专利名称：在无线电报文传送网络中提供上行链路的方法、执行该方法的无线电报文传送网络和无 ...的制作方法
无线电报文传送网络包括基站，每个基站通过下行链路的发射保证陆上特定的无线电覆盖区域从无线电报文传送服务中受益。
为了把书面报文发射给网络无线电终端的持有人，发射该报文的人把通过电话口述的报文发送给无线电网络服务中心的操作员，无线电网络服务中心通过无线电发射形成该报文的字符以及接收机终端的识别号码。只有具有这一识别的终端才能接收该报文，从而将其显示在它的屏幕上。
因此，实时进行的简单报文发射是有问题的。具体说，终端的持有人响应于显示信息将采取的可能行动由于缺少至基站的上行链路而完全超出网络的范围。这一行动例如可以是把收到或者甚至是对报文内容的响应的简单确认返回给发射该报文的通信者。目前，这一返回呼叫是通过电话网络进行的。
因此，这种双向通信需要一个下行网络和一个上行网络，这很难是用户友好的且常常会涉及为接入电话网络终端而耗费的时间以及经常仅为返回收到确认而增加花费。
为了改进上述缺点，已经设想提供带有无线电发射机的终端，因此而提供一个至基站的上行链路。
人们可以考虑把报文传送终端几乎变换为无线电电话终端，它具有为到达基站所需的发射范围。然而，这偏离报文传送的领域，成本非常高而关于能量的自主时间非常有限。
如果仍然保持在报文传送终端的领域内，维持其关于能量的自主时间的必要性限制了其可以接受的发射功率。但是，为了处于通过基站在接收时进行检测的条件，由终端在上行链路上发射的二进制信号(比特)必须超过关于基站能量灵敏度的最小阈值。
由终端发射的一位能量与发射电平，或功率，以及这一位的持续时间成正比。由于传输衰减，该位的接收能量相应于该位的发射的能量而明显降低，降低程度随所需距离的增大而增加。
在本情况中，由于上行链路的最大发射功率是有限的，为了相对于基站的接收灵敏度阈值对基站区中任何一点与基站之间的无线电传播衰减进行补偿，只有每一位采用相对较长的发射持续时间才可能发射足够的能量。然而，如果仅仅为了对响应于各种呼叫的终端进行识别，而且要扩展到数十位以上，则考虑到终端的数目以及每一终端要发射的位数，考虑到占有时间，这种上行链路的比特速率的降低将浪费无线电资源因而被排除。
因此，要保证的最低的比特率速率限制了上行链路的范围至一个距离，该距离不足以保证从基站覆盖的下行链路区域的任何一点到基站的连接。那么，必须提供将这一下行链路区域再划分为子区域，每个子区包括一个接收基站。在现行的网络中，计算表明每个区域需要几十个接收基站。
简而言之，提供上行链路或返回链路的第二网络具有过高的成本。
本发明试图去除这一上行链路的第二网络，其作用是把响应或者甚至是自发地把报文发射到接收基站。
至此，本发明首先涉及在无线电报文发送网络中提供上行链路的方法，该网络包括至少一个向多个无线电接收机终端发射无线电广播报文的基站和至少一个接收来自所述终端的无线电报文的基站，该方法的特征在于-给每个终端分配一组特定的属性，这些属性包括·从一组预定频率中选出的一个发射频率，·在预定时间帧内的发射时间间隔，以及·编码字，-使各终端的时间帧相互同步；以及-通过各终端的属性在接收基站上识别它们。
因此，终端以隐含形式发射其识别，因为它所用的发射频率和时间间隔使得在接收时从所有终端中进行第一选择成为可能。编码字使得去除其余不确定性成为可能。这可以是在报文“旁边”发射的代码字，但是，较佳地，它是对报文进行编码所采用的字，因此与报文相合因而不必专门发射。由于它是这三个确定终端识别的属性集合或组合，因此这些属性的每一个可以是几个终端共同的，因而只具有有限个数的可能值，这简化了接收时的分析。
本发明还涉及一种无线电报文传送网络，它包括至少一个向多个无线电接收机终端发射无线电广播报文的基站和至少一个接收来自所述终端的无线电报文的基站，其特征在于，所述终端每一个包括遵守分配给终端的属性而安排的发射手段，包括-选自一组预定频率的发射频率，-预定时间帧的发射时间间隔，以及-待发射的编码字，在所述时间间隔中带有所述报文，以及接收基站包括-通过所述属性识别终端的表。
最后，本发明涉及一种无线电报文传送终端，包括为与无线电报文传送网络的基站进行通信而安排的无线电接收机手段，其特征在于-为调谐到选自一组预定频率的发射频率而安排的无线电手段，-提供一个时基，安排它在时间帧中确定分配给该终端的时间间隔，-提供数据输入手段，以及-提供序列发生器手段，由时基控制，安排它读出存储器手段，存储器手段含有分配给该终端的编码字，以及与所述输入手段协同工作。
参考附图，通过以下对包括本发明上行链路和下行链路的无线电报文传送网络的较佳实施例的描述，将能够更好地理解本发明，其中
图1示意性地示出具有一个基站和两个终端的网络。
图2示出分布在终端之间的一组发射频率F。
图3示出调整终端的发射的时间帧。
图4示出在终端发射报文时起作用的编码字。
图5是终端的方框图。
图6是基站的接收部分的方框图。
图1所示的无线电报文传送网络包括N个无线电发射/接收的终端1、2和一个基站4，在这个例子中，基站又集成了发射和接收功能，即保证上行链路和下行链路二者的无线电覆盖区(3)由于本发明涉及上行链路，因此，为了说明的清楚起见，省略了有关下行链路的详细描述。
给N个终端1、2中的每个终端分配三方面属性，即频率(图2)、时间间隔(图3)和编码字(图4)。
图2示出在本情况中提供的八个预定频率fi(i为0至7的整数)的组。
图3示出相继的两个时间帧T，它是时间t的函数，为了清楚起见，在本情况中它仅包括四个时间间隔IT0、IT1、IT2和IT3。
图4示出编码字CD。这本例中，编码字CD同时确定代码字C或位模式和这一模式C的开始相对于其中所采用的时间间隔的起点(在本情况中为IT0)的延迟Rk。在本情况中，对于N个终端1、2中的一个分组，位模式C是共同的，而对于N个终端1、2中的另一个分组，延迟Rk事实上是共同的。因此，一个终端可以具有四个属性，但是，在本情况中，为了方便起见，对于N个终端1、2中的所有终端，位模式C是共同的，因此仅存在三个属性，即频率fi、时间间隔ITj、延迟Rk；仍然还能够提供仅含有从几个模式中选出的一个模式C的编码字CD，和没有延迟Rk。
图5是终端1的方框图。
在本情况中，无线电接收机11、存储和显示来自下行链路的报文的控制电路(未示出)与由基站4发射的帧同步脉冲(T)上的时基12同步。
在这个例子中，将终端1的属性下载，如果必要的话，对它们进行改动是可能的，此外，要避免任何人工设定。至此，接收机11提供三个存储器17、18、19，以便将三个属性存储在其中，这三个属性分别是频率fi、时间间隔ITj和编码字CD。上述存储的生效使存储器电路20发生作用，含有在本情况中所述的终端1特有的识别字，以便开启一个门控制的比较器电路21。当由遥控器装载入的与属性相关的已经接收的(11)报文的地址对应于终端1的识别时，电路21允许对存储器17至19进行存取。
时基12从存储器18接收属于终端1的时间间隔数ITj，参考终端1产生的相继的帧T，只在所属的时间间隔ITj期间提供时钟信号H。然后，时钟H启动序列发生器电路13，以便于通过控制无线电发射机15而发射上行链路报文。因此，根据所分配的属性，存储器17控制可调振荡器16的载波频率，控制发射机15。第三属性，即存储器19的编码字CD起调整序列发生器13的作用，正如下面所述的。
序列发生器13与数据输入键盘14协同工作，键盘的作用是输入对接收报文的响应或者甚至是发射一个上行报文，它与任何下行报文的接收无关。在响应的情况中，这可以是单个的确认位。
在本情况中，由终端1发射的报文的位是通过预定代码字C的手段进行编码而发射的，在本情况中对于所有的N个终端1、2它们是共同的。在描述相应的电路之前，将先说明这一编码的原理。
由终端1发射的报文的每个位是以代码字C的形式发射的，在本情况中，代表2047个代码瞬时。回想一下，代码瞬时或波特(Baud)对应于基本调制周期，在此期间后者保持不变。根据调制的类型，所发射的信号保持恒定电平、或者恒定相位或频率。因此，在本情况中，所发射的位由确定值的序列的基本瞬时的模式C表示。根据该位的值是0还是1，使这些值翻转或是不翻转。
如上所述，通过特定个数的时钟周期H，延迟Rk使代码字C引入逻辑相移，对于所有的终端1、2，所述延迟Rk是不相同，虽然对于几个终端，如果它们的另外两个属性是不同的，则延迟可以是共同的。在接收时，基站4在每个时间间隔ITj内搜索具有所有可能延迟Rk的上述模式C或标记，作为直接或互补表示。模式C的长度可产生适当冗余，以便成功地进行这种搜索，尽管来自几个终端1、2的发射信号之间可以出现重叠。
时序发生器13包括一组移位寄存器131，接收时钟H、提供对报文进行编码所采用的2047个伪随机位的预定序列C。这些寄存器131与诸如本情况中异或门132的再循环(re-looping)门相关，它向寄存器131的上游输入施加寄存器131的下游输出的逻辑组合，以便给序列C授予伪随机特性，这便于接收时的识别。
将在寄存器131的输出端上的位序列C施加到异或门134，通过逐个字节地写入的缓冲存储器135读出键盘14的状态，该异或门134控制发射机15。在每个时间间隔ITj的开始，每2047时钟周期H逐位地读出存储器135，就是说，读出的位控制序列C的2047位的翻转或不翻转，如上所述。
在初始状态中具有所需延迟Rk的序列C的设定是在时基12的控制下进行的。比较器133接收来自时基12的信号Qi，该信号表示分频器的状态，从每个时间帧T的开始随时钟H而进展，而且通过与存储器19的内容相比较，在由存储器所表示的瞬间(Rk)控制寄存器131的并行设定进入预定状态，对于所有的终端1、2是相同的。因此，在寄存器131的输出端上的序列被延迟了对终端1所指定或分配的，对应于延迟Rk的数个时钟周期H。序列C是自重复的，因此在所分配的时间间隔ITj内可以从一个时间帧T到下一个时间帧，永久性地提供。在这个例子中，序列C的循环时间等于一个时间间隔ITj的持续时间。考虑到延迟Rk，在本情况中分配的每一个时间间隔IT0内，寄存器131首先提供模式C的终止(在前一帧T的间隔IT0的结束时未利用)，然后与提供模式C的开始相连接。
图6示意性地示出基站4的接收电路。它包括i＝8八个并联的接收器阵列41，分别在八个频率fi上调谐。阵列41中的每个接收器提供一个电路13，它是专门用于录取如上所述的2047个瞬时的模式C。至此，时基40将类似于信号H的时钟信号H1提供给类似于电路131、132的伪随机序列发生器42。发生器42的作用是提供时间参考，以便固定网络中所有终端的漂移，即相对于其状态确定延迟Rk。时基40还产生时间帧T和通过下行链路无线电手段(未示出)控制终端1、2的帧同步信号的发射。在电路43中，具有可调节延迟的电路432使其可根据各种可能的延迟Rk搜索模式C。。实际上，它可以是一个由电路42提供和由一组复用器读出的串/并寄存器，使得可能对其各种输出进行扫描，因而可对延迟Rk进行修改。电路432向电路434提供对所接收(直接或倒相)的模式C的识别和每个延迟Rk的确定。模式C的检测，直接或一个个瞬时地互补，提供了它载有的报文信息位M的值。
存储器46包含三个一组的表，对于网络的每个终端1、2包括三个已经分配的属性频率fi、时间间隔ITj、编码字CD(在本情况中唯一地为Rk)。分别对于上述的三个属性，它包括三组读出寻址输入。因此，在本情况中时基40施加于时间间隔信号ITj为3位，以便识别八个时间间隔。
诸如电路43的八个电路中的每个电路在进行编码字C识别时向存储器46进一步提供代表所检测的延迟Rk的值和代表所述电路43的排序i的值，即频率fi。为了管理存储器46存取的内容，诸如电路43，通过递增的优先级别的8个输入中的一位，控制一特定的输入，该输入是优先级编码器电路44在其输出端提供的一个代码字，它包括三位，代表更高优先级的所启动的输入的地址或排序i。由德克萨斯仪器公司生产的74147和74148系列电路适合于这一用途。
电路44控制复用器电路45，它包括几个输出链路、读出由所述链路43提供的值Rk，以便对读出的存储器46寻址。
正如已经理解的，由三个属性中每个属性的检测值所确定的三个子组件的交叉点仅包括诸如终端1、2的单个识别ID，需要对子群进行寻址的情况除外。
从在服务的N个终端中识别了呼叫终端1、2后，通过复用器47(具有i＝8链路)，将所检测的位M从上述电路43引导到存储器48，以便在其中与这一识别ID相关联。在接收接下来的模式C时，接下来的位与第一位一起存储，以便重构报文。
将会明白，上行链路的网络可以与下行链路的网络分开，具体说，由不同于无线电报文传送站的发射机的广播发射机能够进行帧的同步化。
权利要求
1.一种在无线电报文传送网络中提供上行链路的方法，所述无线电报文传送网络包括至少一个向多个无线电接收机终端(1、2)发射无线电广播报文的基站(4)和至少一个接收来自所述终端(1、2)的无线电报文的基站，其特征在于所述方法包括给每个终端(1、2)分配一组特定的属性，它包括从一组预定频率中选出的一个发射频率(fi)，在预定时间帧(T)内的发射时间间隔(ITj)，以及编码字(CD)使终端(1、2)的时间帧(T)相互同步；以及通过终端(1、2)的属性在接收基站(4)上识别它们。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述报文是用编码字(CD)编码的。
3.如权利要求2述的方法，其特征在于所述报文的编码是通过编码字(CD)的几个时间漂移中选出的一个时间漂移(Rk)发生的。
4.一种无线电报文传送网络，包括至少一个向多个无线电接收机终端(1、2)发射无线电广播报文的基站(4)和至少一个接收来自所述终端(1、2)的无线电报文的基站(4)，其特征在于，所述终端(1、2)各包括遵守分配给所述终端(1、2)的属性而安排的发射手段，所述属性包括发射频率(16、17)，选自一组预定频率，预定时间帧的发射时间间隔(12、18)，以及待发射的编码字(19)，在所述时间间隔中带有所述报文，以及所述接收基站(4)包括通过所述属性识别终端(1、2)的表(46)。
5.一种无线电报文传送终端，包括为与无线电报文传送网络的基站(4)进行通信而安排的无线电接收机手段(11、15、16、17)，其特征在于为调谐到发射频率上而安排的无线电手段(16、17)，该发射频率选自一组预定频率，提供一个时基(12)，安排它在时间帧中确定分配给所述终端的时间间隔，提供数据输入手段(14)，以及提供序列发生器手段(13)，由所述时基(12)控制，安排它读出存储器手段(19)，存储器手段(19)含有分配给所述终端(1、2)的编码字，以及与所述输入手段(14)协同工作。
6.如权利要求5所述的终端，其特征在于序列发生器手段(13)包括为控制发射手段(15)而安排的编码手段(131、132、134)。
全文摘要
本发明涉及一种在无线电报文传送网络中提供上行链路的方法,无线电报文传送网络包括至少一个把无线电报文发射到多个无线电终端接收机(1、2)的基站(4)和至少一个接收来自终端(1、2)的报文的基站。方法包括:给每个终端(1、2)分配一组特定的属性,包括从一组预定频率中选择的一个发射频率、预定时间帧的发射时间间隔和编码字;使终端(1、2)的时间帧(C)同步;以及通过终端(1、2)的属性使它们在接收基站(4)上识别。
文档编号H04W84/02GK1249884SQ9880297
公开日2000年4月5日 申请日期1998年1月23日 优先权日1997年1月24日
发明者L·齐贝尔 申请人:萨甘股份有限公司