专利名称：在选呼通信系统中协调入站信道的方法
技术领域：
本发明涉及选呼通信系统，特别是协调从选呼设备到选呼通信系统的入站响应的方法。
在多信道通信系统中在多个入站信道上从多个选呼设备发射和接收入站消息的已知技术包括象预定入站传输协议这样的技术和使用争用(不定期的)入站发送协议的技术。预定传输协议的例子是在至少一个预定入站信道上为选呼通信系统中现用的每个选呼设备预留至少一个预定时隙的传输协议。预定入站传输协议的另一个例子是向选呼设备通知用于发射长入站消息的要求响应时隙(demand responsetimeslot)的传输协议。该通知是在响应由向通信系统通知存在长入站消息的选呼设备发送的短入站消息而发送的出站消息中给出的。
争用入站传输协议的一个例子是本领域技术人员熟知的ALOHA协议。由ALOHA协议发送的入站消息一般是只要它们一产生就被发射。当在一个信道上将要发射出现的两个这样的消息以致同时发射某些部分时，可能不能正确地接收一个或两个消息。这种情况下，选呼通信系统不确认该消息，每个选呼设备在随机延迟后重复该消息。
该通信系统可以是有线线路或光或无线通信系统。在有线线路系统中，可用物理上不同的线路分离入站信道，或可用限带信道分离(特别是在高速有线线路系统的情况下)，或者两者一起使用。在光或无线通信系统的情况下，通常用限带信道分离该信道，但作为替换或附加，可通过时分或码分双工分离该信道。
设计一些具有同步的出站信令协议的系统，以便选呼设备捕获与出站信令协议的同步并使用预定入站传输协议，因为预定入站传输协议对诸如一些要求响应和确认(demand responses andacknowledgements)之类的几种入站消息通常比争用入站传输协议更有效。然而，争用传输消息通常对诸如一些未经请求的入站消息之类的其它类型的入站消息更有效。因此，希望提供两种类型的入站传输协议。
现有技术的系统通过指定将要使用ALOHA协议发射的一些类型的消息和将要使用预定传输协议发射的其它类型的消息来提供预定和争用入站传输协议的混合。选呼设备则在授权的入站信道上使用所指示的技术。授权入站信道通常是设计选呼设备使用的入站信道中的任何一个。
在现有技术的系统中，选呼设备在被授予一个信道来发送其响应之前必须获得许可并等待未指定的时间长度。在可将许可传送到选呼设备之前，该方法涉及选呼设备，射频控制器，和家庭终端之间的几个发送和重发。
因此，需要一种在选呼设备请求允许发射对接收消息的响应时减少发送次数和当前所经历的等待时间的技术。
图1是根据本发明优选实施例的选呼通信系统的电方框图。
图2是根据图1的系统控制器的电方框图。
图3是表示根据图1的选呼设备，系统控制器和家庭终端之间的通信流的方框图。
图4是表示根据本发明优选实施例的出站信号的发送格式特性的定时图。
图5是根据本发明优选实施例的出站和入站信道无线信号的定时图。
图6是根据本发明优选实施例的选呼设备的电方框图。
图7是根据本发明优选实施例协调入站信道的方法的流程图。
参考图1，示出根据本发明优选实施例的选呼或无线通信系统100的电方框图。选呼通信系统100包括消息输入设备，例如常规电话101，传真机102或消息收发终端122，该消息输入设备通过常规的公用交换电话网(PSTN)108由常规的电话链路110连接到例如耦合到系统控制器102的消息交换家庭终端。系统控制器102通过一条或多条通信链路116监视多个射频(RF)发射机/接收机103的操作，通信链路116通常是扭绞电话线对，并可另外包括RF，微波，或其它高质量无线音频通信链路。系统控制器102将入站和出站电话地址编码和解码成与陆线消息交换计算机兼容的格式。系统控制器102还起到编码和编排可包括由射频(RF)发射机/接收机103发射到多个选呼设备106的象模拟话音消息，数字字母数字消息，和响应命令这样的信息的出站消息的作用。如图所示，选呼设备最好是包括消息发射或通常被称为确认返回(ACKBACK)的响应的双向通信设备。系统控制器102还起到对包括由射频发射机/接收机103从多个选呼设备106接收的未经请求的和响应的消息解码的作用。根据优选实施例，这些选呼设备106是专用设备，例如，位于特定位置的仪器读数，火灾，状态，安全设备，以便在请求时向系统控制器和家庭终端传送状态或数值。这些专用选呼设备106在接收到出站消息时测量，读取或捕获至少一个预定参数并向系统控制器返回测量的，捕获的或读取的数值。
供给选呼设备106的出站字母数字消息的例子是从消息收发终端122输入的字母数字寻呼消息。供给选呼设备106的出站模拟消息的例子是从电话101输入的话音寻呼消息。响应消息的例子是确认和要求响应消息。确认是选呼设备106发射的入站消息，表示成功接收了出站消息，并且根据优选实施例向系统控制器102返回信息。要求响应消息是响应来自系统控制器102的出站消息中包括的命令从选呼设备106发送的消息。要求响应消息的例子是由选呼设备106启动，但直到从系统控制器102接收到要求响应命令之后为止一直未发射的文本消息。要求响应命令是在发射要求响应消息的入站消息请求许可从选呼设备106传送到系统控制器102之后由系统控制器102发送的。选呼设备106在系统控制器102安排的时间发射响应消息，并指定在出站要求消息中，或者利用本领域技术人员熟知的分时隙ALOHA协议的不定期技术发射要求响应消息。在使用ALOHA协议发射要求响应时，将其称为要求ALOHA响应消息。未经请求的消息是在未接收到要求响应的出站消息的情况下由选呼设备106发射的入站消息。未经请求消息的例子是来自选呼设备106的入站消息，选呼设备106通知设备通信系统100该选呼设备106处在无线通信系统100的无线范围内。未经请求的消息可包括发射预定或要求的响应请求，该预定或要求的响应可包括诸如字母数字数据之类的数据。使用分时隙的ALOHA协议发射未经请求的消息。入站和出站消息包括在从常规天线104发射的出站无线信号中，和由常规天线104接收的入站无线信号中，该常规天线104耦合到射频发射机/接收机103。
应指出，系统控制器102能够在允许混合常规蜂窝，联播，卫星，或涉及多个射频发射机/接收机103，常规天线104的其它覆盖方案的分布控制环境中工作，以便在大到全球网的地区内提供可靠的无线信号。此外，本领域的普通技术人员应认识到，电话和选呼设备通信系统功能可归属于独立地或以网络方式工作的分离系统控制器102中。
为在无线通信系统100中使用而分配的每个选呼设备106具有至少一个分配至此的地址，分配至此的地址是唯一的选呼地址。选呼地址使从系统控制器106发射的消息只到选址的选呼设备106。
应该理解，选呼设备106是几种类型的无线电中的一种，包括双向寻呼机，常规移动无线电，具有与其连接的数据终端或任选地具有设计在内的数据终端能力的常规或集群移动无线电。分配在无线通信系统100中使用的每个选呼设备106具有分配给它的地址，分配给它的地址是唯一的选呼地址。该地址能使来自系统控制器102的消息只发射到被选址的选呼设备，并识别在系统控制器102从选呼设备106接收的消息和响应。此外，一个或多个选呼设备106中的每一个可具有分配给它的唯一电话号码，该电话号码在PSTN108中是唯一的。选呼设备的分配选呼地址和相关的电话号码的列表最好以用户数据库220(图2)的形式存储在家庭终端130中。消息收发交换家庭终端130耦合到系统控制器102。用户数据库存储与预订到选呼通信系统100的多个选呼设备106有关的所有财务和计费信息。在系统控制器102从选呼设备接收入站消息时，系统控制器102与家庭终端130建立通信，以确保请求的选呼设备106是通信系统100内有效的预订单元。家庭终端130还存储消息，直到该消息被传送。
参考图2，示出根据本发明优选实施例的系统控制器102的电方框图。系统控制器102对发射到选呼设备106的数据和存储的话音消息排队，连接发射到选呼设备106的电话呼叫，并接收确认，要求响应，未经请求的数据和存储的音频消息，以及电话呼叫。
系统控制器102包括小区位置控制器202，处理系统204，和出站消息存储器208。小区位置控制器202通过链路116耦合到射频发射机/接收机103。小区位置控制器202使用由消息处理器功能预定的一个或多个出站信道向发射机/接收机103发射包括选呼地址的出站消息，并控制发射机/接收机103发射包括出站消息的无线发送周期。小区位置控制器202还处理来自选呼设备106的入站消息。发射机/接收机103在一组入站无线信道上接收入站消息，并耦合到小区位置控制器202。包括用于路由选择和处理消息的消息处理器功能的处理系统204耦合到小区位置控制器202，用户数据库220，和出站消息存储器208。
消息收发交换家庭终端130耦合到协调来自选呼设备的入站响应的处理系统。家庭终端130最好包括耦合到处理系统204的用户数据库220，存储每个用户的信息，该信息包括分配给每个选呼设备106的选呼地址与PSTN108内使用的电话号码之间的相关，以便将消息和电话呼叫路由选择到每个选呼设备106，以及其它用户确定的喜好，例如把消息发送到选呼设备106前被阻止的小时数。处理系统204的出站消息存储器208存储为传送到该多个选呼设备106中的至少一个而排队的一队消息，其中该队消息的每个消息与选呼地址相关联，并且还存储在每个消息被指定的该多个选呼设备106之一的出站消息存储器208中。
在将模拟消息存储在出站消息存储器208之前，处理系统204将其转换成数字形式。消息处理器功能通过按照需要在传输周期的多个帧内编排消息的各部分部分来编排出站消息和其相关联的选呼地址以在一个传输周期内发送。如上所述，消息可以具有诸如字母数字消息之类的数字信息，或如话音之类的模拟信息。一个周期的数字部分(根据本发明优选实施例，它是一个或多个控制帧)由消息处理器准备传输，消息处理器功能从家庭终端130中的用户数据库220确定与该周期中包括的数字和模拟两种消息相关联的选呼设备的选呼地址。
消息处理器功能还识别入站消息与用户数据库220中的一个选呼设备相关联，并识别与出站消息存储器208中的一个出站消息相关联的响应消息。作为家庭终端130和系统控制器102之间一个协调的例子，在出现下列情况时完成了出站消息存储器208中存储的出站消息的传送已将出站消息传送到期望的选呼设备106；由选呼设备106产生的入站确认确认了出站消息，和/或选呼设备已提供包括所需值，例如仪表读数响应，或响应出站消息需要来自选呼设备106的任何其它规定响应的所需要响应。在该例子中，消息处理器功能通过发送到家庭终端130的入站响应产生另一个消息，以便通知家庭终端130选呼设备106已响应该出站消息。
系统控制器102最好是由设在美国伊利诺斯州的萨姆堡的摩托罗拉公司制造的射频控制器(RF-C)寻呼终端。处理系统204最好包括常规的计算机系统212，和常规的大容量存储介质214。常规计算机系统212最好包括多个处理器，例如VME Sparc处理器。这些处理器包括诸如动态随机存取存储器(DRAM)之类的存储器，该存储器作为用于暂时处理从选呼设备106接收的响应的临时存储器存储设备，例如出站消息存储器208，和用于格式化为选呼设备106指定的消息。常规的大容量存储介质214最好是常规的硬盘大容量存储设备。用户数据库220最好存储在家庭终端130中，最好是无线消息网关(WMG)。
可以理解，可采用其它类型的常规计算机系统212，并且可根据处理该处理系统204的处理要求增加相同或其它类型的附加计算机系统212和大容量存储介质214。
处理系统204执行包括上述消息处理器功能的常规功能。由常规计算机系统212执行常规和特定功能并由大容量存储介质214中存储的一组程序指令控制。由使用常规编程工具产生的一组特定程序码控制这些特定功能。
本发明的无线通信系统100最好在用于寻址和数字消息收发的出站信道上采用类似于REFLEXTM(设在伊利诺斯州的萨姆堡的摩托罗拉公司的高速双向寻呼协议)的同步帧结构。控制帧最好用于控制，寻址，和向选呼设备106传送数字消息。帧的长度与标准FLEXTM相同，并且两个帧从与标准FLEXTM同步开始。在单个正向信道上对该帧进行时分复用。
参考图3，示出表示选呼设备，系统控制器和用于入站消息传输的家庭终端之间的通信流。通常，当在家庭终端130接收出站消息1或在家庭终端130产生出站消息并且此后传送到系统控制器102时，系统控制器102处理该出站消息2并通过发射机103将出站消息2发射到专用选呼设备106。选呼设备106接收到消息2时，作为专用选呼设备106的选呼设备106根据接收出站消息的要求开始执行一些特定功能。由于选呼设备106是专用设备106，它执行一些特定功能。家庭终端130预先已知该特定功能，选呼设备执行特定功能所花费的时间同样是已知的。因此，家庭终端130对选呼设备106所需的比特数量编码，以便向家庭终端发回响应和选呼设备完成其任务时的预期时间。一旦系统控制器102通过该比特数量和选呼设备106完成其任务所花费的预期时间来发射其出站消息2，系统控制器102开始分配选呼设备106可在其上发射其响应的信道。一旦确定了信道，系统控制器102确定在特定的时隙或周期期间可发射的比特数量。在选呼设备106完成其任务之前或刚好在选呼设备向系统控制器102发射其响应时，向选呼设备106发射包括信道分配和每个时隙的比特数的信息3。在选呼设备106完成其特定功能时，它必须通过系统控制器102将该值或结果传送到家庭终端130。根据现有技术的系统，为发送入站消息，选呼设备必须从系统控制器102请求信道，线路2。然后，系统控制器102联系家庭终端130以确定该选呼设备是否被授权。接收到授权时，系统控制器安排入站信道并向选呼设备发送该信道指配。
然而，在选呼设备106完成其任务时，它将已接收到信道指配和有关直到向系统控制器102传送完所有信息为止的特定时隙期间将要发送的比特数量的指令。因此，一旦选呼设备106完成其分配的任务，它可通过系统控制器102立即向家庭终端130传送值4，5。
特别是对于该特定应用目的的选呼设备，请求批准和等待批准和信道指配的常规处理包括大量RF传输和不希望的等待时间。为了利用这些专用选呼设备来减少RF传输的数量和等待时间，可以利用对家庭终端和系统控制器是已知的某些参数来减少选呼设备可发送入站消息之前的空中(OTA)传输。
通常，家庭终端知道选呼设备执行出站消息中请求的功能需要花费多少时间以及入站响应的期望长度。该信息传送到系统控制器102，并且在发送该出站消息时，系统控制器将知道选呼设备在接收到出站消息后何时准备好。在选呼设备正在读取或收集出站消息请求的参数或值的期间，系统控制器102获得可供从选呼设备来的预期入站消息使用的入站信道指配。然后，系统控制器102传送包括数据″泵激″要求的信道指配。数据泵激规定在直到通过系统控制器102向家庭终端130传送所有响应为止的时隙期间发送多少比特，例如在第一时隙中发送15个比特，在接下来的第二时隙中发送20个比特等。在选呼设备106已获得请求的信息准备进行响应之前或刚好在此时，系统控制器102可向选呼设备106发射信道指配和泵激要求。选呼设备106根据来自系统控制器102的指令开始传输4。在接收到所有信息时，信息5传送到家庭终端130。
这样，对于特定目的的应用，选呼设备106在接收到出站消息之后可开始获得将要传回到系统控制器的信息。然而，由于家庭终端130知道选呼设备获得请求的信息需要多长时间以及选呼设备发射具有请求的信息的入站消息所需的比特数量，系统控制器可提前获得和分配通信信道。系统控制器102还可通知选呼设备106在直到传递完整信息为止的时隙期间将要发射的信息的比特数量。通过该方法，由于系统控制器可刚好在选呼设备106传输入站消息时分配信道和″泵激″数据，使所需的OTA传输更少并可减少所需的等待时间。
参考图4的定时图，该图表示图1的无线通信系统100采用的出站信令协议的传输格式的特性，它包括根据本发明优选实施例的控制帧330的详细内容。控制帧330还分被分类为数字帧330。将出站信令协议细分成协议分区，它们是小时310，周期320，帧330，345，块340，和字350。每一小时310发射多达15个4分钟的唯一识别周期。通常，每小时发射全部15个周期320。在每个周期320中发射多达128个包括控制帧330和模拟帧345的1.875秒唯一识别帧。通常，发射全部128个帧。在每个控制帧330中发射持续115毫秒的一个同步信号331和11个160毫秒唯一识别块340。同步信号331包括第一同步部分337，帧信息字338，和第二同步部分339。帧信息字338包括21个信息比特和11个奇偶校验位。在每个控制帧330的块期间可使用每秒1600比特(BPS)，3200BPS，或6400BPS的比特率。在同步信号331期间向选呼设备106传送每个控制帧330的块340的比特率。当比特率为1600BPS时，每个块340中发射8个32比特唯一识别字350。对于3200BPS或64BPS的比特率，在每个块340中包括16个唯一识别字，分别各具有32个唯一识别比特。在每个字中，至少11个比特用于检错和纠错，21个或更少的比特以本领域技术人员熟知的方式用于信息。在某些字中，15个比特用于检错和纠错，17个比特以本领域技术人员熟知的方式用于信息。使用本领域技术人员熟知的技术以交织的方式发射每个块340中的比特和字350，以改善该协议的纠正突发错误能力。
信息包括在信息字段的每个控制帧330中，该信息包括帧信息字338中的系统信息和块信息字段(BI)332，地址字段(AF)333中的一个或多个选呼地址，信息字段(IF)335中的一组向量分组中的一个或多个，短消息分组，和长消息，和其中具有无用信息的未使用字段336。帧信息字段338中包括的系统信息的一个方面是帧号和周期号。周期号是识别每个周期320的从零到15的数字。帧号是识别周期320的每个帧330的从零到127的数字。块信息字段332包括所有现用(即不在电池节省模式)选呼设备106在控制帧330期间解码的信息。将其称为全球信息。帧330的信息字段335中的每个向量分组和短消息分组对应于相同帧330的地址字段333中的至少一个地址。信息字段335中的每个长地址对应于至少一个或多个帧330的信息字段335中的至少一个向量分组。由字350而不是块340来定义字段332，333，335，336的边界，字段332，333，335，336可根据诸如块信息字段332中包括的系统信息的类型和数量，使用的地址类型，和每个消息中的信息量之类的因素而改变。因此，字段332，333，335，336中的每一个的长度可以比一个块340更短或更长。当其它字段332，333，335的长度的总和等于11个块340时，未使用的字段336的长度可等于零。最好在每个周期320的帧330的预定帧中安排传输预定给已针对标准业务启动的特定选呼设备106的所有向量分组和短消息，以便在不包括针对该特定选呼设备106的短消息和向量时的其它帧期间使该特定选呼设备106进入低功率(非接收)模式。帧零中的块信息字段332包括下列实时信息年，月，日，小时，分钟，和八分之一分钟。
向量包含规定关于上述协议分区的长消息的起始字的信息，以及诸如无线信道频率，偏移该无线信道频率的子信道之类的无线信道信息。长消息，短消息，或向量分组的起始位置和长度定义了长消息，短消息，或向量分组的协议位置。
当选呼设备106在帧330中检测到其地址时，选呼设备106处理帧330中相关的向量分组或短消息分组。当选呼设备106对与其选呼地址对应的帧330中的向量分组解码时，引导选呼设备106接收和解码相同帧330，或另一个控制帧330或模拟帧345中的长消息或模拟消息。
参考图5，该图表示根据本发明优选实施例的第一种无线通信系统的出站和入站信道无线信号的定时图。在控制帧330的出站部分420期间发射出站信道无线信号，在控制帧330的入站部分期间发射入站信道无线信号，并在相同的无线载频上对出站信道无线信号和入站信道无线信号进行时分双工。使用参考图4描述的协议产生出发射出信道无线信号。使用具有同步部分和防止差错的信息字的常规数字协议产生和发射入站信道无线。在时隙440边界的开始发射入站信道无线信号。控制帧330和模拟帧345(未示出)在图4所示的控制帧330之前和之后。其顺序由为从发射机/接收机发射而产生的消息类型决定。控制帧330的入站部分包括预定部分430和ALOHA部分450。当选呼设备106发射入站消息时，在出站信令协议的每个帧330，345期间定义的周期时隙440的预定数量中的一个开始发射该消息。
在出站部分420期间，从发射机/接收机103向一个或多个选呼设备106发射出站信道无线信号。在控制帧330的出站部分420的始端将同步信号331(图4)，块信息字段332(图4)，地址字段333(图4)表示为分段403(图5)。在控制帧330的出站部分402中发射多个出站消息404，405。出站部分420在控制帧330的始端开始并在出站/入站边界402结束。预定部分430的位置在控制帧330中，该位置在出站/入站边界402开始并在预定/ALOHA边界431结束。在控制帧330的块信息字段332中发射的出站/入站识别符根据时隙440号识别相对于控制帧330的始端401的出站/入站边界402的位置。ALOHA部分450的位置在控制帧330中，该位置在预定/ALOHA边界431开始并在下一帧330，345的始端401结束。在控制帧330的块信息字段332中发射的协议分离识别符根据时隙440号识别预定/ALOHA边界431相对于控制帧330的出站/入站边界402的位置。将多个预定响应406，410，412，413，414作为数据单元发射，每个数据单元在一个或多个时隙440上扩展。例如，预定响应是四个时隙440，预定响应412是五个时隙440，预定响应413是两个时隙440。该多个预定响应406，410，412，413中的每一个是响应在出站消息404，405之一中完成的命令而从选呼设备106中的一个发射的无线信号。由一个选呼设备106将预定响应410与其它选呼设备106发射的预定响应部分412和413部分同时发射。预定响应410是在时间上与其它预定响应412，413重叠的预定响应的例子。例如当系统控制器102安排不同选呼设备106发射预定响应时出现预定响应重叠条件，期待至少某些部分同时被在不同地区分离的发射机/接收机103中的接收机接收。
按帧号，块号，和字号定义每个出站消息404的开始时间。命令455包括在一个或多个出站消息404中，由被识别的选呼设备106的选呼地址，以及被识别的选呼设备106在入站信道无线信号中发射预定响应的预定响应时间来识别选呼设备106中的一个，该预定响应包括数据单元。命令455包括数据单元的指定长度。出站消息404还可包括诸如字母数字信息消息之类的数据457。相对于出站/入站边界402定义每个预定响应406，410，412，413，414的起始时间。
从分段403和出站消息404确定无线通信系统100中的选呼设备在控制帧330的出站部分期间接收和在控制帧330的入站部分期间发射所需的同步和定时信息。当选呼设备106接收该出站无线信号时，在出站消息404包括选呼设备的选呼地址时选呼设备106处理出站无线信号中包括的出站消息404，从而识别用于处理出站消息404的选呼设备06。当在出站消息404中，或在多个出站消息中接收到命令455并由选呼设备106处理时，选呼设备106则在由系统控制器在命令455中命令的预定响应时间发射具有指定数据单元长度的预定响应406，410，412，413，414中的一个。图4通过从出站消息404，405到预定响应406，410，412，413，414的箭头线表示被识别的选呼设备在出站消息404中接收的命令455与来自被识别的选呼设备的预定响应406，410，412，413，414之间的对应关系，以从完全在出站消息405中的命令455连接到预定响应414的箭头线415为例。另一个例子是从图4中未示出的完全处在比图4所示的控制帧330更早的控制帧330中的命令455连接到一个预定响应406的箭头线416。另一个例子是表示从图4中未示出的完全处在比图4所示的出站控制帧330更早的出站控制帧中的命令455连接到比图4所示的控制帧更靠后的控制帧中的预定响应的箭头线417。
参考图6，该图示出根据本发明优选实施例的多信道选呼设备106的电方框图。选呼设备106包括截取和发射无线信号的天线602。天线602耦合到在其中接收截取的信号603的常规接收机604。接收包括以常规方式滤除在信道频率外的不希望的能量，放大经滤波的信号，对信号603进行频率转换，和解调信号603。接收机604由此产生耦合到处理部分610的解调信号605。接收机604还具有耦合到处理系统610的功率控制输入端607。处理系统610耦合到显示器624，告警器622，音频放大器626，发射机608，和特定功能设备620。音频放大器626耦合到扬声器628。处理器部分610包括耦合到模拟数字转换器(ADC)611，数字模拟转换器(DAC)615，随机存取存储器(RAM)612，只读存储器614，和电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)618的微处理器616。解调信号耦合到ADC611。处理系统610通过DAC615耦合到发射机。DAC611以常规方式将解调信号从模拟信号转换成数字信号，以便由处理系统610处理。当解调信号是模拟信号时，使用诸如自适应差分脉码调制(ADPCM)之类的模拟数字转换技术将模拟信号转换成数据信号。比特恢复功能以常规方式将数字信号转换成二进制数据。同步功能以本领域普通技术人员熟知的方式捕获和保持比特，字，块，帧和周期与来自帧330，345(图4)的同步信号331(图4)的出站信令协议同步。块字解码器功能以本领域技术普通技术人员熟知的方式对出站信令协议的块340中包括的字350(图4)解码。消息处理器功能在出站信令协议的地址字段333(图4)中接收的地址与EEPROM618中存储的嵌入地址匹配时，或在接收到全球指示时以选呼设备106领域中的普通技术人员熟知的方式对出站字解码并处理出站消息。消息处理器功能根据出站消息的内容处理已经通过地址匹配或全球指示器为选呼设备106确定的出站消息。通常在出站消息包括用户信息时产生报警信号。告警信号耦合到告警设备622，该告警设备622通常是可听和无声告警设备中的一种。
当出站消息包括字母数字或图形信息时，由显示功能以常规方式在显示器624上显示信息。当出站消息包括信息，例如仪表读取结果时，消息处理功能将仪表读取信号转换成模拟信号，该模拟信号通过以常规方式放大信号的音频放大器626耦合到扬声器628。入站消息功能响应用于捕获，读取，或测量所需信息的专用处理或功能设备620以数字形式产生入站消息。使用参考图5描述的协议为反向(入站)信道产生和编码入站消息并耦合到DAC615，其中以本领域普通技术人员熟知的方式将其转换成调制发射机608的模拟信号。常规发射机608产生由天线602发射的RF信号。
RAM612，EEPROM618，ADC611和DAC615最好是常规部件。ROM614是具有唯一的一组掩蔽程序指令的常规部分，一部分指令执行下面描述的专用功能。微处理器616最好是与Motorola公司制造的DSP56100系列数字信号处理器(DSP)相同。可以理解，可将其它相似的处理器用作微处理器616，可根据操作处理系统610的处理需求的要求增加相同或其它类型的附加处理器。可以理解，作为替换，可将其它类型的存储器，例如紫外线可擦除可编程只读存储器(UVEPROM)或闪速ROM用作ROM614，以及RAM612。还可理解，RAM612，EEPROM618，ADC611，DAC615，和ROM614可单独或组合集成为微处理器616的连接部分。
处理系统610执行至少上述比特恢复，同步，块字解码，消息处理，显示，消息处理，和入站消息产生中的至少一部分的功能。由微处理器616执行常规和特有的功能，它是由大容量存储介质214(图2)中存储的一组程序代码控制的常规微处理器616。由使用常规编程工具产生的一组特有的程序代码控制特有的功能。根据优选实施例，微处理器616耦合到特定功能设备620，该特定功能设备测量，读取或捕获处理系统610处理的信息或数据并发射到家庭终端130。
可以理解，作为替换，可不用微处理器616实现处理系统，通过组合常规使用现成集成电路，例如CMOS移位寄存器，时钟，门电路，计数器，DAC，ADC，和RAM来实现在此描述的常规和特有功能，另外，作为替换，可在专用集成电路中实现用来实现处理系统的一些或所有常规使用的现成集成电路。还应理解，作为替换，微处理器616可以是常规微处理器，例如由设在伊利诺斯州的萨姆堡的摩托罗拉公司制造的68HC11微处理器系列中的微处理器。
参考图7，示出表示根据本发明优选实施例在图1的选呼通信系统中协调入站消息与出站传输的方法的流程图。当家庭终端130(图1)接收或产生出站消息时，该消息通常指定一个选呼设备106，最好是一个专用选呼设备106。家庭终端130从该消息中的指示识别选呼设备106并从用户数据库220(图2)检索与选呼设备106有关的信息。家庭终端130从用户信息了解选呼设备106请求了什么信息，选呼设备106要花费多长时间进行测量，读取，检索和捕获信息，发射具有请求信息的入站消息所需的比特数量。家庭终端130对选呼设备捕获该信息所花费的预期时间和将该信息传回到家庭终端130所需的比特数量编码，步骤702。通常，将该消息发射到系统控制器102，系统控制器102再将出站消息发射到选呼设备106，步骤704。系统控制器102将出站消息发射到选呼设备106之后，系统控制器102使用选呼设备106捕获该信息将花费的预期时间确定何时结束向选呼设备分配发射入站响应的信道，步骤706。系统控制器102使用家庭终端130确定的比特数量从选呼设备106传送该响应，确定的时隙，和入站响应中的每个时隙期间可发射的比特数量，步骤708。最好是在选呼设备106完成其特定处理之前或刚好在选呼设备106向系统控制器102发射其响应时向选呼设备106发射包括比特数量和时隙的信道指配或信道分配，步骤710。应该理解，在选呼设备准备发射其响应之前，系统控制器有时可能未完成其信道分配和比特以及时隙识别。这种情况下，系统控制器可指示选呼设备106等待，直到其接收到信道指配，比特，和时隙识别，而不是请求信道指配。该指令采用使选呼设备106等待在系统控制器102向选呼设备106发射出站消息时可包括在步骤704中的信道指配的命令的形式。选呼设备106对特定时隙期间在分配的信道上到达家庭终端的响应编码，步骤712。
一旦选呼设备106接收到信道指配和比特以及时隙信息，它在由系统控制器102接收的入站消息中发射该信息，步骤714。然后，系统控制器102从选呼设备106向家庭终端发射该响应。
这样，通过专用选呼设备106，系统控制器借助家庭终端130预先了解到选呼设备106需要花费多长时间准备发射其响应和在该响应中必须编码的比特数量。它可通过该信息安排信道和时隙的比特数量并向选呼设备106发射该信息，以便在选呼设备106准备好其响应时它可向家庭终端传送。这减少了因为要在选呼设备106和家庭终端之间正向和反向传送直到信道被分配而导致的OTA传输的数量和等待时间。
此外，当通信系统是无线通信系统时，不需要使用诸如ReFLEXTM或InFLEXionTM协议之类的FLEXTM系列协议的无线通信系统。可改进诸如ARDISTM系统中使用的协议之类的其它协议来提供在此描述的功能。
权利要求
1.一种在选呼通信系统中协调入站信道的方法，包括步骤通过向选呼设备请求信息的出站消息对入站响应的期待时间和入站响应中的比特数量进行第一次编码；向选呼设备第一次发射出站消息；分配入站信道；确定入站信道的至少一个时隙中将要编码的比特数量；向选呼设备第二次发射入站信道，在该至少一个时隙中将要发射的比特数量；利用该至少一个时隙中的每一个中的比特数量对在入站信道上请求的信息进行第二次编码；和利用为该至少一个时隙中的每一个规定的比特数量在入站信道上第三次发射入站响应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中第一次编码步骤进一步包括在家庭终端中产生出站消息指定能够捕获在出站消息中请求的信息的选呼设备的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中第一次发射步骤包括从家庭终端向系统控制器发射出站消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中第一次发射步骤进一步包括利用指示选呼设备等待信道分配的命令对出站消息第三次编码的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在选呼设备中的第二次发射步骤进一步包括恢复等待信道分配的命令的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中进一步包括在尝试发射家庭终端请求的信息前，一直等待直到从系统控制器接收到信道分配为止的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，其中在确定步骤中确定可在入站信道的至少一个时隙的每一个中发射的比特数量。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在选呼设备中第二次编码的步骤进一步包括检索信道分配，将包括在该至少一个时隙中的比特数量的步骤。
9.一种在选呼通信系统中协调入站信道的方法，包括步骤由家庭终端利用向选呼设备请求信息的出站消息对入站响应的预期时间和入站响应中的比特数量编码，由家庭终端编码的步骤包括在家庭终端中产生出站消息，指定能够捕获出站消息中请求的信息的选呼设备的步骤；由家庭终端通过系统控制器向选呼设备发射出站消息；由系统控制器分配入站信道；由系统控制器确定在入站信道的至少一个时隙中将要编码的比特数量；由系统控制器向选呼设备发射入站信道，在该至少一个时隙中将要发射的比特数量，由系统控制器发射的步骤进一步包括利用指示选呼设备等待信道分配的命令对出站消息编码的步骤；选呼设备利用该至少一个时隙中的比特数量对在入站信道上请求的信息编码；由选呼设备利用为该至少一个时隙中的每一个规定的比特数量在入站信道上发射入站响应，由选呼设备发射的步骤进一步包括恢复等待信道分配的命令的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中进一步包括在尝试向家庭终端发射信息之前，一直等待直到从系统控制器接收到信道分配为止的步骤。
全文摘要
一种在选呼通信系统(100)中协调入站信道的方法,包括步骤:利用来自选呼设备的出站消息请求信息对入站响应的期待时间和入站响应中的比特数量编码(702);向选呼设备发射(704)出站消息;分配(706)入站信道;确定(708)入站信道的至少一个时隙中将要编码的比特数量;向选呼设备发射(710)入站信道,在该至少一个时隙中将要发射的比特数量;利用该至少一个时隙中的比特数量对在入站信道上请求的信息编码(712);和利用为该至少一个时隙中的每一个规定的比特数量在入站信道上发射(714)入站响应。
文档编号H04W84/02GK1378754SQ99808726
公开日2002年11月6日 申请日期1999年5月26日 优先权日1998年6月16日
发明者哈盖·欧荷尔, 道格拉斯·I·艾尔斯特 申请人:摩托罗拉公司