专利名称：消息传输系统、操作此消息传输系统的方法及其主站的制作方法
技术领域：
本发明涉及消息传输系统、操作此消息传输系统的方法及其主站，本发明特别应用于诸如数字广域寻呼和蜂窝与无绳电话系统的点对点电信系统。
为便于描述，本发明将描述数字广域寻呼，特别参考众知的CCIR无线电寻呼码NO.1，也称为POCSAG。然而，必须明白本发明独立于任何特定码或协议。POCSAG具有用于发送仅有数字和字母数字消息的规定，并且典型传输包括地址码字和一个或多个链接消息码字。地址和消息码字长为32比特。在消息码字情况中，32比特中仅有20比特分配给数据。如果发送仅有数字消息，则将每个数字编码为4比特十六进制字符，以使每个消息码字能包括最多5位数字，这表示发送11位长途编码要求3个消息码字加上1个地址码字。在字母数字消息情况中，将每个数字、字母或空格编码为ASCII7比特字符，这表示仅有2个完整字符加上6比特的第三字符或包括一个字符的结尾和另一个字符开头的6比特能在单个消息码字中进行发送。
为了使系统容量最大化，专利说明书WO95/02873公开一种消息压缩方法，其中寻呼系统控制器(或主站)具有存储在非易失性存储器中的字典，并且每个寻呼机(或辅助站)具有存储在它之中的相同字典。在操作中，如果寻呼系统控制器检测到包含在发送的消息中的一个或多个字在此字典中，则不利用ASCII字符来编码这个或每个字，此字在字典中的位置作为假定2个7比特字符进行发送。解码这两个字符的寻呼机，从其字典中读出此字并用它替代这两字符，这个原理能扩展为诸如“例如”的标准短语以及频繁使用的短消息，压缩增加了整个系统容量。
典型的仅有数字寻呼机消息表示正被请求振铃寻呼机用户的电话号码。不必将电话号码的每个数字作为4比特十六进制字符进行发送，而是建议将被请求呼叫的寻呼机用户的十个最频繁请求的电话号码预先存储在寻呼机的非易失性存储器中，每个号码可利用存储位置基准指示进行识别。寻呼系统控制器也具有非易失性存储器，在此存储器中存储同一寻呼机的相同电话号码和位置基准标志。因此，在寻呼系统控制器呼叫这些预先存储的号码之一时，它所要做的是发送地址码字和给出存储位置基准标志的一个链接消息码字。在寻呼机上读出和显示预先存储的电话号码。根据要求4个码字来发送地址和电话号码(作为4比特十六进制)与要求2个码字来以压缩形式发送地址和电话号码的简单比较，系统容量加倍了。
上述系统的一个缺点是在某种程度上它不灵活，如果由于环境变化使用户改变他的频繁使用的工作电话号码，寻呼系统控制器得以非压缩形式发送新号码。如果整个系统有许多变化，则压缩格式的值减小。在字母数字数据情况中，给各个用户制作常规字典也是困难和相当昂贵的。
本发明的一个目的是优化通信系统容量的使用。
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，此传输系统包括主站，通过通信链路发送点对点消息给至少一个辅助站；至少一个辅助站，从所述主站接收消息和恢复该消息，所述的至少一个辅助站具有用于存储从主站最频繁接收的n个信息项的非易失性存储装置(其中n是整数)，每项在接收的消息中利用存储位置基准标志进行识别，所述主站具有用于给至少一个辅助站存储所述n个最频繁使用的信息项及其有关的存储位置基准标志的非易失性存储装置，所述主站在合适的时候发送存储位置基准标志给所述至少一个辅助站来替代所述信息项，其中所述主站监视发送给该至少一个辅助站的信息项的使用频率，并确定所监视的所述信息项的使用频率是否不同于所存储的n个最频繁使用的项，而且根据此，主站发送改编程序消息给该至少一个辅助站，用于更新存储在其存储装置中的信息项，并且也更新它自己的存储装置以便与此至少一个辅助站中的存储装置一致。
根据本发明的第二方面，提供一种操作消息传输系统的方法，此传输系统包括主站，通过通信链路发送点对点消息给至少一个辅助站；该至少一个辅助站，从所述主站接收消息和恢复该消息，该至少一个辅助站具有用于存储从主站最频繁接收的n个信息项(其中n是整数)的非易失性存储装置，每项在接收的消息中利用存储位置基准标志进行识别，所述主站具有用于给至少一个辅助站存储所述n个最频繁使用的信息项及其有关的存储位置标志的非易失性存储装置，所述主站在合适的时候发送存储位置基准标志给所述至少一个辅助站来替代所述信息项，其中所述主站监视发送给该至少一个辅助站的信息项的使用频率，并确定所监视的所述信息项的使用频率是否不同于所存储的n个最频繁使用的项，而且根据此，主站发送改编程序消息给该至少一个辅助站，用于更新存储在其存储装置中的信息项，并且也更新它自己的存储装置以便与该至少一个辅助站中的存储装置一致。
根据本发明的第三方面，提供在消息传输系统中使用的主站，此传输系统包括用于通过通信链路发送点对点消息的主站，和具有用于从所述主站接收消息的装置的至少一个辅助站，所述主站具有非易失性存储装置，用于为该至少一个辅助站存储n个最频繁使用的信息项及其有关的存储位置基准标志，所述主站在合适的时候发送存储位置基准标志给所述至少一个辅助站来替代所述信息项，所述主站具有用于监视发送给该至少一个辅助站的信息项的使用频率的装置、用于确定所确定的所述信息项的使用频率是否与存储的n个最频繁使用项不同的装置，并且根据此，主站发送改编程序消息给该至少一个辅助站，用于更新存储在其存储装置中的信息项，而且也更新它自己的存储装置以便与该至少一个辅助站中的存储装置一致。
利用本发明，主站能更新存储的信息项而无需辅助站用户的干预，对于进行更新的频率也没有限制。
在实施本发明时，辅助站最好能自动确认更新的信息项表的接收而无需用户干预。
信息项可以仅有数字、字母数字的或图形比特模式。在后面的情况中，主站从寻呼消息中可以确定某些字(包括专用名词)和/或图形模式出现足够频繁或足够复杂，以动态存储它们和使用压缩格式来发送它们是高效的。
现在将利用示例结合附图描述本发明，其中
图1是双向寻呼系统的方块示意图；图2是PNC10的方块示意图；图3是双向寻呼机的方块示意图；图4是在考虑仅有数字、字母数字或图形数据项使用频率的变化时，关于动态更新PNC10和相应寻呼机的流程图。
在附图中相同的标号用于表示相应的特性。
参见图1，消息传输系统包括寻呼网络控制器(PNC)10,PCN10具有从装备有个人计算机(PC)的操作者或直接从具有PC与调制解调器的用户中接收寻呼机地址及有关消息的消息入口12。PNC10包括含有诸如要寻呼的寻呼机无线电识别码(RIC)区域、频率、寻呼机类型、例如POCSAG(或CCIR无线电寻呼码NO.1)与ERMES的主要协议和寻呼机状态的信息的目录，此PNC10将这些消息及其有关的RIC与其他相关信息一起组合为传送给寻呼区域控制器(PAC14)的数据包，PAC14将RIC和有关的消息格式化为能由基站发射机(或基站收发信机的发射机部分)利用下行链路分别发送给双向寻呼机18、20的格式。PNC10也逐项分析每个消息并比较数字、字母数字和/或图形项的出现频率和/或复杂性与n个最频繁发送给特定收件人的项目表(其中n是整数)，而且标注这些。PNC10也可以分析给特定收件人的消息以查看是否具有短语和/或图形数据的重复，而存储并以压缩格式发送此数据可能将更有效。
如果双向寻呼机20识别正发送的信息具有它的RIC，则它接收此消息并解码此消息，下行链路消息请求确认此消息正确接收或其他的自动应答。随后，如果用户希望发送简单应答，则用户利用完整键盘选择应答，并在PAC16请求时利用上行链路发送其应答。应答信号可以作为伪随机数据序列(PRDS)同时发送，实际序列可以进行预编码或进行选择以应答下行链路消息。
一个或多个接收机(或收发信机的接收机部分)22用于接收应答并用于将应答转发给PAC14，在PAC14中这些应答进行解码并作为数据包发送给PNC10,PNC10包括用于分析信号并用于匹配应答与在下行链路上发送的消息的装置。
那些匹配的应答例如利用电子邮件或利用单向寻呼消息的传输以任何适合的形式转发给各个原始消息生成器。可选择地，应答发送给由寻呼网络操作的消息应答业务。在任一种情况中，发送确认给各个双向寻呼机20。
图2以方块示意形式表示耦合到PAC14和基站发射机16与接收机22的PNC10，入口12耦合到微处理器24，分别与RIC、寻呼区域、频率、寻呼机类型、主要协议和状态有关的目录26至36连到微处理器24。消息存储器38耦合到微处理器24，用于存储在入口12上接收的消息，存储器38具有用于存储确认各个消息的应答已被接收和确认的指示的区域40。来自微处理器24的输出42耦合到PAC14，以便提供在由发射机16发送之前进行格式化的数据包。另一个非易失性的可改编程序的存储器46(或较大存储器区域)用于在各个区域A1、A2、A3至An中存储发送消息给特定RIC时最频繁使用的数字数据、字母数字数据和/或短语或复杂的图形数据。给每个数据项指定一个存储位置基准标志，并在此数据项包括在发送给特定寻呼机的消息中时，替代比特法规(bit-wise)更简单的存储位置基准标志。能重写区域A1至An中的数据以更新所存储的数据项来反映用户环境的变化。下面将描述更新操作。
由接收机22接收的应答利用PAC14转发给信号分析器44。如果成功地分析每个应答，则传送给微处理器24以检查它们是确认或与存储器38中的消息匹配。一旦匹配消息，微处理器在下行链路上发送下一个请求信号时安排要发送的消息确认。在适当的时候例如利用电子邮件或单向寻呼消息通知应答的接收，或与各自的寻呼机号码一起存储应答，以使用户在他(她)方便的时候能查询存储器。一旦微处理器24确定为了所有实用目的已收到所有应答，则它准备擦除消息存储器38中的消息以便通过入口12接收更多的消息。更方便地，存储器38能包括两半，一半处理已在下行链路上发送的消息的确认，而另一半存储要发送的消息。
参见图3，寻呼机20包括连到解码器52的接收机50，解码器52又耦合到控制处理器54，处理器54根据存储在只读存储器56中的程序进行操作，此处理器也包括含有那个寻呼机的独特地址的地址存储器(未示出)。如果寻呼机接收消息，则此消息存储在随机存取存储器58中，此消息随后能在具有耦合到控制处理器54的其有关的驱动器60的LCD板62上进行显示。通告装置可包括声变换器64、发光变换器66和振动器68，耦合到控制处理器54。键盘70提供人机界面，从而用户能指示处理器完成各种功能，例如在显示板62上显示所存储的消息，发射机72耦合到处理器54的输出和天线74，接收机功率控制级76耦合在处理器54与接收机50之间以便根据所遵循的寻呼协议的规定实施节电。如果寻呼机发送应答信号作为PROS信号，则控制处理器54包括用于确定要发送的序列与寻呼机识别和/或原始下行链路消息中的信息有关的装置。PRDS随后转发给发射机72以便继续传输。如果作为选择要对发射机72实施功率控制，则由处理器54通过控制线路78提供功率控制信号。诸如RAM或EEPROM的非易失性可改编程序的存储器80耦合到处理器54并存储保持在PNC10的存储器46(图2)的相应区域A1至An中的数据与存储位置基准标志的备份，存储器80的内容能利用空中改编程序消息进行更新。
而且，在上行链路上发送的信号也可以包括诸如登记的服务请求，而因此本发明同样可用于以与应答相同的方式来处理这样的服务请求，除了不与输出消息匹配这点不同之外。
本发明主要涉及利用自身从专利说明书WO95/02873中知道的信号压缩技术增加系统容量。基本上，PNC10和寻呼机18、20均分别包括含有相同字典的存储器46、80，并且在发送字母数字消息字典时，尽可能发送基准而不是编码为ASCII字符的字自身。对于一般包括电话号码的仅有数字的消息，可能要求大存储器来存储完整的电话目录。然而，至少电话机，可能预先存储假定10个要求寻呼机用户联系的最频繁使用的号码。为了以压缩格式发送这些号码，有必要利用PNC10将用户号码存储在用户寻呼机中，即存储在存储器46(图2)和80(图3)中。然而，预先存储的号码或字假定没必要改变它们并且在一段时间内这能导致所存储的表示系统容量的数据的过时。
根据本发明的方法使最频繁使用的数字数据、字母数字数据和短语或复杂图形数据能利用PNC10和寻呼机18、20进行存储，并且能用于利用空中编程/改编程序更新存储器而不要求寻呼机用户的干预或他或她意识到更新已发生。虽然理论上寻呼机是单向寻呼机，具有由于假定衰落寻呼机没收到更新消息而导致以后压缩的消息不能正确进行解码的危险。利用双向寻呼机使确认能自动地在上行链路上发送给PNC10，并且用户知道此。能发送有关更新的每个数据项的确认或发送确认以响应包含寻址的寻呼机的几种更新的改编程序消息。
至今为止的描述具体提到电话号码，但本发明也可用于压缩字母数字数据，通过安排一部分字典存储器动态进行更新以包含最频繁使用的128个字或短语，其结果是能作为7比特字典识别符发送字或短语而不作为ASCII字符发送字或短语。寻呼机也能包含具有得利用两个7比特ASCII字符进行识别的偶尔使用字的另一个区域。在产生最频繁使用的字和/或短语字典时，寻呼网络控制器能监视哪些字和/或短语正用于与特定用户的通信中，例如机械工程术语、电工程术语和医学术语，并且利用发送字和/或短语以及存储位置识别与接收从寻呼机中返回的自动确认的技术空中更新此字典。在另外的变化中，如果检测复杂的图形数据，则能存储此数据，以便检索此数据以响应消息中存储器识别符的接收。
如果寻呼机发现存储在其存储器中的数据丢失，它的控制器能自动生成请求PNC10发送改编程序消息的上行链路消息，改写保留在存储器80中的任何数据。
图4是表示所涉及的操作流程图。方块81涉及微处理器24(图2)组合消息的操作，方块82表示微处理器分析所组合的消息，方块83涉及微处理器准备有关例如电话号码、字或短语的消息项使用频率的统计量。在方块84中，从最高至最低排列消息项出现频率。在方块85中，选择n个(n是整数)最高排列的消息项并与那个寻呼机的RIC有关的预存储项进行比较。在方块86中，检验以查看是否需要改变所存储的项。如果回答是N(否)，流程返回到方块81，而如果回答是Y(是)，则微处理器24生成发送给寻址的寻呼机的改编程序消息。方块88表示寻呼机接收改编程序消息、更新其存储器80和发送自动生成的确认消息。如果改编程序消息被破坏，则寻呼机将发送重复消息信号。在方块89中，PNC10从寻呼机中接收确认并在方块90中更新其存储器46中相关区域A1至An，此后流程返回到方块81。
虽然本发明已结合广域数字寻呼进行描述，但本发明同样可应用于其他双向消息传输系统，尤其是无绳与蜂窝电话系统以及专用移动无线电系统。
通过阅读本说明书，其他修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，这样的修改可以涉及在消息传输系统及其组成部分的设计、制造和使用中已经知道的其他特性，以及可用于替代本文已描述的特性或除本文已描述的特性之外的其他特性。
消息传输系统，例如，广域数字寻呼、蜂窝与无绳电话和专用移动无线电系统。
权利要求
1．一种消息传输系统，包括用于通过通信链路发送点对点消息的主站和至少一个辅助站，此至少一个辅助站具有用于从所述主站接收消息的装置、用于恢复消息的装置和用于存储n(n是整数)个最频繁地从主站接收的信息项的非易失性存储装置，每个信息项可在所接收的消息中利用存储位置基准标志进行识别，所述主站具有用于存储此至少一个辅助站的所述n个最频繁使用的信息项及其有关的存储位置基准标志的非易失性存储装置，所述主站在合适的时候发送存储位置基准标志给所述至少一个辅助站来替代所述信息项，所述主站具有用于监视发送给此至少一个辅助站的信息项的使用的装置、用于确定所监视的所述信息项使用频率是否不同于存储的n个最频繁使用项的装置，并且为响应此，主站发送改编程序消息给此至少一个辅助站，用于更新存储在其存储装置中的信息项，而且主站也更新其存储装置以便与此至少一个辅助站中的存储装置相一致。
2．根据权利要求1的系统，其特征在于此至少一个辅助站具有用于发送确认消息以响应改编程序消息的装置。
3．根据权利要求1或2的系统，其特征在于信息项是字母数字或仅有数字的信息项。
4．根据权利要求1至3中任何一个权利要求的系统，其特征在于，用于确定是否正在发送复杂的图形数据和用于使所述复杂图形数据与存储位置基准标志一起存储在主站的非易失性存储装置中并与存储位置基准标志一起存储在此至少一个辅助站的非易失性存储装置中的装置。
5．操作消息传输系统的一种方法，此传输系统包括通过通信链路发送点对点消息给至少一个辅助站的主站，此至少一个辅助站从所述主站接收消息和恢复消息，此至少一个辅助站具有用于存储n个(其中n是整数)从主站最频繁接收的信息项的非易失性存储装置，每个信息项可在所接收的消息中利用存储位置基准标志进行识别，所述主站具有用于存储此至少一个辅助站的所述n个最频繁使用的信息项及其有关的存储位置基准标志的非易失性存储装置，所述主站在合适的时候发送存储位置基准标志给所述至少一个辅助站来替代所述信息项，其中所述主站监视发送给此至少一个辅助站的信息项使用频率和确定所监视的所述信息项的使用频率是否不同于所存储的n个最频繁使用的信息项，并且为响应此，主站发送改编程序消息给此至少一个辅助站，用于更新存储在其存储装置中的信息项，而且主站也更新它自己的存储装置以便与此至少一个辅助站中的存储装置一致。
6．根据权利要求5的方法，其特征在于此至少一个辅助站发送确认信号以响应改编程序消息。
7．根据权利要求5或6的方法，其特征在于信息项是字母数字的或仅有数字的信息项。
8．根据权利要求5至7中任何一个权利要求的方法，其特征在于确定是否正在发送图形数据，并且为响应此，使所述复杂图形数据与存储位置基准标志一起存储在主站和至少一个辅助站上。
9．在消息传输系统中使用的一种主站，此消息传输系统包括用于通过通信链路发送点对点消息的主站和具有从所述主站接收消息的装置的至少一个辅助站，所述主站具有用于存储此至少一个辅助站的n个最频繁使用的信息项及其有关的存储位置基准标志的非易失性存储装置，所述主站在合适的时候发送存储位置基准标志给所述至少一个辅助站来替代所述信息项，所述主站具有用于监视发送此至少一个辅助站的信息项的使用频率的装置、用于确定所监视的所述信息项使用频率是否不同于存储的n个最频繁使用信息项的装置，并且为响应此，主站发送改编程序消息给此至少一个辅助站，用于更新存储在其存储装置中的信息项，而且主站也更新其存储装置以便与此至少一个辅助站中的存储装置相一致。
10．根据权利要求9的主站，其特征在于从此至少一个辅助站中接收改编程序消息接收的确认。
全文摘要
诸如寻呼系统的消息传输系统,在此系统中利用主站(10)和辅助站(20,未示出)中同样存储最频繁使用的n个(其中n是整数)仅有数字的或字母数字数据项的相同的存储器(46,80未未出))进行消息压缩。存储器(46,80)的内容可通过主站检查发送给特定收信者的消息以查看一个信息项是否比所存储的那些信息项之一更频繁地进行使用来反映最频繁使用的信息项的变化,在一个信息项比所存储的那些信息项之一更频繁地进行使用的情况中,主站自主改写存储器(46,80)中的数据。辅助站自动确认其存储器已被更新。本发明技术也可应用于频繁使用的短语并且也可应用于复杂图形数据,在主站与辅助站中存储这些短语和图形数据并且发送存储位置标志更有效。
文档编号H04M3/42GK1225782SQ98800553
公开日1999年8月11日 申请日期1998年2月16日 优先权日1997年3月11日
发明者A·K·夏普 申请人:皇家菲利浦电子有限公司