专利名称：传输消息的方法与系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传输消息的方法与系统，并也涉及用于该系统中的主站和副站。这样一种系统的例子是应答寻呼系统，为了方便，将以一个应答寻呼系统作为参考，但是，可以理解，本发明的讲授可应用于其它的双向通信系统。
应答寻呼系统已经被公开在，例如，WO 96/14716中，作为一种初步的形式这样一种系统需要一个寻呼网络控制器(PNC)以便安排发送到预定的收信人的消息。在接收一个呼叫时，收信人能够通过并入寻呼机的一个低功率发射机发送简单的回答。以上提到的专利说明书公开了一种系统，其中将一系列的消息发送到各个收信人，然后PNC发出邀请，让收信人基本上同时地发送它们的回答，这种回答是在PNC将被去扩谱的伪随机数据序列，并将该回答转送到需要回答的各方。为了避免必须在寻呼机中应用功率控制技术以保证PNC在类似的功率水平上接收回答，PNC以步进式增加的(或减少)功率水平发送其邀请并只有那些刚刚能够接收各个的邀请的寻呼机发送它们的回答。这种已知方法的特征是需要相当精确地控制接收功率。
PCT专利申请IB 97/00492公开了一种以上提到的方法的变型，为了描述方便，被称为渐进删除。在这种技术中，PNC在下行链路上发送一系列的消息到单个的编址寻呼机，然后PNC在下行链路上发送一个控制信号邀请那些希望作上行传输的寻呼机，例如，对一个消息作回答，请求服务或注册请求，基本上同时地将它们作为伪随机数据序列发送。PNC分析那些可理解的上行链路传输，然后重复邀请，包括已被成功地分析的那些上行传输的确认，因此只有那些第一次已经作出响应但未接收到确认的寻呼机需要重发。
有这样的情况，其中一个用户希望在一个并未操作回答协议邀请的系统中作上行传输，或者进行跟随响应回答邀请的第一上行传输的第二或后继的上行传输。
本发明的一个目的是将较多的灵活性引入到应答通信系统的操作中。
根据本发明的一个方面，提供一种操作消息传输系统的方法，该系统包括至少一个主站，用于在下行链路上传输信号；和至少一个副站，用于在上行链路上进行传输，其特征在于至少一个副站从下行链路上发送的信号中得出时间标准，并调准它的上行传输的时间以便在作为所述的时间标准的时间单位的倍数上开始。
根据本发明的第二方面，提供一种消息传输系统，包括至少一个具有在下行链路上传输信号的装置的主站和至少一个具有在上行链路上进行传输的装置的副站，其特征在于，该至少一个副站具有从下行链路发送的信号中得出时间标准并调整其上行传输的时间以便在作为所述的得出时间标准的时间单元的倍数上开始的装置。
根据本发明的第三方面，提供一种副站，用于消息传输系统，其中至少一个主站在下行链路上发送信号至已编址的副站，每个所述的副站具有在上行链路上进行传输的装置，其特征在于，每个所述的副站具有一种装置，用于从在下行链路上发送的信号中得出时间标准，并调准它的上行传输时间，以便在作为所述的得出时间标准的时间单元的倍数上开始。
根据本发明的第四方面，提供一种应答寻呼系统，具有一个主站，用于传输下行信号到一组副站，至少一个消息需要两个相继的上行链路响应，其特征在于所述的副站中至少一个副站利用所述的两个响应中的第一个的传送作为所述两个响应中的第二个的传送的时间标准。
附图简述现在将通过举例并参考附图来描述本发明，其中
图1是一个消息传输系统的方框图；图2是示出发送邀请信号，接收CDMA响应及响应分析的简图，图3是示出系统的一个伪随机数据序列响应类型的交替工作简图，图4A和4B是说明确认信号是如何与在下行链路上发送的邀请信号组合的，图5是PNC10的方框图，图6是示出操作顺序的流程图，图7是寻呼机的方框图，图8是说明发出回答邀请的系统所用的序列定时规则，图9说明一种片-定时序列；和图10说明多重响应序列定时规则。
在这些图中相同的标号被用于表明相对应的特征。
参看图1，消息传输系统包括寻呼网络控制器(PNC)10，它有一个消息进入口12，接收寻呼机的地址及有关的消息，它们来自装备有一台个人计算机(PC)的操作员或直接来自具有PC和调制解调器的用户。PNC10，包括包含以下信息的目录，如寻呼机的无线电识别码(RIC)，寻呼的地区，频率，寻呼机的类型，流行的协议，例如POCSAG(或CCIR无线寻呼码No1)和ERMES，以及寻呼机的状态，PNC10将这些消息及它们有联系的PIC与其它有关的信息一起组装成数据包，送给寻呼区控制器(PAC)14，由它将RIC及有联系的消息格式化成为能够由基站发射机(或者基站发送接收机的发射机部分)16发送的格式，通过下行的方式分别传送到双向寻呼机18,20。
如果双向寻呼机20识别出正在发送的消息具有它的RIC，就接收此消息并将它解码。如果用户希望发送简短的响应，那么，通过一个集成键板选择预先存贮的响应，当PAC16邀请时，就将它的响应通过上行方向发出。可将该响应信号同时作为伪随机数据序列(PRDS)发送。
提供一个或多个接收机(或者发送接收机的接收机部分)22，用于接收响应并把它们转送到PAC 14，在其中它们被解码并作为数据包发送到PNC10,PNC10包括分析信号并将响应与在下行上发送的消息匹配的装置。
那些被匹配的响应以任何适当的形式转送到各自的用户，例如，通过电子邮件或作为单向寻呼消息发送。另一做法是，将该响应发送到由寻呼网络操作的消息回答服务。在任何一种情况下，确认信号被发送到各个的双向寻呼机20，可是，并不是全部的响应是匹配的，例如作为近-远效应的结果强的响应抑制弱的响应。如果PNC 10确定只有一小部分在下行链路上发送的消息已经接收到响应，那末它将发出一个总的邀请到这些寻呼机，即还未对消息作出响应或还未接收到确认的寻呼机，以便在上行链路上发送或重发它们响应。这些新接收到的响应被分析，如果可能的话就被匹配并发送确认信号，如果确定成功响应的总数仍然低于统计确定的阈值水平，通过在下行链路上发送另一个邀请信号使循环被重复。该过程被重复直到预定的循环数已达到或者阈值水平已被超过，这就很明显，没有更多的可理解的对于这批消息的响应可被恢复。
在基本上同时发送PRDS响应信号的情况下，每次一批响应信号被接收到，那些被成功地分析的响应信号一般在接收机22的天线上具有最大的功率电平，因此当下一次邀请信号被发送时，它们将被从响应信号存贮区中消去，来自较弱源，也就是较远的寻呼机的信号将被解码与匹配。这个操作过程在此被称为渐进消除。
图2示出了系统的一个例子，在其中响应包括PRDS信号，是作为对邀请信号的响应在下行链路上同时被发送的，在图2中消息(未示出)已经在下行链路上被发送。第一邀请INV1在下行链路上被发送。已经检测出对它们寻址的消息的寻呼机通过在规定的时隙RES1内发送一个码序列对邀请信号INV1作出响应，随着时隙到期启动搜索子程度SCH。在搜索子程序中，存贮在PNC10(图1)中的码被相继地与响应数据序列作比较，响应与消息中的特定的一个消息一对一地被辩认，然而，由于近/远问题只有最强的响应信号被检测出并且通过在下行链路上发送确认信号将它们从下一次搜索中消除，以便通知那些已经成功地不对序列中的后继的邀请信号INV2和INV3作出响应的寻呼机。
可以预料的，在实际系统中大多数的寻呼机18,20(图1)将离接收机22的天线有一些距离，这就意味着它们将在天线上具有低的功率。因此，虽然时隙RES1,RES2和RES3的持续时间可以是相等的，正如所示出的，宁愿根据预期的响应数目分配可变的时隙长度，例如，低数量的相对高的功率的响应和高数量的相对低的功率的响应。一开始先分配短时隙，这样少数与低噪声和干扰竞争的强功率可被有效地消除，然后分配较长的时隙以便容纳与高电平的噪声和干扰竞争的弱的接收到的功率。
如果希望的话，寻呼机18,20在他们的接收机上可以有功率控制，以便改变它们的响应信号的强度并且这样做的话也减少邀请/响应循环的数量。
在参考图2所描述的实施方案的改进中，图3示出将寻呼机的总数分为两组，将一个组GP1在下行链路上发送消息和邀请与在上行链路上来自其它组GP2的响应的分析交替开。
一种划分寻呼机总数的方法是将奇数号的寻呼机分配到一个组，譬如说GP1，将偶数号的寻呼机分配到第二组，譬如说GP2，一种替代的方法是为寻呼机测量接收到的下行信号的强度(RSSI)，并通过利用预先设置的阈值确定它们属于所述的两组中的那一组。
一种发出邀请消息并同时通知那些响应已被成功地分析过的寻呼机的方法是以图4A中所示的被安排的顺序发送消息M1到M14，在邀请信号中，图4B，在1对1的基础上提供一个和时隙相对应的数字的区FD，因此时隙3对应于消息M3、当第一邀请信号INV1被发送时，譬如说在区FD中所有的位是零，指明无响应已被接收到。然而，在第一循环的分析以后，确认信号被发送，以便告诉消息M1,M3,M4,M9,M11和M13被寻址的寻呼机，这是通过改变在区FD中的时隙1,3,4,9,11和13中的位从“0”到“1”来实现的，当更多的消息被确认时将改变更多的位。
邀请被发送的循环数可以是固定的，然后，如果确定成功地解码的响应数超过统计确定的阈值值，则进一步的重复被停止。
图5以方框图的形式示出联到PAC14的PNC10和基站发射机16和接收机22，入口12被联到微控制器24，其上联有分别与以下各项有关的目录，如RIC，寻呼区，频率，寻呼机的类型，通行的协议及状态，消息存贮器38被联到微控制器24，用于存贮在入口12上接收到的消息，存贮器38有一个区40，用于存贮确认对各自的消息的响应已经接收到并被确认的指示，微处理器24的输出42联到PAC 14，使得在数据包被发射机16发送以前被格式化。
由接收机22接收到的响应通过PAC14转送到信号分析器44。如每个响应被成功地分析，就提交微控制器24以便与存贮器38中的消息匹配，一旦匹配上，在下行链路上发送下一个邀请信号时微控制器安排发送确认信号。在合适的时刻响应接收者得到通知，例如，通过电子邮件或单向寻呼消息，或者将响应与各自的寻呼机号码一道存贮起来，这样用户可在他或她方便的时候询问存贮器，一旦微控制器24出于实用的目的已经判断全部响应已被接收到，就将消息存贮器38中的消息抹去以便准备通过入口12接收更多的消息。更方便些，存贮器38可以包括两个一半，其中的一半处理已经在下行链路上发送的消息的确认，其它一半存贮待发送的消息。
图6是示出包含在发送消息，接收响应以及确认响应中的操作顺序的流程图，方框50表示开始，方框52涉及消息序列的发送，随后在方框54中发送邀请信号，方框56涉及PRDS响应的接收，然后方框58，它们被分析并与它们的各自的消息匹配，方框60涉及证实的发送，在方框62中作检验，看看是否成功响应的数目已经超过指明尽可能多的响应已被接收到的阈值，如果回答是否(N)，流程图进行到方框64，在其中作检验，看看是否预先规定的最大邀请数已被超过，如果答案是否(N)，流程图回到方框54，来自方框62与64的是(Y)的回答使流程图回到方框52，循环被重复。
参看图7，寻呼机20包括一个接收机68，联到一个解码器70，依次联到控制处理器72，处理器72按照存贮在只读存贮器74中的程序操作，处理器也包括一个地址存贮器(未示出)，它包含寻呼机的唯一的地址，在寻呼机接收消息的情况下，消息被存贮在随机存取存贮器76中，消息也可顺序地显示在LCD面板上，其有关的驱动器联到控制处理器72，钟77联到处理器72，提供各种与寻呼机20的操作有关的定时功能。通报设备可以包括声发送器82，光发射发送器84和振动器86，它们都联到控制处理器72，键板88提供人机界面，在此用户可命令处理器执行各种功能，例如，在面板80上显示已存贮的消息，发射机90联到处理器的输出和天线92。接收机功率控制级94联到处理器72与接收机68之间，以便根据所遵循的寻呼机协议的规定实行电池功率保存。在寻呼机发送响应信号，如PRDS信号的情况下，控制处理器72包括确定被发送的序列的装置，识别通信控制器和/或在原来下行消息中的信息，然后PRDS被传送到发射机90向前传输，如果作为一种选择的功率控制被应用于发射机90，那末处理器72通过控制线96提供功率控制信号。
进一步，在上行发送的信号也可包括服务请求，如注册，因此本发明同样适用于处理这样的服务请求，采用对待响应相同的方法，除了没有与输出消息匹配外，其余是一样的。
双向寻呼使得下行消息的始发者能自动地得到通知，例如，不仅是消息已被接收到，而且寻呼机用户已经显示出已经存入RAM 76中的消息。进一步，藉助于键板88，对于下行消息的回答可作为一个上行传输被发送。因为对一个邀请信号的原先的响应以后，将发生一些操作，因此对于寻呼网络控制器10来说有必要将后继的上行传输与原先的下行消息联系起来。
参考图8,9和10，当需要上行传输时，在控制处理器72(图7)中的序列产生器被计时，以便产生PRDS，指明是响应或被发送的消息，例如，注册消息，接收到的消息，被显示的消息或者对下行消息的回答。在目前被描述的实施方案中，计时需要开始的时间点将依照以下的规则(a)寻呼机只在接收邀请消息以后作出响应，这样的消息包含专门的字符，可把消息作为一个邀请消息来识别；和(b)上行PRDS传输将在预先规定的时间开始，该时间是相对于邀请信号被发送的这一批的结束。例如，在结束以后第二同步码字S的开始，或邀请消息INV的完成，或若当到期时，由钟77确定的这个时刻实际并未发送。
三个例子A、B和C示于图8中，在例A中，邀请消息INV把同步码字50夹在中间，寻呼机20等待着直到第二同步码字S2开始为止，然后发送相应的PRDS。
在图8的例B和C中，邀请消息INV分别发生在批信号B的中间和接近B结束的时候。在每个例子中，PRDS在第二同步码字S2出现时发送。
图9详细说明相对于第二同步码字S2的第一位出现的PRDS的第一片C1的产生。PRDS的典型的片速率是5625片/秒。
应该指明，跟随邀请消息的数据和同步码字在以下一些情况下不需要由寻呼机系统播放，例如，由于时间分享，低通信量引起的发射机功率下降，或者同样的频率既用于下行又用于上行，在这些情况下，发射机16(图1)保持功率下降直到寻呼机发送停止为止。正如以上提到的，钟77(图7)将寻呼机20与邀请消息同步，并能在第一同步码字S1检测出以后确定S2应何时开始。
图10说明当消息邀请INV允许寻呼机发送附加的响应而不需要附加的邀请的情况，这些附加的响应，如，被显示的下行消息或对被显示的下行消息发出的回答。为了使PNC将这些附加的响应与原先的下行消息联系起来，与寻呼机有联系的PRDS的产生开始于预先规定的单位时间间隔的精确的倍数，例如整倍数的时刻上如60秒，从第一响应的传送的开始或如上所述，从与第二同步码字S2符合物PRDS开始。图10示出了批结构的一个例子，每批有15秒，第一PRDS,PRDS1从S2的始端开始，精确的4个批周期或60秒以后，第二PRDS,PRDS2被发送，并没有一个邀请消息作为先导。第三PRDS,PRDS3在精确的4个批周期以后被发送。
本发明可被修改以便运行于不具有邀请消息的系统，在这样的系统中，跟在一批下行消息结束后的第二同步码字的开始可用来发送上行上的第一响应，任何后继的响应可在批周期整数倍以后发送。
从本
发明内容
的阅读中，其它的修改对于本领域的技术人员将是明显的，这些修改可以包含其它的特点，这些特点在消息传输系统或部件的设计，制造及使用中是已知的，可用来代替或附加到在此已经描述过的特征中去。
工业上适用双向消息传输系统，如应答寻呼系统。
权利要求
1．一种操作消息传输系统的方法，该系统包括至少一个用于在下行链路上发送信号的主站和至少一个用于在上行链路传输的副站，其特征在于该至少一个副站从在下行发送的信号中取得时间标准，并将它的上行传输调整到称为所述的时间标准的时间单位的倍数上开始。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于主站在下行链路上发送一系列的点对点消息，跟随其后的邀请消息邀请所述的点对点消息的收信人在所述的上行链路上进行传输，其中所述的传输是伪随机数据序列，在所述的时间单元的第一倍数上开始，从所述的收信人中任何一个而来的第二传输开始于所述的时间单元的第二倍数上。
3．根据权利要求2的方法，其特征在于所述的点对点消息是以基本不变的持续时间的成批的形式发送的，其中每批包括批同步码字，其中所述的时间单位是批的持续时间。
4．根据权利要求3的方法，其特征在于所述的时间标准是跟随在邀请消息结束的批以后的批的同步码字的开始。
5．一种消息传输系统包括至少一个主站，具有在下行链路上发送信号的装置；至少一个副站，具有在上行链路上进行传送的装置，其特征在于该至少一个副站具有从下行链路上发送的信号中取得时间标准，并将其上行传输调整到被称为所述的得出时间标准的时间单位的倍数上开始的装置。
6．根据权利要求5的系统，其特征在于在所述的主站中的装置发送点对点消息到一组副站中的各个副站，并还发送邀请信号邀请至少所述的一组副站在所述的上行链路上作出响应传输，其中在副站中的所述装置产生作为伪随机数据序列的响应传输，在所述的时间单位的第一倍数开始，在其中所述副站的任何一个副站中的所述的装置产生另一响应传输，在所述的时间单位的第二倍数开始。
7．根据权利要求6的系统，其特征在于，在主站中的所述装置里发送基本不变的持续时间的成批形式的点对点消息，每批包括一同步码字，其中在所述副站中的所述装置里把批的持续时间看作为所述的时间单位。
8．根据权利要求7的系统，其特征在于该时间标准是跟随在邀请信号结束的批之后的批的同步码字的开始。
9．一种在消息传输系统中使用的副站，其中至少一个主站在下行链路上发送信号到被编址的副站，每个所述的副站具有在上行链路上作传输的装置，其特征在于，每个所述的副站具有一种装置，用于从下行链路上传输的信号中取出时间标准并将它的上行传输调整到被称为所述的得出时间标准的时间单位的倍数上开始。
10．根据权利要求9的副站，其中主站发送邀请信号邀请所述的副站在所述的上行链路上作响应传输，其特征在于，在副站中的装置产生作为伪随机数据序列的响应传输，在所述的时间单位的第一倍数开始，其中所述的装置随意地产生另一响应传输，在所述的时间单位的第二倍数开始。
11．一种应答寻呼系统，具有一个主站用于发送下行消息到一组副站，其中至少有一个需要两个相继的上行响应，其特征在于，所述副站的至少一个中利用所述两个响应的第一个的传输作为时间标准，用于所述两个响应中的第二个的传输。
全文摘要
一种消息传输系统包括至少一个有在下行链路作传输的装置的主站(10,14,16,22)以及许多副站,副站具有在上行链路作传输,响应主站在下行发出的邀请作出响应的装置,每个副站有产生伪随机数据序列对消息作出响应的装置。这些响应的产生开始在相对于邀请信号确定的时间参考以后的单位时间周期的整倍数上,副站可以要求发送与原先接收到的消息有关的第二个或更多的响应信号而且在此期间无邀请信号发出,所述的第二个或更多的响应信号在所述的时间参考以后的单位时间周期的另一个整倍数的时间点上发送。
文档编号H04W84/02GK1217858SQ98800216
公开日1999年5月26日 申请日期1998年1月7日 优先权日1997年1月9日
发明者J·R·贝尔 申请人:皇家菲利浦电子有限公司