DE69634379T2

DE69634379T2 - Kommunikationsempfänger mit Auswahl von Suchlauf oder Kanalverriegelung

Info

Publication number: DE69634379T2
Application number: DE69634379T
Authority: DE
Inventors: Paul Pembroke Pines Marko; Motty Shor; Mark Rindsberg; Craig Sunrise Wadin
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2016-12-21
Also published as: US5689806A; EP0782354A2; DE69634379D1; EP0782354B1; EP0782354A3

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Kommunikationsempfänger und insbesondere auf einen Suchlauf-Kommunikationsempfänger zur Auswahl zwischen Suchlauf und Kanalverriegelung.
Hintergrund der Erfindung
Die PCT-Anmeldung WO-A-82/01268 offenbart ein Kommunikationsverfahren und -system. Gemäß einem Aspekt der Anmeldung kann die Signaldekodierung nach mehreren Schemata angepasst werden.
Moderne Mitteilungsübermittlungsprotokolle, wie etwa das Protokoll gemäß European Radio Message System (ERMES) erfordert Suchlauf-Empfänger, die in der Lage sind, auf mehreren Funkfrequenzen zu arbeiten. Solche Protokolle stellen die Möglichkeit zum Roaming zur Verfügung, was es den Empfängern gestattet, Mitteilungen zu empfangen, während sie sich in einem weiträumigen Kommunikationssystem bewegen. Diese Protokolle gestatten auch eine große Flexibilität in Bezug auf die Systemkonfiguration, was beispielsweise zeitgeschachtelten Kanalbetrieb in einigen Gebieten und kontinuierlichen Betrieb in anderen Gebieten gestattet.
Die große Flexibilität der Systemkonfiguration stellt für die in dem System arbeitenden Suchlauf-Empfänger Probleme dar, weil Suchlauf-Empfänger, die für kontinuierlichen Kanalbetrieb optimiert sind, zu unnötigem Kanalsuchlauf "verleitet" werden können, wenn sie auf einem zeitgeschachtelten Kanal arbeiten. Umgekehrt können Empfänger, die für zeitgeschachtelten Betrieb optimiert sind, den Start eines Kanalsuchlaufs unnötig verzögern, wenn sie auf einem kontinuierlichen Kanal arbeiten, der außer Reichweite gerät.
Was daher benötigt wird, ist ein Suchlauf-Kommunikationsempfänger, der die Probleme überwinden kann, die aus der Mischung von kontinuierlichem Kanalbetrieb und zeitgeschachteltem Kanalbetrieb in einem Kommunikationssystem resultieren. Benötigt werden ein Kommunikationsempfänger und ein Betriebsverfahren, welche die Kanalsuchentscheidung optimieren können, während sie entweder in einem kontinuierlichen System oder einem zeitgeschachtelten System arbeiten.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Kanalsuchlauf-Kommunikationsempfänger in einem Kommunikationssystem betrieben werden, welches periodisch Information in einer Mehrzahl von Zyklen sendet, wobei ein Zyklus eine Mehrzahl von Subsequenzen umfasst. Der Kommunikationsempfänger bestimmt, ob in einem Suchlaufmodus oder in einem verriegelten Modus gearbeitet werden soll, und umfasst eine Antenne zum Empfangen eines die Information enthaltenden Funksignals, ein mit der Antenne verbundenes Empfängerelement zum Demodulieren der Information, ein mit dem Empfängerelement verbundenes Verarbeitungssystem zum Verarbeiten der Information und eine mit dem Verarbeitungssystem verbundene Benutzerschnittstelle zum Weiterleiten der Information an den Benutzer. Das Verarbeitungssystem ist programmiert zu Ausführung der Schritte des Treffens einer Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für die Mehrzahl von in einer vorbestimmten Mehrzahl von Zyklen gesendeten Subsequenzen, wobei eine Entscheidung für eine Versendung einer Subsequenz getroffen wird, und des Treffens einer Mehrzahl von Subsequenz-Aktiv/Inaktiv-Entscheidungen für einige der Mehrzahl von in der vorbestimmten Mehrzahl von Zyklen gesendeten Subsequenzen, basierend auf der für die Mehrzahl von Subsequenzen getroffenen Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen. Das Verarbeitungssystem ist weiter programmiert zur Ausführung der Schritte des Bestimmens, ob das Kommunikationssystem zeitgeschachtelt ist, basierend darauf, wie viele Aktiv-Entscheidungen und wie viele Inaktiv-Entscheidungen für die einigen der Mehrzahl von Subsequenzen getroffen werden, und des Auswählens zwischen Betrieb im Suchlaufmodus und Betrieb im verriegelten Modus gemäß vorbestimmten Regeln für zeitgeschachtelte Systeme als Antwort darauf, dass der Bestimmungsschritt feststellt, dass das Kommunikationssystem zeitgeschachtelt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verarbeitungssystem programmiert zur Ausführung der Schritte des Bestimmens, ob das Kommunikationssystem kontinuierlich ist, basierend darauf, wie viele Aktiv-Entscheidungen und wie viele Inaktiv-Entscheidungen für die einigen der Mehrzahl von Subsequenzen getroffen werden, und des Auswählens zwischen Betrieb im Suchlaufmodus und Betrieb im verriegelten Modus gemäß vorbestimmten Regeln für kontinuierliche Systeme als Antwort darauf, dass der Bestimmungsschritt feststellt, dass das Kommunikationssystem kontinuierlich ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Timing-Diagramm eines Protokolls nach dem Stand der Technik.
2 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm, welches ein zeitgeschachteltes Kommunikationssystem darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Betriebsverfahren eines Kommunikationsempfängers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
4 ist ein elektrisches Blockdiagramm des Kommunikationsverstärkers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Tabelle, die typische Empfängerregisterinhalte in einem kontinuierlichen System gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine Tabelle, die typische Empfängerregisterinhalte in einem zeitgeschachtelten System gemäß der be vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
1 ist ein Timing-Diagramm eines Protokolls nach dem Stand der Technik. Das Protokoll ist beispielsweise das Protokoll gemäß European Radio Message System (ERMES). Das ERMES-Protokoll spezifiziert eine periodische Versendung einer Sequenz 102 von Zyklen 104, wobei sechzig einminütige Zyklen pro Stunde gesendet werden. Jeder Zyklus 104 umfasst fünf Subsequenzen 106 von zwölf Sekunden Dauer, wobei jede Subsequenz 106 sechzehn synchrone Verarbeitungseinheiten (batches) 108 umfasst. Jede Verarbeitungseinheit 108 umfasst einen Synchronisationsteil 110, einen Systeminformationsteil 112, einen Adressteil 114 und einen Mitteilungsteil 116. Der Synchronisationsteil 110 enthält eine Präambel 118 und ein Sync-Codewort 120. Der Systeminformationsteil 112 enthält erste und zweite Systeminformations-Codewörter 122, 124 und ein zusätzliches Systeminformations-Codewort 126. Ein Kommunikationsempfänger, der in Systemen, die das ERMES-Protokoll verwenden, arbeiten soll, ist vorprogrammiert, ausgewählte der gesendeten Verarbeitungseinheiten 108 zu empfangen. Eine Verarbeitungseinheit 108, die zum Empfangen mittels eines Kommunikationsempfängers vorprogrammiert ist, wird als "aktive" Verarbeitungseinheit 108 für den Kommunikationsempfänger bezeichnet.
Man wird verstehen, dass auch andere Protokolle, die in der Lage sind, mit Frequenzsuchlauf-Empfängern zu arbeiten, beispielsweise Motorolas FLEX^TM-Protokoll, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Sowohl das ERMES-Protokoll, als auch das FLEX^TM-Protokoll verwenden fehlererkennende und -korrigierende Bose-Chadhuri-Hocquenghem-(BCH)- Codewörter. Derartige Codewörter werden auf im Stand der Technik wohlbekannte Weise verarbeitet, um empfangene Bit-Fehler, die in Codewörtern auftreten, zu erkennen und zu korrigieren, so lange es nicht zu viele, z.B. mehr als zwei Bit-Fehler in einem einzelnen Codewort, gibt. Wenn es mehr Bit-Fehler in einem einzelnen Codewort gibt, als korrigiert werden können, spricht man davon, dass das Codewort unkorrigierbare Fehler enthält.
2 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm, welches ein zeitgeschachteltes Kommunikationssystem darstellt. Das Diagramm umfasst fünf Sender 208, die alle auf derselben Frequenz senden und eine Funkabdeckung in fünf Zellabdeckungsgebieten 202 bereitstellen. Wenigstens ein Kommunikationsempfänger 204 arbeitet in dem Kommunikationssystem und empfängt Kommunikationssignale von wenigstens einem der Sender 208. Die fünf Subsequenzen 106 sind (durch schattierten Kästen) als auf einer zeitgeschachtelten Basis in nur einer Zelle zu einer Zeit dargestellt.
Um bei maximaler Effizienz zu arbeiten, muss der Kommunikationsempfänger 204 eine Systemkonfigurations-Beurteilung durchführen, um zu bestimmen, ob das Kommunikationssystem auf einer kontinuierlichen Basis (d.h. nicht zeitgeschachtelt) oder auf einer zeitgeschachtelten Basis sendet, um eine Modenwechsel-Steuerung mit einem Satz von für die spezielle Kommunikationssystemkonfiguration optimierten Regeln zu erlauben. Da sich die Konfiguration mit der Zeit ändern kann, muss die Beurteilung auf einer regelmäßigen Basis wiederholt werden.
Die zeitgeschachtelte Systemkonfiguration weist das Charakteristikum auf, dass der Kommunikationsempfänger 204 auf einer oder mehreren Subsequenzen 106 von nahegelegenen Sendern 208 her zuverlässig empfängt und auf einer oder mehreren Subsequenzen 106 von entfernten Sendern 208 her nicht empfängt. Diese Leistung unterscheidet sich von einem Simulcast- oder kontinuierlichen Übertragungssystem, bei dem alle Subsequenzen 106 im Wesentlichen einheitlich empfangen werden.
3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Betriebsverfahren des Kommunikationsempfängers 204 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Kurz gesagt überwacht 302 der Kommunikationsempfänger 204 die aktive Verarbeitungseinheit in einer Mehrzahl der in einer vorbestimmten Mehrzahl von Zyklen 104 gesendeten Subsequenzen 106. Der Kommunikationsempfänger 204 trifft dann eine Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen, basierend darauf, ob oder ob nicht die erwartete Information, z.B. die Präambel 118, das Sync-Codewort 120 und die Codewörter des Systeminformationsteils 112, empfangen wurden, und weiter basierend darauf, wie viele unkorrigierbare Fehler in ausgewählten der empfangenen Codewörtern erkannt wurden. Dieser Schritt des Überwachens und Treffens von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen wird hier weiter unten detaillierter beschrieben.
Als nächstes entscheidet 304 der Kommunikationsempfänger 204, ob einige der Subsequenzen aktiv oder inaktiv sind, basierend auf der in Schritt 302 getroffenen Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen. Der Kommunikationsempfänger 204 bestimmt 306 dann, ob das Kommunika tionssystem, welches gerade empfangen wird, zeitgeschachtelt oder kontinuierlich ist, basierend darauf, wie viele Aktiv-Entscheidungen und wie viele Inaktiv-Entscheidungen für die Mehrzahl von Subsequenzen getroffen wurden. Die bevorzugten Prozeduren zum Treffen der Entscheidungen und der Bestimmung in den Schritten 304 und 306 ist ebenfalls weiter unten in größerem Detail beschrieben.
In Schritt 308 leitet der Kommunikationsempfänger 204 den Fluss in eine von zwei Richtungen, basierend auf dem Typ des Systems. Wenn für das System bestimmt wurde, dass es ein zeitgeschachteltes System ist, wählt der Kommunikationsempfänger 204 zwischen Suchen einer weiteren Frequenz oder Verriegeln auf den aktuell ausgewählten Kanal, gemäß vorbestimmten Regeln für zeitgeschachtelte Systeme. Wenn andererseits für das System bestimmt wurde, dass es ein kontinuierliches System ist, wählt der Kommunikationsempfänger 204 zwischen dem Suchen einer weiteren Frequenz und dem Verriegeln auf den aktuell ausgewählten Kanal, gemäß vorbestimmten Regeln für kontinuierliche Systeme. Die Suchlauf/Verriegelungs-Regeln für zeitgeschachtelte und kontinuierliche Systeme werden hier weiter unten detaillierter dargestellt.
4 ist ein elektrisches Blockdiagramm des Kommunikationsempfängers 204 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Kommunikationsempfänger 204 umfasst eine Empfängerantenne 402 zum Empfangen eines Kommunikationssignals von einem Sender her, wie etwa den Sendern 208. Die Empfängerantenne 402 ist mit einem Empfängerelement 404 verbunden, welche herkömmliche Demodulationstechniken zum Empfangen des Kommunikationssignals verwendet. Funksignale, die von dem Empfängerelement 404 empfangnen werden, erzeugen ein demoduliertes Signal, welches zu einem Verarbeitungssystem 430 hin verbunden wird, um von den Sendern her empfangene Mitteilungen zu verarbeiten. Ein herkömmlicher Energieschalter 406, der mit dem Verarbeitungssystem 430 verbunden ist und mit einer Batterie 416 verbunden ist, wird verwendet, um die Energieversorgung des Empfängerelementes 404 zu steuern, wodurch eine Batteriesparfunktion bereitgestellt wird.
Um die erforderlichen Funktionen des Kommunikationsempfängers 204 durchzuführen, umfasst das Verarbeitungssystem 430 einen Prozessor 408, der mit einem Direktzugriffsspeicher (RAM: random access memory) 412 verbunden ist, einen Festwertspeicher (ROM: read-only memory) 410 und einen elektrisch löschbaren, programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM: electrically erasable programmable read-only memory) 414. Vorzugsweise ist der Prozessor 408 ähnlich dem M68HC08 Micro-Controller, hergestellt von Motorola, Inc. Man wird verstehen, dass andere, ähnliche Prozessoren als der Prozessor 408 verwendet werden können, und zusätzliche Prozessoren desselben oder alternativer Typen ebenso wie ein Hardware-Dekodierer hinzugefügt werden können, falls dies erforderlich ist, um die Verarbeitungserfordernisse des Verarbeitungssystems 430 zu handhaben. Man wird auch verstehen, dass andere Speicherarten, z.B. EEPROM oder FLASH, als der ROM 410 sowie der RAM 412 verwendet werden können. Man wird weiter verstehen, dass der RAM 412 und der ROM 410 einzeln oder in Kombination als ein integraler Bestandteil des Prozessors 408 verkörpert sein können.
Das Verarbeitungssystem 430 ist mittels des ROM 410 programmiert zu bestimmen, ob gemäß der vorliegenden Erfindung, wie weiter unten beschrieben, in einem Suchlaufmodus oder in einem verriegelten Modus gearbeitet werden soll. Der RAM 412 umfasst vorzugsweise fünf Aktivitäts-Register 442 und fünf Summen-Register 440, die den fünf Subsequenzen 106 jedes Zyklus 104 entsprechen. Der RAM 412 umfasst vorzugsweise weiter eine Position zum Speichern von zwei Statusbits 438 zum Speichern von "inaktiv"- und "zuverlässig aktiv"-Statusanzeigen, die für das Kommunikationssystem bestimmt werden, sowie eines Modusbits 437 zum Überwachen, ob sich der Kommunikationsempfänger 204 in einem Suchlaufmodus oder einem verriegelten Modus befindet. Der RAM 412 umfasst vorzugsweise auch ein Signalqualitäts-Register 436 zum Unterhalten eines Datensatzes von P (z.B. P=16) Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für die P jüngsten Sendungen der Mehrzahl von Subsequenzen 106. Außerdem umfasst der RAM 412 eine Position zum Speichern eines zeitgeschachtelt/kontinuierlich-Zustandes 434, der für das Kommunikationssystem bestimmt wird, sowie einen Fehlerzähler 444 zum Überwachen der Codewortfehler gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Verarbeitungssystem 430 ist auch mittels des EEPROM 414 vorprogrammiert, die aktiven Verarbeitungseinheiten 446, die der Kommunikationsempfänger 204 hinsichtlich seiner Selektivrufadresse zu überwachen hat, zu bestimmen und entsprechend auf vorprogrammierte Zahlen 447 gemäß der vorliegenden Erfindung zu arbeiten.
Für jede aktive Verarbeitungseinheit 108 wird von dem Verarbeitungssystem 430 eine Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidung getroffen, basierend auf dem Erkennen erwarteter Information in dem empfangenen Signal und weiter basierend darauf, wie viele unkorrigierbare Fehler es in der erwarteten Information gibt. Vorzugsweise ist die Verarbeitungseinheit "schlecht", wenn die Präambel 118 und das Sync-Codewort 120 nicht zu ihren erwarteten Zeiten erkannt werden. Wenn die Präambel 118 und das Sync-Codewort 120 detektiert werden, wird der Fehlerzähler 444 in dem Verarbeitungssystem 430 für jedes der ersten drei Codeworte 122, 124, 126 des Systeminformationsteils 112, welches unkorrigierbare Fehler enthält, erhöht. Wenn der Fehlerzähler 444 zwei oder mehr erreicht, ist die Verarbeitungseinheit 108 "schlecht". Wenn der Zähler kleiner ist als zwei, ist die Verarbeitungseinheit 108 "gut". Zusammenfassend:

Aktive Verarbeitungs- einheit

Signalqualität Kriterien

gut Präambel und Sync korrelieren und < 2 schlechte Codeworte;

schlecht Präambel und Sync scheitern oder 2+ schlechte Codeworte.
Vorzugsweise ist das Signalqualitäts-Register 436 sechzehn Bit breit und wird auf $FFFF initialisiert, jedes mal, wenn ein neuer "home"-Kanal von dem Kommunikationsempfänger 204 erlangt wird. Das Signalqualitäts-Register 436 wird auf jeder aktiven Verarbeitungseinheit wie folgt unterhalten:

Aktive Verarbeitungs- einheit Signalqualitäts-Registeraktion

Signalqualität

gut Schieberegister rechts, setze MSB auf 1;

schlecht Schieberegister rechts, setze MSB auf 0.
Die Identifikation inaktiver Subsequenz-Übertragungen erfordert Beobachtungen auf dem Kanal über mehrere Zyklen 104, um eine unzutreffende Klassifikation aufgrund normaler Kanalbedingungen, wie etwa Schwinden (fading) zu vermeiden. Um diesen Erfordernissen gerecht zu werden, wird jede aktive Subsequenz 106 (wie durch die aktiven Verarbeitungseinheiten 446 definiert) einem der Aktivitäts-Register 442 und einem der Summen-Register 440 zugeordnet. Jedes mal, wenn ein neuer "home"-Kanal erlangt wird, werden die fünf Aktivitäts-Register 442 und die fünf Summen-Register 440 auf $00 initialisiert. Jedes als aktiv definierte Aktivitäts-Register 442 wird eingestellt, basierend auf der Signalqualität, wie sie während der entsprechenden, während jeder über eine vorbestimmte Anzahl (z.B. acht) von Zyklen 104 gesendeten Subsequenz 104 empfangenen, aktiven Verarbeitungseinheit folgt.

Aktive Verarbeitungseinheit Aktivitäts-Registeraktion

Signalqualität

gut Schieberegister rechts, setze MSB auf 1;

schlecht Schieberegister rechts, setze MSB auf 0.
Nach jeder Einstellung eines der Aktivitäts-Register 442 werden alle Bits des Registers addiert und das Ergebnis in dem entsprechenden Summen-Register 440 gespeichert. Dann werden die beiden Statusbits 438 ("inaktiv" und "zuverlässig aktiv") zur späteren Verwendung auf 0 initialisiert.
Die Inhalte der Aktivitäts- und Summen-Register 442, 440 werden aufrecht erhalten, bis eine nächste Einstellung erforderlich ist. Die Aktiv-Summen-Register 440 werden dann verwendet, um die Systemkonfiguration zu bestimmen. Jedes Aktiv-Summen-Register 440 wird hinsichtlich 0 überprüft. Wenn irgendeines der Aktiv-Summen-Register 440 0 enthält, was andeutet, dass keine der letzten acht Subsequenzen 106 erkannt wurde, wird das "inaktiv"-Bit der beiden Statusbits 438 gesetzt. Als nächstes wird jedes Aktiv-Summen-Register 440 mit 7 verglichen. Wenn irgendeines der Aktiv-Summen-Register 440 7 oder größer ist, was andeutet, dass 7 oder 8 der letzten acht Subsequenzen 106 erkannt wurden, wird das "zuverlässig aktiv"-Bit der zwei Statusbits 438 gesetzt. Schließlich wird, wenn die "inaktiv"- und "zuverlässig aktiv"-Bits beide gesetzt sind, für das System bestimmt, dass es zeitgeschachtelt ist, und die Regeln für zeitgeschachtelte Systeme werden für Modenwechsel verwendet. Anderenfalls werden die Regeln für kontinuierliche Systeme verwendet. Die Systemkonfigurationsbestimmungsprozedur wird nach jeder aktiven Verarbeitungseinheit wiederholt und die Modensteuerungsregeln können von Verarbeitungseinheit zu Verarbeitungseinheit gewechselt werden.
5 ist eine Tabelle, die typische Empfängerregisterinhalte in einem kontinuierlichen System gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Die Inhalte des 0ten Aktivitäts-Registers 442 nach einem ersten Zyklus 104 von fünf Subsequenzen 106 wurden empfangen und sind in einem ersten Schiebekasten 502 dargestellt. Die Inhalte des vierten Aktivitäts-Registers 442 nach dem ersten Zyklus 104 von Subsequenzen 106 wurden empfangen und sind in einem zweiten Schiebekasten 504 darge stellt. Man beachte, dass nach dem ersten Zyklus 104 die Summen-Register 440, die jeder Subsequenz 106 entsprechen, die Summe der acht in den Schiebekästen 502, 504, die dem Aktivitäts-Register 442 für die Subsequenz 106 entsprechen (enthaltend die acht jüngsten Empfänge der Subsequenz 106), enthalten. Wenn man die Schiebekästen 502, 504 sich als abwärts durch jeden Übertragungszyklus bewegend visualisiert (zusammen mit drei zusätzlichen Schiebekästen für die erste, zweite und dritte Subsequenz 106), kann man die Werte, die in den Summen-Registern 440 auftreten werden, verifizieren, wie in der Tabelle von 5 dargestellt. Man beachte auch, dass für jeden Zyklus 104 das "inaktiv"-Bit der zwei Statusbits 438 gesetzt wird, wann immer wenigstens eines der Summen-Register 440 einen 0-Wert enthält, und dass weiter, wann immer wenigstens eines der Summen-Register 440 einen Wert von sieben oder größer enthält, das "zuverlässig aktiv"-Bit der zwei Statusbits 438 gesetzt wird. Da die zwei Statusbits 438 niemals beide in der Tabelle von 5 gesetzt sind, sind die Regeln, die für die Steuerung des Suchlauf- oder verriegelten Modus anzuwenden sind, die Regeln für kontinuierliche Systeme.
Durch Betrieb wie beschrieben, wird eine Mehrzahl von Datensätzen in den Aktivitäts-Registern 442 von N (z.B. N=8) jüngsten Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen unterhalten, entsprechend den einigen der Mehrzahl von in der vorgegebenen Mehrzahl von Zyklen gesendeten Subsequenzen. Auch wird eine Mehrzahl von Summen in dem Summen-Register 440 unterhalten, entsprechend der Mehrzahl von Subsequenzen, wobei jede Summe anzeigt, wie viele der N jüngsten Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für einen der Mehrzahl von Datensätzen "gut" sind. Außerdem wer den einige der Mehrzahl von Subsequenzen 106 als "inaktiv" definiert als Antwort darauf, dass entsprechende der Mehrzahl vom Summen gleich Null sind, und andere der Mehrzahl von Subsequenzen 106 werden als "zuverlässig aktiv" definiert, als Antwort darauf, dass die entsprechenden der Mehrzahl von Summen größer sind als ein vorbestimmter Wert (z.B. 7) .
6 ist eine Tabelle, die typische Empfängerregisterinhalte in einem zeitgeschachtelten System gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Tabelle von 6 ist ähnlich derjenigen von 5. Der wesentliche Unterschied ist, dass die Daten von 6 typischen Werten für ein zeitgeschachteltes System entsprechen. Man beachte, dass für alle Zyklen 104 nach dem sechsten Zyklus 104 die zwei Statusbits 438 beide gesetzt sind, wodurch angezeigt wird, dass die Modensteuerungsregeln, die anzuwenden sind, die Regeln für zeitgeschachtelte Systeme sind.
Die Regeln für die Modensteuerung in einem zeitgeschachtelten System hängen davon ab, ob der Pager verriegelt ist oder scannt (Suchlauf). Das Modusbit 437 (0=verriegelt, 1=Suchlauf) wird jedes mal auf 0 initialisiert, wenn ein neuer "home"-Kanal erlangt wird, und das Modusbit 437 wird danach durch die Aktiv-Regeln für die Modensteuerung gesteuert. Im Fall, dass die Aktiv-Regeln die Regeln für zeitgeschachtelte System sind, sind die Regeln folgende: Wenn das Modusbit 437 = 0 (verriegelter Modus), werden die M signifikantesten Bits (entsprechend den M jüngsten Sendungen der Subsequenzen) des P-Bit- Signalqualitäts-Registers 436 überprüft (z.B. M=5 und P=16). Wenn alle Bits 0 sind, was anzeigt, dass die Signalqualität auf den letzten M aufeinanderfolgenden Subsequenzen 106 schlecht ist, wird das Modusbit 437 auf 1 gesetzt und der Kommunikationsempfänger geht in den synchronen Suchlaufmodus über.
Wenn das Modusbit 437 = 1 (Suchlaufmodus), wird das "zuverlässig aktiv"-Bit der beiden Statusbits 438 überprüft. Als ein Ergebnis der Systemkonfigurations-Bestimmungsprozedur wird das "zuverlässig aktiv"-Bit nur gesetzt, wenn wenigstens eine Subsequenz 106 den Signalqualitätstest auf wenigstens 7 der letzten 8 Zyklen bestanden hat. Bei einem zeitgeschachtelten System stellen 7 von 8 erkannten Sendungen auf 1 Subsequenz einen guten Empfang dar und weiterer Suchlauf ist nicht erforderlich. wenn daher das "zuverlässig aktiv"-Bit gesetzt ist, setzt das Verarbeitungssystem 430 das Modusbit 437 auf 0 zurück und der Kommunikationsempfänger 204 geht in den verriegelten Modus über. Man beachte, dass, wenn der Kommunikationsempfänger 204 auf nur 1 Subsequenz 106 empfängt und diese Subsequenz 106 auf zwei aufeinanderfolgenden Zyklen 104 versäumt wird, der Kommunikationsempfänger 204 beginnt, die Regeln für die Modensteuerung für kontinuierliche Systeme anzuwenden.
Die Regeln für die Modensteuerung in einem kontinuierlichen System hängen auch davon ab, ob der Pager verriegelt ist oder scannt (Suchlauf). Im Fall, dass die Aktiv-Regeln die Regeln für ein kontinuierliches System sind, sind die Regeln wie folgt:
Wenn das Modusbit 437 = 0 (verriegelter Modus), werden die Bits in dem P-Signalqualitäts-Register 436 aufsummiert. Wenn das Ergebnis kleiner oder gleich der ersten vorprogrammierbaren Zahl, z.B. 11, ist, wird das Modusbit 437 auf 1 gesetzt und der Kommunikationsempfänger 204 geht in den synchronen Suchlaufmodus über.
Wenn das Modusbit 437 = 1 (Suchlaufmodus), werden die Bits in dem P-Bit-Signalqualitäts-Register 436 aufsummiert. Wenn das Ergebnis größer oder gleich einer zweiten vorprogrammierbaren Zahl, z.B. 14, ist, wird das Modusbit 437 auf 0 zurückgesetzt und der Kommunikationsempfänger 204 geht in den verriegelten Modus über.
Durch Bestimmung, ob das Kommunikationssystem in einem zeitgeschachtelten System oder einem kontinuierlichen System empfangen wird, passt der Kommunikationsempfänger 204 gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise seine Regeln zur Auswahl des Suchlaufmodus oder des verriegelten Modus an, gemäß dem, was für das spezielle, empfangene System am effizientesten ist. Unnötiger Suchlauf wird bei einem zeitgeschachtelten System vorteilhaft vermieden und Verzögerungen beim Initiieren eines Suchlaufs in einem kontinuierlichen System nach Antreffen eines abfallenden Signals werden vorteilhaft minimiert.
Das Verarbeitungssystem 430 ist mittels des ROM 410 weiter programmiert, die eingehenden Mitteilungen zu verarbeiten, sobald der Kommunikationsempfänger 204 einen Kanal erlangt und auf ihm verriegelt hat. Um eine Mitteilung zu verarbeiten, aktiviert der Prozessor 408 periodisch das Empfängerelement 404 mittels des Energieschalters 406. Während eine Mitteilung verarbeitet wird, dekodiert der Prozessor 408 auf konventionelle Weise eine Adresse in den demodulierten Daten der Mitteilung, vergleicht die dekodierte Adresse mit einer oder mehreren Selektivrufadressen 432, die in dem EEPROM 414 gespeichert sind, und wenn eine Übereinstimmung erkannt wird, fährt der Prozessor 408 fort, einen Mitteilungsteil zu dekodieren, bis entweder die Mitteilung erkannt oder eine timeout-Periode von 12 Sekunden abläuft.
Sobald der Prozessor 408 die Mitteilung verarbeitet hat, speichert er die Mitteilung an einer Position für Mitteilungen 418 in dem RAM 412 und es wird ein Anrufalarmsignal erzeugt, um den Benutzer zu alarmieren, dass eine Mitteilung empfangen wurde. Das Anrufalarmsignal wird an eine herkömmliche Audio- oder taktile Alarmvorrichtung 426 zum Erzeugen eines hörbaren oder taktilen Alarmsignals geleitet. Auf die Mitteilung kann durch den Benutzer mittels Benutzersteuerungen 424 zugegriffen werden, die Funktionen wie etwa Verriegeln, Entriegeln, Löschen, Lesen etc., zur Verfügung stellen. Insbesondere wird durch Verwendung von geeigneten, durch die Benutzersteuerungen 424 bereitgestellten Funktionen die Mitteilung aus dem RAM 412 abgerufen und dann über eine Benutzerschnittstelle 428, beispielsweise eine konventionelle Flüssigkristallanzeige (LCD: liquid crystal display) oder einen Lautsprecher an den Benutzer weitergeleitet.
Es sollte nun erkennbar sein, dass die vorliegende Erfindung einen Suchlauf-Kommunikationsempfänger und ein Verfahren dafür zur Verfügung stellt, die die Probleme des Standes der Technik überwinden, welche sich aus einer Mischung aus kontinuierlichem Kanalbetrieb und zeitgeschachteltem Kanalbetrieb in einem Kommunikationssystem ergeben. Zur Verfügung gestellt werden ein Kommunikationsempfänger und ein Betriebsverfahren, die vorteilhaft die Kanalsuchlaufentscheidung optimieren, während entweder in einem kontinuierlichen System oder einem zeitgeschachtelten System gearbeitet wird.
Obgleich die vorangehende Beschreibung eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung präsentiert hat, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne sich von dem Umfang und Ziel der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Entsprechend wird der Umfang der vorliegenden Erfindung lediglich gemäß den beigefügten Ansprüchen limitiert.

Claims

Kanalsuchlauf-Kommunikationsempfänger zum Betrieb in einem Kommunikationssystem, welches periodisch Information in einer Mehrzahl von Zyklen überträgt, wobei ein Zyklus eine Mehrzahl von Subsequenzen umfasst, der Kommunikationsempfänger bestimmt, ob in einem Suchlaufmodus oder in einem verriegelten Modus gearbeitet werden soll, und der Kommunikationsempfänger umfasst: eine Antenne (402) zum Empfangen eines die Information enthaltenden Funksignals; ein mit der Antenne gekoppeltes Empfängerelement (404) zum Demodulieren der Information; ein mit dem Empfängerelement gekoppeltes Verarbeitungssystem (408) zum Verarbeiten der Information; und eine mit dem Verarbeitungssystem gekoppelte Benutzerschnittstelle (428) zum Weiterleiten der Information an einen Benutzer, wobei das Verarbeitungssystem zum Ausführen der folgenden Schritte programmiert ist: Treffen einer Mehrzahl von Signalqualität-Gut ("pass")/Schlecht ("fail")-Entscheidungen (302) für die Mehrzahl von in einer vorbestimmten Mehrzahl von Zyklen ge sendeten Subsequenzen, wobei eine Entscheidung für eine Übertragung einer Subsequenz getroffen wird; Treffen einer Mehrzahl von Subsequenz-Aktiv/Inaktiv-Entscheidungen (304) für einige der Mehrzahl von in der vorbestimmten Mehrzahl von Zyklen gesendeten Subsequenzen, basierend auf der für die Mehrzahl von Subsequenzen getroffenen Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen; Bestimmen, ob das Kommunikationssystem zeitgeteilt ist (306), basierend darauf, wie viele Aktiv-Entscheidungen und wie viele Inaktiv-Entscheidungen für die einigen der Mehrzahl von Subsequenzen getroffen werden; und Auswählen zwischen einem Betrieb im Suchlaufmodus und einem Betrieb im verriegelten Modus (308) gemäß vorbestimmten Regeln für zeitgeteilte Systeme, als Antwort darauf, dass der Bestimmungsschritt feststellt, dass das Kommunikationssystem zeitgeteilt ist.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei die Subsequenz eine Mehrzahl synchroner Verarbeitungseinheiten umfasst, und wobei eine der Mehrzahl von synchronen Verarbeitungseinheiten, die zur Verwendung durch den Kommunikationsempfänger vorgesehen sind, als aktive Verarbeitungseinheit definiert ist, und wobei der Schritt des Treffens einer Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für die Mehrzahl von Subsequenzen den Schritt umfasst: Überwachen der aktiven Verarbeitungseinheit in einigen der Mehrzahl von Subsequenzen.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Treffens einer Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für eine Übertragung der Subsequenz die Schritte umfasst: Bestimmen, dass die Signalqualität gut ist, als Antwort auf (a) ein Erkennen erwarteter Information und (b) ein Zählen von weniger als eine vorbestimmte Anzahl nicht korrigierbarer Fehler in der erwarteten Information; und andernfalls Bestimmen, dass die Signalqualität schlecht ist.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Auswählens zwischen einem Betrieb im Suchlaufmodus und einem Betrieb im verriegelten Modus den Schritt umfasst Wechseln von einem verriegelten Modus zu einem Suchlaufmodus als Antwort darauf, dass die Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen in den M jüngsten Übertragungen der Mehrzahl von Subsequenzen "schlecht" ist, wobei M ein vorbestimmter positiver ganzzahliger Wert ist.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Treffens der Subsequenz-Aktiv/Inaktiv-Entscheidungen die Schritte umfasst: Aufrechterhalten einer Mehrzahl von Datensätzen von N jüngsten Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen, die den einigen der Mehrzahl von in der vorbestimmten Anzahl von Zyklen übertragenen Subsequenzen entsprechen, wobei N ein vorbestimmter positiver ganzzahliger Wert ist; Aufrechterhalten einer Mehrzahl von Summen, die der Mehrzahl von Subsequenzen entsprechen, wobei eine Summe an zeigt, wie viele der N jüngsten Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für einen entsprechenden der Mehrzahl von Datensätzen "gut" sind; Definieren einiger der Mehrzahl von Subsequenzen als "inaktiv", als Antwort darauf, dass entsprechende der Mehrzahl von Summen gleich Null sind; und Definieren der einigen der Mehrzahl von Subsequenzen als "zuverlässig aktiv", als Antwort darauf, dass die entsprechenden der Mehrzahl von Summen größer als ein vorbestimmter Wert sind.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Auswählens zwischen einem Betrieb im Suchlaufmodus und einem Betrieb im verriegelten Modus die Schritte umfasst: Wechseln von einem Suchlaufmodus zu einem verriegelten Modus, als Antwort darauf, dass wenigstens eine der Mehrzahl von Subsequenzen als zuverlässig aktiv definiert wird.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Bestimmens, ob das Kommunikationssystem zeitgeteilt ist, die Schritte umfasst: Bestimmen, dass das Kommunikationssystem zeitgeteilt ist, als Antwort darauf, dass wenigstens eine aus der Mehrzahl von Subsequenzen als inaktiv definiert wird und dass wenigstens eine aus der Mehrzahl von Subsequenzen als zuverlässig aktiv definiert wird; und anderenfalls Bestimmen, dass das Kommunikationssystem kontinuierlich ist.
Kanalsuchlauf-Kommunikationsempfänger zum Betrieb in einem Kommunikationssystem, welches periodisch Information in einer Mehrzahl von Zyklen überträgt, wobei ein Zyklus eine Mehrzahl von Subsequenzen umfasst, der Kommunikationsempfänger bestimmt, ob in einem Suchlaufmodus oder in einem verriegelten Modus gearbeitet werden soll, und der Kommunikationsempfänger umfasst: eine Antenne (402) zum Empfangen eines die Information enthaltenden Funksignals; ein mit der Antenne gekoppeltes Empfängerelement (404) zum Demodulieren der Information; ein mit dem Empfängerelement gekoppeltes Verarbeitungssystem (408) zum Verarbeiten der Information; und eine mit dem Verarbeitungssystem gekoppelte Benutzerschnittstelle (428) zum Weiterleiten der Information an einen Benutzer, wobei das Verarbeitungssystem zum Ausführen der folgenden Schritte programmiert ist: Treffen einer Mehrzahl von Signalqualität-Gut("pass")/Schlecht ("fail")-Entscheidungen (302) für die Mehrzahl von in einer vorbestimmten Mehrzahl von Zyklen gesendeten Subsequenzen, wobei eine Entscheidung für eine Übertragung einer Subsequenz getroffen wird; Treffen einer Mehrzahl von Subsequenz-Aktiv/Inaktiv-Entscheidungen (304) für einige der Mehrzahl von in der vorbestimmten Mehrzahl von Zyklen gesendeten Subsequenzen, basierend auf der für die Mehrzahl von Subsequenzen getroffenen Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen; Bestimmen (306), ob das Kommunikationssystem kontinuierlich ist, basierend darauf, wie viele Aktiv- Entscheidungen und wie viele Inaktiv-Entscheidungen für die einigen der Mehrzahl von Subsequenzen getroffen werden; und Auswählen (308) zwischen einem Betrieb im Suchlaufmodus und einem Betrieb im verriegelten Modus gemäß vorbestimmten Regeln für kontinuierliche Systeme, als Antwort darauf, dass der Bestimmungsschritt feststellt, dass das Kommunikationssystem kontinuierlich ist.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 8, wobei die Subsequenz eine Mehrzahl synchroner Verarbeitungseinheiten umfasst, und wobei eine der Mehrzahl von synchronen Verarbeitungseinheiten, die zur Verwendung durch den Kommunikationsempfänger vorgesehen sind, als aktive Verarbeitungseinheit definiert ist, und wobei der Schritt des Treffens einer Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für die Mehrzahl von Subsequenzen den Schritt umfasst: Überwachen der aktiven Verarbeitungseinheit in einigen der Mehrzahl von Subsequenzen.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Treffens einer Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für eine Übertragung der Subsequenz die Schritte umfasst: Bestimmen, dass die Signalqualität gut ist, als Antwort auf (a) ein Erkennen erwarteter Information und (b) ein Zählen von weniger als einer vorbestimmten Anzahl nicht korrigierbarer Fehler in der erwarteten Information; und andernfalls Bestimmen, dass die Signalqualität schlecht ist.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Treffens einer Mehrzahl der Subsequenz-Aktiv/Inaktiv-Entscheidungen die Schritte umfasst: Aufrechterhalten einer Mehrzahl von Datensätzen von N jüngsten Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen, die den einigen der Mehrzahl von in der vorbestimmten Anzahl von Zyklen gesendeten Subsequenzen entsprechen, wobei N ein vorbestimmter positiver ganzzahliger Wert ist; Aufrechterhalten einer Mehrzahl von Summen, die der Mehrzahl von Subsequenzen entsprechen, wobei eine Summe anzeigt, wie viele der N jüngsten Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für einen entsprechenden der Mehrzahl von Datensätzen "gut" sind; Definieren einiger der Mehrzahl von Subsequenzen als "Inaktiv", als Antwort darauf, dass entsprechende der Mehrzahl von Summen gleich Null sind; und Definieren der einigen der Mehrzahl von Subsequenzen als "zuverlässig aktiv", als Antwort darauf, dass entsprechende der Mehrzahl von Summen größer als ein vorbestimmter Wert sind.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Bestimmens, ob das Kommunikationssystem zeitgeteilt ist, die Schritte umfasst: Bestimmen, dass das Kommunikationssystem zeitgeteilt ist, als Antwort darauf, dass wenigstens eine der Mehrzahl von Subsequenzen als inaktiv definiert wird und dass wenigstens eine der Mehrzahl von Subsequenzen als zuverlässig aktiv definiert wird; und andernfalls Bestimmen, dass das Kommunikationssystem kontinuierlich ist.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 8, weiter den Schritt umfassend: Aufrechterhalten eines Datensatzes von P Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen für P jüngste Übertragungen der Mehrzahl von Subsequenzen, wobei P ein vorbestimmter positiver ganzzahliger Wert ist.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Auswählens zwischen einem Betrieb im Suchlaufmodus und einem Betrieb im verriegelten Modus den Schritt umfasst: Wechseln von dem verriegelten Modus zu dem Suchlaufmodus als Antwort darauf, dass die Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen in mehr als einer vorprogrammierbaren Anzahl der P jüngsten Sendungen "schlecht" sind.
Kommunikationsempfänger nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Auswählens zwischen einem Betrieb im Suchlaufmodus und einem Betrieb im verriegelten Modus den Schritt umfasst: Wechseln von dem Suchlaufmodus zu dem verriegelten Modus als Antwort darauf, dass die Mehrzahl von Signalqualität-Gut/Schlecht-Entscheidungen in mehr als einer vorprogrammierbaren Anzahl der P jüngsten Sendungen "gut" sind.