CN1124705C - 用于向多个选择呼叫接收机传送消息的无线电通信系统 - Google Patents

Abstract

一种无线通信系统(5)包括：一个的发送单元(1)，连接到至少一个控制器(6)，控制器(6)自适应于把诸多选择呼叫接收机(2)再划分或为选择呼叫接收机群，并把选择呼叫接收机群分配给多个超群，还把选定编号的消息帧(216)和消息时限(208)分配给每个超群中的每个选择呼叫接收机群。然后，选择一个超群，该超群含在一个探测群消息内。该超群用于指引作为目标的选择呼叫接收机(2)接收这个探测群消息，以便根据该超群在消息接收时限(203)期间监视消息。然后，控制器(6)提示发送单元(1)向选择呼叫接收机(2)发送探测群消息。之后，产生目标为选择呼叫接收机(2)的消息并且由发送单元(1)根据被选择的超群发送出去。作为目标的选择呼叫接收机(2)根据接收到的超群来接收该消息。

Description

用于向多个选择呼叫接收机传送消息的无线电通信系统

本发明所描述的信令协议、方法和装置涉及1997年3月18日授给Olds等人和转让给本发明受让人的美国专利第5,613,194号、标题为“基于卫星的蜂窝信息系统及其操作方法(Satellite-Based CellularMessaging System and Method of Operation Thereof)”的专利文件中的卫星通信系统，该专利文件在此作为参考。

技术领域：

本发明涉及卫星通信系统，具体涉及一种用以在一个无线通信系统中工作的选择呼叫接收机中节能的方法和装置。

背景技术：

随着新技术如便携式无线选择呼叫单元和与之相通信消息的无线基础设施出现，现在在国内区域的个人能够接收远方其它用户的常规消息。常规无线通信典型的形式包括，但不限于，电子邮件消息、寻呼消息和蜂窝电话消息。近来，大多数常规的无线消息传送系统是在地面上设站，在地域上受地面复盖能力的限制。

相形之下，卫星通信系统具有相当大的复盖能力。为此，卫星通信系统有助于革新全球信息的联播。最明显的是电视信号的全球广播。由于使用卫星通信系统实现全球通信的可能性和近来这些系统的进展，工业界致力于开发全球卫星通信系统，这种全球卫星通信系统可以提供蜂窝电话业务、寻呼业务和可能更多的其它业务。

这样的搭配立即面临的问题是研制开发一种卫星通信系统，这个卫星系统在有效的引进和维护方面需要成本费用。通信产业还遇到一个另外的挑战是研制开发一种卫星通信系统以支持选择呼叫单元的应用，这种选择呼叫单元小巧，其电池寿命性能可以与现在国内使用的选择呼叫单元相比拟。影响以卫星为基础的选择呼叫单元的成本、紧凑性和电池效率的关键因素是全球卫星通信系统所采用的通信协议的类型。

据此，需要一种这样的通信协议，这种通信协议可对卫星和选择呼叫单元都提供一种成本花费的有效引进和有效维护。此外，还需要一种这样的通信协议，亦即这种通信协议能够优化全球卫星通信系统内工作的选择呼叫单元中的电池资源。

发明内容：

根据本发明，这里提供一种无线通信系统，其特征在于，包括：至少一个控制器，自适应于产生一个探测群消息，所述的至少一个控制器包括：一个存储器，用于存储为该控制器操作而编程的计算机程序，所述的计算机程序包括用于产生探测群消息请求的指令；一个控制器处理器，耦连到所述的存储器，应用存储在所述存储器中的所述的计算机程序来操作，所述的控制器处理器自适应于：将很多选择呼叫接收机划分成为多个选择呼叫接收机群；将这些选择呼叫接收机群分配给多个超群；将选定编号的消息帧和消息时限分配给每个超群中的每个选择呼叫接收机群；从所述的多个超群中选择一个超群；产生一个探测群消息；在所述的探测群消息中包含有对应于被选择的超群的群层次信息，所述的超群指引作为目标的多个选择呼叫接收机接收所述的探测群消息，以便根据包含在所述超群中选定的编号的消息帧和消息时限在消息接收的时限内监视一个或多个消息；产生与一个或多个选择呼叫接收机相对应的一条或几条消息；和一个调制器/解调器，耦连到所述的控制器处理器，用以经由一付天线与一个发送单元相通信，其中所述的调制器/解调器自适应于：响应所述的控制器处理器产生所述的探测群消息，而将一个探测群消息请求传送给所述的发送单元，以将所述的探测群消息发送给所述的选择呼叫接收机；还响应所述的控制器处理器产生一个或多个消息，将一个消息请求传送给所述的发送单元；所述的发送单元耦连到所述的至少一个控制器，用以在消息接收时限期间将消息发送给多个选择呼叫接收机，所述的消息接收时限包括多个消息时限，每个消息时限包括多个消息帧，其中所述的发送单元包括：至少一个收发信机，和一个处理器，耦连到所述的至少一个收发信机，其中所述的处理器响应接收到所述的探测群消息请求，激活所述的至少一个收发信机，以将所述的探测群消息发送给所述的选择呼叫接收机，所述的处理器还响应接收到所述的消息请求，并根据所选定的超群，在消息接收时限期间激活所述的至少一个收发信机，以发送所述的一个或多个消息。

附图说明：

下文将参照以下附图详细说明本发明，以便更好地理解本发明。

图1示出根据本发明的一种无线通信系统；

图2示出描述根据本发明的一种卫星通信系统所用的一种通信协议的定时图；

图3和图4示出根据本发明描述选择呼叫接收机利用这种通信协议能够节约很大一部分能量的定间图；

图5至图7分别示出根据本发明的一种选择呼叫接收机、一种控制器和一种卫星的电原理方框图；和

图8和图9分别示出根据本发明描述这种控制器和选择呼叫接收机的操作流程图。

具体实施例：

图1示出根据本发明的一个无线通信系统5的总图。为简便起见，无线通信系统5简称为“系统5”。系统5优选地是一个卫星通信系统，其内包括至少一个控制器6，连接到一个发送单元，该发送单元至少包括一个带有一个发射机的卫星1。然而，可以理解，本发明也可应用于一个基于地面的无线通信系统，其中发送单元是至少一个基于地面的常规的无线电发射机。鉴于本发明的每个实施例的操作基本相同，下文讨论的焦点将集中在一个卫星通信系统的实施例上。

根据图1，几个卫星1位于环绕地球4的较低轨道上。这些卫星1优选地放置在轨道上以使卫星1的整个星座对整个地球4提供连续的覆盖。除了卫星1以外，系统5还包括设置在地球4上的一个或多个控制器6。每个控制器6在功能上相当于一个中心交换局6(或一个网关)。为简单起见，每个控制器6简称为“局6”。局6设立在地球4的表面上，并通过射频通信链路8与附近的卫星1相通信。卫星1还通过数据通信链路3相互通信。局6借助于卫星1的星座，对地球4上任意规模的区域提供通信覆盖。局6连接到一个公用电话交换网(未画出)，通过这个网可以接收“对系统5发出用户的呼叫”的请求。每个局6都接收“对相信位于与该局6有关的地球4的一个区域内的用户发出呼叫”的请求。为方便起见，图1只示出一个局6。

然而，本领域的技术人员应该清楚，任意数量的局6都有可能用于与地球4上任意数量的区域联系。还应该理解，所有的局6都能够按分布式或集体地操作与一个指定的局6相通信，这个指定的局6把消息从所有的局6转发到系统5中的卫星1的星座。

系统5还包括任意数目的潜在数量达数百万的选择呼叫接收机(SCR)2，例如寻呼机或其他单向的便携式单元。这些SCR 2被设置成通过通信链路7接收从头顶的卫星1发来的通信。这些通信链路7优选地应用射频(RF)频率，该频率基本上适合于视距的通信，而且链路7是单工链路。也就是说，通信只从卫星1到各SCR 2单向地传送。单工通信使各SCR 2可以做成消耗小量能量的低耗单元。对于链路3或8并不限于单工通信。确切地说，这些链路分别用于“卫星到卫星”的通信和“局到卫星”的通信。

图2示出描述根据本发明的通信协议200的定时图，这个通信协议200由系统5应用于与各SCR 2相通信。在一个通信周期202(优选地具有持续期为194.4秒)期间，通信协议200包含9个块时限204(每个优选地具有持续期为21.6秒)。每个块时限204再划分成为一个探测群消息时限206，紧接着是一个消息接收时限203，其内包含四个消息时限208。优选地，  SCR 2中的每个都分配到这9个块时限204中的一个，用于监视消息218。可以理解，另一种可选择的方案是每个SCR 2可能分配到9个块时限204中的一个或多个。

局6通常控制向地球4上一个大地域的通信。具体地说，局6控制卫星1向多个小区区域的发送。每个小区区域是与一个局6联系的一个大地域的一部分。为了跟踪各SCR 2在地球4上的位置，各SCR 2的用户在与不同的局6相联系的小区区域(例如，城市)之间穿越时，或在与不同的局6相联系的大区域(例如，国家)之间穿越时，必须登录他们的便携单元。因为与一个局6相联系的小区区域相当大，所以用户在一个特定的区域逗留期间通常不要求SCR 2的用户登录。

由于把一个块时限204分配给一个SCR 2，于是这个SCR 2只在分配的块时限204内激活，正象将要在下文看到的那样，这将按层次地向在系统5中工作的那些SCR 2和卫星的总体提供一个第一级的节约电池能力。探测群消息时限206由系统5用于发送至少一个探测群消息213。在本例中，如图2所示，系统5优选地发送多个探测群消息213，在48帧210中被选择的一帧期间，如图2所示，发出一个探测群消息213。每个探测群消息213包括一个群层次信息字段212和一个访问期间表字段214。这些字段向诸多SCR 2提供信息，用以确定在消息接收时限203期间以什么方式监视消息。应当理解，附加的字段可以用于探测群消息时限206，例如一个字段，用以向诸多SCR指示从多个可能的频道中选出的一个特定的频道用于接收消息218。此外，还应当理解，字段212、214的次序并不重要，可以改变，而不影响通信协议200的操作。

同理。多个消息时限208中的每个都包含多个消息帧216(优选地为48帧)。在每个消息帧216期间，系统5可能将一条或多条消息218发送给一个或多个作为目标的SCR 2。访问时间表字段214包含数字数据，这些数据指引作为目标的SCR 2在多个消息时限208的每个消息时限期间监视在48个消息帧216中被选定编号的消息帧中消息。

为了完成这项工作，访问时间表字段214包含48比特数据。访问时间表字段214中的每个比特位置具有与包含在每个消息时限208中的48个消息帧216直接的对应关系。在访问时间表字段214中的48比特位置的任一比特位置中的逻辑“1”，指示一个SCR 2必须在4个消息时限208的每个消息时限期间监视48个消息帧216中一个特定消息帧期间的消息。例如，在第16、19、40和43比特位置上发现的一个逻辑“1”和在所有其他比特位置上发现的一个逻辑“0”，指示一个SCR 2必须在4个消息时限208的每个消息时限期间监视消息帧216中编号为16、19、40和43(表示如图2)的消息帧期间的消息。在4个消息时限208中的每个消息帧期间，在所有其它的消息帧216期间(即第1-15、17-18、20-39、41-42和44-48帧)诸多SCR 2进入节电状态。

从本说明书中可以明显地看出，访问时间表字段214还在诸多SCR 2中提供一个第二级的节约电池能力。虽然借助于访问时间表字段214将块时限204的分配与一个或多个消息帧216的动态分配按层次的组合可以诸多SCR 2中获得相当大的节约电池的能力，但附加的节约电池能力也是希望的。

为了得到这种灵活性，通信协议200应用了群层次信息字段212，如图2所示。与访问时间表字段214相似，群层次信息字段212包含数字数据，这些数字数据指引作为目标的诸多SCR 2在多个消息帧216中的被选定编号的消息帧和消息时限208期间监视消息。下文的表1和2以举例方式说明群层次信息字段212的两个可选的实施例的操作。为了方便起见，群层次信息字段212简写为“GH字段”。

表1

	消息帧1-48
					GH字段	1-12	13-24	25-36	37-48
00	A，B	A，B	C，D	C，D
					01	A	B	C	D
10	A，B，C，D	A，B，C，D	A，B，C，D	A，B，C，D

表2

	消息时限1-4
					GH字段	1	2	3	4
00	A，B	A，B	C，D	C，D
					01	A	B	C	D
10	A，B，C，D	A，B，C，D	A，B，C，D	A，B，C，D

表1示出群层次信息字段212的第一个实施例。表1的第一列对应于群层次信息字段212，在本例中它包含两比特代码，因而可以给诸多SCR 2提供四种可能的指令中的一种(其中一种在本例中不用)。其余四列包含被选定的编号的消息帧216，这些被选定编号的消息帧被分配到一个或多个SCR群。在本例中有四个SCR群(例子中用SCR群A、B、C和D表示)。SCR群需要在卫星通信系统5的全球诸多SCR 2的总体的一种再划分。优选地是，根据SCR 2的多个地址范围将诸SCR2再划分成为多个SCR群。

例如，假定全球有一百万个SCR 2，还假定这些SCR按顺序编号。在这样的情况下，地址范围为1-250,000的SCR 2将被分配到SCR群A，地址范围为250,001-500,000的SCR 2将被分配到SCR群B，地址范围为500,001-750,000的SCR 2将被分配到SCR群C，地址范围为750,001-1,000,000的SCR 2将被分配到SCR群D。本领域的技术人员显而易见，可以采取无数种分配方法将全球的诸多SCR 2的总体分解为不同组的SCR群。虽然表1示出了包含4个SCR群的例子，但是可以理解，SCR的总体可以再划分成为或多或少的SCR群，都不会改变本发明的操作。

按照表1所示，表中每行代表一个超群。对于本实施例，每个超群被分配给诸多SCR群，再分配给这些SCR群一独特组的消息帧216。例如，二进制代码“00”代表一个超群，其中SCR群A和B分配到编号为1-24的消息帧216，SCR群C和D被分配到编号为25-48的消息帧216。二进制代码“01”代表另一个超群，其中SCR群A分配到编号为1-12的消息帧216，SCR群B分配到编号为13-24的消息帧216，SCR群C分配到编号为25-36的消息帧216，SCR群D分配到编号为37-48的消息帧216。第三个超群用二进制代码“10”代表，其中SCR群A-D分配到所有的48个消息帧216。

在表1所示的实施例中，在消息接收时限203期间，SCR群A-D分配到所有的4个消息时限208。这个实施例的操作在下面立即讨论表2之后再作简短地解释。

与表1相对照，表2对于每个超群把一种组合的消息时限208分配给SCR群A-D。例如，二进制代码“00”代表一个超群，其中SCR群A和B分配到第一和第二个消息时限208，SCR群C和D分配到第三和第四个消息时限208。二进制代码“01”代表另一个超群，SCR群A分配到第一个消息时限208，SCR群B分配到第二个消息时限208，SCR群C分配到第三个消息时限208，SCR群D分配到第四个消息时限208。第三个超群用二进制代码“10”代表，SCR群A-D分配到所有的4个消息时限208。请注意：在表2的实施例中，SCR群A-D分配到消息时限208中被选定编号消息时限的所有的48个消息帧216。

本领域的普通技术人员可以理解，各表可以使用或多或少的超群。此外，由群层次信息字段212所使用的比特代码可利用在探测群消息时限206期间发送的其他字段中无用的比特状态来传送。

群层次信息字段212和访问时间表字段214的功能相结合的结果得到一种用以在诸SCR 2中节约电能的先进方法。图4和5提供在两个可选的实施例中综合利用群层次信息字段212和访问时间表字段214说明性的例子。

图3所示的三个例子代表根据表1所示的例子的群层次信息字段212的一个实施例。为方便起见，把第一个例子再划成分为两个定时部分(例如1A和1B)。在本例中，访问时间表字段214指引诸多SCR2监视编号为第16、19、40和43的消息帧216中的数据。本例从诸多SCR 2接收探测群消息213开始(从系统5发送48个探测群消息213起，这由定时部分324图示)。探测群消息213包含带有二进制代码“00”的一个群层次信息字段212。

这个代码指引SCR群A和B在编号为第1-24的消息帧216的任一个消息帧期间和在所有的消息时限208期间监视消息。此外，这个代码还指引SCR群C和D在和编号为第25-48的消息帧216的任一个消息帧期间和在所有的消息时限208期间监视消息。由于SCR群A和B只能监视编号为第1-24的消息帧216，因而按访问时间表字段216分配的编号为第40和43的消息帧216被忽视了。同理，因为SCR群C和D只能监视编号为25-48的消息帧216，因而对编号为第16和19的消息帧216也被忽略了。这些分配由定时部分326、328图示。

例1对于SCR群A和B和SCR群C和D都具有消息时是适宜的，这些消息按照容量可以分布在每个消息时限208的两个消息帧216当中。按这样方式分布消息，在与所有SCR 2“经常”在所有消息时限208和由访问时间表字段214指定的所有消息帧216期间监视消息的情况相对照，每个SCR群中的诸多SCR 2的电池寿命得到实质性地优化。

在例2中，探测群消息213被诸多SCR 2(从系统5所发送的48个探测群消息213，如定时部分331图示)接收到，这个探测群消息213包括：一个访问时间表字段214，用以指引诸多SCR 2只在编号为16和19的消息帧216期间监视消息；还包括：群层次信息字段212，该群层次信息字段具有二进制代码“01”。这个代码指引SCR群A在编号为第1-12的消息帧216之中的任一个消息帧期间监视消息，指引SCR群B在编号为13-24的消息帧216之中的任一个消息帧期间监视消息，指引SCR群C在编号为25-36的消息帧216之中的任一个消息帧期间监视消息，指引SCR群D在编号为37-48的消息帧216之中的任一个消息帧期间监视消息。这种分配由定时部分330图示说明。

由于访问时间表字段214指引诸多SCR群只监视编号为16和19的消息帧216，SCR群A、C和D都忽略这条指令，因此在所有的消息帧216和消息时限208期间都处于节电状态，从而节省大量电能，唯有SCR群B在所有的消息时限208的期间，在编号为16和19的消息帧216期间监视消息。例2说明消息只被指引到一群SCR的情况。本领域的普通技术人员显然明白，把所有SCR群A、B、C和D的集体可以作为目标来接收消息，而其中每个个体的SCR群只监视以其为目标的具体的SCR群的消息。

最后，在例3中，一个探测群消息213被诸多SCR 2(从系统5所发送的48个探测群消息213，如定时间部分333图示)接收到，这个探测群消息213包括：一个访问时间表字段214，用于指引诸多SCR2在编号为第16、19、40和43的消息帧216期间监视消息；还包括：群层次信息字段212，该群层次信息字段具有二进制代码“10”。这个代码指引SCR群A-D在编号为1-48的消息帧216之中的任一个消息帧中监视消息。为此，SCR群A-D在访问时间表字段214在指引下，在每个消息时限208期间，在编号为16、19、40和43的消息帧216期间监视消息。例3考虑到了各帧和SCR群分配消息需要最大的灵活性的情况。

图4所示的三个例子代表了根据表2所示例子的群层次信息字段212的其它实施例。对于图4中的每个例子来说，访问时间表字段214指引诸多SCR 2在编号为16、19、40和43的消息帧216期间监视数据。

在图4所示的第一个例子中，一个探测群消息213被诸多SCR 2(从系统5所发送的48个探测群消息，如定时间部分304图示)接收到。这个探测群消息213包括：一个具有二进制代码“00”的群层次信息字段212。这个代码指引SCR群A和B在开头两个消息时限208之中的任一个消息时限期间和在编号为第16、19、40和43的消息帧216期间监视消息。这个代码还指引SCR群C和D在末尾两个消息时限208之中的任一个消息帧期间和在编号为第16、19、40和43的消息帧216期间监视消息。对于SCR群A和B的分配由定时部分306图示说明。同样，对于SCR群C和D的分配由定时部分308图示说明。

这个超群在SCR群A和B和SCR群C和D具有消息时而且该消息按照容量只能分布在两个消息时限208中时是合适的。按这样方式分布消息，与所有的SCR 2“总是”在所有的消息时限208期间和在访问时间表字段214所指定的所有消息帧216期间监视消息的情况相对照，每个SCR群中的诸多SCR 2的电池寿命性能明显地得到优化。

例2所示的超群表明诸多SCR2的电池寿命性能优化程度是为何比例1的超群所提供的优化程度更高。在例2中，一个探测群消息213被诸多SCR 2(从系统5所发送的48个探测群消息，由定时部分310图示)接收到。这个探测群消息213包括：一个带有二进制代码“01”的群层次信息字段212。这个代码指引SCR群A在第一个消息时限208期间监视消息，指引群B在第二个消息时限208期间监视消息，指引SCR群C在第三个消息时限208期间监视消息，指引SCR群D在第四个消息时限208期间监视消息。SCR群A-D在其所分配到的消息时限208期间，在编号为16、19、40和43的消息帧216期间监视消息。这些分配由定时部分312-318图示说明。

显然可见，因为每个SCR 2只在一个消息帧208期间活动，因而这个超群要求诸SCR 2消耗的能量是最少的。

最后，在例3中，一个探测群消息213被诸多SCR 2(从系统5所发送的48个探测群消息，如定时部分320图示)接收到。这个探测群消息213包括：一个带有二进制代码“10”的群层次信息字段212。这个代码指引SCR群A-D在所有的消息时限208期间，在编号为第16、19、40和43的消息帧216期间监视消息。这种分配由定时部分322图示说明。这个超群在希望向消息帧216和SCR群配给消息具有最大的灵活性时是非常有用的。

读者在这点显然会看到，如表1和2举例那样，群层次信息字段212的实施例提供一种灵活的手段，其中系统5的每个局6可以用于优化诸多SCR 2的电池寿命性能。本领域的技术人员可以理解，为群层次信息字段212呈现的那些实施例可以组合，以形成更复杂的节约电池的方案。

图6到图8分别示出根据本发明的SCR 2、控制器6和卫星1的电原理方框图。

根据图5，SCR 2包括：一个接收机404，连接到一个常规的天线402；一个电源开关408；一个处理器410；以及一个用户接口421。接收机404和天线402(经由该天线建立通信链路7)用于接收内含卫星通信系统5所发送的消息的无线电信号。接收机404最好能复原含在来自链路7的发送中的二相移相键控(BPSK)和四相移相键控(QPSK)的编码数据。接收机404复原数字数据复原，然后由处理器410处理这些数据。根据接收机404提供的这些数据，处理器410被编程以拒绝或接受收到的这些数据。

电源开关408是一个常规的开关，例如是一个MOS(金属氧化物半导体)开关，用以在处理器410的指引下控制对接收机404的电源供电，由此提供节约电池的功能。

处理器410用来控制SCR 2的操作。其基本功能通常是解码和处理由接收机404提供的解调消息，存储这些解调消息并且告警通知接收消息的用户。解调消息最好由处理器410根据图2所示的通信协议200来解码。为了执行解码功能，处理器410包括一个常规的微处理器416连接到一个常规的存储器418，存储器418具有非易失性和易失性存储部分，例如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。存储器418的用途之一是存储从系统5接收的消息，另一个用途是存储一个或多个选择呼叫地址，该地址用于识别由这个SCR 2接收的来话的个人或群的消息。

一旦一个消息被解码和存入存储器418，处理器410就激活告警装置422(包含在用户接口421中)，告警装置422给用户产生一个触觉和/或听觉的告警信号。用户接口421还包含例如一个常规的液晶显示器(LCD)424和一些常规的用户控制装置420，以供用户用于处理这些收到的消息。这个接口提供诸如读出、删除、锁定消息的选择。

可以理解，另一种可供选择的方案是，如果需要附加的处理的能力以执行本发明的功能和其他通常的操作功能例如消息处理和用户消息接口功能的话，可以使用一个以上的处理器410。

图6示出一种根据本发明的控制器6(也称为“中心交换局”或“网关”)的方框图。控制器6包括：一个处理器432，该处理器432可以用单个处理器或一个处理器网络来实施；一个调制/解调器428，用以将处理器432通过它连接到一个天线426上；天线426，用于建立通信链路8。调制/解调器428将处理器432产生的数字数据转换成为与链路8兼容的调制RF通信信号。

控制器6还包括：一个存储器434，用于存储永久的和暂时的数据，这种永久的和暂时的数据包括计算机程序，还用于存储经由控制器6操作后未变的数据和改变的数据；一个定时器433，连接到处理器432，定时器433允许控制器6保持当前系统期间和动作，以根据实时要求从控制器6传输发送；一个处理器432，通过一个公用电话交换网(PSTN)的接口430接到PSTN436，可以通过PSTN436和接口430接收对SCR2发送呼叫的请求。此外，还可以通过卫星1的网络(见图1)和链路8接收对SCR 2发送呼叫的请求。

图7示出根据本发明的卫星1的一个方框图。系统5内的所有卫星1(见图1)最好是参照由图7的方框图来说明。卫星1包括：交联收发信机440和交联天线438，收发信机440和天线438支持交叉链路3(图1)用以连络附近其他的卫星1；网关链路收发信机444和网关链路天线442，支持网关链路8(图1)与网关6通信。

还有，用户单元收发信机448和用户单元链路天线446支持诸SCR2(图1)。每个卫星1最好可以同时支持上千或更多个SCR 2的链路(图1)。当然，本领域的技术人员理解，天线438、442和446可以用单个多方向天线或分立天线的组来实施。希望用户单元天线446是一个相控阵天线，可以同时访问许多小区区域。在一个优选实施例中，多达48个单独的点射束同时访问相等个数的小区区域。

处理器452连接到收发信机440、444和448中的每个，还连接到存储器454和定时器450。处理器452可以用一个或多个微处理器来实施。处理器452利用定时器450来保持当前的日期和期间。存储器454存储数据，以作为用于处理器452的指令，并且在处理器452执行这些指令时，使卫星1执行下文在描述控制器6流程图时所讨论的过程(见图8)。此外，存储器454存储由于卫星1的操作而需处理的变量、表格和数据库。

用户单元收发信机448希望是多信道频分多址联接/时分多址联接(FDMA/TDMA)收发信机，可在处理器452的指引下在特定的可选择的时隙期间在所有不同的、可选择的频率上发送和接收。用户单元收发信机448有足够数量的信道为通信提供所希望数量的发送和接收频率。希望用户单元收发信机448提供在任意频道组上，发送和接收，以使每个用户单元收发信机448，如果需要，具备处理所有频率和时隙分配的能力，以利用所有的频道组的全部频谱容量。

用户单元收发信机448以高于普通话务的双工载波的功率发送SCR信号。这种附加的功率提供超过普通话务信道的改善的链路余量。这种附加的链路余量加强了SCR信号穿越障碍物例如车辆和建筑物的能力。它还允许不太灵敏的、不太贵的SCR 2与系统5一起使用。

图8和9分别示出根据本发明用于描述控制器6和SCR 2操作的流程图500、600。流程图500、600描述控制器6和SCR 2的编程指令，这些指令分别存储在它们的相应的存储器434、418中。

流程图500所示的步骤是控制器6在单一块时限204中进行的操作。如下文将讨论的，这样的操作由控制器6在每个其余的块时限204内重复进行。

流程图500从步骤502开始，在步骤502，控制器6产生多个超群。为完成这一点，控制器6把SCR再划分或为多个SCR群，并且把这些SCR群分配给多个超群。控制器6还将一些选定编号的消息帧216和消息时限208分配给每个超群中的每个SCR群。这样分配的例子已在表1和2中示出了(见上文)。在步骤506，控制器6产生多个探测群消息213(优选地是48帧消息，见图2-5)。在探测群消息时限206的多帧210之中的一个选定的帧期间指定每个探测群消息213用于发送。

为了产生探测群消息213，控制器6从多个超群中选择一个超群，并在该探测群消息213内包含与该超群相对应的群层次信息。这个群层次信息包含在群层次信息字段212中。这个超群用来指引作为目标的多个SCR 2接收选定的探测群消息213，以便根据包含在该超群内的选定编号的消息帧216和消息时限208，在消息接收时限203期间监视一条或多条消息。

一旦多个探测群消息213已经产生，控制器6就开始执行步骤508，在步骤508，控制器6使卫星1激活收发信机448，以在探测群消息时限206期间发送这多个探测群消息213。在步骤510，控制器6产生一个或多个消息，与被指定到当前的块时限204的一个或多个SCR 2相对应。一旦这些SCR消息已经产生，控制器6就开始执行步骤514，在步骤514，它使卫星1激活收发信机448，以便根据为每个SCR 2所选定的这个超群在消息接收时限203期间发送所述的一个或多个消息。请注意：在控制器6与卫星1之间的通信是由通信链路8实现的。

参照图9，流程图600从步骤602开始，在步骤602，SCR 2利用接收机404监视一个从卫星1发送的探测群消息213。如上所述，这个探测群消息213包括群层次信息，用于指引SCR 2到一些选定编号的消息帧216和消息时限208。在步骤604，SCR 2使接收机404根据收到的群层次信息(对应于一个选定的超群)和这个SCR所属的超群，在消息接收时限203期间监视一个或多个消息。在步骤606，一旦一个或多个消息在消息接收时限203期间被检测出来，这个SCR 2就按照上文对图5所描述的那样来处理这些消息，然后开始执行步骤608。在步骤608，这个SCR 2警示通知其用户已收到未决的消息。

虽然图9没有示出，但SCR 2的处理器410被编程以便根据探测群消息213所指引的已选定编号的消息时限208和消息帧216、在消息接收时限203期间使接收机404和处理器410的某些部分处于节电状态。这种操作对应于SCR 2的节约电池模式，这种模式是根据与探测群消息213一起发送的一个选定的超群。从群层次信息字段212和访问时间表字段214接收的组合指令为在各种消息话务条件下优化诸多SCR 2的电池寿命提供了灵活的手段。

总之，本发明为优化卫星1和诸多SCR 2的电池寿命性能提供了一种先进的方法和装置。这是由于把群层次信息字段212和访问时间表字段214组合应用得到的。组合这些字段为控制器6提供在现在的信息话务条件下优化卫星1和诸SCR 2的电池寿命性能的能力。

虽然本发明以一个优选实施例来说明的，但是对于本技术领域的技术人员在本发明范围内可以做出许多更改和变化是显而易见的。据此，打算把这些更改和变化认为是在所附的权利要求书所确定的本发明的精神和范围之内。

Claims (9)

1.一种无线通信系统，其特征在于，包括：

至少一个控制器，自适应于产生一个探测群消息，所述的至少一个控制器包括：

一个存储器，用于存储为该控制器操作而编程的计算机程序，其中所述的计算机程序包括用于产生探测群消息请求的指令；

一个控制器处理器，耦连到所述的存储器，应用存储在所述存储器中的所述的计算机程序来操作，所述的控制器处理器自适应于：

将很多选择呼叫接收机划分为多个选择呼叫接收机群；

将所述的选择呼叫接收机群分配给多个超群；

将一个选定编号的消息帧和消息时限分配给每个超群中的每个选择呼叫接收机群；

从所述的多个超群中选择一个超群；

产生一个探测群消息；

在所述的探测群消息中包含有对应于被选超群的群层次信息，所述的超群指引作为目标的多个选择呼叫接收机接收所述的探测群消息，以便根据包含在所述超群中的选定编号的消息帧和消息时限，在消息接收的时限期间监视一个或多个消息；

产生与一个或多个选择呼叫接收机相对应的一个或多个消息；和

一个调制器/解调器，耦连到所述的控制器处理器，用以经由一付天线与一个发送单元相通信，其中所述的调制器/解调器自适应于：

响应所述的控制器处理器产生所述的探测群消息，而将一个探测群消息请求传送给所述的发送单元，以将所述的探测群消息发送给所述的选择呼叫接收机；

还响应所述的控制器处理器产生一个或多个消息，将一个消息请求传送给所述的发送单元；

所述的发送单元耦连到所述的至少一个控制器，用以在消息接收时限期间将消息发送给多个选择呼叫接收机，所述的消息接收时限包括多个消息时限，每个消息时限包括多个消息帧，其中所述的发送单元包括：

至少一个收发信机，和

一个处理器，耦连到所述的至少一个收发信机，其中所述的处理器响应接收到所述的探测群消息请求，激活所述的至少一个收发信机，以将所述的探测群消息发送给所述的选择呼叫接收机，所述的处理器还响应接收到所述的消息请求，并根据所选定的超群，在消息接收时限期间激活所述的至少一个收发信机，以发送所述的一个或多个消息。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述的多个选择呼叫接收机是根据所述的选择呼叫接收信机的多个地址范围而划分成为多个选择呼叫接收机群的。

3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述的探测群消息还包含一个访问时间表，所述的访问时间表指引所述的选择呼叫接收机在所述的多个消息时限的每个消息时限内在所述的多个消息帧中的一个选定编号的消息帧期间监视消息。

4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述的发送单元包含至少一个卫生，该卫星带有一个发射机。

5.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：

所述的发送单元还自适应于发送探测群消息，其中每个选择呼叫接收机被分配给多个块时限之中的一个选定的块时限，每个块时限包括：一个探测群消息时限和所述的消息接收时限，所述的探测群消息时限包括多帧，和

其中所述的至少一个控制器还自适应于在所述的多个块时限之中一个选定的块时限内产生所述的探测群消息，

其中每个探测群消息被指定在所述的多帧之中被选定的一帧期间发送，和

其中所述的发送单元自适应在所述的探测群消息时限期间发送所述的至少一条探测群消息。

6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于，所述的多个选择呼叫接收机是根据所述的选择呼叫接收机的多个地址范围而被划分成为多个选择呼叫接收机群的。

7.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于，每个探测群消息还包括一个访问时间表，所述访问时间表指引选择呼叫接收机在所述的多个消息帧之中的一个选定编号的消息帧期间、在所述的多个消息时限之中的每个消息时限内监视消息。

8.一种选择呼叫接收机，其特征在于，包括：

一个接收机，用以在一个消息接收时限期间接收由一个发送单元发送的消息，所述的消息接收时限包括多个消息时限；和

一个处理器，耦连到该所述的接收机，该处理器自适应于：

使所述接收机监视由所述的发送单元发送的探测群消息，所述的探测群消息包括对应于一个超群的群层次信息，所述的超群包括多个选择呼叫接收机群，

其中每个选择呼叫接收机群包括在一个无线通信系统中的一个选定编号的选择呼叫接收机，和

其中所述的无线通信系统根据所述的超群对每个选择呼叫接收机群分配一个选定编号的消息帧和消息时限；和

使所述的接收机根据收到所述的超群和所述的选择呼叫接收机所属于的选择呼叫接收机群，在消息接收时限期间监视一个或多个消息，

其中所述的处理器还自适应于根据接收到所述的超群，在消息接收时限期间使所述接收机和所述处理器的部分处于节电状态。

9.根据权利要求8所述的选择呼叫接收机，其特征在于：

所述的无线通信系统包括一个卫星通信系统；和

所述的发送单元包括至少一个卫星，该卫星带有一个发射机。

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