专利名称：用于无线数据系统的通信协议的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线数据通信，具体地讲，本发明涉及在无线数据通信中使用的网络接入协议。
网络接入协议与双向无线数据网络结合使用，如
图1中所示的并且在未审查及普通转让的Weijia Wang的美国专利申请序号08/542860、名称为“双向无线数据网络”中详细叙述，在这里完整地引用以供参考。
如图1所示，无线数据网络100包括无线数据终端101、蜂窝式的基站102、消息控制中心103、信息和通信应用的接口105-109和无线链路115及117。消息控制中心103有高功率发射机，它能够在无线数据网络100的整个服务区内通过寻呼信道对无线数据终端广播。以这种方式，无线数据网络100与现有的单向寻呼业务兼容。消息控制中心103还通过以高功率(例如3瓦)发射的无线链路117与基站102通信。
基站102是多个基站之一，这些基站分布在无线数据网络100的整个服务区，每个基站在其紧邻地区内为无线数据网络100的服务区的相对小部分提供服务。基站的本地服务区有时称为小孔。基站通过本地信道对它们相应小孔中的无线数据终端广播。希望该基站累加地服务无线数据网络100服务区内的所有地点。无线数据终站101通过链路115与一个或几个基站例如基站102通信。链路115只需提供低功率发射(例如100mW)来覆盖本地区域。在任何基站的本地服务区外的地点，无线数据终端101只限于从单向寻呼信道接收消息。双向无线数据网络操作的其它细节可在Weijia Wang的前述名称为“双向无线数据网络”的未审查专利申请中找到。
无线数据网络100中的基站102使用信道接入协议，它允许在无线网络100内的所有基站以相同载频在相同分组无线链路上与无线数据终端通信。这种接入协议的例子在Weijia Wang等人的未审查及普通转让的美国专利申请序号08/542770、名称为“无线网络接入方案”中披露，在这里整个地引用以供参考。
在Weijia Wang等人叙述的网络接入协议通过使用FM捕获效应在阿洛哈(ALOHA)协议和载波侦听多址接入(CSMA)协议下提供高信道利用率。但是，Weijia Wang等人的网络接入方案可被增强以增加上述双向无线数据网络的带宽和信道利用率而无需高代价地替换现有收发信机。
在这些无线网络中，为了开始与无线数据终端通信，在本地基站与无线数据终端之间建立双向通信之前，首先从消息控制中心(例如消息控制中心103)向该无线数据终端发送唤醒信号。因为消息控制中心的高功率发射机是共享的资源，在高消息业务量的条件下，可能出现不希望的等待时间。希望在某些条件下，消息控制中心在开始本地双向通信时可被旁通，而在同时没有放弃上述的好处。
而且，在无线通信中，为了取得较高的数据率，通常要求发射机输出较高功率。但是，为了取得有线终端的移动性优点，无线数据终端通常以电池供电，在两次再充电操作之间该电池必须提供合理的服务寿命。因此，希望增加数据率而不相应增加无线数据终端的功率要求。
还希望用于延长再充电之间无线数据终端的有限服务寿命的其它机制。
根据本发明，提供无线数据网络的网络接入协议来增加网络带宽，改善传输性能和增强移动管理。
在一个实施例中，本发明的双向无线数据网络包括(a)无线数据终端，每个无线数据终端能够在预定的范围内发送本振频率的无线电信号；和(b)具有无线电信号收发信机的一个或多个基站，该基站服务一个服务区并且能够发射第二本振频率的无线电信号。本发明提供一种登记过程，因而无线终端在登记之后能够在本振频率唯一地与在预定范围内的基站通信。在这个实施例中，要求每个基站在预定的时间间隔内发送数据分组。为了达到这个目标，基站可发送一个伪数据分组(“信标”)。无线数据终端周期地检验这样的数据分组或信标，以便确定它是否在该基站的范围内。一旦检测到该信标或数据分组，则无线数据终端与该基站登记。为了当无线终端在多个基站的本地服务区内移动时避免过多次数的登记，在无线数据终端离开它登记的基站本地服务区之后要求一个“滞后”周期。在该滞后周期期间，无线数据终端不能在另一个基站登记。
在一个实施例中，无线数据网络包括消息控制中心，其在覆盖无线数据网络内的基站本地服务区的范围的寻呼信道上广播，因此在该寻呼信道中给无线数据终端提供单向发消息业务。
在一个实施例中，由无线数据终端使用的传输速率小于由基站使用的传输速率。在这个无线数据网络中，响应于数据分组而发送的确认分组是以与发送该数据分组的数据速率不同的数据速率发送的。因此，本发明的网络接入协议通过使用动态数据传输速率节省无线数据终端的能量。
根据本发明的另一个实施例，基站以比无线数据终端高的功率发送，从而，对于本地信道，在每个基站的本地服务区内存在双向通信服务区和在该双向通信服务区外部的单向通信服务区。
根据本发明的另一方面，数据分组包括第一首标(header)和第二首标。第一首标包括在第二首标中提供的接收者的全识别的一部分(例如2比特)。每个无线数据终端分析第一首标，使那个识别部分与它自己识别的相应部分相符。如果识别的部分不相符，不出现数据分组的其余部分的进一步处理。因此，本发明的网络接入协议提供数据分组格式，它允许快速解码和提供前向兼容能力。
在本发明的一个实施例中，当没有收到对发送的数据分组的确认分组时，提供传递确认分组的重试方案。根据这个方案，该确认分组使用不同的数据率再发送进行再传递。
本发明的网络接入协议支持不对称覆盖区模式，因此增加本地站的服务覆盖区。网络接入协议支持在无线数据网络中工作的专用本地系统和公用本地系统二者。本发明的网络接入协议提供有效的移动管理。无线数据终端可在不同基站的服务区之间无缝地移动，同时在所有时间保持其会话。
参照下面的详细叙述和附图，本发明将得以更好的理解。
图1表示本发明可应用的无线数据网络100；图2表示根据本发明的CDPA协议下的数据分组的数据字段；图3表示使用不对称区覆盖减少寻呼信道中的阻塞；图4A表示在无线数据网络400A的服务区430A中根据本发明的支持CDPA协议的本地超越模式的专用系统436A；图4B表示在无线数据网络400B的服务区430B中根据本发明的按照不对称区覆盖方案操作的专用系统436B；图5A表示无线数据网络500A，其中实现本发明的CDPA协议的只有本地模式；
图5B表示无线数据网络500A，其中结合不对称区覆盖方案实现本发明的CDPA协议的只有本地模式；图6表示本地登记延迟滞后时间T1h的操作；图7表示本发明的CDPA协议的移动管理方案。
在本公开文件中，在一个以上的图中出现的相同部件以相同标号表示。
在现有技术的无线数据网络100中，无线数据终端预占寻呼信道，用于来自消息控制中心的唤醒消息。当收到这种唤醒消息时，无线数据终端就转换到双向通信的本地基站。(为了便于参考，在本详细叙述的剩余部分中，无线数据网络100的网络接入协议称为“双模式”，作为根据本发明的协议下的操作模式)。因此，如上所述，用户可能经受不希望的等待。根据本发明，提供网络接入协议以允许无线数据终端预占用于双向通信的本地基站。在本详细叙述中，叙述根据本发明实现并在下面称为捕获划分分组接入(CDPA)协议的一个网络接入协议。
当用户的移动范围通常在本地基站的范围内时，CDPA特别有用。适合这种移动模型的一个应用可在医院中找到。医院中的许多职工(如医生和护士)经常在医院周围移动，他们在整个工作日通过消息联系。由于这些消息通常是在医院本身内始发并接收，它可能比这些消息旁通用于服务广大服务区的整个无线数据网络的消息控制中心更有效，并且直接地在本地消息控制中心的控制下由本地基站发送和接收。经常整个医院可由不多于一个或两个基站服务。CDPA提供最佳用于这种少量基站的特定的“本地模式”。在本地模式下这些基站的操作形成本地服务区内的“专用”系统。由于还希望无线数据终端能够在专用系统外部工作，本发明的网络接入协议设计成与在专用系统外部的服务区中的工作兼容，包括在双模式下工作。为了简化下面的叙述，术语“公共”系统用于指专用系统外部的无线数据网络的服务区。指定“公共”和“专用”只是用于指明网络接入协议的两个操作模式而不需要对应这些系统的实际所有权或管理。
在图4A中示出根据CDPA工作的无线数据网络400A。如图4A所示，无线数据网络400A包括服务区430A内的公共系统和专用系统。专用系统的服务区由标号436A指示并且至少部分由基站442A服务。(为了简化其详细叙述，专用系统由其服务区指专用系统436A)。专用系统436A由专用消息控制中心(MCC)443A和一个或几个基站控制。无线数据网络400A的基余部分包括由公共系统服务的区域，例如由基站402A服务的服务区432A。使用CDPA的无线数据网络可使用用于在基站和无线数据终端之间通信的一个或几个频率。如果使用单个频率，则基站和无线数据终端争用该信道。在两个频率(“双频”)系统下，从基站始发的通信(“下行链路”)分配一个频率，而从无线数据终端始发的通信(“上行链路”)分配另一个频率。在双频系统中，多个无线数据终端争用上行链路。根据CDPA的无线数据网络可在全双工或半双工模式下工作。在全双工模式，基站同时地从上行链路接收并发送到下行链路。在半双工模式下，当在上行链路不接收消息时基站发送到下行链路。
在专用系统436A(图4A)中，该专用系统436A根据CDPA的“本地超越”模式工作，无线数据终端在基站442A登记，因而选择与专用基站442A进行本地双向通信作为优选的通信方法。来自公共系统、包括在寻呼信道上由公共消息控制中心广播的消息利用专用消息控制中心转发到无线数据终端。公共系统可通过无线或有线通信链路发送这些消息给专用消息控制中心。下面更详细地叙述登记过程。另外，如果在专用系统436A内提供一个以上的基站，则由专用消息控制中心443A提供移动管理，在下面将更详细地叙述移动管理。否则，在下面叙述的登记方案下，移动管理可利用整个服务区430A的消息控制中心430A实现。在图4A中，公共系统由消息操作中心403A控制。
在本地超越模式下，当无线数据终端在专用系统436A的服务区内时它预占专用基站442A。无线数据终端分配两个可编程系统识别码，分别识别公共系统和专用系统436A。每个T1d时间期间(如每5分钟)，无线数据终端调谐到本地信道一个时间期间T1s来监视从本地基站(例如专用系统436A中的基站442A)发送的消息。因此，要求本地基站每T1s秒至少发送一个数据分组。如果没有可用的数据分组，则基站发出伪数据分组(即数据分组只包括首标信息而没有有效负荷)，称为“信标”，用于识别它自己。对于无线数据终端，数据分组或信标识别在该无线数据终端目前所处的其本地服务区中的基站。为了进入本地超越模式，无线数据终端执行在本地基站的本地登记过程。登记是通过给基站发送称为本地登记请求(“LRR”)的数据分组和从该基站接收确认该LRR请求的数据分组执行的。在确认分组中，基站设置“LOC”比特，以指示随后的通信是在本地模式下进行。在本地模式下，所有数据分组都设置有它们的“LOC”比特。在双模式下，LOC比特不设置，和无线数据终端在发送分组给本地基站之后只预占本地信道一个固定的时间期间，此后该无线数据终端恢复预占寻呼信道。
登记后，如果无线数据终端在Hc秒以上没有检测到本地信道中的业务，则无线数据终端认为它已留下它登记的基站的本地服务区。然后无线数据终端转换到双模式，预占该寻呼信道。当无线数据终端接收识别基站的不同于前一信标的数据分组或信标时，无线数据终端认为它已移动离开了上一个基站的本地服务区，并且已移动入它接收当前数据分组或信标的基站的本地服务区。在预定时间期间之后(“滞后”)，该无线数据终端可在新的基站登记。下面将更详细地说明滞后。
图2表示根据本发明的CDPA协议下使用的数据分组200的格式。如图2所示，数据分组200包括两个首标部分(210-220)和230、任选的可变长度数据有效负荷240和纠错部分250。第一首标部分包括两字节第一首标210和第一纠错部分220。第二首标部分230和数据有效负荷240作为里德-所罗门(Reed-Solomon)码保护，提供纠错部分250。
第一首标210包括(ⅰ)一字节“长度”字段212，指示纠错部分220后的数据分组中的字节数；(ⅱ)4比特控制字段，包括1比特“版本号”(VER)216,1比特“ASYM控制比特”字段218和2比特“ESN LSB ID”字段219；以及(ⅲ)4比特“长度检验和”字段214。ASYM控制比特字段218和“ESNLSB ID”字段219在下面更详细地说明。4比特长度检验和通过具有进位地对长度字段212与4比特控制字段求和而导出。第一纠错部分220包括两个4比特前向纠错(FEC)字段222和224。每个FEC字段222和224保护第一首标210的一个数据字节。
第二首标230包括(ⅰ)1比特“LOC”字段231，参见上面，指示在本地模式下发送的数据分组；(ⅱ)7比特“基站色码”字段232，识别该分组相关的基站；(ⅲ)1字节“系统ID”字段233，识别该无线数据网络；(ⅳ)4字节“寻呼机ESN”字段234，唯一地识别该无线数据终端；(ⅴ)1字节“网关ID”字段235，它是一个控制字节，识别该分组相关的应用；(ⅵ)1字节“分组序号字段”；和(ⅶ)1字节控制字段，包括开始比特237a，停止比特237b和“请求确认”(RqAK)比特237c，2比特操作码237d和传送码237e。
在数据分组200中，2比特ESNLSB字段219包括“寻呼机ESN”字段234的2个最低有效位。通过分别提供首标210和230以及通过包括2比特ESN LSB字段219，无线数据终端可迅速地确定它是否为预定的数据分组的接收者。具体地说，在解码第一首标部分210时，无线数据终端比较其寻呼机识别的最低有效两比特与正接收的数据分组的ESN LSB ID字段219中的两比特。如果这两比特不相符，则进一步解码，即解码第二首标部分230是不必要的。然后无线数据终端复位它自己并且等待下一个数据分组。在一个实施例中，数据处理电路在不处理数据分组时放置在“休眠”模式。因此，在这个实施例中，利用2比特ESN LSB字段219达到能量节省，因为无线数据终端花在解码不是预定给它的数据分组的工作时间最小。
数据分组200具有内置前向兼容能力。这个前向兼容能力由第一首标部分210中的版本号字段216提供，第一首标部分210存储该数据分组的版本号。版本号字段216指示该数据分组的其余部分的格式。因此，可取得该数据分组格式的进一步升级，在这个例子中，通过设定版本号字段216给该无线数据终端指示新的数据格式。当然，在另一个实施例中，版本号字段216的宽度大于1比特，以保证一个以上版本的格式升级的兼容性。
因为射频信号的范围取决于其功率(即只有利用较高的功率才能取得较大的范围)，当设计无线数据终端的范围时应当考虑功率节省。功率节省，如果有，在基站设计中是次要考虑的。因此，存在不对称下线链路和上行链路覆盖区模式的可能性。使用不对称覆盖区对于一些应用是有利的。例如，当不是该服务区的所有地点可由至少一个基站服务时，不对称覆盖模式可用于新系统的开始阶段。在这种情况，一些消息可由该基站直接地发送给无线数据终端以便减轻寻呼信道中的阻塞。不对称覆盖模式一般参照图3和特别参照图4B的CDPA无线数据终端叙述。
如图3所示，无线数据网络300包括两个基站301和302、和由消息控制中心303的高功率发射机广播的寻呼信道服务的服务区330。每个基站301与302在本地信道中提供不对称覆盖。例如，在基站301中，由标号334指示的下行链路的范围(即基站301可发送消息的区域)大于由标号332指示的上行链路的范围(即典型的无线数据终端可成功地发送消息给基站的区域)。使用在基站301的发射机取得较大的下行链路覆盖区，该发射机比移动无线数据终端的发射机功率高。因此，在上行链路范围332内，基站301与无线数据终端之间的双向通信是可能的。在上行链路范围332之外但在下行链路范围334之内，消息可由基站301使用本地信道发送给无线数据终端。
不对称覆盖也可根据CDPA提供。图4B表示服务区400B，其中专用系统434B包括基站442B。基站442B包括(ⅰ)上行链路范围432B，在该范围内可进行基站442B与无线数据终端之间的双向通信；(ⅱ)下行链路范围434B，在该范围内无线数据终端可在本地信道中从基站434B接收消息。
无线数据终端和基站之间功率考虑的不同也可在数据传输速率相不对称中采用。图2的数据分组格式支持这样的不对称。来自无线数据终端的具有设置在第一首标210中ASYM控制比特218的分组要求无线数据终端与基站之间的不对称通信。否则，即利用ASYM控制比特218复位，上行链路和下行链路数据率是相同的(即对称)，典型地为较低数据率，如1200波特。另一方面，当ASYM控制比特218置位时，下行链路以较高数据率发送，如9600波特，而上行链路为较低数据率，如1200或2400波特。在不对称数据率下，可取得较长的上行链路距离而不相应地增加无线数据终端的功率要求。
在CDPA协议下的消息数据分组由接收者的“ACK”分组确认。不对称数据率可用于避免冲突和扩展可接收确认分组的范围。在CDPA协议的一个实现中，当在通过基站在Hf秒的时间期间(“再试期间”)几次重试之后消息控制中心没有收到ACK分组时或在尝试重试的次数超过预定的重试最大值Mn(如三次)时，消息控制中心是另外通过寻呼信道重发该消息的。
在消息数据分组中，消息控制中心可设置ASYM比特字段218，以建议无线数据终端使用可变传输速度发送对应于消息数据分组的ACK分组。在一个实施例中，当收到消息数据分组时，能够使用可变传输数据率的无线数据终端首先尝试最高速度传输发送ACK分组。如果无线数据终端接着接收相同分组，即消息控制中心没有收到前面的ACK分组，ACK分组的随后重试则又使用可变数据率，如从低速度到高速度。在一个实现中，提供9600波特和2400波特的数据率。如果ASYM比特字段218复位，无线数据终端则在对称模式下发送。在这种情况，无线数据终端以对应其编程的波特率的9600bps或2400波特发送。在重试期间，消息控制中心重发该消息分组给前面尝试的基站，并且根据它保持的与接收者的无线数据终端有关的最后的RSSI信息任选地发送给一个或几个接近的基站，以使成功地发送消息数据分组到该接收无线数据终端的可能性最大。基站使用接收者无线数据终端能够接收的数据率从消息控制中心发送该消息数据分组。
在上行链路中使用类似的变速度重试方案以改善成功的数据传输的概率。可对无线数据终端编程从而以对称模式或不对称模式工作。在不对称模式下，无线数据终端使用变速度重试。因此，当无线数据终端不能从消息控制中心接收指示其上行链路数据分组的接收的ACK分组时，无线数据终端首先以高数据率重试传输该数据分组。接着，无线数据终端以低速度传输到高速度传输的循环变化传输数据率。重试是以随机化的时间间隔尝试，以便尽可能减少与其它无线数据终端冲突争用上行链路。无线数据终端尝试重发直到超过预定的最大重试数Hn(例如3次)。
CDPA也可以“只有本地”模式工作。在只有本地模式下，如图5A所示，不提供寻呼信道。在图5A中，无线数据网络500A的基站504A及502A分别提供本地服务区533A及532A。工作在只有本地模式的无线数据终端总是预占本地信道。如图5B所示，只有本地模式也可以不对称区域覆盖方案实现，所示的无线数据网络500B的基站504B及502B分别提供本地服务区533B及532B。在本地服务区533B内是双向服务区541B和单向服务区542B。类似地，在本地服务区532B内是双向服务区543B和单向服务区544B。
如在上面讨论的本地超越模式中，通过设定数据分组200的第一首标部分210中的LOC比特231来选择只有本地模式。无线数据终端对本地基站的登记以基本上与上面对于本地超越模式所讨论的相同方式执行。如在本地超越模式中，任何基站504A、504B、502A和502B可以是专用系统的一部分。关于数据分组频率和信标对这些基站的要求与在本地超越模式下相同。
在CDPA中，虽然在双模式操作下不要求本地登记，但是在双模式操作下可使用本地登记来减少寻呼信道中的唤醒业务量，并且避免通过寻呼信道引起的等待。在双模式下的登记可以以上针对本地超越和只有本地模式所讨论的相同方式进行。
当无线数据终端迅速地移动通过无线数据网络中的几个小孔时，在进入每个小孔时的本地登记是不实际的，而且可能减慢分组传输。在这样的方案下，分组传输可被严重地延迟，因为到达无线数据终端预先登记的基站的消息可能需要通过无线数据终端顺序登记的一个或几个基站转发，这是因为在该消息到达该基站时该无线数据终端可能已经移动出这个基站的每个基站的服务区。因此，在这样的方案下，对于跟踪无线数据终端的无线数据网络的消息控制中心的开销要求是高的，该无线数据终端快速相继地在多个基站登记。进一步复杂化本地登记问题是在无线数据终端进入和移出两个相邻小孔的本地服务区时的情况。可开发病态案例(pathological case)(“摆动”)，其中在无线数据终端已在另一个基站登记之后，该消息控制中心可马上始终如一地传递该消息给基站。
为了避免无线数据终端在基站之间快速移动时摆动和简化本地登记的处理，CDPA协议规定了本地登记滞后延迟时间T1h。根据这个方案，离开它登记的基站服务区的无线数据终端制止在新的本地基站登记，直到期满延迟T1h，在一个实施例中该延迟T1h设定为15分钟。图6示出在无线数据网络600中本地登记滞后延迟时间T1h的操作。开始在基站632登记的无线数据终端601沿路径650快速移动通过小孔632、633和634到达小孔635，在每个小孔633和634停留少于T1h的时间期间。在CDPA下，无线数据终端601不在小孔633和634中的基站进行本地登记。无线数据终端601在小孔635停留超过T1h的时间期间之后，无线数据终端601请求登记。如果在无线数据终端601已离开小孔632之后，消息传送给小孔632，则由无线数据网络600的消息控制中心暂时保持该消息，直到小孔635报告本地登记，或者由在双模式下的无线数据终端601调用。因此，避免了误传送给小孔633及634。
本发明的CDPA协议提供无线数据网络的移动管理方案，使得移动无线数据终端在移动通过无线数据网络中的一系列基站时能够以无缝方式连续发送和接收消息。本发明的移动管理方案由图7表示。如图7所示，开始在小孔732中的基站登记的无线数据终端701沿着无线数据网络中的路径750移动，相继到达小孔733、734和735。在小孔732时，无线数据终端701发送一个数据分组给小孔732中的基站，由该基站转发给消息控制中心703。消息控制中心703通过小孔732中的基站发送确认(ACK)分组给无线数据终端701而进行响应。这个ACK分组在无线数据终端701已离开小孔732之后的一个时间到达。当无线数据终端701到达小孔733时，无线数据终端701发送第二数据分组。假定无线数据终端是在小孔733中，则消息控制中心703发送前面丢失的ACK分组给小孔733中的基站以便传递。由于无线数据终端701已经移动到小孔734，这个ACK分组也丢失了。因为无线数据终端701在预定的延迟之后没有从消息控制中心703接收ACK分组，无线数据终端701通过从小孔734发送前面未确认的数据分组而进行重试。又假定无线数据终端701是在小孔734中，消息控制中心703重发两次丢失的ACK分组给小孔734中的基站。在这个例子中，ACK分组由小孔734中的无线数据终端701接收。以这种方式，通过无线数据网络700，消息由接连移动通过多个小孔的移动无线数据终端701发送和接收。
总之，本发明的无线数据网络例如图4A的无线数据网络400A提供至少以下优点。第一，在专用系统(如专用系统436A)内始发和接收的消息避免在公共系统内等待。第二，因为在专用系统内要求登记，可提供接入控制(如通过专用消息控制中心如消息控制中心443A管理的密钥或者通过专有的寻址方案)，使得在专用系统内本地发送的消息可保持专有或秘密，而且没有在专用系统登记的无线数据终端不能存取。第三，根据CDPA，无线数据终端在专用系统与无线数据网络的其余部分之间无缝地移动。因此，无线数据终端可保持消息交换活动，甚至该无线数据终端正在专用系统与公共系统之间移动时也是如此。最后，利用专用系统内的本地通信增强性能并且减少与使用公共系统相关的使用负荷。
提供上面的详细叙述是说明本发明的具体实施例而不是要进行限定。在本发明的范围内许多修改和变化是可能的。本发明由所附权利要求限定。
权利要求
1．一种双向无线数据网络，包括多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够以第一传输速率在预定范围内发送预定频率的无线电信号；和具有无线电信号收发信机的基站，所述基站为服务区服务并且能够以第二传输速率发送预定频率的无线电信号；其中所述第一传输速率小于所述第二传输速率。
2．一种双向无线数据网络，包括多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够以第一传输速率在预定范围内发送预定频率的无线电信号；和具有无线电信号收发信机的基站，所述基站为服务区服务并且能够以第二传输速率发送预定频率的无线电信号；其中所述基站给所述无线数据终端之一发送数据分组，使得在所述无线数据终端接收所述数据分组时，所述无线数据终端通过以所述第一传输速率发送确认分组来确认所述数据分组的接收，所述第一传输速率低于所述第二传输速率。
3．根据权利要求2所述的双向无线数据网络，其中所述基站在所述数据分组中给所述无线数据终端指示在所述数据分组首标内的字段的所述确认分组中使用所述第一传输速率。
4．一种双向无线数据网络中的方法，包括以下步骤提供多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够以第一传输速率在预定范围内发送预定频率的无线电信号；和提供具有无线电信号收发信机的基站，所述基站为服务区服务并且能够以第二传输速率发送预定频率的无线电信号；其中所述提供步骤提供的第一传输速率小于所述第二传输速率。
5．一种双向无线数据网络的方法，包括以下步骤提供多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够以第一传输速率在预定范围内发送预定频率的无线电信号；和提供具有无线电信号收发信机的基站，所述基站为服务区服务并且能够以第二传输速率发送预定频率的无线电信号；其中所述基站给所述无线数据终端之一发送数据分组，使得在所述无线数据终端接收所述数据分组时，所述无线数据终端通过以所述第一传输速率发送确认分组来确认所述数据分组的接收，所述第一传输速率低于所述第二传输速率。
6．根据权利要求5所述的方法，其中所述基站在所述数据分组中给所述无线数据终端指示在所述数据分组首标内的字段的所述确认分组中使用所述第一传输速率。
7．一种双向无线数据网络，包括多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够在预定范围内发送预定频率的无线电信号；和具有无线电信号收发信机的基站，所述基站在大于所述预定范围的预定服务区内发送。
8．根据权利要求7所述的双向无线数据网络，其中所述基站在所述基站的所述预定范围内发送无线电信号给所述无线数据终端并从所述无线数据终端接收无线电信号，并且只在所述预定范围外部但在所述预定服务区内发送所述无线电信号给所述无线数据终端。
9．根据权利要求7所述的无线数据网络，其中所述基站的发射机的功率比所述无线数据终端的每个无线数据终端的功率高。
10．一种双向无线数据网络中的方法，包括如下步骤提供多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够在预定范围内发送预定频率的无线电信号；和提供具有无线电信号收发信机的基站，所述基站在大于所述预定范围的预定服务区内发送。
11．根据权利要求10所述的方法，其中所述基站在所述基站的所述预定范围内发送无线电信号给所述无线数据终端并从所述无线数据终端接收无线电信号，并且只在所述预定范围外部但在所述预定服务区内发送所述无线电信号给所述无线数据终端。
12．根据权利要求10所述的方法，其中所述基站的发射机的功率高于所述无线数据终端的每个无线数据终端的功率。
13．一种无线数据网络中的方法，包括提供多个移动无线数据终端，每个无线数据终端有唯一的识别码和能够在预定范围内发送预定频率的无线电信号的终端；提供具有无线电信号收发信机的基站，所述基站具有预定的服务区；和提供在所述无线数据终端之一和所述基站之间传输的数据分组，所述数据分组包括第一首标和第二首标，所述第二首标指定识别码，并且所述第一首标包括所述识别码的一部分，其中当所述识别码的所述部分与所述无线数据终端的所述唯一识别码中的相应部分不符时，所述预定服务区内的每个所述无线数据终端终止所述数据分组的解码。
14．根据权利要求13所述的方法，其中所述识别码的所述部分包括所述识别码的两比特。
15．一种无线数据网络，包括多个移动无线数据终端，每个无线数据终端有唯一的识别码和能够在预定范围内发送预定频率的无线电信号的终端；和具有无线电信号收发信机的基站，所述基站有预定的服务区；其中在所述无线数据终端之一与所述基站之间传输的数据分组包括第一首标和第二首标，所述第二首标指定识别码，而所述第一首标包括所述识别码的一部分，其中在所述识别码的所述部分与所述无线数据终端的所述唯一识别码中的对应部分不符时，在所述预定服务区内的每个所述无线数据终端终止所述数据分组的解码。
16．根据权利要求15所述的无线数据网络，其中所述识别码的所述部分包括所述识别码的两比特。
17．一种双向无线数据网络，包括多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够在预定范围内发送预定频率的无线电信号；包括无线电信号收发信机的基站，所述基站服务预定的本地服务区，并且能够在所述本地服务区内发送预定频率的无线电信号；和连接到所述基站的消息控制中心，所述消息控制中心能够在包含并大于所述本地服务区的第二服务区内发送预定频率的无线电信号，所述预定频率不同于所述基站的所述预定频率；其中在所述无线数据终端位于所述本地服务区内时，每个所述无线数据终端监视所述基站的所述预定频率，而在所述无线数据终端位于所述本地服务区外部时监视所述消息控制中心的所述预定频率。
18．根据权利要求17所述的双向无线数据网络，其中当所述无线数据终端之一来到所述基站的所述本地服务区内时，所述无线数据终端在所述基站登记。
19．根据权利要求18所述的双向无线数据网络，还包括第二基站，每个所述第一和第二基站由基站识别码识别，其中当所述无线数据终端接收识别所述第一基站的数据分组时，所述无线数据终端之一在所述第一基站登记。
20．根据权利要求19所述的双向无线数据网络，其中所述基站以短于预定时间期间的间隔发送包括所述基站识别码的一个数据分组，和其中所述无线数据终端在长于所述预定时间期间的第二时间期间内对所述数据分组周期地监视所述基站的所述预定频率。
21．一种双向无线数据网络，包括多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够在预定的范围内发送预定频率的无线电信号；和具有无线电信号收发信机的一个基站，所述基站服务预定的服务区；其中当所述无线数据终端是在所述预定服务区内时每个所述无线数据终端在所述基站登记，和其中在所述登记之后所述无线数据终端在预定频率上与所述基站通信。
22．根据权利要求21所述的双向无线数据网络，还包括第二基站，所述第二基站具有无线电信号收发信机并且服务包括所述第一预定服务区外部的一部分的第二预定服务区，其中当存在所述第一基站的所述预定服务区时，所述无线数据终端进入所述第二预定服务区并且在所述第二基站登记。
23．根据权利要求21所述的双向无线数据网络，其中所述基站在不长于预定时间期间的间隔内发送数据分组，所述无线数据终端在收到所述数据分组时在所述第一基站登记。
24．根据权利要求23所述的双向无线数据网络，其中当存在所述第一基站的所述预定服务区时，所述无线数据终端直到第二预定时间期间之后才在第二基站登记。
25．一种双向无线数据网络，包括多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够在预定范围内发送预定频率的无线电信号；和具有无线电信号收发信机的基站，所述基站服务预定的服务区；其中当所述基站发送数据分组给所述无线数据终端之一时，和所述无线数据终端以第一数据速率发送确认分组给所述数据分组来响应所述数据分组，其中当所述基站在预定的时间间隔之后没有收到所述确认分组时，所述基站发送所述数据分组直到预定的重发次数。
26．根据权利要求25所述的双向无线数据网络，其中当所述无线数据终端收到所述数据分组的复本时，以不同于所述第一数据率的数据率重发所述确认分组。
27．根据权利要求26所述的双向无线数据网络，其中所述数据分组包括指示用于发送和重发所述确认分组的数据率的字段。
28．一种提供双向无线数据网络的方法，包括如下步骤提供多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够在预定范围内发送预定频率的无线电信号；和提供具有无线电信号收发信机的基站，所述基站服务预定的服务区；其中当所述基站发送数据分组给所述无线数据终端之一时，和所述无线数据终端通过以第一数据速率发送确认分组给所述数据分组来响应所述数据分组，其中当在预定时间间隔之后所述基站没有收到所述确认分组时，所述基站发送所述数据分组直到预定的重发次数。
29．根据权利要求28所述的方法，其中当所述无线数据终端收到所述数据分组的复本时，以不同于所述第一数据速率的数据速率重发所述确认分组。
30．根据权利要求28所述的方法，其中所述数据分组包括指示用于发送和重发所述确认分组的数据率的字段。
31．一种无线数据网络中的方法，包括如下步骤提供多个移动无线数据终端，每个无线数据终端能够在预定范围内发送预定频率的无线电信号；提供包括无线电信号收发信机的基站，所述基站服务预定服务区；提供用于在所述基站和所述移动无线数据终端之一之间通信的数据分组，所述数据分组包括后面接着数据有效负荷的首标，所述第一首标包括指示所述有效负荷格式的版本号字段。
全文摘要
一种无线数据网络,提供在覆盖宽服务区的寻呼信道上广播的消息控制中心和在所述宽服务区中分布的、在所述宽服务区内的本地服务区的本地信道上提供双向通信的多个基站。无线数据网络提供基站和用户无线数据终端之间的不对称数据传输速率。另外,基站和无线数据终站各个可根据希望的范围及为了减少冲突概率以不同的数据速率发送。在一实施例中,提供一种登记过程,以便在本地信道中建立无线数据终端和基站之间的连续通信。
文档编号H04W16/32GK1211886SQ9811996
公开日1999年3月24日 申请日期1998年8月20日 优先权日1997年8月20日
发明者蔡国强 申请人:格维康姆公司