ITRM950502A1 - Apparecchio e procedimento per minimizzare il tempo di accensione di un ricevitore operante in modo discontinuo. - Google Patents
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Abstract
Un apparecchio ed un procedimento per minimizzare il tempo di accensione o di attivazione di un ricevitore (104) operante in un modo di ricezione discontinuo. In una unità di comunicazione (100), il ricevitore (104) riceve un segnale (118) avente dei dati desiderabili (parola A) e dei dati indesiderabili (parola B). Il ricevitore (104) presenta un modo di funzionamento in ricezione discontinuo, in cui il ricevitore (104) viene attivato quando si prevede l'arrivo dei dati desiderabili (parola A) e viene disattivato quando si prevede l'arrivo di dati indesiderabili (parola B). Viene determinata una durata di tempo nel quale il ricevitore (104) deve essere commutato nello stato funzionale. Il ricevitore (104) viene attivato in un tempo precedente l'arrivo dei dati desiderabili (parola A) in risposta alla durata del tempo durante il quale il ricevitore (104) è stato disattivato. La presente invenzione minimizza vantaggiosamente il tempo di attivazione per il ricevitore (104) operante in un modo di ricezione discontinuo per ridurre l'assorbimento di corrente.
Description
DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di Brevetto d'invenzione, avente per titolo:
"Apparecchio e procedimento per minimizzare il tempo di accensione di un ricevitore operante in modo discontinuo"
Campodell'Invenzione
La presente invenzione si riferisce in generale ai ricevitori operanti in un modo di ricezione discontinuo e, più particolarmente, ad un apparecchio e ad un procedimento per minimizzare il tempo di atti_ vazione per un ricevitore operante in un modo di rice zione discontinuo.
Precedenti dell'Invenzione
Un sistema per comunicazioni in generale comprende almeno un trasmettitore ed almeno un ricevitore. Il sistema per comunicazioni può essere per esempio un sistema di radiotelefoni cellulari aventi alrne no una stazione di base, comprendenti un trasmettitore ed una pluralità di radiotelefoni di abbonato, ciascuno dei quali contiene un ricevitore. Il trasme_t titore tipicamente comunica i segnali al ricevitore attraverso un canale per comunicazioni. Quando un trasmettitore non sta comunicando con un-ricevitore, il ricevitore può operare in un modo di ricezione con tinuo oppure in un modo di ricezione discontinuo.
Nel modo di funzionamento in ricezione continuo, il ricevitore riceve e decodifica in modo continuo tutti i segnali trasmessi dal trasmettitore, fino a che il ricevitore riconosce un segnale destinato al ricevitore. Un segnale riconosciuto può essere costituito, per esempio, da un numero telefonico particola re. Dopo che il ricevitore ha riconosciuto il segnale destinato al ricevitore, il ricevitore viene quindi messo in condizioni di ricevere gli altri segnali trasmessi dal trasmettitore attraverso il canale di comunicazione, per esempio una chiamata telefonica. Il modo di funzionamento per ricezione continua qualche volta è noto come modo di "attesa" {stand-by mode).
Nel modo di funzionamento per ricezione discoli tinuo, il ricevitore riceve e decodifica selettivamente i segnali trasmessi dal trasmettitore, fino a che il ricevitore riconosce un segnale destinato al ricevitore. Dopo che il ricevitore ha riconosciuto il segnale destinato ad esso, al ricevitore viene permesso di ricevere altri segnali trasmessi dal trasmettitore attraverso il canale delle comunicazioni, per esempio una chiamata telefonica. Il modo di funzionamento di ricezione discontinuo qualche volta viene anche denominato "modo di ricezione intermittente". II ricevito re è in grado di ricevere e decodificare selettivamente i segnali trasmessi dal trasmettitore, sfruttando vantaggiosamente una predeterminata relazione di comunicazione fra il trasmettitore ed il ricevitore. Una tale predeterminata relazione di comunicazione può essere, per esempio, uno schema di segnalazione intermittente utilizzato dal trasmettitore. Lo schema di segnalazione intermittente può essere, per esempio, uno schema di segnalazione ad accesso multiplo a divisione di tempo (TDMA) usato dai convenzionali sistemi radiotelefonici cellulari digitali. Lo schema di segnalazione intermittente permette al ricevitore di disattivare le sue funzioni di ricezione e di decodificazione durante gli intervalli di tempo nei quali il trasmettitore non trasmette un segnale al ricevitore e permette di attivare le sue funzioni di ricezione e di decodificazione durante gli intervalli di tempo nei quali il trasmettitore trasmetterà un segnale al ricevitore.
Una distinzione fra i ricevitori operanti in un modo continuo di ricezione ed i ricevitori operanti in un modo discontinuo di ricezione è basata sul valore dell'assorbimento di corrente dall'alimentatore di energia elettrica del ricevitore. Quando un ricevitore è portatile, per esempio un radiotelefono portatile, per esempio, la riduzione al minimo dello assorbimento di corrente è desiderabile perchè la capaciti dell'alimentatore di energia elettrica è limitata. Una qualsiasi corrente risparmiata durante il monitoraggio del canale di comunicazione quando il ri, cevitore non sta ricevendo un segnale desiderato può essere usata per prolungare il tempo durante il quale il ricevitore riceve il segnale desiderato. In un radiotelefono portatile, per esempio, un ridotto assorbimento di corrente significa che l'utente può godere di un più lungo tempo di conversazione.
Anche se i ricevitori portatili della tecnica precedente operanti in un modo di ricezione discontinua consumano una corrente significativamente inferio re assorbita dagli alimentatori di energia elettrica portatili in confronto con i ricevitori operanti in un modo di ricezione continuo, il desiderio di prolungare ulteriormente il servizio fornito dai ricevitori portatili ha provocato un esame più accurato del modo di funzionamento di ricezione discontinuo. In un rice vitore operante in un modo di ricezione discontinuo, il tempo richiesto perchè il ricevitore venga attivato prima che il ricevitore sia preparato a ricevere e decodificare segnali attraverso il canale di comunicazione, vale a dire il "tempo di attivazione" (turn on time), è più lungo del tempo occorrente perchè il ricevitore disattivi le funzioni di ricezione e di de codificazione. Il tempo di attivazione è più lungo perchè la circuiteria del ricevitore ed i segnali interni debbono essere inizializzati e stabilizzati prima che possa essere ricevuto un segnale desiderabile. La tecnica precedente non ha affrontato il problema di minimizzare il tempo di attivazione del ricevitore operante in un modo di ricezione discontinuo per ridurre ulteriormente l'assorbimento di corrente dallo alimentatore di energia elettrica e cosi prolungare il tempo durante il quale il ricevitore potrebbe fornire un servizio utile.
In accordo con ciò, si riscontra la necessità di un apparecchio e di un procedimento per minimizzare il tempo di attivazione per un ricevitore operante in un modo di ricezione discontinuo, cosi da ridurre vantaggiosamente l'assorbimento di corrente dall'alimentatore di energia elettrica, prolungando cosi il tempo durante il quale il ricevitore potrebbe fornire un servizio utile.
Sommarlo dell'Invenzione
La precedente necessità viene sostanzialmente soddisfatta da un apparecchio e da un procedimento per minimizzare il tempo di attivazione per un ricev^ tore operante in un modo di ricezione discontinuo. In una unità per comunicazioni, un ricevitore riceve un segnale che presenta dati desiderabili e dati indesiderabili. Il ricevitore presenta un modo di funzionamento di ricezione discontinuo in cui il ricevitore viene attivato mentre si prevede l'arrivo dei dati de siderabili e viene disattivato quando si prevede l'arrivo di dati indesiderabili. Viene determinata una durata di tempo durante il quale il ricevitore è stato disattivato. Il ricevitore viene attivato in un tempo che precede l'arrivo dei dati desiderabili in risposta alla durata del tempo in cui il ricevitore è stato disattivato. La presente invenzione vantaggiosamente minimizza il tempo di attivazione per il ricevitore operante in un modo di ricezione discontinuo in mo do da ridurre l'assorbimento di corrente.
Breve descrizione dei Disegni La Figura 1 illustra uno schema a blocchi di una unità per comunicazioni, in conformità con la pre sente invenzione,
la Figura 2 illustra un diagramma di temporizzazione che mostra i segnali usati nello schema a blocchi dell'unità per comunicazioni della Figura 1, in conformità con la presente invenzione,
la Figura 3 illustra uno schema a blocchi di un accoppiatore in corrente alternata rappresentato nello schema a blocchi dell'unità di comunicazioni dela Figura 1, in conformità con la presente invenzio ne,
la Figura 4 illustra uno schema a blocchi di un demodulatore rappresentato nello schema a blocchi dell'unità per comunicazioni della Figura 1, in conformità con la presente invenzione,
la Figura 5 illustra un diagramma di flusso decisionale usato dall'unità per comunicazioni della Figura 1, in conformità con la presente invenzione. Descrizione dettagliata di una preferita forma di realizzazione La presente invenzione può essere più esaurien_ temente descritta con riferimento alle Figure 1-4, in cui la Figura 1 illustra uno schema a blocchi di una unità per comunicazioni 100, in conformità con la pre sente invenzione. L'unità per comunicazioni 100 nella Figura 1 comprende in generai eun'antenna 102, un ricevitore 104? una circuiteria di ricezione 105, un controllore 110, un oscillatore di riferimento 112, un circuito audio 114 ed uno speaker o altoparlante 116. La circuiteria 105 del ricevitore preferìbilmente comprende un accoppiatore in corrente alternata 105 ed un demodulatore 108. In generale, l'antenna 102, ilricevitore 104, l'accoppiatore in corrente alternata 106, il demodulatore 108, il controllore 110, l'oscillatore di riferimento 112, il circuito audio 144 e l'altoparlante 116 sono singolarmente ben noti nella tecnica e quindi non è necessario fornire alcuna loro ulteriore descrizione, eccetto per quanto possa essere necessario per facilitare la comprensione della presente invenzione. L'unità 100 per comunicazioni secondo la Figura 1 può anche comprende re un trasmettitore, un duplexer ed un sintetizzatore di frequenza (ciascuno non rappresentato), come è ben noto nella tecnica.
Nell'unità 100 per comunicazioni, un segnale modulato 118 viene applicato al ricevitore 104 attraverso l'antenna 102. Il ricevitore 104 è collegato in modo da ricevere il segnale modulato 118 ed un primo segnale di controllo sulla linea 132 ed operante per elaborare il segnale modulato 118 in modo da determinare se il segnale modulato 118 sia o meno desiderab^ le per l'unità 100 per comunicazioni. Se il segnale modulato 118 è desiderabile, il ricevitore 104 produce un segnale ricevuto sulla linea 120, avente almeno un parametro. Se il segnale modulato 113 non è desiderabile, il ricevitore 104 non produce il segnale ricevuto sulla linea 120. Preferibilmente, il segnale ricevuto sulla linea 120 è un segnale in banda di base. L'accoppiatore in corrente alternata è collegato in modo da ricevere il segnale ricevuto sulla linea 120, un segnale di riferimento sulla linea 121, un se condo segnale di controllo sulla linea 130 ed un terzo segnale di controllo sulla linea 128, ed opera per produrre un segnale di accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122. Il demodulatore è collegato per ricevere il segnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122, il segnale di riferimento sulla linea 121, il secondo segnale di controllo sulla linea 130 ed il terzo segnale di controllo sulla linea 128 ed opera per produrre i dati demodulati sulla linea 126 ed un segnale di cadenzamento o di clock dei dati sulla linea 124. L'oscillatore di riferimento 112 opera per produrre il segnale di riferimento sulla linea 121 per l'ingresso all'accoppiatore in corrente alternata 106 ed il demodulato re 108. 11 controllore 110 viene collegato in modo da ricevere i dati demodulati sulla linea 126 ed il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 ed opjs ra per produrre un primo, un secondo ed un terzo segnale di controllo sulle linee 128, 130 e 132, rispettivamente. Il circuito audio viene collegato per rice vere il segnale ricevuto sulla linea 120 ed opera per produrre un segnale audio sulla linea 134 per la elaborazione tramite l'altoparlante 115.
L'unità 100 per comunicazioni è preferibilmente un radiotelefono cellulare operante in un sistema radiotelefonico cellulare. Il radiotelefono cellulare ed il sistema radiotelefonico cellulare possono comunicare segnali analogici, come quelli forniti nel sistema AMPS (Advanced Mobile Phone Service), nel sistema NAMPS (Narrow-band Advanced Mobile Phone Service), nel sistema JTACS (Japan Total Access Communication Service) e nel sistema ETAC (Extended Total Access Communication Service), oppure segnali digitali come quelli forniti nei sistemi TDMA (accesso multiplo a divisione di tempo), GSM (Group System Mobile) e COMA (accesso multiplo a divisione di codice). Alternativa mente, l'unità di comunicazione 100 può essere un dispositivo segnalatore personale, un terminale di dati portatile, un notebook personale oppure un dispositivo di assistenza digitale personale.
Il ricevitore 104 è un ricevitore a superetero dina. Alternativamente, il ricevitore 104 può essere un discriminatore di modulazione in frequenza oppure un circuito ad anello sincronizzato in fase (PLL). Il ricevitore 104 presenta un modo di funziona mento di ricezione discontinuo, in cui il ricevitore 104 può essere attivato e disattivato. Il modo di fun zionamento di ricezione discontinuo del ricevitore 104 permette di attivare e di disattivare il ricevit£ re 104 tramite il controllore 110 nell'unità 100 per comunicazioni. Alternativamente, il sistema per comunicazioni in cui opera l'unità di comunicazioni 100 può attivare e disattivare il ricevitore attraverso il segnale modulato trasmesso 118. Questa alternativa è descritta in ulteriore dettaglio, per esempio, nel brevetto statunitense No. 5.140.698.
Il segnale modulato 118 è preferibilmente un segnale modulato in frequenza operante nella banda da 849 MHz a 894 MHz per le comunicazioni cellulari.
La circuiteria di ricezione 105 viene collegata per ricevere il segnale ricevuto sulla linea 120 ed un segnale di controllo sulla linea 128 o 130 ed opera per produrre un segnale di uscita sulla linea 124, avente almeno un parametro. Il controllore 110 è collegato in modo da ricevere il segnale di uscita sulla linea 124 ed opera per produrre il segnale di controllo sulla linea 128 o 130 per regolare un valore degli almeno uno parametri del segnale di uscita sulla linea 124, in risposta ad un valore degli almeno uno parametri del segnale ricevuto sulla linea 120, durante gli intervalli di tempo nei quali il ricevitore 104 è attivato; e serve per mantenere il valore degli almeno uno parametri del segnale di uscita sulla linea 124, in risposta al valore degli almeno uno parametri del segnale ricevuto sulla linea 120, durante i tempi nei quali il ricevitore 104 è disatt_i_ vato.
Il controllore 110 è un microcalcolatore, per esempio del tipo Motorola 68HC11. Alternativamente, il controllore 110 può essere un elaboratore per segnali digitali (DSP), per esempio quello scelto dalla famiglia dei dispositivi DSP Motorola 56000.
Un parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 è da polarizzazione in corrente continua. L'accoppiatore in corrente alternata 106 insegue e riproduce la polarizzazione in corrente continua del segnale ricevuto sulla linea 120 e presenta una soglia di decisione per produrre un segnale ricevuto fortemente limitato sulla linea 122 per il demodulatore 108. Allo scopo che l'accoppiatore in corrente alternata 106 in_ segua accuratamente la polarizzazione in corrente con tinua, l'accoppiatore in corrente alternata 106 necessita di una lunga costante di tempo. L'unità 100 per comunicazioni tipicamente opera su una alimentazione elettrica di 5 V. Quando il ricevitore 104 è attivato, la polarizzazione in corrente continua è tipicamente di 2-3 V. Nella tecnica precedente, quando il ricevitore 104 è-disattivato, la polarizzazione in corrente continua potrebbe essere compresa fra 0 e 5 V. Se la polarizzazione in corrente continua viene inseguita mentre il ricevitore 104 è disattivato, sarebbe necessario un tempo di ricupero relativamente lungo perchè l'accoppiatore in corrente alternata 106 produca la corretta polarizzazione in corrente continua quando il ricevitore 104 è attivato. Nella presente invenzione, la polarizzazione in corrente continua viene vantaggiosamente mantenuta fra 2 e 3 V, quando il ricevitore è disattivato, per minimizzare il tempo di attivazione del ricevitore 104. Alternativamente, il parametro può essere la fase, la frequenza o l'ampiezza.
Il dispositivo di controllo 110 viene collegato per ricevere una indicazione della fase e/o della frequenza del segnale ricevuto sulla linea 120 ed opera per far riferimento alla durata di tempo per mante nere il valore del parametro del segnale di uscita sulla linea 124 in risposta all'indicazione della fase e/o della frequenza del segnale ricevuto sulla linea 120. Il segnale di cadenzamene dei dati sulla linea 124 viene usato come riferimento di tempo per controllare la lunghezza dell'intervallo di tempo durante il quale il ricevitore è disattivato. Il segnale modulato 118 è codificato nel codice Manchester. Il demodulatore 108 utilizza una funzione di definizione di una finestra per permettere che soltanto i bordi di medio-bit del segnale in codice Manchester pilotino correttamente il circuito ad anello di ricupero del segnale di cadenzamento e per bloccare i bor di di confine dei bit per evitare che essi facciano deviare il circuito ad anello sincronizzato in fase del demodulatore 108 nella direzione errata. Nella tecnica precedente, il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 insegue il rumore quando il ricevitore 104 viene disattivato e potrebbe anche trovarsi con uno sfasamento di 180° quando il ricevitore 104 viene attivato. Nella presente invenzione, utilizzando il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 come riferimento per il tempo durante il quale il ricevitore viene disattivato è possibile che la finestra venga accuratamente riaperta immediatamente prima del fronte di medio-bit ed abilita immediatamente il circuito ad anello di ricupero di cadenzamento per il pilotaggio nella direzione appropriata. Per esempio, il segnale di cadenzamel o o di clock sulla linea 124 è di 10 kHz 2,5 Hz per i sistemi NAMPS e AMPS e di 8 kHz 2 Hz per i sistemi JTAC e ETAC.
Una velocità di regolazione del valore del parametro del segnale di uscita sulla linea 124, in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120, è caratterizzata come una larghezza di banda. Una prima larghezza di banda della circuite ria 105 del ricevitore corrisponde ai tempi in cui il ricevitore 104 è attivato. Una seconda larghezza di banda della circuiteria di ricezione 105 corrisponde ai tempi nei quali il ricevitore 104 è disattivato. Il controllore 110 controlla la prima larghezza di banda in risposta alla durata del tempo in cui il ricevitore 104 è attivato, facendo in modo che la media temporale della prima e della seconda larghezza di banda sia desiderabile. Per esempio, per un ciclo di lavoro di regolazione/mantenimento del 50% e con una larghezza di banda desiderabile di 10 kHz 2,5 Hz per i sistemi NAMPS e AMPS, la seconda larghezza di banda è di 10 kHz 0 Hz quando il segnale di uscita sulla linea 124 viene mantenuto e la prima larghezza di banda è di 10 kHz 5 Hz quando il segnale di uscita sulla linea 124 è in corso di regolazione per produrre una larghezza di banda media di 10 kHz 2,5 Hz.
Senza controllare la larghezza di banda in risposta alla durata del tempo in cui il ricevitore 104 viene attivato e disattivato, la larghezza di banda media sarebbe di 10 kHz 1,25 Hz (10 kHz+2,5 Hz mediati con 10 kHz+0 Hz). Questa larghezza di banda media di 10 kHz 1,25 Hz è più stretta di una larghezza di banda di 10 kHz 2,5 Hz e provocherebbe la perdita dei segnali che si trovano all'esterno dell'intervallo di 10 kHz 1,25 Hz ma all'interno dell'intervallo di 10 kHz 2,5 Hz.
Il controllore 110 determina una durata di tem po in cui il ricevitore 104 è disattivato e regola l'accoppiatore in corrente alternata 106 ed il demodulatore 108 su untempo, in risposta alla durata del tempo durante il quale il ricevitore 104 era disattivato. Quando il ricevitore 104 viene disattivato, il segnale ricevuto sulla linea 120 presenta effetti di deriva. Quanto più lungo è il tempo durante il quale 11 ricevitore 104 è disattivato, tanto più elevata sarà la deriva del segnale ricevuto sulla linea 120. Quanto più forte è la deriva del segnale ricevuto sulla linea 120, tanto più lungo sarà il tempo di attiva zione necessario per stabilizzare il ricevitore 104, prima che il segnale ricevuto sulla linea 120 possa essere elaborato. Nella tecnica precedente, il tempo di attivazione era regolato in modo da prevedere una situazione di caso peggiore. Nella presente invenzione, il tempo di attivazione del ricevitore 104 viene regolato sulla base del tempo durante il quale il ricevitore 104 era disattivato. Perciò, il tempo di attivazione viene minimizzato prima che possa avere ini zio un funzionamento stabile.
Il controllore 110 determina l'intervallo di tempo durante il quale il ricevitore 104 è stato disattivato mantenendo una indicazione almeno di una fra la fase e la frequenza del segnale ricevuto sulla linea 120 e misurando la durata del tempo durante la quale il ricevitore 104 è stato disattivato in risposta alla indicazione di almeno una fra la fase e la frequenza del segnale ricevuto 120. Perciò, non è necessario che l'oscillatore di riferimento 112 venga impiegato come riferimento di temporizzazione. Nella preferita forma di realizzazione, l'indicazione è pre sente sul segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 quando questo segnale viene tenuto.
La circuiteria del ricevitore 105 inoltre comprende l'accoppiatore in corrente alternata 106 ed il demodulatore 108, in cui il segnale di uscita sulla linea 126 comprende ulteriormente i dati demodulati. L'accoppiatore in corrente alternata 106 è descritto in ulteriore dettaglio nella Figura 3. Il demodulatore 108 è descritto in ulteriore dettaglio nella Figura 4.
Nella preferita forma di realizzazione, il ricevitore 104 viene collegato per ricevere un segnale modulato 118 ed opera per produrre un segnale ricevuto sulla linea 120. L'accoppiatore in corrente alternata 106 viene collegato per ricevere il segnale rice vuto sulla linea 120 ed opera per produrre un segnale di accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 avente un parametro. Il valore del parametro del segnale ottenuto per l'accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 viene regolato in risposta ad un valore del parametro del segnale ricevuto sulla nea 120 durante i tempi nei quali il ricevitore 104 è attivato ed il valore del parametro del segnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 viene mantenuto in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 al momento in cui il ricevitore viene disattivato. Il demodulatore di dati 108 viene collegato per ricevere il segnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 ed opera per produrre il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 avente un parametro. Il valore del parametro del segnaie di cadenzamelo dei dati sulla linea 124 viene regolato in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 durante i tempi nei quali il ricevitore è attivato ed il valore del parametro del segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 viene mantenuto in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 al tempo in cui il ricevitore 104 viene disattivato. Il controllore 110 è collegato in modo da ricevere il segna le di cadenzamento dei dati sulla linea 124 ed opera per attivare e disattivare il ricevitore 104, per regolare e mantenere il valore del parametro del segnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata e per regolare e mantenere il valore del parametro del segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124.
La Figura 2 illustra un diagramma di temporizzazione 200 che mostra i segnali usati nello schema a blocchi dell'unità di comunicazioni 100 della Figura 1, in conformità con la presente invenzione. In generale, i segnali rappresentati nella Figura 2 comprendono il segnale modulato sulla linea 118, il segnale di controllo della larghezza di banda sulla linea 128, il segnale di regolazione/mantenimento sulla linea 130 ed il segnale di attivazione/disattivazione sulla linea 132.
ile1la preferita forma di realizzazione, il se gnale modulato sulla linea 113 viene inviato da una stazione di terra alla stazione mobile (unità di cormj nicazioni 100} attraverso un canale di controllo di inoltro (FOCO) in una corrente di dati ad ampia banda continua. Una descrizione della comunicazione fra la stazione di terra e l'unità di comunicazioni 100 attraverso il canale di controllo FOCO pud essere trovata nel TIA/£IA Interim Standard, Mobile Station -Land Station Compatibi1ity Standard for Dual-Mode Narrow Band Analog Cellular Technology, IS-33, § 3.7.1, Gennaio 1993, pubblicato dalla Telecommunications Industry Association 1993, 2001 Pennsylvania Ave. N.W., Washington, D.C. 20005.
La corrente di dati viene generata su una frequenza di 10 kilobit/secondo 0,1 bit/secondo. Ciascun canale di controllo F0CC consiste di tre discrete correnti di informazioni, denominate corrente A, corrente B e corrente di occupato-Iibero, le quali vengono combinate insieme in multiplazione temporale. I messaggi all'unità di comunicazioni 100 con il bit meno significativo del loro numero di identifi cazione (vedere § 2.3.1) uguale a "0" vengono inviati sulla corrente A e quelli aventi il bit meno significa tivo del loro numero di identificazione uguale a "1" vengono inviati sulla corrente B. L'unità per comunicazioni 100 legge soltanto uno dei due messaggi interfogliati (A o B). Il diagramma di temporizzazione della Figura 2 mostra l'esempio dell'unità di comunicazioni 100 che legge i messaggi di parola A interfogliati.
La corrente di occupato-libero contiene i bit di occupato-1ibero (inseriti su ciascuna freccia) i quali vengono usati per indicare lo stato corrente del canale di controllo di inversione. Il canale di controllo di inversione è occupato se il bit di occupato-libero è uguale a "0" ed è libero se il bit di occupato-1ibero è uguale a "1". Un bit di occupatobero è collocato all'inizio di ciascuna sequenza di "dotting", all'inizio di ciascuna sequenza di sincronismo di parola, all'inizio della prima ripetizione della parola A e dopo ogni 10 bit di messaggio succe_s sivi.
Una sequenza di dotting di 10 bit (1010101010) ed una sequenza di sincronismo di parola di 11 bit (11100010010) vengono inviate per permettere all'unità di comunicazioni 100 di realizzare la sincronizzazione con i dati in arrivo. Ciascuna parola contiene 40 bit, incluso quello di parità, e viene ripetuta per cinque volte; ad essa viene quindi fatto riferiento come blocco di parola. Per un messaggio comprenente una molteplicità di parole, il secondo blocco i parola ed i successivi blocchi di parola sono forati identicamente al primo blocco di parola, con inlusione della sequenza di dotting di 10 bit e della equenza di sincronismo di parola di 11 bit. Una paro a è formata codificando 28 bit di contenuto in un co ice BCH (40,28) il quale presenta una distanza di 5, 40,28: 5). Il bit di estrema sinistra (vale a dire 1 primo nel tempo) sarà designato come il bit più ignificativo. I 28 bit più significativi del campo i 40 bit saranno i bit di contenuto. Il polinomio ge eratore per il codice BCH (40,28: 5) è il seguente:
Il codice, una versione abbreviata del codice CH (63,51: 5) primitivo è un codice a blocco lineare istematico con il bit anteriore come bit di informaione più signfiicativo e con il bit meno significati o i n qualità di ultimo bit di verifica di parità.
Ciascun messaggio di FOCC può consistere di na o più parole. I tipi di messaggio che debbono esere trasmessi attraverso il canale di controllo FOCC ono: messaggi di controllo dell'unità di comunicazio i, messaggi di testa e messaggi di controllo-riemp_i_ ento. I messaggi di controllo di riempimento possono essere inseriti fra i messaggi e fra i blocchi di parola di un messaggio costituito da una molteplicità di parole.
Il segnale di controllo della larghezza di bari da sulla linea 123 imposta o regola la larghezza di banda del demodulatore 108 ad un primo valore, per esempio 5 Hz, quando viene ricevuta la parola A, che inizia nei tempi t4, t8 e t12, ed imposta la larghezza di banda su un secondo valore, per esempio 0 Hz, quando viene ricevuta la parola B, che inizia nei tem pi t5, t9 e 113. La prima larghezza di banda viene impostata al valore di 5 Hz quando la parola di dotting e la parola di sincronismo sono ricevute. La seconda larghezza di banda viene impostata a 0 Hz quando sono ricevute la quarta e la quinta ripetizione delle parole A e B.
Il segnale di controllo di regolazione/tenuta sulla linea 130 regola il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 quando viene ricevuta la parola A, ad iniziare nei tempi t4, t8 e t12, e mantiene o tiene il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 quando viene ricevuta la parola B, ad iniziare nei tempi t5, t9 e 113. Il segnale di controllo di re golazione/tenuta sulla linea 130 regola il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 quando sono rievu-te le parole di dotting e di sincronismo e mantiee il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 24 quando sono ricevute la quarta e la quinta ripetiione delle parole A e B. Nella preferita forma di ealizzazione , il tempo di regolazione della circuite ia di ricezione 105 è sostanzialmente identico, che 1 mantenimento sia effettuato per un lungo oppure er un breve tempo. Tuttavia, in altre forme di reaizzazione, il tempo di regolazione della circuiteria 05 del ricevitore può essere variato in risposta ala durata del tempo durante la quale la circuiteria i ricezione 105 effettuava la funzione di mantenimeno o di tenuta.
Il segnale di controllo di attivazione/disattiazione sulla linea 132 attiva il ricevitore 104 quano viene ricevuta la parola A, ad iniziare nei tempi 3, t7 e 111 e disattiva il ricevitore 104 quando vi£ e ricevuta la parola 8, ad iniziare nei tempi t5, t9 t13. Il segnale di controllo di attivazione/disattiazione sulla linea 132 attiva il ricevitore 104 quan o sono ricevute le parole di dotting e di sincroismo e disattiva il ricevitore 104 quando sono riceute la quarta e la quinta ripetizione delle parole A a.
Il tempo in corrispondenza del quale il ricevi tore 104 viene attivato dipende da quanto a lungo il ricevitore 104 è stato mantenuto disattivato. Quando il ricevitore 104 è stato disattivato per un periodo di tempo relativamente breve, esso non ha avuto molto tempo per subire un effetto di deriva e, pertanto, ne cessita soltanto di un tempo di commutazione allo sta to attivo relativamente breve per consentire al ricevitore 104 di iniziaiizzare e stabilizzare prima di ricevere la parola prevista. Quando il ricevitore 104 è stato disattivato per un periodo di tempo relativamente lungo, esso ha avuto più tempo per subire la deriva e, pertanto, necessita di un tempo di attivazione relativamente lungo per consentire al ricevitore 104 di inizia1izzarsi e stabilizzarsi prima di ricevere la parola prevista.
Il controllore 110 determina una durata di tem po durante la quale il ricevitore 104 è stato disattivato ed attiva il ricevitore 104 in un tempo che precede l'arrivo dei dati desiderabili in risposta alla durata del tempo durante il quale il ricevitore è sta to disattivato. Il controllore 110 attiva il ricevito re 104 attraverso il segnale di controllo di attivazione/disattivazione sulla linea 132, nei tempi t3, t7, t11 e t14. La motivazione per attivare il ricevitore 104 nei tempi t3, t7, t11 e 114 è descritta per senrpio nel brevetto statunitense No. 5.175.874. A itolo di esempio, il tempo di attivazione per la seonda e per la terza ripetizione della parola A (t8-7 e 112-t11) è una metà del tempo di attivazione pri_ litìvo per la successiva sequenza di dotting (t15-t14) ertanto, l'intervallo di tempo supplementare per :ui il ricevitore 104 può essere vantaggiosamente diiattivato è rappresentato da t7-t6 più 111-110 in queito esempio.
Viceversa, il segnale di controllo di attiva-:ione/disattivazione 201 della tecnica precedente risiedeva che il tempo di attivazione prima di ciascula parola prevista (t8-t6, 112-110 e t15-t14) fosse regolato su un valore costante corrispondente al caso peggiore. Il valore del caso peggiore rappresentava il tempo di attivazione più lungo richiesto da una pa rola prevista sulla base del tempo più lungo durante il quale il ricevitore potrebbe essere mantenuto disattivato. In questo esempio, il valore del caso peggiore per l'attivazione è rappresentato da t15-t14. Poiché lo stesso costante tempo di attivazione prima di ricevere una parola prevista viene applicato a tu_t ti i dati previsti, il ricevitore può essere attivato prima di quanto sia necessario, se il ricevitore fosse disattivato per un periodo di tempo relativamente breve
La Figura 3 illustra uno schema a blocchi dell'accoppiatore in corrente alternata 106 rappresentato nello schema a blocchid eli'unità di comunicazioni 100 della Figura 1, in conformità con la presente invenzione. L'accoppiatore in corrente alternata 106 ge neralmente comprende un comparatore 302, un integrata re analogico 304 ed un integratore digitale 306. Lo integratore digitale 306 generalmente comprende un contatore in salita/discesa 314, una logica di temporizzazione 316, una logica di decodificazione 318 ed un circuito porta logico AND 320. In generale, il com paratore 302, l'integratore analogico 304, il contato re in salita/discesa 314, la logica di temporizzazione 316, la logica di decodificazione 318 ed il circuito porta logico AND 320 sono singolarmente ben noti nella tecnica e quindi non verrà fornita inq uesta oc casione alcuna loro ulteriore descrizione, eccetto per quanto possa essere necessario per facilitare la comprensione della presente invenzione. In generale, con eccezione del segnale di regolazione/mantenimento sulla linea 130 e del segnale di controllo di larghez za di banda sulla linea 128, l'accoppiatore in correjn te alternata 106 è descritto in ulteriore dettaglio nel brevetto statunitense No. 4.996.529
Neil ' accoppiatore in corrente alternata 105, il comparatore 302 viene collegato per ricevere il se gnale ricevuto sulla linea 120 ed il segnale integrato analogico sulla linea 308 ed opera per produrre il segnale di accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 avente un parametro. L'integratore digitale 306 viene viene collegato per ricevere il segnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122, un segnale di riferimento sulla linea 121, il segnale di controllo di regolazione/tenuta sulla linea 130 ed il segnale di controllo di larghezza di banda sulla linea 128 ed opera per produrre un segnale digitalmente integrato sulla linea 312. L'integratore analogico 304 viene collegato per ricevere il se gnale digitalmente integrato sulla linea 312 ed opera per produrre il segnale analogico integrato sulla linea 308.
Nell'integratore digitale 306, il circuito porta logico AND 320 viene collegato per ricevere il segnale di riferimento sulla linea 121 ed il segnale di controllo di regolazione/tenuta sulla linea 130 ed opera per produrre un segnale di cadenzamento sulla linea 322. Il contatore in salita/discesa 314 viene collegato per ricevere il segnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 ed il segnale di cadenzamento abilitato sulla linea 322 ed opera per produrre un segnale di conteggio binario sulla linea 324. La logica di decodificazione viene collegata per ricevere il segnale di conteggio binario sulla linea 324 ed il segnale di controllo della larghezza di banda sulla linea 123 ed opera per produrre un segnale di uscita decodificato sulla linea 326. La logica di temporizzazione 316 viene collegata per ricevere il segnale di uscita decodificato sulla linea 326 ed opera per produrre il segnale digitalmente integrato sulla linea 312.
In conformità con la preferita forma di reali zazione come descritta nella Figura 1, il controllore 110 viene collegato in modo da ricevere il segnale ot tenuto per accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 ed opera per produrre il segnale di regolazione/mantenimento sulla linea 130 per regolare il va lore del parametro del segnale di accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 in risposta ad un valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 durante i tempi nei quali il ricevitore 104 è attivato e per mantenere il valore del parametro del se gnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 al momento in cui il ricevitore 104 viene disattivato.
La velocita di regolazione del valore del parametro del segnale di accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122, in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 è caratterizzata come larghezza di banda. Una prima larghezza di banda dell'accoppiatore in corrente alternata 106 corrisponde ai tempi nei quali il ricevitore 104 è attivato. Una seconda larghezza di banda dell'accoppiatore in corrente alternata 106 corrisponde ai tempi nei quali il ricevitore 104 è disattivato. Il segnale di controllo della larghezza di banda sulla linea 128 viene applicato all'integratore digitale 306 e viene prodotto al controllore 110 per controllare la prima larghezza di banda, in risposta alla durata del tempo durante il quale il ricevitore 104 è attiva to, facendo così in modo che la media temporale della prima e della seconda larghezza di banda risulti desiderabile. Nella preferita forma di realizzazione, que sto risultato viene ottenuta per mezzo della logica di decodificazione 318 che seleziona, in risposta al segnale di controllo della larghezza di banda sulla linea 128, diversi stati di decodificazione del contatore in salita/discesa 314.
La Figura 4 illustra uno schema a blocchi di un demodulatore 108 rappresentato nello schema a bloc chi dell'unità per comunicazioni 100 della Figura 1 in conformità con la presente invenzione. Il demoduia. tore 103 della Figura 4 in generale comprende un circuito 402 di ricupero di cadenzamento ed un circuito 404 di ricupero di dati. Il circuito 402 di ricupe ro di cadenzamento in generale comprende un generatore di cadenzamento 406 a due fasi, un contatore 408, un decodificatore di trabocco 410, un decodificatore di insufficienza 412, un contatore in salita/discesa 414, un registro 416, un vibratore monostabile 418, i circuiti bistabili o flip-flop 419-421 e varie porte logiche 422-423. Il circuito 404 di ricupero dei dati generalmente comprende un contatore a scorrimento 430, una circuiteria di ponderazione 432, una circuiteria di decisione 434 e varie porte logiche 435-438. In ge nerale, il generatore di cadenzamento a due fasi 406, il contatore 408, il decodificatore di trabocco o di superamento 410, il decodificatore di insufficienza 412, il contatore in salita/discesa 414, il registro 416, il vibratore monostabile 413, i circuiti bistabili 419-421 e varie porte logiche 422-428 del circuito 402 di ricupero di cadenzamento, come anche il contatore a scorrimento 430, la circuiteria di ponderazione 432, la circuiteria di decisione 434 e le varie porte logiche 435-438 del circuito 404 di ricupero dei dati sono singolarmente ben noti nella tecnica e quindi non è necessario fornire alcuna loro ulteriore descrizione, eccetto per quanto possa essere necessario per facilitare la comprensione della presente invenzione. In generale, con eccezione del circuito porta 427, il demodulatore 108 è descritto in ulteriore dettaglio nel brevetto statunitense No. 4.302.845.
Il generatore di cadenzamene a due fasi 406 è collegato per ricevere il segnale di riferimento sulla linea 121; il decodificatore di superamento 410 ed il decodificatore di insufficienza 412 sono collegati per ricevere il segnale di controllo della larghezza di banda sulla linea 128; il circuito porta logico AND 427 è collegato per ricevere il segnale di controllo di regolazione/mantenimento sulla linea 130 ed il registro 416 è collegato per ricevere il segnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata.
Il demodulatore 108 è collegato per ricevere il segnale di riferimento sulla linea 121, il segnale ottenuto per accoppiamento in corrente alternata sulla linea 122 ed il segnale di controllo di regolazione/mantenimento sulla linea 130 ed opera per produrre il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 avente un parametro, in conformità con la preferita forma di realizzazione della presente invenzione, come descritto nella Figura 1, il dispositivo di controllo 110 è collegato per ricevere il segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124 ed opera per produrre il segnale di regolazione/mantenimento sulla linea 130 per regolare il valore del parametro del se gnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124, in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120, durante i tempi nei quali il ricevitore è attivato e per mantenere il valore del parametro del segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124, in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120, nel momento in cui il ricevitore viene disattivato. Nella preferita forma di realizzazione, questo risultato è ottenuto fermando il contatore in salita/discesa 414 in modo da mantene re la fase del circuito 402 di ricupero di cadenzamento.
La velocità di regolazione del valore del para metro del segnale di cadenzamento dei dati sulla linea 124, in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120, è caratterizzata come larghezza di banda, una prima larghezza di banda del demodulatore 108 corrisponde ai tempi nei quali il ricevitore 104 è attivato. Una seconda larghezza di ban da del demodulatore 108 corrisponde ai tempi nei quali il ricevitore 104 è disattivato. Il segnale di controllo delia larghezza di banda sulla linea 128 viene applicato al demodulatore 108 e viene prodotto dal controllore 110 per controllare la prima larghezza di banda, in risposta alla durata del tempo in cui il ricevitore 104 è attivato, rendendo desiderabile la media temporale della prima e della seconda larghezza di banda. 11 segnale di controllo della larghezza di banda sulla linea 128, collegato al demodulatore 108, è lo stesso collegamento rappresentato nel brevetta statunitense No. 4.302.845, però la larghezza di banda nella presente invenzione viene controllata per una diversa ragione che non la larghezza di banda del brevetto statunitense No. 4.302.845.
La Figura 5 illustra un diagramma di flusso che mostra un procedimento di funzionamento dell'unità per comunicazioni 100 della Figura 1, in conformità con la presente invenzione. Il flusso inizia nella operazione 501. Nell'operazione 502, il ricevitore 104 riceve il segnale modulato 118 per produrre il se gnale ricevuto sulla linea 120 avente un parametro. L'unità 100 per comunicazioni comprende anche una circuiteria di ricevitore 105 per elaborare, nell'opera zione 503, il segnale ricevuto sulla linea 120 per produrre un segnale di uscita sulla linea 124 avente un parametro. Nell'operazione 504, il controllore 110 regola un valore del parametro del segnale di uscita sulla linea 124, in risposta ad un valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120, durante i tempi nei quali il ricevitore 104 è attivato e mantiene, nell'operazione 505, il valore del parametro del segnale di uscita sulla linea 124, in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120, al tempo in cui il ricevitore 104 viene disattivato. Il controllore 110 inoltre controlla, nell'operazione 506, la prima larghezza di banda del circuito ricevitore 105, inr isposta alla durata del tempo in cui il ricevitore 104 è attivato, rendendo desiderabile la media temporale della prima larghezza dibanda e della seconda larghezza di banda della circuiteria di ricezione 105, in risposta alla durata del tempo in cui il ricevitore 104 è disattivato. Il flusso ter mina nell'operazione 507.
Perciò, la presente invenzione fornisce un apparecchio ed un procedimento per ridurre al minimo il tempo di avviamento per un ricevitore discontinuo. Un vantaggio viene fornito dal controllore 110 che opera per regolare il valore del parametro del segnale di uscita della circuiteria di ricezione 105 in risposta ad un valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 durante i tempi nei quali il ricevitore 104 è attivato e nel mantenere il valore del parametro del segnale di uscita della circuiteria di ricezioen 105 in risposta al valore del parametro del segnale ricevuto sulla linea 120 nel momento in cui il ricevitore 104 è stato disattivato. Un altro vantaggio viene fornito dal controllore 110 che determina una durata di tempo nel corso del quale il ricevitore 104 è stato disattivato e che attiva il ricevitore 104 in un tempo precedente l'arrivo dei da. ti desiderabili in risposta alla durata del tempo in cui il ricevitore 104 è stato disattivato. Con la pre sente invenzione, viene sostanzialmente risolto il problema dell'eccessivo assorbimento di corrente provocato dal lungo tempo di attivazione dei ricevitori della tecnica precedente operanti in un modo disconti
Claims (4)
- RIVENDICAZIONI 1. In una unità per comunicazioni (100) comprendente un ricevitore (104) che riceve un segnale (113) avente dati desiderabili (parola A) e dati indesiderabili (parola B), il ricevitore (104) presenta un modo di funzionamento di ricezione discontinuo in cui il ricevitore (104) è attivato quando si prevede l'arrivo di dati desiderabili (parola A) ed è disattivato quando si prevede l'arrivo di dati indesiderabili (parola B), un procedimento per minimizzare il tem po di attivazione per il ricevitore (104) operante nel modo di ricezione discontinuo, caratterizzato dalle seguenti operazioni: determinare una durata di tempo nella quale il ricevitore (104) è stato disattivato; e attivare il ricevitore (104) in un tempo che precede l'arrivo dei dati desiderabili (parola A) in risposta alla durata del tempo in cui il ricevitore (104) è stato disattivato.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui l'operazione di determinazione è ulteriormente caratterizzata dalle seguenti operazioni: mantenere una indicazione di almeno una fra la fase e la frequenza del segnale (118); e misurare la durata del tempo in cui il ricevir tore (104) è stato disattivato in risposta all'indica zione di almeno una fra la pase 9 la frequenza del se gnale (118).
- 3. In una unità per comunicazioni (100) comprendente un ricevitore (104) che riceve un segnale (118) avente dati desiderabili (parola A) e dati inde siderabili (parola B), il ricevitore (104) avendo un modo di funzionamento di ricezione discontinuo in cui il ricevitore (104) viene attivato quando si prevede l'arrivo dei dati desiderabili (parola A) e viene disattivato quando si prevede l'arrivo di dati indesid^ rabili (parola 8), un apparecchio per minimizzare il tempo di attivazione per il ricevitore (104) operante nel modo di ricezione discontinuo, caratterizzato da: un controllore (110) per determinare una durata di tempo nella quale il ricevitore (104) è stato disattivato e per attivare il ricevitore (104) in un tempo che precede l'arrivo dei dati desiderabili (parola A) in risposta alla durata del tempo nella quale il ricevitore (104) è stato disattivato.
- 4. Apparecchio secondo la rivendicazione 3, ulteriormente caratterizzato da: un demodulatore (108), operativamente collegato per ricevere il segnale (118), per generare un segnale di cadenzamento di dati (124) indicativo di almeno una fra la fase e la frequenza del segnale (118); in cui il controllore (110) mantiene il segnale di cadenzamento dei dati e misura la durata del tempo in cui il ricevitore (104) è stato disattivato in risposta al segnale di cadenzamento dei dati (124).
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