专利名称：选择呼叫收发信机和在此建立功率节约状态的方法
技术领域：
本发明一般涉及RF(射频)通信方面，而特别是双向通信应用。
信息技术方面的最新改近措施已经改善了如寻呼接收机那样的电池供电的通信接收机的电池寿命。在使用同步信令协议的预定通信系统方面更是这样，因为在这样一个系统中每个预定信息接收机都被指定一个简短的时隙，在这里寻找对它寻址的信息。在其它时间，它进入一种低功率工作状态以便延长其电池寿命。可是，在电池寿命方面，希望对所有工作方式都有更大的改善。
最近，CDPD(蜂窝数字分组数据)和其它以分组为基础的数据通信系统的应用已经取得了普遍性。这些系统使用异步对称分组传输，这是能够很方便地应用于某些信息通信形式的一种传输形式。当在异步系统中使用电池供电的信息接收机时产生的问题就是电池的功率消耗是连续的。因为信息接收机是工作于异步系统，它的信息可在任意时刻到达。因此，信息接收机必须连续地维持“导通”状态，从而极大地减少了其电池的寿命。不论系统的工作是同步的还是异步的，人们更希望有一个系统能使信息接收机获得极大改善的电池寿命。
图1是一方框图，说明一个无线通信系统和适应按照本发明工作的选择呼叫收发信机；图2示出一个信号的格式用来执行收发信机中的功率节约状态，该信号是由选择呼叫收发信机发送到通信系统，或是相反；图3是按照本发明各种方面构成的一个选择呼叫收发信机的方框图；以及图4是一流程图，说明怎样更好地对通信系统和选择呼叫收发信机进行编程使其按照本发明来工作。
图1示出与本发明一起使用的一个通信系统10。所示的系统包括一个RF发射机12，一个RF接收机14和一个系统控制器16。在系统控制器的输入／输出链路18接收到数据、信息等等，它们由控制器16按照信令协议和该系统使用的信息类型得到格式化，并被传送至发射机12。后一部件将数据或信息发射到一个或多个选择呼叫收发信机20，22。
一个选择呼叫收发信机是一个电池供电的RF发射机／接收机，它有一个唯一的地址(或是分享一组地址的一组收发信机之一)用于接收由发射机12发送的信息。
通过发射一个确认信号返回系统接收机14，一个选择呼叫收发信机可确认收到一个信息。这种确认可在收到一个信息后自动进行或由选择呼叫收发信机的用户来起动。在某些应用中，一个选择呼叫收发信机可起动一个被发送到接收机14的信息。系统控制器使该信息被适当地译码并经过输入／输出链路18被传送到所指示的收信人。
系统10可能是一所谓的CDPD(蜂窝数字数据分组)系统，它通过异步地被发送或接收的数据分组系统来和选择呼叫收发信机20，22进行通信。CDPD系统的技术说明发表在Cellular Digital Packet DataImplementor Guidelines，由CDPD Forum，Inc1995出版它的教导在此处作为参考。
系统10也可能是一所谓的寻呼系统，它发送和接收信息，或是同步地或是异步地。也可使用其它形式的RF通信系统。只要说本发明可以和任何形式的RF通信系统一起使用就够了，这个通信系统与选择呼叫收发信机进行通信，能够从设置一个功率节约状态或方式中得到好处。在以下的讨论中，本发明的讨论是依据一个典型的CDPD系统和与这样一个系统一起工作的一个选择呼叫收发信机。
选择呼叫收发信机20，22通常将包括许多功能部件，例如一个CPU(中央处理单元)，接收电路系统，译码器，一个时钟等等。为了节约功率和延长选择呼叫收发信机内电池的寿命，希望定期地除去(或大量减少)通常提供到一个或多个那些部件的电源。因此，当选择呼叫收发信机进入功率节约状态时，电池的电流消耗将由于减少一个或多个功能部件所消耗的功率而减少。(选择呼叫收发信机处于功率，节约状态的时间在这里被称为功率节约时间)。例如，某些接收电路系统和译码器可被关断或除去电源，而仍然供给足够的功率给CPU和它的时钟，因此当功率节约时间已经结束时，选择呼叫收发信机将自动地恢复其完全有效状态。
为了使选择呼叫收发信机处于按照本发明的一个功率节约状态，首先在选择呼叫收发信机与通信系统之间建立一个通信链路。例如选择呼叫收发信机20可建立和系统10的通信，这是通过向系统10发送一个识别选择呼叫收发信机的常规“登记”信号来实现的。
选择呼叫收发信机20已向系统10“登记”后，选择呼叫收发信机20或是立刻或是随后向通信系统10发送一个信号，请求选择呼叫收发信机进入功率节约状态。然后通信系统10通过向选择呼叫收发信机20发送一个确认信号作为响应，该信号指明收到该请求，并批准选择呼叫收发信机进入功率节约状态。收到确认信号后，选择呼叫收发信机进入功率节约状态并维持在该状态一个选定的功率节约时间。
当选择呼叫收发信机处在功率节约状态时，不可能接收和译码输入信息。因而，在功率节约期间，系统10存贮供选择呼叫收发信机20用的信息。当功率节约时间结束时，选择呼叫收发信机最好检测其功率节约时间的结束，并向通信系统10发送一个信号指明该选择呼叫收发信机的功率节约状态已经结束，而且它是处于能够接收并译码其信息的完全有效状态。然后系统10可开始发送任何存贮的信息给选择呼叫收发信机20。
功率节约时间的持续期最好能用选择呼叫收发信机20来选择。此外，还希望功率节约时间的持续期是可变的，这样选择呼叫收发信机的用户可选择或是短的功率节约时间或是长的功率节约时间。可以理解选择长的功率节约时间将会以等待时间为代价增加选择呼叫收发信机内电池的寿命。等待时间是系统10收到一个信息到它发送给预定的选择呼叫收发信机之间所经过的时间量。因此，如果用户可接受一个长的等待时间，用户就能选择一个长的功率节约时间。相反，如果要求短的等待时间，他将必须选择一个短的功率节约时间。在某些情况，用户可选择不使他的选择呼叫收发信机进入功率节约状态，这样他的选择呼叫收发信机就能立即接收任何紧急的信息。
可以理解，把选择呼叫收发信机置于功率节约状态对通信系统的工作所起的影响。如果挑选许多选择呼叫收发信机具有相当长的节约时间，则对系统10的影响将是为以后传输要求存贮许多信息。所以，系统10的操作员可选择设置一个最大的功率节约时间的持续期。最好让选择呼叫收发信机知道这个最大持续期，这是通过系统10发送一个信息给选择呼叫收发信机通知它们所允许的功率节约时间的最大持续期。
当用户的选择呼叫收发信机处于功率节约状态时，它不可能接收和译码输入信息，用户可决定他或她需要将选择呼叫收发信机立即放入其有效状态，而不是等待功率节约时间到自动终止。在优选的实施例中，选择呼叫收发信机可通过用户的操作人工地复位从功率节约状态到它的有效状态。
现在参考图2，它示出一种数据分组类型，该类型可用于发送信息从系统10到一个选择呼叫收发信机以及从选择呼叫收发信机返回系统10。所示出的数据分组24包括一个标题26，一个信息部分28和一个尾部30。标题26包括象消息开始那样的信息，源地址，目的地址，顺序号，路由信息和计费信息。信息部分28包括一个用户消息32和一个功率节约消息34。后一消息由系统用来通知选择呼叫收发信机关于他们可能选择的功率节约时间的最大持续期。这部分数据分组还可由选择呼叫收发信机用来向通信系统表明他们希望进入功率节约状态以及那个状态或时间的持续期。
现参考图3，它示出选择呼叫收发信机20的一个电气方框图。如将要描述的那样，除了特别说明的设置和复位功率节约状态的部件外，示于图3的所有部件都是常规的。
天线36被连接到双工器(DIP)38，为的是将天线或是连接到发射机40或是连接到接收机42。发射机40的输入端和接收机42的输出端被连接到链路级控制器44。当收发信机处在发射状态时，链路级控制器44使数据分组进入一种帧格式便于发射机40发射。当收发信机20处在接收状态时，就产生了相反的运用，即帧格式从输入数据分组中被除去。
控制器44被连接到一个分组装配器／拆卸器(PAD)46，它的功能，在发射状态是把标题和尾部加在信息分组上；而在接收状态，是把标题和尾部从信息分组上拆卸下来。一个处理器CPU48和一个存贮器50都被连接到PAD46。在CPU48控制下工作的存贮器50接收并存贮已被PAD46拆卸的数据分组。CPU48控制下工作的存贮器50还存贮以重新装配形式的数据分组来形成一个消息。CPU的操作指令也被存入存贮器50或存入结合到CPU48的一个存贮器内。
一个电池51，一个时钟和系统计时部件52以及一个I／O和源编码／译码器54也被连接到CPU48。电池51提供电源给CPU和收发信机内的所有功能部件，虽然如图所示，它只是直接地连接到CPU48。
部件52包括一个时钟，它常规地提供定时信息以便CPU48工作。当收发信机20处在接收状态时，部件54对存在存贮器50内的信息进行译码，并将那些信息连接到一个显示器，说明器(enunciator)(未示出)或经过一个数据输出端口56连接到任何其它类型的输出部件。当收发信机20处在发射状态时，经数据输入端口58接收的信息在CPU48的控制下，得到部件54的缓冲并得到适当地编码或装配，用以存贮在存贮器50内，随后并装配和格式化成发射机40所发射的数据分组。端口58中的数据可从一个键盘，一个计算机，位于收发信机20上的按键或从任何其它适宜的输入装置上来接收数据。
图3中非常规的两个部件是部件60(功率节约人工复位)和部件62，后者是一个用户控制器用来选择收发信机20的功率节约时间的持续期。这两个部件将结合示于图4的流程图得到解释。流程图说明了存在存贮器50内的指令，用以执行收发信机工作的功率节约性能，并且还反映了存贮在系统控制器16(图1)内的程序，用以和选择呼叫收发信机的功率节约操作结合起来控制通信系统10的操作。
现在参考图4，功率节约过程的执行从起动指令64开始，在随后的步骤66中，选择呼叫收发信机(SCT)20向通信系统10进行登记。此时，示于图3的所有部件都得到完全地供电，所以选择呼叫收发信机20处在完全有效状态，即能够发送和／或接收信息。通过选择呼叫收发信机20发送一个常规的CDPD登记信号给通信系统10，这种登记就会发生。
在下一步骤68，选择呼叫收发信机(SCT)20从系统10接收到在步骤66发送的登记信号的确认，和系统许可的最大静止时间(功率节约时间)的表示。从通信系统10接收的这个信号可具有图2所示的格式，那里系统许可的最大功率节约或静止时间是包括在功率节约信息34内。
下一步骤20使选择呼叫收发信机完全进入有效状态，准备和系统10全面通信。示于图3的所有功能部件都得到供电。当然，如果收发信机经过步骤66和68(如同它会首先通过这个程序)到达步骤70，它会已经处于有效状态。步骤70使一个收发信机进入有效状态，它是通过不同的路线(从步骤84)到达步骤70。
此时，可以假设选择呼叫收发信机20的用户希望使他的收发信机进入功率节约状态。回来参考图3，这是由部件62完成的，其中以连续地或不连续地转动旋扭72的形式表示的一个用户控制器被用来选择一个可变的功率节约时间一个最小功率节约时间(可为0)，一个最大功率节约时间，或两者之间的任一时间。这样所选择的时间的持续期得到常规地编码并被连接到将它存入存贮器50中的CPU48。
如前所述，如果用户选择功率节约时间的最大持续期，则他的收发信机20将有最大的电池寿命，但也会有最大的等待时间。相反，选择最小的功率节约时间将会延长电池寿命一段较短的时间，但它也会提供更短的等待时间。
响应于用户对功率节约时间的选择，CPU48现在执行步骤74(图4)。这使得收发信机20向通信系统10发送一个信号，说明这个特殊的选择呼叫收发信机20希望进入功率节约状态，这个信号包括收发信机20想要维持在这个状态的时间。当通信系统10接收到这个信号时，在它的存贮器内(在系统控制器16内)，它存贮一个标记认同请求的收发信机和请求的功率节约状态的持续期。然后，按照下一步骤76，选择呼叫收发信机从系统10接收一个功率节约确认信号。
按照下一步骤78，选择呼叫收发信机进入功率节约状态一段时间，它是经步骤68由系统允许的最大功率节约时间(静止时间)的最小值，或是由用户选择的并在步骤74发射到系统的功率节约时间的最小值。在此，除了CPU48，存贮器50以及时钟和系统计时部件52外，收发信机的CPU48使收发信机20的所有功率部件被断开。系统10现在没有发送信息给这个特殊的选择呼叫接收机直到它的功率节约时间已经结束为止。
在下一步骤80，CPU48确定功率节约计时器是否时间已过，即功率节约时间是否已经结束。如果对此查询的回答为“是”，则过程进行到步骤82，这里收发信机20给系统10发送一个信息，说明收发信机再次有效，并能和系统进行通信。CPU48现在使电源施加到示于图3的所有部件。如果系统10接收到经步骤82发送的信息，它将发送一个确认系统返回收发信机20。在步骤84，收发信机询问是否它接收到来自系统的确认信号，如果回答为“是”，则过程返回到步骤70，收发信机20进入完全有效状态，准备全面与系统10进行通信，并接收在功率节约期间可能已被存贮的任何信息。如果步骤84的执行结果为“不是”，则过程返回步骤66来再次向该系统登记，并进行所示的其余步骤。
返回来参考步骤80，如果功率节约时间尚未过去，则过程将进行到步骤86来确定是否人工复位已被起动。换句话说，是否用户已经选择人工复位使收发信机20从其功率节约状态到它的完全有效状态。简短地参照图3，部件60是一个用户可起动的用户控制器(例如一个按钮)以便随意终止收发信机的功率节约状态。如果用户尚未选择使用人工复位，则过程经过步骤80和86循环直到功率节约时间期满为止。另一方面，如果用户选择使用人工复位，则过程从步骤86直接进行到步骤82，以便收发信机20向该系统发送一个信息，指明它在有效状态。
从以上所述，可以理解本发明为选择呼叫接收机提供较长的电池寿命，并且重要的是允许用户利用等待瞬间交换电池寿命来选择对他适合的功率节约情况。当还允许系统操作员设置功率节约时间的最大持续期，而不致过分地加重通信系统的负担的时候，本发明就能获得这些优点。
虽然描述本发明是依据一个优选的实施例，但对本领域的技术人员说很显然的是在不偏离本发明的情况下，可能作出许多变化和修正。因而，这意味着所有这些修正和改变都被认为是在由附加权利要求书所规定的本发明的精神和范围之内。
权利要求
1．用于能够发送信号到一个选择呼叫收发信机，并能从那里接收信号的一个通信系统，一种在选择呼叫收发信机内建立功率节约状态的方法，它包含a)在选择呼叫收发信机和通信系统之间建立一个通信链路；b)从选择呼叫收发信机发送一个信号到通信系统，该信号请求选择呼叫收发信机进入一个功率节约状态；c)响应于接收到在步骤b)发送的信号，从通信系统发送一个确认信号到选择呼叫收发信机，以及d)使选择呼叫收发信机进入功率节约状态。
2．如权利要求1所述的方法，其中功率节约状态持续一段选择的功率节约时间，并且包括在选择呼叫收发信机上选择一个功率节约时间的持续期。
3．如权利要求2所述的方法，还包括从通信系统发送一个信号到选择呼叫收发信机，该信号指明功率节约时间的最大持续期。
4．如权利要求1所述的方法，其中功率节约状态持续一段时间，其最大持续期由通信系统控制。
5．在能够与一通信系统进行双向RF通信的选择呼叫收发信机中，一种在选择呼叫收发信机中建立功率节约状态的方法，包含a)向通信系统发送一个信号，指明选择呼叫收发信机想要进入功率节约状态；b)从通信系统接收一个确认信号；以及c)进入功率节约状态。
6．如权利要求5所述的方法，其中功率节约状态有一个可变的持续期，并且包括利用选择呼叫收发信机来选择功率节约状态的持续期。
7．如权利要求5所述的方法，其中功率节约状态持续一段功率节约时间，并且还包括检测功率节约时间的结束和发送一个信号给通信系统，指明选择呼叫收发信机的功率节约状态已经结束。
8．如权利要求7所述的方法，包括人工复位选择呼叫收发信机从功率节约状态到有效状态。
9．在能够与一通信系统进行双向RF通信的选择呼叫收发信机中，一种在选择呼叫收发信机中建立功率节约状态的方法，包含a)向通信系统发送一个信号，指明选择呼叫收发信机希望进入功率节约状态，以持续一段用户选择的功率节约时间；b)从通信系统接收一个确认信号；c)进入功率节约状态；d)检测功率节约时间的结束；以及e)向通信系统发送一个信号，表明选择呼叫收发信机的功率节约状态已经结束。
10．如权利要求9所述的方法，包括人工复位选择呼叫收发信机从功率节约状态到有效状态。
全文摘要
与RF通信系统(10)进行双向通信的一个电池供电的选择呼叫收发信机(20),它能进入功率节约状态。收发信机(20)上的一个用户控制器(62)允许用户选择功率节约时间的持续期。收发信机(20)向通信系统(10)发送一个信号,请求收发信机进入功率节约状态持续一段选定的时间。在从该系统接收到确认信号后,收发信机就进入功率节约状态。
文档编号H04W88/02GK1206537SQ96199376
公开日1999年1月27日 申请日期1996年11月4日 优先权日1995年12月26日
发明者里查德·C·伯哈德, 克林顿·C·鲍威尔 申请人:摩托罗拉公司