DE69434936T2

DE69434936T2 - Verfahren zur Datenübertragung von einem Sender zu einem oder mehreren Empfängern

Info

Publication number: DE69434936T2
Application number: DE69434936T
Authority: DE
Inventors: Bo Kroell
Original assignee: TeleCommunication Systems Inc
Current assignee: TeleCommunication Systems Inc
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2014-12-03
Also published as: DE69434936D1; AU1106995A; DK135693D0; DK135693A; ATE192595T1; DE69424309D1; WO1995015545A1; ATE355575T1; EP0957462B1; EP0731964A1; EP0957462A3; DK0957462T3; EP0731964B1; DK171571B1; EP0957462A2; DE69424309T2

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
Ein ähnliches System ist aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 404 007 bekannt. Dieses System leidet auch an den erwähnten Nachteilen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die Erfindung wird ausführlicher unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen
1 eine schematische Skizze eines Funkrufsystems ist, in dem die Erfindung verwendet werden kann,
2 ein Beispiel einer Information zeigt, die auf einem Funkrufgerät angezeigt werden kann,
3 ein Beispiel der Änderung einer Zeile gemäß der Erfindung zeigt;
4 ein anderes Beispiel der Änderung einer Zeile gemäß der Erfindung zeigt;
5 die Verwendung eines Steuerzeichens gemäß der Erfindung zeigt;
6 ein Beispiel zeigt, bei dem nicht alle Zeichen mit Bits von dem Steuerzeichen kombiniert sind,
7 eine Stufenkopplung von zwei Steuerzeichen zeigt, und
8A-C Beispiele zeigen, wie Informationen in einem Funksuchgerät aktualisiert werden können.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Verfahren zur Datenübertragung von einem Sender (1) zu einem oder mehreren Empfängern (3), wobei die Daten in der Form einer Reihe von Zeichen eines ersten Typs übertragen werden, die jeweils aus einer gegebenen Anzahl von Bits bestehen und die von dem Empfänger oder jedem Empfänger empfangen, gespeichert und angezeigt werden können, und wobei ein Zeichen (10) einer zweiten Art zusätzlich übertragen wird und das Zeichen (10) der zweiten Art in dem Empfänger oder jedem Empfänger zusammen mit den Zeichen der ersten Art empfangen und gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeichen (10) der zweiten Art Bits enthält, die dann in dem einem den oder mehreren Empfängern mit wenigstens einem einzelnen nachfolgenden oder vorausgehenden Zeichen (14; 15) der ersten Art so kombiniert werden, dass das wenigstens eine einzelne Zeichen der ersten Art so erweitert wird, dass es virtuell die Anzahl von Bits, die für das wenigstens eine einzelne Zeichen (14; 15) der ersten Art übertragen wurden, und dazu wenigstens eines der Bits (16; 17) enthält, die in dem Zeichen (10) der zweiten Art enthalten sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens diejenigen der nachfolgenden oder vorausgehenden Zeichen (20, 30) deren Informationsinhalt nicht durch die gegebene Anzahl von Bits dargstellt werden kann, mit einem oder mehreren Bits von dem Steuerzeichen (10) kombiniert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bits, die mit einem oder mehreren nachfolgenden oder vorausgehenden Zeichen der ersten Art kombiniert werden, mit genau einem Bit auf jedes Zeichen verteilt werden.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeichen der zweiten Art (10) des Weiteren ein oder mehrere Bits (11) umfasst, die das Zeichen als Zeichen einer zweiten Art definieren.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeichen der zweiten Art (10) des Weiteren eine Anzahl Bits umfasst, die ein unabhängiges Zeichen (12) bilden.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Zeichen (28, 29) der zweiten Art in unmittelbarer Aufeinanderfolge übertragen werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die übertragenen Zeichen Positionen in einer Datenbank bilden, die Positionen in Zeilen unterteilt sind, die Positionen in jeder Zeile in einer Folge sind, und wobei die Positionen so aufgefrischt werden können, dass einige Positionen geändert werden, während andere unverändert bleiben und zumindest einige der unveränderten Positionen bei dem Auffrischungsvorgang nicht zu dem Empfänger übertragen werden, und dass jedes Mal, wenn die Positionen aufgefrischt werden, eine Zeile adaptiv in einen ersten Teil (4; 7), der nur Positionen umfasst, die dieses Mal nicht geändert werden sollen, und einen zweiten Teil (5; 8) unterteilt wird, der zumindest die Positionen umfasst, die dieses Mal geändert werden sollen, und dass nur Zeichen, die Positionen in dem zweiten Teil der Zeile bilden, zu dem Empfänger übertragen werden, während die Positionen in dem ersten Teil in dem Empfänger unverändert aufrechterhalten wenden.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Positionen in der Datenbank Positionen auf einer Anzeige in dem Empfänger entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil einer Zeile der linke Teil genannt wird und der zweite Teil der Zeile der rechte Teil genannt wird, und dass die Zeichen, die die Positionen in dem rechten Teil bilden, der Reihe nach von rechts nach links übertragen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte Teil (5; 8) nur Positionen umfasst, die geändert werden sollen, sowie Positionen, die sich rechts von einer oder mehreren von diesen befinden.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte Teil (5; 8) des Weiteren Positionen umfasst, die sich links von allen Positionen befinden, die geändert werden sollen.