Способ и устройство для передачи сообщений портативным средствам связи в системе радиосвязи

 

Способ и устройство для передачи сообщений портативным средствам связи в системе радиосвязи заключаются в том, что пейджинговый терминал содержит контроллер передатчика, контроллер приемника и средство предоставления канала связи. Пейджинговый терминал предназначен для определения местоположения портативного средства связи. Контроллер передатчика подключен к одному или нескольким передатчикам для передачи информационного сигнала, содержащего установленное цветовое кодовое слово, идентифицирующее некоторую подгруппу из множества ячеек связи, зоны обслуживания которой не перекрываются. Контроллер приемника подключен к стационарным приемникам для приема обратного сигнала подтверждения связи от портативного средства связи, включающего сообщаемое значение цветового кода, определенное из заранее установленного цветового кодового слова, переданного в первом информационном сигнале. Средство предоставления канала связи подключено к контроллеру приемника для идентификации одного из стационарных приемников определения расположения ячейки портативного средства связи из сообщенного значения цветового кода и идентификации одного из стационарных приемников. 2 с. и 4з.п. ф-лы, 2 табл., 14 ил.

Изобретение относится к системам радиосвязи, в частности к устройству для идентификации передатчиков для передачи с повторным использованием частот в системе двусторонней радиосвязи.

Системы радиосвязи, в которых используются одновременные передачи разными станциями, получили в настоящее время широкое распространение. Типичным примером может служить система поискового вызова (пейджинговая система). Одновременные передачи, производимые разными станциями, в процессе которых один информационный сигнал одновременно передается от нескольких территориально рассредоточенных передатчиков для обеспечения обслуживания обширной территориально зоны, используются в большинстве пейджинговых систем, обслуживающих большие районы.

Когда число абонентов системы радиосвязи с одновременной передачей разными станциями возрастает в определенной зоне обслуживания, нагрузка связи может достичь пределов пропускной способности системы и необходимо предпринять меры для увеличения пропускной способности прежде, чем можно будет добавить новые территориальные зоны обслуживания и новые абоненты. Одной из часто принимаемых мер является введение в систему дополнительного канала радиосвязи. Однако эта мера сопряжена со значительными затратами и может оказаться нереализуемой в случае, когда все имеющиеся каналы заняты. В традиционных пейджинговых системах, включая системы связи с подтверждением приема, используются одновременные передачи от стационарных к портативным средствам связи, которые функционируют повсеместно, т.е. по существу каждый сеанс связи между стационарным и портативным средствами связи, инициируемый каждым стационарным передатчиком системы, происходит одновременно. Однако, если бы была возможность определять местоположение портативных средств связи по мере их перемещения по системе, то число базовых передатчиков и приемников, используемых для ведения связи с каждым отдельным портативным средством связи, могло бы быть ограничено только теми стационарными передатчиками и приемниками, которые находятся близко от каждого портативного средства связи. Такое ограничение позволило бы одновременно повторно использовать базовые передатчики, приемники и спектры связи для осуществления дополнительной связи с другими портативными средствами связи в других территориальных зонах обслуживания системы на том же самом канале радиосвязи.

Таким образом, существует необходимость в способе и устройстве для расширения пределов емкости системы радиосвязи с одновременной передачей разными станциями, не требующих дополнительного канала радиосвязи.

Согласно первому аспекту изобретения, предложен пейджинговый терминал, содержащий контроллер передатчика, приемный контроллер и средство предоставления кодов. Пейджинговый терминал предназначен для определения местоположения портативного средства связи, которое имеет передатчик для передачи обратных сигналов подтверждения приема и функционирует в системе радиосвязи, причем система радиосвязи содержит множество ячеек связи и указанный пейджинговый терминал, а ячейки связи содержат один или несколько передатчиков для передачи информационных сигналов, предназначенных для приема данных портативным средством связи, и один или несколько стационарных приемников, связанных с пейджинговым терминалом, для приема обратного сигнала подтверждения приема от портативного средства связи, которое находится на связи с пейджинговым терминалом. Контроллер передатчика подключен к одному или нескольким передатчикам для передачи первого информационного сигнала, который включает в себя заранее установленное цветовое кодовое слово, идентифицирующее некоторую подгруппу из множества ячеек связи, зоны обслуживания которых не перекрываются. Приемный контроллер подключен к стационарным приемникам для приема обратного сигнала подтверждения от портативного средства связи, содержащего сообщаемое значение цветового кода, определенное из заранее установленного цветового кодового слова, переданного в первом информационном сигнале. Средство представления кодов подключено к контроллеру приемника для идентификации одного из стационарных приемников и определения местоположения ячейки портативного средства связи по переданному значению цветового кода и результатам идентификации одного из стационарных приемников.

Средство предоставления содержит абонентскую базу данных и средство повторного использования. Абонентская база данных предназначена для хранения информации о местоположении ячейки, ассоциированного с данным портативным средством связи. Средство повторного использования, которое подключено к абонентской базе данных и к контроллеру передатчика, предназначено для управления передачами информационных сигналов таким образом, чтобы одинаковые или разные информационные сигналы, предназначенные для переносных средств связи в разных ячейках, имеющих местоположение ячейки в абонентской базе данных с одинаковым цветовым кодом, передавались одновременно.

Согласно второму аспекту предпочтительного варианта осуществления изобретения, портативное средство связи содержит демодулятор, синхрокоррелятор и средство сообщения. Портативное средство связи имеет радиоприемник и радиопередатчик для передачи сигнала подтверждения приема и функционирует в системе радиосвязи, содержащей множество ячеек связи и пейджинговый терминал, причем ячейки связи содержат один или несколько передатчиков для передачи информационного сигнала, предназначенного для приема данным портативным средством связи. Демодулятор подключен к радиоприемнику для демодуляции информационного сигнала, содержащего цветовое кодовое слово, которое идентифицирует некоторую подгруппу из множества ячеек связи, зоны обслуживания которой не перекрываются, а также одну или более наведенных ошибок. Синхрокоррелятор подключен к демодулятору для декодирования цветового кодового слова из информационного сигнала. Средство сообщения подключено к синхрокоррелятору для выработки обратного сигнала подтверждения приема, который включает в себя значение цветового кода, определенное по цветовому кодовому слову. Информационный сигнал содержит код тактовой синхронизации и информационное сообщение, а цветовое кодовое слово находится в первой части кода тактовой синхронизации.

Синхрокоррелятор содержит генератор комбинации цветовых кодовых слов и декодер цветового кода. Генератор комбинации цветовых кодовых слов служит для выработки определенного набора цветовых кодовых слов для набора кодов с исправлением ошибок. Декодер цветового кода подключен к генератору комбинации цветовых кодовых слов и синхрокоррелятору. Декодер цветового кода служит для согласования первой части кода тактовой синхронизации с цветовым кодовым словом установленного набора цветовых кодовых слов, чтобы определить число несовпадающих битов, и предназначен для предоставления в качестве сообщаемого значения цветового кода одного из множества заранее установленных действительных значений цветового кода, ассоциированных один к одному с цветовыми кодовыми словами заранее установленного набора цветовых кодовых слов, если число несовпадающих битов меньше установленного числа.

На фиг. 1 изображена электрическая структурная схема предпочтительного варианта предложенной системы радиосвязи; на фиг. 2 - схема ячеек систем радиосвязи согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения; на фиг. 3 - электрическая структурная схема терминала и передатчика для обработки и передачи данных сообщения согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения; на фиг. 4 - схема части ячеек системы радиосвязи согласно предпочтительному варианту изобретения; на фиг. 5-7 - временные диаграммы формата передачи протокола сигнализации, используемого в предпочтительном варианте осуществления изобретения; на фиг. 8-9 - временные диаграммы синхросигналов согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения; на фиг. 10 - электрическая структурная схема портативного средства связи согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения; на фиг. 11 - электрическая структурная схема синхрокоррелятора в портативном средстве связи по фиг.10; на фиг. 12 - электрическая структурная схема стационарного приемника в стационарном средстве связи согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения; на фиг. 13 - алгоритм последовательности операций синхрокорреляции согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения; на фиг. 14 - алгоритм определения местоположения портативных средств связи и одновременного повторного использования ресурсов передачи ячеек связи согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

Ниже описаны способ и устройство для идентификации ячеек связи в системе радиосвязи с подтверждением приема согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения. Данные способ и устройство могут быть использованы для определения местоположения портативных средств связи, чтобы можно было воспользоваться преимуществами повторного использования передатчика, приемника и спектра.

Изображенная на фиг.1 электрическая структурная схема системы радиосвязи 100 согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения содержит пейджинговый терминал 102 с одним или несколькими телефонными входами 110 для сопряжения с телефонной сетью общего пользования традиционным способом. Предпочтительно, чтобы пейджинговый терминал 102 был аналогом пейджингового терминала модели E09DAB0010 Metro-Page, выпускаемого компанией Моторола Инк. , модифицированным специальным программно-аппаратным обеспечением согласно предпочтительному варианту, как будет описано ниже. Для пейджингового терминала 102 может быть использовано и другое аналогичное оборудование.

Пейджинговый терминал 102 связан с множеством стационарных средств связи 101, предпочтительно посредством множества телефонных линий 106. При этом подразумевается, что могут также использоваться линии радиосвязи для связи пейджингового терминала 102 со стационарными средствами связи 101. Каждое стационарное средство связи 101 обеспечивает зону обслуживания радиосвязи в одной из множества ячеек 500 (фиг. 2) системы радиосвязи 100.

Каждое стационарное средство связи 101 предпочтительно содержит один или несколько стационарных радиоприемников 103, расположенных в территориально рассредоточенных местах внутри ячейки связи, и передатчик ячейки 104. Передатчик ячейки 104 и множество радиоприемников 103 связаны каналами радиосвязи с множеством портативных средств связи 108, предпочтительно радиопейджеров, выполненных с возможностью подтверждения приема, для передачи и приема информации от портативных средств связи 108. Радиопейджеры, в которых предусмотрена возможность подтверждения приема, описаны в патентах США N 5124697 (Moore) на изобретение "Пейджер с подтверждением приема", N 5153582 (Davis) на изобретение "Способ и устройство для подтверждения приема и ответа на сигнал поискового вызова" и N 4875038 (Siwiak et al) на изобретение "Пейджинговая система с частотным уплотнением каналов, обеспечивающая подтверждение приема". Предпочтительно, чтобы передатчик ячейки 104 был аналогичен передатчику модели C73 PURC 5000, выпускаемому компанией Моторола, Инк. При этом подразумевается, что также могут использоваться и другие аналогичные передатчики в качестве передатчика ячейки 104. Множество приемников 103 и портативных средств связи 108 будут описаны более подробно ниже. При этом подразумевается, что портативные средства связи 108 могут быть также выполнены с возможностью полной двусторонней (прием и передача) цифровой передачи сообщений.

Во время первоначальной настройки системы радиосвязи 100 пейджинговый терминал 102 определяет и присваивает идентификационные коды, именуемые ниже как цветовые коды (CC), каждой ячейке связи 500, а также уникальные идентификационные коды передатчиков (TID) каждому передатчику 104 и уникальные идентификационные коды стационарных приемников (RID) каждому стационарному приемнику 103 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения. Во время последующей работы системы радиосвязи 100 вызывающие абоненты в предпочтительном варианте размещают телефонные вызовы к центральному контроллеру 102 через телефонные входы 110, с запросом на передачу сигнала конкретным портативным средствам связи 108, в результате чего образуется произвольная группа портативных средств связи 108, которым следует передать сигналы. Предпочтительно, чтобы вызывающие абоненты использовали подходящее устройство ввода, например, телефон с тональным набором или устройство для буквенно-цифрового ввода поискового вызова для ввода сообщения, например, вызывающего номера. Пейджинговый терминал 102 предпочтительно форматирует и организует в очередь множество адресов избирательного вызова и ассоциированных с ними сообщений, соответствующих данной произвольной группе, для последующей передачи.

Затем пейджинговый терминал 102 форматирует данные предоставления подтверждения приема вместе с организованными в очередь адресами и сообщениями для избирательных вызовов, причем данные предоставления подтверждения приема предпочтительно содержит инструкции для каждого члена этой произвольной группы с указанием времени и канала для передачи сигнала подтверждения приема. Пейджинговый терминал 102 затем передает адреса избирательных вызовов и связанные с ними сообщения и данные предоставления подтверждения на передатчики 104 стационарных средств связи 101 традиционным способом. Один или несколько передатчиков 104 передают (или одновременно передают, если используется не один передатчик) адреса избирательных вызовов и ассоциированную с ними информацию, включающую сообщение и данные предоставления подтверждения, портативным средствам связи 108, используя пейджинговый протокол, описанный ниже, на пейджинговом канале. Кроме того, пейджинговый терминал 102 управляет каждым передатчиком 104 для периодической передачи цветового кода, присвоенного данной ячейке связи 500, в которой расположен передатчик ячейки 104. Каждый присвоенный цветовой код определяет неинтерферирующую подгруппу из множества ячеек связи 500.

В ответ на прием портативным средством связи 108 сигнала, содержащего адрес избирательного поискового вызова, данные сообщения и данные предоставления подтверждения, и определение, что адрес данного избирательного вызова совпадает с запрограммированным в нем адресом, переносное средство связи 108 принимает далее ассоциированную информацию и передает сигнал подтверждения приема в указанное время на указанном канале. Сигнал подтверждения приема содержит по меньшей мере сообщаемое значение цветового кода передатчика, идентифицированное по последней принятой передаче в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, в RID.

Конструкция данной системы радиосвязи такова, что сигнал подтверждения приема принимается со значительной степенью надежности одним или несколькими стационарными приемниками 103. Сообщенное значение цветового кода, принятое на одном или нескольких стационарных приемниках 103 от портативного средства связи 108, передается вместе с RID стационарными приемниками 103 на пейджинговый терминал 102, включая также информацию о временном интервале и канале.

Далее пейджинговый терминал определяет наиболее подходящую ячейку из множества ячеек связи 500 посредством обращения к таблице наиболее подходящих ячеек 254, хранящейся в памяти (фиг.3), в которой содержатся перекрестные ссылки для всех ячеек связи 500 со всеми цветовыми кодами и всеми стационарными приемниками 108. Пейджинговый терминал 102 в предпочтительном случае выбирает определенную наиболее приемлемую ячейку для дальнейшей связи с данным портативным средством связи 108, прекращая в то же время дальнейшие передачи из всех других ячеек связи 500 согласно предпочтительному варианту изобретения, что позволяет всем другим неинтерферирующим ячейкам вести передачу с повторным использованием на неинтерферирующей основе для других портативных средств связи 108.

При этом подразумевается, что в каждой ячейке связи 500 используется как минимум один передатчик ячейки 104. Однако для обеспечения робастности (устойчивости к ошибкам) системы предпочтительно, чтобы использовалось более одного передатчика в одной или нескольких ячейках связи 500, например, на некоторых территориях, где необходимо иметь два местоположения антенн для обслуживания соприкасающихся зон обслуживания ячеек, и например, в целях избыточности (создание резерва). Если два и более передатчиков 104 используются в одной из ячеек связи 500, эти передатчики 104 передают одинаковый цветовой код.

На фиг. 2 представлена наглядная схема для девяти ячеек 500 системы радиосвязи 100 согласно предпочтительному варианту осуществления. Периферии зон обслуживания ячеек 500 ограничены округлостями 505. В качестве примера в каждой ячейке связи 500 изображен один передатчик 104 и три приемника 103. Рядом с каждым передатчиком показаны TID и цветовой код (CC), которые присвоены на стадии инициализации системы. Рядом с каждым стационарным приемником 103 показан RID. На этапе предоставления канала связи выбираются определенные цветовые коды, обеспечивающие возможность различия сигналов, принимаемых переносным средством связи 108 одновременно от передатчиков 104, расположенных в разных ячейках связи 500, и в районах перекрытия зон обслуживания 510 интерферирующих ячеек. Эти районы являются областями, в которых захватывание частоты, известное в области ЧМ-радиосвязи, не обеспечивается надежно ни с одного из передатчиков 104, поскольку сигналы внутри данного района имеют одинаковую силу. Несмотря на то, что в данном примере достаточно трех цветовых кодов для обеспечения возможности различения разных ячеек связи, подразумевается, что можно использовать и другое количество цветовых кодов.

При этом данная система радиосвязи может быть либо системой связи с одновременной передачей, в которой синхронизация передач регулируется таким образом, что сигналы, принимаемые в районах перекрытия зон обслуживания, являются одновременными в небольшой части информационного символа, что увеличивает вероятность приема сообщения, когда два одинаковых сигнала одинаковой силы принимаются от двух или более передатчиков, или обычной системой, в которой такие настройки синхронизации не являются необходимыми.

Окружности использованы как периферии зон обслуживания ячеек для упрощения фактических периферий зон обслуживания, имеющих место в традиционных системах, что не оказывает существенного влияния на сущность данной системы.

На фиг. 3 изображена электрическая структурная схема пейджингового терминала 102 и передатчика 104, используемых для обработки и управления передачей данных сообщений согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения. Элемент предоставления кодов 260 используется во время инициализации систем для присвоения RID, TID, создания абонентской базы данных 208, цветовых кодов ячеек и таблицы наиболее подходящих ячеек 254, которые будут описаны ниже. Краткие сообщения, например только тональные и цифровые, которые можно легко вводить с помощью телефона с тональным набором, передаются на пейджинговый терминал 102 от соединения с телефонным вводом 110 через телефонный интерфейс 202 традиционным способом. Более длинные сообщения, такие как буквенно-цифровые сообщения, которые требуют использования устройства ввода данных, передаются на пейджинговой терминал 102 от соединения ввода/вывода 110 телефонной сети общего пользования через модем 206 с использованием любого из ряда известных протоколов передачи по модему. Когда принимается вызов с запросом разместить сообщение, контроллер 204 обрабатывает это сообщение. Контроллер 204 в предпочтительном случае является микрокомпьютером, например типа МC68000, или его эквивалентом, выпускаемым компанией Моторола, Инк., который выполняет различные предварительно запрограммированные алгоритмы для управления такими операциями терминала, как звуковое инициирование вызывающего абонента ввести сообщение или протокол квинтирования установления связи, обеспечивающий прием сообщений с устройства ввода данных. При приеме вызова контроллер 204 обращается к информации, хранящейся в абонентской базе данных 208, чтобы определить, как следует обрабатывать принимаемое сообщение. Абонентская база данных 208 содержит, не ограничиваясь перечисленным, такую информацию, как адреса, присвоенные носимому средству связи 108, тип сообщения, ассоциированный с данным адресом, и информацию о статусе данного носимого средства связи 108, например является ли оно активным или неактивным вследствие неуплаты по счету. Также предусмотрен терминал для ввода данных 240, который связан с контроллером 204 и используется для ввода, обновления и удаления информации, хранящейся в абонентской базе данных 208, для контролирования работы системы и получения, например, информации об оплате счетов.

Абонентская база данных 208 также содержит такую информацию, как предоставление кадра передачи, предоставление фазы передачи, предоставление подтверждения приема и идентификация времени и ячейки по последнему местоположению ячейки портативного средства связи 108. Принятое сообщение сохраняется в активном файле поисковых вызовов 210, который хранит сообщения в очередях в соответствии с фазой передачи, присвоенной данному портативному средству связи 108. В предпочтительном варианте осуществления изобретения имеются четыре фазовые очереди в активном файле поисковых вызовов 210 для сообщений, подлежащих одновременной передаче на передатчиках 104, а также четыре дополнительные фазовые очереди на каждую ячейку для сообщений, которые должны передаваться индивидуально в пределах данной ячейки связи 500. Активный файл поисковых вызовов 210 предпочтительно является двухпортовым ЗУ обратного магазинного типа с произвольным доступом, хотя могут также использоваться и другие запоминающие устройства с произвольным доступом, такие как накопители на жестких дисках. Периодически данные сообщений, хранящихся в каждой из фазовых очередей, восстанавливаются из активного файла поисковых вызовов 210 по команде контроллера 204, используя данные синхронизации, например, обеспечиваемые часами реального времени 214 или другим подходящим источником синхронизации. Восстановленные данные сообщения из каждой фазовой очереди сортируются по номеру кадра, а затем организуются по адресу, данным сообщения и любой другой информации, необходимой для передачи, после чего пакетируются в кадры, исходя из размера сообщения и идентификации ячейки, для фазовых очередей, ассоциированных с отдельными ячейками, контроллером пакетирования кадров 212. Пакетированные в кадры данные для каждой фазовой очереди передаются в кадровые буферы сообщений 216, которые временно хранят пакетированные данные кадра для последующей обработки и передачи. Кадры пакетируются в числовой последовательности, так что пока передается текущий кадр, следующий подлежащий передаче кадр находится в кадровом буфере сообщений 216, а следующий за ним кадр отыскивается и пакетируется. Контроллер 204 идентифицирует фазовые очереди, которые ассоциированы с отдельными не перекрывающимися ячейками для одновременной передачи.

В соответствующее время пакетированные в кадры данные, хранящиеся в кадровом буфере сообщений 216, передаются в кадровый кодер 218, сохраняя при этом соотношение фазовой очереди. Кадровый кодер 218 кодирует данные адреса и сообщения в кодовые слова адреса и сообщения для передачи, как будет описано ниже. Кодовые слова кодированных адресов и сообщений упорядочиваются в блоки, а затем передаются на кадровый перемежитель сообщений 220, который перемежает предпочтительно восемь кодовых слов одновременно для передачи традиционным способом. После этого перемеженные кодовые слова из каждого кадрового перемежителя сообщений 220 последовательно передаются на фазовый мультиплексор 221, который уплотняет данные сообщения на побитовой основе в последовательный поток данных по фазе передачи. Затем контроллер 204 включает кадровый генератор синхросигналов 222, который генерирует код синхронизации, передаваемый в начале передачи каждого кадра. Код синхронизации уплотняется с данными адреса и сообщения под управлением контроллера 204 средством последовательного соединения данных 224 и формирует из них поток сообщения, правильно сформатированный для передачи. Поток сообщения затем передается на контроллер передатчика 226, который под управлением контроллера 204 передает поток сообщения по распределительному каналу 228 передатчика.

Распределительный канал 228 передатчика может быть каналом любого типа из ряда известных распределительных каналов, например проводной линией, РЧ- или СВЧ-распределительным каналом или спутниковой распределительной линией связи. Распределенный поток сообщения передается на одну или несколько станций передачи 104 в зависимости от размера данной системы связи. Сначала поток сообщения передается в двухпортовый буфер 230, который временно хранит поток сообщения до его передачи и модифицирует синхронизирующую часть потока сообщения, включая цветовой код, присвоенный данной ячейке, в которой находится передатчик 104. В соответствующее время, определенное схемой синхронизации и управления 232, поток сообщения извлекается из двухпортового буфера 230 и передается на вход предпочтительно четырехуровневого модулятора со сдвигом частоты (FSK) 234. Модулированный поток сообщения далее передается на радиочастотный каскад 235 передатчика для передачи через антенну 238. При этом следует понимать, что модификация части синхронизации сообщения для включения цветового кода, уникального для передатчика 104, может быть также реализована в схеме синхронизации и управления 232 передатчика 234.

Когда портативное средство связи 108 принимает передачу поискового вызова, оно отвечает подтверждением приема, как было описано выше. Декодированный цветовой код, принятый в подтверждении от переносного средства связи 108 одним или несколькими стационарными приемниками 103, передается вместе с идентификацией приемника 103 через распределительный канал приемника 250 от стационарных приемников 103 на контроллер приемника 252 в пейджинговом терминале 102 вместе с данными временного интервала и канала. Контроллер приемника 252 сохраняет в буфере эти данные для приема и декодирования контроллером 204. В контроллере 204 элемент предоставления 256 использует данные временного интервала и канала для идентификации носимого средства связи 108 и использует декодированный цветовой код, идентификацию стационарного приемника 103 и таблицу наиболее подходящих ячеек 254 для определения местоположения ячейки переносного средства связи 108. Затем местоположение ячейки для данного носимого средства связи 108 обновляется в абонентской базе данных 208 элементом предоставления 256.

В табл. 1 показана таблица наиболее подходящих ячеек 254 согласно предпочтительному варианту изобретения. В правых колонках таблицы перечислены значения четырех цветовых кодов. Три значения, 0, 1 и 2, присвоены ячейкам связи 500 на стадии инициализации системы в соответствии с территориальным расположением ячеек на фиг. 2. Четвертое значение (15) названо недействительным значением цветового кода и является уникальным значением цветового кода, сообщаемым носимым средством связи, когда оно не может идентифицировать с достаточной уверенностью один из трех цветовых кодов, передаваемых в синхронизационной части сообщений. Идентификационные номера стационарных приемников (RID) перечислены в левой колонке таблицы. Идентификационные номера ячеек, которые в данном случае совпадают с идентификационными номерами передатчиков (TID), составляет основу таблицы. При вводе значения цветового кода и RID в таблицу наиболее подходящих ячеек 254 на выходе получают TID как местоположение ячейки данного носимого средства связи 108. Если от данного носимого средства связи 108 не получено ответа с подтверждением приема, как во время инициализации системы, ему присваивается уникальное недействительное местоположение ячейки (999).

На фиг.4 изображена наглядная схема части ячеек связи 500 с TID 0, 1 и 2 согласно предпочтительному варианту изобретения. В этом примере портативное средство связи 108 принимает передачи пейджингового сообщения одновременно от передатчиков 104 с TID О и Т 2. Сигнал от передатчика 104 с TID 2 несколько мощнее сигнала от передатчика 104 с TID 0, так что портативное средство связи 108 декодирует и сообщает цвет 2 в подтверждении приема описанным ниже способом. Подтверждение приема от портативного средства связи 108 принимает пейджинговый терминал 102 через стационарный приемник 103 с RID 8 и цветовым кодом 2 и от стационарного приемника 103 с RID 1 и цветовым кодом 2. После этого ячейка 2 ассоциируется с портативным средством связи 108 в абонентской базе данных, как местонахождение данного средства связи. Следует понимать, что использование декодированного цветового кода позволяет правильно идентифицировать более сильный передатчик 104 в зоне, где не происходит захватывание частоты, что эффективно уменьшает зоны неуверенности от больших районов перекрытия зон обслуживания 510 до гораздо меньших районов (районов перекрытия цвета) 420. При этом также подразумевается, что в неидеальной системе форма районов отсутствия захватывания частоты 510 и районов перекрытия цвета 420 будет вероятно более сложной, а число таких районов возрастает, тем не менее остается существенная разница в объеме обслуживаемых зон.

В данном случае идентификационные номера ячеек совпадают с идентификационными номерами передатчиков TID. В иных ситуациях, когда в ячейке имеется несколько передатчиков, идентификационные номера ячейки и передатчика будут разными.

Когда элемент предоставления кода 256 обновляет абонентскую базу данных 208 местоположением ячейки переносного средства связи 108, элемент повторного использования 258 дает команду все последующие передачи сообщений передавать на данное портативное средство связи 108 только из данной ячейки, местоположение которой было определено до тех пор, пока не возникнут исключительные условия, такие как отсутствие ответа от данного портативного средства связи 108 через любой из стационарных приемников 103 в течение установленного интервала времени. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, когда возникает такая ситуация, элемент предоставления кода 256 присваивает недействительное местоположение 999 портативному средству связи 108 и элемент повторного использования 258 дает команду вести передачи с повторным использованием на переносное средство связи 108 одновременно из всех ячеек в системе радиосвязи с одновременной передачей или одновременно вести передачи с повторным использованием из всех подгрупп ячеек связи, имеющих идентичный цветовой код, по одной подгруппе одновременно, последовательно друг за другом, в обычной системе связи до тех пор, пока не будет определено новое местоположение портативного средства связи 108. Другое исключительное состояние, вызывающее изменение местоположения выделенной ячейки для портативного средства связи 108, состоит в приеме подтверждений, указывающих, что данное портативное средство связи 108 находится в другой ячейке. В этом случае элемент предоставления 256 изменяет местоположение ячейки в абонентской базе данных 208 на новое местоположение ячейки и элемент повторного использования 258 прекращает передачи из всех ячеек, кроме этой новой ячейки. Передачи с повторным использованием разных сообщений одновременно разным портативным средствам связи контролируются элементом повторного использования 258 таким образом, чтобы они велись только из ячеек с одинаковыми цветовыми кодами.

При этом следует учитывать, что существует альтернативный вариант данного изобретения, согласно которому по меньшей мере часть таблицы наиболее подходящих ячеек дублируется в приемниках 103, определение местоположения ячейки производится в приемнике 103, указанное местоположение ячейки передается на пейджинговый терминал 102, в котором средство предоставления 256 обновляет абонентскую базу данных.

На фиг. 5 - 7 представлены временные диаграммы, показывающие формат протокола сигнализации, используемый в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения. Как показано на фиг. 6, протокол сигнализации обеспечивает передачу сообщений на портативные средства связи, такие как пейджеры, приписанные к одному или нескольким из 128 кадров, обозначенных от кадра 0 до кадра 127. При этом фактическое число кадров в протоколе сигнализации может быть больше или меньше описанного выше. Чем больше число используемых кадров, тем продолжительнее срок службы батареек в портативном средстве связи 108, функционирующем в данной системе. Чем меньше число используемых кадров, тем чаще сообщения должны организовываться в очередь и передаваться на портативные средства связи 108, приписанные к любому конкретному кадру, уменьшая тем самым время ожидания для передачи сообщений.

Как показано на фиг. 6, кадры содержат код синхронизации, за которым предпочтительно следует 11 блоков данных сообщения, обозначенных от блока 0 до блока 10. Как показано на фиг.7, каждый блок данных сообщения содержит предпочтительно восемь кодовых слов адреса, управления или данных, которые обозначены от слова 0 до слова 7 для каждой фазы. Следовательно, каждая фаза кадра позволяет передавать до 88 кодовых слов адреса, управления и данных. Кодовые слова адреса, управления и данных предпочтительно являются кодовыми словами 31.21 BCH (Bose, Chaudhuri, Hocquenghem) с дополнительным тридцать восьмым битом четности, который обеспечивает дополнительный бит расстояния для данного набора кодовых слов. Однако могут использоваться и другие кодовые слова, такие как кодовое слово 23, 12 Golay или другие блочные коды, обеспечивающие робастное исправление и обнаружение ошибок. В отличие от широко известного протокола сигнализации POCSAG, который обеспечивает кодовые слова адреса и данных с использованием первого бита кодового слова для определения типа кодового слова, как либо адреса, либо данных, такое различие не обеспечивается в кодовых словах адреса и данных в протоколе сигнализации, использованном в предпочтительном варианте осуществления изобретения. Напротив, кодовые слова адреса и данных определяются их местоположением в индивидуальных кадрах. Следует также иметь в виду, что может использоваться и иное количество блоков на кадр, кроме 11.

На фиг. 8 и 9 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие код синхронизации, используемый в предпочтительном варианте изобретения. В частности, как показано на фиг. 8, код синхронизации предпочтительно состоит из трех частей: первого кода синхронизации (синхроимпульс 1), кодового слова кадровой информации (данные кадра) и второго кода синхронизации (синхроимпульс 2). На фиг. 9 первый код синхронизации содержит первую часть, обозначенную как тактовая синхронизация 1, которая предпочтительно является чередующейся комбинацией разделов 1, 0, обеспечивающей тактовую синхронизацию, вторую и четвертую части A и его дополнение A с черточкой, которые обеспечивают дальнейшую кадровую синхронизацию, и третью часть, обозначенную "BS1", обеспечивающую дальнейшую тактовую синхронизацию, а также цветовой код. Вторая и четвертая части являются предпочтительно единичными кодовыми словами 32, 21 BCH, которые определены заранее для обеспечения высокой надежности корреляции кодовых слов, и которые также используются для индикации скорости передачи данных в битах, с которой передаются адреса и сообщения. В табл. 2 определены скорости передачи данных в битах, которые используются в совокупности с данным протоколом сигнализации.

Как видно из табл. 2, заранее определено три скорости передачи данных в битах для передачи адреса и сообщения, хотя подразумевается, что может быть также заранее установлено больше или меньше скоростей передачи данных в битах в зависимости от требований данной системы. Для будущего использования заранее установлено также четвертое значение A.

Третья часть первого кода синхронизации, именуемая ниже как часть с цветовым кодом первого кода синхронизации, предпочтительно является одним из заранее определенной небольшой подгруппы кодовых слов 16,5 BCH с исправлением ошибок. Эта подгруппа выбирается для того, чтобы обеспечить не только небольшую группу разных цветовых кодов передатчика с исправлением ошибок, но также и тактовую синхронизацию и высокую степень антикорреляции с битовыми последовательностями, заранее определенными как последовательности кадровой синхронизации A и A с черточкой (по меньшей мере 6 битов хеммингова расстояния для всех скользящих сравнений с кодами A и A с черточкой в данном случае), создавая тем самым коды, которые позволяют правильно декодировать цветовой код, содержащийся в сигнале с ошибками в разряде, таком как сигнал, который только незначительно сильнее других аналогичных сигналов, содержащих другие цветовые коды и принимаемых одновременно, которые создают ошибки в разряде в части с цветовым кодом первого кода синхронизации, или в слабом сигнале, не обязательно интерферирующем с другими подобными сигналами, но имеющем ошибки в разряде из-за фонового РЧ-шума или других помех. Моделирование улучшения исправления ошибок, обеспечиваемого кодом 16,5 BCH согласно данному изобретению, показывает типичное улучшение правильного декодирования цветового кода в более сильный сигнал в 99% времени с разностью сигналов 3 дБ по сравнению с 75% времени при разности 4,5 дБ без использования кода исправления блочных ошибок.

Кодовое слово кадровых данных предпочтительно представляет собой одно кодовое слово 32, 21 BCH, которое содержит в части данных определенное число битов, зарезервированных для идентификации номера кадра, например 7 битов, закодированных для определения номера кадра от 0 до 127.

Структура второго кода синхронизации предпочтительно аналогична описанной выше структуре первого кода синхронизации. Однако в отличие от первого кода синхронизации, который предпочтительно передается с постоянной скоростью передачи символов данных, например 1600 бит/с, второй код синхронизации передается со скоростью передачи символов данных, при которой адрес и сообщения должны передаваться в любом определенном кадре. Следовательно, второй код синхронизации позволяют носимому средству связи 108 получить "тонкую" тактовую и кадровую синхронизацию при данной скорости передачи кадровых данных в битах.

Таким образом, протокол сигнализации, используемый в предпочтительном варианте изобретения, содержит 128 кадров, которые включают один из нескольких предустановленных кодов синхронизации, за которым следует 11 блоков данных, содержащих 8 кодовых слов адреса, управления или сообщения на каждую фазу. Код синхронизации позволяет идентифицировать скорость передачи данных, цветовой код передатчика и гарантирует синхронизацию портативного средства связи 108 с кодовыми словами данных, передаваемыми с разными скоростями передачи.

На фиг. 10 представлена электрическая структурная схема предпочтительного варианта предложенного переносного средства связи 108. Основным элементом портативного средства связи 108 является контроллер 816, который предпочтительно реализован с применением, например, микрокомпьютера MC68HC05HC11, выпускаемого компанией Моторола, Инк. Контроллер микрокомпьютера, ниже именуемый как контроллер 816, принимает и обрабатывает входные данные от ряда периферийных схем, как показано на фиг. 10, и управляет работой и взаимодействием этих периферийных схем с помощью подпрограмм. Контроллер содержит аппаратно-программное обеспечение электрически программируемого ПЗУ (ЭППЗУ) 854, которое обеспечивает набор программных команд. При этом подразумевается, что ЗППЗУ 854 может быть заменено ПЗУ с масочным программированием, резервное ЗУ с произвольным доступом с автономным питанием и другими аналогичными видами электрически перепрограммируемых энергонезависимых ЗУ. Использование контроллера микрокомпьютера для функций управления и обработки является широко известным.

Портативное средство связи 108 выполнено с возможностью приема данных адреса, управления и сообщения, именуемых ниже как "данные", которые модулируются с помощью предпочтительно двух и четырехуровневой частотной модуляции, и может кодировать и передавать подтверждения приема в ответ на принятые сообщения. Портативное средство связи 108 содержит антенну 802 для радиоперехвата сигнала данных, передаваемого от одного или нескольких передатчиков ячеек 104 и для возвращения ответа на множество приемников 103. Антенна 802 подключена к приемопередатчику 850 для демодуляции перехваченного радиосигнала и передатчику ответа 852 для передачи подтверждения приема. Предпочтительно передатчик ответа 852 является обычным маломощным узкополосным передатчиком двоичных частотно-манипулированных сигналов, а приемник 804 аналогичен передатчику, используемому в пейджере модели AOЗKLB5962CA ADVISOR, выпускаемом компанией Моторола, Инк. Следует понимать, что могут использоваться и другие аналогичные модели приемников в качестве приемника 804. Приемник 804 формирует на выходе аналоговый четырехуровневый восстановленный сигнал данных, ниже именуемый как восстановленный сигнал данных, который передается на демодулятор 814 четырехуровневого сигнала в двоичный. Два сигнала управления, 1600/3200 и 2 L / 4 L, также передаются на входы этого демодулятора от контроллера 816. Сигналы управления сохраняются в состоянии по умолчанию (1600 бит/с и 2 уровня) до тех пор, пока портативное средство связи не войдет в синхронизм с принятыми сигналами, и в это время сигналы управления изменяют скорость передачи символов и состояние уровня на те, которые используются для блоков данных сообщения. С помощью известной технологии демодулятор четырехуровневого сигнала в двоичный 814 демодулирует восстановленный сигнал данных и формирует выходной сигнал данных 815, который передается на синхрокоррелятор 818 и обращенный перемежитель блоков 824. Демодулятор четырехуровнего сигнала в двоичный также формирует синхроимпульсы 817 со скоростью передачи символов и удвоенной скоростью передачи символов, которые передаются на фазовый селектор 828.

Последовательный поток двоичных данных, сформированный демодулятором 814 четырехуровневого сигнала в двоичный подводится к входам коррелятора синхрослова 818 и демультиплексора 820. Коррелятор синхрослова лучше описать со ссылкой на фиг. 11. Предустановленные синхронизирующие комбинации слова A восстанавливаются контроллером 816 из кодовой памяти 822 и передаются на коррелятор слова A 1310, изображенный на фиг.11. Когда полученная синхронизирующая комбинация совпадает с одной их предустановленных синхронизирующих комбинаций слова A в допустимых пределах погрешности, формируется выходной сигнал A или A с черточкой и передается на контроллер 816. Конкретная синхронизирующая комбинация слова A или A с черточкой обеспечивает кадровую синхронизацию с началом слова идентификации кадра, и также определяет скорость передачи данных в битах для сообщения, которое последует за ним.

Последовательный поток битов также подводится к входу декодера цветового кода 1340. Предустановленные синхронизирующие комбинации цветового кода восстанавливаются контроллером 816 из кодовой памяти 822 и передаются на декодер цветового кода 1340. Когда первая принятая синхронизирующая комбинация совпадает с одной из предустановленных комбинаций цветового кода в пределах допустимой погрешности, например в данном случае с запасом 3, вырабатывается действительное значение цветового кода 0, 1 или 2 и передается на контроллер 816 для сохранения его как декодированного значения цветового кода. Если результаты согласования выходят за рамки допустимой погрешности, формируется некоторое предустановленное значение, например в данном случае 15, показывающее, что восстановлен недействительный цветовой код, и передается на контроллер 816 для сохранения в качестве декодированного значения цветового кода.

Последовательный поток двоичных данных также подводится к входу декодера кадрового слова 1320, который декодирует кадровое слово и вырабатывает индикацию номера кадра, принимаемого в данный момент контроллером 816. В момент вхождения в синхронизм, например, после первоначального включения приемника питание подводится к приемной стороне схемой 848 экономии энергии источников питания, как показано на фиг. 10, что позволяет принять синхрослово A, и продолжает подаваться дальше для обеспечения обработки остальной части кода синхронизации. Контроллер 816 сравнивает номер кадра, принимаемого в данный момент, со списком присвоенных номеров кадров, хранящимся в кодовой памяти 822. Если номер принимаемого в данный момент кадра отличается от присвоенных номеров кадров, контроллер 816 вырабатывает сигнал экономии энергии источника питания, который передается на вход схемы 848, приостанавливая подвод питания к приемной части. Подвод питания будет приостановлен до следующего кадра, присвоенного данному приемнику, когда контроллер 816 вырабатывает сигнал, передаваемый на схему 848, включить подход питания к приемной части, чтобы обеспечить прием данного выделенного кадра.

На фиг. 11 поясняется работа коррелятора синхронизации, где предустановленная синхронизирующая комбинация слова C восстанавливается контроллером 816 из кодовой памяти 822 и передается на коррелятор слова C 1330. Если принятая синхронизирующая комбинация согласуется с предустановленной синхронизирующей комбинацией слова C в пределах допустимой погрешности, формируется выходной сигнал C или C с черточкой, который передается на контроллер 816. Данное конкретное коррелированное синхрослово C или C с черточкой обеспечивает "тонкую" кадровую синхронизацию с началом части данных в кадре.

Как показано на фиг. 10, начало действительной части данных сообщения устанавливается контроллером 816, вырабатывающим сигнал начала блока (Blk Start), который передается на входы обращенного перемежителя блоков 824 и генератора фазовых тактовых импульсов для восстановления данных 828. При этом контроллер 816 восстанавливает из кодовой памяти 822 номер фазы передачи, к которой приписано данное носимое средство связи 108. Номер фазы передается на выход выбора фазы (О Selekt) контроллера 816 и на вход генератора фазовых тактовых импульсов 828. С помощью традиционной технологии фазовый тактовый импульс, соответствующий фазе передачи, присвоенной данному портативному средству связи 108, выдается на выходе генератора фазовых тактовых импульсов 828 и передается на тактовые входы демультиплексора 820, обращенного перемежителя блоков 824, коррелятора адреса 830 и декодера данных 832. Демультиплексор 820 используется для выбора двоичных разрядов, ассоциированных с присвоенной фазой передачи, которые затем передаются на вход обращенного перемежителя блоков 824 и синхронизируются в массив обращенного перемежителя на каждом соответствующем фазовом тактовом импульсе. Массив обращенного перемежителя является предпочтительно массивом битов 8х32, в которых устраняется перемежение восьми перемеженных кодовых слов адреса, управления или сообщения, соответствующих одному блоку передачи. Кодовые слова адреса с устраненным перемежением подаются на вход коррелятора адреса 830. Контроллер 816 восстанавливает адресные комбинации, присвоенные портативным средством связи 108, и передает эти комбинации на второй вход коррелятора адреса. Если любое из адресных кодовых слов с устраненным перемежением совпадает с адресными комбинациями, присвоенными данным портативным средством связи 108 в пределах допустимой погрешности, данные сообщения и ответного подтверждения приема, ассоциированные с данным адресом, декодируются декодером данных 832 и сохраняются в памяти сообщений 850 известным в данной области способом. После сохранения данных сообщения контроллер 816 вырабатывает воспринимаемый сигнал предупреждения. Воспринимаемый сигнал предупреждения предпочтительно является звуковым сигналом, однако можно вырабатывать и другие воспринимаемые сигналы предупреждения, такие как тактильные и визуальные. Звуковой сигнал предупреждения передается контроллером 816 на драйвер предупреждения 834, который используется для возбуждения звукового предупреждающего устройства, такого как громкоговоритель или преобразователь 836. Пользователь может блокировать выдачу сигнала предупреждения с помощью регуляторов ввода пользователя 838 традиционным способом.

На фиг. 10 аппаратно-программные средства 854 содержат также элемент сообщения 856 для сообщения последнего принятого декодированного цветового кода по меньшей мере одной из ячеек связи 500 в ответе с подтверждением приема. Как описывалось выше, данные ответа с подтверждением приема, принятые с сообщением, предпочтительно содержат также время ответа для управления времени начала ответа и канал ответа, определяющий канал, который следует использовать для ответа. Элемент сообщения использует входной сигнал от часов реального времени 858, которые также подключены к контроллеру 816, данные ответа с подтверждением приема и последнее декодированное значение цветового кода для формирования ответа с подтверждением приема в соответствии с данными канала и времени, полученными с сообщением. Ответ с подтверждением приема передается на кодер 860, где он кодируется для модуляции и передачи передатчиком ответа 852 через антенну 802. При этом подразумевается, что указание канала для ответа может быть пропущено в системе, в которой используется единственный канал ответа. Также имеется в виду, что указание времени ответа может быть опущено в системе, в которой требуется инициализация ответа через установленный интервал времени после маркера, переданного в данных от передатчика ячейки 104. Кроме того, указание времени ответа может быть исключено в системе, в которой портативное средство связи 108 вводит свой уникальный адрес в ответ с подтверждением приема. Также существуют варианты в выборе значения цветового кода для сообщения в ответе с подтверждением приема. Например, можно сохранить последнее действительное значение цветового кода и передать его вместо последнего декодированного значения цветового кода. В качестве альтернативы можно передать последнее принятое действительное значение цветового кода (или недействительное значение, если не было принято действительное значение) вслед за последним ответом с подтверждением приема. Кроме того, последнее действительное значение цветового кода может храниться в течение установленного времени, после чего можно сообщить недействительный код (или другое уникальное значение, показывающее тайм-аут). Выбор зависит от сложности данного носимого средства, частоты сообщений и сложности топографии системы.

Как показано на фиг. 10, после определения адреса, ассоциированного с данным портативным средством связи 108, данные сообщения передаются на вход декодера данных 832, который декодирует кодированные данные сообщения предпочтительно в формат BC D или A S Cll для сохранения и последующего отображения. Сохраненные данные сообщения могут быть вызваны абонентом с помощью регуляторов ввода пользователя 838, после чего контроллер 816 восстанавливает данные сообщения из памяти и передает их на драйвер дисплея 840 для представления на дисплее 842, например, ЖКД.

Элементы портативного средства связи 108 могут быть интегрированы в одну или несколько соприкасающихся интегральных схем.

На фиг. 12 представлена электрическая структурная схема одного из приемников 103 в стационарных средствах связи 101 согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, который содержит антенну 302 для радиоперехвата ответов от портативных средств связи 108. Приемный элемент 304 предпочтительно подключен к антенне 302 для демодуляции перехваченных ответов. Приемный элемент 304 предпочтительно является обычным радиоприемником с двойным гетеродинированием, полоса пропускания которого совместима с узкополосными ответами от носимых средств связи 108. Приемный элемент 304 подключен к процессору 306 для обработки принятых демодулированных ответов. Процессор 306 предпочтительно является микрокомпьютером серии MC68HC05C8 или C11, выпускаемым компанией Моторола, Инк. В качестве процессора 305 могут использоваться и другие аналогичные процессоры.

Процессор 306 подключен к ЗУ 310 с произвольным доступом, содержащему ячейки памяти 312 для сохранения ответов, принятых приемником 103, и ячейки идентификационного кода 309 для сохранения идентификационного кода приемника (PID), присвоенного во время инициализации системы. Процессор 306 также подключен к ПЗУ 308, содержащему программные команды для процессора 306. Процессор 306 подключен к традиционному интерфейсу связи 314, например интерфейсу RS-232, и модему для связи с пейджинговым терминалом 102 по одной из телефонных линий 106, чтобы сообщить о принятых ответах, сохраненных в ячейках памяти 312 вместе с RID, хранящимся в ячейке идентификационных кодов 309. При этом следует понимать, что вместо ПЗУ 308 могут быть также использованы программируемое ПЗУ (ППЗУ), ЭППЗУ и другие аналогичные формы энергонезависимых ЗУ. Также ЗУ 310 с произвольным доступом, ПЗУ 308 и процессор 306 могут быть интегрированы в одной или нескольких соприкасающихся интегральных схемах.

На фиг. 13 изображен алгоритм, иллюстрирующий последовательность корреляции синхронизации и процесс подтверждения приема в портативном средстве связи в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения. На этапе 1502, когда портативное средство связи 108 включают, инициализируется работа контроллера (этап 1504). Питание периодически подводится к приемной части для обеспечения приема данных, присутствующих на выделенном радиоканале. Если данных на канале не обнаружено в течение определенного периода времени, возобновляется работа схемы экономии энергии источника питания (этап 1508). Если данные обнаружены на канале (этап 1506), коррелятор синхрослова начинает поиск сигнала тактовой синхронизации на этапе 1510. После достижения тактовой синхронизации на этапе 1510 начинается корреляция слова A на этапе 1512. Если обнаружено недополненное слово A на этапе 1514, определяется скорость передачи сообщения, как было описано выше, на этапе 1516, и ввиду достижения кадровой синхронизации идентифицируется начальный бит части цветового кода в первом коде синхронизации на этапе 1517 и определяется время (T1) до начала кодового слова идентификации кадра (этап 1518). Если недополненное слово A не обнаружено (этап 1514), что свидетельствует, что оно могло быть разрушено пакетом ошибок при передаче, определяется, обнаружено ли дополненное слово А с черточкой (этап 1520). Если на этапе 1512 слово A с черточкой не обнаружено, что свидетельствует о возможности разрушения указанного слова пакетом ошибок при передаче, вновь возобновляется работа схемы экономии энергии источника питания (этап 1508). Если слово A с черточкой обнаружено на этапе 1520, определяется скорость передачи сообщения, как было описано выше, на этапе 1522 и, поскольку достигнута кадровая синхронизация, определяется начальный бит части цветового кода в первом коде синхронизации на этапе 1523 и время (T2) до начала кодового слова идентификации кадра на этапе 1524. На этапе 1525 часть цветового кода первой синхронизирующей комбинации проверяется декодером цветового кода 1340 (фиг. 11), чтобы определить значение цветового кода, которое сообщается в следующем ответе с подтверждением приема, выработанным портативным средством связи. В соответствующее время производится декодирование слова идентификации кадра на этапе 1526. Если обнаруженная идентификация кадра не является присвоенной данному портативному средству связи 108 на этапе 1528, возобновляется режим экономии энергии источника питания на этапе 1508 и сохраняется принятие следующего присвоенного кадра. Если декодированная идентификация кадра соответствует присвоенной идентификации кадра на этапе 1528, устанавливается скорость приема сообщения, принимается остальная часть синхронизирующей комбинации и декодируются данные сообщения на этапе 1530. Если определено, что сообщение содержит селективный адрес портативного средства связи 108 на этапе 1535, формируется ответ с подтверждением приема, содержащий цветовой код, выработанный элементом сообщения 856 (фиг. 10), и передается данным портативным средством связи 108 на стационарные приемники 103 на этапе 1540, после чего вновь возобновляется работа схемы сбережения батарей на этапе 1508. Если определено, что сообщение не содержит селективного адреса данного портативного средства связи 108 на этапе 1535, вновь возобновляется работа схемы сбережения батарей на этапе 1508.

На фиг. 14 представлен алгоритм, иллюстрирующий способ определения местоположения портативных средств связи и повторного использования ресурсов передачи ячеек согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения. На этапе 1905 производится инициализация системы, которая включает в себя предоставление идентификационных кодов приемником 103 (RID), идентификационных кодов передатчиком ячеек 104 (TID) и создание абонентской базы данных 208, включая присвоение недействительного значения местоположения всем портативным средствам связи 108. Когда на пейджинговом терминале 102 принимаются сообщения (этап 1910), на этапе 1915 определяют, установлено ли местоположение ячейки для данного портативного средства связи 108, для которого предназначено данное сообщение. Если местоположение не установлено, сообщение помещается в очередь на этапе 1920 для одновременной передачи в зависимости от типа системы, является она обычной или с одновременной передачей, как описывалось выше. Если на этапе 1930 определяется, что очередь для одновременной передачи заполнена или что очередь для одновременной передачи не заполнена, но превышено максимальное время нахождения в очереди (этап 1950), сообщения, организованные в очередь, помещаются в буфер на этапе 1950 для предстоящей передачи. Если очередь не заполнена на этапе 1930 или максимальное время нахождения в очереди не превышено на этапе 1940, очередь для одновременной передачи сохраняется на этапе 1940 в ожидании дополнительных сообщений для одновременной передачи. Если определяется, что местоположение установлено на этапе 1915, сообщение ставится в очередь на повторное использование на этапе 1925 для передачи только в установленном местоположении ячейки данного переносного средства связи. Если на этапе 1935 определяется, что очередь на повторное использование заполнена, или на этапе 1940 определяется, что очередь на повторное использование не заполнена, но превышено максимальное время нахождения в очереди, организованные в очередь сообщения помещаются в буфер на этапе 1950 для предстоящей передачи. Если очередь на повторное использование не заполнена на этапе 1935 и максимальное время нахождения в очереди не превышено на этапе 1945, очередь на повторное использование сохраняется на этапе 1945 в ожидании дополнительных сообщений для повторного использования. При этом подразумевается, что одновременно будет существовать ряд очередей на повторное использование для разных местоположений ячеек. На этапе 1950 сообщения с одновременной передачей помещают в буфер с приоритетом над любыми сообщениями, помещенными в буфер для передачи с повторным использованием, и сообщения, помещенные в буфер для передачи с повторным использованием, удерживаются до тех пор, пока на этапе 1955 не будут закончены передачи сообщений с одновременной передачей (поскольку сообщения с одновременной передачей занимают все передатчики). Если сообщения из очереди с одновременной передачей не передаются, сообщения из разных очередей на повторное использование одновременно передаются на этапе 1955 в разных местоположениях ячеек, но не в соседних ячейках. Это исключает помехи в зонах перекрытия зон обслуживания во время передач с повторным использованием. Предпочтительный способ контроля помех при передачах с повторным использованием состоит в том, чтобы осуществлять передачи с повторным использованием одновременно в ячейках с одинаковым цветовым кодом. Передачи от передатчиков в ячейках, которые содержат более одного передатчика будут одним и тем же одновременным сигналом.

На этапе 1960 ответы с подтверждением приема от стационарных приемников 103 принимаются на пейджинговом терминале 102. Для каждого принятого ответа с подтверждением приема на этапе 1965 определяется селективный адрес портативного средства связи 108, которое передало ответ с подтверждением приема, как было описано выше, и сообщаемый цветовой код или сообщение недействительного цветового кода. Абонентская база данных 208 в дальнейшем обновляется для данного портативного средства связи на этапе 1970 с использованием описанной выше таблицы наиболее подходящих ячеек.

При этом цветовой код может быть введен в другие протоколы сигнализации, используемые в системах радиопередачи данных, посредством внедрения данных цветового кода в часть передаваемого сигнала, которая восстанавливается всеми портативными средствами связи, способными передавать ответ с подтверждением приема, что существенно повышает способность системы определять местоположение портативного средства связи и эффективность использования радиочастотного спектра за счет разрешения одновременного повторного использования частот. Робастные коды, которые можно восстанавливать в условиях, возникающих при перекрытии зон обслуживания передатчиков, обеспечивают гораздо лучшее определение местоположения, чем достигаемое только за счет захватывания частоты. Цветовой код может быть включен в часть тактовой синхронизации протокола, причем можно обеспечить его оптимальное сосуществование с функциями синхронизации слов. Если цветовой код включен в часть протокола, которая содержит блочную или словесную синхронизацию, тогда ограничение сосуществованием с функциями восстановления тактовой и словесной синхронизации снимается и может быть использован короткий и робастный цветовой код, тем не менее восстанавливаемый в условиях перекрытия зон обслуживания Преимущество описанного в предпочтительном варианте цветового кода состоит в том, что к протоколу не добавляется дополнительных разрядов, поскольку этот код включен в уже существующую часть тактовой синхронизации без существенного влияния на чувствительность синхронизации, и обеспечиваемое восстановление ошибок цветового кода остается робастным в ситуациях перекрытия зон обслуживания. Даже если цветовой код добавляется в виде короткого слова к той части протокола, которая включает в себя блочную или словесную синхронизацию, намного целесообразнее, особенно в больших системах, использовать цветовой код, чем полный код идентификации передатчика или ячейки, так как длина кода передатчика или ячейки намного больше (например, два бита информации для четырех цветовых кодов по сравнению с восемью битами для до 256 ячеек). Более длинный идентификационный код требует более длинного слова с исправлением ошибок, чтобы обеспечить желаемую робастность, что отрицательно сказывается как на сообщениях к носимым средствам связи, так и на ответах от этих средств. В некоторых установленных протоколах может оказаться невозможным добавление большего числа разрядов или вообще любого числа разрядов, что оставляет описанный выше вариант изобретения единственным реальным вариантом для достижения описанных преимуществ.

Таким образом, предложены способ и устройство, которые существенно повышают эффективность использования РЧ-спектра в системе радиосвязи и одновременно способствуют более быстрой передаче сообщений, максимально повышая возможность системы повторно использовать ячейки для одновременной связи с разными портативными средствами связи за счет определения наиболее подходящих местоположений ячеек переносных средств связи при использовании цветовых кодов в качестве ключевого элемента для определения данного местоположения, а также при использовании цветовых кодов для управления передачами с повторным использованием. Таким образом, обеспечивается увеличение пределов пропускной способности системы без необходимости в дополнительных каналах радиосвязи.

Предложенные способ и устройство для передачи цветового кода с исправлением ошибок в синхронизирующей части сигнала не оказывают существенного влияния на синхронизацию сигнала и не увеличивают длину сигнала.

Формула изобретения

1. Пейджинговый терминал для определения местоположения портативного средства связи, содержащего передатчик для передачи обратных сигналов подтверждения приема функционирующего в системе радиосвязи, содержащей множество ячеек связи и указанный пейджинговый терминал, причем каждая ячейка связи содержит один или несколько передатчиков информационных сигналов, предназначенных для приема указанным портативным средством связи, и один или несколько приемников, связанных с данным пейджинговым терминалом, для приема обратного сигнала подтверждения приема от переносного средства связи, находящегося на связи с пейджинговым терминалом, отличающийся тем, что содержит контроллер передатчика, подключенный к одному или нескольким передатчикам, для передачи первого информационного сигнала, включающего в себя заранее установленное цветовое кодовое слово, идентифицирующее некоторую подгруппу из множества ячеек связи, зоны обслуживания которой не перекрываются, контроллер приемника, подключенный к одному или нескольким стационарным приемникам, предназначенный для буферизации обратного сигнала подтверждения приема, принятого на одном или нескольких стационарных приемниках от указанного портативного средства связи и переданного на контроллер приемника, причем обратный сигнал подтверждения приема включает в себя сообщаемое значение цветового кода, определенное из заранее установленного цветового кодового слова, переданного в информационном сигнале, средство предоставления кода, подключенное к контроллеру приемника, для анализа обратного сигнала подтверждения с целью идентификации данного одного из стационарных приемников и определения местоположения ячейки данного переносного средства связи из сообщенного значения цветового кода и идентификации данного одного из стационарных приемников, причем средство предоставления кода включает в себя абонентскую базу данных для хранения информации о местоположении ячейки в связи с указанным переносным средством связи и средство повторного использования, подключенное к абонентской базе данных и контроллеру передатчика, для управления передачами информационных сигналов, производимого с возможностью одновременной передачи совпадающих или отличающихся информационных сигналов, предназначенных для портативных средств связи в разных ячейках, имеющих местоположения ячеек в абонентской базе данных с одинаковым цветовым кодом.

2. Терминал по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство установки, связанное со средством предоставления кода, для присвоения недействительного местоположения ячейки портативному средству связи в абонентской базе данных, если от данного портативного средства связи не был получен обратный сигнал подтверждения приема, при этом средство повторного использования обеспечивает управление передачами информационных сигналов с возможностью одновременного выбора и передачи второго информационного сигнала, предназначенного для данного портативного средства связи, всеми передатчиками в первой подгруппе ячеек, имеющей первый цветовой код, если данному переносному средству связи присвоено недействительное местоположение ячейки в абонентской базе данных.

3. Терминал по п.2, отличающийся тем, что средство повторного использования управляет передачами информационных сигналов с возможностью одновременной передачи второго информационного сигнала всеми передатчиками во второй подгруппе ячеек, имеющей второй цветовой код, если не принят обратный сигнал подтверждения приема в ответ на передачу второго информационного сигнала из первой подгруппы ячеек, имеющей первый цветовой код.

4. Терминал по п.2, отличающийся тем, что он предназначен для использования в системе связи с одновременной передачей, причем средство повторного использования управляет передачами информационных сигналов с возможностью одновременного выбора и передачи второго информационного сигнала, предназначенного для данного переносного средства связи всеми передатчиками в системе радиосвязи, если данному переносному средству связи присвоено недействительное местоположение ячейки в абонентской базе данных.

5. Переносное средство связи, содержащее радиоприемник и радиопередатчик для передачи обратного сигнала подтверждения приема и функционирующее в системе радиосвязи, содержащей множество ячеек связи и пейджинговый терминал, причем каждая ячейка связи содержит один или несколько передатчиков для передачи информационного сигнала, предназначенного для приема данным переносным средством связи, отличающееся тем, что содержит демодулятор, подключенный к радиоприемнику, для демодуляции информационного сигнала, содержащего цветовое кодовое слово, идентифицирующее некоторую подгруппу из множества ячеек связи, зоны обслуживания которой не перекрываются, и включающего также одну или несколько наведенных ошибок, синхрокоррелятор, подключенный к демодулятору, для декодирования одного из заранее установленного набора цветовых кодовых слов кода с исправлением ошибок из информационного сигнала, средство сообщения, подключенное к синхрокоррелятору и радиопередатчику, для выработки обратного сигнала подтверждения приема, включающего сообщаемое значение цветового кода, определенное из данного одного из заранее установленного набора цветовых кодовых слов, при этом информационный сигнал содержит код тактовой синхронизации и информационное сообщение, а указанное цветовое кодовое слово находится в первой части кода тактовой синхронизации, а синхрокоррелятор содержит генератор комбинации цветовых кодовых слов для формирования заранее установленного набора цветовых кодовых слов и декодер цветового кода, подключенный к генератору комбинации цветовых кодовых слов и синхрокоррелятору, для сопоставления первой части кода тактовой синхронизации с цветовым кодовым словом заранее установленного набора цветовых кодовых слов для определения числа несовпадающих битов и присвоения в качестве сообщаемого значения цветового кода одного из множества заранее установленных действительных значений цветовых кодов, ассоциированных один к одному с цветовыми кодовыми словами заранее установленного набора цветовых кодовых слов, если число несовпадающих битов меньше некоторого предустановленного числа.

6. Средство связи по п.5, отличающееся тем, что декодер цветового кода выполнен с возможностью присваивания в качестве сообщаемого значения цветового кода недействительного значения цветового кода, отличающегося от всех заранее установленных действительных значений цветовых кодов и индицирующего невозможность декодирования действительного цветового кодового слова, если число несовпадающих битов равно или больше указанного предустановленного числа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15