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[Technisches Gebiet]
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Die Erfindung wird in Mobilfunkkommunikationssystemen
angewandt und bezieht sich auf die Anwendung von Zeitdiversity-Verfahren.
Sie bezieht sich auf Zeitdiversity-Verfahren, bei denen eine Funkbasisstation
wiederholt das gleiche Signal, das einen Fehlerdetektionscode oder
Fehlerkorrekturcode aufweist, so lange sendet, bis der Empfänger in der
Lage ist, dieses Signal richtig zu decodieren. Die Erfindung ist
bei selektiven Funkrufsystemen anwendbar und bezieht sich insbesondere
auf Verfahren zur Erhöhung
der Wahrscheinlichkeit eines richtigen Empfangs bei schlechten Kanalbedingungen.
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[Hintergrundtechnologie]
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Ein selektives Funkrufsystem ist
ein Beispiel der Anwendung von Empfängern, die das gleiche Signal
empfangen, das mehrmals ausgesendet wurde, und ein derartiges System
wird jetzt erläutert.
Bei einem selektiven Funkrufsystem wird das gleiche Signal eine
Vielzahl von Malen ausgesandt, und wenn ein selektiver Funkrufempfänger eines
dieser identischen Signale empfängt
und seine eigene Adresse in dem empfangenen Signal enthalten ist,
bestätigt
er, daß er
selbst einen Anruf erhalten hat und gibt einen Klingelton ab und
zeigt eine Nachricht an. Das Signal enthält Codewörter aus einem Fehlerkorrektur-
oder einem Fehlerdetektionscode. Das Prinzip dieses bekannten Standes
der Technik wird anhand der 9 und 10 erläutert. 9 stellt Codewörter dar, die wiederholt gesendet
werden. Um die Konfiguration einer aktuellen Rufsignalfolge leichter
zu verstehen, ist sie schematisch dargestellt. 10 ist ein Ablaufdiagramm eines herkömmlichen
Empfangsverfahrens. Nach 9(1) wird
ein Signal wiederholt n-mal gesendet und jedes dieser Signale enthält k Codewörter, wie
es in 9(2) dargestellt
ist. Der Informationsinhalt ist bei allen n Signalen identisch.
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Nach 10 ist
das herkömmliche
Empfangsverfahren folgendes: Wenn die Anzahl der wiederholt empfangenen
Signale nicht die Zahl n (S21) überschreitet,
wird entschieden, ob alle k Codewörter eines Signals korrekt
dekodiert wurden (S22). Wenn dies nicht möglich war, wird der Empfang
so lange wiederholt, bis die Anzahl der Empfänge gleich n ist. Wenn als
Ergebnis dieses wiederholten Empfangs alle k Codewörter eines
Signals richtig decodiert werden können, wird dieses eine Signal
als decodiert (S23) betrachtet und das Empfangsverfahren beendet.
Wenn trotz n-maliger Wiederholung des Empfangs sich herausstellt,
daß es
unmöglich
ist, alle k Codewörter
in einem Signal richtig zu decodieren, wird es als unmöglich angesehen,
ein Signal zu decodieren, so daß das
Empfangen abgebrochen wird (S24), woraufhin das Empfangsverfahren
beendet wird. Nach einem in der japanischen Patentanmeldung 5-036963
(die am Anmeldetag vorliegender Anmeldung noch nicht als Kokai-Patent veröffentlicht war)
von vorliegendem Anmelder gemachten Vorschlag kann, sobald die Decodierung
in einem selektiven Funkrufempfänger
(nachstehend entsprechend dem Englischen einfach als "Pager" bezeichnet) erfolgreich
beendet wurde, bevor die Anzahl der Wieder holungen des Empfangs
n erreicht hat, der Stromverbrauch einer Batterie durch Sperren
der Wiederholung verringert werden, wobei der Betrieb eines Teils
des Pagers bis zu der vorbestimmten Ankunftszeit des nächsten anderen
Rufsignals, das ebenfalls n-mal wiederholt wird, angehalten wird.
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Das Problem bei einem bekannten Empfangsverfahren
dieser Art ist, daß bei
einem Mobilfunkkanal mit schlechter Qualität, der einem Fading unterliegt,
die Wahrscheinlichkeit gering ist, daß alle k Codewörter eines
Signals richtig decodiert werden, was bedeutet, daß die Wahrscheinlichkeit,
ein Rufsignal richtig zu empfangen, gering ist. Daher ist in dem
japanischen Kokai-Patent Nr. 63-290026 ein Zeitdiversity-Empfangsverfahren
angegeben worden. Dieses Zeitdiversity-Empfangsverfahren wird anhand
der 11 bis 13 erläutert. 11 stellt eine Rufsignalfolge dar; 12 ist ein Blockschaltbild
einer bekannten Vorrichtung, und 13 ist
ein Ablaufdiagramm, das bei dem bekannten Zeitdiversity-Empfangsverfahren
angewandt wird. Die in 11(1) dargestellte
Rufsignalfolge weist Rahmen mit der Länge T auf, von denen jeder
Rahmen r Teilrahmen aufweist, die miteinander verbunden sind. Jedes
Teilrahmensignal enthält
eine Vielzahl von Rufsignalen. So enthält der Teilrahmen j mj Rufsignale,
wie es in 11(2) dargestellt
ist. Jedes Rufsignal enthält
ein Adressensignal, das aus p Codewörtern eines Fehlerkorrekturcodes
besteht, und ein Nachrichtensignal, das aus q Codewörtern eines
Fehlerkorrekturcodes besteht. Die Pager sind in r Gruppen unterteilt,
und ein Pager, der zur Gruppe j gehört, geht nur während der
Empfangszeit eines einzigen Teilrahmens j in den Empfangsbetrieb über. Wenn während dieses
Zeitintervalls das Adressensignal eines Rufsignals in diesen Teilrahmen
mit der Adressenzahl eines Pagers übereinstimmt, führt der
Pager den Funkruf aus, d. h. er erzeugt einen Klingelton und zeigt
das Nachrichtensignal nach dem Adressensignal auf seinem Display
an.
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Die Zeitdiversity-Empfangsverarbeitung
wird bei diesem selektiven Funkrufsystem ausgeführt, um die Wahrscheinlichkeit
zu erhöhen,
daß ein
Funkrufsignal richtig empfangen wird. Wenn nämlich ein Funkrufsignal mehrmals
gesendet wird, wird ein Vergleich in bezug auf die Codewörter ausgeführt, die das
Nachrichtensignal enthalten, und zwar zwischen (a) dem Fehlerdetektions-Decodierergebnis
bei jedem Codewort des Nachrichtensignals, das durch die erneute
Aussendung empfangen wurde, und (b) dem Fehlerdetektions-Decodierergebnis
bei jedem Codewort im Falle des Meßsignals, das bis zu der und
einschließlich
der vorhergehenden Zeit empfangen wurde, wobei das erwähnte Ergebnis
im Speicher gespeichert wurde. Als Ergebnis dieses Vergleichs werden
korrekt decodierte Codewörter
gewählt
und kombiniert.
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Bei dem in 12 dargestellten Pager wird das von der
Antenne 1 empfangene Signal in den Empfangsteil 2 und,
nach einer Demodulation, in den Decodierer 3 eingegeben.
Die Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektion erfolgt bei jedem Codewort
mittels einer Decodierschaltung 4 in dem Decodierer 3.
Das Ausgangssignal der Decodierschaltung 4 wird einer Adressensignal-Detektionsschaltung 10 zugeführt, und
wenn das Adressensignal des Pagers durch diese detektiert worden
ist, wird das in 13 veranschaulichte
Verarbeitungsverfahren in einer Prozessorschaltung 5 ausgeführt.
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Wenn die Anzahl der Empfänge des
Rufsignals die Anzahl n nicht überschreitet
(S31), wird entschieden, ob das durch die Adressensignal-Detektionsschaltung
detektierte Adressensignal richtig decodiert worden ist und ob dieses
Adressensignal mit der Adressenzahl des fraglichen Pagers übereinstimmt
(S32). Wenn es nicht übereinstimmt,
wird dies an die Prozessorschaltung 5 gemeldet. Bei jedem Codewort
des Nachrichtensignals vergleicht die Prozessorschaltung 5 das
Ergebnis der Fehlerdetektionsdecodierung des augenblicklich empfangenen Codeworts
mit dem Ergebnis der Fehlerdetektionsdecodierung des zuvor empfangenen
Codeworts, das im Speicher 6 gespeichert ist (S33), und
wählt und
kombiniert richtig decodierte Codewörter (S34). Das Fehlerdetektionsdecodierungsergebnis
jedes Codeworts in dem Nachrichtensignal nach dieser Auswahl und
dem Kombinieren wird ebenfalls im Speicher 6 zusammen mit
dem Nachrichtensignal gespeichert, nachdem die ausgewählten Codewörter kombiniert
worden sind (S35), und es wird entschieden, ob alle Codewörter in
dem einen Rufsignal richtig decodiert worden sind (S36). Wenn das
Adressensignal nicht richtig decodiert werden kann, wird der Pager
bis zum Empfang des nächsten
erneut gesendeten Rufsignals im "Stand-by"-Betrieb gehalten. Wenn
alle Codewörter
in einem Rufsignal richtig decodiert worden sind, wird angenommen,
daß der Empfang
des Rufsignals erfolgreich war (S37), woraufhin ein Signal zur Ausführung der
Rufoperationen an einen Treiber 7 ausgegeben wird, wobei
diese Rufoperationen die Abgabe eines Klingeltons über einen
Lautsprecher 9 und die Anzeige des Nachrichtensignals auf
der Anzeige 8 beinhalten. Wenn die Anzahl der inkorrekt
decodierten Codewörter
aus den q Codewörtern,
die das Nachrichtensignal aufweisen, gleich oder größer als
1 ist, wird diese Verarbeitung in der nächsten Signalempfangsperiode
wiederholt. Wenn die Anzahl der Empfänge n + 1 erreicht, wird dieses
Ruf signal als nicht richtig decodierbares Signal unterdrückt und
als nicht empfangen betrachtet (S38).
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Dieses Zeitdiversity-Empfangsverfahren
ist exzellent, weil es nach dem Verfahren möglich ist, Nachrichtensignale
selbst bei Mobilfunkkanälen
mit schlechter Qualität
richtig zu decodieren. Bei diesem Verfahren wird jedoch nur dann
eine Zeitdiversity-Verarbeitung durchgeführt, wenn das Adressensignal
bei jeder erneuten Übertragung
richtig decodiert und erkannt wurde, daß das gleiche Nachrichtensignal
an die gleiche Adresse gesendet wird. Da die Wahrscheinlichkeit,
ein Adressensignal bei einem Mobilfunkkanal mit geringer Qualität richtig
zu empfangen, gering ist, ist manchmal eine Zeitdiversity-Verarbeitung
unmöglich,
was bedeutet, daß es manchmal
unnötig
ist, die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, daß ein Rufsignal richtig empfangen
wird. Wie schon erwähnt
wurde, hat vorliegende Anmelderin in ihrer japanischen Patentanmeldung
5-036963 vorgeschlagen, wenn die Decodierung erfolgreich war, den Betrieb
eines Teils des Pagers bis zu den folgenden n Empfängen zu
unterbrechen, indem der Empfang in den Zeitpunkten gesperrt wird,
in denen der Empfang eines gesendeten Codewortes erwartet werden kann.
Wenn jedoch die Wahrscheinlichkeit gering ist, daß ein Rufsignal
richtig empfangen wird, ist dieser Batterieschonungsbetrieb kaum
anwendbar.
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Vorliegende Erfindung ist im Lichte
dieser Situation gemacht worden, und ihr Ziel ist es, ein Zeitdiversity-Kommunikationssystem
anzugeben, durch das die Wahrscheinlichkeit eines richtigen Empfangs einer
Empfangsvorrichtung weiter verbessert werden kann. Ein weiteres
Ziel der Erfindung besteht darin, ein Zeitdiversity-Kommunikationssystem
anzugeben, das bei Anwendung in einem selektiven Funkrufsystem einen
Pager ergibt, durch den die Wahrscheinlichkeit eines richtigen Empfangs
weiter erhöht
werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein
Zeitdiversity-Kommunikationssystem anzugeben, das einen Pager ergibt,
durch den der Stromverbrauch aus einer Batterie verringert wird.
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Die US-A-4 759 022 beschreibt den
Empfang von Funknachrichten, die in Form codierter Zeichen vorliegen,
die in Blöcken
mit einer Fehlerprüffunktion gespeichert
sind. Eine wiederholte Version der Nachricht wird ebenfalls empfangen,
und die Nachrichten werden vergleichen, um eine resultierende Nachricht aus
einer Kombination der Nachrichtenblöcke mit den geringsten Fehlern
zu erzeugen.
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Die US-A-4 541 095 beschreibt ein Übertragungssystem,
bei dem Nachrichten über
einen Nachrichtenkanal an eine Empfangsstation gesendet werden.
Die Nachrichten werden als Folge von Mehrbit-Codewörtern erzeugt,
wobei ein kleiner Teil des Nachrichtenkanals benutzt wird.
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Die US-A-5 175 874 befaßt sich
mit der Sicherstellung eines synchronisierten fehlerfreien Empfangs
von Funktelefon-Kommunikationen durch Anwendung einer Fehlerprüfung von "Wörtern" und der Speicherung und des Vergleichs
wiederholter Wörter.
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Die WO 86/04476 beschreibt eine Übertragung
an einen Funkrufempfänger,
die "Etikett"-, "Adressen"- und "Nachrichten"-Signale aufweist.
Dabei wird das Zwischenspeichern und Kombinieren der Nachrichtensignale
angewandt, um sie mit neuen empfangenen Nachrichtensignalen zu vergleichen, um
Fehler zu verringern.
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[Offenbarung der Erfindung]
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Das unterschiedliche Merkmal der
Erfindung besteht darin, daß das
Adressensignal und das Nachrichtensignal jeweils eine Vielzahl von
Codewörtern
aufweisen und der Zeitdiversity-Empfang bei allen Codewörtern durchgeführt wird,
die ein Rufsignal aufweisen, ohne zwischen dem Adressensignal und
dem Nachrichtensignal zu unterscheiden. Mit anderen Worten, gemäß einem
ersten Aspekt besteht die Erfindung in einem Zeitdiversity-Kommunikationssystem,
das aufweist: Mittel zum Empfangen der erwähnten Rufsignale und zu deren
Decodierung entsprechend einer Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionslogik,
wobei jedes Rufsignal ein Adressensignal und ein Nachrichtensignal
aufweist, von denen jedes Nachrichtensignal eine Vielzahl von Codewörtern aufweist,
die entsprechend der Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionslogik
codiert worden sind,
wobei die Empfangsvorrichtung ein Mittel
aufweist, das bei der Benutzung in der Lage ist, aus codierten Wörtern mit
gleichem Inhalt, die mehrmals empfangen wurden, Codewörter zu
ermitteln, die entsprechend der Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionslogik
korrekt dekodiert wurden, und in dieser Weise ermittelte Codewörter als
empfangene Information auszuwählen,
dadurch gekennzeichnet, daß:
jedes
der Adressensignale eine Vielzahl von Codewörtern aufweist, die entsprechend
der Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionslogik codiert worden sind; und
daß die
Empfangsvorrichtung Mittel zum Decodieren der Codewörter, ohne
zwischen den Codewörtern
der Adressensignale und denjenigen der Nachrichtensignale zu unterscheiden,
und Mittel zum Aussuchen der decodierten Codewörter der Adressensignale aufweist,
um al le Adressensignale zu identifizieren, die sich auf die Empfangsvorrichtung
beziehen. Dies macht einen Zeitdiversity-Empfang möglich, bei
dem unter Codewörtern
mit gleichem Inhalt, die eine Vielzahl von Malen empfangen wurden,
fehlerfreie ausgewählt
werden, so daß die
Wahrscheinlichkeit eines richtigen Empfangs erhöht wird.
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Vorzugsweise ist dafür gesorgt,
daß das
erwähnte
Auswählmittel
so ausgebildet ist, daß es
aus Codewörtern
mit gleichem Inhalt, die mehrmals empfangen wurden, und aus Codewörtern, die
entsprechend der erwähnten
Fehlerkorrekturlogik als richtig decodiert beurteilt wurden, diejenigen
mit der kleinsten Anzahl von fehlerkorrigierten Bits auswählt. Dadurch
ist es möglich,
unter den korrigierten Codewörtern
mit dem gleichen Inhalt, die eine Vielzahl von Malen empfangen wurden,
diejenigen auszuwählen, bei
denen die Wahrscheinlichkeit einer Fehlkorrektur am geringsten ist.
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Die erwähnte Empfangsvorrichtung kann
ferner ein Mittel aufweisen, das den Empfang nachfolgender Codewörter mit
gleichem Inhalt verhindert, wenn aus Codewörtern mit gleichem Inhalt,
die mehrmals empfangen wurden, solche Codewörter ermittelt wurden, die
entsprechend der Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionslogik als
richtig decodiert beurteilt wurden. Sobald mithin ein Codewort richtig
decodiert worden ist, kann durch Sperrung des Empfangs während der
Zeit, in der nachfolgend gesendete Codewörter mit dem gleichen Inhalt
empfangen würden, der
Betrieb eines Teils des Pagers unterbrochen werden. Dadurch kann
sein Stromverbrauch und damit die Belastung der Batterie verringert
werden. Das erwähnte
Codewort kann ein Teil des Adressensignals oder ein Teil des Nachrichtensignals
sein.
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Das von der erwähnten Sendevorrichtung gesendete
Funksignal weist Rahmen auf, die n-mal wiederholt gesendet werden,
wobei jeder Rahmen eine Vielzahl von Teilrahmen aufweist. Jeder
Teilrahmen enthält
eine Vielzahl von Rufsignalen, und jedes Rufsignal enthält ein Adressensignal
und ein Nachrichtensignal. Das Adressensignal und das Nachrichtensignal
enthalten beide eine Vielzahl von Codewörtern. Die erwähnte Empfangsvorrichtung
kann als Pager benutzt werden, der dieses Funksignal empfängt und
detektiert, wenn ein Adressensignal mit der Adresse übereinstimmt,
die in ihm selbst eingestellt wurde.
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Alternativ kann das von der erwähnten Sendevorrichtung
gesendete Funkrufsignal die folgende Konfiguration haben. Es kann
Rahmen aufweisen, die n-mal gesendet werden, wobei jeder Rahmen eine
Vielzahl von Teilrahmen gleicher zeitlicher Länge und n Rufsignalgruppen
enthält,
die sich jeweils in der Anzahl von Malen unterscheiden, die sie
gesendet wurden. Eine Rufsignalgruppe, die zum n-ten Mal in einem
Teilrahmen gesendet wurde, der in der vorhergehenden Sendeperiode
gesendet wurde, wird aus dem Teilrahmen gelöscht, der in der augenblicklichen
Sendeperiode gesendet wird, und statt dessen wird in diesem Teilrahmen
eine Rufsignalgruppe eingefügt,
die zum ersten Mal gesendet wird, wobei diese Rufsignalgruppe neue
Rufsignale enthält.
Jede dieser Vielzahl von Rufsignalgruppen enthält eine Vielzahl von Rufsignalen,
und jedes Rufsignal enthält ein
Adressensignal und ein Nachrichtensignal. Das Adressensignal und
das Nachrichtensignal enthalten beide eine Vielzahl von Codewörtern. Die
erwähnte Empfangsvorrichtung
kann als Pager benutzt werden, der das erwähnte Funkrufsignal empfängt und detektiert,
wenn ein Adressensignal mit der Adresse übereinstimmt, die in ihm selbst
eingestellt wurde.
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Gemäß einem zweiten Aspekt besteht
die Erfindung in einer Empfangsvorrichtung oder einem selektiven
Funkrufempfänger,
der in diesem Zeitdiversity-Kommunikationssystem benutzt wird.
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Der selektive Funkrufempfänger (nachstehend
einfach entsprechend dem Englischen "Pager" genannt) empfängt ein wiederholt gesendetes
Signal. Obwohl dieses Signal intern in Adressensignalbereiche und
Nachrichtensignalbereiche unterteilt ist, enthalten diese Bereiche
beide eine Kollektion von Codewörtern.
Diese Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Signal einfach als Kollektion
von Codewörtern
betrachtet und der Zeitdiversity-Empfang bei jedem Codewort ausgeführt wird,
ohne zwischen Adressensignalen und Nachrichtensignalen zu unterscheiden.
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Nachdem ein Signal, das zum ersten
Mal empfangen wurde, gesendet wurde, werden die Codewörter decodiert,
ohne zwischen Adressensignalbereichen und Nachrichtensignalbereichen
zu unterscheiden. Codewörter,
die eine Vielzahl von Malen empfangen wurden, enthalten nicht nur
diejenigen, die richtig decodiert wurden, sondern auch diejenigen,
die Fehler enthalten. Richtig decodierte Codewörter enthalten diejenigen,
die keine Fehler enthielten, die jedoch richtig korrigiert wurden
(z. B. diejenigen, bei denen ein Bit korrigiert wurde, diejenigen, bei
denen zwei Bits korrigiert wurden, und so weiter). Alle diese Ergebnisse
werden in einem Speicher gespeichert. Dieses Verfahren wird bei
den folgenden n Übertragungen
wiederholt. Nachdem der n-te Empfang abgeschlossen ist und alle
Codewörter
richtig decodiert worden sind, wird der Empfang als erfolgreich
betrachtet.
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Indem unter den richtig korrigierten
decodierten Codewörtern
diejenigen mit der geringsten Anzahl korrigierter Bits ausgewählt werden,
können
Codewörter
mit der geringsten Wahrscheinlichkeit einer Fehlkorrektur ausgewählt werden.
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Ein Codewort, das bereits zum j-sten
Mal richtig decodiert worden ist, braucht beim (j + 1)-ten und bei
den folgenden Malen (wobei j + 1 ≤ n
ist) nicht empfangen zu werden. Daraus folgt, daß der Stromverbrauch und die
Belastung einer Stromversorgungsbatterie verringert werden kann,
wenn einige der Funktionen des Pagers, die sich auf den Empfang
beziehen, in denjenigen Zeiten unterbrochen werden, in denen korrekt
decodierte Codewörter empfangen
würden,
und wenn andere Codewörter während ihres
(j + 1)-ten und ihrer folgenden Empfänge empfangen werden.
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Die Adressensignale werden nicht
so lange detektiert und geprüft,
ob sie ein Adressensignal enthalten, das mit der Andresse des fraglichen
Pagers übereinstimmt,
bis der Empfang erfolgreich war. Wenn unter den Adressensignalen
ein Adressensignal für
den Pager enthalten ist, wird angezeigt, daß der Pager adressiert wurde,
und es wird das Nachrichtensignal angezeigt, das auf das Adressensignal folgt.
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Ein Funkrufsignal, das von einer
Basisstation in ihrer Sendebetriebsart ausgesendet wurde, kann beispielsweise
die folgende Konfiguration aufweisen. Es kann Rahmen mit der Periode
T aufweisen, die n-mal gesendet werden, wobei jeder Rahmen eine Vielzahl
r von Teilrahmen ent hält.
Der j-ste Teilrahmen eines Rahmens (j ≤ r) enthält mj Rufsignale, und jedes
dieser Rufsignale enthält
ein Adressensignal und ein Nachrichtensignal. Das Adressensignal
enthält
p Codewörter,
und das Nachrichtensignal q Codewörter. Der Inhalt der Rufsignale
wird nach jedem Zeitintervall nT auf den neuesten Stand gebracht.
Ein neues Rufsignal wird daher nach einer maximalen Verzögerungszeit
von nT gesendet.
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Alternativ können Rahmen n-mal gesendet werden,
die jeweils eine Vielzahl r von Teilrahmen mit der zeitlichen Länge a aufweisen,
und der j-ste dieser Teilrahmen (j ≤ r) enthält n Rufsignalgruppen, die
sich jeweils darin unterscheiden, wie oft sie gesendet wurden. Jede
dieser n Rufsignalgruppen enthält
mj Rufsignale, und jedes dieser Rufsignale enthält ein Adressensignal und ein
Nachrichtensignal. Das Adressensignal enthält p Codewörter (p ≥ 1), und das Nachrichtensignal
enthält
q Codewörter
(q ≥ 1).
Die y-ste Rufsignalgruppe (1 ≤ y ≤ n – 1) in
einem Teilrahmen j, der zur Zeit t0 + (j – 1)α gesendet wurde, wird als die
(y + 1)-ste Rufsignalgruppe im Teilrahmen j gesendet, der zur Zeit
t0 + T + (j – 1)α gesendet
wurde.
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Mit anderen Worten, eine Rufsignalgruppe, die
zum n-ten Mal in der vorhergehenden Sendeperiode gesendet wurde,
wird in der augenblicklichen Sendeperiode gelöscht, und statt dessen wird
eine Rufsignalgruppe eingefügt,
die zum ersten Mal gesendet wird, wobei diese Rufsignalgruppe neue
Rufsignale enthält.
Ein neuer Anruf wird daher nach einer maximalen Verzögerungszeit
T als Rufsignal gesendet, was bedeutet, daß das Zeitintervall zwischen einem
Anrufer eines Pagers, der gerade seinen Ruf ausführt, und dem Pager, der augenblicklich
seinen Benutzer verbindet, verkürzt
werden kann.
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Welches Signalformat auch immer benutzt wird,
es muß die
Position der Rufsignale, die ein bestimmter Pager empfangen soll,
auf der Empfangsseite bekannt sein.
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Wie vorstehend erläutert wurde,
ist es erfindungsgemäß möglich, die
Wahrscheinlichkeit eines korrekten Empfangs durch eine Empfangsvorrichtung
weiter zu steigern. Erfindungsgemäß ist es daher beispielsweise
möglich,
die Wahrscheinlichkeit eines korrekten Empfangs von Rufsignalen
in einem Pager weiter zu erhöhen.
Infolgedessen kann der Stromverbrauch eines batteriebetriebenen
Pagers gering gehalten werden.
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[Kurze Erläuterung
der Zeichnungen]
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1 stellt
ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung
dar.
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2 dient
zur Erläuterung
des Prinzips des ersten Ausführungsbeispiels.
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3 dient
zur Erläuterung
des Prinzips des ersten Ausführungsbeispiels.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm des Betriebs des ersten Ausführungsbeispiels.
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5 stellt
eine speziellere Rufsignalfolge des ersten Ausführungsbeispiels dar.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm des Betriebs der Prozessorschaltung, wenn die
speziellere Rufsignalfolge des ersten Ausführungsbeispiels benutzt wird.
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7 stellt
eine spezielle Rufsignalfolge eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung
dar.
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8 stellt
eine weitere Rufsignalfolge dar.
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9 stellt
ein wiederholt gesendetes Signal dar.
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10 ist
ein Ablaufdiagramm eines bekannten Empfangsverfahrens.
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11 stellt
eine Rufsignalfolge dar.
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12 stellt
ein Blockschaltbild einer bekannten Vorrichtung dar.
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13 stellt
ein Ablaufdiagramm eines bekannten Zeitdiversity-Empfangsverfahrens
dar.
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[Optimale Konfigurationen
zur Realisierung der Erfindung]
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend wird anhand von 1, die ein Blockschaltbild
des ersten Ausführungsbeispiels
darstellt, die Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
erläutert.
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Diese Erfindung ist ein Zeitdiversity-Kommunikationssystem,
das sich dadurch auszeichnet, daß es eine Basisstation 20 als
Sendevorrichtung aufweist, die mit Ablauf der Zeit mehrfach Codewörter mit
gleichem Inhalt als Funksignale aussendet, wobei die Codewörter durch
Codierung eines Adressensignals oder eines Nachrichtensignals mit
einer Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionslogik gebildet werden.
Ferner enthält
es einen selektiven Funkrufempfänger 11 als
Empfangsvorrichtung, die die erwähnten
Codewörter
empfängt
und nach einer Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionslogik decodiert.
Der selektive Funkrufempfänger 11 enthält in einem
Decodierer 3 ein Mittel, das unter den Codewörtern gleichen
Inhaltes, die mehrfach empfangen wurden, diejenigen Codewörter als
die empfangene Information auswählt,
die nach der Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionslogik als richtig
decodiert beurteilt worden sind.
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Der selektive Funkrufempfänger (nachstehend
einfach entsprechend dem Englischen als "Pager" bezeichnet) 11 enthält ebenfalls
in einem Decodierer 3 ein Mittel, das den Empfang nachfolgender Codewörter mit
gleichem Inhalt verhindert, wenn das ermittelte Adressensignal oder
Nachrichtensignal, das Codewörter
mit dem gleichen Inhalt enthält,
die mehrfach empfangen wurden, Codewörter enthält, die entsprechend der Fehlerkorrektur-
oder Fehlerdetektionslogik als richtig decodiert beurteilt werden. Dies
ermöglicht
es, den Betrieb eines Teils des Pagers 11 anzuhalten, so
daß der
Stromverbrauch und damit die Entladung der Batterie verringert werden kann.
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Das von der Basisstation 20 ausgesendete Funkrufsignal
enthält
Rahmen, die n-mal gesendet werden und jeweils eine Vielzahl r von
Teilrahmen enthalten. Der j-ste Teilrahmen eines Rahmens (j ≤ r) enthält mj Rufsignale,
und jedes dieser Rufsignale enthält
ein Adressensignal und ein Nachrichtensignal. Das Adressensignal
enthält
p Codewörter,
und das Nachrichtensignal enthält
q Codewörter.
Der Pager 11 empfängt
das gesendete Signal, und wenn er detektiert, daß ein Adressensignal mit der
Adresse übereinstimmt,
die in ihm selbst eingestellt wurde, gibt er über einen Lautsprecher 9 und/oder
auf einer Anzeige 8 dem Benutzer an, daß ein Anruf erfolgt ist.
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Die Prinzipien des ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung werden nachstehend anhand der 2 und 3 erläutert, die
zur Erläuterung
dieser Prinzipien dienen. 2(1) stellt
das Signal dar, das zum ersten Mal empfangen wurde, während 2(2) das zum zweiten Mal
empfangene Signal darstellt. Ein "x" als
Ergebnis der Fehlerdetektionsdecodierung zeigt ein Codewort an,
in dem ein Fehler detektiert worden ist, während ein "o" ein
richtig decodiertes Codewort anzeigt (einschließlich solcher Codewörter, bei
denen ein Fehler detektiert, aber korrigiert worden ist). Ein zum
ersten Mal empfangenes Signal wird mit dem das zweite Mal empfangene
Signal verglichen, und die unter diesen richtig decodierten Codewörter werden
ausgewählt
und kombiniert. Das Ergebnis dieses Vorgangs ist in 2(3) dargestellt. Da das Codewort (1–6) sowohl
beim ersten Mal als auch beim zweiten Mal mit einem Fehler detektiert worden
ist, enthält
das kombinierte Ergebnis ebenfalls einen Fehler. Das empfangene
Codewort "1–6" muß daher
noch ein drittes Mal und weitere Male empfangen werden, bis es richtig
decodiert werden kann.
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3(1) stellt
das zum ersten Mal empfangene Signal dar, während 3(2) das zum zweiten Mal empfangene Signal
darstellt. Ein "x" als Ergebnis der
Fehlerkorrekturdecodierung zeigt ein Codewort an, in dem ein Fehler
festgestellt wurde, aber nicht korrigiert werden kann, während ein
Codewort mit der Zahl "0", "1" oder "2" darunter
ein Codewort anzeigt, in dem ein Fehler detektiert und korrigiert
wurde (d. h. ein richtig decodiertes Codewort), wobei die Zahl die
Anzahl der korrigierten Bits in dem angezeigten Codewort darstellt.
Eine "0" zeigt an, daß keine Korrektur
erforderlich ist. In 2 wird
der Zeitdiversity-Empfang auf der Basis ausgeführt, ob ein Codewort richtig
decodiert wurde oder nicht, während
in 3 ebenfalls der Empfang
mit der Anzahl fehlerkorrigierter Bits in richtig decodierten Codewörtern durchgeführt wird.
Das in 3 dargestellte
Verfahren ist daher anwendbar, wenn das Signal Codewörter aus
fehlerkorrigierten Codes aufweist, jedoch dann nicht anwendbar,
wenn das Signal Codewörter aus
fehlerdetektierten Codes enthält.
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Das zum ersten Mal empfangene Signal
und das zum zweiten Mal empfangene Signal werden verglichen, und
die richtiger decodierten Codewörter unter
diesen werden ausgewählt
und kombiniert. Das Ergebnis dieser Operation ist in 3(3) dargestellt. Weil die
Wahrscheinlichkeit einer Fehlkorrektur geringer ist, wenn weniger
korrigierte Bits vorhanden sind, wird das Codewort mit den weniger
korrigierten Bits ausgewählt.
In dem Codewort "1–6" ist sowohl beim
ersten als auch beim zweiten Mal ein Fehler decodiert worden, doch
war es nicht möglich,
diesen zu korrigieren, so daß das
kombinierte Ergebnis ebenfalls einen Fehler enthält. Das Codewort "1– 6" muß daher
noch ein drittes Mal und weitere Male empfangen werden, bis es richtig
decodiert werden kann.
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Nachstehend wird die Wirkungsweise
dieses ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand von 4 erläutert, die
ein Ablaufdiagramm dieser Wirkungsweise darstellt. Das Ablaufdiagramm
veranschaulicht einen Betrieb, der für die wiederholt übertragenen
Signale geeignet ist, die in 9 im
Vergleich zum bekannten Stand der Technik dargestellt sind. Das
von der in 1 dargestellten
Antenne 1 empfangene Signal wird in den Empfangsteil 2 eingegeben,
und das demodulierte Empfangssignal aus dem Empfangsteil 2 wird
in den Decodierer 3 eingegeben. Die Fehlerkorrektur- oder
Fehlerdetektion wird bei jedem Codewort mittels der Decodierschaltung 4 des
Decodierers 3 ausgeführt.
Nach der Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektion werden die Codewörter in
die Prozessorschaltung 5 zusammen mit den Ergebnissen der
Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionsdecodierung eingegeben.
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Wenn nach 4 in der Prozessorschaltung 5 die
Anzahl der Empfangsmale ausgeführt
worden ist und nicht n überschreitet
(S1), wird das Ergebnis der Fehlerkorrektur oder Fehlerdetektionsdecodierung
jedes Codeworts, das bei diesem Mal empfangen wurde, mit dem entsprechenden
Ergebnis für
jedes Codewort in einem Speicher gespeichert (S2), und dann wird
die Zeitdiversity-Empfangsverarbeitung
ausgeführt,
wobei richtig decodierte Codewörter ausgewählt und
kombiniert werden (S3). Die Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionsdecodierergebnisse bei
Codewörtern
nach dieser Auswahl und Kombination werden im Speicher 6 zusammen
mit dem Signal nach dieser Kombination gespeichert (S4). Wenn dann
alle k Codewörter
in nur einem Signal fehlerfrei decodiert worden sind (S5), wird
angenommen, daß der
Empfang eines Rufsignals erfolgreich war (S6). Das nach dieser Kombination
empfangene Signal oder seine decodierte Version wird in den Treiber 7 eingegeben,
und die Verarbeitung wird beendet. Wenn jedoch ein oder mehrere
inkorrekt decodierte Codewörter
unter den k Codewörtern
vorhanden sind, wird die Verarbeitung in der nächsten Signalempfangsperiode
wiederholt. Wenn die Anzahl der Empfänge jedoch n + 1 erreicht hat,
wird der Empfang dieses Funkrufsignals gesperrt, es als nicht empfangen
betrachtet und die Verarbeitung beendet (S7). Die Vorgänge können so
gesteuert werden, daß,
wenn alle Codewörter
in nur einem Signal richtig decodiert wurden, der Betrieb eines
Teils des Pagers 11 bis zu den folgenden n Empfängen unterbrochen wird.
Alternativ kann eine feinere Steuerung angewandt werden, bei der
der Betrieb dieses Teils des Pagers 11 in Einheiten korrekt
decodierter Codewörter
bis zu den folgenden n Empfängen
unterbrochen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
der Betrieb des Empfangsteils 2 durch ein Steuersignal
der Prozessorschaltung 5 angehalten.
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Dieses erste Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeichnet sich dadurch aus, daß der
Zeitdiversity-Empfang mit allen Codewörtern ausgeführt wird, ohne
zwischen dem Adressensignal und dem Nachrichtensignal zu unterscheiden.
In dieser Hinsicht unterscheidet es sich vom Stand der Technik,
bei dem der Diversity-Empfang nicht ausgeführt wird, wenn das Adressensignal
nicht richtig decodiert wird.
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Im folgenden wird das erste Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausführlicher
anhand der 5 und 6 beschrieben. 5 stellt eine speziellere
Rufsignalfolge bei diesem ersten Ausführungsbeispiel dar, während 6 ein Ablaufdiagramm des
Betriebs der Verarbeitungsschaltung 5 in bezug auf diese
speziellere Rufsignalfolge darstellt. Wenn ein Rufsignal n-mal gesendet
wird, enthält
nach 5 jeder Teilrahmen
Rufsignale, die die gleiche Anzahl von Malen gesendet wurden, was
bedeutet, daß ein
Rahmen, der Teilrahmen von Rufsignalen enthält, die die gleiche Anzahl
von Malen gesendet wurden, n-mal gesendet wird. Die Position eines
erneut gesendeten Rufsignals ist im Pager 11 bekannt.
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Wenn die Anzahl der Male, die eine
Signal empfangen wurde, nicht die Zahl n überschreitet (S11), wird bei
jedem Codewort im Teilrahmen das Ergebnis der Fehlerkorrektur- oder
Fehlerdetektionsdecodierung des augenblicklich empfangenen Codeworts
mit dem entsprechenden Ergebnis bei dem zuvor empfangenen Codewort,
das im Speicher 6 gespeichert ist, verglichen (S12). Dann
wird die Zeitdiversity-Empfangsverarbeitung ausgeführt, wobei richtig
decodierte Codewörter
ausgewählt
und kombiniert werden (S13). Die Fehlerkorrektur- oder Fehlerdetektionsdecodierungsergebnisse
bei Codewörtern
nach dieser Auswahl und Kombination werden im Speicher 6 zusammen
mit dem Signal nach dieser Kombination gespeichert (S14). Wenn ein
oder mehrere Codewörter
in einem Teilrahmen nicht richtig decodiert wurden, wird diese Verarbeitung
wiederholt (S15). Wenn dann alle Codewörter in dem einen Teilrahmen
richtig decodiert worden sind oder die Anzahl der Empfänge n +
1 erreicht hat, wird geprüft,
ob es ein Rufsignal gibt, bei dem alle Codewörter richtig decodiert worden
sind (S16), woraufhin geprüft
wird, ob das Adressensignal in diesem Rufsignal mit der Adressenzahl
des Pagers 11 übereinstimmt
(S17). Wenn es übereinstimmt,
wird angenommen, daß das Rufsignal
empfangen wurde (S18), woraufhin die Rufoperationen über den
Treiber 7 ausgeführt
werden, wobei diese Rufoperationen das Aussenden eines Klingeltones über den
Lautsprecher 9 und die Anzeige des Nachrichtensignals auf
der Anzeige 8 beinhalten. Wenn es nicht übereinstimmt
oder es kein Rufsignal gibt, dessen Codewörter richtig decodiert wurden,
wird angenommen, daß das
Rufsignal nicht empfangen wurde, und die Verarbeitung wird beendet
(S19). Wenn alle Codewörter
eines Teilrahmens ohne Fehler decodiert wurden, kann der Betrieb
eines Teils des Pagers 11 bis zu den nächsten n Empfängen unterbrochen
werden. Alternativ kann eine feinere Steuerung angewandt werden,
so daß der
Betrieb eines Teils des Pagers 11 bis zu den folgenden
n Empfängen
in Einheiten korrekt decodierter Codewörter unterbrochen wird. Bei
diesem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird der Betrieb des Empfangsteils 2 durch
ein Steuersignal der Verarbeitungsschaltung 5 unterbrochen.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand von 7 beschrieben,
die eine spezielle Rufsignalfolge gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel
darstellt. Die Konfiguration einer Vorrichtung gemäß diesem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann in ähnlicher Weise
wie die Vorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
erläutert
werden. Das zweite Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich
der Konfiguration der Rufsignalfolge. Bei der in 7 dargestellten Rufsignalfolge ist jeder
Rahmen mit der zeitlichen Länge
T in r Teilrahmen mit der zeitlichen Länge a unterteilt, und diese
werden n-mal der Reihe nach, mit dem Teilrahmen 1 beginnend,
ausgesendet. Jeder Teilrahmen enthält n Rufsignalgruppen, die
sich alle in der Anzahl der Male, die sie gesendet wurden, unterscheiden.
Diese Rufsignalfolge entspricht der von vorliegender Anmelderin
in der japanischen Patentanmeldung 5-012822 vorgeschlagenen. Eine
Rufsignalgruppe, die zum n-ten Mal gesendet wird und am Ende des
Teilrahmens j liegt, der zur Zeit t0 + (j – 1)α gesendet wird, wird aus dem
Teilrahmen j ge löscht, der
zur Zeit t0 + T + (j – 1)α gesendet
wird, und statt dessen wird eine Rufsignalgruppe, die zum ersten Mal
gesendet wird und neue Rufsignale enthält, am Anfang des Teilrahmens
j eingefügt.
Da neue Rufsignale immer innerhalb der n Sendungen in der Rufsignalgruppe,
die am Anfang eines Teilrahmens angeordnet ist, eingefügt werden
kann, kann die Verzögerungszeit
zwischen einem Anrufer, der einen bestimmten Pager anwählen will,
der seinen Ruf ausführt,
und dem Pager, der augenblicklich seinen Benutzer anwählt, verkürzt werden.
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Beispielsweise im Falle der Rufsignalfolge gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das anhand von 5 erläutert wurde,
wird eine erneute Rufanforderung während der Aussendung des ersten
Rufsignalrahmens, der in 5(1) dargestellt
ist, so lange verzögert,
bis n Wiederholungen erfolgt sind. Mit anderen Worten, die maximale Verzögerungszeit
beträgt
etwa nT, und nur danach wird diese Rufanforderung frühestens
als Rufsignal gesendet.
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Im Gegensatz dazu können bei
der Rufsignalfolge gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung, das in 7 dargestellt
ist, bei jeder der n Sendungen neue Rufsignale in der ersten Rufsignalgruppe,
die am Anfang eines Teilrahmens angeordnet ist, eingefügt werden.
Infolgedessen wird eine beispielsweise unmittelbar nach der Zeit
t0 in 7(1) erfolgte
Anrufanforderung in der ersten Rufsignalgruppe, die am Anfang des
Teilrahmens 1 angeordnet ist, der zur Zeit t0 + T gesendet
wird, eingefügt,
was bedeutet, daß die
maximale Verzögerungszeit
T ist. Die Verzögerungszeit
zwischen einem Anrufer, der einen Pager wählen will, der seinen Ruf ausführt, und
dem Pager, der gerade seinen Benutzer anwählt, kann mithin kürzer als
bei dem ersten Ausfüh rungsbeispiel
der Erfindung gewählt
werden. Das in 6 dargestellte
Ablaufdiagramm kann auch auf diese Rufsignalfolge angewandt werden.
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Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann, wie anhand des ersten Ausführungsbeispiels erläutert wurde,
wenn alle Codewörter
in einem Teilrahmen fehlerfrei decodiert wurden, der Betrieb eines
Teils des Pagers 11 bis zu den folgenden n Empfängen unterbrochen
werden. Alternativ kann eine feinere Steuerung angewandt werden,
so daß der
Betrieb des Teils des Pagers 11 in Einheiten richtig decodierter
Codewörter
bis zu den folgenden n Empfängen
unterbrochen bzw. angehalten wird. Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird der Betrieb des Empfangsteils 2 durch
ein Steuersignal der Verarbeitungsschaltung 5 ebenso wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
unterbrochen.
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Bei der in 8 dargestellten Rufsignalfolge sind die
Rufsignale als zwei getrennte Felder konfiguriert, von denen das
eine Feld für
Adressensignale und das andere für
Nachrichtensignale vorgesehen ist. Da bei dieser Erfindung der Zeitdiversity-Empfang
bei jedem Codewort ausgeführt
wird, können
die Adressen- und Nachrichtensignale in beliebigen Positionen angeordnet
werden.
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Da die Zeitdiversity-Empfangsverarbeitung sowohl
bei den Adressensignalen als auch bei den Nachrichtensignalen ausgeführt werden
kann, kann die Wahrscheinlichkeit erhöht werden, daß ein Rufsignal
richtig empfangen wird.