(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局を含む符号分割多重接続（CDMA）無線電話システム（１００）であって、各基地局が短期疑似乱数ノイズ（PN）シーケンスを送信し、前記短期PNシーケンスのPNロール境界によってシステム・タイミング指標が構成される、無線電話システム（１００）において移動局（１０４）を動作する方法であって：
（ａ）精密解像度クロックと粗解像度クロックとの間のオフセットを決定する段階（３１４）；
（ｂ）低電力スリープ・モードに入る段階（３２６）；
（ｃ）粗解像度クロック（２０５）を用いてスリープ継続時間を計測する段階（３３４，３４０）；
（ｄ）前記粗解像度クロックと前記オフセットのタイミングを合成することにより前記移動局のタイミングを調整する段階（３４０）；
（ｅ）前記無線電話システムから受信した短期ＰＮシーケンスと前記移動局において生成される短期ＰＮシーケンスとを相関させることにより、前記移動局の精密解像度クロック（１１６）を前記無線電話システムから受信した短期ＰＮシーケンスの前記ＰＮロール境界に同期させる段階（３４４）；および
（ｆ）前記システム・タイミング指標に同期して、前記精密解像度クロックを使用して前記低電力スリープ・モードを出る段階；
によって構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
段階（ｂ）が前記精密解像度クロックを失活する段階（３２２）によって構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記方法が、段階（ｅ）の前で前記精密解像度クロックが安定化するために充分な時間をおいて、前記精密解像度クロックを起動する段階によってさらに構成されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
システム・タイミング指標を受信する段階（３１４）；
前記システム・タイミング指標のタイミングと、前記粗解像度クロックのタイミングとの差に対応するオフセット時間を格納する段階（３１４）；
覚醒時刻を決定する段階（３１５）；
前記覚醒時刻と前記オフセット時間との前記差に対応する予備覚醒時刻において、前記覚醒時刻に失効する基準タイマを始動する段階（３４０）；および
前記基準タイマの失効に応答して、前記低電力スリープ・モードを出る段階（３４４）；
によってさらに構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記基準タイマが、次に受信されるシステム・タイミング指標と実質的に同期して失効するように設定する段階によってさらに構成されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
複数の基地局を含む符号分割多重接続（CDMA）無線電話システム（１００）において動作可能なＣＤＭＡ無線電話（１０４）であって、各基地局が短期疑似乱数ノイズ（PN）シーケンスを送信し、前記短期PNシーケンスのPNロール境界によってシステム・タイミング指標が構成される、ＣＤＭＡ無線電話（１０４）であって、：
粗解像度クロック信号を生成するスリープ・クロック（２０５）；
前記システム・タイミング指標に直列に整列する短期ＰＮシーケンスを提供するＰＮコード生成器；
精密解像度クロック信号を生成する発振器（１１６）であって、前記無線電話システムから受信した短期ＰＮシーケンスと前記ＰＮコード生成器から提供される前記短期ＰＮシーケンスとを相関させて検出された前記短期PNシーケンスのPNロール境界を利用して前記システム・タイミング指標に同期する発信器（１１６）；
前記発振器を含む前記CDMA無線電話の一部分を低電力スリープ・モードに置くタイミング・コントローラ（１１４）であって、前記タイミング・コントローラは前記精密解像度クロック信号と前記粗解像度クロック信号との間のオフセットを判定し、前記粗解像度クロック信号に応答する前記タイミング・コントローラの低電力スリープ・モードのタイミング継続時間を、前記粗解像度クロック信号と前記オフセットとを組み合わせることにより調整する、タイミング・コントローラ（１１４）；および
前記CDMA無線電話のタイミングを前記CDMA無線電話システムのシステム・タイミング指標に、前記精密解像度クロック信号を用いて同期するクロック・エッジ・シンクロナイザ（２０２）であって、前記CDMA無線電話の一部分をシステム・タイミング指標と同期して低電力スリープ・モードから取り出すクロック・エッジ・シンクロナイザ（２０２）；
によって構成されることを特徴とするCDMA無線電話（１０４）。
【請求項７】
前記クロック・エッジ・シンクロナイザが：
受信されたシステム・タイミング指標のタイミングと、前記粗解像度クロック信号のタイミングとの差に対応するオフセット時間を記憶するオフセット・レジスタ（２０８）；
低電力スリープ・モードの継続時間を計測し、予備覚醒時刻において一致信号を生成するスリープ・タイマ（２１０）；および
前記スリープ・タイマが前記一致信号を生成した後のオフセット時間を計測する基準タイマ（２０８）；
によって構成され、前記基準タイマの失効に際して、前記クロック・エッジ・シンクロナイザが前記CDMA無線電話の一部分を低電力スリープ・モードから取り出すことを特徴とする請求項６記載のCDMA無線電話。
【請求項８】
前記CDMA無線電話システムにより送信されるシステム・タイミング指標を検出するモデム（１１０）によってさらに構成され、前記オフセット時間が、最後に受信されたシステム・タイミング指標のタイミングと前記粗解像度クロック信号の最終エッジとの差に対応することを特徴とする、請求項７記載のCDMA無線電話。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に無線電話などの携帯無線機における消費電力の削減に関する。さらに詳しくは、本発明は、符号分割多重接続（CDMA: Code Division Multiple Access ）無線電話システムにおけるスロット化ページング・モード（slotted paging mode ）において無線電話を動作する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
スロット化ページング・モードは、セルラ無線電話などのバッテリによって動作される移動無線機を不連続受信（DRX ：discontinuous reception ）動作する形式である。移動無線機は、無線電話システムにおいて１つ以上の遠隔基地局と無線通信を行うよう設定される。スロット化ページング・モードにおいては、無線電話（移動局とも呼ばれる）がアイドル・モードの（すなわち呼を行わない）ときは、無線電話は連続してページング・チャネルを監視することはなく、低電力モードに留まるのが一般的である。
【０００３】
スロット化ページング・モードは、無線電話のバッテリ寿命にとって極めて重要である。スロット化モード動作の目的は、無線機のオン時間を最小限に削減して、スリープ期間中は無線機のできるだけ多くの部分の電力を遮断することである。アイドル状態においては、無線電話は無線電話システムによりあらかじめ割り当てられたスロットの間のみ、あるいはユーザ入力など何らかのその他の条件を処理するためにしか覚醒（wake up ）しない。
【０００４】
スリープ期間から回復するときは、無線機は無線電話システム内の基地局との無線周波数（RF： radio frequency）リンクを再捕捉しなければならない。リンクの捕捉と、このようなシステムに関する通信プロトコルを含むその他の動作とは、電波送信媒体インタフェースにおいて定義される。このような仕様の一例として、米国電気通信工業会／電子工業会（TIA/EIA: Telecommunications Industry Association/Electronic Industry Association) 暫定規準IS-95 「Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System （二重モード広帯域スペクトル拡散セルラ・システムのための移動局−基地局互換性規準」(IS-95) がある。IS-95 は、直接シーケンス符号分割多重接続（DS-CDMA ： direct sequence code division multiple accessまたはCDMA）無線電話システムを定義する。
【０００５】
RFリンクを再捕捉するために、CDMAシステム内の無線電話は、システム時刻に同期しなければならない。これは、CDMAシステム内の基地局およびネットワーク・コントローラによって維持されるタイミングである。順方向リンクのタイミング（基地局から移動局へ）は、被割当スロットが発生すると、無線機がすぐに覚醒して、タイミングの不確実性に関して修正を行い、ページング・チャネルを捕捉し処理する準備ができるようにすることを前提として無線電話により維持しなければならない。
【０００６】
順方向リンクとの同期には、局部に発生される疑似乱数ノイズ（PN: pseudorandom noise）シーケンスと、パイロット・チャネル上に基地局により送信されるPNシーケンスとの整合が含まれる。被送信シーケンスには、２６−３／２ms毎に繰り返す「短期PN」と４１日毎に繰り返す「長期PN」とが含まれる。無線電話は、基地局により用いられるものと等しい短期PNおよび長期PNを発生するシーケンス発生器を備える。無線電話は、探索受信機（searcher receiver ）またはその他のメカニズムを用いて、短期PNシーケンスを基地局から受信されたシーケンスに整合する。パイロット・チャネルが捕捉されると、無線電話は同期チャネルとページング・チャネルとを捕捉する。これで、無線電話はトラフィック・チャネルを正確に復調して、基地局との全二重リンクを開設することができる。
【０００７】
スリープ時間から覚醒すると、無線電話は長期PNシーケンスおよび短期PNシーケンスと同期しなければならない。短期PNシーケンスとフレーム境界の両方は、IS-95 システムにおける妥当な周波数で繰り返す。フレーム境界は、３つ毎のPNロール境界に発生する。PNロール境界は、短期PNシーケンスがその初期値に戻ることと定義される。移動局においては、短期PNおよび長期PNシーケンスは、リニア・シーケンス発生器（LSG: linear sequence generator）を用いて発生される。LSG は多項式により記述され、シフト・レジスタおよび排他的論理和ゲートを用いて実現される。短期PNシーケンスはわずか２６−２／３ms毎に繰り返すので、スリープを出ると、LSG は位相がシステムPNに相関するまで、シーケンス内の特定の位相で便宜的に停止することができる。その後で短期PN LSGは、システム・タイミングと同期して再開される。
【０００８】
しかし、長期PNシーケンスは、４１日毎にしか繰り返さない。無線電話の長期PN発生器を（たとえばスリープする場合に）停止し、覚醒時にシステムの長期PNに追いつくために発生器をすぐに同期させるのは実用的ではない。
【０００９】
システムにより送信される短期PNシーケンスおよび長期PNシーケンスは時間と共に予測可能に可変するので、PNシーケンスを捕捉するには、スリープ・モードの間に移動局で正確な時間的基準を維持することが必要になる。適切なPNシーケンスは、スリープ・モードから出た時点で、システムPNシーケンスとの相関を行うために決定することができる。しかし、精度の高いタイミング基準を維持するには、比較的高い電力の散逸が必要であり、低電力スリープ・モードとは相容れない。
【００１０】
被割当スロット中にスリープ・モードを出る場合だけでなく、無線電話は無線機内に非同期的に起こる他の事象を処理したり、それに応答するために覚醒することが必要になることがある。このような事象の一例として、無線電話のキーパッドを押すなどのユーザ入力がある。このような入力に対する応答は、ユーザに認知できるほどの遅延を起こさずに迅速に行われねばならない。
【００１１】
従って、無線電話などの移動局においてスロット化ページング・モードへの出入りを制御するための方法および装置が必要とされる。無線電話などの移動局において正確な時刻を維持するための低電力の方法および装置もさらに必要である。
【００１２】
【実施例】
図１を参照して、通信システム１００は、無線電話１０４などの符号分割多重接続（CDMA: Code Division Multiple Access ）無線電話を含む１つ以上の移動局と無線通信を行うために設定される基地局１０２などの複数の基地局を備える。無線電話１０４は、基地局１０２を含む複数の基地局と通信を行うために、直接シーケンス符号分割多重接続（DS-CDMA: Direct Sequence-Code Division Multiple Access）信号を受信および送信するよう設定される。図示される実施例においては、通信システム１００は、８００MHz で動作するTIA/EIA 暫定規準IS-95 「Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System 」に従って動作するCDMA無線電話システムである。あるいは、通信システム１００は、１８００MHz のPCS システムを含むその他のDS-CDMA システム、またはその他の適切なデジタル無線電話システムに準じて動作することもある。
【００１３】
基地局１０２は、無線電話１０４に拡散スペクトル信号を送信する。トラフィック・チャネル上の符号は、ウォルシュ・カバリングと呼ばれるプロセスにおいて、ウォルシュ・コードを用いて拡散される。無線電話１０４などの各移動局には、基地局１０２によって、各移動局へのトラフィック・チャネル送信が他の各移動局に対するトラフィック・チャネル送信に対して直交するように独自のウォルシュ・コードが割り当てられる。符号は、２６−２／３ms毎に繰り返す短期PNシーケンスまたはコードと、４１日ごとに繰り返す長期PNシーケンスまたはコードとを用いて拡散される。基地局と無線電話１０４との間の無線周波数（RF）リンクにおける通信は、毎秒１．２２８８メガチップのチップ速度におけるチップの形態をとる。
【００１４】
無線電話１０４は、アンテナ１０６，アナログ・フロント・エンド１０８，モデム１１０，呼プロセッサ１１２，タイミング・コントローラ１１４，発振器１１６，ユーザ・インタフェース１１８およびバッテリ１５０を備える。バッテリ１５０は、無線電話１０４の他の構成部品に動作電力を与える。
【００１５】
アンテナ１０６は、基地局１０２および近隣のその他の基地局からRF信号を受信する。受信されたRF信号は、アンテナ１０６によって電気信号に変換され、アナログ・フロント・エンド１０８に送られる。アナログ・フロント・エンドは、受信機および送信機など、スロット化ページング・モードにおいては電力を削減される回路構成を含むRF部１０９を備える。アナログ・フロント・エンド１０８は、信号を濾波して、ベースバンド信号への変換を行う。
【００１６】
アナログ・ベースバンド信号は、モデム１１０に送られ、ここでデジタル・データのストリームに変換されて、更なる処理を受ける。モデム１１０は、一般に、レーキ受信機および探索受信機を備える。探索受信機は、基地局１０２を含む複数の基地局から無線電話１０４により受信されたパイロット信号を検出する。探索受信機は、相関装置を用いて、無線電話１０４内で局部基準タイミングを用いて発生されるシステムPNコードで、パイロット信号の拡散解除を行う。探索受信機は、リニア・シーケンス発生器（LSG ）１２０などPNコードを発生する１つ以上のシーケンス発生器を含む。モデム１１０は、局部的に発生されたPNコードを、受信されたCDMA信号と相関する。モデム１１０は、無線電話システム１００により送信されるシステム・タイミング指標を検出する。詳しくは、モデム１１０は、CDMA信号内のPNロールオーバ境界を検出して、PNロールオーバ境界の標示をタイミング・コントローラ１１４に与える。モデムには、無線電話１０４から基地局１０２などの基地局にデータを送信するための回路構成も含まれる。モデム１１０は、従来の要素から構築することができる。
【００１７】
呼プロセッサ１１２は、無線電話１０４の機能を制御する。呼プロセッサ１１２は、格納された命令のプログラムに応答して動作し、これらの命令やその他のデータを格納するメモリを備える。呼プロセッサ１１２は、クロック信号を受信するクロック入力１２２と、タイミング・コントローラ１１４に結合されて割込要求信号を受信する割込入力１２４とを有する。呼プロセッサ１１２は、基地局１０２から、無線電話がページを検索しなければならない間隔を受信する。この間隔で、無線電話は最大１６０msの間ページング・チャネルを監視し、残りの時間はスリープ状態にいることができる。呼プロセッサ１１２は、スリープ・モードへの出入りに必要な無線電話１０４内の事象を調整する。これらの事象には、システム時刻の追跡，LSG 状態の先行，発振器１１６の再始動，アナログ・フロント・エンド１０８のRF部１０９への電力の動作可能化およびタイミング・コントローラ１１４からモデム１１０へのクロックの再始動が含まれる。呼プロセッサ１１２は、無線電話１０４の他の要素に結合される。これらの接続は、図面をむやみに複雑にしないために、図１には図示されない。
【００１８】
ユーザ・インタフェース１１８は、無線電話１０４の動作のユーザ制御を可能にする。ユーザ・インタフェース１１８には、通常、ディスプレイ，キーパッド，マイクロフォンおよびイアピースが含まれる。ユーザ・インタフェース１１８は、バス１５２によって呼プロセッサ１１２に結合される。
【００１９】
タイミング・コントローラ１１４は、無線電話１０４のタイミングを制御する。特に、タイミング・コントローラ１１４は、無線電話１０４によるスロット化ページング・モードへの出入りと、無線電話１０４の局部タイミングと無線電話システム１００のシステム・タイミングとの同期を制御する。タイミング・コントローラ１１４は、発振器１１６からクロック信号を受信するクロック入力１３０と、ユーザ・インタフェース１１８から割込要求を受信する割込入力１３１と、無線電話１０４の他の構成部品から割込要求を受信する割込入力１３２とを有する。
【００２０】
タイミング・コントローラ１１４は、モデム１１０からタイミング信号を受信するタイミング入力１３４と、モデム１１０にタイミング信号を送るタイミング出力１３６とを有する。モデム１１０から受信されるタイミング信号（図１でPNSTROBEと記される）は、基地局に同期される無線電話の短期PNシーケンスのPNロール境界に対応する。PNロール境界は、短期PNシーケンスがその初期値に戻ることとして定義される。PNSTROBEは、PNロール境界に同期される２６−２／３ms毎のパルス列である。モデム１１０に送られるタイミング信号（図１ではCHIPX8と記される）は、チップ速度の８倍、すなわち毎秒８x １．２２８８メガチップの速度のクロック信号である。その他の適切な速度を用いることもできる。このタイミング信号をモデム１１０から取り出すと、モデム１１０は低電力モードに入り、すべての内部状態が凍結される。
【００２１】
発振器１１６は、第１速度において基準クロック信号を発生する基準発振器である。図示される実施例においては、発振器１１６は、１６．８MHz クロック信号などの高精度精密解像度を有するクロック信号を生成する精密解像度クロックである。タイミング・コントローラ１１４は、発振器１１６に制御信号を送るための制御出力１３８を有する。この制御信号に応答して、発振器１１６は選択的に能動化および非能動化される。非能動化されると、発振器は低電力モードに入る。タイミング・コントローラ１１４は、さらにアナログ・フロント・エンド１０８に制御信号（図１ではRXCTRLB と記される）を送る。この制御信号に応答して、アナログ・フロント・エンド１０８の一部が選択的に電力を遮断される。
【００２２】
図２を参照して、タイミング・コントローラ１１４のスリープ・タイム・コントローラ２００は、クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２，プログラマブル分周器２０３，スリープ・クロック発生器２０５，基準タイマ２０４，基準ラッチ２０６，オフセット・ラッチ２０８，スリープ・タイマ２１０，スリープ・ラッチ２１２，比較器２１４，レジスタ２１６および選択論理部２１８を具備する。呼プロセッサ１１２の制御下で、スリープ・タイム・コントローラ２００は、無線電話１０４をスリープ・クロック発生器２０５のタイミング精度に基づく継続時間を有する低電力スリープ・モードに置く。スリープ・モードでは、スリープ・タイム・コントローラ２００は、呼プロセッサ１１２（図１）により決められたスリープ継続時間の最後まで、システム・タイミングをシミュレーションする。
【００２３】
呼プロセッサ１１２は、無線電話１０４をスリープ・モードから再能動化するための１つ以上の事象のタイミングを決定する。図示される実施例においては、呼プロセッサは、発振器１１６を再能動化するための発振器動作可能化時刻と、アナログ・フロント・エンド１０８のRF部１０９の一部を再能動化するためのウォームアップ時刻と、モデムに対するCHIPX8クロック信号を再始動するために必要な精密なタイミング解像度を得るために用いられる基準タイマを再始動するための予備覚醒時刻とを計算する。
【００２４】
スリープ・クロック発生器２０５は、スリープ・クロック信号を生成する。スリープ・クロック発生器２０５は、粗の解像度を持つクロック信号、スリープ・クロック信号を発生する粗解像度クロックである。スリープ・クロック発生器２０５は、発振器１１６の第１クロック速度とは異なる第２クロック速度においてスリープ・クロック信号を生成する。図示される実施例においては、スリープ・クロック信号は３２KHz 信号であるが、任意の適切な周波数を用いることができる。プログラマブル分周器は、スリープ・クロック周波数を、たとえば１，２，４．．．１２８の範囲の２の累乗で分割する。
【００２５】
クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２は、発振器１１６（図１）から高精度のクロック信号を受信する高速クロック入力２２０と、プログラマブル分周器２０３により分周されたスリープ・クロック信号を受信するスリープ・クロック入力２２２と、モデム１１０（図１）からPNSTROBE信号を受信するPNロール入力２２３とを有する。
【００２６】
クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２は、２つのクロック信号を提供する。第１出力２２４において、クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２はスリープ・クロック信号を提供する。図示される実施例においては、スリープ・クロック信号は低速で粗解像度のクロック信号であり、プログラマブル分周器２０３により分割される３２KHz の速度を有する。第２出力２２６において、クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２は、基準クロック信号を提供する。図示される実施例においては、基準クロック信号は、高速の（たとえば１６．８MHz の）精密解像度のクロック信号である。基準クロック信号は、スリープ・モードの間はオフにされて、無線電話のバッテリ電力を節約する。クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２は、種々の非同期クロック・エッジを同期させて、適切なクロックおよびラッチ信号を提供する。
【００２７】
また、タイミング・コントローラ１１４は、発振器１１６を含むCDMA無線電話１０４の部分を、低電力スリープ・モードに置く。タイミング・コントローラ１１４は、粗解像度のクロック信号を利用して低電力スリープ・モードの期間を計測する。クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２は、CDMA無線電話のタイミングを、精密解像度クロック信号を用いてCDMA無線電話システムのシステム・タイミングに同期させる。クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２は、実質的にシステム・タイミングと同期して低電力スリープ・モードからCDMA無線電話を取り出す。
【００２８】
ある動作モードにおいては、タイミング・コントローラ１１４は、１つ以上の粗解像度クロックの期間またはスリープ・クロック期間を、発振器１１６からの精密解像度クロック信号を用いて測定する。これは、整数個のスリープ・クロック期間中に起こる完全な基準クロック期間の数を数えることにより行われる。
【００２９】
無線電話１０４は、スリープ・クロック期間に基づく継続時間の間、低電力スリープ・モードに入る。スリープ・クロック期間の測定は、莫大な数のスリープ・クロック信号期間と基準クロック信号期間とを数えることにより改善することができる。測定精度が良くなれば良くなるほど、スリープ・モードの継続時間はますます長くなり、さらに、リープ・モードの終了を、PNロール境界と実質的に同期させることができる。
【００３０】
タイミング制御のために、呼プロセッサ１１２は、PNロール境界の追跡も行い、それを用いてシステム時刻を知る。スリープ・タイマ２１０と基準タイマ２０４の値を、ある将来の行動時刻において知るためには、呼プロセッサは４つの情報を持たねばならない。第１は、１つのスリープ・クロック期間の継続時間である。第２は、最終PNロール境界におけるシステム時刻である。第３は、最終PNロール境界時のスリープ・タイマ２１０の内容である。第４は、PNロール境界の発生と、スリープ・クロック信号の次の立ち上がりエッジとの差である。この第４番目の情報は、基準クロックの期間の精度に時間を合わせるために必要な精密なタイミングを提供するために必要とされる。この情報を与えるために、スリープ・タイマ２１０はスリープ・クロック信号の期間を数え、基準タイマ２０４は基準クロック信号の期間を数える。
【００３１】
スリープ・ラッチ２１２は、スリープ・タイマ２１０に結合され、所定の第１時刻におけるスリープ・タイマ２１０の内容を記憶する。スリープ・クロック信号の立ち上がりエッジにおいて、無線電話１０４がスリープ・モードに入る準備をする場合も含めて、スリープ・タイマ２１０の現在値がスリープ・ラッチ２１２に記憶される。この値は、入力２２３のPNSTROBE信号により標示されるPNロール境界に続くスリープ・クロック信号の立ち上がりエッジのすぐ後にラッチされる。この値は、システム時刻のコピーを格納することにより覚醒時刻を計算するために呼プロセッサ１１２が用いる。図示される実施例においては、スリープ・タイマ２１０とスリープ・ラッチ２１２とはいずれも１６ビット幅である。
【００３２】
基準ラッチ２０６は、基準タイマ２０４に結合され、第１所定時刻または任意の適切な時刻における基準タイマ２０４の内容を格納する。基準タイマの現在値は、入力２２３のPNSTROBE信号により標示されるPNロール境界に続くスリープ・クロック信号の立ち上がりエッジのすぐ後に基準ラッチ２０６内に格納される。基準ラッチ２０６は、スリープ・ラッチ２１２内に格納される値が標示する数のスリープ・クロック期間の間に起こる基準クロック期間の数を数える。図示される実施例においては、基準タイマ２０４と基準ラッチ２０６とは、いずれも２４ビット幅である。
【００３３】
オフセット・ラッチ２０８は、基準タイマ２０４に結合され、第２所定時刻における基準タイマ２０４の内容を格納する。この値は、入力２２３のPNストローブ信号により標示されるPNロール境界のすぐ後にラッチされる。基準タイマ２０４の現在値は、入力２２３のPNSTROBE信号により標示されるPNロール境界に続くスリープ・クロック信号の第１立ち上がりエッジのすぐ後にオフセット・ラッチ２０８に格納される。オフセット・ラッチ２０８に格納される値が基準ラッチ２０６の内容から減じられて、最後のPNロール境界からの時間が求められる。このようにして、オフセット・ラッチは、最後に受信されたシステム・タイミング基準から第１所定時刻までの時間を格納する。図示される実施例においては、オフセット・ラッチは２４ビット幅である。
【００３４】
比較器２１４はスリープ・タイマ２１０の内容と１つのレジスタ２１６の内容とを比較する。比較器２１４は、選択論理部２１８に一致信号を送る。レジスタ２１６は、１つ以上の所定の事象時刻に対応するデータを格納し、この所定の事象時刻は覚醒事象に対応する。図示される実施例においては、第１レジスタ２３０は、発振器１１６が動作可能になるスリープ計数に対応する発振器動作可能化時刻を格納する。第２レジスタ２３２は、アナログ・フロント・エンド１０８の一部分がオンされると、スリープ・タイマ計数に対応するウォームアップ時刻を格納する。第３レジスタ２３４は、基準タイマ２０４が再能動化されるスリープ・クロックに対応する予備覚醒時刻を格納する。
【００３５】
図３および図４は、図１の無線電話１０４がスロット化ページング・モードに入り、そこから出る動作を示す流れ図である。図３および図４は、図５および図６に関連して説明される。図５および図６は、本発明により動作される無線電話１０４における信号のタイミング関係を示すタイミング図である。本発明の方法は段階３０２で始まる。
【００３６】
段階３０４において、無線電話１０４は基地局からCDMA信号を受信し、基地局１０２などの基地局により無線電話１０４に対して宛てられたページのページング・チャネルを監視する。まずクロック・エッジ・シンクロナイザ２０２が、３２KHz などの所定の周波数においてスリープ・クロック信号４０２を与え、スリープ・タイマ２１０がオフになり（４０４）、スリープ・ラッチ２１２には有効な値が含まれない（４０６）。同様に、方法の開始時点で、無線電話１０４がアクティブ・モードにある場合は、CHIPX8クロック４０８がアクティブであり、（点４１０）、アナログ・フロント・エンド１０８のRF部１０９は電力が削減され（点４１２）、発振器１１６は電力がオンになる（点４１４）。段階３０６において、基地局１０２は無線電話１０４に対して、無線電話１０４が覚醒してページを探索すべき時間間隔を知らせる。
【００３７】
段階３０８において、無線電話はスロット化モードに入る。段階３１０において、呼プロセッサ１１２はスリープ・タイム・コントローラ２００のスロット化モード論理部を動作可能にする。段階３１２において、無線電話１０４はスリープ・タイマ２１０と基準タイマ２０４とをリセットして、それに割り当てられたスロットの監視を始める。スリープ・タイマ２１０は、スリープ・クロック信号４０２のエッジ数を数え始める。図５および図６においては、スリープ・タイマ・エッジに隣接して図示される数字は、リセット値０から始まり、スリープ・クロック信号４０２の立ち上がりエッジ毎に１ずつ増分されるスリープ・タイマ２１０の内容に対応する。基準クロック信号と基準タイマ２０４とは、同様の方法で動作する。
【００３８】
段階３１４において、PNロール境界４２０などのシステム・タイミング指標が検出される。PNロール境界４２０とその後のPNロール境界とは、システム・タイミングのPNロール境界に対応する。その他のシステム・タイミング指標を用いることもできるが、PNロール境界は短期間（２６−２／３ms）に正確な周期性で起こるのできわめて適している。PNロール境界４２０に応答して、基準タイマ２０４の現在値が、点４２０においてオフセット・ラッチ２０８内にラッチされる。段階３１５において、PNロール境界の後の第１立ち上がりエッジがスリープ・タイマ値をスリープ・ラッチ２１２内にラッチさせ、基準タイマ値を基準ラッチ２０６内にラッチさせる。無線電話１０４は、段階３１６において無線電話１０４がスリープに入る準備ができるまで、ページング・チャネルを監視しながら、段階３１４および段階３１６を含むループ内で動作する。
【００３９】
段階３１６において、呼プロセッサ１１２は無線電話１０４がスリープに入る時刻であると判定する。段階３１８において、呼プロセッサ１１２は基準タイマ２０４とモデム１１０を動作不能にする。アナログ・フロント・エンド１０８のRF部１０９も、点４３２で電力を削減される。スリープ・タイマ２１０はアクティブのままである。段階３２０において、呼プロセッサ１１２はスリープ・ラッチ２１２の値を読み取る。呼プロセッサ１１２は、オフセット・ラッチ２０８と基準タイマ２０４の値も読み取る。これらの値が、前回のPNロール境界４２４の時刻となる。呼プロセッサ１１２は、次に、覚醒時刻を決定する。呼プロセッサ１１２は、スリープ・モードを出る覚醒時刻を１つ以上計算する。呼プロセッサ１１２は、タイミング・コントローラ２００が無線機の異なる部分を覚醒させるべき時刻を計算して、この時刻に対応するデータをレジスタ２１６に書き込む。段階３２２において、モデム１１０へのCHIPX8クロックが動作不能になる。呼プロセッサ１１２は、スリープ・タイマ２１０，基準タイマ２４０およびオフセット・ラッチ２０８の内容を用いて、最後のPNロール境界からの時間を計算する。また、呼プロセッサ１１２は、モデム１１０のLSG １２０をCHIPX8クロックが再始動される時刻より先に進める。
【００４０】
段階３２４において、呼プロセッサ１１２は発振器１１６，アナログ・フロント・エンド１０８のRF部１０９およびモデム１１０をオンにする時刻を計算する。呼プロセッサ１１２は、タイマ計算を次のように行う：
wake_time （覚醒時刻）＝モデム１１０が覚醒してシステムを再捕捉しようと試みるシステム時刻。
【００４１】
latched_pn_time （ラッチPN時刻）＝２つのタイマの内容がスリープに入る前にラッチされたPNロールのシステム時刻。
【００４２】
osc_warm_time （発振器ウォーム時間）＝出力がロックされ安定する前に発振器１１６をオンにする必要がある時間量。
【００４３】
RF_warm_time（RFウォームアップ時間）＝有用な出力が得られるまでにアナログ・フロント・エンド１０８のRF部１０９をオンにする必要がある時間量。
【００４４】
スリープ・クロック周波数推定値：fsleep=fref*（スリープ・ラッチ値／基準ラッチ値）。
【００４５】
latched_pn_time から第１スリープ・。クロック信号エッジまでのスリープ・
クロック時間オフセット：toffset ＝オフセット・ラッチ値*fref 。
【００４６】
基準タイマ・レジスタにプログラミングする値：REFTIMER＝（２23１）−切り捨て値[fref*(wake_time - (latched_pn_time + toffset))*fsleep] 。
【００４７】
予備覚醒時刻レジスタへプログラミングする値：PREWAKETIME （予備覚醒時刻）＝切り捨て値[(wake_time - (latched_pn_time + toffset))*fsleep]。
【００４８】
ウォームアップ時間レジスタへプログラミングする値：WARMUPTIME（ウォームアップ時間）＝ PREWAKETIME（予備覚醒時刻−切り捨て値[RF_warm_time*fsleep] 。
【００４９】
発振器動作可能化時刻レジスタへプログラミングする値：ENOSCTIME = WARMUPTIME - 切り捨て値[osc_warm_time*fsleep)] 。
【００５０】
図５および図６のタイミング図を用いると、ENOSCTIME = M + A; WARMUPTIME = M + B;PREWAKETIME = M + CA>(P - M) + 1, B>A, C>Bとなる。
【００５１】
段階３２６において、無線電話１０４は、低電力スリープ・モードに入る。発振器１１６は、点４２８において発振器への電力を削除することにより、電力を遮断される。点４３０で、タイミング・コントローラ１１４から１１０へのCHIPX8クロック信号が停止される。スリープ・モードにおいて、段階３２８で、無線電話１０４の他の適切な部分の電力が遮断され、無線電話１０４のオン時間を最小限に削減し、無線電話１０４のできるだけ多くの部分のスリープ期間中の電力を遮断するというスロット化モードの目的に合わせる。
【００５２】
スリープ・タイム・コントローラ２００は、粗解像度クロックを用いて、スリープ継続時間のタイミングを調整する。スリープ・モード中は、タイミング調整は、スリープ・クロック信号に応答して、スリープ・タイマ２１０により実行される。このため、スリープ・モードにおいては、スリープ・タイム・コントローラ２００は、レジスタ２１６内に格納される事象により定義されるスリープ継続時間の最後まで、システム・タイミングをシミュレーションする。アナログ・フロント・エンド１０８のRF部１０９とモデム１１０の電力が遮断されるので、無線電話のスリープ中は、PNロール境界の形でPNロール情報を受信することはしない（点４３４）。
【００５３】
スリープ時間中は、スリープ・タイマ２１０の内容と、第１レジスタ２３０の内容が段階３２９で比較器２１４に与えられる。本方法は、段階３２８および段階３２９を含むループに留まる。スリープ・タイマ２１０の内容が第１レジスタ２３０の内容（ENOSCTIME ）に等しいときは、選択論理部２１８の入力２５０に一致信号が送られる。それに応答して、段階３３０において、選択論理部２１８は、（図２でENOSC と記された）信号を送り、発振器１１６を再始動させる（点４３６）。無線電話は、段階３３２において、スリープ・モードに引き続き留まる。
【００５４】
次に、スリープ・タイマ２１０の内容と第２レジスタ２３２の内容とが、段階３３４において、比較器２１４で比較される。本方法は、段階３３２および段階３３４を含むループに留まる。スリープ・タイマ２１０の値がウォームアップ時刻に等しい場合は、信号がアサートされて、呼プロセッサ１１２（図１）の入力１２２にクロック信号を送らせ、段階３３６においてアナログ・フロント・エンド１０８のRF部１０９をオンにする（点４３８）。無線電話は、段階３３８でスリープ・モードに引き続き留まる。
【００５５】
次に、スリープ・タイマ２１０の内容と第３レジスタ２３４の内容とが、段階３４０において比較器２１４で比較される。本方法は、段階３３８および段階３４０を含むループに留まる。スリープ・タイマ２１０の値が予備覚醒時刻に等しい場合は、予備覚醒信号が選択論理２１８によりアサートされる。これは、無線電話１０４がスロット化ページング・モード・データを受信することが予測される時刻を標示する。予備覚醒信号は、クロック・エッジ・シンクロナイザ２０２に送られ、基準クロック信号を再動作可能にして、基準タイマ２０４を始動させる。これは、PNSTROBE入力２２３において受信された被受信PNロール境界４４０に同期することにより、システム・タイミングに同期される。基準タイマ２０４は、CHIPX8クロックを再始動するために必要な精密解像度を得るために必要とされる。
【００５６】
基準タイマ２０４は、基準クロック信号を受信し、予備覚醒時刻と覚醒時刻との間の時間をカウントダウンする。基準タイマ２０４が進行して、覚醒時刻を示すと、基準タイマ２０４は選択論理部２１８に信号（図２でREFROLL と記される）を与える。この信号に応答して、選択論理部２１８はCHIPX8などの信号をモデムに与える。この信号は、受信されるPNロール境界と実質的に同期して送られる。そのため、スリープ・タイム・コントローラ２００は、精密解像度クロックを用いてシステム・タイミングに無線電話１０４のタイミングを同期させ、基準クロック信号が基準タイマ２０４に送られる。
【００５７】
基準タイマに応答して、CHIPX8クロック信号が段階３４２でモデムに送られる。短期PNシーケンスおよび長期PNシーケンスに対するPNコード・シーケンス発生器LSG １２０がすでに順方向に移動するので、モデム１１０は、時間的不確定性の狭いウィンドウ内を探索して、システムを再捕捉し、ページング・チャネルの解読を開始する。無線電話は、その割り当てられたページング・スロットの間に段階３４４でそのページング情報を受信し、段階３４６で本方法を繰り返す。
【００５８】
図７を参照して、スロット化ページング・モード動作中に図１の無線電話において非スリープ関連割込を処理する本発明による方法の流れ図が示される。図５に示されるように、段階５０２において、図３および図４の段階３０６，段階３２８または段階３３２のいずれかで、割込が検出および処理される。
【００５９】
図示される実施例においては、タイミング・コントローラ１１４（図１）は、割込入力１３２において割込信号を受信するよう設定される。段階５０４において、割込信号が割込入力１３２で受信される。割込信号に応答して、タイミング・コントローラ１１４がたとえば、クロック信号を入力１２２に、割込要求を割込入力１２４に与えることにより、呼プロセッサ１１２を起動し、割込を処理する。
【００６０】
段階５０８において、呼プロセッサ１１２は、無線電話が覚醒して割込を処理する必要があるか否かを判定する。無線電話１０４は、たとえば、無線電話１０４が呼を発するか、あるいは動作モードを変更することが必要とされるような割込を処理する場合には覚醒しなければならないことになる。無線電話が覚醒する必要がない場合は、段階５１０において、呼プロセッサ１１２が必要な動作を実行し、割込入力１２４で受信された割込要求を段階５１０においてクリアする。段階５１２において、呼プロセッサ１１２が失活され、低電力スリープ・モードに戻る。段階５１４において、本方法は、図３および図４に関して上記に説明された通常のスロット化モード動作を続ける。
【００６１】
段階５０８において、呼プロセッサ１１２により、無線電話１０４が覚醒して割込を処理する必要があると判定されると、段階５１６において、呼プロセッサ１１２は、モデム１１０がチャネルの監視を開始する将来的時点を決定する。呼プロセッサ１１２は、スリープ・タイマ２１０および基準タイマ２０４を、この新しい時刻において無線電話１０４を覚醒させるようにプログラミングする。段階５１８において、呼プロセッサは、モデム１１０内のLSG １２０をこの同じ時点に対応するようプログラミングする。段階５２０において、無線電話１０４は、図３および図４に図示されるようにスリープ・モードの処理を続けるが、段階５１６および段階５１８において決定される時間値およびPNロール境界を用いる。
【００６２】
上記の説明からわかるように、本発明は、無線電話と、無線電話をスロット化ページング・モードで動作する方法とを提供する。低電力のスリープ状態に入る前に、無線電話は覚醒すべき時刻と、覚醒事象に対応するその他の中間的な時刻とを計算する。これには、発振器を再始動する時刻，RF回路構成を起動する時刻およびモデムの同期を開始する時刻が含まれる。また、スリープに入る前に、無線電話は、覚醒時刻に必要とされるリニア・シーケンス発生器の状態を決定し、モデム内のLSG をその値に進める。スリープ・モード中は、スリープ・タイマは、システム・タイミングをシミュレーションして、いつスリープ・モードを出るかの標示を行う。スリープ・モードの継続時間は、粗解像度クロック信号を用いて計測する。スリープ・モードの最後に、精密解像度クロック信号を用いて、ローカル・タイミングがシステム・タイミングと精密に整合される。また、本発明の無線電話と方法とは、非スリープ関連割込の即時処理を可能にする。これにより、無線電話はそのスロット化ページング・モードにおけるオン時間を絶対的な最小限度まで削減し、無線電話のできるだけ多くの部分をスリープ期間中は電力遮断する。
【００６３】
本発明の特定の実施例が図示および説明されたが、修正が可能である。従って、添付の請求項は、本発明の精神および範囲内に入るこのようなすべての変更および修正を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線電話システムのブロック図である。
【図２】図１の無線電話の一部分のブロック図である。
【図３】図１の無線電話の動作を示す流れ図である。
【図４】図１の無線電話の動作を示す流れ図である。
【図５】図１の無線電話に関するタイミング図である。
【図６】図１の無線電話に関するタイミング図である。
【図７】図１の無線電話の動作を示す流れ図である。
【符号の説明】
１００  無線電話システム
１０２  基地局
１０４  無線電話
１０６  アンテナ
１０８  アナログ・フロント・エンド
１０９  RF部
１１０  モデム
１１２  呼プロセッサ
１１４  タイミング・コントローラ
１１６  発振器
１１８  ユーザ・インタフェース
１２０  リニア・シーケンス発生器
１２２，１３０  クロック入力
１２４，１３１，１３２  割込入力
１３４，１３６  タイミング入力
１３８  制御出力
１５０  バッテリ
１５２  バス
【図１】
0004387473.tif 000002
【図２】
0004387473.tif 000003
【図３】
0004387473.tif 000004
【図４】
0004387473.tif 000005
【図５】
0004387473.tif 000006
【図６】
0004387473.tif 000007
【図７】
0004387473.tif 000008