CN1302491A - 带自动重新登记能力的选择性呼叫接收器 - Google Patents

Abstract

工作在一个卫星通信系统中的一个SCR(选择性呼叫接收器)(16),当它从一个消息发送区域(10)漫游到另一个消息发送区域(12)时,自动地发起一个重新登记过程。这是通过这个SCR(16)确定其当前位置,确定它已经从一个已知前一个位置开始漫游的距离,并且如果这个距离超过了一给定距离,就发起一个重新登记过程来完成的。

Description

带自动重新登记能力的选择性呼叫接收器

本发明一般直接涉及在一个卫星通信系统中工作的SCR(选择性呼叫接收器)，更特别地，涉及用于确保一个SCR可以进行漫游而不会丢失其消息的技术。

在卫星通信系统中，在地球表面的SCR接收从绕地球运行的卫星所发送的消息。一个SCR能够接收其消息，如果这个系统知道SCR所位于的位置，并且所以能够促使消息被其电磁波束照射在这个SCR所位于的一个消息发送区域(MDA)中的卫星所发送。

当一个SCR漫游时，它可以从一个MDA移动到一个相对较远的MDA，如当从美国的中西部地区移动到日本一样。除非这个SCR的用户告知这个通信系统，这个SCR已经移动到不同的MDA，这个系统将继续使用其电磁波束照射在SCR前一个MDA的卫星来向这个SCR发送消息。所有这样的消息将会丢失，并且这个用户将不知道他丢失了任何这样的消息。所以，重要的是，确保这个通信系统被告知任何足以使一个SCR移动到不同MDA的大的位置变化。

图1显示了一对MDA，和在MDA之间进行移动时一个SCR可能进行的一个示例性路由；

图2是根据本发明进行工作的一个SCR的一个框图；

图3是显示这里所讨论的卫星通信系统中所使用的一个信令协议的一个图；和

图4是显示图2中的一个处理器如何被进行优选编程来操作根据本发明的SCR的一个流图。

一个卫星通信系统被描述在美国专利No.5,613,194、题为“基于卫星的蜂窝消息系统和对其进行操作的方法”中，这个专利的教导被合并至此作为参考。假定，这里所讨论的SCR在这个类型的卫星通信系统中进行操作，并且使用这里所描述的信令协议来进行工作，但是也可以使用其它信令协议。

在这样一个卫星通信系统中，地球的表面被划分为逻辑发送区域，这里称作LDA。有26,631个连续编号的LDA，每一个LDA的直径大约是150km(公里)。在任何给定时刻，一个SCR将在一个这样的LDA中，并且它可以从一个LDA漫游到另一个LDA。

参考图1，显示了多个LDA，某些LDA位于一个MDA10中，而其它的LDA位于一个相邻的MDA12中。一个线14表示两个MDA之间的边界。

位于MDA10中的一个SCR16可以经过边界14漫游进入另一个MDA12，或者它可以漫游到位于另一个大陆的一个更远的MDA。当SCR16在MDA10中时，这个通信系统知道这个SCR位于那里，并且促使到这个SCR的消息是由其电磁波束将照射在这个MDA10的LDA中的卫星来进行发送。

当这个SCR16漫游到MDA12中时，离照射MDA10的这个电磁波束可能比较远以致不能可靠地接收这些电磁波束所承载的任何消息。所以，这个SCR16的用户必须告知这个通信系统他在MDA12中，以使这个用户的消息可以被其电磁波束将照射在MDA12的卫星所发送。如果这个用户不知道他将漫游到遥远的MDA12，或者忘记告知这个通信系统已经移动到一个不同的MDA，他将有可能会丢失其消息。

使用本发明，一个SCR将提示其用户去告知这个通信系统，他已经漫游到一个不同的MDA，这样，促使这个通信系统能够将将来可能出现的消息路由到他所位于的MDA。用于实现这个的优选方法将首先参考图1来进行解释。

假定，这个SCR16在MDA10的LDA1中开始。然后，这个SCR16经过路由18移动到LDA2。这个SCR16确定其新位置在LDA2中，并且在LDA1和2之间的距离比已经被编程到这个SCR中的一个给定截止距离短。例如，这个截止距离可以是1000km(公里)，并且从LDA1到LDA2的距离可以是500km。因为这500km距离比给定距离(1000km)短，所以这个SCR不提示这个用户。

下面，这个SCR从LDA 2移动到LDA3，并且它计算出在LDA 3和LDA 1之间的距离(虚线22)。如果这个距离与这个给定距离(1000km)相等或者比这个给定距离(1000km)长，这个SCR就发起一个重新登记的过程。这个重新登记过程优选地包括提示这个用户，这个SCR可能已经漫游到了一个不同的MDA，并且这个用户应告知这个通信系统，提示是通过一个显示器，可听的提示或者类似的来进行的。如果这个SCR是一个双工设备，即，如果它可以发送也可以进行接收，优选地，这个重新登记过程包括这个SCR自动地将一个重新登记通知发送到这个通信系统。

现在，假定这个SCR经过路由24漫游回MDA10。再一次，这个SCR确定出其当前位置在LDA4中，并且它计算出从LDA3到LDA4的距离。在这个示例中，后者的距离是950km，比给定(截止)距离短50km。所以，就不发起任何重新登记过程。假定，当一个SCR漫游出其初始MDA，但是其漫游的距离比这个给定距离短时，它仍然能够看见照射其初始MDA的卫星。这样，现在位于LDA4中的这个SCR仍然能够看见照射MDA12的卫星。这样，这个截止距离这样被选择，以使当一个SCR的漫游距离超过这个截止距离时就可能已经移动到一个不同的MDA，但是这个SCR仍然能够刚刚看见照射其所漫游出来的MDA的卫星。

在前述示例中，这个SCR16初始时登记在MDA10中。当它从LDA1移动到LDA2时就不产生任何重新登记，但是当它从LDA2移动到LDA3时，就产生了一个重新登记过程。从LDA3到LDA4的下一个移动也不产生任何重新登记过程，但是当进一步的移动使这个SCR位于在离LDA3至少1000km外时，就产生重新登记过程。

图2显示了被根据本发明进行编程而工作的一个SCR。所显示的这个SCR16包括一个天线26，通过这个天线26，可以建立与卫星发送器的一个通信链路28。天线26连接到一个接收器30，这个接收器30包括RF(射频)，混频，和中频级(没有显示)。中频级是将RF信号转换为基带信号所需要的。接收器30连接到一个模拟到数字转换器(A/D)32，这个模拟到数字转换器32对这个基带信号进行数字化，并且A/D转换器32连接到从被数字化的基带信号中提取数字数据的一个数字解调器34。

这个解调器34从链路28中恢复被包括在这个传输中的四进制或者二进制相移键控数据。解调器34也提供一个反馈信号来控制一个振荡器36。振荡器36提供一个振荡信号，这个接收器30在将RF信号转换为基带信号时使用这个振荡信号。

解调器34将其数字数据输出馈送到一个处理器38，这个处理器38可以是Texas仪器公司所生产的一个TMS320C54x数字信号处理器。处理器38连接到一个存储器40，这个存储器40永久地保存特定的数据，包括命令这个SCR16执行各种过程，包括计算其位置和根据本发明的其它操作的计算机程序。存储器40也保存临时数据，这个临时数据根据操作这个SCR的结果而发生改变。一个定时器42将这个处理器38同步到系统时间，并且使这个处理器能够跟踪当天的时间。

另一个处理器44，例如Motorola公司所生产的68HC11，连接到各种外设设备，例如显示器46，一个告警设备48，一个用户输入接口50，和一个存储器52。处理器44控制显示器46向这个SCR16的一个用户显示数据，并且这个相同的处理器控制这个告警设备48来通过可听的，可见的和/或者通过振动来表示接收发送到这个SCR16的一个消息。处理器44接收用户输入，优选地是通过接口50操作键盘或者按钮(没有显示)来进行的。

这个SCR16的供电是由一个电池54来提供的，这个电池54通过一个电源开关56连接到一个端子58和连接到一个电源控制部分60。电源控制部分60告警从处理器44所接收的命令来将电源提供到端子62。端子58至少给定时器52提供电源，而端子62向这个SCR16的剩余部分提供电源。

当开关56处于打开状态时，这个SCR16的电源就被断开，并且当这个开关56处于闭合状态并且当这个电源被路由到所有端子62时，这个SCR16就被完全供电，并且可以进行所有的操作。当电源没有被路由到一个或者多个端子62时，但是开关56处于闭合状态以通过端子58将电源路由到至少定时器42时，这个SCR16也可以被供电并且处于一个低功耗的睡眠模式中。

对这个SCR16的进一步描述可能参照上面所引用的专利。对本发明的目的，增加这个处理器38促使这个SCR16来通过被保存在存储器40中的一个计算机程序和其它信息，根据本发明进行操作就已经很足够了。这个计算机程序的操作被后面将讨论的图4流图所表示。

现在简单地参考图3来讨论这个SCR16所使用的信令协议。所显示的协议具有一个4级定时结构的一个帧结构。这个分层结构中的最高层是一个194.4秒(2160帧)的超帧64。在下面将更全面描述的优选操作模式中，这个SCR在决定其位置的一个过程中，使用这个超帧作为一个时间参考。

这个超帧64包括9个21.6秒(240)帧的块66。每一个块66包括5个长4.32秒(48帧)的组68。每一个块66的第一组是一个捕获组，这个捕获组包括48帧70规划信息，用于已知位于正在被提供服务区域内的SCR。这个规划信息告诉那些SCR在哪里查找4个随后消息组内的消息。48帧中的每一个被包括在每一个电磁波束图案中的48个电磁波束中的不同的一个所发送。最后，每一个帧70包括一个单向消息时隙72，这个时隙72典型地被用作持续时间为20.32毫秒的一个寻呼突发。帧70的剩余部分典型地被用作电话服务。

至少在一个或者多个块66中，每一个SCR是激活的，块66是一个超帧的一部分。当一个SCR变为激活时，它将自己同步到这个信令协议，并且解码这个捕获组来决定监视哪一个特定的消息组来监视其消息。在一个特定块16期间处于激活的所有SCR试图对这个块中的捕获组进行解码，并且如果被命令这样，就在这个块内的消息组内查找这个消息。在每一个激活状态期间，根据本发明而工作的一个SCR也优选地计算其当前的位置，如参考图4的流图更全面描述的。

经过第一步骤72，这个SCR计算并且保存表示其估计的、当前位置的一个值。在这个情形下，所计算的值优选地表示这个SCR最可能位于其中的LDA的标识。这个计算优选地受到在美国申请序列号No09/028043中所描述的技术的影响，这个美国申请是Rudowicz等人在1998年2月23日申请的，并且其受让人也是本发明的受让人。Rudowicz等人申请的要旨在这里被包括作为参考。这个计算可以例如，公开这个SCR目前位于LDA1(图1)中。这个SCR每一次变为激活时，这个第一步骤72被执行，典型地是一个超帧期间至少一次。

在这个卫星通信系统中，地球表面被称作行的155条假想线所围绕，这行与纬度类似。每一个LDA的位置可以被它所占据的行和其在行中的位置来标识。例如，LDA No.13,499位于行78，位置266中。这个SCR将所计算的LDA的行和位置值保存在一个LDA出现表74中。所显示的表74有空间来保存19独立的LDA，和一个列75，这个列75表示作为这个SCR可能的目前位置，一个特定的LDA被计算了多少次。

在下一个步骤76中，这个SCR确定从它开始执行最近一次的步骤72后，是否已经经过了K个超帧。在与K个超帧相应的一预定时间内，这个SCR被编程为重复执行步骤72。如果当执行步骤76时，还没有达到K个超帧的数目时，这个程序就进行到步骤78，在步骤78中，它被命令返回到这个程序的开始并且再执行步骤72。如果这又导致这个SCR将其目前LDA标识为与其在相同周期内前面标识的相同的LDA，然后，就增加这个特定的行和位置的数目。这个周期继续，并且对每一个步骤72所计算的每一个不同LDA位置在表74中填写行和位置值，并且每一次一个计算的LDA与表74中前面进入的行和位置值匹配时就增加一个计数。

当已经达到K个超帧时，就结束一个周期，由此，这个程序从步骤76进行到步骤80，来确定最佳表示这个SCR的当前位置的LDA。通过从表74中，选择在列75中具有最高计数的LDA，就完成了这个决定。所以，可以看出，步骤72-80所表示的活动包括计算表示这个SCR估计当前位置的值，在表74中记录一个计算值与一个前面计算的值相匹配的次数，并且将最经常匹配的被计算值选择作为这个SCR的最佳当前位置。

在下一个步骤82中，确定是否有一个初始的LDA。如果这个SCR刚好被加电或者被复位，在这个SCR中就可能没有被保存的初始LDA值。在这个情形下，这个程序进行到步骤84，在步骤84中，这个SCR被命令来保存最佳LDA(经过步骤80而决定的前一个值)，以在下一个程序期间被用作初始LDA值。然后，这个程序返回到(步骤86)其第一步骤72，并且开始另一个周期，其中表74对值和计数进行累加，从中选择最佳的LDA。

如果对步骤82的答复是肯定的，这个程序就进行到步骤88。在这个步骤中，这个SCR确定其当前位置(步骤80中所决定的最佳LDA)与一个已知前一个位置(初始LDA)之间的距离，这个SCR是从这个前一个已知位置开始漫游的。这个距离优选地是使用一个最大圆距离计算来决定的。如果这个距离比给定截止距离长，这就表示这个SCR已经漫游到了一个新的MDA，并且这个程序就进行到步骤90。

因为这个SCR已经漫游到一个很远的距离，如从LDA1漫游到图1中的LDA3一样，初始LDA的值就被最佳LDA(从步骤80中)的值所替代。在这个示例中，如果LDA1是初始的LDA，并且这个SCR漫游到LDA3，并且LDA3被决定为是最佳LDA，然后步骤90将促使LDA 3替代LDA1，以作为初始LDA。所以，LDA3将是下一次执行步骤88时从其来测量距离的一个位置。

在下一个步骤92中，这个SCR通过促使这个显示器46(图2)来显示一个消息，以提示这个用户告知这个通信系统他的SCR目前所位于的MDA位置，来发起一个重新登记的过程。如果这个SCR能够发送一个消息，这个SCR可能经过步骤92来显示提示消息，并且优选地，它向这个通信系统发送一个消息，以告知这个通信系统，这个SCR已经漫游到了一个新识别出来的MDA。

再参考步骤88，如果所漫游的距离比给定截止距离小(如从图1的LDA1到LDA2)，这个程序进行到步骤94。这里，初始的LDA值被保留(例如，LDA1)，并且这个程序经过步骤96返回到开始。这样，当下一次执行步骤88时，任何附加的距离将又被与LDA1(初始LDA)进行比较。

使用这个技术，一个用户可以从一个位置移动到另一个位置，而不需要担心会因为移动到范围外而丢失一个消息。在每一次他的SCR从其前一个位置实际移动了一个预定距离时，他的SCR将自动地初始化重新登记过程。

尽管已经参考优选实施方式描述了本发明，但是，很明显，该领域内的技术人员可以进行各种修改和替代，而不会偏离本发明。所以，应注意，所有这样的替代和修改均被认为包括在后附权利要求书所定义的、本发明的精神和范围内。

Claims (14)

1．在一个通信系统中用于使一个SCR总是登记在合适消息发送区域内的一个方法，在这个通信系统中RF信号被从卫星发送到SCR，并且这个SCR可以从一个消息发送区域移动到另一个消息发送区域，该方法在这个SCR中包括步骤：

a)确定这个SCR的当前位置；

b)确定这个SCR的当前位置和这个SCR开始漫游的前一个已知位置之间的距离；和

c)如果在段b)中所计算的距离超过了一个给定距离，就发起一个重新登记过程。

2．如权利要求1所提出的方法，其中发起一个重新登记过程包括提示这个SCR的用户，这个SCR可能已经移动到一个不同的消息发送区域。

3．如权利要求1所提出的方法，其中发起一个重新登记过程包括向这个通信系统发送一个重新登记的信号。

4．如权利要求1所提出的方法，其中段a)的动作包括重复地计算表示当前估计位置的值，记录一个计算值与前一个计算值匹配的次数，和将匹配次数最多的计算值选择作为这个SCR的当前位置。

5．如权利要求4所提出的方法，其中一个SCR在预定的时间变为激活以接收信息，其中一个SCR每一次激活时都计算表示当前估计位置的一个值，并且当对值的计算进行一预定时间期间后，选择SCR的当前位置。

6．如权利要求5所提出的方法，其中这个通信系统使用一个将信息格式化成超帧以发送数据到SCR的信令协议，并且其中，这个预定时间期间与多个超帧相应。

7．如权利要求1所提出的方法，其中，如果在段b)中所计算的距离没有超过了这个给定距离，就不会立即发起一个重新登记过程，并且当这个SCR漫游时就继续对当前位置的决定，直到在一最近决定的当前位置和已知前一个位置之间的距离超过了这个给定距离。

8．如权利要求7所提出的方法，其中当一最近决定的当前位置和已知前一个位置之间的距离超过了这个给定距离时，就发起这个重新登记过程，并且当又执行段a),b)和c)时，最近决定的当前位置被用作已知前一个位置。

9．在一个通信系统中用于使一个SCR总是登记在合适消息发送区域内的一个方法，在这个通信系统中，RF信号可以被从卫星发送到SCR，并且SCR可以在消息发送区域之间进行漫游，其中一个消息发送区域包括多个LDA(逻辑发送区域)，该方法在这个SCR中包括步骤：

a)确定这个SCR的一个当前LDA；

b)确定这个SCR的当前LDA和这个SCR开始漫游的前一个已知LDA之间的距离；

c)如果在段b)中所计算的距离超过了一个给定距离，就发起一个重新登记过程，以将这个SCR登记在一个新的消息发送区域内；

d)如果在段b)中所计算的距离没有超过这个给定距离，就延迟重新登记过程，并且当这个SCR漫游时继续确定当前LDA；

e)当一个最近确定的当前LDA和已知前一个LDA之间的距离超过了这个给定距离时，就发起这个过程；和

f)使用最近确定的当前LDA来用作已知前一个LDA，再执行段a),b)和c)。

10．如权利要求9所提出的方法，其中段a)的动作包括重复地计算表示估计当前LDA的值，记录一个计算值与前一个计算值匹配的次数，和将最多匹配次数的这个计算值选择作为这个SCR的当前LDA。

11．如权利要求9所提出的方法，其中发起一个过程来登记这个SCR包括提示这个SCR的用户，这个SCR可能已经移动到一个不同的消息发送区域。

12．在一个通信系统中用于使一个SCR总是登记在合适消息发送区域内的一个方法，在这个通信系统中RF信号可以被从卫星发送到SCR，并且SCR可以在消息发送区域之间进行漫游，其中一个消息发送区域包括多个LDA(逻辑发送区域)，并且其中这个SCR在预定的时间变为激活来接收信息，该方法在这个SCR中包括步骤：

a)每一次这个SCR变为激活时，计算表示一个估计LDA的值；

b)记录一个计算值与前一个计算值匹配的次数，和将匹配次数最多的这个计算值选择作为这个SCR的当前LDA；

c)确定这个SCR的当前LDA和这个SCR开始漫游的前一个已知LDA之间的距离；

d)如果在段c)中所计算的距离没有超过这个给定距离，就延迟重新登记过程，并且当这个SCR漫游时继续确定当前LDA；和

e)当一个最近确定的当前LDA和已知前一个LDA之间的距离超过了这个给定距离时，就发起这个重新登记过程，来将这个SCR登记在一个新的消息发送区域内，并且使用最近确定的当前LDA来用作已知前一个LDA，再执行段a),b)和c)。

13．如权利要求12所提出的方法，其中发起一个重新登记过程包括提示这个SCR的用户，这个SCR可能已经移动到一个不同的消息发送区域。

14．如权利要求12所提出的方法，其中发起一个重新登记过程包括向这个通信系统发送一个重新登记的信号。

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