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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung von einem Sender
zu einem oder mehreren Empfängern,
wobei die Daten in der Form einer Reihe von Zeichen eines ersten
Typs übertragen
werden, die jeweils aus einer vorgegebenen Anzahl von Bits bestehen,
und die in dem Empfänger oder
in jedem Empfänger
empfangen, gespeichert und angezeigt werden können. Ein zweiter Typ von Zeichen
wird, wenn nötig,
zusätzlich übertragen,
wobei das Zeichen in dem Empfänger
oder in jedem Empfänger
gemeinsam mit dem ersten Typ von Zeichen empfangen und gespeichert
wird.
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Öffentliche
Funkrufsysteme sind gutbekannt und haben weitverbreitete Verwendung
gefunden. Die Arbeitsweise dieser Systeme besteht darin, dass Informationen
von einem Sender mittels Radiowellen ausgestrahlt werden, und dass
diese Informationen von einer großen Anzahl von Funkrufgeräten empfangen
werden können.
Jedes Funkrufgerät
ist mit seiner eigenen individuellen Adresse versehen, und wenn
es erwünscht
ist, Informationen von dem Sender zu einem bestimmten Funkrufgerät zu übertragen,
wird eine Kombination aus der Adresse des Funkrufgeräts und den
betreffenden Informationen übertragen.
Nur das Funkrufgerät
mit der richtigen Adresse kann dann die Informationen empfangen. Somit überwachen
alle Funkgeräte
fortlaufend, ob ihre Adresse übertragen
wird, und wenn ein bestimmtes Funkrufgerät seine Adresse empfängt, wird
es aktiviert und erhält
die nachfolgenden Informationen. Diese Informationen können dann
in dem Funkrufgerät
gespeichert und für
die betreffende Person angezeigt werden.
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Bei
einer einfachen Ausführungsform
sendet das Funkrufgerät
nur einen Ton oder ein Lichtsignal aus, das der Person mitteilt,
dass irgendjemand mit der Person in Kontakt kommen möchte. Bei
einer anderen Ausführungsform
wird eine numerische Information an das Funkrufgerät übertragen.
Dies ist typischerweise eine Telefonnummer, die die betreffende Person
anrufen soll. Es gibt auch Funkrufgeräte, die alphanumerische Informationen
empfangen können, so
dass kurze Mitteilungen Personen übertragen werden können, die
die Funkrufgeräte
tragen.
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Es
ist auch bekannt, dieselbe Information zu mehreren Funkrufgeräten zur
gleichen Zeit zu übertragen.
Dies wird z.B. verwendet, wenn es erwünscht ist, den Inhalt von Datenbanken
zu einer Mehrzahl von Empfänger
zu übertragen.
Beispiele sind Abflugzeiten, Preislisten, Sportergebnisse oder Finanzinformationen,
wie z.B. Aktienkurslisten. In diesem Fall wird eine große Anzahl
Funkrufgeräte
mit der gleichen Adresse versehen, so dass die an diese Adresse
ausgestrahlten Informationen von allen diesen Funkrufgeräten empfangen
werden. Die betreffenden Funkrufgeräte sind normalerweise auch
mit individuellen Adressen versehen, wie es oben beschrieben ist,
so dass individuelle Informationen ebenso empfangen werden können. Die
US Patentschrift Nr. 5 241 305 offenbart z.B. ein System, indem
Informationen gleichzeitig an mehrere Empfänger auf diese Weise übertragen
werden. Dieses System ist eindeutig dahingehend, dass die Adresse,
die mehreren Empfängern
gemeinsam ist von dem Sender übertragen
werden kann. Somit ist es zu einer gegebenen Zeit möglich, eine
Mehrzahl von Funkrufgeräten
zu gestatten, einen nachfolgenden Informationsgegenstand zu empfangen.
Jedes Funkrufgerät
kann somit einer Mehrzahl von Adressen speichern, die laufend auf
der Senderseite geändert
werden können.
Dies liefert ein sehr flexibles System, in dem z.B. ein gegebener
Empfänger
der Datenbank entfernt werden kann, wenn die betreffende Person
nicht für
die Möglichkeit
bezahlt hat, die betreffende Information zu empfangen, und neue
Empfänger
können
entsprechend in einfacher Weise hinzugefügt werden, wenn sie Teilnehmer
der betreffenden Datenbank werden.
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In
Verbindung mit anderen Formen der Datenübertragung ist es gutbekannt,
diese Daten zu komprimieren, um die Kapazität des Übertragungskanals auf diese
Weise zu erhöhen.
Jedoch haben einige Übertragungssysteme
ein sehr "starres" Protokoll, das es
bisher schwierig gemacht hat, Daten zu komprimieren, die über diese
Kanäle übertragen
werden.
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Dies
ist z.B. der Fall bei den erwähnten Funkrufsystemen.
Hier wird typischerweise ein Protokoll, das POCSAG (Standardpostcodeübereinkommen)
genannt wird, typischerweise verwendet. Ein Vorschlag zur Komprimierung
von Daten, die zu einer Mehrzahl von Funkrufgeräten mittels dieses Protokolls übertragen
werden, ist aus der obenerwähnten US
Patentbeschreibung Nr. 5 241 305 bekannt. Dem in dieser Druckschrift
geoffenbarten Verfahren liegt die Tatsache zugrunde, dass in vielen
Datenbanken, wie z.B. Sportergebnissen, eine große Menge der Informationen
der Datenbank während einer
langen Zeitdauer unverändert
bleibt, während
andere Informationsgegenstände
häufig
geändert
werden. Deshalb sind die Positionen der Datenbank in zwei Gruppen
unterteilt, eine Gruppe für
Daten, die selten geändert
werden, und eine andere Gruppe für
Daten, die häufig
geändert
werden. Wenn die Datenbank zum erstenmal zu einem Empfänger übertragen
wird, werden beide Gruppen übertragen,
wobei es aber bei nachfolgenden Aktualisierungen der Datenbank, z.B.,
wenn neue Sportergebnisse verfügbar
sind, nur notwendig ist, die Gruppe Daten zu übertragen, in der die Änderungen
am häufigsten
auftreten. Jedoch ist diese Unterteilung in zwei Gruppen dauerhaft,
und wenn z.B. ein einziges Zeichen geändert werden soll, ist es somit
weiterhin notwendig, alle Positionen zu übertragen, die in der Gruppe
angeordnet sind, in der Änderungen
häufig
auftreten können.
Obgleich dieses Verfahren somit eine gewisse Komprimierung schafft,
ist das Verfahren weit davon entfernt, optimal zu sein, da eine
beträchtliche
Menge überflüssiger Informationen
weiterhin übertragen
wird.
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Ein ähnliches
System ist aus der europäischen
Patentanmeldung EP-A-0 404 007 bekannt. Dieses System leidet auch
an den erwähnten
Nachteilen.
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Es
ist auch bekannt, Daten in einem anderen Zusammenhang zu komprimieren,
indem redundante Informationen unterlassen werden. Somit offenbart die
US Patentschrift Nr. 4 682 150 ein Verfahren, bei dem Daten, die
in einer Speichereinrichtung gespeichert werden sollen, komprimiert
werden, indem nur Daten gespeichert werden, die sich zwischen jedem einzelnen
Datensatz ändern.
Jedoch ist dieses allgemeine Prinzip nicht unmittelbar in Verbindung
mit der Übertragung
von Daten mittels des obenerwähnten POCSAC
Protokolls anwendbar.
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Ein
anderes Verfahren zur Komprimierung von Daten in Datenbanken, die
gespeichert werden sollen, ist aus der US Patentschrift Nr. 4 701
744 bekannt. Hier wird ein Steuerzeichen verwendet, um zwischen
zwei Zeichensätzen
umzuschalten. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass das Umschalten nur
zwischen zwei bestimmten Zeichensätzen erfolgen kann. Somit ist
die Funktion des Steuerzeichens lediglich, von einem Zeichensatz
auf den anderen zu schalten, und trägt nicht zu der tatsächlichen
Komprimierung bei. Schließlich
offenbart die internationale Patentanmeldung Nr. WO 92/10035 ein
Datenübertragungssystem,
in dem Daten vor der Übertragung in
ein geeignetes Zahlensystem umgewandelt werden, wodurch die Verwendung
der verfügbaren
Zeichen verbes seit wird. Hier wird ein Zahlensystem mit der Basis
85 verwendet, weil dies genau die Anzahl der Möglichkeiten ist, die durch
das betreffende Protokoll bereitgestellt werden. Ähnlich liefert
das POCSAG Protokoll die Möglichkeit
ein Zahlensystem mit der Basis 87 zu verwenden. Jedoch sind diese
beiden Zahlensysteme mit der Basis 85 bzw. 87 bei der normalen Verwendung
ungeeignet, da sie eine relativ große Zuteilung von CPU Zeit zur
Decodierung in dem Empfänger
verlangen.
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Schließlich offenbart
die europäische
Patentanmeldung
EP 536 831 ein
entsprechendes Übertragungssystem,
das zwischen zwei Übertragungsmodi
mittels eines Steuerzeichens umschalten kann. In einem Modus findet
die Übertragung
vollständig entsprechend
dem POCSAG Protokoll statt, während in
dem anderen Modus die Adresse einer Textreihe, die bereits in einem
ROM Speicher in dem Empfänger
gespeichert ist, übertragen
werden kann. Hier wird ebenfalls das Steuerzeichen nur gerade dazu verwendet,
zwischen zwei Positionen zu wechseln.
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Die
Erfindung schafft ein Verfahren der in dem Anfangsabsatz erwähnten Art,
das es möglich macht,
eine beträchtliche
Komprimierung der übertragenen
Daten in Verbindung mit der Übertragung, z.B.
mittels des erwähnten
POCSAG Protokolls zu erhalten. Das Verfahren ist ein 100 % transparentes Protokoll
höherer
Ordnung, was bedeutet, dass es mit aller bestehender Hardware und
Software bei der Bedienperson kompatibel ist, die ein bestehendes Funkrufsystem
betreibt. Somit ist keine Senderintervention für das zu verwendende Verfahren
notwendig. Es kann im Gegensatz einfach dadurch ausgeführt werden,
dass die einzelnen Empfänger
angepaßt
werden, so dass sie die Informationen decodieren können. Die
CPU Zeitanforderung zur Decodierung und nachfolgenden Verarbeitung
in dem Empfänger
ist minimal.
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Dies
wird gemäß der Erfindung
erreicht, indem die Zeichen des zweiten Typs Bits enthalten, die dann
mit einem oder mehreren Zeichen des ersten Typs derart kombiniert
werden, dass diese Zeichen erweitert werden, um eine größere Anzahl
Bits als die Anzahl der übertragenen
Bits für
die betreffenden Zeichen zu enthalten. Wenn ein Zeichen des zweiten Typs
auf diese Weise als ein Steuerzeichen verwendet wird, das Bits enthält, die
verwendet werden, um virtuell die Bitzahl der anderen Zeichen zu
erhöhen, d.h.
der Zeichen des ersten Typs, wie es notwendig ist, wird eine sehr
merkliche Komprimierung erhalten, da der optimale Zeichensatz für jedes
Zeichen gewählt
werden kann. Wo das POCSAG Protokoll z.B. die Möglichkeit schafft, wie es oben
erwähnt
wurde, einen Zeichensatz mit der Basis 87 alleine zu verwenden,
ist es somit möglich,
wie es notwendig ist, ein zusätzliches
Bit zu dem betreffenden Zeichen zu addieren, und somit z.B. einen
Zeichensatz mit der Basis 100 zu verwenden. Ein Informationsgegenstand,
der normalerweise die Übertragung
von zwei Zeichen verlangt, kann somit mittels nur eines einzigen
Zeichens und eines zusätzlichen
Bit in dem Steuerzeichen übertragen
werden. Ein einziges Steuerzeichen kann mehrere Bits enthalten und
dadurch ermöglichen,
die Bitzahl mehrerer Zeichen zu erhöhen, was eine entsprechend
große
Komprimierung schafft.
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Eine
weitere Zunahme der Komprimierung wird, wie es im Anspruch 2 angegeben
ist, erreicht, indem zusätzliche
Bits von dem Steuerzeichen nur den Zeichen zugeteilt werden, deren
Informationsinhalte es notwendig machen. Wenn, wie es im Anspruch
3 angegeben ist, genau nur ein Bit für jedes der Zeichen verwendet
wird, wo dies notwendig ist, kann ein Steuerzeichen die größtmögliche Anzahl Zeichen überdecken.
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Wenn,
wie es im Anspruch 4 angegeben ist, zugelassen wird, dass die Steuerzeichen,
d.h. die Zeichen des zweiten Typs, ein oder mehrere Bits enthalten,
die das Zeichen als ein Zeichen des zweiten Typs definieren, wird
die in dem Empfänger
verlangte CPU Zeit verringert.
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Des
Weiteren kann, wie es im Anspruch 5 angegeben ist, das Steuerzeichen
eine Mehrzahl von Bits umfassen, die ein unabhängiges Zeichen bilden. Dies
gewährleistet,
dass Zeichen, die mit einer kleinen Anzahl Bits übertragen werden können – es kann z.B.
ein Zeichen wie Plus, Minus, Schrägstrich oder Ähnliches
sein – vollständig ohne
die Verwendung eines der Zeichen des ersten Typs übertragen
werden können,
was eine weitere Zunahme bei der Komprimierung ergibt.
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Wie
es im Anspruch 6 erwähnt
ist, können die
Steuerzeichen oder die Zeichen des zweiten Typs zu mehreren gleichzeitig
kombiniert werden (stufenweise Kopplung), was bedeutet, dass mehrere
Zeichen dieses Typs sofort in Aufeinanderfolge übertragen werden. Dies hat
zum Ergebnis, dass sehr lange, aufeinanderfolgende Datenreihen gesteuert
und optimiert werden können.
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Die
Komprimierung kann, wie in Anspruch 7 angegeben, verbessert werden,
wenn die übertragenen
Zeichen Positionen in einer Datenbank darstellen und die Positionen
in zwei Zeilen aufgeteilt sind, wobei die Positionen in jeder Zeile
aufeinander folgen und wobei die Positionen auf eine solche Weise
aktualisiert werden können,
dass einige Positionen verändert
werden, während
andere unverändert
bleiben, und wobei mindestens einige der unveränderten Positionen in dem Aktualisierungsprozess
nicht an den Empfänger übertragen
werden.
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Eine
zu aktualisierende Zeile, in der nicht alle Positionen der Zeile
geändert
werden müssen,
wird in zwei Teile unterteilt, einen ersten Teil und einen zweiten
Teil. Der erste Teil umfasst nur Positionen, die nicht zu ändern sind,
und der zweite Teil umfasst zumindest die Positionen, die zu ändern sind.
Zeichen werden lediglich von dem zweiten Teil zu dem Empfänger übertragen.
Die Positionen in dem ersten Teil werden in dem Empfänger unverändert beibehalten.
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Indem
nur die Zeichen in dem zweiten Teil der Zeile übertragen werden, wird eine
merkliche Komprimierung erhalten, da sie auf Datenbanken von dieser
Art angewendet wird, d.h., z.B. Sportergebnisse oder Börsenkurse,
bei denen die geringwertigsten Zeichen, d.h. oft die am weitesten
rechts liegenden Zeichen, am häufigsten
geändert
werden. Dies bedeutet, dass, je weiter ein Zeichen links ist, desto
seltener findet eine Änderung
statt, und es ist deshalb optimal, nur die Zeichen zu übertragen,
die geändert
werden sollen. Somit reicht es häufig
aus, ein einziges Zeichen zu übertragen.
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Dadurch,
dass, wie es im Anspruch 8 angegeben ist, die Zeichen des zweiten
oder rechten Teils der Reihe nach von rechts nach links übertragen
werden, wird eine vorteilhafte Lösung
derart erhalten, dass die Übertragung
von rechts her beginnt und nur fortgesetzt wird, bis alle geänderten
Zeichen übertragen
worden sind.
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Bei
der im Anspruch 9 beschriebenen Ausführungsform werden genau nur
die Zeichen, die geändert
worden sind, oder die sich zwischen zwei geänderten befinden, übertragen.
Dies schafft eine optimale Komprimierung. Die im Anspruch 10 beschriebene
Ausführungsform
umfaßt
eine zusätzliche Mehrzahl
von den nächsten,
d.h. redundanten, Zeichen in der gleichen Zeile. Dies schafft die
Möglichkeit,
das Maß der
Redundanz zu regeln, die bei der Übertragung aufgrund der erwarteten
Datenverluste wünschenswert
sein kann.
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Die
Erfindung wird ausführlicher
unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen
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1 eine
schematische Skizze eines Funkrufsystems ist, in dem die Erfindung
verwendet werden kann,
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2 ein
Beispiel einer Information zeigt, die auf einem Funkrufgerät angezeigt
werden kann,
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3 ein
Beispiel der Änderung
einer Zeile gemäß der Erfindung
zeigt;
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4 ein
anderes Beispiel der Änderung
einer Zeile gemäß der Erfindung
zeigt;
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5 die
Verwendung eines Steuerzeichens gemäß der Erfindung zeigt;
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6 ein
Beispiel zeigt, bei dem nicht alle Zeichen mit Bits von dem Steuerzeichen
kombiniert sind,
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7 eine
Stufenkopplung von zwei Steuerzeichen zeigt, und
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8A-C
Beispiele zeigen, wie Informationen in einem Funksuchgerät aktualisiert
werden können.
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1 zeigt
eine Auslegung, wie ein Funkrufsystem konstruiert werden kann. Das
System umfaßt eine
Sendeantenne, die Radiowellen 2 aussendet. Diese Radiowellen
wenden von einer Mehrzahl von Funkrufgeräten 3 empfangen, von
denen jedes eine Schaltung zum Empfangen, Speichern und Anzeigen von
Informationen aufweist. Jedes Funkrufgerät hat seine eigene Adresse
und wird aktiviert, wenn diese Adresse von der Senderantenne 1 ausgesendet
wird. Nur das Funkrufgerät 3,
das die richtige Adresse besitzt, kann die Informationen empfangen,
die in Fortsetzung dieser Adresse übertra gen werden. Einfache Funkrufgeräte senden
nur ein Licht- oder Tonsignal aus, wenn sie die Informationen erhalten
haben, während
andere kompliziertere Arten empfangener Informationen entweder in
numerischer Form oder in alphanumerischer Form anzeigen können. Die
letztgenannte Art Funkrufgeräte
bietet sich selbst zur Übertragung,
z.B. von Informationen von Datenbanken an. In dieser Situation ist
es häufig
zweckmäßig, dass
eine Mehrzahl von Funkrufgeräten
eine gemeinsame Adresse besitzt, so dass sie alle die zu dieser
Adresse übertragenen
Informationen empfangen können.
Somit müssen
die betreffenden Datenbankinformationen nur einmal von dem Sender übertragen
werden, obgleich sie von einer großen Anzahl Funkrufgeräten empfangen
werden. Die Funkrufgeräte,
die eine gemeinsame Adresse haben, haben häufig auch eine individuelle
Adresse, so dass sie individuelle Informationen empfangen können.
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2 zeigt
ein Beispiel der Informationen, die auf der Anzeige eines Funkrufgeräts angezeigt werden
können,
wenn Informationen von z.B. Finanzdatenbanken übertragen werden. Solche Informationen
können
z.B. Börseninformationen
oder Wechselkurse sein. Natürlich
kann das gleiche System bei Datenbanken von Sportergebnissen, Abflugzeiten,
Preislisten oder anderen entsprechenden Informationen angewendet
werden.
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Ein
gemeinsames Merkmal von Informationen dieser Art ist, dass, je weiter
sich ein Zeichen rechts in einer gegebenen Zeile befindet, es um
so häufiger
aktualisiert wird. Der obere Teil der 3 zeigt
ein Beispiel einer Zeile einer Datenbank, die Wechselkurse enthält. Der
betreffende Wechselkur ist am weitesten links angegeben, in diesem
Fall USD:DEM. Dieser Teil der Information der Zeile wird nur aktualisiert,
wenn gewünscht
wird, den betreffenden Wechselkurs vollständig aus der Datenbank zu löschen und
stattdessen einen anderen hinzuzufügen. Der tatsächliche
Kurs ist rechts in der Zeile angegeben, und es gilt hier auch, dass
die geringwertigsten Ziffern, d.h. die Ziffern am weitesten rechts, am
häufigsten
aktualisiert werden. 3 zeigt den Fall, wenn der betreffende
Kurs von 1,6240/50 auf 1,6250/60 aktualisiert wird. In einem normalen
Funkrufsystem, das typischerweise das sogenannte POCSAG Protokoll
verwendet, werden die Zeichen in einer solchen Zeile in der Reihenfolge
von links nach rechts bei der Aktualisierung übertragen, und alle Zeichen
der Zeile werden bei der Aktualisierung übertragen. In der Figur ist
der Inhalt der Zeile in einen linken Teil 4 und einen rechten
Teil 5 unterteilt, und die Grenze zwischen zwei Zeilen
ist durch die gestrichelte Linie 6 angegeben. Der linke
Teil 4 enthält
die Zeichen, die durch die Änderung
nicht beeinflußt werden,
während
der rechte Teil 5 die geänderten Zeichen enthält. Bei
der Erfindung wird nun der rechte Teil 5 der Zeile übertragen,
während
der linke Teil 4 in dem Funkrufgerät unverändert beibehalten wird, und
die Zeichen in dem rechten Teil 5 werden der Reihe nach
von rechts nach links übertragen.
Somit gewährleistet,
wenn von rechts begonnen wird und die Zeichen nur übertragen
werden, bis alle geänderten
Zeichen übertragen
worden sind, dies die größtmögliche Komprimierung.
Der Teil des Protokolls, der durch den Datenbankbetreiber ausgeführt wird,
prüft somit
der Reihe nach von rechts nach links, welche Zeichen aktualisiert
werden sollen, und überträgt dann
diese in der gleichen Reihenfolge. Die betreffenden Funkrufgeräte empfangen
diese Informationen in der gleichen Reihenfolge und aktualisieren
die betreffenden Zeichen, währen
der Rest der Zeile unverändert
bleibt.
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Diese
Unterteilung der Zeile in einen rechten Teil und einen linken Teil
kann somit bei jeder Zeile unabhängig
von den anderen Zeilen stattfinden, und es ist ausreichend, die
Zeilen zu übertragen,
in denen Änderungen
tatsächlich
stattgefunden haben. Wenn es erwünscht
ist, ist es natürlich
möglich,
ganze Zeilen oder ganze Seiten wie beim Stand der Technik zu übertragen,
und ein laufendes Umschalten zwischen der Übertragung von Zeilen und der Übertragung
von Seiten ist möglich.
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Wenn
es erwünscht
ist, kann das Protokoll auch eingestellt werden, eine gegebene Anzahl
der nächsten
(redundanten) Zeichen in der Zeile zu empfangen, die aktualisiert
werden. 4 zeigt das gleiche Beispiel
wie 3, bei dem der betreffende Wechselkurs von 1,6240/50
auf 1,6250/60 geändert wird.
Hier ist jedoch der rechte Teil 8 erweitert worden, um
die Ziffern 62 zu umfassen, obgleich diese bei der Aktualisierung
nicht geändert
werden. Der linke Teil 7 wird entsprechend kleiner. Das
Maß der
Redundanz kann in dieser Weise geändert werden, wie es notwendig
ist, und dies kann sogar zeilenweise in einer gegebenen Datenbank
stattfinden. Dies mag häufig
insbesondere bei digitalen Funkübertragungen
erwünscht
sein, da ein gewisser Datenverlust in dem Fall einer 100 % nichtredundanten Übertragung erwartet
werden kann.
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Man
beachte, dass der Teil des Übertragungswegs,
der sich von dem Sender zu den einzelnen Empfängern erstreckt, d.h. der Teil,
der typischerweise von einem öffentlichen
Dienst betrieben wird, fortfährt,
entsprechend dem erwähnten
POCSAG Protokoll zu arbeiten. Die Übertragung umfaßt lediglich
weniger Zeichen als es normalerweise der Fall wäre. Damit dieses Prinzip arbeitet,
müssen
somit Änderungen
nur bei dem tatsächlichen
Datenbankdienstleister und in dem individuellen Funkrufgerät vorgenommen
werden. Es gibt keine Einwirkung auf den Teil der Übertragung,
der von dem öffentlichen
Dienst betrieben wird.
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Der
Fluß der
Zeichen, die mittels des POCSAG Protokolls übertragen werden, enthält typischerweise
Zeichen von jeweils 7 Bits. Jedes Zeichen stellt deshalb 128 (27) Permutationen dar, was bedeutet, dass
jedes Zeichen 128 unterschiedliche Werte annehmen kann. Es ist deshalb
offensichtlich, ein Zahlensystem mit der Basis 100 zu verwenden, da
z.B. die Zahl "50" aus dem Beispiel
in den 3 und 4 mittels nur eines Zeichens
geschrieben werden kann. Jedoch hat das POCSAG Protokoll eine Anzahl
der 128 Möglichkeiten
für interne
Zwecke reserviert. Die reservierten Permutationen können 30-50 betragen, und
da es somit keine 100 Möglichkeiten
zur Übertragung
von Informationen gibt, ist eine Darstellung mit der Basis 100 nicht
länger
möglich.
Typischerweise bleibt man bei der Basis 87, die nicht zweckmäßig verwendet
werden kann, da dies eine große
Zuteilung an CPU Zeit zur Decodierung in den Empfängern verlangen
würde.
Es wäre
deshalb zweckmäßig, wenn
die einzelnen Zeichen mehr als 7 Bits enthielten. Die Erfindung
ermöglicht,
dass die einzelnen Zeichen virtuell mehr Bits haben.
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Dies
wird gemacht, indem regelmäßig ein
zusätzliches
Zeichen, das Steuerzeichen oder Zeichen vom zweiten Typ genannt
wird, in den Datenstrom eingefügt
wird. Mittels dieses Zeichens kann eine variable Anzahl aufeinanderfolgender
Zeichen unabhängig
oder stapelweise neu definiert werden, als dass sie zu einem anderen
und zweckmäßigeren
Zeichensatz gehört.
Das Steuerzeichen enthält
eine Mehrzahl von Bits, von denen jedes als darstellend betrachtet
wird, und ein achtes Bit für
einige der nachfolgenden Zeichen, so dass diese eine größere Anzahl
Werte annehmen können.
Das Hinzufügen
eines solchen "achten" Bit macht es somit
möglich,
das Zahlensystem mit der Basis 100 zu verwenden. Wenn ein weiteres
Bit zu jedem Zeichen hinzugefügt wird,
sind natürlich
auch andere Zahlensysteme, z.B. mit der Basis 1000, denkbar.
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Bei
einem gegebenen Steuerzeichen analysiert der Algorithmus die nächstfolgenden
Zeichen (d.h., die Zeichen vor dem nächsten Steuerzeichen) auf der
Senderseite, d.h. bei dem Datenbankdienstleister, und teilt dann
den zweckmäßigsten
Zeichensatz oder Zeichensätze
diesen zu. Wenn es notwendig ist, werden dann ein oder mehrere zusätz liche Bits
den nachfolgenden Zeichen zugeteilt. Diese zusätzlichen Bits werden in dem
Steuerzeichen angeordnet und dieses sowie die nachfolgenden Informationszeichen
werden von dem Sender zu den Empfängern als gewöhnliche
7 Bit Zeichen entsprechend dem POCSAG Protokoll übertragen. Jedoch werden diese
Bits in den Empfängern
zusammen mit den nachfolgenden Zeichen interpretiert, die dadurch
offensichtlich aus einer größeren Anzahl
Bits bestehen.
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Man
sollte beachten, dass, da die betreffenden Zeichen in den einzelnen
Empfängern
gespeichert werden, es unbedeutend ist, ob ein Steuerzeichen vor
oder nach den Informationszeichen, mit denen zusammen es interpretiert
werden soll, übertragen
wird. Somit kann deshalb ein Steuerzeichen Bits enthalten, die zusammen
mit anderen vorhergehenden oder nachfolgenden Informationszeichen
zu interpretieren sind.
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5 zeigt
ein Beispiel einer Mehrzahl von Zeichen, die einer Mehrzahl von
Funkrufgeräten übertragen
werden. Die Übertragung
umfaßt
ein Adressenzeichen 9, ein Steuerzeichen 10 und
die zwei Informationszeichen 14, 15. Das Adressenzeichen 9 ist
das Zeichen, das gewährleistet,
dass es die richtigen Funksuchgeräte sind, die die Informationen
erhalten. Das Steuerzeichen 10 ist in drei Teile unterteilt.
Der erste Teil 11, der die Bits 1-2 umfaßt, wird
verwendet, das Zeichen als ein Steuerzeichen zu definieren. Der
zweite Teil 12, der die Bits 3-4 umfaßt, wird für ein sogenanntes Trennzeichen
verwendet, das ausführlicher
unten beschrieben ist. Der dritte Teil 13, der die Bits
5-7 umfaßt,
wird, wie oben beschrieben, verwendet, um die nachfolgenden Zeichen 14, 15 zu "erweitern". Man sieht, dass
das Bit 6 des Steuerzeichens 10 als unabhängiges Bit 16 ausgegliedert
ist, das dann zusammen mit dem Informationszeichen 14 interpretiert
werden kann, das somit 8 Bits enthält. Ähnlich wird das Bit 7 als ein
unabhängiges
Bit 17 interpretiert, das das Informationszeichen 15 auf
8 Bits erweitert.
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Gewisse
Zeichen können
mit einem sehr kleinen Zeichensatz beschrieben werden. Dies gilt z.B.
für die
sogenannten Trennzeichen, wie z.B. "/", "+", "–" und "kein". In diesem Fall
mit nur vier unterschiedlichen Möglichkeiten
reichen zwei Bits, und es ist somit möglich, ein ganzes Zeichen zu übertragen, indem
z.B. zwei Bits in dem Steuerzeichen verwendet werden. In diesem
Fall wird der Teil 12 des Steuerzeichens 10, d.h.
die Bits 3-4, für
diesen Zweck verwendet. Dies ermöglicht
eine zusätzliche
Komprimierung. Bei dem Beispiel wird das Bit 5 in dem Steuerzeichen 10 nicht
verwendet. Es könnte
somit mög lich sein,
ein weiteres nachfolgendes Informationszeichen mit einem zusätzlichen
Bit zu erweitern, oder eines der Zeichen 14, 15 mag
mit zwei zusätzlichen Bits
erweitert worden sein.
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Die Übertragung
in 5 kann z.B. verwendet werden, um die Aktualisierung
einer Datenbank zu übertragen,
die in 3 gezeigt ist und in der ein Wechselkurs von 1,6240/50
auf 1,6250/60 geändert ist.
Da jedes der Zeichen 14, 15 nun virtuell 8 Bits
enthält,
kann das Zahlensystem mit der Basis 100 verwendet werden, und das
Zeichen 14 kann somit "60" übertragen und das Zeichen 15 kann "50" übertragen. Man beachte, dass
die Zeichen der Reihe nach von rechts nach links übertragen
werden. Das Zeichen "/" wird als ein Trennzeichen übertragen,
d.h., mittels der Bits 3-4 in dem Steuerzeichen 10. Es
ist somit möglich,
diese gesamte Aktualisierung mittels nur drei 7 Bit Zeichen entsprechend
dem POCSAG Protokoll zu übertragen,
nämlich
das Steuerzeichen 10 mit den nachfolgenden Informationszeichen 14, 15.
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Entsprechend
zeigt 6 ein Beispiel, bei dem nicht allen nachfolgenden
Informationszeichen ein zusätzliches
Bit zugeteilt werden muß.
In diesem Fall wird das Adressenzeichen 18, gefolgt von
dem Steuerzeichen 19 und den Informationszeichen 20, 21, 22, 23 und 24 übertragen.
Die Informationszeichen 21, 22 und 24 enthalten
Informationen, die ausreichend mittels sieben Bits beschrieben werden können. Die
Bits 6 und 7 in dem Steuerzeichen 19 werden deshalb als
unabhängige
Bits 25, 26 verwendet, die in Kombination mit
den Informationszeichen 20 und 23 verwendet werden,
da diese Informationen enthalten, die am besten mittels 8 Bits beschrieben werden.
Sonst ist der Arbeitsmodus der gleiche, wie er z.B. in Verbindung
mit 5 beschrieben wurde. Wenn ein zusätzliches
Bit von dem Steuerzeichen nur verwendet wird, wenn es notwendig
ist, wird die Komprimierung zusätzlich
erhöht.
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7 zeigt
ein Beispiel, das zwei stufenmäßig gekoppelte
Steuerzeichen 28, 29 verwendet, was bedeutet,
dass die zwei Zeichen in unmittelbarer Aufeinanderfolge zueinander übertragen
werden. Die zusätzlichen
Bits in den zwei Steuerzeichen werden dann in Kombination mit einer
großen
Anzahl nachfolgender Zeichen verwendet. Somit folgen bei diesem
Beispiel dem Adressenzeichen 27 die Steuerzeichen 28 und 29 und
dann eine Reihe Informationszeichen, die mit dem Zeichen 30 beginnt
und mit dem Zeichen 31 endet. Wie bei dem Beispiel in 6 können die
einzelnen Bits der Steuerzeichen, wie es ebenfalls durch Pfeile
gezeigt ist, mit jenen der nachfolgenden Zeichen kombiniert werden,
bei denen ein zusätzliches
Bit für
die zu übertragende
Information benötigt
wird. Somit können
Zeichenreihen beträchtlicher
Lange enthalten sein.
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Die 8A-C
zeigen zwei Beispiele, wie Informationen in einem Funkrufgerät aktualisiert
werden können. 8A zeigt
die Startsituation, d.h., die "alten
Wechselkurse". 8B zeigt
eine Aktualisierung der 8A. Die
geänderten
Werte sind in Fettdruck gezeigt. Eine normale Aktualisierung entsprechend
dem Stand der Technik gemäß dem POCSAG Protokoll
verlangt die Übertragung
von achtzig Zeichen zur Durchführung
dieser Aktualisierung, da alle gezeigten Zeichen übertragen
werden. Bei dem Verfahren der Erfindung ist es nur notwendig, zwei Hauptadressenzeichen,
gefolgt von sechzehn Zeichen, ein Zeichen mit Zeilenkoordinaten,
ein wie oben beschriebenes Steuerzeichen und zwei Informationszeichen
zur übertragen,
die für
jede der vier Zeilen übertragen
werden. Somit entspricht jede Zeile der in 5 dargestellten
Situation. Das Steuerzeichen teilt jedem der folgenden Zeichen ein
zusätzliches
Bit zu, und diese Zeichen haben dann Werte innerhalb des Zahlensystems
mit der Basis 100. Des Weiteren enthält das Steuerzeichen Informationen, die "/" wie das oben beschriebene Trennzeichen
zeigen.
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In
diesem Fall, d.h. der in 8B gezeigten Aktualisierung,
wird die linke Hälfte
des Feldes somit nicht aktualisiert oder wird nur selten aktualisiert,
und wenn eine Aktualisierung durchgeführt wird, kann dies entweder
von rechts oder von links stattfinden. Die rechte Hälfte wird
von rechts nach links aktualisiert. Jedenfalls ist es das Steuerzeichen,
das die Schreibrichtung der folgenden Zeichenreihe steuert, und
es werden nur Zeichen, die sich geändert haben, übertragen.
Die Ziffern werden paarweise für
jede Zeile übertragen,
wodurch es möglich
ist, das Zahlensystem mit der Basis 100 mittels des zusätzlichen Bit
für jedes
Zeichen zu verwenden, was bedeutet, dass jedes Zeichen die Werte
00-99 darstellt.
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Bei
einem anderen Beispiel wird die Information der 8A zu
der in 8C gezeigten Information aktualisiert.
Hier sind die aktualisierten Werte ebenfalls in Fettdruck gezeigt.
Gemäß dem Stand
der Technik werden hier ebenfalls achtzig Zeichen zur Übertragung
der aktualisierten Informationen verwendet, während mit dem neuartigen Verfahren
nur zwei Hauptadressenzeichen notwendig sind, denen weitere 21 Zeichen
folgen. Hier wird ebenfalls die linke Hälfte des Feldes nicht aktualisiert
oder nur selten, und wenn eine Aktualisierung durchgeführt wird, kann
diese entweder von rechts oder von links her stattfinden. Die aktualisierten
Informationen werden erneut in einer Richtung von rechts nach links
in den vier Zeilen geschrieben. In diesem Fall wird ein Steuerzeichen
bei der Übertragung
der Zeile 2 und wahlweise der Zeile 4 verwendet, wobei die Zeichen
in diesen Zeilen somit in dem Zahlensystem mit der Basis 100 übertragbar
sind. Die Verwendung des Steuerzeichens ist somit sehr flexibel
und ist an die Anforderung angepaßt, die jede einzelne Zeile
aufweist.
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Vorstehend
wurden Beispiele beschrieben, wie ein Verfahren der Erfindung ausgeführt werden kann,
und man erkennt, dass Einzelheiten in vielfältiger Weise innerhalb des
Bereiches der Erfindung abgeändert
werden können.
Somit können
z.B. Zeichen mit einer unterschiedlichen Bitzahl als die erwähnten verwendet
werden, und es ist denkbar, dass das Verfahren mit dem gleichen
Vorteil in Verbindung mit anderen Protokollen als dem erwähnten POCSAG
Protokoll verwendet werden kann.