CN1111928A

CN1111928A - 选择呼叫系统

Info

Publication number: CN1111928A
Application number: CN94190456A
Authority: CN
Inventors: A·K·夏帕
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1995-11-15
Also published as: GB9311380D0; JPH07509832A; EP0653138A1; SG49906A1; KR960700612A; WO1994028685A1

Abstract

一种诸如数字寻呼系统的选呼系统，该系统能够提供比标准协议可能提供的更快的消息业务。消息是以分批次的方式发送的，每批次被加上一个同步码字为前置部，该同步码字总是以相同的比特速率发送而不论在各批次中消息码字所用的比特速率。选呼接收机(P)根据接收到的同步码字而能够自行调控，以便能够接收和解码所链接的消息。该快速消息业务能够提供不同的比特速率、帧结构、码字结构和/ 或调制电平数的消息格式。

Description

本发明涉及一种选呼系统，诸如寻呼系统，和特别是一种提供高速字母和数字消息能力的系统。

为了描述的方便，本发明将要从与CCIR的1号无线寻呼码（或者称为POCSAG）相关的角度进行描述，这种1号无线寻呼码在由无线寻呼码标准组Radiopaging Code Standards Group（RCSG）出版的“1号CCIR无线寻呼码说明书”中有详细描述，且可以从英国伦敦、英国电信British Telecom无线寻呼部获得此书。然而，本发明可以应用到利用其他数字寻呼码的系统之中。

上述说明书的附录1中披露了用于广域无线寻呼系统的一种标准码格式的规范，该规范的详细内容对于本技术领域的技术人员将是公知的。但是，为了保持完整性，所使用的格式包括由前置部分和连续的链接批次组成的成批结构。每批次包括一个同步码字加上八个帧，每帧由两个码字组成，使总数达到十七个码字。存在有两种类型的码字：地址码字和消息码字，每个码字包括32比特。在消息码字的情况下，由20比特（包括比特2到比特21）形成一个数据段，这些比特之后接着奇偶校验比特。在地址码字的情况下，比特2到19是地址位，比特20、21是功能比特并被用来选择链接的消息码字的解码格式。附录1的4.1小节说明：为了专门传输十进制数的消息，每个字符利用4比特，且功能比特置为00。4.2小节涉及字母-数字或一般数据的格式以及说明采用了用ISO7比特编码的字符集以及功能比特置为11。当发送一个消息时，保持成批结构和特别是在每批的开始包括一个同步码字。因此，消息包括一个地址码字和链接的消息码字，以及按要求在每个新的批次的开始处加上的一个同步码字。这些信号一般是按2电平信号以1200比特/秒发送。尽管POCSAG码已相当广泛地被寻呼操作员所利用，但是存在一种提高纯数字消息、纯字母消息、和字母-数字消息的速度的需求，特别是与寻呼网中的每个发射机的覆盖面积较大的农村地区相比较，在相对较小的无线覆盖区中通常具有比较高的无线业务级别的城市地区更是如此。如果仅仅增加比特速率但保持相同的POCSAG帧结构，实际上将意味着一帧的持续期可能与寻呼接收机的链路建立时间相当、或者低于其链路建立时间。另外，使城市和农村地区分别有自己的寻呼机，这从经济的角度去考虑是不具有吸引力的。

本发明的目的之一是在选呼系统中改善消息的吞吐量。

按照本发明的一个方面，提供一种包括一个基站和至少一个选呼接收机的选呼系统，该基站具有以成批形式发送数字寻呼信号的装置，各批次包括地址信号和/或消息信号，该选呼接收机具有接收对其进行寻址的信号的装置，其特征在于，基站具有用于产生至少两种不同类型的消息信号的装置;基站还具有用于以一个指示消息类型的同步码字来为每个批次加上前置部的装置，所述同步码字具有与所有同步码字相同而与内容无关的比特速率。该选呼接收机具有一种装置，用于根据接收到的一个同步码字而调控该选呼接收机，以便使该接收机能够接收和解码在与所接收的同步码字相链接的一个批次中对该接收机寻址的消息信号。

按照本发明的选呼系统，能够发送几种不同类型的数据消息，这些类型是利用以一种相同比特速率和格式发送的不同的同步码字来识别的。选呼接收机响应该特定的同步码字，通过设置调制、比特速率、帧结构和/或码字结构，能够调整其自身以便接收和恢复在一个特定批次中对该接收机寻址的消息。在高速数字、字母和字母-数字消息的情况下，一个批次的持续期是通常POCSAG批次持续期的整数倍并且因此一个同步码字总是出现在对应所有选呼接收机都被启动以接收一个同步码字的时刻。当一个通常的（例如标准的POCSAG）接收机意识到它不能解码一个同步码字时，于是就进入省电状态并在下一个批次的开始重新启动。因为有在每个POCSAG批次中或其倍数的批次中被发送的同步码字，操作员可以发送各种类型的信号，这是由于他知道被寻址的选呼接收机能够对其进行接收和恢复。另外，通过形成一个具有持续期是通常POCSAG批次的持续期的整数倍的批次，其帧结构可以是这样的，比如说将能够与该链路的建立时间兼容。

如果需要的话，每个批次可以包括例如位于紧接同步码字之后的一个信道标志符码字。提供信道标志符码字将允许多频工作。

按照本发明的第二个方面，提供一种选呼接收机，该接收机包括接收装置、连接到该接收装置的解码级和连接到该解码级的控制装置，其中控制装置具有识别指示至少两种消息类型之一的同步码字的装置、和用于至少调控解码级使其能够解码与同步码字相链接的消息信号类型的装置。

下面将通过例子的方式参照附图描述本发明，其中：

附图1是说明一种选呼系统的图;

附图2是POCSAG信号格式图;

附图3是说明POCSAG的成批结构和增强型POCSAG数字与字母信号格式以及数字与字母码字格式，和

附图4是一种寻呼机的简化原理框图。

在各附图中，相同标号用于表示相应的特征。

图1所示的选呼系统包括一个基站10，该基站装备有发射机12和控制器14，控制器包括用于格式化将被发送的信号的装置，该信号可以包括寻呼机识别码（RIC）和/或消息数据。通过选择比特速率、调制方式、帧结构和消息的码字结构，可以适应特定的应用。

提供了多个选呼接收机（或寻呼机）P₁到P₄。各寻呼机能够在发射机12的复盖区内外漫游。每个寻呼机P₁到P₄包括调谐到发射机12的频率上的接收部分16，以及在控制部分识别到被发送的消息中的该寻呼机的RIC的情况下去控制接收部分以及告警部分（例如听觉、视觉和/或触觉传感器）的通电的控制部分18。

为了比较的缘故，将参照图2描述POCSAG或CCIR的1号无线寻呼码的信号格式。来自基站10的普通的异步POCSAG传输（信号）包括一系列脉冲串，每个脉冲串包括一个576比特的前置部分PA，其作用是使寻呼机P₁到P₄实现比特同步，接下来是链接着的包括无线识别码（RIC）和数据消息的码字的各批次。为了简洁起见，对数据消息的发送将不予以详细描述。然而，发送将假设为以1200b/s速率且包括二电平的FSK信号。两个批次B0，B1结构一样，且每一批次包括17个32比特的码字。第一码字是一个同步码字SYNC，该码字由寻呼机用于实现/维持字的同步。其余的16个码字是成对的，且8对中的每一对叫做一帧，即F1到F8。每个寻呼机被分配一个特定的帧，这意味着如果寻呼机被寻呼，则其RIC将在该帧中被传输，比如说在帧F4中发送，而不在其它帧中。因此，作为POCSAG固有的电池电源保持特点的一部分，寻呼机必须给它的接收部分16通电，首先，这样将能够接收同步码字以及其次对于它的帧（在该例子中为F4）而言，能在该帧的持续期通电，但对于其他的帧（即F1到F3和F5到F8期间）接收部分16可被断电。

正如在前序部分中所描述的，寻呼操作员存在着能够实现高速率的需求，也就是高于1200b/s的纯数字、纯字母和字母-数字消息业务，在这个例子中该业务对于通常POCSAG寻呼机用户而言是透明的。

按照本发明，对于高质量的业务而言这种需求可以以一种方式来满足，这种方式对于普通的标准数字寻呼协议（例如POCSAG）的用户来说是透明的，这是通过：在增强型中使批次、帧和码字结构可以不同;具有不同的（较高的）比特速率和/或调制方案;但是却保持同步码字的结构和比特速率基本相同来实现的。一个增强型批次的持续期被构造成是一个标准批次持续期的倍数，以便周期性地由该批次持续期最小公倍数确定，所有当前正在工作的寻呼机同时被通电以便接收下一个同步码字。增强型寻呼业务的同步码字，其本身或者包括由寻呼机解码的编码数据并用于调控该寻呼机以便使其能接收随后发送的数据消息，或者是这样一种类型，当被已经用这些同步码字和相关数据进行了预编程的寻呼机所识别后，将使该寻呼机进行自我调整。

附图3的图A表示包括有前置部PA和链接的批次B0到B9、B0到B9等的标准POCSAG格式。在每个批次的开始有一个32比特的同步码字SYNC。在1200b/s的比特速率下，每批次有17个32比特的码字，它具有0.45 33秒的持续期。

图B表示了纯数字增强型消息的一个批次结构的例子。在这个例子中，每个链接批次BN0、BN1具有一个包含5个标准POCSAG批次的持续期，即是2.266秒。如图B和C所示，每个数字批次BN0、BN1包括一个32比特、1200b/s的同步码字SYNCN和32个帧，每帧是由8个码字构成的。图D给出了一种（28∶18BCH）码字结构的例子，其组成是一个标志位，第0位（它具有二进制值0时用于地址码字，具有二进制值1时用于消息码字），第1到16位（用于地址），第17位（用作功能比特）和第18到27位（用于循环冗余校验位（CRC））。

图E表示增强型字母消息的一个批次结构的例子。每个链接的批次BA0、BA1具有一个包含5个标准POCSAG批次的持续期（即2.266秒）。正如在图E和F中所示，每个字母批BA0、BA1包括一个32比特、1200b/s的同步码字SYNCA和28个帧，每帧由8个交织的码字构成。图G给出一种（32∶21 BCH加奇偶校验）码字结构，其组成是一个标志位，第0位，第1到18位（用于地址），第19、20位（用作功能位），第21到30位（用作CRC位）和第31位（用作偶校验位）。

图B到G涉及一个增强型数字和字母消息结构的例子。然而，在2.266秒的批次结构中还可能有其他例子，这取决于比特速率和所用的调制方案。下表总结了一种方案：

比较图A、B和E将会注意到，同步码字SYNCN和SYNCA将与标准POCSAG中的同步码字SYNC出现在相同时刻。这意味着，在一个纯字母和纯数字消息与以1200b/s速率发送的标准POCSAG消息相混合的选呼系统中，灵活的寻呼机可以通过检测在每N帧中被发送一次的同步码字（其中N是在图3中示出的等于5的整数），根据在同步码字特性来自行调节，使它随时准备好，以便能够接收随后的地址码字，并且如果它的RIC和这个寻呼机相对应的话，能够解码所链接的消息码字。一个标准POCSAG寻呼机当检测到一个非标准格式的同步码字存在时，简单地断掉其接收部分的电源，直到下一个接着到来的标准POCSAG批次的开始或第N个接着到来的POCSAG批次的开始为止。

图4表示一个选呼接收机或包括无线接收机20的寻呼机P，该接收机被周期性地加电，以便能够在每批次的开始接收1200b/s的同步码字。在解码级22中同步码字被解码并被传送到控制器24，在控制器中同步码字被用于同步该寻呼机的时钟26。如果该同步码字是非标准的，即，比如说是SYNCN或SYNCA（图3），那么会在其中的特殊信息被恢复并被控制器24用于在接收机中选择调制电平数目和选择随后着的消息所使用的比特速率和在上表中总结了的其他信息项目。或者，利用不同的同步码字的详细内容对控制器作了预编程且当接收到任何一个特定的同步码字时，控制器24利用涉及该特定码字的预存储信息调控该寻呼机。为了能够在可能具有2400Hz、3200Hz、4800Hz或6400Hz比特速率的增强型数字的、字母的消息或字母-数字消息中同步地检测各比特，时钟26具有用来提供给一系列分频器28、30、32、34和36的19200Hz的频率，该时钟信号分别进行16、8、6、4和3分频以产生1200Hz、2400Hz、3200Hz、4800Hz和6400Hz的各时钟频率。开关38在控制器24的控制下选择这些频率之一并按要求馈送到该寻呼机的相关部分，例如馈送到在解码级22的前端的数字滤波器23。寻呼机P还包括一个用于存储已被解码的数字和字母消息的RAM 40。通过按动键盘42上一个适当的键或一些键，可从RAM 40中读出消息并送到L.C.D.（液晶显示）驱动器44以便在LCD显示器46上进行显示。一个或多个告警传感器由方框48集中地表示。这些传感器可以提供声音、视觉和/或触觉告警。

正如所公知那样，寻呼信号通常是频繁地以脉冲串异步地发送的，且寻呼接收机20按照一种预定的算法被通电，以便检测包括以1200b/s发送的交替的“1”和“0”的前置部PA。当检测到前置部时，控制器24使开关38连接到分频器28的输出端，这时除了产生其他的操作之外，这样还将会使解码级中的数字滤波器23的带宽变窄。一旦前置部已被检测到，接收机20保持被通电以检测同步码字。这个码字被控制器24检查，确定它是否是一个标准的POCSAG码字或者是一个识别增强型格式的码字，例如象按照参照图3所描述的那样。假设它是后面的同步码字之一，则控制器24通过例如启动开关38来调控该寻呼机，以便使开关选择分频器30到36中之一的输出，从而适当地加宽数字滤波器23的带宽，以便能够接收包含在随后的批次中的地址和消息码字。如果接收到的RIC和分配给该寻呼机P的RIC相对应，则寻呼机被保持通电以处理随后的消息。通过控制器24使告警传感器48加电可以有选择地对用户告警。在每个新的批次开始时，通过检验同步码字并且该寻呼机P作必要调控，以便能够接收和处理下一个批次，该下一个批次可能和紧接的上一批次有不同的格式、比特速率和调制类型。被解码的消息存储在RAM40中，当用户方便的时候，该消息被读出并显示在LCD显示器46上。

如果一个用户从利用增强型POCSAG协议的城市区域移动到利用1200b/s比特速率的标准POCSAG协议的农村区域，无需用户进行任何干预，因为同步码字总是以这个比特速率发送，且该寻呼机按照最近接收到的同步码字调控它自己。

可以用适合的方式对消息编码，例如对数字消息采用二进制和对于字母和字母-数字消息采用ASCⅡ7 7比特字符。

寻呼机的接收机能够被构造成来接收比如说只有两种纯数字（例如，二进位制和十六进制）格式并且是非标准POCSAG信号，尽管如此，为了系统的兼容性原因各同步码字的比特速率总是相同的。

在本发明的一个实施例中，若干个选呼系统的基站发送是同步的，在每个脉冲串发送的开始就不需要发送前置部。

如果一个用户打开他的寻呼机，但该寻呼机未能接收到任何同步码字（这是例如因为没有任何发送信号），这时该寻呼机仍然在一段预定时间（例如2分钟）保持通电，此后在另外一段预定时间被断电，在该预定时间以后断续地通电2.266秒，以期待检测到一个同步码字。

该寻呼系统的改进是具有多频工作方式且接在同步码字后的第一个码字包括一个对于每个操作员是唯一的信道指示符CI（附图3的图A、B和E）。寻呼机以其可以利用的信道频率进行了预编程。如果一个寻呼机被调谐到一个所允许的信道频率上，但在预定时间期间（比如说2分钟）中未检测到任何信号，则该寻呼机转移到一个另外的容许信道频率上且接通其接收机，接通的时间比如说为一个增强型批次的周期（2.266秒）以寻找同步码字和信道指示符CI。如果识别出同步码字和信道指示符码字，则该寻呼机就保持在该信道频率上。但是如果未识别出，则该寻呼机改变到另外的信道频率并重新寻找一个已知的信道指示符码字。

虽然本说明书详细地公开了本发明的一个实施例，但所给出的各种各样数值并不希望成为限制。

通过阅读本公开内容，对于本领域的技术人员来说，其他的各种改进将是显而易见的。这些改进可以包括其他的各种特征，这些特征在选呼系统的设计、制造和使用以及该系统采用的各种零部件方面来说都是已经公知的，这些特征可以被用来替代或增加到已经在本说明书中描述过的诸特征之中。虽然，在本申请中针对各特征的特定的组合已经阐述在权利要求书中，但是应当理解，本申请的公开范围还包括任何发明特征或者任何公开在本说明书中发明特征的组合，无论它们是明显的、隐含的、或者其任何的概括，不管是否涉及了在任何一个权利要求中与目前所要求的相同的发明和不管是否解决了任何或所有的与本发明所解决的相同的技术问题。因此，申请人提请注意：在本申请或者任何由此导出的任何进一步的申请期间，可能针对这样一些特征和/或这样一些特征的组合而提出新的权利要求。

Claims

1、一种包括一个基站和至少一个选呼接收机的选呼系统，该基站具有以批次形式发送数字寻呼信号的装置，各批次包括地址信号和/或消息信号，该接收机具有接收对它进行寻址的信号的装置，其特征在于，

该基站具有产生至少两种不同类型的消息信号装置；该基站还具有用于以一个指示消息类型的同步码字来为每个批次加上前置部的装置，所述同步码字具有一个比特速率，该比特速率对于所有同步码字来说都是相同的而与内容无关；该选呼接收机具有一种装置，用于根据接收到的一个同步码字而调控该选呼接收机，以便使该接收机能够接收和解码在与所接收的同步码字相链接的一个批次中对该接收机寻址的消息信号。

2、按照权利要求1所要求的系统，其特征在于，在与同步码字相链接的一个批次中的消息码字的比特速率高于该同步码字的速率。

3、按照权利要求1或2所要求的系统，其特征在于，两种类型消息信号中至少有一种的比特速率至少是该同步码字的两倍。

4、按照权利要求3所要求的系统，其特征在于，消息信号的比特速率越高，一个帧中的码字数目就越大，并且一个批次中帧的数目就越大。

5、按照权利要求3或4所要求的系统，其特征在于，该较高比特速率的消息码字是按M个电平进行调制的，其中M是至少为2的偶整数。

6、按照权利要求1到5中任何一项所要求的系统，其特征在于，纯数字消息的地址码字的格式不同于字母消息的地址码字的格式。

7、按照权利要求6所要求的系统，其特征在于，第二类型的字母码字是比特交织的。

8、按照权利要求1到7中任何一项所要求的系统，其特征在于，每一批次包括一个信道指示符码字。

9、一种选呼接收机，包括接收装置、连接到该接收装置的一个解码级、和连接到该解码级的控制装置，其特征在于，控制装置具有用于识别指示至少两种消息类型之一的同步码字的装置、和用于至少调控该解码级以便使之能够解码与该同步码字相链接的消息信号类型的装置。

10、按照权利要求9所要求的接收机，其特征在于，控制装置包括用于产生至少具有两种不同频率的时钟信号的时钟装置，并且所述控制装置使该时钟装置在每个同步码字出现时产生具有相同频率的时钟信号。