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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf Funkkommunikationssysteme und
insbesondere auf ein Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung
von flexibler Roamingfähigkeit
für ein
innerhalb eines Funkkommunikationssystems arbeitendes Empfangsgerät.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
sind Kommunikationssysteme erhältlich,
die Dienst über
einen weiten Bereich, wie z. B. landesweit oder sogar weltweit,
zur Verfügung
stellen. Solche Weitbereichsysteme setzen sich aus zahlreichen Ortsbereichsystemen
zusammen, die einen Dienst für
einen bestimmten geographischen Bereich zur Verfügung stellen, wie z. B. eine
Stadt oder Region, die eine Gruppe von Städten umfasst. Solche Weitbereichsysteme
arbeiten meist auf zahlreichen Funkkommunika tionsfrequenzen und
setzen voraus, dass ein Kommunikationsempfänger, dem ein Roamen zwischen
den Ortsbereichsystemen ermöglicht
ist, in der Lage ist, die zahlreichen Frequenzen abzutasten, um
eine oder mehrere Frequenzen zu identifizieren, die zum Übertragen
von Nachrichten, die an den Kommunikationsempfänger gerichtet sind, bestimmt
sind.
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Je
nach der von einem Teilnehmer geforderten Verkehrsgüte ist der
vom Teilnehmer getragene Kommunikationsempfänger einem Heimatsystem zugeordnet,
welches eine Versorgung innerhalb des lokalen geographischen Bereichs
oder Gebiets, in dem sich der Teilnehmer vorwiegend befindet, zur
Verfügung
stellt, und es sind ihm eine oder mehrere Adressen zugeordnet, um
eine Nachrichtenzustellung von einer Vielheit von Quellen zu ermöglichen.
In einigen Fällen
richten sich die Nachrichten, die zugestellt werden, an eine Gruppe
von Teilnehmern, in welchem Fall dem Kommunikationsempfänger eine
Gruppenadresse zugeordnet wird.
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Frühe Weitbereichkommunikationssysteme
setzten voraus, dass die den Kommunikationsempfängern zugeordneten Adressen
koordiniert wurden, was je nachdem, welches Signalisierungsprotokoll
verwendet wurde, um die Nachrichten zuzustellen, die Anzahl der
Teilnehmer, die von einem Bereich zu einem anderen roamen konnte,
stark einschränkte.
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Die
Adressbeschränkung
wurde in einem anderen Weitbereichkommunikationssystem auf dem bekannten
Stand der Technik verbessert, indem eine System-ID an jede einzelne
dem Kommunikationsempfänger
zugeordnete Adresse angehängt
wurde, wodurch eine Anzahl langer Adressen erstellt wurde, die eine nach
der anderen der Anzahl der jedem Kommunikationsempfänger zugeordneten
einzelnen Adressen entsprach. In diesem System konnten lokal zugeordnete
Adressen anderen Kommunikationsempfängern, die in anderen geographischen
Bereichen lokal arbeiteten, neu zugeordnet werden. Die langen Adressen
mussten unabhängig
von den regulären
Adressen stapelweise übertragen
werden, um eine falsche Adressdetektion durch einen anderen Ortsbereichkommunikationsempfänger zu
verhindern. Ein Beispiel eines anderen Systems von landesweitem
Paging mit lokalen Betriebsarten wird in der
US 5254986 offenbart.
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Es
ist offensichtlich, dass der Pagingbenutzer mit der Einführung von
Pagingprotokollen mit höherer Geschwindigkeit
erwartet, zusätzlich
zu herkömmlichen
persönlichen
Pagingdiensten mehr Informationsdienste und andere Gruppennachrichten
zu empfangen. Mit dem Alltäglichwerden
von regionalem und globalem Roaming erwartet der Pagingbenutzer,
dass die in seinem lokalen Versorgungsbereich verfügbaren Dienste, während er
roamt, an ihn weitergeleitet werden. Dieser zunehmende Verkehr pro
Benutzer und die Zunahme von Roamingdiensten im Allgemeinen führen dazu,
dass der Dienstanbieter den Roamingverkehr nur auf die vom Reisenden
angeforderten Versorgungsbereiche konzentriert, wobei auf diese
Weise die Kanalkapazität der
gesamten Roaminginfrastruktur maximiert wird. Ein konzentriertes
Roaming verkompliziert die Vernetzungsaspekte der Infrastruktur
mehr als die frühere
Tendenz, den Roamingverkehr in Bereiche zu senden, die viel größer sind
als der tatsächliche
vom Roamingteilnehmer angeforderte Versorgungsbereich. Es verkompliziert
auch den Pagerbetrieb besonders in den Bereichen zwischen zwei Versorgungsbereichen,
wo der Pager nicht weiß,
welches Signal seinen Verkehr überträgt.
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Somit
werden ein Verfahren und Vorrichtung benötigt, die einem innerhalb eines
Funkkommunikationssystems arbei tenden Empfangsgerät eine flexible
Roamingfähigkeit
zur Verfügung
stellen.
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Erklärung der
Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden ein Nachrichtenübertragungssystem
wie in Anspruch 1 beansprucht und ein Verfahren zur Bereitstellung
flexibler Roamingfähigkeit
für ein
Empfangsgerät
wie in Anspruch 2 beansprucht zur Verfügung gestellt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Darstellung eines Weitbereichkommunikationssystems, das eine
Roamingfähigkeit
für ein
Empfangsgerät
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Verfügung stellt.
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2–4 sind
Timingdiagramme, die ein Signalisierungsprotokoll gemäß einer
Ausführung
der vorliegenden Erfindung darstellen.
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5 ist
ein Diagramm, das eine Struktur eines Frameinformationsworts gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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6 und 7 sind
Diagramme, die Strukturen von Blockinformationswörtern, in denen einzelne Simulcast
System Identifikations(SSID)-Information kodiert ist, darstellen.
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8 und 9 sind
Diagramme, die Strukturen eines Adressworts beziehungsweise eines
Vektorworts, in dem Roamingnetzindentifikations(NID)-Information
gemäß einer
Aus führungsform
der vorliegenden Erfindung kodiert ist, darstellen.
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10 ist
ein Diagramm, das die Struktur einer Einzelwort- oder kurzen Adresse
darstellt.
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11 ist
ein Diagramm, das die Struktur einer Zweiwort- oder langen Adresse
darstellt.
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12 ist
ein Framediagramm, das ein Empfangsmuster für mehrere Frequenzkanäle darstellt,
was dem Empfangsgerät
ermöglicht,
mehrere Kanäle
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu überwachen.
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13 ist
ein elektrisches Blockdiagramm eines Pagingendgeräts gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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14 ist
ein Diagramm, das eine Teilnehmerdatenbank und eine Netzdatenbank
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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15 ist
ein elektrisches Blockdiagramm eines Empfangsgeräts gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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16 ist
ein elektrisches Blockdiagramm, das eine Sendestation gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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17 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung von Nachrichten für Roamingempfangsgeräte gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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18 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung von Nachrichten, die an
Roamingempfangsgeräte
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gerichtet sind, im Allgemeinen darstellt.
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19 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Roamingempfangsgeräte gemäß einer
Ausführungsform
der vor liegenden Erfindung darstellt, wenn die Adressen nicht koordiniert
sind.
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20 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Roamingempfangsgeräte gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn die Adressen koordiniert
sind.
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Ausführliche
Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Nachrichtenübertragungssystems, und insbesondere
eines Weitbereichkommunikationssystems 100, wie z. B. eines
landesweiten Pagingsystems, das eine flexible Roamingfähigkeit
für ein
Empfangsgerät 126,
wie z. B. einen Pagingempfänger,
einen Datenkommunikationsempfänger oder
einen Informationsdiensteempfänger,
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. Das Weitbereichsystem 100 umfasst
einen weiten geographischen Bereich, bei dem es sich als Beispiel
um ein landesweites Kommunikationssystem handeln kann, das zahlreiche
Ortsbereichsysteme, die auf einem oder mehreren Ortsbereichhochfrequenzkanälen arbeiten,
umfasst, die als Simulcastübertragungszonen 110 identifiziert
werden, welche einem lokalen geographischen Bereich, wie z. B. einer
Stadt (SSID1–SSID5)
oder einer Region, die eine Gruppe von Städten (NID1) umfasst, einen
Dienst zur Verfügung
stellen. Alle Empfangsgeräte
sind einem Heimatsystem zugeordnet, welches auf einem Heimathochfrequenzkanal
arbeitet. An ein Empfangsgerät 126 gerichtete
Nachrichten können
unter Verwendung eines Telefons 112 oder anderen Nachrichteneingabegeräts auf eine
einem ordentlichen Fachmann wohl bekannte Art und Weise entstanden
sein. Eine über
das Telefon 112 entstandene Nachricht eines Anrufers wird
durch das öffentliche
Fernsprechnetz 114 (PSTN) an einen Messaging System-Eingang (MS-I) 115,
wie z. B. einen von Motorola Inc. in Schaumburg, IL, USA, hergestellten
Eingangsprozessor MPS 2000, gerichtet und welcher ein Pagingnetzknoten
ist, der zum Empfangen von Nachrichten von dem externen Netz, wie
z. B. dem PSTN, einem PSDN oder einem LAN (lokalen Netz); um nur
ein paar zu nennen, verwendet wird. Der MS-I 115 verbindet
sich mit einer Messaging System-Heimat (MS-H) 116, wie
z. B. einem von Motorola Inc. in Schaumburg, IL, USA, hergestellten
zentralen Prozessor MPS 2000, und welche ein Pagingnetzknoten ist,
in dem Teilnehmerdatenbankaufzeichnungen und ähnliches für einen Teilnehmer untergebracht
sind, wie unten ausführlicher
beschrieben wird. Der MS-I 115 und die MS-H 116 sind
meist kombiniert und werden als ein Pagingendgerät bezeichnet, wie z. B. ein
von Motorola Inc. in Schaumburg, IL, USA, hergestellter WMG-Administrator!.
Die MS-H 116 oder ein Pagingendgerät, nachstehend als ein Pagingendgerät 116 bezeichnet,
verarbeitet die Nachricht, wie unten beschrieben wird, und sendet
die verarbeitete Nachricht an einen oder mehrere Messaging System-Ausgänge (MS-O) 120,
nachstehend als Ausgangscontroller 120 bezeichnet, wie
z. B. einem CNet-Controller, einem Ausgangsprozessor MPS 2000 oder
einem RF-Conductor!, von denen jeder von Motorola Inc in Schaumburg,
Il, USA, hergestellt wird, und welche Pagingnetzknoten sind, die
das Kodieren der Information erzeugen, die sowohl zum Verwalten
des RF-Kanals als
auch zum Verwalten der Basisstationen benötigt wird, die verwendet werden,
um Nachrichten innerhalb des Ortsbereichsystems (in diesem Fall
durch SSID1 und SSID5 identifiziert) zum Empfang durch ein Empfangsgerät, das in nerhalb
des Ortsbereichsystems arbeitet, zu übertragen. Das Pagingendgerät 116 kommuniziert
mit den Ausgangscontrollern 120 unter Verwendung irgendeiner
von einer Anzahl von wohl bekannten Kommunikationsverbindungen 128,
wie z. B. durch das öffentliche
Fernsprechnetz oder über
eine Hochfrequenz, Mikrowellen- oder Satellitenkommunikationsverbindung.
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Wenn
ein Kommunikationsempfänger,
wie z. B. ein Empfangsgerät 126,
vom Heimatsystem zu einem anderen Ortsbereichsystem roamt, werden
die Nachrichten zu demjenigen Ortsbereichsystem weitergeleitet. Das
Weiterleiten der Nachricht kann durch das öffentliche Fernsprechnetz 114 erfolgen
oder kann unter Verwendung eines der wohl bekannten Weitbereichdatenübertragungsnetze 124 ausgeführt werden.
Das Pagingendgerät 116 kommuniziert
mit den Weitbereichdatenübertragungsnetzen 124 durch
ein Nachrichtengateway 122, bei dem es sich um einen Prozessor
handelt, der verwendet wird, um auf eine einem ordentlichen Fachmann
wohl bekannte Art und Weise von einem Netz zum anderen zu übertragen.
Jedes der anderen Ortsbereichsysteme verfügt über ein Pagingendgerät 118,
wie oben beschrieben, welches Nachrichten, und die von innerhalb
des Ortsbereichsystems erzeugt werden, ebenso wie über die
Weitbereichdatenübertragungsnetze 124 empfangene
Nachrichten verarbeitet.
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Innerhalb
jedes lokalen geographischen Bereichs 110 wird Empfangsgeräten eine
Adresse einzeln oder eine Gruppe von Adressen zugeordnet, die das
Empfangsgerät
identifizieren, an das Nachrichtenübertragungen gerichtet sind.
Die Adressen können
unter Verwendung irgendeines aus einer Anzahl von wohl bekannten
Signalisierungsprotokollen, wie z. B. dem FLEXTM Signalisierungsprotokoll,
das unten beschrieben wird, zugeordnet werden. Wenn den Empfangsgeräten Ad ressen
zugeordnet werden, können
die Adressen koordiniert sein, d. h. so zugeordnet werden, dass
einzelne Adressen in anderen lokalen geographischen Bereichen nicht
wiederholt werden, oder die Adressen können unkoordiniert sein, d.
h. so zugeordnet, dass einzelne Adressen in einem oder mehreren
anderen lokalen geographischen Bereichen wiederholt werden können. Übliche Signalisierungsprotokolle
stellen nicht generell eine ausreichende Anzahl von Adressen zur
Verfügung,
so dass Adressen in all den Ortsbereichsystemen eines landesweiten
oder weltweiten Systems immer koordiniert werden können. Die
Zuordnung mehrerer Adressen zu einem einzelnen Kommunikationsempfänger, ebenso
wie die Zuordnung von Gruppenrufadressen, d. h. Adressen, die einer
Gruppe von Kommunikationsempfängern
zugeordnet werden, verkompliziert darüber hinaus ein Koordinieren
von Adresszuordnungen zwischen lokalen geographischen Bereichen,
wie unten ausführlicher
beschrieben wird.
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Zwar
wird nur das Pagingendgerät 116 als
mit von Ortsbereichsystemen durch ein Gateway 122 kommunizierend
dargestellt, doch versteht es sich, dass jedes der Pagingendgeräte 118 ebenfalls
zum MS-O 120 des Heimatsystems übertragen kann.
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2–4 stellen
ein Signalisierungsprotokoll, wie z. B. das FLEXTM Signalisierungsprotokoll,
dar, das zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
Das in 2 dargestellte Signalisierungssystem umfasst 128
Frames, wobei jeder Frame 0 bis 127 nummeriert ist. Die Frames werden
zu 32 Frames pro Minute übertragen
und somit dauert ein vollständiger
128 Framezyklus 4 Minuten. Eine Stunde ist in 15 Zyklen nummeriert
0 bis einschließlich
14 eingeteilt. Bei dem Protokoll handelt es sich um ein synchrones Zeitschlitzprotokoll,
das an ein Weltzeitsoll angebunden werden kann. Frame 0 wird üblicherweise
zu Beginn jeder Stunde synchronisiert, so dass der Empfänger von
dem gegenwärtigen
Frame und Zyklusnummer eine Echtzeit ableiten kann, wobei auf diese
Weise dem Empfänger
die genaue Zeit innerhalb der Stunde zur Verfügung gestellt wird, ohne dass
eine Einstellung erforderlich ist.
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Darüber hinaus
unterstützt
das Protokoll mehrere "Phasen" im Zeitmultiplex,
wobei zum Beispiel ein Datenstrom von 6400 Bit pro Sekunde (bps)
in vier Datenströme
von 1600 bps Zeit multiplext wird. So eine Signalisierungsstruktur
wird im allgemein übertragenen
U.S.-Patent Nummer 5,168,493 offenbart. Somit repräsentiert
die in 2 dargestellte allgemeine Framestruktur eine einzelne
Phase und ist in jeder von vier Phasen immer dieselbe.
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Jeder
Frame umfasst einen Synchronisierungsabschnitt und mehrere Blöcke, wie
in 3 dargestellt wird. Wie in 4 dargestellt
wird, umfasst der Synchronisierungsabschnitt darüber hinaus einen Synchronisierung
1-Abschnitt (S1), ein Frameinformations(FI)-Wort und einen Synchronisierung
2-Abschnitt (S2).
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Jedem
Empfänger,
wie z. B. einem Empfangsgerät 126,
wird ein Basisframe in der Gruppe von 128 Frames, die auf einem
Hochfrequenz(RF)-Kanal auftreten, zugeordnet. Ein Empfänger kann
die Batterielebensdauer gegen die häufigere Zustellung von Nachrichten
eintauschen, indem ihm das Überwachen
von mehr als einem Frame pro Zyklus zugeordnet wird. Erlangt der
Empfänger
erst einmal Synchronisierung mit einem RF-Kanal, erwartet der Empfänger, dass
er seinen zugeordneten Frame innerhalb eines sehr engen Zeitfensters
findet. Die Verwendung einer 4-Level FM verdoppelt die Daten übertragungsgeschwindigkeit
pro Symbol (im Vergleich zur 2-Level
FM), was dabei hilft, den Effekt von Simulcastverteilungsfehlern
und den Effekt von Ausbreitungstimingdifferenzen zwischen mehreren
Signalen innerhalb des Fangbereichs des Empfängers zu reduzieren.
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Wie
in 4 dargestellt wird, gewährleistet der Synchronisierung
1(S1)-Abschnitt jedes Frames Frametiming, Symboltiming und zeigt
die Geschwindigkeit des übrigen
Frames an. Das Frameinformations(FI)-Wort überträgt 11 Bit für die Frame- und Zyklusnummern,
5 Bit, um ein Zeitdiversitysystem anzuzeigen oder, in einem herkömmlichen
FLEXTM System, Phasen mit geringem Verkehr
anzuzeigen, 1 Bit, das als ein Roaming Support Bit bezeichnet wird,
um das Vorhandensein eines Frequenz tragenden Roamingverkehrs anzuzeigen,
und das vorzugsweise GPS ausgerichtet ist, um Messaging und andere
Informationen zuzustellen. Das Roaming Support Bit wird verwendet,
um ein Erkennen bestimmter Netzroaminginformation auszulösen, was
unten beschrieben wird.
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Der
Synchronisierung 2(S2)-Abschnitt gewährleistet eine Synchronisierung
bei der Blockgeschwindigkeit des Frames, um ein korrektes Demultiplexen
und Decodieren der Blöcke
zu gewährleisten.
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Das
Blockinformations(BI)-Feld sind die ersten 1–4 Wörter, Blockinformationswörter genannt,
des ersten überlappten
Blocks (B0) und umfasst Frame- und Systemstrukturinformationen,
von denen einige für
die vorliegende Erfindung relevant sind und nachstehend ausführlicher
beschrieben werden.
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Das
Adressfeld (AF) beginnt direkt nach den Blockinformationswörtern und
besteht aus kurzen Adressen und langen Adressen, wie unten beschrieben
wird. Das Vektorfeld (VF) hält
eine 1 zu 1 Relation mit dem Adressfeld aufrecht. Das Vektorwort
deutet auf das Startwort der zugeordneten Nachricht. Das Nachrichtfeld (MF)
umfasst die durch das Vektorfeld spezifizierten Nachrichtworte.
IB repräsentiert
freie Blöcke,
die unbenutzt sind und mit geeigneten Bitmustern gefüllt werden.
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5 stellt
die Struktur des Frameinformationsworts ausführlicher dar. Die unterschiedlichen
Parameter in dem Frameinformationswort werden wie folgt definiert:
- c
- Zyklusnummer (0–14) c3c2c1c0
15/Stunde
- f
- Framenummer (0–127) f6f5f4f3f2f1f0
128/Zyklus
- n
- Roaming Support Bit
n = 1 zeigt Netzunterstützung
fürs Roaming
an und n = 0 zeigt an: keine Netzunterstützung fürs Roaming
- r
- Zeitdiversitypagingsystem
Falls
r = 1, werden t3t2t1t0 reserviert, um anzuzeigen, dass ein Wiederholformat
existiert
Falls r = 0, sind tt3t2t1t0 Schwachverkehrsflags
für jede
Phase in einem Frame
- t
- Definition abhängig von
Wert von "r"
Bei 3200 Bit/sec
stellen t3 = t2 und t1 = t0 zwei Phasen in dem Frame dar
Bei
1600 Bit/sec stellen t3 = t2 = t1 = t0 eine Phase in dem Frame dar
t
= 1 zeigt in Block 0 umfasstes Adressfeld an
t = 0 zeigt an,
dass sich Adressfeld über
Block 0 erstreckt
Diese Flags ermöglichen ein frühes Anzeigen,
dass der Verkehr schwach ist und alle Adressen innerhalb des Blocks
0 umfasst werden.
- x
- Standard 4 Bit Prüfzeichen
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6 stellt
ein Beispiel eines Blockinformationsworts 1 dar. Das Blockinformationswort
1 verfügt über 2 "a"-Bits, a0a1, die den Anfang des Adressfelds
anzeigen, 6 "v"-Bits v5v4v3v2v1v0,
die den Anfang des Vektorfelds definieren, 2 "c"-Bits
c1c0, die einen Verkehrsüberlauf
in den nächsten
Frame(s) anzeigen, 3 "m"-Bits m0m1m2, die
die Anzahl von zu maskierenden höherwertigen
Framenummernbits anzeigen und 4 "P" -Bits P3P2P1P0,
die die Anzahl von Prioritätsadressen
am Anfang des Adressfeldes anzeigen.
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7 stellt
ein Beispiel von Blockinformationswörtern 2, 3 und 4 dar. Der Wortformattyp
wird durch Formatbits f2f1f0 repräsentiert, s repräsentiert
die Daten und x ist erneut das Standard 4 Bit Prüfzeichen.
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Unten
ist eine Tabelle, die die Bitmusterdefinitionen für die in 7 dargestellten
f- und s-Bits veranschaulicht. Je nach den Werten der Bits f2f1f0
verfügen
die Datenbits s13–s0 über eine
bestimmte Bedeutung oder Anwendung. Wenn f2f1f0 auf (000) gesetzt
wird, repräsentieren
die Bits s13–s0
eine 9 Bit lokale Identifikations (LID)-Nummer (i8–i0), die 512 mögliche LIDs
identifiziert, und eine 5 Bit Versorgungszonennummer C4C3C2C1C0,
die 32 einer bestimmten LID zugeordneten mögliche Versorgungszonen darstellt.
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Wenn
f2f1f0 auf (001) gesetzt wird, repräsentiert das Datenbitmuster
s13–s0
Monats-, Tag- und Jahresinformation. Wenn f2f1f0 auf (010) gesetzt
wird, repräsentiert
das Datenbitmuster s13–s0
Sekunden-, Minuten- und Stundeninformation. Wenn f2f1f0 auf (101)
gesetzt wird, repräsentieren
die Datenbits s13–s4
Systeminformation und die Datenbits s3–s0 repräsentieren den Typ.
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Schließlich ist
das f2f1f0-Bitmuster (111) wichtig, welches einen 10 Bit-Landescode
c9–c0
und 4 Bits, Verkehrsplittingflags T3–T0 genannt, anzeigt, von denen
beide nachstehend ausführlicher
beschrieben werden.
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Die
Landescodes richten sich zum Beispiel nach dem CCITT-Standard ITU-T-Standard
E.212 Annex A, der in der Technik wohl bekannt ist. Der 10-Bit Landescode
wird zur Verfügung
gestellt, um eine Wiederverwendung von LIDs in verschiedenen Ländern, die
die Zuordnungsrichtlinien des CCITT-Standards einhalten, zu ermöglichen.
Eine Landescodeinformation ist durch den nicht teilnehmenden Empfänger nützlich,
um eine effizientere Abtastsuche zu ermöglichen, indem zuerst identifiziert
wird, in welchem Land sich das Empfangsgerät befindet.
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In
dem in 1 dargestellten Beispiel gibt es 512 mögliche LIDs,
jede mit 32 möglichen
Versorgungszonen. Eine Versorgungs"zone" ist
ein einzelner Simulcastbereich, der durch eine gemeinsame LID mit
anderen Simulcastbereichen in einem Versorgungsbereich verbunden
sein kann. Einem Dienstanbieter wird zum Beispiel LID 011011101XXXXX
erteilt. Der Dienstanbieter hat die Option, diese LID 32 verschiedenen
Bereichen eines Versorgungsbereichs oder Versorgungszone zuzuordnen.
Der nördliche
Teil eines Versorgungsbereichs eines Dienstanbieters kann Zone 1
sein und würde
01101110100001 übertragen,
wohingegen ein südlicher
Teil Zone 2 ist und 01101110100010 überträgt.
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Die
Verkehrsplittingflags T3–T0
zeigen die Zuordnung von 4 Gruppen von Roamingverkehr zu einer Frequenz
(Kanal) an. Jeder Roamingempfänger,
wie z. B. das Empfangsgerät 126,
der eine Frequenz zum Übertragen
einer gültigen
LID findet, reagiert nur auf eines der 4 Verkehrsplittingflags.
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Wenn
ein einem Empfänger
zugeordnetes Flag 0 entspricht, sucht der Empfänger nach einer anderen Frequenz
mit derselben LID und dem zugeordneten Flag, das 1 entsprechend
gesetzt wird.
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Die
SSID-Information wird in zwei Wörter
codiert:
1-tes
Wort (000) | 9
Bits = 512 LIDs
5 Bits = 32 Versorgungszonen |
2-tes
Wort (111) | 10
Bits = 1024 Landescodes
4 Bits = Verkehrsplittingflags |
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Das
1-te Wort, nachstehend LID1 genannt, entspricht dem ersten Blockinformationswort
(000), auf das in 4 Bezug genommen wird, und das
2-te Wort, LID2 genannt, entspricht einem Blockinformationswort (111).
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Zeit-
und Kalenderinformation (Blockinformationswörter f2f1f0 = 001, 010 und
101) werden bei Übertragung
so defi niert, dass sie in Frame 0 oder sonst in dem ersten auf Frame
0 folgenden gültigen
Frame auftritt. In einem Roaming fähigen System belegen die LID
zusammen mit der Versorgungszone, der Landescode und die Verkehrsplittingflags
die zweiten und dritten Blockinformationswörter in Frame 0. Das vierte
Blockinformationswort überträgt die drei
vorhandenen Zeit- und Kalenderinformationswörter und wird in einer rotierenden
Sequenz in der vierten Blockinformationswortposition in Frame 0
gesendet, ein Blockinformationswort jeweils über 3 aufeinander folgende
Zyklen. Das ermöglicht
es, dass die Blockinformationswörter
in 001, 010 und 101 jede Stunde 5mal aktualisiert werden.
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Ein
Vorteil dieses Schemas liegt darin, dass diese Nachrichten ohne
Adressen zugestellt werden. Es wird Systeminformation verwendet,
um einen Vektor und Nachricht daran anzuhängen.
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Bits
A3–A0
definieren den Typ von Systemnachricht und eine Klasse von Empfängern, für die sie
bestimmt ist, wie in der Tabelle unten dargestellt wird. Als ein
Beispiel: alle Empfänger
sollten diese Nachricht ansehen, nur Empfänger, die SSID-Frequenzinformation
verwenden, sollten diese Nachricht ansehen und/oder nur Empfänger, die
eine nachstehend beschriebene Roaming-NetzIDentifikation (NID) verwenden, um
auf diesen Kanal eingestellt zu werden, sollten diese Nachricht
ansehen. Es können
auch Anweisungen, auf welche Frequenz zu gehen ist, wenn ein Verkehrsplittingflag
geändert
wird, und Zeitzoneninformation gesendet werden.
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Wenn
eine Systemnachricht angezeigt wird, wird ein zusätzlicher
Vektor an das Ende des Vektorfelds hinzugefügt. Ein Empfänger decodiert
die entsprechende Blockinformation und ermittelt den Anweisungstyp und
welche Empfänger
die zu diesem Blockinformationswort gehörige Nachricht ansehen sollten.
Nachdem der Empfänger
ermittelt hat, dass er die Nachricht ansehen sollte, verarbeitet
er das Adressfeld und Vektorfeld wie üblich außer dass sich am Ende des Vektorfelds
ein zusätzlicher
Vektor befindet. Nur die Empfänger,
die angewiesen sind, nach einer Nachricht zu suchen, werden diesen
Vektor ansehen, da all die Adress/Vektorkombinationen auf Nachrichtenwörter hinweisen,
die nach diesem Vektor, der sich tatsächlich in der Position des
ersten Nachrichtworts für
das Nachrichtfeld befindet, angeordnet sind. Bis zu diesem Punkt
ist eine bestimmte Gruppe von Empfängern darüber informiert worden, dass
eine Nachricht vorhanden ist, welcher Typ von Nachricht zu erwarten
ist, und wo nach dieser Nachricht zu suchen ist. Tritt der Empfänger erst
einmal in das Nachrichtfeld ein, dekodiert er die Nachricht und
verarbeitet sie entsprechend dem Nachrichtentyp.
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Ein
Beispiel für
eine Systemnachricht ist eine Begrüßungsnachricht, die an einen
Empfänger übertragen
wird, der in einen Versorgungsbereich außerhalb seines Heimatversorgungsbereichs
roamt.
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Ein
weiteres Beispiel für
die Nützlichkeit
einer Systemnachricht steht in Zusammenhang mit den Verkehrsplittingflags.
Wenn ein Dienstanbieter über
zwei Systeme verfügt,
die denselben Versorgungsbereich (d. h. redundante Systeme) oder überlappende
Abschnitte von Versorgungsbereichen aufweisen, und den Verkehr von
einem der Systeme zu einem anderen verschieben möchte, wird der folgende Ablauf
durchgeführt.
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Eine
Systemnachricht wie oben beschrieben wird ausgesendet, wobei der
Empfänger
darüber
informiert wird, dass eine Verkehrsänderung stattfinden wird und
die Verkehrsänderungsinformation
zu einer neuen Frequenz XXXXXX. Der Empfänger fügt diese neue Frequenz zu seiner
Abtastliste hinzu. Der Empfänger
sollte sich auf XXXXXX-Frequenz begeben und nach einer zugeordneten
SSID oder NID auf dieser neuen Frequenz suchen. Bei einer späteren Übertragung,
die einen Monat später
stattfinden könnte,
oder sie könnte auch
eine Minute später
stattfinden, wird das Verkehrsplittingflag auf einer Frequenz gelöscht und
auf dem anderen redundanten Versorgungsbereichsystem gesetzt. Der
Empfänger
detektiert, dass ein Roamingverkehr für den Empfänger auf diesem Kanal nicht
mehr unterstützt
wird, und begibt sich auf die Frequenz, auf die er sich laut Anweisung
der Nachricht begeben sollte. Ist er erst einmal dort, ermittelt
der Empfänger,
ob die SSID oder NID und Verkehrsplittingflag richtig gesetzt ist.
Wenn die in dem Empfänger
gespeicherte SSID- oder NID-Information der entsprechenden übertragenen
Infor mation entspricht, bleibt der Empfänger auf der Frequenz (und
fügt diese
Frequenz zu seiner Abtastliste hinzu). Wenn sich eine Übereinstimmung
nicht ergibt, wird der Empfänger
auf die Frequenz zurückgehen,
auf der er sich ursprünglich
befand, um sicherzugehen, dass es sich nicht um einen Fehler handelte.
Wenn diejenige Frequenz den Roamingverkehr des Empfängers nicht
mehr unterstützt,
wird der Empfänger
anfangen, von selbst (indem er das Band abtastet) nach einer SSID-
oder NID-Übereinstimmung
zu suchen.
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Ein
anderer Weg zur Handhabung eines Verkehrssplittings ist, dass das
System das Verkehrsplittingflag löscht und den Empfänger ein
neues System finden lässt,
das die SSID oder NID desjenigen Empfängers überträgt.
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Es
versteht sich aus dem Vorhergehenden, dass dieselben LID- und Versorgungszonenwerte
von demselben Anbieter oder anderen Anbietern auf anderen Kanälen verwendet
werden können.
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8 und 9 stellen
die Art und Weise dar, auf die die NID in dem in jeder Versorgungszone übertragenen
Signal kodiert wird. 8 stellt eine Netzadresse dar,
von der zwölf
Bits d0–d11
der einundzwanzig Bits d0–d20
als ein Beispiel 4096 Netzadressen oder Netz-IDs definieren. 9 stellt
einen Kurzanweisungsvektor dar, der einen Adressmultiplikator zur
Verfügung
stellt, der zusätzliche
zwölf Adressbits
umfasst, wie unten beschrieben wird.
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9 stellt
die dem Adresswort von 8 zugeordnete Vektorwortstruktur
dar. Die Tabelle unten führt die
dem Vektorwort von 9 zugeordneten Bitdefinitionen
auf.
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Bits
V0V1V2 werden verwendet, um den Vektortyp, wie z. B. numerisch,
Nur-Ton usw., zu spezifizieren. Wenn die V0V1V2 auf einen einem
bestimmten Typ entsprechenden Wert eingestellt werden, wie z. B. Kurznachricht/Nur-Ton,
bedeutet das, dass die 12 Bits d0–d11 einen Versorgungsbereich,
Verkehrssplittingflags und Netzmultiplikator spezifizieren. Zum
Beispiel definieren A0–A4
den Versorgungsbereich (32 möglich), M0–M2 sind
die Verkehrssplittingflags und F0–F3 sind Netzmultiplikatorbits.
Die Netzmultiplikatorbits ermöglichen
8mal 4096 mehr eindeutige NIDs.
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10 ist
ein Diagramm, das die Struktur einer Einzelwort- oder kurzen Adresse
darstellt. Einem Empfangsgerät
sind eine oder mehrere Einzelwortadressen zugeordnet, und die Adressen
können
zwischen Ortsbereichsystemen koordiniert sein oder zwischen den
Ortsbereichsystemen nicht koordiniert sein, wie oben beschrieben
wird. Wenn mehrere kurze Adressen zugeordnet werden, wird eine Adresse
als eine primäre
Adresse bestimmt, wie unten ausführlich
beschrieben wird.
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11 ist
ein Diagramm, dass die Struktur einer Zweiwort- oder langen Adresse
darstellt. Die lange Adresse stellt in etwa fünf Milliarden Adressen zur
Verfügung
und ist bei Zuordnung zu Roamingempfangsgeräten zwischen Orts bereichsystemen
koordiniert. Eine Adressenkoordination wird von einer Organisation
wie z. B. der Personal Communications Industry Association (PCIA) überwacht.
Die lange Adresse wird als eine primäre Roamingadresse bestimmt,
die es ermöglicht,
dass das Empfangsgerät
Nachrichten empfängt,
die an jede seiner kurzen Adressen gerichtet wird, wie unten ausführlich beschrieben
wird.
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12 stellt
einen Frameoffsetmechanismus dar, der es ermöglicht, dass ein Empfänger Frequenzen in
jedem Frame abtasten kann, der von seinem Heimatframe versetzt ist,
wie angezeigt wird. Dieses Frameoffsetverfahren ist in Situationen
nützlich,
wo ein Empfänger
einen Bereich überspannt,
wo zwei oder mehrere mögliche
passende Frequenzen in demselben Versorgungsbereich vorhanden sind.
Damit eine Übereinstimmung
auf irgendeiner der möglichen
Frequenzen erzielt werden kann, wird für jede Frequenz, auf der eine
Versorgung erwünscht
wird, ein Frame ausgewählt,
in dem der Empfänger
SSID-Information abgleichen kann, der sich von den Frames für die anderen
Frequenzen unterscheidet. Zum Beispiel ist, wie in 12 dargestellt wird,
der in jeder Frequenz ausgewählte
Frame um einen Frame versetzt. Es könnten auch andere Frames ausgewählt werden.
Mithin ist der Empfänger
in der Lage, alle SSIDs zu detektieren, da jede einem anderen Frame
in dem Zyklus zugeordnet ist.
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13 ist
ein elektrisches Blockdiagramm des Pagingendgeräts 116, das zur Verarbeitung
und Steuerung der Übertragung
von Nachrichten innerhalb des lokalen geographischen Bereichs und
darüber
hinaus zum Weiterleiten von Nachrichten zu alternativen lokalen
geographischen Bereichen, wo das Empfangsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung
roamt, verwendet wird. Nur-Ton und numerische Nachrichten, die unter Verwendung
eines Tastentelefons leicht eingegeben werden können, werden in einer in der
Technik wohl bekannten Art und Weise durch eine Telefonschnittstelle 202 mit
dem Pagingendgerät 116 verbunden.
Längere Nachrichten,
wie z. B. alphanumerische Nachrichten, die die Verwendung eines
Dateneingabegeräts
erfordern, werden durch ein Modem 206 unter Verwendung
irgendeines aus einer Anzahl von wohl bekannten Modemübertragungsprotokollen
mit dem Pagingendgerät 116 verbunden.
Wenn ein Ruf zum Platzieren einer Nachricht empfangen wird, handhabt
ein Controller 204 die Verarbeitung der Nachricht. Bei
dem Controller 204 handelt es sich vorzugsweise um einen
Mikrocomputer, wie z. B. einen MC68000 oder entsprechenden, der von
Motorola Inc. hergestellt wird, und der verschiedene vorprogrammierte
Routinen zur Steuerung solcher Endgerätfunktionen, wie Aufforderungsansagen,
um den Sprecher anzuweisen, die Nachricht einzugeben, oder das Handshakeprotokoll,
um einen Empfang von Nachrichten von einem Dateneingabegerät zu ermöglichen,
ausführt.
Wenn ein Ruf empfangen wird, bezieht sich der Controller 204 auf
Information, die in einer Teilnehmerdatenbank 208 gespeichert
wird, um zu ermitteln, wie die Nachricht, die empfangen wird, zu
verarbeiten ist.
-
Bezieht
man sich auf 14, erkennt man, dass die Teilnehmerdatenbank 208 solche
Informationen wie die dem Empfangsgerät 126 zugeordneten
Adressen einschließlich
beider einzelner Adressen 1202 und Gruppenadressen 1204 und
die entsprechenden lokalen persönlichen
Zugangsnummern 1206 und lokalen Gruppenzugangsnummern 1208,
den jeder Adresse zugeordneten Nachrichtentyp 1210, wie
z. B. Nur-Ton, numerisch, alphanumerisch oder Sprache, und zum Status 1212 des
Empfangsgeräts
zugehörige
Information, wie z. B. ob das Empfangsgerät aktiv oder inaktiv ist, weil
versäumt
wurde, eine Rechnung zu bezahlen, umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung speichert die Teilnehmerdatenbank 208 auch zur
Steuerung von Nachrichten bei Roamen eines Empfangsgeräts zugehörige Information,
wie z. B. ein Roamingverkehrsflag 1218, das anzeigt, dass
das Empfangsgerät
roamt, ein oder mehrere dem Empfangsgerät zugeordnete Roamingadressen 1214,
dem Empfangsgerät 126 im
Heimatsystem zugeordnete Übertragungsattribute 1216,
wie z. B. eine Heimatframekennung FRx, die identifiziert, welchem
Heimatframe das Empfangsgerät
zugeordnet ist, eine Übertragungsphasenkennung ∅x,
die identifiziert, welcher Übertragungsphase
das Empfangsgerät
zugeordnet ist, einen Schrumpfzykluswert Cx, der anzeigt, auf welche
anderen Frames das Empfangsgerät
ebenfalls reagieren wird, und ein Roamingverkehrsflag TFx; und eine
Identifizierung des alternativen lokalen Versorgungsbereichs, d.
h. die Netz-ID 1220, in der das Empfangsgerät roamt. Es
ist wichtig, anzumerken, dass das Verkehrsflag TFx als eine Funktion
der zugeordneten Adresse 1202 variiert, und dass nur die Übertragungsattribute
der primären
Adresse, üblicherweise
Adresse 1, verwendet werden, um den Empfang aller Adressen zu steuern,
wenn das Empfangsgerät
roamt, wie unten ausführlicher
beschrieben wird.
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Wenn
ein Ruf empfangen wird und das Empfangsgerät, an das die Nachricht gerichtet
ist, roamt, bezieht sich der Controller 204 auch auf Information,
die in einer Netzdatenbank 209 gespeichert wird, um zu
ermitteln, an welches alternative Ortsbereichsystem die Nachricht
weitergeleitet werden soll. Ebenfalls mit Bezug auf 14 erkennt
man, dass die Netzdatenbank 209 solche Information wie
den al ternativen Ortsystemnamen 1222, falls er anders ist
als der des Heimatsystems, die Roamingempfangsgerätposition 1224,
den Roamingadresstyp 1226, entweder koordiniert oder nicht
koordiniert, die alternative Ortssystem-ID 1220 und die TNPP-Adresse 1228,
die verwendet wird, um die Nachrichten an das alternative Ortssystem
zu richten, in dem sich das Empfangsgerät befindet, umfasst, aber nicht
darauf beschränkt
ist.
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Kehrt
man zurück
zu 13, erkennt man, dass ein Dateneingabeendgerät 240 zur
Verfügung
gestellt wird, das sich mit dem Controller 204 verbindet,
und das für
solche Zwecke wie Eingabe, Aktualisierung und Löschung von in der Teilnehmerdatenbank 208 gespeicherter
Teilnehmerinformation, zur Eingabe, Aktualisierung und Löschung von
in der Netzdatenbank 209 gespeicherter Netzinformation,
zum Überwachen
der Systemleistung und zum Erhalt solcher Information wie Teilnehmerabrechnungsinformation
verwendet wird.
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Kehrt
man zurück
zu 13 erkennt man, dass die empfangene Nachricht
entweder in einer aktiven Seitendatei 210, die die Nachrichten
in Warteschlangen gemäß der dem
Empfangsgerät 126 zugeordneten Übertragungsphase
speichert, oder in einer Übertragungswarteschlange 211 gespeichert
wird, je nachdem, ob das Empfangsgerät als zu Hause oder roamend
ermittelt wird, wie unten ausführlicher
beschrieben wird. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung werden in der aktiven Seitendatei 210 vier Phasenwarteschlangen
zur Verfügung
gestellt. Die aktive Seitendatei 210 ist vorzugsweise ein
Dual Port, First-in-First-out
Direktzugriffsspeicher, obschon es sich versteht, dass andere Direktzugriffsspeichergeräte, wie
z. B. Festplattenlaufwerke, ebenso verwendet werden können. Die
in jeder der Phasenwarteschlangen gespeicherte Nachrichteninformation
wird von der aktiven Seitendatei 210 unter Steuerung des
Controllers 204 unter Verwendung von Timinginformation,
wie sie z. B. von einer Echtzeituhr 214 oder anderen geeigneten
Timingquelle zur Verfügung
gestellt wird, periodisch eingeholt. Die eingeholte Nachrichteninformation
von jeder Phasenwarteschlange wird nach Framenummer sortiert und
wird dann nach Adresse, Nachrichteninformation und jeder anderen
zur Übertragung
erforderlichen Information geordnet und dann basierend auf der Nachrichtengröße von einem
Framebatchingcontroller 212 in Frames gestapelt. Die gestapelte
Frameinformation für jede
Phasenwarteschlange wird mit Framenachrichtenpuffern 216 verbunden,
die die gestapelte Frameinformation bis zu einer Zeit für eine Weiterverarbeitung
und Übertragung
vorübergehend
speichern. Frames werden in numerischer Sequenz gestapelt, so dass
sich, während
ein gegenwärtiger
Frame übertragen
wird, der nächste
zu übertragende
Frame in dem Framenachrichtenpuffer 216 befindet, und der
nächste
Frame danach abgerufen und gestapelt wird. Zur geeigneten Zeit wird
die in dem Framenachrichtenpuffer 216 gestapelte Frameinformation
zum Framecodierer 218 übertragen,
wobei erneut die Phasenwarteschlangenrelation aufrechterhalten wird.
Der Framecodierer 218 codiert die Adress- und Nachrichteninformation
in Adress- und Nachrichtencodewörter,
die für
eine Übertragung
erforderlich sind, wie unten beschrieben wird. Die codierten Adress- und
Nachrichtencodewörter
werden in Blöcke
geordnet und dann mit einem Blockinterleaver 220 verbunden, der
in einer in der Technik wohl bekannten Art und Weise vorzugsweise
jeweils acht Codewörter
zur Übertragung
verschachtelt. Die verschachtelten Codewörter von jedem Block interleaver 220 werden
dann seriell zu einem Phasenmultiplexer 221 übertragen,
der die Nachrichteninformation auf einer Bit nach Bit-Basis durch Übertragungsphase
in einen seriellen Datenstrom multiplext. Dann aktiviert der Controller 204 einen
Framesynchronisierungsgenerator 222, der den Synchronisierungscode
erzeugt, welcher am Beginn jeder Frameübertragung übertragen wird. Der Synchronisierungscode
wird mit Adress- und Nachrichteninformation unter der Steuerung
des Controllers 204 durch einen seriellen Datenaufteiler
(data splicer) 224 gemultiplext und erzeugt davon einen
Nachrichtenstrom, der zur Übertragung
richtig formatiert ist. Dann wird der Nachrichtenstrom mit einem
Sendecontroller 226 verbunden, der den Nachrichtenstrom
unter der Steuerung des Controllers 204 über einen
Verteilungskanal 228 überträgt. Bei
dem Verteilungskanal 228 kann es sich um jeden aus einer
Anzahl von wohl bekannten Verteilungskanaltypen, wie z. B. drahtgebunden,
einen RF oder Mikrowellenverteilungskanal oder eine Satellitenverteilungsverbindung,
handeln. Der verteilte Nachrichtenstrom wird, je nach der Größe des Kommunikationssystems,
zu einer oder mehreren Sendestationen 104 übertragen.
Der Nachrichtenstrom wird zuerst in einen Dual Port-Puffer 230,
der den Nachrichtenstrom vor der Übertragung vorübergehend
speichert, übertragen.
Zu einer von einer Timing- und Steuerschaltung 232 ermittelten
geeigneten Zeit wird der Nachrichtenstrom von dem Dual Port-Puffer 230 eingeholt
und mit dem Eingang von vorzugsweise einem 4-Level FSK-Modulator 234 verbunden.
Der modulierte Nachrichtenstrom wird dann zur Übertragung über eine Antenne 238 mit
dem Sender 236 verbunden. Der Sender 236 ist synthetisiert,
wodurch, wenn erforderlich, ein Mehrfrequenzbetrieb ermöglicht wird,
der durch die Timing- und Steuerschaltung 232 gesteuert
wird.
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14 ist
ein Diagramm, das eine Teilnehmerdatenbank 208 und eine
Netzdatenbank 209 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. Die Teilnehmerdatenbank 208 umfasst
als Beispiel eine Benutzeridentifikation (Benutzer/Benutzername),
lokale persönliche
Zugangsnummern 1206, persönliche Adressen 1202,
lokale Gruppenzugangsnummern 1208, Gruppenadressen 1204,
Empfangsgerätetypen 1210,
ein aktives/inaktives Flag 1212, eine Roamingadresse 1214, Übertragungsattribute 1216,
das Roamingflag 1218 und eine alternative Netz-ID 1220.
Die Teilnehmerdatenbank 208 führt einen Datensatz der jedem
Empfangsgerät
zugeordneten persönlichen
Adressen 1202 und Gruppenadressen 1204. Nachrichten,
die auf den lokalen persönlichen Zugangsnummern 1206 oder
lokalen Gruppenzugangsnummern 1208 empfangen werden, werden über die persönliche Adresse 1202 und
Gruppenadressen 1204, die den lokalen persönlichen
Zugangsnummern 1206 beziehungsweise lokalen Gruppenzugangsnummern 1208 zugeordnet
sind, an das entsprechende Empfangsgerät gerichtet. Jeder Adresse
zugeordnet ist der Nachrichtentyp 1210, wie z. B. Nur-Ton,
numerisch, alphanumerisch oder Sprache. Jedem Empfangsgerät zugeordnet
ist auch das aktive/inaktive Flag 1212, welches anzeigt,
ob das Empfangsgerät
gegenwärtig
die monatlichen Dienstgebühren
bezahlt. Jedem Empfangsgerät ist
eine Anzahl von Übertragungsattributen 1216,
wie z. B. der Heimatframe FRx, die Phase ∅x, der Schrumpfwert
Cx und ein Roamingverkehrsflag TFx, zugeordnet. Wenn das Empfangsgerät als roamend
identifiziert wird, identifiziert die alternative Netz-ID 1220 das
Ortsbereichsystem, in dem sich das Empfangsgerät befindet.
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Wie
in 14 dargestellt wird, kann einem Empfangsgerät eine einzelne
oder mehrere Adressen zugeordnet sein und kann auch eine Gruppenadresse
oder Adressen zugeordnet sein. Die Konvertierung dieser Adressen
innerhalb des Heimatsystems in eine oder mehrere Adressen in dem
Ortsbereichsystem, in welchem das Empfangsgerät roamt, ermöglicht dem
Empfangsgerät
ein flexibles Roaming zwischen vielen Ortsbereichsystemen, wie unten
beschrieben wird.
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Die
Netzdatenbank 209 speichert solche Information wie einen
Systemnamen 1222, eine Position 1224, einen Adresstyp 1226,
die Netz-ID 1220 und eine TNPP-Adresse 1228. Der
Systemname 1222 und die Position 1224 werden verwendet,
um zu identifizieren, in welchem Ortsbereichsystem das Empfangsgerät roamt.
Der Adresstyp 1226 zeigt an, ob die Heimatadresse mit den
Adressen innerhalb des Ortsbereichsystems, in dem das Empfangsgerät roamt,
koordiniert (C0) oder nicht koordiniert (NON-C) ist. Die TNPP-Adresse wird
verwendet, um jegliche Nachrichten korrekt an das Ortsbereichsystem
weiterzuleiten, in dem sich das Empfangsgerät befindet.
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Es
versteht sich, dass in der Teilnehmerdatenbank 208 und
der Netzdatenbank 209 andere Information ebenfalls gespeichert
werden kann.
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15 stellt
ein beispielhaftes elektrisches Blockdiagramm eines Empfangsgeräts 126,
wie z. B. eines Kommunikationsempfängers und insbesondere eines
Selektivrufempfängers,
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar. Übertragene
codierte Nachrichtensignale werden von einer Antenne 402 empfangen,
die sich mit dem Eingang 403 des Empfängerabschnitts 404 verbindet.
Bei dem Empfängerabschnitt 404 handelt
es sich vorzugsweise um einen FM-Empfänger. Die empfangenen codierten
Nachrichtensignale werden von dem Emp fängerabschnitt 404 in
einer in der Technik wohl bekannten Art und Weise verarbeitet und
am Ausgang 405 als ein Strom von binärer Information zur Verfügung gestellt.
Der Ausgang 405 verbindet sich mit dem Eingabe/Ausgabe(I/O)-Port 406 des
Mikrocomputers 408. Der Empfängerabschnitt 404 umfasst
optional ein Empfangssignalstärke
anzeigendes (RSSI) Mittel 438, das sich ebenfalls mit dem
I/O-Port 406 des Mikrocomputers 408 verbindet.
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Der
Mikrocomputer 408, der zum Beispiel durch einen Motorola-Mikrocomputer
der Serie MC68HC05 verkörpert
wird, führt
eine Vielheit von Funktionen, die das Decodieren der binären Information
umfasst, aus. Der Mikrocomputer 408 umfasst eine zentrale
Prozessoreinheit (CPU) 416, einen Oszillator 412,
einen Timerzähler 414,
einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 416, einen Festwertspeicher
(ROM) 418 und einen Alarmtongenerator 420. Die
CPU 410 steuert den Betrieb des Kommunikationsempfängers 400 und
verarbeitet die empfangenen codierten Nachrichtensignale. Der Oszillator 412 stellt
den Takt für
den Betrieb der CPU 410 zur Verfügung und stellt den Bezugstakt
für den
Timerzähler 414 zur
Verfügung.
Der Oszillator 412 wird durch einen Quarz, der in dem Diagramm
nicht dargestellt wird, gesteuert. Der zugeordnete Übertragungsschlitz
oder Übertragungsphase,
Kanalidentifikationsinformation, eine oder mehrere persönliche Adressen,
eine oder mehrere Gruppenadressen, wenn zugeordnet, und eine primäre Roamingadresse,
wenn zugeordnet, werden in einem Codestecker 422 gespeichert,
der als ein Codespeicher funktioniert und der ein programmierbarer
Festwertspeicher ist, wie z. B. ein elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspeicher
(EPROM). Darüber
hinaus wird die SSID-Information und NID-Information ebenfalls in dem
Codestecker 422 gespeichert. Der RAM 416 wird
verwendet, um Codesteckerinformation zu speichern, wenn der Kommunikationsempfänger 400 anfangs
eingeschaltet wird, und um Nachrichten, während sie empfangen werden,
zu speichern. Der ROM 418 umfasst die Firmware, die den
Mikrocomputerbetrieb steuert. Die Firmware umfasst solche Programme
wie zum Steuern der Decodierung der Übertragungsschlitzidentitätsinformation,
Kanalidentifikationsinformation, Empfängeradresse, Empfängerabtastfrequenzlisten,
NID-Information, SSID-Information und andere Empfängerfunktionen.
Der Alarmgenerator 420 erzeugt bei Empfang einer Nachricht
ein akustisches Alarmsignal.
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Wenn
das Empfangsgerät 126 anfangs
eingeschaltet wird, funktioniert der Mikrocomputer 408 als
ein Synchronisierungsmittel, das es dem Empfangsgerät 126 ermöglicht,
sich mit dem zugeordneten Übertragungsschlitz
zu synchronisieren, nachdem das Empfangsgerät in Frame 0 Information detektiert.
Der Mikrocomputer 408 funktioniert auch als der Decodierer
zum Decodieren von Kanalidentifikationsinformation, LID-Information,
NID-Information und Pageradressinformation. Der Mikrocomputer 408,
zusammen mit einem Frequenzsynthesizer 424 und einem Quarz 429,
funktioniert als ein Kanal auswählendes
Mittel 426, das verwendet wird, um die Abtastung des Empfangsgeräts 126 zu
steuern. Der Mikrocomputer 408, zusammen mit einem Leistungsschalter 428,
stellt eine Batteriesparfunktion für den Empfängerabschnitt 404 zur
Verfügung. Eine
Benutzersteuerung 440, die zum Beispiel wohl bekannte Schalter
und Tasten umfasst, gewährleistet
eine Steuerung des Empfangsgeräts
durch den Teilnehmer.
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16 stellt
ein Beispiel einer gemäß der vorliegenden
Erfindung nützlichen
Sendestation 120 dar. Die Sendestation 120 umfasst
ein Pagingendgerät 502,
das verwendet wird, um Nachrichten einzugeben, die in Bezug auf
ein Empfangsgerät
in einem Heimat- oder Ortsbereich, wie in 504 angezeigt
wird, entstanden sind, oder die Nachrichten sind, wie in 506 angezeigt
wird, für
ein Empfangsgerät,
das außerhalb
seines Ortsbereichs roamt. Nachrichten für ein Roamingempfangsgerät, die außerhalb
des Heimat- oder Ortsbereichs des Versorgungsbereichs eines Empfangsgeräts entstanden
sind, werden durch eine drahtgebundene Verbindung mit einem Pagingendgerät in dem
Heimat- oder Ortsbereich, wie z. B. einer Wähl- oder drahtgebundenen Fernsprechleitung
oder Datennetz, oder mittels eines RF-Signals, wie z. B. eines Satellitenempfängers, an
das Pagingendgerät 502 übertragen.
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In
das Pagingendgerät 502 eingegebene
Nachrichten werden zur Übertragung
in das oben beschriebene Signalisierungsformat oder Protokoll oder
ein anderes geeignetes Signalisierungsprotokoll verarbeitet. Die
Nachrichten werden in Warteschlangen entsprechend dem Frame, dem
ein Empfangsgerät
zugeordnet ist, angeordnet. Der Ausgang des Pagingendgeräts ist zur Übertragung über eine
Antenne 510 mit einem RF-Sender 508 verbunden.
Es versteht sich, dass das Pagingendgerät 502, wie in einem
Weitbereichsimulcastsystem, wie oben beschrieben wird, optional
mehr als einen Sender steuert und eine Synchronisierung mehrerer
Sender in einem Simulcastsystem zur Verfügung gestellt wird. Es sind
verschiedene Verfahren zum Synchronisieren der Sender, wie z. B.
in dem U.S.-Patent Nummer 4,718,109 zu Breeden et al. beschrieben,
verfügbar.
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Darüber hinaus
ist ein Synchronisierungsmodul 512 mit dem Pagingendgerät 502 verbunden,
um eine globale Synchronisierung der Sender mit Frame 0 wie oben
beschrieben zu gewährleisten.
Das Synchronisierungsmodul umfasst vorzugsweise einen Satellitennavigationssystem(GPS)-Empfänger 514 und
ein Timingmodul 518, die zusammen ermöglichen, dass das Pagingendgerät 502 ein
exaktes Auftreten des Frames 0 ermittelt. Es versteht sich, dass
anstatt eines GPS-Empfängers 514 und
einer Empfangsantenne 516, alternativ ein anderes Zeitstandardsignal
durch geeignete Überwachungsgeräte überwacht
werden kann.
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17 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung von Nachrichten und insbesondere
Gruppennachrichten, die an Roamingempfangsgeräte gerichtet sind, gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. In Schritt 1502 initiiert ein Teilnehmer
einen Ruf in das Heimatsystem, um das Weiterleiten von Nachrichten
in den alternativen lokalen Versorgungsbereich, in dem das Empfangsgerät arbeiten
wird, anzufordern. Der Ruf kann initiiert werden, während der
Teilnehmer sich innerhalb des Heimatversorgungsbereichs befindet
oder sich innerhalb des alternativen lokalen Versorgungsbereichs
befindet. Der Teilnehmer wird in Schritt 1504, entweder
durch eine Vermittlung oder automatisch, nach der das Empfangsgerät identifizierenden
Teilnehmer-ID gefragt und wird darüber hinaus in Schritt 1506 nach
der Netz-ID des Pagingdienstes innerhalb des alternativen Versorgungsbereichs
gefragt. Die Netz-ID kann von einer Übertragung in dem Ortsbereichsystem
abgeleitet werden, in dem sich das Empfangsgerät befindet und der angezeigt
wird, kann zur Anzeige in das Empfangsgerät vorprogrammiert sein oder
kann vom Ortsbereichsystembetreiber bei Kontaktierung wegen des Empfangs
von Nachrichten, die weitergeleitet werden, zur Verfügung gestellt
werden. Wenn der Teilnehmer die angeforderte Information zur Verfügung stellt,
wird in Schritt 1508 das Roamingverkehrsflag 1218 gesetzt und
in der Teilnehmerdatenbank 208 gespeichert und in Schritt 1510 wird
die Netz-ID 1220 ebenfalls in der Teilnehmerdatenbank 208 gespeichert.
Wenn in Schritt 1512 eine Nachricht empfangen wird, die
an das Roamingempfangsgerät 126 gerichtet
ist, wird die Adresse in Schritt 1514 durch den Controller 204 des
Pagingendgeräts 116 identifiziert.
Wenn in Schritt 1516 die identifizierte Adresse als eine
Gruppenadresse ermittelt wird, wird die Teilnehmerdatenbank 208 durchsucht,
um in Schritt 1520 wie oben beschrieben die primäre Adresse
des Empfangsgeräts,
das roamt und das zu der Gruppe gehört, zu identifizieren. Die
primäre
Adresse des Empfangsgeräts,
das identifiziert wird, wird in Schritt 1524 unter Verwendung
der innerhalb der Teilnehmerdatenbank 208 gespeicherten
Information in die Roamingadresse 1214 des Empfangsgeräts 126 konvertiert, und
in Schritt 1526 werden die Roamingadresse und Nachricht
innerhalb der Übertragungswarteschlange
gespeichert. Wenn in Schritt 1516 die identifizierte Adresse
nicht als eine Gruppenadresse ermittelt wird, sondern vielmehr eine
einem Roamingempfangsgerät 126 zugeordnete
Adresse, wird in Schritt 1524 die primäre Adresse des Empfangsgeräts, das
identifiziert wird, ebenfalls unter Verwendung der innerhalb der
Teilnehmerdatenbank 208 gespeicherten Information, in die
Roamingadresse 1214 des Empfangsgeräts 126 konvertiert,
und die Roamingadresse und Nachricht werden in Schritt 1526 ebenfalls
innerhalb der Übertragungswarteschlange
gespeichert. Zu einer geeigneten Zeit werden die innerhalb der Übertragungswarteschlange 211 gespeicherten
Nachrichten eingeholt und an den Pagingdienst innerhalb des alternativen
Versorgungsbereichs weitergeleitet. Die an die Roamingempfangsgeräte gerichteten
Nachrichten werden dann mit Nachrichten, die an lokale Empfangsgeräte gerichtet
sind, gestapelt und wie oben beschrieben zur Übertragung verarbeitet.
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18 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung von Nachrichten, die an
Roamingempfangsgeräte
gemäß der vorliegenden
Erfindung gerichtet sind, im Allgemeinen darstellt. Wenn in Schritt 1602 eine Nachricht
empfangen wird, die an das Roamingempfangsgerät 126 gerichtet ist,
wird in Schritt 1604 die Adresse durch den Controller 204 des
Pagingendgeräts 116 identifiziert.
Wenn in Schritt 1606 die identifizierte Adresse nicht zu
einem Empfangsgerät 126,
das roamt, gehört,
wird die Nachricht durch das Pagingendgerät 116 verarbeitet
und in Schritt 1608 unter Verwendung der Standardübertragungsattribute
an das Empfangsgerät 126 übertragen.
Wenn in Schritt 1606 die identifizierte Adresse zu einem
Empfangsgerät 126,
das roamt, gehört,
greift der Controller auf die Netzdatenbank 209 zu, um
zu ermitteln, ob die Adressen in dem alternativen lokalen Versorgungsbereich
koordiniert sind oder nicht koordiniert sind. Wenn die Adressen
in Schritt 1610 als nicht koordiniert ermittelt werden,
wird in Schritt 1612 die Nachricht wie oben beschrieben
unter Verwendung der primären
Roamingadresse 1214 an den alternativen lokalen Versorgungsbereich
weitergeleitet. Wenn in Schritt 1610 die Adressen als koordiniert
ermittelt werden, werden in Schritt 1614 die persönliche Adresse 1202 und
die zugeordnete Nachricht innerhalb der Übertragungswarteschlange 211 gespeichert,
und in Schritt 1616 werden die Übertragungsattribute, die die
Heimatframe zuordnung, die Phasenzuordnung und den Schrumpfzyklus
umfassen, zur Adressenplatzierung nach den für die primäre Roamingadresse ausgelegten Übertragungsattributen
modifiziert. In Schritt 1618 wird das Roamingverkehrsflag
(RTF) unter Verwendung der Netzbits, die in dem erweiterten FLEXTM Pagetyp der TNPP-Version 3.8 definiert
werden, auf das Verkehrsflag TFx der primären Roamingadresse gesetzt
und in der Übertragungswarteschlange 211 gespeichert.
Zu einer geeigneten Zeit werden die innerhalb der Übertragungswarteschlange 211 gespeicherten
Nachrichten eingeholt und in Schritt 1620 an den Pagingdienst
innerhalb des alternativen Versorgungsbereichs weitergeleitet. Die
an die Roamingempfangsgeräte
gerichteten Nachrichten werden dann mit Nachrichten, die an lokale Empfangsgeräte gerichtet
sind, gestapelt und wie oben beschrieben zur Übertragung verarbeitet.
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19 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Roamingempfangsgeräte gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, wenn die Adressen zwischen Ortsbereichsystemen
nicht koordiniert sind. Wenn in Schritt 1702 das Empfangsgerät 126 aktiviert
wird, um Information zu empfangen, die auf dem Kanal in dem Versorgungsbereich,
in dem sich das Empfangsgerät 126 befindet, übertragen
wird, detektiert das Empfangsgerät 126 in
Schritt 1704 die übertragene
Kanal-ID. Wenn in Schritt 1706 die detektierte Kanal-ID
der Heimatkanal-ID entspricht, aktiviert der Mikrocomputer 426 innerhalb
des Empfangsgeräts 126 in
Schritt 1708 die Nichtroamingadressen, d. h. die persönlichen
Adressen und jegliche Gruppenadressen, und das Verarbeiten der empfangenen
Nachrichten wird in einer einem ordentlichen Fachmann wohl bekannten
Art und Weise abgewickelt. Wenn in Schritt 1706 die detektierte
Kanal-ID der Heimatkanal-ID nicht entspricht, aktiviert der Mikrocomputer 426 innerhalb
des Empfangsgeräts 126 in
Schritt 1710 die Roamingadressen, d. h. entweder die primäre persönliche Adresse
(kurze Adresse) oder die primäre
Roamingadresse (lange Adresse), und das Verarbeiten der empfangenen
Nachrichten wird in einer Art und Weise wie oben beschrieben abgewickelt.
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20 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Roamingempfangsgeräte gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, wenn die Adressen koordiniert sind. Wenn in
Schritt 1802 das Empfangsgerät 126 aktiviert wird,
um Information zu empfangen, die auf dem Kanal in dem Versorgungsbereich,
in dem sich das Empfangsgerät 126 befindet, übertragen
wird, detektiert das Empfangsgerät 126 in
Schritt 1804 die übertragene
Kanal-ID. Wenn die detektierte Kanal-ID in Schritt 1806 der
Heimatkanal-ID entspricht, aktiviert der Mikrocomputer 426 innerhalb
des Empfangsgeräts 126 in
Schritt 1808 die Nichtroamingadressen, d. h. die persönlichen
Adressen und jegliche Gruppenadressen, und das Verarbeiten der empfangenen
Nachrichten wird auf eine einem ordentlichen Fachmann wohl bekannte
Art und Weise abgewickelt. Wenn in Schritt 1806 die detektierte
Kanal-ID der Heimatkanal-ID nicht entspricht, aktiviert in Schritt 1810 der
Mikrocomputer 426 innerhalb des Empfangsgeräts 126 die
persönliche
Adresse 1202 und die Übertragungsattribute,
die die Heimatframezuordnung, die Phasenzuordnung und den Schrumpfzyklus
umfassen, werden zum Empfangen der Adresse nach den Übertragungsattributen,
die für
die primäre
Roamingadresse ausgelegt sind, modifiziert, und das Verarbeiten
der empfangenen Nachrichten wird auf eine Art und Weise wie oben
beschrieben abgewickelt.
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Inzwischen
sollte es sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung ein Verfahren
und Vorrichtung zur Bereitstellung eines flexiblen Roamings zwischen
Ortsbereichsystemen zur Verfügung
stellt, in denen die Adresszuordnungen koordiniert sind, ebenso
wie zwischen Ortsbereichsystemen, in denen die Adresszuordnungen
unkoordiniert sind. Darüber
hinaus versteht es sich, dass ein Empfangsgerät mit jedweder Anzahl an persönlichen
ebenso wie Gruppenadressen in dem Ortsbereichsystem, in dem das
Empfangsgerät
roamt, mit nur einer einzelnen Adresse, effizient adressiert werden
kann, wenn die Ortsbereichsysteme unkoordiniert sind. Darüber hinaus
versteht es sich, dass ein Empfangsgerät mit jedweder Anzahl an persönlichen
ebenso wie Gruppenadressen in dem Ortsbereichsystem, in dem das
Empfangsgerät
roamt, effizient adressiert werden kann, wenn die Adresszuordnungen
koordiniert sind, indem die Übertragungsattribute
aller zugeordneten Adressen in diejenigen einer primären Adresse
oder primären
Roamingadresse konvertiert werden.
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Es
sollte sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung ein Verfahren
und Vorrichtung zur Verfügung stellt,
um in dem Heimatbereichsystem auf einer Anzahl von verschiedenen
Adressen übertragene
Nachrichten entweder auf einer einzelnen primären Roamingadresse oder auf
Adressen, die modifiziert worden sind, um den Übertragungsattributen der primären Roamingadresse
zu folgen, an das Empfangsgerät,
wenn es roamt, weiterzuleiten. Das verbessert die Empfangsgerätbatterielebensdauer
und setzt in einem FLEXTM System FLEXTM Frames frei, die bei Betrieb in Versorgungsüberlappungsbereichen
wie oben beschrieben verwendet werden, um andere Rf-Kanäle auf Nachrichten
zu überprüfen.
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Es
sollte sich verstehen, dass die Erfindung zwar in Verbindung mit
einem bestimmten Signalisierungsprotokoll beschrieben worden ist,
doch die Erfindung in Verbindung mit jedem synchronen Signalisierungsprotokoll
nützlich
ist.
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Die
obige Beschreibung soll nur ein Beispiel darstellen und soll die
vorliegende Erfindung in keiner Weise beschränken außer wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt.
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Wir
beanspruchen: