通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，以及通信方法
【專利摘要】公開了一種通信設(shè)備200。通信設(shè)備200包括主通信單元202和輔助通信單元204。主通信單元202可以在其中能夠建立主通信信道以供與遠(yuǎn)程控制站102通信的運(yùn)行狀態(tài)和其中主通信單元202不能與遠(yuǎn)程控制站102通信的非運(yùn)行狀態(tài)之間運(yùn)行，并且輔助通信單元204可被配置在運(yùn)行狀態(tài)，以供建立輔助通信信道用于與遠(yuǎn)程控制站102通信。主和輔助通信信道分別包括主和輔助無線電鏈路。通信設(shè)備200進(jìn)一步包括用于根據(jù)觸發(fā)信號(hào)切換主通信單元202在非運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)之間的控制器208，其中處于運(yùn)行狀態(tài)的輔助通信單元204相比處于運(yùn)行狀態(tài)的主通信單元202需要更低的運(yùn)行功率。還公開了通信網(wǎng)絡(luò)和通信方法。
【專利說明】通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，以及通信方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及通信設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)和通信的方法。
[0002]背景
[0003]在需要進(jìn)行自主的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和控制的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中，部署基于衛(wèi)星的通信設(shè)備被越來越多的關(guān)注，因?yàn)樗鼈兛梢院芊奖愕膹目刂坪捅O(jiān)控站102進(jìn)行管理，如圖1中所示，其中解說了通信網(wǎng)絡(luò)100，在其中部署了連接到數(shù)據(jù)采集設(shè)備302的一個(gè)這種通信設(shè)備104。數(shù)據(jù)采集設(shè)備302所生成的數(shù)據(jù)由所述通信設(shè)備104通過衛(wèi)星通信鏈路轉(zhuǎn)發(fā)到控制和監(jiān)控服務(wù)器102，所述衛(wèi)星通信鏈路由主通信衛(wèi)星310和主地球站312建立。應(yīng)用示例包括海事、油氣、環(huán)境監(jiān)測(cè)、重型設(shè)備部門等領(lǐng)域。
[0004]然而當(dāng)在典型部署區(qū)域運(yùn)行通信設(shè)備104時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)困難和棘手的情況，因?yàn)樯鲜鰠^(qū)域通常在偏僻的地方，那里的電力供應(yīng)可能稀缺。而且，安裝新的電力供應(yīng)來解決這個(gè)問題非常有挑戰(zhàn)性，并且不合算。
[0005]因此，本發(fā)明的目標(biāo)在于處理現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)問題，和/或提供一個(gè)在該領(lǐng)域中有用的選擇。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種通信設(shè)備，其包括主通信單元，該主通信單元可以運(yùn)行在其中能夠建立主通信信道以供與遠(yuǎn)程控制站通信的激活狀態(tài)和其中主通信單元不能與遠(yuǎn)程控制站通信的非激活狀態(tài)之間，該主通信信道包括主無線電鏈路；輔助通信單元，該輔助通信單元可被配置處于運(yùn)行狀態(tài)以供建立與遠(yuǎn)程控制站通信的輔助通信信道，該輔助通信信道包括輔助無線電鏈路；控制器，用于取決于觸發(fā)信號(hào)而在非激活狀態(tài)和激活狀態(tài)之間切換主通信單元；其中處于運(yùn)行狀態(tài)中的輔助通信單元和處于激活狀態(tài)中的主通信單元相比，需要較低的運(yùn)行功率。
[0007]因?yàn)榫哂休^低的運(yùn)行功率需求，輔助通信單元可以被配置作為默認(rèn)監(jiān)視信道，其中會(huì)消耗更多的電力主通信單元被默認(rèn)切換到非激活狀態(tài)，并在必要的時(shí)候由控制器"喚醒〃。以此方式，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約大量的電力。
[0008]如果通信設(shè)備被部署在對(duì)電源的方便傳入很困難的偏僻區(qū)域這特別重要。所述輔助通信單元可以被配置為用于窄帶通信，而所述主通信單元可以被配置為寬帶配置。這就減少了輔助通信單元的功耗需求。因?yàn)榘嘿F的主通信單元并不會(huì)很頻繁的運(yùn)行，由減少的設(shè)備損耗引起的設(shè)備的長期維修費(fèi)用也會(huì)降低。
[0009]優(yōu)選地，主無線電鏈路和/或輔助無線電鏈路可以包括基于地面的鏈路或基于衛(wèi)星的鏈路，以便設(shè)備可以通過不同類型的通信鏈路進(jìn)行聯(lián)系。進(jìn)一步，主通信信道和/或輔助通信信道可包括地面鏈路。
[0010]進(jìn)一步，可以通過輔助無線電鏈路接收來自遠(yuǎn)程控制站點(diǎn)的觸發(fā)信號(hào)，以降低運(yùn)行所述通信設(shè)備的功率需求。還優(yōu)選地，所述通信設(shè)備可進(jìn)一步包括用于和至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行通信的副通信信道，以便觸發(fā)信號(hào)通過副通信信道被接收到。
[0011]而且，副通信信道可以是有線通信信道和無線通信信道中的至少一個(gè)。更優(yōu)選的，所述主通信單元可被配置為經(jīng)由副通信信道接收遙測(cè)數(shù)據(jù)，以供通過主通信信道傳輸給遠(yuǎn)程控制站點(diǎn)。此外，所述控制器或可以被配置為對(duì)觸發(fā)信號(hào)作出響應(yīng)，經(jīng)由副通信信道，從至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備檢索遙測(cè)數(shù)據(jù)。
[0012]優(yōu)選地，主通信單元的運(yùn)行狀態(tài)可包括其中主通信單元可在任何時(shí)間向和從遠(yuǎn)程控制站傳送和接收數(shù)據(jù)的激活狀態(tài)，以及其中主通信單元只被間隔的供電以用于與遠(yuǎn)程控制站通信的嗅探狀態(tài)。
[0013]優(yōu)選地，輔助通信單元的運(yùn)行狀態(tài)可包括其中輔助通信單元可在任何時(shí)間向和從遠(yuǎn)程控制站傳送和接收數(shù)據(jù)激活狀態(tài)，以及其中輔助通信單元只被間隔的供電以用于與遠(yuǎn)程控制站通信的嗅探狀態(tài)。進(jìn)一步，輔助通信單元可通常被配置處于嗅探狀態(tài)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供通信網(wǎng)絡(luò)，其包括:包括主無線電鏈路的主通信信道，包括輔助無線電鏈路的輔助通信信道，通信設(shè)備，和遠(yuǎn)離所述通信設(shè)備的遠(yuǎn)程控制站。所述通信設(shè)備包括主通信單元、輔助通信單元和控制器。主通信單元可以在其中能建立主通信信道用于與遠(yuǎn)程控制站通信的運(yùn)行狀態(tài)和其中主通信單元不能與遠(yuǎn)程控制站通信的非運(yùn)行狀態(tài)之間運(yùn)行。輔助通信單元可以被配置處于運(yùn)行狀態(tài)以供建立用于與遠(yuǎn)程控制站通信的輔助通信信道，同時(shí)控制器取決于觸發(fā)信號(hào)在非運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)之間切換主通信單元。運(yùn)行狀態(tài)中的輔助通信單元比運(yùn)行狀態(tài)中的主通信單元需要更低的運(yùn)行功率。
[0015]優(yōu)選地，主無線電鏈路可包括電信衛(wèi)星，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，輔助無線電鏈路可任選地使用與主無線電鏈路相同的電信衛(wèi)星。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供通信設(shè)備與遠(yuǎn)程控制站之間的通信方法，所述通信設(shè)備包括可在運(yùn)行狀態(tài)和非運(yùn)行狀態(tài)間運(yùn)行的主通信單元，和可配置處于運(yùn)行狀態(tài)的輔助通信單元。當(dāng)輔助通信單元處于運(yùn)行狀態(tài)，該方法包括建立輔助通信單元與遠(yuǎn)程控制站之間的輔助通信信道，所述輔助通信信道包括輔助通信鏈路。該方法還包括接收觸發(fā)信號(hào)，以及將主通信單元從其中主通信單元不能與遠(yuǎn)程控制站通信的非運(yùn)行狀態(tài)切換到運(yùn)行狀態(tài)。此外，當(dāng)主通信單元處于運(yùn)行狀態(tài)，該方法進(jìn)一步還包括在主通信單元與遠(yuǎn)程控制站之間建立主通信信道，所述主通信信道包括主通信鏈路。運(yùn)行狀態(tài)中的輔助通信單元比運(yùn)行狀態(tài)中的主通信單元需要更低的功率。
[0017]優(yōu)選地，觸發(fā)信號(hào)可通過輔助通信信道接收。更優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)可能通過主通信信道被發(fā)送給遠(yuǎn)程控制站。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供通信設(shè)備與遠(yuǎn)程控制站之間的通信方法。所述通信設(shè)備包括可在其中能建立主通信信道用于與遠(yuǎn)程控制站通信的運(yùn)行狀態(tài)和其中主通信單元不能與遠(yuǎn)程控制站通信的非運(yùn)行狀態(tài)之間運(yùn)行的主通信單元，和輔助通信單元。該方法包括在所述輔助通信單元與遠(yuǎn)程控制站之間建立輔助通信信道，經(jīng)由輔助通信信道傳送觸發(fā)信號(hào)給所述通信設(shè)備，在主通信單元與遠(yuǎn)程控制站之間建立主通信信道，和經(jīng)由主通信信道接收來自通信設(shè)備的數(shù)據(jù)。所述輔助通信信道和主通信信道分別包括輔助無線電鏈路和主無線電鏈路。
[0019]顯然，和本發(fā)明一個(gè)方面相關(guān)的特性也可以適用于本發(fā)明的其它方面。
[0020]參考以下描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方面特性將顯見及被闡明。
[0021]附圖簡述
[0022]以下參考附圖揭示本發(fā)明的實(shí)施例，在其中:
[0023]圖1解說其中傳統(tǒng)通訊設(shè)備被示出正根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)與控制和嗅探服務(wù)器通信的通信網(wǎng)絡(luò)；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的通信設(shè)備的示意圖；
[0025]圖3是描繪圖2中通信設(shè)備可運(yùn)行的不同模式的圖表；
[0026]圖4示出包括圖2中通信設(shè)備以及控制和監(jiān)控站的通信網(wǎng)絡(luò)；
[0027]圖5是圖4的控制和監(jiān)控站與通信設(shè)備通信的方法的流程圖；以及
[0028]圖6是圖4的通信設(shè)備與控制和監(jiān)控站通信的方法的流程圖。
[0029]優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明
[0030]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的通信設(shè)備200(以下稱設(shè)備)的示意圖。設(shè)備200包括在電氣上和通信上全都與處理器單元208連接的主通信單元202，輔助通信單元204，和接口 1/0(輸入/輸出)單元206。為技術(shù)人員已知的任何類型的合適的計(jì)算機(jī)總線(未示出)可以用于互連處理器單元208、主通信單元202和輔助通信單元204以及I/O接口單元206。應(yīng)當(dāng)理解任何被采用的計(jì)算機(jī)總線被配置為允許處理器單元208和與之連接的不同單元202、204、206之間的雙向通信。
[0031]進(jìn)一步，設(shè)備200還包括用于分配和控制由專用電源(未示出)提供的電功率給處理器單元208的功率管理單元210，主通信單元202和輔助通信單元204、以及接口 I/O單元206。電源從外部連接到設(shè)備200，并且以設(shè)備200所部屬地點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)的能量資源類型為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)(例如:主電力線、諸如干電池或濕電池等基于化學(xué)的電源，或太陽能等綠色能源)。
[0032]包括對(duì)應(yīng)的射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)(未示出)的主通信單元202被配置為運(yùn)行在激活狀態(tài)、嗅探狀態(tài)或非激活狀態(tài)，稍后將闡述所有這些狀態(tài)。在激活狀態(tài)，根據(jù)此實(shí)施例，主通信單元202被布置為設(shè)備200建立主通信信道，并且該信道包括寬帶衛(wèi)星通信能力(即高平均數(shù)據(jù)吞吐量)，這可能是雙向或單向通信。因此，主通信單元202是電力資源相當(dāng)密集的(即高功率消耗)。取決于主衛(wèi)星系統(tǒng)的類型，主通信單元202被布置與包括衛(wèi)星通信模塊的主通信單元202通信，該衛(wèi)星通信模塊基于從包括以下各項(xiàng)(但不限于)構(gòu)成的組選出的任何遵循寬帶衛(wèi)星電信服務(wù)運(yùn)行:國際海事衛(wèi)星組織寬帶全球區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(BGAN)，國際海事衛(wèi)星組織全球發(fā)布Ka波段，例如Thuraya IP的GEO移動(dòng)無線電(GMR-1)，或任何現(xiàn)有/未來的移動(dòng)衛(wèi)星服務(wù)(MSS)或固定衛(wèi)星服務(wù)(FSS)。
[0033]此外,主通信單元202還包括存儲(chǔ)單元(未示出)，其為在主通信單元202接收到的數(shù)據(jù)或者將通過主通信單元202傳輸?shù)臄?shù)據(jù)提供了數(shù)據(jù)緩沖區(qū)域。存儲(chǔ)設(shè)備可使用任何類型的已知的存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0034]關(guān)于在激活狀態(tài)、嗅探狀態(tài)或者非激活狀態(tài)下可以類似運(yùn)行的輔助通信單元204，它被配置為提供低功率衛(wèi)星傳輸能力，然而這與主通信單元202所提供的能力相獨(dú)立。輔助通信單元204還包括對(duì)應(yīng)的射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)(未示出)。特別是，輔助通信單元204被配置在嗅探狀態(tài)以建立輔助通信信道用于接收觸發(fā)信號(hào)來控制主通信單元202促成高數(shù)據(jù)吞吐量傳輸。應(yīng)當(dāng)理解，與主通信單元202相比，輔助通信單元204在較低的平均數(shù)據(jù)吞吐量下通信，并且需要較低的運(yùn)行功率?；谝c輔助通信單元204保持通信的輔助衛(wèi)星系統(tǒng)，輔助衛(wèi)星單元204是基于從包括以下各項(xiàng)(但不限于)構(gòu)成的組選出的任何遵循窄帶衛(wèi)星通信服務(wù)運(yùn)行的衛(wèi)星通信模塊:國際海事衛(wèi)星組織D/D+、國際海事衛(wèi)星組織I satM2M、天波I satData Pro、銥星短促發(fā)數(shù)據(jù)、Orbcomm,或任何現(xiàn)有或未來被技術(shù)人員認(rèn)為適用于窄帶衛(wèi)星電信的服務(wù)。
[0035]進(jìn)一步，輔助通信單元204還包括為在輔助通信單元204接收到的數(shù)據(jù)或者隨后將被輔助通信單元204傳送的數(shù)據(jù)充當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的存儲(chǔ)設(shè)備(未示出)。與主通信單元202類似,輔助通信單元204的存儲(chǔ)設(shè)備可使用已知的存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[0036]接口 I/O單元206包括一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出端口用于對(duì)接一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備302。
[0037]處理器單元208包括通用微處理器(未示出)，其負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各項(xiàng)功能性和設(shè)備200的運(yùn)行。通過計(jì)算機(jī)總線，運(yùn)行指令/命令由處理器單元208發(fā)送到任何期望的單元(例如輔助通信單元204)用于執(zhí)行特定任務(wù)。
[0038]如以上段落所述，主和輔助通信單元202、204被分別配置為運(yùn)行在任何下列獨(dú)立狀態(tài):⑴.“激活狀態(tài)”，⑵.〃嗅探狀態(tài)"，和⑶.〃非激活狀態(tài)"，激活狀態(tài)和嗅探狀態(tài)被認(rèn)為是每個(gè)單元202、204的“運(yùn)行狀態(tài)”，而非激活狀態(tài)被認(rèn)為是“非運(yùn)行狀態(tài)”。
[0039]〃激活狀態(tài)〃指示通信單元202、204各自已經(jīng)上電(即有關(guān)其射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī))，準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)傳輸或接收運(yùn)行。另一方面，〃嗅探狀態(tài)〃意味著每個(gè)通信單元202、204在操作上被配置為基于低占空比接收模式用于在各種預(yù)定義時(shí)間間隔開機(jī)(RF接收機(jī))，以便來自控制和監(jiān)控站102的請(qǐng)求/事件能被接收。換句話說，用于單元202、204的射頻發(fā)射機(jī)在這種狀態(tài)下一般斷電。最后，〃非激活狀態(tài)〃標(biāo)志著通信單元202、204各自被簡單地?cái)嚯?對(duì)于射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)兩者)，以節(jié)約能源。
[0040]重要的是，輔助通信單元204在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)比在相同運(yùn)行狀態(tài)(例如，〃激活〃對(duì)〃激活〃，或〃嗅探〃對(duì)〃嗅探〃)的主通信單元202需要明顯更低的運(yùn)行功率。
[0041 ] 因此，基于主和輔助通信單元202和204被配置所處的不同狀態(tài)下的相異組合，設(shè)備200可以有利地在三種模式下運(yùn)行。它們分別被稱為“傳送模式”、“睡眠模式”和“低功率待機(jī)模式”。每種模式的詳細(xì)信息在后續(xù)進(jìn)一步給出，并且參照主通信單元202和輔助通信單元204進(jìn)行描述:
[0042](I).〃 傳送模式〃:
[0043](a).在此模式下，主通信單元202和輔助通信單元204 二者或者其中之一被配置為激活狀態(tài)。
[0044](b).特別是，主通信單元202和輔助通信單元204 二者或者其中之一被配置為連續(xù)傳送和/或接收任何可用數(shù)據(jù)(例如，使用基于頻分多址或者碼分多址的傳輸方案)，或者為所有可用的相鄰時(shí)隙執(zhí)行相同運(yùn)行(例如，當(dāng)使用基于時(shí)間分多址技術(shù)的傳輸方案時(shí))。應(yīng)當(dāng)理解，主和輔助通信單元202、204的傳輸方案不需要相同。在此模式下，當(dāng)運(yùn)行主通信單元202時(shí)，設(shè)備200的功率消耗較高，特別是如果主通信單元202處于激活狀態(tài)以提供傳送(例如，上行鏈路)和接收(例如，下行鏈路)階段的最佳數(shù)據(jù)吞吐量。這種模式可部署為單向或雙向數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于技術(shù)人員顯見的是平均數(shù)據(jù)傳輸速率對(duì)于數(shù)據(jù)上行鏈路和下行鏈路可能是異步的，性能取決于可用的數(shù)據(jù)帶寬。
[0045](2).“睡眠模式”
[0046](a).在此模式下，參照?qǐng)D3，主通信單元202和輔助通信單元204被分別配置為嗅探狀態(tài)和非激活狀態(tài)，或者主通信單元202和輔助通信單元204 二者被配置為嗅探狀態(tài)，意味著主通信單元202和輔助通信單元204的兩個(gè)射頻發(fā)射機(jī)全部或者一個(gè)斷電，并且主通信單元202和輔助通信單元204的兩個(gè)射頻接收機(jī)在預(yù)定義的時(shí)間間隔(根據(jù)預(yù)定義的占空比，其可被傳送自控制和監(jiān)控站102的命令改變)被周期性的“喚醒”(即上電)，以便接收通知數(shù)據(jù)通信請(qǐng)求的任何傳入警報(bào)。
[0047]在此模式下，設(shè)備200比在〃傳送模式〃耗電少，并且如果滿足下列條件之一可以被觸發(fā)進(jìn)入〃傳送模式〃，:
[0048](i).收到通知數(shù)據(jù)通信請(qǐng)求的傳入警報(bào)(從控制和監(jiān)控站102)，并且處理器單元208觸發(fā)主通信單元202和輔助通信單元204 二者或者其中一個(gè)從嗅探狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)；
[0049](ii).在處理器單元208中編程的預(yù)設(shè)計(jì)時(shí)器，其使觸發(fā)信號(hào)被喚醒以觸發(fā)主通信單元202和輔助通信單元204 二者或者其中一個(gè)進(jìn)入激活狀態(tài)；或者
[0050](iii).來自經(jīng)由接口 I/O單元206直接或者間接地連接到設(shè)備200的數(shù)據(jù)采集設(shè)備302中一個(gè)的觸發(fā)信號(hào)(見圖4)導(dǎo)致處理器單元208傳送觸發(fā)信號(hào)，以觸發(fā)主通信單元202和輔助通信單元204 二者或者其中一個(gè)進(jìn)入激活狀態(tài)。
[0051](3).〃低功率待機(jī)模式〃
[0052](a).這個(gè)模式被定義為，當(dāng)主通信單元202處于非激活狀態(tài)(即斷電)并且輔助通信單元204處于嗅探狀態(tài)，意味著輔助通信單元204的射頻發(fā)射機(jī)斷電，并且輔助通信單元204的射頻接收機(jī)按預(yù)定義的時(shí)間間隔(根據(jù)預(yù)定義的占空比，其可被傳送自控制和監(jiān)控站102的命令改變)被周期性的“喚醒”(即上電)，以便接收通知對(duì)數(shù)據(jù)通信請(qǐng)求的任何傳入警報(bào)。在這個(gè)〃低功率待機(jī)模式〃下，設(shè)備200比在〃睡眠模式〃下從功率管理單元210獲取的功率更小，但仍具有時(shí)間響應(yīng)來響應(yīng)通過輔助通信單元204的無線觸發(fā)信號(hào).
[0053]換句話說，若主通信單元202和輔助通信單元204 二者處于非激活狀態(tài)，觸發(fā)主通信單元202和輔助通信單元204 二者或者其中一個(gè)進(jìn)入激活狀態(tài)的唯一方法是通過處理器單元208中編程的預(yù)設(shè)定時(shí)器，或者數(shù)據(jù)采集設(shè)備302傳送到接口 I/O單元206的觸發(fā)信號(hào)。
[0054]雖然如果主通信單元202和輔助通信單元204都處于非激活狀態(tài)這是可行的，從而使設(shè)備200從功率管理單元210獲取最少的功率,然而主通信單元202或輔助通信單元204隨后不能接收來自控制和監(jiān)控服務(wù)器102的任何空中信號(hào)。因此，設(shè)備200的時(shí)間響應(yīng)會(huì)給具有嚴(yán)格運(yùn)行時(shí)序要求的任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用造成問題。
[0055]因此相應(yīng)地，本實(shí)施例的設(shè)備200被配置成當(dāng)它處于〃低功率待機(jī)模式〃時(shí)處理器單元208控制主通信單元202進(jìn)入非激活狀態(tài)，而輔助通信單元204被指令進(jìn)入嗅探狀態(tài)(即只有射頻接收機(jī)被定期上電)以保留一種手段，通過該手段，設(shè)備200可與其它設(shè)備在通信上聯(lián)系。
[0056]總之，與主和輔助通信單元202、204的不同狀態(tài)的各種排列組合引起的設(shè)備200的對(duì)應(yīng)模式，被清晰的列在圖3中的圖表中。
[0057]圖4是包括通信設(shè)備200的通信網(wǎng)絡(luò)400，該通信設(shè)備200安裝在遠(yuǎn)離控制和監(jiān)控站102的地方，并且還可以通過雙向副通信信道402經(jīng)由接口 I/O單元206與多個(gè)傳感器單元或者數(shù)據(jù)采集設(shè)備302 (有線和/或無線)可通信地耦合。副通信信道402可以使用技術(shù)人員認(rèn)為合適的任何已知方式實(shí)現(xiàn)。為說明簡單起見，圖中只顯示一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備302。通信網(wǎng)絡(luò)400包括控制和監(jiān)控站102、輔助衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)304、輔助地球站306，輔助通信衛(wèi)星308和設(shè)備200之間基于衛(wèi)星的輔助通信信道。輔助通信信道包括控制和監(jiān)測(cè)站102和輔助衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)304之間的第一地面鏈路1000a，在輔助衛(wèi)星網(wǎng)管和輔助地球站306之間的第一內(nèi)部輔助鏈路1000b，在輔助地球站306和輔助通信衛(wèi)星308之間的第一輔助衛(wèi)星鏈路1000c，在輔助通信衛(wèi)星308和設(shè)備200之間的第二輔助衛(wèi)星鏈路1000d。應(yīng)當(dāng)理解，在此實(shí)施例中，在控制和監(jiān)測(cè)站102和輔助衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)304之間的通信鏈路100a可以是無線鏈路或有線鏈路，或者兩者皆有。進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解，輔助通信信道包括無線鏈路(例如第二輔助衛(wèi)星鏈路100d)和有線(例如第一地面鏈路1000a)鏈路的組合，雖然輔助通信信道可能完全是無線的。
[0058]通信網(wǎng)絡(luò)400進(jìn)一步包括:在設(shè)備200、主通信衛(wèi)星310、主地球站312、主衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)314和控制和監(jiān)控站102之間形成的主通信信道。主通信信道包括在設(shè)備200和主通信衛(wèi)星310之間的第一主衛(wèi)星鏈路2000a，在主通信衛(wèi)星310和主地球站312之間的第二主衛(wèi)星鏈路2000b，在主地球站312和主衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)314之間的第一內(nèi)部主鏈路2000c，以及在主衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)314和控制和監(jiān)控站102之間的第二地面鏈路2000d。應(yīng)當(dāng)理解，在這個(gè)實(shí)施例中，主通信信道還包括無線鏈路(例如主衛(wèi)星鏈路2000a)和有線(例如第二地面鏈路2000d)鏈路的組合，雖然主通信信道可能完全是無線的。
[0059]應(yīng)當(dāng)理解，設(shè)備200位于距離控制和監(jiān)控站102很遠(yuǎn)的地點(diǎn)，從而需要大量的通信基礎(chǔ)設(shè)施，以使得設(shè)備200與控制和監(jiān)控站102之間能夠通信。如前面所解釋，設(shè)備200耦合到為控制和監(jiān)控站102獲取數(shù)據(jù)的大量數(shù)據(jù)采集設(shè)備302。尤其是，對(duì)于本實(shí)施例，數(shù)據(jù)采集設(shè)備302產(chǎn)生的遙測(cè)數(shù)據(jù)符合SCADA(監(jiān)督、控制和數(shù)據(jù)采集)標(biāo)準(zhǔn)。因此，這些遙測(cè)數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)的分組格式呈現(xiàn)，并且在需要的時(shí)候(例如在一天中不同的預(yù)定義時(shí)間)經(jīng)由接口 I/O單元206可被設(shè)備200檢索?？刂坪捅O(jiān)控站102可請(qǐng)求數(shù)據(jù)采集設(shè)備302發(fā)送某些所需數(shù)據(jù)(例如，油井的狀態(tài)報(bào)告)或者數(shù)據(jù)采集設(shè)備302可能不得不將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制和監(jiān)測(cè)站102 (例如，當(dāng)檢測(cè)到異常讀取時(shí))并且需要通知控制和監(jiān)控站102。由于具有更高的帶寬，來自數(shù)據(jù)采集設(shè)備302的數(shù)據(jù)傳輸主要通過主通信信道(即，使用主通信單元202)。然而，當(dāng)主通信單元202或者主通信信道有故障時(shí)，或者當(dāng)數(shù)據(jù)量太小以致用主通信信道傳送不經(jīng)濟(jì)并且所傳送數(shù)據(jù)本質(zhì)上時(shí)間要求不嚴(yán)格時(shí)，也可以采用輔助通信信道傳送數(shù)據(jù)到控制和監(jiān)控站102。
[0060]因此，設(shè)備200可能不需要連續(xù)地與控制和監(jiān)控站102通信，并且為節(jié)省功率，設(shè)備200通常運(yùn)行在〃低功率待機(jī)模式〃，其中主通信單元202被配置為非激活狀態(tài)，而輔助通信單元204被配置為嗅探狀態(tài)，以保持設(shè)備200和控制和監(jiān)控站102之間的通信鏈路。在這個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備200被配置在定義為配置處理器單元208對(duì)(本地/遠(yuǎn)程)的事件做出反應(yīng)和響應(yīng)的“事件驅(qū)動(dòng)模式”中運(yùn)行。在這個(gè)實(shí)例中，對(duì)應(yīng)于觸發(fā)信號(hào)(例如，喚醒分組)的事件傳送自控制和監(jiān)控站102遠(yuǎn)程，或者被數(shù)據(jù)采集設(shè)備302發(fā)起。
[0061]當(dāng)控制和監(jiān)控站102 (經(jīng)編程的或當(dāng)管理員發(fā)起時(shí))需要傳送執(zhí)行命令到數(shù)據(jù)采集設(shè)備302，或者從數(shù)據(jù)采集設(shè)備302檢索數(shù)據(jù)(例如，輪詢請(qǐng)求)，觸發(fā)信號(hào)經(jīng)由輔助通信信道發(fā)送給輔助通信單元204，輔助通信信道最好采用天波IsatData Pro的衛(wèi)星服務(wù)建立。這通過建立第一地面鏈路100a完成，觸發(fā)信號(hào)通過該鏈路發(fā)送到輔助衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)304，并通過第個(gè)內(nèi)部輔助鏈路100b發(fā)送到輔助地球站306，用于通過輔助衛(wèi)星第衛(wèi)星鏈路100c到輔助通信衛(wèi)星308的傳輸。隨后，輔助通信衛(wèi)星308，通過第二輔助衛(wèi)星鏈路100d把觸發(fā)信號(hào)中繼到設(shè)備200的輔助通信單元204的，其使用天波IsatData Pro的衛(wèi)星服務(wù)建立。
[0062]一收到觸發(fā)信號(hào)，輔助通信單元204就將觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到處理器單元208。因此，處理器單元208使主通信單元202從非激活狀態(tài)離開進(jìn)入激活狀態(tài)，以建立與控制與監(jiān)控站102的主通信信道。
[0063]如果觸發(fā)信號(hào)中包含其他命令，處理器單元208執(zhí)行的命令中指定的任務(wù)。例如，如果觸發(fā)信號(hào)包含用于數(shù)據(jù)采集設(shè)備302的執(zhí)行命令(例如，切換閥門)，它們?cè)诮涌?I/O單元206上被傳送給數(shù)據(jù)采集設(shè)備302，并被執(zhí)行。隨后，執(zhí)行命令后，由數(shù)據(jù)采集設(shè)備302生成確認(rèn)信號(hào)，并將其返回給處理器單元208處理成輸出數(shù)據(jù)。另一方面，如果觸發(fā)信號(hào)是對(duì)于來自數(shù)據(jù)采集設(shè)備302的任何特定數(shù)據(jù)(如溫度測(cè)量數(shù)據(jù))的輪詢請(qǐng)求，在數(shù)據(jù)被處理成合適的輸出數(shù)據(jù)格式之前，處理器單元208通過接口 I/O單元206檢索從數(shù)據(jù)采集設(shè)備302請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。
[0064]通過已建立的主通信信道，輸出數(shù)據(jù)被中繼給控制和監(jiān)控站102。具體來說，這包括:經(jīng)由第一主衛(wèi)星鏈路2000a，將輸出數(shù)據(jù)從主通信單元202發(fā)送到主通信衛(wèi)星310。接下來，經(jīng)由第二主衛(wèi)星鏈路2000b，主通信衛(wèi)星310將輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給主地球站312。從那里，經(jīng)由第一內(nèi)部主鏈路2000c，輸出數(shù)據(jù)被發(fā)送到主衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)314且在此處在被經(jīng)由第二地面鏈路2000d傳送給控制和監(jiān)控站102之前受到信號(hào)處理(例如解調(diào)/協(xié)議轉(zhuǎn)換)。在這個(gè)實(shí)施例中，通信信道優(yōu)選地使用國際海事衛(wèi)星BGAN衛(wèi)星服務(wù)建立。
[0065]當(dāng)控制和監(jiān)控站102已成功收到輸出數(shù)據(jù)時(shí)，在控制和監(jiān)控站102和設(shè)備200各自端口拆除主通信信道(例如釋放相關(guān)的鏈路狀態(tài)信息)。隨后，在設(shè)備200端，主通信單元202將主通信單元202切換回非激活狀態(tài)以節(jié)省功率，同時(shí)輔助通信單元204繼續(xù)處于嗅探狀態(tài)，監(jiān)控由控制和監(jiān)控站102傳送的其它觸發(fā)信號(hào)。重復(fù)以上有關(guān)設(shè)備200響應(yīng)觸發(fā)信號(hào)的操作，用于通過輔助通信信道被輔助通信單元204接收到的任何未來的觸發(fā)信號(hào)。
[0066]與圖4、圖5和圖6相關(guān)，展現(xiàn)用于促成設(shè)備200和控制和監(jiān)控站102彼此通信的相應(yīng)方法。特別是，圖5描繪勾勒出通過控制和監(jiān)控站102與設(shè)備200通信的方法500步驟的流程圖。在步驟502，控制和監(jiān)控站102通過輔助通信信道，向設(shè)備200的輔助通信單元204傳送觸發(fā)信號(hào)?？刂坪捅O(jiān)控站102等待設(shè)備200以通過主通信單元202發(fā)起主通信信道的建立，信道建立在步驟504完成。再接下來的步驟506，控制和監(jiān)控站102開始接收設(shè)備200在主通信信道上傳送的輸出數(shù)據(jù)。最后，在步驟508，當(dāng)輸出數(shù)據(jù)被成功收到時(shí)，由控制和監(jiān)控站102拆除(通過釋放其上保存的相關(guān)鏈路狀態(tài)信息)主通信信道。
[0067]相應(yīng)地，圖6描繪勾勒出用于通過設(shè)備200與控制和監(jiān)控站102通信的方法600步驟的另一流程圖。在步驟602，設(shè)備200在輔助通信單元204檢測(cè)觸發(fā)信號(hào)，該信號(hào)由控制和監(jiān)控站102通過輔助通信信道傳送。在接下來的步驟604，設(shè)備200激活主通信單元202，以使得它一旦檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)，就從非激活狀態(tài)切換至激活狀態(tài)。此外，在步驟606中，設(shè)備200還通過主通信單元202，開始建立與控制和監(jiān)控站102的通信信道。并發(fā)地，設(shè)備200執(zhí)行觸發(fā)信號(hào)中指定的任務(wù)，或者向數(shù)據(jù)采集設(shè)備302發(fā)送執(zhí)行命令，或從數(shù)據(jù)采集設(shè)備302檢索所需數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)采集設(shè)備302檢索的數(shù)據(jù)被格式化成輸出數(shù)據(jù)，并在下一步驟608中通過主通信信道傳送給控制和監(jiān)控站102。當(dāng)控制和監(jiān)控站102已經(jīng)成功收到所有輸出數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)備200實(shí)現(xiàn)拆除主通信信道(通過釋放存儲(chǔ)在主通信單元202上的相關(guān)鏈路狀態(tài)信息)，而且在最終步驟610中，處理器單元208把主通信單元202切換回非激活狀態(tài)。輔助通信單元204維持在嗅探狀態(tài)以監(jiān)視新的觸發(fā)信號(hào)。
[0068]以下將描述本發(fā)明更多實(shí)施例。為簡潔起見，不會(huì)重復(fù)各實(shí)施例中共有的相似元素、功能性和運(yùn)行的描述；取而代之將參照相關(guān)實(shí)施例的相似部分。
[0069]現(xiàn)在描述第二個(gè)實(shí)施例。此實(shí)施例中的設(shè)備200和第一個(gè)實(shí)施例的不同僅在于與通信單元204建立的輔助通信信道包括窄帶地面廣播，而不是基于衛(wèi)星的通信鏈路。主通信單元202仍然提供寬帶基于衛(wèi)星的通信鏈路作為主通信信道。其結(jié)果是，輔助通信單元204可用通信模塊(包括基帶處理器)實(shí)現(xiàn)，該通信模塊模塊使用任何已知的基于地面的通信標(biāo)準(zhǔn)或等效標(biāo)準(zhǔn)(如，GSM/GPRS、CDMA.3G和4G-LTE蜂窩通信，或諸如WiF1、WiMax、Zigbee的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，或類似的標(biāo)準(zhǔn))運(yùn)行。
[0070]參考圖4，與第一實(shí)施例中闡述的相對(duì)，觸發(fā)信號(hào)由控制和監(jiān)控站102經(jīng)由第二輔助通信信道傳送。更具體地說，控制和監(jiān)控站102啟動(dòng)到輔助地面網(wǎng)關(guān)316的連接，建立觸發(fā)信號(hào)通過其發(fā)送的第三地面鏈路3000a。因此，在經(jīng)由第二內(nèi)部輔助鏈路3000b轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)地面網(wǎng)絡(luò)318之前，在輔助地面網(wǎng)關(guān)316處對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。隨后，觸發(fā)信號(hào)從地面網(wǎng)絡(luò)318傳送，并經(jīng)由輔助地面鏈路3000c在輔助通信單元204處被設(shè)備200接收。因此，在這個(gè)實(shí)施例中，第二輔助通信信道包括第三地面鏈路3000a，第二內(nèi)部輔助鏈路3000b，和輔助地面鏈路3000c。對(duì)于技術(shù)人員顯見的是輔助通信單元204使用公共的無線電標(biāo)準(zhǔn)與地面網(wǎng)絡(luò)318通信。
[0071]從此到設(shè)備200經(jīng)由主通信信道(B卩，第一主衛(wèi)星鏈路2000a、第二主衛(wèi)星鏈路2000b、第一內(nèi)部主鏈路2000c和第二個(gè)地面鏈路2000d)的輸出數(shù)據(jù)的傳送，觸發(fā)信號(hào)的接收和處理遵循在第一實(shí)施例中的描述。圖5和圖6的說明也等效適用，除了輔助通信信道現(xiàn)在改為當(dāng)前包括第三地面鏈路3000a、第二內(nèi)部輔助鏈路3000b和輔助地面鏈路3000c的信道。
[0072]然而進(jìn)一步，根據(jù)第三個(gè)實(shí)施例的設(shè)備200是這樣，主和輔助通信單元202、204兩者都被配置為使用地面無線電通信鏈路。特別是，主通信單元202被安排提供寬帶地面無線電雙向通信鏈路。由此，主通信單元202被安排使用遵守(但不限于)以下任何通信標(biāo)準(zhǔn)來運(yùn)行的通信模塊(包括基帶處理器):3G和4G-LTE蜂窩通信或任何未來先進(jìn)的蜂窩寬帶標(biāo)準(zhǔn)，或基于WiMax的聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于輔助通信單元204，其系統(tǒng)安排同樣遵循之前在第二個(gè)實(shí)施例中的描述。也即，它被配置為提供窄帶地面無線電通信鏈路。
[0073]參考圖4，按照第二個(gè)實(shí)施例中描述的方式，設(shè)備200接收來自控制和監(jiān)控站102的觸發(fā)信號(hào)。這意味著觸發(fā)信號(hào)的經(jīng)由包括第三地面鏈路3000a、第二內(nèi)部輔助鏈路3000b和輔助地面鏈路3000c的第二輔助通信信道傳送。為生成輸出數(shù)據(jù)對(duì)觸發(fā)信號(hào)的接收和后續(xù)處理，和在第一個(gè)實(shí)施例中描述的相同。
[0074]在這個(gè)實(shí)施例中，按照第一個(gè)實(shí)施例中的描述，生成的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)由第二主通信信道，被傳送到控制和監(jiān)控站102。注意到，類似之前實(shí)施例中的安排，當(dāng)在輔助通信單元204較早收到觸發(fā)信號(hào)時(shí)第二主通信信道被預(yù)先建立。具體來說，輸出數(shù)據(jù)首先經(jīng)由主地面鏈路4000a發(fā)送到主地面網(wǎng)絡(luò)320，在那里輸出數(shù)據(jù)通過第二內(nèi)部主鏈路4000b，被轉(zhuǎn)發(fā)給主地面網(wǎng)關(guān)322。在主地面網(wǎng)關(guān)322處，輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過信號(hào)處理和/或協(xié)議轉(zhuǎn)換，并且最終通過第四個(gè)地面鏈路4000c傳送給的控制和監(jiān)控站102。因此，第二主通信信道包括:主地面鏈路4000a，第二內(nèi)部主鏈路4000b，和第四地面鏈路4000c。
[0075]圖5和圖6的說明可以做相同理解，伴隨改變有如下影響:主通信信道將被解讀為包括主地面鏈路4000a、第二內(nèi)部主鏈路4000b，和第四地面鏈路4000c ;并且輔助通信信道包括:第三地面鏈路3000a，第二內(nèi)部輔助鏈路3000b和輔助地面鏈路3000c。
[0076]在第四個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備200包括這樣的安排，其中主通信單元202被配置為提供寬帶地面無線電雙向通信鏈路，而輔助通信單元204被配置為提供窄帶基于衛(wèi)星的雙向通信鏈路。由此，主通信單元202的安排遵循第三個(gè)實(shí)施例中的描述，而輔助通信單元204的安排被理解為和第一個(gè)實(shí)施例中的描述一致。
[0077]關(guān)于圖4，控制和監(jiān)控站102經(jīng)由輔助通信信道向設(shè)備200發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，輔助通信信道包括:第一地面鏈路1000a、第一內(nèi)部輔助鏈路1000b，第一輔助衛(wèi)星鏈路100c和第二輔助衛(wèi)星鏈路1000d。此后，觸發(fā)信號(hào)的接收、處理和設(shè)備200對(duì)輸出數(shù)據(jù)的生成和第一個(gè)實(shí)施例中描述的相同。隨后，輸出數(shù)據(jù)經(jīng)由通過主地面鏈路4000a、第二內(nèi)部主鏈路4000b和第四地面鏈路4000c路由的第二主通信信道被被傳送到控制和監(jiān)控站102。
[0078]進(jìn)一步，圖5和圖6的描述經(jīng)過必要修正，并被解釋為具有如下對(duì)應(yīng)改變:現(xiàn)在的主通信信道目前包括:主地面鏈路4000a、第二內(nèi)部主鏈路4000b，和第四地面鏈路4000c ；輔助通信信道包括:第地面鏈路1000a、第一內(nèi)部輔助鏈路1000b，第一輔助衛(wèi)星鏈路1000c，和第二輔助衛(wèi)星鏈路1000d。
[0079]根據(jù)第五個(gè)實(shí)施例，主和輔助通信單元202、204中每個(gè)都被配置為在基于衛(wèi)星的通信鏈路和地面無線電通信鏈路之間切換。換句話說，這個(gè)實(shí)例中的設(shè)備200，是第一個(gè)和第三個(gè)實(shí)施例中描述的系統(tǒng)配置的組合。更具體而言，主通信單元202被配置用于寬帶信道中的基于衛(wèi)星的通信和地面無線電雙通信的雙重通信。因此，基于實(shí)時(shí)更新的第一組網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(例如，網(wǎng)絡(luò)的可用性，鏈路信號(hào)強(qiáng)度等)，處理器單元208傳送輸出數(shù)據(jù)到控制和監(jiān)控站102，經(jīng)由通過第一主衛(wèi)星鏈路2000a、第二主衛(wèi)星鏈路2000b、第一內(nèi)部主鏈路2000c和第二地面鏈路2000d的主通信信道，或者經(jīng)由包括主地面鏈路4000a、第二內(nèi)部主鏈路4000b和第四地面鏈路4000c的替代信道。
[0080]同樣，輔助通信單元204被配置用于窄帶信道中的基于衛(wèi)星的通信和地面無線電通信的雙重通信。根據(jù)上述相似概念，基于第二組網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，處理器單元208適當(dāng)確定應(yīng)當(dāng)監(jiān)視哪個(gè)輔助通信信道上的觸發(fā)信號(hào)和通過哪個(gè)輔助通信信道接收觸發(fā)信號(hào)。輔助通信信道(即控制信道)或者包括第一地面鏈路1000a、第一內(nèi)部輔助鏈路1000b、第一輔助衛(wèi)星鏈路1000c和第二輔助衛(wèi)星鏈路1000d，或者替代地包括第三個(gè)面鏈路3000a、第二內(nèi)部輔助鏈路3000b和輔助地面鏈路3000c。應(yīng)當(dāng)理解，在鏈路建立階段中，設(shè)備200關(guān)于特定路線更新控制和監(jiān)控站102 (例如，使用信號(hào)分組)，在此路線上將建立輔助通信信道。
[0081]基于第六個(gè)實(shí)施例，設(shè)備200是能獨(dú)立運(yùn)行的傳感器單元或者數(shù)據(jù)采集設(shè)備(即沒有連接到圖4中的數(shù)據(jù)采集設(shè)備302或者任何其它外部設(shè)備)。盡管如此，主和輔助通信單元202、204可被配置為采用任何上述實(shí)施例中描述的安排。因此，用于運(yùn)行設(shè)備200的相關(guān)的關(guān)聯(lián)方法適用。
[0082]在上述實(shí)施例中，顯然從控制和監(jiān)控站102到主衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)314、主地面網(wǎng)關(guān)322、輔助地面網(wǎng)關(guān)316和輔助衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)304的連接(即分別第二地面鏈路2000d、第四地面鏈路4000c、第三地面鏈路3000a和第一地面鏈路1000a)可以基于被技術(shù)人員理解的任何合適的通信方式，被有線或者無線地建立。
[0083]實(shí)施例不受束縛于或受限制于所公開的特征；還可能有被該領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的其它變體。在一個(gè)不同的變體中，輔助通信單元204被配置為在嗅探狀態(tài)下以100%占空比工作(即持續(xù)地上電)。可選地，設(shè)備200也可以被配置成使其包括公共存儲(chǔ)單元(未示出)以便補(bǔ)充/替換分別配置在主和輔助通信單元202、204每一個(gè)中的存儲(chǔ)單元。這個(gè)公共的存儲(chǔ)單元可在邏輯上進(jìn)行分區(qū)，以便為單元202、204中的每個(gè)提供獨(dú)立的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。進(jìn)一步，這里可提供可供主和輔助通信單元202、204兩者使用公共的射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)模塊(未示出)，而不是像在第一個(gè)實(shí)施例中描述的為每個(gè)通信單元分別配置一個(gè)。
[0084]而且，設(shè)備200可以任選地安裝具通過處理器單元208可運(yùn)行的合適的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)，并且包括各種軟件組件和/或用于控制、管理實(shí)時(shí)系統(tǒng)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)(例如，存儲(chǔ)器管理、設(shè)備控制、功率管理等)，并且促成設(shè)備200的各種硬件和軟件組件之間的內(nèi)部通信。嵌入式RTOS的一個(gè)例子是VxWorks。
[0085]此外，可使用通過公共的通信衛(wèi)星(未示出)而不是通過運(yùn)行用于每個(gè)信道的不同的專用衛(wèi)星的來交替地建立主通信信道和輔助通信信道。換言之，必需通過單獨(dú)的衛(wèi)星(即主和輔助通信衛(wèi)星310、308)建立每個(gè)信道不是一個(gè)嚴(yán)格的要求。
[0086]雖然主通信單元202和輔助通信單元204都被作為單獨(dú)的獨(dú)立模塊進(jìn)行了解說，設(shè)想兩個(gè)模塊可以合并成具有分別用于與主和輔助通信信道通信的獨(dú)立功能集成模塊(例如，集成芯片)。
[0087]此外，在事件驅(qū)動(dòng)模式下，觸發(fā)可能由數(shù)據(jù)采集設(shè)備302經(jīng)由I/O單元206發(fā)起，并由處理器單元208獲取。同樣，處理器單元208切換主通信單元202到激活狀態(tài)，以便在“傳送模式”下運(yùn)行設(shè)備200。
[0088]然而此外，主和輔助通信單元202、204也可以作為彼此的替代故障轉(zhuǎn)移單元，用于在其中任意一個(gè)遭受硬件/網(wǎng)絡(luò)故障或任何意外的技術(shù)故障時(shí)建立與控制和監(jiān)控站102的通信鏈路。此外，雖然傳輸速度較慢，如果處理器單元208確定更合理(即成本效益)，可任選地經(jīng)由輔助通信信道而非主通信信道傳送輸出數(shù)據(jù)給控制和監(jiān)控站102。
[0089]設(shè)備200的優(yōu)勢(shì)包括:具有配置設(shè)備200使用最小功率運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)節(jié)省功率的方式，這對(duì)于接入電源不容易的邊遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行部署尤其重要。而且，通過較便宜的窄帶鏈路，而不是較貴的寬帶鏈路，可以在全天候(即7天，24小時(shí))的基礎(chǔ)上保持對(duì)設(shè)備的通信接入。采用窄帶鏈路的好處(即成本和投入)勝過為設(shè)備200安裝昂貴的電源(這本身在偏遠(yuǎn)的地方就是具有挑戰(zhàn)性的任務(wù))。而且，與主通信單元202相比，輔助通信單元204也可被更便宜的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗捎帽徽J(rèn)為更多的是入門級(jí)基礎(chǔ)的通信標(biāo)準(zhǔn)。
[0090]此外，作為僅在必須時(shí)運(yùn)行(即上電)的結(jié)果，由于減少了昂貴的主通信單元202的設(shè)備退化，設(shè)備200的長期維護(hù)費(fèi)用有可能被較低，其結(jié)果是?？偠灾馕吨糜谶h(yuǎn)程監(jiān)視或等同目的的多個(gè)設(shè)備200的部署和傳統(tǒng)部署相比將具有更多成本優(yōu)勢(shì)。
[0091]盡管本發(fā)明已通過附圖和前文描述進(jìn)行了詳細(xì)的解說和描述，這些解說和描述應(yīng)被視為是解說性或示例的，而不是限制性的；本發(fā)明并不局限于所公開的實(shí)施例。所公開實(shí)施例的其它變體可以在實(shí)踐所要求保護(hù)的發(fā)明中，被該領(lǐng)域中技術(shù)人員理解和實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種通信設(shè)備包括: 主通信單元，其能夠在其中能夠建立主通信信道以供與遠(yuǎn)程控制站通信的運(yùn)行狀態(tài)和其中所述主通信單元不能與所述遠(yuǎn)程控制站通信的非運(yùn)行狀態(tài)之間運(yùn)行，所述主通信信道包括主無線電鏈路； 輔助通信單元，其可被配置處于運(yùn)行狀態(tài)以供建立輔助通信信道用于與所述遠(yuǎn)程控制站通信，所述輔助通信信道包括輔助無線電鏈路；以及 控制器，其用于根據(jù)觸發(fā)信號(hào)在所述非運(yùn)行狀態(tài)和所述運(yùn)行狀態(tài)之間切換所述主通信單元； 其中處于所述運(yùn)行狀態(tài)的輔助通信單元相 比處于運(yùn)行狀態(tài)的主通信單元需要更少的運(yùn)行功率。
2.權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中主無線電鏈路和/或輔助無線電鏈路包括基于地面的鏈路。
3.權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其中主無線電鏈路和/或輔助無線電鏈路包括基于衛(wèi)星的鏈路。
4.前面任意權(quán)利要求所述的通信設(shè)備，其中主通信信道和/或輔助通信信道包括地面鏈路。
5.前面任意權(quán)利要求所述的通信設(shè)備，其中所述觸發(fā)信號(hào)經(jīng)由輔助無線電鏈路從所述遠(yuǎn)程控制站接收。
6.根據(jù)前面任意權(quán)利要求所述的通信設(shè)備，進(jìn)一步包括用于和至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備通信的副通信信道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信設(shè)備，其中所述觸發(fā)信號(hào)經(jīng)由所述副通信信道接收。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7所述的通信設(shè)備，其中所述副通信信道是有線通信信道和無線通信信道中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任意一個(gè)所述的通信設(shè)備，其中主通信單元被配置為經(jīng)由所述副通信信道接收遙測(cè)數(shù)據(jù)以供經(jīng)由所述主通信信道傳輸至遠(yuǎn)程控制站。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信設(shè)備，其中控制器被配置為對(duì)所述觸發(fā)信號(hào)作出響應(yīng)，經(jīng)由副通信信道從至少一個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備檢索遙測(cè)數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)前面任意權(quán)利要求所述的通信設(shè)備，其中主通信單元的運(yùn)行狀態(tài)包括:其中所述主通信單元能夠在任何時(shí)間向所述遠(yuǎn)程控制站傳送數(shù)據(jù)或從所述遠(yuǎn)程控制站接收數(shù)據(jù)的激活狀態(tài)；以及其中所述主通信單元只被間隔地供電以供與所述遠(yuǎn)程控制站通信的嗅探狀態(tài)。
12.根據(jù)前面任意權(quán)利要求所述的通信設(shè)備，其中所述輔助通信單元的運(yùn)行狀態(tài)包括:其中所述輔助通信單元能夠在任何時(shí)間向所述遠(yuǎn)程控制站傳送數(shù)據(jù)或從所述遠(yuǎn)程控制站接收數(shù)據(jù)的激活狀態(tài)，以及其中所述輔助通信單元只被間隔的供電以供與所述遠(yuǎn)程控制站通信的嗅探狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的通信設(shè)備，其中所述輔助通信單元被配置為通常處于所述嗅探狀態(tài)。
14.一種通信網(wǎng)絡(luò)，包括: 主通信信道，其包括主無線電鏈路；輔助通信信道，其包括輔助無線電鏈路； 通信設(shè)備；和 位于所述通信設(shè)備遠(yuǎn)處的遠(yuǎn)程控制站；其中 所述通信設(shè)備包括: (i)主通信單元，其能夠在其中能夠建立所述主通信信道以供與遠(yuǎn)程控制站通信的運(yùn)行狀態(tài)和其中所述主通信單元不能與所述遠(yuǎn)程控制站通信的非運(yùn)行狀態(tài)之間運(yùn)行， (ii)輔助通信單元，其可被配置處于運(yùn)行狀態(tài)，以供建立所述輔助通信信道用于與所述遠(yuǎn)程控制站通信，和 (iii)控制器，其用于根據(jù)觸發(fā)信號(hào)在所述非運(yùn)行狀態(tài)和所述運(yùn)行狀態(tài)之間切換所述主通信單元； 其中，處于所述運(yùn)行狀態(tài)的輔助通信單元相比處于所述運(yùn)行狀態(tài)的主通信單元需要更少的運(yùn)行功率。
15.權(quán)利要求14所述的通信設(shè)備，其中所述主無線電鏈路包括電信衛(wèi)星。
16.權(quán)利要求15所述的通信設(shè)備，其中所述輔助無線電鏈路使用與所述主無線電鏈路相同的電信衛(wèi)星。
17.—種通信設(shè)備與遠(yuǎn)程控制站之間的通信方法，所述通信設(shè)備包括可運(yùn)行于運(yùn)行狀態(tài)和非運(yùn)行狀態(tài)之間的主通信單元，以及可配置在運(yùn)行狀態(tài)的輔助通信單元，其中所述輔助通信單元處于所述運(yùn)行狀態(tài)，所述方法包括: 在所述輔助通信單元與遠(yuǎn)程控制站之間建立輔助通信信道，所述輔助通信信道包括輔助無線電鏈路； 接收觸發(fā)信號(hào)； 將主通信單元從其中所述主通信單元不能與遠(yuǎn)程控制站通信的非運(yùn)行狀態(tài)切換到運(yùn)行狀態(tài)；和 通過所述主通信單元處于所述運(yùn)行狀態(tài)， 在所述主通信單元與遠(yuǎn)程控制站之間建立主通信信道，所述主通信信道包括主無線電鏈路； 其中處于所述運(yùn)行狀態(tài)的輔助通信單元相比處于所述運(yùn)行狀態(tài)的主通信單元需要更少的運(yùn)行功率。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的通信方法，其中所述觸發(fā)信號(hào)經(jīng)由所述輔助通信信道接收。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的一種通信方法，進(jìn)一步包括經(jīng)由所述主通信信道發(fā)送數(shù)據(jù)到所述遠(yuǎn)程控制站。
20.一種通信設(shè)備與遠(yuǎn)程控制站之間的通信方法，所述通信設(shè)備包括在其中能夠建立主通信信道以供與遠(yuǎn)程控制站通信的運(yùn)行狀態(tài)和其中主通信信道不能與所述遠(yuǎn)程控制站通信的非運(yùn)行狀態(tài)之間運(yùn)行的主通信單元和輔助通信單元，所述方法包括: 在所述輔助通信單元與遠(yuǎn)程控制站之間建立輔助通信信道，所述輔助通信信道包括輔助無線電鏈路； 通過所述輔助通信信道傳送觸發(fā)信號(hào)到所述通信設(shè)備； 在所述主通信單元與遠(yuǎn)程控制站之間建立所述主通信信道，所述主通信信道包括主無線電鏈路；和通過所述主通 信信道從所述通信設(shè)備接收數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H04L12/00GK104081717SQ201280068387
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月1日
【發(fā)明者】陳開邦, K·卡來瓦南, 林偉銘 申請(qǐng)人:創(chuàng)值創(chuàng)新私人有限公司