Устройство для связи в периодические интервалы и способ периодического предоставления координированной связи

 

Система для уменьшения потребления энергии в системе связи, имеющей передатчик и один или более приемников, планирует передачу сообщений в периодических временных сегментах. Каждому приемнику выделен временной сегмент, во время которого он осуществляет контроль передач. Каждый передатчик передает сообщения приемнику только в течение выделенных сегментов. Приемник находится в "активном состоянии" в течение выделенного сегмента. Он может оставаться в активном состоянии после своего выделенного сегмента, если сообщение требует от приемника выполнения дополнительных действий. Во время "неактивного режима", который является периодом времени между последовательными появлениями его выделенного сегмента, приемник может выполнять любое действие, не требующее согласования с передатчиком. Он может экономить энергию в течение этого времени путем отключения питания от одного или более компонентов, например, тех, что используются для контроля передач. Во время неактивного состояния незадолго до выделенного сегмента приемник подает питание на эти компоненты и выполняет инициализации. Эти инициализации могут включать в себя повторный прием сигнала контрольного канала, с которым приемник может синхронизироваться сам, если его синхронизирующие сигналы вышли из синхронизации с сигналами передатчика во время предыдущего неактивного состояния. 2 с. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к мобильным системам связи, таким как сотовые телефонные системы и, в частности, к системе для уменьшения потребления энергии в подвижном или портативном приемопередатчике такой системы.

Известно, что телефон сотовой системы находится в пассивном состоянии значительных промежутков времени, когда отсутствует вызов. Во время таких пассивных периодов телефон сотовой системы потребляет, по существу, такое же количество энергии, как и во время активных периодов. Чтобы гарантировать, что приемопередатчик примет передаваемые время от времени сообщения, он должен непрерывно следить за каналом.

Известно устройство связи с временным уплотнением, содержащее на базовой станции генератор сообщений, генератор синхронизации сообщений и передатчик сообщений, а на удаленной станции приемник сообщений, генератор синхронизации приемника, и блок выделения сообщений (см. В.И.Васильев, А.П.Буркин, В. А. Свириденко. Системы связи.- М: Высшая школа, 1987, с. 175; рис. 6,4). Известен также способ периодического предоставления координированной связи в системе, имеющей передатчик и по меньшей мере один приемник в удаленном от указанного передатчика месте, причем каждый приемник имеет активный режим, неактивный режим и однозначно определенный номер идентификации, указанный передатчик и каждый указанный приемник синхронизированы с периодическими временными сегментами, заключающийся в том, что передают по каналу по меньшей мере одно сообщение (см.патент США N 5153903, кл. H 04 M 11/00, 1992).

В указанных известных системах при выполнении удаленного приемника в виде подвижной станции, запитываемой от электрической системы транспортного средства, длительное использование подвижной станции, когда транспортное средство находится в нерабочем состоянии, может привести к разряду батареи транспортного средства. При выполнении подвижных станций в портативном варианте и запитывании от внутренней батареи, например, как в случае микротелефонных трубок персональных систем связи, для увеличения срока службы батареи также желательно минимизировать потребление мощности.

Подвижная станция при непрерывном контроле канала связи на предмет поступающих сообщений потребляет значительную энергию, следствием чего является уменьшение времени, приходящегося на активную обработку вызовов.

Целью изобретения является создание устройства и способа, которые обеспечивают снижение потребление энергии за счет периодического контроля канала связи на предмет входящих сообщений во время пассивных (нерабочих) периодов. Указанные проблемы и недостатки, присущие известным техническим решениям, преодолены в настоящем изобретении способом, описанным ниже.

Настоящее изобретение обеспечивает уменьшение потребления энергии приемником в системе связи, имеющей передатчик, поддерживающий связь с одним или более удаленными приемниками. Каждый приемник периодически переходит в "активное состояние", во время которого он принимает передаваемые по каналу сообщения. Передатчик передает одно или более сообщений на каждый приемник в течение каждого последовательно осуществленного перехода приемника в активное состояние. Хотя в принципе здесь рассматривается одиночный приемник, следует иметь в виду, что в системе могут одновременно находиться в активном состоянии более одного такого приемника. Во время "неактивного состояния" конкретного приемника, т.е. периода времени между его последовательными активными состояниями, передатчик не посылает никаких сообщений на этот приемник, хотя он может посылать сообщения на другие приемники в системе, которые находятся в активном состоянии. В неактивном состоянии приемник может выполнять любое действие, не требующее координации с передатчиком. Приемник может использовать неактивное состояние для уменьшения потребления энергии путем отключения питания одного или более компонентов, например, компонентов, используемых для наблюдения за каналом.

Канал делится во временном измерении на непрерывный поток временных интервалов - сегментов. Приемник имеет цикл сегментов, который содержит два или более сегмента. Приемнику выделен один сегмент из его цикла сегментов, в течение которого он должен контролировать канал. В общем случае приемник находится в активном состоянии только во время выделенного ему сегмента и в неактивном состоянии - в течение остальной части цикла сегментов. Однако, если само сообщение предписывает приемнику выполнение некоторого дополнительного действия, он должен оставаться в активном состоянии до завершения этого действия.

Синхронизация сегментов передатчика и приемника должна быть согласованной по времени, чтобы гарантировать исключение потерь передаваемых сообщений и надежный прием в выделенном сегменте. В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть предусмотрена непрерывная синхронизация передатчика и приемника. Согласно другим вариантом осуществления изобретения приемник во время неактивного состояния может работать независимо и по отношению к передатчику может происходить некоторый временной дрейф синхронизации. В таких вариантах осуществления приемник может периодически синхронизировать свои сегменты с сегментами передатчика.

Например, в цифровой сотовой телефонной системе приемник может обнаруживать и сопровождать контрольный сигнал, который передатчик передает по отдельному контрольному каналу. В неактивном состоянии приемник может экономить потребление энергии путем снятия питания со схемы сопровождения контрольного сигнала во время неактивного состояния. В неактивном состоянии приемник может поддерживать синхронизацию сегментов, используя внутренний источник тактовых импульсов. За короткое время перед началом следующего своего выделенного сегмента приемник может подать питание на эту схему и повторно принять контрольный сигнал. Затем приемник может снова свою синхронизацию с синхронизацией передатчика путем синхронизации с контрольным сигналом. В дополнение к подаче энергии и повторному приему контрольного сигнала приемник может выполнять любые другие действия и инициализации для подготовки его к приему сообщения в начале временного сегмента.

Каждое сообщение может также содержать поле, указывающее, последует ли другое сообщение. Если предстоит прием дополнительного сообщения, то приемник остается в активном состоянии в следующем сегменте. Если нет дополнительных сообщений, приемник может сразу же перейти в неактивное состояние на оставшуюся часть цикла сегментов.

В системе, имеющей множество приемников, каждому приемнику псевдослучайным образом выделен сегмент из его цикла сегментов. Идентификационный номер, однозначно связанный с приемником, может быть присвоен функции рандомизации, которая псевдослучайным образом будет генерировать номер выделенного сегмента.

Нет необходимости, чтобы все приемники в системе имели одинаковый цикл сегментов. Кроме того, цикл сегментов приемника может изменяться в процессе работы. Например, приемник может выбирать новый цикл сегментов и послать сообщение передатчику, уведомляя его о новом цикле сегментов. Хотя как приемник, так и передатчик могут изменять цикл сегментов приемника, оба они должны иметь информацию о цикле сегментов.

На фиг.1 дан пример разделения на временные интервалы (сегменты) передачи сообщений в варианте осуществления настоящего изобретения, предусматривающем использование передатчика и двух приемников; на фиг.2,3 - временные соотношения между сигналами сегментов передатчика и сигналами сегментов приемников в последовательные моменты времени; на фиг.4 - вариант осуществления изобретения с использованием канала сообщений и контрольного канала; на фиг. 5 - иллюстрация перехода из неактивного состояния в активное состояние в выделенном сегменте приемника; на фиг. 6 - иллюстрируют сообщение, содержащее поле числовой последовательности.

Как показано на фиг.1, передатчик 10 может передавать сообщение на два приемника 12 и 14. В других вариантах осуществления может иметься большее или меньшее число приемников. В цифровой сотовой телефонной системе, такой, как упоминавшаяся выше, передатчик 10 расположен на базовой станции (не показана) и передает сообщения на приемники 12 и 14, расположенные в подвижных станциях (не показаны). Подвижные станции могут быть сотовыми телефонами или телефонными аппаратами системы персональной связи (PCS).

Базовая станция передает по каналу "передачи сигнала поискового вызова" сообщения, которые могут содержать указание для подвижной станции о входящем телефонном вызове и требование предпринять специальные управляющие действия, или обновленные системные параметры. Передачи, осуществляемые по каналу передачи сигнала поискового вызова, представлены на фиг. 1 штриховыми линиями.

Приемники 12 и 14 имеют 32-битовые электронные порядковые номера (ESN) 16 и 18 соответственно. ESN каждого приемника отличается от ESN других приемников. В сотовой телефонной системе вызов сотовому телефону проходит на коммутационный пункт подвижных станций (MTSO, не показан). MTSO в свою очередь переправляет вызов на базовую станцию в диапазоне передачи подвижной станции. MTSO или базовая станция имеет средство для преобразования телефонного номера сотового телефона в ESN подвижной станции.

Во время инициализации или "регистрации" подвижной станции, как известно в области сотовой связи, или, требуется, в другое время, каждый из приемников 12 и 14 выбирает индекс цикла сегментов 20 и 22 соответственно. Индексы 20 и 22 цикла сегментов определяют длину циклов сегментов 24 и 26 приемников 12 и 14 соответственно. Процессор в подвижной станции может выбирать индекс цикла сегментов, используя алгоритм, или он может использовать заранее заданное значение. Например, оба индекса 20 и 22 цикла сегментов имеют на фиг. 1 значение 1. Диапазон 1-7 предпочтителен для индексов 20 и 22 цикла сегментов. Так, максимальный индекс цикла сегментов (MAX-SSI) есть 7. Значение "0" можно выбрать для индикации того, что приемник будет непрерывно контролировать канал, то есть способ связи согласно настоящему изобретению с разбиением на временные интервалы (сегменты) будет обойден. В сотовой телефонной системе каждая подвижная станция передает индекс цикла сегментов, выбранный ее приемником, на базовую станцию, которой требуется эта информация для обращения к приемникам.

Приемники 12 и 14 вычисляют циклы сегментов 24 и 26, которые составляют по длине 5 х 2 (индекс 20 цикла сегментов) и 5 х 2 (индекс 22 цикла сегментов) соответственно. Передатчик 10 генерирует временную последовательность 28, содержащую поток периодических сегментов 30. Аналогично приемник 12 генерирует временную последовательность 32, которая содержит поток периодических сегментов 34, а приемник 14 генерирует временную последовательность 36, которая содержит поток периодических сегментов 38, сегменты 30, 34, 38 равны по длительности, которая составляет приблизительно 200 миллисекунд (мс). Таким образом, использование диапазона индексов 1-7 циклов сегментов в вышеприведенной функции дает диапазон циклов сегментов между 10 и 640 сегментами по длительности, что соответствует при использовании сегментов длительностью 200 мс временному диапазону от 2 до 128 с.

Приемник 12 контролирует канал в течение выделенного сегмента 40, который появляется один раз в каждом цикле сегментов 24. Приемник 14 контролирует канал в течение выделенного сегмента 42, который появляется один раз в каждом цикле сегментов 26. Выделенные сегменты 40 и 42 псевдослучайным образом выбираются для облегчения их равномерного распределения их среди сегментов цикла, имеющего заданную длину. Хотя для выбора выделенных сегментов 40 и 42 пригодны различные способы, предпочтительным является способ, использующий уравнения (1) и (2), приведенные ниже.

Уравнения (1) и (2) могут использоваться передатчиком 10 и приемниками 12 и 14 для определения периодических моментов времени относительно "системного времени", в которые появляются выделенные сегменты 40 и 42. В начале системного времени первый сегмент (сегмент 0) каждого возможного цикла сегментов возникает одновременно. Системным временем может быть текущее значение счетчика (не показан) в каждом передатчике 10 и приемнике 12 и 14. Такой счетчик (не показан) может работать тысячи лет без повторов, если он имеет достаточно большое число бит, и может быть легко сконструирован специалистом в данной области техники. Кроме того, передатчик 10 может синхронизировать свой счетчик (не показан) с универсальным источником времени радиовещания, таким, как создаваемый глобальной системой позиционирования (GPS). Приемник 12 и 14 синхронизируют свои счетчики (не показаны) с этим передатчиком 10. как обсуждается ниже.

где MAX_SSI - максимальный индекс цикла сегментов; L -наименьшие значащие 16 бит ESN; H - наибольшие значащие 16 бит ESN; D - число, равное 6-кратному значению наименьших значащих 12 бит ESN; N - системное время; x - представляет наибольшее целое, меньшее или равное x; ⊕ - оператор ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ; все другие операции являются операциями целочисленной арифметики.

Уравнение (1) можно разрешить относительно PGSLOT, который представляет собой время, при котором появляется выделенный сегмент, измеренное от начала цикла сегментов максимальной длины. Уравнение (2), приведенное ниже, соотносит это время с системным временем. Приемник 12 использует ESN 16 для вычисления своего PGS LOT, а приемник 14 использует ESN 18. Заметим, что PGS LOT имеет максимальное значение 5 х 2^SSI_MAX сегментов (2^SSI_MAX). Однако приемники 12 и 14 могут выбирать более короткие циклы сегментов, как приведено на примере фиг. 1, где оба цикла сегментов 24 и 26 представляют собой циклы из 10 сегментов длительностью 2 секунды.

Выделенные сегменты 40 и 42 появляются периодически в пределах циклов сегментов 24 и 26 соответственно. Уравнение (2), приведенное ниже, может быть использовано для определения, когда, относительно системного времени, появляются выделенные сегменты 40 и 42.

(IV - PGSLOT) mod (5 x 2^SSI) = 0. (2) В уравнении (2) IV является текущим сегментом. Как обсуждалось выше, первый сегмент во всех возможных циклах сегментов появляется в начальный момент системного времени, т.е. когда N равно нулю. Каждый приемник 12 и 14 подставляет индекс цикла сегментов 20 и 22, соответственно, для SSI в выражении (2). Значение PGS LOT является, таким образом, однозначно определенным для каждого приемника 12 и 14, поскольку оно получается из ESN 16 и 18 соответственно. Каждый из приемников 12 и 14 может вычислять уравнение (2) один раз в каждый цикл сегментов и, если оно истинно, контролировать канал на предмет появления входящих сообщений, поскольку текущим сегментом является его выделенный сегмент 40 или 42 соответственно. Конечно, приемникам 12 и 14 не требуется вычислять уравнение (2) на каждый цикл сегментов. Приемники 12 и 14 могут вычислять уравнение (2) в некоторый исходный момент времени и, если из уравнения получено истинное значение, могут затем периодически контролировать канал на интервалах цикла 24 и цикла 26 сегментов.

Вычисления, обсуждавшиеся выше в связи с приемниками 12 и 14 подвижных станций, также выполняются передатчиком 10 базовой станции. Например, когда абонент набирает телефонный номер, связанный с подвижной станцией, MTSO переводит вызов на базовую станцию в окрестности подвижной станции. Базовая станция отыскивает ESIV и цикл сегментов подвижной станции путем предоставления просмотровой таблицы с телефонным номером. Базовая станция вычисляет выделенный сегмент, в котором она должна осуществить передачу на подвижную станцию, используя уравнение (2) и (2). Когда временная последовательность сегментов базовой станции генерирует выделенный сегмент, передатчик посылает на подвижную станцию сообщение, которое индицирует наличие поступающего вызова.

Когда, например, приемник 12 подвижной станции выбирает индекс 20 цикла сегментов, он передает выбранное значение на базовую станцию или в другой канал (не показан). Базовая станция подтверждает выбор путем передачи подтверждающего сообщения на приемник 12 подвижной станции. Передатчик 10 начинает использовать вновь выбранный индекс цикла сегментов после передачи подтверждения. Однако, если приемник 12 не принимает такого подтверждения из-за ошибки передачи, приемник 12 будет продолжать использовать старый индекс цикла сегментов. Сообщения могут быть потеряны, если передатчик 10 не вычислит выделенный сегмент приемника 12, используя тот же самый индекс цикла сегментов, который приемник 12 использует для вычисления своего выделенного сегмента. Чтобы облегчить восстановление после такой ошибки, приемник 12 выбирает по умолчанию индекс цикла сегментов, равной 1, если он не получает подтверждения. Индекс 1 цикла сегментов гарантирует, что выделенный сегмент, вычисленный передатчиком 10, будет совпадать с выделенным сегментом, вычисленным приемником 12. Реально все, что требуется, - это чтобы приемник использовал индекс цикла сегментов, меньший или равный индексу цикла сегментов передатчика для выравнивания сегментов.

Временная диаграмма 28 сегментов передатчика 10 базовой станции синхронизирована с временной диаграммой 32 сегментов во время передачи сообщений на приемник 12 подвижной станции и с временной диаграммой 36 сегментов во время передачи сообщений на приемник 14 подвижной станции. Передатчик 10 синхронизирует временную диаграмму 28 сегментов со счетчиком системного времени (не показан).

Временное соотношение между передатчиком базовой станции и приемником подвижной станции показано на фиг. 2, 3. Фиг. 2, 3 представляют последовательные мгновенные состояния во времени и показывают часть сигналов передатчика и приемника в эти последовательные моменты времени. Заметим, что стрелка 72 является просто фиксированной точкой во времени, которая служит в качестве общей опорной точки для облегчения сравнения сигналов на фиг. 2, 3. Сигналы можно считать движущимися во времени слева направо по стрелке 72, как на конвейерной ленте.

Согласно фиг. 2а передатчик базовой станции, такой, как передатчик 10 базовой станции на фиг 1, передает контрольный сигнал 50, синхронизированный с системным генератором тактовых импульсов, по отдельному контрольному каналу. Передатчик 10 базовой станции синхронизирует отдельный сигнал сегментов 52 передатчика, который имеет сегменты 54, 56 и 58, с контрольным сигналом 50. Хотя контрольный сигнал 50 показан как имеющий тот же самый период, что и сегменты 54, 56 и 58, он может быть сигналом любого типа, из которого может быть получен такой периодический сигнал. Сегмент 54 содержит сообщения 60, 64 и 66. Хотя по меньшей мере одно сообщение должно передаваться в каждом выделенном сегменте, максимальное число сообщений, которые могут передаваться в сегменте, ограничено лишь скоростью передачи и длительностью сегмента.

На фиг. 2а показаны сигналы в момент времени, когда приемник находится в неактивном состоянии. Сигнал сегмента 68 приемника показан штриховыми линиями, чтобы представить неактивное состояние, поскольку в неактивном состоянии приемник может экономить энергию путем отключения питания от схем (не показаны), которые контролируют канал на предмет появления сообщений. Он может также отключать энергию от схем (не показаны), которые сопровождают контрольный сигнал 50. Следует иметь в виду, что в неактивном состоянии приемник может выполнять любое действие, которое не требует координации с передатчиком.

Как показано на фиг. 2а, сигнал сегмента 68 приемника может не быть точно согласован с сигналом сегментов 52 передатчика, поскольку в неактивном состоянии приемник не сопровождает контрольный сигнал 50, с которым в ином случае мог бы быть синхронизирован сигнал сегмента 68. Однако максимальное время, на которое эти сигналы могут сместиться (величина дрейфа), существенно меньше одного сегмента.

Сегмент 70 является выделенным сегментом приемника и может соответствовать выделенному сегменту 40 или 42 на фиг. 1. Передатчик передает сообщение в момент времени, когда первое сообщение, сообщение 66, достигнет стрелки 72. Временная диаграмма передатчика может определять эту точку путем подсчета сегментов циклов сегментов от начала системного времени. Например, нулевой сегмент появляется первый раз в начале системного времени и повторяется с периодичностью цикла сегментов. Хотя временная диаграмма приемника во время предыдущего неактивного состояния может слегка сместиться относительно временной диаграммы передатчика, они засинхронизируются задолго до появления следующего сегмента. Обычно смещение (дрейф) составляет лишь около двух микросекунд для приемника, использующего цикл сегментов длительностью две секунды. Следовательно, приемник может определять момент времени, в который можно ожидать приема сообщения, т.е. момент, соответствующий стрелке 72, с хорошей точностью в пределах одного сегмента. Таким образом, он может начать переход в активное состояние непосредственно перед появлением сегмента.

На фиг. 2b показаны те же самые сигналы в момент времени более поздний, чем на фиг. 2a. В момент времени между моментом, соответствующим фиг. 2a, и моментом, соответствующим фиг. 2b, приемник начинает переход в активное состояние и подает питание на схемы, которые сопровождают контрольный сигнал 50. Предпочтительно, чтобы переход начинался после начала сегмента 74, т.е. сегмента, предшествующего выделенному сегменту 70, достигал стрелки 72. Однако переход может начаться в более ранний момент времени. Во время состояния перехода приемник может подавать питание на схемы, выполнять аппаратные сбросы, выполнять стандартные программы инициализации, повторно обнаруживать контрольный сигнал 50, синхронизировать сигналы или выполнять любое действие, необходимое для подготовки его к приему сообщений в выделенном сегменте 70 в момент, показанный стрелкой 72.

Состояние 80 перехода показано на фиг. 5, начиная с сегмента 4, предшествующего выделенному сегменту 3. Перед этим приемник находится в неактивном состоянии 81. В течение сегмента 5 приемник находится в активном состоянии 82 и возвращается в неактивное состояние 84 в конце сегмента 5. В отсутствие условий, рассмотренных ниже, приемник находится в активном состоянии только в течение его выделенного сегмента.

Возвращаясь к фиг. 3с, которая показывает сигналы в момент времени, более поздний, чем момент, соответствующий фиг. 2b, видим, что сигнал сегмента 68 полностью синхронизирован с сигналом сегментов 52 передатчика. Приемник обнаружил и сопровождает контрольный сигнал 50, приемник находится в активном состоянии, поскольку он подготовлен в приему сообщения в выделенном сегменте 70 в момент, соответствующий стрелке 72.

В момент времени, представленный на фиг. 3d, приемник принимает сообщение 60. Он имеет уже принятые сообщения 62, 64 и 66. Каждое сообщение может иметь несколько полей, например, поля 90, 92, 94 и 96 сообщения 62. Поля содержат адреса приемника и команды для приемника. Поле может содержать системные параметры для использования приемником. Либо поле сообщения может содержать номер телефона, когда передатчик осуществляет "поисковый вызов" приемника. Приемник дешифрирует каждое сообщение и может выполнять одно или более действий в соответствии с величинами, содержащимися в полях.

На фиг. 4 показана блок-схема системы для генерирования сигналов, представленных на фиг. 2, 3. Система содержит передатчик 120 базовой станции и приемник 122 подвижной станции. Пользователь (не показан) может, например, инициировать вызов на подвижную станцию, имеющую приемник 122. В сотовой телефонной системе такой вызов принимается на MTSO (не показан) и содержит телефонный номер вызываемой подвижной станции. MTSO переправляет вызов на базовую станцию. MTSO получает ESN и цикл сегментов подвижной станции в ответ на номер телефона подвижной станции. Затем MTSO выдает на базовую станцию входную информацию 124, которая включает ESN и цикл сегментов подвижной станции. Информация 124 принимается процессором 126 передатчика, который может быть микропроцессором или другой управляющий схемой. Процессор 126 может использовать функцию рандомизации выражений (1)-(2) для получения выделенного сегмента подвижной станции.

Генератор 130 сигналов сегментов передатчика генерирует сигнал 129 выделенного сегмента, который может прерывать процессор 126, когда процессор 126 должен выдавать сообщения 128, т.е. за короткое время перед выделенным сегментом. Генератор 130 сигналов сегментов передатчика может иметь счетчик для осуществления счета сегментов. Либо счет сегментов может осуществляться процессором 126. Генератор 130 сигналов сегментов передатчика синхронизирует сообщения 128 с системными тактовыми импульсами 138, которые генерируются источником 140 тактовых импульсов передатчика. Генератор 136 контрольных сигналов генерирует контрольный сигнал 134, который также синхронизирован с системными тактовыми импульсами 138. Сумматор 142 добавляет контрольный сигнал 134 в синхронизированный сигнал 132 сообщения и выдает суммарный сигнал 144 на передатчик 141 канала поискового вызова. Передатчик 141 канала поискового вызова выдает в эфир передаваемые сообщения 143.

В приемнике 122 подвижной станции приемник 146 канала поискового вызова принимает передаваемые сообщения 143. В неактивном состоянии контроллер 147 питания может отключить питание от одного или более компонентов, таких, как приемник 146. Принятый сигнал 150 сообщения подается на генератор 152 сигналов сегментов приемника. В неактивном режиме генератор 152 сигналов сегментов приемника поддерживает счет синхронно с местным тактовым сигналом 156, который генерируется источником 158 тактовых сигналов приемника. В активном режиме генератор 152 сигналов сегментов приемника выделяет сообщения и контрольный сигнал из принятого сигнала 150 сообщения и выдает синхронизированные сообщения 160 синхронно с контрольным сигналом. Синхронизированные сообщения 160 подаются на процессор 162. Процессор 162 в ответ на сообщения выдает выходные сигналы 164. Сигналы 164 побуждают подвижную станцию к тому типу действий, который она должна выполнять. Например, подвижная станция может активизировать "трафик"-канал (канал передачи информации) для осуществления последующей речевой связи в ответ на сигналы 164, которые предупреждают ее о присутствии входящего вызова.

Каждое сообщение может иметь поле MORE-PAGES, которое указывает приемнику, будет ли передаваться дополнительное сообщение, следующее за текущим сообщением. Нуль в этом поле указывает, что дополнительные сообщения отсутствуют. После того, как приемник дешифрирует нуль в поле MORE-PAGES, он может немедленно перейти в неактивное состояние без ожидания конца текущего сегмента. Если сообщение имеет ненулевое значение в поле MORE-PAGES, приемник остается в активном состоянии. Если сообщение, имеющее ненулевое значение в поле MORE-PAGES, принимается в конце назначенного сегмента, приемник может оставаться в активном состоянии в сегменте, следующем за выделенным сегментом. Предпочтительно, чтобы приемник оставался в активном состоянии не дольше, чем в течение двух сегментов, так, чтобы приемник не тратил бесполезно энергию, находясь в активном состоянии. Это соответствует случаю, когда сообщение, содержащее поле MORE-PAGES, равное 0, принято ошибочно и отвергнуто.

На фиг. 3d сообщение 66 имеет в поле 98 MORE-PAGES ненулевое значение 1. Следовательно, приемник остается в активном состоянии для приема сообщения 64, которое имеет ненулевое значение 1 в поле 100 MORE-PAGES. Приемник остается в активном состоянии для приема сообщения 62, которое имеет ненулевое значение в поле 96 MORE-PAGES. Аналогично приемник остается активным для приема сообщения 60, которое появляется в конце выделенного сегмента 70. Приемник остается в активном состоянии после того, как сегмент 99 достигнет стрелки 72, поскольку поле 101 MORE-PAGES сообщения 60 имеет ненулевое значение 1. Приемник принимает сообщение 102 в начале сегмента 99. Приемник может перейти в неактивное состояние после приема сообщения 102, поскольку поле 104 MORE-PAGES сообщения 102 имеет значение 0. Сообщения могут содержать адресное поле, имеющее ESN приемника, и одно или более полей, предписывающих приемнику выполнять другие действия. Приемник выполняет любые действия, которые содержатся в сообщениях, имеющих ESN приемника. Либо адресная функция может выполняться передатчиком, передающим телефонный номер. В этом случае приемник выполняет любые действия, которые появляются в сообщениях, имеющих номер телефона, присвоенный приемнику. Эти действия могут заставить приемник остаться в активном состоянии для приема дополнительных сообщений. Поскольку теперь приемник принимает все сегменты, эти сообщения могут быть переданы в любое время. Указанные действия могут заставить приемник оставаться в активном состоянии в течение некоторого промежутка времени и затем перейти в сегментный режим работы. Согласно фиг. 6а приемник (не показан) принимает сообщение 110 в течение выделенного сегмента 112-го цикла сегментов. Сообщение 110 имеет адресное поле 120, которое содержит адрес 122, а также командное поле 124, которое содержит команду 126. Если адрес 122 соответствует ESN приемника, приемник выполняет команду 126.

Команда 126 может вызывать в подвижной станции обновление системных параметров или дополнительной информации. Сообщение, направленное подвижной станции для обновления дополнительной информации, может также иметь одно или более полей, содержащих номера последовательности. Приемник считывает номер последовательности, содержащийся в каждом таком поле и сохраняет значение. Когда во время следующего цикла сегментов принимается следующее сообщение, содержащее такой номер последовательности, приемник считывает последовательный номер в каждом поле номера последовательности и сравнивает эти номера с соответствующими номерами последовательностей, которые были сохранены ранее, например, в течение предыдущего цикла сегментов. Если любой из номеров последовательностей изменился, приемник выдает соответствующую индикацию на процессор в подвижной станции, с которой он связывается для обновления дополнительной информации.

Как показано на фиг. 6а, сообщение имеет поле 114 номера последовательности, которое содержит номер последовательности 128. Приемник сохраняет номер последовательности 128 в области, соответствующей полю 114 номера последовательности. Фиг. 6в представляет следующий (n + 1)-ный цикл сегментов. Приемник принимает сообщение 116 во время выделенного сегмента 112, которое содержит номер последовательности 130 в поле 118 номера последовательности. Поле 118 номера последовательности соответствует полю 114 номера последовательности сообщения 110, принятого во время предыдущего цикла сегментов. Приемник сравнивает номера последовательностей 128 и 130 и при их различии выдает индикацию на процессор (не показан), что подвижная станция должна остаться в активном состоянии. Приемник может затем ожидать дополнительных сообщений, имеющих новую дополнительную информацию, или выполнять любое другое действие, указанное процессором. Приемник не должен выполнять какое-либо дополнительное действие, если значение в соответствующих полях номеров последовательностей сообщений, принятых в последовательные циклы сегментов, остаются неизменными.

Очевидно, что для специалиста в данной области техники легко выполнить другие варианты осуществления и модификации, учитывая вышеизложенное. Следовательно, изобретение ограничено лишь последующей формулой изобретения, которая включает в себя все другие такие варианты осуществления и модификации, рассматриваемые в свете вышеизложенного описания и с учетом прилагаемых чертежей.

Формула изобретения

1. Устройство для связи в периодические интервалы, содержащее на базовой станции генератор сообщений для выдачи информации, генератор синхронизации сообщений передатчика и передатчик сообщений по меньшей мере на одной удаленной станции, каждая из которых расположена в месте, удаленном от указанной базовой станции, содержащей генератор синхронизации сообщений приемника, приемник сообщений и устройство выделения сообщений, отличающееся тем, что генератор синхронизации сообщений передатчика выполнен с возможностью формирования потока периодических временных сегментов, причем по меньшей мере один из указанных временных сегментов является выделенным временным сегментом, передатчик сообщений выполнен с возможностью передачи указанной информации сообщений по каналу сообщений только в течение каждого указанного выделенного временного сегмента, соответствующая удаленная станция соответствует одному из указанных выделенных временных сегментов, генератор синхронизации сообщений приемника выполнен с возможностью выдачи сигнала указанного выделенного временного сегмента, соответствующего указанной удаленной станции, приемник сообщений выполнен с возможностью контроля указанного канала сообщений только в течение указанного выделенного временного сегмента, соответствующего указанной удаленной станции, а устройство выделения сообщений предназначено для восстановления указанной информации сообщений из указанного выделенного временного сегмента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит контроллер питания, размещенный на каждой удаленной станции для подачи питания на приемник сообщений указанной удаленной станции в течение указанного выделенного временного сегмента, соответствующего указанной удаленной станции.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что указанный контроллер питания выполнен с возможностью подачи питания на указанный приемник сообщений в течение переходного периода, непосредственно предшествующего указанному временному сегменту, соответствующему указанной удаленной станции.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что указанная базовая станция дополнительно содержит генератор контрольного сигнала для выдачи периодического контрольного сигнала синхронно с указанной информацией сообщений и передачи указанного контрольного сигнала по контрольному каналу, а каждая указанная удаленная станция дополнительно содержит приемник контрольного канала для приема указанного контрольного сигнала и синхронизации указанного генератора синхронизации сообщений приемника с указанным принятым контрольным сигналом в течение указанного переходного периода.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что указанный переходный период является частью сегмента, непосредственно предшествующего указанному выделенному временному сегменту, соответствующему указанной удаленной станции.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанной базовой станцией является центральный пункт связи ячейки, а каждая удаленная станция является сотовым телефоном.

7. Способ периодического предоставления координированной связи в системе, имеющей передатчик и по меньшей мере один приемник в удаленном от указанного передатчика месте, причем каждый приемник имеет активный режим, неактивный режим и однозначно определенный номер идентификации, указанный передатчик и каждый указанный приемник синхронизированы с периодическими временными сегментами, заключающийся в том, что передают по каналу по меньшей мере одно сообщение, отличающийся тем, что перед передачей по каналу по меньшей мере одного сообщения выбирают цикл временных сегментов, соответствующий каждому указанному приемнику, причем каждый указанный цикл временных сегментов содержит заданное число указанных временных сегментов, выбирают выделенный временной сегмент из указанного цикла временных сегментов для каждого указанного приемника и осуществляют передачу по каналу по меньшей мере одного сообщения за цикл временных сегментов в течение указанного выделенного для данного приемника временного сегмента и одновременный контроль указанного канала в течение указанного выделенного временного сегмента в указанном удаленном месте.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанное сообщение имеет первое поле для индикации дополнительных сообщений, дополнительно считывают состояния указанного первого поля, передают по указанному каналу по меньшей мере одно дополнительное сообщение на указанный приемник и одновременно контролируют указанный канал в указанном удаленном месте, когда указанное первое поле индицирует дополнительные сообщения, и переводят указанный приемник в указанный неактивный режим, когда указанное первое поле не индицирует дополнительное сообщение.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что указанным неактивным режимом является режим низкого уровня питания.

10. Способ по п.7, отличающийся тем, что перед передачей по каналу по меньшей мере одного сообщения каждому указанному приемнику один раз за цикл временных сегментов в течение выделенного для указанного приемника временного сегмента одновременно контролируют указанный канал в течение указанного выделенного временного сегмента в указанном удаленном месте, принимают контрольный сигнал в указанном удаленном месте, причем указанный контрольный сигнал передают передатчиком и синхронизируют с указанными периодическими сегментами указанного передатчика и синхронизируют указанные периодические временные сегменты указанного приемника с указанным принятым контрольным сигналом.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанный неактивный режим является режимом потребления мощности низкого уровня.

12. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанное сообщение имеет второе поле для адреса, соответствующее одному указанному номеру идентификации, и третье поле для команды, предназначенной для выполнения действий указанным приемником, считывают указанные команды из указанного третьего поля в указанном удаленном месте, выполняют указанные действия в указанном удаленном месте, если указанный адрес соответствует указанному приемнику в указанном удаленном месте, причем указанный приемник остается в указанном активном режиме и переводят указанный приемник в указанный неактивный режим.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что указанное действие содержится в обновленной дополнительной информации.

14. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанное сообщение имеет четвертое поле для номера последовательности, дополнительно считывают указанный номер последовательности из указанного четвертого поля в указанном удаленном месте, сравнивают указанный номер последовательности с ранее сохраненным номером последовательности, выполняют действия в указанном месте, когда номер последовательности не равен указанному ранее сохраненному номеру последовательности, причем указанный приемник остается в указанном активном режиме, сохраняют указанный номер последовательности в указанном удаленном месте и переводят указанный приемник в указанный неактивный режим.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что указанное действие содержится в обновленной дополнительной информации.

16. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанный выделенный временной сегмент выбирается в ответ на указанный номер идентификации.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что указанный временный сегмент начинается в предварительно определенный момент времени, а указанный выделенный временной сегмент выбирают в ответ на указанный предварительно определенный момент времени.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что выбор цикла временных сегментов выполняют в указанном удаленном месте.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что выбор цикла временных сегментов включает выбор индекса (SSI) цикла временных сегментов в диапазоне между 1 и 7, вычисление цикла временных сегментов, состоящего из 5·2^SSI временных сегментов.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что временной сегмент составляет 200 мс.

21. Способ по п.19, отличающийся тем, что указанный временной выделенный сегмент появляется в момент, определяемый из условия
(N-PGSLOT)mod(5·2^SSI)=0,
где N - число временных сегментов, прошедших от указанного предварительно определенного момента времени, а указанный номер идентификации имеет 32 бита;
L - наименьшие значение 16 бит указанного номера идентификации;
H - наибольшие значение 16 бит указанного номера идентификации;
D - является числом, равным 6-кратному значению наименьших 12 значащих бит указанного номера идентификации, PGSLOT является наибольшим целым, меньшим или равным 2⁷·((40503·(L ⊕ H ⊕ D))mod2¹⁶)/2¹⁶.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6