用于在应答寻呼系统中发射消息的方法和系统的制作方法

专利名称：用于在应答寻呼系统中发射消息的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及发射消息的一种方法和系统，并还涉及用于系统中的主站和辅站。这种系统的一个例子是应答寻呼系统，并为方便起见，将引用应答寻呼系统，但可以理解，本发明的教导可以用于其它双向消息系统。
背景技术：
应答寻呼系统例如已经在PCT专利说明书WO96/14716中公开。在一个基本方式中，这种系统需要一个寻呼网络控制器(PNC)安排一个要发射至预定收信人的消息。接收呼叫的收信人能够通过装在寻呼机中的低功率发射机来发射简单应答。以上提到的专利说明书公开了一种系统，其中，一系列消息被发射至相应的收信人，然后PNC给收信人发射要求，让他们基本同时地以扩频信号的形式发射应答，这些扩频信号在PNC中被解扩，并且该应答转发至要求应答的各方。为了避免在寻呼机中必须应用功率控制技术来保证该应答由PNC以可比功率电平接收，则PNC以逐步递增(或递减)功率电平来发射其要求，并且只有那些正好能接收相应的一个要求的寻呼机才发射其应答。这种已知方法的特征是必须严格地控制所接收的功率。

发明内容
本发明的一个目的是把更多的灵活性引入应答消息系统的操作中。
根据本发明的一个方面，提供一种操作消息发射系统的方法，该系统包括在下行链路进行发射的至少一个主站和在上行链路进行发射的多个辅站，该方法的特征在于主站在下行链路发射控制信号，要求需要进行上行链路发射的辅站着手进行，要响应所述要求的那些所述辅站进行其发射，主站接收至少一些发射，并分析所接收的可懂的那些发射，以及就那些所分析的可懂发射确定其中哪些包括对以前在下行链路上所发送的消息的响应，确认至少这些响应并在下行链路重复发射控制信号。
在上行链路的发射可以包括对在下行链路上所发送的消息的响应和/或服务请求。这些发射可以是以基本同时发射的CDMA信号的形式。
根据本发明的第二方面，提供操作消息发射系统的一种方法，该系统包括在下行链路发射消息至多个辅站的主站，主站要求辅站在上行链路发射其响应，主站分析从上行链路接收的那些响应并确认收到已成功分析了的那些响应，主站确定已对哪个消息响应了，并重复要求其响应还未被确认的那些辅站在上行链路上发射/再发射其响应。
根据本发明的第三个方面，提供了一种消息发射系统，包括至少一个主站和多个辅站，主站具有用于编译将在下行链路上被发射至各辅站的消息的装置，用于在下行链路发射信号要求各辅站在上行链路上发射对这些消息的响应的装置，用于接收和分析这些响应的装置，用于确认接收到成功地分析了的响应的装置，用于确定已对哪个发射的消息响应并且重复要求其响应还未被确认的辅站来发射/再发射其响应的装置，并且每一个辅站具有用于接收在下行链路上的发射的装置，用于确定是否所述消息的任何一个消息被编址到该辅站的装置，用于接收来自下行链路的要求消息的装置，用于在上行链路发射对被编址到该辅站的消息的响应的装置，以及响应于未收到其响应的确认，当被要求发射响应时，重复发射该响应的装置。
利用根据本发明的发射消息的方法和系统，可以发现，分析响应、确认及再要求未收到确认的辅站发送或再发送其响应或其它上行链路发射的循环与公知系统相比增加了响应的处理速率，这本身又意味着不必增加基础设备的数量，系统的容量就被增加了。
各辅站可以以CDMA信号的形式基本同时地发射其响应或其它上行链路发射，在这种情况下强响应信号将屏蔽弱信号。这称为近远问题。根据本发明的方法，上行链路上的强信号首先被检测并确认，然后，其响应或其它上行链路的发射已被屏蔽的各辅站被要求发送或再发送其响应信号或其它上行链路发射。经过几轮重复的分析响应或其它上行链路发射的循环后，确认成功的响应或其它上行链路发射并发出其它要求或控制信号，可以发现绝大部分响应或其它上行链路发射已被处理。没被处理的那些典型地是太微弱而不能处理的和/或该辅站为关机状态或不在范围内。
分配给以上提到的循环的时间是可变的，其中，分配短时间来处理相对小数量的强响应或其它上行链路的发射，并且分配长时间来处理相对大数量的弱响应或上行链路发射，并且如果需要，可使时间分配适应这些响应或其它上行链路发射信号的数量。与选择分配恒定时长间隔来处理每组响应或其它上行链路的发射相比，这将节省处理时间。
确认信号和要求信号可以同时发射。这样做的一种方法是主站以有序序列发射消息，接着下一个要求消息包含以相应于消息序列的有序序列所分配的单元的字段，并且其中这些单元适用于区别那些成功地分析过的响应和那些未成功分析过的响应，例如，当成功时，把二进制＂0＂改变为＂1＂。
为了增加消息的通过量，辅站群可以再分为至少2组，并且当分析来自一个组的响应或其它上行链路发射时，其它空闲发射机可以向另一组发射消息，反之亦然。该辅站群的划分可以按偶数号和奇数号地址或按信号强度(RSSI)来划分。
根据本发明的第四个方面，提供用于消息发射系统中的主站，其中消息在下行链路发射至多个辅站，多个辅站能够在上行链路发射响应，主站包括用于编译将在下行链路发射至各辅站的消息的装置，用于在下行链路发射信号、要求各辅站在上行链路发射对这些消息的响应的装置，用于接收和分析这些响应的装置，用于确认接收到被成功分析了的响应的装置，用于确定哪一个发射消息已响应和用于重复要求其响应还未被确认的辅站发射/再发射其响应的装置。
根据本发明的第五个方面，提供了用于消息发射系统中的辅站，其中消息在下行链路发射至多个辅站，这些辅站能够在上行链路发射响应，辅站包含用于接收下行链路上的发射的装置，用于确定是否所述消息的任一消息被编址到该辅站的装置，用于接收要求以应答来自下行链路的消息的装置，用于在上行链路发送对消息的响应的装置，以及响应于未收到其响应的确认，用于当要求发射响应时，重复发射该响应的装置。
附图简述现在通过实例并参考附图描述本发明。


图1是消息发射系统的方框示意图。
图2是显示由主站发射消息和由辅站确认以及接收TDMA响应的图。
图3是显示发射要求信号，接收CDMA响应以及分析该响应的图。
图4是显示系统的CDMA响应类型的交错操作图。
图5A和5B说明确认是如何与在下行链路上发射的要求信号组合的。
图6是PNC 10的方框示意图。
图7是显示操作顺序的流程图。
图8是寻呼机的方框示意图。
在图中，相同的标号用于表示相应的特征。
实现本发明的模式参考图1，消息发射系统包括具有消息输入端口12的一个寻呼网络控制器(PNC)10，该输入端口从配备个人计算机(PC)的操作员或者直接从具有PC和调制解调器的用户接收寻呼机地址和相关消息。该PNC 10包括装有信息的目录，诸如寻呼接收机标识码(RIC)，要寻呼的区域，频率，寻呼机类型，通用的协议，例如POCSAG(或者CCIR无线电寻呼码NO.1)和ERMES，以及寻呼机状态，该PNC 10把消息和其相关的RIC连同其它相关信息一起组合为数据分组，该数据分组转发到寻呼区域控制器(PAC)14，该PAC把RIC和相关的消息格式化成可由基站发射机(或者基站收发信机的发射机部分)16通过下行链路分别向单向和双向寻呼机18，20发射的一种格式。
如果双向寻呼机20识别出具有其RIC的消息正在发射，则它接收该消息，并解码它。如果用户希望发送简短响应，则利用集成键盘，他选择一个预存储的响应并且当PAC 16要求时，就通过上行链路发射其响应。响应信号可以CDMA信号的形式同时发送，或者在时隙的一帧中发送，一个时隙可用于一个响应。
一个或多个接收机(或者收发信机的接收机部分)22被提供来接收响应和用于向PAC 14转播该响应，在PAC 14中，就CDMA信号来说响应被解码，或者去多路复用以及作为数据分组发送到PNC 10。PNC 10包括用于分析信号以及用于将该响应与下行链路所发射的消息进行匹配的装置。
那些已匹配的响应，以任何合适的方式转播至相应的用户，例如，通过电子邮箱或通过作为单向寻呼消息发射。可替换地，响应可被送往由寻呼网络操作的消息应答服务。在任一种情况下，确认被发送到相应的双向寻呼机20。然而，例如由于在时分多路复用安排中，两个或多个响应碰撞而且是不可懂的，并在CDMA系统中由于近--远效应强响应覆盖弱响应，因而不是所有的响应是匹配的。如果PNC 10确定了只有下行链路上所发射消息的少部分收到了响应，则它向还没有响应该消息或还没有收到确认的那些寻呼机发出一个一般要求，以在上行链路发射或再发射它们的响应。新收到的响应被分析，被匹配，如果可能的话，确认被发射出去。如果已经确定成功响应的总数目仍在统计确定的门限电平之下，则通过在下行链路发射另一个要求信号来重复这种循环。这个过程一直重复，直到循环的预定数目已过，或者门限电平已超过，并且很显然对该组消息没有更多的可懂响应可以恢复。
就基本同时发射的CDMA响应信号而言，每次收到一组响应时，则被成功分析的那些响应在接收机22的天线处一般具有最大功率电平。这样，因为这些响应将从响应信号组中消去，则当下一个要求信号响应来自弱信源的信号时，也就是更远距离的寻呼机将被解码和匹配。
在TDMA类型的响应系统中，将参考图2描述操作该系统的一个方法，假设协议具有一种批结构，其中信号信道在时域分割成几个连续的批B。每批从同步码字S开始，并具有多个连续帧F。批B(Tx)之一在下行链路上根据已知的寻呼协议诸如POCSAG专用于发射寻呼消息M1到M8，该批中最后的码字是要求被编址的寻呼机在下一个后续批B(Rx)的相应帧中发射其响应。当响应被收到时，它们被分析并与输出消息匹配，如果可能的话。一旦匹配完成，则确认ACK在下行链路上被发射至寻呼机。当分析完成时，PNC 10决定是否对所有消息的响应已收到，如果没有收到，则它在下行链路发射另一个要求，并且操作循环重复一次或多次。
图3说明系统的一个实例，其中响应包括响应下行链路上的要求信号而同时发射的CDMA信号。在图3中，消息(未示出)已在下行链路上发射。第一要求INV1在下行链路上发射。已检测了对其寻址的消息的寻呼机通过在指定时隙RES1内发射一个代码序列来响应要求信号INV1。搜索程序SCH在时隙中止之后开始。在搜索程序中，存储在PNC 10(图1)中的代码陆续与响应代码序列比较，并且对特定消息的响应一个一个地识别。但是，由于近/远问题，只有最强的响应信号被检测到，并且这些信号由在下行链路上所发射的确认信号从下次搜索中消除，以便通知那些已成功的寻呼机不去响应序列中的随后的要求信号INV2和INV3。
可以预料，在实用系统中，大多数寻呼机20(图1)距一些接收机22的天线有一段距离，这意味着这些寻呼机在天线处具有低的功率。因而，虽然时隙RES1，RES2和RES3的时长可能相等，如所示，但最好是根据预先的响应数量来分配可变时隙长度，例如，根据少量的相对高功率的响应和大量的相对低功率的响应来分配。开始时分配短时隙，使得与低噪声和干扰相对的少量的强功率可以有效地消除。然后分配长时隙来容纳与噪声和干扰的有效电平相对抗的弱的接收功率。
如果需要，则寻呼机20可以在其发射机上备有功率控制，以便改变其响应信号的强度，这样做减少了请求/响应循环的数目。
在参考图3所描述的改进的实施例中，图4显示了把寻呼机群分成两组以及把在下行链路上对一组GP1发送消息和要求与分析来自另一组GP2的在上行链路上的响应进行交错。
划分寻呼机群的一种方法是指定奇数号的寻呼机为一组，称为GP1，偶数号的寻呼机为第二组，称为GP2。另一种方法是寻呼机测量所接收的下行链路信号的强度(RSSI)，并通过利用预置的门限值决定他们属于所述两组中的哪一组。
发出要求消息并同时通知其响应已成功地被分析了的那些寻呼机的一种方法是以有序的序列来发送消息M1-M14，如图5A所示，并在图5B的要求信号中在一对一基础上给字段FD提供相应时隙数目，这样，时隙3对应于消息M3。当第一要求信号INV1被发射时，假定字段FD中的所有比特为零，表示没有接收到响应。但是，第一轮分析之后，通过把字段FD的时隙1，3，4，9，11和13中的比特从“0”变换到“1”，确认被发射至各寻呼机(假定消息M1，M3，M4，M9，M11和M13被编址到这些寻呼机)。当更多的消息被确认时，另外的比特将变换。
发射要求的循环数目可以是固定的。但是，如果确定了成功解码的响应数目超过统计确定的门限值，则另外的重复循环被中止。
图6以方框图方式显示连接到PAC 14的PNC 10以及基站发射机16和接收机22。输入端口12连接到微控制器24，它被连接到分别与RIC，寻呼区域，频率，寻呼机类型，通用协议和状态相关的目录26至36。消息存储器38连接到微控制器24，用于当在输入端口12收到消息时存储这些消息。存储器38具有一区域40用于存储证实相应消息的响应已收到并被确认的指示。微控制器24的输出端42被连接到PAC 14，以便提供在由发射机16发射之前要被格式化的数据分组。
由接收机22所接收的响应利用PAC 14转播至信号分析器44。当每个响应被成功地分析后，它被转发至微控制器24，用于匹配存储器38中的消息。一旦匹配，当微控制器在下行链路发送下一个要求时，安排一个将要发射的确认。在适当时候，响应的接受者例如由电子邮箱或单向寻呼消息来通知，或者响应连同相应的寻呼机号码一起被存储，使得用户在他或她方便的时候可以访问存储器。一旦微控制器24决定了对所有实际的目的所有的响应已被接收，它就擦除在消息存储器38中的消息，准备好通过输入端口12接收更多的消息。更方便地，存储器38可包含两个半部分，其中一个半部分处理已在下行链路发送的消息的确认，另一个半部分存储要发送的消息。
图7是显示包含发射消息，接收响应和确认响应的操作顺序流程图，方框50表示开始。方框52涉及消息序列的发射，跟着在方框54是要求信号的发射。方框56涉及接收CDMA响应，然后在方框58该响应被分析并与其各自的消息匹配。方框60涉及发射确认。在方框62进行检测以看成功响应数目是否超过门限值，指示尽可能多的响应已接收到。如果回答为否(N)，则流程图进到方框64，其中进行检测以看预定的最大要求数目是否已经超过。如果回答为否(N)，则流程图返回到方框54。从方框62和64回答是(Y)，则导致流程图返回到方框52，并且循环被重复。
参考图8，寻呼机20包含连接到译码器70的接收机68，译码器70又连接到控制处理器72。处理器72根据存储在只读存储器74中的程序来操作。处理器还包括包含寻呼机的唯一地址的地址存储器(未示出)。如果寻呼机接收了消息，则该消息被存储在随机存取存储器76中。该消息可随后在LCD面板80上被显示，该面板具有连到控制处理器72上的相关驱动器78。包含一个声换能器82，一个发光换能器84和一个振动器86的通知装置被连接到控制处理器72。键盘88提供人机接口，从而用户可指示处理器进行各种功能，例如，在面板80上显示所存储的消息。发射机90连接到处理器72的一个输出端并且接到天线92。接收机功率控制级94连接在处理器72和接收机68之间，以便根据遵守的寻呼协议规定执行电池保持。如果寻呼机以扩频信号的形式发送响应信号，则控制处理器72存储多个伪随机码，每一个码代表由用户操纵键盘88选择的特定回答。然后所选择的码转播至发射机90用于向前传输。如果当选择功率控制加到发射机90，则功率控制信号由处理器72通过控制线96提供。
虽然本发明是参考数字寻呼系统进行描述，但本发明可用于蜂窝或具有双向寻呼规则的无绳电话系统。
另外，在上行链路上发射的信号还可以包括服务请求，诸如登记，从而本发明以与响应相同的方式，同样地可适用于处理这种服务请求，除不匹配呼出消息外。
从阅读目前的公开内容，其它修改对本领域技术人员来说是很明显的。这种修改可以包括在设计、制造以及消息发射系统或其组件部分的使用中已经公知的其它特征，并且可用于代替这里已描述的特征或可用于除这里描述的特征以外的特征。虽然在本申请中对特征的特定组合提出权利要求，但应理解本申请公开的范围还包括在此明显地或隐含地公开的任何新颖的特征或任何新的特征组合或其任何实现，不管它是否涉及到如目前任何权利要求中所要求的相同的发明，和是否解决如本发明所做的任何或所有相同技术问题。申请人在这里提出忠告，在执行本申请或者由此导出的任何另外的申请期间，对这些特征和/或这些特征的组合可以提出新的权利要求。
工业适用范围低功率应答消息传输系统。
权利要求
1.一种操作消息发射系统的方法，该系统包括在下行链路进行发射的至少一个主站和在上行链路进行发射的多个辅站，该方法的特征在于主站在下行链路发射控制信号，要求要进行上行链路发射的辅站着手进行，要响应所述要求的那些所述辅站进行其发射，主站接收至少一些发射，并分析可懂的所接收的那些发射，并就那些所分析的可懂发射确定其中哪些包括对以前在下行链路上所发送的消息的响应，确认至少这些响应并在下行链路重复发射控制信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于上行链路上的至少一个发射包含对下行链路上所发射消息的响应。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于上行链路上的至少一个发射包含一个服务请求。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于上行链路的发射包含基本同时发射的CDMA信号。
5.操作消息发射系统的一种方法，该系统包括在下行链路发射消息至多个辅站的主站，该主站要求辅站在上行链路发射其响应，该主站分析从上行链路接收的那些响应并确认收到已成功分析了的那些响应，该主站确定已对哪个消息响应，并重复要求其响应还未被确认的那些辅站在上行链路上发射/再发射其响应。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于要求、分析和确认的循环被重复预定的次数。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于要求、分析和确认的循环被重复，直到认为能够加以分析的所有响应已分析过为止。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于上行链路的响应包含基本同时发射的CDMA信号。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于分配给分析强响应信号的时间少于分配给分析弱响应信号的时间。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于分配给分析响应信号的时间根据每次响应要求的辅站数目自适应。
11.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于主站同时地重复一个要求和确认已成功分析过的那些响应。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于主站以有序序列发射消息，以及所重复的要求信号包括一个字段，该字段包括以对应于消息序列的有序序列配置的单元，并且其中这些单元适于区分成功分析过的那些响应信号和未成功分析的响应信号。
13.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于辅站群划分为至少两组，以及发射消息至其中的一组与分析响应信号以及通过至少两组中的该组或另一组发送确认相交错。
14.一种消息发射系统，包括至少一个主站和多个辅站，主站具有用于编译将在下行链路上发射至各辅站的消息的装置，用于在下行链路发射信号要求各辅站在上行链路发射对这些消息的响应的装置，用于接收和分析这些响应的装置，用于确认接收到成功地分析了的响应的装置，用于确定哪个发射的消息已被响应，并且重复要求其响应还未被确认的辅站发射/再发射其响应的装置，并且每一个辅站具有用于接收在下行链路上的发射的装置，用于确定是否所述消息的任何一个消息被编址到该辅站的装置，用于接收来自下行链路的要求消息的装置，用于在上行链路发射对被编址到该辅站的消息的响应的装置，以及响应于未收到其响应的确认，当被要求发射响应时，重复发射响应的装置。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于每一辅站具有用于以CDMA信号的形式发射响应的装置，并且主站具有用于解码这些CDMA响应的装置。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于主站具有依赖于每次响应要求的辅站数目适应分配的用于分析响应的时间长度的装置。
17.如权利要求14所述的系统，其特征在于辅站群划分为至少两组，和主站包括用于交错从所述组之一在上行链路上所接收的响应的分析与在下行链路上至所述组的该组或另一组的消息发射的装置。
18.用于消息发射系统中的主站，其中消息在下行链路发射至多个辅站，多个辅站能够在上行链路发射响应，主站包括用于编译将在下行链路发射至各辅站的消息的装置，用于在下行链路发射信号、要求各辅站在上行链路发射对这些消息的响应的装置，用于接收和分析这些响应的装置，用于确认接收到成功地分析了的响应的装置，用于确定已对发射消息的哪一个消息响应、并且用于重复要求其响应还未被确认的辅站发射/再发射其响应的装置。
19.用于消息发射系统中的辅站，其中消息在下行链路发射至多个辅站，这些辅站能够在上行链路发射响应，辅站包含用于接收下行链路上的发射的装置，用于确定是否所述消息的任一消息被编址到该辅站的装置，用于接收要求以应答来自下行链路的消息的装置，用于在上行链路发送对消息的响应的装置，以及响应于未收到其响应的确认，当要求发射响应时，重复发射响应的装置。
20.如权利要求19所述的辅站，其特征在于用于以CDMA信号的形式发射响应的装置。
全文摘要
一种在应答寻呼系统中发射消息的方法,其中主站(10,14,16)在下行链路发射一系列至相应辅站(20)的编址消息。然后主站要求辅站在上行链路发射其响应,例如以CDMA信号的形式。主站收到后,分析认为可懂的那些响应,与原始发射的消息匹配,并发射确认至相关辅站。然后主站向其响应还未被检测到的那些辅站发出另外的要求,要求辅站在上行链路应答。认为是可懂的那些响应以先前方式那样进行处理,并且确认连同另一个要求在下行链路发射。这种操作循环一直重复,直到预定的循环数目已过或者认为所有的可懂响应已经收到为止。该方法可适用于包括处理服务请求以及处理对下行链路上所发送的消息的响应。
文档编号H04W84/02GK1198290SQ97190926
公开日1998年11月4日 申请日期1997年5月6日 优先权日1996年5月29日
发明者R·W·吉布森, D·J·史密斯 申请人:菲利浦电子有限公司