專利名稱：通過間歇地發(fā)送消息組來控制至少一個接收機的發(fā)射機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用一種間歇的消息序列來保持通信網(wǎng)中一個發(fā)射機和至少一個接收機之間的同步。特別是，涉及在這樣一種網(wǎng)中使用的發(fā)射機和接收機。
背景技術：
在一種包括多個發(fā)送接收機的通信網(wǎng)中，保持發(fā)送接收機同步可能是必要的，以便使它們使用相同的定時供相互之間通信用。一個發(fā)送接收機可以作為一個主臺起作用，為通信系統(tǒng)規(guī)定定時，其他的發(fā)送接收機作為從屬臺起作用，與主臺的定時保持同步。保持從屬臺功率消耗盡可能的低可能是所希望的。
保持網(wǎng)內同步的一種方法是主臺發(fā)送一種單一信標消息的周期性序列。在信標消息之間有固定的時間間隔。信標消息可以是一個無線電分組。從屬臺每隔固定的時間間隔周期性地監(jiān)聽信標消息。從主臺周期性地接收信標消息使從屬臺能夠將它的定時與主臺的定時作比較，并調節(jié)其定時來保持同步。而且，因為該序列是周期性的，如果在信標消息之間的間隔內，從屬接收機并不想接收信標消息，可以降低功率消耗。因此，從屬接收機可以在一個固定持續(xù)時間的監(jiān)聽窗中每隔固定的時間間隔一次地監(jiān)聽信標消息，該監(jiān)聽窗是以信標消息預期要接收到的時間為中心的。
利用這樣一種系統(tǒng)有幾個問題。該系統(tǒng)對于丟失信標消息是敏感的。丟失可能是由于引起信標消息降質的干擾或多徑傳播造成的，使得在接收機的監(jiān)聽窗中接收不到信標消息。如果主臺的定時被改變，丟失也可能產生。當發(fā)送接收機是主設備，如利用與主臺不同步的定時系統(tǒng)工作的移動電話的一部分時，這樣的改變可能是所希望的。通過改變主臺的定時，使它與主定時一致來將主定時和主臺定時同步可能是有用的。
改進在通信網(wǎng)內發(fā)送信息的方式是所希望的。

發(fā)明內容
依據(jù)本發(fā)明提供一種發(fā)射機，通過間歇地發(fā)送消息組來控制至少一個接收機，該發(fā)射機包括控制器，被安排成間歇地提供用于發(fā)送的消息組，每個所述的組包括多個連續(xù)的并利用時間間隔分開的消息，其中在一個組中的多個消息的每一個消息包括控制信息，使得通過接收該組中多個消息的任何一個消息可以實現(xiàn)對接收機的相同控制。
應該意識到，本發(fā)明的實施方案可以不顯著地增加網(wǎng)中發(fā)送接收機的功率消耗而改進發(fā)送消息的效率。
依據(jù)該最佳實施方案的控制信息對于實現(xiàn)接收機和發(fā)射機之間的同步來說是足夠的或者對于實現(xiàn)從低功率模式重新激活接收機來說是足夠的。
在本發(fā)明的一種應用中，通信系統(tǒng)包括一個依據(jù)本發(fā)明的發(fā)射機和用于周期性地接收具有控制信息的消息的至少一個接收機。該接收機包括控制器，被安排成依據(jù)接收到的消息控制接收機的操作；時鐘，用于給控制器提供時間基準；和接收與同步裝置，當被啟動時，對接收到的消息中的控制信息作出響應，對控制器指明接收到所述消息，其中所述控制器周期性地在預先確定的持續(xù)時間內啟動所述接收與同步裝置。
本發(fā)明還提供一種方法，用于通過間歇地發(fā)送消息組來控制至少一個接收機，其特征在于，所述方法包括以下步驟間歇提供用于發(fā)送的消息組，每個所述消息組包括多個連續(xù)的并利用時間間隔分開的消息，其中在一組中的多個消息之中的每一個消息包括控制信息，使得通過接收一個組中的多個消息之中的任何一個消息能夠實現(xiàn)對接收機的相同控制。


為了更好地理解本發(fā)明和理解如何實施本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖，其中圖1示出一種包括一個主單元和從屬單元的通信網(wǎng)；圖2示出通信網(wǎng)的時間幀；圖3示出一個無線電分組；圖4示出適合用作主單元或從屬單元的一種發(fā)送接收機單元；圖5和6示出用于同步網(wǎng)中發(fā)送接收機單元的消息序列。
具體實施例方式
圖1示出一種無線電發(fā)送接收機單元的網(wǎng)2，包括一個主單元4和從屬單元6，8和10，通過發(fā)送和接收無線電分組進行通信。主單元是開始將一個從屬單元連接到網(wǎng)的發(fā)送接收機單元。在網(wǎng)中只有一個主單元。該網(wǎng)按時分雙工方式工作。發(fā)送接收機單元被同步到由主單元4確定的公共時間幀。這種時間幀由一系列相等長度的時隙組成。在網(wǎng)中被發(fā)送的每個無線分組其起點已被與一個時隙的起點調成一致；并且在網(wǎng)中每次發(fā)送一個單一的分組。當主單元正在執(zhí)行點對點通信時，一個被發(fā)送的無線電分組被尋址到一個特定的發(fā)送接收機，通過在下一個可用的時隙中發(fā)送一個對主單元尋址的無線電分組對主單元作出回答。當主單元正在執(zhí)行點對多點通信時，一個被發(fā)送的無線分組被尋址到所有的發(fā)送接收機單元。通過調節(jié)從屬單元的定時校正主單元和一個從屬單元之間任何時間上的不一致。
在本例中，發(fā)送接收機在微波頻段，如2.4GHZ中發(fā)送和接收。網(wǎng)通過改變發(fā)送每個無線分組的頻率來減少干擾。許多分離的頻道被分配，每個帶寬為1MHZ，并且頻率可以1600hops/s的速率跳躍。在網(wǎng)中通信或連接該網(wǎng)的發(fā)送接收機的頻率跳躍由主單元同步和控制。跳躍頻率的序列對于網(wǎng)是唯一的并且由主單元的唯一識別確定。每個發(fā)送接收機單元具有唯一的識別，單元ID，今后對于從屬單元稱為從屬ID，對于主單元稱為主ID。
該網(wǎng)是一種適于在發(fā)送接收機之間傳送話音信息或數(shù)據(jù)信息的射頻網(wǎng)，所完成的傳送是低功率的，例如0到20dBm，發(fā)送接收機單元可以有效地在幾厘米到幾十或幾百米的范圍內通信。主單元在其傳輸范圍內有責任識別其他的發(fā)送接收機，并且有責任尋呼一個發(fā)送接收機單元來建立主單元和該從屬單元之間的通信鏈路。每個從屬單元有一個低功率模式，在其中它既不發(fā)送也不接收，有其他的模式，在其中它接收并然后對由主單元對它尋址的無線電分組作出響應。除了發(fā)送或接收時，從屬單元可仍處于低功率模式。
參考圖2，一個幀20被示出。這個幀20是由網(wǎng)2使用和由主單元4控制的公共時間幀。此所示的幀具有時隙22到29。用偶數(shù)標記的時隙被保留。只有主單元可開始發(fā)送一個與偶數(shù)時隙的起點調準的無線電分組。用奇數(shù)標記的時隙被保留。只有由一個從屬單元發(fā)送的無線電分組，也就是為由主單元接收所尋址的無線電分組，可以將它們的起點與奇數(shù)時隙的起點調成一致。每個時隙被分配一個不同的跳躍頻率序列。然而，一個無線電分組可以延伸許多時隙，在這種情況下，發(fā)送分組的頻率仍然是恒定的，是在包的起點分配給時隙的頻率。一個時隙具有恒定的時間周期并且典型情況下是625微秒。
參考圖3，一個典型的無線電分組30被示出。該無線電分組具有一個起點32，并包含三個不同的部分包含接入碼34的第一部分，包含頭段36的第二部分和包含有效負載38的第三部分。
接入碼是為識別一個無線電分組的起點在網(wǎng)中所用的一系列符號。它具有固定的長度。接入碼包括主ID，從屬ID或詢問接入碼。在一種通常的通信模式中，主單元和從屬單元利用主ID作為接入碼。因為在一個網(wǎng)中只有一個主單元，主ID識別該網(wǎng)。當主單元處于尋呼模式，并且正在尋呼一個特定的從屬單元以建立自身和從屬單元之間的通信鏈路，主單元對從屬單元尋址和從屬單元作出回答時，從屬ID被用作接入碼。當主單元處于查詢模式中，在主單元對發(fā)送接收機單元尋址和一個單元作出回答時，查詢接入碼被用作接入碼。查詢接入碼將一個分組識別為所有的發(fā)送接收機單元必須通過發(fā)送它們的從屬ID對此作出響應的分組。
頭段36可以存在或者可以不存在。如果存在，它具有固定的長度。頭段包含控制字。局部地址(L_ADDR)是唯一地識別網(wǎng)內一個從屬單元的字。當主單元將從屬單元連到網(wǎng)上時，由主單元將局部地址分配給一個從屬單元。全零的L_ADDR被保留給廣播用，分組識別字(PK_ID)說明無線電分組30的特性。PK_ID說明是否存在有效負載和它的規(guī)模以及是否有效負載包含數(shù)據(jù)或發(fā)送接收機控制信息。
有效負載38或者攜帶發(fā)送接收機控制信息或者攜帶話音/數(shù)據(jù)信息。有效負載的長度是可變的并可以不存在。當一個從屬單元接收到由處于詢問模式中的主單元發(fā)送的分組時，它發(fā)送一個分組，在其有效負載中包含發(fā)送接收機控制信息。這種控制無線電分組具有包含至少兩個控制字的有效負載。第一個是從屬單元的單元ID(SLAVE ID)。第二個是表示由從屬單元中的時鐘保持的本地時間的值(SLAVECLK)?？刂茻o線電分組被用于使主單元能夠建立與從屬臺的頻率和定時的同步。當一個主單元處于尋呼模式時，它發(fā)送一個無線電分組到被尋呼的，在其有效負載中包含發(fā)送接收機控制信息的從屬單元。這個控制無線電分組具有包含至少兩個控制字的有效負載。第一個是主單元的單元ID(MASTER ID)，第二個是表示由主單元中的時鐘保持的本地時間的值(MASTER CLK)。該控制無線電分組被從屬單元用于建立與主單元的定時和頻率的同步。
參考圖4，示出一種發(fā)送接收機單元的簡要說明。在該圖中只示出以下解釋一個發(fā)送接收機單元和通信網(wǎng)如何工作必要的那些功能方框和相互連接。發(fā)送接收機單元40包含許多功能部件，包括天線46，接收機50，同步器52，頭段解碼器54，控制器60，存儲器56，具有存儲發(fā)送接收機單元的單元ID的存儲器部分58，非使能電路70，分組器42，時鐘68，查詢計數(shù)器62，保持計數(shù)器64，尋呼掃描計數(shù)器66，頻率跳躍控制器48和發(fā)射機44。雖然這些部件作為分離的部件示出，事實上它們可以被集成在一起和可被用軟件或硬件實現(xiàn)。
在一個分組的有效負載中要發(fā)送的數(shù)據(jù)由發(fā)送接收機單元40作為數(shù)據(jù)信號41供給分組器42。在一個分組的有效負載中要發(fā)送的控制信息由控制器60在有效負載控制信號87中提供給分組器42。分組器42也從控制器60接收接入碼控制信號69和頭段控制信號71，它們分別控制附屬于組成分組的有效負載的接入碼34和頭段36。分組器42將數(shù)據(jù)或控制信息放入分組30中，作為信號43供給發(fā)射機44。發(fā)射機44依據(jù)信號43調制載波并產生供給天線46供發(fā)送的發(fā)送信號45。載波頻率被由頻率跳躍控制器48供給發(fā)射機44的發(fā)送頻率控制信號47控制成跳躍頻率序列之一。
天線46接收無線電信號51并將它供給接收機50，接收機在由頻率控制器48供給的接收頻率控制信號49的控制下對無線電信號51解調以產生數(shù)字信號53。數(shù)字信號53被供給同步器52，將發(fā)送接收機單元40同步到網(wǎng)的時間幀。對同步器供給接入碼信號81，該信號規(guī)定發(fā)送接收機單元正預期接收的分組的接入碼。該同步器接收那些所接收到的帶有與預期的接入碼對應的接入碼的無線電分組，拒絕那些所接收到的帶有與預期的接入碼不對應的接入碼的無線電分組。滑動相關被用于識別在無線電分組中預期的接入碼的存在和起點。如果無線電分組被接收到，那么無線電分組被供給頭段解碼器54作為信號55，確認信號79被返回到控制器60，指明該分組已被同步器52接收到。確認信號79被從屬單元中的控制器用于將從屬時鐘與主時鐘重新同步?？刂破鲗o線電分組被接收到的時間與無線電被預期接收到的時間作比較并移動它的定時以抵消差別。這樣一種抵消可通過用差值改變存儲在存儲器56中的M_OFFSET值來達到。頭段解碼器54將接收到的分組中的頭段解碼并將它作為頭段信號75供給控制器60。頭段解碼器54，當被由控制器60供給的有效負載接收信號77使能時，產生包含無線電的其余部分，有效負載38，的數(shù)據(jù)輸出信號57?？刂破鲗︻^段信號75中的零值L_ADDR作出響應將頭段解碼器使能。數(shù)據(jù)輸出信號57可包含發(fā)送接收機控制信息。在這種情況下，數(shù)據(jù)輸出信號57被供給控制器60對由控制器60提供的有效負載接收信號77作出響應。
頻率跳躍控制器48將整個頻率序列循環(huán)。發(fā)送頻率控制信號47和接收頻率控制信號49交替地控制發(fā)射機44和接收機50。當發(fā)送接收機40作為主單元起作用時，接收機50能夠接收由奇數(shù)值的序列確定的頻率，發(fā)射機能夠發(fā)送由偶數(shù)值的序列確定的頻率。當發(fā)送接收機作為從屬單元起作用時，逆過程是正確的，頻率跳躍控制器48接收來自控制器60的接入碼控制信號69(也供給分組器42)和偏置信號67，以及來自時鐘68表示在時鐘68中所保持的時間的時鐘信號59。偏置信號67規(guī)定偏離在時鐘68中所保持的時間的值。這個值可以是零。頻率跳躍控制器將時鐘信號59和偏置信號67組合，仿真被來自時鐘68的偏置信號67的值偏置的時鐘中所保持的時間。跳躍控制器48將整個頻率序列循環(huán)取決于接入碼控制信號69。在循環(huán)中的位置取決于被仿真的時間。當接入碼控制信號69提供值MASTER ID時，主單元頻率跳躍序列被規(guī)定。當接入碼控制信號69提供值SLAVE ID時，從屬單元頻率跳躍序列被規(guī)定。
時鐘68也將時鐘信號59供給查詢計數(shù)器62，保持計數(shù)器64和尋呼掃描計數(shù)器66。每個計數(shù)器包含用時鐘68的每個時鐘周期確定的值。當被減量的值達到預先確定的閾值時，計數(shù)器將控制信號供給控制器60。查詢計數(shù)器62每隔幾秒產生一個查詢控制信號61。該信號使發(fā)送接收機單元40進入查詢模式和計數(shù)器62被復位。保持計數(shù)器64產生保持非使能信號63，它使發(fā)送接收機單元退出保持模式。控制器60通過寫信號73將一個值寫入保持計數(shù)器54來啟動保持模式。尋呼掃描計數(shù)器66每隔幾秒產生一個尋呼掃描控制信號65。該信號使發(fā)送接收機單元進入尋呼掃描模式和計數(shù)器66被復位。
非使能電路70提供使能信號85給接收機50，同步器52，頭段解碼器54，頻率跳躍控制器48，發(fā)射機44和分組器42，存儲器56和控制器60，在該信號不存在時這些部件將被斷開。非使能電路對由控制器60提供的被肯定的非使能控制信號83作出響應，將使能信號85否定。
存儲器56具有一個恒定地存儲發(fā)送接收機單元40的單元ID和公共查詢接入碼的部分58。存儲器56的其余部分可由控制器60寫入。如果發(fā)送接收機單元40作為從屬單元起作用，存儲器56將額外地存儲主ID，表示從屬單元時鐘和主單元時鐘之間的差別的值M_OFFSET，和在網(wǎng)中從屬單元的地址，L_ADDR。如果發(fā)送接收機單元40作為主單元起作用，存儲器56將額外地為參與網(wǎng)中的每個從屬單元存儲從屬ID；表示主單元時鐘和特定的從屬單元時鐘之間的差別的值S_OFFSET和唯一地識別在網(wǎng)中的特定的從屬單元的L_ADDR。
應該指出，接入碼信號81，接入碼控制信號69和偏置信號67對于相鄰的雙工時隙仍然是相同的，并且接入碼信號81和接入碼控制信號69將具有相同的值。
發(fā)送接收機單元具有各種操作模式，包括準備模式，通信模式，查詢模式，尋呼模式，和保持模式。在這些模式的每一種中控制器40的操作可取決于發(fā)送接收機單元是作為主單元或從屬單元起作用。
準備模式在一個發(fā)送接收機單元40已被連到一個網(wǎng)以前，它是處于準備模式中。為了進入這個模式，控制器60激活非使能控制信號83。接收機50，發(fā)射機44，同步器52，頻率跳躍控制器48，頭段解碼器54，分組器42，非使能電路70和控制器60被非使能并且不吸取功率。只有時鐘68和計數(shù)器62，64和66是工作的。在這種模式中功率消耗是非常低的。
查詢模式在主單元可以建立一個通信網(wǎng)或者將一個發(fā)送接收機單元連接到一個現(xiàn)有的網(wǎng)以前，它需要‘知道’哪些發(fā)送接收機單元是在其傳輸范圍內。主單元在偶數(shù)時隙中廣播查詢無線電分組。每個分組具有查詢接入碼作為其接入碼和在其頭段中具有零值的L_ADDR。如果一個從屬單元是在其范圍內。并且處于查詢掃描模式中，它將在一個奇數(shù)時隙中作出響應，發(fā)送一個具有查詢接入碼作為它的接入碼并在其有效負載中具有從屬單元的SLAVE ID和SLAVE CLK的分組。
尋呼在主單元可以將一個發(fā)送接收機連到通信網(wǎng)以前，它需要在尋呼無線電分組的有效負載中給從屬單元某些網(wǎng)的參數(shù)，這些參數(shù)包括MASTER ID，使從屬單元可以辨認由主單元發(fā)送的分組并仿真主單元的頻率跳躍序列；M_OFFSET，使從屬單元可以與主單元的時間幀和頻率跳躍保持同步；和L_ADDR，使從屬單元可以辨認由主單元對它尋址的一個包。主單元通過一個尋呼分組將這些網(wǎng)參數(shù)傳送給從屬單元，同時仿真從屬單元的頻率跳躍序列，并通過利用SLAVE_ID作為接入碼控制信號69的值和S_OFFSET作為偏置信號67的值仿真從屬單元的時鐘以保持同步，一旦在主單元和從屬單元之間已建立一個通信網(wǎng)，它們利用主單元的頻率跳躍序列通信，在尋呼期間被發(fā)送的每個分組具有被尋呼的從屬單元的SLAVE ID作為它的接入碼，從主單元發(fā)送到從屬單元的分組是在偶數(shù)時隙中，從屬單元通過在有關的雙工時隙，也就是緊隨其后的奇數(shù)時隙中發(fā)送分組對接收這些分組作出響應。
通信模式在通信模式中，一個從屬單元只可能并且必須在緊接它被尋址的時隙以后的時隙中發(fā)送。對這種情況的一個例外是如果主單元正在廣播，也就是同時發(fā)送到所有的從屬單元。在通信模式中被發(fā)送的所有分組具有由MASTER ID確定的接入碼和由主單元的頻率跳躍序列確定的頻率。從屬單元利用所存儲的MASTER ID值作為接入碼控制信號69和所存儲的M_OFFSET值作為偏置信號的值仿真主單元的頻率跳躍序列，并利用它們自己的時鐘信號59和它們所存儲的M_OFFSET值將它們的定時與主單元同步。主單元通過將從存儲器56讀出的它的唯一地址L_ADDR放入一個分組的頭段對一個特定的從屬單元尋址，所發(fā)送的分組的有效負載可包含數(shù)據(jù)或控制信息，例如被更新的網(wǎng)參數(shù)。
保持模式在保持模式中，在以前所規(guī)定的時間間隔內沒有數(shù)據(jù)被發(fā)送。在保持模式中的從屬單元保持與主單元時間幀的同步。在保持模式中一個從屬單元保持由主單元分配的本地地址L_ADDR?？刂破?0通過將一個值經(jīng)信號73寫入保持計數(shù)器64并將非使能電路70使能來啟動保持模式?？刂破魅ゼせ畋３帜Ｊ?，分別對查詢控制信號61，保持非使能信號63和尋呼掃描控制信號65作出響應。例如，在通信模式時，保持模式被啟動，主單元通知一個從屬單元，它將在SLEEP時間周期內不接收分組。SLEEP的值在有效負載中傳送到從屬單元并經(jīng)信號57供給控制器60?？刂破魍ㄟ^將SLEEP值寫入保持計數(shù)器64并肯定非使能控制信號83來作出響應。從而從屬單元進入低功率模式，保持模式。當從屬單元接收到對網(wǎng)中的另一個從屬單元尋址的無線電分組時，可由控制器60按另一方式激活保持模式。控制器通過頭段信號75和其中的PK_ID值知道網(wǎng)將被這樣一個分組占用多長時間，控制器可以在至少等效于為發(fā)送一個通過將一個適當值寫入保持計數(shù)器64所具有的規(guī)模的分組的周期內進入保持模式。另外當從屬單元并未在一個主單元可以開始發(fā)送的特定時隙中被尋址時，它將在該時隙的其余部分和下一時隙的持續(xù)時間內進入保持模式。
與保持模式類似的另一種模式是停車場模式(Park Mode)，在其中從屬單元的本地地址可被主單元重新分配給另一個從屬單元。當一個從屬單元不需要參與該網(wǎng)但需要保持與該網(wǎng)的時間幀同步時，就被放入停車場模式。在停車場模式中，一個從屬單元放棄它被分配的L_ADDR，并且它可被主單元重新使用。在保持模式中發(fā)送接收機退出此模式的時間被預先確定，在停車場模式中則不是，發(fā)送接收機是由主單元喚醒的。
參考圖5，在此示出消息512，514，516，522，524，526的序列500。這些消息由主單元發(fā)送并由從屬單元用于保持與主單元的時間同步和用于將從屬單元從停車場模式喚醒。時間箭頭530示出消息被主單元按從左到右的次序發(fā)送，消息512是首先被發(fā)送的。由網(wǎng)中的單元使用的公共時間幀540示出每個消息只在偶數(shù)時隙中被主單元發(fā)送。
消息序列500包括第一組消息510和第二組消息520。第一組和第二組由時間間隔T1分開。第一組510有三個消息系列第一消息512，第二消息514，和第三消息516。相鄰的消息，也就是，第一和第二消息，第二和第三消息由相同的時間間隔分開。第二組消息520有三個消息系列第一消息522，第二消息524和第三消息526。相鄰的消息由相同的時間間隔t分開。
一組消息，例如，第二組520，可由它的組參數(shù)規(guī)定每個信標組的消息分組數(shù)(N)，在相同組中兩相鄰消息分組之間的時間間隔(t)，和到下一信標組的時間間隔(T1)。N表示組中的消息數(shù)，t表示分開組中相鄰消息的時間間隔。T1表示將所談到的組與緊接其前的消息組分開的時間間隔。一個帶有這些參數(shù)知識的從屬發(fā)送接收機，在接收到前面組中消息之一以后，可以準確地預測何時下一組的消息將被發(fā)送。因此，如果一個消息是被一個從屬單元所預期的，但它未被接收到，從屬單元可以嘗試并接收相鄰的消息等，直到不再有來自該組被預期消息為止。因而利用一組消息代替一個單一消息降低由于分組的降質，丟失或時移引起的，從屬單元錯過與主單元同步或被主單元喚醒的機會的概率。
每個消息是一個無線電分組，每個消息用與主跳躍頻率同步的頻率發(fā)送，消息在主單元的傳輸時隙中被發(fā)送，也就是，偶數(shù)時隙。每個消息被與一個時隙的開始調準。每個無線電分組消息具有MASTER ID作為其接入碼，在其頭段中具有零值(廣播用)L_ADDR，并包含有效負載。有效負載的內容取決于消息分組的類型，如果消息并不改變或更新組參數(shù)，有效負載不需要包含控制信息和可包含數(shù)據(jù)，如果消息改變或更新組參數(shù)，有效負載包含識別新參數(shù)或對當前參數(shù)的改變的控制信息。在一個組的第i個消息中的控制信息可以采取許多形式，但將至少對接收機指明，在該消息和下一個信標組之間的時間間隔，并可指明值或對以前值的變化值。在序列500中的所有消息包括定時信息，用于每個消息控制是否組參數(shù)t和T將被更新或不被更新，因此控制是否序列的定時將被改變或不被改變。
依據(jù)本發(fā)明的該最佳實施方案，在一個組中的第i個信標消息包含控制信息N，Ti和t。N和t的值對于一個組中的所有消息是相同的。Ti的值對于一個組中的每個相繼的消息分組改變t，因為每個消息分組靠近下個信標組t。因此參考圖5，第一、第二和第三消息分組512，514和516分別具有值T1，T2＝T1-t和T3＝T1-2t作為它們對于下一信標組的時間間隔。代替對下一信標組的時間間隔的絕對值(Ti)，可以提供值T1和一個消息分組內的指示，指明是否它是該組內的第一，第二或第三消息。
參考圖6，主單元可以改變第一消息組510和第二消息組620之間的組參數(shù)。主單元通過第一消息組中的消息分組將變更通知從屬單元。第一組消息510由組參數(shù)N，t和T1規(guī)定，第二組消息由組參數(shù)N’，t’和T1’規(guī)定。雖然第一組消息由控制信息N，t和T1規(guī)定，在該組中的每個消息包括規(guī)定第二組620的控制信息。例如，在組中的第一消息512包含參數(shù)N’，t’和T1’，在組中的第二消息包括參數(shù)N’，t’和T2’＝T1’-t’等。第二級620由新的組參數(shù)N’，t’和T1’規(guī)定。在第二組參數(shù)中的每個消息包括規(guī)定第三組消息(未示出)的控制信息。
第二組620是具有四個消息622，624，626和628的系列，相鄰消息用間隔t’分開。在本例中，主單元通過改變第一消息組510和第二后隨的消息組620之間的時間間隔值S，來推移通信網(wǎng)的定時幀，其中S等于T1和T1’之間的差。在同步系統(tǒng)中的移位S是一個整數(shù)的時隙數(shù)。主單元可以在一段短時間內繼續(xù)用周期T1發(fā)送第一組消息510，以保證可能已經(jīng)無意地錯過第一組的第一傳輸?shù)娜魏螐膶賳卧⒉皇ネ?。如果移位值S小，并且特別是，如果它是一個不超過N t的t的整倍數(shù)，那么不需要重發(fā)第一組，因為在第二組的消息之間有若干重迭，其中如果不發(fā)生組參數(shù)的變更，第二組的參數(shù)將是被預期的。雖然在本例中，所有的組參數(shù)被改變，應該意識到，任何一個組參數(shù)或任何組參數(shù)的組合可被改變。因此，改變停車場模式的參數(shù)和特別是，在不喚醒的情況下推移通信網(wǎng)的時間差并分開發(fā)送到各從屬單元是可能的。
現(xiàn)在參考圖4，將解釋作為一個主單元工作的發(fā)送接收機建立消息序列500的操作，為這解釋的目的，考慮主單元以前已發(fā)送第一組消息，并且將發(fā)送第二組消息。控制器存儲組參數(shù)N，T1并在存儲器56中規(guī)定第二組消息。這些參數(shù)在第一組消息的第一消息中被發(fā)送，當從第一組消息的第一消息的發(fā)送起，時間周期T1已到期時，控制器啟動發(fā)送第二組消息，控制器通過接入碼控制信號69，偏置信號67和時鐘信號68控制發(fā)生傳送的頻率?？刂破魈峁拇鎯ζ鞑糠?8讀出的MASTER ID值作為接入碼控制信號69和零值作為偏置信號67?？刂破髟陬^段控制信號71中提供零值的L_ADDR。然后控制器確定哪一組參數(shù)N’，t’和T1’應該被規(guī)定為在第二組消息的第一消息發(fā)送以后的時間周期T1’后要被發(fā)送的第三組消息?？刂破魍ㄟ^分組控制信號87將組參數(shù)N’，t’和T1’的值放入第二組的第一分組的有效負載中作為控制信息，并將參數(shù)寫入存儲器56。第一分組由發(fā)射機44發(fā)送，控制器等待時間周期t，然后通過分組控制信號87將參數(shù)N’，t’和T2’＝T1’-t放入第二分組的有效負載中作為控制信息。第二分組由發(fā)射機44發(fā)送，控制器等待時間周期t，然后通過包控制信號87將組參數(shù)N’，t’和T 3’＝T1’-2t放入第三分組的有效負載中作為控制信息。第三分組由發(fā)射機44發(fā)送，這個過程繼續(xù)進行直到第二組的N個分組已被發(fā)送為止。然后在啟動發(fā)送下一組消息以前，控制器等待時間周期T1’-Nt。
現(xiàn)在參考圖4，將解釋作為一個從屬單元工作的一個發(fā)送接收機與消息序列500同步的操作。在停車場模式中除了時鐘68和計數(shù)器62，64和66外的所有的發(fā)送接收機部件通常被非使能電路70非使能。當保持計數(shù)器64到期時，控制器60在預先確定的時間周期內使非使能電路70不能工作。發(fā)送接收機能夠在由預先確定的時間周期規(guī)定的接收窗期間接收所發(fā)送的消息。接收窗較短，在發(fā)送接收機中的功率消耗較低?？刂破鲝拇鎯ζ?6讀出MASTER ID和M_OFFSET值并分別將它們供給頻率跳躍控制器48作為接入碼控制信號69和偏置信號67。頻率跳躍控制器使接收機50在與主單元發(fā)送相同的頻率上接收。出于本例的目的，接收機以前接收到第一組消息中的第i個消息。這消息包含有效負載，包括將規(guī)定第二組消息的參數(shù)t，N，和Ti作為控制信息。這些參數(shù)已被存儲在存儲器56中并將Ti的值寫入保持計數(shù)器64?？刂破鲝拇鎯ζ?6讀出將發(fā)送到接收機的第二組消息的組參數(shù)(N，Ti和t)。由控制器控制的接收窗可以以第一組中第i個消息發(fā)送以后的時間Ti為中心。因此接收機50通過信號85在時間上和通過接收頻率控制信號49在頻率上與從主單元發(fā)送的第二組消息同步。
控制器通過接入碼信號81提供MASTER ID的值給同步器52。如果在接收窗中接收到具有正確的接入碼的一個分組，由確認信號79通知控制器?？刂破鲗⒂纱_認信號79指明的分組被接收到的時間與由確認信號指明的一個分組預期被接收到的時間作比較，并且用差值校正存儲在存儲器56中的M_OFFSET。這樣一種校正保證每次一組消息被主單元發(fā)送時，在主單元定時和從屬單元定時之間的任何小的飄移被校正。當該分組被廣播時(L_ADDR零)，頭段解碼器接收此分組并通過數(shù)據(jù)輸出信號57將分組的有效負載的內容傳送到控制器。控制器從有效負載抽取第三組的參數(shù)的值并將它們存入存儲器58。接收機應該接收有效負載中的第一消息，存儲到存儲器的參數(shù)應該是N’，t’和T1’，然而，第一消息可能被錯過，在這種情況下第i個消息被接收到(見下)，存儲在存儲器中的參數(shù)是N’，t’和Ti’。然后控制器將Ti值寫入保持計數(shù)器64并通過非使能控制信號83激活非使能電路70。
如果一個分組在接收窗中未被接收到，控制器在時間周期t內激活非使能電路70，然后在預先確定的持續(xù)時間內使電路不能工作，從而打開第二接收窗。如果一個分組在第二接收窗中未被接收到，控制器在時間周期t內激活非使能電路，然后在預先確定的持續(xù)時間內使電路不能工作，從而打開第三接收窗。這個過程繼續(xù)進行直到第N個接收窗已被不成功地打開為止。然后控制器將值TN寫入保持計數(shù)器64。在序列內的每組消息可以執(zhí)行不同的功能。所有的消息至少具有主單元的接入碼，使同步器52可以正確地起作用。在一個組中的消息使一個從屬單元能夠與非常少的掃描活動同步。在一個組中的消息可以包含組參數(shù)，使從屬單元能夠仍然與序列同步。這些消息可以改變組參數(shù)或將它們保持不變。另一種可選方案是，在一個組中的消息可以起著喚醒消息的作用，使主單元能夠直接在相繼的時隙中尋呼它們。這樣一種消息的有效負載包含三個值。值Ti指明發(fā)送序列中下一組以前的時間。要被尋呼的從屬單元的SLAVE ID識別對一個特定的從屬單元尋址的有效負載。對于從屬單元新分配的L_ADDR使一個后繼的尋呼消息能夠被尋址到適當?shù)膹膶賳卧?。另一種可選的方案是，在一個組中的消息可以在它們的有效負載中包含數(shù)據(jù)，并且不攜帶任何組參數(shù)，然而這些消息對一個從屬單元指明組參數(shù)不應該改變。
如圖4中所示的發(fā)送接收機，可以組成不同設備，如移動電話，計算機，尋呼機，計算機的鼠標，頭機，話筒等的部分。這些發(fā)送接收機使這些設備能夠組成一個通信網(wǎng)，并通過該網(wǎng)交換數(shù)據(jù)或控制信息。
前面的說明描述一種在最佳的應用，也就是低功率射頻通信網(wǎng)中本發(fā)明的最佳實施方案。然而，應該意識到可以采用其他的實施方案和應用而不偏離本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種發(fā)射機，用于通過間歇地發(fā)送消息組來控制至少一個接收機，其特征在于，所述發(fā)射機包括用于間歇地發(fā)送消息組的裝置，每個所述消息組包括多個連續(xù)的并利用時間間隔分開的消息，用于在一組中的多個消息之中的每一個消息中提供控制信息的裝置，使得通過接收一組中的多個消息之中的任何一個消息能夠實現(xiàn)對所述接收機的相同控制。
2.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息對于在所述接收機和所述發(fā)射機之間實現(xiàn)同步來說是足夠的。
3.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息對于所述接收機的重新激活來說是足夠的。
4.如權利要求1的發(fā)射機，其中每個所述消息是信標消息。
5.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述一組中的消息序列被利用相等的時間間隔分開。
6.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述發(fā)射機還包括用于將發(fā)送一對相繼消息組之間的時間改變一個數(shù)量的裝置，使得在該對消息組的后隨組中一個消息的發(fā)送時間和在所述時間沒有改變時在后隨組中一個消息的預期發(fā)送時間之間具有一致性。
7.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息包括定時信息，所述定時信息對接收機指明所述發(fā)射機和所述接收機之間的時間偏置。
8.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息包括在發(fā)送包含該控制信息的一個消息和發(fā)送后隨消息組之間的時間周期的值。
9.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息包括在發(fā)送包含該控制信息的一個消息和發(fā)送后隨消息組之間的時間周期相對在發(fā)送包含該控制信息的消息和發(fā)送一個前面消息組之間的時間周期的變化的值。
10.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息識別所述接收機。
11.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息將這些消息識別為廣播消息。
12.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息包括利用所述接收機相關的序列。
13.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息識別在后隨組中消息的數(shù)量。
14.如權利要求1的發(fā)射機，其中所述控制信息包括識別在后隨組中的消息之間的時間間隔的值。
15.一種發(fā)射機，用于通過間歇地發(fā)送消息組來控制至少一個接收機，所述發(fā)射機包括控制器，所述控制器的特征在于用于間歇地提供消息組以便發(fā)送的裝置，每個所述消息組包括多個連續(xù)的并利用時間間隔分開的消息，用于在一組中的多個消息之中的每一個消息中提供控制信息的裝置，使得通過接收一組中的多個消息之中的任何一個消息能夠實現(xiàn)對所述接收機的相同控制。
16.一種發(fā)射機，用于通過間歇地發(fā)送消息組來控制至少一個接收機，其特征在于，所述發(fā)射機包括控制器，所述控制器包括用于間歇地提供消息組以便發(fā)送的裝置，每個所述消息組包括多個連續(xù)的并利用時間間隔分開的消息，用于在一組中的多個消息之中的每一個消息中提供控制信息的裝置，使得通過接收一組中的多個消息之中的任何一個消息能夠實現(xiàn)對所述接收機的相同控制。
17.一種發(fā)射機，用于通過間歇地發(fā)送消息組來控制至少一個接收機，所述發(fā)射機包括控制器，所述發(fā)射機的特征在于用于間歇地發(fā)送消息組的裝置，每個所述消息組包括多個連續(xù)的并利用時間間隔分開的消息，用于在一組中的多個消息之中的每一個消息中提供控制信息的裝置，使得通過接收一組中的多個消息之中的任何一個消息能夠實現(xiàn)對所述接收機的相同控制。
18.一種通信系統(tǒng)，包括如前面任何一項權利要求所述的發(fā)射機；和至少一個接收機，用于周期性地接收具有控制信息的消息，包括用于依據(jù)接收到的消息來控制所述接收機的操作的裝置；時鐘，用于給用于控制的裝置提供時間基準；和接收與同步裝置，當被啟動時，對接收到的消息中的控制信息作出響應，以便向用于控制的裝置指明接收到所述消息，其中所述用于控制的裝置在預先確定的持續(xù)時間內周期性地啟動所述接收與同步裝置。
19.如權利要求18的系統(tǒng)，具有如權利要求6所述的發(fā)射機，其中所述接收機與接收一個組中的一個消息之后的所述改變相適應。
20.如權利要求18的系統(tǒng)，其中在所述接收機中，只對接收到的消息中的控制信息作出響應來改變所述周期性。
21.一種移動電話，包括如權利要求1-17之中任何一項權利要求所述的發(fā)射機。
22.用于移動電話的一種附件，所述移動電話包括如權利要求1-17之中任何一項權利要求所述的發(fā)射機。
全文摘要
一種用于通過間歇地發(fā)送消息組來控制至少一個接收機的發(fā)射機，包括被安排成間歇提供用于發(fā)送的消息組的控制裝置，每個所述組包括多個連續(xù)的并利用時間間隔分開的消息，其中一個組中多個消息的每一個消息包括控制信息，使得通過接收一組中多個消息的任何一個消息可以實現(xiàn)對接收機的控制。本發(fā)明解決增加能夠發(fā)送控制消息的效率的問題，而沒有顯著地增加在一個射頻網(wǎng)中收發(fā)信機的功率消耗。
文檔編號H04J13/00GK1545212SQ20041000254
公開日2004年11月10日 申請日期1999年9月17日 優(yōu)先權日1998年9月24日
發(fā)明者T·穆勒, O·約雷森, M·舍特利格, T 穆勒, 乩, 咨 申請人:諾基亞移動電話有限公司