JPH04501790A - 多重周波数メッセージ・システム - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 多重周波数メツセージ・システム 背景技術 発明の分野 本発明は、多重周波数メツセージ通１Ｎシステムにおいて動作する電磁波受信機 に関する。さらに詳しくは、複数の周波数を選択的に走査し、そこに供給された メツセージを受ｆｇすることのできる電磁波受信機に関する。

従来技術の説明 今日では数多くのメツセージ通信システムが運用されており、通信用受ｆｓ機や 携帯用小型無線呼び出し器（以下、ポケットベル）などの電磁波受信機に数字お よび英数字メツセージを送ることができる。これらのメツセージ通信システムに より、さまざまな動作特性が可能となっている。

たとえば、メツセージのスルーブツト、ポケットベルの省バッテリ機能、市内お よび地域内のポケットベル呼び出し、または市内および全国的なポケットベル呼 び出し機能などがある。これらのシステムは、単一周波数（チャンネル）または 多重周波数（チャンネル）でこれらの機能を発揮することにより、さらに特徴づ けられる。現在稼働しているシステムのうち、はとんどは主に単一周波数システ ムとして特徴づけられる。単一周波数システムの例には、ＧＳＣ（Ｇｏｌａｙ　 ５ｅｑｕｅｎｔｉａｌ　Ｃｏｄｅ）信号フォーマット、ＰＯＣ３ＡＧ信号フォー マット、ＮＴＴ　（日本電信電話）信号フォーマットなどのバイナリ信号フォー マットを利用している同時放送通イ８システムなどが含まれる。これらのシステ ムは、さらに、メツセージの通信に同期または非同期動作を行っていることによ っても特徴づけられる。ＧＳＣおよびＰＯＣＳ　Ａ　Ｇ　４３号フォーマットは 、非同期システムにおいて用いられ、Ｎ　Ｔ　Ｔ　ｆｆｉ号フオフオーマット期 システム動作を行う。

利用されているいくつかのシステムは、多重周波数動作により、地域内または全 国規模のポケツトベル呼び出しを行っている。このような多重周波数システムの 例としては、Ｂ　Ｐ　Ｏ（Ｂｒ１ｔｉｓｈ　Ｐｏ５ｔ　ｏｆｆｉｃｅ）信号フォ ーマット、ＰＴＴ（Ｄｕｔｃｈ　Ｐｏ５ｔ　０ｆｆｉｃｅ）　１８号フォーマッ トがある。いずれのシステムも、多重周波数および送信機周波数切り替えを利用 して、市内および国内の必要な範囲をカバーしている。

前述した信号フォーマットのうち１つ以上のフォーマットを利用して、全国規模 のポケットベル呼び出しを実施しているシステムが他にも提案されている。この ようなシステムの一例が、本発明の譲渡人に譲渡されたＬｕｃａｓ他による米国 特許第４．６４４，３４７号「多重周波数メツセージ・システム」にも解説され ている。これは１つ以上の市内チャンネルを有し、システムによってカバーされ る各地域毎に少なくとも１個の全国規模のチャンネルを有する全国規模のポケッ トベル・システムを提供している。各地域において、市内チャンネルと市外チャ ンネルの両方が共通のチャンネル認識コードを共有し、このコードに応答して受 ｆｓ機は市内チャンネルまたは市外チャンネルを選択する。

より最近の発明では、各動作地域毎に複数のチャンネルが設けられて、それらの 地域内で動作するポケットベルによりこれらのチャンネルを走査することができ る。各チャンネルの送信時間は、小さな時間間隔に分割され、その前に非市内、 すなわち市外通話であるかを認識するヘッダ情報がつけられている。たとえば送 ｆｇサイクル時間の１６分の１が市外用で、残りのサイクル時間は市内通話に割 り当てられている。ヘッダは送信時間のどの部分が他のポケットベルによってモ ニターされるかを判定する。このポケットベルは市内通話であることも、広域移 動中（ローミング−−ｒｏａＩｌｉｎｇ）と呼ばれる市外通話であることもある 。特にこのシステムでは、Ｌｕｃａｓ他により提案された専用チャンネル・シス テムと比較した場合、非市内メツセージに使うことのできる送信時間が、市内通 話に比べて短くなっていた。

これは、非市内通話の利用が多い地域では、メツセージの大きな滞りが起こりや すくなる。チャンネル走査型受信機動作を提案したシステムの多くでは、他の問 題が起こってくる。たとえばチャンネル識別やヘッダ情報の解読が不正確なため 、１ｉｌｋ　ｆｉ　ｆｆｉ号状ＷＡｌこおいてメツセージが失われることがある 。また、その結果起こる問題として、ポケットベルが長い時間間隔で走査して、 割り当てられたチャンネル上のポケットベルに宛てられたメツセージを見失うこ ともある。

発明の概要 従って、本発明の目的は、周波数走査型ポケットベルをより効率的に利用する多 重周波数メツセージ通信システムを提供することである。

本発明の他の目的は、市内および市外呼び出しを促進する多重周波数メツセージ 通イ８システムを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、市外通話に対する、改良されたチャンネル能力を可 能にする多重周波数メツセージ通ｆ８システムを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、走査型ポケットベルに対して信頼性のあるメツセー ジのやりとりを可能にする多重周波数メツセージ通信システムを提供することで ある。

本発明のさらに他の目的は、走査環境で動作する走査型ポケットベルに対して、 改良された省バッテリ動作を提供する多重周波数メツセージ通信システムを樟供 することである。

本発明の上記の目的を達成するために、複数のチャンネル上で、コード化された メツセージ信号を送信する送信機システムを設ける。この送信機システムは、複 数の地域の各々に割り当てられた少なくとも１個のチャンネルを設ける。コード 化されたメツセージ信号には、複数チャンネルの各々の上の一連のコード化され た送信スロットで送信される個別のチャンネル識別情報とメツセージ情報とが含 まれる。この一連のコード化された送信スロットは、ずれて送、信され、特定の 送信スロットが、いずれの複数のチャンネル上でも同時に送信されないようにな っている。所定のコード化された送信スロットが複数のチャンネル上で送信され る間、コード化されたメツセージ信号を受信することのできる受ｆｆｉ機もまた 設けられる。この受１８機は、所定のチャンネル上の所定の送信中に、送信され た所定のチャンネル識別情報が検出されなかったことに応答するチャンネル選択 回路を有し、複数チャンネルの各々のチャンネル上の所定の送ｆ８スロットを順 次受信する。

図面の簡単な説明 新規であると考えられる本発明の特徴は、特に添付の請求項において述べられる ０発明そのものは、その他の目的および利点と共に、添付図面を添えた以下の解 説を参照することにより、よく理解されるであろう。いくつかの添付図面におい ては、同じ要素は同一の参照番号によって示されている： 第１図は、本発明の好適な実施例によって提供される多重周波数メツセージ通信 システムのタイミング図である。

第２Ａ図および第２Ｂ図は、本発明の好適な実施例の多重周波数メツセージ通信 システムにおいて利用される典型的な送信スロットの別の実施例に関するタイミ ング図である。

第３図は、本発明の好適な実施例を利用している多重周波数メツセージ通信シス テムの電気ブロック図である。

第４図は、本発明の好適な実施例の多重周波数メツセージ通イ８システムにおい て用いられるのに適している、走査型受信機のフロック図である。

第５図は、本発明の好適な実施例の多重周波数メツセージ通信システムにおいて 用いられる送信機のブロック図である。

第６図は、本発明の好適な実施例の多重周波数メツセージ通信システムのための 、走査型受信機の動作の流れ図である。

第７図は、本発明の好適な実施例の多重周波数メツセージ通イ８システムにおい て動作する走査型受信機に対する、さまざまな省バッテリ動作モードを解説する タイミング図である。

好適な実施例の説明 第１図ないし第７図には、本発明の好適な実施例が示されている。特に第１図は 、本発明の好適な実施例によって提供される多重周波数メツセージ通ｆＳシステ ムのタイミング図を示す。該システムは、チャンネル１０２．チャンネル１０４ ．チャンネル１０６およびチャンネル１０８と表示されている複数のチャンネル から構成され、これらのチャンネルは単独であるいは組み合わされて、複数の地 域に割り当てられる。第１図では、８チヤンネルが示されているが、システムに 設けられ、各地域に割り当てられる実際のチャンネル数は、システムの加入者数 すなわちユーザ数の関数であることが、当業者にはおわかりいただけるであろう 。メツセージは、各チャンネル上を送ｆ８され、送信スロット１１０にまとめら れる。このスロットに対して、個別のポケットベルが割り当てられる。第１図に 示されるように、各チャンネルは送ｆ８スロットのシーケンスーー第１図の例で は８個であるがｍ−に分割される。しかし動作に必要な送信スロットの数は、シ ステムを用いる加入者数によって増減する。本発明の好適な実施例においては、 １チヤンネル上に設けられる送信スロットの数は、システムに設けられるチャン ネル数に対応する。その結果、８チヤンネルのシステムに対しては８個の送信ス ロットが設けられ、１６チヤンネルのシステムに対しては、１６個の送信スロッ トが設けられる。第１図に示すように、すべての送信スロットは送信スロット識 別のためにコード化されており、各チャンネル上を同期送信される。送信スロッ トは各チャンネル上で１スロツトずつずれて、特定の送信スロットが種数チャン ネル上で同時に送イ８されないようになっている。

これによって、たとえば、チャンネル１　（１０２）と送信スロット１（１１０ ）に割り当てられたポケットベルが、チャンネル間を走査して、各チャンネル上 の送信スロット１において動作を維持する。他の送信スロットに割り当てられた ポケットベルもまた、チャンネル間を走査するので、割り当てられた送信スロッ トにいる。所定のチャンネルおよび送信スロットに割り当てられたポケットベル は、ホーム、すなわち市内通話地域にいるときは、そのチャンネルと送信スロッ トのみで動作するのが普通である。これについては後で詳細に述べる。ホーム地 域にいない他のすべてのポケツトベルー−広域移動中（ローミング）ポケットベ ルとも呼ばれるｍ−は、すべてのチャンネルを走査して、広域移動中のポケット ベルが動作中の各地域で用いることのできるチャンネルを割り出す。

各送信スロットにおいて送信される情報のフォーマットを、第２Ａ図および第２ Ｂ図に示す。これらの図は送信スロット１８号フォーマットの別の実施例である 。第２Ａ図は、バイナリ情報のシーケンスが送信されてビット同期を行う場合の 実施例を示す。これは、１とＯが交互に現れるビット・パターンの直後に語同期 を示す同期情報が追加されたものなどである。第２Ｂ図に示される別の実施例で は、ビット同期は直前の送信スロットの送信データから同時に得られる。いずれ の形式のビット同期も当業者には、周知のものである。

第２Ａ図を参照すると、各送信スロット１１０中に送信されるコード化されたメ ツセージ信号には、プレアンブル２０２、同期情報２０４．送信スロット識別情 報２０６゜チャンネル識別情報２０８およびＰＯＣ８ＡＧフレームののグループ として示されているメツセージ・セグメント２１０が含まれている。この第１実 施例においては、プレアンブル２０２によっていくつかの機能が実現される。送 信スロットがチャンネル間で同期送信されても、送信スロットのずれを精密に維 持することは困難である。そのため、プレアンブル２０２によって送信されるず れの差を小さくする。また、ポケットベルがチャンネルを走査するときには、次 のチャンネルまたは新しい動作周波数にロックするために時間がかかる。これも またプレアンブル２０２によって補正される。最後にプレアンブル２０２は、前 述したように、バイナリの１１０ビツト・パターンであり、これによってデコー ダは受信される情報またはデータ列とビット同期をとることが可能となる。

本発明の好適な実施例における同期情報２０４は、同期用に確保されている３２ ピツトＰＯＣ８ＡＧコ一ド語の１つである。本発明によるシステムは、特定の地 域において従来のＰＯＣ３ＡＧおよび他の呼び出しフォーマット・システムと共 存できるので、確保されたＰＯＣ８ＡＧ同期語の１つを用いて、従来のＰＯＣ３ ＡＧまたは他の呼び出しフォーマットのチャンネルにロックするために走査中の ポケットベルを阻止する。同期情報２０４により、ｐｏｃｓＡＧ信号フォーマッ トの場合と同様に、アドレスおよびメツセージ・デコーダに対して語同期を行う 。

送信スロット識別情報２０６は、８送信スロツト・システムに対する３ビツト・ バイナリ語や、１６送ｆ８スロツト・システムに対する４ビツト・バイナリ語な どのバイナリ語である。同数あるいはそれ以上またはそれ以下の送信スロットを 用いるシステムに対して、その他のビット長およびビット長コード化フォーマッ トを用いることができるのはもちろんである。送信スロット識別情報２０６を、 ポケットベルによる同期獲得中に用いて、ポケットベルを割り当てる送信スロッ トを決定したり、ポケットベルの走査にともない、各チャンネルで正しい送信ス ロットを走査型ポケットベルが発見したかどうかをチェックすることができる。

チャンネル識別情報２０８もまた標準的なバイナリ語で、たとえば、１０２４個 の固有チャンネル識別用またはサービス業者識別用の１０ビツト・バイナリ語で ある。このサービス業者識別について以下で説明を行う。チャンネル識別情報は 、さまざまな方法で利用することができる。共通のチャンネル識別情報コード語 を、各地域のすべての動作チャンネルに割り当てることができる。各ポケットベ ルには、各エリアにおいて共通のチャンネル識別情報と所定のチャンネルとが割 り当てられる。

また、チャンネル識別情報２０８は、サービス業者がポケットベル呼び出しサー ビスを提供している各地域の特定のポケットベル・サービス業者に対応して割り 当てることもできる。特定のポケットベル呼び出しサービス業者が、同じ地域内 で複数のチャンネルを提供している場合、その業者に割り当てられたポケットベ ルのみが、所定のチャンネルに割り当てられる。単一のチャンネルのみを運用し ている業者が担当する、同じ地域内で動作中の他のすべてのポケットベルには、 その業者と動作チャンネルの両方を識別する所定のチャンネル識別情報コード語 のみが割り当てられる。

チャンネル識別情報はまた、各地域のすべてのチャンネルに固有に割り当てられ 、その結果、そのチャンネル識別情報は、すべての地域のポケツトベル呼び出し サービス業者と動作チャンネルとを固有に識別する。上記のチャンネル識別情報 ２０８は、ホームすなわち市内チャンネルの位置を特定するためにすべてのポケ ットベルによって用いられ、さらに、チャンネル識別情報が割り当てられた方法 によっては、地域を識別するために用いることもできる。送信スロット識別情報 コードおよびチャンネル識別情報コード語は、各ポケットベルのコード・プラグ に格納され、また適切な場合には、前述のように動作チャンネル番号に格納され る。本発明の好適な実施例においては、送信スロット識別情報コード語とチャン ネル識別情報コード語は、３２ビツトのＰＯＣ８ＡＧコード語の一部であり、前 述のチャンネル割当などの他の目的のために用いることのできる８ｆ［の予備ビ ットが残っている。

本発明の好適な実施例におけるメツセージ・セグメント２１０は、８個のＰＯＣ ８ＡＧフレームで構成されており、各フレームは２個のアドレス・コード語、ま たは１個のアドレスコード語と１（Ｉｌのメツセージ・コード語、または２個の メツセージ・コード語を収容することができる。追加のスルーブツトを備えるこ とが必要な場合は、メツセージ・セグメント２１０内でで用いるフレーム数を増 やすこともできる。これは、システム内の加入者数、必要とされるメツセージの スループットおよび省バッテリ機能などのシステム条件に依存する。あるメツセ ージがメツセージ・セグメント２１０の長さを越える場合は、本発明の好適な実 施例は、ポケットベルが次の送信スロットでメツセージの残りを受イ８し続ける ことによって動作する。ただし、ポケットベルは、次の送信スロットで動作する ように割り当てられていないのが一般的である。このような状況では、ポケット ベルは現在のチャンネルの同期情報で再同期を行い、送信スロット識別情報を無 視して、メツセージの受信を完了する。

無線チャンネルによるエラーを減らすべく冗長性を図るために、メツセージ・セ グメント２１０のＰＯＣ８ＡＧコード語の送ｆｍを、ＧＳＣメツセージ・ブロッ クの介在配列（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）と同様の方法で、介在配列させることも 可能である。このような介在配列おいては、第１コード語の第１ビツトが送信さ れ、次に、メツセージ・セグメント２１０内のコード語のすべてまたは定義され た部分の第１ビツトが順に続く。コード語の定義された部分の第２ビツトがさら に順次送信され、次に第３ビツトというように、定義された部分の全ビットが送 信されるまで続く。定義された部分がメツセージ・セグメント全体よりも小さい 場合は、さらに定義された部分が同じ方法で送られ、メツセージ・セグメント全 体が送信される。

無線チャンネルのエラーを減らすべく冗長性を図るための別の方法では、送信さ れた情報を繰り返す、送信された最初の情報と、その送信された情報の繰り返し との間の関係を定義することが可能である。このように定義された関係の一例と して、最初に送信された情報が、タイム・スロットの前半部を占めて、繰り返し 送信された情報がタイム・スロットの後半部を占める場合がある。最初に送信さ れた情報と繰り返し送信された情報との間の他の定義された関係を採用してもよ い。

ビット同期をとるための、本発明の他の実施例の動作を第２Ｂ図に示す。このシ ステムにおけるポケットベルの動作と情報の送信とは第２Ａ図に示されたものと 同じであるが、プレアンブル２０２を送信する必要性がない点が異なっている。

これは、ポケットベルを、直前の送信スロットにおいてメツセージ・セグメント ２１０を受イ８中に得られたデータとビット同期させることを可能ならしめるこ とにより実現される。その結果、システムのチャンネル容量とメツセージのスル ープットが向上する。ポケットベルがデータとビット同期をとるシステムにおい て、ポケットベルが走査モードでチャンネルから次のチャンネルへと走査を行う には、一定の時間が必要とされる。別の実施例においては、走査を行わない固有 のポケットベルのセットが、システム内の各地域のすべてのチャンネル上の最後 のＰＯＣ３ＡＧフレームに割り当てられる。この割当により、メツセージ・セグ メント内の他のフレームに割り当てられた走査型ポケットベルには、メツセージ を失うことなく次のチャンネルを走査するための充分な時間が与えられる。

第３図は、本発明の好適な実施例を利用している多重周波数メツセージ通信シス テム３００の電気ブロック図である。第３図には、ゾーンｌ　（３０２）、ゾー ン２　（３０４）およびゾーン３　（３０６）として示される３つの地域すなわ ちゾーンが例として図示されている。本発明の好適な実施例においては、ゾーン または地域を追加することが可能であるのを、当業者にはご理解いただけるであ ろう。さらに第３図では、各ゾーンに少なくとも１個の送信機、すなわち送信機 ３０８．送イε機３１０および送信機３１２が示されており、これらの送信機は 前述した８１ｍの使用可能なチャンネルのいずれかのチャンネルにおいて動作し ている。

ポケットベル呼び出しサービスを必要とする加入者数または各地域でサービスを 行っているポケットベル呼び出しサービス業者数によっては、特定のゾーンまた は地域において、複数チャンネルを利用することができる。またさらに、各チャ ンネルでは送信のための送信機が１台しか示されていないが、広い地域での通信 を行うためには、同時放送通信モードで同一チャンネル上で動作する複数の送ｆ ｓ機が通常は必要となる。ゾーン１　（３０２）で動作するのは、ポケットベル ３１４，３１６、ゾーン１　（３０２）とゾーン２　（３０４）との間で動作す るのはポケットベル３１８、ゾーン３　（３０６）で動作するのはポケットベル ３２０である。ここで、ポケットベル３１４はゾーン１チヤンネルに割り当てら れたポケットベルであり、ポケットベル３１６は通常のサービス地域外にあるが 、通常はゾーン３チヤンネルに割り当てられていると仮定する。ゾーン１チヤン ネルに割り当てられるポケットベル３１８は、ゾーン１（３０２）とゾーン２　 （３０４）との有効範囲から外れて図示されており、これはポケットベル３１８ がゾーン１（３０２）からゾーン２　（３０４）への移動中であるものとする。

ポケットベル３１８はまた、ゾーン１　（３０２）とゾーン２　（３０４）の重 なり合った地域にあってもよい。

ポケットベル３２０はゾーン１チヤンネルに割り当てられているが、ここではゾ ーン３　（３０６）で動作中とする。

上記の条件における各ポケットベルの動作は、次のようになる。ゾーン１　（３ ０２）のチャンネルに割り当てられているポケットベル３１４は、ホーム地域に おいて動作しているので、割り当てられているチャンネルと送信スロットにおい てのみ動作する。ポケットベル３１４は、送信ｌ１３０８によって送信される割 り当てられたチャンネルの識別情報を認識済みなので、走査は行わない。すべて のメツセージは、それが市内から発されたものであろうと、市外からのものであ ろうと、送信機３０８から送信される。これとは対照的に、ポケットベル゛３１ ６は、通常はゾーン３（３０６）サービス地域に割り当てられているが、今はゾ ーン１　（３０２）において動作中である。この状況においては、ゾーン１　（ ３０２）のいずれかの動作チャンネル上で送ｔＳされるチャンネル識別情報は、 ポケットベル３１６内に記憶されているいずれのチャンネル識別情報とも合致し ないので、ポケットベルは走査モードで動作して、すべての可能なチャンネルで 走査を行ってメツセージをめる。

これらのメツセージはポケットベル３１６のホーム地域から発したものであるこ とも、現在ポケットベル３１６が動作している地域から発されたものであること もある。メツセージがポケットベル３１６のホーム地域から発されたものである ときは、これらのメツセージはゾーン３　（３０６）からゾーン１　（３０２） へと送られる。ただしこの前にポケットベル３１６の加入者は、ゾーン３のサー ビス業者に連絡して、ポケットベルが他のゾーン、ここではゾーン１（３０２） において動作中であることを知らせる。メツセージをゾーン３　（３０６）がら ゾーン１　（３０２）へと送るには、地上線、電話回線または地域間の距離が大 きい場合には、衛星などの高周波（ＲＦ）信号が用いられる。このようなシステ ム間の情報のやり取りは、当技術ではよく知られている。

次に、ゾーン１　（３０２）とゾーン２　（３０４）との間で移動中の、または 両ゾーンの重なり合った地域にあるポケットベル３１８の動作を考える。ポケッ トベル３１８が、ゾーン１　（３０２）とゾーン２　（３０４）との間で移動中 であるときは、送信機３０８または送信機３１０から受信された信号が、チャン ネル識別情報がいずれの送信機から検出されたものであるのが信頼性を持って検 出できないような状態となる点が存在する。このような場合は、ポケットベル３ １８は前述のように、走査モードに入る。ポケットベル３１８がゾーン１　（３ ０２）からゾーン２　（３０４）への移動中であるときは、前述のような配置が なされて送信機３０８から送信機３１０へとメツセージが送られる。

ゾーン間を移動するための時間の長さによっては、メツセージはある程度の時間 の間、両ゾーンにおいて送信されて、その受信を確かなものとする。ゾーン２　 （３０４）に滞在中、ポケットベル３１８は走査モードを続け、これは、ポケッ トベル３１８が、ゾーン１　（３０２）に戻って、割り当てられたチャンネル識 別情報を再度検出するまで続行される。

ポケットベル３１８がゾーン１　（３０２）とゾーン２（３０４）との重なり合 った地域で動作しており、また、ポケットベル３１８がある程度の時間ホーム・ チャンネル識別情報を確実に検出できない場合、または信号強度が充分でなく、 ホーム・チャンネル識別情報を確実に検出できないと判定した場合は、ポケット ベル３１８は走査モードに入る。走査中は、送信機３０８からのメツセージ受信 が完全に失われてしまった従来のシステムとは異なり、本発明の好適な実施例に おいてはメツセージ受イ８が失われることはない。ポケットベル３１８はすべて のチャンネルの走査を開始して、最後にはホーム・チャンネル上の割り当てられ た送信スロットに戻る。受信された信号が、このときのメツセージの受信に充分 なものであれば、ポケットベル３１８は確実にメツセージを受信することができ る。

ゾーン３　（３０６）のポケットベル３２０の動作も、ゾーン１　（３０２）に おいて動作中のポケットベル３１６のものと同じである。ゾーン１　（３０２） からゾーン３（３０６）へとポケットベル３２０が移動するには、いくらがの時 間がかかるが、このときポケットベル３２０は送信機３０８および送ｆｓ機３１ ２との同期を完全に失う。これが起こると、ポケットベル３２０はチャンネル獲 得モードにおいて走査を続はｍ−これについては、後で触れるｍ−送信機３１２ からの信号を検出する。この時点で、ポケットベル３２０は割り当てられた送信 スロットに同期して、引続き走査モードに残り、送信機３１２から送られるメツ セージを受信する。

第４図に示すのは、本発明の好適な実施例において利用される受信機手段、すな わち走査型受信機４００の電気ブロック図である。前述されたように、送１ｇさ れるコード化されたメツセージ信号は、アンテナ４０２により受信される。アン テナ４０２は、受信部４０４の入力４０３に結合している。本発明の好適な実施 例における受信部４０４は、ＦＭ受信機である。受信された、コード化されたメ ツセージ信号は、当技術では既知の方法により受ｆｇ部４０４により処理されて 、シリアルな流れのバイナリ情報として出力４０５に送られる。出力４０５はマ イクロコンピュータ４０８の入力／出力（Ｉｌｏ）ボート４０６に結合している 。

受信部４０４には、受信信号強度表示手段Ｒ８５Ｉ４３８が含まれ、これもマイ クロコンピュータ４０８のＩ１０ポート４０６に接続している。モトローラＭ０ ６８ＨＣＯ５Ｌ６マイクロコンピユータなどのマイクロコンピュータ４０８は、 多様な機能を実行する。マイクロコンピュータ４０８にはＣＰＵ４１０．　発振 器４１２．タイマ・カウンタ４１４、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）　 ４１６゜読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）４１８および警告音発信器４２０が含ま れる。ＣＰＵ４１０は、受信器４００の動作を制御して、受信したコード化され たメツセージ信号を処理する。発振器４１２はＣＰＵ４１０の動作に対するクロ ックを発生し、タイマ・カウンタ４１４に対しては規準クロックを発生する。発 振器周波数は、図示されない結晶により制御される。割り当てられた送信スロッ トおよびチャンネル識別情報とポケットベル・アドレスとはプログラミング可能 な読み込み専用メモリであるコード・プラグ４２２に格納される。これは電気的 に消去することができる、プログラミング可能な読み込み専用メモリ、すなわち ＥＥＰＲＯＭなどテアル。ＲＡＭ４１６は、受信手段４００が最初に電源を投入 されたときにコード・プラグ情報を格納するため、およびメツセージが受信され たときにそれを格納するために用いられる。ＲＯＭ４１８には、マイクロコンピ ュータの動作を制御するファームウェアが含まれる。

このファームウェアには、送信スロット識別情報解読、チャンネル識別情報解読 、ポケットベル・アドレス解読、受信機走査およびその他の受信機機能を制御す るためのプログラムなどが含まれる。警告音発信器４２０は、メツセージを受で Ｓした際に、可聴の警告１８号を発生させる。

走査型受信機手段４００が最初に１ｔｆｉ投入されると、マイクロコンピュータ ４０８は同期手段として１機能して、走査型受信機手段４００が割り当てられた 送信スロットに同期できるようにする。マイクロコンピュータ４０８はまた解読 器（デコーダ）としても機能して、チャンネル識別情報およびポケットベル・ア ドレスを解読する。マイクロコンピュータ４０８は、周波数シンセサイザ４２４ と共に、チャンネル選択手段４２６として機能して、所定のチャンネル識別情報 が、受信機手段４００が割り当てられているホーム、すなわち市内チャンネル上 で検出されないときには、受信機手段４００の走査を制御するために用いられる 。

マイクロコンピュータ４０８は、電源スィッチ４２８と共に、受信機手段４００ の省バヅテリ機能を稼働させる。省バッテリ機能の動作については、第７図にお いて詳細に解説する。

本発明の好適な実施例においては、システムの一部である、各地域のすべてのチ ャンネルについて固有の同期コード語が割り当てられている。この同期コード語 により、受信機手段４００は、現在選択されているチャンネルが、システムの一 員であるか否かを判定する。受ｆｓ機手段４００が同調されているチャンネルが システムの一員ではないと、受信機手段４００が判定した場合は、受信機４０４ への電力は遮断され、次のチャンネル上の次に割り当てられている送信スロット においてこの電源は回復される。受信機手段４００が動作中の地域において、受 信機手！９４００が同調されているチャンネルが動作しないと判定された場合に も、受信機４０４への電力は遮断される。

アドレス・デコーダとして動作中のマイクロコンピュータ４０８によりアドレス が解読されると、メツセージ・セグメント中に送信されるメツセージ情報−一数 字情報でも、英数字情報でもよいｍ−は、受信されて、ＲＡＭ４１６のようなメ モリ内に記憶される。警告音発信器４２０は、メツセージが記憶された後で、稼 働することができ、警告信号を発する。この信号は、警告ドライバ４３０の入力 に結合する。警告ドライバ４３０の出力は、メツセージの受信を知らせる可聴の 警告音を発する変換器４３２に結合する。

第４図には明示されていないが、バイブレータを稼働させることによって触覚信 号を発する、あるいはランプやＬＥＤを稼働させることによって視覚信号を発す るその池の警告手段を利用することもできる。さらに、当技術においては既知の 方法により、スイッチまたは押しボタン（図示せず）により警告音を終了させ、 メツセージをディスプレイ４３４上に表示することもできる。この場合は、メツ セージはメモリ４１６から取り出され、ｌ１０４０６を介してディスプレイ・ド ライバ４３６に送られてディスプレイ４３４上に表示される。

第５図は、本発明の送信機手段５００のブロック図である。送信機手段５００は 、ホームすなわち市内地域５０４または他の地域５０６から発したメツセージを 入力するために用いられる呼び出しターミナル５０２から構成される。

ホーム地域５０４で入力されるメツセージは、通常は、数字メツセージの入力を 行う電話手段によるもの、または英数字メツセージの入力を行う英数字入力デバ イスを介するものである。英数字メツセージの場合には、モデムが用いられて、 英数字入力デバイスから呼び出しターミナル５０２へ、メツセージを送信する。

ホーム地域５０６以外の地域から入力されたメツセージは、ダイアルアップや結 線された電話線などによる、結線された内部電ｆ７ｇ　（ｔｎｔｅｒｃｏｎｎｅ ｃｔ）か、または、衛星受信機などの高周波（ＲＦ）信号により入力される。呼 び出しターミナル５０２内に入力されたメツセージは、送信用に処理されて、前 述した信号フォーマットに変換される。メツセージが宛てられているポケットベ ルを識別するためのアドレスが発生されて、ＰＯＣ３ＡＧ信号フォーマットの場 合には、メツセージは１個または複数のデータ・コード語にフォーマット変換さ れる。

アドレスとメツセージの通信には、もちろん他の信号フォーマットを用いること もできる。メツセージは、ポケットベルが割り当てられている送信スロットとＰ ＯＣ８ＡＧフレームとに対応する待行列（キュー）に入れられる。呼び出しター ミナル５０２の出力は、送信機５０８に結合してアンテナ５１０を介して送信さ れる。もちろん、広域同時放送呼び出しシステムに見られるように、呼び出しタ ーミナル５０２は複数の送信機を制御することもできる。複数の送信機を備えた システムにおいては、個別の送信機の送信が同期されて、効率よく送信が行える ようになっている。

送信機を同期させる方法にはいろいろなものがあるが、−例としては、参考とし て取り上げられているＢｒｅｅｄｅｎ他による米国特許第４．７１８，１０９号 ｒ　Ａｕｔｏｓａｔｉｃ　５ｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　５ｙｓｔｅ−」に よるものなどがある。広域同時放送通ｆ８のために個別の送信機を同期させる他 にも、特定の地域における各チャンネルの動作を可能にする送信機手段は、同じ 地域内の他の送信機手段との同期を必要とする。これは、ポケットベルがチャン ネル間を走査して、割り当てられた、または所定の送信スロットと同期を維持す ることを可能にするためである。同期は、追加の同期手ｐ！ｊ５１２を設けるこ とにより制御される。この同期手段５１２は、特定の地域内の全チャンネル上の 送信を同期させる基準信号を発するものである。同期を実行する方法は、Ｂｒｅ ｅｄｅｎ他による特許に示された方法と類似のもので、ポケットベル呼び出しサ ービス業者のうちいずれかが、各送信スロットまたはサイクルの開始を決定する 基準値として設定されている。各送信スロットに含まれる基準信号は、アンテナ ５１６とモニタ受信機５１４とを介して受信され、それによって送信機手段５０ ０は各送信スロットまたはサイクルの開始を設定することができる。モニタ受信 機５１４の出力は、タイミング手段５１８に結合しており、この手段は受信した 情報を処理して、各送信サイクルの開始を知らせるタイミング・パルスを発生す る。または、同期手段５１２がＷＷＶＢによって送信されるような時間標準信号 をモニタして、それによって絶対的時間基準値を設け、システム内のすべてのチ ャンネル上のすべての送信機は、これに基づき同期される。このような送信機に は、池の地域に配置される送信機も含まれる。地域が広い範囲に分割されている ような場合には、第１の方法が適している。しかし他の地域からの送信が重なり 合うような場合には、絶対的時間基準値を用いる方法をとることにより、各動作 地域内の全チャンネルの同期を確実に行うことができる。

第６図は、本発明の多重周波数メツセージ通イＳシステム内のポケットベルの動 作を解説する流れ図である。ブロック６０２で、最初にポケットベルに電源が投 入された徨、周波数シンセサイザは、マイクロコンピュータによってホーム・チ ャンネルに設定される。これがブロック６０４である。シンセサイザは、ブロッ ク６０６で、周波数にロックされる。マイクロコンピュータにより、シンセサイ ザがロックされていないと判定されると、追加の時間が与えられる。これがブロ ック６０６である。ブロック６０６において、シンセサイザがロックされている とマイクロコンピュータが判定した場合は、マイクロコンピュータは受信された 情報のモニタを開始して、ビット同期を行おうとする。

これがフロック６０８である。ブロック６０８で、所定の時間間隔後に、たとえ ば、非動作中のチャンネルに同調されている場合など、ビット同期を得るための 情報が現在は存在しないと、マイクロコンピュータが判定すれば、マイクロコン ピュータはチャンネル・カウンタを繰り上げて次のチャンネルを選択する。これ がブロック６１０である。

ブロック６０６で、再びシンセサイザがロックするための時間が与えられる。マ イクロコンピュータは動作可能なチャンネルを捜し続け、ビット同期を得ようと する。動作可能なチャンネルが選択されてビット同期が得られるとｍ−ブロック ６０８−−、マイクロコンピュータは相関関係の算定を開始して、同期コード語 を得ようとする。前述したように、同期コード語は、システム内で動作するすべ てのチャンネルに固有に割り当てられている。ブロック６１２で、所定の時間内 に同期コード語が検出されないとき、または検出された同期コード語が特定のシ ステムに割り当てられたものでないとき（ブロック６１２）は、マイクロコンピ ュータは再びチャンネル・カウンタを繰り上げて、ブロック６１０で、次に可能 なチャンネルを選択し、シンセサイザにロックさせ（ブロック６０６）、ビット 同期を行い（ブロック６０８）、同期コード語の検出（ブロック６１２）を行う 段階を繰り返す。ブロック６１２で所定の同期コードが検出されると、チャンネ ル識別情報および送信スロット識別情報が受信された情報から回復されて、メモ リ内に記憶される。これがブロック６１４である。ブロック６１６で、マイクロ コンピュータは送信スロット識別情報をチェックする。ブロック６１６において 、受信された送信スロットが、ポケットベルが割り当てられたスロットでないと きは、節電のためその受信機への電力が遮断されて、次の予定送信スロットまで そのままの状態になる。次の予定送信スロットにくると、電力は受信機に供給さ れ、チャンネル識別情報および送信スロット識別情報が回復される。これがブロ ック６１４である。そして、送信スロット識別情報が再びチェックされる。ポケ ットベルが送信スロット同期をとろうとしている間は、マイクロコンピュータは 各送信スロットの受信機に電力を供給する必要はないことが理解される。送信ス ロット識別情報が決定されると、マイクロコンピュータは、次にポケットベルの 割り当てられている送（ｆｉミスロット現れるまでの時間に相当する間は、受信 機への電力を遮断することができる。その結果、同期をとる間に電力消費を節減 することにより、バッテリの寿命が改善される。割り当てられた送信スロットが 見つかると、ポケットベルが割り当てられたＰＯＣ８ＡＧフレームのメツセージ ・セグメント中に送信されるアドレスおよびメツセージ情報が受信される。これ は、ブロック６２０で示すように、ポケットベルが走査モードで動作中の場合と 同様である。この間にメツセージが受信されると、メツセージは記憶されて、前 述のようにユーザに対して警告音が発される。マイクロコンピュータは次に、メ モリに記憶されているチャンネル識別情報をチェックする。これがブロック６２ ２である。このチェックはブロック６２０の後に図示されているが、ＰＯＣ８Ａ Ｇフレームの受信前にチャンネル識別情報をチェックすることもできる。チャン ネル識別情報はポケットベルに割り当てられたものと同じではない、すなわちポ ケットベルがホームまたは市内地域にいないことを示している場合（ブロック６ ２２）、次の送信サイクル中に割り当てられた送信スロットがあるまで、マイク ロコンピュータはふたたび受イ８機への電力を遮断する（ブロック６２４）。そ の後マイクロコンピュータはブロック６１０で、チャンネル・カウンタを繰り上 げて、次のチャンネルを選択して、ブロック６０６ないし６２２を繰り返す。マ イクロコンピュータによって、選択されたチャンネルがホーム・チャンネルであ ると判定されると（ブロック６２２）、マイクロコンピュータは受信機への電力 を遮断しくブロック６２６）、次に割り当てられた送信スロットが送信されるま でそのままの状態でおく。次に割り当てられた送信スロットが送信されると、電 力は受信機に供給されて、コード化されたメツセージ（ｆｉ号を受信する。

第７図は、送信スロット中の、さまざまな動作時間における受ｆ８機動作を比較 するタイミング図である。波形７０２は、受信機が電源投入され、割り当てられ た送信スロットが獲得された直後の動作の一例である。送信スロット＃３の期間 中、受ｆｓ機は、図のように電源を投入され、割り当てられた送信スロットの位 置が特定されるまでオンのままになっている。この場合は、割り当てられ□た送 信スロットは送信スロット＃１である。次に受信機がオフとなり、受信機が割り 当てられているＰＯＣ８ＡＧフレームまでの間オフとなる。ＰＯＣ８ＡＧフレー ムの時点で、割り当てられたフレームの期間だけ、電力が再び受信機に印加され る。受信機がオンとなり特定の地域において動作していないチャンネルを選択し た場合には、動作中のチャンネルが選択されるまでは波形７０２とはならない。

波形７０２はまた、新しい地域に入り、かつその地域ではじめて同期を取ろうと している受信機に対してもあてはまる。ポケットベルが地域間を移動中の場合は 、そのポケットベルは次の地域にはいるまでは完全に同期を失うことがあること が理解される。その間、たとえば２回のサイクル走査を行っても、ポケットベル が検出可能な信号がないと判定すると、ポケットベルはさらに省バッテリ・サイ クルを延長して、さらにいくつかの省バッテリ・サイクル中はオフのままになり 、チャンネルを再走査する。

波形７０４はホーム・チャンネルで動作している受ｆｓ機の通常の受信機動作を 示す。図に示されるように、同期をとり、割り当てられたＰＯＣ８ＡＧフレーム を解読するために必要な時間間隔の間の割り当てられた送信スロット間だけ、電 力が受信機に供給される。

波形７０６は、受信機が割り当てられた地域外の地域で動作している場合の、走 査型受信機の動作を示す。この場合は、受信機への電力は、各チャンネル上の割 り当てられた送信スロット中に供給され、同期と、割り当てられたＰＯＣ８ＡＧ フレーム内の情報の解読とが行われる。特定の地域ですべてのチャンネルが動作 可能ではないことが理解される。さらに本発明の好適な実施例においては、固有 の同期コード語がシステムの一部であるすべてのチャンネルに割り当てられてい る。これによって、受信機は選択されたチャンネルがシステムの一員であるか否 かを判定することができる。受信機手段４００が、同調されているチャンネルが 、システムの一員でないと判定したときは、その受信機への電力は遮断されて、 次のチャンネルの次の送信スロットにおいてこの電力は回復される。このときｐ ｏｃｓＡＧフレームの情報を解読する必要はない。また、受ｆｇ機手段が同調さ れている特定のチャンネルが、その受信機手段が動作中の地域では動作しないと 判定されたときも、受信機への電力は遮断される。このような追加の省バッテリ 機能は、波形７０６において示されており、これらの送信スロット中において、 ＰＯＣ８ＡＧフレームを解読するために受信機へ電力は供給されない。

波形７０８は、波形７０６と同様の、走査型受１８機の動作を示す。しかし波形 ７０８によって示されるように、走査型受信機は、通常ポケットベルが割り当て られるＰＯＣ８ＡＧフレーム中にバッテリを節約するだけではなく、特定の地域 で動作しないチャンネル上の同期情報、または従来のＰＯＣ８ＡＧまたは他のシ ステムのように動作するチャンネル上の同期情報の間にもバッテリを節約する。

このとき、この走査型受信機は第７図に示されるようにチャンネルを初期走査す る。いくつかの、たとえば５個のシステム・サイクル後、走査型受信機は、どの チャンネルが動作しないチャンネルであるのか、または従来のシステムであるの かを判定する。走査型受信機はこの情報をメモリに記憶する。これらの非動作型 チャンネルが走査されることになっている場合、走査型受信機は、次の動作チャ ンネルまでバッテリを節約する。時には、たとえば、１０分間隔で、走査型受信 機は、これらの非動作型チャンネルを走査して、それらのチャンネルが非動作の ままであるか確認して、ポケットベルが異なる非動作チャンネルを有する他の地 域に入っていないことを確かめる。

走査型受信機が通ると予想される地域において動作するチャンネル上の情報をメ モリ内にあらかじめ記憶させておくことにより、上記の動作の別の実施例を提供 することもできる。走査型受信機は、いずれかの地域にはいると、チャンネル識 別情報を解読することにより、どの地域にポケットベルがいるのかを判定するこ とができる。その後、ポケットベルはその地域に適した省バッテリ・サイクルで 動作する。

上記のさらに池の代替の実施例としては、送信された情報が最初に送られた情報 と、繰り返された情報との定義された関係によって繰り返される場合が考えられ る。第１の代替実施例においては、受信部４０４に無線信号強度表示手段Ｒ８５ Ｉ４３８が含まれており、この手段４３８の出力がマイクロコンピュータ４０８ に接続している場合は、マイクロプロセッサは、受信された高周波ｌｆｉ号が所 定の閾値よりも高いかあるいは低いときを認識することが可能である。受信され た最初に送られた情報の目的の部分全体にわたって、受信された高周波レベルが 所定の閾値よりも高いときは、受信機への電力は、送信された繰り返しの情報の 期間だけオフになる。最初に送られた情報の目的の部分において、受信された高 周波レベルが所定の閾値よりも低いときは、最初の送られたときに閾値よりも低 い情報の部分の繰り返しに対して、電力がオンになる。

第２の代替実施例においては、Ｒ８５Ｉ４３８の機能は、マイクロコンピュータ ４０８の機能に代行される。このマイクロコンピュータの機能は、送信されたコ ードのエラー検出性に基づき、受信されたコード語に検出されるエラーをモニタ する。受信された、最初に送られた情報の目的の部分で検出されたエラーが、所 定のエラー率よりも低いときは、受信機への電力は、繰り返され方情報の期間オ フになる。最初に送られた情報の目的の部分において検出されたエラーが、所定 のエラー率よりも高いときは、最初に受信されたときの所定のエラー率よりも高 い情報の部分の繰り返しに対して、電力はオンになる。

以上、具体的な実施例を図示および解説してきたが、さらに脩正および改良が可 能であることは、当業者には理解されるであろう。ここに開示され、請求された 基本的な原理に関するすべての修正は、本発明の精神と範囲内のものである。

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Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．送信機手殻（５０８）が、複数のチャンネルの各々において送信される、一 連のコード化された送信スロットの同期を維持する送信機同期手段（５１２）か ら構成されることを特徴とする走査型多重周波数メッセージ通信システム。
2. ２．コード化されたメッセージ信号を受信することのできる受信機手段（４００ ）であって、該信号が、複数のチャンネルの各々における一連のコード化された 送信スロットで送信されるチャンネル識別情報およびメッセージ情報を含むとこ ろの受信機手段（４００）であって：送信されるコード化されたメッセージ信号 を受信する入力（４０３）と、検出されたチャンネル識別情報およびメッセージ 情報の出力（４０５）とを有する受信機部分（４０４）；および チャンネル識別情報に応答するチャンネル選択手段（４２６）であって、所定の チャンネル識別情報が所定の送信スロツト内で検出されないとき、複数のチャン ネルのそれぞれにおいて順次送信されるコード化された送信スロットの所定の１ つの間、コード化されたメッセージ信号の逐次受信を実行するチャンネル選択手 段（４２６）；によって構成されることを特徴とする受信機手段（４００）。
3. ３．前記チャンネル選択手段（４２６）がさらに、所定のチャンネル識別情報が 所定の送信スロット内で検出されるとき、前記受信機手段（４００）が割り当て られたチャンネルを選択することを特徴とする請求項２記載の受信機手段。
4. ４．前記チャンネル選択手段が： 受信機部分出力（４０５）に結合され、チャンネル識別情報を解読し、それに応 答してチャンネル選択信号を生成する解読手段（４０８）；および 前記受信機部分（４０４）に結合され、生成されたチャンネル選択信号に応答し て、複数チャンネルの各々の選択を実行する周波数シンセサイザ（４２４）；に よって構成されることを特徴とする、請求項２記載の受信機手段（４００）。
5. ５．前記コード化されたメッセージ信号がさらに、前記デコーダ手段（４０８） が応答する送信スロット識別情報を含むことを特徴とする請求項４記載の受信機 手段。
6. ６．前記コード化されたメッセージ信号がさらに同期情報を含み、かつ前記受信 機手段（４００）がさらに同期手段（４０８）から構成され、ここで該同期手段 は、検出された同期情報に応答して、前記受信機手段（４００）と複数チャンネ ルの各々における所定のコード化された送信スロットとの間の同期を維持するこ とを特徴とする請求項２記載の受信機手段（４００）。
7. ７．受信機手段（４００）がさらに、バッテリ節約手段（４２８，４０８）を有 し、ここで該バツテリ節約手段は、受信された同期情報に応答して、受信された 同期情報が所定の同期情報と合致しないとき、前記受信機部分（４０４）への電 力の供給を禁止することを特徴とする請求項６記載の受信機手段（４００）。
8. ８．受信機手段（４００）がさらに、メモリ手段（４１６）を有し、ここで該メ モリ手段は、前記バッテリ節約手段（４２８）に結合されて、前記バッテリ節約 手段（４２８）により特定の地域において動作しないと判定された複数チャンネ ルのうち１つ以上のチャンネルについて、情報を記憶することを特徴とする請求 項７記載の受信機手段（４００）。
9. ９．特定の地域において動作しない、複数チャンネルのうち１個以上のチャンネ ルを前記メモリ手段（４１６）内にプログラムすることが可能であることを特徴 とする請求項８記載の受信機手段（４００）。
10. １０．前記バッテリ節約手段（４２８，４０８）が、複数チャンネルのうち１個 以上のチャンネルに関する情報に応答して、特定の地域において動作しないチャ ンネル上の送信スロット中は、前記受信機部分（４０４）への電力の供給を禁止 することを特徴とする請求項８記載の受信機手段（４００）。