利用tdma帧的大功率短消息业务的制作方法

专利名称：利用tdma帧的大功率短消息业务的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及无线电通信系统，并更具体地涉及在非理想条件下经过无线电通信信号可靠地发送字母数字报文的系统和方法。
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图1，表示典型的蜂窝移动无线电通信系统。该典型系统包括类似于基站110的数个基站和类似于移动站120的数个移动单元或站。利用这些设备或等效物能够执行话音和/或数据通信。基站包括一个控制和处理单元130，该控制和处理单元130连接到依次连接到公共交换电话网(未示出)的MSC(移动交换中心)140。
基站110服务一个网孔并包括由话音信道收发信机150处理的多个话音信道，话音信道收发信机150受控制和处理单元130的控制。此外，每个基站包括能够处理多于一个控制信道的一个控制信道收发信机160。该控制信道收发信机160受控制和处理单元130的控制。控制信道收发信机160通过基站或网孔的控制信道播发控制信息给锁定在那个信道上的移动站。话音信道收发信机播发能够包括数字控制信道位置信息的话务或话音信道。
当移动站120首先进入空闲模式时，它为寻址移动站120的寻呼脉冲串的出现而周期地扫描像基站110一样的基站的控制信道，寻呼脉冲串通知移动站120锁定在或驻留在哪个网孔上。移动站120接收在其话音和控制信道收发信机170上的控制信道上播发的该绝对和相对信息。然后，处理单元180评估该包括候选网孔特征的接收控制信道信息并确定移动站应锁定哪个网孔。该接收的控制信道信息不仅包括涉及与其相关的网孔的绝对信息，而且包含涉及接近于与该控制信道相关的网孔的其它网孔的相对信息。这些邻近的网孔被周期地扫描同时监视以前的控制信道以便确定是否有更多合适的候选信道。涉及移动站和基站实施的具体附加信息能在P.Dent和B.Ekelund于1992年10月27日提出的题目为“多模式信号处理”，美国专利申请系列号07/967,027中找到，其整体在此合并以作参考。将意识到在以卫星为基础的移动无线电通信系统中，该基站可以被一个或多个卫星取代。
为增加无线电通信系统的容量，可以使用数字通信和多址接入技术诸如频分多址(FDMA)，时分多址(TDMA)，和码分多址(CDMA)。这些每种多址接入技术的目的是以这样一个目的，即在目的地，能够分离不同的信道而无相互干扰来组合来自各资源的信号到一个公共传输媒介。在FDMA系统中，用户在频率域中共享无线电频谱。分配每个用户用于整个通话的一部分频段。在TDMA系统中，用户在时间域中共享无线电频谱。每个无线电信道或载频划分为一系列时隙，给各个用户分配一个时隙，在此时隙内，用户可接入到给系统分配的整个频带(宽带TDMA)或一部分频带(窄TDMA)每个时隙包括来自数据源信息的一个“脉冲串”，例如，话音通话的数字编码部分。这些时隙分组为具有预定时长的连续TDMA帧。每个TDMA帧的时隙数与能够同时共享无线电信道的不同用户数有关。如果一个TDMA帧中的每个时隙分配给不同用户，则TDMA帧的时长是在分配给同一用户的相继时隙之间的最小时间量。CDMA组合FDMA和TDMA。在CDMA系统中，分配每个用户一个唯一的伪随机用户码以便唯一地接入频率时间域。CDMA技术的示例包括扩频和跳频。
在TDMA系统中，分配给同一用户的相继的时隙通常在无线电载频上并不相邻的时隙，构成了用户的数字话务信道，该信道被认为是分配给该用户的逻辑信道。在图2中表示使用GSM标准作为示例的TDMA信道配置。TDMA信道包括话务信道TCH和信令信道BS。TCH信道包括用于传送话音和/或数据信号的全速率和半速率信道。信令信道SC在移动单元和卫星(或基站)之间传送信令信息。信令信道BS包括三种类型的控制信道广播控制信道(BCCHs)，多个用户之间共享的公共控制信道(CCCHs)和分配给单个用户的专用控制信道(DCCHs)。BCCH典型地包括一个频率校正信道(FCH)和一个同步信道(SCH)，二者都是下行链路信道。公共控制信道(CCCHs)包括下行链路寻呼(PCH)和接入获准(AGCH)信道，以及上行链路随机接入信道(RACH)。专用控制信道DCCH包括一个快相关控制信道(FACCH)，一个慢相关控制信道(SACCH)，和一个独立专用控制信道(SDCCH)。慢相关控制信道分配给话务(话音或数据)信道或独立专用控制信道(SDCCH)。SACCH信道提供功率和帧调节，和控制信息给移动单元。
广播控制信道的频率校正信道FCH携带允许移动单元正确地调谐到基站的信息。广播控制信道的同步信道SCH提供帧同步数据给移动单元。
利用GSM类型系统作为示例，通过专用每个第26个TDMA帧去携带SACCH信息能够形成慢相关控制信道SACCH。每个SACCH帧包括8个时隙(在帧中1个SACCH时隙用于每个话务时隙)，对每个移动通信链路允许有一个唯一的SACCH信道。基站或卫星通过SACCH信道发送命令以超前或滞后移动单元的传输定时以便在基站或卫星接收的不同移动站的脉冲串之间获得时间校准。
随机接入信道RACH由移动站使用以便请求接入该信道。RACH逻辑信道是一个双向上行链路信道(从移动站到基站或卫星)，并且被独立的移动单元共享(在典型系统中每个网孔1个RACH是足够的，即使在繁忙使用期间)。移动单元连续地监视RACH信道的状态以确定信道是忙还是闲。如果RACH信道空闲，则希望接入的一个移动站在该RACH上发送其移动站识别号码，连同希望的电话号码给基站或卫星。MSC从基站或卫星接收这个信息并分配一个空闲话音信道给基站，并通过基站或卫星发送信道识别给移动站以便移动站能够将自己调谐到新的信道。或者在争用基础上或在预约基础上，在RACH上行链路信道上的所有时隙用于移动接入请求。基于预约的接入在1993年10月25日提交的名称为“在移动无线电系统中实施随机接入的方法”的美国专利申请号08/140,467中描述过，并在此申请中合并援引以作参考。RACH操作的一个重要特征是要求接收一些下行链路信息，其中移动站对其在上行链路上发送的每个脉冲串接收实时反馈。这是公知的第二层ARQ，或RACH上自动重复请求。该下行链路信息最好包含22比特，可以被认为是在下行链路中专门携带指定给上行链路的第二层信息的另一个下行链路子信道。这个信道流，可以被称为共享的信道反馈，增强RACH的容量通过量使得移动站能快速地确定是否已成功地接收任何接入尝试的任何脉冲串。如图2所示，这个下行链路信息在信道AGCH上发送。
TDMA系统中的信号的传输出现在缓冲脉冲串中(buffer-and-burst)，或者不连续传输，模式每个移动单元只在TDMA帧中分配给它的时隙期间对移动单元分配的频率进行发送或接收。例如，以全速率、移动站可以在时隙1期间发送，在时隙2期间接收，在时隙3期间空闲，在时隙4中发送，在时隙5中接收，和在时隙6中空闲，并随后在接连的TDMA帧中重复这个循环，在既不发送也不接收的时隙期间，也许电池供电的移动单元能够关机(或“休眠”)以省电。
为增加移动性和便携性，无线电通信用户倾向于移动单元具有相对小的，全向辐射天线(并因此有小的功能)而不是移动单元具有大的或方向性天线。由于这个性能，有时难以提供足够的信号强度用来在具有小的全向天线的典型移动单元和移动交换中心(MSC)或卫星之间通信信号。这个问题在基于卫星的移动无线电通信中尤其严重。
一个基于卫星的移动无线电通信系统利用一个或多个部分重叠卫星波束(beams)提供无线电通信业务给地球的特定地理区域。每个卫星束具有多达约1000KM的半径。由于卫星的功率限制，在每束中同时提供一个高链路容限是不实用的。
由于移动卫星链路严重地受到功率的限制，则通信典型地限制到具有Ricean衰落的视线路径信道。Ricean衰落从强视线路径和地面反射波，连同弱建筑物反射波的组合中发生。这些信道要求接近10dB或更高的通信链路容限以获得理想或近似理想条件下的话音通信，这些近似理想的条件为诸如当移动无线电电话机单元天线适当地拉开并且该单元处于非阻塞位置。在这些近似理想的信道中，移动单元能成功地监视寻呼信道以便检测来话呼叫。在非理想条件下，诸如当移动单元天线没有拉开或者该移动单元位于阻塞位置(例如，在建筑物中)，反射波-包括地面反射波和建筑物反射波，变为优势。在这些非理想条件下的信道的特征在于具有严重衰减的平坦瑞利衰落(最严重的衰落类型)。在这样的信道中，要求多如30dB或更高的链路储备以便获得可靠的话音或数据通信，并且在这个情况中的移动单元不能监视寻呼信道以便检测来话呼叫。在这些非理想条件中，不希望短消息业务(SMS)。由于卫星的功率限制，当用于非理想条件时SMS尤其有效以提醒移动站用户有来话呼叫。移动站用户可以随后改变位置以接收或返回该呼叫。术语“链路容限”或“信号容限”指的是提供除在理想条件下所要求的能量之外的足够服务所要求的附加能量，所说的理想条件是指，除了附加的高斯白噪声(AWGN)以外没有恶化的信道。“恶化”(impairments)包括信号幅度的衰落，多普勒位移，相位变化，信号盲区或堵塞，设备损耗，和天线辐射模型的不规则。
无论发送话音还是数据，通常希望增加信号容限以保证可靠的无线电通信性能，尤其在能量受限的卫星应用中。增加信号的链路储备的公知方法包括扩展信道带宽以便获得频率选择性或以便利用前向差错校正编码(诸如卷积编码)，增加信号能量；和比特重复(可以看作前向差错校正编码的一种形式)。这些方法中的每一个具有很大限制。通常通过诸如信号扩展和低比特率差错校正编码的公知方法来获得带宽扩展，并以获致对衰落不太灵敏的信号。带宽扩展降低频谱分配效率。另外，在SMS应用中，如果话音信道扩展的带宽与消息信道带宽不同，在移动单元中将要求两个独立和完整的无线电话(每个服务一个)，由此复杂化了其设计。而且，也特别需要一个相干瑞克接收机和均衡器以便减少延迟扩展，更复杂化了移动单元的设计。通过重复传输整个话音或数据消息也可以实施带宽扩展。然而，在所关心的非理想条件下，这个方法不太有效因为每次重复典型地低于噪声层(即，没有足够容限)，导致高差错率并阻止该重复的相干积分。
增加信号能量也可以用于提供更高储备。于卫星的功率限制，这典型地不是一个实用的课题。除增加系统成本外，增加的传输功率也使它控制信道干扰更困难，尤其在窄带复用储备的TDMA系统中。因此，只有在相对少使用期间可以提供从卫星到移动单元的大功率增长。另外，由于移动单元比卫星更受到功率限制，这个技术只在从卫星到移动单元的一个方向上独特的应用。
比特重复也可以用于增加储备。比特重复导致比消息重复更低的差错率，特别在非理想条件下。明显的原因，比特重复导致话音信号不希望的传输延迟。然而，对于数据通信可以接受传输延迟，诸如SMS特征，假如延迟保持为合理的最小值。通过多次发送单个比特或调制码元，或比特包或调制码元获得比特重复，使得所有重复邻接或被包含在相同时隙或连续TDMA帧的时隙之内。接收机从每个重复中收集能量以便产生具有较高储备的信号。如上所指，比特重复导致大的取决于消息的长度的延迟。为获得30dB的信号储备。每个比特将得重复1000次。一个典型的短消息在GSM系统中具有32个到64个之间的字符，欧洲数字系统在美国当前使用的DAMPS(先进的数字移动电话业务)系统中多达245个字符，在DECT(数字欧洲无绳电话)系统中多达160个字符。假定GSM系统具有18.64ms的TDMA帧，每帧16个时隙和114个数据比特/时隙，则用于接收64个字符消息的最小延迟，不包括传播时间，为如下64比特×8比特/字符×1000次重复/比特×18.64ms/时隙×1/114时隙/数据比特＝84秒。
很不希望这样一个延迟，即使对于数据传输。因此，会希望无线电通信系统允许在增加的信号储备传输信号而无大的延迟和无大的功率增加。
还希望通信系统允许利用增加的信号储备传输信号而不需要信道带宽的扩展。
也还希望TDMA通信系统允许利用增加的信号边缘传输信号而不需要TDMA帧的结构组织中的改变。
还希望移动无线电系统允许利用增加的信号储备传输或者从移动单元或者从卫星或基站发出的数据信息。
还希望通信系统选择地增加用于传输数据消息的通信链路的信号储备。
已经提出为数众多的TDMA通信系统的增强型，它们并未恰当地论述以上指出的问题。例如，W0 95/31878公开用于在TDMA系统中增加数据的传输速率的方法。根据该公开的方法，一个高速数据信号被分离为多个低速信号，移动站从每个TDMA帧中分配一个相应的时隙号，并且每个低速信号通过不同的分配时隙之一传送。但是，这个资料没有论述以增加的功率电平传输数据消息。另外，这个资料没有论述在限制功率(例如，基于卫星的)通信系统中提供消息给盲区移动单元的问题。
W0 95/12931公开了通过分组时隙为超帧，每个超帧包括多个寻呼时隙，来传送信息到远程站的方法。该寻呼时隙分组为多个寻呼帧，用于以连续的特帧(hyperframes)发送消息。每个超帧可以包括包含一个逻辑寻呼信道的时隙。然而，这个资料没有论述以增加的功率电平传输数据消息。另外，这个资料没有论述在限制功率(例如，基于卫星)的通信系统中提供消息给盲区移动单元的问题。
EP 0671 824 A1(西门子)指导一种用于在数字通信系统中增加传输速度的方法。根据此方法，当要求更高的传输速率时，两个或更多信道组合以便形成被分配给要求增加传输速度的用户的多个信道。这个资料没有论述在限制功率(例如，基于卫星)的通信系统中提供消息给盲区移动单元的问题。
因此，这些资料中没有一个足够地论述本发明所论述的问题。
本发明克服了常规通信系统和方法中的上述和其它限制，提供了用于发送短字母数字消息的高穿透传输(high penetrationtransmission)方法，其中利用组合比特重复和相对小增加功率来增加信号储备。根据示范实施例，比特重复和相对小增加功率相组合避免了完全依靠重复来增加信号储备的系统的不可接受的延迟特性。同样，组合比特重复和相对小增加功率避免了完全依靠增加能量来增加信号储备的系统的同波道干扰问题。
根据本发明的示范实施例，无线电通信系统在诸如卫星的控制站和诸如移动单元的发射机/接收机之间提供用于发送字母数字消息的短消息业务特征。所选择的TDMA帧被指定为消息帧，并且每个消息帧包括用于发送数据消息的多个数据时隙。为了保证在具有严重衰减的信道上可靠传输，数据消息被编码；每个编码的消息被分为一个或多个比特包或组；以大于话音传输功率电平的功率电平，多次在消息帧的数据时隙上，利用相同的时隙或用于特定用户的每个传输时隙发送每个包；并且该传输被合并并且在接收机校验差错以形成具有增加了容限的信号。
当阅读以下结合附图的详细描述时，本发明的前述目的，特征和优点将更容易理解，其中图1是示范的移动无线电通信系统的方框图；图2是表示在典型GSM数字无线电通信系统中信道的组织图；图3是基于卫星的移动无线电通信系统图，其中能够实施本发明的信号传输方法；图4是描述根据本发明一个实施例的传输短消息的一个流程图；以及图5是表示根据本发明一个实施例的SMS帧格式的图。
虽然以下描述是针对关于在结合卫星和移动无线电通信单元的基于卫星的无线电通信系统中实施的短消息业务的，但是应该到本发明也可以被应用于包括适宜的发射机/接收机单元的通信系统的其它类型中。
在基于卫星的移动无线电通信系统中，用于发送话音或数据的通信链路可以通过一个卫星，多个卫星，或者一个或多个卫星的组合和PSTN(公共交换电话网)在移动站和标准电话机或者第二移动站之间建立。这样一个系统，如图3所示，要达到大地理区域的覆盖，其中只有少数几个或没有基站，而附加基站是不实用的，诸如在农村地区。由于卫星固有的功率限制。卫星和移动站之间的话音通信链路要求理想和近似理想条件，即诸如具有移动站天线适当拉开的视距内通信的条件。在非理想条件中，诸如当移动站在盲区(例如，在建筑物内等)或者当移动站天线未适当拉开时，由于信道中增加的衰耗，用于通信的能量或信号储备需求大大地增加。在这种情况下(如图3中的Muz所示)，瑞利衰落经常阻止良好的通信，并因此希望发送短字母数字消息给移动站。例如，该消息可以用于通知用户有来话呼叫。本发明通过提供用于增加信号储备而无大的延迟，功率增加，或无频道干扰的有效技术来保证消息的可靠传输。
仅为了说明，而不限制发明的范围，利用TDMA信道的基于卫星的GSM无线电通信系统可以假定为呈现以下状态。通信信道没有视距成分并遭受具有严重衰减的平坦瑞利衰落。如本领域技术人员认识到，瑞利(或多径)衰落是当由于来自服务区中的物理结构的反射多径波形成驻波对时出现的一种现象。驻波对一起叠加形成不规则波形衰落结构。当移动单元静止时，它接收恒定信号。然而，当移动单元移动时，衰落结构导致衰落出现，它随着移动单元快速移动而增加。非理想瑞利信道的平均信号电平大约低于近似理想视距信道的信号电平20-30dB。
为了保证在非理想条件下短消息可靠传输给移动单元，则必须增加信号储备。根据本发明，可以组合比特重复和功率增加来提供增加的信号储备而无大的延迟。
可以认识到分贝(dB)是用于表示功率，电流或电压之比的单位。具体地，功率比(P2/P1)可以由公式dB＝10log(P2/P1)以分贝表示。30dB的信号储备要求1000的功率比，因为10log1000＝30。因此，为获得仅由比特重复的这个信号储备，每个比特必须重复1000次并且来自每个重复的信号储备必须在接收机积累，这导致了以上计算的82秒的延迟。然而，为获得15dB的储备，要求的功率比仅为31.623，因为10log31.623＝15。因此，通过增加15dB的功率可以提供30dB的信号储备并重复每个比特大约31次。利用这个技术，64字符消息的比特重复延迟为(64字符×8比特/字符×31重复/比特×18.64ms/时隙×1/114时隙/比特)约2.5秒。结果，比特重复延迟维持在一个合理的电平，并且功率增加也维持在一个合理的电平，由此避免同波道干扰。可以认识到重复和功率增加的很多不同组合是可能的以便在瑞利衰落环境中获得成功的通信而无大的延迟。另外，不是重复数字信号的各个比特，而可以重复比特组。
为实施本发明的技术，通过对多个用户平均功率负荷可以提供从卫星到移动站的功率增加。即在接近理想条件下由移动单元使用的通信信道可以使其功率降低以便增大给移动单元或在非理想条件下的单元的电源。通过时间平均也可以提供功率增加，其中在相邻TDMA帧中的单个时隙以增加的功率电平传送。还可认识到，通过已知技术的其它技术也可以获得从卫星到移动站的功率增加。
移动单元的功率限制甚至比卫星的功率限制更严重。因此增加从移动站到卫星的通信的功率甚至更困难。这样的通信是有必要的以便发送消息或证实接收消息。根据本发明的一个实施例，通过允许移动单元在随机接入信道RACH的所有时隙上发送，可以获得从移动单元到卫星的功率增加。通过移动单元进一步有效地增加发送给卫星的信号储备也可实施比特重复。由于具有低信息率的信号可以完成移动单元在RACH信道的证实，更大量的sync比特和更大量的比特和与前向信道相关的消息重复能用于补偿移动单元的较低传输功率。最好，移动单元在独立载波频率上发送相邻重复以去相关该重复。由于消息是短的，则传输时间会短并且利用这个系统平均发送功率将被接受。
现在参考图4，显示了描述采用本发明的传输方法的短消息传输的流程图。现在参见图4显示了描述采用本发明的传输方法的短消息传输的流程图。在步骤100，发送方输入要发送的消息给接收用户。由发送方经过移动单元，标准电话机，计算机终端或等效设备，消息可以直接输入给通信系统，或者通过呼叫服务中心的操作员输入消息给系统来直接输入消息。在步骤102，包含短消息的信息比特利用差错检测码；诸如CRC由位于发射机的一个编码器编码。该编码消息构成一个或多个码字，每个包含码字比特或信元。应该认为发射机可以是卫星，基站或移动单元，在步骤104，能够采用比特重复，使得由编码装置输出的每个码字比特或信元重复N次以形成包含N比特的信息包。显然，代替着重复单个比特或信元，两个或多个比特或信元组，或者整个码字也可以被重复。然后这样发送信息包，在TDMA帧内的每个时隙包括重复比特的一个或多个信息包、差错检测代码比特，和一个同步脉冲串以便使接收机估算信道质量。包含编码短消息的所有比特以这种方式传送。如果采用比特重复和消息重复，一旦整个编码消息已经发送，则消息的传输(以N个码字比特信息包的形式)能重复M次以获得希望的信号储备。可以认为，由于短消息可以从卫星、基站，或移动站发送，则在每个这样的设备中提供编码和发送功能。还将会意识到，为实施本发明的技术，装置被包含在发送机中以确定比特重复N的次数，消息重复M的次数，和取得成功传输消息所要求的信号储备所必要的功率增加。
在步骤108，接收装置(即，移动单元，卫星，基站，或等效装置)取样该接收的信号，包括重复的编码的消息比特，差错检测比特，和信道质量评估比特，并产生
形式的一个度量和，其中rij是对应信息比特的第i个重复的取样的接收信号或者在信息包重复j中的信元s或符号，而Cj是信道质量的相应的估算。在步骤110，包含在接收设备中的解码器利用软组合或主要逻辑表决，或者其它适宜的解码方法解码每个编码的比特或自度量和中的TDMA时隙中的码元。为实施软组合，解码器加度量和如
并根据该和作出比特或码元决定。为实施主要逻辑表决，解码器为每个度量yj作出初始比特或样值判定并随后通过比较所有的初始判定作出最后比特或码元判定。因此，如果解码器已作出M个初始判定，解码器将确定如果多于一半的初始判定为1则相应信息比特为1；否则，解码器将判定相应信息比特为0。相同的逻辑用于解码器为0的一个比特。为防止可能导致如果正好一半初始判定为0而正好一半初始判定为1的差错，M选择为奇数。解码的比特被相关地组合并且消息的多路传输被相关地组合以便产生具有增加储备的消息信号。
在步骤112，包含在接收装置中的差错检测器根据在发送装置提供的CRC差错检测编码检测差错。如果检测无差错，在步骤114，消息在接收用户的移动单元上显示。如果检测到差错，那么消息不在接收装置上显示，利用一个显示的差错消息或利用一个音频信号通知用户有差错消息，并且根据在以下更详细描述的双向无线电协议接收机请求发送机再发送消息、或者消息的差错部分。
根据本发明，消息的重复传输可以用于与消息的单独部分的重复组合。即，消息的单独部分可以多次发送，并且当利用消息部分的重复传输已经发送整个消息时，整个消息可以再发送。
根据本发明，为实施具有SMS特征的基于卫星的移动通信，一个消息信道由“偷用”或借用来自慢相关控制信道SACCH的帧来组成。例如，发送机能够指定SACCH信道的每第8帧作为消息帧以便携带SMS信息；这个实施将为每104个规则TDMA帧提供一个SMS帧，或者大约每1.92秒一个SMS帧。将意识到通过利用每八个SACCH帧，SACCH数据率降低八分之一，没有不利地影响该系统。在SMS信道，图5显示典型的帧格式，并且它包括两个前向校正信道(FCH)时隙，两个空闲时隙，两个同步信道(SCH)时隙，两个附加空闲时隙，和24个数据时隙，每个SMS帧总共32个时隙。24个数据时隙用于发送消息信息。24个数据时隙的每一个被分配给相应的移动单元，以便每个用户每SMS帧接收一个数据时隙。因此，数据时隙或在分配给特定用户的移动单元的每个消息帧中的时隙构成用于那个用户的消息信道。可认识到，可以使用交替帧格式，并且多数据时隙可以分配给每个移动单元。另外，除SACCH帧的帧可以用作消息帧。
在卫星中的编码器适宜地编码消息数据。如上述的，与增加的传输功率组合的比特和/或消息重复也能够由发送机实施。最好，在这个SMS实施中，每个比特发送三次，每个消息或部分因此发送三次，并且SMS帧比话音帧和TDMA通信链路的时隙大约高6dB功率。在这个实施例中，同步要求104帧，或者大约1.92秒。在这个实施例中由于每104个TDMA帧出现一个活动(active)SMS，则占空闲数接近1％。
由于利用相对非频繁盗用或借用帧来实施短消息业务，可以认识到以相反方式卫星和蜂窝系统不会明显不利地受到影响。
前述包括大量细节和说明，应理解这些仅仅是本发明的特征和原理说明，并不认为是限制。很多修改对本领域普通技术人员是容易和显而易见的，它们不脱离由以下权利要求和其合法等效物限定的本发明的精神和范畴。
权利要求
1.在TDMA通信系统中用于在控制站和发送机/接收机之间发送数据消息的方法，其中TDMA通信信道在控制站和发送机/接收机之间以第一功率电平建立，该方法包含步骤指定来自TDMA通信系统的一个或多个帧作为消息帧，每个消息帧包括多个数据时隙；和通过每个消息帧的一个或多个数据时隙以高于第一功率电平的第二功率电平发送数据消息给发送机/接收机。
2.权利要求1的方法，其中每个消息帧还包括前向校正信道时隙，同步信道时隙，和空闲时隙。
3.权利要求1的方法，其中每个消息帧是TDMA通信系统的慢相关信道帧。
4.权利要求1的方法，其中多次执行发送步骤。
5.权利要求4的方法，其中发送步骤执行三次。
6.权利要求1的方法，其中在每个消息帧中的每个数据时隙被分配给不同的发送机/接收机。
7.权利要求1的方法，其中每个数据时隙包括多个数据比特，数据码字包括消息比特，并且每个消息比特由多个数据比特所确定。
8.权利要求1的方法，在发送步骤之前还包含编码具有差错检测码的数据消息。
9.TDMA通信系统，包含用于在控制站和发射机/接收机之间以第一功率电平建立TDMA通信信道的装置，该TDMA通信信道包括来自每一个或多个TDMA帧的一个或多个时隙；用于指定选择的帧作为消息帧的装置，每个消息帧包括多个消息时隙；和用于通过每个消息帧中的一个或多个消息时隙以高于第一功率电平的第二功率电平发送消息数据到发射机/接收机的装置。
10.权利要求9的系统，其中每个消息帧还包括前向校正信道时隙、同步信道时隙，和空闲时隙。
11.权利要求9的系统，其中每个选择的消息帧是慢相关信道帧。
12.权利要求9的系统，其中数据消息被发送多次。
13.权利要求12的系统，其中数据消息被发送3次。
14.权利要求9的系统，其中在每个消息帧中的每个数据时隙分配给不同的发射机/接收机。
15.权利要求9的系统，其中每个数据时隙包括多个数据比特，数据消息包括消息比特，而每个消息比特由多个数据比特确定。
16.权利要求9的系统，其中数据消息被编码。
17.权利要求9的系统，其中数据消息利用CRC差错检测编码来编码。
18.用于在TDMA通信系统中发送数据消息的方法，包含步骤指定多个TDMA帧作为消息帧，每个消息帧包括多个数据时隙，其中来自每个消息帧的一个或多个数据时隙被指定为用于多个发射机/接收机的每一个的独立通信信道、并且其中自每帧的剩余数据时隙携带以第一功率电平发送的通信信息；和通过每个独立通信信道以高于第一功率电平的第二功率电平发送数据消息。
19.权利要求18的方法，其中每个消息帧还包括前向校正信道时隙，同步信道时隙、和空闲时隙。
20.权利要求18的方法，其中每个消息帧是慢相关信道帧。
21.权利要求18的方法，其中发送步骤被执行多次。
22.权利要求21的方法，其中发送步骤被执行三次。
23.权利要求18的方法，其中在每个消息帧中的每个数据时隙被分配给不同的发送机/接收机。
24.权利要求18的方法，其中每个数据时隙包括多个数据比特，数据消息包括消息比特，并且每个消息比特由多个数据比特确定。
25.权利要求18的方法，还包括编码具有差错检测编码的每个数据消息的步骤。
全文摘要
在基于控制站的TDMA无线电通信系统中用于发送短数据消息的系统和方法。根据示范实施例,选择的TDMA帧被指定为消息帧,来自每个消息帧的一个或多个数据时隙被分配给发送机/接收机。数据消息能通过每个消息帧中的适宜的数据时隙从控制站到发送机/接收机以增加的功率电平被编码和发送多次。所选择的TDMA帧最好是慢相关控制信道帧。
文档编号H04B7/26GK1209235SQ96180051
公开日1999年2月24日 申请日期1996年12月23日 优先权日1995年12月27日
发明者S·陈纳克舒, N·赖德贝克, A·A·哈桑, P·W·登特 申请人:艾利森公司