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Verwandte
Anmeldungen
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Patent
Nummer US 5603088-A, eingereicht am 28. Februar 1995 von Gorday
et al. mit dem Titel "Method
and Apparatus for Determining a Quality Level of an Analog Signal
in a Radio Communication System" ("Verfahren und Vorrichtung
zum Bestimmen eines Qualitätsniveaus
eines analogen Signals in einem Funkkommunikationssystem").
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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen Mehrkanalkommunikationssysteme
und insbesondere das Auswählen
eines eingehenden Funkkanals zur Übertragung einer Nachricht
unter Verwendung eines Konkurrenzprotokolls.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bekannte
Techniken zum Übertragen
von eingehenden Nachrichten in einem Mehrkanalkommunikationssystem,
das eine Mehrzahl von Selektivrufgeräten umfasst und das eine Mehrzahl
von eingehenden Kanälen
aufweist, sind Techniken, die ein Protokoll mit geplanten eingehenden Übertragungen verwenden
und Techniken, die ein Protokoll mit konkurrierenden (ungeplanten)
eingehenden Übertragungen
verwenden. Ein Beispiel eines Protokolls mit geplanten Übertragungen
ist ein Übertragungsprotokoll,
in dem zumindest ein vorbestimmter Zeitschlitz auf zumindest einem
vorgegebenen Eingangskanal für
jedes Selektivrufgerät
reserviert ist, das in dem Kommunikationssystem aktiv ist. Ein anderes
Beispiel eines Protokolls mit geplanten eingehenden Übertragungen
ist ein Übertragungsprotokoll,
in dem ein Selektivrufgerät über einem
zur Übertragung
einer langen eingehenden Nachricht zu verwendenden Bedarfsantwortzeitschlitz
benachrichtigt wird. Die Benachrichtigung wird innerhalb einer ausgehenden Nachricht
mitgeteilt, die als Antwort auf eine kurze eingehende Nachricht
gesendet wird, die von dem Selektivrufgerät gesendet wird, und das Kommunikationssystem
wird über
das Vorhandensein der langen eingehenden Nachricht informiert.
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Ein
Beispiel eines Protokolls mit konkurrierenden eingehenden Übertragungen
ist ein ALOHA-Protokoll, das dem gewöhnlichen Fachmann gut bekannt
ist. Von einem ALOHA-Protokoll gesendete eingehende Nachrichten
werden üblicherweise gesendet,
sobald sie erzeugt sind. Wenn es vorkommt, dass zwei derartige Nachrichten
auf einem Kanal übertragen
werden, so dass einige Abschnitte gleichzeitig übertragen wer den, kann es sein,
dass eine oder beide Nachrichten nicht richtig empfangen werden.
In diesem Fall werden die Nachrichten nicht von dem Kommunikationssystem
bestätigt
und jedes Selektivrufgerät
wiederholt die Nachricht nach einer beliebigen Verzögerung.
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Das
Kommunikationssystem kann ein leitungsgebundenes, optisches oder
ein Funkkommunikationssystem sein. In einem leitungsgebundenen System
können
die eingehenden Kanäle
durch physikalisch unterschiedliche Leitungen getrennt sein oder
(insbesondere in dem Fall von leitungsgebundenen Hochgeschwindigkeitssystemen)
durch bandbegrenzte Kanäle
getrennt sein, oder beides. In optischen oder Funkkommunikationssystemen
sind die Kanäle üblicherweise
durch bandbegrenzte Kanäle separiert,
können
aber alternativ oder zusätzlich durch
ein Zeitduplexing separiert sein.
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Einige
Systeme, die ein Protokoll für
ausgehende Signalgebung aufweisen, das synchron ist, sind so konstruiert,
dass die Selektivrufgeräte
die Synchronizität
mit dem Protokoll für
die ausgehende Signalgebung erlangen und ein Protokoll für geplante eingehende Übertragungen
verwenden, da ein Protokoll für
geplante eingehende Übertragungen üblicherweise
effizienter ist als ein Protokoll für konkurrierende eingehende Übertragungen
für unterschiedliche
Arten von eingehenden Nachrichten, wie etwa einige Bedarfsantworten
und Bestätigungen.
Ein Protokoll für
konkurrierende Übertragungen
kann jedoch üblicherweise
effizienter für
andere Arten von eingehenden Nachrichten, wie etwa einige unverlangte eingehende
Nachrichten, sein. Demnach ist es wünschenswert, für beide
Arten von eingehenden Übertragungen
Protokolle zur Verfügung
zu stellen.
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Systeme
gemäß dem Stand
der Technik stellen üblicherweise
eine Mischung von Protokollen für geplante
und für
konkurrierende eingehende Übertragungen
dadurch zur Verfügung,
dass einige Arten von Nachrichten zur Übertragung unter Verwendung eines
ALOHA-Protokolls und andere Arten von Nachrichten zur Übertragung
unter Verwendung eines Protokolls für geplante Übertragungen bestimmt werden.
Ein Selektivrufgerät
verwendet dann die angezeigte Technik auf einem autorisierten eingehenden Kanal.
Der autorisierte eingehende Kanal ist üblicherweise ein beliebiger
der eingehenden Kanäle, welcher
dem Selektivrufgerät
zur Verwendung bestimmt ist.
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In
einigen Kommunikationssystemen jedoch sind einige eingehende Kanäle nicht
so effizient, wenn sie für
eingehende Nachrichten unter Verwendung eines ALOHA-Protokolls verwendet
werden. Beispielsweise sind in einigen Funkkommunikationssystemen
einige eingehende Funkkanäle
(im Folgenden "beschränkte Kanäle") in geographischer
Hinsicht auf Gebiete beschränkt,
die kleiner sind als das Gebiet, das von den ausgehenden Funkkanälen abgedeckt
wird, während
andere eingehenden Funkkanäle
eine Abdeckung aufweisen, die im Wesentlichen gleich derjenigen
der ausgehenden Funkkanäle
ist. Die beschränkten
Kanäle
sind nicht so effizient bei der Übertragung
von eingehenden Nachrichten unter Verwendung eines ALOHA-Protokolls,
da das Selektivrufgerät
sich möglicherweise
nicht in dem Abdeckungsgebiet des beschränkten Kanals befindet.
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Die
FR-A2 705 181 offenbart ein Kommunikationssystem, in dem eine Kommunikationseinheit auf
eine Zugangsanforderung einer zentralen Steuereinheit antwortet.
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Benelli
G et al., "Integration
of Random Access and Time Division Techniques in Satellite Communications", European Conference
on Electrotechnics, (Eurocon), US, New York, IEEE, Band CONF 7, 1986,
Seiten 352–356,
XP000809628 offenbart ein Satellitenkommunikationsnetzwerk, das
Algorithmen einsetzt, die hybride Reservierungs- und Direktzugriffsschemata
verwenden.
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Die
US 5,229,995 offenbart eine
Funkverbindungsarchitektur für
digitale Systeme zur drahtlosen Kommunikation, die durch die Verwendung
von Informations- und Signalgebungskanälen auf einer Anzahl von HF-Trägern gekennzeichnet
ist, wodurch gemeinsame Signalgebungskanäle für den Rufaufbau und für Steuerfunktionen
zur Verfügung
gestellt werden. Eine erste Gruppe von HF-Trägern ist als Verkehrskanäle zwischen
Basisstationen und Teilnehmerendeinrichtungen zugewiesen. Jeder
HF-Träger
der ersten Gruppe umfasst zumindest einen Verkehrskanal. Eine zweite
Gruppe von HF-Trägern
ist zum Bereitstellen gemeinsamer Signalgebungskanäle zwischen
den Basisstationen und den Teilnehmerendeinrichtungen zugewiesen.
Jeder HF-Träger
mit gemeinsamen Signalgebungskanälen
arbeitet in einem Zeitmehrfachzugriffsmodus und jeder gemeinsame
Signalgebungskanal wird einem Zeitduplexing unterzogen.
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Die
US 5,521,926 offenbart einen
festen Systemempfänger
(
107), der einen Vorwärtsempfänger (
305),
einen Rückwärtsempfänger (
310)
und einen Antwortzeitgeber (
215) umfasst, zur Verwendung
in einem Funkkommunikationssystem (
100) mit einem Vorwärtsfunkkanal
und einem Rückwärtsfunkkanal.
Eine Anweisung wird in einem Vorwärtskanalfunksignal an einen
Selektivruftransceiver übertragen.
Dieser Vorwärtsempfänger (
305)
dient dem Empfangen, Demodulieren und Decodieren der Anweisung.
Der Rückwärtsempfänger (
310)
dient dem Empfangen und Demodulieren des Rückwärtskanalfunksignals. Der Antwortzeitgeber
(
215), der an den Vorwärtsempfänger (
305)
und an den Rückwärtsempfänger (
310)
gekoppelt ist, ist zum Bestimmen eines Antwortzeitraums, der im
Wesentlichen zu einer geplanten Antwortzeit beginnt, die in der
Anweisung enthalten ist und eine Dauer aufweist, die im Wesentlichen
eine zugewiesene Länge
der in der Anweisung enthaltenen Dateneinheit ist, und ist zum Erzeugen eines
Steuersignals, das den Rückwärtsempfänger (
310)
während
des Antwortzeitraums aktiviert.
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Demnach
bedarf es einer verbesserten Technik zum Auswählen eines eingehenden Kanals, der
zum Übertragen
einer eingehenden Nachricht unter Verwendung eines ALOHA-Protokolls
in einem Kommunikationssystem verwendet wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In
einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Verfügung,
das in einem Selektivrufgerät
verwendet wird, wie in Anspruch 1 beansprucht.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Selektivrufgerät zur Verfügung, wie in
Anspruch 9 beansprucht.
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Weitere
Aspekte sind in den abhängigen
Ansprüchen
beansprucht.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein elektrisches Blockdiagramm eines Funkkommunikationssystems,
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein elektrisches Blockdiagramm eines Systemcontrollers, der in einem
Funkkommunikationssystem verwendet wird, gemäß der bevorzugten und alternativen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
ein Zeitdiagramm, das Eigenschaften des Übertragungsformats eines ausgehenden
Signalgebungsprotokolls veranschaulicht, das von dem Funkkommunikationssystem
verwendet wird, gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
ein Zeitdiagramm von Ausgangs- und Eingangskanalfunksignalen für eine erste
Art von Funkkommunikationssystemen, gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
ein Zeitdiagramm von Ausgangs- und Eingangkanalfunksignalen für eine zweite
Art des Funkkommunikationssystems, gemäß der bevorzugten und alternativen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens, das in dem Systemcontroller
zum Identifizieren einer Untermenge von eingehenden Kanälen verwendet
wird, das von einer Selektivruffunkeinrichtung zum Übertragen
einer eingehenden Nachricht unter Verwendung einer ALOHA-Technik
verwendbar ist, gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
ein elektrisches Blockdiagramm einer Mehrkanalselektivruffunkeinrichtung,
gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung.
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8 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens, das in der Selektivruffunkeinrichtung
verwendet wird, gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Bezugnehmend
auf 1 ist ein elektrisches Blockdiagramm eines Funkkommunikationssystems 100 gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Funkkommunikationssystem 100 umfasst
eine Nachrichteneingabevorrichtung, wie etwa ein konventionelles
Telefon 101, ein Faxgerät 120 oder
eine Nachrichtenendeinrichtung 122, die über ein
konventionelles leitungsvermittelndes Telefonnetzwerk ("STN = switched telephone
network") 108, über konventionelle
Telefonverbindungen 110 an einen Systemcontroller 102 gekoppelt
sind. Der Systemcontroller 102 überwacht den Betrieb einer
Mehrzahl von Funkfrequenzsendern/-empfängern 103 über eine
oder mehrere Kommunikationsverbindungen 116, die üblicherweise
verdrillte zweiadrige Telefonleitungen sind und die zusätzlich HF-,
Mikrowellen- oder andere hochqualitative Audiokommunikationsverbindungen
umfassen können.
Der Systemcontroller 102 codiert und decodiert eingehende
und ausgehende Telefonadressen in Formate, die mit landgestützten Nachrichtenvermittlungscomputern kompatibel
sind. Der Systemcontroller 102 erfüllt auch die Funktion, ausgehende
Nachrichten zu codieren und zu planen, was derartige Informati onen wie
etwa analoge Sprachnachrichten, digitale alphanumerische Nachrichten
und Antwortanweisungen umfassen kann, für die Übertragung durch die Funkfrequenzsender/-empfänger 103 und
einer Mehrzahl von Selektivruffunkvorrichtungen 106. Der
Systemcontroller 102 erfüllt weiterhin die Funktion,
eingehende Nachrichten zu decodieren, einschließlich aufgeforderter und Antwortnachrichten,
die von dem Funkfrequenzsendern/-empfängern 103 von der Mehrzahl
der Selektivruffunkvorrichtungen 106 empfangen wurden.
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Ein
Beispiel einer an eine Selektivruffunkvorrichtung 106 gerichtete
ausgehende alphanumerische Nachricht ist eine alphanumerische Page-Nachricht,
die von der Nachrichtenendeinrichtung 122 eingegeben wurde.
Ein Beispiel einer an eine Selektivruffunkvorrichtung 106 gerichteten
ausgehenden analogen Nachricht ist eine Sprachpagenachricht, die
von dem Telefon 110 eingegeben wurde. Beispiele von Antwortnachrichten
sind Bestätigungen
und Bedarfsantwortnachrichten. Eine Bestätigung ist eine von einer Selektivruffunkvorrichtung 106 übertragene eingehende
Nachricht, die den erfolgreichen Empfang einer ausgehenden Nachricht
anzeigt. Die Bedarfsantwortnachricht ist eine von einer Selektivruffunkvorrichtung
gesendete Nachricht, als Antwort auf eine in einer ausgehenden Nachricht
enthaltenen Anweisung vom Systemcontroller 102. Ein Beispiel einer
Bedarfsantwortnachricht ist eine von der Selektivruffunkvorrichtung 106 initiierte
Textnachricht, die aber nicht gesendet wird, bis eine Bedarfsantwortanweisung
von dem Systemcontroller 102 empfangen wurde. Die Bedarfsantwortanweisung
wiederum wurde von dem Systemcontroller 102 gesendet, nachdem
eine eingehende Nachricht, die eine Erlaubnis zum Übertragen
der Bedarfsantwortnachricht anfragt, von der Selek tivruffunkvorrichtung 106 an
den Systemcontroller 102 kommuniziert wurde. Eine Antwortnachricht
wird von einer Selektivruffunkvorrichtung 106 zu einer
Zeit übertragen,
die von dem Systemcontroller 102 geplant und innerhalb
einer ausgehenden Bedarfsnachricht zugewiesen wird oder die Bedarfsantwortnachricht
wird unter Verwendung einer nicht planenden Technik gesendet, welche
ein Schlitz-ALOHA-Protokoll darstellt, dem gewöhnlichen Fachmann gut bekannt.
wenn die Bedarfsantwort unter Verwendung eines ALOHA-Protokolls übertragen
wird, wird sie eine Bedarfs-ALOHA-Antwortnachricht genannt. Eine
unaufgeforderte Nachricht ist eine von einer Selektivruffunkvorrichtung 106 übertragene
eingehende Nachricht, ohne dass eine ausgehende Nachricht empfangen
wurde, die eine Antwort benötigt.
Ein Beispiel einer unaufgeforderten Nachricht ist eine eingehende
Nachricht von einer Selektivruffunkvorrichtung 106, die
das Funkkommunikationssystem 100 darüber alarmiert, dass die Selektivruffunkvorrichtung 106 sich
innerhalb des Funkbereichs des Funkkommunikationssystems 100 befindet.
Eine unaufgeforderte Nachricht kann eine Anfrage zum Übertragen
einer geplanten oder einer Bedarfsantwort enthalten, welche wiederum
Daten wie etwa alphanumerische Daten enthalten kann. Unaufgeforderte
Nachrichten werden unter Verwendung des Schlitz-ALOHA-Protokolls übertragen.
Die eingehenden und ausgehenden Nachrichten sind in eingehenden
beziehungsweise ausgehenden Funksignalen enthalten, die über eine
konventionelle Antenne 104 gesendet beziehungsweise empfangen
werden, die an den Funkfrequenzsender/-empfänger 103 gekoppelt
ist.
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Es
sollte vermerkt werden, dass der Systemcontroller 104 in
der Lage ist, in einer verteilten Übertragungssteue rungsumgebung
zu arbeiten, die ein Mischen von konventionellen zellularen, Simulcast-, Satelliten-
oder anderer Abdeckungsschemata erlaubt, was eine Mehrzahl von Funkfrequenzsender/-empfänger 103,
konventionelle Antennen 104 zum Bereitstellen zuverlässiger Funksignale
innerhalb eines geographischen Gebietes, das so groß wie ein
weltweites Netzwerk sein kann, bedingt. Darüber hinaus wird der Durchschnittsfachmann
erkennen, dass die Telefon- und Selektivruffunkkommunikationssystemfunktionen
in getrennten Systemcontrollern 102 vorhanden sein können die
sowohl unabhängig
voneinander als auch netzwerkartig arbeiten können.
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Jede
der Selektivruffunkvorrichtungen 106, die zu einer Verwendung
in dem Funkkommunikationssystem 100 zugeordnet sind, weist
zumindest eine Adresse auf, die dafür zugewiesen ist, und eine eindeutige
Selektivrufadresse darstellt. Die Selektivrufadresse ermöglicht die Übertragung
einer Nachricht von dem Systemcontroller 102 ausschließlich an die
adressierte Selektivruffunkvorrichtung 106.
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Es
sollte klar sein, dass die Selektivruffunkvorrichtung 106 eine
von mehreren Arten von Funkvorrichtungen ist, einschließlich Zwei-Wege-Pagern, konventionellen
Mobilfunkvorrichtungen, konventionellen oder Bündelmobilfunkvorrichtungen,
die eine dafür
angebrachte Datenendeinrichtung aufweisen oder die optional eine
Datenendeinrichtungsmöglichkeit
eingebaut aufweisen. Jede der Selektivruffunkvorrichtungen 106,
die zur Verwendung in dem Funkkommunikationssystem 100 zugeordnet
ist, weist eine Adresse auf, die dafür zugeordnet ist und eine eindeutige
Selektivrufadresse darstellt. Die Adresse ermöglicht die Übertragung der Nachricht von
dem Systemcontroller 102 ausschließlich an die adressierte Selektivruffunkvorrichtung
und identifiziert Nachrichten und Antworten, die an den Systemcontroller 102 von
der Selektivruffunkvorrichtung empfangen werden. Darüber hinaus
kann jede der einen oder der mehreren Selektivruffunkvorrichtungen 106 eine
eindeutige dafür
zugeordnete Telefonnummer aufweisen, wobei die Telefonnummer eindeutig
innerhalb des PSTN 108 ist. Eine Liste der zugeordneten
Selektivrufadressen und korrelierter Telefonnummern für die Selektivruffunkvorrichtungen
wird in dem Systemcontroller 102 in der Form einer Teilnehmerdatenbank
gespeichert.
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Bezugnehmend
auf 2 ist ein elektrisches Blockdiagramm des Systemcontrollers 102 gezeigt,
gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Der Systemcontroller 102 stellt
Daten in eine Warteschlange und speichert Sprachnachrichten zur Übertragung
an die Selektivruffunkvorrichtungen 106, verbindet Telefonanrufe
zur Übertragung
an die Selektivruffunkvorrichtungen 106 und empfängt Bestätigungen,
Bedarfsantworten, unaufgeforderte Daten und gespeicherte Audionachrichten
sowie Telefonanrufe von den Selektivruffunkvorrichtungen 106.
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Der
Systemcontroller 102 umfasst ein Zellstandortcontroller 202,
ein Verarbeitungssystem 204, einen Speicher 208 für ausgehende
Nachrichten, eine Teilnehmerdatenbank 220 und eine Telefonschnittstelle 206.
Der Zellstandortcontroller 202 ist an den Funkfrequenzsender/an
die Funkfrequenzempfänger 103 (1)
und an die festen Systemempfänger 107 (1)
durch die Verbindungen 116 gekoppelt. Der Zellstandortcontroller 202 überträgt ausgehende
Nachrichten, die Selektivrufadressen umfassen, an den Sender/die
Empfänger 103 und
steuert den Sender/die Empfänger 103 zum Übertragen
von Funkübertragungszyklen,
welche die ausgehen den Nachrichten umfassen, unter der Verwendung
eines oder mehrerer ausgehender Kanäle, wie mittels einer Nachrichtenhandhabungsfunktion
geplant. Der Zellstandortcontroller 202 verarbeitet auch
eingehende Nachrichten von den Selektivruffunkvorrichtungen 106.
Die eingehenden Nachrichten werden von dem Sender/den Empfängern 103 und
den festen Systemempfängern 107 auf
einem Satz von eingehenden Funkkanälen empfangen und sind an den
Zellstandortcontroller 202 gekoppelt. Das Verarbeitungssystem 204,
das die Nachrichtenhandhabungsfunktion zum Weiterleiten und Bearbeiten
von Nachrichten umfasst, ist an den Zellstandortcontroller 202,
eine Telefonschnittstelle 206, die Teilnehmerdatenbank 202 sowie
an den Speicher 208 für
ausgehende Nachrichten gekoppelt. Die Telefonschnittstelle 202 handhabt
die physikalische Verbindung des leitungsvermittelnden Telefonnetzwerkes 108 (PSTN) (1),
welche die Telefonanrufe mit den Telefonverbindungen 110 verbindet
und trennt und die Audiosignale zwischen den Telefonverbindungen 110 und dem
Verarbeitungssystem 204 weiterleitet.
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Die
Teilnehmerdatenbank 220, die an das Bearbeitungssystem 204 gekoppelt
ist, speichert Informationen über
jeden Teilnehmer, einschließlich
einer Korrelation zwischen einer Selektivrufadresse, die jeder Selektivruffunkvorrichtungen 106 zugeordnet
ist, und der Telefonnummer, die innerhalb des PSTN 108 verwendet
wird, um Nachrichten und Telefonanrufe an jede der Selektivruffunkvorrichtungen 106 weiterzuleiten,
sowie andere teilnehmerbestimmte Voreinstellungen, wie etwa Stunden,
während
deren eine Zustellung von Nachrichten an die Selektivruffunkvorrichtungen 106 zurückgehalten wird.
Der Speicher 208 für
ausgehende Nachrichten dient dem Speichern einer Warteschlange mit Nachrichten,
die für
eine Zustellung in der Warteschlange stehen, an zumindest einen
der Mehrzahl von Selektivruffunkvorrichtungen 106, wobei
jede Nachricht der Nachrichtenwarteschlange einer Selektivrufadresse zugeordnet
ist, die auch in dem Speicher 208 für ausgehende Nachrichten gespeichert
ist, von einer der Mehrzahl von Selektivruffunkvorrichtungen 106,
für die
jede Nachricht gedacht ist.
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Analoge
Nachrichten werden in eine digitale Form durch das Verarbeitungssystem
konvertiert, bevor sie in dem Speicher 208 für ausgehende
Nachrichten gespeichert werden. Die Nachrichtenhandhabungsfunktion
plant ausgehenden Nachrichten und die damit zugeordneten Selektivrufadressen
für die Übertragung
innerhalb eines Übertragungszyklus durch
das Planen, sofern notwendig, von Nachrichtenabschnitten innerhalb
von Frames des Übertragungszyklus.
Wie oben beschrieben können
Nachrichten sowohl digitale Informationen, wie etwa eine alphanumerische
Nachricht oder analoge Informationen wie etwa Sprache aufweisen.
Ein digitaler Abschnitt eines Zyklus, der gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aus einem oder mehreren Steuerframes
besteht, wird zur Übertragung
durch die Nachrichtenhandhabungsfunktion vorbereitet, welche aus
der Teilnehmerdatenbank 220 Selektivrufadressen der sowohl
der numerischen als auch der analogen Nachricht zugeordneten Selektivruffunkvorrichtungen
bestimmt, die in dem Zyklus enthalten sind. Eine analoge Nachricht ist
in einem oder mehreren analogen Frames enthalten. Insoweit die analogen
Informationen üblicherweise
ein oder mehrere Sprachsignale sind, wird der analoge Frame alternativ
ein Sprachframe genannt.
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Die
Nachrichtenhandhabungsfunktion identifiziert auf eingehende Nachrichten
als einer der Selektivruffunkvor richtungen in der Teilnehmerdatenbank 220 zugeordnet
und identifiziert Antwortnachrichten als einer der ausgehenden Nachrichten
in dem Speicher 208 für
ausgehende Nachrichten zugeordnet. Als Beispiel für den Betrieb
des Systemcontrollers 102 wird die Zustellung einer ausgehenden
Nachricht, die in dem Speicher 208 für ausgehende Nachrichten gespeichert
ist abgeschlossen, wenn: Die ausgehende Nachricht an die bestimmte Selektivruffunkvorrichtung 106 kommuniziert
ist; die ausgehende Nachricht durch eine eingehende Bestätigung bestätigt ist,
die von der Selektivruffunkvorrichtung 106 erzeugt wurde;
die ausgehende Nachricht auf einer Anzeige der Selektivruffunkvorrichtungen 106 mittels
einer Bedieneraktion dargestellt wird; eine Benutzereingangsantwort
durch einen Benutzer erzeugt wird und zurück an den Systemcontroller 102 und
der Selektivruffunkvorrichtungen 106 kommuniziert wird;
und wenn die Benutzereingangsantwort durch die Nachrichtenhandhabungsfunktion
als von dem Bediener spezifisch als Antwort auf die ausgehende Nachricht
erzeugt identifiziert wird. In diesem Beispiel erzeugt die Nachrichtenhandhabungsfunktion
eine weitere Nachricht, die an den Absender der ausgehenden Nachricht
gesendet wird, um den Absender darüber zu informieren, dass die
ausgehende Nachricht durch die Selektivruffunkvorrichtungen 106 bestätigt wurde
und durch den Bediener der Selektivruffunkvorrichtungen 106 beantwortet
wurde.
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Der
Systemcontroller 102 plant die Übertragungen der Bedarfsantworten
und Bestätigungen von
den Selektivruffunkvorrichtungen 106. Das Planen von eingehenden
Nachrichten unter bestimmten Umständen verbessert den Durchsatz
des Eingangskanals verglichen damit, was für ein Eingangskanalorganisationsschema
mit ungeplanten zufälligen
Eingängen erreichbar
ist, wie etwa das, das in einem ALOHA-System verwendet wird. Wie
unten stehend detaillierter beschrieben, kann ein geplanter Eingangskanal
ein Abschnitt der Gesamtzeit sein, die in einem Halbduplexeinzelfrequenzfunkkanal
(eine einzelne Funkträgerfrequenz,
deren Zeit sowohl für
Ausgangs- als auch Eingangskanäle
geteilt wird) verfügbar
ist. Alternativ kann der geplante Eingangskanal ein beliebiger Abschnitt
der Zeit oder die gesamte Zeit sein, die in einem Kanal verfügbar ist,
der eine Funkträgerfrequenz
aufweist, die sich von der Ausgangskanalfunkfrequenz unterscheidet.
Die Verfahren zum Identifizieren geplanter Zeiten werden unten stehend
beschrieben.
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Der
Systemcontroller 102 ist vorzugsweise ein Pagingendeinrichtungsmodell
MPS2000®,
die von Motorola Inc. in Schaumburg, Illinois hergestellt wird.
Das Verarbeitungssystem 204 umfasst vorzugsweise ein konventionelles
Computersystem 212 und konventionelle Massenspeichermedien 214.
Das konventionelle Computersystem 212 umfasst vorzugsweise
eine Mehrzahl von Prozessoren, wie etwa VME-Sparc-Prozessoren, die
von Sun Microsystems Inc. hergestellt werden. Diese Prozessoren
umfassen Speicher wie etwa DRAM ("DRAM = Dynamic Random Access Memory"/dynamischer Direktzugriffsspeicher),
der als temporäres
Speichergerät
für eine
Zwischenregisterverarbeitung, wie etwa beispielsweise des Speichers 208 für ausgehende Nachrichten,
von den Selektivruffunkvorrichtungen 106 empfangene Bestätigungen
und zum Formatieren von Selektivruffunkvorrichtungen 106 bestimmten
Nachrichten dient. Das konventionelle Massenspeichermedium 214 ist
vorzugsweise ein konventionelles Festplattenmassenspeichergerät. Die Teilnehmerdatenbank 220 wird
vorzugsweise in dem konventionellen Massenspeichermedium 214 gespeichert.
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Es
sollte klar sein, dass andere Arten konventioneller Computersysteme 212 verwendet
werden können
und dass zusätzliche
Computersystem 212 und Massenspeichermedien 214 der
gleichen oder einer alternativen Art nach Bedarf hinzugefügt werden
können,
um die Verarbeitungsanforderungen des Verarbeitungssystems 204 handzuhaben.
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Das
Verarbeitungssystem 204 führt Funktionen einschließlich der
Nachrichtenhandhabungsfunktionen, wie oben beschrieben, durch, die
konventionell sind und führt
die unten beschriebenen Funktionen unter Bezugnahme auf 6 durch,
die einzigartig sind. Die konventionellen und einzigartigen Funktionen
werden durch das konventionelle Computersystem 212 ausgeführt und
durch einen Satz von Programmanweisungen, die in dem Massenspeichermedium 214 gespeichert
sind, gesteuert. Die einzigartigen Funktionen werden durch einen einzigartigen
Satz von Programmcode gesteuert, der unter Verwendung konventioneller
Programmiertools erzeugt wird. Der Zellstandortcontroller 202 und
die Telefonschnittstelle 206 sind unter Verwendung konventioneller
Eingabe-/Ausgabeabschnitte der Pagingendeinrichtung Modell MPS2000® implementiert.
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Das
Funkkommunikationssystem 100 der vorliegenden Erfindung
verwendet vorzugsweise ein synchrone Framestruktur ähnlich FLEXTM (ein Hochgeschwindigkeitspagingprotokoll
von Motorola Inc., in Schaumburg, Il.) am Ausgangskanal zum Adressieren,
digitalen Benachrichtigen und Sprachbenachrichtigen. Wie oben beschrieben
werden zwei Arten von Frames verwendet: Steuerframes und Sprachframes.
Steuerframes werden vorzugsweise zur Steuerung, Adressierung und
Zustellung von digitalen Nachrichten an Selektivruffunkvorrichtungen 106 verwendet.
Die Sprachframes werden zum Zustellen analoger Sprachnachrichten
an die Selektivruffunkvorrichtungen 106 verwendet. Beide
Arten von Frames sind hinsichtlich der Länge identisch einem FLEXTM-Frame und beide Frames beginnen mit der Standard-FLEXTM-Synchronisation. Diese zwei Arten von
Frames werden auf einem einzigen Vorwärtskanal einem Zeitmultiplexen
unterzogen.
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Bezugnehmend
auf 3 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, das Eigenschaften
des Übertragungsformats
eines Ausgangssignalgebungsprotokolls veranschaulicht, das von dem
Funkkommunikationssystem 100 der 1 verwendet
wird, und das Details eines Steuerframes 330 gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Steuerframes 330 werden
auch als Digitalframes 330 klassifiziert. Das Ausgangssignalgebungsprotokoll
wird in Protokollunterteilungen unterteilt, die aus einer Stunde 310,
einem Zyklus 320, einem Frame 330, 345,
einem Block 340 und einem Wort 350 bestehen. Bis
zu fünfzehn
4 Minuten lange eindeutig identifizierte Zyklen werden in jeder
Stunde 310 übertragen.
Normalerweise werden alle fünfzehn
Zyklen 320 in jeder Stunde übertragen. Bis zu einhundertachtundzwanzig
1,875 Sekunden lange eindeutig identifizierte Frames einschließlich der
Steuerframes 330 und der analogen Frames 345 werden
in jedem der Zyklen 320 übertragen. Normalerweise werden
alle der einhundertachtundzwanzig Frames übertragen. Ein Synchronisierungssignal 331,
das einhundertfünfzehn
Millisekunden dauert und 11 einhundertsechzig Millisekunden lange
eindeutig identifizierte Blocks 340 werden in jedem der Steuerframes 330 übertragen.
Das Synchronisierungssignal 331 umfasst einen ersten Sync-Abschnitt 337,
ein Frameinformationswort 338 und einen zweiten Sync-Abschnitt 339.
Das Frameinformationswort 338 umfasst 21 Informationsbits
und 11 Paritätsbits. Eine
Bitrate von 1600 Bits/Sekunde (bps), 3200 bps oder 6400 bps ist
während
der Blocks jedes Steuerframes 330 verwendbar. Die Bitrate
der Blocks 340 jedes Steuerframes 330 wird an
die Selektivruffunkvorrichtungen 106 während des Synchronisierungssignals 331 kommuniziert.
Wenn die Bitrate 1600 bps beträgt, werden 8 zweiunddreißig Bit
lange eindeutig identifizierte Worte 350 in jedem Block 340 übertragen.
Bei Bitraten von 3200 bps oder 6400 bps sind 16 eindeutig identifizierte
Worte beziehungsweise 32 eindeutig identifizierte Worte, wobei jedes
32 eindeutig identifizierte Bits aufweist, in jedem Block 340 enthalten.
In jedem Wort werden mindestens 11 Bits für Fehlerdedektion und -korrektur
verwendet und 21 Bits oder weniger werden für Informationen verwendet,
auf eine dem Durchschnittsfachmann bekannte Weise. In einigen Worten
werden 15 Bits für
Fehlerdetektion und -korrektur und 17 Bits für Informationen auf eine dem
Durchschnittsfachmann gut bekannte Wiese verwendet. Diese Bits und
Worte 350 in jedem Block 340 werden mittels eines
Interleaving unter Verwendung von dem Durchschnittsfachmann gut bekannter
Techniken übertragen,
um die Burstfehlerkorrekturfähigkeit
des Protokolls zu verbessern.
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Die
Information ist in jedem Steuerframe 330 in Informationsfeldern
enthalten, einschließlich
Systeminformationen in dem Framinformationswort 338 und
eines Blockinformationsfeldes (BI) 332, einer oder mehreren
Selektivrufadressen in einem Adressfeld (AF) 333, einem
oder mehreren aus einem Satz von Vektorpaketen, Kurznachrichtenpaketen
und langen Nachrichten in dem Informationsfeld (IF) 335 und ei nem
ungenützten
Feld 336, welches keine verwendbare Information enthält. Ein
Aspekt der in dem Frameinformationswort 338 enthaltenen
Systeminformationen ist die Framnummer und die Zyklusnummer. Die
Zyklusnummer ist eine Nummer von 0 bis 15, die jeden Zyklus 320 identifiziert.
Die Framenummer ist eine Zahl von 0 bis einhundertsiebenundzwanzig,
die jeden Frame 330 eines Zyklus 320 identifiziert,
das Blockinformationsfeld 332 umfasst Informationen darüber, welche
aktiven (d. h. sich nicht in einem Energiesparmodus befindenden)
Selektivruffunkvorrichtungen 106 während des Steuerframes 320 decodieren.
Dies wird globale Information genannt. Jedes Vektorpaket und Kurznachrichtenpaket in
dem Informationsfeld 335 eines Frames 320 entspricht
zumindest einer der Adressen in dem Adressfeld 333 des
gleichen Frames 330. Jede lange Nachricht in dem Informationsfeld 335 entspricht
zumindest einem Vektorpaket in dem Informationsfeld 335 des
zumindest einen oder mehreren Frames 330. Die Grenzen der
Felder 332, 333, 335, 336 sind
durch die Worte 350 definiert, nicht durch die Blocks 340,
und die Länge
der Felder 332, 333, 335, 336 sind
variabel in Abhängigkeit
von Faktoren wie etwa der Art und der Menge an Systeminformationen,
die in dem Blockinformationsfeld 332 enthalten sind, der
Art der verwendeten Adressen und der Menge der Informationen in
jeder Nachricht. Demnach kann die Länge jedes der Felder 332, 333, 335, 336 kürzer oder
länger als
ein Block 340 sein. Das ungenützte Feld 336 kann die
Länge Null
aufweisen, wenn die Gesamtlänge
der anderen Felder 332, 333, 335 gleich
elf Blocks 340 ist. Alle Vektorpakete und Kurznachrichten,
die für eine
bestimmte Selektivruffunkvorrichtung 106 bestimmt sind,
die für
einen Standardservice aktiviert wurde, vorzugsweise für die Übertragung in
einem vorgegebenen der Frames 330 jedes Zyklus 320 geplant,
um es der bestimmten Selektivruffunkvorrichtung 106 zu
ermöglichen,
in einen Niedrigenergiemodus (Nicht-Empfangsmodus) während anderer
Frames zu gehen, wenn Kurznachrichten und Vektoren für die bestimmte
Selektivruffunkvorrichtung 106 nicht enthalten sind. Das
Blockinformationsfeld 332 in Frame Null umfasst die folgenden
Echtzeitinformationen: Jahr, Monat, Tag, Datum, Stunde, Minute und Achtelminute.
-
Die
Vektoren umfassen Informationen, die das Startwort einer langen
Nachricht hinsichtlich der oben beschriebenen Protokollunterteilungen
spezifizieren und zusätzlich
Funkkanalinformationen wie etwa die Funkkanalfrequenz und der Kanaloffset
der Funkkanalfrequenz. Die Startposition und die Länge einer
langen Nachricht, einer kurzen Nachricht oder eines Vektorpaketes
definieren die Protokollposition der langen Nachricht, der kurzen
Nachricht oder des Vektorpaketes.
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Wenn
eine Selektivruffunkvorrichtung 106 ihre Adresse innerhalb
eines Frames 330 detektiert, verarbeitet die Selektivruffunkvorrichtung 106 das
zugeordnete Vektorpaket oder das Kurznachrichtenpaket innerhalb
des Frames 330. Wenn eine Selektivruffunkvorrichtung 106 ein
Vektorpaket in einem Frame 330 decodiert, der ihrer Selektivrufadresse
entspricht, wird die Selektivruffunkvorrichtung 106 angewiesen,
eine lange Nachricht oder eine analoge Nachricht entweder in dem
gleichen Frame 330 oder in einem anderen Steuerframe 330 oder
in einem analogen Frame 345 zu empfangen und zu decodieren.
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Bezugnehmend
auf 4 zeigt ein Zeitdiagramm Ausgangs- und Eingangskanalfunksignale
einer ersten Art von Funkkommunikationssystemen gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Ausgangssignal, das während eines
Ausgangsabschnittes 420 eines Steuerframes 330 übertragen
wird und die Eingangskanalfunksignale, die während eines Eingangsabschnittes des
Steuerframes 330 übertragen
werden, werden einem Zeitmultiplexen auf der gleichen Funkträgerfrequenz
unterzogen. Das Ausgangskanalfunksignal wird unter Verwendung des
unter Bezugnahme in 3 beschriebenen Protokolls erzeugt
und übertragen.
Das Eingangskanalfunksignal wird unter Verwendung eines konventionellen
Digitalprotokolls mit einem Synchronisationsabschnitt und Informationsworten,
die fehlergeschützt
sind, erzeugt und übertragen.
Das Eingangskanalfunksignal wird beginnend an einer Grenze eines
Zeitschlitzes 440 übertragen.
Dem in 4 gezeigten Steuerframe 330 gehen voraus
und folgen Steuerframes 330 und analoge Frames 345 (in 4 nicht
abgebildet), die Reihenfolge derselben wird durch die Art der für die Übertragung
von dem Sender/dem Empfänger 103 erzeugten
Nachrichtenart bestimmt. Der eingehende Abschnitt des Steuerframes 330 umfasst
einen geplanten Abschnitt 430 und einen ALOHA-Abschnitt 450.
Wenn ein Selektivruffunkempfänger 106 eine eingehende
Nachricht überträgt, wird
die Nachricht beginnend mit einer der vorgegeben Anzahl an periodischen
Zeitschlitzen 440 übertragen,
die während jedes
Frames 330, 345 des Ausgangssignalgebungsprotokolls
definiert werden.
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Während des
Ausgangsabschnittes 420 wird ein Ausgangskanalfunksignal
von dem Sender/Empfänger 103 an
eine oder mehrere der Selektivruffunkvorrichtungen 106 übertragen.
Das Synchronisationssignal 331 (3), das
Blockinformationsfeld 332 (3), das
Adressfeld 333 (3) sind als ein Segment 403 (4)
am Anfang des Ausgangsabschnitt 420 des Steuerframes 330 gezeigt.
Eine Mehrzahl von ausgehenden Nachrichten 404, 405 werden
innerhalb des Ausgangsabschnittes 420 des Steuerframes 330 übertragen.
Der Ausgangsabschnitt 420 startet an dem Anfang des Steuerframes 330 und
endet an der Ausgangs-/Eingangsgrenze 402. Der geplante
Abschnitt 430 ist an der Position des Steuerframes 330,
der an der Ausgangs-/Eingangsgrenze 402 startet und an
einer geplanten/ALOHA-Grenze 431 endet. Ein Ausgangs-/Eingangsidentifizierer,
der in einem Blockinformationsfeld 332 eines Steuerframes 320 übertragen
wird, identifiziert die Position die Position einer Ausgangs-/Eingangsgrenze 402 relativ
zum Anfang 401 des Steuerframes 330, als Anzahl
der Zeitschlitze 440. Der ALOHA-Abschnitt 450 ist
eine Position in dem Steuerframe 330, die mit der geplanten/ALOHA-Grenze 431 startet
und an dem Anfang 401 des nächsten Frames 330, 345 endet.
Ein Protokolltrennungsidentifizierer, der in einem Blockinformationsfeld 332 eines
Steuerframes 330 übertragen wird,
identifiziert die Position der geplanten/ALOHA-Grenze 431 relativ
zu der Ausgangs-/Eingangsgrenze 402 des
Steuerframes 330 als Anzahl der Zeitschlitze 440.
Eine Mehrzahl geplanter Antworten 406, 410, 412, 413, 414 wird
als Dateneinheiten übertragen,
wobei jede Dateneinheit sich über
einen oder mehrere Zeitschlitze 440 erstreckt. Beispielsweise
besteht die geplante Antwort 410 aus vier Zeitschlitzen 440,
die geplante Antwort 412 besteht aus fünf Zeitschlitzen 440 und
die geplante Antwort 413 besteht aus zwei Schlitzen 440. Jede
der Mehrzahl der geplanten Antworten 406, 410, 412, 413, 414 ist
ein von einer der Selektivruffunkvorrichtungen 106 übertragenes
Funksignal als Antwort auf eine Anweisung 455, die in einer
der ausgehenden Nachrichten 404, 405 erledigt
wird. Die geplante Antwort 410 wird durch eine der Selektivruffunkvorrichtungen 106 gleichzeitig
mit Abschnitten der geplanten Antworten 412 und 413 übertragen,
die anderer Selektivruffunkvorrichtungen 106 übertragen werden.
Die geplante Antwort 410 ist ein Beispiel einer geplanten
Antwort, die sich hinsichtlich der Zeit mit anderen geplanten Antworten 412, 413 überlagert.
Eine Überlagerungsbedingung
geplanter Antworten tritt beispielsweise dann ein, wenn der Systemcontroller 402 unterschiedliche
Selektivruffunkvorrichtungen 106 so plant, dass sie geplante
Antworten übertragen,
wobei erwartet wird, dass zumindest einige Teile gleichzeitig von
Empfängern
in unterschiedlichen geographisch voneinander getrennten Sendern/Empfängern 103 empfangen
werden.
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Die
Startzeit jeder ausgehenden Nachricht 404 wird als Framenummer,
Blocknummer und Wortnummer definiert. Eine Anweisung 455 ist
in einer oder mehrerer der ausgehenden Nachrichten 404 enthalten,
die sowohl eine oder mehrere der Selektivruffunkvorrichtungen 106 durch
eine Selektivrufadresse der identifizierten Selektivruffunkvorrichtung 106 identifiziert
als auch eine geplante Antwortzeit, zu der die identifizierte Selektivruffunkvorrichtung 106 eine
geplante Antwort in ein Eingangskanalfunksignal überträgt, wobei die geplante Antwort
eine Dateneinheit umfasst. Die Anweisung 455 umfasst eine zugewiesene
Länge der
Datenteinheiten. Die ausgehenden Nachrichten 404 können auch
Daten 457 umfassen, wie etwa ein alphanumerische Informationsnachricht.
Die Startzeit jeder geplanten Antwort 406, 410, 412, 413, 414 wird
relativ zu der Ausgangs-/Eingangsgrenze 402 definiert.
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Die
von den Selektivruffunkvorrichtungen 106 in dem Funkkommunikationssystem 100 benötigten Synchronisations- und Zeitinformationen
sowohl für
das Empfangen während
des ausgehenden Abschnittes des Steuerframes 330 und des Übertragens
während
des eingehenden Abschnittes des Steuerframes 330 werden
von dem Segment 403 und den ausgehenden Nachrichten 404 bestimmt. Wenn
eine Selektivruffunkvorrichtung 106 das ausgehende Funksignal
empfängt,
verarbeitet die Selektivruffunkvorrichtung 106 die ausgehende
Nachricht 404, die in dem ausgehenden Funksignals enthalten ist,
wenn die ausgehende Nachricht 404 die Selektivrufadresse
der Selektivruffunkvorrichtung 106 enthält, wodurch die Selektivruffunkvorrichtung 106 für die Verarbeitung
der ausgehenden Nachricht 404 identifiziert wird. Wenn
eine Anweisung 445 innerhalb der ausgehenden Nachricht 404 in
einer Mehrzahl von ausgehenden Nachrichten empfangen und durch die
Selektivruffunkvorrichtung 106 verarbeitet wird, überträgt die Selektivruffunkvorrichtung 106 dann
eine der geplanten Antworten 406, 410, 412, 413, 414 mit
der vorgesehenen Dateneinheitlänge und
zu der geplanten Antwortzeit, die von dem Systemcontroller 102 in
der Anweisung 450 angewiesen wird. Entsprechungen zwischen
den von identifizierten Selektivruffunkvorrichtung 106 in
den ausgehenden Nachrichten 404 empfangenen Anweisungen 450 und
den geplanten Antworten 406, 410, 412, 413, 414 von
den identifizierten Selektivruffunkvorrichtungen werden in 4 durch
Pfeillinien von ausgehenden Nachrichten 404, 405 zu
den geplanten Antworten 406, 410, 412, 413, 414 angezeigt,
wobei die Linie 415 ein Beispiel darstellt, das die eine
erledigte Anweisung 415 in einer ausgehenden Nachricht 405 mit
der geplanten Antwort 414 verbindet. Ein weiteres Beispiel
ist die Linie 416, die eine in 4 nicht
gezeigte Anweisung 455, die in einem Steuerframe 313 erledigt
wurde, der früher
ist als der in 4 gezeigte Steuerframe 330,
mit einer der geplanten Antworten 406 der 4 verbindet.
Ein weiteres Beispiel ist die Linie 417, die eine Verbindung von
einem in 4 nicht gezeigten Befehl 455,
der in einem ausgehenden Steuerframe erledigt wurde, der früher ist
als der in Figur gezeigte Steuerframe, mit einer geplanten Antwort
anzeigt, die in einem Steuerframe ist, der früher ist als der in 4 gezeigte.
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Bezugnehmend
auf 5 wird ein Zeitdiagramm 500 gezeigt,
das Ausgangs- und Eingangskanalfunksignale für eine zweite Art von Funkkommunikationssystemen
zeigt, gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformenen
der vorliegenden Erfindung. Das Ausgangskanalfunksignal, das während eines
Ausgangssteuerframes 330 übertragen wird, befindet sich
bei einer ersten Funkträgerfrequenz.
Die Eingangskanalfunksignale, die während eines Eingangsframezeitraums 530 übertagen
werden, befinden sich bei einer zweiten Funkträgerfrequenz (d. h., einem Frequenzmultiplexen
mit den Ausgangskanalfunksignalen unterzogen). Das Ausgangskanalfunksignal
wird unter Verwendung des unter Bezug auf 3 beschriebenen
Protokolls erzeugt und übertragen.
Die Eingangskanalfunksignale werden unter Verwendung eines konventionellen
Digitalprotokolls mit einem Synchronisationsabschnitt und Informationsworten,
die fehlergeschützt
sind, erzeugt und übertragen.
Die Eingangskanalfunksignale werden beginnend mit einer Grenze des
Zeitschlitzes 440 übertragen.
Der Eingangsframezeitraum 530 umfasst einen geplanten Abschnitt 515 und
einen ALOHA-Abschnitt 518. In Frame 520, der sowohl
der Steuerframe 330 oder ein analoger Frame 345 sein kann,
ist dem Ausgangssteuerframe 330 in 4 folgend
gezeigt.
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Die
Dauer des Steuerframes 530 und die Protokollunterteilungen
des Ausgangskanalfunksignals sind die gleichen wie diejenigen, die
obenstehend mit Bezug auf 3 für einen
Steuerframe 330 beschrieben wurden. Segmente 403 ( 4),
die das Synchronisationssignal 331 (3) und das
Blockinformationsfeld 332 (3), das
Adressfeld 333 (3) enthalten, werden am Anfang
des Steuerframes 330 und des Frames 520 übertragen.
Eine Mehrzahl von Ausgangsnachrichten 504, 505 werden
mit den Steuerframes 530 durch den Sender/Empfänger 103 übertragen.
(Es werden auch ausgehenden Nachrichten in dem Frame 520 und
in den anderen in 5 nicht gezeigten Frames übertragen.)
Der Eingangsframezeitraum 530 startet an der Eingangsframegrenze 502,
erstreckt sich auf eine nächste
Eingangsframegrenze 502 und umfasst eine Mehrzahl von Zeitschlitzen 440.
Die Eingangsframegrenze 502 weist eine Offsetzeit 525 auf,
die von dem Anfang des Ausgangssteuerframes 430 gemessen
wird, die konstant ist, die einen beliebigen Wert größer oder
gleich Null betragen kann. Ein Eingangsframezeitraum 530 wird
durch die gleiche Framenummer wie die des Ausgangssteuerframes 330 identifiziert,
auf den sich die Offsetzeit 520 bezieht. Der geplante Abschnitt 515 findet
sich in einer Position, die an einer Eingangsframegrenze 502 beginnt und
an einer geplanten/ALOHA-Grenze 510 endet. Der ALOHA-Abschnitt
befindet sich an einer Position, die an der geplanten/ALOHA-Grenze 510 startet
und an einer Eingangsframegrenze 502 endet. Eine Mehrzahl
von geplanten Antworten 506, 507 werden als Datenteinheiten
während
des geplanten Abschnitts 515 übertragen, wobei sich jede
Dateneinheit über
einen oder mehrere Zeitschlitze erstreckt, die während jedes Eingangsframezeitraums 530 definiert
werden. Jede aus der Mehrzahl von geplanten Antworten 506, 507 ist
ein Funksignal, das von der einen der identifizierten Selektivruffunkvorrichtungen als
Antwort auf eine der Ausgangsnachrichten 504, 505 übertragen
wird. Wie obenstehend beschrieben für die erste Art von Funkkommunikationssystemen 100 (aber
nicht in 5 gezeigt), kann eine geplante Antwort
durch eine der Selektivruffunkvorrichtungen 106 gleichzeitig
mit Abschnitten anderer geplanter Antworten übertragen werden, die durch
andere Selektivruffunkvorrichtungen 106 übertragen
werden.
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Jedes
Segment 403 umfasst das Synchronisationssignal 331 (3),
das die Ausgangsframegrenze 401 markiert und Informationen
umfasst, die die Offsetzeit 525 zu der Eingangsframegrenze 502 und
eine Position der geplanten/ALOHA-Grenze 510 beschreibt, beispielsweise
als Anzahl von Zeitschlitzen. Die Offsetzeit variiert von Null Zeitschlitzen
bis zu einem Wert, der die Länge
des Ausgangssteuerframes 330 überschreiten kann. Die Ausgangsnachrichten 504, 505 umfassen
eine oder mehrere Anweisungen 455, wobei jede Anweisung 455 eine
der Selektivruffunkvorrichtungen identifiziert und die Informationen
umfasst, die obenstehend für
die erste Art von Funkkommunikationssystem 100 beschrieben wurden.
Die Startzeit jeder geplanten Antwort 406, 407 wird
relativ zu den Eingangsframegrenzen 502 definiert.
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Die
von den Selektivruffunkvorrichtungen in den Funkkommunikationssystem 100 benötigten Synchronisations-
und Zeitinformationen sowohl für das
Empfangen auf dem Ausgangssteuerframe 330 als auch für das Versenden
während
des Eingangsframezeitraums 530 werden von den Segmenten 503 und den
Ausgangsnachrichten 504 bestimmt. Der Betrieb der Selektivruffunkvorrichtungen 106 ist
der gleiche wie in der ersten Art von Funkkommunikationssystem 100.
Die Entsprechungen zwischen der Anweisung 455, die von
identifizierten Selektivruffunkvorrichtungen in den Ausgangsnachrichten 504, 505 empfangen
wurde und den geplanten Antworten 506, 507 von
den identifizierten Selektivruffunkvorrichtungen ist in 5 durch
Pfeillinien von ausgehenden Nachrichten 504, 505 zu
den geplanten Antworten 506, 507 angezeigt, wobei
Linie 513 ein Beispiel ist, das eine Anweisung 455,
die in der Ausgangsnachricht 505 erledigt wurde, mit der
geplanten Antwort 507 verbindet. Auf eine Weise, ähnlich dem
in 4 gegebenen Beispiel für die erste Art von Funkkommunikationssystem 100,
aber nicht in 5 gezeigt, kann die Anweisung 455 erzeugt
werden, um Antworten in Eingangskanalframes zu planen, die nach
dem nächsten
Ausgangskanalframe von demjenigen, von dem die Anweisung 455 erzeugt
wurde, auftreten.
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Bezugnehmend
auf 6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gezeigt,
das in dem Systemcontroller 102 zum Identifizieren einer
Untermenge der Eingangskanäle
verwendet wird, die von der einen der Selektivruffunkvorrichtungen 106 zum Übertragen
einer Eingangsnachricht unter Verwendung einer ALOHA-Technik verwendbar
sind, gemäß den bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Dieses Verfahren umfasst eindeutige
ACC-Funktionen ("ACC = ALOHA Channel
Control"/ALOHA-Kanalsteuerung), die
innerhalb des Verarbeitungssystems 204 des Systemcontrollers 102 programmiert
sind. Die ACC-Funktionen werden durch eine eindeutige Kombination
konventioneller Programmanweisungen gesteuert, die in dem Systemcontroller 102 gespeichert sind,
wie oben stehend beschrieben. Bei Schritt 605 wird eine
Identifikation einer Untermenge des Satzes an Eingangskanälen getätigt, die
zur Verwendung durch alle Selektivruffunkvorrichtungen 106 zum Übertragen
von Nachrichten unter Verwendung einer AlOHA-Technik erlaubt sind.
Es wird vorzugsweise durch eine Person zur Systemwartung durchgeführt, unter
Verwendung einer Eingabeendeinrichtung, die an den Systemcontroller 102 gekoppelt
wird. Die zur Verwendung durch alle Selektivruffunkvorrichtungen 106 erlaubten
Kanäle
sind typischerweise Eingangskanäle,
die eine überall
verfügbare
Abdeckung über ein
großes
geographisches Gebiet des Funkkommunikationssystems 100 aufweisen,
wobei die nicht zur Verwendung durch alle Selektivruffunkvorrichtungen 106 erlaubten
Kanäle
diejenigen sind, für
welche das Funkabdeckungsgebiet ein kleiner Abschnitt des Gesamtabdeckungsgebietes
des Funkkommunikationssystems 100 darstellt. Als Beispiel
kann ein Systembetreiber zeitweise einen oder zwei Eingangskanäle hinzufügen, um
eine zuverlässige
Abdeckung für eine
Versammlungsstelle zur Verfügung
zu stellen. Diese Kanäle
sind nicht zur Verwendung für
alle Selektivruffunkvorrichtungen 106 für ALOHA-Übertragungen geeignet und sind
demnach nicht in der ALOHA-Untermenge der Kanäle, die für alle Selektivruffunkvorrichtungen 106 verwendbar
sind. Wenn diese Identifikation der ALOHA-Untermenge getroffen oder
geändert
wurde, wird eine globale Ausgangsnachricht durch den Systemcontroller 102 zur Übertragung
bei Schritt 610 in einem Steuerframe 330 an alle
Selektivruffunkvorrichtungen 106 erzeugt. Die Globalnachricht
ist in dem Blockinformationsfeld 332 enthalten und enthält einen
Identifizierer, der identifiziert, welche Kanäle sich in der ALOHA-Untermenge
befinden.
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Unter
gewissen Umständen
gibt es Selektivruffunkvorrichtungen 106, denen in geeigneter
Weise die Verwendung eines Eingangskanals für ALOHA-Übertragungen erlaubt werden
kann, wenn der Eingangskanal nicht zur Verwendung durch alle Selektivruffunkvorrichtungen 106 geeignet
ist. Ein Beispiel eines derartigen Umstandes ist eine Selektivruffunkvorrichtung 106,
die in einem Abdeckungsgebiet eines Eingangskanals arbeitet, der
eine begrenzte geographische Abdeckung aufweist, wie es der Fall
in dem oben beschriebenen Versammlungszentrum ist. Den in dem beschränkten Gebiet
arbeitenden Selektivruffunkvorrichtungen wird in geeigneter Weise
die Verwendung des Eingangskanals erlaubt, welcher ein beschränkter ALOHA-Kanal
ist, der für
beschränkte
ALOHA-Übertragungen
verwendet wird. Bei Schritt 615, Identifikation eines oder mehrerer
Kanäle,
die für
beschränkte
ALOHA-Übertragungen
verwendbar sind, vorzugsweise durch eine Person zur Systemwartung
unter Verwendung einer Eingabeendeinrichtung. Wenn eine Identifikation
der Untermenge an Kanälen
durchgeführt
oder verändert
wird, die für
die beschränkten ALOHA-Übertragungen
geeignet sind, wird eine Ausgangsnachricht zur Übertragung bei Schritt 620 an die
Selektivruffunkvorrichtungen 106 oder an eine Gruppe von
Selektivruffunkvorrichtung 106 erzeugt, die eine Anzeige
der zu identifizierenden Eingangskanäle enthält. Bei Schritt 625 überträgt der Systemcontroller 102 einen
Protokolltrennungsidentifizierer in einem Steuerframe 330,
der die Position des ALOHA-Abschnittes und des Datenabschnittes
für jeden
Eingangskanal identifiziert, der über die Verwendung durch eine
beliebige Selektivruffunkvorrichtung 106 als Eingangskanal
oder als beschränkter ALOHA-Kanal
für ALOHA-Übertragungen
oder beschränkte
ALOHA-Übertragungen
identifiziert ist. Bei Schritt 630 wird eine Eingangsnachricht
an den Systemcontroller 102 empfangen, die unter Verwendung eines
ALOHA-Protokolls auf einem Eingangskanal, der bei Schritt 610 oder
Schritt 620 identifiziert wurde, übertragen wurde.
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Bezugnehmend
auf 7 wird ein elektrisches Blockdiagramm einer Mehrkanalselektivruf-Funkvorrichtung 106 gezeigt,
gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Die Selektivruffunkvorrichtung 106 umfasst
eine Antenne 702 zum Auffangen und Übertragen von Funksignalen.
Die Antenne 702 ist an einen konventionellen Empfänger 704 gekoppelt, wobei
das aufgefangene Signal 703, obenstehend unter Bezugnahme
auf 3 beschrieben, empfangen wird. Das Empfangen umfasst
das Filtern zum Entfernen unerwünschter
Energie bei Frequenzen außerhalb
des Kanals, das Verstärken
des gefilterten Signals, die Frequenzumwandlung des Signals 703 und
die Demodulierung des Signals 703 auf konventionelle Weise.
Der Empfänger 704 erzeugt
dabei ein demoduliertes Signal 705, das an einen Bearbeitungsabschnitt 310 gekoppelt
ist. Der Empfänger 704 weist
auch einen Leistungssteuereingang 707, der an das Verarbeitungssystem 710 gekoppelt
ist. Das Verarbeitungssystem 710 ist an eine Anzeige 724,
einen Alarm 722, einen Audioverstärker 726, einen Sender 708 und
einen Satz von Bedienersteuerungen 720 gekoppelt. Der Sender 708 ist
an das Verarbeitungssystem 710 mittels eines Modulationssignals 730 und
eines Kanalsteuersignals 706 gekoppelt und ist auch an
die Antenne 702 gekoppelt. Der Audioverstärker 726 ist
an einen Lautsprecher 728 gekoppelt. Der Prozessorabschnitt
umfasst einen Mikroprozessor, der an einen Analog-Digital-Wandler
("ADC = Analog to
Digital Converter") 711,
einen Digital-Analog-Wandler ("DAC
= Digital to Analog Converter") 715,
einen Direktzugriffsspeicher ("RAM
= Random Access Memory") 712,
einen Nur-Lesespeicher ("ROM
= Read Only Memory") 714 und
einen elektrisch löschbaren
programmierbaren Nur-Lesespeicher ("EEPROM = Electrically Erasable Programmable
Read Only Memory") 718 gekoppelt.
Das demodulierte Signal ist an den ADC 711 gekoppelt. Das Verarbeitungssystem 710 ist
an den Sender über
den DAC 715 gekoppelt. Der ADC 711 wandelt das
demodulierte Signal von einem analogen Signal zu einem digitalen
Signal auf konventionelle Weise, zur Verarbeitung durch das Verarbeitungssystem 710. Wenn
das Demodulationssignal ein analoges Signal ist, wird das analoge
Signal in ein digitales Signal unter Verwendung einer Analog-Digital-Wandlungstechnik
wie etwa der adaptiven Differentialpulscodemodulation (ADPCM) umgewandelt.
Eine Bitwiederherstellungsfunktion wandelt digitale Signale in binäre Daten
auf konventionelle Weise. Eine Synchronisationsfunktion stellt eine
Bit Wort Block-Frame-
und Zyklussynchronisation mit dem Ausgangssignalgebungsprotokoll
von dem Synchronisationssignal 331 (3) der Fraumes 330, 335 (3)
her und hält diese
auf eine dem Durchschnittsfachmann gut bekannte Art und Weise aufrecht.
Eine Blockwortdecodierfunktion decodiert die in den Blöcken 340 des Ausgangssignalgebungsprotokolls
enthaltenen Wörter 315 (3)
auf eine dem Durchschnittsfachmann gut bekannte Art und Weise. Eine
Nachrichtenprozessorfunktion decodiert ausgehende Wörter und verarbeitet
eine ausgehende Nachricht, wenn eine in dem Adressfeld 33 (3)
des Ausgangssignalgebungsprotokolls empfangene Nachricht zu ei ner
eingebetteten Nachricht, die in dem EEPROM 718 gespeicherten
Adresse passt, oder wenn ein globale Anzeige empfangen wird, auf
eine Weise, die dem Durchschnittsfachmann für Selektivruffunkvorrichtungen 106 gut
bekannt ist. Eine ausgehenden Nachricht, die als für die Selektivruffunkvorrichtung 106 seiend
bestimmt worden ist durch die Adressübereinstimmung oder durch eine
globale Anzeige, wird durch die Nachrichtenprozessorfunktion gemäß den Inhalten
der ausgehenden Nachricht verarbeitet und gemäß den Modi, die durch Beeinflussung
des Satzes an Bedienersteuerungen 702, auf eine konventionelle
Weise eingestellt werden. Ein Alarmsignal wird üblicherweise erzeugt, wenn
ausgehende Nachrichten die Nutzerinformationen enthalten. Das Alarmsignal
wird an das Alarmfeld 722 gekoppelt, das üblicherweise
eine hörbare
oder nicht hörbare
Alarmvorrichtung ist.
-
Wenn
die ausgehende Nachricht alphanumerische oder graphische Informationen
enthält,
wird die Information auf der Anzeige 724 auf konventionelle
Weise mittels einer Anzeigefunktion zu einer Zeit angezeigt, die
durch Beeinflussung des Satzes an Bedienersteuerungen 720 bestimmt
wird. Wenn die ausgehende Nachricht eine hörbare Information enthält, welche
aus Sprache besteht, wandelt die Nachrichtenhandhabungsfunktion
Sprachsignale in ein analoges Signal, das an den Lautsprecher 728 über den
Audioverstärker 726 gekoppelt
wird, welcher das Signal auf konventionelle Weise verstärkt. Eingehende
Nachrichten werden in digitaler Form durch eine Eingangsnachrichtenfunktion
erzeugt, als Antwort auf die Bedienerbeeinflussung des Satzes an
Steuerungen 720 oder durch ein Ereignis, das durch das Verarbeitungssystem 710 auf
konventionelle Weise detektiert wird, wie etwa der Empfang einer
ausgehenden Nachricht oder das Auftreten ei ner vorbestimmten Tageszeit.
Eine eingehende Nachricht wird unter Verwendung des unter Bezugnahme
auf 4 und 5 des beschriebenen Protokolls
für den Rückwärts-(Eingangs-)Kanal erzeugt und
codiert sowie für
den DAC 715 gekoppelt, indem es zu einem analogen Signal
gewandelt wird, das den Sender 708 moduliert, auf eine
Weise, die dem Durchschnittsfachmann gut bekannt ist. Der konventionelle
Sender 708 erzeugt ein HF-Signal, das durch die Antenne 702 übertragen
wird.
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Der
RAM 712, der EEPROM 718, der ADC 711 und
der DAC 715 sind vorzugsweise konventionelle Bauteile.
Der ROM 714 ist ein konventionelles Bauteil mit einem eindeutigen
Satz an maskierten Programmanweisungen, wobei ein Teil derselben
die eindeutigen Funktionen durchführen, die untenstehend beschrieben
sind. Vorzugsweise ist der Mikroprozessor 716 ähnlich dem
DSP56100 Digitalsignalprozessor (DSP), der von Motorola, Inc. hergestellt wird.
Es sollte klar sein, dass andere ähnliche Prozessoren für den Mikroprozessor 716 verwendet
werden können
und dass zusätzliche
Prozessoren von der gleichen oder einen alternativen Art nach Bedarf hinzugefügt werden
können,
um die Verarbeitungsanforderungen des Prozessorsystems 710 handzuhaben.
Es sollte klar sein, dass andere Arten von Speichern, z. B. ultraviolettlöschbare
programmierbare Nur-Lesespeicher ("WEPROM = ultra violet erasable programmable
read only memory")
oder Flash-ROMs alternativ für
den ROM 714 sowie für den
RAM 712 verwendet werden können. Es sollte weiterhin klar
sein, dass der RAM 712, der EEPROM 718, der ADC 711,
der DAC 715 und der ROM 714 einzeln oder in Kombination
in einen zusammenhängenden
Abschnitt des Mikroprozessors 716 integriert sein können.
-
Das
Verarbeitungssystem 710 führt Funktionen einschließlich zumindest
eines Abschnitts der Bitwiederherstellung, der Blockwortdecodierung,
der Nachrichtenverarbeitung, der Anzeige, der Nachrichtenhandhabung
und der Eingangsnachrichtenerzeugung wie obenstehend beschrieben
durch, die konventionell sind und andere Funktionen, die untenstehend
unter Bezugnahme auf 8 beschrieben werden, die einzigartig
sind. Die konventionellen und einzigartigen Funktionen werden durch
den Mikroprozessor 716 ausgeführt, der ein konventioneller
Mikroprozessor ist, der durch einen Satz von Programmcodes gesteuert
wird, die in dem Massenspeichermedium 214 gespeichert sind.
Die einzigartigen Funktionen werden durch einen einzigartigen Satz
an Programmcodes gesteuert, die unter Verwendung konventioneller
Programmierwerkzeuge erzeugt worden sind.
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Es
sollte klar sein, dass das Verarbeitungssystem alternativ ohne Mikroprozessor 718 implementiert
werden kann, indem die konventionellen und einzigartigen Funktionen,
die hier beschrieben sind, mittels einer Kombination von konventionell
verfügbaren
serienmäßig hergestellten
integrierten Schaltungen wie etwa CMOS-Schieberegistern, Taktgebern,
Gattern, Zählern,
DAC, ADC und RAM implementiert werden können und das weiterhin einige
oder alle der konventionell verfügbaren
serienmäßig hergestellten
Schaltungen, die zum Implementieren des Verarbeitungssystems verwendet
werden, alternativ in einer anwendungsspezifischen integrierten
Schaltung implementiert sein können.
Es sollte weiterhin klar sein, dass der Mikroprozessor 216 alternativ
ein konventioneller Mikroprozessor sein kann, wie etwa ein Mikroprozessor
aus der Familie der 68HC11 Mikroprozessoren, die von Motorola, Inc. aus
Schaumburg, IL. hergestellt werden.
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Bezugnehmend
auf 8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gezeigt,
dass in der Selektivruffunkvorrichtung 106 verwendet wird,
gemäß der bevorzugten
und alternativen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung. Dieses Verfahren umfasst einzigartige ACS-Funktionen
("ACS = ALOHA Channel
Selection"/ALOHA-Kanalauswahl),
die in dem Verarbeitungssystem 710 der vorliegenden Selektivruffunkvorrichtung 106 programmiert
sind. Die einzigartigen ACS-Funktionen
werden durch eine einzigartige Kombination von konventionellen Programminstruktionen
gesteuert, die in dem Verarbeitungssystem 710 gespeichert
sind. Bei Schritt 805 stellt das Verarbeitungssystem 710 die
Default-ALOHA-Untermenge des Satzes an Eingangskanälen und
einen Default-Satz an ALOHA-Abschnitten von Eingangskanälen aus
dem Speicher in der Selektivruffunkvorrichtung 106 und
initialisiert eine ALOHA-Untermenge des Satzes an Eingangskanälen und
einen Satz an ALOHA-Abschnitten der Eingangskanäle. Die initialisierte ALOHA-Untermenge der
Eingangskanäle
identifiziert Eingangskanäle
in dem Satz an Eingangskanälen,
die von der Selektivruffunkvorrichtung 106 zur Übertragung
von Eingangsnachrichten zu benutzen sind, die unter der Verwendung
der ALOHA-Technik zu übertragen
sind, bis die Selektivruffunkvorrichtung 106 neuere Informationen
empfängt,
welche die die ALOHA-Untermenge der Eingangskanäle definieren oder hinzufügen. Die
Technik zum Bestimmen in der initialisierten ALOHA-Untermenge aus
der gespeicherten Untermenge ist konventionell, aber die Verwendung
der Default-Untermenge
ist einzigartig. Die Default-ALOHA-Untermenge kann beliebig sein,
von einem leeren Satz, d. h. keine Kanäle sind für ALOHA-Übertragungen vorgesehen, bis
zu einem kompletten Satz an Eingangskanälen. Üblicherweise umfasst der Default-Satz
zumindest einen Kanal, wodurch es einer nicht registrierte Selektivruffunkvorrichtung 106 ermöglicht wird,
eine unaufgeforderte Registrierungsanfrage unter Verwendung der ALOHA-Technik
zu übertragen.
Der initialisierte Satz an ALOHA-Abschnitten der Eingangskanäle identifiziert
geplante/ALOHA-Grenzpositionen (und demzufolge ALOHA-Abschnitte)
für jeden
Eingangskanal, der in dem System für ALOHA-Übertragungen verwendbar ist.
Der Default-ALOHA-Satz
an ALOHA-Abschnitten von Eingangskanälen kann eine geplante/ALOHA-Position
sein, die im Allgemeinen für
alle Eingangskanäle
verwendet wird, oder unterschiedliche Werte, die unterschiedliche
geplante/ALOHA-Positionen für
jeden Eingangskanal oder Gruppe von Eingangskanälen definieren. Die Technik zum
Bestimmen des initialisierten Satzes von ALOHA-Abschnitten für Eingangskanäle aus dem gespeicherten
Default-Satz ist konventionell, aber die Verwendung des Default-Satzes
an ALOHA-Abschnitten für
Eingangskanäle
ist einzigartig. In Schritt 810 empfängt die Selektivruffunkvorrichtung 106 eine
Ausgangsnachricht, die einen ALOHA-Untemengenidentifizierer umfasst,
der eine neue ALOHA-Untermenge des Satzes an Eingangskanälen zur
Verwendung durch alle Selektivruffunkvorrichtungen 106,
die in dem System aktiv sind, identifiziert. Der ALOHA-Untermengenidentifizierer
umfasst Bits in dem Blockinformationsfeld 332, die auf
konventionelle Weise angeordnet sind, um einen oder mehrere Eingangskanäle zu identifizieren.
Die Nachricht ist entweder eine globale Nachricht, die eine neue
ALOHA-Untermenge zur Verwendung durch alle Selektivruffunkvorrichtungen 106,
die in dem System aktiv sind, oder eine Selektivrufnachricht einer
individuellen Art oder einer Rundrufart identifiziert, welche die
neue ALOHA-Untermenge des Satzes an beschränkten Eingangskanälen zur
Verwendung durch eine identifizierte Gruppe der Selektivruffunkvorrichtungen
oder durch lediglich die einer adressierten Selektivruffunkvorrichtung 106 identifiziert.
Bei Schritt 813 aktualisieren die Verarbeitungssysteme 710 die
darin gespeicherte ALOHA-Untermenge durch das Ersetzen der alten
Untermenge durch die neue Untermenge. Es sollte klar sein, dass alternative
Verfahren zum Identifizieren der Untermengeeingangskanäle, welcher
zur Verwendung durch eine Selektivruffunkvorrichtung 106 ALOHA-Übertragungen
erlaubt sind, in gleicher Weise verwendbar sind. Beispielsweise
könnte
die Untermenge an Kanälen,
die nicht zur ALOHA-Verwendung erlaubt sind, identifiziert werden,
da jeder Kanal entweder verwendbar oder nicht verwendbar durch jede
Selektivruffunkvorrichtung 106 für ALOHA-Übertragungszwecke ist. In einer
anderen Alternative kann eine Ausgangsnachricht, die Kanäle identifiziert,
die für
ALOHA-Übertragungen
verwendbar sind (oder die Kanäle
identifiziert, die nicht verwendbar sind), lediglich Veränderungen
in der ALOHA-Untermenge anzeigen, wie etwa durch Hinzufügen oder
Löschen
eines Kanals oder von Kanälen
auf der ALOHA-Untermenge. Bei Schritt 815 empfängt die
Selektivruffunkvorrichtung 106 eine globale Ausgangsnachricht,
die eine geplante/ALOHA-Grenzidentifizierer (Protokolltrennungsidentifizierer)
für einen
Eingangskanal umfasst. Der geplante/ALOHA-Grenzidentifizierer identifiziert
die Position der geplanten/ALOHA-Grenze 431 (4), 510 (5)
eines Eingangskanals. Der Identifizierer für die geplante/ALOHA-Grenze
umfasst Bits in dem Blockinformationsfeld 332, die konventionell
angeordnet sind, um einen Kanal und eine Position der geplanten/ALOHA-Grenze 431 (4), 510 (5)
eines Eingangskanals zu identifizieren. Die Position der geplanten/ALOHA-Grenze 431, 510,
die in der Selektivruffunkvorrichtung 106 gespeichert ist,
wird für
das Verarbeitungssystem 10 bei Schritt 820 durch die
Informationen der Globalnachricht aktualisiert, auf eine Weise,
die derjenigen ähnlich
ist, die für
die ALOHA-Untermenge des Satzes an Eingangskanälen beschrieben wurde. Es sollte
klar sein, dass die geplanten/ALOHA-Grenzen 431, 510 für alle Eingangskanäle, die
sich in einer beliebigen ALOHA-Untermenge für eine beliebige Selektivruffunkvorrichtung 106 befinden,
durch den Default-Satz der ALOHA-Abschnitte oder durch Übertragung(en)
von einem oder mehreren Identifizierern von geplanten/ALOHA-Grenzen
bestimmt werden.
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Bei
Schritt 825 erzeugt das Verarbeitungssystem 710 eine
Eingangsnachricht. Die Eingangsnachricht ist üblicherweise von einer der
folgenden Arten: eine unaufgeforderte Eingangsnachricht, eine Bedarfs-ALOHA-Antwortnachricht,
eine geplante Bestätigung
oder eine geplante Antwort. Unaufgeforderte Eingangsnachrichten
und Bedarfs-ALOHA-Antwortnachrichten bilden eine erste Art, ein "ALOHA", die durch das Verarbeitungssystem 710 erzeugt
werden und durch den Sender 708 bei Zeitschlitzen und auf
Eingangskanälen übertragen
werden, wie sie von dem Verarbeitungssystem 710 unter Verwendung der
ALOHA-Technik bestimmt werden, während
die geplanten Nachrichten und die geplanten Antworten von einer
zweiten Art sind, nämlich "geplant", die gemäß einer
Planung übertragen
werden, die in einer Ausgangsnachricht empfangen wird, welche die
notwendigen Planungsinformationen wie etwa eine Eingangskanalidentifikation,
Startzeitschlitz und Datenrate enthalten. Die Zeiteinteilungsmodulation
und die Kanalauswahl werden durch das Verarbeitungs system 710 gesteuert.
Bei Schritt 830 wird die Art der Eingangsnachricht durch
das Verarbeitungssystem 710 bestimmt. Wenn die Art bei
Schritt 830 "geplant" ist, wird die Eingangsnachricht
bei Schritt 855 unter Verwendung des geplanten Eingangskanals
zu dem geplanten Zeitschlitz übertragen,
was während
des geplanten Abschnitts des Eingangskanals ist. Wenn bei Schritt 830 die
Art nicht "geplant" ist und wenn das
Funkkommunikationssystem 100 ein Frequenzmultiplexsystem
wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben ist, bestimmt
das Verarbeitungssystem 710 weiterhin, ob der Ausgangsframe 330,
in dem der letzte ALOHA-Kanalidentifizierer oder Protokolltrennungsidentifizierer
die gleiche Framenummer aufweist, wie der Eingangsframe, in dem
die Eingangsnachricht zur Übertragung
bei Schritt 835 erzeugt worden ist. Wenn der Ausgangsframe 330,
in dem der letzte ALOHA-Kanal-
oder Protokolltrennungsidentifizierer empfangen wurde, dahingehend bestimmt
wird, dass er die gleiche Framenummer wie der Eingangsframe aufweist,
in dem die Eingangsnachricht bei Schritt 830 erzeugt wurde,
wird die Übertragung
der Eingangsnachricht durch das Verarbeitungssystem 710 bei
Schritt 840 zum nächsten Eingangsframe 530 verzögert. Wenn
der Ausgangsframe 330, in dem der letzte ALOHA-Kanal- oder
Protokolltrennungsidentifizierer empfangen wurde, dahingehend bestimmt
wird, dass er nicht die gleiche Framenummer aufweist, wie der Eingangsframe,
in dem die Eingangsnachricht bei Schritt 835 erzeugt wurde,
oder wenn die Nachricht bei Schritt 840 verzögert wurde,
wird einer der Eingangskanäle
in der ALOHA-Untermenge zufällig
bei Schritt 845 durch das Verarbeitungssystem 710 gewählt und
die Eingangsnachricht wird dann bei einem Zeitschlitz übertragen,
der von dem Verarbeitungssystem 710 in dem ALO HA-Abschnitt 540, 518 des
zufällig
ausgewählten
Kanals unter Verwendung einer ALOHA-Technik bei Schritt 850 übertragen.
Beispielsweise wird unter Verwendung der ALOHA-Technik die Eingangsnachricht beginnend bei
einem Zeitschlitz relativ zu der geplanten/ALOHA-Grenze 531, 510 übertragen,
die zufällig über ein
vorgegebenes Intervall von ALOHA-Zeitschlitzen gewählt wird,
auf eine Weise, die dem Durchschnittsfachmann gut bekannt ist.
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Wenn
das Funkkommunikationssystem 100 ein Zeitduplexsystem wie
das unter Bezug zu 4 beschriebene ist, entfallen
die Schritte 835 und 840.
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Die
Schritte 835 und 840 entfallen auch bei einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in einem Zeitduplexsystem wie unter Bezugnahme
auf 5 beschrieben verwendet wird. In dem Fall der
alternativen Ausführungsform
wird eine Eingangsnachricht, die unter Verwendung eines ALOHA-Protokolls übertragen
wird, üblicherweise durch
eine Selektivruffunkvorrichtung 106 in dem ALOHA-Abschnitt
des Frames 330 übertragen,
in dem die Nachricht erzeugt wird. In der alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Eingangsnachricht unter Verwendung
eines ALOHA-Protokolls in dem Eingangsframe 530 übertragen,
in dem die Nachricht erzeugt wird. Die alternative Ausführungsform
hat den Nachteil, dass in einem Frequenzmultiplexsystem wie unter
Bezugnahme auf 5 beschrieben, wenn die Offsetzeit 525 kürzer ist
als die Dauer eines Frames 330, 520, 530, ein
vorbestimmter maximaler ALOHA-Abschnitt der Eingangsnachricht definiert
wird, währenddessen eine
Grenz- oder Untermengenveränderung
nicht in einer Ausgangsnachricht übertragen wird und vor dem
eine Selektivfunkvorrichtung 106 keine ALOHA-Nachricht übertra gen
wird. Dies vermeidet Probleme mit einer ALOHA-Nachricht, die in
einem Nicht-ALOHA-Abschnitt einer Nachricht während des Frames übertragen
wird, in dem die Veränderung übertragen
wird, beschränkt
aber den ALOHA-Abschnitt darauf, dass er weniger ist, als ein gesamter Eingangsframe.
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Es
sollte klar sein, dass das oben beschriebene einzigartige Verfahren
und die einzigartige Vorrichtung, die eine verbesserte Technik einer
Kanalauswahl für
Kanäle
zur Verfügung
stellt, die für
eine ALOHA-Übertragung
von Eingangsnachrichten in einem Funkkommunikationssystem 100 verwendet werden,
das mehrfache Eingangskanäle
aufweist, ähnliche
Verbesserungen zur Verfügung
stellt, wenn sie in Systemen verwendet werden, die einige Ähnlichkeiten
mit dem beschriebenen System teilen, die aber ziemlich unterschiedlich
in anderer Hinsicht sein können.
Insbesondere muss das System weder ein Funk- noch ein drahtloses
System sein. Beispielsweise können
in einem leitungsgebundenen Punkt-zu-Mehrfachpunktsystem mit einer Mehrzahl von
Selektivfunkvorrichtungen und einer Mehrzahl von Eingangskanälen (z.
B. eine Mehrzahl von Leitungspaaren) einige Eingangskanäle für alle Selektivrufvorrichtungen
als für
ALOHA-Übertragungen zugeordnet
werden und andere für
geplante Übertragungen,
unter Verwendung der oben beschriebenen Technik. Beispielsweise
können
Nachrichten, die kürzer
als eine bestimmte feste Länge
sind, für ALOHA-Übertragungen
auf einem AlOHA-Kanal
vorgesehen werden.
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Darüberhinaus
muss, wenn das Kommunikationssystem ein Funkkommunikationssystem
ist, es kein Funkkommunikationssystem sein, das ein Protokoll aus
der FLEXTM-Familie, wie etwa das ReFLEXTM- oder das InFLEXionTM-Protokoll
verwendet. Andere Protokolle, wie etwa das in dem ARDISTM-System
ver wendete Protokoll, können
modifiziert werden, um die hier beschriebenen Funktionen zur Verfügung zu
stellen.
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Es
sollte jetzt klar sein, dass ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Verbessern des Eingangsnachrichtendurchsatzes durch das Steuern
der Auswahl einer ALOHA-Unermenge von Eingangskanälen zur
Verfügung
gestellt wurde, die von einer Selektivrufvorrichtung in einem Kommunikationssystem mit
mehrfachen Eingangskanälen
verwendet werden.