JP2728699B2 - 時分割多重通信方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 本発明は通信システム及び受信機、特に低電力消費の
ワイドエリアページングシステム及び携帯ページング受
信機並びに一つの共通チャネルで多数の受信機へデータ
を伝送する方法に関するものである。

従来技術の説明 従来のページングシステムは一般に２種類のカバレー
ジを提供する。ローカルエリアカバレージは代表的に
は、一都市エリアの全域又は一部をカバーする１個以上
の単周波数で動作する送信機からページ（呼出し）を同
時にローカルエリア内の受信者に送信することにより与
えられる。斯かるカバレージはローカル受信機の放送範
囲に制限されること明らかである。大きな都市エリアの
いくつかの互いにオーバラップするエリア又は互いにオ
ーバラップしないエリアをカバーするワイドエリアカバ
レージは代表的には、ページングリクエストを電気通信
によりいくつかの送信機に送信し、全ての送信機からペ
ージングメッセージをワイドカバレージエリア内のどこ
かにいる所定の受信者に放送することにより与えられ
る。ワイドエリアカバレージを与える上述の方法は費用
がかかると共に比較的少数のページングユーザに制限さ
れる。ページングトラヒックが増加すると、ローカルエ
リア及びワイドエリアカバレージユーザがページングチ
ャネルスペースを求めて競合し始める。そして各ワイド
エリアユーザがワイドエリアカバレージ内のページ送信
機の全てに対して使用可能なページングチャネルスペー
スの一部分を占有し、同じチャネル部分のローカルカバ
レージユーザが各送信機からしめ出される。これがた
め、同一チャネル部分のローカルエリアカバレージユー
ザをワイドエリア内の全送信機からしめ出すことのない
ワイドエリアページングカバーレージを提供し得るよう
にするのが好ましい。

現在のページングシステムの他の問題点は両立性がな
い点にある。ローカルエリアカバレージユーザはページ
ングメッセージをページ受信機に放送する第１タイプの
ページングメッセージ符号化体系を用いることができ、
ワイドエリアカバレージユーザは第２タイプのページン
グメッセージ符号化体系を用いることができる。これが
ため、頻繁に旅行するユーザは両タイプのメッセージを
受信する種々のページ受信機を携帯しなければならな
い。この非両立性の一つの解決策がデービス等の米国特
許第4518961号明細書に開示されている。デービス等
は、複数個のページングシステムのための符号化体系、
例えばPOCSAGのような符号化体系をストアするシングル
ページ受信機、英国郵便局のページングプロトコル及び
モトローラ社により設計されたページングプロトコルGG
Cについて記載している。しかし、この解決策は、符号
化体系の数がデービス等の受信機がストアし得る数より
著しく多いために部分的に解決を与えるにすぎない。

また、従来のページングシステムは電池動作携帯ペー
ジ受信機の全体のサイズを最小にすると共に電池の寿命
を延長するためにその電力消費を低減する種々の方法を
用いている。一つの方法は電力をページ受信機内の受信
回路に、当該ページ受信機に対するデータが送信される
予定のタイムスロット中のみ供給するものである。しか
し、この方法はいくつかの欠点を有する。第１に、ペー
ジ受信機を送信機に精密に同期させることが難しい。第
２に、単一のタイムスロットで伝送し得ない長いメッセ
ージはページ受信機に完全に伝送されるのに過大な時間
を要する。第３に、この方法を用いるページ受信機は特
定のエリア内でメッセージをページ受信機へ満足に伝送
するのに十分な強さにし得ない単通信チャネルに強く頼
るものである。最後に、上述のページ受信機は電力消費
が十分に低くなく、頻繁な電池交換又は再充電を避けら
れないため、今までのところは小型電池で具えるページ
受信機を実現することは不可能であることが確かめられ
ている。

斯かる従来のページングシステムの一例がナトリ当の
米国特許第3937004号明細書に開示されている。このナ
トリ当の特許明細書には受信回路を周期的に所定の時間
間隔中駆動して当該受信機に向けられたページング信号
を検出する腕時計形のページ受信機が開示されている。
その特定の実施例では、受信機は15分の送信サイクルの
うちの５分間駆動される。この技術は電力消費を低減す
るが、受信回路を全時間の３分の１だけオンにする必要
がまだある。

ページ受信機の電池節約システムがムーア等の米国特
許第4398192号明細書にも開示されている。このシステ
ムではページ受信機をグループに分け、各グループの受
信機を当該グループのために割当てられた送信サイクル
の時間区分中動作させる。この場合個々のグループ内の
各受信機はそのグループの時間区分の全時間中動作して
各受信機に対し個々にアドレスされた任意のメッセージ
を検出する。このムーアのシステムはメッセージを受信
するのを実際に必要とされる時間より遥かに長い時間受
信機をオンにする即ち付勢する必要がある。

アカホリ等の米国特許第4437095号のページングシス
テムはムーア等のシステムに動作が類似している。アカ
ホリ等のページ受信機はその受信回路を周期的に付勢し
て同期信号を検出し、次いで所定時間後にグループメッ
セージのために再び付勢する。この方法によればアカホ
リ等の受信機はその電力消費を連続付勢受信機の約半分
に低減することができる。

ギアランザの米国特許第4383257号明細書に、上述の
方法の変形例が開示されている。このギヤランザ等の方
法では受信回路を周期的なデューティサイクルでシーケ
ンシャルにオンオフさせる。そのオン時間中に、メッセ
ージを受信機に送信すべきときに送信機により送出され
る同期信号を検出する。同期信号が検出される場合には
受信機はそのデューティサイクルを越えてオン状態に維
持されて次のアドレス信号が斯かる受信機を識別してメ
ッセージの受信を続けさせるものであるか否かを決定す
る。この方法も受信回路をメッセージが当該受信回路に
向け伝送されているか否かと無関係に少なくとも一定時
間オンにする必要がある。殆どの場合、このオンタイム
は伝送されたメッセージを実際に受信するのに必要とさ
れる時間より遥かに長い時間になる。

リアルタイム信号を用いて受信機を送信機に同期させ
ることは従来公知であるが、斯かる装置は受信機を連続
的にオンにする必要がある。例えば、トーヤマ等の米国
特許第4358836号明細書に、送信機からのリアルタイム
信号を受信してその内部クロックを同期させる電子時計
が開示されている。同じく、バァンゲン等の米国特許第
4337463号明細書に、遠隔局のクロックを主局のクロッ
クに同期させる時間同期システムが開示されている。

ワイコッフ等の米国特許第4419765号明細書に、周波
数走査機能も有する電力制限ページング受信機が開示さ
れている。この受信機は、入信号が現在のチャネルで検
出されない場合にいくつかのチャネルを走査することが
できる。しかし、この走査は盲目的に行われる。その結
果、この走査は電力を必要以上に消費する。

指定のタイムスロットを用いてメッセージを受信する
上述の装置の他の欠点は受信能力が制限される点にあ
る。単一のタイムスロットで伝送し得ないメッセージは
その完全な伝送に数個の伝送サイクルを必要とする。

クレブス等の米国特許第4519068号明細書に、可変長
のメッセージを送信する方法が開示されている。この方
法は受信機を送信機に同期させる同期フィールド及びこ
の同期フィールドに続くデータブロックを含む数個のフ
ィールドを有するデータメッセージを送信する。第１チ
ャネルデータブロックは局アドレスを含んでいる。第２
チャネルデータブロックは後続のチャネルデータブロッ
クの個数を表わす情報フィールドを含んでいる。しか
し、クレブス等の方法はそのフォーマットのために時分
割多重に対し実際的でない。

代表的には150,200又は400メガヘルツの周波数帯域で
動作する既知の携帯ページング受信機においては、アン
テナはフェライト棒に導体を巻いたもので構成するのが
普通である。このアンテナは関連するページング受信機
と一緒にポケットに入るサイズ又はベルトに挟むサイズ
の非導電性ケース内に装着される。ケースをこのサイズ
以下に小さくすることは比較的かさばるフェライトアン
テナを収納しなければならないことにより制限される。

ページ受信機のサイズの問題はページング周波数が低
くなるにつれて増大する。低周波数受信機は周波数依存
回路内に大きなインダクタ、キャパシタ及びフィルタを
用いる必要がある。しかし、低周波数ページングはその
優れた無線信号伝搬特性のために望ましい。

テレコミュニケーションズ グループ オブ アメリ
カン ダイバーシファイド キャピタル コーポレーシ
ョンにより市販されているページングシステムにおいて
は、ページングデータはFM放送信号中に57キロヘルツの
副搬送波で符号化されて1200ボーの速度で伝送される。
信号の変調は57キロヘルツ副搬送波を位相変調して行わ
れる。順次のデータエレメントが同一の場合に57キロヘ
ルツのサイクルが途切れることなく連続する。しかし、
データが状態を変化する場合、即ち０から１又は１から
０に変化する場合には、57キロヘルツ副搬送波の位相が
急に逆転する。これは副搬送波の正方向サイクル又は負
方向サイクルを２倍にすることにより行われ、これによ
り副搬送波に短い直流成分が導入される。斯かる後に副
搬送波の位相が前の副搬送波の位相に対し180°移相さ
れる。

アメリカンダイバーシファイドシステムは種々の欠点
を受ける。低いボー速度により、有効にサービスを受け
ることができるユーザの数並びに情報を伝送し得る速度
が厳しく制限される。また、ボー速度を増大させると共
にメッセージ長を短くすることによりユーザ数を増大す
る試みは受信信頼度を低下することが既知である。この
問題は移動無線受信機を用いてFMのような極めて高い周
波数を受信するときに最も明らかである。更に、使用す
る位相変調技術は広帯域のスプリアス成分を発生し、こ
れら成分を精巧なフィルタ回路でろ波して放送オーディ
オ信号を妨害しないようにする必要がある。これらフィ
ルタ回路はコストを増大すると共に変調装置の複雑度を
増大する。更に、高価なフィルタを受信機の回路内に設
けて57キロヘルツを中心に変調された所望のページング
情報を53キロヘルツで終わる放送ステレオオーディオ信
号から分離する必要がある。これもシステムのコストと
複雑度を増大する。

従って、従来のページングシステムの上述した欠点及
び他の欠点を克服した多機能ワイドエリアページングシ
ステムが必要とされている。

発明の要旨 本発明の目的は従来のページングシステムを、効率を
増大し、一層広いエリアに亘り一層有用にし、サイズを
減少し、電力消費を低減し、多数のユーザにサービスし
得るようにすることにより改善することにある。

本発明の他の目的は、慣例の電子腕時計と同一のサイ
ズで、同一の時間精度で、同一の電池寿命特性を有する
携帯電子ページング受信機を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、任意所望のエリア内の実際
上無制限の数のページ加入者のページングをローカル
（地区）レジョナル（地方）、ナショナル（全国）、コ
ンチネンタル（全大陸）及びグローバル（全世界）通信
能力を含む共通のシステムにより行い得るようにするこ
とにある。

本発明の更に他の目的は、ローカルエリアユーザのペ
ージングシステムへのアクセスをしめ出さないようにし
たワイドエリアページングエリアページングカバレージ
を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、斯かるページングシステム
内の加入者が無制限の長さ及び情報内容のメッセージを
確実に有効に受信し得るようにすることにある。

本発明の第１の特徴は、互いにオーバラップしないカ
バレージのローカルエリアをそれぞれカパーする少なく
とも２個のローカルエリア送信機と、各ローカルエリア
内に通常住んでいる居住者に割当てられる複数個のペー
ジング受信機と、１つのローカルエリアからのページン
グ要求をこのページング要求の目的の受信者が現在存在
する他のローカルエリアへ転送する送信手段とを具える
ページングシステムを提供することにある。各ローカル
エリア送信機は各居住者のページ受信機に対する独自の
識別アドレス及び現在地をストアする加入者記憶手段
と、選択した１個のページング受信機の識別アドレスを
入力する手段と、ページングメッセージを目的の受信者
の現在地をサービスしているローカル送信機に送るルー
チング手段とに関連する。ページングメッセージは選択
されたページング受信機のストアされた現在地に従って
通信回路網を経て送られる。これがため、通常は第１ロ
ーカルエリア内にあるが一時的に第２ローカルエリア内
に位置するページング受信機に対するページングメッセ
ージが第２ローカルエリアをサービスする送信手段によ
り放送される。

この構成によれば、放送チャネルの一部分を第２ロー
カルエリア内に一時的に位置するページング受信機に割
当しなくてすむようになる。

本発明の他の特徴は、ページング要求をローカルエリ
ア送信手段からページ受信機にパケットの形で伝送する
ことにある。各パケットはそのパケットが伝送される時
間に対応するアドレスを有する。この時間はサブフレー
ムを構成する所定数の順次番号をつけたタイロスロット
のうちの１個のタイムスロットと、周期的なタイムフレ
ームを構成する所定数の順次番号をつけたサブフレーム
のうちの１個のサブフレームとで決められる。各ページ
受信機は同様にタイムスロットとサブフレームに対応す
るアドレスを有し、該受信機にアドレスされたパケット
の受信を制御する。受信機は他の受信機に通常割当てら
れているタイムスロット内のパケットを、パケットを連
結してチェーンを形成し、チェーンを順次連結する方法
により受信することもできる。この方法によれば最小長
のメッセージを極めて短いタイムスロットを用いて送信
することができると共に長いメッセージを使用可能な空
のタイムスロットを用いて急速に伝送することができ
る。

本発明の好適例においては、ページングデータをロー
カルエリア送信機として使用する２個のFMステレオ放送
局の副搬送波上に位相変調する。この変調波はプログラ
ム可能な波形と合成してスプリアス変調成分が最低にな
るようにする。ページング受信機は腕時計のような装置
内に構成する。関連するアンテナは時計バンドと一体に
構成し、ユーザを受信機に電磁的に結合させる。この技
術により小ループアンテナの不所望な受信特性が緩和さ
れる。ページング受信機における復調はステレオパイロ
ット信号を既知の基準信号として用いて行う。この技術
により、FM信号中の放送オーディオ信号を妨害すること
なくデータを19キロボーの速度で送信することができ
る。

本発明の上述の目的及び追加の目的、特徴並びに利点
は添付図面を参照して進められる本発明の好適実施例の
下記の詳細な説明から一層明らかになる。

以下図面につき説明する。

1.0 アプリケーションレベルと動作の説明 1.1 簡単化したシステムモデル 本発明による第1A図の時計ページング受信機20は第2A
図に示すグローバルページングシステム22内の多数の受
信機の１個である。このグローバルページングシステム
とその動作を説明する前に、このシステムをこのシステ
ムのユーザから見たアプリケーションレベルの点から説
明する。

第2B図は第2A図のシステムの簡単化したオープンシス
テムインターフェースモデルを示す。システムの２人の
ユーザ、即ちページング時計受信機20を身につけている
人（以後受信ユーザと称す）と、受信ユーザにページ信
号を送信することを要求する人（以後ページ要求者又は
送信ユーザと称す）が示されている。通常、システム22
にモデムを介して接続された適当にプログラムされたパ
ーソナルコンピュータを使用し得るが、ページ要求はタ
ッチトーン電話機24により開始させることが考えられて
いる。以下の説明においては送信ユーザは電話機24を使
用し、受信ユーザは時計20を使用するものとする。

オープンシステムインターフェース（OSI）モデルに
おいて、各ブロック内の文字はモデルの各層を表し、以
下の通りである。

ａ＝アプリケーション層 ｐ＝プレゼンテーション層 ｓ＝セッション層 ｔ＝トランスポート層 ｎ＝ネットワーク層 ｌ＝リンク層 Ｐ＝フィジカル層 電話機24に隣接するコラム26内のブロック“a"はシス
テムの送信ユーザが電話機24により入力する２周波数
（DTMF）トーンのような入力信号と、斯かるユーザがシ
ステム22から受信する音声返答のような出力信号とを表
わす。時計20に隣接するコラム28内の“a"は、受信ユー
ザが押してシステム22を経て受信されるメッセージを表
示させる後述の種々のボタンを含む、時計20に対するユ
ーザインターフェースを表わす。ジグザグ線30はシステ
ム22への電話接続を表わす。ブロック32は送信ユーザ
と、ブロック34で示す第１のクリアリングハウス（クリ
アリングハウスコンピュータＡと称すことができる）と
の間の通信インターフェースを示す。クリアリングハウ
スコンピュータＡにより伝送されたページング要求はブ
ロック38で全体を示す種々のデータ通信網を経てブロッ
ク36でクリアリングハウスコンピュータＢとして示す第
２のクリアリングハウスコンピュータに伝送される。ペ
ージング要求はクリアリングハウスコンピュータＢによ
り後述のように処理される。処理された要求は通信イン
ターフェース40及び伝送線路42を経て、時計20の受信ユ
ーザの所在地にある送信タワー44を含む放送送信機に伝
送される。送信タワーはページング要求を電波で時計20
に送信し、時計20は放送メッセージをデコードして受信
ユーザに向けられたメッセージを時計20の表示部に表示
する。

ブロック32に戻り説明すると、文字“n",“l",“p"を
それぞれ含む各別の入力コラム50及び出力コラム52は電
話線インターフェースとクリアリングハウスコンピュー
タＡとの間の可能な物理的分離を表わす。ブロック34に
おいて、各別のコラム54,56はクリアリングハウスコン
ピュータＡの入力側と出力側を表わす。ブロック36も同
様に各別の入力コラム58と出力コラム60を含んでいる。
通信インターフェースブロック40において各別のコラム
62,64はクリアリングハウスコンピュータＢから物理的
に分離し得る後述のメッセージキューイングマシーンの
入力及び出力端をそれぞれ示す。

次に送信ユーザ及び受信ユーザから見たシステム22の
動作を説明する。符号30〜46を有する素子からのシステ
ムの内部動作は両ユーザに対し明白である。後に述べる
ように、ページング時計受信機20は電子クロックを含ん
でいる。この時計の時間は自動的に正確な地方時間にセ
ットされる。受信ユーザが異なる標準時地帯に旅行する
と、システム22に接続された送信機44を有するエリアに
到達後約７分以内に地方時間へのリセットが生ずる。時
計20に表示される日付けも自動的に調整される。

システム22内の各時計ページ受信機はクリアリングハ
ウスコンピュータＢのメモリ内でその時計のユーザの電
話番号に相関される独自の通し番号を有している。これ
がため、受信ユーザの電話番号又は受信ユーザの名前と
所在地を知っているだれでもページングメッセージをこ
の受信ユーザに送ることができる。即ち、ページングメ
ッセージを受信ユーザに、システム22に接続された送信
機44を有する世界中のどこにいても送ることができる。
この機能を促進するために、受信ユーザはタッチトーン
電話機で自分の現在地をシステム22に知らせる。

1.2 ページ信号の送出 送信ユーザは、電話機24でローカルページング電話番
号をダイアルしてコンピュータ音声命令を待つことによ
りページングを開始する。最初のコンピュータ音声命令
はコンタクトしたい受信ユーザの電話番号を要求する。
同じ電話番号の多数の受信ユーザにはこれらユーザを識
別するために電話番号に加えて１個又は２個の独自の数
字が割当てられる。システム22は呼出すべき人の番号又
は名前を確認後に送信ユーザは星印（^*）キーを押し、
次の命令を受ける。

上述の次の命令は送信ユーザが送ることができる下記
の好適なメッセージのメニューである。

押ボタン １ 仕事場から呼出し ２ 自宅から呼出し ３ 帰宅せよ ４ 呼出すべき番号入力 ５ 50字までのスペシャルメッセージ ６ ボイスメッセージ発生 ７ メッセージ再送 ８ ボイスメッセージ聴取 ９ 呼出すべき人の電話番号の入力をレピート この命令メニューは種々のメッセージの利用確率の低
下に従って番号順にしてある。

送信ユーザは適当なメッセージを電話機24のキーボー
ドの関連する番号を押して選択する。1,2又は３番を押
す場合には、追加のデータを入力する必要なない。ユー
ザが電話を切ると、メッセージが通常の優先度で送出さ
れる。

送信ユーザが４番を押す場合には呼出すべき番号（15
桁の数字までとすることができる）を入力する必要があ
る。

送信ユーザが５番を選択する場合には送出するメッセ
ージは番号とアルファベット文字の両方を含むことがで
きる。アルファベットの文字を送るには、アルファベッ
ト文字が表示されたキーをそのキー上の文字の位置の順
番により決まる回数押す。例えば、キー２を１度押すと
“a"であり、キーを２度押すと“b"である。クリアリン
グハウスコンピュータがキーストローク間の時間に基づ
いて１つの文字を得るのにキーが何度押されたかを決定
する。このため送信ユーザは各アルファベット文字の入
力毎に短い間を置く必要がある。１つ星（^*）キーを用
いてワード間のスペースを指示し、２つの星（^**）キー
を用いてピリオド又は文の終りを指示する。数字符号
（＃）キーにより次のキーストロークは文字でなく数字
を送るものであることを指示する。システムはメッセー
ジの長さに制限を設けることができる（例えば50字）。
送信ユーザが50字以上を送出しようとすると、クリアリ
ングハウスコンピュータはデータの受信を停止し、コン
ピュータ発生音声メッセージを送信ユーザに送出し、メ
ニューの次の部分へと続く。

例えば、メッセージ“John Doe will arrive at 9 o'
clock."を送出するには、送信ユーザは56664466^* 36663
3^* 9444555555^* 2777744488833^* 28^* ＃９^* 666222555
6622255^**を押す。このメッセージは32文字長である。
ワード“John Doe will arrive at 9 o'clock."は受信
ユーザの時計に表示される。メッセージが12文字より長
い場合、このメッセージは１秒につき１つの長いワード
又は２つの短いワードの割合で表示される。メッセージ
に“緊急”表示をつける場合には感嘆符（！）がメッセ
ージの始めと終りに表示される。

メニューの続きを説明すると、キー６を押すことによ
り、送信ユーザは受信ユーザがボイスメールを呼出すべ
きことを指示するボイスメッセージを送出することがで
きる。コンピュータ発生音声が送信ユーザに受信ユーザ
に対するボイスメッセージをどのように送出するかを指
示する。

キー７と関連する命令は受信ユーザにより使用され
る。システムに呼出しを行い、キー７を押すと、受信ユ
ーザはシステムにより24時間前からの自分のメッセージ
の全てを送信又は再送信させｑ呼出しを行い、キー７を
押すと、受信ユーザはコンピュータ音声により、自分が
呼出す電話番号を（国番号、市外又は地域番号及び市内
番号を含む）を入力することを促される。ユーザが番号
を入力しないで電話を切ると、メッセージが放送カバレ
ージに依存するこのユーザのホームエリア、領域または
居住地内に再送信される。電話番号の入力によりページ
ングシステムは受信ユーザのメッセージをどこへ送るか
知ることができる。コンピュータ音声によりユーザが入
力した国及び市が何であるか確認され、もし間違ってい
れば番号の再入力が要求される。入力されたエリア内に
放送カバレージがない場合は受信ユーザにはそのことが
知らされ、メッセージは送出されない。

命令８も受信ユーザのために設けられたものである。
システムに呼出しを行い、キー８を選択すると、受信ユ
ーザは彼のために出されたボイスメッセージを受信する
ことができる。この場合にもユーザはコンピュータ音声
により、メッセージの取り出し方が指示される。即ち、
ボイスメッセージを受信するためにシステムに入力する
必要の有るシークレットコードがユーザに割当てられ
る。

システムへの発呼者がキー９を押すと、上述の命令シ
ーケンスがくり返される。

上述の命令1,2,3,4,5及び６と関連する動作に対して
のみ有効な最後の命令がある。この命令はメッセージの
優先度又は緊急度を設定する。

押ボタン １ 緊急 ２ 普通 ３ 低優先度 緊急メッセージは30分間に４回まで送出される。普通
メッセージは30分間に３回送出される。低優先度メッセ
ージは高優先度メッセージが送出され終わると同時に60
分間に２回送出される。

送信ユーザは呼出すべき受信ユーザが斯かる受信ユー
ザのホームエリア内にいる場合には緊急コードを押した
後に電話を切ることができる。

1.3 時計ページ受信機 第1A図に戻り説明すると、各受信ユーザにより使用さ
れるページング時計受信機20は慣例のディジタル腕時計
によく似た形に構成される。この時計は後述するように
アンテナを組込んだリストバンド70と、電子クロック兼
ページング装置72とを有している。装置72は第11A図に
ブロック図で示す内部電子回路を含んでいる。装置72は
アナログ時計表示面74と、日付け表示部76とを有してお
り、これらは慣例のものである。装置72は更に地域番号
及び電話番号並びにメッセージ記号を表示するページン
グデータ表示部78も含んでいる。

装置72は時計の両側に２個づつ４個の制御ボタン80,8
2,84,86を有している。ボタン80は慣例のアナログ時間
及び日付け調整制御ノブである。ボタン82はメッセージ
を表示し確認する機能、メッセージ待ち信号をベル／無
音に切換える機能及び外出／在宅を切換える機能を選択
する機能選択ボタンである。ボタン84は時計の動作モー
ドを決定するものである。ボタン86はリセットボタン
で、１度押して電池交換後の装置の再同期及びテストを
行い、２度押して時計の通し番号の登録を行う。

第1B図に示す表示部78aの変形例は２つの文字行を含
んでいる。上の文字行は、左から右に、自宅呼出し記号
88、オフィス呼出し記号90、ベル／無音記号92、外出／
在宅記号94、信号アベイラビリティ記号96、電池インジ
ケータ98及び未／応答メッセージカウンタ100を含む絵
記号である。メッセージが受信されるとき、ベル／無音
シンボル92が現れ、装置72内のビーパにより可聴信号が
発生される。また、信号アベイラビリティ記号96が点滅
し、装置72が信号走査を行い、正当な信号を検出し得な
いときに記号96が消え、正当な信号を検出するときに記
号96が点滅し続ける。未応答メッセージカウンタ100は
応答されていないメッセージの数１〜９を表示する。０
が表示される場合には１つのメッセージも受信されてな
く、装置は行102に現在時刻を表示する。９が点滅して
現れる場合にはユーザが選択ボタンを押して記憶されて
いるメッセージを表示し応答するまではこれ以上メッセ
ージを受信することはできない。

第２文字行102は７セグメント文字の10桁２コロン表
示である。14セグメント文字又はドットマトリックス文
字のようなもっと複雑な表示を用いてアルファベットと
数字を表示することもできる。

1.4 ページ信号の受信 或るページ信号の受信時に、受信ユーザは時計ページ
受信機20からの信号により、内部ビーパからのビーッと
云う音により可聴的に、或いはディスプレイ78における
ベル記号92の例えば迅速な点滅及び未応答メッセージカ
ウンタ100の増分により可視的に通報される。ベル記号
が点滅しているモードの間に選択ボタン82を作動させる
ことによって可聴信号と無声信号との選択をする。可聴
信号を選択した場合にはベル記号92が絶えず表示され
る。無声信号を選択した場合には、ベル記号が表示され
なくなる。

最も簡単なメッセージは記号によって表示される。例
えば自宅呼出しのメッセージの場合には、家の記号88が
表示される。オフィスを呼出すメッセージの場合には、
工場又は机の記号90が表示される。送信ユーザにより伝
送された電話番号を呼出すメッセージに対しては、その
番号が文字列102に表示される。長い電話番号は国及び
市又は地域コードに分けて最初に表示され、追加の番号
はユーザが選択ボタン82を押した後に表示される。

あらゆる種類のページ信号／メッセージに対して、或
るメッセージを受信した後に最初に表示させる事項は、
そのメッセージの受信時における時間と分及びメッセー
ジ番号である。自宅呼出及びオフィス呼出メッセージの
場合には、そのメッセージの受信時に下側のディスプレ
イは受信時間とメッセージ番号を示すだけである。メッ
セージが、送信ユーザにより伝達された電話番号を呼出
すものである場合には、呼出すべき電話番号を表示させ
る前に受信時間及びメッセージ番号を約３秒間表示させ
る。

選択ボタン82は表示メッセージを制御する。選択ボタ
ンを押すと、受信ユーザがメッセージを読取ったことが
時計に知らされ、この際時計はつぎの最旧メッセージを
表示する。最初のメッセージを受信する前は、未応答メ
ッセージカウンタの表示は０である。これによりディス
プレイ78には時間、日にち及び曜日の普通の時計機能が
表示される。最初のメッセージが一旦受信されると、メ
ッセージカウンタが１にセットされて、そのメッセージ
が表示される。ユーザが選択ボタンを押す前に他のメッ
セージが受信される場合には、メッセージカウンタが２
にセットされる。最初の未応答メッセージは表示された
ままとなり、第２及びそれ以降の全部で９番目までの未
応答メッセージはデバイス72内の先入先出（FIFO）メモ
リに記憶される。メッセージが受信され続くも、ユーザ
が選択ボタンを押すことにより応答しない場合には、最
終的にメッセージ記憶位置が満たされ、新規のメッセー
ジを受信して記憶させることができなくなる。このよう
なことが起ると、未応答メッセージ指示器100が点滅す
る。受信ユーザが選択ボタンを押せば、未応答メッセー
ジカウンタはつぎの最旧未応答メッセージを指示し、ま
たメッセージ記憶位置が充満している場合には応答済み
の古いメッセージを消去して新規のメッセージを受信さ
せることができる。最旧未応答メッセージは常に表示さ
れ、未応答メッセージカウンタのカウント値１は受信し
た一番遅いメッセージを常に表示する。カウンタが１で
ある時に選択ボタンを押すと、再び時間、日にち及び曜
日の普通の時計機能を表示し、カウンタは０となる。モ
ードボタン84をスクロールモードにセットしておいた場
合には、選択ボタンを再び押すことによって、メッセー
ジメモリに含まれていた最旧メッセージが読出されて、
そのメッセージがディスプレイ78に表示される。

受信ユーザが送信タワー44の送信範囲内に絶えずい
て、時計ページ受信器が送信周波数にロックされてお
り、しかも有効伝送信号を受信した場合には、タワー記
号96が絶えずがオンする。受信ユーザが送信器の範囲外
にいるか、又はこのようなユーザ装置の割当タイムスロ
ットの期間中に有効信号の受信を妨げる何等かの誤作動
があった場合に、このような状態はディプレイ78におけ
る送信タワー記号96の不在によって指示される。好適例
ではFM信号伝送を利用するため、受信ユーザが谷間、又
は大きな建物の中にいる場合には信号を受信するのが困
難になる。このような問題を軽減するために、あらゆる
メッセージは少なくとも２度種々の時間間隔で伝送す
る。

受信ユーザが長時間受信不良個所を移動しているか、
又は飛行機で旅行している場合に、このようなユーザは
最新の24時間以内の彼宛のメッセージを再送信すること
を要求することができる。これはページング電話番号を
呼出し、かつメニューオプション７を選択することによ
って行なう。電話を切った後に受信ユーザはリセットボ
タン86を押下げる。これにより時計ページ受信機72は
“ウェーク・アップ”、即ちリセットされ、この受信器
に記憶される有効信号に対する周波数リストを早座に探
索する。ついでタワー記号96が点滅し、英数字ディスプ
レイを用いる場合には、受信機が有効信号を探索してい
ることを示す言葉“RESET"がディジタルディスプレイ78
に表示される。

有効信号が一旦見つかると、時計ページ受信機は伝送
メッセージを探索する。時間、日にち及び曜日を伴なう
メッセージが受信されると、ディスプレイ78は記号96を
点滅せずにそのまま表示し、かつライン102に時間、日
にち及び曜日を表示させることにより上記メッセージを
表わす。時間、日にち及び曜日を伴うメッセージはホー
ム周波数のリスト及びローカルシステムに関する他の情
報も包含している。後に詳述するように、ホーム周波数
は受信ユーザの現場におけるFM伝送周波数とする。通常
これらの周波数は受信ユーザが滞在しているローカルエ
リア内の周波数とするが、ユーザが新たの個所に移動す
る場合には、その個所に対する新規の一組のホーム周波
数を記憶させる。リセットボタンを押すと、約１分間の
間に蓄電池の放電が多少増加する。ついで時計ページ受
信機は、この受信機に指定されたタイムスットで伝送信
号を待ち受ける正規の動作モード（これについては後に
詳述する）に復帰する。ページ受信機が既に受信して、
しかも消去されていないメッセージはいずれも、その各
々が独特の識別番号を有しているのが表示されない。

受信ユーザが彼のホームスタンダードの首都区域外に
移動したい場合には、このようなユーザは歩き回ってい
る人の記号94が点滅し始めるまでボタン84を押すことに
よって受信機はホーム／漂浪モードにセットすれば良
い。ついで受信ユーザは選択ボタンを押す。記号94が消
えれば、受信機はホームモードになり、この受信機は有
効信号に対するホーム周波数のリスクを探索する。この
探索は受信機の割当てタイムスロットの直前の時間周期
で行なう。有効信号が見つかれば、送信タワー記号96は
つぎの探索時間までずっとオンし続ける。リストから有
効信号が見つからない場合には送信タワー記号がターン
・オフされる。ホームモードは蓄電池節約型となってい
る。

漂浪モードに移すには、記号94が静止するまで選択ボ
タン82を押す。受信機は先ずホーム周波数リストにて有
効信号を再度探索するが、有効信号が見つからない場合
に、受信機は有り得るあらゆる周波数を探索する。有効
信号の受信後には、ローカルクリアリングハウスから新
規のホーム周波数リストが受信される。全ての探索は、
つぎの割当てタイムスロットにて新規のホーム周波数リ
ストに有効信号が見つからない場合にだけ再開する。あ
らゆる周波数探索を数回行なった後でも有効信号が見つ
からない場合には、つぎの割当てタイムスロットまで探
索をやめて、タワー記号96をターン・オフさせる。

時計ページ受信機20には通常の使用で約１年持ちこた
える慣例の時計用蓄電池を用いる。蓄電池の電気が弱く
なった状態は蓄電池記号98を約１秒間隔で点滅させるこ
とによって知らせる。つぎの利用度に応じ斯かる表示器
は約24時間警告を与え、この時間内に蓄電池を交換す
る。蓄電池の交換後に受信ユーザはリセットボタン86を
押して時計を始動させ、現在の時間、日にち、曜日及び
有り得るあらゆる周波数に対するメッセージを探索す
る。

或る伝送メッセージが欠けていて、他の伝送メッセー
ジが後に受信される場合には、その欠陥メッセージをハ
イフン記号“−−,"として、ついでメッセージ番号モジ
ュロ32として表示させる。ハイフン記号及びメッセージ
番号は、或るメッセージが欠けていたのであって、不良
受信ではなかったと云うことをそのメッセージ番号が知
らせていることを指示する。このメッセージは、欠陥メ
ッセージが再伝送で受信されるまでメモリに留める。欠
陥メッセージが受信されずに、新規のメッセージがメモ
リを満たすべく蓄積される場合には、新規メッセージに
よる記憶メッセージのスタックが欠陥メッセージを押出
す。受信した有効メッセージを表示させるには選択ボタ
ン82を押す。先の欠陥メッセージが後の再伝送でも受信
される場合には、適当なメッセージを直ちに表示させ
る。その理由は、後に受信した欠陥メッジが最旧未応答
メッセージとなってしまうからである。

例えば、電話番号を呼出すメッセージが10:30に受信
されて、それがメッセージ32（メッセージ番号はモジュ
ロ32である）となるものとすると、下側のディスプレイ
102に表示される情報系列は、下記に示すように最初の
ラインで開始して、つぎに説明するような条件でつぎの
ラインを表示する。

表示 説 明 10:30-31 受信時間及び３秒間表示させるメッセ ージ番号１〜32 123-456- （送信する場合に）つぎに選択ボタン を押すまで表示させる国及び（市又は エリアの）コード 789-0123 つぎに選択ボタンを押すまで表示させ る交換局及びローカルの番号 10:35 つぎに選択ボタンを押すか、又は新規 のメッセージが受信されるまで表示さ せる日時 85-07-23 選択ボタン82を押した場合 に表示され、つぎに選択ボタンを押す まで表示させる日にち、 10:45-32 新規メッセージが到来する場合に表示 させるその信号の受信時間及びメッセージ
番号。

時計ページ受信機20の作動をテストモードで試験し
て、そのページ受信機及びシステム22が適切に機能して
いることを確かめる。テストモードにある間には（タワ
ー記号は点滅する）選択ボタン82を押して、時計ページ
受信機によりその受信機の割当てタイムスロットの代り
に直ちに有効信号を探索させる。時計ページ受信機が良
好な受信エリア内で適切に作動しており、しかも有効な
データプロトコルを伝送する放送タワーがある場合に
は、タワー記号96が絶えずオンしている。周波数探索リ
ストに有効信号が見つからない場合には、タワー記号が
ターン・オフする。他のあらゆるモードについても同様
にモードボタンを押すことによってテストモードを実行
させる。

2.0 システムについての説明 2.1 ネットワーク・ハイアラーキ 第2A図にはグローバルなページングネットワーク22の
一部分をそのネットワーク内のハイアラーキのレベルで
示してある。最下位レベルにおけるＫには受信ユニット
20,20a,20b,20c及び20dがある。受信ユニットは第1A図
の装置と同じような携帯式の時計ページ受信機とした
り、又は第2A図の受信機20aの如き、加入者24aにデータ
を伝送したり、その加入者からのデータを受信したりす
るサービスをするような機能的に等価な固定基地ユニッ
トとすることができる。これら受信機はいずれも送信機
44,44a,44b,44c及び中継器44dからのFM放送による伝送
データを受信する。各送信機に関連する検証受信機45は
デバイス20の受信装置と機能的に等価の受信装置を具え
ている。検証受信機45は各送信タワー44からの伝送デー
タを受信し、かつ復号化すると共にその復号化したデー
タを送信機に対応するデータ入力と比較して伝送精度を
検証する。この検証は通常クリアリングハウスＢの如き
ローカル・クリアリングハウスにて行われる。ハイアラ
ーキのつぎのレベルＩにはローカルデータ通信網及び電
気通信網があり、これには電話機24及びボイスメール加
入者24b用の電話インターフェースが含まれている。レ
ベルＨにはローカル・クリアリングハウスであり、第2B
図に対応するクリアリングハウスに参照番号34,36を付
して示してある。

ネットワーク22はハイアラーキのさらに上位レベルに
レジョナル・データ通信網38及びレジョナル電気通信網
39を具えており、このレジョナル電気通信網を経て特別
の加入者24cはシステムをアクセスして、ページング・
メッセージを送信したり、又はシステムへの申し込みを
することができる。レジョナル・データ通信網及び電気
通信網38,39はレジョナル・クリアリングハウス110に順
次接続する。レジョナル・クリアリングハウス110,110
a,110bはローカル・クリアリングハウスと殆ど同様に作
動するが、それらは地方的に行なうものである。レジョ
ナル・クリアリングハウスは或る場所から他の場所への
ページング又は他のディジタルメッセージをレジョナル
・データ通信網38を介してデータを受信しようとする人
の場所で放送する適当なローカル・クリアリングハウス
に伝送する。

レジョナル・クリアリングハウス・レベルの上のレベ
ルＥにはナショナルデータ通信網112及びナショナル電
気通信網114がある。ナショナル系の申し込み兼サービ
スセンター116をナショナルデータ通信網112に接続す
る。ページ送信ユーザ及び他の加入者24dもナショナル
電気通信網114を介して国家的なレベルでシステム22を
アクセスすることができる。国家的レベルでの情報転送
はレベルＤに示したようなナショナル・クリアリングハ
ウス118,118a,118bで行なう。ナショナル・クリアリン
グハウスはレベルＣに示したコンチネンタル・データ通
信網120に接続する。国家間でのディジタルデータブロ
ックの転送はコンチネンタル・クリアリングハウス122,
122a,122bで制御する。大陸間又は全世界的なデータ転
送は、単一のグローバル・クリアリングハウス126の制
御下でグローバルデータ通信網124を経て行なう。

以上これまで述べたことはグローバルなページングネ
ットワーク22を簡単に説明したまでであり、多数の相互
接続線及び付随するブロックは便宜上省いてある。レジ
ョナルデータ通信網38の如き単一ブロック素子は電気通
信会社及び私的なディジタルデータパケットネットワー
クの如き多数の他の回路網を形成する素子で構成し得る
ことも明らかである。同様に、レジョナル電気通信網39
にも並列及び直列の双方にて接続される種々の電気通信
組織を成す種々の素子を含ませることができる。

2.2 クリアリングハウスの設備 第４図はローカル・クリアリングハウスの設備及び送
信設備を一層詳細に示したものである。第2B図に対する
第４図に関連する各ローカル・クリアリングハウスの設
備はクリアリングハウスＡとクリアリングハウスＢとの
双方の能力を保有している。各ローカル・クリアリング
ハウスは、第2B図におけるクリアリングハウス・コンピ
ュータＡ及びＢに対応する参照番号34,36を付けた破線
ブロックにて示すコンピュータ設備を具えている。送信
ユーザのメッセージは電話線30を経てコンピュータ設備
に入り、電話集中ユニット202によって受信される。送
信ユーザ間の相互作用は音声応答処理ユニット204によ
って与えられる音声同期命令によって促進される。ユニ
ット202,204は相俟って第2B図の通信インターフェース3
2を形成する。メッセージ処理ユニット206、メッセージ
記憶装置208及びシステム管理素子210を含むコンピュー
タは第2B図の左側のコンピュータ34の残りの機能をす
る。パケット・ネットワーク・インターフェース212は
ローカル・クリアリングハウス・コンピュータを外部の
パケット・ネットワークから、及びこの外部パケット・
ネットワークのデータパケットの受信及び伝送のために
接続する。マルビプレクサ202と相俟ってオペレータ補
助ブロックを設けて、自動化した命令シーケンスに適切
に応答できないページ信号の発生者を手助けすることも
できる。

第2B図の右に転ずるに、第４図の素子206,208,210は
クリアリングハウス・コンピュータＢの機能もする。こ
れらの素子はメッセージを受信して処理すると共にそれ
らのメッセージをキューイング・マシン40に転送し、こ
のキューイング・マシンはプロトコル作業兼発生用の第
２コンピュータ220を具えている。キューイング・マシ
ン40は必ずしも一次側のクリアリングハウス・コンピュ
ータ34,36と一緒に位置付ける必要はない。コンピュー
タ220はマスタークロック222を有しており、このマスタ
ークロックはローカル・クリアリングハウス設備の場所
にて放送されるあらゆるメッセージのタイミングを制御
する。メッセージは後に詳述するプロトコルに従ってコ
ンピュータ220及びキューイング・マシン40によって書
式化される。

ページング・メッセージは、これらのメッセージを伝
送する順序で伝送リンク42により送信設備に送給され
る。送信設備は一般に加入者用発振器兼変調器810、励
振器812、電力増幅器816及びアンテナ818を具えてい
る。上述したように、メッセージは時計ページ受信機20
及び第2A図に示した種々の他の受信機によって受信され
るようにアンテナ818から放送する。

上記他の受信機の１つに、第2A図につき述べた検証受
信機45がある。検証受信機はアンテナ818から放送され
る伝送メッセージを受信するアンテナ232を具えてい
る。受信した伝送メッセージは検証処理ユニット234に
出力される。ユニット234はコンピュータ220からの伝送
データと検証受信機からの復号化データとを比較する。
復号化データに誤りが検出される場合には、コンピュー
タ220に通報される。コンピュータ220はそのデータを適
当な時間にアドレス受信機に再伝送する。検証受信機及
び復号化素子は第10,11A,11B及び14図につき後に詳述す
るように時計ページ受信機20に用いられるものと機能的
に同じものとする。

2.3 クリアリングハウスのデータ流 第3A及び3B図を参照すると、クリアリングハウスを経
るデータ流は一般に図面で左から右へと進む。第４図に
対する第3A及び3B図に関し、第3A図の左側の部分は電話
インターフェース202,204の機能をカバーする。第3A図
の右側部分及び第3B図の左側部分は素子206,208及び210
を含むクリアリングハウス・コンピュータの作動を網羅
する。パケット・インターフェース212を介してのデー
タの受信及び伝送も第3A及び3B図の最後に述べた部分に
てカバーされる。第3B図の右側部分はキューイング・マ
シン40の作動を網羅する。第3A及び3B図における種々の
ブロック及び円はデータ流の処理工程を表わしており、
これらには別個の参照番号を付してある。しかし、これ
らは第４図のブロック線図における種々の素子にも関連
するため、第４図の適当なブロックにふさわしい個所に
は挿入句的にも示してある。

電話インターフェースで第3A図の左側でスタートさせ
るには、タッチ−トーン電話24（第2A図）におけるボタ
ンにより予じめ発生されるデータをステップ250に入れ
る。これにより各ボタンを押す毎にDTMFトーンを発生さ
せる。これらのトーンをステップ252にて２進コードに
変換する。この２進データを多重化ステップ254（第４
図のブロック202）を経てローカル・クリアリングハウ
ス・コンピュータ（ブロック206）に伝送する。ステッ
プ256では入力データを解読し、妥当化して応答を発生
させる。この応答をマルチプレクサを介してリレバーバ
ックさせ、かつステップ258（ブロック204）にて合成音
声応答に変換して、これを電話24を介してユーザに伝送
する。

ステップ256を表わす大きな円に記した「解読、妥当
化、応答」はクリアリングハウス・コンピュータの動作
開始を表わしている。データは電話線を経て到来するも
のが解読される。チェックはステップ260にてローカル
加入者データベース（ブロック210）に対して行われ、
これによりページ信号を受信させる受信機に対する送信
ユーザにより入力される電話番号が妥当な番号であるか
否かを決定する。電話番号が妥当な場合には、ローカル
加入者データベースによってコンピュータに最新要求の
メッセージ番号、そのメッセージを受信する時計ページ
受信機の通し番号及び受信ユーザ用のカバレージ・エリ
アを知らせる。

要求した電話番号がローカル加入者データベース以外
のものである場合には、ステップ262で国際的なネット
ワークを経て適当なクリアリングハウスに漂浪者情報を
要求する。各クリアリングハウスは各電話エリアコード
内に電話交換機リストを有している。ローカル・クリア
リングハウスに対するページング・メッセージの要求が
ない場合には、適当なクリアリングハウスが決定され、
これに加入者の情報要求が送られる。この要求の目的
は、メッセージ要求が妥当な受信機に対するものである
かどうかを決定することにある。もしそうである場合に
は、メッセージ番号、時計ページ受信機の通し番号及び
加入者のカバレージ・エリアがネットワークを経て元の
ローカル・クリアリングハウスに送り戻されて、ステッ
プ256に従って再び処理される。

前述した情報がローカル加入者データベース又は遠隔
クリアリングハウスのいずれかから一旦供給されると、
要求データは要求時間を記す処理ステップ264に送られ
る。この処理は要求データにその要求が成された日時を
加えて、そのメッセージを新規の妥当なページ信号要求
ファイル266（ブロック208）に入れる。このファイルは
メッセージの交付に必要な情報をすべて含んでおり、か
つ最終的には情報をビリング工程268（ブロック210）に
送信する。

遠隔クリアリングハウスから到来するページ信号用の
妥当化要求はパケット・ネットワーク・ノード278（ブ
ロック212）におけるデータ流に入っている。これら妥
当化要求は時間を示す工程264に送られて、後に詳述す
るようにローカル的に生じるページング要求と同じ方法
でさらに処理される。入及び出ビリング情報も同様にパ
ケット・ネットワーク・ノード270（ブロック212）を経
て他のクリアリングハウスに、及びそれから伝送され
る。

ステップ264及び266のつぎに妥当化ページ要求につい
て交付時間モニタ処理272を行なう。交付時間情報は送
信ユーザが供給する。交付時間が供給されない場合に
は、斯かる処理は時間遅れがなく不履行となる。処理27
2はページ要求ファイル266（第４図のブロック208）を
モニタして、交付準備にあるメッセージをチェックす
る。メッセージの交付準備ができると、これらのメッセ
ージを先行クリアリングハウス・ソータ274に送信す
る。このソータは先行番号が関連送信設備44が放送エリ
アによって決められるようなローカル・クリアリングハ
ウスのカバレージ範囲内にあるか否かを決定する。その
範囲内にない場合には、メッセージをパケット・ネット
ワーク・ノード278を経て他のクリアリングハウスへと
進める。メッセージをローカル的に放送すべき場合に
は、そのメッセージを確定カバレージ工程280に送信す
る。クリアリングハウス・ソータは、他のどのクリアリ
ングハウスに非−ローカルメッセージを送るべきかを決
定するためにデータベース276を用いる。

第3B図は３つの送信設備、即ち局1,2及び３を有して
いる単一のシステムを示す。或る受信ユーザが或る全体
のローカル・サービス・エリア、例えば３つのすべての
送信設備によってカバーされるカバレージを申し込んだ
場合には、これら３つのすべての送信設備にメッセージ
が送信される。受信ユーザが主要都市エリアの郊外の如
きサービスエリアの一部分だけのカバレージを申し込ん
だ場合には、局１のキューイング・ノード282によって
表わされる１つの送信設備にしかメッセージを送ること
ができない。

各局のキューイング・ノード282,282B又は282Cから右
方向へのデータ流はOSIモデル（第2B及び2C図）におけ
るネットワーク・リンク及び物理的な層を表わす。各局
キューイング・ノードは意図した時計受信機20のアドレ
スに対応するタイムスロットでメッセージを伝送する。
メッセージの伝送には優先順位が与えられ、キューイン
グの最初のメッセージに最高の優先順位が与えられる。
優先メッセージをルーチン・メッセージよりも頻繁に繰
返して、ルーチン及び低優先メッセージに匹敵するもの
よりも高い予定のサービス量を得ることもできる。

ノード282（ブロック220）の如きキューイング・ノー
ドからのデータは物理的な線、即ち伝送リンク42を経て
送信タワーに送られ、こゝから情報が大気に放送され
る。局検証受信機288（ブロック45）は放送されたメッ
セージを受信して、復号化し、これらの復号化メッセー
ジを検証工程290（ブロック234）に進め、こゝでは送信
設備によるキューイング及び放送によって伝送されるよ
うなデータの流れを比較する。データの流れが整合しな
い場合には、検証プロセッサがキューイング工程282
（ブロック220）に通知して、リンクフレーム工程290に
よって示すように、局キューイングによるメッセージの
再キューイングを行なわせるためにキューイング工程28
2へと戻す。

各局キューイングノードがメッセージを一旦満足に伝
送し終わると、そのノードはメッセージ交付確認器302
に確証情報を送る。ステップ280で与えられるカバレー
ジ方法から確認器は、情報がすべてのタワーに送られた
か否かを決定する。ついでこの確認器はページ要求ファ
イルに情報を入れ、メッセージの交付が確認されたこと
を知らせる。

ビリング工程268は確認した交付メッセージについて
の情報を取出し、かつローカル加入者データベース260
から受信ユーザが住んでいる場所及び番地についての情
報を得ると共にビル発生用情報ブロックを作って、その
ビルを送信する。メッセージがローカル加入者データベ
ース以外の誰かのものである場合には、ビルをX.25ノー
ド270を経てその加入者ローカル・クリアリングハウス
に転送する。

このシステムによれば時計ページャに正確な時間を伝
送することができる。正確なクロック信号はコロラド州
のWWVボウルダーからの時間を受信するWWV受信機によっ
て与えられ（ブロック222）、この受信機は工程300で局
キューイング・ノードに時間情報を伝送する。

3.0 データプロトコル及び受信機動作 3.1 プロトコルの生成 システム内のメッセージは慣例のパケット交換ネット
ワークを通じて種々のエリアにおけるクリアリングハウ
スＡとＢとの間の双方にて或るクリアリングハウスから
伝送設備44を介してローカル・エリア内の時計ページャ
に個別ディジタル情報パケットで伝送される。データプ
ロトコルはパケット伝送のフォーマット及び相対的なタ
イミングを制御して、後に詳述するように、パケットが
伝送される時間だけ時計の受信機部を作動させるように
する。このような時計ページャによる電力消費量は著し
く低減される。その理由は、時計ページャにおける受信
機840及び復号化部分700（第11A図）は、単一送信機か
ら7.5分毎に単一パケット・メッセージを受信する連続
作動時間の内最小で約0.006％作動させるだけであるか
らである。ユーザが移動していて、伝送チャネルをを頻
繁に走査したり、又は各フレームで単一パケット・メッ
セージよりも長目のメッセージを度々受信する必要のあ
る場合には、オン−タイムとオフ−タイムの比率を代表
的には約0.02％とする。

消防夫のページャの如き緊急用途に用いるページャに
対しては、約0.2％のオン−タイム／オフ−タイム比率
でサブフレーム毎にメッセージを伝送することができ
る。慣例の時計蓄電池の場合、斯かる0.2％の比率で約
１週間以内に蓄電池を交換又は再充電する。約１％の最
大比率では蓄電池の交換又は再充電を１日１度に限定す
る必要がある。これはページャの受信機及び復号化段を
約1/3時間作動させる必要のあるPOCSAG及びGSCの如き慣
例のプロトコルに調整した受信機よりも遥かに少ない。

下記の表１及び第2C図を参照するに、全プロトコルの
一部分はOSIモデルにおける７つの各層に関連する。第2
C図の破線にて示す横の接続線はOSIモデルの各層におけ
る送信ユーザと受信ユーザとの間の通信プロトコルを示
す。破線は上の５つのレベルでの実際の横の接続を表わ
しているのではなく、このような接続は実線で示すよう
に物理的なリンクレベルで行なわれるだけである。垂直
方向の隣接層は送信ユーザから受信ユーザへのメッセー
ジに対する実際の物理的通路を成すインターフェースに
よって接続される。各層におけるプロトコルは、送信ユ
ーザによって送られるようなメッセージがアプリケーシ
ョン層からフィジカル層へと物理的な通路に沿って下方
に移動する際にそのメッセージに物理的に加えられる。
逆に、プロトコルはメッセージがフィジカル層からアプ
リケーション層へと上向きに移動する際に物理的なリン
クレベルで受信されるメッセージから一度に或る層に移
される。第2C図は各レベルでのプロトコルの変化を要約
したものであり、表１は全メッセージの内容及び各層に
おけるプロトコルのフォーマットを詳細に示したもので
ある。第3A及び3B図には各処理工程と表１に詳述したプ
ロトコルの層との関係も下側の余白に示してある。

表１及び第2C図に示すように、送信ユーザはｎビット
で構成し得るメッセージ（APデータ）をアプリケーショ
ン層にて入れる。APデータはアプリケーション層におけ
るプロトコルであり、このデータはカラム26の電話24又
はコンピュータ端末26Aに入力される形態でカラム28の
時計20にて受信ユーザにより解読される。APデータは慣
例の如く０〜９の番号で拡張２進化10進コード（BCD）
に符号化することができ、Ａはスペースを示し、Ｂはハ
イフンを示し、Ｃはコロンを示し、Ｄは緊急メッセージ
を示し、Ｅは自宅呼出しの必要性を示し、Ｆはオフィス
呼出しの必要性を示す。送信ユーザは受信者名及び受信
機番号、交付の優先順位等の如き他の情報をページ信号
に入れることもする。このデータはAPデータ及びクリア
リングハウスＡによって与えられる他のデータ（受信機
のグループ及びアドレス、システム制御情報、メッセー
ジ番号等）と一緒にプレゼンテーション層に送られる。
この層ではメッセージ・フォーマットを規定するメッセ
ージ・フォーマット番号がBCDにてAPデータに加えられ
て、その層におけるプロトコル、即ちＰデータを形成す
る。メッセージ・フォーマットは２進数、ASCII等の如
きデータ符号化の種類を示す。時計受信機用メッセージ
・フォーマットは第5C図に示すように10進数と等価の２
進値06とする。これら２つの層におけるプロトコルは第
3A図の処理工程250〜258によって生成される。

モデルのセッション層はパケット伝送の目録を作り、
トランスポート層はどのネットワークによってパケット
を意図したユーザに到達させるかを決定する。本例のシ
ステムではセッション層もトランスポート層もプレゼン
テーション層のプロトコルにデータを加えたりしない。
データ流におけるこれらの層の位置を第3A図及び3B図に
示してある。第2C図に示すように、トランスポート層の
プロトコルは首都のクリアリングハウス34,36と時計20
（カラム28）との間にある。セッション層とトランスポ
ート層との間のインターフェースは電話通信網30とす
る。

ネットワーク層におけるプロトコルは時計受信機をア
ドレスするためのアドレス・フィールドを形成するビッ
トを含んでいる。このフィールドはパケット伝送用のタ
イミング・フォーマットに対応する。上記プロトコル
は、１つのパケットに適合させるのには大き過ぎるメッ
セージを分解して、再編成するためのパケット・アセン
ブリ・フィールドを形成するビットも含んでいる。第3B
図に示すように、これらのビットフィールドは第４図の
キューイン・マシン40のプロトコル生成兼作業ブロック
220によって局キューイング・ノード282,282B,282Cに加
えられる。キューイング・マシン40のブロック220は、
マイクロコンピュータを実行させる高レベルで、しかも
アセンブリ言語のソフトウェアプログラムによって規定
され、これらのプログラムはプロトコル・ビットをデー
タ・パケットに加え、かつ伝送用パケットをマスター・
クロック222を参照して作表する。ついで、データパケ
ットを伝送リンク42を介してローカル放送用の第４図の
送信設備44に伝送するか、又はX.25ネットワーク・イン
ターフェース212を介して他のエリアのクリアリングハ
ウスＢに送付するための慣例のパケット交換網38に伝送
する。第2C図では、X.25ネットワーク・インターフェー
スを経る伝送をライン38にて示してある。データパケッ
トによって担持されるメッセージは各受信機にて低い優
先順位で少なくとも２度伝送して、メッセージが検出さ
れる機会を増進させる。通常の優先順位では、メッセー
ジをさらに頻繁に伝送する。既して受信機は一度伝送さ
れる10個のメッセージの内の９つのメッセージを検出す
ることを確かめた。各メッセージを少なくとも２度伝送
することによって、メッセージの検出機会は約90％にま
で改善される。優先順位のさらに高いメッセージは通常
の優先順位のメッセージよりも一層頻繁に伝送する。

3.2 メッセージフォーマット メッセージを伝送するフォーマットを第5A〜5C図に示
す。このフォーマットは周期的に繰返す所定長さ、例え
ば7.5分の時間フレーム600（第5A図）を具える。各時間
フレーム600は所定数のサブフレーム602で構成する。第
5A図に示すように各時間フレームは約14秒で32個のサブ
フレームで構成する。これらのサブフレームに0,1,2,…
31の番号を付ける。第5B図に示すように各サブフレーム
は所定数のタイムスロット604を具え、このタイムスロ
ット中に１パケットの伝送を行う。第5B図に示すように
各サブフレームは約13ミリ秒で1024個のタイムスロット
で構成する。これらタイムスロットには0,1,2,…1023の
番号を付ける。図示の例ではタイムスロット及びサブフ
レームの番号を逐次的に増大し得るが各フレームでこれ
が予測的に繰返す限りこの特定の番号値の割当てを相違
させることができる。サブフレーム及びタイムスロット
番号の情報は伝送されたデータで送り、且つ以下説明す
るように受信機で使用して１フレーム内の基準点を決め
得るようにする。

１タイムスロット内に伝送される各パケットは256個
の情報ビット及び４個のパッディングビットで構成さ
れ、しかもこれには第5C図に示されるように112個のメ
ッセージ又はトランスポートデータビット605が含まれ
る。又、各サブフレームには制御情報のパケットを伝送
する制御スロット606を設ける。制御スロット606は期間
及びフォーマットがタイムスロット604と同様であるが
後述するように情報内容が相違する。

フレーム、サブフレーム及びタイムスロットの大きさ
及び期間は変更することができる。しかしタイムスロッ
トの期間及び番号は図示の順序として受信機のデューテ
ィサイクルを極めて短く（例えば図示の例では0.006％
以下）且つ単一チャネル（7.5分当り32,768個のタイム
スロット）で多数のユーザにページングメッセージを伝
送する機会を頻繁に生ぜしめるようにする。同様に伝送
されたデータ速度を19Kバイト程度として本例で記載す
るプロトコル及びメッセージフォーマットをサポートす
る必要がある。又、極めて短い期間のタイムスロットを
使用することは、セクション4,4で更に記載するように
きわめて高い周波数のページングシステムにおける受信
の信頼性を改善するうえで重要である。

第5C図に示すメッセージパケットは、トランスポート
データ605から出発し、前のセクションで記載したよう
に発生される。メッセージパケットの次の記載はこれが
構成される順序に配列する。各時計ページャー即ち受信
機には一連の番号を割当てる。第5C図に示すように１パ
ケット内のアドレスフィールドには第１及び第２フィー
ルド608及び610が含まれる。通常個別の受信機に用いら
れる単一パケットに対してはアドレスフィールドは受信
機のアドレスと一致する。受信機の特定の群、例えば消
防士に対してはパケットアドレスの特定の部分のみがこ
の特定の群に割当てられた受信機のアドレスと整合する
必要がある。第２アドレスフィールドは次に記載する。

第２アドレスフィールド610には受信機の連続番号の
第１部分に相当する受信機アドレスの最上位16−ビット
（MSB）が含まれる。これら最上位ビットの第１ビット
はメッセージが、受信機の１群に対して行われる場合
（１）又は個別の受信機に対して行われる場合（０）の
何れかを示す。第１ビットが受信機群を示す場合には残
りの15−ビットは群の番号に相当する。第１ビットが個
別の受信機を示す場合にはこれらビットは連続番号であ
る個別の受信機のアドレスの１部分を構成し、残りのビ
ットは第１アドレスフィールド608によって提供する。
これがため、種々の異る最上位ビットを有する個別の受
信機は同一のタイムスロット及びサブフレームを共有す
ることができる。電力が制限された受信機は、その割当
てられたタイムスロット及びサブフレーム中主としてタ
ーンオンしその完全なアドレスがパケット内のアドレス
と一致するか否かを検出する。完全なアドレスがパケッ
ト内のアドレスと一致する場合には受信機はターンオン
状態を保持してパケット内のデータを受信し且つ処理す
る。完全なアドレスがパケット内のアドレスと一致しな
い場合には割当てられたサブフレームの直前のサブフレ
ームの制御パケットが到来するまで受信機はターンオフ
状態となる。これら受信機は、14.0625秒毎に１回の割
合で頻繁にターンオンするように設計し得ること勿論で
ある。以下に更に説明するように制御パケットによっ
て、時間、日付、及び受信機に対しその割当てられたサ
ブフレーム及びタイムスロットで再びターンオンする前
に使用する可能な頻度のリストを含む他のシステム情報
を示す。

電力が制限されない受信機（図示せず）によって伝送
された全てのパケットをモニタし得るようにする。特別
に割当てられた群の受信機（例えば株式市場レポートを
モニタする受信機）によって一致群アドレスを有するパ
ケットを検出する。群メッセージを有するこれらパケッ
トは他の受信機のメッセージを有さない任意のタイムス
ロットで到来し得るようにする。これがため、殆どの場
合正規のベーシックで群のメッセージ（セクション3.7
で説明したように群零を除く）を受信するためには全電
力受信機が必要となる。

第１アドレスフィールド608には受信機の割当てらえ
た連続番号の第１部分に相当する受信機アドレスの最下
位16ビット（LSB）が含まれる。単一パケットを伝送す
る個別の受信機に対してはパケットのアドレスフィール
ド608の最下位即ち下位の10ビットが割当てられたタイ
ムスロットの番号に相当し、且つ受信機のアドレスの最
下位の10−ビットに相当する。第１アドレスフィールド
608の残りの即ち上位の６−ビットを、通常、用いてど
のくらいの数のビットが受信機によりマスクされるかに
依存して受信機に対し１個以上のサブフレームを識別し
得るようにする。これらの６−ビットも個別の受信機の
アドレスの関連する部分と一致し、且つ通常各フレーム
毎にターンオンする受信機に対してはサブフレームの番
号に相当する。上記６−ビットの１ビットをマスクする
場合にはサブフレームの番号は受信機により判別される
ため、32番目のサブフレーム毎に繰返されるようにな
る。又、２−ビットをマスクする場合にはサブフレーム
数は16番目のサブフレーム毎に繰返されるため個別の受
信機はフレーム毎に２回ターンオンするようになる。１
群のメッセージを伝送する場合にはアドレスフィールド
608にサブフレーム番号と、メッセージが伝送されるタ
イムスロットの番号とが含まれるようになる。

3.3メッセージのリンキング及びチエーンニング 第5C図に示すパケットアセンブリフィールド612によ
って時計受信機840に7.5分のフレーム毎に１回以上パケ
ットを受信せしめるようにする。トランスポートデータ
フィールド605はその大きさを適宜定めて最小長さのメ
ッセージ、例えば呼、503-234-5678を有するように長い
メッセージは伝送用のトランスポートデータフィールド
に適合し得るパケットに分割した後受信機で再び配列し
得るようにする。後述するようにパケットアセンブリフ
ィールドを用いることによってシステムを迅速に作動さ
せて特定の受信機へのメッセージを完了し得るようにす
る。

パケットアセンブリは２つの形態をとり得るようにす
る。即ちリンクされたパケットのチエーン及び一連のパ
ケットチエーンの形態をとり得るようにする。リンクさ
れたパケットの１チエンではこのチエーンのパケットを
受信する次のタイムスロットのアドレスを最後のパケッ
トのパケットアセンブリフィールド612内の８−ビット
連続番号（CONT NUMBER）から計算し得るようにする。
一連のパケットチエーンではチエーン最後のリンクの連
続番号によって１個のチエーンが追従するか多数のチエ
ーンが追従するかを示すようになる。多数のチエーンが
追従する場合には続くチエーン内の第１パケットは、次
のサブフレームにおいてメッセージを向ける受信機のタ
イムスロットアドレスに番号が相当するタイムスロット
でスタートする。例えば第5B図においてタイムスロット
０が受信機アドレスの下位の10ビットに相当するものと
すると、フレーム３のタイムスロット０及びタイムスロ
ット１間に１つのチエーンが形成されるようになる。従
って同一の受信機に送られる次のチエーンは例えばサブ
フレーム15のタイムスロット０でスタートする。

受信機に割当てられたサブフレーム及びタイムスロッ
ト中に伝送された１パケットにおいて、スタート・オフ
・チエーンビット（SOC）を１にセットすることによ
り、１つのチエーンが形成される。次のパケットのタイ
ムスロットのアドレスは連続番号（CONT NUMBER）で与
えられる。SOCビットを０にすると、パケットにチエー
ンの開始が存在しないことを示す。この場合には１つの
チエーンが進行中であり、アドレスの最上位16ビットが
伝送されない。その理由は受信機が連続番号（CONT NUM
BER）中チエーンにすでにロックされているからであ
る。最上位ビットを省略して形成したスペースにはメッ
セージデータを充填することができる。

しかし最上位のビットが無く予め空になったタイムス
ロットに割当てられた受信機は、メッセージがそのよう
に向けられていない限りパケットをピックアップする。
この傾向はSOCビットで受信機をロックすることにより
達成される。従ってSOCビットが０の場合には受信機
は、前のパケットの連続番号により予め前述したように
向けられていない限りデータを受信しない。

第5C図のパケットアセンブリフィールド612ではSOCビ
ットに続いてエンドオフチエーンビット（EOC）が到来
する。このビットが１にセットされている場合にはパケ
ットが他のタイムスロットに継続しないでチエーンの終
端となることをこのビットEOCにより示す。ビットが０
にセットされると、EOCビットによって、連続番号から
計算されたタイムスロットでチエーンが他のパケットに
より継続されることを示す。

パケットアセンブリフィールド612中の第３ビットを
エンドオフメッセージビット（EOM）とする。このビッ
トを１にセットすると、このビットは、このパケットが
メッセージの終端となり、且つ受信機によりメッセージ
を表示し得ることを示す。しかしこのビットを１にセッ
トしても追加のパケットが到来しないことを示すもので
はない。その理由は、多数のメッセージを１つのチエー
ンに伝送し得るからである。EOMビットを０にセットす
る場合にはこれにより、このパケットが完了すべき他の
パケットを必要とするメッセージの１部分となることを
示す。

次の５−ビットは特定の受信機に伝送されたメッセー
ジの番号のモジュロ32計数値とする。各メッセージを番
号付けすると共に次のメッセージの番号を前のメッセー
ジの番号に１を加算したものとする。この計数値によっ
て受信機に対し、メッセージの計数をミスしたか、メッ
セージが新しいか、或いはメッセージが前のメッセージ
の繰返しであるかを決めるようにする。パケットアセン
ブリフィールドの最後の８ビットは前述した連続番号を
形成する継続リンクビットとする。これらビットによっ
て256個のタイムスロットまで１つのチエーンが形成さ
れる場合次のタイムスロットにオフセット即ちリンク番
号を与えるようにする。１つのチエーンが終わると、EO
Cビット１で示すように連続番号によってシーケンスビ
ットの開始（SOS）を行い、一連のチエーンに残存する
チエーン番号を示す。継続ビットの最上位ビットをSOS
ビットとする。残りの７−ビットによって、残りのチエ
ーンの番号を示す。SOSビットが１の場合には、これに
よって現在のチエーンが一連のチエーンの第１チエーン
であることを示す。SOSビットが０の場合にはこれによ
って現在のチエーンが一連のチエーンの第１チエーンで
ないことを示す。SOSビットを読出すことにより受信機
により一連のチエーン内の１チエーンを計数ミスしたか
否かを検出することができ、且つこれによりファシリテ
ィ44を伝送して第２の伝送時にミスしたチエーンを回復
させる必要がある。最後の７ビットを０にセットすると
連続番号によって、一連のチエーンに更にチエーンが残
存していないことを示すと共に割当てられたタイムスロ
ット及びサブフレームの前に制御パケットが到来するま
で受信機をターンオフする必要があることを示す。

3.4 チエーン化されたメッセージの例 パケットアセンブリの動作を、説明の便宜上パケット
アセンブリフィールドのみで示す。第5D図により例示す
る割当てられたサブフレーム及びタイムスロットアドレ
スが例えば0/0である時計受信機によって第１メッセー
ジを形成する３−パケットチエーンの第１パケットを受
信する。従ってパケットアセンブリフィールドは第5D図
に示すようにサブフレーム（タイムスロット0/0に現れ
る。SOCビットによってチエーンの開始を示し、EOCビッ
トによってチエーンが終了していないことを示し、EOM
ビットによってメッセージが終了していないことを示
す。連続番号（CONT NUMBER）によってチエーン内の第
２パケットを伝送する次のタイムスロットへのオフセッ
ト又はリンクを示す。メッセージ番号によって第１チエ
ーン内で１となるメッセージの番号を示す。受信機は、
このデータ及びパケットデータの残部を読出してターン
オフし、次いでサブフレーム０のリンクされたタイムス
ロット３でターンオンする。第２パケットを受信すると
受信機は再びパケットアセンブリフィールドを読出し、
これによりチエーンが進行（SOC,EOC,EOM）中であり、
且つ追加のパケットが15タイムスロットに亘って追従す
る（タイムスロット18）ことを示す。第２パケットを処
理した後受信機はタイムスロット18の直前まで再びター
ンオフし、次いでターンオンしてこのリンクされたタイ
ムスロット内のパケットを読取るようにする。タイムス
ロット18ではパケットアセンブリフールド（SOC,EOC,EO
M）によってチエーンの終端及びメッセージの終端を示
し、従って時計20はメッセージ全体を記憶又は表示する
ことができる。チエーンの終端（EOC）では連続番号に
よってチエーン内の次のパケットへのオフセットよりも
一連のチエーン内で追従するチエーンの番号を示す。図
示の例では３つのチエーンが追従する。

次のチエーン及びメッセージは、タイムスロット０
で、即ち、次のサブフレームであるフレーム１の受信機
に割当てられたタイムスロットで開始する。サブフレー
ム／タイムスロット1/0のパケットのパケットアセンブ
リフィールドはEOMビットで示されるように第２メッセ
ージの１部分のみを有する１−パケットチエーンを示
す。この場合２つ以上ものチエーンが、連続番号の値に
より示されるように追従する。SOSビットによってこの
チエーンが一連のチエーンの内の第１チエーンでないこ
とを示す。受信機がこの第１チエーンの受信をミスした
場合には現在のチエーンのSOSビットによって受信機が
１つのチエーンの受信をミスしたことを受信機に示し、
従ってこの場合には受信機が再伝送時の第１チエーンを
検出して記憶する。受信機はタイムスロット０のパケッ
トを読出してタイムスロット０が次のサブフレーム、即
ちサブフレーム２に再び現れるまでターンオフする。こ
の時点で受信機は再びターンオンし、パケットアセンブ
リフィールドを読出してサブフレーム／タイムスロット
2/0のパケットがマルチ−リンクチエーンの最初のもの
であることをEOMビットから決め、このマルチ−リンク
チエーンを、２つのタイムスロットが到来する次のパケ
ットと共に受信機に伝送する。従って受信機はターンオ
フしてこのタイムスロットまで待機してターンオンし、
パケットアセンブリフィールドを読出して第２メッセー
ジを組立てるようにする。タイムスロット２のパケット
アセンブリフィールドによってチエーンの終端及び第２
メッセージの終端を示すが第２メッセージ全体が記憶し
且つ表示することができる。

連続番号（CONT NUMBER）によって前述したように次
のサブフレームで開始される１個以上のチエーンを示
す。従って受信機はサブフレーム／タイムスロット3/0
及び3/3で第４チエーンを受信し、次いで、第３メッセ
ージを記憶又は表示する。最後のチエーンの終端で連続
番号のSOSビットを０にセット（SOS）し、且つ残りのチ
エーンの番号を０にセットし、これにより一連のチエー
ンの終端を示す。従って、受信機はターンオフし、割当
てられたサブフレーム及びタイムスロット0/0が次のタ
イムフレームに到来するまでこの状態を保持する。

3.5 エラーチェック及び訂正 第5C図及び表１に示すようにネットワーク層プロトコ
ルにはエラーチェック及び訂正コード（ECC）も含まれ
る。かかるコードをアドレスフィールド608,610及びパ
ケットアセンブリフィールド612内に挿入してデータの
伝送エラーをチェック且つ訂正し得るようにする。本例
で使用するコードECCはデータの各バイトに対し４−ビ
ットのハミングコードを具える。エラーチェック及び訂
正は従来のように行う。

3.6 フラグ及び強制零ビットの挿入 表１及び第2C図のモデルのリンク層ではフラグ614及
びフレームチェックシーケンス616のプロトコルをネッ
トワーク層からＮデータに加える。この処理は第４図の
待ちマシン40のブロック220内で行う。各パケットの始
端及び終端には01111110より成る始端及び終端８−ビッ
トフラグを挿入する。フレームチェックシーケンスは標
準ハイレベルデータリンク制御（HDLC）の16ビット列を
用いる。又、パケットにはパッディングビット618を加
えてリアルタイムで同期化されたフレーム600を保持し
得るようにする。

更にリンク層プロトコルによっても始端フラグ及び終
端フラグ間のデータに零ビットを挿入してパケット内の
データとフラグとを識別し得るようにする。標準ハイレ
ベルデータリンク制御プロトコルとは相違し、この方法
ではビットの値に関係なくデータの所定数のビットの後
に、例えば５−ビット毎にフラグが一連の６ビットを含
む個所に０を挿入する。この技術によれば、１フィール
ドの５個の１の後に０を挿入するCCITTの勧告番号X.25
プロトコルにおけるような従来の零ビット挿入よりも改
善されている。５個のビット毎に１個零ビットを挿入す
ることにより上述した技術で伝送エラーを訂正すること
ができる。これに対しデータに依存する零ビット挿入で
は、エラーを起こし易い伝送の訂正が容易ではない。

物理層ではプロトコルによってセルラーラジオリンク
又はFMサイドバンドのような伝送モードを決めるように
する。FM伝送ではデータ速度を19,000ビット／秒として
第5C図の各パケットを260ビットに保持し得るようにす
る。伝送の詳細な説明は次のセクションで行う。

3.7 制御スロット 情報交換機関からのシステム制御情報は各サブフレー
ム602の始端において３つの制御スロット606のパケット
によって伝送する。この情報によって、メッセージデー
タを含む後続のパケットを受信するシステム及びチャネ
ルに受信機を向けるようにする。

全ての受信機はこれら制御パケットを受信することが
できる。その理由は、これらパケットがグループゼロ
（第２表参照）であり、且つ個別の電力制限受信機を含
む全ての受信機がグループゼロのメンバーであるからで
ある。制御パケットは第5C図に示すようにデータパケッ
ト604と同様のフォーマットを有しているが、この位置
に受信機アドレスの１部分を含むデータパケットと対比
するに、第１アドレスフィールドのビット10-15のサブ
フレーム番号を常時有する。前述したように受信機が１
フレームでターンオンするサブフレームの番号は、ビッ
ト10-15内のビットをマスキングしたり、マスキングし
ないようにして変化させることができる。又、制御パケ
ットには同一のパケットアセンブリデータが含まれてい
るため、リンキングパケットの上述したキャパビリティ
（セクション3.3参照）を用いて制御パケットを一括し
て１サブフレーム内に、又は１サブフレームから次のサ
ブフレームに連結するか或いはタイムスロット614の制
御情報を伝送し続けるようにすることができる。このキ
ャパビリティによって、１フレームの期間内で変化しな
い多量の制御情報を、各サブフレームの少数の制御パケ
ットの全フレームに亘って分布し得るようにする。

各サブフレームの第１制御パケットはトランスポート
データに対し２進化10進法（BCD）を用い、これは、ロ
ーカル情報交換機関のシステム識別番号（４個のBCDキ
ャラクタ）、月及びその日付（６個のBCDキャラクタ）
並びに24時間（７個のBCDキャラクタ）を具え、時計20
内のクロック信号と同期化される。又、第１パケットに
は状態計数モジュロ10（１個のBCDキャラクタ）を設け
る。従ってシステム情報を後述するように修正する度毎
に計数を更新して受信機が伝送システム内の変化を検出
し得るようにする。通常第１制御パケットのデータ内容
は日付の時間以外新たな情報が入力されるまで一定に保
持される。

第２及び第３制御パケットでは２進符号を用いて、グ
ループ及び個別の受信機のアドレスを種々のシステムに
対し再配置する区域のシステムの番号及び同調されたシ
ステムのチャネルの番号のようなシステム特性に情報を
供給し得るようにする。人工密度の高い区域では、個別
にアドレスされた受信機に対し数個のシステムを用いる
必要がある。所定の受信機に対する適当なシステムは制
御パケット内の２つの４−ビット番号によって決まる。
これら番号の各々のビットフィールドは個別のアドレス
可能な受信機の連続番号のビット19-16に相当する。

これら２つの４−ビット番号によって種々の受信機の
アドレスを或る区域の各システムに割当てる手段を決め
るようにする。第１の４−ビット番号は、受信機のアド
レスのビット19-16の論理積（ANDED）を演算して或る区
域を分割するシステムの番号を決めるようにしたマスク
として作用する。例えば符号0011によって２つの最上位
ビットをマスクして受信機の17番目及び16番目のアドレ
スビットを表示する。

次いでこれらビットを、第２の４−ビット番号と比較
し、この第２の４−ビット番号によって受信機が現在受
信している区域の何れのシステムであるかを表すように
する。この番号が受信機の関連するアドレスビットを整
合しない場合には受信機によって、これが関連するビッ
トを有する伝送システムを検出するまで周波数スペクト
ルを走査する。例えば或るシステムによって符号0010を
同時通報して受信機の17番目及び16番目のアドレスビッ
トが01である場合には受信機はこれが01システムにロッ
クされるまで走査を継続する。

又、第２パケットにはパケットに与えられる特定のシ
ステムのチャネルの番号が含まれる。従ってこのシステ
ムの各チャネルの２進符号化を用いる。FMサイドバンド
の場合にはチャネル１を76.1MHzとし、チャネル２を76.
3MHzとする。第３パケットには追加のチャネル番号を含
めることができる。受信機がシステムに同調すると、送
信機によって制御パケット内の８個のチャネル番号を受
信機に送信し得るようにする。これがため、受信機によ
って充分な伝送出力のチャネルに対する関連の周波数を
走査して、同調チャネルの信号強度が受信機の好適な受
信に対し低過ぎる場合にこれら周波数を記憶し得るよう
にする。これがため、受信機はこれが充分な信号強度の
チャネルを検出するまでそのシステムに関連する他の周
波数に同調するようになる。

3.8 プロトコル復号化 上述したようにウォッチ受信機が作動するサブフレー
ム及びタイムスロット中１つのパケットを特定の受信機
に伝送する。各受信機はその割当てられたタイムスロッ
ト中に１フレームで少なくとも１回作動すると共に１パ
ケットにより１パケットチエーン又は一連のチエーンを
検出する場合には多数回の作動を行うことができる。受
信機がパケットを検出し且つプロトコルを復号する手段
を充分に説明するために受信機の作動を第6A,6B,7A及び
第２表の状態ダイアグラム、フローチャート及び定義表
により以下に詳細に示す。説明の便宜上、特定の受信機
に用いられる種々のメッセージエレメントを“マイ”ア
ドレス、サブフレーム、タイムスロット等のように１人
称で示す。従って以下に記載する作動を制御する受信機
の回路は第10及び11A図によりセクション3.9で説明す
る。

第6A図の状態ダイアグラムに示すように、３つの円
は、受信機の作動の基本的な３つの処理を示す。第１の
処理（円１）では１つのパケットを読取る。第２の処理
（円２）では受信機に用いられるパケットを処理して再
び組立てる。

第３の処理即ち遅延処理（円３）では受信機がターン
オンして他のパケットを再び読取るまでの遅延時間を計
算してプログラムする。この第３の処理中時計受信機84
0及び復号器700をオフ状態にして電力の節約を行う。

第6B図は、第6A図の処理を拡張し、物理的レベルにお
けるパケットの受信並びにリンク及びネットワークレベ
ルにおけるプロトコルの復号化を示すフローチャートで
ある。第6B図の底部から出発し、パケットを受信機で検
出する（ブロック０）。次いでパケットをフラグに対し
チェックする（ブロック1a）。零ビットをフラグ間のデ
ータから除去する（ブロック1b）。次いでフレームチェ
ックシーケンス（FCS）を計算して伝送されたフレーム
チェックシーケンスと比較する（ブロック1c）。計算し
たFCSと伝送されたFCSとが相違する場合にはECCビット
を用いて、可能であればパケットデータを訂正する（ブ
ロック1d）。計算したFCSと伝送されたFCSとが相違しな
い場合にはこのパケットを廃棄する。正しく伝送された
パケット又は訂正されたパケットには第２の処理を施し
てこの処理により先ず最初パケットのアドレスをチェッ
クし且つこのアドレスがこの受信機に対するアドレス、
すなわてち“マイアドレス”である場合にはこのパケッ
トを受信する（ブロック2a）。

各パケットの情報に基づいて、受信機はこれがターン
オンして他のパケットを再び受信する際の遅延状態を決
めるようにする。単一のパケットメッセージに対して受
信機は、ターンオフしてその割当てられたサブフレーム
及びタイムスロットがラインL2Aにより示されるように
現れるまで遅延状態３となる。マルチ−パケットチエー
ンに対して受信機の処理は、上述したようにパケットを
１つのチエーンに再び組立てるまで継続される（ブロッ
ク2b）。受信機は再びターンオフしてチエーンのパケッ
トがラインL2Bの情報に従って伝送されるタイムスロッ
ト中遅延状態３となる。受信機は、ターンオンして１つ
のパケットを受信する度毎に第6B図の物理的レベル及び
リンクレベルを経てネットワークレベルのブロック2aに
作動が進行する。このブロック2aでは、パケットが“フ
ォーミー”であるか否かを決める。次いでブロック2aで
形成されたチエーンはメッセージに再び組立てられ（ブ
ロック2c）、且つこれらメッセージにデータからメッセ
ージ番号を付けて表示する。

第6B図の遅延処理３の作動を表２に定義したデータ項
と共に第７図の状態ダイアグラムに詳細に示す。又、第
７図には伝送ファシリティ44からの伝送を受信する適当
なチャネルを検出することに関連するデータ処理をも示
す。第７図において、電力制限受信機を特定の状態にす
るに要する入力データを各矢印リンクに接続された水平
ライン上に示し、かかる特定の状態で発生する出力を上
記水平ラインの下側に示す。

3.8.1 走査及び初期設定 受信機は、第７図の状態１となる前に先ず最初適当な
通信チャネルを見出す必要がある。このステップは、割
当てられたシステムが以前に用いられたチャネルとは異
るチャネルを有する新たな区域に受信機が移動する場
合、又は例えば電池の交換等により受信機に再び作動状
態とする場合に必要である。受信機は作動状態になる
と、これがパケット伝送を行っているチャネルを検出す
るまで周波数スペクトルを走査する。受信機はこのパケ
ット伝送チャネルを読出すと前述したように制御パケッ
トの相対位置を決める。次いで受信機によって制御パケ
ットを読とって現在同調しているシステムが割当てられ
たシステムであるか否かを判別する。同調システムが割
当てられたシステムでない場合には受信機は、これが適
当なシステムを見出すまで層を継続する。

適当なシステムにロックされると、受信機は状態１と
なり、割当てられたサブフレームの前のサブフレームに
ある“マイコントロール”スロット０の始端を待機す
る。受信機がターンオン時に制御スロット０を検出しな
い場合には受信機は状態７に進んで制御スロット０の次
の始端まで待機する。第７図の待機状態１及び７並びに
その他の状態で、受信機及び復号器区分はオフ状態とな
り電力を節約し、次のセクションで記載するような作動
の指令を受ける際にターンオン状態となる。

受信機が状態１でターンオンして制御スロット０の１
パケットから制御情報を受信するものとすると、この受
信機はこの情報の内容に従って他の状態に作動が進行す
る。制御情報が新たなシステム情報（NSI）を示す場合
には受信機は状態５又は状態６に作動が進行して制御ス
ロット１及び２の追加の制御情報を待機する。従って受
信機はこの追加の制御情報を受けると再び状態１に戻
る。或いは又“マイコントロール”スロット０により新
たなシステム情報を示さないようにすることができ、こ
の場合には受信機は状態４（RESET等）又は状態２に作
動が進行して次に示すように作動する。

3.8.2 状態作動の継続 受信機は、新たなシステム情報を受信した後、状態２
に進行して再びターンオンする前の“マイサブフレー
ム”及び“マイスロット”を待機する。受信機は“マイ
サブフレーム”又は“マイスロット"0（第5D図の例では
割当てられたタイムスロット）中に伝送されたパケット
からパケットアセンブリフィールドのメッセージデータ
及び情報を読取る。このフィールドの情報によって、状
態間の水平ラインの上側のデータ入力によって１つのチ
エーンが示されるか又は一連のチエーンが示されるかに
応じて受信機を状態２から状態３及び状態４の一方の状
態とし、更に１つのチエーン又は一連のチエーンが示さ
れない場合には受信機を状態１に戻して再び次のフレー
ムの割当てられたタイムスロットを待機し得るようにす
る。

状態３を１つのチエーンのパケット間の遅延リンクと
する。受信機は、これが１つのチエーンのパケットを受
信し続けている限り状態３のままである。しかし値１の
EOCにより示されるように１つのチエーンが終了する
と、受信機は、一連のチエーンが連続番号により示され
る場合に状態４となり、又連続番号によりチエーンが追
従しないことを示す場合には状態１となる。

状態４を、一連のチエーンのチエーン間のリンクとす
る。一連の単一パケットチエーンが伝送されている場合
には受信機は直接状態２から状態４に進行し得るように
なる。受信機は一旦状態４になると、単一パケットチエ
ーンが追従する限りこの状態を保持する。しかし１つの
チエーンが多重パケットを有する場合には受信機は、状
態４から、単一チエーン内のパケットを再構成すること
に関連する遅延を示す状態３に進行する。この状態移行
は、EOCビットが０で連続番号が０でない場合に行われ
る。一連のチエーンの最終チエーンの最終パケットが読
取られると、受信機は状態４又は状態３から状態１に進
行する。

状態５によって受信機を上述した所と同様に状態３に
移行すると共に状態６によって受信機を同様に状態４に
移行して所望に応じ制御パケットの単一チエーン及び一
連のチエーンを発生し得るようにする。前述した各待機
状態中受信機はターンオフ状態となり電力を節約する。

3.9 時計受信機及びデコーダ回路 第10図は時計ページ受信機20の内部電子装置の簡単化
した機能ブロック図を示し、各ブロックの詳細は第11図
に示す。パケットは後節4.2において詳細に説明するFM
副搬送波受信機／チューナ部840によって受信される復
調される。プロトコルデコーダ700はディジタル形式に
おけるデータを受信機／チューナ部840から受信し、第6
A,6B及び７図につき先に述べた動作を行う。プロトコル
デコーダには破線で示した境界を介して周辺装置750を
接続し、周辺装置は種々の外部制御及び表示機能を具
え、かつ第７図の各待機（WAIT）状態の終りにデコーダ
700及び受信機／チューナ部840を順次ターンオンするタ
イマを具える。

第11A図において受信機／チューナ部840は、プログラ
マブル発振器858を介し所定走査手順に従って周波数ス
ペクトルを走査するマイクロプロセッサ706によって適
正システム及びチャネルに同調される。受信機部840が
ステレオチャネルを検出した場合、信号レベル検出器85
9が信号を発生しこれをマイクロプロセッサ706に供給し
てこのチャネルからのデータの読取を試みる。このチャ
ネルによりデータが伝送されていない場合、走査が継続
され、先に述べた如く、時計20の通し番号に合致するシ
ステム内のチャネルが検出されるまで上記手順が繰り返
される。このチャネルが検出されるとマイクロプロセッ
サ706は後続の制御パケットからデータを読取って当該
システム内のチャネルのリストを得て、チャネル情報を
ランダムアクセスメモリ708に格納する。信号強度が変
化すると、マイクロプロセッサは当該システム内の異な
るチャネルに同調してローカルクリアリングハウスから
の通信を維持する。

受信機部840が適切に同調されると、データはSCAデコ
ーダ876から第5C図に示したディジタルパケット形式で
送出される。このデータはステレオパイロットフィルタ
878からの19kHzクロック信号と共に時計20のプロトコル
デコーダ700に供給してデータをこのクロック信号に従
ってプロトコルデコーダ内で転送する。プロトコルデコ
ーダは普通の低電力マイクロプロセッサとするか又は破
線ブロック700におけるブロックによって示した機能を
遂行する回路を合体した専用に設計されたハードウエア
とすることができる。次にプロトコルデコーダのハード
ウエアの実施例について説明する。

第6A及び6B図について述べた如く、パケットのフラグ
は回路701において検出され除去され、データがゼロビ
ット除去器702へ転送される。フレームチェックシーケ
ンス（FCS）は回路703において計算され、誤りが検出さ
れた場合、データは誤りチェック及び訂正器704によっ
て処理する。誤りが訂正できない場合には、前述した如
く、パケットは更には処理されず、廃棄される。データ
が良好であると仮定すると、パケットアドレスが、マイ
クロプロセッサ706によりROM730から供給される受信機
アドレスとアドレス検出器及びデータバッファ705にお
いて比較される。両アドレスが合致すれば、“自分宛の
パケット”であることが指示され、パケットデータは時
計20の周辺装置750内のマイクロプロセッサへ転送され
る。第10図に示す如く周辺装置750はパケットを再び組
立ててメッセージを形成し、メッセージの意味を解釈
し、電池から時計20の種々の部分への電力供給を制御す
る。

再び第11A図を参照すると、周辺装置部750はプログラ
マブル・クロック／タイマ720を具える。クロック／タ
イマ720におけるクロックは現在の時間を発生し、これ
をマイクロプロセッサが制御パケットから受信する時間
データで更新する。例えば、時計の時間が制御パケット
から送信された時間と合致しない場合、マイクロプロセ
ッサは送信された時間でクロックを更新する。クロック
／タイマ720内のタイマは第6A,6B及び７図につき述べた
如く時計受信機に対し遅延状態を付与する。タイマが応
動してマイクロプロセッサは、所要に応じ電池723から
時計ページ受信機部700及び840へ電力を供給する電力制
御器722を制御する。

プロトコルデコーダ700によって復号したデータは、
表示を必要とされるまでランダムアクセスメモリ708に
記憶される。メッセージは配達時間を含むことができ
る。メッセージの受信を示す情報はマイクロプロセッサ
706により、セグメントドライバ724を介して液晶ディス
プレイ726へ転送される。またマイクロプロセッサは可
聴信号発生器729へ信号を送信することによりメッセー
ジの到来をユーザに知らせることもできる。ユーザがペ
ージ受信機20の選択ボタン82を押すと、メッセージの内
容が表示される。マイクロプロセッサの動作のための制
御ルーチンはROM730に蓄積する。

上述した如くシステム22は送信装置から送信されたパ
ケットが正しい情報を含むことを確認する。第４図のキ
ューイング装置40内のアンテナ232はパケットを受信
し、これを検証受信機45へ転送し、検証受信機は第11図
の受信機部840と同様の構成であるが、連続的に作動す
る。次いで、受信されたパケットにおけるデータは比較
プロセス234において、回路220のデータ信号の対応送信
パケットにおけるデータに対して確認が行われる。誤り
が検出された場合、パケットは再送信される。

3.10 送信されたデータパケットのインターリービング 第5C図に示すデータパケットは順次に送信局から時計
ページング受信機に送信しうる。このような送信順序の
欠点は、数ビット以上も破壊するようなエネルギーバー
ストが生じる場合にデータパケットの損失を生じるおそ
れがあるということである。ハミングエラー訂正コード
（ECC）は８ビットバイトのデータ当たり１ビットエラ
ーまで訂正しうる。しかし、この訂正コードは、同じ８
ビットバイト中に、エネルギーバーストを受けることに
より生じるおそれのある多重エラーを訂正することがで
きない。

第15図および後に記載する表３および４は、伝送時の
データパケット内のコードワードのインターリービング
および各データワードに対する全エラー訂正コードの使
用がいかにしてバーストエラーを訂正しうるかを示して
いる。第15図を参照するに、240ビットの各データパケ
ットを、各々が８ビットバイトの複数のデータワードに
分割し、各ワードにエラー訂正コードを付した。以下の
表３は、各データワードのデータビットM0〜M7を排他的
OR関数で種々に組合せることによりECCの４つのチェッ
クビットC1,C2,C4およびC8を生ぜしめる。

これらの４つのチェックビットがECCとしてデータワ
ードに付加さこれてコードワードが形成される。また各
データワードの前に１ビット付加して全部で20ビットの
スタートフラグF1〜FNをも加えることにより260ビット
のパケットを形成している。この場合のデータワードは
それぞれ８ビットバイトから成っているも、これらのデ
ータワードは選択したエラー訂正コードにとって適した
いかなる長さにもすることができる。

スタートフラグが最初に送られるもので、各コードワ
ードの前のフラグビットが第15図に示すように順次に送
られる。次に20個すべてのデータワードのビットM0が送
られ、続いてすべてのデータワードのビットM1が送ら
れ、以下同様にビットM2,M3,…,M7が送られる。次にチ
ェックビットC8,C4,C2,C1が送られ、パケット全体の伝
送が終る。

時計ページング受信機20はインターリーブされたコー
ドワードをもとの形態に組直すようになっている。この
受信機20は表３の式に応じた新たなチェックをも発生す
る。これらの新たなチェックビットが伝送されたチェッ
クビットと排他的OR演算でビット順次に比較され、伝送
中にエラーが生じたか否かを検査する。この演算処理に
より、伝送されたビットが対応する新たなビットと相違
する場合に“1"ビットを生じ（エラーを表わす）、比較
ビットが同じ場合には“0"ビットを生じる。

以下の表４は、伝送されたビット中のエラーをいかに
検出するかを示す。

新たなチェックビットと伝送されたチェックビットと
の比較により４ビットの２進数が得られる。これら２進
数の等価10進値を表４に示してある。各10進値はエラー
ビット位置に対応する。例えば、比較により10進値が10
である２進数1010が得られた場合には、C8およびC2が一
致していない。C8およびC2の双方には位置M5のデータビ
ットが共通であり（表３参照）、従ってエラー源であ
る。従って、このビットエラーをそのビット値を変える
ことにより訂正する。２進数が0000である場合には、10
進値が０であり、伝送中エラーは生じていない。

バーストエラーがフラグ中に生ぜず、次のバーストエ
ラーが260ビットの少なくとも１つのパケットだけ離れ
ているものとすると、このようなインターリーブモード
でパケットのビットを伝送することにより、20個或いは
それ以下のビットのバーストエラーを訂正しうる。ここ
に用いたエラー訂正コードは１コードワード当り１つの
エラーしか訂正できない。しかし、他の訂正コードを用
いることにより、この個数を増大させ、従ってより長い
バーストエラーをも訂正しうる。

3.11 単一パケットでの多重メッセージ伝送 前述した時分割多重通信方法では、時計ページング受
信機20がその割当てられたタイムスロットでしばしば、
１フレーム中で（幾つかのアドレスビットがマスクされ
ているかに応じて）１度以上ターン・オンし、メッセー
ジを検査する。代表的には、数個の受信機に同じタイム
スロットが割当てられている。その理由は、関連区域に
存在しうる受信機よりも少ないタイムスロットしか１フ
レーム中に存在しない為である。セクション（項）3.2
で説明し、第5C図に示したように、このタイムスロット
に割当てられた個々の受信機はそれらのアドレスをアド
レスフィールド610および608に対して検査する。受信機
アドレスの上位（最上位からの）部分がアドレスフィー
ルド610の内容に一致している場合には、メッセージは
この受信機に対するものである。しかし殆どは、多くの
受信機がターン・オンするも、一致が生ぜず、ターン・
オフされる。同じタイムスロットに対し数個のメッセー
ジが向けられている場合には、特定の受信機に対するメ
ッセージでは数フレームに亘って遅延させることができ
る。

第16図は、１〜３個の受信機に対する多重メッセージ
を単一のタイムスロットで伝送するためのデータパケッ
トを示す。サブフレームおよびタイムスロットアドレス
を含むコードワード１および２におけるデータ８ビット
バイトにはコードワード３におけるフォーマット８ビッ
トバイトが続いており、その情報はパケット内の次のデ
ータの特性を表わしている。フォーマットの予め決定し
た値、例えば11100100は、このタイムスロットに割当て
られた受信機に、各々が５つの８ビットバイトの３つの
メッセージがパケット中で続くということを指示する。
各メッセージの第１の８ビットバイト（例えば第１メッ
セージに対するコードワード４）は５ビットメッセージ
番号と３ビットサブフォーマット番号とを含んでいる。
サブフォーマット番号はメッセージの内容の特性を表わ
す。

以下の表５は本例のサブフォーマットコードを表わす
ものである。

メッセージの第２および第３の８ビット（例えば第１
メッセージに対するコードワード５および６）は、メッ
セージの第１の８ビットバイトがサブフォーマットコー
ド001或いは101を含む場合の実際のデータである。実際
のデータメッセージは以下の表６に示すような予め規定
されたメッセージに相当する２進数の形態をとる。

予め規定されたメッセージでは長いメッセージに必要と
するように各文字を発生させる必要無くユーザーに表示
される。これらの第２および第３の８ビットバイトは、
データメッセージを見い出しうる目的のタイムスロット
に対するポインタとすることもできる。この場合第１の
８ビットバイトにおけるサブフォーマットコードは010
である。メッセージが１つの８ビットバイトよりも大き
く、空のタイムスロットが近くにある場合にポインタを
用いる。このメッセージがアドレスされた受信機はポイ
ンタ値をそのメッセージを含むタイムスロット番号とし
て解釈し、このタイムスロットに進む。

また第３の８ビットバイトは（第１メッセージに対す
るコードワード６〜８のように）メッセージの第４およ
び第５の８ビットバイトと一緒に目的の受信機のアドレ
スをも与える。この場合、タイムスロットに割当られた
各受信機はそのアドレスの一部をデータパケット内の３
つの第２アドレスフィールド610に対して検査する。こ
の場合１つのタイムスロットで３つの受信機をアドレス
してこれら受信機がこれらの短いメッセージを受けるよ
うにするか或いは１つの受信機が３つまでの別々の短い
メッセージを受けるようにすることができる。

3.12 システム容量を高めるためのシステム分割 多数の時計ページング受信機で存在する入口稠密エリ
アに対しては、メッセージを迅速に送りうるようにする
ために、これら受信機を収容する複数のシステムが必要
となる。これらの複数のシステムを利用するために、受
信機をセグメントに分割し、各セグメントが１つのシス
テムによって用いられるようにする。

第17図はシステム分割のための制御パケットを示す。
前述したように制御パケットはシステム内のすべての受
信機によって読取られ、各サブフレームの開始時におけ
るタイムスロットに現れる。このパケットの第７の８ビ
ットバイトには隣接の４ビットアドレスフィールドを有
する４ビットマスクフィールドが現れる。これら２つの
フィールドの各々は受信機アドレスの予定の部分に相当
する。本例では、これらのフィールドはセクション3.2
で説明したように受信機アドレスの上位部分におけるビ
ット19〜16に相当する。

マスクフィールドの４ビットは、アドレスフィールド
のどのビットを受信機アドレスのビット19〜16と一致せ
しめる必要があるかを表わす。“0"ビットは受信機の対
応するアドレスビットが有効でないということを表わ
す。一方“1"ビットは、受信機の対応するアドレスビッ
トが有効でありアドレスフィールドにおける対応するビ
ットに一致する必要があるということを表わす。

アドレスフィールドの４ビットは、現在同調されてい
るシステムによって用いられる受信機を表し従って有効
なビット19〜16と一致せしめる必要がある。有効でない
受信機のアドレスビットは用いられるアドレスを決定す
る上で考慮されない。例えば、受信機に作用するエリア
に３つのシステムがあり、１つのシステムがこれら受信
機の半分に作用し、他の２つのシステムがそれぞれ４分
の１の受信機に作用するもとする。受信機の半分に作用
するシステムはマスクフィールドとして0010を伝送し、
アドレスフィールドとして0000を伝送する。ビット17に
相当するマスクフィールド中の第２ビットのみが有効で
ある。この場合受信機アドレスにおけるビット17はアド
レスフィールドに示すように“0"として適用されている
システムに対する同調状態を保つようにする必要があ
る。前記のエリア内の受信機の半分は同様に“0"を有
し、他の半分の受信機は同様に“1"を有する。他のシス
テムの１つはマスクフィールドとして0011を伝送し、ア
ドレスフィールドとして0011を伝送する。この場合ビッ
ト16および17が有効であり、前記のエリア中の受信機の
約４分の１が同様にこのビット組合せを有する。最後の
１つのシステムはマスクフィールドとして0011を伝送
し、アドレスフィールドとして0010を伝送する。この場
合もビット16および17が有効であり、前記のエリア内の
受信機の最後の４分の１を包含する。

受信機を間違ったシステムに同調されているというこ
とを制御パケットから決定する場合には、この受信機が
他の局にロックされるまで走査を開始し、そのアドレス
をアドレスフィールドに対して再び検査する。この走査
は受信機が正しいシステムを見い出すまで続けられる。

3.13 局伝送のタイムオフセット 受信機は現在同調している局から伝送されたそのデー
タパケットを受信し損なうおそれがある。その理由は、
受信機がこのパケットを受信するのにあまりにも遅く同
調されるか或いはパケット受信に妨害を及ぼす雑音があ
る為である。受信機がそのデータパケットを受信する可
能性を高めるために、現在同調された局によって伝送さ
れた制御パケットに、メッセージがシステム内の他の局
からも種々の時間で伝送されているということを表わす
タイムオフセット（時間ずれ）情報を含めることもでき
る。

第18図はタイムオフセットを示す伝送フレーム線図で
あり、縦軸にサブフレーム０〜31を、横軸に全部で1027
個のタイムスロットのうちのタイムスロット０〜500を
示してある。32個のサブフレームはセクション3.2で説
明したようにサブフレーム指示番号の最上位ビットをマ
スキングすることにより得られる。例えば、伝送システ
ム内の種々の周波数を有する４つの局１〜４にタイムオ
フセット数が割当てられている。局１は０のタイムオフ
セット数を有する零オフセット局であり、フレームに対
する基準局である。局２は４のタイムオフセット数を有
し、局３は９のタイムオフセット数を有し、局４は14の
タイムオフセット数を有する。各タイムスロット単位
は、各々が約13.7ミリ秒の持続時間を有する1059タイム
スロットのようなタイムスロットの予め選択した数に等
しい。従って、本例では、局２は局１から58.0秒後にそ
のフレームを伝送し、局３は局１から130.5秒後にその
フレームを伝送し、局４は局１から203.0秒後にそのフ
レームを伝送する。

例えば、アドレスされた受信機は同調された局のサブ
フレーム0,8,16および24のタイムスロット10内でターン
・オンする必要があり、この受信機に対するパケットは
各局で２度伝送されるものとする。第18図では、各四角
がアドレスされた受信機に対するメッセージを有するパ
ケットを表わし、四角内の数字は局番号を表し、四角の
右側の数はパケットを伝送する局のサブフレーム番号を
表わす。従って、メッセージパケットは局１および２の
サブフレーム16および24のタイムスロット10で送られ、
局３および４のサブフレーム８および16のタイムスロッ
ト10で送られる。

第18図は、メッセージパケットが局１の基準フレーム
に対し何回送られるかを示している。局１では、メッセ
ージパケットがサブフレーム16および24のタイムスロッ
ト10中に現れること勿論である。しかしタイムオフセッ
トの為に、局２におけるメッセージパケットは局１のサ
ブフレーム20および28のタイムスロット138である４の
タイムオフセット数の1059倍現れる。局３および４での
伝送用のサブフレームは異なる為、局３からのメッセー
ジパケットは局１のサブフレーム17および25のタイムス
ロット298中に現われ、局４からのメッセージパケット
は局１のサブフレーム22および30のタイムスロット458
中に現われる。従って総計でメッセージはフレーム中８
回現われる。

第17および19図を参照するに、受信機は制御スロット
０および１に対するそれぞれの制御パケットの双方を読
取る。これらの制御パケットは現在同調している局に対
する周波数およびタイムオフセットと、受信機がそのメ
ッセージを受信するように同調しうる順次の局のリスト
とを含んでいる。第17図では、制御パケットの８ビット
バイト10および11は予め決定された零オフセット局に対
する現在同調している局のタイムオフセットを表わす。
このタイムオフセットは予め決定されたタイムスロット
数、例えば1059,1043等に等しい単位でこのタイムスロ
ットを表わす６ビット数である。他の10ビットは現在の
局の周波数を表わす。FM無線局の場合、局数は１〜641
の範囲である。これらの局は50KHz離れて位置し、最初
に76.0MHzに局１が位置し、最後に108.0MHzに局641が位
置する。従って、10ビットが76.0〜108.0MHz範囲内のFM
無線局を特定する。第19図の制御パケットに与えたリス
トは１〜641の範囲の局番号と各々に対するタイムオフ
セットとを有する。

受信機がその現在同調している局でその割当てられた
タイムスロット中でターン・オンしデータを見い出さな
い場合には、この受信機は以前に制御パケット中で受信
された周波数およびタイムオフセットのリストを用い
る。この受信機はこのタイムオフセットのリストおよび
現在同調している局のタイムオフセットから、受信し損
なったメッセージパケットを伝送するであろう次の局を
その周波数によって決定する。首尾良く受信した最後の
局の番号が２であり、受信機が例えばサブフレーム24で
ターン・オンする場合には、受信機はデータを見い出さ
ない。この場合第18図に示すように受信機は局１に対し
サブフレーム30、タイムスロット458で次の局４に同調
し、メッセージパケットを受信する。

3.14 個々のシステム容量を高めるためのゾーンカバレ
ージ パケット内の多重メッセージに対し受信機に警報を与
えるフォーマット８ビットバイトは他の情報も受信機に
与えることができる。１つのフォーマット値は、アドレ
スされた受信機に、伝送システム内のどの局がこの受信
機に対してデータパケットを伝送しているかを示す。特
定の受信機に伝送するシステム内の局の個数を制限する
ことにより、しばしば多くの受信機をアドレスしうるよ
うになる。この制限はカバレージの単一の局のゾーン内
の受信機に対するものとする。セクション3.12で説明し
たシステム分割のように、ゾーンカバレージは所定のエ
リア内で作用しうる受信機の個数を増大する。

第20図は、受信機が最初にページングサービスを受け
るように登録された際にシステム内のすべての局がこの
受信機に伝送するデータパケットを示す。前述した受信
機のアドレスおよびフォーマット８ビットバイトに加え
て、図面に局IDとして示した８つの８ビットバイトが伝
送される。これら８つの８ビットバイトは各ビット位置
がタイムオフセット数を表わす64ビットワードを形成す
る。例えばこのワードの第３ビット位置におけるビット
が“1"に等しい場合には、受信機は制御パケットから受
信した局およびタイムオフセットのリストを調べ、３つ
のタイムオフセットを有する局を決定する。この受信機
は次にこの局に同調されてメッセージパケットを受信し
うる。第４ビット位置におけるビットが“0"に等しい場
合には、４のタイムオフセットを有する局はこの受信機
に対するメッセージパケットを伝送していない。従っ
て、受信機が同調しうる局はこれらのタイムオフセット
により識別される。これらのタイムオフセットは０〜63
の範囲にある。

4.0 変調方式 第８図は広帯域FM放送信号のスペクトル成分を示す。
簡明にするこの信号のうち中心周波数FCの上側半部のみ
示す。左及び右オーディオ信号の和で変調された信号80
2は中心周波数から約15kHzまでの帯域内に延在する。テ
スレオ副搬送波信号804は19kHzで送信される。左及び右
オーディオ信号の差で変調された信号806は23乃至53kHz
の帯域内に延在する。FM放送情報は53kHzにおいて終
り、100kHzまでのチャネルの残りの部分は通常空いてい
る。

本発明では53kHz及び100kHz間の未使用スペクトル部
分を用いてSCA信号808を送信する。（SCAはサブシディ
アリイ・コミュニケーション・オーソライゼージョン
（Subsidiary Communication authorization）の略語で
あるが、ここではFMチャネル内でのいずれかの補助送信
を意味する）。SCA信号808はFM局から多数のページ受信
機へ送信されるデータパケットで変調される。このデー
タパケットは76kHzのSCA副搬送波を変調し、この周波数
の周りで約19kHzの帯域幅を占有する。かかる帯域幅に
よれば19キロボーのデータ伝送速度が可能となる。

4.1 送信機変調 第４図を参照すると、キューイング装置40からのディ
ジタルデータはFM送信機44の励振器812に接続した副搬
送波発生器又は変調器810に供給する。この変調器は76k
Hz副搬送波信号を発生し、これがパケットデータで変調
される（第４図参照）。

第13A図を参照すると、変調器810はキューイング装置
40から19kHzデータが供給され、対応するバイポーラ（1
80°）位相偏移76kHz副搬送波を、ステーションのステ
レオパイロット信号と同相で励振器812へ供給する。

また変調器810はステレオパイロット信号に対し一定
の位相関係を有する19kHz基準クロック信号をキューイ
ング装置40に供給する。変調器810には局の変調モニタ8
15から、オーディオ変調及びステレオパイロットの双方
を含む複合ステレオベースバンド信号を供給する。

変調された76kHz信号の位相シフトは3.5サイクルにわ
たって起り、かつ局のステレオパイロット信号に対し、
ステレオパイロット信号をゼロ交さ立上り縁が各第８半
サイクルの中心の±22.5°以内にあるという位相関係と
なる。このゼロ交さ立上り縁において導出した電圧サン
プルが正であれば理論値“1"を生じ、負であれば論理値
“0"を生ずる。

通常のFM放送との干渉を最小にするため変調器810か
らの変調分は副搬送波レベルより少なくとも45デシベル
低く維持する。100kHzより高い変調分は副搬送波レベル
より少なくとも60デシベル低く維持して連邦通信委員会
の要件に適合するようにする。

変調器810の回路を第13B及び13C図に示す。変調モニ
タ815からの複合ベースバンドステレオ信号は複合入力
ポート902に供給する。増幅器904及び同調された回路90
6により複合オーディオ信号を位相ロックループ検出器9
08に結合する。検出器908はベースバンド信号からオー
ディオ成分を分離し、その元の位相から若干シフトされ
た19kHzステレオパイロット信号を出力端子910に送出す
る。シフトされた19kHzパイロット信号は１対のシュミ
ットトリガインバータ912により自乗してTTLレベルなら
しめる。直交位相検波器として構成した排他的論理和ゲ
ート914は、その一方の入力端子を19kHzステレオパイロ
ット信号に結合しかつ第２の入力端子916を当該システ
ムの19kHz基準ライン917に結合する。19kHz基準ライン9
17上の信号はここに述べるプロセスを介して2.432MHzク
ロック回路918の出力端子919から導出する。直交位相検
波器914は誤り信号を発生し、これを積分回路920に供給
する。積分回路20はバイアス信号バラクタ922に供給し
てその容量を変化させる。バラクタ922の容量により、
ライン917上の19kHz基準信号（発振器918の出力端子919
から導出される）の周波数がステレオパイロット信号の
周波数にロックされるように発振器918の周波数の同調
が行われる。19kHz基準信号及びステレオパイロット信
号の間の位相関係も一定値に維持される。

ディジタルパケットデータはキューイング装置又はモ
デム40の如きデータ源から変調器810における信号整形
回路926のデータ入力端子924に供給する。回路926は入
力端子924からのRS232−Ｃレベルを、後続段に適合する
TTLレベルに変換する。次いでデータを回路928へ転送す
る。回路928は８進Ｄ形フリップフロップである。２個
のフリップフロップ部を互に接続してライン930及び932
上に、データ入力端子924において受信中のデータ列に
対応する２個の出力信号、即ち状態遷移データを発生す
るようにする。入力データが０から１へ変化した場合出
力端子930は０となりかつ出力端子932は１となる。入力
データが１から０へ変化した場合には、出力端子930が
１となりかつ出力端子932が０となる。入力データが値
０から変化しない場合には、出力端子930及び932が双方
共ゼロになる。入力データが１から変化しない場合に
は、出力端子930及び932が双方共１になる。

データ出力ライン930及び932上の状態遷移データはPR
OM934の10アドレスライン中の２アドレスラインに供給
する。PROM934はこの状態遷移データに基づいて適切な
副搬送波信号を合成するようプログラムされる。PROM93
4の動作を十分に理解するため以下に変調方式を詳細に
説明する。データの１ビットは19kHzステレオパイロッ
ト信号の各サイクルに送信される。受信機は、ステレオ
パイロット信号ゼロ交さ立上り縁において副搬送波の位
相をサンプリングすることにより各送信ビットの状態を
決定する。ビット１及び０につきサンプリングされた位
相が第9B図に示す。データの連続するビットが同一即ち
双方共１又は双方共０である場合には、副搬送波の位相
は19kHzステレオパイロット信号のサイクル中変化しな
い。例えば、第9A図に実線で示した副搬送波波形におい
てこの副搬送波は19kHzステレオパイロット信号の双方
のゼロ交さ立上り縁において同一位相を有する。双方の
ゼロ交さ点におけるデータビットは第9B図の位相表示図
に示す如くデータ“1"である。

データビットが１から０へ逐次変化した場合、副搬送
波波形は第9A図に破線で示したようになる。パイロット
信号の初めのゼロ交さ立上り縁では副搬送波はデータ１
を示す。然る後副搬送波の位相は徐々に変化してパイロ
ット信号の次のゼロ交さ点において副搬送波はデータ０
を示す。この位相シフトは副搬送波の位相を連続的に遅
らせるか又は進めることにより達成できる。

第9A及び9B図に示した波形は放送信号と共に送信され
る波形である。しかし、これらの波形は方形波として発
生し、変調器のフィルタ部を通過する場合に正弦波状に
なる。

変調器内でのデータ信号の形状を第13D図に示す。時
間936の直後に、キューイング装置からのデータが１か
ら０に変化する。先の状態１は、時間936にサンプリン
グされたとき副搬送波の状態１によって示される。デー
タが１から０に変化するから、パイロット信号の次のゼ
ロ交さ点（時間938）における副搬送波の位相は状態１
から０に変化しなければならない。この変化は、副搬送
波の位相を各サイクル毎に若干遅らせて、パイロット信
号の１サイクル中に副搬送波の4.5サイクルが送信され
るようにして達成される。（通常は、第9A図に示す如
く、パイロット信号の１サイクル中に76kHz副搬送波の
４サイクルが送信される。）19kHz周期に押し込まれた
追加の半サイクルにより、副搬送波は、時間938にサン
プリングされたとき、０となる。

同じ条件は、時間938から940に至る19kHzステレオパ
イロット信号の後続サイクルに対しても成立つ。この例
では、０から１への遷移が生ずる。副搬送波の位相が進
み続けるので、パイロット信号の１サイクル中に更に4.
5サイクルが送信される。半サイクルの追加により副搬
送波が進み、時間940において状態１となる。

時間940及び942間におけるパイロット信号の次のサイ
クル中にはデータ遷移はなく、データは状態１に維持さ
れる。かかる例では、副搬送波は位相シフトされない76
kHz信号に戻る。時間940及び942間におけるパイロット
信号のこのサイクル中に76kHz副搬送波の完全な４サイ
クルが送信されるので、副搬送波の状態はこれら時間の
双方において同じ（１）である。

第13図に戻ると、変調器810は順次のデータビット間
の遷移を検査し、副搬送波の位相を操作して、ステレオ
パイロット信号のゼロ交さ立上り縁においてサンプリン
グされた副搬送波の状態が送信中の状態に対応するよう
にする２つの連続したデータビットが同一状態を有する
場合、変調器はシフトされていない76kHz信号を送出す
るので、パイロット信号サイクルの初めにおけるその位
相はパイロット信号サイクルの終わりにおけるその位相
と同じになる。しかし、連続したデータビットが異なる
状態を有する場合、変調器810は副搬送波の位相を逐次
シフトするので、パイロット信号の次のゼロ交さ点まで
に副搬送波の位相はその開始位相と反対の位相になる。

副搬送波波形の上記合成はPROM934によって行われ
る。PROM934はシーケンサ回路944によって駆動される10
24×４ビット記憶装置である。シーケンサ回路944は０
から255まで反復計数する。この２進計数値をPROM934の
10アドレスライン中の８アドレスラインA0〜A7に供給
し、PROM934の４個の出力端子946に256個の４ビット・
バイトを逐次発生させ、これをラッチ回路948に供給す
る。出力端子946における４本の出力ラインの各々が、
異なる信号に対応する。これらの信号はPROM934に記憶
したデータを2.432MHzの周期に対応する極めて短い増分
時間に逐次配列することにより合成される。PROM934の
内容に応じて出力信号は19kHz信号、76kHz信号、データ
出力信号又はロード制御信号となる。

ラッチ回路948の出力ライン917及び952上の19及び76k
Hz基準信号は極めて容易に視覚化できる。19kHz信号に
対してPROM934に記憶する256ビットのデータは64個の連
続した１、次いで64個の連続した０、次いで64個の連続
した１、次いで64個の連続した０を含む。PROM34から2.
432MHzの周波数で逐次読出した場合、このデータはライ
ン917上に19kHz方形波信号を形成する。ラッチ回路948
はPROM934及び出力データライン954の間に介挿して、PR
OMにおける状態遷移に際し雑音を除去するようにする。

ライン952上における76kHz基準信号の合成も同様に行
われる。PROM934はシーケンサ回路944によってアドレス
指定される256ビット長全体が16個の１及び16個の０を
交互に配列して成るビット列でプログラムされる。2.43
2MHzの周波数で読出された場合、76kHz方形波信号が発
生する。

ライン950上のロードパルスは255個の０と共に、PROM
の１記憶位置における信号１によって発生する。PROM93
4から読出された場合ロードパルスはフリップフロップ9
28に対するクロックとして作動し、このフリップフロッ
プをして到来データの次のビットに応動し得るよにす
る。

ライン956上のデータは被変調副搬送波である。しか
しPROM934から読出されるデータはフリップフロップ928
の出力ライン930及び932の状態に左右され、この状態
は、上述した如く、順次の到来データ間の遷移に左右さ
れる。ライン930及び932が双方共０または双方共１であ
る場合、データはその先の値から状態を変更しない。か
かる場合にはPROM934は76kHz方形波をデータ出力として
送出するようプログラムされる。しかしライン930及び9
32の状態が相違し、入力データにおける０から１又は１
から０への遷移を示す場合には、PROM934は、上述した
如く、副搬送波信号の位相を徐々に進めるか又は遅らせ
る波形を合成して、次のサンプリング点において副搬送
波の瞬時値がその先の値の逆になるようプログラムされ
る。

この位相変化信号を合成するためPROM934に記憶する
データは種々の形にすることができる。好適な実施例で
は、19kHzの１サイクル中にこの周期全体にわたって生
ずる小さい位相シフトインクリメントと共に位相が徐々
に変化するようにする。PROM934には１及び０が交互に
現れる14ビットのビット列を格納する。しかし他の実施
例では副搬送波の形状を他の長さのビット列を用いて合
成するようにすることができる。好適な実施例は副搬送
波の不要周波数成分を最小にするよう選定し、従って後
続するフィルタリング回路が簡単になるよう選定した。

ライン917上の19kHz基準信号はステレオパイロット信
号に周波数ロックされ、かつこの信号に対し一定位相関
係を有する。この19kHz信号はクロック出力端子957に供
給され、この出力端子から基準信号がキューイング装置
40に供給される。

PROM934内の変調データの位置は変調器をステレオパ
イロット信号に同期化するよう選定する。変調器はパイ
ロット信号に対し位相の遅れたライン917上の19kHz基準
信号と共に作動する。PROMは、変調が基準信号に対し遅
延されてパイロット信号に対し360°遅れ即ち同相とな
るようプログラムすることができる。

合成されたデータ即ち副搬送波は第13B図のライン956
から第13C図に示すフィルタ回路網958に供給する。フィ
ルタ958は81.25kHzを中心周波数とする６個のバンドパ
スフィルタリング部960を具える。順次のバンドパスフ
ィルタリング部は73.8kHz及び88.7kHzに交互に同調して
この周波数の周りでの所要帯域幅を得るようにする。フ
ィルタ958の中心周波数は副搬送波の位相シフトを反映
して81.25kHzまで変化する。シフトされない場合副搬送
波は76kHzの周波数を有する。位相が徐々に進められて
サンプリング時に状態の変化が起るようにした場合、副
搬送波は85.5kHzの周波数を有する。バンドパスフィル
タ部960はFM信号における放送オーディオ信号との干渉
を防止する。

能動バンドパスフィルタ部960の後段には４個の能動
ロープパスフィルタ部962を設ける。フィルタ部962はFM
チャネル縁部以上の変調を連邦通信委員会標準より十分
低く低減するのに使用する。

調整可能利得制御器966を設けた増幅器964を用いて、
励振器812に供給する副搬送波の出力レベルを副搬送波
出力ライン968上で設定する。

第13A図に戻ると、FM励振器812は変調器810から被変
調副搬送を受信しかつステレオ変調回路817からステレ
オオーディオ及びステレオパイロット信号を受信する。
励振器はこれら成分信号を含む低レベル無線周波（RF）
信号を発生し、電力増幅器816に供給する。電力増幅器8
16は増幅された無線周波信号をFM送信アンテナ818に供
給して放送せしめる。また増幅器816の出力端子には局
変調モニタ815をも接続する。変調モニタ815は無線周波
搬送波を介して搬送されるベースバンド信号を有する出
力を送出する。これらベースバンド信号は、上述した如
く、変調器に帰還される。変調器810には、この径路を
介して19kHzステレオパイロット信号が供給される。

これに代わる副搬送波発生方式では19kHzパイロット
信号を周波数増倍段（図示せず）による乗算によって直
接76kHzまで増倍するようにできる。その場合76kHz副搬
送波は到来データで変調できる。

図示の実施例が好適であるのは、副搬送波の発生と同
時に、プログラムされた波形を使用する変調が合成され
るからである。この技術により送信波形を調整して所望
スペクトル分布を生ぜしめることができる。図示の変調
方式によれば不要変調成分が最小になり、これにより関
連フィルタ回路が簡単になる。

4.2 受信機復調 本発明で使用する受信機部840のブロック図を第11A図
に示す。受信したFM信号はアンテナ850（後述する）か
ら無線周波予備選択／減衰回路854及び無線周波増幅回
路856を介してミキサ852に供給する。無線周波予備選択
／減衰回路854は帯域外信号をある程度減衰する一方、
増幅器856は受信信号を増幅して受信機の雑音指数を最
小にする。また予備選択／減衰回路854はアンテナ850を
共振させるようにも作動できる。ミキサ852はアンテナ8
50によって受信した所望FM放送信号をプログラマブル局
部発振器858からの局部発振信号と混合する。ミキサ852
は二重平衡形のものが好適である。局部発振器858はマ
イクロプロセッサコントローラ706によって制御され、
ディジタル方式で合成される、周波数の迅速に変化する
発振器である。プログラマブル発振器858の周波数は、
先に述べた走査手順に従って制御され、高い方の周波数
384MHzに変換された第１中間周波数（IF）を発生する。

384MHz中間周波数を含む第１ミキサ852からの出力は
第11B図に詳細に示した中間周波数860に供給する。中間
周波部860には、所望の384MHz信号を通過しかつ不所望
混合成分を阻止する第１フィルタ862を設ける。好適な
実施例ではフィルタ862がSAW（表面弾性波）フィルタを
具え、フィルタ852からの出力は第２ミキサ864に供給す
る。第２ミキサ864はフィルタ862からの信号と、第２局
部発振器866からの信号とを混合する。第２局部発振器8
66は394.7MHzの一定周波数を発生し、これにより低い方
に変換された10.7MHzの第２受信機中間周波数が生ず
る。第２ミキサ864の出力は第２フィルタ868に供給し、
この第２フィルタは不所望混合成分を減衰し、かつ10.7
MHz信号を中間周波数増幅器870へ転送する。第２フィル
タ868はFM受信機において常用される形式の標準10.7MHz
セラミックフィルタとすることができる。

本発明において採用する二重変換システムによれば受
信機の大きさを著しく小形にできる。10.7MHz中間周波
と共に単一変換システムを使用した場合、関連するフィ
ルタは極めて大きくする必要がある。所望の通過帯域形
状を達成するためフィルタリングにつき多数の極を必要
とする。これに対し本発明の二重変換システムにおいて
は所望通過帯域の大部分を極めて小さい384MHz SAWフィ
ルタ862（約1mm×2mmの寸法を有する）によって達成で
きる。このSAWフィルタによれば、約40デシベルの帯域
外阻止特性と共に所望の250kHz通過帯域が得られる。第
２フィルタ868、10.7MHzセラミックフィルタは僅かな部
分から成り、単に帯域外阻止部分を一層減衰するために
使用される。

好適な実施例ではアンテナ850及び第２フィルタ868間
のすべての回路を単一の砒化ガリウム（GaAs）集積回路
において構成する。砒化ガリウムは電気・音響媒体であ
るからSAWフィルタ862さえかかる態様において構成でき
る。GaAsはその極めて低い雑音特性のため好適である。
しかし個別又は集積形態におけるシリコン回路の如き他
の技術も使用できる。

中間周波増幅器870はフィルタ868からの10.7MHz信号
を位相ロックループ検波回路872（第11A図）による検波
に好適なレベルに増幅する。検波回路872は中間周波信
号を復調し、広帯域複合オーディオ信号をSCAフィルタ8
74及びステレオパイロットフィルタ878に供給する。検
波回路872に関連して信号レベル検出器859を設け、この
検出器は受信信号強度を示す出力信号をマイクロプロセ
ッサコントローラ706に供給する。このコントローラは
この信号を監視し、強度が閾値以下に低下した場合新た
なチャネルにつき走査を行う。

SCAフィルタ874及びSCAデコーダ876の回路図を第14図
に示す。SCAフィルタ874は所望のSCAチャネルをSCAデコ
ーダ876へ転送する一方、一層低い周波数のオーディオ
成分を減衰する。デコーダ876は濾波されたSCAチャネル
を復調し、19ボーパケットデータをパケットデコード回
路へ供給する。位相ロックループ検波回路872からの複
合オーディオ信号はフィルタ874の入力端子970に供給す
る。増幅器972により複合信号を更に増幅し、４段の能
動フィルタ974に供給する。フィルタ974は中心周波数を
81.25KHzとする。縦続接続した能動フィルタ974の出力
はSCA変調をTTL適合レベルにする第２増幅器976に供給
する。増幅器976からの出力はサンプリングラッチ978の
Ｄ入力端子に供給する。

ステレオパイロット信号はステレオパイロットフィル
タ878からデコーダ876のパイロット入力端子980に供給
する。このパイロット信号は増幅器982を通過させて正
弦波形をTTL適合形態に変換する。増幅器982の出力端子
はサンプリングラッチ978のクロック入力端子に接続す
る。ラッチ978のクロック入力端子におけるステレオパ
イロット信号の前縁即ち立上り縁が現れる毎に、Ｄ入力
端子に存在するデータがこのラッチのＱ出力端子へ転送
される。この過程により副搬送波がパイロット信号のゼ
ロ交さ立上り縁毎にサンプリングされる。この瞬時にお
ける副搬送波の状態により、受信データビットが０また
は１であることが決定される。ラッチ978のＱ出力はバ
ッファ段980を介してプロトコルデコーダ700に供給す
る。

代替実施例としてSCAデコーダ876は位相ロックループ
デコーダ（図示せず）によって置換できる。かかる実施
例では76kHz基準信号を位相ロックループデコーダに供
給して位相同期を行う必要がある。パイロットフィルタ
878及びかかる位相ロックループSCAデコーダの間に周波
数増倍段（図示せず）を介挿して、ステレオパイロット
信号からこの76kHz信号を直接発生させることができ
る。これに対し従来のディジタルSCAシステムは復調基
準周波数を導出するためSCA搬送波を雑音変調してい
る。（雑音変調は、データが常にオン又は常にオフとす
ることがある用途において必要である。）位相ロックル
ープはかかるシステムにおいてランダム変調から搬送波
周波数を合成するために使用される。しかしこれらのシ
ステムは、信号対雑音余裕を低くできる本例の如き用途
に対しては不適当である。

SCAデコーダの上記実施例の双方においては19kHzステ
レオパイロット信号を用いて76kHz副搬送波からパイロ
ットデータを復号する。この技術により、時計受信機／
チューナ部840内の部品に左右されない正確な副搬送波
復号が得られる。従って経時変化、衝撃及び温度変化の
如き要因によって生ずる周波数の不安定性が除去され
る。FM局から送信されるパケットデータで変調された76
kHz SCA副搬送波はそれ自体この同じ19kHzパイロット信
号にロックされる。従ってSCA副搬送波のいかる不正確
状態も送信機及び受信機により同様に追跡され、正確な
復調が保障される。被変調副搬送波からデータを受信す
るための基準として無変調ステレオパイロット信号を使
用すると、普通の雑音変調位相同期ループ技術より受信
信号強度が３〜４デシベル増大する。従ってこれらの技
術により受信機の小信号に対する性能が大幅に改善され
る。

4.3 アンテナ 腕巻受信機の小形及び携帯可能性のため受信機のアン
テナ系には厳しい要求が課せられる。例えば、受信機に
おける無線周波増幅段の数を最小に保ってその電池の消
費を最小に維持する必要がある。従ってアンテナから受
信機に強い信号を供給する必要がある。しかしアンテナ
によって受信される信号はアンテナの大きさが小さくな
るに従って減少する。腕巻受信機の小形及び携帯可能性
によりそのアンテナが小さくかつ十分なものではなくな
り、必然的に微弱な信号を発生することとなる。

かかる問題は腕巻受信機の作動環境によって顕著にな
る。多くのFM放送受信機は地上約15.240〜18.288mに配
設したアンテナと共に作動する。これに対し腕巻受信機
は必然的に受信中のユーザの近くに配置したアンテナを
使用する必要がり、従ってその高さは約127.0〜152.4cm
に制限される。アンテナが地上へ近づくに従ってアンテ
ナによって受信される信号は減少するから、腕巻無線ア
ンテナによって受信される信号は一層劣化する。

選定されたアンテナの幾何学的構成とは無関係にアン
テナは、当該システムの作動を隠蔽するおそれのある偏
波及び指向性パターンの如き受信特性を有する。例え
ば、ループアンテナはループ面において信号強度過小部
を呈する。ダイポール及び垂直アンテナは導体軸外で信
号強度過小部を呈する。腕巻受信機のアンテナが、所望
FM信号がかかる信号強度過小部に入るような方向に瞬間
的に向いた場合、信号及び付随するデータが失われる。
受信アンテナが、その偏波面が受信中信号の偏波面に直
交するような方向に瞬間的に向いた場合にも同様な効果
が起る。信号の僅かな喪失によってさえ受信データの本
来の形が破壊されるから、腕巻受信機と共に使用するア
ンテナはかかる不所望な受信特性を有しないことが重要
である。

本発明では、腕巻受信機の携行者を効果的なアンテナ
の一部として包含することにより上記問題をすべて克服
した。携行者の手首の周りで閉電流ループを形成するワ
イヤループが小さいループアンテナとして作動し、また
受信機に対し携行者の手足を電磁的にかつ携行者の体を
間接的にアンテナの延長部として結合するようにも作動
する。従ってアンテナの有効開口が著しく増大する。携
行者／アンテナの組合せを用いて受信される信号の強度
はループアンテナのみ用いて受信される信号の強度より
２〜５デシベル大きくなる。従って、必然的に小さいア
ンテナの影響及びその必然的に低い高さの影響が緩和さ
れる。また携行者の体に結合することによっても最終的
にはループアンテナの指向特性が除去され、ほぼ無指向
性アンテナ系が得られる。またアンテナによる直交偏波
信号の不受信も著しく除去される。かかる携行者／アン
テナの組合せはループアンテナ自体より遥かに良好に作
動する一方、アンテナ系に対しコストの追加又は構造の
複雑さを付加することがない。

第12A図に示した好適な実施例ではループアンテナ850
は時計バンド853内に配設した細条導体851を具える。図
示の実施例では時計バンドは導電性留め装置855によっ
て緊締される２個の部分を具える。導体851は留め装置8
55の両方の素子に連結して留め装置を係合した場合連続
導体が形成されるようにする。

細条導体851の両端は金属ピン857に電気的に接続す
る。各ピン857は樽状部859及びばね力を作用させた２個
の伸長部861を具える。樽状部859は時計バンド853に機
械的に緊締する。ばね力を作用させた伸長部861は時計
ケース863と係合して時計バンド853を時計ケースに接続
するように作動する。

細条導体851はその一端を、時計ケースに挿入した挿
入素子865を介してFM副搬送波受信機に結合する。挿入
素子865には第１円筒状導電部材867及び第２円筒状導電
部材869を設け、後者内に前者を同軸配置する。これら
の部材867及び869の間に絶縁スリーブ部材871を配設す
る。従って部材867及び869はコンデンサを形成する。外
側の円筒状導電部材869は圧力ばめその他により、アー
スである周りの金属製時計ケース863に電気的に接続す
る。ばね力を作用させた伸長部861は絶縁スリーブ部材8
71を通る小さい円筒状通路を介して内側の円筒状導電部
材867に係合する。従って挿入素子865により細状導体85
1から時計ケースに至る並列コンデンサが形成される。
このコンデンサの値は内側及び外側の円筒状導電部材86
7,869と、絶縁スリーブ部材871の誘電定数によって決ま
る。好適な実施例ではかかる各挿入素子865はアンテナ
細条導体851からケースに至る約25pFの並列コンデンサ
を形成する。時計バンドの両側にかかる挿入素子をそれ
ぞれ設けるので合計50pFの並列コンデンサが形成され
る。内側の円筒状導電部材867にワイヤ875を接続し、こ
れらワイヤを互いに接続して受信機のアンテナ入力端に
接続する。

挿入素子865の合計50pFの静電容量はアンテナ850と共
振するように選定された。ハープ状の細条導体851は誘
導性給電点インピーダンスを呈する。この誘導性リアク
タンスは前記容量性素子によって打消されるので、受信
機に対し約100オームのほぼ抵抗性給電点インピーダン
スが生ずる。

細条導体851の反対端877はばね力を作用させた伸長部
861を介して金属時計ケース863に直接接続する。従って
細条導体851のこの端部は接地して、アンテナループを
完成させる。

代替実施例では、並列コンデンサ素子ではなく直列コ
ンデンサ素子を使用することによりアンテナ850を共振
させるようにすることができる。これは第12B図に示し
た挿入部865aを使用することにより達成できる。挿入部
865aには内側導電部材867の周りに同軸配置されるが、
第２の絶縁スリーブ部材881により時計ケース863から絶
縁された導電円筒部材879を設ける。絶縁スリーブ部材8
81の誘電材料は導電円筒部材879及び時計ケース863の間
の静電容量を最小にするよう選定する。かかる各導電円
筒部材にはワイヤを結合し、このワイヤを受信機に接続
する。この直列給電実施例では挿入部865aは約100pFの
直列容量を生ずるよう構成配置する。時計はかかる挿入
部を２個含んでいるから、全有効直列静電容量は50pFに
なる。受信機を２個の挿入素子865に接続するラインと
直列に小さい誘導性素子を挿入して当該システムを一層
精密に共振させるようにすることができる。

代替実施例においては異なる形状の時計バンドを使用
できる。時計バンドのかかる代替実施例を第12C図に示
す。かかる実施例では時計バンドが留めバックル887に
連結した２個の皮革細条885を具える。皮革細条885を経
由して細条導体889を配設し、これを、留めバックル887
と係合する孔を囲む金属縁当891に電気的に接続する。
留めバックル887自体は普通金属接着により導体889の反
対端に電気的に接続する。この技術により、留めバック
ル887が係合された場合、アンテナの２部分は金属縁当8
91を介して電気的に接続される。

本発明によるアンテナ構成は最終的には制限を課せら
れることなく使用できる。第1A図に示した如き一体形金
属製捻り・撓曲可能時計バンドをその順次の部分を介し
導体（図示せず）をジグザグパターンにおいてつなぎ合
わせることにより受信アンテナとして採用できる。従っ
てバンドを、アンテナの電気接続を損傷することなく捻
ったり撓曲したりすることができる。他の実施例ではル
ープアンテナに代え、短かくまとめた長いワイヤ又は短
いダイポールを使用できる。更に他の実施例では時計面
上の金属被覆をアンテナとして使用できる。かかる構造
は小さいプレートアンテナとして作動し、時計面上の任
意の点から給電できる。すべてのかかるアンテナ構造の
性能はかかるアンテナを腕時計携行者に結合することに
より画期的に改善される。

4.4 受信信頼性 上述した如く、データ信号の信頼し得る受信が無線周
波ページングにおける関心事である。ページング受信機
は移動FM受信機である。送信されたFM信号は有害な干渉
に起因する強度過小部を含む電界強度における空間的変
化によって特定される。Ｆ周波数においてはこれら強度
過小部は、受信機雑音フロア（floor）のレベル、平均
電界強度その他の要因に応じ、典型的には約1.5m離間さ
れかつ通常は実効長さにおいて0.5m程度離間される。ユ
ーザがページ受信機を携行すると、FM受信機は第9C図に
示した如く強度過小部を通過する。強度過小部即ち極小
値部992ではFM信号990は受信機雑音フロア994以下に降
下できる。これはアメリカン・ダイバーシファイド・シ
ステム（Ameri can Diversified System）の如き従来の
ページングシステムにおいて起る。しかしその影響を従
来は、長いメッセージ及び低いボートレートを用いて最
小にすることにより、失われるビット数を最小にして誤
りチェック及び訂正によりデータを効果的に再生できる
ようにしている。これに対し本発明システムでは強度過
小部間の信号強度極大の持続時間より遥かに短かく、強
度過小部以下となる持続時間と同一とするを可とするメ
ッセージパケット持続時間を発生させる。強度過小部内
で受信されるメッセージ996は失われるがパケット998で
示した如き極大値部内では一層受信し易くなる。30m/秒
の自動車速度及び19000ボー（260ビット/13ミリ秒パケ
ット）の伝送速度においてパケット持続時間は極大値部
の半分より小さい。従って、信号メッセージパケットの
適正受信の可能性は、伝送媒体の信頼性が低いにも拘ら
ず高く、90％又はそれより高い。そしてスループット信
頼度はメッセージパケットを異なる時間に再送しかつ強
い送信信号を走査することにより高められる。

本発明の原理及び好適な実施例を図面を参照して説明
したが、本発明はかかる原理の範囲内でその構成及び細
部を変更できることは当業者には明らかである。本願発
明者は本願の範囲内にあるすべての変形構成が請求の範
囲に記載されている。

【図面の簡単な説明】

第1A図は、本発明による時計ページ受信機の斜視図、 第1B図は、第1A図のページ受信機のデータ表示部の変形
例を示す図、 第2A図は、メッセージを第1A図の時計ページ受信機を含
む種々の受信機へ送信し受信させる本発明のページング
システムの世界規模の機能ハイアラーキを示す図、 第2B図は、第1A図の時計ページ受信機を含む第2A図のシ
ステムの簡単化したオープンシステムインターフェース
（OSI）モデルを示す図、 第2C図は、通信網とデータプロトコルの好適例の詳細も
示す第2A図のシステムの一層詳細なOSIモデルを示す
図、 第3A及び3B図は、第2A図のシステムの清浄ハウス設備及
び送信機設備の機能データ流れ図、 第４図は、第2A図のシステムのローカル清浄ハウス設備
及び送信機設備のブロック図、 第5A,5B及び5C図は、本発明によるページングシステム
又は他のデータ伝送システムに使用するディジタルデー
タプロトコルの好適例を示す図、 第5D図は、パケットのチェーン及び一連のチェーンで伝
送されるメッセージ列の一例を示す図、 第6A図は、第1A図の時計ページ受信機の動作の状態図、 第6B図は、第6A図の状態図の各円内のデコーディングを
示す流れ図、 第７図は、第6A図の遅延状態内の受信機の動作を示す状
態図、 第８図は、第2A図のシステム内の送信に使用されるFM放
送信号のスペクトル成分を示す図、 第9A及び9B図は、第８図の送信体系の波形図、 第9C図は、第1A図の時計ページ受信機が移動する際の受
信RF信号強度のグラフ、 第10図は、第1A図の時計ページ受信機のブロック図、 第11A図は、第10図の受信機の一層詳細なブロック図、 第11B図は、第11A図に示す受信機のIFセクションのブロ
ック図、 第12A図は、時計ページ受信機のリストバンドアンテナ
と、該アンテナの受信回路への接続を示す図、 第12B図は、第12A図の受信アンテナとその接続の変形例
を示す図、 第12C図は、第12A図の２部分時計バンドに使用する連結
具を示す図、 第13A図は、第４図の送信機設備の一層詳細なブロック
図、 第13B図及び13C図は、第13A図の副搬送波発生器／変調
器回路の回路図、 第13D図は、第13A図の変調器回路における波形を示す
図、 第14図は、第11A図のSCAデコーダセクションの回路図、 第15図は、伝送時のデータパケット内のコードワードの
インターリーブを表わすデータパケットを示す説明図、 第16図は、１つのタイムスロット内で多重メッセージを
伝送するためのデータパケットを示す説明図、 第17図は、システム分割のためのアドレスフィールドお
よびマスクフィールドを含み、周波数およびタイムオフ
セットにより同調されている局を識別する制御パケット
を示す説明図、 第18図は、システム内の送信局のタイムオフセットを表
わすサブフレームを示す説明図、 第19図は、メッセージを受信するために受信機を同調せ
しめうる局に対するタイムオフセットおよび周波数をリ
スト処理する制御パケットを示す説明図、 第20図は、ゾーンカバレージ情報を含むデータパケット
を示す説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ノールバート・イー・ディ アメリカ合衆国オレゴン州 97132 ニ ューバーグ ピーオーボックス 103 ウインドソング レーン 29125 (72)発明者 ウイリアム・エイチ・ピーク アメリカ合衆国オレゴン州 97007 ビ ーバートン ボックス 1148 ルート ３ (72)発明者 ローレンス・エイチ・レーガン アメリカ合衆国テキサス州 75080 リ チャードソン チェスタートン ドライ ブ 1307 (56)参考文献 実表 昭62−500005（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々がアドレスを有する複数の受信機に、
   送信システム制御パケットおよびメッセージパケットを
   含むデータパケットを互いに異なる周波数で伝送する複
   数の局を有する送信システムを具える時分割多重通信方
   法において、受信機によるメッセージパケットの受信の
   可能性を改善するために、 送信システム内の各局からのデータパケットの伝送時間
   をオフセットさせ、同じデータパケットが異なる相対時
   間で伝送されるようにする工程と、 周波数と、予定の零オフセット局に対する、現在同調さ
   れている局のタイムオフセットとを制御パケット内で符
   号化する工程と、 他の局の周波数と他の局の各々に対するタイムオフセッ
   トとのリストを制御パケット内で符号化する工程と、 各受信機が、次にメッセージを受信機に伝送するであろ
   う局の周波数およびタイムオフセットを制御パケットか
   ら決定する工程と を具えることを特徴とする時分割多重通信方法。
2. 【請求項２】各々がアドレスを有する複数の受信機に、
   送信システム制御パケットおよびメッセージパケットを
   含むデータパケットを互いに異なる周波数で伝送する複
   数の局を有する送信システムを具える時分割多重通信装
   置において、受信機によるメッセージパケットの受信の
   可能性を改善するために、 送信システム内の各局からのデータパケットの伝送時間
   をオフセットさせ、同じデータパケットが異なる相対時
   間で伝送されるようにする手段と、 周波数と、予定の零オフセット局に対する、現在同調さ
   れている局のタイムオフセットとを制御パケット内で符
   号化する手段と、 他の局の周波数と他の局の各々に対するタイムオフセッ
   トとのリストを制御パケット内で符号化する手段と、 各受信機が、次にメッセージを受信機に伝送するであろ
   う局の周波数およびタイムオフセットを制御パケットか
   ら決定するようにする手段と を具えることを特徴とする時分割多重通信装置。