器904。处理器904连接到通信总线902上。各种软件实施例按照该示例性计算机系统被描述。在看完这篇说明书后，本领域的技术人员会很清楚如何用其它计算机系统和/或计算机结构来实现本发明。
计算机系统902也包括一个主存储器906，最好是存储存储器(RAM)，并且也可以包括次存储器908。次存储器908可以包括，例如，硬盘驱动器910和/或可移动存储驱动器912，表示软盘驱动器；磁带驱动器；光盘驱动器等等。可移动存储驱动器912以众所周知的方式从可移动存储单元914读出数据或向其写入数据。可移动存储单元914，代表了软盘、磁带、光盘等等，它们可以被可移动存储驱动器912读写。能够理解的是，可移动存储单元914包括其中存储计算机软件和/或数据的计算机可用的存储媒体。
在另一种实施例中，次存储器908可以包括其它类似装置，用于运行计算机程序或其它指令被装载到计算机系统901中。这些装置可以包括，例如，可移动存储单元922和接口920。这些实例可以包括程序盒带和盒带接口(就象视频游戏设备中的那样)、可移动存储器芯片(比如EPROM或PROM)及相关的插口、以及允许软件和数据从可移动存储单元922被传送到计算机系统901的其它可移动存储单元922和接口920。
计算机系统901也可以包括通信接口924。通信接口924允许软件和数据在计算机系统901和外部设备之间传输。通信接口924的例子可以包括调制解调器、网络接口(比如以太网卡)、通信端口、PCMCIA插槽和插卡，等等。通过通信接口924被传送的软件和数据的信号形式可以是电信号、电磁信号、光信号或其它能被通信接口924接收的信号。这些信号926通过信道928被提供给通信接口。该信道928携带信号926并且可以用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、RF链路和其它通信信道来实现。
在本文件中，使用术语“计算机程序媒体”和“计算机可用媒体”一般来指示诸如可移动存储设备912、安装在硬盘驱动器910内的硬盘和信号926这样的媒体。这些计算机程序产品是用来将软件提供给计算机系统901的装置。
计算机程序(也称为计算机控制逻辑)被存储在主存储器和/或次存储器908中。计算机程序也可以通过通信接口924被接收。这样的计算机程序在被执行时使计算机系统901能执行这里讨论的本发明的特征。特别地，计算机程序在被执行时能使处理器904执行本发明的特征。从而，这种计算机程序代表计算机系统901的控制器。
在本发明用软件来实现的实施例中，软件可以本存储在计算机程序产品中，并且可以被装载到使用可移动存储驱动器912、硬盘驱动器910或通信接口924的计算机系统901中。控制逻辑(软件)在被处理器904执行时使处理器904能执行这里所描述的本发明的功能。
在另一个实施例中，本发明主要用使用诸如专用集成电路(ASIC)这样的硬件元件的硬件来实现。为了执行这里描述的功能而实现的硬件状态机对本领域的技术人员来说是显而易见的。
在还有一个实施例中，本发明用硬件和软件的组合来实现。这种组合的例子包括、但不限于微处理器。
IX.结论
尽管上面已经描述了本发明的各种实施例，然而可以理解，它们仅仅通过示例的方式被描述，并不局限于此。这样，本发明的宽泛范围不应被任何上述的示例性实施例所限制，而仅仅应该按照所附权利要求及其等价物来定义。
Claims (19)
1.无线通信设备WCD中一种降低平均功耗的方法，WCD在监控分时隙的寻呼信道期间工作在睡眠和唤醒模式中，该方法的特征在于包括：
提供多个计数器；
在相对于另一计数器预定的偏移量处为每个计数器建立翻转点，该建立翻转点的步骤包括在PN序列周期圆周上以大致相等的时间增量隔开多个计数器的每一个；
为至少一个翻转点识别一个时序点；
在出现经识别的时序点时在睡眠和唤醒模式之间转变。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立翻转点包括将多个计数器的每一个同步到相应的伪随机噪声码PN序列发生器。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将多个计数器的每一个同步到相应的伪随机噪声序列发生器包括：按一定偏移量移位每个相应的PN序列发生器，从而允许对相应的多径传输分量进行解调。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述睡眠和唤醒模式之间的转换包括：在分配给WCD的寻呼信道时隙开始之前的预定数量的时序点处开始唤醒模式工作。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述睡眠和唤醒模式之间的转换包括：在分配给WCD的寻呼信道时隙开始之后的预定数量的时序点处开始睡眠模式工作。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述睡眠和唤醒模式之间的转换包括：在分配给WCD的寻呼信道时隙开始之前的两个时序点处开始唤醒模式工作。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述睡眠和唤醒模式之间的转换包括：在WCD确定分配给WCD的寻呼信道时隙期间没有待解码的寻呼话务后第一次出现的时序点处开始睡眠模式工作。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分时隙的寻呼信道携带码分多址CDMA信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分时隙的寻呼信道按照IS-95标准而工作。
10.一种功耗降低的无线通信设备WCD，该WCD在监控分时隙的寻呼信道期间工作在睡眠和唤醒模式，该设备的特征在于包括：
多个计数器，每个计数器在相对于另一计数器的预定偏移量处有一个翻转点，所述每个计数器都分布在PN序列周期圆周上大致相等的时间增量处；
出现在多个计数器的翻转点处的多个时序点；
控制器，在多个时序点之一出现时使WCD在睡眠和唤醒模式之间转换。
11.如权利要求10所述的无线通信设备WCD，其特征在于，所述每个计数器都被同步到相应的伪随机噪声PN序列发生器。
12.如权利要求11所述的无线通信设备WCD，其特征在于，所述每个相应的PN序列被移位一个偏移量，从而允许对相应的多径传输分量进行解调。
13.如权利要求10所述的无线通信设备WCD，其特征在于，所述控制器在分配给WCD的寻呼信道时隙开始之前的预定数量的时序点处开始唤醒模式工作。
14.如权利要求10所述的无线通信设备WCD，其特征在于，所述控制器在分配给WCD的寻呼信道时隙开始之后的预定数量的时序点处开始睡眠模式工作。
15.如权利要求10所述的无线通信设备WCD，其特征在于，所述控制器在分配给WCD的寻呼信道时隙开始之前的两个时序点处开始唤醒模式工作。
16.如权利要求10所述的无线通信设备WCD，其特征在于，所述控制器在WCD确定分配给WCD的寻呼信道时隙期间没有待解码的寻呼话务后第一次出现的时序点处开始睡眠模式工作。
17.如权利要求10所述的无线通信设备WCD，其特征在于，所述分时隙的寻呼信道携带码分多址CDMA信号。
18.如权利要求17所述的无线通信设备WCD，其特征在于，所述分时隙的寻呼信道按照IS-95标准而工作。
19.一种功耗降低的无线通信设备WCD，该WCD在监控分时隙的寻呼信道期间工作在睡眠和唤醒模式，该设备的特征在于包括：
用于提供多个计数器的装置；
用于以相对于另一计数器预定的偏移量为每个计数器建立一个翻转点的装置，其中在PN序列周期圆周上以大致相等的时间增量隔开多个计数器的每一个；
用于为至少一个翻转点识别时序点的装置；以及
用于在出现经识别的时序点时在睡眠和唤醒模式间转换的装置。
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