專利名稱：接收設備適配于傳輸條件的方法及相應的接收設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種使在TDMA系統中運行的接收設備的，例如尋呼機的或移動無線電設備的功能適配于各傳輸條件的方法，在此采用一個作為通信信息塊各包含在通信信息幀序列的幾幀的各脈沖串中的，冗余編碼的通信信息，在此方法上在從一個通信信息塊信息的譯碼之后到下一個通信信息塊到達之前的時間間隙中，從電源分開接收設備的各主要功能組。
同樣本發明涉及一種帶有一個HF接收塊，一個接收邏輯塊，一個控制塊和一個電源的接收設備，例如移動無線電設備，尋呼機或類似的，在此為了各TDMA信號的處理和譯碼而設立了該接收邏輯塊，并且該邏輯塊和控制塊是為此設立的在一個通信信息接收和譯碼之后直到下一個通信信息到達之前將該接收設備的主要功能組從電源分開。
為了用電池或蓄電池電荷保證盡可能長地運行，尤其是就備運行，在例如象那些按照GSM標準工作的，與網絡無關的各接收機上或移動無線電設備上特別重視低的電能消耗。因此人們為了減低平均電能消耗而致力于將不需要的各功能組盡可能長地從供電電壓分開。
在以時分復用管理的無線電網中工作的各設備上有一種就備模式，也稱為就備作業，可將例如全部不需要的功能組周期地從電源分開，以便降低該平均能量需求量。
例如象GSM網絡那樣的各現代移動無線電網的傳輸技術使用各高冗余碼，以便減少各干擾特別是各同信道干擾的影響，并且以便因此在諸如頻段，基站數目，發射功率等等其他固定的規定情況下提高系統通信效率。用于重建原始通信信息的數據處理，尤其是譯碼不過要求可觀的計算花費，而這計算花費又帶來高的電能消耗。
另一方面各設備和各采用的碼是按規定的，最壞可能的傳輸條件情況來設計的，而這些傳輸條件實踐中只偶而存在，因而這些設備全體以數據處理/譯碼用的全部計算花費來運行看來是不經濟的。
由此認識出發例如人們試圖，當一種移動無線電設備運行期間以一種根據維持比算法工作的校正器使該算法的狀態數目靈活地適配到各多路干擾的實際測量的持續時間上，如在EP496152A2(Roke ManorResearch Ltd．研究有限公司)中所述那樣。
本發明的任務在于，說明一種方法和一種按此方法工作的接收器，此方法通過使實際譯碼的各幀或者各脈沖串適配到各傳輸條件上，更準確地說適配到各接收條件上，使平均計算花費和由此的電能需求量能夠減少。
從開始時所述方式的一種方法出發如此來解決本任務，即僅僅譯碼相應于所采用編碼的冗余的，最小必需數目的通信信息脈沖串，并且隨此只要此譯碼提供所需的通信信息，就進行各功能組的斷開，可是在不成功的譯碼時則過渡到較大數目脈沖串的譯碼上。
本發明因此利用經過各大的時間間隔根本不需要所采用碼的全部冗余的這樣的事實，并且利用這種情況用于節能，由此實現較長的就備作業。
如果在接收和分析處理一個通信信息塊的最小必需數目的脈沖串之后，在不成功譯碼的情況下分析處理直接隨此接收的幀或脈沖串，并且隨即在總的成功譯碼時進行功能塊斷開，或在不成功譯碼時分析處理下一個幀或脈沖串等等的話，這在此是有利的。
另一方面當優先僅引用各脈沖串的一個部分用于譯碼時，在不成功譯碼時，意即計數器計數減少時，卻一直譯碼全部脈沖串，直到計數器計數已提高到一個小于或等于規定的最大值的規定值時為止，在一種按本發明的方法上也可以是合理的，在此方法上在通信信息塊的每次成功的譯碼時計數器計數提高一個確定的值，在每次不成功的譯碼時卻降低一個確定的值，在此此計數器計數只能接受一個規定的最大值。在一種優先的變型上通信信息的信息是借助一種法爾碼和一種卷積碼編碼的。
在有些情況下也是能達到目的的，如果在不成功地譯碼一個通信信息塊時通過法爾譯碼器進行新分析處理還在卷積譯碼器之前各輸入信號的有限數目的可能最不可靠的位，并且一直重復此帶有各產生的聯合的譯碼過程，直到譯碼成功或所有的聯合通過時為止的話。
本發明也可以以大的優點使用在通信信息是尋呼信息和在尋呼作業中實施此方法的那些情下。
也用如上所說明的一種接收設備解決所提及的任務，在此接收設備上按本發明譯碼器是為此安排的，只要分配給譯碼的一個控制與檢查單元確定，譯碼是成功的和提供所需的通信信息，則僅僅譯碼每個通信信息塊的相應于所采用編碼的冗余最小必需數目的脈沖串，在此此控制與檢查單元在譯碼后從電源分開這些功能組，并且此控制與檢查單元促使譯碼器，如果最小數目脈沖串的譯碼未曾能提供通信信息的話，譯碼較大數目的通信信息脈沖串。
在一個例如可以是移動無線電設備的接收部分的或所謂尋呼機的這樣接收設備上產生如在與此方法的關聯中說明的各同樣的優點。
譯碼器和控制與檢查單元是以優點為此安排的，在接收和分析處理每個通信信息塊的最小必需數目的脈沖串之后，在不成功譯碼的情況下分析處理直接隨此接收的幀或脈沖串。
按本發明的接收設備的一種合理的進一步發展其特征在于，分配給譯碼器的控制與檢查單元具有一個計數器，其計數器計數在每次成功譯碼一個通信信息塊時提高一個確定的值，在不成功譯碼時卻降低一個確定的其它值，在此規定了計數器計數的一個最大值，在此優先進行譯碼每個通信信息塊的僅僅一個最小數目的脈沖串，在不成功編碼時，意即在減少計數器計數時都一直進行譯碼每個通信信息幀的全部脈沖串，直到計數器計數已提高到一個小于或等于規定最大值的規定值時為止。
在一種優先的變型上通信信息塊的信息以一種用法爾碼以及卷積碼編碼的形式存在。
在有些情況下當邏輯接收塊具有一個操作器時可實現電耗的進一步減少。此操作器是為改變還在卷積譯碼器之前各輸入信號的有限數目的可能最不可靠的位而安排的，并且譯碼器是為此而安排的一直重復帶有由此產生各種聯合的譯碼過程，直到譯碼是成功的或者所有的聯合通過時為止。
如果通信信息是一個尋呼信息和邏輯和控制塊(LSB)是為在各尋呼信息之間的尋呼作業中斷開各主要功能組而安排的話，也產生本發明的各特別的優點。
以下用在圖中表明的舉例的各實施形式詳述帶有其它各優點的本發明。在該圖中
圖1a至1c在一圖表中展示在GSM系統中從一個尋呼呼叫到下一個尋呼呼叫的示意信號曲線，圖2展示按本發明接收器的方框電路圖，并且圖3展示來自本發明一個其實施形式的方框電路圖中的細節。
以下尤其根據GSM系統中的一個移動無線電網來闡述本發明。該系統用TDMA幀結構工作，此TDMA幀結構例如是在，移動無線電通信(“Mobile Radio Communication”),Raymond Steele,IEEE Press(國際電子電氣工程師學會新聞)紐約中說明的。在與申請的公布的關聯中在此明確指出此文獻和各其它的文獻。也在GSH建筑及維護規則(GSM-Recommendations),ETS推薦草案(Draft pr ETS 300 575)，1995年3月(GSM 0.5 03版本4.2.0)中說明了編碼和信道置亂，并且對于法爾碼和各其它碼的理論提及這些書。“可檢查和可糾正的碼(Pruefbare und korrigierbare codes)”W.Wesley Peterson著，R.Oldenburg出版社1967以及“無線數字通信，調制與擴頻的應用(Wireless Digital Communications,Modulation and SpreadSpectrum Applications)”,Dr.Kamilo Feher著，Prentice-HallPTR。
對于本發明例如在其中接收器是接收準備就緒的所謂“就備作業”是重要的。如從圖1a所知那樣，GSM移動無線電設備的接收器在有源時間tA期間接收四個持續時間各為4.6ms的TDMA幀0,1,2,3,這些TDMA幀例如每個是包含在屬于各“控制信道”的尋呼信息的脈沖串“0”中的。按各系統不同102至459個TDMA幀落入在此之后用tR稱之為“靜止時間”的時間里，這相當于一個約為0.5至2.1秒的時間間隔。在此時間期間可相當于當今技術水準斷開設備的各主要功能組。
按圖2的方框電路圖示意地展示主要擁有一個HF接收塊HEB，一個接收邏輯塊ELB，一個HF發射塊HTB，一個邏輯發射塊LTB，一個邏輯與控制塊LSB和一個聲碼器VOC的一個移動無線電設備MFG。HF發射塊或接收塊是經一轉接開關UMS連接到一個天線上的。一個拾音器MIC或一個擴音器LAS是經一個數/模轉換器DAC或經一個模/數轉換器ADC連接到此聲碼器上的。移動無線電設備的只要未涉及本發明的細節構造是未作表示的。
接收邏輯塊ELB對于從HF接收塊HEB來到達的各信號I、Q各具有一個模/數轉換器ADL。一個校正器(平衡器)EQU和一和譯碼器DEC跟隨這些轉換器之后。給譯碼器分配了帶有一個在GSM系統稱為“下行鏈路傳信故障計數器”的計數器DSC的一個控制與檢查單元SPE。此外邏輯接收塊還含有一個稍后說明的一個操作器MAN。
此外邏輯與控制塊LSB還承擔了例如借助各控制信號STE將所有不需要的功能組或部件從在此未展示的電源(電池，蓄電池)上斷開的任務。邏輯與控制塊LSB當然為此從不同的塊獲取各合適的信息。
以下應詳述按本發明方法或接收設備的過程和功能。
在控制信道之內例如在所觀察的GSM系統上采用擁有為184位的固定大小的各字塊。為了差錯識別和差錯校正按一個帶40奇偶校驗位的法爾碼保護這些位，并且隨即添加上四個所謂的“尾位”。現在按帶有變化率1/2的一個不對稱卷積碼來編碼該由228位組成的字塊，使得最后產生帶有456編碼位的一個幀。
為了傳輸現按一種規定的模式將這樣的幀分配到四或八個脈沖串上，然后以時分復用用其它各脈沖串(從其它各信道的)傳輸這些脈沖串。
在接收側通常分析處理所有屬于一個幀的脈沖串和引用于復原通信信息。為此必須(相似于發射側地)將由各單個脈沖串組成的這些信號重新組合為一個幀。現在在譯碼器DEC中，準確地說在此譯碼器的一個第一譯碼器中，首先對此幀除去卷積碼的冗余。由于存在著一個不對稱碼，這些結果位在所傳輸信號中沒有對應性。為了求出一個確定的位寧可研究分析和分析處理整個所屬的信號相鄰性，準確地說全套接收的幀。如果此信號相鄰性是通過未分析處理的各脈沖串在某種程度上稀化了的話，則因此可分析處理一個結果位。在本實例上，當僅分析處理屬于一個幀的各脈沖串的一半時，則大約達到了可分析處理性的界限。
按該譯碼求出的各位是還帶有法爾碼的冗余的，意即在譯碼器DEC的一個第二譯碼器中按此法爾碼相應地譯碼這些位。該譯碼器DEC在“分析處理”和“倒頻”之間抉擇，并且此倒頻率現在可用于確定各自所必需數目的應分析處理的脈沖串，以便通過減少分析處理時間來降低平均能耗。控制與檢查單元SPE現在是為在成功譯碼尋呼信息的一個脈沖串時將計數器計數提高一個確定的值，例如提高1而安排的，在不成功譯碼時，意即在“倒頻”時卻將此計數降低一個確定的其它的值，例如降低4而安排的。如果此值達到零的話，則進行轉帳，意即尋找一個另外的無線電小區。
如果達到了計數器DSL的規定的最終值或一個其它的規定值的話，人們可嘗試減小處理/譯碼的稀化度。圖1b顯示僅處理開始三個TDMA幀0,1,2的情況，在此在第三幀之后經邏輯與控制塊LSB進行將大多數功能組從電源斷開，由此縮短了有源時間tA(帶有高的電流需求)和延長了靜止時間tR(帶有小的電流需求)。當人們如圖1C所示從總共各四個幀中舍去兩個TDMA幀，在此幀2,3時，人們獲得靜止時間tR的一種另外的延長。
在本發明的一種實施上，當或者只要計數器的計數具有它的最大值時，則因此例如僅分析處理和譯碼每開始的兩個TDMA幀0,1。只要以此方式的譯碼是成功的，這相應地要求各有利的接收條件為前提，則在該(最大的)計數器計數上無任何改變。在不成功的譯碼時計數器計數下降，并且控制與檢查單元SPE現在安排處理所有接收的尋呼信息的TDMA幀，也就是一直到重新達到最大計數器計數時為止。在此也可如下地作一種時間上的規定，在嘗試重新返回到處理/譯碼較小數目之前，為保險起見現在在長達一個確定的時間上處理尋呼信息的所有的(在此為四個的)TDMA幀。
本發明的一個變型安排了，如果先行各幀的譯碼未帶來成功的話，則在接收和分析處理尋呼字塊的一個確定的最小數目幀或脈沖串之后，在此例如此兩個幀0,1，僅分析處理和譯碼直接隨其后的幀，在此為幀2。如果開始的兩個幀的譯碼由于各良好的接收條件已達到目的的話，則放棄分析處理其它各幀。因此周期性地各自僅譯碼如像正好必需那樣多的幀或脈沖串，這當然要求有前提，即必須很迅速進行信號處理和隨后的抉擇。
本發明的一種其它的構成涉及各原始信號的操作，意即譯碼卷積碼之前的各信號，為此安排了一種位操作器MAN。如果僅分析處理一半的脈沖串(幀)，因此剩下的冗余和因而在此關聯中重要的，各(有效)碼字之間的歐幾里得間距是比較小的話，則在倒頻時還可通過法爾譯碼器嘗試通過有目的地操作各原始信號帶來一種另外的，對此法爾譯碼器可接收的譯碼結果。
說明以何種概率一個原始位是零或一的那個信道信息可能是對此有用的。位操作器MAN然后改變那些以大概率是不可靠的位的有限數目，并且以這些改變的位一直重復帶有總是一再為新的各種聯合的譯碼過程，直到要么法爾譯碼器已是成功的，要么已通過所有規定的聯合時為止。
為了詳細的闡述請參閱以較多細節展示本發明實現的圖3平衡器或校正器EQU將對每個位以帶有固定可靠性信息的位流Pequ(XV)形式的所接收的各脈沖串供應到譯碼器DEC上，此譯碼器含有卷積譯碼器FAL以及法爾譯碼器FIR。在第一次譯碼走完時還未存在法爾譯碼器輸出端的信息，意即Pfire(XV)=0。在卷積譯碼之后將不再含有可靠性信息的譯碼過的位流XV轉接到法爾譯碼器FIT上。
如果譯碼過程的結果不對的話，則發出一信號NUK到當然可能也位于譯碼器DEC之內的控制與檢查單元STE上，并且可將與由法爾譯碼器生成的可靠性信息相乘的字塊譯碼的位流返饋到卷積譯碼器FAL的輸入端上。該卷積譯碼器現在再次以平衡器EQU的各值Pequ(V)開始，以現在不同于零的法爾譯碼器FIR的可靠性信息Pfire(XV)補充此譯碼過程。這是圖2中象征性地由操作器MAN面臨的過程。
前面在與移動無線電設備的接收部分的關聯中說明過本發明，畢竟必須明白，本發明同樣地是結合其它的，在一個TDMA系統中用相應地冗余的碼工作的各種接收設備可應用的。例如這可以是尋呼接收機或者但是也可以是在其上同樣希望降低電耗的，數字化的電池驅動的無線電收音機或電視接收機，意即本發明不局限于存在尋呼作業的各種情況上，并且按本發明的信息處理可以涉及任何一種通信信息。
權利要求
1．用于將一種在TDMA系統中運行的接收設備的例如像尋呼機或移動無線電設備的功能適配到各傳輸條件的方法，在此含有一個作為通信信息塊各包含在通信信息幀序列的n幀的各脈沖串中的冗余編碼的通信信息，在此方法上在從一個通信信息塊信息的譯碼之后到下一個通信信息塊到達之前的時間間隔中，從電源分開接收設備的各主要功能組，其特征在于，僅僅譯碼相應于所采用編碼的冗余的最小必需數目的通信信息脈沖串，并且隨此只要此譯碼提供所需的通信信息，就進行功能組的斷開，可是在不成功的譯碼時則過渡到較大數目脈沖串的譯碼上。
2．按權利要求1的方法，其特征在于，在接收和分析處理一個通信信息塊的最小必需數目的脈沖串之后，在不成功譯碼的情況下分析處理直接隨此接收的幀或脈沖串，并且隨即在總的成功譯碼時進行功能塊斷開，或在不成功譯碼時分析處理下一個幀或脈沖串等等。
3．按權利要求1的方法，其中，在通信信息塊的每次成功的譯碼時計數器計數提高一個確定的值，在每次不成功的譯碼時卻降低一個確定的其它值，在此此計數器計數只能接受一個規定的最大值，其特征在于，優先僅引用各脈沖串的一個部分用于譯碼，在不成功譯碼時，意即計數器計數減少時，都一直譯碼全部脈沖串，直到計數器計數已提高到一個小于或等于規定的最大值的規定值時為止。
4．按權利要求1至3之一的方法，其特征在于，通信信息塊的信息是借助一種法爾碼和一種卷積碼編碼的。
5．按權利要求4的方法，其特征在于，在不成功地譯碼一個通信信息塊時通過法爾譯碼器進行新分析處理還在卷積譯碼器之前各輸入信號的有限數目的可能最不可靠的位，并且一直重復此帶有各產生的聯合的譯碼過程，直到譯碼成功或所有的聯合通過時為止。
6．按權利要求1至5之一的方法，其特征在于，通信信息是一種尋呼信息和此方法是在尋呼作業中進行的。
7．接收設備，具有一個HF接收塊、一個接收邏輯塊、一個控制塊和一個電源，例如移動無線電設備、尋呼機或類似的，其中接收邏輯塊(ELB)是用于處理和譯碼各TDMA信號安排的，并且邏輯塊和控制塊(LSB)是為在接收和譯碼通信信息之后到下一個通信信息到達之前從電源分開接收設備的各主要功能組而安排的，其特征在于，譯碼器(DEC)是為此而安排的，只要分配給譯碼的一個控制與檢查單元(SPE)確定，譯碼是成功的并且提供所需的通信信息，則僅僅譯碼每個通信信息塊的相應于所采用編碼的冗余最小必需數目的脈沖串，在此此控制與檢查單元在譯碼后從電源分開這些功能組，并且此控制與檢查單元促使譯碼器，如果最小數目脈沖串的譯碼未曾能提供通信信息的話，譯碼較大數目的通信信息脈沖串。
8．按權利要求7的接收設備，其特征在于，譯碼器(DEC)和控制與檢查單元(SPE)是為此安排的，在接收和分析處理每個通信信息塊的最小必需數目的脈沖串之后，在不成功譯碼的情況下分析處理直接隨此接收的幀或脈沖串。
9．按權利要求7的接收設備，其特征在于，分配給譯碼器(DEC)的控制與檢查單元(SPE)具有一個計數器(DSC)，其計數器計數在每次成功譯碼一個通信信息塊時提高一個確定的值，在不成功譯碼時卻降低一個確定的其它值，在此規定了計數器計數的一個最高值，并且優先進行譯碼每個通信信息塊的僅僅一個最小數目的脈沖串，在不成功編碼時，意即在減少計數器計數時卻一直進行譯碼每個尋呼幀的所有脈沖串，直到計數器計數已提高到一個小于或等于規定最大值的規定值時為止。
10．按權利要求7至9之一的接收設備，其特征在于，此譯碼器(DEC)是為譯碼通信信息塊的以用一種法爾碼以及一種卷積碼編碼形式存在的信號而安排的。
11．按權利要求10的接收設備，其特征在于，邏輯接收塊(LEB)具有一個操作器(MAN)，此操作器是為改變還在卷積譯碼器之前各輸入信號的有限數目的可能最不可靠的位而安排的，并且譯碼器是為此安排的，一直重復帶有由此產生各種聯合的譯碼過程，直到譯碼是成功的或者所有的聯合已通過時為止。
12．按權利要求1至11之一的接收設備，其特征在于，通信信息是一種尋呼信息，并且邏輯和控制塊(LSB)是為在各尋呼信息之間的尋呼作業中斷開各主要的功能組而安排的。
全文摘要
將一個TDMA接收設備,例如移動無線電設備適配到各傳輸條件上,在此一個包含在一個幀的各脈沖串中的冗余編碼的通信信息,在此在從譯碼一個通信信息塊的信息之后直到下一個通信信息塊到達之前從電源分開接收設備的各主要功能組。僅僅譯碼一個確定的數目的脈沖串,在不成功的譯碼時卻過渡到較大數目脈沖串的譯碼上。
文檔編號A61K31/721GK1231802SQ97198306
公開日1999年10月13日 申請日期1997年9月1日 優先權日1996年9月27日
發明者C·埃爾本, O·林格爾漢 申請人:西門子公司